DE69730463T2

DE69730463T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Eingeben von Routen in einem Navigationssystem

Info

Publication number: DE69730463T2
Application number: DE69730463T
Authority: DE
Inventors: Atsuhiko Oaza-Yamada Fukushima; Yuhiko Oaza-Yamada Habu
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1996-05-02
Filing date: 1997-04-26
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2017-04-27
Also published as: EP0805336B1; JPH09297032A; DE69730463D1; US5991688A; EP0805336A3; EP0805336A2

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Routenfestlegungsverfahren und eine Routenfestlegungseinrichtung für das Festlegen einer Route, um schnell einen im Voraus gesetzten Zielort zu erreichen, für den Einsatz in einem Navigationssystem.
2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
Es gibt ein so genanntes Navigationsgerät, die eine Landkarte einschließlich einer Position anzeigt, an der sich ein beweglicher Körper unterschiedlicher Art wie ein Automobil, ein Flugzeug, ein Schiff usw. gegenwärtig befindet, und weiter mit einem Positionszeichen überlagert, das eine Position des beweglichen Körpers an der derzeit ausfindig gemachten Position auf der angezeigten Landkarte anzeigt, um eine Streckenführung oder Navigation zum Zielort aufgrund der Anzeige auszuführen. Unter den Navigationsgeräten existieren als grobe Kategorien On-Board-Navigationsgeräte, die an Fahrzeuge oder Automobile montiert sind, eigenständige oder eingebaute Arten von Navigationsgeräten sowie GPS (Global Positioning System)-Navigationsgeräte.
Ersteres ist ein Navigationsgerät, das in Bezug auf eine Standardposition eine Bewegungsrichtung und einen Bewegungsabstand des beweglichen Körpers mittels Verwendung eines Geschwindigkeitssensors oder eines Winkelgeschwindigkeitssensors etc., mit denen das betreffende Fahrzeug ausgerüstet ist oder die in das betreffende Fahrzeug eingebaut sind, feststellt, diese unter Berücksichtigung einer Standardposition aufaddiert, um so die gegenwärtige Position zu berechnen, und das gegenwärtige Positionszeichen und die entsprechende Landkarte auf der Bildanzeigefläche auf Basis der berechneten gegenwärtigen Position anzeigt.
Andererseits ist letzteres ein Navigationsgerät, das elektrische Wellen von einer Mehrzahl im Weltraum befindlicher GPS-Satelliten empfängt, die gegenwärtige Position des beweglichen Körpers mittels einer dreidimensionalen Messmethode oder einer zweidimensionalen Messmethode auf Basis der Resultate des elektrischen Wellenempfangs berechnet, und das gegenwärtige Positionszeichen und die entsprechende Landkarte auf der Bildanzeigefläche auf Basis der berechneten gegenwärtigen Position anzeigt.
Weiter gibt es ein On-Board-Navigationsgerät, das beide Funktionen der oben beschriebenen eigenständigen Typen sowie GPS-Typen aufweist.
Entsprechend dem oben genannten Navigationsgerät, bei dem der Benutzer (z. B. der Fahrer) die gegenwärtige Position des eigenen Fahrzeugs und die Landkarte in der Umgebung der gegenwärtigen Position im Zusammenhang miteinander erfassen kann, ist es möglich, einen Zielort zu erreichen, ohne selbst in solchen Gebieten die Orientierung zu verlieren, in denen der Benutzer noch keine Erfahrungen gesammelt hat.
Weiter ist es möglich, dass das On-Board-Navigationsgerät eine so genannte Routenfestlegungsfunktion aufweist, um die kürzeste Strecke zu berechnen, wenn ein Originalabfahrtspunkt und ein Zielpunkt vom Benutzer im Voraus eingegeben werden, einschließlich einer Mehrzahl von Routenpunkten vom Originalabfahrtspunkt zum Zielpunkt aufgrund dieser eingegebenen Punkte, und um die auf dem Bildschirm angezeigte Landkarte mit der berechneten kürzesten Route zu überlagern.
Jedoch kann es bei der oben erläuterten Routenfestlegungsfunktion vorkommen, dass die günstigste Strecke für den Benutzer aufgrund verschiedener Verkehrsbestimmungen wie Einbahnstraßen usw. oder zunehmend komplizierter Straßennetze nicht immer berechnet oder angezeigt werden kann, was ein Problem darstellt.
Zum Beispiel wird, wenn der bewegliche Körper aus irgendeinem Grund von der festgelegten kürzesten Strecke abgewichen ist, gemäß einer ersten Methode entsprechend der oben genannten Routenfestlegungsfunktion eine vorherbestimmte Arbeitsfläche um die gegenwärtige Position des beweglichen Körpers als Zentrum herum festgelegt. Dann wird der Routenpunkt gesucht, der der gegenwärtigen Position des beweglichen Körpers unter den festgelegten Routenpunkten innerhalb der vorherbestimmten Arbeitsfläche am nächsten liegt, und die Strecke wird erneut, ausgehend von der gegenwärtigen Position des beweglichen Körpers, festgelegt, um so zur festgelegten kürzesten Route über diesen gesuchten Routenpunkt zurückzukehren oder die Route so wiederherzustellen. Andererseits wird gemäß einer weiteren Methode entsprechend der genannten Routenfestlegungsfunktion die Festlegung der kürzesten Strecke selbst aus der gegenwärtigen Position des beweglichen Körpers zum Zielpunkt erneut durchgeführt.
Jedoch wird gemäß der obengenannten ersten Methode der Wiederherstellung nach einer Abweichung, falls der Abstand vom Routenpunkt, der der gegenwärtigen Position des beweglichen Körpers am nächsten liegt, zum Zielpunkt größer ist als der Abstand von der gegenwärtigen Position des beweglichen Körpers zum Zielpunkt, für den Fall dass die festgelegte kürzeste Route des beweglichen Körpers über den gesuchten Routenpunkt wiederhergestellt wird, der der gegenwärtigen Position des beweglichen Körpers am nächsten liegt, die neu festgelegte Route als Strecke zum Zielpunkt zu einem Umweg, was ein Problem darstellt. Ferner wird gemäß der obengenannten zweiten Methode der Wiederherstellung nach einer Abweichung, falls der Abstand von der gegenwärtigen Position des beweglichen Körpers zum Zielpunkt ziemlich groß ist, eine relativ lange Zeit benötigt, um die kürzeste Strecke neu festzulegen, wobei der bewegliche Körper während dieser Zeit nicht bewegt werden darf, was ebenfalls ein Problem darstellt. Zusammenfassend tritt, wenn der bewegliche Körper von der kürzesten Strecke abgewichen ist, das Problem auf, dass sich die Ankunft am Zielpunkt in Folge dieser Schwierigkeiten mit der oben dargelegten Routenfestlegungsfunktion beträchtlich verzögert.
Andererseits werden entsprechend der obengenannten Routenfestlegungsfunktion, falls sich der Benutzer in der Mitte der festgelegten kürzesten Strecke entschließt, zum ursprünglichen Abfahrtspunkt zurückzukehren, der ursprüngliche Abfahrtspunkt und der Zielpunkt auf der festgelegten kürzesten Strecke einfach miteinander vertauscht. Dabei wird auch die Reihenfolge der Routenpunkte entlang der festgelegten kürzesten Route, ebenso wie die Fahrtrichtung, umgekehrt, während die festgelegte kürzeste Route selbst nicht geändert wird. Jedoch kann es aufgrund von Verkehrsbestimmungen wie Einbahnstraßen usw. oder aufgrund eines neuen Staus infolge der Umkehrung der Fahrtrichtung usw. dazu kommen, dass die umgekehrte ursprünglich festgelegte kürzeste Strecke nun nicht mehr die kürzeste Strecke ist, um am schnellsten zum ursprüngli chen Abfahrtspunkt zurückzukehren, was wiederum ein Problem darstellt.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Routenfestlegungsverfahren und eine Routenfestlegungseinrichtung zur Festlegung einer geeigneten neuen Strecke zu liefern, falls das eigene Fahrzeug von der im Voraus festgelegten Strecke abgewichen ist, oder falls der Benutzer beabsichtigt, zum ursprünglichen Abfahrtspunkt von irgendwo auf der im Voraus festgelegten Strecke zurückzukehren.
Die oben genannte Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird von einem Routenfestlegungsverfahren zur Verwendung in einem Navigationssystem für das Navigieren eines beweglichen Körpers gemäß Patentanspruch 1 erfüllt. Das Routenfestlegungsverfahren gemäß Patentanspruch 1 weist einen Arbeitsflächenfestlegungsvorgang zur Festlegung einer Arbeitsfläche auf, die einer gegenwärtigen Position des beweglichen Körpers entspricht, eine Mehrzahl von Routenpunkten einschließt und eine Größe aufweist, die auf einer Leistung eines Routenwiederherstellungssuchvorgangs basiert, falls die gegenwärtige Position des beweglichen Körpers nicht auf einer festgelegten Route von einem ursprünglichen Abfahrtspunkt zu einem Zielpunkt existiert. Die festgelegte Route schließt die Routenpunkte ein und wird im Voraus festgelegt. Das Routenfestlegungsverfahren umfasst ebenfalls einen Routenpunktsuchvorgang zum Suchen eines nächsten Routenpunkts, der dem Zielpunkt unter den Routenpunkten an einer Grenze von oder innerhalb der festgelegten Arbeitsfläche am nächsten liegt, sowie einen Routenwiederherstellungssuchvorgang zum Suchen einer Wiederherstellungsroute von der gegenwärtigen Position des beweglichen Körpers zum gesuchten nächsten Routenpunkt.
Entsprechend dem Routenfestlegungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird, falls die gegenwärtige Position des beweglichen Körpers nicht auf der festgelegten Route existiert, die Arbeitsfläche, die der gegenwärtigen Position des beweglichen Körpers entspricht, eine Mehrzahl von Routenpunkten einschließt und eine Größe basierend auf der Leistung des Routenwiederherstellungssuchvorgangs hat, vom Arbeitsflächenfestlegungsvorgang festgelegt. Dann wird vom Routenpunktsuchvorgang ein nächster Routenpunkt, der der dem Zielpunkt unter den Routenpunkten auf einer Grenze von oder innerhalb der festgelegten Arbeitsfläche nächstliegende ist, gesucht. Dann wird durch den Routenwiederherstellungssuchvorgang eine Wiederherstellungsroute von der gegenwärtigen Position des beweglichen Körpers zum gesuchten nächsten Routenpunkt gesucht. Falls somit die gegenwärtige Position des beweglichen Körpers von der festgelegten Route abgewichen ist, ist es möglich, die festgelegte Route entlang des nächsten Routenpunkts, der dem Zielpunkt näher ist als andere Routenpunkte innerhalb der festgelegten Arbeitsfläche, wiederherzustellen oder zur festgelegten Route zurückzukehren, da die Wiederherstellungsroute ausgehend von der gegenwärtigen Position des beweglichen Körpers zum nächsten Routenpunkt, der sich auf der festgelegten Route befindet, neu gesucht wird.
Deshalb ist es möglich, nachdem der bewegliche Körper anhand der gesuchten Wiederherstellungsroute die Route wiederhergestellt hat bzw. zur festgelegten Route zurückgekehrt ist, den Zielpunkt entlang der festgelegten Route vom gesuchten nächsten Routenpunkt schnell zu erreichen, so dass der Benutzer sein Ziel schneller erreichen kann.
Gemäß einer Ausführungsform des Routenfestlegungsverfahrens nach Patentanspruch 1 legt der Arbeitsflächenfestlegungsvorgang die Arbeitsfläche so fest, dass die für den Routenwiederherstellungssuchvorgang benötigte Prozesszeit innerhalb einer vorherbestimmten Zeitspanne liegt.
Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, da die Arbeitsfläche im Arbeitsflächenfestlegungsvorgang so festgelegt ist, dass die für den Routenwiederherstellungssuchvorgang benötigte Prozesszeit innerhalb einer vorherbestimmten Zeitspanne liegt, durch passende Festlegung der vorherbestimmten Zeitspanne, basierend auf der Leistung des Routenwiederherstellungssuchvorgangs, z. B. der Menge an gleichzeitig aus einem Datenspeicher gelesenen bzw. gespeicherten Daten einer Landkarte, oder des Bereichs auf der Landkarte, der von dem Routenwiederherstellungssuchvorgang gleichzeitig verarbeitet werden kann, oder des Zustands der Straßenanordnung innerhalb der festgelegten Arbeitsfläche usw., die Wiederherstellungsroute zu suchen, ohne unnötig viel Zeit für das Durchsuchen der Wiederherstellungsroute aufzuwenden, um im Ergebnis die Route schnell wiederherzustellen oder zur festgelegten Route schnell zurückzukehren, und somit den Zielpunkt schnell zu erreichen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Routenfestlegungsverfahrens nach Patentanspruch 1 legt der Arbeitsflächenfestlegungsvorgang als Arbeitsfläche einen kreisförmigen Bereich fest, dessen Zentrum sich an der gegenwärtigen Position des beweglichen Körpers befindet.
Gemäß dieser Ausführungsform lässt sich der kreisförmige Bereich, der eine Mehrzahl von Routenpunkten umfasst und eine Größe basierend auf der Leistung des Routenwiederherstellungssuchvorgangs hat, leicht durch den Arbeitsflächenfestlegungsvorgang festlegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Routenfestlegungsverfahrens nach Patentanspruch 1 schließt der Arbeitsflächenfestlegungsvorgang einen Eingabevorgang ein, mit dem ein Befehl zur Festlegung der Arbeitsfläche eingegeben wird, und die Arbeitsfläche wird festgelegt, falls der Befehl durch den Eingabevorgang eingegeben wird.
Gemäß dieser Ausführungsform wird die Arbeitsfläche vom Arbeitsflächenfestlegungsvorgang festgelegt, falls der Befehl, die Arbeitsfläche festzulegen, im Eingabevorgang eingegeben wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Routenfestlegungsverfahrens nach Patentanspruch 1 schließt der Arbeitsflächenfestlegungsvorgang einen Erkennungsvorgang ein, mit dem sich erkennen lässt, ob die gegenwärtige Position des beweglichen Körpers auf der festgelegten Route existiert oder nicht, und legt die Arbeitsfläche fest, falls die gegenwärtige Position des beweglichen Körpers entsprechend dem Erkennungsresultat des Erkennungsvorgangs nicht auf der festgelegten Route existiert.
Gemäß dieser Ausführungsform wird die Arbeitsfläche vom Arbeitsflächenfestlegungsvorgang festgelegt, falls die gegenwärtige Position des beweglichen Körpers entsprechend dem Erkennungsresultat des Erkennungsvorgangs nicht auf der festgelegten Route existiert.
Die oben genannte Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann auch von einer Routenfestlegungseinrichtung zur Verwendung in einem Navigationssystem für das Navigieren eines beweglichen Körpers gemäß Patentanspruch 6 erfüllt werden. Die Routenfestlegungseinrichtung umfasst eine Arbeitsflächenfestlegungseinrichtung zur Festlegung einer Arbeitsfläche, die einer momentanen Position des beweglichen Körpers entspricht, eine Mehrzahl von Routenpunkten einschließt und eine Größe hat, die auf einer Leistung einer Routenwiederherstellungssucheinrichtung basiert, falls die gegenwärtige Position des beweglichen Körpers nicht auf einer festgelegten Route von einem ursprünglichen Abfahrtspunkt zu einem Zielpunkt existiert. Die festgelegte Route schließt die Routenpunkte ein und wird im Voraus festgelegt. Die Routenfestlegungseinrichtung umfasst ferner eine Routenpunktsucheinrichtung zum Suchen eines nächsten Routenpunkts, der dem Zielpunkt unter den Routenpunkten an einer Grenze von oder innerhalb der festgelegten Arbeitsfläche am nächsten liegt, und die Routenwiederherstellungssucheinrichtung zum Suchen einer Wiederherstellungsroute ausgehend von der momentanen Position des beweglichen Körpers zum gesuchten nächsten Routenpunkt.
Entsprechend der Routenfestlegungseinrichtung der vorliegenden Erfindung wird, falls die momentane Position des beweglichen Körpers nicht auf der festgelegten Route existiert, die Arbeitsfläche, die der gegenwärtigen Position des beweglichen Körpers entspricht, eine Mehrzahl von Routenpunkten einschließt und eine Größe basierend auf der Leistung der Routenwiederherstellungssucheinrichtung aufweist, von der Arbeitsflächenfestlegungseinrichtung festgelegt. Dann wird ein nächstliegender Routenpunkt, der dem Zielpunkt unter den Routenpunkten an einer Grenze von oder innerhalb der festgelegten Arbeitsfläche am nächsten liegt, von der Routenpunktsucheinrichtung gesucht. Anschließend wird durch die Routenwiederherstellungssucheinrichtung eine Wiederherstellungsroute, ausgehend von der gegenwärtigen Position des beweglichen Körpers zum gesuchten nächsten Routenpunkt, gesucht. Dementsprechend ist es möglich, falls die momentane Position des beweglichen Körpers von der festgelegten Route abweicht, die festgelegte Route wiederherzustellen bzw. zur festgelegten Route über den nächstliegenden Routenpunkt zurückzukehren.
Somit kann der Zielpunkt, nachdem die Route des beweglichen Körpers mittels der gesuchten Wiederherstellungsroute wiederhergestellt oder nachdem der bewegliche Körper zur festgelegten Route zurückgekehrt ist, anhand der festgelegten Route vom gesuchten nächstliegenden Routenpunkt schnell erreicht werden, so dass der Benutzer schneller an seinem Ziel ankommen kann.
Nach einer Ausführungsform der Routenfestlegungseinrichtung gemäß Patentanspruch 6 legt die Arbeitsflächenfestlegungseinrichtung die Arbeitsfläche so fest, dass eine für die Routenwiederherstellungssuchein richtung benötigte Prozesszeit innerhalb einer vorherbestimmten Zeitspanne liegt.
Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, da die Arbeitsfläche durch die Arbeitsflächenfestlegungseinrichtung so festgelegt wird, dass die für den Routenwiederherstellungssuchvorgang benötigte Prozesszeit innerhalb einer vorherbestimmten Zeitspanne liegt, mittels geeigneter Bestimmung der vorherbestimmten Zeitspanne basierend auf der Leistung des Routenwiederherstellungssuchvorgangs, die Wiederherstellungsroute zu suchen, ohne unnötig viel Zeit für das Suchen der Wiederherstellungsroute aufzuwenden, und um so die festgelegte Route wiederherzustellen oder zu der festgelegten Route zurückzukehren und den Zielpunkt insgesamt schnell zu erreichen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Routenfestlegungseinrichtung nach Patentanspruch 6 legt die Arbeitsflächenfestlegungseinrichtung einen kreisförmigen Bereich als Arbeitsfläche fest, wobei sich dessen Zentrum an der momentanen Position des beweglichen Körpers befindet.
Gemäß dieser Ausführungsform kann der kreisförmige Bereich, der eine Mehrzahl von Routenpunkten umfasst und eine Größe basierend auf der Leistung des Routenwiederherstellungssuchvorgangs hat, von der Arbeitsflächenfestlegungseinrichtung leicht festgelegt werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Routenfestlegungseinrichtung gemäß Patentanspruch 6 schließt die Arbeitsflächenfestlegungseinrichtung eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe eines Befehls zur Festlegung der Arbeitsfläche ein, und legt die Arbeitsfläche fest, falls der Befehl über die Eingabeeinrichtung eingegeben wird.
Entsprechend dieser Ausführungsform wird die Arbeitsfläche von der Arbeitsflächenfestlegungseinrichtung festgelegt, falls der Befehl, die Arbeitsfläche festzulegen, über die Eingabeeinrichtung eingegeben wird.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Routenfestlegungseinrichtung gemäß Patentanspruch 6 umfasst die Arbeitsflächenfestlegungseinrichtung eine Erkennungseinrichtung, mit der ermittelt wird, ob die momentane Position des beweglichen Körpers auf der festgelegten Route existiert oder nicht, und legt die Arbeitsfläche fest, falls die gegenwärtige Position des beweglichen Körpers, entsprechend dem Erkennungsresultat der Erkennungseinrichtung, nicht auf der festgelegten Route existiert.
Nach dieser Ausführungsform wird die Arbeitsfläche von der Arbeitsflächenfestlegungseinrichtung festgelegt, falls die gegenwärtige Position des beweglichen Körpers, entsprechend dem Erkennungsresultat der Erkennungseinrichtung, nicht auf der festgelegten Route existiert.
Das Wesen, der Nutzen und die weiteren Merkmale dieser Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung noch deutlicher zu erkennen sein, wenn diese in Verbindung mit den nachfolgend kurz beschriebenen beigefügten Zeichnungen gelesen wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm eines Navigationsgerätes zur Anwendung bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess in einer ersten Ausführungsform zeigt;
3 ist ein Diagramm, das einen Routenfestlegungsprozess zum Festlegen einer Wiederherstellungsroute in der ersten Ausführungsform zeigt;
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Routenfestlegungsprozess in der ersten Ausführungsform zeigt;
5 ist ein Streckendiagramm, das ein konkretes Beispiel, (i) vom Routenfestlegungsprozess in der ersten Ausführungsform zeigt;
6 ist ein Tabellendiagramm, das ein konkretes Beispiel (ii) für den Routenfestlegungsprozess in der ersten Ausführungsform zeigt;
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Routenbestätigungsprozess zeigt;
8 ist ein Flussdiagramm (i), das einen Prozess in einer zweiten Ausführungsform zeigt; und
9 ist ein Flussdiagramm, das (ii) einen Prozess in der zweiten Ausführungsform zeigt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert. Bei der nachfolgend erläuterten Ausführungsform bezieht sich die Erläuterung auf einen Fall, bei dem die vorliegende Erfindung bei einem On-Board-Navigationsgerät für ein Fahrzeug oder Automobil angewandt wird.
(i) Aufbau des Geräts
Zuerst wird der gesamte Aufbau des On-Board-Navigationsgeräts als Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 erklärt.
Ein On-Board Navigationsgerät S ist in 1 versehen mit einem Winkelgeschwindigkeitssensor 1 zur Feststellung der Winkelgeschwindigkeit eines eigenen Fahrzeugs im Moment einer Drehung oder Rotation, und zur Ausgabe von Winkelgeschwindigkeitsdaten und von relativen Azimutwinkeldaten, mit einem Reiseentfernungssensor 2 zur Berechnung der Anzahl von Pulsen pro Umdrehung einer Antriebswelle durch Zählen der Anzahl von Pulsen eines Pulssignals mit einem vorherbestimmten Zyklus entsprechend der Umdrehung der Antriebswelle, und zur Ausgabe von Reiseentfernungsdaten, die auf der Anzahl von Pulsen pro Umdrehung der Antriebswelle basieren, mit einem GPS-Empfänger 3 zum Empfang elektrischer Wellen von GPS-Satelliten, um so GPS-Messdaten auszugeben, und für das Ausgeben von absoluten Azimutwinkeldaten der Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs, mit einer Systemsteuereinheit 4 zum Ausführen der allgemeinen Steuerung des Navigationsgeräts S anhand der relativen Azimutwinkeldaten, der Winkelgeschwindigkeitsdaten, der Reiseentfernungsdaten, der GPS-Messdaten und der absoluten Azimutwinkeldaten, mit einem Eingabegerät 10 zur Eingabe von verschiedenen Daten, wie beispielsweise mit einer Schalttafel, einer Fernbedienungseinrichtung oder dergleichen; mit einem CD-ROM-Laufwerk (Compact Disk Read Only Memory) 11 zum Lesen und Ausgeben von verschiedenen Daten, wie Landkartendaten einschließlich Straßendaten, die die Anzahl von Fahrspuren, die Breite der Straße usw. anzeigen, und mit Kontrollprogrammen auf einer CD-ROM DK unter der Kontrolle der Systemsteuereinheit 4, die jeweils weiter unten beschriebenen Ausführungsformen entsprechen, mit einer Anzeigeeinheit 12 zur Anzeige von verschiedenen Anzeigedaten unter der Kontrolle der Systemsteuereinheit 4, und mit einer Audiowiedergabeeinheit 17 für die Reproduktion und die Ausgabe verschiedener Audiodaten unter der Kontrolle der Systemsteuereinheit 4.
Die Systemsteuereinheit 4 umfasst ein Schnittstellenteil 5 für das Ausführen einer Schnittstellenoperation mit externen Sensoren z. B. mit dem Winkelgeschwindigkeitssensor 1, mit dem Reiseentfernungssensor 2 und dem GPS-Empfänger 3, eine CPU 6 zur Steuerung der gesamten Systemsteuereinheit 4, ein ROM (Lesespeicher) 7 zum Speichern eines Steuerprogramms usw. für die Steuerung der Systemsteuereinheit 4, und ein RAM 8 (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) mit einem nichtflüchtigen Speicher zum Vorab-Speichern von verschiedenen Daten wie zum Beispiel des Streckendatensatzes, der durch den Benutzer über das Eingabegerät 10 mittels des wahlfreien Zugriffs festgelegt wurde. Das Eingabegerät 10, das CD-ROM-Laufwerk 11, die Anzeigeeinheit 12 und die Audiowiedergabeeinheit 17 sind alle mit der Systemsteuereinheit 4 durch eine Busleitung 9 verbunden.
Die Anzeigeeinheit 12 umfasst ein Grafiksteuergerät 13 zur allgemeinen Steuerung der Anzeigeeinheit 12 anhand von Kontrolldaten, die von der CPU 6 durch den Datenbus 9 übermittelt werden, einen Pufferspeicher 14 mit VRAM (Video-RAM) usw. für das vorübergehende Speichern der Abbildungsinformation, die zur Anzeige bereit ist, und eine Anzeigesteuereinheit 15 für das Steuern einer Anzeige 16 wie beispielsweise einer LCD-Einrichtung, eines Kathodenstrahl-Bildschirmgeräts oder dergleichen anhand der vom Grafiksteuergerät 13 ausgegebenen Abbildungsdaten.
Die Audiowiedergabeeinheit 17 umfasst einen D/A (Digital-analog) Konverter 18 zur Ausführung einer D/A Wandlung von digitalen Audiodaten, die vom CD-ROM-Laufwerk 11 oder vom RAM 8 durch den Datenbus 9 übermittelt werden, einen Verstärker 19 für die Verstärkung eines Audioanalogsignals vom D/A Konverter 18, und einen Lautsprecher 20 für das Umwandeln des verstärkten Audioanalogsignals in einen Audio-Sound und dessen Ausgabe an die Umgebung.
Im Folgenden wird die Betriebsweise des On-Board-Navigationsgeräts S der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm der 2. erklärt.
Der anhand des Flussdiagramms dargestellte Arbeitsablauf der unten erläuterten Ausführungsform wird hauptsächlich von der CPU 6 erledigt, und wird ausgeführt als Teil des Haupt-Navigationsprogramms, um die Navigationsoperation mittels Steuerung des gesamten On-Board-Navigationsgeräts S auszuführen. Deshalb wird während der Ausführung des Haupt-Navigationsprogramms die durch das Flussdiagramm jeder Ausführungsform dargestellte Betriebsweise so ausgeführt wie die Randbedingungen es jeweils erfordern.
Das Programm, das jeweils dem Flussdiagramm jeder unten beschriebenen Ausführungsform entspricht, wird auf der CD-ROM DK als Steuerprogramm im Voraus gespeichert, und wird daraus durch das CD-ROM-Laufwerk 11 ausgelesen, wie es die Randbedingungen erfordern.
(ii) Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform ist aufgebaut wie folgt. Insbesondere dann, wenn die momentane Position des eigenen Fahrzeugs von einer festgelegten Route zu einem Zielpunkt abgewichen ist, der im Voraus festgelegt wurde, wird ein bestimmter Kreis C festgelegt, der einen vorherbestimmten Radius hat, so dass die momentane Position des eigenen Fahrzeugs mit dessen Zentrum zusammenfällt. Unter den Routenpunkten, die sich innerhalb des Kreises C befinden, wird derjenige Routenpunkt, der dem Zielpunkt am nächsten liegt, als zu bereisender Routenpunkt für den Fall gesucht, dass das eigene Fahrzeug zur festgelegten Route zurückkehrt oder die Route wiederherstellt. Dann wird die Wiederherstellungsroute zur festgelegten Route zwischen dem gesuchten Routenpunkt und der gegenwärtigen Position gesucht, um zur Route zurückzukehren oder die Route wiederherzustellen.
Zunächst wird der gesamte Prozess eines Wiederherstellungsroutenfestlegungsprozesses in der ersten Ausführungsform mit Bezug auf das Flussdiagramm der 2 und das Diagramm der 3 erklärt.
Wie in 2 im Wiederherstellungsroutenfestlegungsprozess der ersten Ausführungsform gezeigt, wird zunächst beurteilt, ob mittels des Eingabegeräts 10 eine Befehlseingabe zur Festlegung der Wiederherstellungsroute erfolgt oder nicht (Schritt S1). Wenn keine Befehlseingabe erfolgt, (Schritt S1: Nein), wartet das Navigationsgerät S im momentanen Zustand auf die Befehlseingabe. Wenn eine Befehlseingabe erfolgt (Schritt S1: Ja), wird ein bestimmter Kreis C mit einem Radius: r = THD als Arbeitsfläche festgelegt, so dass die gegenwärtige Position Pp des eigenen Fahrzeugs mit dem Zentrum des Kreises C (Schritt S2) übereinstimmt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Größe des Radius THD des festgelegten Kreises C im Voraus so bestimmt, dass die Zeitdauer zur Ausführung des Routenfestlegungsprozesses innerhalb einer vorherbestimmten Zeitspanne liegt, und zwar auf Basis der von der CD-ROM DK auf einmal während des Routenfestlegungsprozesses gelesenen und gespeicherten Datenmenge, auf Basis des Bereichs auf der Landkarte, der vom Routenfestlegungsprozess (d. h. vom Suchprozess) gleichzeitig erfasst werden kann, auf Basis der Straßenanordnung (z. B. der Straßendichte) innerhalb des festgelegten Kreises C usw., so dass der Routenfestlegungsprozess bei dem weiter unten beschriebenen Schritt S14 die anderen Navigationsprozesse nicht nachteilig beeinflussen kann.
Wenn der Kreis C (Schritt S2) festgelegt ist, wird beurteilt, ob der Abstand Ld zwischen der gegenwärtigen Position Pp des eigenen Fahrzeugs und dem Zielpunkt Po kleiner ist als der Radius THD, welcher der Radius des relevanten festgelegten Kreises C (Schritt S3) ist, oder nicht.
Wenn bei der Beurteilung in Schritt S3 der Abstand Ld kleiner ist als der Radius THD (Schritt S3: Ja), womit der Zielpunkt Po innerhalb des festgelegten Kreises C liegt, so wird der Zielpunkt Po als Wiederherstellungszielpunkt (Schritt S13) definiert, und der Routenfestlegungsprozess von der momentanen Position Pp zum Wiederherstellungszielpunkt wird abgearbeitet (Schritt S14).
Wenn andererseits bei der Beurteilung in Schritt S3 der Abstand Ld nicht kleiner ist als der Radius THD (Schritt S3: Nein), der Zielpunkt Po somit nicht innerhalb des festgelegten Kreises C liegt, so wird ein Abstand Dn zwischen der momentanen Position Pp und jedem der Routenpunkte Rn (n = 0, 1, 2, ...) bezüglich aller Routenpunkte Rn auf der festgelegten Route (Schritt S4) ermittelt. Dann wird als anfängliche Einstellung ein Parameter n, der der Seriennummer dieses Routenpunkts Rn auf der festgelegten Route entspricht, gleich "0" gesetzt (d. h. n = 0), und ein Parameter Lmin, der den kürzesten Abstand unter den Entfernungen beziehungsweise zwischen dem Zielpunkt Po und jedem der Routenpunkte Rn bezeichnet, wird gleich "Ld" gesetzt (d. h. Lmin = Ld), was als Abstand zwischen der gegenwärtigen Position Pp und dem Zielpunkt Po (Schritt S5) festgelegt wird.
Dann wird beurteilt, ob der Abstand D₀, der dem ersten Routenpunkt R₀ entspricht, kleiner ist als der Radius THD des festgelegten Kreises C oder nicht, d. h., der Routenpunkt R₀ befindet sich innerhalb des festgelegten Kreises C (Schritt S6). Im vorliegenden Fall der 3 befindet sich der Routenpunkt R₀ nicht innerhalb des festgelegten Kreises C (Schritt S6: Nein), der Programmfluss verzweigt zu einem Schritt S10, bei der dem Parameter n um nur eins (Schritt S10) erhöht wird, und der Programmfluss geht weiter zum Schritt S11. Dann wird mittels Beurteilung bei Schritt S11 beurteilt, ob die Prozesse bezüglich aller Werte des Parameters n (Schritt S11) abgeschlossen sind oder nicht. Da der Parameter n zur gegenwärtigen Zeit "1" ist, ist das Ergebnis der Beurteilung des Schritts S11 "Nein", so dass der Programmfluss zum Schritt S6 zurückkehrt.
Anschließend wird bei Schritt S6 beurteilt, ob die Strecke R₁ sich innerhalb des festgelegten Kreises C befindet oder nicht. Im vorliegenden Fall der 3, bei dem sich der Routenpunkt R₁ innerhalb des festgelegten Kreises C befindet (Schritt S6: Ja) wird ein Abstand L₁ zwischen dem Routenpunkt R₁ und dem Zielpunkt Po berechnet (Schritt S7). Dann werden dieser berechnete Abstand L₁ und der Abstand Lmin miteinander verglichen (Schritt S8). Anhand der Beurteilung bei Schritt S8 ist, da der momentane Wert Lmin im vorliegenden Fall dem Wert "Ld" entspricht Lmin (= Ld) < L1
Daher ist das Ergebnis bei Schritt S8 "Nein", so dass bei Schritt S10 der Parameter n um eins erhöht wird. Dann kehrt der Programmfluss entlang Schritt S11 zu Schritt S6 zurück. Anschließend werden die Prozesse von Schritt S6 bis Schritt S8 in Bezug auf den Routenpunkt R₂ ausgeführt, was "n = 2" entspricht. Bei Schritt S8 ist diesmal wieder Ld < L2 (L₂ ist die Entfernung zwischen dem Routenpunkt R₂ und dem Zielpunkt Po).
Auf diese Weise wird bei Schritt S8 das Ergebnis "Nein" erhalten, so dass der Programmfluss entlang der Schritte S10 und S11 zu Schritt S6 zurückkehrt. Anschließend werden die Prozesse von Schritt S6 bis Schritt S8 in Bezug auf den Routenpunkt R₃ ausgeführt, was "n = 3" entspricht. Diesmal ist Ld > L3 (L₃ ist die Entfernung zwischen dem Routenpunkt R₃ und dem Zielpunkt Po).
Auf diese Weise entspricht das Ergebnis bei Schritt S8 einem "Ja", so dass bei Schritt S9 Lmin anhand des Abstands "L₃" aktualisiert wird. Dann kehrt der Programmfluss entlang der Schritte S10 und S11 zum Schritt S6 zurück. Anschließend werden die Prozesse von Schritt S6 bis S8 in Bezug auf den Routenpunkt R₄ ausgeführt, was "n = 4" entspricht. Diesmal ist Lmin (= L3) > L4 (L₄ ist die Entfernung zwischen dem Routenpunkt R₄ und dem Zielpunkt Po)
Somit ist das Ergebnis bei Schritt S8 ein "Ja", so dass im Schritt S9 Lmin anhand "L₄" aktualisiert wird.
Wenn die oben erläuterten Prozesse in Bezug auf alle Werte des Parameters n ausgeführt sind, entspricht im vorliegenden Fall der 3 der Parameter Lmin dem Abstand L₅ zwischen dem Routenpunkt R₅, entsprechend "n = 5" und dem Zielpunkt Po.
Dann, nachdem die Schritte S6 bis S10 in Bezug auf alle Werte des Parameters n ausgeführt worden sind, ist das Ergebnis bei Schritt S11 diesmal ein "Ja", so dass die Strecke R₅, die dem Abstand L₅ entspricht, als Routenpunkt auf der festgelegten Route R zur Rückkehr auf die festgelegte Route oder zur Wiederherstellung der festgelegten Route (d. h. als Wiederherstellungszielpunkt) festgelegt wird (Schritt S12). Dann wird der Routenfestlegungsprozess zur Festlegung der Wiederherstellungsroute von der gegenwärtigen Position Po zum Routenpunkt R₅ als Wiederherstellungszielpunkt ausgeführt (Schritt S14). Der konkrete Prozess im Schritt S14 wird weiter unten im Detail beschrieben.
Anschließend wird, wenn die Wiederherstellungsroute von der gegenwärtigen Position Pp zum Wiederherstellungszielpunkt (d. h. dem Routenpunkt R₅) (Schritt S14) festgelegt ist, die festgelegte Wiederherstellungsroute auf der Anzeige 16 angezeigt und der Programmfluss kehrt zum Haupt-Navigationsprogramm zurück.
Im Folgenden wird der Routenfestlegungsprozess bei Schritt S14 in 2 mit Bezug auf 4 bis 7 detaillierter erläutert. Übrigens ist der in 4 gezeigte Routenfestlegungsprozess ein Routenfestlegungspro zess mittels der Dijkstra-Methode, welche die allgemein bekannte Methode zur Lösung des Problems der kürzesten Strecke darstellt. Im Flussdiagramm der 4 stellt die "Verbindung" einen Vektor von einem bestimmten Routenpunkt zu dessen benachbartem Routenpunkt dar. Weiter stellen die "Kosten" die Länge der Verbindung (d. h. die Länge des Vektors) dar.
Wie in 4 im Routenfestlegungsprozess der gegenwärtigen Ausführungsform gezeigt, sind alle Verbindungen, die mit der gegenwärtigen Position Pp verbunden sind, zunächst als Verbindungskandidaten definiert (Schritt S20).
Nacheinander bestimmt oder bestätigt die Systemsteuereinheit 5 aus allen Verbindungskandidaten (Schritt S21) eine Verbindung (im Folgenden Verbindung LA genannt), deren Kosten (d. h. integrierte Kosten, die dem integrierten Abstand ausgehend von der gegenwärtigen Position entsprechen) ein Minimum darstellen.
Danach wird beurteilt, ob diese Verbindung LA als erste Verbindung den Wiederherstellungszielpunkt (Schritt S22) erreicht oder nicht. Wenn sie den Wiederherstellungszielpunkt erreicht (Schritt S22: Ja), so wird der später im Detail beschriebene Routenbestätigungsprozess ausgeführt (Schritt S31), und der Programmfluss kehrt zum Haupt-Navigationsprogramm zurück.
Andererseits, falls die Verbindung LA anhand der Beurteilung in Schritt S22 den Wiederherstellungszielpunkt nicht erreicht (Schritt S22: Nein), so werden die Daten in Bezug auf den Verbindungszustand erhalten und umfassen dabei die Beurteilungsdaten der Verbindung bezüglich der Verbindung LA (Schritt S23).
Von den Daten bezüglich der Verbindung LA wird die Gesamtzahl n der Verbindungen, die mit der Verbindung LA verbunden sind, in dem Zähler C in der CPU 6 (Schritt S24) gespeichert.
Anschließend wird beurteilt, ob das eigene Fahrzeug in der Lage ist, auf einer Straße weiterzufahren, die der Verbindung entspricht, die vom Zähler C aufgrund der Verbindungsbeurteilungsdaten ausgedrückt wird oder nicht, d. h. ob die vom Zähler C festgehaltene Verbindung als Verbindungskandidat in Bezug auf die geltende Verkehrsregelung übernommen werden kann oder nicht (Schritt S25).
Wenn anhand der Beurteilung bei Schritt S25 die vom Zähler C festgehaltene Verbindung nicht als Verbindungskandidat übernommen werden kann (Nein), so wird der Zähler C rückwärts gezählt, so dass die Prozesse bei und nach Schritt S25 erneut ausgeführt werden (Schritt S29).
Wenn anhand der Beurteilung bei Schritt S25 die vom Zähler C festgehaltene Verbindung als Verbindungskandidat übernommen werden kann (Schritt S25: Ja), so wird beurteilt, ob die vom Zähler C festgehaltene Verbindung die bestätigte Verbindung ist oder nicht (Schritt S26).
Wenn anhand der Beurteilung bei Schritt S26 die vom Zähler C festgehaltene Verbindung die bestätigte Verbindung ist (Schritt S26: Ja), so wird der Zähler C rückwärts gezählt, so dass die Prozesse bei und nach Schritt S25 erneut ausgeführt werden (Schritt S29).
Wenn anhand der Beurteilung bei Schritt S26 die vom Zähler C festgehaltene Verbindung nicht die bestätigte Verbindung ist (Schritt S26: Nein), so wird beurteilt, ob die zugehörige Verbindung der Verbindungskandidat ist oder nicht (Schritt S27).
Wenn anhand der Beurteilung bei Schritt S27 die vom Zähler C festgehaltene Verbindung nicht der Verbindungskandidat ist (Schritt S27: Nein), so wird die vom Zähler C festgehaltene Verbindung als neuer Verbindungskandidat (Schritt S28) übernommen und registriert, und der Zähler C wird rückwärts gezählt, so dass die Prozesse bei und nach Schritt S25 erneut ausgeführt werden (Schritt S29).
Wenn anhand der Beurteilung bei Schritt S27 die vom Zähler C festgehaltene Verbindung der Verbindungskandidat ist (Schritt S27: Ja), und falls die integrierten Kosten kleiner werden, wenn die Verbindung LA durchlaufen wird (d. h., wenn die Verbindung LA übernommen wird), so wird die Verbindung LA als die bestätigte Verbindung (Index) übernommen, und die integrierten Kosten werden entlang der Verbindung LA als integrierte Kosten (Schritt S30) neu geschrieben.
Danach werden die Prozesse zwischen Schritt S25 und Schritt 29 n mal auf Basis des Zählers C (Schritt S29) ausgeführt, und es wird zum Prozess bei Schritt S21 zurückgekehrt, so dass der Prozess so lange ausgeführt wird, bis die neue Verbindung LA den Wiederherstellungszielpunkt erreicht.
Infolge der oben beschriebenen Vorgehensweise, bei der die Strecken auf Basis der Einheit "Verbindung" gewählt, beurteilt und bestätigt werden, d. h. nicht auf Basis der Einheit "Knoten", wie dies bei der oben genannten Dijkstra-Methode aus dem Stand der Technik der Fall ist, kann die kürzeste Strecke, die den Wiederherstellungszielpunkt R₅ ausgehend von der gegenwärtigen Position Pp erreicht, selbst wenn die Verkehrsbestimmungen berücksichtigt werden, sicher ermittelt werden.
Im Folgenden wird, Bezug nehmend auf 5 und 6, der Routenfestlegungsprozess bei Schritt S14 konkreter erläutert. In den nachfolgenden Erklärungen wird ein Routenpunkt im Allgemeinen "Knoten" genannt, und eine Schrittnummer wird ihm jedes Mal dann zugeordnet, wenn die jeweils bestätigte Verbindung bestimmt wird.
In 5 wird davon ausgegangen, dass die Anfangsposition (d. h. die gegenwärtige Position Pp in 3) ein Knoten A ist, der Zielort (d. h. der Wiederherstellungszielpunkt R₅ in 3) ein Knoten G ist, eine Strecke von einem Knoten D → Knoten F → Knoten G nicht übernommen werden kann, da dabei das Rechtsabbiegen verboten ist, und dass die 180°-Wende auch verboten ist. Jede Ziffer stellt eine Verbindungslänge oder eine Entfernung zwischen Knoten dar.
In 6 steht der Ausdruck X (Y, Z) für eine Verbindung Nummer X von einem Verbindungskandidaten (einschließlich einer Richtungseigenschaft), für eine Verbindung Nummer Y von einer Verbindung, die schon einen Schritt vor dem Verbindungskandidaten der Verbindung Nummer X bestätigt wurde, und für die integrierten Kosten Z (integrierter Abstand) von der Startposition zum Ende des Verbindungskandidaten der Verbindung Nummer X durch die Verbindung der Verbindung Nummer Y. Die Definitionen der Verbindungsnummern 1 bis 16 sind im unteren Bereich von 6 konkreter dargestellt. Genauer gesagt drückt der Ausdruck 4 (1, 3) in der Verbindungskandidatenspalte der Tabelle von 4 zum Beispiel aus: die Verbindung vom Knoten B zum Knoten D (Verbindungsnummer = "4") ist als Verbindungskandidat übernommen; die Verbindung vor diesem übernommenen Verbindungskandidaten ist die Verbindung vom Knoten A zum Knoten B (Verbindungsnummer = "1"), und die integrierten Kosten von der Anfangsposition zum Knoten D entlang dieser Verbindungen (Verbindungsnummern = 1 und 4) sind "3".
In der unten stehenden Erläuterung ist eine Verbindung vom Knoten A zum Knoten B als eine "Verbindung A → B" bezeichnet, und eine Verbindung vom Knoten B zum Knoten A wird umgekehrt als "Verbindung B → A" bezeichnet. Andere Verbindungen werden ebenfalls auf diese Art bezeichnet.
Zunächst wird der Knoten A, der die Anfangsposition darstellt, zum bestätigten Knoten gemacht. Die erhaltenen Verbindungskandidaten sind: die Verbindung A → B, die die Verbindungsnummer = 1 hat, (was 1 (0, 1) entspricht) und die Verbindung A → C mit der Verbindungsnummer = 2 (was 2 (0, 2) entspricht). Unter diesen Verbindungskandidaten ist diejenige Verbindung, die die minimalen Kosten aufweist, die Verbindung A → B (Kosten = 1). Daher wird die Verbindung A → B zu der bestätigten Verbindung gemacht (Schritt S1 in 6).
Als Ergebnis wird die Verbindung B → D mit der Verbindungsnummer = 4, die mit dem Knoten B verbunden ist, als neuer Verbindungskandidat übernommen (entsprechend 4 (1, 3)). Somit werden Verbindung A → C und Verbindung B → D zu Verbindungskandidaten. Die Verbindung, die von diesen Verbindungskandidaten die Minimalkosten aufweist, ist die Verbindung A → C (Kosten = 2), so dass die Verbindung A → C zu der bestätigten Verbindung (Schritt S2 in 6) gemacht wird. In diesem Fall wird Verbindung B → A (Verbindungsnummer = 3) nicht als Verbindungskandidat übernommen, da sie eine 180°-Wende darstellt.
Anschließend wird die Verbindung C → E mit der Verbindungsnummer = 6, die mit dem Knoten C verbunden ist, als neuer Verbindungskandidat übernommen (entsprechend 6 (2, 6)). Die Verbindung B → D und die Verbindung C → E werden die Verbindungskandidaten. Die Verbindung, die von diesen Verbindungskandidaten die Minimalkosten aufweist, ist die Verbindung B → D (Kosten = 3), so dass die Verbindung B → D zu der bestätigten Verbindung gemacht wird (Schritt S3 in 6).
Weiterhin wird die Verbindung D → F mit der Verbindungsnummer = 8, die mit dem Knoten D verbunden ist, als neuer Verbindungskandidat übernommen (entsprechend 8 (4, 4)). Auf diese Art werden Verbindung C → E und Verbindung D → F die Verbindungskandidaten. Die Verbindung, die von diesen Verbindungskandidaten die minimalen Kosten aufweist, ist die Verbindung D → F (Kosten = 4), so dass die Verbindung D → F zu der bestätigten Verbindung gemacht wird (Schritt S4 in 6).
Nachfolgend werden Verbindung F → E mit der Verbindungsnummer = 12 und Verbindung F → H mit der Verbindungsnummer = 14, die mit dem Knoten F verbunden sind, als neue Verbindungskandidaten übernommen (entsprechend 12 (8, 5) beziehungsweise 14 (8, 5)). Somit werden Verbindung C → E, Verbindung F → E und Verbindung F → H die Verbindungskandidaten. In diesem Fall wird die Verbindung F → D, mit der Verbindungsnummer = 11, die mit dem Knoten F verbunden ist, nicht übernommen, da sie eine 180°-Wende darstellt, und die Verbindung F → G mit der Verbindungsnummer = 13 wird nicht übernommen, da sie anhand der Verbindungsbeurteilungsdaten unter die Verkehrsregelung des Rechtsabbiegeverbots fällt.
Obwohl jede der Verbindungen F → E (Kosten = 5) und F → H (Kosten = 5) diejenige Verbindung ist, die von diesen Verbindungskandidaten die minimalen Kosten aufweist, wird die Verbindung F → E zu der bestätigten Verbindung gemacht, da diejenige Verbindung, deren Verbindungsnummer minimal ist, gemäß der Regel zur bestätigten Verbindung gemacht wird, falls eine Mehrzahl von Verbindungskandidaten als Verbindung mit minimalen Kosten übernommen wird (Schritt S5 in 6).
Anschließend wird die Verbindung E → C mit der Verbindungsnummer = 9, die mit dem Knoten E verbunden ist, als neuer Verbindungskandidat übernommen (entsprechend 9 (12, 9)). Somit werden Verbindung C → E, Verbindung F → H und Verbindung E → C die Verbindungskandidaten. Die Verbindung, die von diesen Verbindungskandidaten die minimalen Kosten aufweist, ist die Verbindung F → H (Kosten = 5), so dass die Verbindung F → H zu der bestätigten Verbindung gemacht wird (Schritt S6 in 6).
Da es hier keine Verbindung mit dem Knoten H gibt, ist die Verbindung, die von den verbliebenen Verbindungskandidaten die minimalen Kosten aufweist, die Verbindung C → E (Kosten = 6), so dass die Verbindung C → E zu der bestätigten Verbindung gemacht wird (Schritt S7 in 6).
Anschließend wird die Verbindung E → F mit der Verbindungsnummer = 10, die mit dem Knoten E verbunden ist, als neuer Verbindungskandidat übernommen (entsprechend 10 (6, 7)). Somit werden Verbindung E → C und Verbindung E → F die Verbindungskandidaten. Die Verbindung, die von diesen Verbindungskandidaten die minimalen Kosten aufweist, ist die Verbindung E → F (Kosten = 7), so dass die Verbindung E → F zu der bestätigten Verbindung gemacht wird (Schritt S8 in 6).
Weiterhin werden Verbindung F → D mit der Verbindungsnummer = 11 und Verbindung F → G mit der Verbindungsnummer = 13, die mit dem Knoten F verbunden sind, als neue Verbindungskandidaten übernommen (entsprechend 11 (10, 8) beziehungsweise 13 (10, 8)). Somit werden Verbindung E → C, Verbindung F → D und Verbindung F → G die Verbindungskandidaten. Obwohl jede der Verbindungen F → D (Kosten = 8) und F → G (Kosten = 8) diejenige Verbindung ist, die von diesen Verbindungskandidaten die minimalen Kosten aufweist, wird die Verbindung F → D die bestätigte Verbindung, da diejenige Verbindung, die die kleinste Verbindungsnummer aufweist, gemäß der Regel bei der vorliegenden Ausführungsform als bestätigte Verbindung definiert wird, falls eine Mehrzahl von Verbindungskandidaten als Verbindung mit minimalen Kosten (Schritt S9 in 6) übernommen sind. Es kann aber auch diejenige Verbindung, deren Verbindungsnummer das Maximum darstellt, anstelle des Minimums zur bestätigten Verbindung bestimmt werden, abhängig von der Art der Zuweisung der Verbindungsnummern zu den Verbindungen.
Andererseits, falls eine Mehrzahl von Verbindungen als Verbindungskandidaten, die jeweils Minimalkosten aufweisen, übernommen wird, und falls es eine Verbindung gibt, die schon in den Prozessschritten bis zum vorherigen Schritt als Verbindungskandidat übernommen worden ist, so wird diejenige Verbindung, die im frühesten Prozessschritt als Verbindungskandidat übernommen worden ist, zu der bestätigten Verbindung gemacht.
Außerdem ist es möglich, das Gerät so zu gestalten, dass die Prozesse dadurch beendet werden, dass beurteilt wird, ob die Verbindung F → G den Knoten G erreicht oder nicht, der in diesem Fall der Zielpunkt ist. In diesem Fall, da die Verbindung F → E (Verbindungsnummer = 12) bereits beim Schritt S5 bestätigt wurde, und die Verbindung F → H (Verbindungsnummer = 14) ebenfalls schon beim Schritt S6 bestätigt worden war, werden diese nicht übernommen.
Anschließend wird die Verbindung D → B mit der Verbindungsnummer = 7, die mit dem Knoten D verbunden ist, als neuer Verbindungskandidat übernommen (entsprechend 7 (11, 10)). Somit werden Verbindung E → C, Verbindung F → G und Verbindung D → B die Verbindungskandidaten. Die Verbindung, die von diesen Verbindungskandidaten die minimalen Kosten aufweist, ist die Verbindung F → G (Kosten = 8), so dass die Verbindung F → G zur bestätigten Verbindung gemacht wird (Schritt S10 in 6).
Da die Verbindung F → G diejenige Verbindung ist, die mit dem Zielknoten G verbunden ist, wird die Route vom Abfahrtknoten A (d. h. der gegenwärtigen Position Pp) zum Zielknoten G (d. h. dem Wiederherstellungszielpunkt R₅) bestimmt und festgelegt, indem jede der bei den Schritten S1 bis S10 in 6 bestätigten Verbindungen verwendet wird, wie auch oben erläutert. Dieser Prozess entspricht dem Routenbestätigungsprozess (Schritt S31) in 4. Der Routenbestätigungsprozess wird mit Bezug auf 7 erläutert.
Wie in 7 dargestellt, wird im Routenbestätigungsprozess durch Verwendung einer bestätigten Verbindung, die zu Beginn bestätigt worden ist, wenn eine Verbindung, die den Zielpunkt erreicht, (d. h. die Ausgangsposition) als eine bestätigte Verbindung bestätigt worden ist (Schritt S50), eine andere bestätigte Verbindung, deren Verbindungsnummer (Y) anzeigt, dass eine zuvor bestätigte Verbindung, die eine Verbindung vor der oben genannten bestätigten Verbindung ist, die den Zielpunkt erreicht, mit der bestätigten Verbindungsnummer (X) zusammenfällt, aus denjenigen bestätigten Verbindungen gewählt, die bei jedem der in 6 (Schritt S51) gezeigten Schritte bestätigt worden sind. Danach wird beurteilt, ob die bestätigte Verbindung, die bei Schritt S51 gewählt wurde, die bestätigte Verbindung ist, die den ursprünglichen Abfahrtspunkt erreicht oder nicht, (d. h., die bestätigte Verbindung, deren Verbindungsnummer Y anzeigt, dass eine zuvor bestätigte Verbindung "0" ist) (Schritt S52). Wenn es nicht die bestätigte Verbindung ist, die den Abfahrtspunkt erreicht (Schritt S52: Nein), kehrt der Programmfluss zum Schritt S51 zurück, um eine andere bestätigte Verbindung zu wählen, die eine Verbindung vor der bei Schritt S51 gewählten bestätigten Verbindung ist. Und zwar werden die bestätigten Verbindungen durch Wiederholen der Schritte S51 und S52 gewählt, indem sie in der umgekehrten Reihenfolge, ausgehend von der bestätigten Verbindung, die den Zielpunkt erreicht, hin zu der bestätigten Verbindung, die den Abfahrtspunkt erreicht, gewählt werden.
Sodann wird zuletzt, mittels der Beurteilung bei Schritt S52, wenn die bestätigte Verbindung den Abfahrtspunkt erreicht (Schritt S52: Ja), die Strecke vom Abfahrtspunkt zum Zielpunkt anhand der Verbindungsnummern an jeder der erklärten Verbindungen bestätigt (Schritt S53).
Die oben erläuterten Schritte S50 bis S53 werden mit Bezug auf das in 6 gezeigte Beispiel konkreter erläutert. Zuerst wird die Verbindung F → G, d. h. die Verbindung (13 (10, 8)), bei der die gegenwärtige Verbindungsnummer X = 13, die vorherigen Verbindungsnummer Y = 10 und die aufgelaufenen Kosten Z = 8 sind, zur bestätigten Verbindung erklärt, die den Zielpunkt (Schritt S50) erreicht. Danach wird die bestä tigte Verbindung, die die Verbindungsnummer Y (= 10) von der Verbindung F → G (13 (10, 8)) als die Verbindungsnummer X besitzt, gewählt, so dass die Verbindung E → F (10 (6, 7)) erhalten wird (Schritt S51). Dann wird, da der Wert der Verbindungsnummer Y an der Verbindung E → F (10 (6, 7)) (Schritt S52: Nein) nicht "0" ist, die bestätigte Verbindung C → E (6 (2, 6)), mit der Verbindungsnummer Y (= 6) von der Verbindung E → F (10 (6, 7)) als Verbindungsnummer X gewählt (Schritt S51). Dann wird die bestätigte Verbindung, die die Verbindungsnummer Y (= 2) von der Verbindung C → E (6 (2, 6)) besitzt, als Verbindungsnummer X gewählt, so dass die Verbindung A → C (2 (0, 2)) erhalten wird. An dieser Stelle, da der Wert der Verbindungsnummer Y "0" ist (Schritt S52: Ja), wird die Strecke vom Abfahrtspunktknoten A zum Zielpunktknoten G mittels Anordnung der bis zu diesem Zeitpunkt ermittelten Verbindungsnummern (2 → 6 → 10 → 13) bestätigt (Schritt S53).
Nachdem die kürzeste Strecke zur Erreichung des Knotens G, der den Zielpunkt darstellt, durch die oben beschriebenen Prozesse bestätigt ist, kehrt der Programmfluss zum Haupt-Navigationsprogramm zurück.
Als Ergebnis stellt sich die Kombination der Verbindungen vom Abfahrtspunktknoten A zum Zielpunktknoten G wie folgt dar: die Verbindung A → C (Verbindungsnummer 2), die Verbindung C → E (Verbindungsnummer 6), die Verbindung E → F (Verbindungsnummer 10) und die Verbindung F → G (Verbindungsnummer 13), wobei die akkumulierten Kosten "8" betragen.
Wie oben erklärt, ist es gemäß dem Wiederherstellungsroutenfestlegungsprozess der ersten Ausführungsform möglich, falls das eigene Fahrzeug von der festgelegten Route R abgewichen ist, zur festgelegten Route R über einen Routenpunkt zurückzukehren, der näher als der Zielpunkt Po ist, da die Wiederherstellungsroute von der gegenwärtigen Position Pp des eigenen Fahrzeugs zum Wiederherstellungszielpunkt R₅ neu gesucht wird.
Da während des Prozesses des Festlegens des Kreises C der Kreis C dergestalt festgelegt wird, dass die Prozesszeitdauer für das Ausführen des Routenfestlegungsprozesses innerhalb einer vorherbestimmten, im Voraus festgelegten Zeitspanne liegen kann, ist es möglich, schnell zur festgelegten Route R zurückzukehren, indem die Zeitdauer, die zum Suchen der Wiederherstellungsroute zum Wiederherstellungszielpunkt R₅ ausgehend von der gegenwärtigen Position Pp erforderlich ist, reduziert wird.
Obwohl in der oben genannten Erläuterung für die erste Ausführungsform der Fall dergestalt erklärt worden ist, dass der festgelegte Kreis C zur Arbeitsfläche gemacht wird, wobei sich dessen Zentrum an der gegenwärtigen Position Pp des eigenen Fahrzeugs befindet, ist der Fall nicht darauf beschränkt. Stattdessen ist es auch möglich, einen rechteckigen Bereich mit Zentrum zum Beispiel an der gegenwärtigen Position Pp als Arbeitsfläche festzulegen.
Obwohl bei der oben genannten ersten Ausführungsform beurteilt wird, ob der Befehl zur Festlegung der Wiederherstellungsroute bei Schritt S1 eingegeben wurde oder nicht, und die Prozesse danach entsprechend dem Urteilsergebnis ausgeführt werden, ist das Ausführungsbeispiel nicht hierauf beschränkt. Stattdessen kann die Abweichung des eigenen Fahrzeugs von der festgelegten Route R auch automatisch mittels Verwendung der GPS-Messdaten usw. festgestellt werden, und die Prozesse bei und nach Schritt S3 können automatisch ausgeführt werden, wenn eine Abweichung von der festgelegten Route R festgestellt wird.
(iii) Zweite Ausführungsform
Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform mit Bezug auf 8 und 9 erklärt.
In der zweiten Ausführungsform wird die Wiederherstellungsroute dergestalt ermittelt, dass der ursprüngliche Abfahrtspunkt als neuer Zielpunkt unabhängig von derjenigen Strecke behandelt wird, auf welcher das eigene Fahrzeug zur gegenwärtigen Position Pp gefahren ist, falls das eigene Fahrzeug von der gegenwärtigen Position Pp des eigenen Fahrzeugs auf der festgelegten Route R zum Originalzielpunkt zurückkehren soll.
Im Wiederherstellungsroutenfestlegungsprozess der zweiten Ausführungsform wird, wie in dem Flussdiagramm der 8 gezeigt, zuerst beurteilt, ob eine Befehlseingabe zur Festlegung der Wiederherstellungsroute am Eingabegerät 10 erfolgt oder nicht (Schritt S40). Wenn keine Befehlseingabe erfolgt (Schritt S40: Nein), so wird ohne Veränderungen auf die Befehlseingabe gewartet. Wenn andererseits eine Befehlseingabe erfolgt (Schritt S40: Ja), so wird beurteilt, ob die festgelegte Route, auf der das eigene Fahrzeug bis zur gegenwärtigen Zeit gefahren ist, existiert oder nicht, und ob der ursprüngliche Abfahrtspunkt gespeichert ist (Schritt S41). Dann wird, falls die festgelegte Route nicht existiert oder der ursprüngliche Abfahrtspunkt nicht gespeichert ist, (Schritt S41: Nein), da dann der ursprüngliche Abfahrtspunkt nicht bestätigt werden kann und die Wiederherstellungsroute nicht auf dessen Basis festgelegt werden kann, eine Nachricht im Sinne von "Routenfestlegung nicht möglich" ausgegeben (Schritt S46). Dann kehrt der Programmfluss zum Haupt-Navigationsprogramm zurück.
Wenn andererseits die festgelegte Route existiert und der ursprüngliche Abfahrtspunkt gespeichert ist (Schritt S41: Ja), so wird der ursprüngliche Abfahrtspunkt (d. h. der gespeicherte Abfahrtspunkt) als Zielpunkt (Schritt S42) definiert, so dass der Prozess, die Wiederherstellungsroute dem zugehörigen Zielpunkt zuzuordnen, ausgeführt wird (Schritt S43).
Der Wiederherstellungsroutenfestlegungsprozess wird bei Schritt S43 auf dieselbe Art wie der Prozess in Schritt S14 in 2 ausgeführt, so dass der ursprüngliche Abfahrtspunkt als Zielpunkt behandelt wird, und die gegenwärtige Position Pp des eigenen Fahrzeugs als Ausgangsposition oder neuer Abfahrtspunkt behandelt wird (4 bis 7). Dann wird der neue Abfahrtspunkt (d. h. die gegenwärtige Position Pp des eigenen Fahrzeugs) gespeichert oder reserviert für den nächsten Durchlauf (Schritt S44), und die neu festgelegte Wiederherstellungsroute wird angezeigt (Schritt S45). Dann kehrt der Programmfluss zum Haupt-Navigationsprogramm zurück.
Wie oben im Detail entsprechend dem Wiederherstellungsroutenfestlegungsprozess der zweiten Ausführungsform beschrieben, ist es möglich, schnell zum ursprünglichen Abfahrtspunkt zurückzukehren, da diejenige Wiederherstellungsroute gesucht wird, auf der das eigene Fahrzeug unter Abgleich mit den Verkehrsbestimmungen usw. von der gegenwärtigen Position tatsächlich zum ursprünglichen Abfahrtspunkt fahren kann.
Im Übrigen kann beim Ablauf gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie in 8 gezeigt, nach dem Ausführen der Prozesse bei den Schritten S41 bis S43 festgestellt werden, ob die Festlegung der Wiederherstellungsroute, die in Schritt S43 gesucht wird, vom Benutzer angefordert wird oder nicht (Schritt S47), und die Prozesse bei den Schritten S44 und 45 werden dann nur abgearbeitet, wenn festgestellt wird, dass Festlegung angefordert wird, z. B., wenn am Eingabegerät 10 ein Befehl vorliegt, die Wiederherstellungsroute festzulegen (Schritt S47: Ja). Auf diese Weise ist es möglich, diejenige Wiederherstellungsroute festzulegen, die dem Wunsch des Benutzers entspricht.
Ferner kann das Navigationsgerät gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch als Navigationsgerät sowohl für ein Flugzeug oder ein Schiff, als auch für ein Fahrzeug oder Automobil ausgeführt sein.

Claims

Verfahren zur Festlegung einer Route zum Einsatz in einem Navigationssystem (S) zum Navigieren eines beweglichen Körpers, wobei das Routenfestlegungsverfahren umfasst – einen Arbeitsflächenfestlegungsvorgang zur Festlegung einer Arbeitsfläche (C), die mit einer momentanen Position (Pp) des beweglichen Körpers korrespondiert, eine Mehrzahl von Routenpunkten (Rn) umfasst und die eine Größe aufweist, die von der Leistung eines Routenwiederherstellungssuchvorgangs abhängt, falls die momentane Position des beweglichen Körpers nicht auf einer festgelegten Route (R) von einem ursprünglichen Abfahrtspunkt (Ro) zu einem letzten Zielpunkt (Po) existiert, wobei die festgelegte Route die genannten Routenpunkte umfasst und im Voraus festgelegt ist; – einen Routenpunktsuchvorgang zum Suchen eines nächstliegenden Routenpunktes, der dem letzten Zielpunkt unter den Routenpunkten auf einer Grenze oder innerhalb der Arbeitsfläche am nächsten liegt; und – den Routenwiederherstellungssuchvorgang zum Suchen einer Wiederherstellungsroute von der momentanen Position des beweglichen Körpers zu dem gesuchten nächstliegenden Routenpunkt.
Routenfestlegungsverfahren nach Anspruch 1, wobei der Arbeitsflächenfestlegungsvorgang die Arbeitsfläche (C) dergestalt festlegt, dass eine für den Routenwiederherstellungssuchvorgang erforderliche Vorgangszeit innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne liegt.
Routenfestlegungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Arbeitsflächenfestlegungsvorgang eine kreisförmige Fläche (C) mit einem an der momentanen Position (Pp) des beweglichen Körpers befindlichen Zentrum als Arbeitsfläche festlegt.
Routenfestlegungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Arbeitsflächenfestlegungsvorgang einen Eingabevorgang für die Eingabe eines Befehls zur Festlegung der Arbeitsfläche (C) umfasst und im Falle der Eingabe des Befehls durch den Eingabevorgang die Arbeitsfläche festlegt.
Routenfestlegungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Arbeitsflächenfestlegungsvorgang einen Erkennungsvorgang zur Erkennung der Existenz der momentanen Position (Pp) des beweglichen Körpers auf der festgelegten Route (R) umfasst und im Falle der Nichtexistenz der momentanen Position des beweglichen Körpers auf der festgelegten Route die Arbeitsfläche (C) gemäß einem Erkennungsresultat des Erkennungsprozesses festlegt.
Einrichtung (4) zur Festlegung einer Route für ein Navigationssystem (S) zum Navigieren eines beweglichen Körpers, wobei die Routenfestlegungseinrichtung umfasst: – ein Arbeitsflächenfestlegungsmittel (6) zur Festlegung einer Arbeitsfläche (C), die mit einer momentanen Position (Pp) des beweglichen Körpers korrespondiert, eine Mehrzahl von Routenpunkten (Rn) umfasst und die eine Größe aufweist, die von der Leistung eines Routenwiederherstellungssuchmittels (6) abhängt, falls die momentane Position des beweglichen Körpers nicht auf einer festgelegten Route (R) von einem ursprünglichen Abfahrtspunkt (Ro) zu einem letzten Zielpunkt (Po) existiert, wobei die festgelegte Route die genannten Routenpunkte umfasst und im Voraus festgelegt ist; – ein Routenpunktsuchmittel (6) zum Suchen eines nächstliegenden Routenpunktes, der dem letzten Zielpunkt unter den Routenpunkten auf einer Grenze oder innerhalb der Arbeitsfläche am nächsten liegt; und – das Routenwiederherstellungssuchmittel (6) zum Suchen einer Wiederherstellungsroute von der momentanen Position des beweglichen Körpers zu dem gesuchten nächstliegenden Routenpunkt.
Routenfestlegungseinrichtung (4) nach Anspruch 6, wobei das Arbeitsflächenfestlegungsmittel (6) die Arbeitsfläche (C) dergestalt festlegt, dass eine für das Routenwiederherstellungssuchmittel (6) erforderliche Vorgangszeit innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne liegt.
Routenfestlegungseinrichtung (4) nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Arbeitsflächenfestlegungsmittel (6) eine kreisförmige Fläche (C) mit einem an der momentanen Position (Pp) des beweglichen Körpers befindlichen Zentrum als Arbeitsfläche festlegt.
Routenfestlegungseinrichtung (4) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Arbeitsflächenfestlegungsmittel (6) ein Eingabemittel (10) für die Eingabe eines Befehls zur Festlegung der Arbeitsfläche (C) umfasst und im Falle der Eingabe des Befehls durch den Eingabevorgang die Arbeitsfläche festlegt.
Routenfestlegungseinrichtung (4) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Arbeitsflächenfestlegungsmittel (6) ein Erkennungsmittel (5, 6) zur Erkennung der Existenz der momentanen Position (Pp) des beweglichen Körpers auf der festgelegten Route (R) umfasst und im Falle der Nichtexistenz der momentanen Position des beweglichen Körpers auf der festgelegten Route die Arbeitsfläche (C) gemäß einem Erkennungsresultat des Erkennungsprozesses festlegt.