JP4280424B2 - 移動手段のためのナビゲーション方法およびナビゲーションシステム - Google Patents

Description

【０００１】
技術分野
本発明は、請求項１の上位概念記載の移動手段（Fortbewegungsmittel）、例えば車両、船舶または飛行機のナビゲーションシステムのルーティングアルゴリズムにより、その時点での存在地点からディジタルマップに記憶されたノード点を経由して目的地へ至るルートを計算する、現在位置、例えばその時点での存在地点から目的地へのナビゲーション方法に関する。本発明はさらに、請求項１２の上位概念記載の内部ルートメモリ、この内部ルートメモリに接続された内部目的地案内装置、内部ディジタルマップ、および外部のオフボードナビゲーションシステムと通信するためのデータ通信装置を備えた移動手段、例えば車両、船舶または飛行機のナビゲーションシステムに関する。
【０００２】
従来技術
例えば車両に用いられているナビゲーションシステムはＲＯＭ（読み出し専用メモリ）内に配備されたディジタルマップに基づいている。全ての機能要素が車両内に存在するので、こうしたナビゲーションシステムは自動ナビゲーションシステムとして分類される。さらにルートを固有の目的地案内システムの外部で計算するナビゲーションシステムも知られている。例えば車両が走行すべきルートを交通遠隔操作により中央で計算する。こうしたいわゆるオフボードナビゲーションシステムには、その使用領域が予め配備されたディジタルマップの環境およびアクチュアリティに制限されないという利点が存在する。さらに現在のところ、自動ナビゲーションシステムで満足のいく速度、快適性および正確性を達成するには通信コストがかかりすぎ、経済的に実現が困難である。
【０００３】
しかし従来のナビゲーションシステムは完全に自動的なルート計算または完全に外部のルート計算（オフボードルート計算）のいずれかしか行えず、上述のような欠点を有する。
【０００４】
本発明の課題、課題の解決手段、および利点の説明
本発明の課題は、上述の形式のナビゲーション方法およびナビゲーションシステムを改善して上述の欠点を回避することである。
【０００５】
この課題は上述の形式に請求項１記載の特徴部分の構成を備えたナビゲーション方法、および上述の形式に請求項１２記載の特徴部分の構成を備えたナビゲーションシステムにより解決される。
【０００６】
このために上述の形式のナビゲーション方法において、本発明によれば、計算されるルート上の少なくとも１つのノード点が当該のナビゲーションシステム内部に記憶されたディジタルマップに含まれていない場合には、内部のディジタルマップに含まれるノード点のみを含むルート部分を内部のルーティングアルゴリズムにより内部のマップに基づいて内部で計算されたルートセクションとして計算し、内部のディジタルマップに記憶されていないノード点を有するルート部分は外部のルーティングアルゴリズムにより当該のナビゲーションシステムまたは別のナビゲーションシステムに基づいて外部に記憶されたディジタルマップを外部のルートセクションとして計算し、外部で計算されたルートから内部で計算されたルートへ移行するノード点（移行ノード点ないし引き渡しノード点）、および／または内部で計算されたルートから外部で計算されたルートへ移行するノード点（移行ノード点ないし引き渡しノード点）を求める。
【０００７】
この手法によればハイブリッドなナビゲーションシステムが使用可能となる利点が得られる。ここで、目的地案内時に内部ディジタルマップの詳細情報が使用され、内部ディジタルマップの外側に位置する領域でのみ外部に記憶されたディジタルマップに基づいて目的地案内が行われる。このように本発明によれば自動ナビゲーションシステムの利点すなわち高い目的地案内精度と、オフボードナビゲーションシステムの利点すなわちディジタルマップをベースとすることで生じる領域制限の無いこととが統合される。同時に自動ナビゲーションシステムの欠点、すなわちナビゲーションが専ら内部に記憶されたディジタルマップ内でしか行われない点と、オフボードナビゲーションシステムの欠点、すなわち伝送すべきデータ量が膨大であることによる高い伝送コストとが回避される。したがってユーザはオフボードナビゲーションシステムの利点と自動ナビゲーションシステムの利点とを最良の機能を備えた一体の操作表面で使用可能である。
【０００８】
本発明のナビゲーション方法の有利な実施形態は請求項２〜１１に記載されている。
【０００９】
有利な実施例ではまず外部のルーティングアルゴリズムによって完全なルートが計算され、ナビゲーションシステムへ伝送される。続いて内部のルーティングアルゴリズムにより、内部のディジタルマップのみに記憶されているノード点を有するルート部分が計算され、外部で計算されたルートの相応する部分と内部で計算されたルート部分とが置換される。
【００１０】
通信コストおよび伝送時間を低減するために、まず内部のルーティングアルゴリズムが内部の計算ルートを形成し、ルートの欠落部分に関する情報、特に欠落しているノード点および引き渡しノード点を外部ルーティングアルゴリズムへ伝送する。外部ルーティングアルゴリズムは欠落しているルート部分のみを計算し、これをナビゲーションシステムへ伝送する。
【００１１】
有利な実施形態では、内部で計算されたルート部分はナビゲーションシステムの内部ルートメモリに記憶され、外部で計算されたルート部分はナビゲーションシステムの外部ルートメモリに記憶される。その際にはナビゲーションシステムの内部目的地案内アルゴリズムが目的地案内を内部ルートメモリに記憶されたルートに基づいて行うか、または外部目的地案内アルゴリズムが目的地案内を外部ルートメモリに記憶されたルートに基づいて行う。
【００１２】
有利には、移動手段が内部ディジタルマップの領域を離れ、引き渡しノード点に到達した際に、内部目的地案内アルゴリズムから外部目的地案内アルゴリズムへ切り換えを行う。また、移動手段が内部ディジタルマップの領域に達した場合には外部目的地案内アルゴリズムから内部目的地案内アルゴリズムへの切り換えを行う。
【００１３】
どんな場合でも内部ルートメモリおよび外部ルートメモリの最新のデータが得られる。これは目的地案内中に既に到達したノード点ないし通過したルートセクションが内部ルートメモリにおいても外部ルートメモリにおいても通過済みとして特徴付けられるかまたは消去されることにより達成される。これはその時点でどちらの目的地案内アルゴリズムがアクティブになっているかに無関係に行われる。
【００１４】
ノード点を内部マップまたは外部マップに迅速に割り当て、相応の引き渡しノード点を迅速に探索するために、ナビゲーションシステムの目的地入力メモリには内部ディジタルマップに記憶された内部ノード点および内部ディジタルマップの領域外に位置する外部ノード点が記憶されている。ここで所定の外部ノード点に対して少なくとも１つの引き渡しノード点が記憶される。この引き渡しノード点は内部ディジタルマップに含まれる内部ノード点である。
【００１５】
引き渡しノードの最適な選択に対して、ナビゲーションシステムと、外部のルーティングアルゴリズムを実行し外部ディジタルマップを記憶しているオフボードナビゲーションシステムとの間の通信の個々のステップにおいて、必要な引き渡しノード点をデータプロトコルを介して内部ディジタルマップの外側に存在するノード点の地理的な記述に基づいて求める。
【００１６】
別の有利な実施形態では、内部ディジタルマップの領域の外側にある目的地の入力後、ナビゲーションシステムは外部のルーティングアルゴリズムを実行し外部ディジタルマップを記憶しているオフボードナビゲーションシステムに対して、入力された目的地と内部ディジタルマップのバージョン番号とを伝送し、オフボードナビゲーションシステムは当該の情報から引き渡しノード点を求め、入力された目的地に対して外部で計算されたルート部分を外部ルーティングアルゴリズムによって計算し、ナビゲーションシステムへ伝送する。
【００１７】
有利には、ナビゲーションシステムは外部のルーティングアルゴリズムを実行し外部ディジタルマップを記憶しているオフボードナビゲーションシステムへ可能な引き渡しノード点のリストを伝送し、オフボードナビゲーションシステムは外部で計算されたルート部分にしたがって少なくとも１つの適切な引き渡しノード点を選択し、外部で計算されたルート成分とともにナビゲーションシステムへ伝送する。
【００１８】
別の有利な実施形態では、外部で計算されるルート部分の計算は移動手段が内部ディジタルマップの所定の領域を離れた場合に行う。
【００１９】
上述の形式のナビゲーションシステムにおいて、本発明によれば、データ通信装置に接続された外部ルートメモリとこの外部ルートメモリに接続された外部目的地案内装置とが設けられており、さらに目的地案内中に移動手段が内部ディジタルマップの領域の内部に位置しているか外部に位置しているかに応じて選択的に外部目的地案内装置または内部目的地案内装置をアクティブにする切換装置が設けられている。
【００２０】
この手法によればハイブリッドなナビゲーションシステムが使用可能となる利点が得られる。ここで、目的地案内時に内部ディジタルマップの詳細情報が使用され、内部ディジタルマップの外側に位置する領域でのみ外部に記憶されたディジタルマップに基づいて目的地案内が行われる。このように本発明によれば自動ナビゲーションシステムの利点すなわち高い目的地案内精度と、オフボードナビゲーションシステムの利点すなわちディジタルマップをベースとすることで生じる領域制限の無いこととが統合される。同時に自動ナビゲーションシステムの欠点、すなわちナビゲーションが専ら内部に記憶されたディジタルマップ内でしか行われない点と、オフボードナビゲーションシステムの欠点、すなわち伝送すべきデータ量が膨大であることによる高い伝送コストとが回避される。したがってユーザはオフボードナビゲーションシステムの利点と自動ナビゲーションシステムの利点とを最良の機能を備えた一体の操作表面で使用可能である。
【００２１】
このナビゲーションシステムの有利な実施形態は請求項１３に記載されている。ここでは内部ルートメモリおよび外部ルートメモリが唯一のメモリとして統合されている。
【００２２】
図の簡単な説明
以下に本発明を添付図に則して詳細に説明する。図１には本発明のナビゲーションシステムの有利な実施例の概略的なブロック回路図が示されている。図２には図１のナビゲーションシステムの内部のディジタルマップの部分図である。図３〜図６にはナビゲーションシステムとオフボードナビゲーションシステムとの間の通信の種々のステップまたは通信シーケンスが示されている。
【００２３】
本発明を実施する最適な手法
図１に示された本発明のナビゲーションシステムの有利な実施例では、内部のディジタルマップ１０１が設けられている。種々のセンサ、例えばＧＰＳアンテナ、距離信号などの設けられた測位装置１０２により、車両がマップに記憶された網内にある場合、この車両位置は高精度でディジタルマップ１０１の１つのセクションに割り当てられる。入力装置１０３を介してナビゲーションシステムに対して走行目的地が設定される。この走行目的地は目的地入力メモリ１０４により確認され、この場合には内部ディジタルマップ１０１に属するものと識別される。目的地入力メモリ１０４および内部ディジタルマップ１０１は有利には同じデータ担体例えばＣＤＲＯＭに格納されている。これに応じてルーティングアルゴリズム１０５は内部計算ルートないしルート部分を車両位置または始点から走行目的地まで計算し、このルートを内部ルートメモリ１０６に記憶する。始点は必ずしも車両の現在位置とは一致しない。例えば車両がルートの問い合わせ中に移動している場合には、ルート計算が終了してこれが伝送された後にはすでに車両は始点から離れた位置へ到来していることがあるからである。
【００２４】
測位装置１０２によって検出された車両位置と記憶されているルートとをディジタルマップ１０１を補助として連続的に比較することにより、内部目的地案内アルゴリズム１０７は出力装置１０８を介して走行ルート、車両位置、および目的地までの走行指示を出力する。この過程は目的地案内が遮断されるか、または目的地に到達するまで連続して反復される。さらにデータ遠隔伝送装置１０９が設けられており、情報が通信網２０１を介して交通テレマティクセンターと交換される。このようにして得られた交通渋滞に関する情報を用いて、ルーティングアルゴリズム１０４は渋滞を回避するルートを作成する。センターないしオフボードナビゲーションシステムは外部ディジタルマップ３０１、外部ルーティングアルゴリズム３０２、入出力機能部３０３などを有している。入出力機能部は例えば始点および目的地の入力のためのデータ遠隔伝送装置および計算ルートの出力装置などである。センターでは付加的にダイナミクス機能部により交通障害に関する最新情報ないし予測情報を使用してルート探索を行う。オフボードナビゲーションシステムによって外部で計算されたルートないしルート部分は外部ルートメモリ１１０にエントリされる。この場合目的地案内は固有の外部目的地案内アルゴリズム１１１によって行われる。
【００２５】
本発明によるハイブリッドナビゲーションシステムでは入力装置１０３および目的地入力メモリ１０４が拡張されており、目的地以外の項目も内部ディジタルマップ１０１に入力可能となっている。目的地案内の開始時には“自動目的地案内”、“オフボード目的地案内”、および“ハイブリッド目的地案内”の手段から選択することができる。このために（自動ルート部分用の）内部ルートメモリ１０６および（オフボードルート部分用の）外部ルートメモリ１１０が設けられている。さらに（マップベースの）内部目的地案内アルゴリズム１０７および外部目的地案内アルゴリズム１１１（オフボード、例えばＧＡＴＳにしたがうアルゴリズム）が複合的に実行される。ハイブリッドシステムにおける切換装置１１２は例えばソフトウェアスイッチとして構成されており、このスイッチを介して自動目的地案内からオフボード目的地案内への切り換えおよびオフボード目的地案内から自動目的地案内への切り換えが行われる。出力装置１０８および通信装置１０９は双方の動作モードに使用することができる。
【００２６】
出力装置１０８を共通に利用するために、自動ナビゲーションもオフボードナビゲーションも“ターンバイターン”法で動作する。一方のプロセスにおいて、例えば走行指示にあった交差点に接近している場合、実行すべきアクションに対する指示をグラフィクス表示または音声出力によって形成する（“次で右折してＢ８へ向かってください”、“ここで右折してＢ８へ向かってください”）。
【００２７】
図２には、例えば車両内の内部ディジタルマップ１０１とそこに含まれているノードＫ１〜Ｋ４、エッジＫ１２、Ｋ１３、Ｋ２４、Ｋ３４とが示されている。これらのノードは自動的にナビゲーション可能な領域を形成している。さらに６個のオフボードリファレンスノードＺ１〜Ｚ６が示されている。相応のソフトウェア、例えばルックアップテーブルなどによりノードＫ１〜Ｋ４がそれぞれＺ１〜Ｚ４と同一であると識別される。例えばＺ１からＺ２へ至る直接のルートがオフボード計算された後、このルートは車両内部で自動計算されたＫ１からエッジＫ１２を経由してＫ２へ至るルートと同一であると識別される。
【００２８】
ナビゲーションシステムがＫ１またはＺ１からＫ２またはＺ２へ至る目的地案内をプランニングしているとき、ソフトウェアスイッチ１１２により任意のポイントで内部目的地案内装置１０７から外部目的地案内装置１１１へ切り換えたり、または逆に外部目的地案内装置から内部目的地案内装置へ切り換えたるすることができる。このために２つの目的地案内装置ないし目的地案内アルゴリズム１０７、１１１は同時にアクティブとなり、測位装置１０２からデータを供給されて、走行中既に通過したそれぞれのルートメモリ１０６、１１０のセクションを通過済みのものとしてマーキングするかまたは消去する。特に有利にはこの場合、自動計算からオフボード計算への切り換えは、引き渡しノード点の個所で内部ディジタルマップ１０１の領域を離れた際に自動的に実行される。
【００２９】
例えばこれは次のようなケースで発生する。Ｋ１またはＺ１からＺ６へ向かうルートをプランニングする。相応のルートはＺ６が内部ディジタルマップ１０１内に含まれていないために自動システムではプランニングないし計算できない。オフボードシステムはルートＺ１＞Ｚ２＞Ｚ４＞Ｚ６を計算する。相似性の評価によりこのルートが解析される。Ｚ１、Ｚ４はマップノードＫ１、Ｋ４に割り当てることができるので、内部では内部ルート部分Ｋ１＞Ｋ２＞Ｋ４が計算され、自動ルートメモリ１０６に記憶される。ソフトウェアスイッチ１１２はさらに所定の規則にしたがって、オフボードで計算されたルート部分が得られると、内部ディジタルマップ１０１に存在するルート部分を識別し、そこから自動ルート部分を計算するように構成されている。１つのルートセクションに対して２つのプロセスが可能となる場合には有利には自動プロセスが利用される。内部で計算されたルート部分を使用すれば、マップに基づいた測位により正確な走行指示が可能となる。またプランニングされたルートへ戻るように案内する特性も内部ディジタルマップ１０１の道路網の知識があるこのケースでは快適である。これは所期であるか不本意であるかにかかわらず、プランニングされたルートから外れるケースで重要である。自動目的地案内がもはや不可能であることが識別されると、スイッチ１１２はオフボードのルート計算へ切り換えられる。図示の実施例では、本発明のハイブリッドナビゲーションシステムはＺ１からＺ６へのナビゲーションガイドの際にルートＫ１＞Ｋ２＞Ｋ４を形成している。自動システムからオフボードシステムへの切り換えはＺ４＞Ｚ６で行われる。
【００３０】
方向に関してこのメカニズムは逆にオフボード区間部分を離れる場合にも適用される。Ｚ６からＫ１への戻り走行時にはノードＺ４またはＫ４で自動ルート計算の可能性が識別される。ルートはその場合にＺ６＞Ｚ４となり、オフボード計算から自動計算への切り換えはＫ４＞Ｋ２＞Ｋ１で行われる。
【００３１】
オフボードルートの伝送には通信コストおよび伝送時間がかかるので、有利にはルート計算を要求する際に自動で計算できるルート部分は計算から排除される。このため、目的地入力メモリ１０４に存在しているが内部ディジタルマップ１０１には含まれていない目的地に対して、所属のネットワーク移行ノード点が記憶される。例えば目的地入力の際にＺ６が入力されると、Ｋ４が対応する移行点として見出される。なぜならこのノードは目的地入力メモリ１０４で移行点として記憶されているからである。ここでＫ１からＫ４へ至るルートは自動的に計算され、Ｚ４からＺ６に至るルートにはオフボード計算が要求される。図３には相応のシーケンスが示されている。
【００３２】
図３〜図６には参照番号１０で車両のナビゲーションシステムが示されており、参照番号１２でデータ通信装置１０９を介して伝送されるメッセージが示されており、参照番号１４でオフボードナビゲーションシステムが示されている。番号１６で示された目的地入力メモリ１０４のメモリ内容はＺ６に対するローカルな移行ノード点としてのＫ４を見出すために使用される。ステップ１８でＺ４からＺ６に至るルートが要求される。番号２０でルートＺ４＞Ｚ６がオフボードナビゲーションシステム１４内で計算される。ステップ２２ではルートＺ４＞Ｚ６がオフボードナビゲーションシステム１４から車両内のナビゲーションシステム１０へ伝送される。番号２４で内部のルート部分Ｋ１＞Ｋ４が計算され、番号２６で目的地案内が開始される。
【００３３】
これに代えて特別な通信ステップで必要な引き渡しノード点が、ハイブリッドナビゲーションシステム１０とオフボードナビゲーションシステム１４との間のデータプロトコルを用いてディジタルマップの外側に位置するノードの地理記述に基づいて処理される。このことは図４に示されている。例えばここで引き渡しノード点Ｋ４と目的地Ｚ６との対応関係は目的地入力メモリ１０４には記憶されていない。その代わり図４からわかるように、データ伝送ステップ２８を介した目的地Ｚ６の入力後、目的地は番号３０でオフボードナビゲーションシステム１４において識別され、そこで相応の割り当てアルゴリズムを用いて番号３４で次の移行ノード点Ｋ４に割り当てられる。
【００３４】
ナビゲーションシステム１０内に存在する内部ディジタルマップ１０１がオフボード計算に使用される装置１４内にも存在する場合には、図５に示されているように、移行ノード点の識別に対してルート計算問い合わせステップ１８に内部ディジタルマップ１０１のバージョンを識別できる制御情報を導入すれば充分である。その場合にこの情報はオフボードで使用され、番号３６で必要な移行ノード点を識別することができる。例えばディジタルマップＶ１によるＺ１からＺ６へ至るルートの問い合わせ１８は音声で行われる。通信ステップ３８ではオフボードナビゲーションシステム１４から内部ナビゲーションシステム１０へルートＺ４＞Ｚ６が伝送され、Ｋ４まで行われた内部でのルート計算が報告される。この報告は番号２４で行われ、番号２６で再び目的地案内が開始される。
【００３５】
これに代えて制御情報はハイブリッドナビゲーションシステム１０で形成された可能な移動ノードのリストから形成される。オフボードナビゲーションシステム１４はその際に使用すべき引き渡しノード点を選択する。図６にＫ１から目的地Ｚ５に至る相応のシーケンスが示されている。通信ステップ４０では目的地としてＺ５がオフボードナビゲーションシステム１４へ伝送される。ステップ４２ではＺ５の位置が検出され、通信ステップ４４で内部ナビゲーションシステム１０へ伝送される。ステップ４６でノードＫ２、Ｋ３が可能な引き渡しノード点として識別され、通信ステップ４８でオフボードナビゲーションシステム１４へ伝送される。ステップ５０でＺ２からＺ５へ至るルートが計算され、通信ステップ５２ではこのルートが引き渡しノード点Ｋ２とともに内部ナビゲーションシステム１０へ伝送される。これによりＫ１からＫ２へ向かう内部ルート部分を計算すべきであることが検出され、ステップ５４でこの計算が行われる。
【００３６】
引き渡しノード点のコーディングは例えばＧＡＴＳに準拠したジオコード、ｐｒＥＮＶ１２３１３−３に準拠したＴＭＣロケーション、またはＥＲＴＩＣＯＩＬＯＣなどから成る。選択的な実施例ではルートメモリ１０６、１１０は唯一のメモリとして組み合わされる。自動的に“走行可能な”部分に達するとそこで固有のディジタルマップへの結合の指示が行われ、“オフボード”の部分でＧＡＴＳプロトコルに相応するコリドー（通路）への指示が行われる。
【００３７】
本発明のハイブリッドシステムの実現態様を以下にダイナミックＡＰＳ（ｄｙｎＡＰＳ）を備えたナビゲーションシステムの実施例に則して説明する。目的地入力は入力装置を介して目的地を“市”または“市区”、“通り名”、“交差点または番地”の順序で文字入力するかまたはリストから選択して（またはこれらの組み合わせにより）入力する。可能な目的地はここでは内部ディジタルマップ１０１を備えたＣＤＲＯＭ上の目的地入力メモリ１０４から取り出される。次の２つの例では車両の初期の現在位置はケルン、走行目的地はパリであり、車両にドイツ連邦共和国の道路網を記録したＣＤＲＯＭが装備されているとする。
【００３８】
内部ディジタルマップ１０１の外側の目的地の選択に対してハイブリッドの目的地案内を可能にするために、当該の目的地入力メモリ１０４は付加情報のぶんだけ拡張されている。このことについては図４を参照されたい。フランス・パリのエントリに際して、ＣＤＲＯＭの目的地入力メモリ１０４には可能な移行ノード点とこれを選択するルールとのリストとが記憶されている。例えばドイツ連邦共和国のＣＤＲＯＭでは、車両位置“ノルトラインヴェストファーレン”に対して引き渡しノード点“Ａ４４：アーヘン‐リヒテンブシュ”が選択される。これはドライバの気付かないうちに行われる。目的地の入力後、ドライバは例えばナビゲーションシステムの設定の際に“テレマティク／ハイブリッドルート”機能を選択している。この設定が行われない場合（自動ルート）、目的地の選択後、目的地案内の開始に対して“この目的地へはハイブリッドナビゲーションシステムでなければ推奨ルートを提示できません”というエラーメッセージが表示される。ハイブリッドの目的地案内が設定されている場合、画面出力は“交通テレマティクによるルート探索を行っています”となる。ＧＳＭ移動無線網を介したルートの問い合わせはｄｙｎＡＰＳに存在するＳＭＳ通信手段（ショートメッセージサービス）により行われる。応答として車両はＧＡＴＳに準拠して構成されたルートリストをアーヘン‐リヒテンブシュからパリ市内の示された通りまでの間に受け取る。これは実行された走行進路変更の結果として構成されている。例えばパリへの走行に必要なリュティヒでのアウトバーンの変更も含まれている。問い合わせ中は自動的に計算可能なルート部分はｄｙｎＡＰＳで計算される。両方の部分が形成された後、目的地案内が開始される。
【００３９】
ｄｙｎＡＰＳではそれぞれ次の走行進路変更までの距離が画面に表示される。進路変更個所へ接近するとこの進路変更個所のピクトグラムが入力された予測走行路とともに現れる。これはアーヘンにＡ４で接近する際に、ケルンから到来してまずアウトバーンインターチェンジまでの距離がシグナリングされ、接近すると“右側へ出てください”というサインがシグナリングされる。こうした走行指示は接近すると同様に音声でも案内される。
【００４０】
アーヘン‐リヒテンブシュの境界移行部に接近すると同様に“続いて直進してください”という指示がシグナリングされる。境界部を通過すると、ドライバが気づかないうちに自動目的地案内からオフボード目的地案内へ切り替わる。走行指示および車両位置をプランニングされたルートへ割り当てる情報はもはやＣＤＲＯＭのディジタルマップ１０１では得られず、ＧＡＴＳセンターから得られるルート情報によって形成される。ただしドライバは測位精度の僅かな低下によって走行指示が不正確となる個所や、ディジタルマップの領域を離れてプランニングされたルートからずれた場合のふるまいのほかはほとんどこれを認識しない。“ノーマル”のｄｙｎＡＰＳは境界を超えるとメッセージ“ＯＦＦＭＡＰ”を形成する。
【００４１】
次の実施例では、ケルンからシュタインフルトの地区ブルクシュタインフルト‐ヴェームヘーファースティーゲへハイブリッドＡＰＳを用いて走行する例を考察する。この走行目的地を入力した後、走行目的地の中心地のみがディジタル化されていて、住宅地区の個々の通りまでは検索できないことが識別される。この場合、目的地入力の支援として前述の実施例のように目的地入力メモリ内の情報を引き出すことは不可能である。ＳＭＳを介したルートの問い合わせの際には、ハイブリッドＡＰＳがＧＡＴＳセンターへスタート位置および所望の走行目的地のほか、装備されているＣＤＲＯＭ（データ状況、バージョン）についての識別子も引き渡す。これについては図５を参照されたい。次にＧＡＴＳセンターでは内部ディジタルマップ１０１のどの移行ノード点へ案内すべきかが識別される。この場合、ブルクシュタインフルトの西側の入り口のインターチェンジＢ５４／Ｂ５４ｎと、Ｂ５４上のブルクシュタインフルト／中央としてＣＤＲＯＭに記憶されているポイントとの間の点が移行ノード点として検出される。インターチェンジＢ５４／Ｂ５４ｎからは、移行点を介してブルクシュタインフルトからヴェームヘーファースティーゲへ走行するルートがセンターで計算され、車両へ伝送される。そこで移動点までのルートが自動的に計算される。さらにオフボードルートがルートメモリ１１０へエントリされる。インターチェンジＢ５４／Ｂ５４ｎを通過した後、自動目的地案内からハイブリッド目的地案内への切り換えが準備される。そこでの走行進路変更はまだ自動目的地案内の管制下にある。引き渡しノード点での“右折してください”という次の走行進路変更はすでにオフボードルートから取り出される。ただし自動動作モードの目的地案内アルゴリズム１０５によってまだ制御が行われている。引き渡しノード点で進路変更が実行されてはじめて完全にオフボード目的地案内アルゴリズム１１１での案内が行われる。
【００４２】
“ノーマル”のｄｙｎＡＰＳでは引き渡しノード点の通過後にはメッセージ“ＯＦＦＲＯＡＤ”が形成される。ディジタル化された道路網を離れた際の“右折してください”という走行指示も不可能である。
【００４３】
総括すれば、本発明は車両の目的地案内用のナビゲーションシステムに関している。目的地案内のためにナビゲーションシステムに記憶されているルートに対して、部分的に車両内のディジタルマップ１０１のデータによって（自動的に）計算されたルート部分と、外部のルーティング部３０２で（オフボードで）計算されたルート部分とが統合された状態で設定される。外部で求められる部分は必ずしも車両内でルーティングに使用されたディジタルマップに含まれていなくともよい。有利にはさらに中央で計算される部分と自動計算される部分との間の切り換えがユーザによって制御されるか、または有利にはユーザの気づかないうちにバックグラウンドで行われるように構成される。ここでバックグラウンドでの自動切り換えのためにルートメモリでは個々のルートセクションに切り換えを制御する制御情報が付される。
【００４４】
特に有利には、走行指示およびルートを表示するユニット化されたユーザ表面が用いられる。これはどちらの形式でルート計算が行われ、現在どのルートセクションを車両が通過しているかに無関係である。有利にはさらに２重のルートメモリ１１０、１０６が構成されており、一方のルートメモリ１１０は外部のセンターで計算されたルートを含み、他方のルートメモリ１０６は自動的に内部で計算されるルートを含む。これらのルートメモリは制御情報に基づき、必要に応じて一方から他方へ切り換えられる。有利には外部で求められた部分の伝送はデータ遠隔伝送装置１０９、例えば移動無線ネットワーク内のデータ無線、すなわちＧＳＭによるＳＭＳ伝送を介して行われる。ここで伝送は一方では車両へ向けられる（ブロードキャスト）かまたは双方向でのデータのやり取りが利用される。外部で計算される部分はGATS Appendix5.3.1.および5.3.2.に準拠して、ＧＡＴＳジオコード、ＴＭＣロケーション、またはＥＲＴＩＣＯＩＬＯＣその他を用いて伝送される。これに代えて外部で計算されるルートをシリアル線路または赤外線インタフェース、ネットワークインタフェース、または外部で書き込まれてナビゲーションシステム内へ読み込まれるデータ担体（ディスケット、ＰＣＭＣＩＡカードなど）を介して供給してもよい。有利にはさらに制御情報が自動的に形成され、外部で決定されたルートを受信する際に、車両内のディジタルマップで一義的に割り当てられたルート部分が受信後に車両内で計算された部分と置換される。
【００４５】
有利には車両内のディジタルマップ１０１に関する情報の伝送は、外部ルート計算のバージョン情報を使用し、車両内では計算できないルート部分を外部で求めて車両内へ伝送するために行われ、その間残りの部分は車両内で計算される。有利にはさらに当該の車両で可能な高速道路の入口ポイントおよび出口ポイントのリストが車両からセンターへ伝送される。そこで計算されたルート部分に適する入口ポイントおよび出口ポイントはセンターで選択され、そのつどのルート部分で車両へ伝送される。有利には入口ポイントおよび出口ポイントは車両内で車両位置に関する地理情報またはその他の情報および所望の走行目的地を鑑みて形成されて伝送され、外部ルート計算のうち、スタート位置から第１の入口ポイントまでのセクションまたは最後の出口ポイントから走行目的地までのセクション、またはルート上に位置する１つまたは複数の出口ポイントから相応して後方に位置する入口ポイントまでのセクションのみが計算される。
【００４６】
車両がディジタルマップ１０１の領域を離れるに際しては、自動的にまたは手動で外部のルート計算に対する問い合わせが行われ、この計算の結果がディジタル化された道路網１０１内へフィードバックされるか、または走行目的地への目的地案内に利用される。ディジタルマップ１０１を用いた目的地案内が可能である場合には、有利には外部からのルートによる目的地案内から自動計算による目的地案内へ切り換えられる。ディジタルマップ１０１を用いた目的地案内が不可能な場合には車両位置は外部で得られたルートに割り当てられ、有利には自動目的地案内から外部ルートへ切り換えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のナビゲーションシステムの概略的なブロック回路図である。
【図２】 図１のナビゲーションシステムの内部のディジタルマップの部分図である。
【図３】 ナビゲーションシステムとオフボードナビゲーションシステムとの間の通信の第１の例を示す図である。
【図４】 ナビゲーションシステムとオフボードナビゲーションシステムとの間の通信の第２の例を示す図である。
【図５】 ナビゲーションシステムとオフボードナビゲーションシステムとの間の通信の第３の例を示す図である。

Claims (13)

1. 移動手段のナビゲーションシステムのルーティングアルゴリズムにより、スタート位置または現在位置からディジタルマップに記憶されたノード点を経由して目的地へ至るルートを計算し、
   計算されるルート上の少なくとも１つのノード点が当該のナビゲーションシステム内部に記憶されている内部ディジタルマップに含まれていない場合には、内部ディジタルマップに含まれるノード点のみを含むルート部分を内部のルーティングアルゴリズムにより内部のマップに基づいて内部で計算されるルートセクションとして計算し、
   内部ディジタルマップに記憶されていないノード点を含むルート部分を、外部のルーティングアルゴリズムによりナビゲーションシステムの外部に記憶されたディジタルマップに基づいて外部で計算されるルートセクションとして計算し、
   外部で計算されるルートと内部で計算されるルートとの間の移行を定めるノード点が設けられている、
   スタート位置または現在位置から目的地へのナビゲーション方法において、
   ナビゲーションシステムの内部目的地案内アルゴリズムにより内部で計算されたルート部分に基づいて目的地案内を行うか、または外部目的地案内アルゴリズムにより外部で計算されたルート部分に基づいて目的地案内を行う、
   ことを特徴とするスタート位置または現在位置から目的地へのナビゲーション方法。
2. まず外部のルーティングアルゴリズムにより完全なルートを計算してナビゲーションシステムへ伝送し、続いて内部のルーティングアルゴリズムにより、内部のディジタルマップに記憶されているノード点のみを有するルート部分を計算し、外部で計算されたルートの相応の部分を内部で計算されたルート部分で置換する、請求項１記載の方法。
3. まず内部のルーティングアルゴリズムにより内部計算ルートを形成し、ルートの欠落部分に関する情報、例えば欠落しているノード点および引き渡しノード点に関する情報を外部のルーティングアルゴリズムへ伝送し、外部のルーティングアルゴリズムにより欠落しているルート部分のみを計算して該ルート部分をナビゲーションシステムへ伝送する、請求項１記載の方法。
4. ナビゲーションシステムの内部で計算されたルート部分を内部ルートメモリに記憶し、外部で計算されたルート部分を外部ルートメモリに記憶する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 引き渡しノード点に達して移動手段が内部のディジタルマップの領域を離れる際に内部目的地案内アルゴリズムから外部目的地案内アルゴリズムへの切り換えを行い、また移動手段が内部のディジタルマップの領域に達した際に外部目的地案内アルゴリズムから内部目的地案内アルゴリズムへの切り換えを行う、請求項４記載の方法。
6. 目的地案内中にルート上で既に到達したノード点ないし通過したセクションを内部ルートメモリおよび外部ルートメモリにおいてどちらの目的地案内アルゴリズムがその時点でアクティブになっているかに無関係に通過済みとして特徴付けるかまたは消去する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
7. ナビゲーションシステムの目的地入力メモリ内に内部ディジタルマップに記憶されている内部ノード点および内部ディジタルマップの領域外に位置する外部ノード点を記憶し、予め定められた外部ノード点に対して少なくとも１つの引き渡しノード点を記憶し、該引き渡しノード点を内部ディジタルマップに含まれる内部のノード点とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. ナビゲーションシステムと、外部のルーティングアルゴリズムを実行し外部ディジタルマップを記憶しているオフボードナビゲーションシステムとの間で通信する個々のステップにおいて、必要な引き渡しノード点をデータプロトコルを介して内部ディジタルマップの外側に存在するノード点の地理的な記述に基づいて求める、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 内部ディジタルマップの領域の外側に位置する目的地の入力後、ナビゲーションシステムは外部のルーティングアルゴリズムを実行し外部ディジタルマップを記憶しているオフボードナビゲーションシステムへ入力された目的地と内部ディジタルマップのバージョン番号とを伝送し、オフボードナビゲーションシステムは当該の情報から引き渡しノード点を求め、入力された目的地に対して外部で計算されたルート部分を外部ルーティングアルゴリズムによって計算し、ナビゲーションシステムへ伝送する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. ナビゲーションシステムは、外部のルーティングアルゴリズムを実行し外部ディジタルマップを記憶しているオフボードナビゲーションシステムへ可能な引き渡しノード点のリストを伝送し、オフボードナビゲーションシステムは外部で計算されたルート部分にしたがって少なくとも１つの適切な引き渡しノード点を選択し、外部で計算されたルート部分とともにナビゲーションシステムへ伝送する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
11. 外部で計算されるルート部分の計算は移動手段が内部ディジタルマップの所定の領域を離れた場合に行う、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
12. 内部ルートメモリ（１０６）、該内部ルートメモリに接続された内部目的地案内装置（１０７）、内部ディジタルマップ（１０１）、および外部のオフボードナビゲーションシステム（３０１〜３０４）と通信するためのデータ通信装置を備えた
    移動手段、例えば車両、船舶または飛行機用のナビゲーションシステム（１００）において、
    データ通信装置に接続された外部ルートメモリと該外部ルートメモリに接続された外部目的地案内装置とが設けられており、
    さらに目的地案内中に移動手段が内部ディジタルマップの領域の内部に位置しているか外部に位置しているかに応じて選択的に外部目的地案内装置または内部目的地案内装置をアクティブにする切換装置が設けられている、
    ことを特徴とするナビゲーションシステム。
13. 内部ルートメモリ（１０６）および外部ルートメモリ（１１０）が唯一のメモリとして統合されている、請求項１２記載のナビゲーションシステム。

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