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1. Technischer
Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Suchen einer
Route, die bei Navigationssystemen für Fahrzeuge oder ähnliches
zur Suche nach einer Route von einem Ausgangspunkt zu einem Bestimmungsort
verwendet werden kann.
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2. Beschreibung der verwandten
Technik
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Fahrzeugnavigationssysteme
gemäß dem Stand
der Technik weisen die Funktion der Anzeige einer Straßenkarte
des Bereichs, in dem sich das Fahrzeug gerade befindet, die Funktion
der genauen Erfassung der Fahrzeugposition durch einen Kartenabgleich,
die Funktion der Berechnung einer empfohlenen Route von einem Ausgangspunkt
zu einem Bestimmungsort und dergleichen auf. Bei derartigen Fahrzeugnavigationssystemen
gemäß dem Stand der
Technik sind Straßenkartenanzeigedaten,
Daten für
den Kartenabgleich und Daten für
die Routensuche getrennt auf einer CD ROM gespeichert.
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Ein
Beispiel eines Fahrzeugnavigationssystems ist in der US-A-5 285 391 zu finden.
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Die
Straßenkartenanzeigedaten
umfassen Kartendaten für
den weitesten Bereich zum Anzeigen großer Bereiche im kleinsten Maßstab, detaillierteste Kartendaten
zur detaillierten Anzeige kleiner Bereiche im größten Maßstab und mehrere Sätze von
Kartendaten in unterschiedlichen Maßstäben zwischen den Kartendaten
für den
weitesten Bereich und den detailliertesten Kartendaten. Die Kartendaten
für den weitesten
Bereich können
beispielsweise als Daten der Ebene 4, die detailliertesten Kartendaten
als Daten der Ebene 1 und die Sätze
von Daten in Maßstäben zwischen
denen der Daten der Ebene 4 und der Daten der Ebene 1 als Daten
der Ebene 3 und Daten der Ebene 2 bezeichnet werden. Die Routensuchdaten
umfassen zwei Sätze
von Daten, die den Straßenkartendaten
der Ebene 4 und der Ebene 2 entsprechen, wobei die Umgebung des
Ausgangspunkts und die Umgebung des Bestimmungsorts bei der Routensuche
unter Verwendung der Daten der Ebene 2 und der restliche Bereich
unter Verwendung der Daten der Ebene 4 durchsucht werden, um die
für die
Routensuche erforderliche Zeitspanne zu verringern.
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Sind
zwischen einem Ausgangspunkt und einem Bestimmungsort ein oder mehr
Durchgangspunkte eingestellt, werden jedoch das Herauslesen der
Routensuchdaten der Ebene 2 und das Herauslesen der Routensuchdaten
der Ebene 4 vermischt, und selbst wenn ein Pufferspeicher oder dergleichen zwischen
der CD ROM-Vorrichtung und der Steuervorrichtung vorgesehen ist,
werden die herausgelesenen Daten nicht mit einer hohen Effizienz
im Pufferspeicher gefunden, was zu einer Verringerung der Verarbeitungsgeschwindigkeit
führt.
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Überdies
ist eine Verringerung der für
die Routensuche erforderlichen Verarbeitungszeit wünschenswert,
da die Ergebnisse der Routensuche so schnell wie möglich ausgegeben
werden sollten, wenn der Benutzer nach dem Einstellen des Bestimmungsorts
und dergleichen einmal eine Anweisung zum Einleiten einer Routensuche
in das System eingegeben hat, damit der Benutzer nicht auf die Ergebnisse
warten muß.
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Ebenso
werden bei der Berechnung einer empfohlenen Route von einem Ausgangspunkt
(der aktuellen Fahrzeugposition) zu einem Bestimmungsort unter Verwendung
der Straßenkartenanzeigedaten
in der Nähe
des Ausgangspunkts ein Anfangspunkt für die Routensuche und auf ähnliche
Weise in der Nähe
des Bestimmungsorts ein Endpunkt für die Routensuche eingestellt,
worauf die Routensuchda ten zum Ausführen einer Routensuche zwischen dem
eingestellten Anfangspunkt und dem eingestellten Endpunkt verwendet
werden. Bei diesem Prozeß wird
die am nächsten
gelegene Straße
(die kleinste Einheit einer Straße wird als Verbindung bezeichnet) als
Anfangspunkt bzw. Endpunkt für
die Routensuche ausgewählt.
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Wenn
für eine
derartige Straße
(Verbindung) jedoch eine Verkehrsbeschränkung besteht, wie bei einer
Einbahnstraße,
und das Fahrzeug nicht vom Ausgangspunkt zum Bestimmungsort fahren
bzw. sich dem Bestimmungsort nicht aus der Richtung des Ausgangspunkts
nähern
kann, wird die Routensuche aufgegeben, und es werden Ergebnisse
ausgegeben, die angeben, daß die
Routensuche nicht abgeschlossen werden konnte.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum
Suchen einer Route zu schaffen, durch die die wahrnehmbare, für die Routensuche
benötigte
Verarbeitungszeit verringert werden kann.
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Erfindungsgemäß wird eine
Vorrichtung zum Suchen einer Route mit einer Speichervorrichtung,
in der Verbindungspositionsinformationen und die Anschlüsse der
Verbindungen betreffende Informationen gespeichert sind, wobei eine
minimale Einheit einer Straße
auf einer Karte als Verbindung bezeichnet wird, einer Punkteinstellvorrichtung, über die
von einem Bediener ein Ausgangspunkt, ein Durchgangspunkt und ein
Bestimmungsort auf der Karte eingestellt werden können, einer
Vorrichtung zum Anordnen des Beginns der Suche, über die vom Bediener ein Befehl
zum Einleiten einer Routensuche ausgegeben werden kann, und einer
Steuervorrichtung geschaffen, die eine Suche nach einer Route, die
vom Ausgangspunkt zum Bestimmungsort führt, oder, wenn auf der Grundlage
der die Anschlüsse
der Verbindungen betreffenden Informationen ein Durchgangspunkt
eingestellt wurde, eine Suche nach einer Route ausführt, die
vom Ausgangspunkt über
den Durchgangspunkt zum Bestimmungsort führt, wobei die Steuervorrichtung
selbst ohne die Ausgabe eines Befehls zum Einleiten einer Routensuche über die Vorrichtung
zum Anordnen des Beginns der Suche auf der Grundlage der die Anschlüsse der
Verbindungen betreffenden Informationen eine Routensuche in der
Nähe des
Punkts einleitet, wenn über
die Punkteinstellvorrichtung ein Punkt eingestellt wurde.
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Die
Vorrichtung zum Suchen einer Route kann ferner eine Vorrichtung
zur Erfassung der aktuellen Position umfassen, die automatisch die
Position erfaßt,
an der sich die Vorrichtung zum Suchen einer Route gegenwärtig auf
der Karte befindet, wobei die Steuervorrichtung nach der Ausgabe
eines Befehls zum Einleiten einer Routensuche über die Vorrichtung zum Anordnen
des Beginns der Suche auf der Grundlage der die Anschlüsse der
Verbindungen betreffenden Informationen eine Routensuche in der Nähe der Position
ausführt,
wenn die von der Vorrichtung zur Erfassung der aktuellen Position
erfaßte
Position als Ausgangsposition eingestellt wird.
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Erfindungsgemäß wird auch
ein Verfahren zum Suchen einer Route geschaffen, das die folgenden
Schritte umfaßt:
Speichern von Verbindungspositionsinformationen und die Anschlüsse der
Verbindungen betreffenden Informationen, wobei eine minimale Einheit
einer Straße
auf einer Karte als Verbindung bezeichnet wird, Einstellen eines
Ausgangspunkts, eines Durchgangspunkts und eines Bestimmungsorts
auf der Karte durch einen Bediener, Ausführen einer Suche nach einer
Route, die vom Ausgangspunkt zum Bestimmungsort führt, oder,
wenn auf der Grundlage der die Anschlüsse der Verbin dungen betreffenden
Informationen ein Durchgangspunkt eingestellt wurde, einer Route,
die vom Ausgangspunkt über
den Durchgangspunkt zum Bestimmungsort führt, und Einleiten einer Routensuche
in der Nähe
des eingestellten Punkts anhand der die Anschlüsse der Verbindungen betreffenden
Informationen, wenn der Bediener im Einstellungsschritt einen Punkt
eingestellt hat, selbst wenn kein von einem Bediener einzugebender
Befehl zum Einleiten einer Routensuche ausgegeben wurde.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Navigationssystems
für Fahrzeuge;
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2 zeigt
ein Beispiel von zwei Straßen, die
sich innerhalb eines Gitternetzbereichs kreuzen;
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3 zeigt
die Struktur der Straßenkartenanzeigedaten;
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4 zeigt
ein Beispiel einer Straßenkarte mit
mehreren Knoten und mehreren Interpolationspunkten;
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5 zeigt
ein Diagramm, das die der in 4 durch
eine fette Linie dargestellten Straße entsprechenden Verbindungskettendaten
darstellt;
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6 zeigt
ein Beispiel des Attributs 1 + der X-Koordinatendaten;
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die 7A und 7B zeigen
ein Beispiel des Attributs 2 und der Y-Koordinatendaten;
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8 zeigt
ein Diagramm, das die Verbindungsnummern der Routensuchdaten darstellt;
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9 zeigt
die Struktur der Routensuchdaten;
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10 zeigt
eine Übersicht über die
Struktur der die empfohlene Route betreffenden Daten;
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die 11A und 11B zeigen
ein detailliertes Diagramm, das die Datenstruktur der Knoteninformationen
und der Verbindungsinformationen der die empfohlene Route betreffenden
Daten darstellt;
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12 zeigt
ein Ablaufdiagramm, das die von der Steuerschaltung ausgeführte Hauptverarbeitung
umreißt;
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13 zeigt
die Fortsetzung des in 12 gezeigten Ablaufdiagramms;
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14 zeigt
das Einstellen des Anfangspunkts für die Routensuche;
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15 zeigt
das Einstellen des Endpunkts für
die Routensuche;
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16 zeigt
das Einstellen eines Durchgangspunkts zwischen der aktuellen Fahrzeugposition
und dem Bestimmungsort;
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17 zeigt
ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung darstellt, bei der mehrere
Verbindungen ausgewählt
werden;
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die 18A und 18B zeigen
die herausgelesenen Routensuchdaten;
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19 zeigt
ein Ablaufdiagramm der Verarbeitung zum Herauslesen der Routensuchdaten
und der Verarbeitung zur Routensuche;
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20 zeigt
ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung zur Routensuche, durch die
die wahrnehmbare Verarbeitungsgeschwindigkeit bei der Routensuche
verbessert wird; und
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die 21A und 21B zeigen
ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung zum Herauslesen der Routensuchdaten
und einer Verarbeitung zur Routensuche.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 ist
ein Blockdiagramm einer Ausführungsform,
bei der die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Suchen einer Route für
ein Fahrzeugnavigationssystem verwendet wird. In 1 bezeichnet das
Bezugszeichen 1 eine Vorrichtung zur Erfassung der aktuellen
Position, die die aktuelle Position eines Fahrzeugs erfaßt und beispielsweise
aus einem Richtungswinkelsensor, der den Richtungswinkel des Fahrzeugs
während
der Fahrt erfaßt,
einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der die Geschwindigkeit des
Fahrzeugs erfaßt,
einem GPS-Sensor (GPS = Global Positioning System, Globales Ortungssystem),
der ein GPS-Signal von einem GPS-Satelliten erfaßt, und dergleichen aufgebaut
ist.
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Das
Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Steuerschaltung, die das
gesamte System steuert und aus einem Mikroprozessor und peripheren
Schaltungen zusammengesetzt ist. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet
eine Eingabevorrichtung zur Eingabe (bzw. Spezifikation) der Bestimmungsorte
und dergleichen eines Fahrzeugs, das Bezugszeichen 4 einen DRAM,
in dem von der Vorrichtung 1 zur Erfassung der aktuellen
Position erfaßte,
die Position des Fahrzeugs betreffende Informationen und dergleichen
gespeichert sind, und das Bezugszeichen 5 einen Bildspeicher,
in dem Bilddaten zur Anzeige auf einer Anzeigevorrichtung 6 gespeichert
sind, wobei die im Bildspeicher 5 gespeicherten Bilddaten
den Erfordernissen entsprechend zur Anzeige auf der Anzeigevorrichtung 6 herausgelesen
werden. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet einen SRAM, in dem
Knoteninformationen, Verbindungsinformationen und dergleichen gespeichert
sind, die die von der Steuerschaltung 2 berechnete, empfohlene
Route betreffen.
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Das
Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Kartendatenbankvorrichtung,
in der verschiedene Datentypen zum Ausführen einer Straßen kartenanzeige,
einer Routensuche, eines Kartenabgleichs oder dergleichen gespeichert
sind und die beispielsweise von einer CD-ROM-Vorrichtung, einer magnetischen Aufzeichnungsvorrichtung
oder dergleichen gebildet wird. In der Kartendatenbankvorrichtung 8 sind
Kartenanzeigedaten, die die physische Straßenbeschaffenheit, Straßenklassifizierungen
und dergleichen betreffende Informationen sind, und Routensuchdaten
gespeichert, die Abzweigungspunktinformationen, Kreuzungsinformationen
und dergleichen sind, die nicht direkt die physische Beschaffenheit
einer Straße
betreffen. Die Kartenanzeigedaten werden vorwiegend zur Anzeige
einer Straßenkarte
auf der Anzeigevorrichtung 6 und die Routensuchdaten vorwiegend
zur Berechnung der empfohlenen Route verwendet.
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Das
Bezugszeichen 9 bezeichnet einen zwischen der Kartendatenbankvorrichtung 8 und
der Steuerschaltung 2 vorgesehenen Pufferspeicher. Soll
die Steuerschaltung 2 Daten aus der Kartendatenbankvorrichtung 8 herauslesen,
werden die Daten aus der Kartendatenbankvorrichtung 8 zunächst im Pufferspeicher 9 gespeichert,
und dann wird der Inhalt des Pufferspeichers 9 herausgelesen.
Dementsprechend werden, wenn die Daten bereits im Pufferspeicher 9 enthalten
sind, die Daten beim Zugriff auf Daten auf einem Bereich einer CD
ROM oder einer Magnetplatte aus dem Pufferspeicher 9 gelesen, ohne
daß auf
die CD ROM bzw. die Magnetplatte zugegriffen werden muß, wodurch
eine Verringerung der Zugriffszeit erzielt wird. Es wird darauf
hingewiesen, daß die
Daten in Einheiten mit einem bestimmten Volumen in den Pufferspeicher 9 herausgelesen werden,
und daß die
in den Pufferspeicher 9 herausgelesenen Daten daher einen
Bereich abdecken können,
der den ursprünglich
abgerufenen übersteigt.
Es ist daher sehr wahrscheinlich, daß beim Herauslesen von Daten,
die mit den zuvor herausgelesenen zusammenhängen, diese Daten bereits im
Pufferspeicher 9 enthalten sind, wodurch auch un ter diesem Aspekt
eine Verringerung der Zugriffszeit erzielt wird. Hinsichtlich der
Funktionsweise des Pufferspeichers 9 sind die Einzelheiten
in der Computersystemtechnologie eine bekannte Technik und werden
hier daher nicht näher
ausgeführt.
Es wird darauf hingewiesen, daß der
Pufferspeicher 9 in die Kartendatenbankvorrichtung 8 integriert
sein kann.
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Als
nächstes
wird die Datenstruktur der in der Kartendatenbankvorrichtung 8 gespeicherten Kartenanzeigedaten
und Routensuchdaten beschrieben.
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[1] Die Kartenanzeigedaten
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(1) Übersicht über die Verbindungskettendaten
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Die
Datenverwaltung der Kartenanzeigedaten erfolgt bei dieser Ausführungsform
für jeden
Gitternetzbereich, der einen der unterteilten Bereiche repräsentiert,
die durch Unterteilen einer Straßenkarte in bestimmte Bereiche
erhalten werden, und die einzelnen Straßen innerhalb eines Gitternetzbereichs
bilden separate Verbindungsketten. Wenn sich beispielsweise zwei
Straßen
D1 und D2 in einem Gitternetzbereich kreuzen, wie in 2 gezeigt,
bilden die beiden Straßen
separate Verbindungsketten 1 und 2, wobei die
Verbindungskette 1 die Verbindungen 11 und 12 und
die Verbindungskette 2 die Verbindungen 21–23 umfaßt. Bei
diesem Beispiel repräsentieren
die Verbindungen in der Verbindungskette 1 und die Verbindungen
in der Verbindungskette 2 Straßen des gleichen Typs. Eine
Verbindung ist die kleinste Einheit, die eine Straße repräsentieren
kann, und gemäß 2 bildet
das Segment zwischen den Kreuzungen eine Verbindungseinheit, wobei
den einzelnen Verbindungen zur Identifikation (nachstehend als Verbindungsnummern
bezeichnete) inhärente Nummern
zugeordnet sind. Die Kreuzungen gemäß 2, d.h.
die Anschlußpunkte
der einzelnen Verbindungen, werden als Knoten N0–N4 bezeichnet. Die Knoten
bilden auch die Anfangspunkte und Endpunkte der einzelnen Verbindungen,
und ferner können gelegentlich,
wie später
genauer ausgeführt,
auch Interpolationspunkte vorgesehen sein, die die Segmente zwischen
den Knoten weiter unterteilen.
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Die
Kartenanzeigedaten umfassen mehrere Sätze von Daten in unterschiedlichen
Maßstäben. Bei
der Erläuterung
dieser Ausführungsform
wird auf die Daten in jedem Maßstab
als Daten der Ebene n Bezug genommen (wobei n beispielsweise 1–4 betragen
kann). Die Ebene 1 entspricht der detailliertesten Straßenkarte,
und mit ansteigender Ebene wird eine Straßenkarte über einen größeren Bereich
in einem kleineren Maßstab
angezeigt. Überdies
werden identische Verbindungen auf verschiedenen Ebenen bei dieser
Ausführungsform
unter identischen (inhärenten)
Verbindungsnummern verwaltet, wie später im einzelnen ausgeführt, um
die Herstellung einer Übereinstimmung
zwischen Daten unterschiedlicher Ebenen zu vereinfachen. Die Verbindungsnummer wird
später
beschrieben.
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(2) Die Datenstruktur
der Verbindungskettendaten
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Zur
Erläuterung
der Straßen
gemäß 2 werden
die Kartenanzeigedaten strukturiert, indem für die einzelnen Verbindungsketten
Sätze von
Verbindungskettendaten vorgesehen sind, die jeweils verschiedene
Typen von Informationen umfassen, die die Verbindungskette 1 bzw.
2–n betreffen,
wie in 3 gezeigt, und die jeder Verbindungskette entsprechenden
Daten umfassen Verbindungsketteninformationen und Knotenverbindungsinformationen, wobei
die Verbindungsketteninformationen, wie in 3 gezeigt,
die folgenden Datentypen umfassen.
- 1. Größe der Verbindungskette
- 2. Anzahl der Elementpunkte
- 3. Verbindungsattribut
- 4. Straßennamensversatz
- 5. Straßennummer
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Zudem
umfassen die Knotenverbindungsinformationen, wie in 3 gezeigt,
die folgenden Datentypen.
- 1. Attribut 1 + X-Koordinate
- 2. Attribut 2 + Y-Koordinate
- 3. identischer Knotenversatz
- 4. Führungsversatz
- 5. Verbindungsnummer
- 6. Höheninformationen
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(3) Die Verbindungsketteninformationen
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Gemäß 3 repräsentiert
die Größe der Verbindungskette
die Speichergröße der Verbindungskettendaten,
wobei unter Bezugnahme auf die Speichergröße ein prompter Zugriff auf
die nächsten Verbindungskettendaten
möglich
ist. Die Anzahl der Elementpunktdaten gibt die Gesamtzahl der Knotenpunkte
und Interpolationspunkte an, die Verbindungsattributdaten repräsentieren
den Straßentyp, beispielsweise
Autobahn, Landstraße,
Schnellstraße oder
dergleichen, und die Straßennummer
ist die einer Autobahn oder Landstraße tatsächlich zugeordnete Nummer.
Auf eine Erläuterung
des Straßennamenversatzes
wird hier verzichtet, da er für
die vorliegende Ausfüh rungsform
irrelevant ist. Die Interpolationspunkte werden später beschrieben.
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(4) Die Knotenverbindungsinformationen
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4 zeigt
die Verbindungsketten 1 und 2 gemäß 2 genauer.
Die Knotenverbindungsinformationen der in 4 durch
eine fette Linie dargestellten Verbindungskette 2 sind
strukturiert, wie in 5 gezeigt. Wie in der Figur
gezeigt, umfassen die Daten auf der Verbindungskette 2 die
die Knoten N1, N02 und N3 (ausgefüllten Kreise in 4)
auf der Verbindungskette betreffenden Konteninformationen und die
die Interpolationspunkte (die nicht ausgefüllten Kreise in 4)
betreffenden Interpolationspunktinformationen. Die Knoteninformationen
umfassen die X- und Y-Positionskoordinaten des Knotens, das Attribut
und die Verbindungsnummern der mit dem Knoten verbundenen Verbindungen,
wogegen die Interpolationspunktinformationen die X- und Y-Positionskoordinaten
des Interpolationspunkts umfassen. Die Positionskoordinaten werden
als die physische Form betreffende Daten für die Anzeige der empfohlenen
Route oder als die physische Form betreffende Daten für den später genauer
beschriebenen Kartenabgleich verwendet. Die in 4 durch eine
fette Linie dargestellte Verbindungskette 2 enthält eine
zwischen den Knoten N1 und N02 angeordnete Verbindung, der die Verbindungsnummer 21 zugeordnet
ist, eine zwischen den Knoten N02 und N3 angeordnete Verbindung,
der die Verbindungsnummer 22 zugeordnet ist, und eine mit
dem Knoten N3 verbundene Verbindung, der die Verbindungsnummer 23 zugeordnet
ist. Wie aus 5 hervorgeht, werden die den
Knoten N02 betreffenden Knoteninformationen von der Verbindung mit
der Verbindungsnummer 21 und der Verbindung mit der Verbindungsnummer 22 geteilt.
Die Knoteninformationen und die Interpolationspunktinformationen
sind in der Reihenfolge in der Datenstruktur angeordnet, in der die
Verbindungen verbunden sind. So können durch aufeinanderfolgendes
Herauslesen der Verbindungskettendaten, beginnend mit der ersten
Adresse, die physische Form der Straße, der Straßentyp und
dergleichen der gesamten Verbindungskette erfaßt werden.
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(5) Das Attribut 1
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Das
zusammen mit der X-Koordinate des Knotens gespeicherte Attribut
1 kann für
die Versatzinformationen oder dergleichen zum Herauslesen der Verbindungskettendaten
in umgekehrter Richtung verwendet werden. Obwohl, wie in 6 gezeigt, das
elfte bis fünfzehnte
Bit verwendet werden können,
wird hier nicht auf Einzelheiten eingegangen.
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(6) Das Attribut 2
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Das
zusammen mit einer Y-Koordinate gespeicherte Attribut 2 umfaßt Verkehrsregelinformationen,
die Straßenbreite
betreffende Informationen und die Anzahl der Spuren betreffende
Informationen. Die Datenlänge
jedes Satzes von Daten der Knotenverbindungsinformationen, die die
Verbindungskettendaten bilden, beträgt 16 Bit (2 Bit = 1 Wort).
In den 11 Bit niedrigerer Ordnung der Daten, die das Attribut 2 +
die Y-Koordinate bilden, sind die Y-Positionskoordinaten gespeichert,
und in den 5 Bit höherer
Ordnung sind die Verkehrsregelinformationen, die die Straßenbreite
betreffenden Informationen und die die Anzahl der Spuren betreffenden
Informationen gespeichert, wie in 7A gezeigt.
Bei den 5 Bit höherer Ordnung
wird ein Typ der Informationen von 1–8 durch eine bestimmte Bitkombination
ausgewählt.
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(7) Die inhärenten Verbindungsnummern
zwischen den Ebenen
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Wie
in 3 gezeigt, wird für jede Verbindung zwischen
dem Attribut 1 und der X-Koordinate und dem Attribut 2 + der Y-Koordinate eines
Knotens und dem Attribut 1 und der X-Koordinate und dem Attribut
2 + der Y-Koordinate des nächsten
Knotens eine Verbindungsnummer für
jede Verbindung gespeichert. Bei dieser Ausführungsform ist die einer Verbindung
auf der Ebene höchster
Ordnung zugeordnete Verbindungsnummer auch den entsprechenden Verbindungen
auf den Ebenen niedrigerer Ordnung als Verbindungsnummer zugeordnet.
Anders ausgedrückt
ist die einer Verbindung auf der Ebene höchster Ordnung zugeordnete
Verbindungsnummer auch den entsprechenden Verbindungen auf den Ebenen
niedrigerer Ordnung als inhärente
Verbindungsnummer zugeordnet.
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Die
Verbindungsnummern werden unter Bezugnahme auf 8 genauer
beschrieben, die ein Beispiel darstellt. Wenn eine Verbindungskette 1 auf der
Ebene 4 der höchsten
Ordnung von einer Verbindung gebildet wird, der die Verbindungsnummer 1 zugeordnet
ist, ist diese Verbindung mit der Verbindungsnummer 1 auf
der Ebene 4 höchster
Ordnung auf der Ebene 3 aus zwei Verbindungen zusammengesetzt, denen
auf der Ebene 3 die gemeinsame Verbindungsnummer 1 zugeordnet
ist. Auf der Ebene 2 ist sie aus drei Verbindungen zusammengesetzt,
denen die Verbindungsnummer 1 zugeordnet ist, und auf der
Ebene 1 ist sie aus vier Verbindungen zusammengesetzt, denen die
Verbindungsnummer 1 zugeordnet ist.
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Durch
die Verwendung einer Verbindungsnummer, die mit der auf einer Ebene
höherer
Ordnung verwendeten identisch ist, als Ver bindungsnummer der den
Verbindungen auf den Ebenen höherer
Ordnung entsprechenden Verbindungen auf den Ebenen niedrigerer Ordnung
können
so die Herstellung einer Entsprechung identischer Verbindungsketten
auf unterschiedlichen Ebenen und einer Entsprechung identischer
Verbindungsketten in den Kartenanzeigedaten und den Routensuchdaten
vereinfacht werden, wodurch eine Verringerung der Verarbeitungszeit
erzielt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß auf die Erläuterung
des Versatzes identischer Knoten, des Führungsversatzes und der Höheninformationen
gemäß 3 verzichtet
wird.
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[2] Die Routensuchdaten
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Die
Routensuchdaten umfassen mehrere Sätze von Daten, die mehreren
Sätzen
von Straßenkartenanzeigedaten
in unterschiedlichen Maßstäben entsprechen,
wobei auf die Daten für
jeden Maßstab als
Ebene m bezog genommen wird. Bei dieser Ausführungsform sind Daten der Ebenen
2 und 4 vorgesehen. Zudem werden identische Verbindungen auf unterschiedlichen
Ebenen, wie vorstehend im Zusammenhang mit der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, über identische
Verbindungsnummern verwaltet, um die Herstellung einer Übereinstimmung von
Daten verschiedener Ebenen und einer Übereinstimmung mit den Straßenkartenanzeigedaten
zu vereinfachen.
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9 zeigt
die Datenstruktur der Routensuchdaten. Wie in der Figur gezeigt,
sind in den Routensuchdaten für
jeden Verbindungspunkt (Knoten) der Verbindungen, die die kleinsten
Einheiten zum Ausdrücken
der physischen Form einer Straße
sind, Knoteninformationen gespeichert, die die Anschlußbeziehung
mit anderen Knoten angeben. Jeder Satz von Knoteninformationen ist
aus den Knoten selbst betreffenden Informationen und den benachbarten Knoten
betreffenden Informationen zusammengesetzt, wobei die Knotenpositionskoordinaten
in den den Knoten selbst betreffenden Informationen gespeichert
sind. In den den benachbarten Knoten betreffenden Informationen
sind, wie in der Figur gezeigt, die die Nummer des benachbarten
Knotens, die Nummer der Verbindung zwischen dem Knoten selbst und
dem benachbarten Knoten, der Verbindungsaufwand der Verbindung und
die Verbindung betreffende Verkehrsregelinformationen gespeichert. Ebenso
sind die verschiedenen Sätze
von Knoteninformationen in der Reihenfolge der Verbindungsanschlüsse gespeichert,
und die Knotennummer des Knotens selbst kann durch die Reihenfolge
seiner Speicherung bestätigt
werden. Aus diesem Grund können
die Knotennummern der Knoten selbst auch ohne Speichern der Knotennummern
der Knoten selbst als den Knoten selbst betreffende Information festgestellt
werden, wodurch eine Verringerung der Speicheranforderungen erzielt
wird.
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[3] Die die empfohlene
Route betreffenden Daten
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10 zeigt
eine Übersicht über die
Datenstruktur der die empfohlene Route betreffenden Daten, die eine
auf der Grundlage der Routensuchdaten gesuchte, empfohlene Route
von einem Ausgangspunkt zu einem Bestimmungsort repräsentieren.
In den die empfohlene Route betreffenden Daten sind die empfohlene
Route betreffende Knoteninformationen und Verbindungsinformationen
gespeichert, die in Einheiten von Gitternetzbereichen klassifiziert sind.
Es wird darauf hingewiesen, daß ein
Gitternetzbereich einen unterteilten Bereich bezeichnet, wenn eine
Straßenkarte
in Einheiten von bestimmten Bereichen unterteilt ist.
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Wie
in 10 gezeigt, sind die die empfohlene Route betreffenden
Daten aus einem Gitternetzcode, der Anzahl der Knoten, Knoteninformationen, der
Anzahl der Verbindungsklassifizierungen, Verbindungsinformationen,
Fähreninformationen
und Tunnelinformationen zusammengesetzt. Die Nummer zur Identifikation
des Gitternetzbereichs ist im Speicherbereich für den Gitternetzcode gespeichert, die
Anzahl der innerhalb eines Gitternetzbereichs vorhandenen Knoten
ist im Speicherbereich für
die Anzahl der Knoten gespeichert, und die Knotennummer, die Positionskoordinaten,
der Distanzaufwand und dergleichen für jeden Knoten innerhalb eines
Gitternetzbereichs sind, wie in 11A im
Einzelnen gezeigt, im Speicherbereich für die Knoteninformationen gespeichert.
Zudem ist die Anzahl der innerhalb eines Gitternetzbereichs vorhandenen
Verbindungsklassifizierungen im Speicherbereich für die Anzahl der
Verbindungsklassifizierungen gespeichert, und die Verbindungsklassifizierung,
die Anzahl der Verbindungen, die Verbindungsnummer und dergleichen für jede Verbindung
innerhalb eines Gitternetzbereichs sind, wie in 11B im Einzelnen gezeigt, im Speicherbereich für die Verbindungsinformationen gespeichert. 15 zeigt
einen Fall, in dem sich in dem durch den gleichen Gitternetzcode
bezeichneten Bereich die Daten der Verbindungsketten 1 bis 2 befinden.
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Es
wird darauf hingewiesen, daß die
die empfohlene Route betreffenden Daten, wie vorstehend beschrieben,
auf verschiedenen Ebenen erstellt werden und daß die die empfohlene Route
betreffenden Daten bei dieser Ausführungsform für die Umgebungen
des Anfangspunkts und des Endpunkts der empfohlenen Route auf der
Ebene 2 erstellt werden, wogegen die die empfohlene Route betreffenden
Daten für
den mittleren Bereich zwischen dem Anfangspunkt und dem Endpunkt
auf der Ebene 4 erstellt werden.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm die bei dieser
Ausführungsform ausgeführte Operation
erläutert,
wobei bei dieser Ausführungsform
die empfohlene Route wie folgt auf der Anzeigevorrichtung angezeigt
wird. Die empfohlene Route wird unter Verwendung der Routensuchdaten
der Ebenen 4 und 2 gesucht, wobei die empfohlene Route betreffende
Daten der Ebenen 4 und 2 erzeugt werden, worauf die die empfohlene
Route betreffenden Daten der Ebene 4 in die empfohlene Route betreffende
Daten der Ebene 2 umgewandelt werden, worauf die empfohlene Route
auf der Grundlage der die empfohlene Route betreffenden Daten der
Ebene 2 und der Straßenkartenanzeigedaten
der Ebenen 2 und 1 gezeichnet und über die Straßenkarte
der Ebene 2 oder 1 gelegt wird, die auf der Anzeigevorrichtung 6 angezeigt
wird, wobei die empfohlene Route beispielsweise durch eine fette
rote Linie hervorgehoben werden kann.
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Die 12 und 13 sind
Ablaufdiagramme, die eine Übersicht über die
von der Steuerschaltung 2 ausgeführte Hauptverarbeitung zeigen.
In einem Schritt S1 gemäß 12 wird
von der Vorrichtung 1 zur Erfassung der aktuellen Position
die Fahrzeugposition erfaßt.
In einem Schritt S2 wird der über die
Eingabevorrichtung 3 eingegebene Bestimmungsort eingelesen.
In einem Schritt S3 werden auf der Grundlage der in der Kartendatenbankvorrichtung 8 gespeicherten
Kartenanzeigedaten der Anfangspunkt und der Endpunkt für die Routensuche auf
Straßen
eingestellt, für
die eine Routensuche möglich
ist. Der Anfangspunkt eines Fahrzeugs kann beispielsweise die aktuelle
Position des Fahrzeugs (die Fahrzeugposition) sein, und der Endpunkt
der Bestimmungsort. Das Einstellen eines Anfangspunkts und eines
Endpunkts für
die Routensuche wird später
genauer beschrieben.
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In
einem Schritt S4 wird unter Verwendung der Routensuchdaten der Ebene
2 eine Routensuche in der Nähe
des Anfangspunkts für
die Routensuche ausgeführt,
und mehrere mögliche
empfohlene Routen in der Nähe
des Anfangspunkts werden ausgewählt.
In einem Schritt S5 wird unter Verwendung der Routensuchdaten der
Ebene 2 eine Routensuche in der Nähe des Endpunkts für die Routensuche
ausgeführt,
und in der Nähe
des Endpunkts werden mehrere mögliche
empfohlene Routen ausgewählt.
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In
einem Schritt S6 wird unter Verwendung der Routensuchdaten der Ebene
4 eine Routensuche nach Routen zwischen den in den Schritten S4
und S5 ausgewählten,
möglichen
empfohlenen Routen ausgeführt,
und eine empfohlene Route vom Anfangspunkt zum Endpunkt wird berechnet.
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Für die Umgebungen
des Anfangspunkts und des Endpunkts und den mittleren Bereich zwischen
den Anfangspunkt und dem Endpunkt werden auf diese Weise Routensuchdaten
unterschiedlicher Ebenen verwendet, da die Datenmenge sehr groß wird,
wenn die Routensuche über
die gesamte Route unter Verwendung der Routensuchdaten der Ebene 2
ausgeführt
wird, wodurch die für
die Routensuche erforderliche Berechnungszeit zunimmt. In einem Schritt
S7 werden die die im Schritt S6 berechnete, empfohlene Route betreffenden
Informationen im SRAM 7 gespeichert.
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Wenn
die im Schritt S7 ausgeführte
Verarbeitung abgeschlossen ist, wird die Verarbeitung mit einem
in 13 gezeigten Schritt S8 fortgesetzt, in dem die
Verarbeitung zum Zeichnen der Hintergrundkarte ausgeführt wird,
um die Straßenkarte
in der Nähe
der empfohlenen Route betreffende Daten zur Anzeige auf der Anzeigevorrichtung 6 in
den Bildspeicher 5 zu zeichnen (zu speichern). Wenn die
im Schritt S8 ausgeführte
Verarbeitung abgeschlossen ist, wird die Verarbeitung mit einem
Schritt S9 fortgesetzt, in dem die zur Anzeige der im Schritt S6
berechneten empfohlenen Route erforderlichen Daten ebenfalls im
Bildspeicher 5 darüber
gezeichnet (gespeichert) werden. In einem Schritt S10 werden die im
Bildspeicher 5 gespeicherten Daten herausgelesen, und die
empfohlene Route und die Straßenkarte in
der Nähe
der empfohlenen Route werden auf der Anzeigevorrichtung angezeigt.
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– Das Einstellen
eines Anfangspunkts und eines Endpunkts für eine Routensuche –
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Das
Einstellen eines Anfangspunkts und eines Endpunkts für eine Routensuche
bei der vorliegenden Ausführungsform
wird genauer beschrieben. 14 zeigt
das Einstellen eines Anfangspunkts für eine Routensuche. Das Bezugszeichen
S in der Figur bezeichnet die von der Vorrichtung 1 zur
Erfassung der aktuellen Position erfaßte Fahrzeugposition (den Ausgangspunkt).
Die Fahrzeugposition S bildet den Anfangspunkt für die Routensuche. In der Nähe der Fahrzeugposition
S befinden sich zwei als Verbindungen „a" und „b" bezeichnete Straßen. Bei einer Vorrichtung
gemäß dem Stand
der Technik wird eine Routensuche durch Auswählen der Verbindung „a" ausgeführt, die
am nächsten
am Anfangspunkt liegt. Wenn die Verbindung „a" jedoch beispielsweise eine Einbahnstraße ist und
das Fahrzeug nicht in der in 14 durch
den Pfeil dargestellten Richtung fahren kann, wodurch bei der Routensuche
ein Verlassen der Verbindung „a" unmöglich wird,
wird die Routensuche abgebrochen. Bei dieser Ausführungsform werden
mehrere Verbindungen innerhalb eines bestimmten Bereichs um die
Fahrzeugposition S als mögliche
Anfangspunkte ausgewählt.
Selbst wenn eine Routensuche mit einer gegebenen Verbindung nicht
möglich
ist, kann dadurch eine Routensuche mit einer weiteren möglichen
Verbindung ausgeführt werden.
Gemäß 14 werden
die Verbindung „a" und die Verbindung „b" als mögliche Anfangspunkte ausgewählt, und
mit beiden wird eine Routensuche ausgeführt. Da selbst, wenn mit der
Verbindung „a" keine Routensuche
möglich
ist, die Routensuche unter Verwendung der Verbindung „b" erfolgreich verläuft, ergibt
sich dann nicht das Resultat, daß keine Routensuche möglich ist.
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15 zeigt
gleichermaßen
das Einstellen eines Endpunkts für
die Routensuche. Das Bezugszeichen D bezeichnet den über die
Eingabevorrichtung 3 eingegebenen Bestimmungsort. Der Bestimmungsort
D bildet den Endpunkt für
die Routensuche. Während
mehrere Verbindungen um den Bestimmungsort D als mögliche Endpunkte
ausgewählt werden,
sind die Einzelheiten mit den vorstehend beschriebenen identisch,
und auf ihre Erläuterung
wird verzichtet.
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16 zeigt
einen Fall, in dem ein Durchgangspunkt V zwischen der Fahrzeugposition
S und dem Bestimmungsort D eingestellt ist. Bei der Routensuche
von der Fahrzeugposition S zum Durchgangspunkt V bildet die aktuelle
Fahrzeugposition S den Anfangspunkt für die Routensuche, und der Durchgangspunkt
V bildet den Endpunkt für
die Routensuche. Bei der anschließenden Routensuche vom Durchgangspunkt
zum Bestimmungsort bildet der Durchgangspunkt V den Anfangspunkt
für die
Routensuche und der Bestimmungsort D den Endpunkt für die Routensuche.
Gemäß 16 kann
der Durchgangspunkt V beispielsweise ein Kreisverkehr an einem Bahnhof
sein, wobei die Verbindungen „a" und „b" Einbahnstraßen sind,
auf denen der Verkehr in der durch den Pfeil dargestellten Richtung
fließt
und die aktuelle Fahrzeugposition S gemäß der Figur links und der Bestimmungsort
D rechts liegt. Da der Durchgangspunkt V ein Kreisverkehr ist, sind
Straßendaten
für die
Verbindungen „a" und „b" vorhanden. Der durch „c" bezeichnete Abschnitt
ist jedoch nicht als Straße
(Verbindung) eingestellt, und daher existieren keine diesem Abschnitt
entsprechende Daten.
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In
diesem Fall bildet der Durchgangspunkt V bei der Routensuche von
der aktuellen Fahrzeugposition S zum Durchgangspunkt V den Endpunkt
für die
Routensuche, und mehrere Verbindungen „a" und „b" werden als mögliche Verbindungen ausgewählt. Die
Routensuche verläuft
erfolgreich, wenn die Verbindung „a" als Endpunkt ausgewählt wird, während eine Routensuche unter
Verwendung der Verbindung „b" als Endpunkt aufgrund
der Richtung des Einbahnverkehrs in der Verbindung „b" eingestellt wird.
Die Routensuche vom Durchgangspunkt V zum Bestimmungsort D bildet
der Durchgangspunkt V den Anfangspunkt für die Routensuche, und auf ähnliche Weise
werden die Verbindungen „a" und „b" als mögliche Anfangspunkte
ausgewählt.
Obwohl die Routensuche unter Verwendung der Verbindung „a" als Anfangspunkt
zu einer eingestellten Routensuche führt, verläuft die Routensuche erfolgreich,
wenn die Verbindung „b" als Anfangspunkt
verwendet wird. Bei dieser Ausführungsform
wird die Route bei der Routensuche von der aktuellen Fahrzeugposition
S zum Bestimmungsort D über
den Durchgangspunkt V, wie vorstehend beschrieben, am Durchgangspunkt
V unterbrochen, wie vorstehend beschrieben, so daß die einzelnen
Routensuchen ausgegeben werden, statt daß das Ergebnis eine vollständig eingestellte
Routensuche ist.
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17 zeigt
ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung zur Auswahl der Verbindungen
zeigt, bei der mehrere Verbindungen am Anfangspunkt bzw. Endpunkt
zur Speicherung in einer Speichertabelle ausgewählt werden, wie vorstehend
ausgeführt.
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In
einem Schritt S101 wird auf der Grundlage der eingestellten Positionen
(der aktuellen Fahrzeugposition bzw. des Ausgangspunkts, der Durchgangspunkte
und des Bestimmungsorts) ein Suchbereich bestimmt. Der Suchbereich
wird von dem Programm auf einen bestimmten Bereich eingestellt.
Als Suchbereich kann beispielsweise der Bereich, der im detailliertesten
Maßstab
auf der Kartenbildschirmanzeige angezeigt werden kann, der gerade
angezeigte Bereich oder ein vom Benutzer durch Betätigen der Eingabevorrichtung 1 eingestellter
Bereich eingestellt werden. Der Bereich kann nach Maßgabe bestimmter
Bedingungen als verstellbare Einstellung eingestellt werden. Der
Suchbereich kann beispielsweise entsprechend der Knotendichte in
dem Bereich verstellbar eingestellt werden, wobei der Suchbereich
in einer Umgebung, wie der Innenstadt von Tokyo, in der die Anzahl
der Knoten hoch ist, verkleinert und in einer Umgebung, wie einer
ländlichen
Gegend, in der Knoten rar sind, vergrößert wird. In einem Schritt
S102 wird eine Verbindung im Suchbereich ausgewählt, und der Wert der Distanz
(d) von der eingestellten Position zu der ausgewählten Verbindung (Ld) wird
berechnet. Der Distanzwert (d) repräsentiert die auf der Grundlage
der Kartenanzeigedaten ermittelte Länge einer senkrechten Linie,
die sich von der eingestellten Position nach unten zu der Verbindung
(Ld) erstreckt. Kann keine senkrechte Linie nach unten gezogen werden,
wird die Distanz von der eingestellten Position zu dem am nächsten bei der
eingestellten Position befindlichen Knoten als Distanzwert (d) eingestellt.
Wenn auch Interpolationspunkte innerhalb der Verbindungen berücksichtigt
werden sollen, sollte die Berechnung durch Ersetzen der Knoten durch
die Interpolationspunkte und anschließendes Anwenden des gleichen
Konzepts erfolgen.
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In
einem Schritt S103 wird festgestellt, ob eine bestimmte Anzahl an
Verbindungen in der Speichertabelle gespeichert ist oder nicht.
Eine bestimmte Anzahl bezieht sich in diesem Kontext auf die Anzahl
der mehreren, bei dem Anfangspunkt, dem Durchgangspunkt und dem
Endpunkt für
die Routensuche als Möglichkeiten
ausgewählten
Verbindungen. Obwohl diese Anzahl vorab im Programm eingestellt
ist, kann sie vom Benutzer auch beliebig verändert werden. Ist die bestimmte
Anzahl an Verbindungen gespeichert, wird die Verarbeitung mit einem Schritt
S104 fortgesetzt, in dem die Verbindung (LD) mit dem größten Distanzwert
D unter den bereits in der Speichertabelle gespeicherten Verbindungen ausgewählt wird.
Da die Verbindungen in einem Schritt S107 mit dem Abstandswert als
Parameter in aufsteigender Reihenfolge sortiert werden, wie nachstehend
im Einzelnen ausgeführt,
sollte die am unteren Ende angeordnete Verbindung ausgewählt werden.
In einem Schritt S105 wird der Distanzwert (d) der ausgewählten Verbindung
(Ld) mit dem Distanzwert (D) der Verbindung (LD) mit dem größten Distanzwert
in der Speichertabelle verglichen. Wenn der Distanzwert (d) der
ausgewählten
Verbindung (Ld) kleiner als der Distanzwert (D) der Verbindung (LD) mit
dem größten Distanzwert
in der Speichertabelle ist, wird die Verarbeitung mit einem Schritt
S106 fortgesetzt, in dem die Verbindung (LD) in der Speichertabelle
durch die Verbindung (Ld) ersetzt wird. Als Nächstes wird die Tabelle unter
Verwendung der Distanzwerte als Parameter sortiert, bevor mit einem Schritt
S108 fortgefahren wird. Im Schritt S108 wird festgestellt, ob die Überprüfung sämtlicher
Verbindungen im Suchbereich abgeschlossen ist oder nicht. Wird festgestellt,
daß die Überprüfung sämtlicher
Verbindungen abgeschlossen ist, wird die Verarbeitung beendet, wogegen
die Verarbeitung auf den Schritt S102 zurückgesetzt wird, um den Vorgang
zu wiederholen, wenn festgestellt, daß nicht sämtliche Verbindungen überprüft wurden.
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Wenn
in dem vorstehend beschriebenen Schritt S103 festgestellt, daß die Anzahl
der in der Speichertabelle gespeicherten Verbindungen nicht der
bestimmten Anzahl entspricht, wird die Verarbeitung mit einem Schritt
S109 fortgesetzt, in dem die ohne Bedingungen ausgewählte Verbindung
Ld in der Tabelle gespeichert wird, bevor die Verarbeitung mit dem
Schritt S107 fortgesetzt wird.
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Durch
die vorstehend beschriebene Verarbeitung werden den Erfordernissen
entsprechend Verbindungen in der Tabelle gespeichert, die mögliche Anfangspunkte
bzw. Endpunkte für
die Routensuche am Ausgangspunkt (an der Fahrzeugposition), an den
Durchgangspunkten und am Bestimmungsort sind, bis die bestimmte
Anzahl an Verbindungen in der Tabelle gespeichert ist, und nach
der Speicherung der bestimmten Anzahl an Verbindungen in der Tabelle
werden mehrere Verbindungen ausgewählt und in aufsteigender Reihenfolge
in der Tabelle gespeichert, wobei ein Austausch in der Tabelle vorgenommen
wird, wenn eine Verbindung mit einem kleineren Distanzwert als dem
einer Verbindung in der Tabelle zugeordneten, größten Distanzwert vorhanden
ist. Anschließend
wird in dem vorstehend beschriebenen Schritt S4 gemäß 12 für jeden
der mehreren ausgewählten
Anfangspunkte eine Routensuche ausgeführt. Auf die gleiche Weise
wird im Schritt S5 für
jeden der mehreren ausgewählten
Endpunkte eine Routensuche ausgeführt. Als nächstes wird in einem Schritt
S6 unter Verwendung der Routensuchdaten der Ebene 4 eine Routensuche
zwischen sämtlichen
in den Schritten S4 und S5 ausgewählten empfohlenen Routen ausgeführt. Es
wird darauf hingewiesen daß eine
Routensuche unter Verwendung der Routensuchdaten der Ebene 4 durch
eine Gewichtung der in den Schritten S4 und S5 ausgewählten empfohlenen
Routen nur zwischen einer bestimmten Anzahl von empfohlenen Routen ausgeführt werden
kann. So kann beispielsweise ein Anfangspunkt in der Richtung zum Endpunkt
vorrangig ausgewählt
werden, und die ersten 25 Routen mit der niedrigsten Punktzahl (die
beispielsweise die Summe von Distanz, Aufwand und dergleichen sein kann)
bei der jeder der Routen zugeordneten Gewichtung können ausgewählt werden.
Das gleiche Konzept gilt für
den Endpunkt. Es wird darauf hingewiesen, daß die normalerweise im Schritt
S6 ausgeführte
Routensuche unter Verwendung der Routensuchdaten der Ebene 4 nicht
ausgeführt
wird, wenn sowohl der Anfangspunkt als auch der Endpunkt für die Routensuche
in den zum Ausführen
des Schritts S4 gelesenen Routensuchdaten der Ebene 2 enthalten
sind, da die Routensuche nur unter Verwendung der Routensuchdaten
der Ebene 2 abgeschlossen werden kann. Wenn vorhersehbar ist, daß die Anzahl der
Knoten zwischen den in den Schritten S4 und S5 gesuchten empfohlenen
Routen gering ist, wird zudem auch im Schritt S6 die Routensuche
unter Verwendung der Routensuchdaten der Ebene 2 ausgeführt.
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Selbst
wenn eine Routensuche aufgrund einer Einbahnstraße oder anderen für eine als
Anfangspunkt oder als Endpunkt für
die Routensuche ausgewählte
Verbindung geltenden Beschränkungen abgebrochen
wird, wird daher unter Verwendung der nächsten ausgewählten möglichen
Verbindung dennoch eine Routensuche ausgeführt. Dadurch wird die Häufigkeit
verringert, mit der die Routensuche schließlich abgebrochen wird.
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Obwohl
die Verbindungen bei der vorstehend beschriebenen Verarbeitung auf
der Grundlage der Distanzwerte zu der Verbindung ausgewählt werden,
können
die Verbindungen auch unter Verwendung anderer Parameter als den
Distanzwerten ausgewählt
werden, oder die Auswahl kann durch das Hinzufügen anderer Parameter zu den
Distanzwerten erfolgen. So kann beispielsweise vorrangig die größte (breiteste)
Straße
ausgewählt
werden. Zudem kann die Aus wahl durch eine Gewichtung der Distanzwerte
erfolgen, beispielsweise durch Verkehrsbeschränkungen betreffende Informationen
oder dergleichen, so daß keine
Verbindung ausgewählt
wird, auf der kein Fahren in beide Richtungen zulässig ist.
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– Das Herauslesen
der Routensuchdaten beim Vorhandensein eines Durchgangspunkts –
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Als
Nächstes
wird das Herauslesen der Routensuchdaten erläutert, das ausgeführt wird,
wenn eine Routensuche ausgeführt
wird, bei der ein Durchgangspunkt zwischen dem Ausgangspunkt und
dem Bestimmungsort eingestellt ist.
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Die 18A und 18B zeigen
das Herauslesen der Routensuchdaten, das ausgeführt wird, wenn ein Durchgangspunkt
V zwischen dem Ausgangspunkt S und dem Bestimmungsort D eingestellt ist.
Wie bereits beschrieben, werden die Routensuchdaten bei dieser Ausführungsform
auf der Ebene 2 und der Ebene 4 erstellt. Die Daten der Ebene 4 entsprechen
den einen großen
Bereich abdeckenden Kartendaten, wogegen die Daten der Ebene 2 Kartendaten
entsprechen, die detaillierter als die Daten der Ebene 4 sind. 18A zeigt konzeptionell die Positionen des Ausgangspunkts
S, des Durchgangspunkts V und des Bestimmungsorts D, die in den Routensuchdaten
der Ebene 4 eingestellt wurden. 18B zeigt
konzeptionell die Routensuchdaten der Ebene 2, die den Umgebungen
des Ausgangspunkts S, des Durchgangspunkts V und des Bestimmungsorts
D entsprechen. Die von gestrichelten Linien umgebenen Abschnitte
R1–R5
repräsentieren konzeptionell
die Bereiche, für
die Routensuchdaten aus der Kartendatenbankvorrichtung 8 herausgelesen
wurden.
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Zunächst wird
unter Bezugnahme auf die 21A und 21B ein Modus für die Verarbeitung zum Herauslesen
der Routensuchda ten und für die
Verarbeitung zur Routensuche erläutert.
Die 21A und 21B zeigen
ein Ablaufdiagramm der Verarbeitung zum Herauslesen der Routensuchdaten
und der Verarbeitung zur Routensuche, die bei einer Vorrichtung
gemäß dem Stand
der Technik ausgeführt
werden. Auf eine Erläuterung
der Verarbeitung vor und nach der Verarbeitung zum Herauslesen der
Routensuchdaten und der Verarbeitung zur Routensuche wird hier verzichtet.
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Zunächst wird
eine Routensuche vom Ausgangspunkt S zum Durchgangspunkt V ausgeführt. Da
das Einstellen des Anfangspunkts und des Endpunkts einer Routensuche
bereits beschrieben wurde, wird auf eine Wiederholung der Beschreibung hier
verzichtet. Gemäß 21A werden in einem Schritt S401 Routensuchdaten
der Ebene 2 in der Nähe
des Ausgangspunkts S herausgelesen (R1). In einem Schritt S402 wird
unter Verwendung des Ausgangspunkts S eine Routensuche in der Nähe des Anfangspunkts
ausgeführt,
wobei mehrere mögliche empfohlene
Routen ausgewählt
werden. In einem Schritt S403 werden Routensuchdaten der Ebene 2 in
der Nähe
des Durchgangspunkts V herausgelesen (R2). In einem Schritt S404
wird unter Verwendung des Durchgangspunkts V als Endpunkt für die Routensuche
eine Routensuche in der Nähe
des Endpunkts ausgeführt,
um mehrere mögliche
empfohlene Routen auszuwählen.
In einem Schritt S405 werden Routensuchdaten der Ebene 4 herausgelesen, die
den Ausgangspunkt S und den Durchgangspunkt V enthalten (R3). In
einem Schritt S406 wird die vorstehend erläuterte Routensuche zwischen
den mehreren möglichen
empfohlenen Routen ausgeführt, und
eine empfohlene Route vom Anfangspunkt zum Endpunkt, d.h. vom Ausgangspunkt
S zum Durchgangspunkt V, wird berechnet.
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Als
nächstes
wird eine Routensuche vom Durchgangspunkt V zum Bestimmungsort ausgeführt. In
einem Schritt S407 werden Routensuchdaten der Ebene 2 in der Nähe des Durchgangspunkts V
herausgelesen (R2). In einem Schritt S408 wird unter Verwendung
des Durchgangspunkts V als Anfangspunkt für die Routensuche eine Routensuche
in der Nähe
des Anfangspunkts ausgeführt,
um mehrere mögliche
empfohlene Routen auszuwählen.
In einem Schritt S409 werden Routensuchdaten der Ebene 2 in der
Nähe des
Bestimmungsorts D herausgelesen (R3). In einem Schritt S410 wird
unter Verwendung des Bestimmungsorts D als Endpunkt für die Routensuche
eine Routensuche in der Nähe
des Endpunkts ausgeführt,
um mehrere mögliche
empfohlene Routen auszuwählen.
In einem Schritt S411 werden Routensuchdaten der Ebene 4 herausgelesen,
die den Durchgangspunkt V und den Bestimmungsort D enthalten (R5).
In einem Schritt S412 wird die vorstehend beschriebene Routensuche
zwischen den mehreren empfohlenen Routen ausgeführt, und eine empfohlene Route
vom Anfangspunkt zum Endpunkt, d.h. vom Durchgangspunkt V zum Bestimmungsort
D wird berechnet. So wird eine empfohlene Route ermittelt, die vom
Ausgangspunkt S über
den Durchgangspunkt V zum Bestimmungsort D führt.
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In
dem vorstehend beschriebenen Modus für die Verarbeitung zum Herauslesen
der Routensuchdaten und die Verarbeitung zur Routensuche wird in der
Reihenfolge R1 → R2 → R4 → R2 → R3 → R5 auf die
Kartendatenbankvorrichtung 8 zugegriffen. Wenn die Routensuchdaten
auf einer CD ROM oder dergleichen gespeichert sind, sind sie normalerweise
in Einheiten von Ebenen gespeichert. Obwohl der Pufferspeicher 9 zwischen
der Kartendatenbankvorrichtung und der Steuerschaltung vorgesehen
ist, wird die Häufigkeit,
mit der die Daten im Pufferspeicher 9 vorgefunden werden,
geringer, wenn nach einem Zugriff auf die Daten der Ebene 2 auf
die Daten der Ebene 4 und dann erneut auf Daten der Ebene 2 zugegriffen
werden soll, da die vorher gelesenen Daten der Ebene 2 im Pufferspeicher 9 wahrscheinlich durch
Daten der Ebene 4 ersetzt wurden. Dementsprechend muß erneut
auf die CD-ROM-Vorrichtung zugegriffen werden, wofür ein mechanischer
Vorgang erforderlich ist, was zu einer Verringerung der Geschwindigkeit
der Verarbeitung zum Herauslesen führt.
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19 ist
ein Ablaufdiagramm der modifizierten Verarbeitung, durch die das
vorstehend besprochene Problem gelöst wird. Gemäß 19 werden
in einem Schritt S201 Routensuchdaten der Ebene 2 in der Nähe des Ausgangspunkts
S (R1) herausgelesen. In einem Schritt S202 wird unter Verwendung
des Ausgangspunkts S als Anfangspunkt für die Routensuche eine Routensuche
in der Nähe
des Anfangspunkts ausgeführt,
um mehrere mögliche
empfohlene Routen auszuwählen.
In einem Schritt S203 werden Routensuchdaten der Ebene 2 in der
Nähe des
Durchgangspunkts V (R2) herausgelesen. In einem Schritt S204 wird
unter Verwendung des Durchgangspunkts V als Endpunkt für die Routensuche eine
Routensuche in der Nähe
des Endpunkts ausgeführt,
um mehrere mögliche
empfohlene Routen auszuwählen.
In einem Schritt S205 werden Routensuchdaten der Ebene 2 in der
Nähe des
Bestimmungsorts D (R3) herausgelesen. In einem Schritt S206 wird
unter Verwendung des Bestimmungsorts D als Endpunkt für die Routensuche
eine Routensuche in der Nähe
des Endpunkts ausgeführt,
um mehrere mögliche
empfohlene Routen auszuwählen.
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Als
nächstes
werden in einem Schritt S207 Routensuchdaten der Ebene 4 herausgelesen,
die den Ausgangspunkt S und den Durchgangspunkt V enthalten (R4).
In einem Schritt S208 wird eine Routensuche zwischen den mehreren
möglichen
empfohlenen Routen in der Nähe
des Ausgangspunkts S und des Durchgangspunkts V ausgeführt, um
eine empfohlene Route vom Anfangspunkt zum Endpunkt, d.h. vom Ausgangspunkt
S zum Durchgangspunkt V, zu berechnen. In einem Schritt S209 werden Routensuchdaten
der Ebene 4 herausgelesen, die den Durchgangspunkt V und den Bestimmungsort
D enthalten (R5). In einem Schritt S210 wird eine Routensuche zwischen
den mehreren möglichen
empfohlenen Routen in der Nähe
des Durchgangspunkts V und in der Nähe des Bestimmungsorts D ausgeführt, um
eine empfohlene Route vom Anfangspunkt zum Endpunkt, d.h. vom Durchgangspunkt
V zum Bestimmungsort D, zu berechnen. Durch die oben beschriebene
Verarbeitung wird eine empfohlene Route ermittelt, die vom Ausgangspunkt
S über
den Durchgangspunkt V zum Bestimmungsort D führt.
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Bei
der vorstehend beschriebenen, verbesserten Verarbeitung wird in
der Reihenfolge R1 → R2 → R3 → R4 → R5 auf
die Kartendatenbankvorrichtung 8 zugegriffen. Bei dieser
Verarbeitung werden zunächst
sämtliche
Routensuchdaten der Ebene 2 herausgelesen, und dann werden die Routensuchdaten der
Ebene 4 herausgelesen. Wenn beispielsweise die dem Bereich R2 entsprechenden
Daten der Ebene 2 herausgelesen werden, ist es dementsprechend wahrscheinlich,
daß auch
die dem Bereich R3 entsprechenden Daten in den Pufferspeicher 9 gelesen werden,
wodurch die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, die Routensuchdaten
in der Nähe
des Bestimmungsorts D über
den Bereich R3 im Pufferspeicher 9 zu finden, wenn es als
nächstes
erforderlich ist, die Routensuchdaten in der Nähe des Bestimmungsorts D über den
Bereich R3 herauszulesen. Da sowohl die über R4 als auch die über R5 herausgelesenen
Daten den Durchgangspunkt V enthalten, ist der Teil der Daten, die
einander überlappen,
sicher im Pufferspeicher 9 zu finden, wenn die dem Bereich
R5 entsprechenden Daten zusammenhängend nach dem Herauslesen
der dem Bereich R4 entsprechenden Daten herausgelesen werden. Überdies
müssen
die dem Durchgangspunkt V entsprechenden Daten beim Ablauf dieser
Verarbeitung nicht zweimal herausgelesen werden, und die Routensuche
in der Nähe
des Durchgangspunkts V muß nur
einmal ausgeführt werden,
was beides ebenfalls zu einer Verringerung der Verarbeitungszeit
beiträgt.
Es wird darauf hingewiesen, daß das
gleiche Konzept gilt, wenn mehrere Durchgangspunkte eingestellt
werden sollen.
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– Die Verbesserung
der wahrnehmbaren Verarbeitungsgeschwindigkeit bei der Verarbeitung
zur Routensuche –
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Obwohl
gemäß der Erläuterung
des Ablaufdiagramms nach 12 die
Verarbeitung zur Routensuche nach dem Einstellen des Bestimmungsorts und
dergleichen in den Schritten S2 und S3 kontinuierlich ausgeführt wird,
wird auf die Beschreibung von vom Benutzer einzugebenden Befehlen
und dergleichen verzichtet, um die Erläuterung zu vereinfachen. Zu
Beginn einer Routensuche wird jedoch normalerweise nach dem Einstellen
des Bestimmungsorts und dergleichen durch den Benutzer über die
Eingabevorrichtung 3 eine Anweisung zum Einleiten einer Routensuche
eingegeben, und auf diese Anweisung hin leitet das Programm die
Routensuche ein.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird die Verarbeitung zum Erzielen einer Verbesserung der wahrnehmbaren
Verarbeitungsgeschwindigkeit auf die folgende Weise ausgeführt. 20 ist
ein Ablaufdiagramm der zur Verbesserung der wahrnehmbaren Verarbeitungsgeschwindigkeit
bei der Routensuche implementierten Verarbeitung zur Routensuche.
In einem Schritt S301 wird von einem Benutzer ein Bestimmungsort
oder ein Durchgangspunkt eingestellt. Wenn bei dieser Ausführungsform
ein Bestimmungsort oder einer von mehre ren Durchgangspunkten eingestellt
wird, wird die Verarbeitung mit dem nächsten Schritt S302 fortgesetzt.
Anders ausgedrückt
wird die in den Schritten S301–S303
ausgeführte
Verarbeitung jedesmal wiederholt, wenn ein Bestimmungsort oder Durchgangspunkt
eingestellt wird. Im Schritt S302 wird unter Verwendung der Routensuchdaten der
Ebene 2 eine Routensuche in der Nähe des vom Benutzer eingestellten
Bestimmungsorts bzw. Durchgangspunkts eingeleitet, und die Verarbeitung
wird mit dem Schritt S303 fortgesetzt, ohne daß auf den Abschluß der Verarbeitung
zur Routensuche gewartet wird. Im Schritt S303 wird festgestellt,
ob sämtliche
vom Bediener vorzunehmenden Einstellungen vorgenommen wurden oder
nicht, und wenn noch nicht sämtliche
Ortspunkte eingestellt wurden, wird die Verarbeitung auf den Schritt
S301 zurückgesetzt, um
die Verarbeitung zu wiederholen. Wird festgestellt, daß die Einstellung
sämtlicher
Ortspunkte im Schritt S303 vorgenommen wurde, wird die Verarbeitung
mit dem Schritt S304 fortgesetzt, in dem auf eine vom Benutzer einzugebende
Anweisung zum Einleiten einer Routensuche gewartet wird. Wenn die
im Schritt S302 eingeleitete Routensuche zu diesem Zeitpunkt noch
nicht abgeschlossen ist, ist diese Verarbeitung im Gange. Obwohl
die Schritte S303 und S304 getrennt beschrieben wurden, kann davon
ausgegangen werden, daß die
Einstellung sämtlicher Punkte
bei der Eingabe der Anweisung zum Einleiten der Suche durch den
Benutzer abgeschlossen ist.
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Wenn
der Benutzer im Schritt S304 über
die Eingabevorrichtung 3 die Anweisung zum Einleiten der
Suche eingibt, wird die Verarbeitung mit einem Schritt S305 fortgesetzt.
Im Schritt S305 wird von der Vorrichtung 1 zur Erfassung
der aktuellen Position die aktuelle Fahrzeugposition erfaßt. In einem
Schritt S306 wird unter Verwendung der Routensuchdaten der Ebene
2 eine Routensuche in der Nähe
der aktuellen Fahrzeugposition eingeleitet. Die Routensuche in der
Nähe der
aktuellen Fahrzeugposition wird nach der Eingabe der Anweisung zum
Einleiten der Suche durch den Bediener eingeleitet, da sich die
aktuelle Fahrzeugposition verändert,
wenn das Fahrzeug unterwegs ist. In einem Schritt S307 wird festgestellt,
ob sämtliche
Routensuchen in der Nähe
des Bestimmungsorts, des Durchgangspunkts und der aktuellen Fahrzeugposition
abgeschlossen sind oder nicht. Wird festgestellt, daß sämtliche
Routensuchen abgeschlossen sind, wird die Operation mit einem Schritt S308
fortgesetzt, in dem unter Verwendung der Routensuchdaten der Ebene
4 eine Routensuche zwischen den mehreren, in der Nähe des Bestimmungsorts,
des Durchgangspunkts, und der aktuellen Fahrzeugposition gesuchten,
möglichen
empfohlenen Routen ausgeführt
wird. Es wird darauf hingewiesen, daß keine Routensuche unter Verwendung
der Routensuchdaten der Ebene 4 ausgeführt wird, wenn die aktuelle
Fahrzeugposition beispielsweise in dem unter Verwendung der Routensuchdaten
der Ebene 2 durchsuchten Bereich in der Nähe des Bestimmungsorts liegt,
und daß die
Verarbeitung durch Ausführen
einer Routensuche unter Verwendung der Routensuchdaten der Ebene
2 abgeschlossen wird. Dieses Konzept gilt auch für eine Routensuche zwischen
einem Ausgangspunkt und einem Durchgangspunkt, zwischen einem Durchgangspunkt
und dem nächsten
Durchgangspunkt und zwischen einem Durchgangspunkt und dem Bestimmungsort, wenn
Durchgangspunkte eingestellt sind.
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Obwohl
bei dem vorstehend ausgeführten Beispiel
die von der Vorrichtung 1 zur Erfassung der aktuellen Position
erfaßte
aktuelle Fahrzeugposition als Ausgangspunkt eingestellt wird, kann
der Ausgangspunkt im Schritt S301 über die Eingabevorrichtung
vom Benutzer eingestellt werden, wie die Bestimmungsorte und die
Durchgangspunkte. In diesem Fall wird die Routensuche in der Nähe des so eingestellten
Ausgangspunkts im Schritt S302 ausgeführt.
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Da
die Verarbeitung zur Routensuche unter Verwendung der Leerlaufzeit
vorab ausgeführt
wird, bevor der Bediener nach dem Einstellen des Bestimmungsorts
und dergleichen die Anweisung zum Einleiten der Suche eingibt, wird
die zwischen der Eingabe der Anweisung zum Einleiten der Routensuche durch
den Benutzer und dem Ende der Routensuche verstreichende Zeitspanne
verringert. Bei dieser Verarbeitung wird durch eine Multitask-Programmverarbeitung
eine parallele Verarbeitung realisiert, bei der die einzelnen Routensuchen
für den
Bestimmungsort und die Durchgangspunkte eingeleitet werden, während gleichzeitig
die Betätigung
durch den Benutzer überwacht
wird. Wenn der Benutzer nach dem vorgezogenen Einleiten der Verarbeitung
zur Routensuche den Bestimmungsort oder einen Durchgangspunkt verändert, wird
die bereits eingeleitete Verarbeitung eingestellt, und wenn die
Ergebnisse der Verarbeitung bereits ermittelt wurden, müssen die
Ergebnisse lediglich gelöscht
werden. Es wird darauf hingewiesen, daß ein ähnliches Konzept angewendet
wird, wenn mehrere Durchgangspunkte eingestellt werden.