DE69529871T2

DE69529871T2 - Fahrzeugnavigationssystem

Info

Publication number: DE69529871T2
Application number: DE69529871T
Authority: DE
Inventors: Wataru Ishikawa; Kazuteru Maekawa; Kyomi Morimoto; Akimasa Nanba
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1994-09-20
Filing date: 1995-09-05
Publication date: 2003-11-20
Anticipated expiration: 2015-09-06
Also published as: DE69529871D1; US5938718A; EP0703434A2; EP0703434B1; EP0703434A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugnavigationssystem, das einem Fahrer an einem Verzweigungspunkt durch eine Führung anzeigt, in welche Richtung er fahren sollte.
Ein in einem Kraftfahrzeug oder einem ähnlichen Fahrzeug installiertes Fahrzeugnavigationssystem führt durch Suchen einer Route von der Ist-Position des Fahrzeugs in Antwort auf die Eingabe einer Position, z. B. eines Ziels, eine Routenführung aus. Wenn das Fahrzeug einen Verzweigungspunkt, z. B. eine Kreuzung, erreicht, wird eine Route auf einem Display dargestellt, und außerdem kann dem Fahrer die Fahrtrichtung durch eine Sprachinformation mitgeteilt werden, so daß der Fahrer das Display nicht betrachten muß, um sich darüber zu informieren, ob der Verzweigungspunkt passiert werden sollte, ohne am Verzweigungspunkt nach links oder rechts abzubiegen. Beispielsweise wird, wenn die Richtung der Zufahrtstraße als Bezugsrichtung verwendet wird und die Winkeldifferenz zwischen der Richtung der Zufahrtstraße und der Richtung der abgehenden Straße am Verzweigungspunkt, an dem eine Routenführung bereitgestellt wird, kleiner ist als ein vorgegbener Winkelwert, entschieden, daß das Fahrzeug geradeaus fahren soll. Wenn die Winkeldifferenz größer ist als der vorgegebene Winkelwert, wird entschieden, daß das Fahrzeug nach links oder rechts abbiegen sollte, und es wird eine diesbezügliche Routenführung durch Sprachausgabe bereitgestellt. (Diese Technik ist in der japanischen Patentanmeldung Nr. HEISEI 4-193572 beschrieben worden.)
Wenn die Fahrtrichtung anhand der Winkeldifferenz bestimmt wird, wie im vorstehend erwähnten Verfahren, wird jedoch immer entschieden, daß das Fahrzeug geradeaus fahren sollte und eine diesbezügliche Führung bereitgestellt, wenn die Winkeldifferenz zwischen der Richtung der Zufahrtstraße und der Richtung der abgehenden Straße sehr klein ist. Daher muß der Fahrer auf eine Zeichnung der Kreuzung oder eine Karte schauen, die auf dem Display dargestellt wird, um zu verifizieren, ob die Richtung, in die er fahren sollte, fehlerhaft ist, oder die Richtung, in die er fahren sollte, zu bestätigen, ohne daß er sich ausschließlich auf die Sprachführung verläßt.
Als Beispiel wird, wie in Fig. 24 dargestellt, vorausgesetzt, daß die abgehenden Straßen bezüglich einer Zufahrtstraße an einer Vierwegekreuzung aus einer Straße A bestehen, die unter einem Winkel von 30º nach links verläuft, einer Straße B, die unter einem Winkel von 10º nach rechts verläuft, und einer Straße C, die unter einem Winkel von 90º nach rechts verläuft, und daß die Straße C schmaler ist als die Straßen A und B. Wenn für alle Fälle, in denen der Winkel bezüglich der Richtung der Zufahrtstraße beispielsweise kleiner ist als 20º, entschieden wird, daß das Fahrzeug geradeaus fahren sollte, wird, wenn eine Führung bezüglich der Straße 8 bereitgestellt wird, entschieden, daß die Straße B die Straße für die Geradeausfahrt an der Vierwegekreuzung ist. Weil die Straße C schmal ist, wird jedoch entschieden, daß die Vierwegekreuzung eine Y-Kreuzung ist, die sich in die Straßen A und B verzweigt, so daß eine große Wahrscheinlichkeit dafür besteht, daß entschieden wird, daß die Straße B einer Fahrtrichtungsänderung nach rechts entspricht. Daher werden die bereitgestellte Routenführung und die durch den Fahrer intuitiv getroffene Entscheidung nicht miteinander übereinstimmen. Damit der Fahrer bestätigen kann, ob die Richtung, in die er fahren sollte fehlerhaft ist, oder die Richtung, in die er fahren sollte, verifizieren kann, muß der Fahrer die Fahrtrichtung durch Betrachten der Kreuzungsdarstellung oder einer Karte, die auf dem Display dargestellt ist, verifizieren.
Außerdem können Fälle auftreten, in denen der Schnittwinkel zwischen einer Hauptstraße und der Ausfahrtstraße am Ende einer Umleitung oder einer ähnlichen Streckenführung sehr klein ist. Wenn in einem solchen Fall die vorstehend erwähnte, auf der Richtung basierende Bestimmung verwendet wird, wird für die Ausfahrtstraße ebenfalls eine Führung für eine Fahrt in Geradeausrichtung bereitgestellt, so daß der Fahrer die Straße auf dem Display bestätigen muß. Wenn der Fahrer sich lediglich auf die Sprachführung verläßt, wird der Fahrer seine Fahrt unverändert fortsetzen und die Ausfahrt passieren.
Außerdem ist in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 60-13413 eine Anordnung dargestellt, gemäß der eine Richtung, die an einem Verzweigungspunkt eingeschlagen werden sollte, basierend auf dem Winkel bezüglich der Richtung der Zufahrtstraße durch Sprachausdrücke für acht Richtungen spezifiziert ist (vorwärts, rückwärts, rechts, links, schräg nach rechts, schräg nach links, usw.). Gemäß einer auf einer solchen Sprachinformation basierenden Routenführung kann eine Führung bereitgestellt werden, ohne daß der Fahrer das Display betrachten muß, und ohne daß die Fahrt nachteilig beeinflußt wird.
In diesem Navigationssystem wird eine Entscheidung jedoch basierend auf dem Winkel bezüglich der Richtung der Zufahrtstraße getroffen. Daher treten, wenn eine Führung an einem Verzweigungspunkt oder einer Kreuzung mit einer komplizierten Form bereitgestellt wird, wie z. B. in Fig. 25 dargestellt, Fälle auf, in denen der Fahrer ausschließlich basierend auf der Anzeige der Vorwärtsrichtung die Richtung, in die er fahren sollte, nicht exakt bestimmen kann. D. h., an einem komplizierten Verzweigungspunkt oder an einer komplizierten Kreuzung, an der eine Straße zu einer Unterführung, zu einer Nebenstraße entlang der Unterführung und zu einer Überführung abzweigt, ist es schwierig, die Vorwärtsrichtung durch die Sprachausdrücke vorwärts, rückwärts, rechts, links, schräg nach rechts, schräg nach links, usw. zu spezifizieren.
In D1 ist eine Fahrzeugnavigationsvorrichtung zum Erkennen einer gekrümmten Straße an einer Verbindungsstelle und zum Führen eines Fahrzeugs entlang der gekrümmten Straße durch eine Sprachführung beschrieben. Basierend auf Verbindungsstraßennummerndaten, Verbindungsstraßenbreitendaten und Verbindungswinkeldaten wird entschieden, ob eine gekrümmte Straße vorhanden ist oder nicht, und demgemäß wird eine Sprachführung basierend auf allgemeinen Richtungsinformationen (z. B. links, rechts, schräg nach rechts, usw.) bereitgestellt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehenden Probleme zu lösen und ein Fahrzeugnavigationssystem bereitzustellen, durch das eine exakte Fahrtrichtungsführung bereitgestellt wird, die den Fahrer nicht verwirrt und ihn auch dann entlastet, wenn es schwierig ist, die Richtung, in die gefahren werden sollte, basierend auf der Winkeldifferenz zwischen einer Zufahrtstraße und einer abgehenden Straße an einem Verzweigungspunkt zu bestimmen, an dem eine Routenführung bereitgestellt wird, wenn die Winkeldifferenz z. B, sehr klein ist, und auch dann, wenn sich entlang einer empfohlenen Route ein Verzweigungspunkt oder eine Kreuzung mit einer komplizierten Form befindet.
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 5 definierten Navigationssysteme gelöst. In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen definiert.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind teilweise offensichtlich und werden teilweise anhand der Beschreibung deutlich.
Die Erfindung umfaßt die Merkmale der Konstruktion, der Kombination von Elementen und der Anordnung von Teilen gemäß der nachstehenden Beschreibung, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist durch die Patentansprüche definiert.
Fig. 1 zeigt ein Diagramm zum Beschreiben der allgemeinen Konfiguration der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm zum Darstellen einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugnavigationssystems;
Fig. 3 zeigt ein Beispiel der Struktur einer in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Hauptdatendatei;
Fig. 4 zeigt ein Diagramm zum Darstellen eines Beispiels der Struktur einer in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Hauptdatendatei;
Fig. 5 zeigt ein Diagramm zum Darstellen eines Beispiels der Struktur einer in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Hauptdatendatei;
Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben der Verarbeitung des gesamten erfindungsgemäßen Fahrzeugnavigationssystems;
Fig. 7 zeigt ein Basis-Ablaufdiagramm zum Darstellen einer erfindungsgemäßen Routenführungsverarbeitung an einem Verzweigungspunkt;
Fig. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen der Verarbeitung für eine Führung in eine normale Straße;
Fig. 9A zeigt ein Diagramm zum Beschreiben der Nummern von am in Fig. 8 betrachteten Verzweigungspunkt abgehenden Straße, und Fig. 9B zeigt ein Diagramm zum Darstellen der Konstruktion von Nummerndaten für empfohlene Straßen;
Fig. 10 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen der in Fig. 8 dargestellten Richtungsbestimmungsverarbeitung;
Fig. 11 zeigt ein Diagramm zum Darstellen der Form eines Verzweigungspunktes zum Beschreiben eines auf der Richtung basierenden Bestimmungsverfahrens;
Fig. 12 zeigt ein Ablaufdiagramm einer auf der Richtung basierenden Bestimmungsverarbeitung;
Fig. 13 zeigt ein Diagramm zum Beschreiben eines Beispiels einer in der auf der Richtung basierenden Bestimmungsverarbeitung vorgesehenen Zuordnung von Sprachausdrücken;
Fig. 14, 15 und 16 zeigen Diagramme zum Beschreiben einer Routenführung an einem Verzweigungspunkt anhand von Beispielen von Bildschirmfenstern;
Fig. 17 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen einer Verarbeitung zum Setzen einer Zusatzführung;
Fig. 18 zeigt ein Diagramm zum Beschreiben der Verarbeitung von Fig. 17;
Fig. 19 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen der Verarbeitung zum Setzen einer Überführungs-/Unterführungsführung;
Fig. 20 zeigt ein Diagramm zum Darstellen spezifischer Führungsszenen und Führungsausdrücke bezüglich einer Überführung und einer Unterführung;
Fig. 21 zeigt ein Diagramm zum Beschreiben einer Sprachführung an Verzweigungspunkten anhand spezifischer Beispiele von Bildschirmfenstern;
Fig. 22 zeigt ein Diagramm eines Beispiels einer komplizierten Kreuzung;
Fig. 23 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung zum Ändern von Sprachausdrücken, wenn eine Entfernungsabweichung aufgetreten ist, als Modifikation der Erfindung; und
Fig. 24 und 25 zeigen Diagramme der Form eines Verzweigungspunktes zum Beschreiben von Problemen, die durch die vorliegende Erfindung gelöst werden sollen.
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugnavigationssystems. Diese Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugnavigationssystems weist auf: eine Ein-/Ausgabeeinheit 1 zum Eingeben und Ausgeben von mit einer Routenführung in Beziehung stehenden Informationen, eine Ist-Positionserfassungseinheit 2 zum Erfassen von mit der Ist-Position eines Kraftfahrzeugs in Beziehung stehenden Informationen, eine Informationsspeichereinheit 3, in der zum Berechnen einer Route erforderliche Navigationsdaten und für eine Displayführung erforderliche Displayführungsdaten gespeichert sind, und eine Zentraleinheit 4 zum Ausführen einer Routensuchverarbeitung, einer für die Routenführung erforderlichen Displayführungsverarbeitung und zum Steuern des gesamten Systems. Jede dieser Komponenten wird nachstehend beschrieben.
Die Ein-/Ausgabeeinheit 1 dient zum Eingeben von Zielen, dazu, dem Fahrer zu ermöglichen, die Zentraleinheit 4 entsprechend seinem Wunsch anzuweisen, eine Navigationsverarbeitung derart auszuführen, daß Führungsinformationen mindestens durch Sprachausgabe oder durch Displayausgabe ausgegeben werden, und zum Ausdrucken verarbeiteter Daten. Als Einrichtung zum Implementieren dieser Funktionen weist der Eingabeabschnitt der Ein-/Ausgabeeinheit ein Touch Panel 11 und einen Bedienungsschalter zum Eingeben eines Ziels in Form einer Telefonnummer oder von Koordinaten und zum Anfordern einer Routenführung auf. Der Ausgabeabschnitt weist ein Display 12 zum Darstellen der eingegebenen Daten auf einem Bildschirm und zum automatischen Darstellen der Routenführung auf dem Bildschirm in Antwort auf eine Anforderung des Fahrers, einen Drucker 13 zum Ausdrucken von durch die Zentraleinheit 4 verarbeiteten Daten und von in der Informationsspeichereinrichtung 3 gespeicherten Daten und einen Lautsprecher 16 zum Ausgeben einer Routenführung durch Sprache auf.
Das Display 12 ist ein Kathodenstrahlröhren- (CRT) Farbdisplay oder ein Flüssigkristall-Farbdisplay. Das Display gibt alle für die Navigation erforderlichen Bildschirmfenster basierend auf durch die Zentraleinheit 4 verarbeiteten Karten- und Führungsdaten in Farbe aus, z. B. ein Routensetzbildschirmfenster, ein Intervallansichtbildschirmfenster und ein Kreuzungsbildschirmfenster. Das Display 12 stellt außerdem Tasten zum Einstellen der Routenführung und zum Umschalten zwischen einem Routenführungs- und anderen Bildschirmfenstern während der Routenführung dar. Insbesondere werden Durchgangskreuzungsinformationen, z. B. Namen zu durchfahrender oder passierender Kreuzungen, nach Erfordernis in Farbe in Form eines Pop-Up-Menüs auf dem Intervallansichtbildschirmfenster angezeigt.
Das Display 12 ist in der Instrumententafel bzw. im Armaturenbrett in der Nähe des Fahrersitzes angeordnet. Durch Betrachten einer dargestellten Karte kann der Fahrer die Ist-Position des Fahrzeugs bestätigen und Informationen über eine Route ausgehend von dieser Ist-Position erhalten. Das Display 12 weist außerdem das Touch Panel 11 auf, das der Darstellung von Funktionstasten entspricht. Die vorstehend beschriebenen Operationen werden basierend auf durch Berühren der Tasten eingegebenen Signalen ausgeführt. Eine durch die Tasten und das Touch Panel gebildete Eingabesignalerzeugungseinrichtung bildet den Eingabeabschnitt, der hierin nicht ausführlich beschrieben wird.
Die Ist-Positionserfassungseinheit 2 weist auf: einen GPS-Empfänger 21, der das GPS-System (Global Positioning System) verwendet, einen Bakenempfänger 22, einen Datentransceiver 23 zum Empfangen eines GPS-Korrektursignals unter Verwendung eines Mobiltelefons oder eines FM- Multiplexsignals, einen Absoluttichtungssensor 24, der durch einen geomagnetischen Sensor oder eine ähnliche Einrichtung gebildet wird, einen Relativrichtungssensor 25, der durch einen Radsensor, einen Lenksensor oder einen Gyrosensor usw. gebildet wird, und einen Fahrtstreckensensor 26 zum Erfassen der zurückgelegten Fahrtstrecke basierend auf der Anzahl der Umdrehungen eines Rades.
Die Informationsspeichereinheit 3 ist eine Datenbasis, in der alle für das Navigationssystem erforderlichen Daten gespeichert sind, wobei die Daten Dateien aufweisen, die für eine Routenführung erforderlich sind, z. B. Kartendaten, Kreuzungsdaten, Knotendaten, Straßendaten, Zieldaten, Führungspositionsdaten, Straßennamendaten, Verzweigungsnamendaten, Daten für eine empfohlene Route, Formdaten, Führungsdaten, Zieldaten und andere Daten, Adressendaten, Displayführungsdaten und Sprachführungsdaten.
Die Zentraleinheit 4 weist auf: eine CPU 40 zum Ausführen von Verarbeitungen; einen ersten ROM-Speicher 41, in dem ein Programm zum Ausführen einer Verarbeitung, z. B. einer Routensuchverarbeitung, ein Programm zum Steuern der für die Displayführung erforderlichen Displayausgabe und zum Steuern der für die Sprachführung erforderlichen Sprachausgabe, und durch diese Programme benötigte Daten gespeichert sind; einen RAM-Speicher 42 zum Zwischenspeichern von Ortskoordinaten eines gesetzten Ziels, von Führungsinformationen für eine gefundene Route, z. B. der Codenummer einer Straße, und von während der Verarbeitung anfallenden Daten; einen zweiten ROM-Speicher 43, in dem für die Displayführung erforderliche Displayinformationsdaten und Karten gespeichert sind; einen Bildspeicher 44, in dem zum Darstellen eines Bildschirmfensters auf dem Display verwendete Bilddaten gespeichert sind; einen Bildprozessor 45, der auf der Basis eines Displayausgabesteuerungssignals von der CPU 40 Bilddaten vom Bildspeicher extrahiert und die Daten dem Display zuführt, nachdem sie einer Bildverarbeitung unterzogen wurden; einen Audioprozessor 46, der auf der Basis eines Audioausgabesteuerungssignals von der CPU Audiosiognale, Phrasen, einzelne Sätze und Töne oder Klänge kombiniert, die aus der Informationsspeichereinheit 3 ausgelesen wurden, das Ergebnis in ein Analogsignal umwandelt und das Analogsignal dem Lautsprecher zuführt; eine Kommunikationsschnittstelle 47 zum Übertragen von Ein-/Ausgabedaten durch Kommunikation; eine Sensoreingangsschnittstelle 48 zum Empfangen eines Sensorsignals von der Ist-Positionserfassungseinheit 2; und eine Uhr 49 zum Einfügen des Datums und der Uhrzeit in interne Dialoginformationen. Die Routenführung ist so angepaßt, daß der Fahrer zwischen einer Displayführung und einer Sprachführung wählen kann.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen Diagramme zum Darstellen eines Beispiels der Struktur einer Hauptdatendatei gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung. Die Datei ist in der Informationsspeichereinrichtung 3 gespeichert. Fig. 3(A) zeigt eine Datendatei für empfohlene Straßen. Die Datei weist für jede von n Straßen eine Straßennummer, eine Straßenlänge, Straßenmerkmaldaten, eine Formdatenadresse und -größe und eine Führungsdatenadresse und -größe auf. Die Straßennummer wird für jede Straße zwischen Verzweigungspunkten für eine Richtungskategorie (Hin- oder Rückweg) gesetzt. Wie in Fig. 4(A) dargestellt, bestehen die Straßenmerkmaldaten aus Daten, die anzeigen, ob eine Straße eine Überführung, eine Straße entlang einer Überführung, eine Unterführung oder eine Straße entlang einer Unterführung ist, und aus Daten, die Informationen über die Anzahl von Fahrspuren darstellen. Wie in Fig. 3(B) dargestellt ist, weisen die Formdaten Koordinatendaten auf, die, wenn jede Straße in mehrere Knoten unterteilt ist, die östliche Länge und die nördliche Breite für jeden von m Knoten anzeigen.
Wie in Fig. 3 (C) dargestellt, weisen die Führungsdaten einen Kreuzungs (oder Verzweigungspunkt) -namen, Gefahrenstellendaten, Straßennamendaten, die Adresse und Größe von Straßennamensprachdaten und die Adresse und Größe von Zieldaten auf. Wie in Fig. 5 (A) dargestellt, sind die Gefahrenstellendaten Daten, die mit Eisenbahnkreuzungen, Tunneleingängen, Tunnelausgängen, Stellen mit sich verengender Straßenbreite, "keine", usw. in Beziehung stehen. Diese Daten warnen den Fahrer, außer an Verzweigungspunkten, vor Eisenbahnkreuzungen und Tunneln usw. Wie in Fig. 4(B) dargestellt, sind Straßennamendaten Daten, die Informationen über eine Straßenkategorie, z. B. Schnellstraße, Stadtautobahn, mautpflichtige Straße und allgemeine Straße (Landstraße, Präfekturstraße, usw.) anzeigen, und Informationen darüber, ob die Straße eine Hauptstraße oder eine Nebenstraße einer Schnellstraße, einer Stadtautobahn oder einer mautpflichtigen Straße ist. Diese Daten bestehen aus Straßenklassifizierungsdaten und Klassifizierungsnummern, d. h. aus einzelnen Nummerndaten für jede Straßenklassifizierung.
Wie in Fig. 3(D) dargestellt, bestehen die Zieldaten aus einer Zielstraßennummer, einem Zielnamen, der Adresse und Größe von Zielnamensprachdaten, Zielrichtungsdaten und Fahrtführungsdaten. Die Zielrichtungsdaten sind Daten, die folgende Informationen anzeigen: "ungültig" (d. h., die Zielrichtungsdaten werden nicht verwendet), "nicht verwendet" (d. h. es wird keine Führung bereitgestellt), "geradeaus", "rechts", "schräg nach rechts", "nach rechts zurückkehren", "links", "schräg nach links" und "nach links zurückkehren". Wie in Fig. 5(B) dargestellt, sind die Fahrtführungsdaten Daten, die dazu geeignet sind, dem Fahrer eine Fahrspur zuzuweisen, falls mehrere Fahrspuren vorhanden sind. Die Daten zeigen Informationen an, die den Fahrer anweisen, sich rechts, links oder zur Mitte hin zu halten, oder "keine".
Nachstehend wird der Verarbeitungsablauf des erfindungsgemäßen Fahrzeugnavigationssystems beschrieben.
Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben des Verarbeitungsablaufs des gesamten erfindungsgemäßen Fahrzeugnavigationssystems. Wenn das Programm des Navigationssystems durch die CPU 40 der Zentraleinheit 4 gestartet wird, wird zunächst die Ist-Position durch die Ist- Positionserfassungseinheit 2 erfaßt, eine Umgebungskarte mit der Ist-Position in der Mitte gezeichnet und der Name der Ist-Position dargestellt (Schritt S1). Dann wird das Ziel unter Verwendung einer Telefonnummer und einer Adresse, eines Einrichtungsnamens, eines registrierten Ortes, usw. gesetzt (Schritt S2), woraufhin eine Route von der Ist- Position zum Ziel gesucht wird (Schritt S3). Wenn die Route bestimmt worden ist, werden eine Routenführung und eine Routendarstellung wiederholt ausgeführt (Schritt S4), bis das Ziel erreicht ist, während die Ist-Position durch die Ist- Positionserfassungseinheit 2 aktualisiert und nachgeführt wird.
Die Ist-Position steht in der Routenführungs- und -darstellungsverarbeitung von Schritt S4 mit einer Routenführung an einem Verzweigungspunkt in Beziehung. Die Fig. 7, 8 und 10~12 zeigen Ablaufdiagramme dieser Verarbeitung. Außerdem wird eine Route zu einem Ziel als Folge zusammenhängender Straßen zwischen Verzweigungspunkten gesetzt, wie in Fig. 9A dargestellt, und Straßennummern, entlang denen das Fahrzeug geführt wird, werden als Nummerndaten für empfohlene Straßen gehalten, die in der Reihenfolge angeordnet sind, in der eine Führung bereitgestellt wird, wie in Fig. 9B dargestellt.
Fig. 7 zeigt ein Basis-Ablaufdiagramm zum Darstellen einer erfindungsgemäßen Verarbeitung für eine Routenführung an einem Verzweigungspunkt. Zunächst werden in Schritt S11 die Daten für eine mit einem Verzweigungspunkt verbundene, empfohlene Straße (Zufahrtstraße) von Fig. 3(A) abgerufen. Dann wird in Schritt S12 anhand der Zieldaten von Fig. 3 (D) geprüft, ob die Zielrichtungsdaten der Straße (abgehenden Straße), die vom vorstehend erwähnten Verzweigungspunkt abgeht, die Information "nicht verwendet" anzeigen. Dadurch wird bestimmt, ob eine Führung erforderlich ist oder nicht. Wenn eine Führung erforderlich ist, werden die Straßennamendaten von Fig. 4(B) geprüft, die Kategorien der Zufahrtsraße und der abgehenden Straße untersucht und die Führung in den Schritten S14~S19 in Abhängigkeit von der Kategorie ausgeführt. Wenn beispielsweise die Zufahrtstraße eine allgemeine Straße oder eine Hauptstraße oder Nebenstraße einer Schnellstraße ist, und wenn die abgehende Straße eine allgemeine Straße ist, wird eine Routenführung für eine Einfahrt in eine allgemeine Straße ausgeführt (Schritt S14). Wenn die Zufahrtstraße eine allgemeine Straße und die abgehende Straße eine Hauptstraße oder Nebenstraße einer Schnellstraße ist, wird eine Führung für eine Einfahrt in eine Hauptstraße oder eine Nebenstraße der Schnellstraße von der allgemeinen Straße ausgeführt (Schritt S15). Dadurch wird eine Führung gemäß den Kategorien der Zufahrtstraße und der abgehenden Straße ausgeführt (Schritte S16~S19).
Wenn in Schritt S12 festgestellt wird, daß keine Führung erforderlich ist, werden in Schritt S20 die Zieldaten nach Fahrtführungsdaten [Fig. 5(B)] durchsucht. Diese Daten sind Daten, die dem Fahrer eine Fahrspur zuweisen, falls die abgehende Straße mehrere Fahrspuren aufweist. Wenn Fahrtführungsdaten vorhanden sind, wird in Schritt S21 eine Führung ausgeführt, die den Fahrer anweist, sich rechts, links oder zur Mitte hin zu halten. Wenn keine Fahrtführungsdaten vorhanden sind, wird in Schritt S22 bestimmt, ob die Führungsdaten Gefahrenstellendaten [Fig. 5(A)] enthalten, die den Fahrer außer an Verzweigungspunkten vor Eisenbahnkreuzungen, Tunnels, usw. warnen. Wenn Gefahrenstellendaten vorhanden sind, wird in Schritt S23 eine Fahrtführung unter Berücksichtigung der Art der Gefahrenstelle ausgeführt (Eisenbahnkreuzung, Tunneleingang, Tunnelausgang oder Stelle mit sich verengender Straßenbreite). Wenn keine Gefahrenstellendaten vorhanden sind, werden die Zieldaten nach Straßennamendaten [Fig. 4(B)] einer abgehenden Straße durchsucht. Wenn das Fahrzeug auf eine Schnellstraße, eine Stadtautobahn oder eine mautpflichtige Straße auffahren soll, wird in Schritt S25 gegebenenfalls eine Führung zu einer entsprechenden Mautstelle ausgeführt.
Fig. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm der Verarbeitung eines Beispiels einer in Schritt S14 ausgeführten Führung für eine Einfahrt in eine normale Straße. Zunächst wird in Schritt S31 die Nummer der vom Verzweigungspunkt abgehenden Straße bestimmt. Im einzelnen wird die abgehende Straßennummer 4 bezüglich der Zufahrtstraßennummer 1 erfaßt, und die abgehende Straßennummer 5 wird für die Zufahrtstraßennummer 4 erfaßt, wie in Fig. 9(A) dargestellt. Es werden die Führungsstraßennummerndaten erzeugt, in denen die Folge der empfohlenen Straßen gemäß ihrer Reihenfolge gespeichert ist, wie in Fig. 9(B) dargestellt. Dann werden in Schritt S32 Zieldaten der abgehenden Straße von Fig. 3(D) abgerufen. In. Schritt S33 wird eine Richtungsbestimmungsverarbeitung ausgeführt, und in Schritt S34 wird eine Verarbeitung zum Setzen einer Zusatzführung ausgeführt. Die Verarbeitungen der Schritte S33, S34 werden später beschrieben.
Fig. 10 zeigt ein Ablaufdiagramm der in Schritt S33 in Fig. 8 ausgeführten Richtungsbestimmungsverarbeitung. Diese Verarbeitung überlappt die Verarbeitungen der Schritte S31, S32 in Fig. 8. In Schritt S42 werden Zielrichtungsdaten [Fig. 3(E)] in den Zieldaten abgerufen. Die Zielrichtungsdaten werden entsprechend der Zufahrtstraße des Verzweigungspunktes in den Straßendaten der vom Verzweigungspunkt abgehenden Daten gespeichert. In Abhängigkeit von der Positionsbeziehung zwischen der Zufahrtstraße zum Verzweigungspunkt und der vom Verzweigungspunkt abgehenden Straße werden gemäß den gespeicherten Daten Richtungsinformationen für die Zusatzführung bestimmt, woraus sich ergibt, daß die Richtungsführung unnötig ("nicht verwendet") oder "ungültig" ist, wenn keine Zusatzführung erforderlich ist, so daß die Richtungsbestimmung durch eine Rechenverarbeitung erhalten wird. In Schritt S43 wird bestimmt, ob die Zielrichtungsdaten von Fig. 3(E) "nicht verwendet" anzeigen. Wenn sie "nicht verwendet" (keine Führung erforderlich) anzeigen, wird keine Operation ausgeführt, und die Verarbeitung schreitet zum nächsten Verarbeitungsschritt fort. Wenn die Bestimmung nicht zum Ergebnis "nicht verwendet" führt, wird in Schritt S44 bestimmt, ob die Zielrichtungsdaten "ungültig" anzeigen. Wenn die Zielrichtungsdaten "ungültig" anzeigen, wird in Schritt S45 eine auf der Richtung basierende Bestimmungsverarbeitung ausgeführt. Diese Verarbeitung entspricht einem Verfahren zum Verwenden der Richtung der Zufahrtstraße als Bezugsrichtung, zum Entscheiden, daß das, Fahrzeug geradeaus fahren sollte, wenn die Winkeldifferenz zwischen der Richtung der Zufahrtstraße und der Richtung der abgehenden Straße kleiner ist als ein vorgegebener Winkelwert, und zum Entscheiden, daß das Fahrzeug nach links oder rechts abbiegen sollte, wenn die Winkeldifferenz größer ist als der vorgegebene Winkelwert.
Dieses auf der Richtung basierende Bestimmungsverfahren wird unter Bezug auf die Fig. 11~13 beschrieben. Fig. 11 zeigt ein Diagramm zum Darstellen der Form eines Verzweigungspunktes, Fig. 12 zeigt ein Ablaufdiagramm, und Fig. 13 zeigt ein Diagramm zum Beschreiben eines Beispiels einer Sprachausdruckzuordnungung. In Fig. 11 ist eine Zufahrtstraße, auf der ein Fahrzeug fährt, durch RS bezeichnet, und drei mit dem Verzweigungspunkt verbundene Straßen sind durch R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; bezeichnet. Gemäß diesem Bestimmungsverfahren wird eine Straße, für die keine Führung erforderlich ist, als eine natürlich folgende Straße Rm bezeichnet, und die natürlich folgende Straße Rm wird anhand der Anzahl der Verbindungsstraßen, der Verbindungswinkel θ&sub1;~θ&sub3; und der Breiten W&sub1;~W&sub3; der Verbindungsstraßen bestimmt. Wie in Fig. 12 dargestellt, wird in Schritt S47 ein Winkel θm als der durch die natürlich folgende Straße Rm und eine Verlängerung der Zufahrtstraße RS definierte Winkel verwendet. Dann wird in Schritt S48 basierend auf einer Bedingung, die bezüglich der Größe von θm und des Bereichs, der eine empfohlene Straße (abgehende Straße) Ra enthält, gesetzt ist, ein Sprachausdruck zugewiesen, wie in Fig. 13 dargestellt. Beispielsweise wird in einem durch -70 < θm < -40 definierten Bereich ein Sprachausdruck basierend auf dem Bereich der empfohlenen Straße Ra auf folgende Weise zugewiesen: (1) "NACH LINKS ZU- RÜCKKEHREN", (2) "LINKS ABBIEGEN", (3) "RECHTS HALTEN", (4) "RECHTS ABBIEGEN" und (5) "NACH RECHTS ZURÜCKKEHREN". Weil die natürlich folgende Straße Rm hierbei nach links gerichtet verläuft, wird in einem vorgegebenen Bereich der Zufahrtstraße RS tatsächlich der Ausdruck "RECHTS HALTEN" zugewiesen. Der Grund hierfür ist folgender: Weil der Fahrer tendentiell entscheidet, daß die natürlich folgende Straße im wesentlichen in Geradeausrichtung verläuft, ist der Ausdruck "RECHTS HALTEN" dazu geeignet, die natürlich folgende Straße zu unterscheiden.
Daher wird, wenn die Zielrichtungsdaten der empfohlenen Straße "ungültig" anzeigen, d. h.,: wenn keine Zielrichtungsdaten vorhanden sind, die Fahrtrichtung basierend auf dem Winkel zwischen der Richtung der Zufahrtstraße zum Verzweigungspunkt und der Richtung der vom Verzweigungspunkt abgehenden Straße bestimmt. Durch Ausführen der Richtungsbestimmung durch das vorstehend erwähnte Verfahren und Erzeugen von Führungsanweisungen für eine Führung an Verzweigungspunkten müssen keine Richtungsdaten bereitgestellt werden, und die Datenmenge kann reduziert werden, wenn eine Richtungsbestimmung anhand des Winkels zwischen der Zufahrtstraße und der abgehenden Straße möglich ist. Außerdem werden, wenn basierend auf Winkeln keine Richtungsbestimmung möglich ist, Zielrichtungsdaten als die Richtung darstellende Daten bereitgestellt. Dadurch kann eine zuverlässigere Routenführung bereitgestellt werden.
Gemäß Fig. 10 wird, wenn in Schritt S44 festgestellt wird, daß die Zielrichtungsdaten "ungültig" anzeigen, die Fahrtrichtung, d. h. geradeaus, rechts, schräg nach rechts, nach rechts zurückkehren, links, schräg nach links und nach links zurückkehren, von den Zielrichtungsdaten von Fig. 3(E) abgerufen.
Nachstehend wird eine Routenführung an einem Verzweigungspunkt gemäß einem spezifischen Beispiel eines Bildschirmfensters beschrieben. Fig. 14 zeigt einen Fall, in dem die Zufahrtstraße und die abgehende Straße beide allgemeine Straßen sind. In Fig. 14A wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). BEI FUKUDA-CHO (Name der Kreuzung), ETWA 300 METER VORAUS, SCHRÄG NACH RECHTS FAHREN" bereitgestellt, wenn die Zielrichtungsdaten von Fig. 3(E) die Nummer "3" haben. In Fig. 14B wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). BEI IIDABASHI, ETWA 300 METER VORAUS, NACH LINKS FAHREN, DIES IST DER BEZIRK SUIDOBASHI" bereitgestellt, wenn die Zielrichtungsdaten die Nummer "5" haben und ein Zielname vorliegt. In Fig. 14 (C) wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). ETWA 300 METER VORAUS GERADEAUS FAHREN. NEHMEN SIE DIE ÜBERFÜHRUNG" bereitgestellt, wenn die Zielrichtungsdaten die Nummer "1" haben und die Straßenmerkmaldaten den Inhalt "(Piepton). ÜBERFÜHRUNG (GRAUER BEREICH)" haben. In Fig. 14 (D) wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). ETWA 300 METER VORAUS NACH LINKS FAHREN. DANN AUF DIE LINKE FAHRSPUR FAHREN" bereitgestellt, wenn die Zielrichtungsdaten die Nummer "5" haben und die Fahrtführungsdaten den Inhalt "LINKS HALTEN" haben. Diese Beispiele sind derart, daß eine Sprachführung zusammen mit einer Displayführung durch eine Kreuzungsdarstellung bereitgestellt wird. Fig. 14E zeigt jedoch ein Beispiel, in dem eine Sprachführung ohne Displayführung unter Verwendung einer Kreuzungsdarstellung bereitgestellt wird. Wenn die Fahrtführungsdaten den Inhalt "ZUR MITTE HIN HALTEN" haben, wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). ZUR VORAUSLIEGENDEN MITTELSPUR HIN HALTEN" bereitgestellt. Wenn die Gefahrenstellendaten das Element "Eisenbahnkreuzung" aufweisen, wird eine Führung mit dem Inhalt "(Piepton). SIE WERDEN EINE EISENBAHNKREUZUNG ÜBERQUEREN" bereitgestellt.
Fig. 15 zeigt eine Sprachführung in der Nähe einer Schnellstraße oder einer ähnlichen Straße. In Fig. 15A wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). DIE ZUFAHRT ZUR SCHNELLSTRASSE TOMEI BEFINDET STCH ETWA 300 METER VOR- AUS" bereitgestellt, wenn auf die Schnellstraße aufgefahren werden soll. Wenn keine Zieldaten vorliegen, wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). DIE SCHNELLSTRASSE BEFINDET SICH ETWA 300 METER VORAUS" bereitgestellt.
In Fig. 15B wird eine Sprachführung für eine Führung zu einer Mautstelle mit dem Inhalt " (Piepton). DIE ZUFAHRT ZUR SCHNELLSTRASSE TOMEI BEFINDET SICH VORAUS" bereitgestellt, wenn keine Sprachführung für eine normale Hauptstraße erforderlich ist. Wenn keine Zieldaten vorliegen, wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). DIE SCHNELLSTRASSE BEFINDET SICH VORAUS" bereitgestellt.
In Fig. 15C wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). DIE ZUFAHRT NACH KYOTO BEFINDET SICH JENSEITS DER MAUTSTELLE" bereitgestellt, wenn sich jenseits eines Verzweigungspunktes eine Mautstelle befindet, und wenn außerdem Zielrichtungsdaten vorliegen oder eine Richtungsbestimmung basierend auf der Winkeldifferenz möglich ist, wenn das Fahrzeug von einer Nebenstraße in eine Nebenstraße einfährt. Außerdem wird auf dem Kartenbildschirmfenster zusammen mit dem Namen des Bezirks ein die Richtung anzeigender Pfeil dargestellt.
In Fig. 15D wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). DIE ZUFAHRT NACH SHIZUOKA BEFINDET SICH JENSEITS DER MAUTSTELLE" bereitgestellt, wenn sich vor einem Verzweigungspunkt eine Mautstelle befindet und außerdem keine Zielrichtungsdaten vorliegen und eine Richtungsbestimmung unmöglich ist, wenn das Fahrzeug von einer Nebenstraße in eine Nebenstraße einfährt. Außerdem wird nur der Name des Bezirks auf dem Kartenbildschirmfenster dargestellt.
In Fig. 15E wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). DIE ZUFAHRT NACH SHIZUOKA BEFINDET SICH ETWA EINEN KILOMETER VORAUS. NACH RECHTS FAHREN" bereitgestellt, wenn das Fahrzeug von der Hauptstraße einer Schnellstraße in eine Hauptstraße einfährt und außerdem keine Zielrichtungsdaten vorliegen und keine Richtungsbestimmung möglich ist.
In Fig. 15F wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). DIE AUSFAHRT DER ANSCHLUSSSTELLE KOMAKI HIGASHI DER SCHNELLSTRASSE BEFINDET SICH ETWA EINEN KILOMETER VOR- AUS" bereitgestellt, wenn das Fahrzeug von einer Hauptstraße einer Schnellstraße in eine Nebenstraße einfährt.
Fig. 16 zeigt Beispiele, in denen eine Darstellung mit dem Inhalt "BEZIRK" an der oberen rechten Ecke des Bildschirms hinzugefügt wird, wenn keine Zielrichtungsdaten vorliegen und keine Richtungsbestimmung möglich ist, wie in Fig. 15(D) dargestellt. Dadurch wird leicht verständlich gemacht, daß der auf dem Kartenbildschirmfenster dargestellte Bezirknamen einen Bezirk darstellt.
In den Fig. 15C und 15E ist ein eine Richtung anzeigender Pfeil dargestellt. Wenn gemäß der Richtungsbestimmung basierend auf der Richtung der Straßen eine Richtungsführung ausgeführt wird, wird die darzustellende Form des Pfeils basierend auf der bestimmten Richtung festgelegt. Wenn eine Führung basierend auf Richtungsdaten bereitgestellt wird, wird die darzustellende Form des Pfeils basierend auf diesen Daten festgelegt. Beispielsweise werden die den darzustellenden Pfeil anzeigenden Daten in drei Typen eingeteilt, d. h. in Daten, die eine Richtung nach rechts darstellen, Daten, die eine Richtung nach links darstellen, und Daten die die Geradeausrichtung darstellen, und diese Daten können hinsichtlich der durch die Richtungsbestimmung erhaltenen Richtungen oder anhand der Richtungsdaten zugewiesen werden, wie vorstehend beschrieben wurde. Daher wird ein die Richtung anzeigender Pfeil zusammen mit dem Bezirknamen dargestellt. Infolgedessen kann der Fahrer, wenn es anhand nur der auf dem Bildschirm dargestellten Karte schwierig ist, zu entscheiden, welche Richtung eingeschlagen werden sollte, ohne Besorgnis fahren, weil er im voraus die entlang der Straße bereitgestellten Bezirksignale bestätigen kann.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind Richtungsdaten einer abgehenden Straße bezüglich einer an einem Verzweigungspunkt damit verbundenen Zufahrtstraße als Zieldaten [Fig. 3(D)] und Zielrichtungsdaten [Fig. 3(E)] in Führungsdaten [Fig. 3(C)] gespeichert, die in den Daten für empfohlene Straßen [Fig. 3(A)] enthalten sind. D. h., in einer Folge empfohlener Straßen werden Straßendaten einer an einem Verzweigungspunkt abgehenden Straße eingelesen, und Führungsinformationen an einem Verzweigungspunkt werden ausgegeben. Die Anordnung kann jedoch auch derart sein, daß Richtungsdaten jeder abgehenden Straße verknüpft mit der Zufahrtstraße eines Verzweigungspunktes gespeichert sind und Führungsinformationen ausgegeben werden. Außerdem kann die Anordnung derart sein, daß Führungsinformationen an einem Verzweigungspunkt in Verzweigungspunktdaten gespeichert sind, und verknüpft mit diesen Verzweigungspunktdaten mehrere Richtungsdaten bezüglich allen Kombinationen von Straßen auf der Zufahrtseite und Straßen auf der abgehenden Seite vorgespeichert sind. Diese Führungsinformationen werden ausgegeben.
Fig. 17 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung zum Setzen einer Zusatzführung in Schritt S34 in Fig. 8, und Fig. 18 zeigt ein Diagramm zum Beschreiben eines Beispiels dieser Verarbeitung. Zunächst wird in Schritt S51 der Zielnamen einer von einem Verzweigungspunkt abgehenden Straße von den Zieldaten von Fig. 3(D) abgerufen. Wenn ein Zielname vorhanden ist, werden in Schritt S55 Zielnamenaudioinformationen als Zusatzaudioinformationen gesetzt. Wenn kein Zielname vorhanden ist, schreitet das Programm zu Schritt S52 fort. Hier werden Straßenmerkmale der vom Verzweigungspunkt abgehenden Straße von Führungsstraßendaten der Zielstraße (abgehenden Straße) in Fig. 3(A) von den Straßenmerkmaldaten abgerufen, die als Straßenführungszusatzinformationsdaten von Fig. 4A dienen. Beispielsweise werden in Fig. 18 zunächst die Straßenmerkmale der vom empfohlenen Verzweigungspunkt abgehenden Straße mit der Straßennummer 3 abgerufen. Dann wird in Schritt S53 bestimmt, ob die Straßenmerkmaldaten Überführungs- oder Unterführungsdaten aufweisen. Wenn Überführungs- oder Unterführungsdaten vorhanden sind, schreitet das Programm zu Schritt S54 fort, wo die Verarbeitung zum Setzen einer Überführungs-/Unterführungsführung ausgeführt wird.
Wenn keine Überführungs- oder Unterführungsdaten für die gerade untersuchte Straße vorhanden sind, schreitet das Programm zu Schritt S56 fort, wo festgestellt wird, ob die Entfernung vom empfohlenen Verzweigungspunkt zum Endpunkt der gerade untersuchten Straße (d. h. die Entfernung bzw. der Abstand zum Endpunkt der Pfeile der Folge empfohlener Straßen) größer ist als eine vorgegebene Entfernung. Wenn die Entfernung größer ist als die vorgegebene Entfernung, schreitet das Programm zu einer anderen Verarbeitung fort. Wenn die Entfernung nicht größer ist als die vorgegebene Entfernung, werden in Schritt S57 die Daten für empfohlene Straßen der nächsten Folge empfohlener Straßen (Straßennummer 6, wenn die aktuell untersuchte Straßenfolge die Straße mit der Straßennummer 3 ist) abgerufen, die mit dem Endpunkt der gerade untersuchten Straße verbunden ist.
Dann wird in Schritt S58 basierend auf den Daten für empfohlene Straßen für die zu verbindende Straße bestimmt, ob keine Führung erforderlich ist. D. h., wenn die Straße mit der Straßennummer 6 mit der Straße mit der Straßennummer 3 verbunden ist, wie in Fig. 18 dargestellt, wird bestimmt, ob am verbindenden Verzweigungspunkt der Straßennummer 3 und der Straßennummer 6 keine Führung für die Straße mit der Straßennummer 6 erforderlich ist. Wenn die Antwort in Schritt S58 NEIN lautet, d. h., wenn eine Führung erforderlich ist, schreitet das Programm zur nächsten Verarbeitung fort. Wenn keine Führung erforderlich ist, springt das Programm zu Schritt S53 zurück, und in den Daten für empfohlene Straßen für die Straßennummer 6 enthaltene Straßenmerkmaldaten werden abgerufen. Daher werden, wenn eine Zusatzführung für einen in Fig. 18 dargestellten empfohlenen Verzweigungspunkt gesetzt ist, die vom empfohlenen Verzweigungspunkt abgehenden Straßen nacheinander in der Folge der Straßennummern 3 → 6 → 8 → ... untersucht, um zu bestimmen, ob die Entfernung zum Ende der Straße größer ist als eine vorgegebene Entfernung, ob eine Straßenfolge voranden ist, für die eine Führung erfordelich ist, oder bis Überführungs-/Unterführungsdaten vorliegen. In Schritt S56 wird bestimmt, ob die Entfernung vom empfohlenen Verzweigungspunkt zum Straßenendpunkt größer ist als eine vorgegebene Entfernung. Die vorgegebene Entfernung kann einem geradlinigen Streckenverlauf oder dem tatsächlichen Streckenverlauf der empfohlenen Route entsprechen. Die in Fig. 17 dargestellte Verarbeitung stellt die Details der Verarbeitung in einer Bestimmungseinrichtung dar, die bestimmt, ob in der Verzweigungspunktführung zusätzlich Straßenführungszusatzinformatiorisdaten (Straßenmerkmaldaten), die für eine Zusatzführung in der Verzweigungspunktführung dienen, bereitgestellt werden sollen.
Fig. 19 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung zum Setzen einer Überführungs-/Unterführungsführung in Schritt S54 in Fig. 17. In Schritt S61 wird basierend auf den Straßenmerkmaldaten von Fig. 4A eine Überführungs-/Unterführungsbestimmungsoperation ausgeführt. Wenn in Schritt S62 bestimmt wird, daß die empfohlene Straße eine "ÜBERFÜHRUNG" aufweist, wird als Zusatzaudioinformation in Schritt S63 die Audioinformation "NEHMEN SIE DIE ÜBERFÜHRUNG" gesetzt. Wenn in Schritt S62 bestimmt wird, daß die empfohlene Straße keine "ÜBERFÜHRUNG" aufweist, wird in Schritt S64 bestimmt, ob die empfohlene Straße eine "STRASSE ENTLANG EINER ÜBERFÜHRUNG" ist. Wenn die Antwort "JA" lautet, wird in Schritt S65 eine Audioinformation mit dem Inhalt "NEHMEN SIE NICHT DIE ÜBERFÜHRUNG" als Zusatzaudioinformation gesetzt. Wenn in Schritt S64 bestimmt wird, daß die empfohlene Straße keine "STRASSE ENTLANG EINER ÜBERFÜHRUNG" ist, wird in Schritt S66 bestimmt, ob die Straße eine "UNTERFÜHRUNG" aufweist. Wenn die Antwort "JA" lautet, wird in Schritt S67 als Zusatzaudioinformation die Information "NEHMEN SIE DIE UNTERFÜHRUNG" gesetzt. Wenn in Schritt S62 bestimmt wird, daß die empfohlene Straße keine "UNTERFÜHRUNG" aufweist, wird in Schritt S68 bestimmt, ob die empfohlene Straße eine "STRASSE ENTLANG EINER UNTERFÜHRUNG" ist. Wenn die Antwort "JA" lautet, wird in Schritt S69 eine Audioinformation mit dem Inhalt "NEHMEN SIE NICHT DIE UNTERFÜHRUNG" als Zusatzaudioinformation gesetzt.
Die vorstehend erwähnte Zusatzaudioinformation ist eine Sprachführung, die im Gegensatz zu der Hauptaudioinformation, die eine Sprachführung ist, die gemäß der auf der Winkeldifferenz basierenden Bestimmung ausgeführt wird, gemäß einer auf den Daten für empfohlene Straßen basierende Bestimmung ausgeführt wird.
Fig. 20 zeigt ein Diagramm zum Darstellen einer spezifischen Führungsszene und eines Führungsausdrucks für eine Überführung bzw. eine Unterführung. Fig. 20A zeigt eine Situation, in der ein Verzweigungspunkt innerhalb einer vorgegebenen Entfernung (z. B. 300 m) liegt. Hier wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). ETWA 300 METER VORAUS LINKS FAHREN. DORT BEFINDET SICH EINE UNTERFÜHRUNG (Ü-BERFÜHRUNG)" bereitgestellt, gefolgt von einer Sprachführung mit dem Inhalt "BALD LINKS ABBIEGEN. DORT BEFINDET SICH EINE UNTERFÜHRUNG (ÜBERFÜHRUNG). BITTE BEACHTEN!" Fig. 20B zeigt eine Situation, in der sich innerhalb einer vorgegebenen Entfernung (z. B. 300 m) mehrere Verzweigungsstellen befinden. Hier wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). ETWA 300 METER VORAUS LINKS FAHREN" bereitgestellt, gefolgt von einer Sprachführung mit dem Inhalt "BALD RECHTS ABBIEGEN. DANN LINKS ABBIEGEN. DORT BEFINDET SICH EINE UNTERFÜHRUNG (ÜBERFÜHRUNG). BITTE BEACHTEN!"
Die Fig. 20C - 20E zeigen Situationen, in denen sich innerhalb einer vorgegebenen Entfernung eine Folge von Verzweigungspunkten befinden. Im Fall von Fig. 20C wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). ETWA 300 METER VOR- AUS RECHTS FAHREN" bereitgestellt, gefolgt von einer Sprachführung mit dem Inhalt "BALD RECHTS ABBIEGEN. DANN 500 METER WEITER LINKS ABBIEGEN. DORT BEFINDET SICH EINE UNTERFÜHRUNG (ÜBERFÜHRUNG). BITTE BEACHTEN!" Im Fall von Fig. 20D wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). ETWA 300 METER VORAUS RECHTS FAHREN. DORT BEFINDET SICH EINE UNTERFÜHRUNG (ÜBERFÜHRUNG). BITTE BEACHTEN!" bereitgestellt, gefolgt von einer Sprachführung mit dem Inhalt "BALD RECHTS ABBIEGEN. DORT BEFINDET SICH EINE UNTERFÜHRUNG (ÜBERFÜHRUNG). 500 METER DANACH LINKS FAHREN. BITTE BEACHTEN!" Im Fall von Fig. 20E wird eine Sprachführung mit dem Inhalt "(Piepton). ETWA 300 METER VORAUS RECHTS FAHREN. DORT BEFINDET SICH EINE UNTERFÜHRUNG (ÜBERFÜHRUNG)" bereitgestellt, gefolgt von einer Sprachführung mit dem Inhalt "RECHTS ABBIEGEN. DORT BEFINDET SICH EINE UNTERFÜHRUNG (ÜBERFÜHRUNG). 500 METER DANACH LINKS FAHREN. DORT BEFINDET SICH EINE UNTERFÜHRUNG (ÜBERFÜHRUNG). BITTE BEACHTEN!"
Fig. 21 zeigt ein Diagramm zum Beschreiben einer Sprachführung an Verzweigungspunkten anhand spezifischer Beispiele von Bildschirmfenstern. Fig. 21A zeigt ein Führungsbeispiel für einen Fall, in dem sich unmittelbar anschließend an eine Kreuzung eine Überführung befindet, und Fig. 21B zeigt ein Führungsbeispiel für einen Fall, in dem sich unmittelbar nach einem Abbiegevorgang nach links an einem Verzweigungspunkt ein Tunnel befindet.
Nachstehend wird eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf Fig. 22 beschrieben. Fig. 22 zeigt ein Diagramm einer anderen Ausführungsform zum Darstellen eines Beispiels einer komplizierten Kreuzungsstruktur. Diese Figur zeigt die "Kreuzung Iidabashi", an der sechs Straßen abzweigen. Weil eine lediglich auf einer LINKS-/RECHTS-Führung basierende Führung an einer solch komplizierten Kreuzung schwer verständlich ist, werden, nachdem die Fahrtrichtung durch eine Sprachführung mitgeteilt wurde, an der Kreuzung dargestellte Richtungsnamen (1) - (5) zusätzlich durch Sprachausgabe mitgeteilt. Außerdem wird, wenn an einer Kreuzung kein Richtungsnamen dargestellt wird, die Tatsache, daß kein Richtungsnamen vorhanden ist, durch Sprachausgabe mitgeteilt. Der Richtungsname wird in Form von Daten in den Zieldaten von Fig. 3(D) bereitgestellt. Verbotene Abbiegevorgänge sind (2) → (1), (3) → (2), (5) → (3), (5) → (4). Weil die Abbiegevorgänge (1) → (3), (3) → (1) nicht mißverständlich sind, wird hierfür keine Sprachführung bereitgestellt.
Fig. 23 zeigt als Modifikation der Erfindung ein Ablaufdiagramm zum Darstellen einer Verarbeitung zum Ändern von Sprachausdrücken, wenn eine Abstands- oder Entfernungsabweichung aufgetreten ist. Im erfindungsgemäßen Fahrzeugnavigationssystem wird die Fahrzeugposition auf der Karte basierend auf einer Abbiegevorgangsbestimmung korrigiert, wenn während der Routenführung an einer Kreuzung nach links oder rechts abgebogen werden soll, und es wird eine Kartenanpassungsoperation ausgeführt. Wenn ein langer Abschnitt vorhanden ist, an dem eine Führung, z. B. für einen Abbiegevorgang nach links oder rechts, nicht bereitgestellt wird, kann die vorstehend erwähnte Korrektur jedoch nicht ausgeführt werden. Daher besteht, wenn ein Abschnitt, entlang dem keine Führung bereitgestellt wird, sich über eine Entfernung erstreckt, die größer ist als eine vorgegebene Entfernung, die Möglichkeit, daß die Fahrzeugposition auf der Karte abweicht.
Daher wird, wenn ein Abschnitt, entlang dem keine Führung bereitgestellt wird, sich über eine Entfernung erstreckt, die größer ist als eine vorgegebene Entfernung, entschieden, daß eine "Entfernungsabweichung" aufgetreten ist, woraufhin die Sprachausgabe geändert werden kann. Zu diesem Zweck wird die Audioführung in verschiedene Phrasen geteilt, d. h. "Piepton" (Führungston), Führungsentfernung oder -abstand, Kreuzungsname und Fahrtrichtung, usw., so daß jede Phrase, mit Ausnahme des "Pieptons", geändert werden kann. Eine Bestimmung, ob eine Audioausgabe erzeugt werden soll, wird phrasenweise ausgeführt, und eine Führungs- Audioinformation wird erzeugt, um insbesondere mit der Führungsentfernung in Beziehung stehende Phrasen auszuschließen, z. B. "ETWA 700 METER VORAUS" oder "ETWA 300 METER VOR- AUS". Außer dem Fall, in dem ein Abschnitt, entlang dem keine Führung bereitgestellt wird, sich über eine Entfernung erstreckt, die größer ist als eine vorgegebene Entfernung, als Bedingung für eine "Entfernungsabweichung" verwendet wird, tritt auch ein Fall auf, in dem das Fahrzeug entlang einer abgerufenen Route gefahren ist, nachdem es von einem Ort (z. B. einem Parkplatz) abgefahren ist, der nicht in der Datenbasis gespeichert ist. Auch dieser Fall stellt eine "Entfernungsabweichung" dar, wobei die geeignete Führungs- Audioinformation erzeugt wird, bis eine Position durch den nächsten Abbiegevorgang nach links oder rechts an einer Kreuzung korrigiert wird.
Daher wird erfindungsgemäß, wie vorstehend beschrieben, bevor die Ist-Position eines Fahrzeugs einen Verzweigungspunkt bzw. eine Kreuzung erreicht, an der eine Führung auf einer abgerufenen Route erforderlich ist, die am Verzweigungspunkt bzw. an der Kreuzung als nächstes einzuschlagende Fahrtrichtung durch Sprach- und Displayausgabe angezeigt. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Fall auftritt, in dem die empfohlene Route einen komplizierten Verzweigungspunkt des Typs aufweist, gemäß dem die Fahrtrichtung durch eine Sprachausgabe wie vorwärts, rückwärts, links, rechts, schräg nach links oder schräg nach rechts nicht spezifiziert werden kann, ist der Fahrer dennoch in der Lage, seine Fahrt zuverlässig fortzusetzen, indem er in einer vorgegebenen Entfernung vor dem Verzweigungspunkt über die Straße, die er nehmen sollte, informiert wird. Insbesondere werden, wenn an einem Verzweigungspunkt eine Überführung und eine dazu parallele Straße, eine Unterführung und eine dazu parallele Straße vorhanden sind oder ein Verzweigungspunkt mit einer komplizierten Form des in Fig. 25 dargestellten Typs existiert, Straßeninformationen für eine Straße bereitgestellt, auf der auf der empfohlenen Route gefahren werden sollte, z. B. wird eine Überführung, eine Unterführung oder ein Tunnel in der Form "NEHMEN SIE DIE ÜBERFÜHRUNG" oder "NEHMEN SIE DIE UNTERFÜHRUNG" angezeigt. Dadurch kann eine zuverlässige Führung an einem komplizierten Verzweigungspunkt mit vielen Abzweigungen bereitgestellt werden.
Insbesondere kann an einem komplizierten Verzweigungspunkt bzw. einer komplizierten Kreuzung des in Fig. 25 oder Fig. 21B dargestellten Typs ein Fall auftreten, gemäß dem sich unmittelbar nach einem Rechts- oder Linksabbiegevorgang ein komplizierter Verzweigungspunkt befindet, wie in Fig. 25 bei (1) dargestellt, wobei es für den Fahrer schwieriger ist, zu erkennen, ob eine Unterführung oder eine Überführung vorhanden ist oder nicht, als in dem Fall, in dem der komplizierte Verzweigungspunkt sich in Fahrtrichtung voraus befindet, wie bei (2) dargestellt. (Wenn der komplizierte Verzweigungspunkt sich in Geradeausrichtung befindet, kann visuell festgestellt werden, ob eine Überführung oder eine Unterführung vorhanden ist, so daß der Fahrer mit Hilfe des Displays ausreichend Zeit hat, die Richtung, in die er fahren sollte, zu verifizieren.) Indem der Fahrer über das Vorhandensein des komplizierten Verzweigungspunktes im voraus durch eine Sprachinformation informiert wird, wird der Fahrer nicht überrascht sein und kann eine zuverlässige Führung bereitgestellt werden.
In dieser Ausführungsform ist die Anordnung derart, daß eine Überführung, eine Unterführung oder einen Tunnel darstellende Straßeninformationsdaten als Straßendaten in der Informationsspeichereinrichtung gespeichert sind. Es kann jedoch eine Anordnung verwendet werden, gemäß der diese Daten nicht als Straßeninformationen sondern als Verzweigungspunktdaten in der Informationsspeichereinrichtung gespeichert sind. Durch Speichern der Straßeninformationsdaten als Straßendaten können jedoch leicht Daten gespeichert werden, die den eine Verbindung zwischen Straßen anzeigenden Zustand anzeigen, z. B. als Informationen, die anzeigen, daß die Einfährt in eine Straße von einer anderen Straße verboten ist. D. h., daß im Vergleich zu einem Fall, in dem Straßeninformationsdaten als Verzweigungspunktdaten gespeichert sind, weniger Daten benötigt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen spezifischen Ausführungsformen beschränkt, sondern innerhalb des durch die beigefügten Patentansprüche definierten Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung können zahlreiche Modifikationen vorgenommen werden.

Claims

1. Navigationssystem für ein Fahrzeug mit:

a) einer Ist-Positionserfassungseinrichtung (101) zum Berechnen einer Ist-Position des Fahrzeugs;

b) einer Eingabeeinrichtung (102) zum Eingeben von zum Berechnen einer Route erforderlichen Informationen;

c) einer Ausgabeeinrichtung (103) zum Bereitstellen von Informationen zum Ausführen einer Routenführung;

d) einer Informationsspeichereinrichtung (104), in der alle zum Ausführen einer Routenführung erforderlichen Daten gespeichert sind;

e) einer Routenberechnungseinrichtung (105) zum Berechnen einer Route basierend auf den durch die Eingabeeinrichtung (102) eingegebenen Informationen; und

f) einer Zentraleinheit (108) mit einer Routenspeichereinrichtung (106) zum Zwischenspeichern der durch die Routenberechnungseinrichtung (105) berechneten Route und einer Führungssteuerungseinrichtung (107) zum Ausgeben von mit der Route in Beziehung stehenden Führungsinformationen an die Ausgabeeinrichtung;

g) wobei die Führungssteuerungseinrichtung (107) aufweist:

g1) eine Bestimmungseinrichtung (S43, S44, S46) zum Bestimmen, ob in der Routenspeichereinrichtung (106) Zielrichtungsdaten einer an einem Verzweigungspunkt abgehenden Straße verfügbar sind oder nicht, wobei die Zielrichtungsdaten Führungsinformationen darstellen, die den Fahrer anweisen, welche Straße er nehmen sollte;

g2) eine Recheneinrichtung (S44, S45, S46) zum Berechnen der Fahrtrichtung am Verzweigungspunkt basierend auf einer Winkeldifferenz zwischen der abgehenden Straße und der Zufahrtstraße, wobei, wenn bestimmt wird (S44), daß Zielrichtungsdaten verfügbar sind (S46), Führungsinformationen basierend auf den Zielrichtungsdaten an die Ausgabeeinrichtung ausgegeben werden; und

wobei, wenn bestimmt wird, daß keine Zielrichtungsdaten verfügbar sind, die Fahrtrichtung am Verzweigungspunkt durch die Recheneinrichtung berechnet wird (S45) und Führungsinformationen basierend auf der berechneten Fahrtrichtung an die Ausgabeeinrichtung ausgegeben werden.

2. System nach Anspruch 1, wobei die Führungssteuerungseinrichtung (107) eine Bestimmungseinrichtung aufweist, um zu bestimmen, ob in der Informationsspeichereinrichtung (104) Straßenführungszusatzinformationsdaten der durch die Routenberechnungseinrichtung (105) berechneten Route für einen vorgegebenen Bereich jenseits des Verzweigungspunkts vorhanden sind, wobei die Straßenführungszusatzinformationsdaten Daten sind, die Merkmale einer Straße enthalten, um die Straße näher zu spezifizieren, so daß ein Fahrer die zu nehmende Straße basierend auf den Merkmalen leichter identifizieren kann, und wobei, wenn Straßenführungszusatzinformationsdaten verfügbar sind, die Straßenführungszusatzinformationsdaten den dem Verzweigungspunkt zugeordneten Führungsinformationen hinzugefügt werden.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ausgabeeinrichtung (103) aufweist: eine Displayeinrichtung (110) zum Bereitstellen von zum Ausführen einer Routenführung erforderlichen Informationen auf einem Bildschirm und/oder eine Sprachausgabeeinrichtung zum Bereitstellen von zum Ausführen einer Routenführung erforderlichen Informationen durch Sprache, und wobei die Führungssteuerungseinrichtung (107) eine Displaysteuerungseinrichtung (112) zum Ausgeben der Führungsinformationen an die Displayeinrichtung (110) und/oder eine Sprachsteuerungseinrichtung (113) zum Ausgeben der Führungsinformationen an die Sprachausgabeeinrichtung (111) aufweist.

4. System nach Anspruch 3, wobei die Displaysteuerungseinrichtung (112) basierend auf den Zielrichtungsdaten eine eine Richtung anzeigende Pfeilinformation an die Ausgabeeinrichtung (103) ausgibt, und wobei die Displayeinrichtung (110) basierend auf der Pfeilinformation einen Pfeil auf dem Bildschirm darstellt.

5. Navigationssystem für ein Fahrzeug mit:

e) einer Routenberechnungseinrichtung (205) zum Berechnen einer Route basierend auf den durch die Eingabeeinrichtung (102) eingegebenen Informationen; und

g) wobei die Führungssteuerungseinrichtung (107) aufweist: eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob in der Informationsspeichereinrichtung (104) Straßenführungszusatzinformationsdaten der durch die Routenberechnungseinrichtung (105) berechneten Route für einen vorgegebenen Bereich jenseits des Verzweigungspunkts verfügbar sind, wobei die Straßenführungszusatzinformationsdaten Daten sind, die Merkmale einer Straße enthalten, um die Straße näher zu spezifizieren, so daß ein Fahrer die zu nehmende Straße basierend auf den Merkmalen leichter identifizieren kann, und wobei, wenn Sträßenführungszusatzinformationsdaten verfügbar sind, die Straßenführungszusatzinformationsdaten den dem Verzweigungspunkt zugeordneten Führungsinformationen hinzugefügt werden.

6. System nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Informationsspeichereinrichtung (104) zum Ausführen der Routenführung erforderliche Daten in Zuordnung zu jeweiligen Straßen speichert, die mit jedem Verzweigungspunkt verbunden sind, und die durch die Routenberechnungseinrichtung (105) berechnete Route als Straßenfolge speichert, und wobei die Bestimmungseinrichtung bestimmt, daß die Straßenführungszusatzinformationsdaten den dem Verzweigungspunkt zugeordneten Führungsinformationen hinzugefügt werden sollen, wenn unter den in der Straßenfolge der Route gespeicherten Daten die Daten einer Straßenfolge innerhalb eines vorgegebenen Abstands jenseits des Verzweigungspunkts, an dem eine Führung erforderlich ist, oder die Daten einer Straßenfolge bis zu einer Straße, die einen vorgegebenen Abstand überspannt, die Straßenführungszusatzinfofmationsdaten enthalten.

7. System nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Bestimmungseinrichtung bestimmt, daß den dem Verzweigungspunkt zugeordneten Führungsinformationen Straßenführungszusatzinformationen hinzugefügt werden sollen, die bei einer Annäherung an den Verzweigungspunkt zuerst erhalten werden.

8. System nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Straßenführungszusatzinformationsdaten eine Überführung, eine Straße entlang einer Überführung, eine Unterführung, eine Straße entlang einer Unterführung oder einen Richtungsnamen für eine Fahrtrichtung an einem Verzweigungspunkt darstellen.