DE69629451T2

DE69629451T2 - Routensuchvorrichtung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE69629451T2
Application number: DE69629451T
Authority: DE
Inventors: Akio Uekawa; Ichiro Nakahori
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-02-08
Filing date: 1996-09-16
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: EP0790486A2; JP3223782B2; KR100216888B1; KR970062999A; EP0790486B1; DE69629451D1; EP0790486A3; US5845228A; JPH09218047A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegenden Erfindung betrifft eine an einem Fahrzeug montierte Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung, um dem Fahrer einen optimalen Leitweg bereitzustellen zum Erreichen einer Bestimmungsortsposition, die nachstehend auch Zielposition genannt wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung zum Berechnen eines optimalen Leitwegs von einer Ausgangsortsposition oder der momentanen Position eines von einem Fahrer gefahrenen Fahrzeugs zu einer Zielposition mit hoher Geschwindigkeit und zum Bereitstellen der Rechenergebnisse als empfohlene Wege für den Fahrer ansprechend auf die Eingabe der Zielposition durch den Fahrer.
Beschreibung des Standes der Technik
Das Verfahren von Dijkstra ist als konventionelle Technik zum Berechnen einer optimalen Wegeverbindung von einer Ausgangsortsposition zu einer Zielposition bekannt. Das Verfahren von Dijkstra kann einen kostenminimalen Weg zwischen zwei Punkten in einem Wegenetz berechnen.
Gemäß dem Dijkstra Verfahren wird ein empfohlener Weg, beispielsweise ein Weg mit minimaler Reisezeit, aus einer Vielzahl von Wegen gefunden, die erhalten werden durch Verbinden zweier Positionen auf einer Wegekarte. Die Wegekarte wird vollständig abgesucht nach möglichen Wege zum Verbinden der beiden Positionen und dann wird ein kostenminimaler Weg berechnet. Das Dikstra Verfahren hat einen Nachteil, dass es eine extrem lange Zeit dauert, die Wegekarte abzusuchen.
Eine konventionelle Technik zum Berechnen eines optimalen Leitwegs ist als ein Verfahren vorgeschlagen worden zum Beschleunigen des Prozesses des Absuchens der Wegekarte nach gewünschten Wege. Gemäß dieser Technik wird eine Berechnung für eine Vielzahl von Wegen off-line ausgeführt bevor ein Fahrzeugnavigationssystem an Bord montiert wird und Rechenergebnisse sind in einer externen Speichereinrichtung, wie z. B. einer CD ROM, im voraus gespeichert. Wenn das Navigationssystem für on-line Ausführung eines Wegelenkungssuchprozesses verwendet wird, nachdem es in einem Fahrzeug montiert ist, werden in der externen Speichereinrichtung gespeicherte Daten nach gewünschter Information abgesucht und die gewünschte Information wird dann aus der externen Speichereinrichtung ausgelesen zur Verwendung bei der Leitwegberechnung. Solche konventionelle Techniken werden in Dokumenten beschrieben wie z. B.:

(1) "A Route Search Method based on Non-uniformly Divided Rectangles of Road Networks", präsentiert von Masami Kato et al. beim 50. jährlichen Treffen der Informations-Verarbeitungs-Gesellschaft von Japan, abgehalten in der ersten Hälfte des Jahres 1995 in Japan (I-387 und 388).
(2) "A Route Search Method using Search Areas Restricted through Knowledge", präsentiert von Masami Kato et al. beim 50. jährlichen Treffen der Informations-Verarbeitungs- Gesellschaft von Japan, abgehalten in der ersten Hälfte des Jahres 1995 in Japan (I-389 und 390).

Das Verfahren zum Suchen nach einem optimalen Leitweg, das in den Dokumenten (1) und (2) beschrieben worden ist, verwendet die folgenden Techniken zum Suchen nach einem optimalen Leitweg.
Zuerst wird gemäß beiden Verfahren zum Suchen nach einem optimalen Leitweg, die in den Dokumenten (1) und (2) beschrieben sind, eine Wegekarte nach optimalen Wegen von einem Bereich einschließlich einer Ausgangsortsposition zu einem Bereich einschließlich einer Zielposition off-line berechnet und die Ergebnisse der Suche werden dann in einer Speichereinheit oder ähnlichem im voraus gespeichert.
Dann werden gemäß dem Verfahren des Suchens nach einem optimalen Leitweg, das in dem Dokument (1) beschrieben ist, abzusuchende Regionen zwischen einer Ausgangsortsposition und einer Zielposition eingegrenzt und Ergebnisse werden auch in der Speichereinheit im voraus gespeichert. Dann wird, wenn die on-line Operation ausgeführt ist, ein Wegenetz für die eingegrenzte Region ausgelesen und später nach einem optimalen Leitweg mit Hilfe des Dijkstra Verfahrens abgesucht.
Gemäß dem Verfahren zum Suchen nach einem optimalen Leitweg, das in Dokument (2) beschrieben ist, werden andererseits zwischen einer Ausgangsortsposition und einer Zielposition zu suchende Wege, welche Wege im voraus berechnet worden sind, auch in der Speichereinheit im voraus gespeichert als ein abzusuchendes Wegenetz. Wenn die on-line Operation ausgeführt ist, wird dann das abzusuchende Netz von Wegen abgesucht nach einem optimalen Leitweg mit Hilfe des Dijkstra Verfahrens.
Zusätzlich wird gemäß einer in Dokumenten wie z. B. JP-A 5-53501 mit dem Titel "Ein Verfahren zum Bestimmen eines optimalen Leitwegs unter Verwenden einer Wegetabelle" offenbarten Technik Anfangspfade von einer Ausgangsortsposition zu einer Vielzahl von Zielpositionen off-line berechnet und Ergebnisse der Berechnung in einer Speichereinheit als Wegetabelle im voraus gespeichert. Wenn eine Anordnung zum Berechnen von Fahrzeugleitwegen für eine on-line Ausführung eines Leitwegsuchprozesses verwendet wird, werden Anfangswege aus der Wegetabelle für jede Position ausgelesen und ein optimaler Leitweg wird berechnet durch wiederholtes Auslesen von Anfangswege während des Änderns der Position von einem zum andern.
Die konventionelle Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung verwendet das oben beschriebene Verfahren zum Suchen nach einem optimalen Leitweg. In dem Verfahren zum Suchen nach einem optimalen Leitweg, wobei der Bereich der abzusuchenden Region eingeengt ist, muss beispielsweise eine abzusuchende Region oder ein abzusuchendes Wegenetz für jede Kombination von Ausgangsortspositions- und Zielpositionsbereichen gespeichert werden. Die Anzahl der Bereiche sei beispielsweise 100. In diesem Fall gibt es 100 × 99 = 9.900 unterschiedliche Kombinationen, was zu einem Problem führt, dass die erforderliche Speicherkapazität der externen Speichereinrichtung vergrößert werden muss, bedingt durch eine große Anzahl von Bereichskombinationen.
Zudem werden in dem Fall der konventionellen Technik, wobei Pfadtabellen im voraus vorbereitet werden und eine nach der anderen sequentiell ausgelesen werden, wenn das Fahrzeug sich vorwärts bewegt, muss eine Pfadtabelle in einer externen Speichereinrichtung wie z. B. einer CD-ROM für jede Position gespeichert werden, was zu einem Problem ähnlich dem in dem anderen Verfahren führt, das oben beschrieben worden ist, dass die erforderliche Speicherkapazität der externen Speichereinrichtung bedingt durch eine große Anzahl von Bereichskombinationen zunimmt.
Ferner ist es während das Fahrzeug fährt erforderlich, Daten aus einer externen Speichereinrichtung üblicher Weise für jeden Schnittpunkt auszulesen. Als ein Ergebnis nimmt die Anzahl von Zugriffen auf die externe Speichereinrichtung zu, was zu einem Nachteil führt, dass die Suchzeit unvermeidlich länger wird.
Zudem werden, um die Suchzeit zu verkürzen, Daten aller optimalen Leitwege in einer Hauptspeichereinrichtung, wie z. B. einer RAM-Einheit, gespeichert. In diesem Fall nimmt nichts desto Trotz die erforderliche Speicherkapazität der Hauptspeichereinrichtung wesentlich zu und als ein Ergebnis führt es zu einem Problem, dass die Herstellungskosten der Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung höher werden.
EP 0 485 120 beschreibt ein Verfahren zum Bestimmen eines Wegs durch ein Wegenetz, wobei eine Anzahl von wichtigen Punkten als Knoten identifiziert werden und Wege zwischen diese Knoten vorberechnet werden derart, dass für jeden Knoten Anweisungen zum Erreichen von mindestens dem nächsten Knoten entlang des optimalen Leitwegs zu einem ausgewählten Zielknoten gespeichert werden. Zu Beginn einer Reise wird ein Leitweg in Echtzeit von der momentanen Position des Fahrzeugs und dem nächsten Knoten berechnet, woraufhin gespeicherte Information verwendet wird zum Richten des Fahrzeugs von Knoten zu Knoten und so sein Ziel erreicht wird. Demnach wird während einer Reise ein Wegeiner höheren Ebene gespeichert, die angibt, durch welche Knoten die Reise verlaufen wird und ein Datensatz einer niedrigeren Ebene, der die Wege zum nächsten Knoten angibt.
Eine alternative Anordnung ist in US A 5486882 offenbart.
RESUMEE DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird implementiert zum Lösen der Probleme der konventionellen Fahrzeugleitwegberechnungsanordnungen. Es ist demnach ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung bereitzustellen, die in der Lage ist, die Berechnung eines optimalen empfohlenen Leitwegs bei hoher Geschwindigkeit auszuführen, selbst wenn der Bordspeicher nur eine geringe Speicherkapazität hat.
Die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt ist im Patentanspruch 1 definiert.
Die vorliegende Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt ist im Patentanspruch 7 definiert.
Die vorliegende Erfindung gemäß einem dritten Aspekt ist im Patentanspruch 13 definiert.
In einer Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung werden Wege von einem Ausgangsbereich zu einer Vielzahl von Bestimmungsortsbereichen im voraus berechnet als Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdaten. Eine Vielzahl von Bestimmungsorts-Wegenetzdaten, die entsprechend den jeweiligen Bestimmungsortsbereichen berechnet sind, wird in einer Bestimmungsorts-Wegenetzspeichereinrichtung festgelegt. Die Bestimmungsorts-Wegenetzdaten für eine Bestimmungsortsposition des Fahrzeugs während einer Fahrzeit wird ausgelesen aus der Bestimmungsorts-Wegenetzspeichereinrichtung durch eine Leitwegsuchverarbeitungsvorrichtung. Die Leitwegsuchverarbeitungsvorrichtung sucht einen Leitweg von der Ausgangsortsposition zu der Zielposition, der dem Fahrer empfohlen wird und versorgt den Fahrer mit dem Leitweg.
In einer ferneren Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung werden Wege von einer Vielzahl von Ausgangsbereichen zu einem Bestimmungsortsbereich im voraus als Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdaten berechnet. Eine Vielzahl von Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdaten, die entsprechend den jeweiligen Bestimmungsortsbereichen berechnet werden, werden in eine Bestimmungsorts-Wegenetzspeichereinrichtung eingegeben. Die Bestimmungsorts-Wegenetzdaten für eine Bestimmungsortsposition des Fahrzeugs zu einer Fahrzeit werden von der Bestimmungsorts-Wegenetzspeichereinrichtung durch die Leitwegsuchverarbeitungsvorrichtung ausgelesen. Die Leitwegsuchverarbeitungsvorrichtung sucht einen Leitweg von der Ausgangsortsposition zu der Zielposition, der dem Fahrer empfohlen wird und stellt dem Fahrer das Suchergebnis bereit.
In einer noch ferneren Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung wird eine Vielzahl von Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdaten in einer Ausgangsortsbereichs-Wegenetzspeichereinrichtung gespeichert und eine Vielzahl von Bestimmungsorts-Wegenetzdaten wird in einer Bestimmungsorts-Wegenetzspeichereinrichtung gespeichert. Die Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdaten und die Bestimmungsorts-Wegenetzdaten werden aus der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzspeichereinrichtung und der Bestimmungsorts-Wegenetzspeichereinrichtung zu einer Fahrzeit von einer Leitwegsuchverarbeitungsvorrichtung ausgelesen. Die Leitwegsuchverarbeitungsvorrichtung sucht sowohl in den Bestimmungsorts-Wegenetzdaten als auch in den Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdaten nach einem Leitweg von der Ausgangsortsposition zur Zielposition, der dem Fahrer empfohlen werden soll und stellt dem Fahrer den resultierenden Leitweg bereit.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigt:
1 ein Diagramm des Aufbaus einer Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung, wie durch eine erste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert;
2 eine erläuternde Ansicht, die verwendet wird zum Erläutern eines typischen Aufbaus von in der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung übernommenen Bereichen;
3 eine erläuternde Ansicht, die zum Erläutern einer anderen typischen Konfiguration von in der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung übernommenen Bereichen verwendet wird;
4 eine erläuternde Ansicht einer Technik zum Holen von Hauptwegen zwischen Bereichen in Wegekartendaten, die von der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung übernommen werden;
5 eine erläuternde Ansicht einer Technik zum Erstellen einer Wegekarte einer hohen Hierarchieebene, die von der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
6 eine erläuternde Ansicht einer Technik zum Erstellen eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, wie es von der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung übernommen wird;
7 eine erläuternde Ansicht einer Technik zum Erstellen eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, wie es von der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
8 eine erläuternde Ansicht, verwendet zum Erläutern des Bellman-Prinzips der Optimalität;
9 eine erläuternde Ansicht einer Technik zum Erstellen eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, die von der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
10 eine erläuternde Ansicht einer Technik zum Erstellen eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, die von der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
11 eine erläuternde Ansicht einer Technik zum Erstellen eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, die von der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
12 eine erläuternde Ansicht einer Technik zum Erstellen eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, die von der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
13 eine erläuternde Ansicht einer Technik zum Erstellen eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, die von der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
14 eine erläuternde Ansicht einer Technik zum Erstellen eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, die von der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
15 eine erläuternde Ansicht des Betriebs einer Leitwegsuchverarbeitungsvorrichtung, wie von der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert;
16 eine erläuternde Ansicht einer Technik zum Erstellen eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, die von der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
17 eine erläuternde Ansicht einer Technik zum Erstellen eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, die von der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
18 eine erläuternde Ansicht einer Technik zum Erstellen eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, die von der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
19 ein Flussdiagramm des Betriebs einer Leitwegsuchverarbeitungseinheit, wie durch die zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert;
20 ein Flussdiagramm des Betriebs der Leitwegsuchverarbeitungseinheit, wie durch die zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert;
21 ein Flussdiagramm des Betriebs der Leitwegsuchverarbeitungseinheit, wie durch die zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert;
22 ein Diagramm des Aufbaus einer Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung, wie durch eine dritte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert;
23 eine erläuternde Ansicht eines anderen Aufbaus eines Bestimmungsorts-Wegenetzes der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
24 ein Flussdiagramm des Betriebs einer Leitwegsuchverarbeitungseinheit, wie durch eine dritte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert;
25 ein Diagramm des Aufbaus einer Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung, wie durch eine vierte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert;
26 eine erläuternde Ansicht des Betriebs einer Leitwegsuchverarbeitungseinheit, wie von der vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert;
27 ein Flussdiagramm des Betriebs einer Leitwegsuchverarbeitungseinheit, wie durch die vierte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert;
28 ein Flussdiagramm des Betriebs einer Leitwegsuchverarbeitungseinheit, wie durch die vierte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert;
29 ein Flussdiagramm des Betriebs einer Leitwegsuchverarbeitungseinheit, wie durch die vierte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert; und
30 eine erläuternde Ansicht des Betriebs einer Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung, wie durch die fünfte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Diagramme offenbar.
Ausführungsform 1
1 ist ein Diagramm zum Zeigen des Aufbaus einer Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung, wie von einer ersten, durch die vorliegende Erfindung bereitgestellten Ausführungsform implementiert. Das in der Figur gezeigte Bezugszeichen 1 kennzeichnet eine Ausgangsortspositions-Einstelleinheit und das Bezugszeichen 2 ist eine Bestimmungsortspositions-Einstelleinheit zum Einstellen einer Bestimmungsortsposition. Bezugszeichen 3 ist eine Ausgangsortsbereichs-Bestimmungseinheit, die als Ausgangsorts-Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen eines Ausgangsortsbereichs dient, eines Bereichs, wo die momentane Position ist. Bezugszeichen 4 ist eine Wegekartenspeichereinheit, die als Wegekartenspeichervorrichtung zum Speichern von Wegekarten dient zum Leiten des Fahrzeugs. Bezugszeichen 5 ist eine Ausgangsortsbereichs-Wegenetzspeichereinheit, die als Ausgangsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung dient zum Speichern von Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdaten (d. h., Daten eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, das Wege von einem Ausgangsortsbereichs zu einer Vielzahl von Bestimmungsortsbereichen umfasst) für jeden Ausgangsortsbereich. Bezugszeichen 6 ist ein Arbeitsspeicherbereich zum temporären Speichern von Daten zur Leitwegberechnung, welche Daten von der Wegekartenspeichereinheit 4 bzw. der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 geladen werden. Referenzzeichen 7 ist eine Leitwegsuchverarbeitungseinheit, die als Leitwegsuchverarbeitungsvorrichtung zum Suchen eines optimalen Leitwegs zu einer Bestimmungsortsposition dient.
Als nächstes werden die Konfiguration von die Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung implementierende erste Ausführungsform bildenden Komponenten und deren Betriebsabläufe erläutert.
Die in der Figur gezeigte Ausgangsortspositions-Einstelleinheit 1 identifiziert die momentane Position des Fahrzeugs und stellt die Position als eine Ausgangsortsposition bei der Leitwegberechnung ein durch das Verwenden eines Fahrzeuggeschwindigkeits-Impulssignals und von einer Vielzahl von Sensoren generierten Signalen sowie der in der Wegekartenspeichereinheit 4 gespeicherten Wegekarte als Grundlage. Die Sensoren schließen einen gyroskopischen Sensor ein und ein GPS (Globales Positionierungs-System), das verwendet wird zum Ermitteln der momentanen Position eines Fahrzeugs durch die Verwendung einer von einem künstlichen Satelliten gesendeten Funkwelle. Die momentane Position eines Fahrzeugs wird mit Hilfe einer Lokalisier-Funktion zum Identifizieren von Knoten (Wegabzweigpunkten und Wegumkehrpunkten) oder einer Verbindung (Wegsegment zwischen Abzweigpunkten) in nächster Umgebung der momentanen Position des Fahrzeugs bestimmt.
Die Bestimmungsortposition-Einstelleinheit 2, die in der Figur gezeigt ist, bestimmt einen Knoten oder eine Verbindung in nächster Umgebung einer durch den Benutzer (d. h. den Fahrer) eingestellten Bestimmungsortposition als eine Bestimmungsortposition, die bei der Leitwegberechnung verwendet wird. Der Benutzer spezifiziert die Bestimmungsortposition durch Bewegen eines Cursors auf einer Wegekarte, die auf einem Bildschirm an einer Anzeigeeinheit wie z. B. einer Kathodenstrahlröhre (CRT) oder einer Flüssigkristallanzeige (LCD) einer Fahrzeugnavigationseinrichtung oder mit Hilfe einer Suchfunktion zum Identifizieren einer Bestimmungsortposition aus Information wie z. B. einem geographischen Namen, dem Namen einer in dem Bestimmungsortsbereich existierenden Einrichtung oder einer Telefonnummer.
Die Bestimmungsortsbereichs-Bestimmungseinheit 3, die in der Figur gezeigt ist, bestimmt einen Bereich, in dem die durch die Bestimmungsortspositions-Einstelleinheit 1 eingestellte Bestimmungsortposition vorliegt und berichtet der Bestimmungsorts-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 bezüglich des Bereichs. Bereiche werden erhalten durch Aufteilen eines Landes als Einheit in rechteckige Regionen, wie in 2 gezeigt oder durch Aufteilen eines Landes in Verwaltungszonen wie z. B. Provinzen oder Staaten, die jeweils eine Mehr-Ort-Region haben, wie in 3 gezeigt.
In dem Fall der Bereiche, die durch Aufteilen eines Landes in rechteckige Regionen erhalten werden, wie in 2 gezeigt, kann ein Bestimmungsortsbereich leicht aus den Koordinaten einer Bestimmungsortsposition bestimmt werden.
Die Wegekartenspeichereinheit 4, die in der Figur gezeigt ist, ist ein Speichermedium mit einer großen Speicherkapazität wie z. B. eine CD-ROM, eine IC-Speicherkarte und eine Magnetplatte, die zum Speichern einer Vielzahl von Wegekartedatensätzen verwendet wird, welche Information bezüglich einer Verbindung und dem Verhältnis zwischen Knoten und Verbindungsstücken von Wegen und Attributdaten davon einschließt. Die Information wird in Rechteckbereichseinheiten, die Maschen genannt werden, gesteuert, wobei die rechteckigen Regionen in 2 gezeigt sind. Genauer gesagt, die Wegekartenspeichereinheit 4 wird zum Speichern von Information für jede Masche verwendet.
Beispielsweise hat die Mascheneinheit eine Größe von 10 km × 10 km. Ein Knoten wird verwendet zum Identifizieren eines Abbiegepunktes und eines Verzweigungspunktes eines Wegs als einen Schnittpunkt. Knotendaten schließen die Nummer eines Knotens ein, die Nummer eines benachbarten Knotens, der mit dem Knoten verbunden ist, die Nummer einer zu dem Knoten verbundenen Verbindung und den Knotentyp.
Eine Verbindung ist ein Wegsegment zwischen zwei benachbarten Verzweigungspunkten. Daten einer Verbindung schließen die Nummer einer Verbindung ein, einen Startknoten, einen Endknoten, die Länge der Verbindung, den Straßentyp, die Breite der Straße, Information über die Benutzung der Verbindung in Richtungen zum Knoten, Information übe fahrtbezogene Vorschriften, wie z. B. Einbahnstraßenrichtung, die erforderliche Reisezeit und die Verbindung bildende Interpolationspunkte.
Es sollte bemerkt werden, dass Wegekartedaten in dem Wegekartenspeicher 4 in unterschiedlichen hierarchischen Ebenen in Übereinstimmung mit den Details der Wege gespeichert sind. Die Wegekarte mit dem detailliertesten bei der Leitwegberechnung verwendeten niedrigsten hierarchischen Ebene wird, nachstehend als Wegekarte der Ebene 0 (oder eine Ebene-Null-Wegekarte) bezeichnet, wohingegen eine Wegekarte bei einer höheren hierarchischen Ebene, die nur Hauptfernverkehrsstraßen zu fernen Bestimmungsorten umfasst, nachstehend als Wegekarte der Ebene 1 (oder Ebene-Eins-Wegekarte) bezeichnet wird. Eine Wegekarte bei einer höheren hierarchischen Ebene hat einen geringen Datenumfang pro Einheitsbereich im Vergleich mit einer Wegekarte bei einer niedrigen hierarchischen Ebene. Aus diesem Grund wird, um die Datenmenge pro Masche fast gleichförmig zu machen, der Bereich einer Masche derart festgesetzt, dass je höher der Grad der hierarchischen Ebene desto größer der Bereich der Masche. Beispielsweise bei der Maschengröße der Ebene 0, festgelegt auf 10 km × 10 km, wird die Maschengröße der Ebene 1 festgelegt auf 80 km × 80 km.
Der Grund, weshalb Wegekartendaten in unterschiedlichen hierarchischen Ebenen gespeichert werden, ist in erster Linie, das es schwierig ist, eine detaillierte Wegekarte des gesamten Landes gleichzeitig in einen Arbeitsspeicherbereich zu laden, bedingt durch die Speicherkapazitätseinschränkung. An zweiter Stelle ist es erforderlich, die Anzahl der zu suchenden Wege bei der Suche nach einem optimalen Leitweg zu einem fernen Bestimmungsort zu reduzieren.
Eine Wegekarte bei einer höheren hierarchischen Ebene kann durch Auswählen von Fernverbindungsstraßen mit wichtigen Verbindungsattributen wie z. B. dem Straßentyp und der Straßenbreite erstellt werden. Als eine Alternative kann eine Wegekarte bei einer hohen hierarchischen Ebene auch erstellt werden durch Identifizieren eines Hauptwegs, der erforderlich ist, um von einem Ausgangsortsbereich zu einem Zielortsbereich zu gelangen als ein Zwischenbereichshauptweg und Wiederholen des Identifizierens eines solchen Zwischenbereichshauptwegs für jede Kombination von Ausgangsorts- und Bestimmungsortsbereich. Die Wegekarte bei einer hohen hierarchischen Ebene wird durch das Verwenden des Prinzips der Superposition als eine logische Summe aller identifizierter Zwischenbereichshauptwege erhalten.
Es sollte bemerkt werden, dass bei dem Identifizieren von Zwischenbereichshauptwegen zwischen Ausgangsorts- und Bestimmungsortsbereichen zuallererst ein Weg identifiziert wird durch Betrachten einer Bereichsgrenzenverbindung eines Ausgangsortsbereichs als einer Ausgangsortsposition und Betrachten einer Bereichsgrenzenverbindung eines Bestimmungsortsbereichs als eine Bestimmungsortsposition. Eine Bereichsgrenzenverbindung eines Ausgangsortsbereichs ist eine an der Grenze des Ausgangsortsbereichs angeordnete Verbindung. In ähnlicher Weise ist eine Bereichsgrenzenverbindung eines Bestimmungsortsbereichs eine Verbindung, die an der Grenze des Bestimmungsortsbereichs angeordnet ist. Das Identifizieren eines solchen Weges wird für jede Kombination von Ausgangsorts- und Bestimmungsortspositionen wiederholt. Von Bereichsgrenzpunkten von Bereichen, die als Ausgangsort- und Bestimmungsortspositionen angesehen werden, um einen vorbestimmten Abstand oder einen Abstand, der größer ist als der vorbestimmte abgesonderte Wegeabschnitte entfernte Wege werden als Hauptwege betrachtet. Die Wege neigen dazu, vereinigt zu werden, wenn der Abstand von der Bereichsgrenze zunimmt. Demgemäss können solche Wegeabschnitte als Hauptwege zwischen Ausgangsorts- und Bestimmungsortsbereichen angesehen werden.
Es sollte bemerkt werden, dass bei dem Prozess des Nehmens solcher Wegeabschnitte als Hauptwege, aus folgendem Grund Wege für alle Bereichsgrenzenverbindungen gefunden werden. Da ein Weg von einer Ausgangsortsposition in einem Ausgangsortsbereich zu einer Bestimmungsortsposition in einem Bestimmungsortsbereich immer durch eine Bereichsgrenzenverbindung verläuft, werden alle Wege von einer Bereichsgrenzenverbindung eines Ausgangsortsbereichs zu einer Bereichsgrenzenverbindung eines Bestimmungsortsbereichs identifiziert, weil alle Wege von irgendwelchen beliebigen Positionen in einem Ausgangsortsbereich zu irgendwelchen beliebigen Positionen in einem Bestimmungsortsbereich koinzidieren mit Wegen zwischen Bereichsgrenzenverbindungen in Regionen außerhalb der Ausgangsorts- und Bestimmungsortsbereiche.
4 zeigt ein Verfahren zum Erstellen einer Wegekarte der Ebene 1 zwischen Bereichen. Zuallererst werden Wege von allen Bereichsgrenzenverbindungen eines Ausgangsortsbereichs auf einer Wegekarte der Ebene 0 zu allen Bereichsgrenzenverbindungen eines Bestimmungsortsbereichs herausgefunden. Dann wird eine Zone beschnittener Wege 41, d. h. eine Zone mit beschnittenen Wegen 41, um den Ausgangsortsbereich vorgesehen. In ähnlicher Weise wird eine Zone beschnittener Wege 41 um den Bestimmungsortsbereich vorgesehen. Auf diese Weise werden Wege in der nahen Umgebung des Ausgangsorts- und Bestimmungsortsbereichs entfernt. Wegeabschnitte außerhalb der Zonen 41 beschnittener Wege werden als Zwischenbereichshauptwege 42 gefunden. Wie früher beschrieben, ist es da, je ferner eine Position in der näheren Umgebung einer Bereichsgrenze von der Bereichsgrenze entfernt ist, je kleiner die Anzahl der Wegeabschnitte bei der Position sind, möglich, Hauptwege aus den Wegeabschnitten zu finden. Sei die Größe eines Bereichs gleich einer Masche. In diesem Fall wird eine diesen Bereich umgebende ringförmige Region mit einer Größe von 8 Maschen als Zone beschnittener Wege angesehen.
Zuerst, wie in 5 gezeigt, werden Zwischenbereichshauptwege von einem festen Ausgangsortsbereich 51 auf die oben beschriebene Weise wiederholt für Bestimmungsortsbereiche 52 an unterschiedlichen Orten erhalten und eine logische Summe von Zwischenbereichshauptwegen von dem festen Ausgangsortsbereich 51 zu den unterschiedlichen Bestimmungsortsbereichen 52 wird berechnet unter Verwendung des Prinzips der Superposition. Dann wird eine logische Summe von Zwischenbereichshauptwegen berechnet von dem Prinzip der Superposition in ähnlicher Weise für jeden Ausgangsortsbereich 51 durch Ändern des Ausgangsortsbereichs 51. Schließlich wird eine durch Ändern des Ausgangsortsbereichs 51 erhaltene logische Summe von logischen Summen berechnet durch das Prinzip der Superposition zum Erstellen einer Wegekarte der Ebene 1.
Eine Wegekarte der Ebene 2 wird aus einer Wegekarte der Ebene 1 auf dieselbe Weise erstellt wie eine Wegekarte der Ebene 1 aus einer Wegekarte der Ebene 0 erstellt worden ist.
Durch die Verwendung derselben Verarbeitung kann eine Wegekarte bei einer höheren hierarchischen Ebene erstellt werden.
Es benötigt viel Rechenzeit zum Erstellen einer Wegekarte bei einer höheren hierarchischen Ebene durch Suchen nach optimalen Wegen, wie oben beschrieben. Jedoch können Wegekarten bei hohen hierarchischen Ebenen einmal erstellt werden durch das Verwenden einer Entwicklungsarbeitsstation EWS (Engineering Work Station) und im voraus in einer Speichereinrichtung gespeichert werden. Wenn der Fahrer die Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung auffordert, einen optimalen Leitweg von einer Ausgangsortsposition zu einer Bestimmungsortsposition zu finden, nachdem eine Bordnavigationsanordnung in dem Fahrzeug montiert worden ist, ist es nicht erforderlich, das Ausführen der Verarbeitung zu wiederholen zum Erstellen der Wegekarten.
Verglichen mit einer Wegekarte bei einer hohen Hierarchieebene, die nur aus Wegeattributen wie z. B. Straßentyp und Straßenbreite erstellt ist, sind in einer Wegekarte bei einer auf die oben beschriebene Weise erstellten Hierarchieebene zusätzlich Suchergebnisse von Wegekarten bei niedrigen hierarchischen Ebenen nach optimalen Wegen wiedergegeben, was das Berücksichtigen von absolut notwendigen von höheren Hierarchieebenen ausgewählten Wegen ermöglicht, selbst wenn solche Wege einen geringen Wichtigkeitsgrad haben, betrachtet vom Standpunkt der Verwaltung (oder der Regierung). Als ein Ergebnis ist es leicht für den Fahrer, einen sehr nützlichen Leitweg auszusuchen. Da minimal erforderliche Wege bei der Berechnung des Zwischenbereichsleitwegs ausgewählt werden, werden keine redundanten Wege aufgenommen, so dass die Anzahl von Wegen in der Wegekarte reduziert sein kann.
Wie oben beschrieben, wird die in 1 gezeigte Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 zum Speichern von Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdaten (d. h. Daten eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, das Wege von einem Ausgangsortsbereich zu einer Vielzahl von Zielortsbereichen umfasst) ausgewählt für jeden Ausgangsortsbereich. Genauer gesagt, ein Ausgangsortsbereichs-Wegenetz wird off-line erstellt durch Berechnen empfohlener Wege von einer Ausgangsortsbereich zu allen Bestimmungsortsbereichen mit Hilfe eines Computers, wie z. B. einer EWS und Speichern der Rechenergebnisse in einer Speichereinrichtung.
Die Berechnung von Wegedaten eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes wird Bezug nehmend auf 6 bis 10 erläutert wie folgt.
6 ist eine erläuternde Ansicht und zeigt empfohlene Wege von einer Ausgangsortsposition zu einem Bestimmungsortsbereich. Wie in der Figur gezeigt, ist eine Zone 61 beschnittener Wege vorgesehen ähnlich der früher beschriebenen Zone 41 beschnittener Wege um den Bestimmungsortsbereich. In der Zone 61 beschnittener Wege sind kleine Wege in nächster Nähe des Bestimmungsortsbereichs eliminiert, um nur die Hauptwege zurückzulassen. Auf diese Weise können empfohlene Wege von der Ausgangsortsposition zu dem Bestimmungsortsbereich gefunden werden. Empfohlene Wege von einer Ausgangsortsposition zu einem Bestimmungsortsbereich werden durch Ändern des Bestimmungsortsbereichs von einem Ort zu einem andern gefunden und eine logische Summe von empfohlenen Wegen, die durch sequentielles Ändern des Bestimmungsortsbereichs erhalten werden, wird durch das Prinzip der Superposition berechnet, um empfohlene Wege von einer Ausgangsortsposition zu allen in 7 gezeigten Bestimmungsortsbereichen zu liefern. Wie in der Figur gezeigt, haben die empfohlenen Wege von einer Ausgangsortsposition zu allen Bestimmungsortsbereichen eine Form, die einem Baum ähnelt mit den Wurzeln davon an der Ausgangsortsposition angeordnet. Das heißt, die empfohlenen Wege von einer Ausgangsortsposition zu allen Bestimmungsortsbereichen sind ein Wegebaum mit von Zweigen zu den Wurzeln des Baums gerichteten Zentripetalkräften. Durch Verfolgen von Wegverbindungen von einem Zweig des Baums auf der Bestimmungsortsbereichsseite sequentiell aufeinanderfolgend kann ein optimaler Weg von der Ausgangsortsposition zu der Bestimmungsortsposition erhalten werden.
Die Tatsache, dass empfohlene Wege von einer Position zu einer Vielzahl von Positionen einen Baum formen, wird durch das Bellmann-Prinzip von Optimalität bewiesen, wie in 8 gezeigt. Die obige Tatsache wird in folgender Weise bewiesen. Wenn es einen Weg von einer Position A zu einer anderen Position gibt und der kürzeste Weg von der Position A zu einer Position C durch eine Position B verläuft, fällt der Weg zwischen den Positionen A und B des kürzesten Wegs von der Position A zu der Position C mit dem kürzesten Weg von der Position A zur Position B zusammen bzw. koinzidiert.
Wenn der kürzeste Weg von der Position A zu einer Position D durch eine Position B verläuft, koinzidiert in ähnlicher Weise der kürzeste Weg zwischen den Positionen A und B des kürzesten Wegs von der Position A zur Position D mit dem kürzesten Weg von der Position A zur Position B. Demnach resultiert die Superposition bzw. das Überlagern empfohlener Wege von einer Position, der Position A in diesem Beispiel, zu einer Vielzahl von Positionen, den Positionen B, C und D in diesem Beispiel, in einer baumartigen Form. Dies gilt unbeachtet der Suchrichtung nach einem optimalen Weg.
Es sollte bemerkt werden, dass empfohlene Wege eine perfekte baumartige Form nur bilden, wenn der kürzeste Weg zwischen zwei Positionen durch eine einzelne Linie ausgedrückt werden kann. Der Zweck des Bereitstellens einer Zone beschnittener Wege für einen Bestimmungsortsbereich ist, die Anzahl von Wegen zwischen einem Ausgangsortsbereich und einem Bestimmungsortsbereich zu reduzieren, um einen hohen Grad an Baumähnlichkeit zu erzielen, d. h., eine hohe Baumstrukturabschnittsrate. Um eine hochgradige Baumähnlichkeit festzulegen, wird eine eine Bestimmungsortsposition umgebende Region eingerichtet innerhalb einer vorbestimmten Distanz von der Bestimmungsortsposition als Zone beschnittener Wege und alle Verbindungen in der Zone beschnittener Wege werden ausgeschnitten. Als eine Alternative kann die Anzahl von aus der Zone beschnittener Wege auszuschneidenden Verbindungen begrenzt werden.
Zusätzlich werden statt des Einrichtens einer Zone beschnittener Wege Verbindungen auf der Bestimmungsortsbereichsseite ausgeschnitten, nur eine vorbestimmte Zahl von Verbindungen belassend.
Als eine andere Alternative, statt des Findens von Wegen zu allen gesuchten Bestimmungsortsbereichsgrenzverbindungen für einen empfohlenen Weg von einer Ausgangsortsposition zu einem Bestimmungsortsbereich, wird eine repräsentative Bestimmungsortsposition bestimmt für den Bestimmungsortsbereich und Wege von der Ausgangsortsposition zu der repräsentativen Bestimmungsortsposition werden dann identifiziert. Auf diese Weise kann die Anzahl der Wege reduziert werden, was es ermöglicht, den Grad an Baumähnlichkeit zu erhöhen, ohne eine Zone beschnittener Wege vorzusehen.
9 zeigt ein Beispiel von empfohlenen Wegen mit einer baumartigen Form, die von einer gewissen Straße in der Stadt von Amagasaki im Kinki-Bereich von Japan, die als Ausgangsortsposition dient, zu allen Bestimmungsortsbereichen verlaufen. Von diesen baumartigen empfohlenen Wegen kann ein empfohlener Weg von einer Ausgangsortsposition zu einer Bestimmungsortsposition genommen werden oder ausgewählt werden durch Verfolgen von Zweigen des Baums einem nach dem anderen von dem Bestimmungsortsbereich zu der Wurzel des Baums.
Empfohlene Wege von einer Ausgangsortsposition zu allen Bestimmungsortsbereichen werden off-line mit Hilfe eines EWS oder ähnlichem berechnet und Ergebnisse der Berechnung werden dann in einer externen Speichereinrichtung im voraus gespeichert. Auf diese Weise kann der Fahrer einen empfohlenen Weg durch das Verwenden einer Bordnavigationsanordnung finden und den optimalen Leitweg zu einem Bestimmungsortsbereich auf einer Fahrzeugleitweg-Berechnungseinrichtung anzeigen während des Fahrens des Fahrzeugs, wodurch der empfohlene optimale Leitweg durch bloßes Verfolgen der Zweige eines Baums in Richtung der Wurzeln davon gefunden werden, ohne das Erfordernis, jedes Mal nach einer Wegekarte zu suchen.
Da jedoch die Ausgangsortsposition abhängig von dem Fahrzeug, in dem die Fahrzeugnavigationsanordnung montiert ist, variiert, ist das Speichern nur von empfohlenen Wegen von einer Ausgangsortsposition im Speicher nicht ausreichend. Andererseits, um empfohlenen Wege von allen Ausgangsortspositionen zu speichern, ist eine Speichereinheit mit einer riesigen Speicherkapazität erforderlich. Um dieses Problem zu lösen, lasst uns Wege von zwei Ausgangsortspositionen, die nahe beieinander liegen, wie z. B. die Amagasaki- und Itami-Bereiche zu einer entfernten Bestimmungsortsposition wie z. B. Tokyo als Beispiel, nehmen. Obwohl Wege in der Nähe der einen der beiden Ausgangsortspositionen sich von denen der anderen unterscheiden, ist der Leitweg nach Tokyo beginnend wie mit sagen wir der Meishin-Schnellstraße derselbe. Ferner wird die Tomei-Schnellstraße ausgewählt, selbst wenn die Bestimmungsortspositionen sich unterscheiden, da in diesem Fall die Tomei-Schnellstraße, eine optimale Straße ist, die vor der Meishin-Schnellstraße angeordnet ist. Demnach koinzidiere die meisten der Wege von einer Ausgangsortsposition mit denen von der anderen.
Hier wird eine empfohlener Weg für alle Bereichsgrenzenverbindungen eines Ausgangsortsbereichs gefunden und solche empfohlenen Wege werden für alle Ausgangsortsbereiche gefunden. Durch das Prinzip der Superposition wird eine logische Summe von den empfohlenen Wegen berechnet zum Liefern eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, welches empfohlene Wege von dem Ausgangsortsbereich zu allen Bestimmungsortsbereichen zeigt. Das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz ist in einer externen Speichereinrichtung gespeichert.
10 zeigt empfohlene Wege, die sich aus der Berechnung einer logischen Summe der baumförmigen empfohlenen Wege unter Verwendung des Prinzips der Superposition ergeben, welche empfohlenen Wege für eine Vielzahl von Ausgangsortspositionen in der Nähe der Stadt von Amagasaki zu allen Bestimmungsortsbereichen erstellt werden. Als eine Eigenheit des Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes hat die Umgebung eines Ausgangsortsbereichs eine Netzform. Zusätzlich hat die nähere Umgebung der fernen Bestimmungsortspositionen eine baumartige Form, weil die meisten Teile der Wege von umgebenden Ausgangsortspunkten gemeinsam sind, um ferne Bestimmungsortspunkte.
Da die empfohlenen Wege um die Umgebung einer fernen Bestimmungsortsposition eine baumartige Form haben, kann durch Verfolgen der Zweige des Baums von der Bestimmungsortsposition zu der Ausgangsortsposition ein empfohlener Weg in der Umgebung des fernen Bestimmungsortes ausgewählt werden, ohne nach unnötigen Zweigen suchen zu müssen. Ein empfohlener Weg kann in kürzerer Zeit gefunden werden als der Zeit durch bloßes Erschöpfen des Absuchens einer Wegekarte nach einem optimalen Weg.
Wenn das Nachverfolgen von Zweigen von der Bestimmungsortsposition sich der Ausgangsortsposition jedoch annähert, ändert sich die Form der empfohlenen Wege zu Maschen eines Netzes, was es nicht länger ermöglicht, einen optimalen Leitweg durch bloßes Nachverfolgen von Zweigen des Baums zu finden. Zu dieser Zeit kann jedoch das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz der Netzmaschen abgesucht werden nach einem empfohlenen Weg.
Es sollte bemerkt werden, dass zusätzlich zu dem empfohlenen Weg von einer Ausgangsortsposition zu einer Bestimmungsortsposition es einen Ersatzweg geben kann, der sich von dem empfohlenen Weg unterscheidet und es ist fast schwierig, zu bestimmen, welcher unter den beiden Wegen der bessere ist. In diesem Fall kann selbst bei eingestelltem fernen Bestimmungsortsbereich ein abweichender empfohlener Weg ausgewählt werden, wenn die Ausgangsortsposition selbst geringfügig variiert. In diesem Fall kann es einen Fall geben, in dem von der Umgebung des Ausgangsortsbereichs abweichende empfohlene Wege Maschen eines Netzes bilden. Auch in diesem Fall kann ein optimaler Weg durch Absuchen des Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes der Netzmaschen gefunden werden.
Wie oben beschrieben, kann durch Verwenden eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes der Umfang der Suche nach einem optimalen Leitweg wesentlich reduziert werden, was ein Finden des optimalen Leitwegs in kurzer Zeit ermöglicht, selbst wenn die Arbeit des Absuchens des Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes nach dem optimalen Leitweg erforderlich ist.
Wie oben beschrieben, werden bei der Technik des Erstellens eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes empfohlene Wege von einer Ausgangsortsposition in einem Ausgangsortsbereich zu allen Bestimmungsortsbereichen zuerst gefunden und eine logische Summe von solchen empfohlenen Wege für alle Ausgangsortspositionen in dem Ausgangsortsbereich wird dann berechnet durch das Prinzip der Superposition. Zusätzlich zu dieser Technik kann auch ein Ausgangsortsbereichs-Wegenetz gefunden werden mit der Verwendung einer anderen Technik, die in 11 gezeigt ist. Gemäß dieser anderen Technik werden empfohlene Wege von allen Grenzverbindungen eines Ausgangsortsbereichs zu einem Bestimmungsortsbereich zuerst durch Beschneiden von den Bestimmungsortsbereich umgebenden Wegen gefunden und dann wird eine logische Summe von Wegen, die durch Variieren des Ausgangsortsbereichs sequentiell von einem zum anderen erhalten worden sind, berechnet nach dem Prinzip der Superposition bzw. Überlagerung.
Ein Ausgangsortsbereichs-Wegenetz wird auf die oben beschriebene Weise für jeden Ausgangsortsbereich berechnet und in einem Speicher gespeichert. Um die Speicherkapazität von jeder Speichereinheit zu reduzieren, sind die Ausgangsortsbereichs-Wegenetze aufgeteilt in Wegekartendaten und Wegedaten, Flag-Daten bzw. Merkerdaten zum Anzeigen, ob oder nicht es möglich ist, Straßenverbindungen zu benutzen, wie in 12 gezeigt. Die Wegekartendaten werden in der Wegekarten-Speichereinheit 4 gespeichert, wohingegen die Wegedaten in der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 gespeichert werden.
Das heißt, da das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz für jeden Ausgangsortsbereich erstellt wird, wird eine enorme Speicherkapazität benötigt, wenn das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz für alle Ausgangsortsbereiche als Wegekarte einschließlich Verbindungs- und Knotendaten für jeden Ausgangsortsbereich gespeichert werden. Da den Ausgangsortsbereichs-Wegenetzen gemeinsame Verbindungen und Knoten als Konfigurationselemente existieren, werden jedoch die gemeinsamen Verbindungen und Knoten dupliziert, wenn Information bezüglich Verbindungen und Knoten im Speicher für jedes Ausgangsortsbereichs-Wegenetz gespeichert sind. Aus diesem Grund wird Information bezüglich Verbindungen und Knoten , wie oben beschrieben, getrennt als Wegedaten gespeichert. Die einzige für die Konstruktion eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes erforderliche Information sind Wegedaten, die angeben, von welchen Verbindungen auf einer Wegekarte eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes konstruiert sind. Daher wird ein Teil des Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, der tatsächlich in der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 gespeichert werden, nur Wegedaten, die angeben, ob oder nicht es möglich ist, Wegeverbindungen zu benutzen, die in einer Wegekarte-Speichereinheit 4 gespeichert sind. Durch Aufteilen von Ausgangsortsbereichs-Wegenetzen in Wegedaten und Wegekartendaten, wie oben beschrieben, kann die Speicherkapazität des Speichers reduziert werden. Ferner können durch Prüfen der Wegedaten erforderliche Wegeverbindungen bestimmt werden und durch Laden nur der erforderlichen Ladeverbindungen in den Arbeitsspeicherbereich 6 kann die Größe des Arbeitsspeicherbereichs 6 auch genauso reduziert werden.
13 zeigt eine typische Struktur von Wegedaten eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, welche Wegedaten in der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 gespeichert sind. Die Figur zeigt eine Tabelle von Wegedaten von M Ausgangsortsbereichs-Wegenetzen, die in der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 gespeichert sind. Genauer gesagt, die Tabelle enthält Flags bzw. Merker, die angeben, ob oder nicht es möglich ist, eine Verbindung in den Stromauf- und Stromab-Richtungen zu benutzen in bezug auf alle Ausgangsortsbereichs-Wegenetze. Solche Flags sind in der Tabelle für alle Verbindungen enthalten.
14 ist eine Ansicht zum Zeigen einer anderen typischen Konfiguration von in der Ausgangsortsbereichs- Wegenetzdatenspeichereinheit 5 gespeicherten Konfiguration. In dieser Datenkonfiguration werden die Nummern von Start- und Endknoten einer Verbindung zum Identifizieren der Verbindung verwendet.
14 zeigt eine Tabelle von Wegedaten von M Ausgangsortsbereichs-Wegenetze, die in der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 gespeichert sind. Genauer gesagt, enthält die Tabelle Flags, die angeben, ob oder nicht es möglich ist, eine Verbindung in den Stromauf- und Stromab-Richtungen zu benutzen in bezug auf alle Ausgangsortsbereichs-Wegenetze. Solche Flags werden in der Tabelle angegeben für alle Verbindungen, die in der Tabelle gelistet sind in aufsteigender Reihenfolge der Startknotennummern.
Zusätzlich können zwei Nummern einer Verbindung für Stromauf- und Stromab-Richtungen jeweils zugeordnet sein und jede Verbindungsnummer ist einem oben beschriebenen Nutzbarkeits/Unbenutzbarkeits-Flag zugeordnet.
In einer anderen Struktur von in der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 gespeicherten Daten werden Flags, die nur angeben, ob oder nicht es möglich ist, eine Verbindung ohne Spezifizieren der Stromauf- und Stromab-Richtungen zu verwenden oder Information, ob es möglich ist oder nicht, einen Knoten zu verwenden, in einer Tabelle als Wegedaten für M Ausgangsortsbereichs-Wegenetze gespeichert. In diesem Fall schließen die resultierenden Ausgangsortsbereichs-Wegenetze eine Information bezüglich Richtungen ein, die normalerweise zu Verbindungen hinzugefügt werden zum Konstruieren eines Baums, aber die Speicherkapazität des Speichers zum Speichern von Wegedaten wird reduziert, um einen Betrag entsprechend der Information, was zu einem Effekt führt des Reduzierens der Speichergröße oder eines positiven Effektes auf das Umsetzen in eine kompakte Speichergröße. Es sollte bemerkt werden, dass ein optimaler Leitweg durch Absuchen eines erhaltenen Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes mit einer Geschwindigkeit gefunden werden kann, die höher ist als die des Absuchens einer Wegekarte für einen empfohlenen weg.
Der Arbeitsspeicherbereich 6, wie er in 1 gezeigt ist, ist typischerweise ein RAM (Speicher wahlfreien Zugriffs bzw. Random-Access Memory), der das Ausführen von Lese- und/oder Schreiboperationen mit hoher Geschwindigkeit erlaubt. Das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz eines Ausgangsortsbereichs, der bestimmt ist durch die Ausgangsortsbereichs-Bestimmungseinheit 3, eine Wegekarte der Umgebung eines Ausgangsortsbereichs und einer Wegekarte der Umgebung eines Bestimmungsortsbereichs, zu dem eine Bestimmungsortsposition gehört, sind in dem Arbeitsspeicherbereich 6 von der Wegekarte-Speichereinheit 4 geladen und die Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5. Zusätzlich dient der Arbeitsspeicherbereich 6 auch als Arbeitsspeicher, der verwendet wird von der Leitwegsuchverarbeitungseinheit 7.
Die in 1 gezeigte Leitwegsuchverarbeitungseinheit 7 durchsucht die Wegekarte der Umgebung des Ausgangsortsbereichs, die Wegekarte der Umgebung des Bestimmungsortsbereichs und das in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladene Ausgangsortsbereichs-Wegenetz nach einem optimalen Leitweg für die Bestimmungsortsposition zu der Ausgangsortsposition. Hier werden bekannte Techniken wie das Dijkstra-Verfahren oder das Potential-Verfahren zum Suchen nach dem optimalen Leitweg angewendet. Da die Regionen zwischen den Ausgangsorts- und Bestimmungsortsbereichen, die nach dem Weg zu durchsuchen sind, begrenzt sind auf das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz, wird eine wesentlich höhere Leitwegsuchgeschwindigkeit erwartet im Vergleich zu einer Operation zum Herausfinden eines Wegs durch bloßes Durchsuchen einer Wegekarte. Tatsächlich wird das Durchsuchen des Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes nach einem optimalen Leitweg durchgeführt durch Auswählen nur von Wegen auf einer Wegekarte durch Prüfen von Verbindungsbenutzbarkeitsflags in Wegedaten, welche Wege jeweils ein Flag haben zum Anzeigen einer benutzbaren Verbindung. Da das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz eine logische Summe von Wegebäumen ist, kann beim Starten des Durchsuchens nach einem optimalen Leitweg von der Bestimmungsortsbereichsseite in der Richtung des Ausgangsortsbereichs die Suche weitergeführt werden in der Richtung des Ausgangsortsbereichs ohne des Durchsuchens unnötiger Zweige. Im allgemeinen umfasst das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz Maschen eines Netzes in der Umgebung der Ausgangsortsposition (oder der momentanen Position). In diesem Fall kann die Umgebung der Ausgangsortsposition durchsucht werden nach einem optimalen Leitweg, der Verkehrsstaus auf den Wegen davon verhindert durch Verwenden dynamischer Verkehrsinformation, was das Herausfinden eines Ersatzleitweges ermöglicht.
Es wird allgemein angenommen, dass zuverlässige Echtzeitverkehrsinformation Verkehrsinformation für eine Region bis zu einem Ort ist, der um eine Fahrdistanz von höchstens etwa 30 Minuten von der Ausgangsortsposition entfernt ist. Aus diesem Grund wird ein nach einem Ersatzleitweg zu durchsuchender Bereich in der Nähe der Ausgangsortsposition als innerhalb einer Distanz betrachtet von der Ausgangsortsposition im Bereich von 20 bis 30 km.
Als nächstes wird der von der Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung beim Durchsuchen eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes ausgeführte Ablauf von Leitwegfindverarbeitung unter Bezugnahme auf 15 erläutert. Ein Flussdiagramm des Wegefindens ist auf der linken Seite der Figur gezeigt, wohingegen eine erläuternde Ansicht zum Erläutern der bei jedem Schritt des Flussdiagramms ausgeführten Operationen auf der rechten Seite der Figur gezeigt ist. Die momentane Position des Fahrzeugs wird als Ausgangsortsposition angesehen. Es kann auch angenommen werden, dass in dem Fahrzeug, in dem die Fahrzeugleitweg-Berechnungsanordnung montiert ist, die momentane Position automatisch als Ausgangsortsposition eingestellt ist in einer Operation des Einstellens einer Ausgangsortsposition, bevor der Fahrer die Leitwegfinde-Verarbeitung anfordert, wie z. B. ein Einstellen einer Bestimmungsortsposition und das Beginnen der Suche nach einem optimalen Weg.
Wenn der Fahrer eine Ausgangsortsposition (oder eine momentane Position) mit Hilfe der Ausgangsortsposition-Einstelleinheit 1 bei einem Schritt ST8 des Flussdiagramms eingibt, bestimmt die Ausgangsortsbereichs-Bestimmungseinheit 3 einen Ausgangsortsbereich, zu dem die Ausgangsortsposition gehört. Der Verarbeitungsablauf geht dann zu Schritt ST9. Be diesem Schritt werden Wegekartedaten des Ausgangsortsbereichs aus der Wegekartenspeichereinheit 4 in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladen. Zudem wird ein Ausgangsortsbereichs-Wegenetz aus der Wegekartenspeichereinheit 4 und der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladen. Tatsächlich umfasst das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz Wegekartedaten und Wegedaten, wie zuvor beschrieben. Demnach werden Wegedaten von dem Ausgangsortsbereich zu allen Bestimmungsortsbereichen aus der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladen und Wegekartedaten innerhalb eines Bereichs, der den Wegedaten entspricht, wird aus der Wegekartenspeichereinheit 4 in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladen.
Der Verarbeitungsablauf geht dann zu einem Schritt ST10. Wenn der Fahrer eine Bestimmungsortsposition mit Hilfe der Bestimmungsortspositions-Einstelleinheit 2 bei diesem Schritt einstellt, geht der Ablauf weiter zu einem Schritt ST11 zum Laden einer Wegekarte des Bestimmungsortsbereichs und der Umgebung davon, zu der der Bestimmungsortsbereich der Bestimmungsortsposition gehört. Das heißt, eine Zone beschnittener Weg mit beschnittenen Zweigen, aus der Wegekartenspeichereinheit 4 in den Arbeitsspeicherbereich 6. Der Ablauf geht dann zu einem Schritt ST12. Wenn der Fahrer anfordert, dass bei diesem Schritt das Leitwegfinden gestartet wird, geht der Ablauf zu einem Schritt ST13 zum Ausführen einer Suchoperation beginnend mit der Bestimmungsortsposition in einer Richtung entgegengesetzt zur Fahrrichtung des Fahrzeugs. Die Operation beginnt mit der Suche von Wegen in der Umgebung der Bestimmungsortsposition, um fortgesetzt zu werden mit dem Durchsuchen des Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes nach der momentanen Position vor dem Beenden der Suche von Wegen in der Umgebung der Ausgangsortsposition. Wie zuvor beschrieben, wird eigentlich das Durchsuche des Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes der momentanen Position nach einem optimalen Weg ausgeführt durch Auswählen nur von Wegen auf der Wegekarte durch Prüfen von Verbindungsbenutzbarkeits-Flags in Wegedaten, welche Wege jeweils ein Flag haben, das eine benutzbare Verbindung anzeigt. Ganz wie die konventionelle Suche nach einem optimalen Leitweg in einer Richtung entgegengesetzt zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs, wird diese Suche nach einem optimalen Leitweg zu der Ausgangsortsposition zu der Zeit beendet, wenn die momentane Position erreicht ist.
Es sollte bemerkt werden, dass ganz wie die konventionelle Suche nach einem optimalen Leitweg diese Suche auch entweder von der Ausgangsorts-, der Bestimmungsorts-Position oder beiden Positionen gestartet werden kann. Das heißt, die Suche nach einem optimalen Leitweg kann in beiden Richtungen ausgeführt werden. Zusätzlich können zu durchsuchende Regionen ebenfalls eingeschränkt werden.
Es ist offenbar aus dem oben beschriebenen Leitwegfinde-Ablaufdiagramm, dass die Wegekarte des Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes für die momentane Position und die Wege in der Umgebung der Ausgangsortsposition (oder der momentanen Position) im voraus in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladen werden kann. Auf diese Weise sind die Verarbeitungen, die noch auszuführen sind, nachdem der Fahrer eine Bestimmungsortsposition eingegeben hat, nur noch das Laden der Wegekarten von Wegen in der Umgebung der Ausgangsortsposition in den Arbeitsspeicherbereich 6 und die Operationen zum Suchen nach einem optimalen Leitweg, was das abschließende Finden des Leitwegs in kürzerer Zeit ermöglicht.
Hier ist ein Beispiel, bei dem Information bezüglich eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes einschließlich aller Bestimmungsortspositionen für eine bestimmte Ausgangsortsposition temporär in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladen wird, erläutert worden. Falls der Schritt ST9 ausgeführt wird, nachdem der Schritt ST10 ausgeführt worden ist, wenn bei dem Schritt ST9 eine Verarbeitung ausgeführt wird, die Information bezüglich der Bestimmungsortsposition verwendet in der Verarbeitung des Einstellens der Position, die bei Schritt ST10 ausgeführt worden ist, braucht nur ein Bestimmungsorts-Wegenetz geladen zu werden, das die Richtungen und ähnliches einschränkt für die spezifische Bestimmungsortsposition, was die Verwendung des Arbeitsspeicherbereichs 6 mit geringer Speicherkapazität erlaubt.
Zudem wird die erste Ausführungsform angewendet auf einen Fall, in dem ein optimaler Leitweg für das Fahrzeug mit Hilfe einer Bord-Fahrzeugleitweg-Berechnungsanordnung auf eine von dem Fahrer vorgenommene Anforderung gefunden wird. Es sollte jedoch bemerkt werden, dass der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht auf einen solchen Fall beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung kann auch angewendet werden auf Leitwegberechnungsanordnungen in anderen Anwendungen wie z. B. Wandernavigationsgeräte oder zentral bestimmten Leitwegleitsysteme.
Ausführungsform 2
Als nächstes wird eine von der vorliegenden Erfindung bereitgestellte andere Ausführungsform, eine zweite Ausführungsform, erläutert.
In einer Fahrzeugleitweg-Berechnungsanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform sind die Ausgangsortsbereichs-Wegenetze hierarchisch gestaltet durch hierarchisches Ausgestalten der Ausgangsortsbereiche, um den Umfang der in der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 gespeicherten Wegedaten zu reduzieren, die in der Fahrzeugleitweg-Berechnungsanordnung verwendet werden, die in der ersten Ausführungsform implementiert worden ist, d. h., um fernere Verringerung der Speicherkapazität der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 zu erlangen. Der Ausgangsortsbereich ist hierarchisch ausgestaltet durch Verwenden des Prinzips der Ähnlichkeit, d. h. durch Ausnutzen der Tatsache, dass das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz des Ausgangsortsbereichs, dem sich bei der Suche nach dem optimalen Leitweg angenähert wird, eine Form hat ähnlich dem des daran angrenzenden Ausgangsortsbereichs.
Das Annehmen der Umgebung der Stadt Kyoto in Japan als Ausgangsortsbereich wird beispielsweise weitgehend zu den gleichen Wegen auf der Ostseite der Stadt von Nagoya führen und denselben Wegen auf der Westseite der Stadt von Okayama wie die Wege, die in der Nähe der als Ausgangsortsbereich betrachteten Stadt von Osaka gefunden werden, welche nahe der Stadt von Kyoto liegt.
In den Ausgangsortsbereichs-Wegenetzen der beiden Ausgangsortsbereiche, die durch eine relativ kurze Distanz wie die oben beschriebene Stadt von Kyoto und die Stadt von Osaka getrennt sind, können die meisten der Wege in Regionen, die weit abgelegen sind, von den Ausgangsortsbereichen, angesehen werden als koinzidierend miteinander.
Hier wird ein größerer Ausgangsortsbereich erstellt durch Kombinieren einiger Ausgangsortsbereiche, die nahe beieinander liegen. Beispielsweise die Umgebung der Stadt von Kyoto kombiniert mit der Umgebung der Stadt von Osaka zum Bilden eines Kansai-Ausgangsortsbereichs. Für diesen größeren Ausgangsortsbereich wird dann ein Ausgangsortsbereichs-Wegenetz erstellt, das jeden fernen Distrikt in dem Land abdeckt. Es ist demnach nicht erforderlich, ein Ausgangsortsbereichs-Wegenetz für einen kleinen Ausgangsortsbereich zu erstellen, welches Netz alle Distrikte im Land einschließt. Da die Anzahl von Ausgangsortsbereichs-Wegenetzen, die zu erstellen sind für große Ausgangsortsbereiche, um alle Distrikte des Landes einzuschließen, reduziert werden kann, kann die Speicherkapazität des Speichers zum Speichern von Wegedaten aller Ausgangsortsbereichs-Wegenetze wesentlich verringert werden.
16 zeigt Beispiele, in denen Ausgangsortsbereiche klassifiziert sind in kleine, mittlere und große Bereiche. Ein Ausgangsortsbereichs-Wegenetz für einen kleinen Ausgangsortsbereich deckt nur Regionen in einem engen Bereich um den kleinen Ausgangsortsbereich ab. Andererseits deckt ein Ausgangsortsbereichs-Wegenetz für einen mittleren Ausgangsortsbereich Regionen in einem eher weiteren Bereich um den mittleren Ausgangsortsbereich ab. Was ein Ausgangsortsbereichs-Wegenetz für einen großen Ausgangsortsbereich betrifft, sind alle Distrikte in dem Land abgedeckt. Die Ausgangsorts-Bestimmungseinheit 3 bestimmt die kleinen, mittleren und großen Ausgangsortsbereiche, in denen das Fahrzeug durch den Fahrer gefahren wird und die Leitwegsuchverarbeitungseinheit 7 lädt das korrekte Ausgangsortsbereichs-Wegenetz des Ausgangsortsbereichs entsprechend in den Arbeitsspeicherbereich 6.
Eine Ansicht der rechten Seite der 16 zeigt ein gesamtes Ausgangsortsbereichs-Wegenetz der Wege von einem kleinen Ausgangsortsbereich zum Bestimmungsortsbereich über das gesamte Land, welches Gesamtnetz erhalten wird durch Superpositionierung dreier Ausgangsortsbereichs-Wegenetze, die auf der linken Seite übereinander gezeigt sind.
Als nächstes wird ein Verfahren des Erstellens eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes mit in zwei Hierarchieebenen aufgeteilten Ausgangsortsbereichen detailliert unter Bezugnahme auf 17 erläutert.
Wie in der Figur gezeigt, werden zwei Arten von Ausgangsortsbereichen bereitgestellt. Einer von ihnen ist ein typischer viereckiger kleiner Ausgangsortsbereich mit Dimensionen von 10 km × 10 km = 100 Quadratkilometer, ein kleiner Bereich etwa gleich der Größe einer Masche der Ebene 0. Der andere ist ein typischer viereckiger großer Ausgangsortsbereich mit Dimensionen von 80 km × 80 km = 6.400 Quadratkilometer, ein großer Bereich etwa gleich der Größe einer Masche der Ebene 1. Das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz für den kleinen Ausgangsortsbereich deckt einen Flächenbereich mit den Dimensionen von 240 km × 240 km = 57.600 Quadratkilometer ab, welcher Flächenbereich erhalten wird durch Kombinieren einer Vielzahl von Maschen von Wegen bei der Ebene 1 in der Umgebung des kleinen Ausgangsortsbereichs. Andererseits deckt das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz für den großen Ausgangsortsbereich erschöpfend Wege der Ebene 2 über das gesamte Land ab.
Um die zum Ausführen von off-line Berechnungen benötigte Zeit zu verkürzen, wird das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz des großen Ausgangsortsbereichs aus der Wegekarte der Ebene 2 erstellt. Da jedoch ein Ausgangsortsbereichs-Wegenetz Wege von allen Verbindung an der Grenze des Ausgangsortsbereichs zu Grenzverbindungen aller Bestimmungsortsbereiche an der Grenze des Bestimmungsortsbereichs umfasst, sind natürlich Verbindungen der Ebene 0, die durch unterbrochene Linien dargestellt sind mit Verbindungen der Ebene 1, die durch dünne Volllinien dargestellt sind, einer Verbindung der Ebene 2 zugeordnet, die durch dicke Volllinien dargestellt ist, wie in 18 gezeigt.
In ähnlicher Weise sind Verbindungen der Ebenen 0 und 1 Verbindungen der Ebene 2 an der Bereichsgrenze auf der Bestimmungsortsbereichsseite zugeordnet. Basierend auf der Zuordnung von Grenzverbindungen, werden zuallererst empfohlene Wege von einer Grenzverbindung eines Ausgangsortsbereichs zu einem Bestimmungsortsbereich gefunden. Dann wird dieser Prozess wiederholt zum Finden empfohlener Weg zu demselben Bestimmungsortsbereich für alle Grenzverbindungen des Ausgangsortsbereichs. Schließlich wird der Prozess des Findens empfohlener Wege für alle Grenzverbindungen des Ausgangsortsbereichs wiederholt zum Finden einer logischen Summe von empfohlenen wegen für alle Bestimmungsortsbereiche durch das Prinzip der Superposition. Die logische Summe, die erhalten wird durch Superposition bzw. Überlagerung empfohlenen Wege, die in dieser Weise gefunden werden, ist das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz des großen Ausgangsortsbereichs.
Das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz des kleinen Ausgangsortsbereichs wird erstellt aus einer Wegekarte der Ebene 1. Ganz wie das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz eines großen Ausgangsortsbereichs werden an Bereichsgrenzen Verbindungen der Ebene 0 Verbindungen der Ebene 1 zugeordnet.
Als nächstes werden Abläufe der von der in einem Fahrzeug montierten Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung ausgeführten Leitwegfinde-Verarbeitung, wobei die Anordnung hierarchische Ausgangsortsbereichs-Wegenetze in der Verarbeitung verwendet, unter Bezugnahme auf 15, 19, 20 und 21 erläutert.
19, 20 und 21 zeigen detaillierte Flussdiagramme der bei den Schritten ST9, ST11 und ST13 des in 15 gezeigten Flussdiagramms jeweils ausgeführten Verarbeitungen.
Zuallererst werden bei einer Stufe, bei der ein Navigationssystem in dem Fahrzeug entweder nach einer von dem Fahrer vorgenommenen Anforderung oder wenn vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind, aktiviert wird, Daten von einer Wegekarte der Ebene 2 alle von der Wegekartenspeichereinheit 4 in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladen.
Wenn eine Ausgangsortsposition (d. h., die momentanen Position) bei dem in dem Flussdiagramm der 15 gezeigten Schritt ST8 eingerichtet worden ist, werden Daten der Wegekarte der Ebene 0 für die Umgebung der Ausgangsortsposition aus der Wegekartenspeichereinheit 4 in den Arbeitsspeicherbereich 6 bei einem Schritt ST91 des in f419 gezeigten Flussdiagramms geladen. Der Ablauf wird dann bei einem Schritt ST92 fortgesetzt zum Laden von Wegedaten eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes eines kleinen Ausgangsortsbereichs aus der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 in den Arbeitsspeicherbereich 6 zu laden. Der Ablauf wird dann bei dem Schritt ST93 fortgesetzt zum Laden von Daten einer Wegekarte der Ebene 1 für die Umgebung der Ausgangsortsposition aus der Wegekartenspeichereinheit 4 in den Arbeitsspeicherbereich 6. In Verbindung mit den beim Schritt ST92 geladenen Wegedaten dienen die beim Schritt ST93 geladenen Daten einer Wegekarte der Ebene 1 als Ausgangsortsbereichsnetz eines kleinen Ausgangsortsbereichs. Der Ablauf geht dann weiter zu einem Schritt ST94 zum Laden von Wegedaten eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes eines großen Ausgangsortsbereichs aus der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 in den Arbeitsspeicherbereich 6. In Verbindung mit den Daten einer Wegekarte der Ebene 2, die bei der Navigationssystem-Aktivierungsstufe geladen worden sind, dienen die bei dem Schritt ST94 geladenen Wegedaten als Ausgangsortsbereichs-Wegenetz eines großen Ausgangsortsbereichs.
Der Ablauf wird dann bei einem Schritt ST95 fortgesetzt zum Durchsuchen der Wegekarte der Ebene 1 für die Umgebung der Ausgangsortsposition von bis zu N1d Wegen von der Ausgangsortsposition, welche Wege mit Knoten der Ebene 1 in der Umgebung der Ausgangsortsposition verbunden sind.
Der Ablauf geht dann zum Schritt ST10 des in 15 gezeigten Flussdiagramms. Wenn bei dem Schritt ST10 eine Bestimmungsortsposition eingestellt ist, werden Daten einer Wegekarte der Ebene 0 für die Umgebung der Bestimmungsortsposition aus der Wegekartenspeichereinheit 4 in den Arbeitsspeicherbereich 6 bei einem Schritt ST111 des in 20 gezeigten Flussdiagramms geladen. Der Ablauf wird dann bei einem Schritt ST112 fortgesetzt zum Durchsuchen der Wegekarte der Ebene 0 nach der Umgebung der Bestimmungsortsposition von der Bestimmungsortsposition in einer Richtung entgegengesetzt zur Reiserichtung des Fahrzeugs für bis zu N1d Wegen, die an Knoten der Ebene 1 in der Umgebung der Bestimmungsortsposition angeschlossen sind. Der Ablauf wird dann bei einem Schritt ST113 fortgesetzt zum Laden von Daten einer Wegekarte der Ebene 1 für die Umgebung der Bestimmungsortsposition aus der Wegekartenspeichereinheit 4 in den Arbeitsspeicherbereich 6. Der Ablauf geht dann zum Schritt ST12 des in 15 gezeigten Flussdiagramms. Wenn der Fahrer anfordert, dass bei diesem Schritt das Wegefinden beginnt, wird zuerst bei einem Schritt ST131 des in 21 gezeigten Flussdiagramms die Wegekarte der Ebene 1 der Umgebung der Bestimmungsortsposition durchsucht in einer Richtung entgegengesetzt zur Reiserichtung des Fahrzeugs von bis zu N1d Knoten, die beim Schritt ST112 in der Wegekarte der Ebene 1 identifiziert sind, der Umgebung der Bestimmungsortsposition für bis zu N2 Wege, die mit Knoten der Ebene 2 in dem Ausgangsortsbereichs-Wegenetz des großen Ausgangsortsbereichs verbunden sind.
Der Ablauf wird dann bei einem Schritt ST132 fortgesetzt. Bei diesem Schritt werden Wege der Ebene 2 in dem Ausgangsortsbereichs-Wegenetz des großen Ausgangsortsbereichs und Wege der Ebene 1 in dem Ausgangsortsbereichs-Wegenetz des kleinen Ausgangsortsbereichs in der Umgebung der Ausgangsortsposition gesucht für optimale Wege, die bis zu N2 Knoten der Ebene 2 verbinden, die beim Schritt ST131 identifiziert worden sind zu bis zu N1d Knoten der Ebene 1, die beim Schritt ST95 in der Umgebung der Ausgangsortsposition identifiziert worden sind.
Der Ablauf wird dann bei einem Schritt ST133 fortgesetzt zum Auswählen aus den Knoten der Ebene 1 in der Umgebung der Ausgangsortsposition, eines Knotens, der den Gesamtsuchaufwand nach der Ausgangsortsposition minimiert und den Suchaufwand zu der Bestimmungsortsposition. Der Ablauf wird dann bei einem Schritt ST134 fortgesetzt zum Extrahieren eines Weges aus der Ausgangsortsposition zu dem Knoten, der beim Schritt ST133 ausgewählt worden ist und eines Weges von dem ausgewählten Knoten zu der Bestimmungsortsposition. Durch Verknüpfen dieser beiden Wege kann ein optimaler Weg von der Ausgangsortsposition zur Bestimmungsortsposition erhalten werden.
Wie oben beschrieben, werden in der Fahrzeugleitweg-Berechnungsanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform Ausgangsortsbereichs-Wegenetze hierarchisch erstellt durch Erstellen hierarchischer Ausgangsortsbereiche, um den Umfang der in der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 gespeicherten Wegedaten, die in der von der ersten Ausführungsform implementierten Fahrzeugleitweg-Berechnungsanordnung verwendet werden, zu reduzieren, d. h., um die Speicherkapazität der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 wesentlich zu verringern. Die Ausgangsortsbereiche werden hierarchisch erstellt durch Verwenden des Prinzips der Ähnlichkeit, d. h., durch Ausnützen der Tatsache, dass das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz des Ausgangsortsbereichs, dem sich bei der Suche nach einem optimalen Weg angenähert wird, eine baumartige Form hat ähnlich der des dazu benachbarten Ausgangsortsbereichs.
Ausführungsform 3
22 ist eine Diagramm und zeigt die Konfiguration einer Fahrzeugleitweg-Berechnungsanordnung, wie sie von einer dritten durch die Erfindung bereitgestellten Ausführungsform implementiert wird.
Bezugszeichen 14 ist eine Bestimmungsortsbereichs-Bestimmungseinheit, die als Bestimmungsortsbereichs-Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen eines Bestimmungsortsbereichs dient, eines Bereichs, zu dem die Bestimmungsortsposition gehört. Bezugszeichen 15 ist eine Bestimmungsorts-Wegenetz-Datenspeichereinheit, die als Bestimmungsorts-Wegenetz-Datenspeichervorrichtung zum Speichern von Bestimmungsorts-Wegenetzdaten (d. h. Daten eines Bestimmungsorts-Wegenetzes, das Wege umfasst von einer Vielzahl von Ausgangsortsbereichen zu einem Bestimmungsortsbereich) für jeden der Ausgangsortsbereiche.
In dem Fall der durch die dritte Ausführungsform implementierten Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung werden anstelle des Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, das in der von der ersten Ausführungsform implementierten Fahrzeugleitweg-Berechnungsanordnung verwendet wird, Wege von einer Vielzahl von Ausgangsortsbereichen zu einem Bestimmungsortsbereich off-line als ein Bestimmungsorts-Wegenetz berechnet und Ergebnisse der Berechnung werden in der Bestimmungsorts-Wegenetz-Datenspeichereinheit 15 im voraus gespeichert.
Ein Bestimmungsorts-Wegenetz wird auf eine Weise berechnet ähnlich der für ein Ausgangsortsbereichs-Bestimmungsnetz. Zuallererst wird ein empfohlener Weg von einer Grenzverbindung eines Ausgangsortsbereichs zu einem Bestimmungsortsbereich gefunden. Dann wird dieser Prozess wiederholt zum Finden empfohlener Wege zu derselben Grenzverbindung des Bestimmungsortsbereichs für alle Ausgangsortsbereiche. Die logische Summe der empfohlenen Wege von allen Ausgangsortsbereichen zur selben Grenzverbindung des Bestimmungsortsbereichs wird dann durch das Prinzip der Superposition berechnet.
Der Prozess des Berechnens der logischen Summe der empfohlenen Wege von allen Ausgangsortsbereichen zur selben Grenzverbindung des Bestimmungsortsbereichs wird schließlich wiederholt für alle Grenzverbindungen desselben Bestimmungsortsbereichs. Die logische Summe der empfohlenen Wege von allen Ausgangsortsbereichen zu allen Grenzverbindungen desselben Bestimmungsortsbereichs wird dann berechnet durch das Prinzip der Superposition, um in einem Bestimmungsorts-Wegenetz zu resultieren, das empfohlenen Wege von allen Ausgangsortsbereichen zu dem Bestimmungsortsbereich repräsentiert. Als eine Alternative werden empfohlenen Wege von allen Ausgangsortsbereichen zu dem Bestimmungsortsbereich gefunden durch Behandeln der Umgebung des Bestimmungsortsbereichs als eine Zone beschnittener Wege. Dieser Prozess wird dann wiederholt für alle Ausgangsortsbereiche. Schließlich wird die logische Summe empfohlener Wege von allen Ausgangsortsbereichen zu dem Bestimmungsortsbereich Bestimmungsortsbereich durch das Bestimmen der Superposition.
Als ein Beispiel wird ein Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz mit der Umgebung der Stadt Amagasaki als Bestimmungsortsbereich genommen, gefunden als ein Ergebnis liefernd ähnlich dem, das in 10 gezeigt ist mit der Ausnahme, dass der in der Figur gezeigte Ausgangsortsbereich nun ein Bestimmungsortsbereich wird.
Ganz wie beim Ausgangsortsbereichs-Wegenetz, hat als Eigenschaft des Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz die Umgebung des Bestimmungsortsbereichs eine netzartige Form und entfernte Distrikte, die durch große Distanzen von dem Bestimmungsortsbereich getrennt sind, bilden eine baumartige Form.
Ganz wie die von der ersten Ausführungsform implementierte Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung wird das Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz, das mit Hilfe der oben beschriebenen Techniken erstellt worden ist, in der Wegekartenspeichereinheit 4 gespeichert und der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz-Datenspeichereinheit 15, jeweils in den Formaten von Wegekartedaten und Wegedaten.
Es sollte bemerkt werden, dass um den Umfang der in der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz-Datenspeichereinheit 15 gespeicherten Daten ferner zu reduzieren, wie sie in der durch die dritte Ausführungsform implementierten Fahrzeugleitweg-Berechnungsanordnung verwendet werden, d. h., um die Speicherkapazität der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz-Datenspeichereinheit 15 ferner zu verringern, sind die Bestimmungsorts-Wegenetze hierarchisch erstellt durch Erstellen hierarchischer Bestimmungsortsbereiche mit Hilfe der für die früher beschriebene durch die dritte Ausführungsform implementierte Fahrzeugleitweg-Berechnungsanordnung verwendeten Technik. Die Bestimmungsortsbereiche werden hierarchisch ausgestaltet durch Verwenden des Prinzips der Ähnlichkeit, d. h., durch Ausnutzen der Tatsache, dass das Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz des Bestimmungsortes, dem sich bei dem Suchen nach einem optimalen Leitweg angenähert wird, eine baumartige Form hat ähnlich denen der dazu benachbarten Ausgangsortsbereiche. Durch hierarchisches Ausgestalten der Bestimmungsortsbereiche braucht das Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz eines kleinen Bestimmungsortsbereichs nicht Distrikte über das gesamte Land abzudecken und ferner kann die Anzahl von Bestimmungsbereichs-Wegenetzen für große Bestimmungsbereiche reduziert werden. Als ein Ergebnis kann die Speicherkapazität der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz-Datenspeichereinheit 15 wesentlich reduziert werden.
23 zeigt Beispiele, in denen Bestimmungsortsbereiche klassifiziert sind in kleine, mittlere und große Bereiche. Ein Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz für einen keinen Bestimmungsortsbereich deckt nur Regionen in einem engen Bereich um den kleinen Bestimmungsortsbereich ab. Andererseits deckt eine Bestimmungsorts-Wegenetz für einen mittleren Bestimmungsortsbereich Regionen in einem eher weiteren Bereich um den mittleren Bestimmungsortsbereich herum ab. Bezüglich eines Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzes für einen großen Bestimmungsortsbereich werden alle Distrikte im Land abgedeckt. Die Bestimmungsortsbereichs-Bestimmungseinheit 14 bestimmt die kleinen, mittleren und großen Bestimmungsortsbereiche, zu denen die Bestimmungsortsposition gehört und die Leitwegsuchverarbeitungseinheit 7 lädt entsprechend das korrekte Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz des Bestimmungsortsbereichs in den Arbeitsspeicherbereich 6. Eine Ansicht auf der rechten Seite der 23 zeigt ein Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz der Wege von einem kleinen Bestimmungsortsbereich zu Bestimmungsorten über das gesamte Land, welches Netz erhalten wird durch Überlagerung bzw. Superposition der Bestimmungsortsbereichsnetze, die auf der linken Seite untereinander gezeigt sind.
Als nächstes wird der Ablauf der von der Fahrzeugleitweg-Berechnungsanordnung unter Verwendung eines Bestimmungsorts-Wegenetzes ausgeführten Wegefinde-Verarbeitung unter Bezugnahme auf 24 erläutert.
Ein Flussdiagramm des Wegefindens ist auf der linken Seite der Figur gezeigt, wohingegen eine erläuternde Ansicht zum Erläutern der bei jedem Schritt des Flussdiagramms ausgeführten Betriebsabläufe auf der rechten Seite der Figur gezeigt ist.
Wenn der Fahrer eine Bestimmungsortsposition mit Hilfe der Bestimmungsortspositions-Einstelleinheit 2 bei einem Schritt ST16 des Flussdiagramms einstellt, bestimmt die Bestimmungsortsbereichs-Bestimmungseinheit 14 einen Bestimmungsortsbereich, zu dem die Bestimmungsortsposition gehört. Die Verarbeitung geht dann weiter zu einem Schritt ST17. Bei diesem Schritt werden die Wegekartendaten des Bestimmungsortsbereichs aus der Wegekartenspeichereinheit 4 in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladen. Zusätzlich werden Wegekartendaten und Wegedaten, die das Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz des Bestimmungsortsbereichs bilden, in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladen aus der Wegekartenspeichereinheit 4 bzw. Bestimmungsortsbereichs-Datenspeichereinheit 15.
Tatsächlich umfasst ein Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz Wegekartendaten und Wegedaten. Demnach werden Wegedaten von dem Bestimmungsortsbereich zu allen Ausgangsortsbereichen in den Arbeitsspeicherbereich 6 aus der Bestimmungsortsbereichsnetz-Datenspeichereinheit 15 geladen und Wegekartendaten innerhalb eines Bereichs entsprechend den Wegedaten werden in den Arbeitsspeicherbereich 6 aus der Wegedaten-Speichereinheit 4 geladen. Hier werden Bestimmungsortsbereichs-Wegenetze für kleine, mittlere und große Bestimmungsortsbereiche in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladen. Wenn Information bezüglich der Ausgangsortsposition verwendet werden kann beim Schritt ST17 des Ablaufs, braucht jedoch nur das Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz der hierarchischen Ebene, das erforderlich ist als Minimum in Übereinstimmung mit der Bestimmungsortsposition, in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladen zu werden. Auf diese Weise kann der zum temporären Speichern des Bestimmungsorts- Wegenetzes benötigte Abschnitt des Arbeitsspeicherbereichs 6 reduziert werden.
Der Verarbeitungsablauf geht dann weiter zu einem Schritt ST18. Wenn der Fahrer eine Ausgangsortsposition mit Hilfe der Ausgangsortspositions-Einstelleinheit bei diesem Schritt eingibt, setzt der Ablauf bei Schritt ST19 fort zum Laden einer Wegekarte des Ausgangsortsbereichs und der Umgebung davon, zu welcher die Ausgangsortsposition gehört, d. h., eine Zone geschnittener Wege mit ihren geschnittenen Zweigen, in den Arbeitsspeicherbereich 6 aus der Wegekartenspeichereinheit 4. Der Ablauf geht dann weiter zu einem Schritt ST20. Wenn der Fahrer anfordert, dass das Wegefinden bei diesem Schritt gestartet wird, setzt der Ablauf bei einem Schritt ST21 fort zum Vorantreiben einer Suchoperation, startend von der Ausgangsortsposition in Reiserichtung des Fahrzeugs. Der Betriebsablauf beginnt mit der Suche von Wegen in der Umgebung der Ausgangsortsposition, um fortgesetzt zu werden mit der Suche des Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzes für die Bestimmungsortsposition bevor die Suche von Wegen in der Nähe der Bestimmungsortsposition endet.
Tatsächlich wird das Durchsuchen des Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzes der Bestimmungsortsposition für einen optimalen Leitweg ausgeführt durch Auswählen nur von Wegen aus der Wegekarte durch Prüfen von Verbindungsverfügbarkeits-Flags in Wegedaten, welche Wege jeweils ein Flag haben zum Angeben eines benutzbaren Links. Dieses Durchsuchen nach einem optimalen Leitweg für die Bestimmungsortsposition wird beendet zu der Zeit, wenn die Bestimmungsortsposition erreicht wird.
Mit der hierarchischen Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzen haben Wege, die sich aus der Berechnung basierend auf der Prinzipien der Superposition ergeben, eine baumartige Form, was auch in einem Effekt des Reduzierens des Erfordernisses des Durchsuchens von Wegen, die Maschen eines Netzes ähneln, in der Umgebung der Bestimmungsortsposition nach einem optimalen Leitweg. Diese Wirkung kann genauso gut erwartet werden in dem Fall der später beschriebenen hierarchischen Ausgangsortsbereichs-Wegenetze.
Die Fahrzeugleitweg-Berechnungsanordnung, die durch die dritte Ausführungsform implementiert worden ist und Bestimmungsortsbereichs-Wegenetze verwendet, kann anzeigen, dass ein empfohlener Weg während einer tatsächlichen Fahrzeit vermisst wird oder es gewünscht wird, einen Leitweg regelmäßig, beispielsweise in Intervallen von 10 Minuten, unter Verwendung dynamischer Verkehrsinformation zu berechnen. Selbst in diesen Fällen kann ein Leitweg neu berechnet werden beginnend von dem Schritt ST18 durch ein nochmaliges Einstellen eines Ausgangsortsbereichs mit Hilfe des bereits in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladenen Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzes, weil die Bestimmungsortsposition sich nicht ändert. Da es nicht erforderlich ist, die Wegedaten des Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzes erneut von der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz-Datenspeichereinheit 15 zu laden, kann die Operation zum Wiederholen der Suche nach einem optimalen Leitweg unmittelbar wieder ausgeführt werden.
Ausführungsform 4
25 ist eine Ansicht zum Zeigen der Konfiguration einer Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung, wie durch eine von der vorliegenden Erfindung bereitgestellte vierte Ausführungsform implementiert.
Die durch die vierte Ausführungsform implementierte Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung durchsucht sowohl das hierarchische Ausgangsortsbereichs-Wegenetz der zweiten Ausführungsform als auch das hierarchische Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz der vierten Ausführungsform nach einem empfohlenen Weg und stellt dem Fahrer den empfohlenen Weg bereit.
Im Falle der durch die zweite Ausführungsform implementierten Fahrzeugleitweg-Berechnungsanordnung wird das Durchsuchen der Umgebung des Bestimmungsortsbereichs nach einem optimalen Weg, d. h., das Durchsuchen der Zone beschnittener Wege, was beim Erstellen eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes eines großen Ausgangsortsbereichs eliminiert ist, nach einem optimalen Weg ausgeführt durch einfaches Laden der Wegekarte der Zone beschnittener Wege in der Umgebung des Bestimmungsortsbereichs und Durchsuchen der Wegekarte nach einem optimalen Weg. In dem Fall der durch die vierte Ausführungsform implementierten Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung wird andererseits stattdessen ein Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz für einen kleinen Bestimmungsortsbereich nach einem optimalen weg durchsucht.
Als nächstes wird der Ablauf eines durch die von der vierten Ausführungsform implementierte Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung ausgeführte Leitwegfindeverarbeitung unter Bezugnahme auf 26 erläutert.
Ein Ablaufdiagramm des Leitwegfindens ist auf der linken Seite der Figur gezeigt, wohingegen eine erläuternde Ansicht zum Erläutern der bei jedem Schritt des Ablaufdiagramms ausgeführten Operationen auf der rechten Seite der Figur gezeigt ist.
Wenn der Fahrer eine Ausgangsortsposition mit Hilfe der Ausgangsortspositions-Einstelleinheit 1 bei einem Schritt ST22 des Flussdiagramms eingibt, wird der Ablauf bei einem Schritt ST23 fortgesetzt, bei dem die Ausgangsortsbereichs-Bestimmungseinheit 3 einen Ausgangsortsbereich bestimmt, zu dem die Ausgangsortsposition gehört. Auch bei diesem Schritt werden die Wegekartendaten des Ausgangsortsbereichs in den Arbeitsspeicherbereich 6 aus der Wegekartespeichereinheit 4 geladen. Zusätzlich werden das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz des Ausgangsortsbereichs bildende Wegekartendaten und Wegedaten aus der Wegekarten-Speichereinheit 4 und der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 jeweils in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladen. Es sollte bemerkt werden, dass das geladene Ausgangsortsbereichs-Wegenetz ein hierarchisches Netz ist.
Wenn der Fahrer eine Bestimmungsortsposition mit Hilfe der Bestimmungsortspositions-Einstelleinheit 2 bei einem Schritt ST24 des Ablaufdiagramms eingibt, wird der Ablauf bei einem Schritt ST25 fortgesetzt, bei dem die Bestimmungsortsbereichs-Bestimmungseinheit 14 einen Bestimmungsortsbereich bestimmt, zu welchem die Bestimmungsortsposition gehört. Auch bei diesem Schritt werden die Wegekartendaten des Bestimmungsortsbereichs aus der Wegekarten-Speichereinheit 4 in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladen. Zusätzlich werden Wegekartendaten und das Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz des Bestimmungsortsbereichs bildende Wegedaten jeweils aus der Wegedaten-Speichereinheit 4 und der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 15 in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladen.
Der Ablauf schreitet dann zu einem Schritt ST26 fort. Wenn der Fahrer bei diesem Schritt anfordert, dass das Wegefinden gestartet werden soll, wird der Ablauf bei einem Schritt ST27 fortgesetzt zum Durchführen einer Suchoperation, die von der Bestimmungsortsposition startet in einer Richtung entgegengesetzt zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Die Operation beginnt mit dem Suchen von Wegen in der Umgebung der Bestimmungsortsposition, um fortgesetzt zu werden mit dem Durchsuchen des Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes nach der Ausgangsortsposition bevor sie mit dem Suchen nach Wegen in der Umgebung der Ausgangsortsposition endet. Da das Ausgangsortspositionsbereichs-Wegenetz für den kleinen Bestimmungsortsbereich in den Arbeitsspeicherbereich 6 gespeichert ist, kann unter Verwendung des Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzes für den kleinen Bestimmungsortsbereich das Suchen von Wegen in der Umgebung des Bestimmungsortsbereichs nach einem optimalen Leitweg, der das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz erreicht, leicht ausgeführt werden, was das Abschließen des Suchens von Wegen in der Umgebung des Bestimmungsortsbereichs in kurzer Zeit ermöglicht.
Details der Suche nach einem optimalen Leitweg, die von der vierten Ausführungsform ausgeführt wird, werden mit einer über eine große Distanz von der Ausgangsortsposition getrennten Bestimmungsortsposition erläutert.
Die Bestimmungsortsbereichs-Wegekarten und die Bestimmungsortsbereichs-Wegenetze sind hierarchisch aufgebaut mit Größen der jeweiligen Hierarchieebenen gleich denen der zweiten Ausführungsform. Zusätzlich ist die Größe eines Bestimmungsortsbereichs üblicher Weise 10 km × 10 km = 100 Quadratkilometer, eine Größe etwa der einer Masche der Ebene 0. Das Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz für den kleinen Bestimmungsortsbereich deckt einen Flächenbereich mit der Dimension von 240 km × 240 km = 57.600 Quadratkilometer ab, welche erhalten werden durch Kombinieren einer Vielzahl von Maschen von Wegen der Ebene 1 in der Umgebung des kleinen Bestimmungsortsbereichs. Es sollte bemerkt werden, dass üblicher Weise die Größe einer Masche der Ebene 1 80 km × 80 km = 6.400 Quadratkilometer ist.
27, 28 und 29 zeigen detaillierte Ablaufdiagramme, die jeweils bei den Schritten ST23, ST25 und ST27 des in 26 gezeigten Ablaufdiagramms ausgeführt werden.
Zuallererst werden bei einer Stufe, bei der ein Navigationssystem mit der Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung der vierten Ausführungsform darin montiert in dem Fahrzeug entweder auf eine Anforderung, die vom Fahrer vorgenommen wird oder wenn vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind, aktiviert wird, Daten einer Wegekarte der Ebene 2 alle aus der Datenkartenspeichereinheit 4 in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladen.
Wenn eine Ausgangsortsposition (d. h., die momentane Position) bei dem Schritt ST22 des in 26 gezeigten Flussdiagramms eingerichtet ist, werden Daten einer Wegekarte der Ebene 0 für die Umgebung der Ausgangsposition aus der Wegekarten-Speichereinheit 4 in den Arbeitsspeicherbereich 6 bei einem Schritt ST231 des in 27 gezeigten Flussdiagramms geladen. Der Ablauf wird dann bei einem Schritt ST232 fortgesetzt zum Laden von Wegedaten eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes eines kleinen Ausgangsortsbereichs aus der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 in den Arbeitsspeicherbereich 6. Der Ablauf wird dann fortgesetzt bei einem Schritt ST233 zum Laden von Daten einer Wegekarte der Ebene 1 für die Umgebung der Ausgangsortsposition aus der Wegekarten-Speichereinheit 4 in den Arbeitsspeicherbereich 6. In Verbindung mit den im Schritt ST232 geladenen Wegedaten dienen die Daten einer Wegekarte der Ebene 1, die bei dem Schritt ST233 geladen worden sind, als ein Ausgangsortsbereichs-Wegenetz für einen kleinen Ausgangsortsbereich. Der Ablauf geht dann zu einem Schritt ST234 zum Laden von Wegedaten eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes eines großen Ausgangsortsbereichs aus der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatenspeichereinheit 5 in den Arbeitsspeicherbereich 6. Im Zusammenhang mit den während der Navigationssystem-Aktivierungsstufe geladenen Daten einer Wegekarte der Ebene 2 dienen die bei dem Schritt ST234 geladenen Wegedaten als Ausgangsortsbereichs-Wegenetz eines großen Ausgangsortsbereichs. Der Ablauf wird dann bei einem Schritt ST235 fortgesetzt zum Durchsuchen der Wegekarte der Ebene 0 der Umgebung der Ausgangsortsposition nach bis zu N1d Wegen von der Ausgangsortsposition, welche Wege mit Knoten der Ebene 1 in der Umgebung der Ausgangsortsposition verbunden sind.
Der Ablauf wird dann bei Schritt ST24 des in 26 gezeigten Flussdiagramms fortgesetzt. Wenn eine Bestimmungsortsposition bei dem Schritt ST24 eingestellt worden ist, werden Daten einer Wegekarte der Ebene 0 für die Umgebung der Bestimmungsortsposition aus der Wegekarten-Speichereinheit 4 in den Arbeitsspeicherbereich 6 bei einem Schritt ST251 des in 28 gezeigten Flussdiagramms geladen. Der Ablauf wird dann bei einem Schritt ST252 fortgesetzt zum Durchsuchen der Wegekarte der Ebene 1 der Umgebung der Bestimmungsortsposition von der Bestimmungsortsposition in einer Richtung entgegengesetzt der Fahrrichtung des Fahrzeugs nach bis zu N1d Wegen, die mit Knoten der Ebene 1 in der Umgebung der Bestimmungsortsposition verbunden sind. Der Ablauf wird dann bei einem Schritt ST253 fortgesetzt zum Laden von Daten einer Wegekarte der Ebene 1 der Umgebung der Bestimmungsortsposition aus der Wegekarten-Speichereinheit 4 in den Arbeitsspeicherbereich 6. Der Ablauf wird dann bei einem Schritt ST254 fortgesetzt zum Laden von Wegedaten des Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzes des kleinen Bestimmungsortsbereichs, um das Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz des kleinen Bestimmungsortsbereichs zu erhalten.
Der Ablauf wird dann bei dem Schritt ST26 des in 26 gezeigten Flussdiagramms fortgesetzt. Wenn der Fahrer bei diesem Schritt anfordert, dass das Wegefinden gestartet wird, wird zuallererst bei einem Schritt ST271 des in 29 gezeigten Flussdiagramms die Wegekarte der Ebene 1 der Umgebung der Bestimmungsortsposition abgesucht in einer Richtung entgegengesetzt der Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach bis zu N1d Knoten, die bei dem Schritt ST252 identifiziert worden sind in der Wegekarte der Ebene 1 in der Umgebung der Bestimmungsortsposition nach bis zu N2 Wegen, die mit Knoten der Ebene 2 verbunden sind in dem Ausgangsortsbereichs-Wegenetz des großen Ausgangsortsbereichs. Der Ablauf wird dann bei einem Schritt ST272 fortgesetzt. Bei diesem Schritt werden Wege der Ebene 2 in dem Ausgangsortsbereichs-Wegenetz des großen Ausgangsortsbereichs und Wege der Ebene 1 in dem Ausgangsortsbereichs-Wegenetz des kleinen Ausgangsortsbereichs in der Umgebung der Ausgangsortsposition abgesucht nach optimalen Wegen, die bis zu N2 Knoten der Ebene 2 verbinden, die bei dem Schritt ST272 identifiziert worden sind bis zu Nld Knoten der Ebene 1, die bei dem Schritt ST235 identifiziert worden sind in der Nähe der Ausgangsortsposition in einer Richtung entgegengesetzt zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs.
Da Wege auf überlappenden hierarchischen Bereichswegenetzen eine Baum ähneln, kann die Suche leicht ausgeführt werden. Der Ablauf wird dann bei einem Schritt ST273 fortgesetzt, um aus den Knoten der Ebene 1 in der Umgebung der Ausgangsortsposition einen Knoten auszuwählen, der den Gesamtaufwand der Suche von der Ausgangsortsposition minimiert und den Suchaufwand zu der Bestimmungsortsposition. Der Ablauf wird dann zu einem Schritt ST274 fortgesetzt zum Extrahieren eines Leitwegs von der Ausgangsortsposition zu dem bei dem Schritt ST273 ausgewählten Knoten und eines Leitwegs von dem ausgewählten Knoten zu der Bestimmungsortsposition. Durch Verknüpfen dieser beiden Leitwege kann ein optimaler Leitweg von der Ausgangsortsposition zu der Bestimmungsortsposition erhalten werden.
Wie oben beschrieben, führt die vierte Ausführungsform bei einem Schritt ST27 des in 26 gezeigten Ablaufdiagramms die Suche nach optimalen Wegen in einer Richtung entgegengesetzt zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs durch, d. h., von der Bestimmungsortsposition zur Ausgangsortsposition. Es sollte bemerkt werden, dass statt des Suchens in der entgegengesetzten Richtung die Suche auch vorwärts in Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgeführt werden kann, d. h., von der Ausgangsortsposition zu der Bestimmungsortsposition. In diesem Fall beginnt der Betriebsablauf mit der Suche nach Wegen in der Nähe der Ausgangsortsposition, um fortgesetzt zu werden mit der Suche des Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzes für die Bestimmungsortsposition bevor er mit der Suche vor Wegen in der Nähe der Bestimmungsortsposition endet. Da das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz bereits in den Arbeitsspeicherbereich 6 geladen worden ist, kann bei Verwenden dieses Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes die Suche nach Wegen in der Nähe des Ausgangsortsbereichs nach einem optimalen Weg, der das Ausgangsortsbereichs-Wegenetz erreicht, leicht ausgeführt werden, was das Abschließen der Suche nach Wegen in der Nähe des Ausgangsortsbereichs in kurzer Zeit ermöglicht.
Es sollte bemerkt werden, dass die Suche nach optimalen Wegen auch folgendermaßen ausgeführt werden kann. Zuallererst wird eine Weitergabeposition in den Großbereichswegenetzen der Ausgangsorts- und Bestimmungsortspositionen gefunden zwischen den Ausgangsorts- und Bestimmungsortspositionen. Dann, beginnend mit der Weitergabeposition, wird das Durchsuchen des Großbereichswegenetzes und des kleinen Bereichswegenetzes nach optimalen Wegen sequentiell ausgeführt in Richtung der Ausgangsorts- und Bestimmungsortspositionen in zentripetalen Richtungen. In ähnlicher Weise kann durch Ausnützen des Vorteils der baumähnlichen Eigenschaft der Wege die Suche nach optimalen Wegen bei einer hohen Geschwindigkeit ausgeführt werden.
Ausführungsform 5
30 ist eine erläuternde Ansicht, die verwendet wird zum Erläutern einer Technik des Suchens nach optimalen Wegen unter Verwendung von Daten sowohl des Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes als auch des Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzes, welche Technik in einer von einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementierten Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung verwendet wird.
In dem Ausgangsortsbereichs-Wegenetz und dem Bestimmungsortsbereichs-Wegenetz sehen Wege in der Umgebung der Ausgangsorts- und Bestimmungsortsbereiche ähnlich Maschen eines Netzes aus. Die Berechnung von Ersatzwegen in der Umgebung von Ausgangsorts- und Bestimmungsortsbereichen erhöhen eine Verbindungsaufwand an ersten Wegen. Ersatzwege können demnach gefunden werden durch Verringern der Priorität und Ändern der Verbindungsaufwandsgleichung. Im Falle einer längeren Distanz wie z. B. der Distanz von der Stadt Tokyo zur Stadt Osaka ist jedoch, obwohl das erhaltene Bereichswegenetz eine baumartige Form hat, die das Finden von Wegen in kurzer Zeit ermöglicht, der Freiheitsgrad des Auswählens eines Wegs herabgesetzt. Als ein Ergebnis ist es schwierig, Wege zu finden, die als gegenseitiger Ersatz füreinander dienen, wie es der Fall ist bei den Tomei- und Chuo-Fernstraßen.
In der durch die fünften Ausführungsform implementierten Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung werden empfohlene Wege mit Hilfe einer Technik gefunden, die das leichte Identifizieren von Ersatzwegen ermöglicht.
Zuallererst wird eine erste als durch eine Position E verlaufend berechnete Straße gefunden unter Verwendung sowohl des Ausgangsortsbereichsnetzes als auch des Bestimmungsortsbereichsnetzes, wie in 30 gezeigt. Wie in der Figur gezeigt, ist die Position E eine erste Position, bei der das Bestimmungsortsbereichsnetz koinzidiert mit dem Ausgangsortsbereichsnetz. In ähnlicher Weise werden Wege von einem zweiten, als durch die Position F verlaufend berechneten Weg, der zweiten koinzidierenden Position, zu einem N-ten, als durch die N-te Koinzidenzposition verlaufend berechneten Weg gefunden. Auf diese Weise werden eine Vielzahl von Wege gefunden für ein Paar von Ausgangsorts- und Bestimmungsortspositionen.
Zudem, wenn Großbereichswegenetze für relativ große Bereiche verwendet werden als Ausgangsortsbereichs-Wegenetze und Bestimmungsortsbereichs-Wegenetze in diesem Fall, wie in der Figur gezeigt, nimmt die Wahrscheinlichkeit zu, dass Wege, die die 1-ten und N-ten einander nicht überlappenden Wege einschließen, überhaupt berechnet werden können, was es den Wegen ermöglicht, eine Vielzahl von vom Fahrer benötigten Bedürfnisse zu erfüllen. Ferner kann, wenn eine Anzahl von Fahrern solche Fahrzeugleitwegberechnungsanordnungen verwenden, auch ein Effekt des Verwischens des Verkehrsflusses erwartet werden.
Als andere Technik des Findens eines Ersatzweges werden eine Vielzahl von Ausgangsortsbereichs-Wegenetzen und Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzen, die erstellt worden sind, unter etlichen Arten von Bedingungen wie z. B. Behandeln von Mautstraßen und Fähren als Wege erster Priorität, als optional zu durchsuchende Netze bereitgestellt. In diesem Fall werden solche Netze verwendet als Ersatz für die gewöhnlichen Netze.
In einer anderen Alternative wird für einige Suchoptionen eine logische Summe von Bereichswegenetzen, die unter solchen Bedingungen erstellt wurden, berechnet. Das resultierende Bereichswegenetz, d. h., die berechnete logische Summe, wird dann abgesucht in einer optionalen Suchoperation, die on-line durch das Bordnavigationssystem ausgeführt wird durch Ändern des Verbindungsaufwandes in Übereinstimmung mit der Suchoption oder Erhöhen des Verbindungsaufwandes einer zu umgehenden Position.
In diesem Fall nähert sich die Form des resultierenden Bereichswegenetzes Maschen eines Netzes an, die Baumähnlichkeit davon verringernd. Als ein Ergebnis erfordert die Suche nach einem optimalen Leitweg längere Zeit, aber demgegenüber hat die Suche nach einem optimalen Leitweg einen höheren Freiheitsgrad.
Als eine andere Alternative wird eine durchlaufene Position auf einem Ersatzweg, nachdem zwischen den Ausgangsorts- und Bestimmungsortspositionen gesucht worden ist, manuell festgelegt oder automatisch festgelegt unter Verwendung einer Wissensdatenbank oder ähnlichem. Dann wird zum Beginnen ein erster Weg mit der durchlaufenen Position als Bestimmungsort gefunden. Daraufhin wird ein zweiter Weg zu der Bestimmungsortsposition gefunden durch Behandeln der durchlaufenen Position als eine Ausgangsortsposition.
Schließlich kann dann ein Ersatzweg gefunden werden durch Verknüpfen der ersten und zweiten Wege.
Als noch eine weitere Alternative wird einem Bereichswegenetz erstellt und ein als Ersatzweg zu findender Abschnitt wird manuell verbunden zum Bilden eines Netzes.
In den durch die ersten bis fünften oben beschriebenen Ausführungsformen implementierten Fahrzeugleitwegberechnungsanordnungen wird, wenn eine Ausgangsortsposition (oder eine Bestimmungsortsposition) eingestellt wird, das Bereichswegenetz in allen Richtungen für die Ausgangsortsposition (oder die Bestimmungsortsposition) geladen. Es sollte bemerkt werden, dass das Bereichswegenetz aufgeteilt werden kann in Unternetze, die sich von Richtung zu Richtung in Übereinstimmung mit Bestimmungsortspositionen (oder Ausgangsortspositionen) unterscheiden. In diesem Fall wird nur das Bereichswegeunternetz, das der eingestellten Ausgangsortsposition (oder der Bestimmungsortsposition) zugeordnet ist, geladen, was die geladene Datenmenge reduziert.
Wie soweit detailliert beschrieben worden ist, werden in einer Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung, die von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, Wege von einem Ausgangsortsbereich zu einer Vielzahl von Bestimmungsortsbereichen als Daten eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes im voraus berechnet und Daten einer Vielzahl von Ausgangsortsbereichs-Wegenetze, die für alle Ausgangsortsbereiche berechnet worden sind, werden in einer Speichereinrichtung gespeichert. Währen des Ablaufens werden nur Daten eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes, das der Ausgangsortsposition des Fahrzeugs zugeordnet ist, in den Arbeitsspeicherbereich geladen und die Daten des Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes werden dann abgesucht auf empfohlene Leitwege von der Ausgangsortsposition zu einer Bestimmungsortsposition. Demnach kann die erforderliche Größe des Arbeitsspeicherbereichs reduziert werden und ein erschöpfendes Absuchen nach optimalen Wegen ist nicht erforderlich. Als ein Ergebnis bietet eine von der vorliegenden Erfindung bereitgestellte Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung einen Verdienst, dass nur Wege mit baumartiger Form abzusuchen sind, was das Finden optimaler Wege in einer kurzen Zeit ermöglicht. Zusätzlich können empfohlene Wege von der momentanen Position des Fahrzeugs zu der Bestimmungsortsposition unmittelbar gefunden werden und dem Fahrer bereitgestellt werden.
Ferner werden in einer anderen Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung, die von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, Wege von einer Vielzahl von Ausgangsortsbereichen zu einem Bestimmungsortsbereich als Daten eines Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzes im voraus berechnet und Daten einer Vielzahl von Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzen, die für alle Bestimmungsortsbereiche berechnet worden sind, werden in einer Speichereinrichtung gespeichert. Beim Ablaufen werden nur Daten eines Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzes, das der Bestimmungsortsposition des Fahrzeugs zugeordnet ist, in einen Arbeitsspeicherbereich geladen und die Daten des Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzes werden dann durchsucht nach empfohlenen Leitwegen von einer Ausgangsortsposition zu der Bestimmungsortsposition. Demnach kann die erforderliche Größe des Arbeitsspeicherbereichs reduziert werden und ein erschöpfendes Suchen nach optimalen Wegen ist nicht erforderlich. Als ein Ergebnis stellt die Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung, die von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, einen Verdienst bereit, dass nur Wege mit baumartiger Form zu durchsuchen sind, was das Finden der optimalen Wege in einer kurzen Zeit ermöglicht.
Zusätzlich, selbst wenn das Fahrzeug die Leitwege verfehlt, kann ein Ausgangsortsbereich leicht erneut festgelegt werden, während des Durchlaufs des Wegesuchens. Es ist demnach nicht erforderlich, die Daten des Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes neu zu laden. Aus diesem Grund ermöglicht die von der vorliegenden Erfindung bereitgestellte Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung einen Verdienst, dass der Betrieb zum Wiederholen der Suche nach optimalen Wegen unmittelbar ausgeführt werden kann und die optimalen Wege dann dem Fahrer unmittelbar bereitgestellt werden können.
Ferner werden in einer noch ferneren Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung, die von der Erfindung bereitgestellt worden ist, sowohl Daten der Ausgangsortsbereichs-Wegenetze als auch Daten von Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzen in einer Speicheranordnung im voraus gespeichert. Beim Ablaufen werden nur Daten eines Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes und eines Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzes, die jeweils der Ausgangsortsposition und der Bestimmungsortsposition des Fahrzeugs zugeordnet sind, in einen Arbeitsspeicherbereich geladen und die Daten des Ausgangsortsbereichs-Wegenetzes und des Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzes werden dann abgesucht nach empfohlenen Leitwegen von der Ausgangsortsposition zu der Bestimmungsortsposition. Demnach können Wege mit einer baumartigen Form sowohl für die Ausgangsorts- als auch die Bestimmungsortspositionen aufgespürt werden. Als ein Ergebnis bietet die Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung, die von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, die Verdienste, dass optimale Wege in einer kurzen Zeit gefunden werden können und zusätzlich die empfohlenen Wege von der vorliegenden Position des Fahrzeugs zu der Bestimmungsposition gefunden werden können und dem Fahrer unmittelbar bereitgestellt werden können.

Claims

Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung mit: einer Wegekartenspeichervorrichtung (4) zum Speichern von Daten von Wegekarten zum Leiten eines Fahrzeugs; einer Ausgangsortsbereichs-Bestimmungsvorrichtung (3) zum Bestimmen eines Ausgangsortsbereichs des Fahrzeugs; und einer Ausgangsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (5) zum Speichern einer Vielzahl von Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensätzen; dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensatz einem jeweiligen Ausgangsortsbereich einer Vielzahl von Ausgangsortsbereichen zugeordnet ist und durch Berechnen von Wegen von dem jeweiligen Ausgangsortsbereich zu jedem einer Vielzahl von Bestimmungsortsbereichen im Voraus erhalten wird; und wobei ferner eine Leitwegsuchverarbeitungsvorrichtung (7) vorgesehen ist, um zu Beginn des Fahrens daraus und aus der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung den der von der Ausgangsortbereichs-Bestimmungsvorrichtung (3) dem Ausgangsortsbereich zugeordneten Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensätzen auszulesen, um den ausgelesenen Ausgangsortsbereichs- Wegenetzdatensatz nach einem Leitweg von einer Ausgangsortposition des Fahrzeugs in dem bestimmten Ausgangsortsbereich zu einer von einem Benutzer der Anordnung spezifizierten Bestimmungsortsposition in einem der Bestimmungsortsbereiche, zu dem das Fahrzeug gerichtet ist, zu durchsuchen, und diesen Leitweg zu präsentieren.
Fahrzeugleitwegeberechnungsanordnung nach Anspruch 1, wobei: die Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensätze, die in der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (5) gespeichert sind, Daten von Ausgangsortsbereichen sind, die jeweils klassifiziert sind in Ausgangsortsunterbereiche bei einer Vielzahl von hierarchischen Ebenen, von denen jeder eine bestimmte Bereichsgröße zugeordnet ist, wobei für einen kleinen Ausgangsortsunterbereich mit einer kleinen Bereichsgröße bei einer niedrigen hierarchischen Ebene Wegedaten von dem kleinen Ausgangsortsunterbereich zu einem Bestimmungsortsbereich in nächster Nähe des kleinen Ausgangsortsunterbereichs gespeichert sind, und für einen großen Ausgangsortsunterbereich mit einer großen Bereichsgröße bei einer hohen hierarchischen Ebene Wegedaten von dem großen Ausgangsortsunterbereich zu einem Bestimmungsortsbereich fern weg von dem großen Unterbereich gespeichert sind; und die Leitwegsuchverarbeitungsvorrichtung (7) eine Vielzahl der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensätze der kleinen und großen in der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzsteuervorrichtung (5) gespeicherten Ausgangsortsunterbereiche überlagert, um Leitwege von einem kleinen Ausgangsortsunterbereich zu einer Vielzahl von fernen Bestimmungsortsbereichen bereitzustellen.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung nach Anspruch 1, wobei in der Wegekartenspeichervorrichtung (4) gespeicherte Daten von Wegekarten Wegekartendaten bei einer niedrigen hierarchischen Ebene umfassen, von denen jede umfassend detaillierte Wege darstellt, die als Leitung des Fahrzeugs verwendet werden und Daten von Wegekarten bei einer höheren hierarchischen Ebene, von denen jede im Voraus erstellt worden ist durch die Schritte: Finden von Zwischen-Bereichs-Hauptwegen, die jeweils einen der Ausgangsortsbereiche mit einem der Bestimmungsortsbereiche verbinden, unter Verwendung von Wegekarten davon bei einer niedrigen hierarchischen Ebene für unterschiedliche Kombinationen von Ausgangsorts- und Bestimmungsortsbereichen; und Berechnen einer logischen Summe einer Vielzahl dieser Zwischen-Bereichs-Hauptwege, die für die unterschiedlichen Kombinationen von Ausgangsorts- und Bestimmungsortsbereichen gefunden worden sind.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die in der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (5) gespeicherten Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensätze jeweils eine baumartige Form haben, die durch Berechnen einer logischen Summe einer Vielzahl von Wegen von einem der Ausgangsortsbereiche zu der Vielzahl von Bestimmungsortsbereichen im Voraus erhalten worden ist.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Daten der in der Wegekartenspeichervorrichtung (4) gespeicherten Wegekarten Attributdaten von Verzweigungspunkten und Verbindungen sind, wobei die Verbindungen Wegeabschnitte einschließen zwischen den Verzweigungspunkten in jeder der Wegekarten, und wobei die in der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (5) gespeicherten Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensätze jeweils den Verzweigungspunkten oder den Wegeabschnitten zugefügte Nummern umfassen und Merker bzw. Flags, die angeben, ob die Verzweigungspunkte oder die Wegeabschnitte benutzbar sind oder nicht.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung nach Anspruch 1, wobei in jedem der in der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (5) gespeicherten Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensätzen repräsentierte Wege im Voraus gefunden worden sind durch die Schritte: Bestimmen einer der Bestimmungsortsbereiche für Bestimmungsortspositionen; Finden von Wegen, die durch alle Grenzpunkte des Bestimmungsortsbereichs verlaufen; und Bereitstellen einer zugeschnittenen Wegezone einschließlich der Umgebung des Bestimmungsortsbereichs.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung mit: einer Wegekartenspeichervorrichtung (4) zum Speichern von Wegekarten zum Leiten eines Fahrzeugs; eine Bestimmungsortsbereichs-Bestimmungsvorrichtung (14) zum Bestimmen eines Bestimmungsortsbereichs von einer von einem Benutzer der Anordnung spezifizierten Bestimmungsortsposition, zu der das Fahrzeug gefahren wird; und einer Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (5) zum Speichern einer Vielzahl von Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdatensätzen; dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdatensatz einem jeweiligen Bestimmungsortsbereich einer Vielzahl von Bestimmungsortsbereichen zugeordnet ist und durch Berechnen einer Vielzahl von Ausgangsortsbereichen zu jedem Bestimmungsortsbereich im Voraus erhalten wird; und wobei ferner eine Leitwegsuchverarbeitungsvorrichtung (7) vorgesehen ist, um zu Beginn des Fahrens daraus und aus der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (15) einen der von der Bestimmungsortsbereichs-Bestimmungsvorrichtung (14) dem Bestimmungsortsbereich zugeordneten Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensätze auszulesen, um den ausgelesenen Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdatensatz nach einem Leitweg von einer Ausgangsortsposition in einem der Ausgangsortsbereiche zu der Bestimmungsortsposition des Fahrzeugs in dem bestimmten Bestimmungsortsbereich, zu dem das Fahrzeug gerichtet ist, zu durchsuchen und den Leitweg zu präsentieren.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung nach Anspruch 7, wobei: die Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdatensätze, die in der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (15) gespeichert sind, Daten von Bestimmungsortsbereichen sind, die jeweils klassifiziert sind in Bestimmungsortsunterbereiche bei einer Vielzahl von hierarchischen Ebenen, von denen jede jeweils eine vorbestimmte Bereichsgröße zugeordnet hat, wobei für einen kleinen Bestimmungsortsunterbereich mit einer kleinen Bereichsgröße bei einer niedrigen hierarchischen Ebene Wegedaten von dem kleinen Bestimmungsortsunterbereich zu einem Bestimmungsortsbereich in nächster Nähe des kleinen Bestimmungsortsunterbereichs gespeichert sind, und für einen großen Bestimmungsortsunterbereich mit einer großen Bereichsgröße bei einer hohen hierarchischen Ebene Wegedaten von dem großen Bestimmungsortsunterbereich zu einem Bestimmungsortsbereich fern weg von dem großen Unterbereich gespeichert sind; und die Leitwegsuchverarbeitungsvorrichtung (7) eine Vielzahl der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdatensätze der kleinen und großen in der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzsteuervorrichtung (5) gespeicherten Bestimmungsortsunterbereiche überlagert, um Leitwege von einem kleinen Bestimmungsortsunterbereich zu einer Vielzahl von fernen Ausgangsortsbereichen bereitzustellen.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung nach Anspruch 7, wobei in der Wegekartenspeichervorrichtung (4) gespeicherte Daten von Wegekarten Wegekartendaten bei einer niedrigen hierarchischen Ebene umfassen, von denen jede umfassend detaillierte Wege darstellt, die als Leitung des Fahrzeugs verwendet werden und Daten von Wegekarten bei einer höheren hierarchischen Ebene, von denen jede im Voraus erstellt worden ist durch die Schritte: Finden von Zwischen-Bereichs-Hauptwegen, die jeweils einen der Ausgangsortsbereiche mit einem der Bestimmungsortsbereiche verbinden, unter Verwendung von Wegekarten davon bei einer niedrigen hierarchischen Ebene für unterschiedliche Kombinationen von Ausgangsorts- und Bestimmungsortsbereichen; und Berechnen einer logischen Summe einer Vielzahl dieser Zwischen-Bereichs-Hauptwege, die für die unterschiedlichen Kombinationen von Ausgangsorts- und Bestimmungsortsbereichen gefunden worden sind.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung nach Anspruch 7, wobei die in der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (15) gespeicherten Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdatensätze jeweils eine baumartige Form haben, die durch Berechnen einer logischen Summe einer Vielzahl von Wegen von einem der Ausgangsortsbereiche zu der Vielzahl von Bestimmungsortsbereichen im Voraus erhalten worden ist.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung nach Anspruch 7, wobei die Daten der in der Wegekartenspeichervorrichtung (4) gespeicherten Wegekarten Attributdaten von Verzweigungspunkten und Verbindungen sind, wobei die Verbindungen Wegeabschnitte zwischen den Verzweigungspunkten in jeder der Wegekarten einschließen, und wobei die in der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (15) gespeicherten Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdatensätze jeweils den Verzweigungspunkten oder den Wegeabschnitten zugefügte Nummern umfassen und Merker bzw. Flags, die angeben, ob die Verzweigungspunkte oder die Wegeabschnitte benutzbar sind oder nicht.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung nach Anspruch 7, wobei in jedem der in der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (15) gespeicherten Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensätzen repräsentierte Wege im Voraus gefunden worden sind durch die Schritte: Bestimmen einer der Ausgangsortsbereiche für Ausgangsortspositionen; Finden von durch alle Grenzpunkte des Ausgangsortsbereichs verlaufenden Wegen; und Bereitstellen einer zugeschnittenen Wegezone einschließlich der Umgebung des Ausgangsortsbereichs.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung mit: einer Wegekartenspeichervorrichtung (4) zum Speichern von Wegekarten zum Leiten eines Fahrzeugs; einer Ausgangsortsbereichs-Bestimmungsvorrichtung (3) zum Bestimmen eines Ausgangsortsbereichs des Fahrzeugs; und eine Bestimmungsortsbereichs-Bestimmungsvorrichtung (14) zum Bestimmen eines Bestimmungsortsbereichs von einer von einem Benutzer der Anordnung spezifizierten Bestimmungsortsposition, zu der das Fahrzeug gerichtet ist; einer Ausgangsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (5) zum Speichern einer Vielzahl von Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensätzen; einer Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (15) zum Speichern einer Vielzahl von Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdatensätzen; dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensatz einem jeweiligen Ausgangsortsbereich einer Vielzahl von Ausgangsortsbereichen zugeordnet ist und durch Berechnen von Wegen von dem jeweiligen Ausgangsortsbereich zu jedem einer Vielzahl von Bestimmungsortsbereichen im Voraus erhalten wird; jeder Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdatensatz einem jeweiligen Bestimmungsortsbereich einer Vielzahl von Bestimmungsortsbereichen zugeordnet ist und durch Berechnen einer Vielzahl von Ausgangsortsbereichen zu jedem Bestimmungsortsbereich im Voraus erhalten wird; und wobei ferner eine Leitwegsuchverarbeitungsvorrichtung (7) vorgesehen ist, um zu Beginn des Fahrens daraus und aus der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung den der von der Ausgangsortbereichs-Bestimmungsvorrichtung dem Ausgangsortsbereich zugeordneten Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensätzen auszulesen, und um aus der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung einen der von der Bestimmungsortsbereichs-Bestimmungsvorrichtung dem Bestimmungsortsbereich zugeordneten Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensätzen auszulesen, um den ausgelesenen Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensatz und den ausgelesenen Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdatensatz nach einem Leitweg von einer Ausgangsortposition des Fahrzeugs in dem bestimmten Ausgangsortsbereich zu der Bestimmungsortsposition des Fahrzeugs in dem bestimmten Bestimmungsortsbereich, zu dem das Fahrzeug gerichtet ist, zu durchsuchen und den Leitweg zu präsentieren.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung nach Anspruch 13, wobei: die Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensätze, die in der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (5) gespeichert sind, Daten von Ausgangsortsbereichen sind, die jeweils klassifiziert sind in Ausgangsortsunterbereiche bei einer Vielzahl von hierarchischen Ebenen, von denen jeder eine bestimmte Bereichsgröße zugeordnet ist, wobei für einen kleinen Ausgangsortsunterbereich mit einer kleinen Bereichsgröße bei einer niedrigen hierarchischen Ebene Wegedaten von dem kleinen Ausgangsortsunterbereich zu einem Bestimmungsortsbereich in nächster Nähe des kleinen Ausgangsortsunterbereichs gespeichert sind, und für einen großen Ausgangsortsunterbereich mit einer großen Bereichsgröße bei einer hohen hierarchischen Ebene Wegedaten von dem großen Ausgangsortsunterbereich zu einem Bestimmungsortsbereich fern weg von dem großen Ausgangsortsunterbereich gespeichert sind; und die Leitwegsuchverarbeitungsvorrichtung (7) eine Vielzahl der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensätze der kleinen und großen in der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzsteuervorrichtung gespeicherten Ausgangsortsunterbereiche überlagert, um Leitwege von einem kleinen Ausgangsortsunterbereich zu einer Vielzahl von fernen Bestimmungsortsbereichen bereitzustellen.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung nach Anspruch 13, wobei: die Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdatensätze, die in der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (15) gespeichert sind, Daten von Bestimmungsortsbereichen sind, die jeweils klassifiziert sind in Ausgangsortsunterbereiche bei einer Vielzahl von hierarchischen Ebenen, von denen jede jeweils eine vorbestimmte Bereichsgröße zugeordnet hat, wobei für einen kleinen Bestimmungsortsunterbereich mit einer kleinen Bereichsgröße bei einer niedrigen hierarchischen Ebene Wegedaten von dem kleinen Bestimmungsortsunterbereich zu einem Bestimmungsortsbereich in nächster Nähe des kleinen Bestimmungsortsunterbereichs gespeichert sind, und für einen großen Bestimmungsortsunterbereich mit einer großen Bereichsgröße bei einer hohen hierarchischen Ebene Wegedaten von dem großen Bestimmungsortsunterbereich zu einem Bestimmungsortsbereich fern weg von dem großen Unterbereich gespeichert sind; und die Leitwegsuchverarbeitungsvorrichtung (7) eine Vielzahl der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdatensätze der kleinen und großen in der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzsteuervorrichtung gespeicherten Bestimmungsortsunterbereiche überlagert, um Leitwege von einem kleinen Bestimmungsortsunterbereich zu einer Vielzahl von fernen Ausgangsortsbereichen bereitzustellen.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung nach Anspruch 13, wobei in der Wegekartenspeichervorrichtung (4) gespeicherte Daten von Wegekarten Wegekartendaten bei einer niedrigen hierarchischen Ebene umfassen, von denen jede umfassend detaillierte Wege darstellt, die als Leitung des Fahrzeugs verwendet werden und Daten von Wegekarten bei einer höheren hierarchischen Ebene, von denen jede im Voraus erstellt worden ist durch die Schritte: Finden von Zwischen-Bereichs-Hauptwegen, die jeweils einen der Ausgangsortsbereiche mit einem der Bestimmungsortsbereiche verbinden, unter Verwendung von Wegekarten davon bei einer niedrigen hierarchischen Ebene für unterschiedliche Kombinationen von Ausgangsorts- und Bestimmungsortsbereichen; und Berechnen einer logischen Summe einer Vielzahl dieser Zwischen-Bereichs-Hauptwege, die für die unterschiedlichen Kombinationen von Ausgangsorts- und Bestimmungsortsbereichen gefunden worden sind.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung nach Anspruch 13, wobei die in der Ausgangsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (5) gespeicherten Ausgangsortsbereichs-Wegenetzdatensätze jeweils eine baumartige Form haben, die durch Berechnen einer logischen Summe einer Vielzahl von Wegen von einem der Ausgangsortsbereiche zu der Vielzahl von Bestimmungsortsbereichen im Voraus erhalten worden ist.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung nach Anspruch 13, wobei die in der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (15) gespeicherten Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdatensätze jeweils eine baumartige Form haben, die durch Berechnen einer logischen Summe einer Vielzahl von Wegen von einem der Bestimmungsortsbereiche zu der Vielzahl von Ausgangsortsbereichen im Voraus erhalten worden ist.
Fahrzeugleitwegberechnungsanordnung nach Anspruch 13, wobei: die Daten der in der Wegekartenspeichervorrichtung (4) gespeicherten Wegekarten Attributdaten von Verzweigungspunkten und Verbindungen sind, wobei die Verbindungen Wegeabschnitte zwischen den Verzweigungspunkten in jeder der Wegekarten einschließen; und wobei die in der Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzspeichervorrichtung (15) gespeicherten Bestimmungsortsbereichs-Wegenetzdatensätze jeweils den Verzweigungspunkten oder den Wegeabschnitten zugefügte Nummern umfassen und Merker bzw. Flags, die angeben, ob die Verzweigungspunkte oder die Wegeabschnitte benutzbar sind oder nicht.