DE10050765B4

DE10050765B4 - Streckenfestlegungsverfahren und zugehörige Navigationsvorrichtung

Info

Publication number: DE10050765B4
Application number: DE10050765A
Authority: DE
Inventors: Takashi Ishizaki; Masanori Omi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-10-13
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2013-01-03
Anticipated expiration: 2020-10-14
Also published as: DE10050765A1; US6542815B1; JP3327264B2; JP2001108469A

Abstract

Verfahren zum Festlegen einer Strecke von einem Startpunkt zu einem Ziel unter Verwendung von Kartendaten und Verknüpfungsdaten, wobei die Verknüpfungsdaten Verknüpfungen zugeordnet sind, die Streckenknoten entlang der Strecke verbinden, mit einer Mehrzahl von Streckenfestlegungs-Betriebsarten unterschiedlicher Prioritäten hinsichtlich Zeit, Entfernung und/oder normaler Straßen und einer Betriebsart zur Vermeidung eines besonderen Straßentyps innerhalb der Betriebsart mit Priorität hinsichtlich normaler Straßen, und in der Betriebsart mit Priorität hinsichtlich normaler Straßen den Schritten: Berechnen von Streckenbewertungswerten, die den einzelnen Verknüpfungen zwischen Knoten zugeordnet sind, auf der Grundlage der Verknüpfungsdaten und von Verbindungsdaten der Verknüpfungen, wobei der Streckenbewertungswert einer zu dem besonderen Straßentyp gehörenden Verknüpfung auf einen ersten Streckenbewertungswert festgelegt wird, der größer ist als Normalwerte darstellende Streckenbewertungswerte von nicht zu dem besonderen Straßentyp gehörenden Verknüpfungen; und der Streckenbewertungswert einer zu dem besonderen Straßentyp gehörenden Verknüpfung auf einen zweiten Streckenbewertungswert festgelegt wird, der kleiner als der erste Streckenbewertungswert und...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Streckenfestlegungsvorrichtung zum Festlegen einer Strecke zu einem Ziel und insbesondere eine Streckenfestlegungsvorrichtung, die entlang der festgelegten Strecke leitet.
Navigationssysteme im Stand der Technik können eine derzeitige Position unter Verwendung eines GPS in einem fahrenden Fahrzeug erfassen. Diese Systeme können die derzeitige Position zusammen mit einer Straßenkarte auf einem Anzeigeschirm anzeigen und den Fahrenden entlang einer geeigneten Strecke leiten, die von der derzeitigen Position zu dem Ziel festgelegt ist. Dies erlaubt, daß der Bediener reibungslos zu einem erwünschten Ziel fahren kann. Die Strecke wird im allgemeinen auf der Grundlage des Dijkstra-Verfahrens oder eines ähnlichen Verfahrens festgelegt. Genauer gesagt werden die Streckenberechnungskosten (der Bewertungswert der Strecke) von der derzeitigen Position zu Knoten unter Verwendung von Kartendaten, die in einer statischen Datenquelle, wie zum Beispiel einer CD-ROM oder DVD, gespeichert sind, und unter Verwendung von Verknüpfungsdaten für Verknüpfungen zwischen den Knoten berechnet. Verknüpfungen, die minimale Kosten aufweisen, werden miteinander verbunden, um eine Strecke zu dem Ziel festzulegen, nachdem alle Kosten bis zu dem Ziel berechnet worden sind.
Mehrere Betriebsarten können verwendet werden, um eine Strecke festzulegen. Diese mehreren Betriebsarten beinhalten eine Betriebsart mit einer zeitlichen Priorität zum Festlegen einer Strecke, die die Fahrzeit minimiert, eine Betriebsart mit einer Entfernungspriorität zum Festlegen einer Strecke, die die Fahrstrecke minimiert, und eine Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße zum Festlegen einer Strecke, die gebührenpflichtige Straßen soweit wie möglich vermeidet.
Bei der Betriebsart mit einer zeitlichen Priorität ist der Bewertungswert der Straße die Zeit, die zum Durchfahren der Straße erforderlich ist, wie sie auf der Grundlage von erwarteten mittleren Fahrzeuggeschwindigkeiten berechnet wird, und eine Kombination von Straßen wird derart ausgewählt, daß die Summe von Bewertungswerten zum Fahren von dem Startpunkt zu dem Ziel minimal wird, um dadurch eine Strecke festzulegen, welche die Fahrzeit minimiert.
Bei der Betriebsart mit einer Entfernungspriorität ist der Bewertungswert der Straße die Länge der Straße und wird ähnlich der Betriebsart mit einer zeitlichen Priorität eine Kombination von Straßen derart ausgewählt, daß die Summe der Bewertungswerte minimal wird, um dadurch eine Strecke festzulegen, welche die Fahrstrecke minimiert.
Bei der Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße wird der Bewertungswert für eine gebührenpflichtige Straße auf der Grundlage von zum Beispiel dem Bewertungswert der Betriebsart mit einer zeitlichen Priorität (zum Beispiel 10 mal) größer als in dem normalen Fall festgelegt. Dies erhöht im Vergleich die Summe der Bewertungswerte, wenn der Fahrer auf gebührenpflichtigen Straßen fährt. Daher vermeidet die festgelegte Strecke gebührenpflichtige Straßen soweit wie möglich. Die Bewertungswerte, die als ein Bezug dienen, können die für die Betriebsart mit einer Entfernungspriorität oder andere Kriterien sein. Daher wird die erwünschte Strecke auf der Grundlage von diesen Betriebsarten ausgewählt. Das heißt, die Strecke kann derart festgelegt werden, daß sie die Bedürfnisse des Benutzers, wie zum Beispiel ein Setzen der Priorität auf die Zeit, die Entfernung oder normale Straßen, erfüllt.
Jedoch kann, wenn der Startpunkt, ein Passierpunkt oder ein Ziel auf einer gebührenpflichtigen Straße festgelegt ist, die erfordert, daß der Benutzer die gebührenpflichtige Straße verwendet, abhängig von Straßenbedingungen eine sehr lange Umrundungsstrecke festgelegt werden, wenn die Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße eingestellt ist. Dies tritt auf, da der Bewertungswert für die gebührenpflichtige Straße mit zehn multipliziert wird. Demgemäß führt auch eine geringfügige Differenz in der Fahrstrecke auf der gebührenpflichtigen Straße zu einer großen Differenz in dem Bewertungswert. Zum Beispiel kann ein Vermeiden einer gebührenpflichtigen Straße, die 300 m kurz ist, zum Festlegen einer Strecke führen, welche 3000 m lang über eine normale Straße geht. Weiterhin kann es ein Benutzer befremdlich finden, wenn zusätzlich zu einem Fahren einer langen Strecke eine Strecke in einer unterschiedlichen Richtung zu derjenigen festgelegt ist, die von dem Benutzer in Erwägung gezogen wird. Zum Beispiel beträgt, wenn eine Raststätte als der Startpunkt festgelegt wird, die Entfernung zu einer Ausfahrt, die sich in der gleichen Richtung wie das Ziel befindet, 10 km und beträgt die Entfernung zu einer Ausfahrt, die sich in der entgegengesetzten Richtung zu dem Ziel befindet, 5 km. Dann beträgt die Differenz 5 km und wird eine Strecke über normale Straßen mit einer Entfernung von 10 mal 5 km festgelegt, das heißt, es ist über eine Entfernung von 50 km oder weniger zu fahren. Dies ist zusätzlich zu einem Fahren von ungefähr einer Strecke von 50 km unerwünscht, da dies zu der Ausfahrt hin geht, die in der entgegengesetzten Richtung zu dem Ziel liegt.
Aus der Druckschrift US 5 752 217 A ist ein Navigationssystem mit einer Fähigkeit zum Festlegen einer Strecke von einem Startpunkt zu einem Ziel unter Verwendung von Kartendaten und Verknüpfungsdaten, wobei die Verknüpfungsdaten Verknüpfungen zugeordnet sind, die Streckenknoten entlang der Strecke verbinden, bekannt, mit einer Mehrzahl von Streckenfestlegungs-Betriebsarten unterschiedlicher Prioritäten hinsichtlich Zeit, Entfernung und/oder normaler Straßen und einer Betriebsart zur Vermeidung eines besonderen Straßentyps innerhalb der Betriebsart mit Priorität hinsichtlich normaler Straßen, und in der Betriebsart mit Priorität hinsichtlich normaler Straßen mit den Schritten: Berechnen von Streckenbewertungswerten, die den einzelnen Verknüpfungen zwischen Knoten zugeordnet sind, auf der Grundlage der Verknüpfungsdaten und von Verbindungsdaten der Verknüpfungen. Die Betriebsart zur Vermeidung des besonderen Straßentyps verwendet einen ersten Streckenbewertungswert des besonderen Straßentyps, der größer als ein Wert für andere Straßen festgelegt ist. Der Streckenbewertungswert des besonderen Straßentyps wird auf einen zweiten Streckenbewertungswert festgelegt, der im Vergleich kleiner als der erste Streckenbewertungswert ist, wenn sich als vorbestimmte Bedingung ein Startpunkt der Berechnung, ein Endpunkt der Berechnung oder ein Passierpunkt auf dem besonderen Straßentyp befindet. Es werden dann diejenigen Verknüpfungen von dem Startpunkt zu dem Ziel verbunden, die einen kleinsten Gesamtbewertungswert aufweisen, wobei eine Strecke zu dem Ziel festgelegt wird, die Straßen des besonderen Straßentyps vermeidet.
Ferner bezieht sich die Druckschrift WO 97/40606 A2 auf ein Verfahren zum Bestimmen von Strecken minimaler Länge über ein Knoten und Verknüpfungen umfassendes Netzwerk, wobei die Daten die Knoten definieren und eine Verknüpfung in zwei Ebenen von Knoten und Verknüpfungen unterteilt ist. Die erste höhere Ebene wird dazu verwendet, den Hauptteil der Strecke zu bestimmen. Knoten der zweiten niedrigeren Ebene sind einem bestimmten Punkt einer oder mehrerer Verknüpfungen der höheren Ebene angefügt. Falls sich ein Start- oder Zielpunkt in den Daten für die niedrigere Ebene befindet, wird nur dieser Start- oder Zielpunkt und dessen Verknüpfungen zu den Daten der höheren Ebene hinzugefügt.
Die Druckschrift EP 0 856 719 A2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Suchen einer Strecke unter Verwendung von Kartendaten, in welchen ein gesamtes Straßennetzwerk durch eine Trennung des Netzwerks in ein Straßennetzwerk und zusätzliche Teilstraßennetzwerke repräsentiert wird, die jeweils unterschiedlich von zusammengesetzten Regelungen des Verkehrs an Kreuzungen beeinflusst werden.
Die Druckschrift US 5 893 081 A bezieht sich auf ein System zur kostenminimierten Berechnung eines Pfads unter Verwendung mehrerer Ebenen von Kosten für eine Pfadberechnung, wobei ein Benutzer mehrere zu vermeidende Kategorien von Elementen wählen kann.
Die Zusammenfassung (PAJ) der Druckschrift JP 6 288 782 A betrifft eine Streckensucheinrichtung zum Berechnen einer optimalen Strecke durch Auswählen einer Vielzahl von Verknüpfungen und/oder Knoten in der Nähe einer gegenwärtigen Position oder des Ziels und künstliches Auswählen einer/eines gewünschten derselben, um diese Verknüpfung oder diesen Knoten als einen Start- oder Zielpunkt zu definieren.
Die Zusammenfassung (PAJ) der Druckschrift JP 5 323 870 A betrifft ein Kurs- bzw. Streckensuchverfahren unter Verwendung eines Netzwerks von Kreuzungen derart, dass ein Leitkurs einen Wendekurs beinhaltet.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine erwünschte Strecke festzulegen und besondere Straßen, in denen ein Startpunkt, ein Passierpunkt oder ein Ziel bezüglich eines besonderen Straßentyps festgelegt worden ist, zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1 und 8 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Erfindung liegt somit als Idee zugrunde, eine Streckenfestlegungsvorichtung zum Festlegen einer Strecke zu einem Ziel durch Berechnen von Streckenbewertungswerten zu Knoten auf der Grundlage des Dijkstra-Verfahrens oder eines anderen Suchverfahrens zu schaffen, das Verknüpfungen, die Knoten verbinden, und Verknüpfungsdaten zwischen den Verknüpfungen verwendet und das Verknüpfungen verbindet, die einen kleinsten Gesamtbewertungswert von einem Startpunkt zu dem Ziel aufweisen. Die Vorrichtung weist eine Betriebsart zum Vermeiden einer besonderen Straße zum Festlegen einer Strecke zu dem Ziel auf, welche bestimmte Straßentypen so weit wie möglich vermeidet. Bei der Betriebsart zum Vermeiden einer besonderen Straße wird der folgende Streckenbewertungswert festgelegt. Der Streckenbewertungswert der zu vermeidenden Straße wird größer als der normale Wert festgelegt. Jedoch wird, wenn der Startpunkt, das Ziel oder ein Passierpunkt auf der zu vermeidenden Straße vorhanden ist, der Streckenbewertungswert für diese Straße (die eine vorbestimmte Bedingung aufweist) auf einen im Vergleich kleinen Wert festgelegt.
Die besondere Straße ist eine besondere Straße von dem Startpunkt, dem Ziel oder dem Passierpunkt auf dem besonderen Straßentyp zu der nächsten Abfahrt von der besonderen Straße. Die besondere Straße kann durch eine gebührenpflichtige Straße oder durch eine Schnellstraße in der gebührenpflichtigen Straße, eine Autobahn oder eine Fährstrecke dargestellt sein.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehend gegebenen detaillierten Beschreibung ersichtlich. Es ist anzumerken, daß die detaillierte Beschreibung und bestimmte Beispiele, obgleich sie bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung darstellen, lediglich zum Zwecke der Darstellung sind, da verschiedene Änderungen und Ausgestaltungen innerhalb des Umfangs der Erfindung für Fachleute aus dieser detaillierten Beschreibung ersichtlich werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
1 ein Blockschaltbild eines Aufbaus einer Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine eine Differenz in einer Streckenfestlegung graphisch darstellende Ansicht für die Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 eine eine Differenz in der Streckenfestlegung graphisch darstellende Ansicht für die Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 eine eine Differenz in der Streckenfestlegung graphisch darstellende Ansicht für die Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 ein eine Verarbeitung zum Festlegen einer Strecke zu einem Ziel darstellendes Flußdiagramm für die Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 ein ein in einem Schritt S150 in 5 ausgeführtes Verfahren zum Berechnen der Verbindungskostenverknüpfungen darstellendes Flußdiagramm für die Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
7 eine die Bedeutungen von Bewertungsbedingungen in einem Schritt S153 in 6 graphisch darstellende Ansicht für die Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
8A eine die Bedeutungen von Bewertungsbedingungen in einem Schritt S154 in 6 graphisch darstellende Ansicht für die Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
8B eine die Bedeutungen von Bewertungsbedingungen in einem Schritt S154 in 6 graphisch darstellende Ansicht für die Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
9 eine eine Differenz in den Bewertungsbedingungen zwischen den Schritten S153 und S154 in 6 graphisch darstellende Ansicht für die Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
10 ein eine Verarbeitung zum Festlegen einer Strecke zu einem Ziel darstellendes Flußdiagramm für die Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
11 ein eine in einem Schritt S320 in 10 ausgeführte Verarbeitung zum Festlegen eines Kostenfunktionsmerkers darstellendes Flußdiagramm für die Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
12 ein eine Verarbeitung zum Festlegen einer Strecke zu einem Ziel darstellendes Flußdiagramm gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel einer Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
13 ein eine in einem Schritt S520 in 12 ausgeführte Verarbeitung zum Erzielen eines Endpunkts einer zu vermeidenden Straße darstellendes Flußdiagramm für die Navigationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Es wird auf 1 verwiesen. Eine Navigationsvorrichtung 1 beinhaltet eine Positionserfassungsvorrichtung 12 zum Erfassen einer derzeitigen Position des Fahrzeugs, Betätigungsschalter 20 zum Eingeben von verschiedenen Anweisungen in die Vorrichtung, einen Fernsteuersensor 21 zum Eingeben von Signalen aus einem Fernsteueranschluß (nicht gezeigt), der imstande ist, Anweisungen, wie zum Beispiel derartige wie von den Betätigungsschaltern 20, einzugeben, eine Kartendateneingabeeinheit 22, eine Anzeigeeinheit 26 zum Anzeigen einer Karte und Fernsehschirmen, einen Lautsprecher 28 und eine Navigationssteuerschaltung 30, welche als Reaktion auf die Positionserfassungsvorrichtung 12, die Gruppe von Betätigungssschaltern 20, die Kartendateneingabeeinheit 22 und einen Fernsteueranschluß (nicht gezeigt) verschiedene Verfahren ausführt, die die Anzeigeeinheit 26 und den Lautsprecher 28 steuern.
Die Positionserfassungsvorrichtung 12 beinhaltet einen GPS-Empfänger 12a, welcher über eine GPS-Antenne elektromagnetische Wellen empfängt, die von einem Satelliten für ein GPS bzw. Globalpositionierungssystem gesendet werden, um die Position, den Azimuth, die Geschwindigkeit usw. des Fahrzeugs zu erfassen, einen Kreiselkompaß 12b zum Erfassen der Höhe einer Lenkbewegung, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird, und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12c, welcher ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor oder ein Radsensor zum Erfassen der Strecke ist, welche das Fahrzeug zurückgelegt hat. Diese Sensoren 12a bis 12c weisen unterschiedliche Fehler auf und können derart verwendet werden, daß sie sich gegenseitig kompensieren. Abhängig von den Genauigkeitsanforderungen können lediglich einige der Sensoren 12a bis 12c verwendet werden. Ferner kann ein Erdmagnetismussensor zum Erfassen des absoluten Azimuth auf der Grundlage des Erdmagnetismus oder ein Sensor verwendet werden, welcher die Richtung durch Aufsummieren der Lenkwinkel des Fahrzeugs feststellt, die aus einer Differenz in der Umdrehung zwischen rechten und linken Rädern erzielt werden.
Die Gruppe von Betätigungsschaltern 20 beinhaltet Berührungsschalter, die einstückig mit der Anzeigevorrichtung 26 ausgebildet sind und auf dem Anzeigeschirm angeordnet sind, und mechanische Tastschalter, die um die Anzeigevorrichtung 26 herum vorgesehen sind. Die Tastschalter beinhalten Sensoren für infrarote Strahlen, die zahlreich in den Seiten- und Längsrichtungen auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung 26 angeordnet sind. Wenn die Infrarotstrahlen durch einen Finger oder einen Taststift abgeblockt werden, wird die Position, an der die Strahlen abgeblockt werden, als ein zweidimensionaler Koordinatenwert (X, Y) erfaßt. Daher wird, wenn der Anzeigeschirm direkt berührt wird, eine vorbestimmte Anweisung eingegeben.
Die Gruppe von Betätigungsschaltern 20 betreibt die Navigationsvorrichtung 1 und beinhaltet Schalter zum Ändern des Inhalts, der auf der Anzeigeeinheit 26 angezeigt wird und welcher eine Strecke zu dem Ziel festlegt. Zur Streckenfestlegung kann zwischen drei Betriebsarten, das heißt, einer Betriebsart mit einer zeitlichen Priorität, einer Betriebsart mit einer Entfernungspriorität und einer Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße, gewechselt werden und können diese eingestellt werden.
Die Kartendateneingabeeinheit 22 gibt Kartenübereinstimmungsdaten zum Verbessern der Genauigkeit der Positionserfassungsvorrichtung 12 und verschiedene Straßendaten, die eine Verbindung von Straßen darstellen, von dem Speichermedium ein. Als ein Speichermedium wird im allgemeinen eine CD-ROM oder eine DVD verwendet, um eine große Datenmenge zu speichern. Jedoch kann irgendein anderes Medium, wie zum Beispiel eine Speicherkarte oder dergleichen, verwendet werden.
Das Format der Straßendaten beinhaltet vorzugsweise Verknüpfungsdaten, Knotendaten und Zwischenverknüpfungsverbindungsdaten. Die Verknüpfungsdaten beinhalten sowohl eine Verknüpfungskennung bzw. -ID, welche eine bestimmte Zahl zum Bezeichnen der Verknüpfung ist, Verknüpfungsklassen zum Identifizieren einer Schnellstraße, einer gebührenpflichtigen Straße, einer normalen Straße oder einer Nebenstraße, als auch Daten, die sich auf die Verknüpfung selbst beziehen, wie zum Beispiel ”Startpunktkoordinate” der Verknüpfung, ”Endpunktkoordinate” der Verknüpfung und eine ”Verknüpfungslänge”, die die Länge der Verknüpfung darstellt. Die Knotendaten beinhalten eine Knotenkennung bzw. -ID, eine Zahl, die den Knoten bezeichnet, der die Verknüpfungen verbindet, ein Verbieten, an einer Kreuzung nach rechts oder nach links zu fahren, und Daten, die sich auf das Vorhandensein eines Signals beziehen. Die Zwischenverknüpfungsverbindungsdaten beinhalten Daten, die anzeigen, ob es erlaubt ist, daß ein Fahrzeug passiert oder nicht, wie zum Beispiel Einbahnstraße usw. Auch wenn es die gleiche Verknüpfung ist, erlaubt eine Einbahnstraße, daß ein Fahrzeug von einer bestimmten Verknüpfung passiert, verbietet aber, daß das Fahrzeug von einer anderen Verknüpfung passiert. Deshalb wird abhängig davon, wie die Verknüpfungen verbunden sind, bestimmt, ob es erlaubt ist, daß das Fahrzeug passiert.
Die Anzeigeeinheit 26 in diesem Ausführungsbeispiel ist eine Farbanzeigeeinheit und ist imstande, auf ihrem Schirm eine Markierung, die die derzeitige Position des Fahrzeugs anzeigt, die von der Positionserfassungsvorrichtung 12 erfaßt wird, Straßendaten, die von der Kartendateneingabeeinheit 22 eingegeben werden, eine Leitstrecke, die auf der Karte angezeigt wird, einen Namen und zusätzliche Daten, wie zum Beispiel einen Hinweis, auf eine überlappende Weise anzuzeigen. Weiterhin kann eine Information zum Leiten und zum Erwecken der Aufmerksamkeit angezeigt werden. Der Lautsprecher 28 unterrichtet den Benutzer über Sprachdaten von verschiedenen Informationen, die von der Navigationssteuervorrichtung 30 verarbeitet werden.
Die Navigationssteuerschaltung 30 beinhaltet einen bekannten Mikrocomputer, wie zum Beispiel einen aus einer CPU bzw. zentralen Verarbeitungseinheit, einem ROM bzw. Nur-Lese-Speicher und einem RAM bzw. Direktzugriffsspeicher, und führt eine Verarbeitung zum Anzeigen der derzeitigen Position des Fahrzeugs auf der Grundlage der Erfassungssignale aus der Positionserfassungsvorrichtung 12 und einer Karte in der Nähe der derzeitigen Position durch, die über die Kartendateneingabeeinheit 22 gelesen wird. Die Navigationssteuerschaltung 30 führt eine Verarbeitung zum Auswählen des Ziels, das heißt zum Auswählen einer Einrichtung, die als ein Ziel dient, gemäß der Betätigung der Gruppe von Betätigungsschaltern 20 oder des Fernsteueranschlusses auf der Grundlage von Einrichtungsindexdaten, die in der Kartendateneingabeeinheit 22 gespeichert sind, und eine sogenannte Navigationsverarbeitung, wie zum Beispiel die Verarbeitung zum Leiten entlang der Strecke durch automatisches Auswählen einer optimalen Strecke von der derzeitigen Position zu dem Ziel durch, um das Leiten entlang der ausgewählten Strecke auszuführen. Das Verfahren eines automatischen Festlegens einer optimalen Strecke kann durch das Dijkstra-Verfahren dargestellt sein. Eine Leitstrecke wird überlappend auf der Straßenkarte auf der Anzeigeeinheit 26 angezeigt, um den Fahrer entlang einer geeigneten Strecke zu leiten.
Das Verfahren, wie zum Beispiel das Dijkstra-Verfahren, wird verwendet, um die Strecke zu berechnen. Das Berechnen der Strecke auf der Grundlage des Dijkstra-Verfahrens ist ein bekanntes Verfahren zum Berechnen der Streckenkosten (Bewertungswerte der Strecken) von der derzeitigen Position bis zu den Knoten unter Verwendung der Verknüpfungsdaten für die Verknüpfungen zwischen den Knoten und der Verbindungsdaten zwischen den Verknüpfungen einschließlich Verkehrsregelungen und zum Festlegen einer empfohlenen Strecke durch Verbinden der Verknüpfungen, die die Streckenkosten minimieren, nachdem die Streckenberechnungen bis zu dem Ziel alle beendet worden sind. Die Streckenkosten der Verknüpfungen gemäß dem Dijkstra-Verfahren werden zum Beispiel in Übereinstimmung mit der folgenden Formel berechnet. Streckenkosten = Verknüpfungslänge × Straßenbreitenkoeffizient × Straßentypkoeffizient Formel 1
Hierbei wird der Straßenbreitenkoeffizient abhängig von der Straßenbreite festgelegt und wird der Straßentypkoefffizient abhängig von dem Straßentyp, wie zum Beispiel einer gebührenpflichtigen Straße usw., festgelegt. Durch Aufaddieren der Streckenkosten, die in Übereinstimmung mit der zuvor genannten Formel berechnet werden, werden Streckenkosten auf der Strecke zu dem Ziel gebildet. Nachdem die Kostenberechnungen bis zu dem Ziel alle beendet worden sind, werden Verknüpfungen, die die Streckenkosten minimieren, verbunden, um eine empfohlende Strecke zu dem Ziel festzulegen.
Bei der Navigationsvorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels, das zuvor beschrieben worden ist, kann zwischen den drei Betriebsarten gewechselt werden und können diese eingestellt werden. Das heißt, zwischen der Betriebsart mit einer zeitlichen Priorität, der Betriebsart mit einer Entfernungspriorität und der Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße kann beim Festlegen der Strecke gewechselt werden und können diese eingestellt werden. Diese drei Betriebsarten werden nun beschrieben.
Die Betriebsart mit einer zeitlichen Priorität legt eine Strecke fest, die eine Fahrzeit minimiert. Die Streckenkosten sind die Zeit, die erforderlich ist, die Straße zu passieren, wie sie auf der Grundlage einer erwarteten mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit für jeden Straßentyp berechnet wird, und es wird eine Kombination der Straßen ausgewählt, die die Summe von Streckenkosten von dem Startpunkt zu dem Ziel minimiert, um dadurch eine Strecke festzulegen, die eine Fahrzeit minimiert.
Die Betriebsart mit einer Entfernungspriorität legt eine Strecke fest, die eine Fahrstrecke minimiert. Die Streckenkosten sind die Länge der Verknüpfung und ähnlich der Betriebsart mit einer zeitlichen Priorität wird eine Kombination der Straßen ausgewählt, die die Summe von Streckenkosten minimiert, um dadurch eine Strecke festzulegen, die eine Fahrstrecke minimiert.
Die Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße legt eine Strecke fest, die gebührenpflichtige Straßen soweit wie möglich vermeidet. Dies ist die Betriebsart zum Vermeiden einer gebührenpflichtigen Straße. Bei dieser Betriebsart werden die Streckenkosten der gebührenpflichtigen Straße mit einem vorbestimmten Betriebsartenkoeffizienten K mit zum Beispiel den Streckenkosten der Betriebsart mit einer zeitlichen Priorität als einen Bezug multipliziert. Dieser Betriebsartenkoeffizient K beträgt zum Beispiel 10. Diese Einstellung erhöht die Streckenkostensumme, wenn der Benutzer auf gebührenpflichtigen Straßen fährt. Daher wird eine Strecke festgelegt, die gebührenpflichtige Straßen soweit wie möglich vermeidet. Die Streckenkosten, die als ein Bezug dienen, können Streckenkosten der Betriebsart mit einer Entfernungspriorität oder ein Bewertungswert auf der Grundlage irgendeines anderen Bezugs sein.
Bei der Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße gibt es jedoch, wenn die Streckenkosten der gebührenpflichtigen Straße in jeder Situation mit 10 multipliziert werden, Nachteile, wie es in den folgenden konkreten drei Beispielen beschrieben wird.
In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 die derzeitige Position, bezeichnet das Bezugszeichen 2 das Ziel, bezeichnet das Bezugszeichen 3 eine gebührenpflichtige Straße und bezeichnet das Bezugszeichen 4 eine normale Straße. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet eine ideale Strecke mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße, die von der vorliegenden Erfindung angewendet wird, und das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Strecke mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße im Stand der Technik. Die Symbole A bis G bezeichnen Verknüpfungen, wobei A, B und C Verknüpfungen auf der gebührenpflichtigen Straße 3 sind. Deshalb ist der Straßentyp eine gebührenpflichtige Straße. Die Symbole D, E und F sind Verknüpfungen auf der normalen Straße 4. Deshalb ist der Straßentyp eine normale Straße. Das Symbol G bezeichnet Straßen, die bezüglich der gebührenpflichtigen Straße 3 Nebenstraßen sind.
Die Streckenbewertungswerte der Verknüpfungen stellen die Verknüpfungslängen (Längen der Straßen) dar. Für die Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße im Stand der Technik werden die Streckenbewertungswerte der gebührenpflichtigen Straße mit 10 multipliziert. Deshalb werden die Verknüpfungen A bis C, die Verknüpfungslängen von 5, 20 und 15 aufweisen, alle mit 10 multipliziert, was zu Streckenbewertungswerten von 50, 200 und 150 führt. Die Nebenstraße G wird als ein Teil der gebührenpflichtigen Straße aufgefaßt und ihr Streckenbewertungswert ist die Verknüpfungslänge 2 multipliziert mit 10, das heißt 20. Die Verknüpfungen D bis F, die die normale Straße 4 betreffen, weisen Verknüpfungslängen von 5, 20 und 15 auf und ihre Streckenbewertungswerte sind einfach 5, 20 und 15.
Die in 2 gezeigte Situation weist eine derzeitige Position 1 auf der Nebenstraße G auf und ist zu der gebührenpflichtigen Straße gerichtet. Die Nebenstraße G ist eine Einbahnstraße. Um auf der normalen Straße 4 zu dem Ziel 2 zu kommen, muß der Benutzer deshalb entweder durch eine Verknüpfung A oder Verknüpfung B auf der gebührenpflichtigen Straße 3 fahren. Bei der Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße im Stand der Technik sind die Streckenbewertungswerte der Verknüpfungen wie es zuvor beschrieben worden ist und weisen durch die Verknüpfung A die Summe von 110 auf. Das heißt, die Summe der Streckenbewertungswerte der Strecke A → G → D → E → F beträgt 110. Alternativ beträgt die Summe der Streckenbewertungswerte der Strecke, die über die Verknüpfung B geht, das heißt die Summe der Streckenbewertungswerte der Strecke, die über B → G → F geht, 235. Deshalb weist die Strecke, die einer Richtung folgt, die zu dem Ziel 2 entgegengesetzt ist, einen kleineren Bewertungswert auf und wird daher als die Strecke zu dem Ziel festgelegt.
In jedem Fall muß die gebührenpflichtige Straße 3 verwendet werden, aber die Strecke wird in einer Richtung festgelegt, die zu dem Ziel 2 entgegengesetzt ist, was von dem Benutzer nicht erwünscht ist. Ebenso ist diese Strecke lang. In dem Beispiel, das in 2 gezeigt ist, kann es auftreten, daß die Umrundungsstrecke lang ist. Jedoch beträgt der Gesamtbewertungswert der Strecke über B → G → F 235. Deshalb ist die Strecke, die über A → G → D → E → F geht, welche derzeit mit 110 berechnet wird, auch dann immer noch kleiner als der Streckenbewertungswert (der Strecke über B → G → F), wenn über eine normale Straße weitergefahren wird, die eine Verknüpfungslänge von kleiner 125 aufweist. Es ist deshalb wahrscheinlich, daß eine lange Umrundungsstrecke festgelegt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist andererseits die derzeitige Position auf der Nebenstraße vorhanden, welche ein Teil der gebührenpflichtigen Straße ist. In diesem Fall werden deshalb die Streckenbewertungswerte für die Verknüpfungen A und B auf der gebührenpflichtigen Straße nicht mit 10 multipliziert, sondern mit zum Beispiel 1,0 multipliziert. Die Verknüpfung C auf der gleichen gebührenpflichtigen Straße fällt nicht unter die vorbestimmten Bedingungen und wird als eine Regel mit 10 multipliziert. Deshalb wird die Summe der Streckenbewertungswerte der Strecke, die über die Verknüpfung A geht, das heißt der Strecke, die über A → G → D → E → F geht, 5 + 2 + 5 + 20 + 15 = 47 und wird die Summe der Streckungsbewertungswerte der Strecke, die über die Verknüpfung B geht, das heißt der Strecke, die über B → G → F geht, 20 + 2 + 15 = 37. Daher wird die Strecke, die über die Verknüpfung B geht und die einen kleinen Gesamtbewertungswert aufweist, als eine Strecke zu dem Ziel festgelegt.
3 stellt dar, wie die Strecke von einer Raststätte SA in der Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße festgelegt wird, wobei die Bezugszeichen (1 bis 6) die gleichen Bedeutungen wie diejenigen des ersten Beispiels aufweisen, das zuvor unter Bezugnahme auf 2 beschrieben worden ist. Symbole (A bis I) bezeichnen die Verknüpfungen, wobei A bis D die Verknüpfungen auf der gebührenpflichtigen Straße 3 sind und E bis I die Verknüpfungen auf der normalen Straße 4 sind. Für eine gebührenpflichtige Straße 3 in dem ersten Beispiel wird die Verknüpfungslänge, welche ein herkömmlicher Streckenbewertungswert ist, mit 10 multipliziert. Deshalb werden die Verknüpfungen A bis D, die Verknüpfungslängen von 5, 10, 15 bzw. 10 aufweisen, mit 10 multipliziert, was zu Streckenbewertungswerten von 50, 100, 150 bzw. 100 führt. Die Verknüpfungen E bis I, die die normale Straße 4 betreffen, weisen Verknüpfungslängen von 5, 20, 15, 5 bzw. 5 auf und ihre Streckenbewertungswerte bleiben einfach 5, 20, 15, 5 bzw. 5.
In 3 ist die derzeitige Position 1 eine Raststätte SA. Daher muß der Benutzer unter Verwendung von entweder Verknüpfung A oder Verknüpfung B auf der gebührenpflichtigen Straße 3 fahren, um von einer Kreuzung IC zu der normalen Straße 4 zu kommen. Daher sind für die Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße auf der Grundlage des Stands der Technik die Streckenbewertungswerte für die Verknüpfungen wie sie zuvor beschrieben worden sind und wird die Summe der Streckungsbewertungswerte der Strecke, die über die Verknüpfung B geht 190. Das heißt, die Summe der Streckenbewertungswerte der Strecke über A → B → E → F → G wird 190. Alternativ wird die Summe der Streckenbewertungswerte der Strecke, die über die Verknüpfung C geht 220. Das heißt, die Summe der Streckenbewertungswerte der Strecke über A → C → H → G beträgt 220. Deshalb weist die Strecke, die zu der Kreuzung IC führt, die sich auf der Seite befindet, die zu dem Ziel 2 entgegengesetzt ist, einen kleineren Bewertungswert auf und wird daher als die Strecke zu dem Ziel festgelegt. Der Benutzer, der zu der Kreuzung IC hin fährt, die sich auf der Seite befindet, die zu dem Ziel 2 entgegengesetzt ist, kann dies befremdlich finden.
Wenn die vorliegende Erfindung verwendet wird, werden jedoch die Streckenbewertungswerte für die Verknüpfungen A, B und C auf der gebührenpflichtigen Straße nicht mit 10 multipliziert, sondern werden mit zum Beispiel 1,0 multipliziert. Die Verknüpfung D auf der gebührenpflichtigen Straße fällt nicht unter die vorbestimmten Bedingungen und ihr Streckenbewertungswert wird als eine Regel mit 10 multipliziert. Deshalb wird die Summe der Streckenbewertungswerte der Strecke über die Verknüpfung B, das heißt die Summe der Streckenbewertungswerte der Strecke, die über A → B → E → F → G geht, 5 + 10 + 5 + 20 + 15 = 55. Dagegen wird die Summe der Streckenbewertungswerte der Strecke, die über die Verknüpfung C geht, das heißt die Summe der Streckenbewertungswerte der Strecke, die über A → C → H → G geht, 5 + 15 + 5 + 10 = 40. Deshalb wird die Strecke, die über die Verknüpfung C geht und die einen kleinen Summenbewertungswert aufweist, das heißt eine Strecke, die zu der Kreuzung hin geht, die näher an dem Ziel liegt, als eine Strecke zu dem Ziel festgelegt.
4 stellt eine Strecke dar, die bei der Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße festgelegt wird, wenn der Benutzer von der normalen Straße über die Nebenstraße zu der Hauptfahrspur der gebührenpflichtigen Straße weiterfährt. Hierbei bezeichnet das Bezugszeichen 1 die derzeitige Position, bezeichnet das Bezugszeichen 2 das Ziel, bezeichnet das Bezugszeichen 3 eine ideale Strecke mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße, die gemäß dieser Erfindung festgelegt wird, und bezeichnet das Bezugszeichen 4 eine Strecke mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße gemäß dem Stand der Technik.
Symbole A bis C bezeichnen Verknüpfungen und Symbole a, b und c bezeichnen Knoten, wobei A und B Nebenstraßen sind, welche bezüglich den Streckenbewertungswerten auf die gleiche Weise wie die gebührenpflichtige Straße behandelt werden. Das Symbol C ist ein Verknüpfung auf der normalen Straße.
Für die Strecke zu dem Ziel 2, die über die Verknüpfung A geht, das heißt für die Strecke von a bis b über die Verknüpfung A, muß der Benutzer 1 km auf der Nebenstraße (Verknüpfung A) fahren. Für die Strecke zu dem Ziel 2 über die Verknüpfung B, das heißt ein Gehen über a → d → C → d und Ankommen bei b, das über die Verknüpfung B geht, muß der Benutzer die Nebenstraße (Verknüpfung B) 500 m befahren. In diesem Fall beträgt die Differenz der Entfernung, die auf der Nebenstraße gefahren wird, 500 m und wird der Streckenbewertungswert mit 10 multipliziert. Deshalb weist die Strecke a → d → C → d → B → b auch dann, wenn sie über einen Umrundungsweg geht, wenn die Differenz nicht größer als 5 km ist, eine Streckenbewertungswertsumme auf, die kleiner als die der Strecke a → A → b ist. Deshalb wird sie als die Strecke zu dem Ziel festgelegt. Von der derzeitigen Position 1 aus betrachtet befindet sich die Verknüpfung A (welche die Nebenstraße ist) nahe an ihr und kann der Benutzer denken, daß die Strecke über die Verknüpfung A gehen sollte. Tatsächlich wird jedoch die Strecke festgelegt, die über die entfernte Nebenstraße geht, was dem Benutzer befremdlich erscheinen kann. Wenn die vorliegende Erfindung verwendet wird, werden alternativ die Streckenbewertungswerte der Verknüpfungen A und B (welche die Nebenstraßen sind) nicht mit 10 multipliziert und wird eine kürzere Strecke ausgewählt. Deshalb wird der Weg, der über die Verknüpfung A geht, welcher sich nahe an der derzeitigen Position befindet, als die Strecke zu dem Ziel festgelegt. Demgemäß werden deshalb die Streckenkosten, die größer als der herkömmliche Wert sind, unter vorbestimmten Bedingungen (zum Beispiel Startpunkt, Ziel oder Passierpunkt auf einer gebührenpflichtigen Straße) im Vergleich klein festgelegt, um eine geeignetere Strecke zu dem Ziel festzulegen, die von dem Benutzer erwünscht ist.
Mit den Punkten, die nachstehend unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme in den 5 und 6 beschrieben werden, wird eine Verarbeitung zum Festlegen einer Strecke zu einem Ziel beschrieben, die von der Navigationssteuerschaltung 30 ausgeführt wird. Hierbei wird eine Verarbeitung zum Lesen der Kartendaten in einem ersten Schritt S110 in 5 ausgeführt. Diese Verarbeitung beruht auf einer Voraussetzung, daß das Ziel festgelegt worden ist. Wenn das Ziel eine Verknüpfung ist, wird diese Verknüpfung als eine letzte Verknüpfung behandelt. Wenn das Ziel nicht irgendeine der Verknüpfungen ist, wird eine Verknüpfung, die sich am nächsten zu dem Ziel befindet, als die letzte Verknüpfung behandelt. Beim Lesen der Kartendaten in dem Schritt S110 werden die Kartendaten eines vorbestimmten Bereichs einschließlich des Ziels und der derzeitigen Position über die Kartendateneingabeeinheit 22 von einem Speichermedium, wie zum Beispiel einer CD-ROM, gelesen. Um eine Strecke zu dem Ziel auf der Grundlage von gelesenen Kartendaten festzulegen, werden zuerst Kosten für die Knoten an den beiden Enden einer Startverknüpfung auf der Grundlage der derzeitigen Position (Startpunkt) des Fahrzeugs berechnet (S120). In diesem Fall wird eine Position auf eine Verknüpfung (Startverknüpfung), die sich am nächsten zu der derzeitigen Position des Fahrzeugs befindet, festgelegt, werden die Kosten für die Verknüpfung in Übereinstimmung mit der Formel 1 (Streckenkosten = Verknüpfungslänge × Straßenbreitenkoeffizient × Straßentypkoeffizient) berechnet, die zuvor beschrieben worden ist. Die Anfangskosten werden durch die proportionale Verteilung aus der positionellen Beziehung zu den Knoten an beiden Enden der Verknüpfung berechnet.
Als nächstes wird ein Knoten, der minimale Kosten aufweist, aus den Knoten bestimmt, die noch nicht definiert worden sind (S130). Als nächstes wird eine Verbindungsverknüpfung, die mit dem bestimmten Knoten verbunden ist, unter Verwendung von Zwischenverknüpfungsverbindungsdaten aus den Straßendaten bestimmt und wird die Verarbeitung von Schritten S140 bis S170 für alle Verbindungsverknüpfungen ausgeführt, die bestimmt worden sind.
Es wird dann bestimmt, ob das Fahrzeug die Verbindungsverknüpfung erreichen kann (S140). Wenn es erlaubt ist, daß das Fahrzeug die Verbindungsverknüpfung erreicht (S140, JA), werden die Kosten der Verbindungsverknüpfung berechnet (S150). Einzelheiten der Verarbeitung zum Berechnen der Kosten in dem Schritt S150 werden nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Die Beschreibung von 5 wird hier fortgeführt.
Wenn das Berechnen der Kosten in dem Schritt S150 endet, wird es in einem Schritt S160 bestimmt, ob die Kosten des nächsten Knotens größer als die Kosten sind, die zu diesem Zeitpunkt berechnet worden sind. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Kosten der Strecke, die jetzt für den Knoten der Verbindungsverknüpfung berechnet werden, kleiner als die vorhergehenden Kosten sind. Wenn die Kosten des nächsten Knotens größer als die Kosten sind, die jetzt berechnet worden sind (S160, JA), werden die Kosten des nächsten Knotens aktualisiert (S170) und schreitet die Routine zu einem Schritt S180 fort. Wenn die Kosten des nächsten Knotens kleiner als die Kosten sind, die jetzt berechnet worden sind (S160, NEIN), schreitet die Routine zu dem Schritt S180 fort, ohne die Verarbeitung in dem Schritt S170 auszuführen.
In dem Schritt S180 wird es bestimmt, ob die Verarbeitung der Schritte S140 bis S170 für alle Verbindungsverknüpfungen beendet worden ist. Wenn die Verarbeitung nicht beendet worden ist (S180, NEIN), kehrt die Routine zu dem Schritt S140 zurück, in der die Verarbeitung für die nächste Verbindungsverknüpfung ausgeführt wird. Wenn die Verarbeitung für alle Verbindungsverknüpfungen beendet ist (S180, JA), schreitet die Routine zu einem Schritt S190 fort, in dem ein Knoten definiert wird, der minimale Kosten aufweist. Als nächstes wird es bestimmt, ob die Knoten bis zu einem Knoten an der Endverknüpfung definiert sind (S200). Wenn die Knoten noch nicht definiert worden sind (S200, NEIN), schreitet die Routine zu dem Schritt S130 fort. Wie es aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich ist, werden die Knoten, die minimale Kosten aufweisen, aufeinanderfolgend aus den nichtdefinierten Knoten bestimmt. Die Kosten der Verknüpfung an dem Knoten werden berechnet und eine Verarbeitung zum Aktualisieren des Knotens der Verbindungsverknüpfung, der mit dem Endknoten der Verknüpfung verbunden ist, wird ausgeführt. Wenn die Kosten der Endverknüpfung definiert sind (S200, JA), wird eine Strecke ausgebildet (S210). In dem Schritt S210 wird die Strecke durch Verfolgen der Strecke mit minimalen Kosten von dem Ziel zu dem Startpunkt (der derzeitigen Position), Umkehren der Strecke und Bestimmen der Strecke von dem Startpunkt (der derzeitigen Position) zu dem Ziel als ein Verknüpfungszug ausgebildet. Die Strecke zu dem Ziel, die durch den Verknüpfungszug bestimmt ist, wird auf eine hervorgehobene Weise, wie zum Beispiel ein Ändern einer Farbe auf einer Karte angezeigt, die auf der Anzeigeeinheit 26 angezeigt wird.
Die vorhergehende Beschreibung hat sich mit der gesamten Verarbeitung zum Festlegen der Strecke befaßt. Als nächstes wird nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf 6 die Verarbeitung zum Berechnen der Kosten in dem Schritt S150 beschrieben. In einem ersten Schritt S151 in 6 wird es bestimmt, ob die vorliegende Festlegungsbetriebsart die Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße ist. Wenn die Betriebsart nicht die Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße, sondern die Betriebsart mit einer zeitlichen Priorität oder die Betriebsart mit einer Entfernungspriorität ist, werden die Kosten in Übereinstimmung mit dieser Betriebsart berechnet (S155), um die Routine zu beenden. Wenn die Betriebsart die Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße ist (S151, JA) wird jedoch sich auf die Verknüpfung in den Straßendaten verlassend bestimmt, ob die Verknüpfung eine gebührenpflichtige Straße ist.
Wenn sie keine gebührenpflichtige Straße ist (S152, NEIN), schreitet die Routine zu einem Schritt S155 fort und werden die Kosten in Übereinstimmung mit der Zeit- oder Entfernungsbetriebsart berechnet. Auch dann, wenn die Betriebsart die Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße ist, werden Verknüpfungen, welche keine gebührenpflichtigen Straßen sind, bezüglich ihren Kosten ähnlich wie in den anderen Betriebsarten berechnet.
Wenn die Verknüpfung eine gebührenpflichtige Straße ist (S152, JA), schreitet die Routine zu einem Schritt S153 fort, in dem es bestimmt wird, ob die Verknüpfung von dem Startpunkt der Berechnung bis zu der nächsten Kreuzung (hier im weiteren Verlauf mit IC abgekürzt) ist. Wenn die Verknüpfung zu der nächsten IC geht (S153, JA), schreitet die Routine zu einem Schritt S156 fort und werden die Kosten mit einer Verstärkung berechnet, die niedriger als diejenige ist, die normalerweise in der Betriebsart einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße ausgeführt wird. Das heißt, die Streckenkosten der gebührenpflichtigen Straße sind grundsätzlich gleich zu den Streckenkosten der Betriebsart mit einer zeitlichen Priorität, welche mit einem vorbestimmten Betriebsartenkoeffizienten K von vorzugsweise 10 multipliziert werden. In dem Schritt S156 wird jedoch der Betriebsartenkoeffizient K kleiner als 10 festgelegt. Hier ist der Betriebsartenkoeffizient 1.
Wenn die Verknüpfung nicht zu der nächsten IC geht (S153, NEIN), schreitet die Routine zu einem Schritt S154 fort, in dem es entschieden wird, ob die Verknüpfung von dem Endpunkt der Berechnung zu der nächsten IC geht. Wenn die Verknüpfung nicht zu der nächsten IC geht (S154, NEIN), schreitet die Routine zu einem Schritt S155 fort, in dem die Kosten in dieser Betriebsart berechnet werden. Wenn die Verknüpfung zu der nächsten IC geht (S154, JA), schreitet die Routine zu dem Schritt S156 fort, in dem die Kosten mit verringerter Verstärkung berechnet werden.
In der Verarbeitung in 6 wird es, wenn die Verbindungsverknüpfung eine gebührenpflichtige Straße ist (S152, JA), bestimmt, ob die Verknüpfung von dem Startpunkt der Berechnung zu der nächsten IC geht (S153, JA). Wenn die Verknüpfung von dem Endpunkt der Berechnung zu der nächsten IC geht (S154, JA), werden die Kosten mit verringerter Verstärkung berechnet (S156). Deshalb werden der Startpunkt und der Endpunkt der Berechnung beschrieben und wird dann eine Bestimmung in den Schritten S153 und S154 im Detail beschrieben.
Die Start- und Endpunkte der Berechnung werden nun beschrieben. Wenn die Strecke festgelegt wird, wird, wenn ein Passierpunkt festgelegt worden ist, die Strecke, die für jeden Passierpunkt in Bereiche unterteilt wird, berechnet. Der Punkt auf der Seite der derzeitigen Position in jedem Bereich wird als ein Startpunkt für die Berechnung behandelt. Der Punkt auf der Seite des Ziels wird als ein Endpunkt für die Berechnung behandelt. Beim Berechnen von zum Beispiel Startpunkt → Strecke A → Passierpunkt → Strecke B → Ziel ist der Startpunkt der Berechnung bei der Berechnung der Strecke A der Startpunkt und ist der Endpunkt der Berechnung ein Passierpunkt. Der Startpunkt der Berechnung bei der Berechnung der Strecke B ist ein Passierpunkt und der Endpunkt der Berechnung ist das Ziel.
In dem Schritt S153 wird es bestimmt, ob die Verknüpfung von dem Startpunkt der Berechnung zu der nächsten IC geht. Hierbei werden alle Wege, die die folgenden Bedingungen erfüllen, berechnet und wird die Entscheidung zu JA gemacht, wenn die Verknüpfung in dem Weg enthalten ist.
Bedingung 1-1: Halten an die Verkehrsregeln
Bedingung 1-2: Schließe normale Straßen aus
Bedingung 1-3: An einer Kreuzung (Abfahrt von der gebührenpflichtigen Straße), an der die Hauptfahrspur der gebührenpflichtigen Straße andere Straßen (einschließlich Nebenstraßen) trifft, soll das Fahrzeug nicht ”gebührenpflichtige Hauptfahrspur” → ”gebührenpflichtige Hauptfahrspur” fahren.
Bedingung 1-4: Wenn die ”Hauptfahrspur einer gebührenpflichtigen Straße” in dem Weg enthalten ist, soll das Fahrzeug nicht ”gebührenpflichtige Nebenstraße” → ”gebührenpflichtige Hauptfahrspur” fahren.
Die Bedeutungen dieser Bedingungen werden unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Hinsichtlich Symbolen (A bis S), die in 7 gezeigt sind, stellen Symbole C, D, E, F, G, H, N und O gebührenpflichtige Hauptfahrspuren dar und stellen Symbole A, B, J, K, L und M gebührenpflichtige Nebenstraßen dar. Weiterhin stellt das Symbol I eine Raststätten-(SA)-Straße oder einen Parkplatz (PA) dar und stellen Symbole P, Q, R und S normale Straßen dar. Wenn die derzeitige Position an einer Stelle vorhanden ist, die in 7 gezeigt ist, werden die folgenden Bestimmungen die Verknüpfungen betreffend gemacht. Eine Verknüpfung C kann nicht von der derzeitigen Position erreicht werden, außer der Benutzer fährt rückwärts in einer Einbahnstraße, und wird unter der zuvor erwähnten Bedingung 1-1 ausgeschlossen. Die Verknüpfung G ist unter der Bedingung 1-3 ausgeschlossen. Dies ist so, da an der Kreuzung, an der die Verknüpfungen F und G (gebührenpflichtige Hauptfahrspuren) mit der Verknüpfung J (Nebenstraße) verbunden sind, nicht erlaubt ist, daß das Fahrzeug von der gebührenpflichtigen Hauptfahrspur F in die gebührenpflichtige Hauptfahrspur G einfährt.
Die Verknüpfungen H und N sind unter der Bedingung 1-4 ausgeschlossen. Dies ist so, da es nicht erlaubt ist, daß das Fahrzeug die Verknüpfungen H, N (gebührenpflichtige Hauptfahrspuren) von einer Verknüpfung K (einer gebührenpflichtigen Nebenstraße) erreicht, da Verknüpfungen D und F (gebührenpflichtige Hauptfahrspuren) in dem Weg enthalten sind.
Die Verknüpfung D ist eine gebührenpflichtige Hauptfahrspur, bei der der Benutzer von der Verknüpfung B (gebührenpflichtige Nebenstraße) fahren wird. Keine gebührenpflichtige Hauptfahrspur ist in dem Weg enthalten, der zu der Verknüpfung D führt. Deshalb kann auf dieser Verknüpfung gefahren werden und ist diese nicht ausgeschlossen.
Die Verknüpfungen P bis S sind normale Straßen und unter der Bedingung 1-2 ausgeschlossen.
Nach einem Bestimmen der Bedingungen, wie sie zuvor beschrieben worden sind, werden die Verknüpfungen C, G, H und N aus den Verknüpfungen, die den gebührenpflichtigen Straßen, den gebührenpflichtigen Nebenstraßen und zugehörigen SA/PA-Straßen entsprechen unter den vorhergehenden Bedingungen ausgeschlossen und werden in einem Schritt S155 in 6 mit einer vorbestimmten Zahl, das heißt mit 10, multipliziert, um ihre Kosten zu berechnen. Andere Verknüpfungen A, B, D, E, F. I, J, K, L und M werden in einem Schritt S156 in 6 mit einer verringerten Zahl multipliziert, um ihre Kosten zu berechnen.
Eine Verarbeitung in dem Schritt S154 wird nun beschrieben. In dem Schritt S154 wird es bestimmt, ob die Verknüpfung von dem Endpunkt der Berechnung zu der nächsten Kreuzung IC geht. Hierbei werden alle Wege, die die folgenden Bedingungen erfüllen, berechnet und ist die Bestimmung JA, wenn die Verknüpfung in dem Weg enthalten ist.
Bedingung 2-1: Halten an die Verkehrsregeln
Bedingung 2-2: Schließe normale Straßen aus
Bedingung 2-3: An einer Kreuzung (Abfahrt von einer gebührenpflichtigen Straße), an der die Hauptfahrspur der gebührenpflichtigen Straße andere Straßen (einschließlich Nebenstraßen) trifft, soll das Fahrzeug nicht ”gebührenpflichtige Hauptfahrspur” → ”gebührenpflichtige Hauptfahrspur” fahren.
Bedingung 2-4: Das Fahrzeug soll nicht ”gebührenpflichtige Hauptfahrspur” → ”gebührenpflichtige Nebenstraße” fahren.
Die Bedeutungen dieser Bedingungen werden nun unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. 8 stellt zwei Straßenbedingungen (a) und (b) dar, die Ziele aufweisen. Hinsichtlich der Symbole (A bis U) in den 8(a) und 8(b) stellen Symbole D, E, F, G, K, L und M gebührenpflichtige Hauptfahrspuren dar und stellen Symbole A, B. C, P, Q, R und S gebührenpflichtige Nebenstraßen dar. Weiterhin stellt ein Symbol V eine Straße für eine SA oder einen PA dar und stellen Symbole I, J, T und U normale Straßen dar.
Wenn die Ziele an Positionen vorhanden sind, die in den 8(a) und 8(b) gezeigt sind, werden die folgenden Bestimmungen die Verknüpfungen betreffend gemacht.
Die Verknüpfungen A, L und M werden unter der Bedingung 2-1 ausgeschlossen. Das heißt, die Verknüpfung A wird durch Verkehrsregelungen für die Verknüpfungen A → C ausgeschlossen und die Verknüpfung L wird durch Verkehrsregelungen für die Verknüpfungen L → Q ausgeschlossen. weiterhin wird die Verknüpfung M (eine Einbahnstraße) ausgeschlossen.
Die Verknüpfung D wird unter der Bedingung 2-3 ausgeschlossen. Dies ist so, da an einer Kreuzung, an der Verknüpfungen D und E (gebührenpflichtige Hauptfahrspuren) mit einer Verknüpfung C (einer Nebenstraße) verbunden sind, nicht erlaubt ist, daß das Fahrzeug von der gebührenpflichtigen Hauptfahrspur D in die gebührenpflichtige Hauptfahrspur E einfährt. Die Verknüpfung H ist eine Einbahnstraße und wird unter der Bedingung 2-1 ausgeschlossen. Die Verknüpfungen I, J, T und U sind normale Straßen und werden unter der Bedingung 2-2 ausgeschlossen. Die Verknüpfung K wird unter der Bedingung 2-4 ausgeschlossen, da es nicht erlaubt ist, daß das Fahrzeug von der verknüpfung K (gebührenpflichtige Hauptfahrspur) in die Verknüpfung P (gebührenpflichtige Nebenstraße) einfährt.
In 8A werden nach einem Bestimmen der Bedingungen, wie es zuvor beschrieben worden ist, die Verknüpfungen A, D und H aus den Verknüpfungen, die den gebührenpflichtigen Straßen entsprechen, unter den zuvor genannten Bedingungen ausgeschlossen und werden in dem Schritt S155 in 6 mit einer vorbestimmten Zahl, das heißt mit 10, multipliziert, um ihre Kosten zu berechnen. Andere Verknüpfungen B, C, E, F, G und V werden in dem Schritt S156 in 6 mit einer verringerten Zahl multipliziert, um ihre Kosten zu berechnen.
In 8B werden andererseits aus den Verknüpfungen, die gebührenpflichtigen Straßen entsprechen, diejenigen Verknüpfungen K, L und M, die unter den zuvor genannten Bedingungen ausgeschlossen werden, in dem Schritt S155 in 6 mit einer vorbestimmten Zahl, das heißt mit 10, multipliziert, um ihre Kosten zu berechnen. Andere Verknüpfungen P, Q, R und S werden in dem Schritt S156 in 6 mit einer kleinen Zahl multipliziert, um ihre Kosten zu berechnen.
Der Unterschied zwischen den Schritten S153 und S154 wird nun beschrieben. Die Bestimmungsbedingungen in dem Schritt S153 und in dem Schritt S154 sind lediglich in ihren Bedingungen 1-4 und 2-4 unterschiedlich. Es wird nun vorausgesetzt, daß die Bedingungen in dem Schritt S154 die gleichen wie diejenigen in dem Schritt S153 sind. Dann wird, wenn eine derzeitige Position auf einer normalen Straße vorhanden ist und die Einfahrt in die gebührenpflichtige Straße ein Ziel ist und wenn die Strecke in der Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße berechnet wird, der Bereich, welcher nicht multipliziert wird, wie es durch dicke Linien in 9 dargestellt ist. Dort, wo die gebührenpflichtige Straße nicht zu multiplizieren ist, sind im allgemeinen die Streckenkosten der gebührenpflichtigen Straße kleiner als die Streckenkosten der normalen Straße. In der Situation, die in 9 gezeigt ist, weist deshalb die Strecke, die der Benutzer verwendet, um die gebührenpflichtige Straße über die IC zu erreichen, die näher an dem Startpunkt ist und über der Abfahrt an der gebührenpflichtigen Straße endet, an der das Ziel festgelegt ist, die kleinste Streckenkostensumme auf und wird als eine Strecke zu dem Ziel festgelegt.
In diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch, wenn der Endpunkt der Berechnung auf der Nebenstraße festgelegt ist, der nicht zu multiplizierende Bereich innerhalb der festgelegten IC eingeschränkt, so daß die zuvor erwähnte Situation nicht auftreten wird. Zu diesem Zweck unterscheidet sich die Bedingung 2-4 von der Bedingung 1-4. Deshalb können, wenn es keine Ausgabe mit diesen Punkten gibt, sowohl der Schritt S153 als auch der Schritt S154 unter den gleichen Bedingungen bestimmt werden.
Bei der Navigationsvorrichtung 1 dieses Ausführungsbeispiels, wie es zuvor beschrieben worden ist, werden, wenn die Strecke zu dem Ziel auf der Grundlage des Dijkstra-Verfahrens oder eines anderen Verfahrens festgelegt wird, die Streckenkosten, wie zum Beispiel für eine gebührenpflichtige Straße, im allgemeinen bei der Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße mit 10 multipliziert. Unter einer vorbestimmten Situation (zum Beispiel wenn sich irgendeiner des Startpunkts, des Ziels oder des Passierpunkts auf der gebührenpflichtigen Straße befindet) werden die Streckenkosten, die größer als in einem normalen Fall festgelegt werden, im Vergleich kleiner als normal festgelegt.
Obgleich dieses Ausführungsbeispiel den Fall eines Festlegens einer Strecke behandelt hat, die als die Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße gebührenpflichtige Straßen soweit wie möglich vermeidet, kann das Ausführungsbeispiel weiter als eine Betriebsart zum Vermeiden einer besonderen Straße verallgemeinert und realisiert werden, um einen besonderen Straßentyp so weit wie möglich zu vermeiden. In diesem Fall kann der besondere Straßentyp auf Schnellbahnen in der gebührenpflichtigen Straße eingeschränkt werden oder kann eine Autobahn, wie zum Beispiel diejenigen in den Vereinigten Staaten, sein. Es kann weiterhin eine Strecke enthalten sein, die eine Fähre verwendet. Irgendein Grund kann zum Vermeiden der Straßen von besonderen Typen berücksichtigt werden, wobei keine Einschränkung auf diese Ausführungsbeispiele besteht.
Ein Punkt bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Streckenkosten von einem Startpunkt (einem Endpunkt) der Berechnung zu der nächsten IC zu verringern, wie es in den Schritten S153 bis S156 in 6 dargestellt ist. Deshalb wird die Verarbeitung, die den Schritten S153 und S154 in 6 entspricht, als eine Vorverarbeitung bei einer realen Berechnung der Kosten ausgeführt, werden die Verknüpfungen, die die Bedingungen erfüllen, erfaßt und wird während der realen Berechnung auf das Ergebnis verwiesen, um die Verarbeitung mit einer hohen Geschwindigkeit auszuführen.
In diesem Fall kann die Verarbeitung ausgeführt werden, wie es in den Flußdiagrammen in den 10 und 11 gezeigt ist. Die 10 und 11 werden nun beschrieben. In einem ersten Schritt S310 in 10 werden die Kartendaten genauso wie in dem Schritt S110 in 5 gelesen und ist ein nächster Schritt S320 eine Verarbeitung, die in 5 nicht vorhanden ist und die einen Kostenfunktionsmerker setzt. In 11 ist der Kostenfunktionsmerker beschrieben. Nachdem der Kostenfunktionsmerker gelöscht worden ist (S321), wird es bestimmt, ob eine Betriebsart zum Vermeiden einer besonderen Straße verwendet wird (S322). Hierbei wird der Ausdruck ”Betriebsart zum Vermeiden einer besonderen Straße” als ein allgemeines Konzept der zuvor erwähnten Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße verwendet. Wenn dies nicht der Fall ist (S322, NEIN), endet die Verarbeitungsroutine und schreitet zu einem Schritt S330 in 10 fort. Wenn dies der Fall ist (S322, JA) werden Verknüpfungen aufgenommen, die von dem Startpunkt aus erreicht werden können und bei denen die Berechnung keine der Bedingungen 1-1 bis 1-4 verletzt, und wird ein Kostenfunktionsmerker, der der Verknüpfung entspricht, die aufgenommen wird, gesetzt (Merker = EIN) (S324). In dem folgenden Schritt S325 wird eine Verknüpfung aufgenommen, die den Endpunkt erreicht und bei der die Berechnung keine der Bedingungen 2-1 bis 2-4 verletzt, und wird ein Kostenfunktionsmerker, der der Verknüpfung entspricht, die aufgenommen wird, in einem Schritt S326 gesetzt.
Nachdem die Verarbeitung zum Setzen des Kostenfunktionsmerkers ausgeführt worden ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S330 in 10 fort. Die Schritte S330 bis S350 in 10 sind die gleichen wie die Schritte S120 bis S140 in 5 und werden hier nicht beschrieben. Wenn es in dem Schritt S350 erlaubt ist, daß das Fahrzeug in die Verbindungsverknüpfung einfährt, wird es in einem Schritt S360 bestimmt, ob der Kostenfunktionsmerker gesetzt worden ist. Wenn der Kostenfunktionsmerker nicht gesetzt worden ist (Merker = AUS), schreitet die Routine zu einem Schritt S370 fort, in dem die Kosten in Übereinstimmung mit der Betriebsart berechnet werden. Wenn der Kostenfunktionsmerker gesetzt worden ist (Merker = EIN), schreitet die Routine zu einem Schritt S380 fort, in dem die Kosten durch derartiges Verringern der Multiplikation, daß diese kleiner als in einem normalen Fall sind, berechnet sind. Diese Verarbeitungen in den Schritten S370 und S380 sind die gleichen wie die Verarbeitungen in den Schritten S155 und S156 in 6. Die nachfolgenden Verarbeitungen in den Schritten S390 bis S440 sind die gleichen wie diejenigen in den Schritten S160 bis S210 in 5 und werden nicht beschrieben.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie es zuvor beschrieben worden ist, werden die Streckenkosten von dem Startpunkt (Endpunkt) der Berechnung zu der nächsten IC kleiner als in dem normalen Zustand verringert, um das Problem zu lösen. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird jedoch eine andere Straße als die besondere Straße (zu vermeidende Straße) als ein Startpunkt (Endpunkt) zum Berechnen der Kosten verwendet. Der Inhalt wird nun kurz beschrieben. Zuerst werden alle Wege, die die vorhergehenden Bedingungen 1-1 bis 1-4 erfüllen, gesucht und werden die Endpunkte der Wege als Punkte eines Startens der Berechnung verwendet. Auf ähnliche Weise werden alle Wege, die die Bedingungen 2-1 bis 2-4 erfüllen, gesucht und werden die Wegendpunkte als Endpunkte für die Berechnung verwendet. Daher wird, wenn sich der Startpunkt (Endpunkt) der Berechnung auf einer besonderen Straße befindet, die Abfahrt der benachbarten IC erfaßt und wird der erfaßte Punkt als ein temporärer Startpunkt (Endpunkt) der Berechnung verwendet. Nach einem Durchführen der Berechnung von dem Startpunkt (Endpunkt) der Berechnung, ist es erlaubt, eine Strecke von dem Startpunkt (Endpunkt) der Berechnung zu der nächsten IC zu erzielen. Bei dem Berechnen der Strecke befindet sich der Startpunkt (Endpunkt) der Berechnung auf einer anderen Straße als der besonderen Straße. Deshalb gibt es kein Problem wie das, das unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 beschrieben worden ist.
Von dem wahren Startpunkt der Berechnung zu dem temporären Startpunkt der Berechnung (IC am nächsten an dem Startpunkt) und von dem temporären Endpunkt der Berechnung (IC am nächsten an dem Endpunkt) zu dem wahren Endpunkt der Berechnung kann durch Ausbilden eines Verknüpfungszugs auf der Grundlage des Wegs, von dem der temporäre Startpunkt (eines Beendens) der Berechnung erzielt wird, und durch Verknüpfen von diesen interpoliert werden.
Es wird auf die 12 und 13 verwiesen. Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. In einem ersten Schritt S510 in 12 werden die Kartendaten genauso wie in dem Schritt S110 in 5 gelesen. Als nächstes wird in einem Schritt S520 ein Endpunkt der zu vermeidenden Straße erzielt. Die Verarbeitung zum Erzielen des Endpunkts der zu vermeidenden Straße wird nun unter Bezugnahme auf 13 beschrieben. Es wird zuerst bestimmt, ob die Betriebsart zum Vermeiden einer besonderen Straße verwendet wird (S521). Wenn dies nicht der Fall ist (S521, NEIN), endet die Verarbeitungsroutine mit Knoten an beiden Seiten des Startpunkts (Endpunkts) der Berechnung als die Endpunkte der zu vermeidenden Straße (S522) und die Routine schreitet zu einem Schritt S530 in 12 fort. Wenn die Betriebsart die Betriebsart zum Vermeiden einer besonderen Straße ist (S521, JA) wird andererseits eine Verknüpfung, die von dem Startpunkt der Berechnung aus erreicht werden kann und die Bedingungen 1-1 bis 1-4 nicht verletzt, aufgenommen (S523). Dann wird der Endpunkt der Verknüpfung, die aufgenommen wird, als ein Endpunkt der zu vermeidenden Straße auf der Seite des Startpunkts verwendet (S524). In einem nachfolgenden Schritt S525 wird eine Verknüpfung, die den Endpunkt der Berechnung erreicht und die Bedingungen 2-1 bis 2-4 nicht verletzt, aufgenommen und wird der Endpunkt der Verknüpfung, die aufgenommen wird, in einem Schritt S526 als ein Endpunkt der zu vermeidenden Straße auf der Seite des Endpunkts verwendet.
Nachdem die Verarbeitung zum Erzielen des Endpunkts der zu vermeidenden Straße ausgeführt worden ist, wie es zuvor beschrieben worden ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S530 in 12 fort. In dem Schritt S530 werden die anfänglichen Knotenkosten an dem Endpunkt der zu vermeidenden Straße auf der Seite des Startpunkts festgelegt. Nachfolgende Schritte S540 bis S600 sind die gleichen wie die Schritte S130 bis S190 in 5 und werden hier nicht erneut beschrieben. Nachdem ein Knoten, der minimale Kosten aufweist, in einem Schritt S600 definiert worden ist, wird es in einem Schritt S610 bestimmt, ob die Kosten eines Knotens an einem Endpunkt der zu vermeidenden Straße auf der Endseite definiert worden sind. Wenn sie noch nicht definiert worden sind (S610, NEIN), kehrt die Routine zu dem Schritt S540 zurück. Wenn die Kosten definiert worden sind (S610, JA), schreitet die Routine zu einem Schritt S620, um eine Strecke auszubilden.
Wie es zuvor beschrieben worden ist, wird die Strecke durch andere Strecken als die besonderen Straßen gebildet. Deshalb werden andere Strecken in Schritten S630 und S640 interpoliert. Das heißt, in dem Schritt S630 wird der Bereich zwischen dem Startpunkt der Berechnung und dem Endpunkt der zu vermeidenden Straße interpoliert und in dem Schritt S640 wird der Bereich zwischen dem Endpunkt der zu vermeidenden Straße und dem Endpunkt der Berechnung interpoliert.

(1) Die vorhergehenden Ausführungsbeispiele beruhen darauf, daß sie eine Betriebsart mit einer zeitlichen Priorität, eine Betriebsart mit einer Entfernungspriorität und eine Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße aufweisen, zwischen denen gewechselt werden kann und die festgelegt werden können, wenn eine Strecke festgelegt wird. Jedoch kann die vorliegende Erfindung lediglich die Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße aufweisen.
(2) In den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird die Nebenstraße einer gebührenpflichtigen Straße gleich wie eine gebührenpflichtige Straße behandelt und werden die Streckenkosten in der Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße im allgemeinen mit 10 multipliziert. Dies ist so, da die Nebenstraße eine Einbahnstraße ist und bevorzugt wie die gebührenpflichtige Straße und nicht wie eine normale Straße behandelt wird. Im allgemeinen weist die Nebenstraße jedoch eine kurze Länge auf und Probleme treten selten auf, auch wenn die Streckenkosten nicht auf die gleiche Weise wie die der gebührenpflichtigen Straße behandelt werden. Bei der Betriebsart mit einer Priorität hinsichtlich einer normalen Straße kann deshalb die Nebenstraße von einem Multiplizieren mit 10 ausgeschlossen werden.
(3) Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird die Strecke unter Verwendung von lediglich Daten aus einer statischen Datenquelle festgelegt. Jedoch kann die Strecke unter Berücksichtigung von Daten aus einer dynamischen Quelle, wie zum Beispiel einem externen Informationszentrum, festgelegt werden. Zusätzlich zu der, die in 1 gezeigt ist, kann eine Kommunikationsausstattung zum Kommunizieren mit einem Informationszentrum, welches eine externe Informationsquelle ist, oder eine externe Dateneingabe/ausgabevorrichtung zum Empfangen von FM-Rundfunksignaken über eine Funkantenne, die nicht gezeigt ist, oder zum Aufnehmen von elektromagnetischen Bakensignalen und optischen Bakensignalen aus einer Feststation für einen VICS-Dienst, die sich in der Nähe der Straße befindet, ausgestattet sein. Dies ermöglicht es, Daten, die sich auf einen Stau beziehen, in Echtzeit zu erzielen, und daher den Stauungsgrad auf der Straße zu berücksichtigen, wenn die Strecke festgelegt wird. In diesem Fall ist die Formel zum Berechnen der Streckenkosten zum Beispiel Verknüpfungslänge × Straßenbreitenkoeffizient × Straßentypkoeffizient × Stauungsgrad.

Wie es zuvor beschrieben worden ist, liefert die vorliegende Erfindung, wie es in 2 gezeigt ist, eine erwünschte Strecke, die besondere Straßen vermeidet, wobei ein Startpunkt oder dergleichen auf einen besonderen Straßentyp festgelegt ist. In der vorliegenden Erfindung werden Streckenbewertungswerte von Verbindungen A und B auf einer gebührenpflichtigen Straße mit zum Beispiel 1,0 multipliziert. Deshalb wird die Summe der Streckenbewertungswerte einer Strecke über Verknüpfungen A → G → D → E → F 5 + 2 + 5 + 20 + 15 = 47 und wird die Summe von Bewertungswerten einer Strecke über Verknüpfungen B → G → F 20 + 2 + 15 = 37. Daher wird eine Strecke, die über die Verknüpfung B verläuft und eine kleinere Summe eines Bewertungswerts aufweist, als eine Strecke zu dem Zielort festgelegt.

Claims

Verfahren zum Festlegen einer Strecke von einem Startpunkt zu einem Ziel unter Verwendung von Kartendaten und Verknüpfungsdaten, wobei die Verknüpfungsdaten Verknüpfungen zugeordnet sind, die Streckenknoten entlang der Strecke verbinden, mit einer Mehrzahl von Streckenfestlegungs-Betriebsarten unterschiedlicher Prioritäten hinsichtlich Zeit, Entfernung und/oder normaler Straßen und einer Betriebsart zur Vermeidung eines besonderen Straßentyps innerhalb der Betriebsart mit Priorität hinsichtlich normaler Straßen, und in der Betriebsart mit Priorität hinsichtlich normaler Straßen den Schritten: Berechnen von Streckenbewertungswerten, die den einzelnen Verknüpfungen zwischen Knoten zugeordnet sind, auf der Grundlage der Verknüpfungsdaten und von Verbindungsdaten der Verknüpfungen, wobei der Streckenbewertungswert einer zu dem besonderen Straßentyp gehörenden Verknüpfung auf einen ersten Streckenbewertungswert festgelegt wird, der größer ist als Normalwerte darstellende Streckenbewertungswerte von nicht zu dem besonderen Straßentyp gehörenden Verknüpfungen; und der Streckenbewertungswert einer zu dem besonderen Straßentyp gehörenden Verknüpfung auf einen zweiten Streckenbewertungswert festgelegt wird, der kleiner als der erste Streckenbewertungswert und kleiner als die Normalwerte ist, wenn sich als vorbestimmte Bedingung ein Startpunkt der Berechnung, ein Endpunkt der Berechnung oder ein Passierpunkt auf dem besonderen Straßentyp befindet; Verbinden derjenigen Verknüpfungen, die einen kleinsten Gesamtbewertungswert aufweisen, von dem Startpunkt zu dem Ziel; und Festlegen einer Strecke zu dem Ziel, die Straßen des besonderen Straßentyps vermeidet.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem einer Nebenstraße ein Streckenbewertungswert für den besonderen Straßentyp zugewiesen wird, wenn es eine Nebenstraße zum Einfahren in den besonderen Straßentyp gibt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der zweite Streckenbewertungswert auf einen Wert für eine normale Straße festgelegt wird, wenn sich ein Startpunkt, ein Ziel oder ein Passierpunkt auf dem besonderen Straßentyp befindet und die Betriebsart die Betriebsart zur Vermeidung des besonderen Straßentyps ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem, wenn der zweite Streckenbewertungswert auf einen Wert kleiner als der erste Streckenbewertungswert festgelegt wird, zu behandelnde Verknüpfungen im voraus auf der Grundlage der vorbestimmten Bedingung aufgenommen werden, und bei einem realen Berechnen der Strecke Streckenbewertungswerte, die größer als diejenigen in der Betriebsart mit Priorität hinsichtlich normaler Straßen festgelegt sind, auf im Vergleich kleine Werte für die aufgenommenen Verknüpfungen festgelegt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem in der Betriebsart zur Vermeidung eines besonderen Straßentyps: eine erste Strecke festgelegt wird durch Verwenden eines Knotens als einen vorläufigen Startpunkt oder ein vorläufiges Ziel auf einer anderen Straße als einer des besonderen Straßentyps, wobei sich der Knoten nahe an dem Startpunkt, dem Ziel oder einem Passierpunkt befindet, welcher auf dem besonderen Straßentyp liegt; eine zweite Strecke festgelegt wird von dem Startpunkt zu dem vorläufigen Startpunkt oder von dem vorläufigen Endpunkt zu dem Ziel; und die Strecke zu dem Ziel durch Zusammenkoppeln der ersten Strecke und der zweiten Strecke festgelegt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der besondere Straßentyp eine gebührenpflichtige Straße ist.
Verfahren nach Anspruch 6, mit weiterhin einem Leitablauf zum Leiten eines Fahrens entlang einer in den Streckenfestlegungsschritten festgelegten Strecke.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7.