-
1. Technischer
Bereich der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Suchen einer
Route, die bei Navigationssystemen für Fahrzeuge und dergleichen
zur Suche einer Route von einem Ausgangspunkt zu einem Bestimmungsort
verwendet werden kann.
-
2. Beschreibung der verwandten
Technik
-
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 diesen Fahrzeugnavigationssystemen
gemäß dem Stand
der Technik sind Straßenkartenanzeigedaten,
Daten für einen
Kartenabgleich und Daten für
die Routensuche separat auf einer CD ROM gespeichert.
-
Ein
Beispiel eines Navigationssystems ist in der US-A-5 285 391 zu finden.
-
Die
Straßenkartenanzeigedaten
umfassen Kartendaten für
den weitesten Bereich zur Anzeige 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 Ebene 4 und 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
Ebenen 4 und 2 entsprechen, und die Umgebung des Ausgangspunkts
und die Umgebung des Bestimmungsorts werden bei der Routensuche
unter Verwendung der Daten der Ebene 2 und der restliche Bereich
unter Verwendung der Daten der Ebene 4 durchsucht, um die für die Routensuche
erforderliche Zeitspanne zu verringern.
-
Werden
ein oder mehr Durchgangspunkte zwischen dem Ausgangspunkt und dem
Bestimmungsort eingestellt, werden jedoch ausgelesene Routensuchdaten
der Ebene 2 und ausgelesene Routensuchdaten der Ebene 4 gemischt,
und selbst wenn ein Pufferspeicher oder dergleichen zwischen der
CD-ROM-Vorrichtung und der Steuervorrichtung vorgesehen ist, werden
die herausgelesenen Daten im Pufferspeicher nicht hoch effizient
getroffen, was zu einer Verringerung der Verarbeitungsgeschwindigkeit
führt.
-
Darüber hinaus
ist eine Verkürzung
der für die
Routensuche erforderlichen Verarbeitungszeit wünschenswert, da nach der Eingabe
einer Anweisung zum Einleiten der Routensuche in das System durch
den Benutzer nach dem Einstellen eines Bestimmungsorts oder dergleichen
die Ergebnisse der Routensuche so schnell wie möglich ausgegeben werden sollten,
damit der Benutzer nicht auf die Ergebnisse warten muß.
-
Auch
werden bei der Berechnung einer empfohlenen Route von einem Ausgangspunkt
(der aktuellen Fahrzeugposition) zu einem Bestimmungsort unter Verwendung
der Straßenkartenanzeigedaten ein
Anfangspunkt für
die Routensuche in der Nähe des
Ausgangspunkts und auf ähnliche
Weise ein Endpunkt für
die Routensuche in der Nähe
des Bestimmungsorts eingestellt, worauf die Routensuchdaten zum
Ausführen
einer Routensuche zwischen dem eingestellten An fangspunkt 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.
-
Wenn
für die
Straße
(die Verbindung) jedoch eine Verkehrsbeschränkung (wie beispielsweise bei einer
Einbahnstraße)
besteht und das Fahrzeug nicht vom Ausgangspunkt zum Bestimmungsort
gelangen bzw. sich dem Bestimmungsort nicht aus der Richtung des
Ausgangspunkts nähern
kann, wird die Routensuche abgebrochen und es werden Ergebnisse
ausgegeben, die anzeigen, daß die
Routensuche nicht abgeschlossen werden konnte.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum
Suchen einer Route zu schaffen, die mehrere Straßen (Verbindungen) als Anfangspunkt
und Endpunkt für
die Routensuche auswählt,
um so die Rate zu vermindern, mit der Routensuchen abgebrochen werden.
-
Erfindungsgemäß wird eine
Vorrichtung zum Suchen einer Route mit einer Speichervorrichtung,
in der einzelne Verbindungen betreffende Verbindungspositionsinformationen
und Verbindungsanschlüsse zwischen
den Verbindungen betreffende Informationen gespeichert sind, wobei
eine minimale Einheit einer Straße auf einer Karte als Verbindung
bezeichnet wird, einer Vorrichtung zur Spezifikation des Ausgangspunkts,
die einen Ausgangspunkt auf der Karte spezifiziert, einer Vorrichtung
zur Spezifikation des Bestimmungsorts, die den Bestimmungsort auf
der Karte spezifiziert, und einer Steuervorrichtung geschaffen,
die eine Anfangspunktverbindung, die einen Anfangspunkt für eine Routensuche
auf der Grundlage des von der Vorrichtung zur Spezifikation des
Ausgangspunkts spezifizierten Ausgangspunkts und der Verbindungspositionsinformationen
bildet, und eine Endpunktverbindung auswählt, die einen Endpunkt für die Routensuche
auf der Grundlage des von der Vorrichtung zur Spezifikation des
Bestimmungsorts angegebenen Bestimmungsorts und der Verbindungspositionsinformationen
bildet, und auf der Grundlage der die Anschlüsse der Verbindungen betreffenden
Informationen eine Routensuche zwischen der Anfangspunktverbindung
und der Endpunktverbindung ausführt,
wobei die Steuervorrichtung mehrere Anfangspunktverbindungen und
mehrere Endpunktverbindungen auswählt.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile gehen aus den Ansprüchen 2 bis 5 hervor.
-
Erfindungsgemäß wird ein
Verfahren zur Suche nach einer Route geschaffen, das die folgenden Schritte
umfaßt:
Speichern von Verbindungspositionsinformationen für einzelne
Verbindungen und von Verbindungsanschlüsse zwischen den Verbindungen betreffenden
Informationen, wobei eine minimale Einheit einer Straße auf einer
Karte als Verbindung bezeichnet wird, Spezifizieren eines Ausgangspunkts
auf der Karte, Spezifizieren eines Bestimmungsorts auf der Karte,
Auswählen
mehrerer Anfangspunktverbindungen, die einen Anfangspunkt für eine Routensuche
auf der Grundlage des Ausgangspunkts und der Verbindungspositionsinformationen bilden,
Auswählen
mehrerer Endpunktverbindungen, die einen Endpunkt für die Routensuche
auf der Grundlage des Bestimmungsorts und der Verbindungspositionsinformationen
bilden, und Ausführen einer
Routensuche zwischen den Anfangspunktverbindungen und den Endpunktverbindungen
auf der Grundlage der die Anschlüsse
der Verbindungen betreffenden Informationen.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt
ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Navigationssystems
für Fahrzeuge;
-
2 zeigt
ein Beispiel von zwei Straßen, die
einander innerhalb eines Gitternetzbereichs schneiden;
-
3 zeigt
den Aufbau der Straßenkartenanzeigedaten;
-
4 zeigt
ein Beispiel einer Straßenkarte mit
mehreren Knoten und mehreren Interpolationspunkten;
-
5 zeigt
ein Diagramm, das die der in 4 durch
die fette Linie dargestellten Straße entsprechenden Verbindungskettendaten
darstellt;
-
6 zeigt
ein Beispiel des Attributs 1 + der X-Koordinatendaten;
-
die 7A und 7B zeigen
ein Beispiel des Attributs 2 + der Y-Koordinatendaten;
-
8 zeigt
ein Diagramm, das die Verbindungsnummern der Routensuchdaten darstellt;
-
9 zeigt
den Aufbau der Routensuchdaten;
-
10 zeigt
eine Übersicht über den
Aufbau der die empfohlene Route betreffenden Daten;
-
die 11A und 11B zeigen
ein detailliertes Diagramm, das den Aufbau der die Knoteninformationen
und die Verbindungsinformationen betreffenden Daten der die die
empfohlene Route betreffenden Daten darstellt;
-
12 zeigt
ein Ablaufdiagramm, das die von der Steuerschaltung ausgeführte Hauptverarbeitung
umreißt;
-
13 zeigt
die Fortsetzung des Ablaufdiagramms gemäß 12;
-
14 zeigt
das Einstellen des Anfangspunkts der Routensuche;
-
15 zeigt
das Einstellen des Endpunkts der Routensuche;
-
16 zeigt
das Einstellen eines Durchgangspunkts zwischen der aktuellen Fahrzeugposition
und dem Bestimmungsort;
-
17 zeigt
ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitung darstellt, bei der mehrere
Verbindungen ausgewählt
werden;
-
die 18A und 18B zeigen
ausgelesene Routensuchdaten;
-
19 zeigen
ein Ablaufdiagramm der Verarbeitung zum Herauslesen der Routensuchdaten und
der Verarbeitung zur Routensuche;
-
20 zeigt
ein Ablaufdiagramm einer Routensuchverarbeitung, durch die die wahrnehmbare Verarbeitungsgeschwindigkeit
bei der Routensuche verbessert wird; und
-
die 21A und 21B zeigen
ein Ablaufdiagramm der Verarbeitung zum Herauslesen der Routensuchdaten
und der Verarbeitung zur Routensuche.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
1 ist
ein Blockdiagramm einer Ausführungsform,
bei der die erfindungsgemäße Routensuchvorrichtung
für ein
Fahrzeugnavigationssystem verwendet wird. In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 1 eine Vorrichtung zur Erfassung der
aktuellen Position, die die aktuelle Position des Fahrzeugs erfaßt und beispielsweise
aus einem Richtungswinkelsensor, der während der Fahrt den Richtungswinkel des
Fahrzeugs 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.
-
Das
Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Steuerschaltung, die das
gesamte System steuert und aus einem Mikroprozessor und peripheren
Schaltungen aufgebaut ist. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine
Eingabevorrichtung zum Eingeben (bzw. Spezifizieren) der Bestimmungsorte
oder dergleichen für Fahrzeuge,
das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen DRAM, in dem von der
Vorrichtung 1 zur Erfassung der aktuellen Position erfaßte Fahrzeugpositionsinformationen
und dergleichen gespeichert werden, und das Bezugszeichen 5 bezeichnet
einen Bildspeicher, in dem Bilddaten zur Anzeige auf einer Anzeigevorrichtung 6 gespeichert
sind, wobei die in dem Bildspeicher 5 gespeicherten Bilddaten
den Erfordernissen entsprechend herausgelesen werden, um auf der
Anzeigevorrichtung 6 angezeigt zu werden. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet
einen SRAM, in dem Kontenpunktinformationen, Verbindungsinformationen
und dergleichen gespeichert sind, die die von der Steuerschaltung 2 berechnete,
empfohlene Route betreffen.
-
Das
Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Kartendatenbankvorrichtung,
in der verschiedene Datentypen zum Ausführen einer Straßenkartenanzeige,
einer Routensuche, eines Kartenabgleichs oder dergleichen gespeichert
sind und die beispielsweise aus einer CD ROM-Vorrichtung, einer magnetischen Aufzeichnungsvorrichtung
und dergleichen aufgebaut ist. In der Kartendatenbankvorrichtung 8 sind Kartenanzeigedaten,
die physische Straßenformen, Straßenklassifizierungen
und dergleichen betreffende Informationen umfassen, und Routensuchdaten gespeichert,
die Abzweigungspunktinformationen, Kreuzungsinformationen und dergleichen
umfassen, die nicht direkt die physischen Formen der Straßen betreffen.
Die Kartenanzeigedaten werden hauptsächlich beim Anzeigen einer
Straßenkarte
auf der Anzeigevorrichtung 6 und die Routensuchdaten hauptsächlich bei
der Berechnung einer empfohlenen Route verwendet.
-
Das
Bezugszeichen 9 bezeichnet einen zwischen der Kartendatenbankvorrichtung 8 und
der Steuerschaltung 2 vorgesehenen Pufferspeicher. Wenn
die Steuerschaltung 2 Daten aus der Kartendatenbankvorrichtung 8 herauslesen
soll, werden die Daten aus der Kartendatenbankvorrichtung 8 zuerst im
Pufferspeicher 9 gespeichert, und dann wird der Inhalt
des Pufferspeichers 9 herausgelesen. Dementsprechend werden
die Daten beim Zugriff auf Daten auf einer CD ROM oder einer Magnetplatte
ohne die Notwendigkeit eines Zugriffs auf die CD ROM oder die Magnetplatte
aus dem Pufferspeicher 9 gelesen, wenn die Daten bereits
im Pufferspeicher 9 enthalten sind, wodurch die Zugriffszeit
verkürzt
wird. Es wird darauf hingewiesen, daß die Daten in Einheiten mit einem
bestimmten Volumen in den Pufferspeicher 9 eingelesen werden
und daß die
in den Pufferspeicher 9 herausgelesenen Daten daher einen
Bereich abdecken können,
der den ursprünglich
abgerufenen übersteigt.
Daher ist es beim Herauslesen von Daten, die mit zuvor herausgelesenen
Daten zusammenhängen,
sehr wahrscheinlich, daß sich
diese Daten bereits im Pufferspeicher 9 befinden, wodurch
auch unter diesem Aspekt eine Verringerung der Zugriffszeit erzielt
wird. Hinsichtlich der Funktionsweise des Pufferspeichers sind die
Einzelheiten in der Computersystemtechnologie eine bekannte Technik,
die hier nicht weiter beschrieben wird. Es wird darauf hingewiesen,
daß der
Pufferspeicher 9 in die Kartendatenbankvorrichtung 8 integriert
sein kann.
-
Als
nächstes
werden die Datenstrukturen der in der Kartendatenbankvorrichtung 8 gespeicherten Kartenanzeige-
und Routensuchdaten beschrieben.
-
[1] Die Kartenanzeigedaten
-
(1) Übersicht über die Verbindungskettendaten
-
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 wird, und einzelne Straßen in einem Gitternetzbereich
bilden separate Verbindungsketten. Wenn zwei Straßen D1 und
D2 einander 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 eigene (nachstehend
als Verbindungsnummern bezeichnete) Nummern zugeordnet sind. Die
in 2 gezeigten Kreuzungen, d.h. die Verbindungspunkte
der einzelnen Verbindungen, sind durch Knoten N0–N4 bezeichnet. Die Knoten
bilden auch die Anfangs- und Endpunkte der einzelnen Verbindungen,
und es können,
wie später
im Einzelnen ausgeführt,
gelegentlich auch Interpolationspunkte vorgesehen sein, die die
Segmente zwischen den Knoten weiter unterteilen.
-
Die
Kartenanzeigedaten umfassen mehrere Sätze von Daten in unterschiedlichen
Maßstäben. Bei
der Erläuterung
der vorliegenden Ausführungsform
wird auf die Daten für
jeden Maßstab
als Daten der Ebene n bezug genommen (wobei n beispielsweise 1–4 sein
kann). Die Ebene 1 entspricht der detailliertesten Straßenkarte,
und mit ansteigender Ebene wird eine Straßenkarte in einem kleineren Maßstab angezeigt,
die einen größeren Bereich
abdeckt. Überdies
werden, wie später
im Einzelnen ausgeführt,
identische Verbindungen auf verschiedenen Ebenen bei dieser Ausführungsform
mittels identischer (inhärenter)
Verbindungsnummern verwaltet, wodurch die Herstellung einer Entsprechung
von Daten verschiedener Ebenen vereinfacht wird. Die Verbindungsnummer
wird später
erläutert.
-
(2) Die Datenstruktur
der Verbindungskettendaten
-
Zur
Erläuterung
der Straßen
gemäß 2 werden
die Kartenanzeigedaten durch die Bereitstellung von Verbindungskettendaten
strukturiert, die jeweils unterschiedliche Typen von Informationen
umfassen, die die Verbindungskette 1 oder 2 – n für einzelne Verbindungsketten
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 Straßennamenversatz
- 5 Straßennummer
-
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
-
(3) Die Verbindungsketteninformationen
-
In 3 repräsentiert
die Größe der Verbindungskette
die Speichergröße für die Verbindungskettendaten,
wobei durch eine Bezugnahme auf die Speichergröße ein prompter Zugriff auf
die nächsten Verbindungskettendaten
erreicht wird. Die die Anzahl der Elementpunkte betreffenden Daten
geben die Summe der Knotenpunkte und Interpolationspunkte an, die
Verbindungsattributdaten geben den Straßentypen, beispielsweise Autobahn,
Landstraße, Schnellstraße oder
dergleichen, an, und die Straßennummer
ist die einer Autobahn oder Landstraße zugeordnete, tatsächliche
Bezeichnungsnummer. Auf eine Erläuterung
des Straßennamenversatzes
wird verzichtet, da er bei dieser Ausführungsform nicht relevant ist.
Die Interpolationspunkte werden später beschrieben.
-
(4) Die Knotenverbindungsinformationen
-
4 zeigt
die Verbindungsketten 1 und 2 gemäß 2 genauer.
Die Knotenverbindungsinformationen der in 4 durch
die fette Linie dargestellten Verbindungskette 2 sind beispielsweise,
wie in 5 dargestellt. Wie in der Figur
gezeigt, umfassen die die Verbindungskette 2 betreffenden Daten
die die (in 4 durch ausgefüllte Kreise
dargestellten) Knoten N1, N02 und N3 auf der Verbindungskette betreffenden
Knoteninformationen und die die (in 4 durch
Kreisumrisse dargestellten) Interpolationspunkte 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 Kartenabgleich verwendet,
wie später
genauer beschrieben. Die in 4 durch
eine fette Linie dargestellte Verbindungskette 2 umfaßt 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 deutlich 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. Daher können durch aufeinanderfolgendes
Herauslesen der Verbindungskettendaten, beginnend mit der Adresse
des vorderen Endes, die physische Form der Straße, der Straßentyp und
dergleichen der gesamten Verbindungskette erfaßt werden.
-
(5) Das Attribut 1
-
Das
zusammen mit der X-Koordinate eines Knotens gespeicherte Attribut
1 kann zum Herauslesen der Verbindungskettendaten in umgekehrter Richtung
für die
Versatzinformationen oder dergleichen verwendet werden. Obwohl,
wie in 6 gezeigt, das elfte bis fünfzehnte Bit verwendet werden können, wird
hier nicht auf Einzelheiten eingegangen.
-
(6) Das Attribut 2
-
Das
zusammen mit der Y-Koordinate eines Knotens gespeicherte Attribut
2 umfaßt
Verkehrsregelinformationen, Straßenbreiteninformationen und die
Anzahl der Spuren betreffende Informationen. Die Datenlänge jedes
Datensatzes der Knotenverbindungsinformationen, aus denen die Verbindungskettendaten
aufgebaut sind, beträt
16 Bit (2 Byte = 1 Wort). In den unteren 11 Bit der Daten, aus denen das
Attribut 2 + die die Y-Koordinate zusammengesetzt sind, sind die
Y-Positionskoordinaten gespeichert, und in den 5 höheren Bit
sind die die Verkehrsregeln betreffenden Informationen, die die
Straßenbreite
betreffenden Informationen und die die Anzahl der Spuren betreffenden
Informationen gespeichert, wie in 7A gezeigt.
Ein Typ der Informationen von 1–8
gemäß 7B wird
durch eine bestimmte Bitkombination für die 5 Bit höherer Ordnung
ausgewählt.
-
(7) Die unter den Ebenen
inhärenten
Verbindungsnummern
-
Wie
in 3 gezeigt, ist für jede Verbindung zwischen
dem Attribut 1 + der X-Koordinate und dem Attribut 2 + der Y-Koordinate
eines Knotens und dem Attribut 1 + der X-Koordinate und dem Attribut
2 + der Y-Koordinate des nächsten
Knotens eine Verbindungs nummer 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.
-
Die
Verbindungsnummern werden unter Bezugnahme auf 8,
die ein Beispiel darstellt, genauer erläutert. Wenn eine Verbindungskette
1 auf der Ebene 4 der höchsten
Ordnung aus einer Verbindung, der die Verbindungsnummer 1 zugeordnet
ist, zusammengesetzt ist, ist die Verbindung mit der Verbindungsnummer
1 auf der Ebene 4 höchster
Ordnung auf der Ebene 3 aus zwei Verbindungen zusammengesetzt, denen
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.
-
Durch
die derartige Verwendung einer Verbindungsnummer, die mit der auf
einer Ebene höherer
Ordnung verwendeten identisch ist, als Verbindungsnummer für Verbindungen
auf Ebenen niedrigerer Ordnung, die den Verbindungen auf den Ebenen
höherer
Ordnung entsprechen, können
die Entsprechung identischer Verbindungsketten auf verschiedenen
Ebenen und die Entsprechung identischer Verbindungsketten in den
Kartenanzeigedaten und den Routensuchdaten leichter festgestellt
werden, wodurch eine Verkürzung
der Verarbeitungszeit erreicht wird. Es wird darauf hingewiesen,
daß auf
die Erläuterung
des Versatzes identischer Knoten, des Führungsversatzes und der Höheninformationen
gemäß 3 verzichtet
wird.
-
[2] Die Routensuchdaten
-
Die
Routensuchdaten umfassen mehrere Sätze von Daten, die mehreren
Sätzen
von Straßenkartenanzeigedaten
in unterschiedlichen Maßstäben entsprechen,
und auf die Daten für
jeden Maßstab wird
als Ebene m bezug genommen. Bei dieser Ausführungsform werden Daten der
Ebene 2 und der Ebene 4 bereitgestellt. Zudem werden identische Verbindungen
auf unterschiedlichen Ebenen, wie im Zusammenhang mit der vorliegenden
Ausführungsform
bereits erläutert,
anhand identischer Verbindungsnummern verwaltet, um eine Entsprechung von
Daten auf unterschiedlichen Ebenen und eine Entsprechung mit den
Straßenkartenanzeigedaten zu
vereinfachen.
-
9 zeigt
die Datenstruktur der Routensuchdaten. Wie in der Figur gezeigt,
sind in den Routensuchdaten für
jeden Verbindungspunkt (Knoten) der Verbindungen, die die minimalen
Einheiten zum Ausdrücken
der physischen Form einer Straße
sind, Knoteninformationen gespeichert, die die Verbindungsbeziehung
mit anderen Knoten angeben. Jeder Satz von Knoteninformationen ist
aus den aktuellen Knoten betreffenden Informationen und den benachbarten
Knoten betreffenden Informationen zusammengesetzt, wobei die Positionskoordinaten
des Knotens in den den aktuellen Knoten betreffenden Informationen
gespeichert sind. In den den benachbarten Knoten betreffenden Informationen
sind die Nummer des benachbarten Knotens, die Nummer der Verbindung
vom aktuellen Knoten zum benachbarten Knoten, der Verbindungsaufwand
der Verbindung und die Verbindung betreffende Verkehrsregelinformationen
gespeichert. Ebenso sind unterschiedliche Sätze von Knoteninformationen
in der Reihenfolge der Verbindungsanschlüsse gespeichert, und die Knotennummer
des aktuellen Knotens kann anhand der Reihenfolge ihrer Speicherung
bestätigt
werden. Daher können
selbst ohne eine Speicherung der Knotennummern der aktuellen Knoten
als den aktuellen Knoten betreffende Information die Knotennummern
der aktuellen Knoten bestätigt
werden, wodurch eine Verringerung der Speicheranforderungen erzielt
wird.
-
[3] Die die empfohlene
Route betreffenden Daten
-
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 werden 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 betrifft, wenn eine Straßenkarte in Einheiten von bestimmten Bereichen
unterteilt ist.
-
Wie
in 10 gezeigt, sind die die empfohlene Route betreffenden
Daten aus einem Gitternetzcode, der Anzahl der Knoten, den 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 in dem Gitternetzbereich vorhandenen Knoten ist im Speicherbereich
für die
Anzahl der Knoten gespeichert, und die Knotennummer, die Positionskoordinaten,
der Distanzaufwand und dergleichen jedes Knotens innerhalb eines
Gitternetzbereichs sind im Speicherbereich für die Knoteninformationen gespeichert,
wie in 11A im Einzelnen gezeigt. Zudem
ist die Anzahl der in einem Gitternetzbereich vorhandenen Verbindungsklassifizierungen
im Speicherbereich für
die Anzahl der Verbindungsklassifizierungen gespeichert, und die
Verbindungsklassifizierung, die Anzahl der Verbindungen, die Verbindungsnummer
und dergleichen zu jeder Verbindung innerhalb eines Gitternetzbereichs
sind im Speicherbereich für
die Verbindungsinformationen gespeichert, wie in 11B im Einzelnen gezeigt. 15 zeigt
einen Fall, in dem sich die die Verbindungsketten 1 bis 2 betreffenden
Daten innerhalb eines Bereichs befinden, der durch den gleichen
Gitternetzcode bezeichnet ist.
-
Es
wird darauf hingewiesen, daß die
die empfohlene Route betreffenden Daten, wie vorstehend erläutert, auf
verschiedenen Ebenen erstellt werden, und daß bei dieser Ausführungsform
die die empfohlene Route betreffenden Daten für die Umgebungen des Anfangspunkts
und des Endpunkts auf der Ebene 2 erstellt werden, während für den mittleren
Bereich zwischen dem Anfangspunkt und dem Endpunkt die die empfohlene
Route betreffenden Daten auf der Ebene 4 erstellt werden.
-
Im
Folgenden werden unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm die bei
dieser Ausführungsform
ausgeführten
Operationen erläutert,
wobei bei dieser Ausführungsform
die empfohlene Route wie folgt auf der Anzeigevorrichtung 6 angezeigt
wird. Die empfohlene Route wird unter Verwendung der Routensuchdaten
der Ebene 4 und der Ebene 2 gesucht, wodurch die empfohlene Route
betreffende Daten auf der Ebene 4 und der Ebene 2 erzeugt werden, und
anschließend
werden die die empfohlene Route betreffenden Daten der Ebene 4 in
die empfohlene Route betreffende Daten der Ebene 2 umgewandelt, worauf
auf der Grundlage der die empfohlene Route betreffen den Daten der
Ebene 2 und der Straßenkartenanzeigedaten
der Ebene 2 und der Ebene 1 die empfohlene Route gezeichnet und über die
Straßenkarte
der Ebene 2 oder der Ebene 1 gelegt wird, die auf der Anzeigevorrichtung 6 angezeigt
wird, wobei die empfohlene Route beispielsweise durch eine fette
rote Linie hervorgehoben wird.
-
Die 12 und 13 sind
ein Ablaufdiagramm, das die von der Steuerschaltung 2 ausgeführte Hauptverarbeitung
umreißt.
In einem Schritt S1 gemäß 12 wird
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 der Routensuche
auf Straßen
eingestellt, bei denen eine Routensuche möglich ist. Der Ausgangspunkt
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 eine Routensuche
werden später
genauer beschrieben.
-
In
einem Schritt S4 wird unter Verwendung der Routensuchdaten der Ebene
2 eine Routensuche in der Nähe
des Anfangspunkts der Routensuche ausgeführt, wobei mehrere mögliche empfohlene Routen
in der Nähe
des Anfangspunkts ausgewählt werden.
In einem Schritt S5 wird unter Verwendung der Routensuchdaten der
Ebene 2 die Routensuche in der Nähe
des Endpunkts der Routensuche ausgeführt, wobei mehrere mögliche empfohlene
Routen in der Nähe
des Endpunkts ausgewählt
werden.
-
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.
-
Für die Umgebungen
des Anfangspunkts und des Endpunkts und den mittleren Bereich zwischen
dem Anfangspunkt und dem Endpunkt werden so Routensuchdaten unterschiedlicher
Ebenen verwendet, da die Datenmenge sehr groß ist, wenn die Routensuche
für die
gesamte Route unter Verwendung von Routensuchdaten der Ebene 2 ausgeführt wird,
wodurch die für
die Routensuche erforderliche Berechnungszeit zunimmt. In einem
Schritt S7 werden die im Schritt S6 berechneten, die empfohlene Route
betreffenden Informationen als die empfohlene Route betreffende
Daten im SRAM 7 gespeichert.
-
Wenn
die im Schritt S7 gemäß 12 ausgeführte Verarbeitung
abgeschlossen ist, wird die Operation mit einem in 13 gezeigten
Schritt S8 fortgesetzt, in dem die Verarbeitung zum Zeichnen der
Hintergrundkarte ausgeführt
wird, um die die Straßenkarte
in der Nähe
der empfohlenen Route betreffenden 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 Operation mit einem Schritt
S9 fortgesetzt, in dem auch die zur Anzeige der im Schritt S6 berechneten
empfohlenen Route erforderlichen Daten 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 ihrer Nähe
werden auf der Anzeigevorrichtung 6 angezeigt.
-
– Das Einstellen
eines Anfangspunkts und eines Endpunkts für eine Routensuche –
-
Das
Einstellen eines Anfangspunkts und eines Endpunkts für eine Routensuche
bei dieser Ausführungsform
wird genauer beschrieben. 14 zeigt
die Einstellung eines Anfangspunkts für die Routensuche. Die Markierung
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 auch 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. Ist die Verbindung „a" jedoch beispielsweise eine Einbahnstraße, wodurch
das Fahrzeug nicht in die in 14 durch
den Pfeil dargestellte Richtung fahren kann und das Verlassen der
Verbindung „a" bei der Routensuche
unmöglich
ist, wird die Routensuche abgebrochen. Bei dieser Ausführungsform
werden innerhalb eines bestimmten Bereichs um die Fahrzeugposition
S mehrere Verbindungen als mögliche Anfangspunkte
ausgewählt.
Selbst wenn mit einer gegebenen Verbindung keine Routensuche möglich ist,
kann mit einer anderen möglichen
Verbindung eine Routensuche ausgeführt werden. Gemäß 14 werden
die Verbindung „a" und die Verbindung „b" als mögliche Anfangspunkte
ausgewählt, und
die Routensuche wird mit beiden durchgeführt. Da daraufhin selbst dann,
wenn mit der Verbindung „a" keine Routensuche
möglich
ist, eine Routensuche unter Verwendung der Verbindung „b" als Anfangspunkt
erfolgreich verläuft,
resultiert nicht das Ergebnis, daß keine Routensuche möglich ist.
-
Gleichermaßen zeigt 15 die
Einstellung eines Endpunkts der Routensuche. Das Bezugszeichen D
zeigt den über
die Eingabevorrichtung 3 spezifizierten Bestimmungsort.
Der Bestimmungsort D bildet den Endpunkt der Routensuche. Obwohl
mehrere Verbindungen um den Bestimmungsort D als mögliche Endpunkte
ausgewählt
wurden, sind die Einzelheiten mit den vorstehend beschriebenen identisch,
und auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
-
16 zeigt
einen Fall, in dem zwischen der Fahrzeugposition S und dem Bestimmungsort
D ein Durchgangspunkt V 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 den Endpunkt für
die Routensuche. Anschließend
bildet der Durchgangspunkt V bei der Routensuche vom Durchgangspunkt
V zum Bestimmungsort D 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
mit den Verbindungen „a" und „b" sein, die Einbahnstraßen sind,
auf denen der Verkehr in der durch den Pfeil angegebenen Richtung
fließt,
wobei die aktuelle Fahrzeugposition S gemäß der Figur links und der Bestimmungsort
D rechts angeordnet ist. 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 sind keine diesem Abschnitt
entsprechende Daten vorhanden.
-
In
diesem Fall bildet der Durchgangspunkt V bei der Routensuche von
der aktuellen Fahrzeugposition S zum Durchgangspunkt V den Endpunkt
der Routensuche, und mehrere Verbindungen „a" und „b" werden als Möglichkeiten ausgewählt. Die
Routensuche verläuft erfolgreich,
wenn die Verbindung „a" als Endpunkt ausgewählt wird,
wogegen eine Routensuche unter Verwendung der Verbindung „b" als Endpunkt aufgrund
der Richtung der Einbahnstraße „b" aufgegeben wird.
Bei der Routensuche vom Durchgangspunkt V zum Bestimmungsort D bildet
der Durchgangspunkt V den Anfangspunkt der Routensuche, und als
mögliche
Anfangspunkte werden ähnlich
die Verbindungen „a" und „b" ausgewählt. Während die
Routensuche unter Verwendung der Verbindung „a" als Anfangspunkt zu einem Abbruch der Routensuche
führt,
verläuft
die Routensuche bei der Auswahl der Verbindung „b" als Anfangspunkt erfolgreich. Bei dieser
Ausführungsform
ist die Straße
bei der Routensuche von der aktuellen Fahrzeugposition S zum Bestimmungsort
D über
den Durchgangspunkt V am Durchgangspunkt V unterbrochen, wie vorstehend
beschrieben, so daß statt
einer vollständig
eingestellten Routensuche die einzelnen Routensuchen ausgegeben
werden.
-
17 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung zur Verbindungsauswahl
darstellt, bei der am Anfangspunkt bzw. am Endpunkt mehrere Verbindungen
zur Speicherung in einer Speichertabelle ausgewählt werden, wie vorstehend
beschrieben.
-
In
einem Schritt S101 wird auf der Grundlage der eingestellten Positionen
(der aktuellen Fahrzeugposition bzw. der Ausgangsposition, der Durchgangspunkte
und des Bestimmungsorts) ein Suchbereich bestimmt. Der Suchbereich
wird von dem Programm über
einen bestimmten Bereich eingestellt. Als Suchbereich kann beispielsweise
der Bereich, der im detailliertesten Maßstab auf der Kartenbildschirmanzeige
angezeigt werden kann, der gerade angezeigte Bildschirmbereich oder
ein vom Bediener durch Betätigen
der Eingabevorrichtung 1 eingestellter Bereich eingestellt
werden. Dieser Bereich kann entsprechend bestimmten Bedingungen
als Variableneinstel lung eingestellt werden. Der Suchbereich kann
beispielsweise entsprechend der Knotendichte im Bereich variabel
eingestellt werden, wobei der Suchbereich beispielsweise in einer
Gegend wie der Innenstadt von Tokyo, in der die Anzahl der Knoten groß ist, verkleinert
und in einem Bereich in 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)
zwischen der eingestellten Position und der ausgewählten Verbindung
(Ld) wird berechnet. Der Distanzwert (d) repräsentiert die Länge einer
anhand der Kartenanzeigedaten erhaltenen, senkrechten Linie, die
sich von der eingestellten Position nach unten zur Verbindung (Ld)
erstreckt. Wenn sich keine senkrechte Linie nach unten erstreckt,
wird der Abstand zwischen der eingestellten Position und dem am nächsten an
der eingestellten Position angeordneten Knoten als Distanzwert (d)
ausgewählt.
Wenn auch die Interpolationspunkte innerhalb der Verbindung berücksichtigt
werden, sollte die Berechnung durch Ersetzen der Knoten durch die
Interpolationspunkte und anschließendes Anwenden des gleichen
Konzepts erfolgen.
-
In
einem Schritt S103 wird festgestellt, ob eine bestimmte Anzahl an
Verbindungen in der Speichertabelle gespeichert ist oder nicht.
Die bestimmte Anzahl bezieht sich in diesem Zusammenhang auf die
Anzahl der mehreren, als Möglichkeiten
ausgewählten
Verbindungen am Anfangspunkt, am Durchgangspunkt bzw. am Endpunkt
der Routensuche. Obwohl diese Anzahl im Programm vorab eingestellt wird,
kann sie vom Bediener auch beliebig verändert werden. Wenn die bestimmte
Anzahl an Verbindungen gespeichert ist, 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 Distanzwert als
Pa rameter in aufsteigender Reihenfolge sortiert werden, wie nachstehend
im Einzelnen ausgeführt,
sollte die am unteren Ende befindliche Verbindung ausgewählt werden.
In einem Schritt S105 werden der Distanzwert (d) der ausgewählten Verbindung
(Ld) und der Distanzwert (D) der Verbindung (LD) mit dem größten Distanzwert
(D) in der Speichertabelle miteinander 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 Operation mit einem Schritt
S106 fortgesetzt, in dem die Verbindung LD in der Speichertabelle
durch die Verbindung Ld ersetzt wird. Als nächstes wird die Tabelle im
Schritt S107 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 Operation auf den Schritt S102 zurückgesetzt wird, um die Verarbeitung
zu wiederholen, wenn festgestellt wird, daß nicht alle Verbindungen überprüft wurden.
-
Wenn
in dem oben beschriebenen Schritt S103 festgestellt wird, daß die Anzahl
der in der Speichertabelle gespeicherten Verbindungen nicht der bestimmten
Anzahl entspricht, wird die Operation mit einem Schritt S109 fortgesetzt,
in dem die ohne Bedingungen ausgewählte Verbindung Ld in der Tabelle gespeichert
wird, bevor die Operation mit dem Schritt S107 fortgesetzt wird.
-
Durch
die oben beschriebene Verarbeitung werden den Erfordernissen entsprechend
Verbindungen in der Tabelle gespeichert, die mögliche Anfangspunkte und Endpunkte
für die
Routensuche am Ausgangspunkt (an der Fahrzeugposition), den Durchgangspunkten und
dem Bestimmungsort sind, bis die bestimmte Anzahl an Verbindungen
in der Tabelle gespeichert ist, und nach dem Speicher der bestimmten
Anzahl von ihnen 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 größten Distanzwert vorhanden
ist, der einer Verbindung in der Tabelle zugeordnet ist. Dann wird
in dem vorstehend beschriebenen Schritt S4 gemäß 12 eine
Routensuche an jedem der mehreren ausgewählten Anfangspunkte ausgeführt. Ebenso
wird im Schritt S5 eine Routensuche an jedem der mehreren ausgewählten Endpunkte
ausgeführt.
Als nächstes
wird im Schritt S6 unter Verwendung der Routensuchdaten der Ebene
4 eine Routensuche zwischen sämtlichen
in den Schritten S4 und S5 gesuchten, empfohlenen Routen ausgeführt. Es
wird darauf hingewiesen, daß die
Routensuche unter Verwendung der Routensuchdaten der Ebene 4 durch Gewichten
der in den Schritten S4 und S5 gesuchten, empfohlenen Routen nur
zwischen einer bestimmten Anzahl an empfohlenen Routen ausgeführt werden kann.
Am Anfangspunkt kann beispielsweise die Richtung zum Endpunkt vorrangig
ausgewählt
werden, und die ersten 25 Routen mit der niedrigsten Punktzahl bei
der jeder der Routen zugeordneten Gewichtung (beispielsweise der
Summe der Strecke, des Aufwands und dergleichen) 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 einer 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 wer den kann. Ist vorherzusehen, daß die Anzahl
der Knoten zwischen den in den Schritten S4 und S5 gesuchten, empfohlenen Routen
gering ist, wird zudem auch die Routensuche im Schritt S6 unter
Verwendung der Routensuchdaten der Ebene 2 ausgeführt.
-
Daher
wird selbst bei einem Abbruch einer Routensuche aufgrund einer Einbahnstraße oder
anderen Beschränkungen,
die eine als Anfangs- oder Endpunkt für die Routensuche ausgewählte Verbindung
betreffen, mit der nächsten
ausgewählten
möglichen
Verbindung weiterhin eine Routensuche ausgeführt. Dadurch wird die Häufigkeit
verringert, mit der die Routensuche schließlich abgebrochen wird.
-
Obwohl
die Verbindungen bei der vorstehend beschriebenen Verarbeitung auf
der Grundlage der Distanzwerte der Verbindungen ausgewählt werden,
können
die Verbindungen auch unter Verwendung anderer Parameter als den
Distanzwerten ausgewählt
werden, oder die Auswahl kann durch Hinzufügen anderer Parameter zu den
Distanzwerten erfolgen. So kann bei der Auswahl beispielsweise der größten (breitesten)
Straße
Vorrang eingeräumt
werden. Zudem kann die Auswahl durch eine Gewichtung der Distanzwerte
durch beispielsweise Verkehrsbeschränkungsinformationen und dergleichen erfolgen,
so daß keine
Verbindung gewählt
wird, in der kein Verkehr in beiden Richtungen zulässig ist.
-
– Das Herauslesen
der Routensuchdaten beim Vorhandensein eines Durchgangspunkts –
-
Als
nächstes
wird das Herauslesen der Routensuchdaten beim Ausführen einer
Routensuche durch Einstellen eines Durchgangspunkts zwischen einem
Ausgangspunkt und einem Bestimmungsort erläutert.
-
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 vorstehend erläutert,
werden die Routensuchdaten bei dieser Ausführungsform auf den Ebenen 2
und 4 erstellt. Die Daten der Ebene 4 entsprechen der einen großen Bereich
abdeckenden Karte, 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 durch die gestrichelten
Linien umrandeten Abschnitte R1–R5
repräsentieren
konzeptionell die Bereiche, über
die die Routensuchdaten aus der Kartendatenbankvorrichtung 8 herausgelesen
werden.
-
Zuerst
wird unter Bezugnahme auf die 21A und 21B ein Modus der Verarbeitung zum Herauslesen
der Routensuchdaten und der Verarbeitung zur Routensuche erläutert. Die 21A und 21B zeigen
ein Ablaufdiagramm der Verarbeitung zum Herauslesen der Routensuchdaten
und der Verarbeitung zur Routensuche, die von einer Vorrichtung
gemäß dem Stand
der Technik ausgeführt werden.
Auf eine Erläuterung
der Verarbeitungen vor und nach der Verarbeitung zum Herauslesen
der Routensuchdaten und der Verarbeitung zur Routensuche wird hier
verzichtet.
-
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 hier auf eine Wiederholung der Erläuterung verzichtet. Gemäß 21A werden in einem Schritt S401 die Routensuchdaten
der Ebene 2 in der Nähe des
Ausgangspunkts S (R1) herausgelesen. In einem Schritt S402 wird
unter Verwendung des Ausgangspunkts S als Anfangspunkt eine Routensuche in
der Nähe
des Anfangspunkts ausgeführt,
um mehrere mögliche
empfohlene Routen auszuwählen.
In einem Schritt S403 werden Routensuchdaten der Ebene 2 in der
Nähe des
Durchgangspunkts V (R2) herausgelesen. In einem Schritt S404 wird
eine Routensuche in der Nähe
des Endpunkts ausgeführt,
um mehrere mögliche
empfohlene Routen auszuwählen, wobei
der Durchgangspunkt V als Endpunkt für die Routensuche verwendet
wird. 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
Routen ausgeführt,
und eine empfohlene Route vom Anfangspunkt zum Endpunkt, d.h. vom
Ausgangspunkt S zum Durchgangspunkt V, wird berechnet.
-
Als
nächstes
wird eine Routensuche vom Durchgangspunkt V zum Bestimmungsort D
ausgeführt.
In einem Schritt S407 werden Routensuchdaten der Ebene 2 in der
Nähe des
Durchgangspunkts V (R2) herausgelesen. In einem Schritt S408 wird
in der Nähe
des Anfangspunkts eine Routensuche ausgeführt, um mehrere mögliche empfohlene
Routen auszuwählen,
wobei der Durchgangspunkt V als Anfangspunkt verwendet wird. In
einem Schritt S409 werden Routensuchdaten der Ebene 2 in der Nähe des Bestimmungsorts
D (R3) herausgelesen. 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 erhalten, die vom
Ausgangspunkt S über
den Durchgangspunkt V zum Bestimmungsort D führt.
-
In
dem vorstehend beschriebenen Modus der Verarbeitung zum Herauslesen
der Routensuchdaten und der 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 zusammen gespeichert. Obwohl der Pufferspeicher 9 zwischen
der Kartendatenbankvorrichtung und der Steuerschaltung vorgesehen
ist, wird die Rate, mit der die Daten im Pufferspeicher 9 gefunden
werden, niedriger, wenn nach einem Zugriff auf die Daten der Ebene
2 auf Daten der Ebene 4 und dann erneut auf die Daten der Ebene
2 zugegriffen werden soll, da die Wahrscheinlichkeit besteht, daß die vorherigen
Daten der Ebene 2 im Pufferspeicher 9 durch die Daten der
Ebene 4 ersetzt wurden. Dementsprechend muß erneut auf die CD ROM-Vorrichtung
bzw. die magnetische Aufzeichnungsvorrichtung zugegriffen werden,
wofür ein
mechanischer Vorgang erforderlich ist, was zu einer Verringerung
der Geschwindigkeit der Verarbeitung zum Hersauslesen führt.
-
19 ist
ein Ablaufdiagramm einer modifizierten Verarbeitung, durch die das
vorstehend beschriebene 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 der 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 der 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 der Routensuche
eine Routensuche in der Nähe
des Endpunkts ausgeführt,
um mehrere mögliche
empfohlene Routen auszuwählen.
-
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 in der Nähe 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 vorstehend beschriebene
Verarbeitung wird eine empfohlene Route erhalten, die vom Ausgangspunkt S über den
Durchgangspunkt V zum Bestimmungsort D führt.
-
Bei
der vorstehend beschriebenen, verbesserten Verarbeitung wird in
der Reihenfolge R1 → R2 → R3 → R4 → R5 auf
die Kartendatenbankvorrichtung 8 zugegriffen. Bei dieser
Verarbeitung werden die Routensuchdaten der Ebene 2 zunächst vollständig herausgelesen,
und dann werden die Routensuchdaten der Ebene 4 herausgelesen. Wenn
die dem Bereich R2 entsprechenden Daten der Ebene 2 herausgelesen
werden, besteht dementsprechend beispielsweise die Wahrscheinlichkeit,
daß die
dem Bereich R3 entsprechenden Daten ebenfalls in den Pufferspeicher 9 eingelesen
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 wird, die Routensuchdaten in der Nähe des Bestimmungsorts D über den
Bereich R3 herauszulesen. Da zudem 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 nach dem Herauslesen
der dem Bereich R4 entsprechenden Daten die dem Bereich R5 entsprechenden
Daten kontinuierlich herausgelesen werden. Überdies ist es beim Ablauf
dieser Verarbeitung nicht erforderlich, die dem Durchgangspunkt
V entsprechenden Daten doppelt zu lesen, 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
auch darauf hingewiesen, daß das gleiche
Konzept angewandt werden kann, wenn mehrere Durchgangspunkte eingestellt
werden sollen.
-
– Die Verbesserung
der wahrnehmbaren Verarbeitungsgeschwindigkeit bei der Verarbeitung
zur Routensuche –
-
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.
-
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 mehreren Durchgangspunkten eingestellt
wird, wird die Operation 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 Operation
wird mit einem Schritt S303 fortgesetzt, ohne daß auf den Abschluß der Verarbeitung
zur Routensuche gewartet wird. Im Schritt S303 wird festgestellt,
ob sämtliche vom
Bediener vorzunehmende Einstellungen vorgenommen wurden oder nicht,
und wenn noch nicht sämtliche
Ortspunkte eingestellt wurden, wird die Operation auf den Schritt
S301 zurückgesetzt,
um die Verarbeitung zu wiederholen. Wird im Schritt S303 festgestellt,
daß die
Einstellung sämtlicher
Ortspunkte vorgenommen wurde, wird die Operation mit dem Schritt
S304 fortgesetzt, in dem auf eine vom Benutzer einzugebende Anweisung
zum Einleiten einer Routensuche gewartet wird. Wenn zu diesem Zeitpunkt
die im Schritt S302 eingeleitete Routensuche 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.
-
Wenn
der Bediener 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. Im 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 Ausgangspunkts, des Durchgangspunkts und des Bestimmungsorts
abgeschlossen sind oder nicht. Wird festgestellt, daß sämtliche
Routensuchen abgeschlossen sind, wird die Operation mit einem Schritt
S308 fortgesetzt, in unter Verwendung der Routensuchdaten der Ebene
4 dem 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 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.
-
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.
-
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 wird, 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.