DE4212884C2 - Navigationssystem und Navigationsverfahren für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Navigationssystem nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 9 sowie ein Naviga­ tionsverfahren für ein Fahrzeug.

Fahrzeug-Navigationssysteme dienen im allgemeinen zur Anzeige der gegenwärtigen Position eines Fahrzeuges in bezug auf eine Fahrtroute zum Zwecke des Führens und Beschleunigens des Fahrvorganges an unbekannten Orten während der Nacht und dergleichen.

Fig. 13 zeigt in Form eines Blockschaltbildes ein typisches Beispiel eines bekannten Fahrzeug-Naviga­ tionssystems, das in der japanischen Patent-Offenle­ gungsschrift Nr. 1-119898 offenbart ist. Das darge­ stellte System enthält eine Anzeigevorrichtung 1 zum Anzeigen verschiedener erforderlicher Informationen. Eine Bereichsbestimmungseinrichtung 2 definiert einen Fahrtbereich, in welchem das Fahrzeug, an dem das System installiert ist, sich bewegen soll. Ein Kar­ tenspeicher 3 speichert Informationen über Straßen­ netze, eine Verschiedenheit von die Straßennetze bil­ denden Straßenabschnitten usw. Ein Zeitspeicher 4 speichert die Zeitabschnitte, die erforderlich sind zum Durchfahren bestimmter Straßenabschnitte zu be­ stimmten Zeiten, Daten und Monate. Eine Suchsbe­ reichs-Bestimmungseinrichtung 5 berechnet einen di­ rekten Abstand zwischen der gegenwärtigen Position des Fahrzeuges und einem Bestimmungsort zur Feststel­ lung eines Fahrtweg-Suchbereiches auf der Grundlage des so berechneten direkten Abstandes. Eine Fahrtweg- Sucheinrichtung 6 sucht nach jeder möglichen Kombina­ tion von Straßenabschnitten (nachfolgend einfach als "Fahrtwegsatz" bezeichnet) in dem bestimmten Bereich, welcher sich vom gegenwärtigen Fahrzeugstandort bis zum Bestimmungsort erstreckt, auf der Grundlage der im Kartenspeicher 3 gespeicherten Straßennetze.

Eine Fahrtweg-Bestimmungseinrichtung 7 bestimmt einen besonderen Fahrtwegsatz entsprechend dem kürzesten oder schnellsten Fahrtweg in bezug auf die Zeit auf der Grundlage der Zeitabschnitte, die erforderlich sind zum Durchfahren der jeweiligen Straßenabschnitte zum Bestimmungsort. Eine Lokalisierungseinrichtung 8 berechnet aufeinanderfolgend die Richtungen und Ab­ stände der Fahrt des Fahrzeuges und erfaßt eine ge­ schätzte gegenwärtige Position des Fahrzeuges. Ein Hervorhebungs-Signalgenerator 9 erzeugt ein Hervorhe­ bungssignal für die Anzeige des bestimmten zeitmäßig kürzesten Fahrtweges und der geschätzten gegenwärti­ gen Position des Fahrzeuges auf einer Straßenkarte in einer hervorgehobenen Weise.

Eine Führungseinrichtung 10 dient zur Lieferung des Hervorhebungssignals vom Signalgenerator 9 zur Anzeigevorrichtung 1 zur Führung des Fahrzeuges und speichert im Zeitspeicher 4 die tatsächlichen Zeit­ spannen, die erforderlich sind zum Durchfahren der jeweiligen Straßenabschnitte.

Die Arbeitsweise des vorbeschriebenen bekannten Navi­ gationssystems, d. h. die Vorgänge zur Vorbereitung des zeitlich kürzesten Fahrtweges und die Führung des Fahrzeuges entlang diesem wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach Fig. 14 im einzelnen beschrie­ ben.

Zuerst wird im Schritt 61 bestimmt, ob eine Initiali­ sierung oder eine anfängliche Einstellung wie eine Bestimmung von der Bereichsbestimmungseinrichtung 2 vorliegt. Wenn eine solche Eingabe nicht gegeben ist, findet eine Programmabzweigung vom Schritt 61 zum Schritt 62 statt, wo Straßennetze, entlang denen das Fahrzeug sich gerade bewegt oder bewegt werden soll, auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung 1 angezeigt werden. Im Schritt 63 wird ein Zuwachs in der erfor­ derlichen Zeitspanne zum tatsächlichen Durchfahren jedes Straßenabschnittes aufeinanderfolgend im Zeit­ speicher 4 gespeichert, und dann kehrt das Programm zum Schritt 61 zurück.

Wenn andererseits im Schritt 61 eine Initialisie­ rungseingabe vorliegt wie die Eingabe eines Bestim­ mungsortes von der Bereichsbestimmungseinrichtung 2, werden im Schritt 64 Straßenabschnitte, die der an­ fänglich eingestellten Bedingung genügen, aus dem Kartenspeicher 3 ausgelesen.

Nachfolgend wird im Schritt 65 die zum Durchfahren jedes so ausgelesenen Straßenabschnittes erforderli­ che Zeitspanne aus dem Zeitspeicher 4 ausgelesen und im Schritt 66 sucht die Fahrtweg-Sucheinrichtung 6 nach jeder möglichen Kombination von Straßenabschnit­ ten, die einen durchgehenden Fahrtweg von der gegen­ wärtigen Position des Fahrzeuges zum Bestimmungsort bildet.

Im Schritt 67 wird die für jeden Fahrtweg zum Durch­ fahren der jeweiligen Straßenabschnitte erforderliche Gesamtzeit nacheinander berechnet.

Im Schritt 68 wird die kürzeste Fahrzeit berechnet, um den zeitlich kürzesten Fahrtweg zu finden, welcher dann im Schritt 69 im Zeitspeicher 4 gespeichert wird. Dann wird im Schritt 70 der so gefundene zeit­ lich kürzeste Fahrtweg auf dem Schirm der Anzeigevor­ richtung angezeigt, worauf wie im Schritt 62 eine Anzeige der Straßen- oder Verkehrsnetze oder der ge­ genwärtigen Position des Fahrzeuges erfolgt.

Danach wird im Schritt 71 bestimmt, ob das Fahrzeug am Bestimmungsort angekommen ist oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist, kehrt das Programm über eine "NEIN"-Abzweigung des Schrittes 71 wieder zum Schritt 71 zurück, um das Verfahren des Schrittes 71 wie er­ forderlich zu wiederholen. Wenn jedoch die Frage im Schritt 71 bejaht wird, geht das Programm zum Schritt 72 über, in dem eine Differenz zwischen der tatsäch­ lichen und der geschätzten Fahrtzeit für jeden Stra­ ßenabschnitt im Speicher 4 gespeichert wird. Dann wird im Schritt 73 der im Speicher 4 vorübergehend gespeicherte zeitlich kürzeste Fahrtweg gelöscht, und es erfolgt eine Rückkehr zum Schritt 61.

Zusammengefaßt bedeutet dies: Nachdem der Fahrer ei­ nen Bestimmungsort angibt, gibt die Suchbereichs-Be­ stimmungseinrichtung 5 einen Fahrtweg-Suchbereich vor auf der Grundlage der direkten Entfernung zwischen dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeuges und dem Bestimmungsort, und die Fahrtweg-Sucheinrichtung 6 sucht nach jedem möglichen Fahrtweg, über den das Fahrzeug den Bestimmungsort innerhalb des definierten Suchbereiches erreichen kann, auf der Basis von im Kartenspeicher 3 gespeicherten Straßennetzen. Die Fahrtweg-Bestimmungseinrichtung 7 berechnet die erfor­ derlichen Fahrzeiten für alle möglichen Fahrtwege auf der Grundlage der erforderlichen im Zeitspeicher 4 gespeicherten Fahrzeiten für die jeweiligen Straßen­ abschnitte und vergleicht sie miteinander, um den zeitlich kürzesten Fahrtweg zu finden. Dann erzeugt der Hervorhebungs-Signalgenerator 9 ein Signal zur Durchführung einer hervorgehobenen Anzeige des zeit­ lich kürzesten Fahrtweges.

Danach steuert in Abhängigkeit von einem Führungs­ startsignal die Führungseinrichtung 10 die Anzeige­ vorrichtung 1 zur Anzeige des zeitlich kürzesten Fahrtweges und des gegenwärtigen Standortes des Fahr­ zeuges in einer hervorgehobenen Weise, so daß der Fahrer sein Fahrzeug entlang der zeitlich kürzesten Fahrtroute führen kann.

Das dargestellte bekannte Fahrzeug-Navigationssystem hat jedoch die folgenden Nachteile. Wenn der Abstand zwischen dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeuges und dem Bestimmungsort zunimmt, wird auch der Suchbe­ reich zum Auffinden des besten Fahrtweges größer, so daß die Daten, die mögliche Fahrtwege (d. h. mögliche Kombinationen von Straßenabschnitten) von der gegen­ wärtigen Fahrzeugposition zum Bestimmungsort betref­ fen, sowie die Daten, die die erforderlichen Fahrzei­ ten zum Durchfahren der jeweiligen Straßenabschnitte für jeden der möglichen Fahrtwege betreffen, außer­ ordentlich ansteigen, wodurch eine große Speicherka­ pazität (RAM) erforderlich ist, um diese Daten zu speichern. Zusätzlich verlängert sich die Zeit zum Suchen dieser Daten. Wenn andererseits die Anzahl der zu suchenden möglichen Fahrtwege begrenzt wird, um die Verwendung von Speichern mit großer Kapazität und lange Suchzeiten zu vermeiden, kann es unmöglich wer­ den, den besten oder zeitlich kürzesten Fahrtweg ge­ nau zu bestimmen. Wenn darüber hinaus keine Wartezei­ ten an Verkehrssignalanlagen, Rechts- oder Linksab­ biegungen und dergleichen an Kreuzungen zwischen den jeweiligen Straßenabschnitten in Betracht gezogen werden, ist es schwierig, nicht nur den zeitlich kür­ zesten oder schnellsten Fahrtweg genau zu bestimmen, sondern auch das Fahrzeug entlang einer optimalen Fahrtroute zu führen.

Die EP 0 372 840 A2 offenbart ein Navigationssystem mit einer Anzeigevorrichtung zur Anzeige der gegen­ wärtigen Position eines Fahrzeugs, des Bestimmungs­ ortes des Fahrzeugs und von von der gegenwärtigen Position zum Bestimmungsort verlaufenden Fahrtwegen, einen Richtungsmesser, einen Entfernungssensor, einer Lokalisierungseinrichtung zur Feststellung der Posi­ tion des Fahrzeuges, einen Straßenkarteninformationen enthaltenden Speicher und einer Eingabevorrichtung für vom Fahrer einzugebende Informationen wie über den Bestimmungsort. Die Straßenkarteninformationen sind in drei Schichten unterteilt; die erste Schicht umfaßt Autobahnen und Hauptverkehrsstraßen, die zwei­ te Schicht die Straßen der ersten Schicht und weniger bedeutsame Hauptstraßen, und die dritte Schicht alle Straßen.

Es werden verschiedene Faktoren angegeben, die für die Bestimmung eines Fahrtweges von der gegenwärtigen Position zum Bestimmungsort verwendet werden können. Zu diesen Faktoren gehören die Gesamtfahrtzeit für einen Fahrtweg, die Gesamtkosten für einen Fahrtweg, die Gesamtzahl der Links- und Rechtsabbiegungen und die Anzahl der passierten Verkehrssignale. Dann wird eine Bewertungsfunktion durch Multiplikation jedes Faktors mit einem Wichtungsverhältnis zur Bildung eines Wichtungsfaktors und Summieren der Wichtungs­ faktoren bestimmt. Die Summe der mit den Wichtungs­ verhältnissen multiplizierten Faktoren ergibt den Wert 1.

Dieses bekannte Navigationssystem bestimmt die Ge­ samtfahrzeit für einen Fahrtweg jedoch nicht mit hin­ reichender Genauigkeit.

Es ist demgemäß die Aufgabe der vorliegenden Erfin­ dung, die bei den bekannten Fahrzeug-Navigationssy­ stemen auftretenden vorerwähnten Probleme zu überwin­ den.

Diese Aufgabe besteht demgemäß darin, ein verbesser­ tes Fahrzeug-Navigationssystem zur Verfügung zu stel­ len, sowie ein verbessertes Fahrzeug-Navigationsver­ fahren anzugeben, die in der Lage sind, die zeitlich kürzeste oder schnellste Fahrtroute zu einem Bestim­ mungsort in kurzer Zeit genau zu bestimmen und das Fahrzeug entlang dieser in einer genauen und wir­ kungsvollen Weise unabhängig von dem Abstand zwischen der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs und dem Be­ stimmungsort zu führen.

Diese Aufgabe wird für das Navigationssystem nach den Merkmalen des Oberbegriffs erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil jeweils der Ansprü­ che 1 und 9 angegebenen Merkmale und für das Verfah­ ren durch die jeweils in den Ansprüchen 13 und 21 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Navigationssysteme und -verfah­ ren ergeben sich aus den jeweils zugeordneten Unter­ ansprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispie­ les näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Fahrzeug-Naviga­ tionssystems,

Fig. 2 die Draufsicht auf eine Berührungstafel der Anzeigevorrichtung des Navigationssystems nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Fahrtweg-Suchein­ richtung des Navigationssystems nach Fig. 1,

Fig. 4 ein Blockschaltbild, das die innere Anord­ nung einer Fahrtweg-Extraktionseinrichtung des Navigationssystems nach Fig. 1 zeigt,

Fig. 5 ein Blockschaltbild, das die innere Anord­ nung einer Lokalisierungseinrichtung des Navigationssystem nach Fig. 1 zeigt,

Fig. 6 ein Blockschaltbild, das die innere Anord­ nung eines Hervorhebungs-Signalgenerators des Navigationssystems nach Fig. 1 zeigt,

Fig. 7 ein Blockschaltbild, das die innere Anord­ nung von Speichern gemäß Fig. 1 zeigt,

Fig. 8 ein Blockschaltbild, das die innere Anord­ nung einer Steuereinrichtung des Naviga­ tionssystems nach Fig. 1 zeigt,

Fig. 9 eine erläuternde Darstellung von drei Stra­ ßenbereichen bei einem großen Abstand zwi­ schen dem Standort des Fahrzeuges, bei dem das Navigationssystem nach Fig. 1 instal­ liert ist, und einem entfernten Bestim­ mungsort,

Fig. 10 ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise der Speicher und der Steuereinrichtung des Na­ vigationssystems nach Fig. 1 illustriert,

Fig. 11 ein Flußdiagramm, das einen Fahrtweg-Füh­ rungsvorgang des Navigationssystems nach Fig. 1 illustriert,

Fig. 12 ein Flußdiagramm, das einen Fahrtweg-Ex­ traktionsvorgang des Navigationssystems nach Fig. 1 illustriert,

Fig. 13 ein Blockschaltbild eines bekannten Fahr­ zeug-Navigationssystems, und

Fig. 14 ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise des bekannten Navigationssystems nach Fig. 13 illustriert.

Fig. 1 zeigt in Blockform die allgemeine Anordnung eines Fahrzeug-Navigationssystems, das nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. In dieser Figur sind die Elemente, die denen des bekannten Fahrzeug-Navigationssystems nach Fig. 13 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das Navigationssystem nach Fig. 1 enthält eine Anzei­ gevorrichtung 1 mit einem Schirm zur Anzeige ver­ schiedener Informationen, eine Bedienungseinrichtung 20, die durch den Fahrer des Fahrzeuges, bei dem das Navigationssystem installiert ist, gehandhabt werden kann, um einen Bestimmungsort, Bedingungen für die Fahrtwegsuche und Fahrtwegextraktion und dergleichen vorzugeben, eine Speichereinrichtung 30 zum Speichern verschiedener Informationsteile, die als Bedingungen für die Fahrtwegsuche und Fahrtwegextraktion verwen­ det werden, eine Berechnungseinrichtung 40 zum Be­ rechnen und Erzeugen verschiedener Informationsteile, die für die Fahrtwegsuch- und Fahrtwegextraktions- Bedingungen verwendbar sind, und eine Fahrtwegsuch- Steuereinrichtung 50 zum Steuern der Fahrtwegsuche und Fahrtwegextraktion auf der Grundlage der Koordi­ naten des Bestimmungsortes sowie der Fahrtwegsuch- und Fahrtwegextraktions-Bedingungen, wie sie durch den Fahrer über die Bedienungseinrichtung 20 vorgege­ ben sind.

Das Navigationssystem enthält weiterhin: eine Aus­ wahleinrichtung 55 zur Auswahl der erforderlichen Daten aus der Speichereinrichtung 30 und aus dem Aus­ gangssignal der Berechnungseinrichtung 40, eine Fahrtweg-Sucheinrichtung 60 zum Auslesen erforderli­ cher Daten aus der Speichereinrichtung 30 und der Berechnungseinrichtung 40 über die Auswahleinrichtung 55 und zum Suchen auf der Grundlage der so ausgelese­ nen Daten aller möglichen Kombinationen von Straßen­ abschnitten (im folgenden als "Fahrtwegsätze" be­ zeichnet) einschließlich aller möglichen Kombinatio­ nen von Straßen höherer Ordnung (im folgenden als "Hauptstraßensätze" bezeichnet), von denen jede Kom­ bination vom gegenwärtigen Standort des Fahrzeuges zum Bestimmungsort führt, eine Fahrtweg-Extraktions­ einrichtung 70 zum Auslesen von Daten aus der Spei­ chereinrichtung 30 und der Berechnungseinrichtung 40 über die Auswahleinrichtung 55 und Herausziehen auf der Grundlage der so ausgelesenen Daten aller mögli­ chen Straßensätze oder Hauptstraßensätze, die einen optimalen Fahrtweg vom gegenwärtigen Standort des Fahrzeuges zum Bestimmungsort bilden, eine Lokalisie­ rungseinrichtung 8 zum Berechnen der summierten Rich­ tungen und Entfernungen der Fahrt des Fahrzeuges und zum Bestimmen auf der Grundlage der summierten Rich­ tungen und Entfernungen eines geschätzten gegenwärti­ gen Standortes des Fahrzeuges, einen Hervorhebungs- Signalgenerator 9, der ein Signal zur Anzeige des vorbestimmten optimalen Fahrtweges und des geschätz­ ten gegenwärtigen Standortes des Fahrzeuges aus einem Straßennetz auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung 1 in einer hervorgehobenen Weise erzeugt, und eine Füh­ rungseinrichtung 10 zur Lieferung von Signalen zur Anzeigevorrichtung 1 für die Anzeige des zeitlich kürzesten Fahrtweges und des geschätzten gegenwärti­ gen Standortes des Fahrzeuges auf dem Straßennetz in hervorgehobener Darstellung für eine geeignete Füh­ rung des Fahrzeuges und zum Speichern der tatsächli­ chen Zeiten, die erforderlich sind zum Durchfahren der jeweiligen Straßenabschnitte des optimalen Fahrt­ weges, in die Speichereinrichtung 30.

Der Schirm der Anzeigevorrichtung 1 kann aus Flüssig­ kristallen, einer Kathodenstrahlröhre, einem Elektro­ lumineszenzschirm usw. bestehen. Die Bedienungsein­ richtung 20 ist vom Schirmeingabetyp (d. h. Berüh­ rungstafeltyp), bei der eine Vielzahl von infrarot­ lichtemittierenden und -empfangenden Elementen auf der Rückseite des Schirmes entlang dessen Pheripherie angeordnet sind, zum Erfassen solcher Koordinaten­ punkte auf dem Schirm, die von einem einen durch ein entsprechendes lichtemittierendes Element ausgesand­ ten lichtstrahlunterbrechenden Finger des Fahrers berührt werden.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist die Bedienungsein­ richtung 20 eine transparente Berührungstafel 21 auf, durch die der Fahrer eine Straßenkarte in Form eines Netzes von Straßen beobachten kann, die auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung 1 in Abhängigkeit von der Bedienung einer der Tasten auf der Oberfläche der Bedienungseinrichtung 20 durch den Fahrer angezeigt wird, und welches durch einen Finger des Fahrers be­ rührt werden kann, um einen Bestimmungsort auf dem angezeigten Straßennetz vorzugeben. Die Berührungs­ tafel 21 hat eine Berührungstaste 22 für die Vorgabe eines Bestimmungsortes, eine Berührungstaste 23 für die Auswahl eines gewünschten Fahrtwegsuch-Bedingung und einer gewünschten Fahrtwegextraktions-Bedingung, eine Führungsstarttaste 24 zum Starten der Anzeige gewünschter Informationen wie dem ausgewählten Stra­ ßennetz, einem herausgezogenen Fahrtweg, einem ge­ schätzten gegenwärtigen Standort des Fahrzeuges usw., und Anzeigertasten 25 zum Bewegen eines Positionsan­ zeigers auf dem Schirm in vertikaler und horizontaler Richtung.

Die Speichereinrichtung 30 weist Speicher mit einer großen Kapazität auf zum Speichern einer großen Da­ tenmenge wie den verschiedenen Arten von Straßenkar­ ten. Die Speichereinrichtung 30 enthält Festwertspei­ cher (ROM) wie einen CD ROM, eine optische Scheibe usw., sowie lese- und schreibbare Speicher wie einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff usw.

Genauer gesagt, weist, wie in Fig. 7 gezeigt ist, die Speichereinrichtung 30 eine Mehrzahl von nicht­ schreibbaren Speichern 31 und eine Mehrzahl von lese- und schreibbaren Speichern 32 auf. Die nicht-schreib­ baren Speicher 31 enthalten einen ersten Gesamtstra­ ßenkarten-Speicher 311 zum Speichern von Gesamtstra­ ßenkarten, einen zweiten Hauptstraßenkarten-Speicher 312 zum Speichern von Hauptstraßenkarten und dritte bis n-te Festwertspeicher 313 bis 31n. Die lese- und schreibbaren Speicher 32 enthalten einen ersten Ge­ samtstraßen-Fahrtzeitspeicher 321 zum Speichern jeder Zeitspanne, die erforderlich ist zum Durchfahren je­ des Straßenabschnittes in den Gesamtstraßenkarten, einen zweiten Hauptstraßen-Fahrtzeitspeicher 322 zum Speichern jeder Zeitspanne, die erforderlich ist zum Durchfahren jedes Straßenabschnittes in den Haupt­ straßenkarten, einen dritten Verkehrssignal-Warte­ zeitspeicher 323 zum Speichern einer Zeitspanne für das Warten auf jeden Wechsel der Verkehrssignale, und vierte bis n-te Speicher mit direktem Zugriff 324 bis 32n.

Wie in Fig. 8 dargestellt ist, enthält die Berech­ nungseinrichtung 40 eine Zähleinrichtung 401 zum Zäh­ len der Anzahl der nach rechts oder nach links erfol­ genden Abbiegungen, sowie zweite bis n-te Rechner 402 bis 40n.

Die Fahrtwegsuch-Steuereinrichtung 50 bestimmt, wie die Fahrtwegsuche und Fahrtwegextraktion durchgeführt wird auf der Grundlage des Koordinatenpunktes des Bestimmungsortes, der Fahrtwegsuch-Bedingung und der Fahrtwegextraktions-Bedingung, die von der transpa­ renten Berührungstafel 21 ausgegeben werden, sowie der Koordinaten des gegenwärtigen Standortes des Fahrzeuges, die von der Lokalisierungseinrichtung 8 ausgegeben werden, zur Steuerung der Auswahleinrich­ tung 55 und der Fahrtweg-Sucheinrichtung 60.

Die Fahrtweg-Sucheinrichtung 60 liest in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Fahrtwegsuch-Steuerungeinrich­ tung 50 die der Fahrtwegsuch-Bedingung angepaßten spezifischen Daten über die Auswahleinrichtung 55 aus der Speichereinrichtung 30 aus.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, enthält die Fahrtweg- Sucheinrichtung 60 eine Straßenabschnitt-Sucheinrich­ tung 61, die nach Straßenabschnitten in einen von der gegenwärtigen Position des Fahrzeuges zum Bestim­ mungsort führenden Fahrtweg enthaltenden Straßennet­ zen sucht, und eine Fahrtwegsatz-Sucheinrichtung 62, die nach Fahrtwegsätzen von der gegenwärtigen Fahr­ zeugposition zum Bestimmungsort sucht.

Wenn die Fahrtwegextraktions-Bedingung die Anzahl von Abbiegungen nach rechts oder links oder andere Infor­ mationsstücke benötigt, werden Daten, die Sätze von möglichen Fahrtwegen vom gegenwärtigen Standort des Fahrzeuges zum Bestimmungsort betreffen, zu der Zähl­ einrichtung 401 in der Berechnungseinrichtung 40 so­ wie zu anderen entsprechenden Rechnern 402 bis 40n gegeben.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, enthält die Fahrtweg- Extraktionseinrichtung 70: einen Taktgeber 71 zum Erzeugen eines der gegenwärtigen Zeit entsprechenden Zeitsignals, einen Addierer 72, der basierend auf dem Zeitsignal des Taktgebers 71 und der von der Fahrt­ weg-Sucheinrichtung 60 ausgegebenen Fahrtwegextrak­ tions-Bedingung über die Auswahleinrichtung 55 Infor­ mationen aus der Speichereinrichtung 30 ausliest, wie die Zeitspannen, die erforderlich sind zum Durchfah­ ren der jeweiligen Straßenabschnitte jedes Straßen­ satzes von der gegenwärtigen Position des Fahrzeuges zum Bestimmungsort, eine Wartezeit an jeder Kreuzung entlang jedes Straßensatzes für die Verkehrssignale, usw., sowie andere Informationsstücke wie die Gesamt­ zahl der Abbiegungen nach rechts oder links, die er­ forderlich sind, um das Fahrzeug entlang jedes Stra­ ßensatzes zum Bestimmungsort zu bringen, usw. aus der Berechnungseinrichtung 40, die Ergebnisse dieser Be­ rechnungen für jeden Straßensatz in eine vom Fahrer geforderte geeignete Form umwandelt und diese auf sum­ miert, eine Fahrtweg-Auswahleinrichtung 73 zur Durch­ führung eines Vergleiches zwischen den so umgewandel­ ten und aufsummierten Ergebnissen des Addierers 72 zur Auswahl eines optimalen Fahrtweges, und einen Zwischenspeicher 74 zum vorübergehenden Speichern des so ausgewählten optimalen Fahrtweges.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, enthält die Lokali­ sierungseinrichtung 8 einen Richtungssensor 81 zur Erfassung der Fahrtrichtung des Fahrzeuges auf der Grundlage des Erdmagnetismus, einen Entfernungssensor 82 zum Erfassen der vom Fahrzeug zurückgelegten Ent­ fernung, beispielsweise auf der Grundlage der Gesamt­ drehzahl eines Rades des Fahrzeuges, einen Rechner 83 zum Berechnen der aufsummierten Richtungen und Ent­ fernungen des zurückgelegten Fahrzeugweges, und eine Bestimmungseinrichtung 84 für den geschätzten gegen­ wärtigen Standort des Fahrzeuges auf der Grundlage der vom Rechner 83 durchgeführten Berechnungen, die ein Ausgangssignal mit dem geschätzten gegenwärtigen Standort des Fahrzeuges entsprechenden Daten erzeugt.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, enthält der Hervorhebungs­ signal-Generator eine Fahrtweghervorhebungs-Einrich­ tung 91 zum Erzeugen eines Signals für die Anzeige der ausgewählten oder von der Fahrtweg-Extraktions­ einrichtung 70 herausgezogenen optimalen Fahrtroute in hervorgehobener Weise, sowie eine Standorthervor­ hebungs-Einrichtung 92 zur Erzeugung auf der Grundla­ ge des Ausgangssignals der Lokalisierungseinrichtung 8 eines Blinksignals für die Anzeige der geschätzten gegenwärtigen Fahrzeugposition in einer blinkenden Weise.

Die Führungseinrichtung 10 liefert in Abhängigkeit vom Führungsstartsignal der Führungsstarttaste 24 zur. Anzeigevorrichtung 1 ein Straßennetzsignal, das für das Straßennetz, in welchem die Fahrt geplant ist, repräsentativ ist, das Anzeigeblinksignal von der Standorthervorhebungs-Einrichtung 92 und das Hervor­ hebungssignal für die kürzeste Fahrtroute, welches gemäß dem durch den Fahrer über die Bedienungsein­ richtung 20 vorgegebenen Bestimmungsort erzeugt wur­ de, sowie die Fahrtwegsuch-Bedingung und die Fahrt­ wegextraktions-Bedingung, so wie sie durch den Fahrer festgelegt wurden.

Unterschiede (Zunahmen oder Abnahmen) zwischen der geschätzten Fahrzeit und der tatsächlichen Fahrzeit, die für die tatsächliche Fahrt des Fahrzeuges für jeden Straßenabschnitt und jeden Hauptstraßenab­ schnitt aufgenommen wurde, werden im Gesamtstraßen- Fahrzeitspeicher und im Hauptstraßen-Fahrtzeitspei­ cher gespeichert, die sich in der Speichereinheit 30 befinden.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des vorbeschriebe­ nen Navigationssystems im einzelnen erläutert.

Wenn keine Eingabe für eine anfängliche Einstellung vorliegt, zeigt die Anzeigevorrichtung 1 ein Straßen­ netz an, in welchem sich das Fahrzeug bewegt, wobei die gegenwärtige Position des Fahrzeuges beispiels­ weise durch Blinken hervorgehoben ist. Wenn jedoch eine anfängliche Einstellung eingegeben ist, wie ein Bestimmungsort, eine Fahrtwegsuch-Bedingung, eine Fahrtwegextraktions-Bedingung, usw., wird ein optima­ ler Fahrtweg von der gegenwärtigen Position des Fahr­ zeuges zum Bestimmungsort vorbereitet und auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung 1 zusammen mit dem Straßennetz und einer geschätzten gegenwärtigen Posi­ tion des Fahrzeuges angezeigt.

Insbesondere, wenn der Fahrer den Bestimmungsort, die Fahrtwegsuch-Bedingung und die Fahrtwegextraktions- Bedingung vorgibt, bestimmt die Fahrtwegsuch-Steuer­ einrichtung 50 einen Fahrtwegsuch-Vorgang und einen Fahrtwegextraktions-Vorgang auf der Grundlage der Koordinatenwerte der gegenwärtigen Position des Fahr­ zeuges und des Bestimmungsortes sowie der Daten be­ treffend die Fahrtwegsuch-Bedingung und die Fahrtweg­ extraktions-Bedingung.

In diesem Fall liest die Fahrtweg-Sucheinrichtung 60 zuerst über die Auswahleinrichtung 55 aus den Stra­ ßennetzdaten, die im Gesamtstraßenkarten-Speicher 311 und im Hauptstraßenkarten-Speicher 312 in der Spei­ chereinrichtung 30 gespeichert sind, Daten um mögli­ che Fahrtwege von der gegenwärtigen Position des Fahrzeuges zum Bestimmungsort herum auf der Grundlage der bestimmten Fahrtwegsuch- und Fahrtwegextraktions- Wege, und sucht nach jedem möglichen Fahrtwegsatz, der sich vom gegenwärtigen Standort des Fahrzeuges zum Bestimmungsort hin erstreckt.

Wenn in dieser Hinsicht keine bestimmte Fahrtwegsuch- Bedingung vorgegeben ist und wenn die Entfernung zwi­ schen der gegenwärtigen Position des Fahrzeuges und dem Bestimmungsort größer ist als ein vorgegebener Wert (z. B. 50 km), wird der gesuchte Fahrtwegsatz geteilt, z. B. in drei Bereiche, d. h. einen ersten bis dritten Bereich, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Der erste Bereich erstreckt sich von der gegenwärtigen Position P₁ des Fahrzeuges zu einer ersten Kreuzung P₂ einer Hauptstraße, die der gegenwärtigen Position des Fahr­ zeuges am nächsten ist; der zweite Bereich erstreckt sich von der ersten Kreuzung P₂ zu einer zweiten Kreuzung P₃ der Hauptstraße, die dem Bestimmungsort am nächsten ist; und der dritte Bereich erstreckt sich von der zweiten Kreuzung P₃ zum Bestimmungsort P₄. Für jeden dieser Bereich wird dieselbe Fahrtweg­ satz-Suche durchgeführt, so wie sie vorstehend be­ schrieben.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die für den ersten und dritten Bereich verwendeten Straßennetz­ daten die im Gesamtstraßenkarten-Speicher gespei­ cherten Gesamtstraßendaten, während die für den zwei­ ten Bereich verwendeten Straßennetzdaten die im Hauptstraßenkarten-Speicher 312 gespeicherten Haupt­ straßennetzdaten sind.

Zusätzlich, wenn die Fahrtwegextraktions-Bedingung, wie die Anzahl der Abbiegungen nach rechts oder links, Wartezeichen für die Verkehrssignale usw. vom Fahrer über die Bedienungseinrichtung 20 in die Fahrtwegsuch-Steuereinrichtung 50 eingegeben sind, werden Informationen über den gesuchten Fahrtwegsatz in die Berechnungseinrichtung 40 eingegeben.

Nachfolgend liest auf der Grundlage der Fahrtwegex­ traktions-Bedingung die Fahrtweg-Extraktionseinrich­ tung 70 die notwendigen Daten für das Herausziehen des optimalen Fahrtweges, wie die zum Durchfahren der jeweiligen Straßenabschnitte in jedem Fahrtwegbereich erforderlichen Fahrzeiten, die erforderlichen Warte­ zeichen an Verkehrssignalen an den jeweiligen Kreu­ zungen, die erforderlichen Wartezeiten für Abbiegun­ gen nach rechts oder links entlang des Fahrtwegsatzes in jedem Fahrtwegbereich usw. für das bestimmte Datum und die Zeit (d. h. Monat, Tag der Woche, Zeitbereich) aus dem Gesamtstraßen-Fahrzeitspeicher 321, dem Hauptstraßen-Fahrzeitspeicher 322, dem Verkehrs­ signal-Wartezeitspeicher 323, der Zähleinrichtung 401 für Rechts- und Linksabbiegungen usw., aus, und sum­ miert die so ausgelesenen Fahrzeiten und Wartezeiten, um eine Gesamtzeit für jeden Fahrtwegsatz zu liefern, und wählt einen optimalen Fahrtweg zum Bestimmungsort aus durch Vergleich zwischen Fahrtwegextraktions-Be­ dingungen wie den Gesamtzeiten für die jeweiligen Fahrtwegsätze.

Wenn in diesem Zusammenhang keine Fahrtwegsuch-Bedin­ gung vorgegeben ist und wenn der Abstand zwischen dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeuges und dem Bestim­ mungsort größer ist als der vorgegebene Wert, er­ streckt sich der herauszuziehende Fahrtweg über die obigen drei Fahrtwegbereiche.

In dieser Hinsicht werden die für den ersten und den dritten Fahrtwegbereich verwendeten Fahrzeitdaten aus dem Gesamtstraßen-Fahrzeitspeicher 321 ausgelesen, während die für den zweiten Fahrtwegbereich verwende­ ten Fahrzeitdaten aus dem Hauptstraßen-Fahrzeitspei­ cher 322 ausgelesen werden.

Danach erzeugt der Hervorhebungs-Signalgenerator 9 ein Führungs-Fahrtweg-Hervorhebungssignal zum Hervor­ heben des Führungs-Fahrtweges oder optimalen Fahrt­ weges, der in der vorbeschriebenen Weise ausgewählt wurde, auf einer auf dem Schirm der Anzeigevorrich­ tung 1 angezeigten Fahrtwegkarte. Das so erzeugte Führungs-Fahrtweg-Hervorhebungssignal wird über die Führungseinrichtung 10 zur Anzeigevorrichtung 1 ge­ liefert, um das Fahrzeug in geeigneter Weise entlang der ausgewählten optimalen Fahrtroute zu führen.

Als nächstes wird die Arbeitsweise des beschriebenen Navigationssystems anhand des Flußdiagramms nach Fig. 10 näher erläutert.

Zuerst werden im Schritt 401 Straßennetze, auf denen das Fahrzeug sich bewegt oder bewegt werden soll, sowie die gegenwärtige Position des Fahrzeuges auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung 1 angezeigt und durch den Fahrer auf den neuesten Stand gebracht. Im Schritt 402 wird eine Zunahme oder Abnahme der tat­ sächlichen Fahrzeit, die erforderlich ist zum Durch­ fahren jedes Straßenabschnittes, im Gesamtstraßen- Fahrzeitspeicher 321 sowie im Hauptstraßen-Fahrzeit­ speicher 322 in der Speichereinrichtung 30 gespei­ chert und dann geht das Programm zum Schritt 403 über, in welchem festgestellt wird, ob irgendeine Berührungstasteneingabe durch den Fahrer vorliegt. Wenn die Antwort hierauf "NEIN" lautet, findet eine Rückkehr zum Schritt 401 zur Wiederholung der vorge­ nannten Schritte statt.

Wenn die Antwort im Schritt 403 "JA" lautet (d. h. der Fahrer berührt irgendeine der Berührungstasten auf der Berührungstafel der Bedienungseinrichtung 20), dann geht das Programm zum Schritt 404 über, in wel­ chem festgestellt wird, ob die den Bestimmungsort vorgebende Berührungstaste der Berührungstafel 21 vom Fahrer berührt wurde. Wenn die Antwort hierauf "JA" ist, geht das Programm zum Schritt 405 weiter, in welchem die Koordinatenwerte des Bestimmungsortes in der Speichereinrichtung 30 gespeichert werden. Danach wird eine Rückkehr zum Schritt 401 durchgeführt.

Wenn jedoch die Antwort im Schritt 404 "NEIN" lautet, geht das Programm über zum Schritt 406, in welchem festgestellt wird, ob die die Bedingung auswählende Berührungstaste der Berührungstafel 21 vom Fahrer berührt wurde. Wenn die Antwort auf diese Frage "JA" lautet, werden im Schritt 407 eine Fahrtwegauswahl- Bedingung und eine Fahrtwegextraktions-Bedingung in der Speichereinrichtung 30 gespeichert. Danach er­ folgt Rückkehr zum Schritt 401.

Wenn die Antwort im Schritt 406 "NEIN" lautet, dann wird im Schritt 408 festgestellt, ob die Berührungs­ starttaste 24 auf der Berührungstafel 21 vom Fahrer berührt wurde. Wenn die Antwort auf diese Frage "JA" lautet, schreitet das Programm zum Schritt 409 fort, in welchem weiterhin festgestellt wird, ob der Fahrer bereits einen Bestimmungsort vorgegeben hat. Wenn die Antwort hierauf "JA" lautet, wird im Schritt 410 eine Fahrtwegführungs-Verarbeitung durchgeführt, wie nach­ folgend im einzelnen beschrieben wird.

Wenn andererseits die Antwort im Schritt 408 "NEIN" lautet (d. h. die Führungsstarttaste ist noch nicht berührt worden), dann kehrt das Programm zum Schritt 401 zurück.

Die vorerwähnte Fahrtwegführungs-Verarbeitung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach Fig. 11 beschrieben. Diese Figur illustriert ein Unterprogramm, das von der Fahrtweg-Sucheinrichtung 60 ausgeführt wird, um die Fahrtwegführungs-Verarbei­ tung des Schrittes 410 in Fig. 10 zu vollziehen. In Fig. 11 liest die Fahrtweg-Sucheinrichtung 60 zuerst im Schritt 421 eine Fahrtwegsuch-Bedingung ein und bestimmt dann im Schritt 422, ob irgendeine spezifi­ sche Fahrtwegsuch-Bedingung, wie spezifische Straßen­ abschnitte oder dergleichen, vom Fahrer vorgegeben ist. Wenn die Antwort hierauf "JA" lautet, dann wer­ den im Schritt 423 durch die vorgegebene Fahrtweg­ such-Bedingung (z. B. vom Fahrer vorgegebene Straßen­ abschnitte) geforderte Daten eingelesen, und im Schritt 424 wird ein Fahrtweg, der von dem gegenwär­ tigen Standort des Fahrzeuges zum Bestimmungsort führt, auf der Grundlage der vorgegebenen Fahrtweg­ such-Bedingung gesucht.

Wenn jedoch im Schritt 422 keine Fahrtwegsuch-Bedin­ gung vorgegeben ist, geht das Programm zum Schritt 425 über, in welchem festgestellt wird, ob die Ent­ fernung zwischen dem gegenwärtigen Standort des Fahr­ zeuges und dem Bestimmungsort gleich oder größer ist als ein vorgegebener Wert, z. B. 50 km.

Wenn die fragliche Entfernung geringer ist als der vorgegebene Wert, geht im Ergebnis das Programm zum Schritt 426 über, in welchem Gesamtstraßenabschnitte in einem Bereich (d. h. dem ersten Fahrtwegbereich), der den gegenwärtigen Standort des Fahrzeuges und den Bestimmungsort abdeckt, eingelesen werden. Danach schreitet das Programm zum Schritt 424 weiter.

Wenn jedoch die fragliche Entfernung gleich oder grö­ ßer ist als der vorgegebene Wert im Schritt 425, dann wird eine in Bereiche unterteilte Suche durchgeführt, bei der ein Gesamtsuchbereich, der eine direkte Ge­ samtfahrtroute von der gegenwärtigen Position des Fahrzeuges bis zum Bestimmungsort überdeckt, in eine Mehrzahl von Fahrtwegbereichen geteilt ist, z. B. ei­ nen Hauptstraßenbereich und zwei Gesamtstraßenberei­ che, und die Fahrtwegsuche wird für jeden der so un­ terteilten Fahrtwegbereiche durchgeführt. Genauer gesagt, im Schritt 427 werden alle der Gesamtstraßen­ abschnitte innerhalb eines ersten Fahrtwegbereiches (d. h. eine der Gesamtstraßenbereiche) eingelesen. Danach geht das Programm zum Schritt 428 über, in dem alle möglichen Fahrtwege im ersten Fahrtwegbereich gesucht werden. Das heißt, jede mögliche Kombination von Straßenabschnitten, die einen Fahrtweg von dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeuges zu einer hierzu am nächsten liegenden Kreuzung einer Hauptstraße bil­ det, wird gesucht.

In gleicher Weise werden im Schritt 429 alle Haupt­ straßenabschnitte innerhalb eines zweiten Fahrtwegbe­ reiches (d. h. des Hauptstraßenbereiches) eingelesen, und dann werden im Schritt 430 alle möglichen Fahrt­ wege im zweiten Fahrtwegebereich gesucht. Das heißt, es wird jede mögliche Kombination von Straßenab­ schnitten, die einen Fahrtweg von der ersten Kreuzung zu einer zweiten Kreuzung der Hauptstraße, die dem Bestimmungsort am nächsten liegt, bildet, gesucht.

Danach werden im Schritt 431 alle Gesamtstraßenab­ schnitte innerhalb eines dritten Fahrtwegbereiches (d. h. des anderen Gesamtstraßenbereiches) eingelesen, und dann werden im Schritt 432 alle möglichen Fahrt­ wege in dem dritten Fahrtwegbereich gesucht. Das heißt, es wird jede mögliche Kombination von Straßen­ abschnitten, die einen Fahrtweg von der zweiten Kreu­ zung zum Bestimmungsort bildet, gesucht.

Nachfolgend an die obige Fahrtwegsuch-Verarbeitung wird eine Fahrtwegextraktions-Verarbeitung durch die Fahrtweg-Extraktionseinrichtung 70 durchgeführt, wie in Fig. 12 illustriert ist. Genauer gesagt, wird im Schritt 433 eine Fahrtwegextraktions-Bedingung einge­ lesen, und im Schritt 434 wird festgestellt, ob die so eingelesene Fahrtwegextraktions-Bedingung zum Her­ ausziehen des Fahrtweges mit der kürzesten Entfernung oder des Fahrtweges mit der kürzesten Fahrzeit vom gegenwärtigen Standort des Fahrzeuges zum Bestim­ mungsort dient. Wenn die Fahrtwegextraktions-Bedin­ gung zum Herausziehen des Fahrtweges mit der kürze­ sten Entfernung dient, dann wird im Schritt 435 eine Gesamtentfernung für jede mögliche Kombination von Straßenabschnitten in jedem wie oben gesuchten Fahrt­ wegbereich berechnet. Danach schreitet das Programm zum Schritt 442 weiter, in welchem die Berechnungs­ ergebnisse für jeden Fahrtwegbereich miteinander ver­ glichen werden, um den Fahrtweg mit der kürzesten Entfernung zu erhalten.

Wenn andererseits in Schritt 434 bestimmt ist, daß die Fahrtwegextraktions-Bedingung zum Herausziehen des Fahrtweges mit der kürzesten Fahrzeit dient, dann wird im Schritt 436 weiterhin bestimmt, ob die Fahrt­ wegextraktions-Bedingung als einen Bestimmungsparame­ ter Wartezeiten für Rechts- oder Linksabbiegungen des Fahrzeuges enthält. Wenn die Antwort auf diese Frage "JA" lautet, dann werden im Schritt 437 Wartezeitda­ ten, die die erforderlichen Wartezeiten für Rechts- oder Linksabbiegungen für durch die Fahrtweg-Suchein­ richtung 60 erhaltene mögliche Fahrtwege betreffen, aus der Zähleinrichtung 401 in die Berechnungsein­ richtung 40 eingelesen. Wenn jedoch die Antwort im Schritt 436 "NEIN" lautet, dann läßt das Programm im Gegensatz hierzu den Programmschritt 437 aus und springt zum Schritt 438.

Im Schritt 438 wird bestimmt, ob die Fahrtwegextrak­ tions-Bedingung als einen anderen Bestimmungsparame­ ter Wartezeiten für Verkehrssignale enthält. Wenn die Antwort auf diese Frage "JA" lautet, dann werden im Schritt 439 Verkehrssignal-Wartezeitendaten, die die Wartezeiten für Verkehrssignale für jeden der von der Fahrtweg-Sucheinrichtung 60 erhaltenen möglichen Fahrtwege betreffen, aus dem Verkehrssignal-Warte­ zeitspeicher 32 in der Speichereinrichtung 30 einge­ lesen.

Wenn jedoch die Antwort im Schritt 438 "NEIN" lautet, dann läßt das Programm den Schritt 439 aus und springt zum Schritt 440, in welchem Fahrzeitdaten, die zum Durchfahren der jeweiligen Straßenabschnitte für jeden der von der Fahrtweg-Sucheinrichtung 60 erhaltenen möglichen Fahrtwege erforderliche Fahrzei­ ten betreffen, eingelesen werden.

Danach geht das Programm zum Schritt 441 über, in welchem die Fahrzeiten für die jeweiligen möglichen Fahrtwege für den ersten bis dritten Fahrtwegebereich summiert werden, um die Gesamtzeit für jeden Gesamt­ fahrtweg von der gegenwärtigen Position des Fahrzeu­ ges bis zum Bestimmungsort zu erhalten. Im Schritt 442 wird der optimale Fahrtweg oder der schnellste Fahrtweg, der die geringste Fahrzeit ergibt, ausge­ wählt. Im Schritt 443 wird der gewählte schnellste Gesamtfahrtweg (d. h. der optimale Fahrtweg) in der Speichereinrichtung 30 gespeichert.

Danach wird im Schritt 444 festgestellt, ob der ge­ genwärtige Standort des Fahrzeuges der Bestimmungsort ist, d. h. ob das Fahrzeug den Bestimmungsort erreicht hat. Wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug den Bestimmungsort noch nicht erreicht hat, geht als Er­ gebnis hiervon das Programm zum Schritt 445 über, in welchem die bisher benötigten Fahrzeiten des Fahrzeu­ ges für die Gesamtstraßenabschnitte und für die Hauptstraßenabschnitte gespeichert werden, und zu gleicher Zeit werden die auf dem Schirm der Anzeige­ vorrichtung 1 angezeigte Karte sowie der gegenwärtige Standort des Fahrzeuges auf den neuesten Stand ge­ bracht. Dann werden alle vorangehenden Verarbeitungs­ schritte wiederholt, bis das Fahrzeug den Bestim­ mungsort erreicht hat. Nach der Ankunft am Bestim­ mungsort wird die Fahrtwegführungs-Verarbeitung been­ det, und es findet eine Rückkehr zum Schritt 401 in Fig. 10 statt.

Obgleich in der vorhergehenden Beschreibung der zwei­ te Hauptstraßenkarten-Speicher 312 der Speicherein­ richtung 30 Daten speichert, die Hauptstraßennetze, z. B. Autobahnnetze, betreffen, kann er auch Daten über gewöhnliche Straßen (keine Hauptstraßen oder Autobahnen) speichern, die ausschließlich von Automo­ bilen benutzt werden und relativ frei von Verkehrs­ staus sind.

Darüber hinaus wird im gezeigten Ausführungsbeispiel, wenn die Entfernung zwischen dem gegenwärtigen Stand­ ort des Fahrzeuges und dem Bestimmungsort gleich oder größer ist als der vorgegebene Wert, die Berechnung des kürzesten oder schnellsten Fahrtweges in die Ver­ arbeitung der Gesamtstraßennetze und die Verarbeitung der Hauptstraßennetze unterteilt, aber es ist auch möglich, die Berechnung des kürzesten oder schnell­ sten Fahrtweges durch Teilung des Gesamtfahrtweges auf andere Weise, z. B. in Gesamtstraßennetze, Netze von Straßen höherer Ordnung und Autobahnnetze durch­ zuführen.

Claims (24)

1. Fahrzeug-Navigationssystem mit
einer Bedienungseinrichtung (20), die durch ei­ nen Fahrzeuginsassen bedienbar ist zur Vorgabe eines Bestimmungsortes und wenigstens einer Fahrtweg-Extraktionsbedingung,
einer Speichereinrichtung (30) zum Speichern von Straßennetzinformationen und Fahrtweg-Ex­ traktionsbedingungsinformationen, wobei die Straßennetzinformationen eine Fahrtzeit für jede Straße niederer und höherer Ordnung in einem Straßennetz und die Fahrtweg-Extraktionsbedin­ gungsinformationen Wartezeitinformationen ent­ sprechend jeder Fahrtweg-Extraktionsbedingung enthalten,
einer Lokalisierungseinrichtung (8) zur Erfas­ sung der gegenwärtigen Position des Fahr­ zeuges,
einer Anzeigevorrichtung (1) zur Anzeige der ge­ genwärtigen Position des Fahrzeuges, des Bestim­ mungsortes und von Fahrtwegen von der gegenwär­ tigen Position des Fahrzeuges zum Bestimmungsort auf einer Straßenkarte,
einer Fahrtweg-Sucheinrichtung (60) zum Bestim­ men möglicher Fahrtwege von der gegenwärtigen Position zum Bestimmungsort, und
einer Fahrtweg-Extraktionseinrichtung (70) zum Bestimmen eines optimalen Fahrtweges aus den möglichen Fahrtwegen auf der Grundlage einer Gesamtfahrzeit für jeden der möglichen Fahrtwe­ ge,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fahrtweg-Extraktionseinrichtung (70) eine Fahrtzeit für jeden der möglichen Fahrtwege berechnet, indem sie die Fahrzeiten für die Straßen niederer Ordnung und höherer Ordnung eines möglichen Fahrtweges addiert,
daß die Fahrtweg-Extraktionseinrichtung (70) eine Wartezeit für jeden der möglichen Fahrtwege berechnet, indem die Wartezeitinformationen der bezeichneten Fahrtweg-Extraktionsbedingung ent­ sprechend einem möglichen Fahrtweg addiert werden, und
daß die Fahrtweg-Extraktionseinrichtung die Ge­ samtfahrzeit für jeden der möglichen Fahrtwege berechnet, indem die Fahrtweg-Fahrzeit und die Wartezeit entsprechend einem möglichen Fahrtweg addiert werden.

2. Navigationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienungsein­ richtung (20) zur Bestimmung wenigstens einer Wartezeit an Verkehrssignalen oder einer Warte­ zeit bei einer Links- oder Rechtsabbiegung durch einen Fahrzeuginsassen als Fahrtweg-Extraktions­ bedingung vorgesehen ist.

3. Navigationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrich­ tung (30) Wartezeiten an Verkehrssignalen an den Straßen niederer und höherer Ordnung als Warte­ zeitinformationen speichert.

4. Navigationssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrich­ tung (30) Wartezeiten bei Links- und Rechtsab­ biegungen auf den Straßen niederer und höherer Ordnung als Wartezeitinformationen speichert.

5. Navigationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrtweg-Extrak­ tionseinrichtung (70) den einen der möglichen Fahrtwege mit der kürzesten Gesamtfahrzeit als optimalen Fahrtweg bestimmt.

6. Navigationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Speichereinrich­ tung (30) Straßennetzinformationen speichert, die eine Entfernung jeder Straße niederer und höherer Ordnung enthalten,
daß die Fahrtweg-Sucheinrichtung (60) bestimmt, ob eine Entfernung zwischen der gegenwärtigen Position und dem Bestimmungsort größer als ein vorbestimmter Wert ist, und die Bestimmung von möglichen Fahrtwegen in einen ersten Bereich, einen zweiten Bereich und einen dritten Bereich aufteilt, wenn die Entfernung zwischen der ge­ genwärtigen Position und dem Bestimmungsort grö­ ßer als ein vorbestimmter Wert ist, und
daß die Fahrtweg-Extraktionseinrichtung (70) ei­ nen optimalen Fahrtweg bestimmt, indem ein er­ ster optimaler Fahrweg durch den ersten Bereich, ein zweiter optimaler Fahrtweg durch den zweiten Be­ reich und ein dritter optimaler Fahrtweg durch den dritten Bereich bestimmt werden.

7. Navigationssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrtweg-Ex­ traktionseinrichtung (70) einen optimalen Fahrt­ weg bestimmt, indem der erste optimale Fahrtweg aus einem Satz von möglichen Fahrtwegen von der gegenwärtigen Position zu einer dieser am näch­ sten liegenden ersten Kreuzung einer Straße hö­ herer Ordnung, der zweite optimale Fahrtweg von der ersten Kreuzung zu einer zweiten Kreuzung, die dem Bestimmungsort am nächsten liegt, und der dritte optimale Fahrtweg von der zweiten Kreuzung zum Bestimmungsort bestimmt werden.

8. Navigationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bedienungsein­ richtung (20) zur Bezeichnung wenigstens einer Straße durch einen Fahrzeuginsassen vorgesehen ist, wobei die bezeichnete Straße wenigstens eine der Straßen niederer und höherer Ordnung enthält, und
daß die Fahrtweg-Sucheinrichtung (60) als mögliche Fahrtwege nur solche Fahrtwege von der gegenwär­ tigen Position zum Bestimmungsort bestimmt, die die bezeichnete Straße enthalten.

9. Fahrzeug-Navigationssystem mit
einer Bedienungseinrichtung (20), die durch ei­ nen Fahrzeuginsassen bedienbar ist zur Vorgabe eines Bestimmungsortes,
einer Speichereinrichtung (30) zum Speichern von Straßennetzinformationen für jede Straße niede­ rer und höherer Ordnung in einem Straßennetz, und
einer Lokalisierungseinrichtung (8) zur Erfas­ sung der gegenwärtigen Position des Fahr­ zeuges,
einer Anzeigevorrichtung (1) zur Anzeige der ge­ genwärtigen Position des Fahrzeuges, des Bestim­ mungsortes und von Fahrtwegen von der gegenwär­ tigen Position des Fahrzeuges zum Bestimmungsort auf einer Straßenkarte,
einer Fahrtweg-Sucheinrichtung (60) zum Bestim­ men möglicher Fahrtwege von der gegenwärtigen Position zum Bestimmungsort, und
einer Fahrtweg-Extraktionseinrichtung (70) zum Bestimmen eines optimalen Fahrtweges aus den möglichen Fahrtwegen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bedienungseinrichtung (20) auch zur Be­ zeichnung wenigstens einer Straße, die wenig­ stens eine der Straßen niederer und höherer Ord­ nung in dem Straßennetz enthält, vorgesehen ist, daß jeder der von der Fahrtweg-Sucheinrichtung (60) bestimmten möglichen Fahrtwege die bezeich­ nete Straße enthält, und
daß die Fahrtweg-Extraktionseinrichtung (70) den optimalen Fahrtweg auf der Grundlage der Stra­ ßennetzinformationen entsprechend jeder Straße niederer und höherer Ordnung in den möglichen Fahrtwegen bestimmt.

10. Navigationssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Speichereinrich­ tung (30) eine Entfernung jeder Straße niederer und höherer Ordnung enthaltende Straßennetzinf­ ormationen speichert, und
daß die Fahrtweg-Extraktionseinrichtung (70) eine Entfernung jedes möglichen Fahrtweges be­ stimmt durch Addieren der Entfernung jeder Stra­ ße niederer und höherer Ordnung auf einem mögli­ che Fahrtweg und den optimalen Fahrtweg als den möglichen Fahrtweg mit der kürzesten Entfernung bestimmt.

11. Navigationssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Speichereinrich­ tung (30) eine Entfernung jeder Straße niederer und höherer Ordnung enthaltende Straßennetzin­ formationen speichert,
daß die Fahrtweg-Sucheinrichtung (60) bestimmt, ob eine Entfernung zwischen der gegenwärtigen Position und dem Bestimmungsort größer als ein vorbestimmter Wert ist, und die Bestimmung von möglichen Fahrtwegen in einen ersten Bereich, einen zweiten Bereich und einen dritten Bereich aufteilt, wenn die Entfernung zwischen der ge­ genwärtigen Position und dem Bestimmungsort grö­ ßer als ein vorbestimmter Wert ist, und
daß die Fahrtweg-Extraktionseinrichtung (70) ei­ nen optimalen Fahrtweg bestimmt, indem ein er­ ster optimaler Fahrtweg durch den ersten Bereich, ein zweiter optimaler Fahrtweg durch den zweiten Be­ reich und ein dritter optimaler Fahrtweg durch den dritten Bereich bestimmt werden.

12. Navigationssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrtweg-Ex­ traktionseinrichtung (70) einen optimalen Fahrt­ weg bestimmt, indem der erste optimale Fahrtweg aus einem Satz von möglichen Fahrtwegen von der gegenwärtigen Position zu einer dieser am näch­ sten liegenden ersten Kreuzung einer Straße hö­ herer Ordnung, der zweite optimale Fahrtweg von der ersten Kreuzung zu einer zweiten Kreuzung, die dem Bestimmungsort am nächsten liegt, und der dritte optimale Fahrtweg von der zweiten Kreuzung zum Bestimmungsort bestimmt werden.

13. Navigationsverfahren für ein Fahrzeug, enthal­ tend die Schritte:

• (a) Empfangen eines Bestimmungsortes und wenig­ stens einer Fahrtweg-Extraktionsbedingung, die von einem Fahrzeuginsassen vorgegeben werden,
• (b) Speichern von Straßennetzinformationen und Fahrtweg-Extraktionsbedingungsinformatio­ nen, wobei die Straßennetzinformationen eine Fahrzeit für jede Straße niederer und höherer Ordnung in einem Straßennetz und die Fahrtweg-Extraktionsbedingungen Warte­ zeitinformationen entsprechend jeder Fahrt­ weg-Extraktionsbedingungsinformationen-War­ tezeitinformationen entsprechend jeder Fahrtweg-Extraktionsbedingung enthalten,
• (c) Erfassen der gegenwärtigen Position des Fahrzeuges,
• (d) Anzeigen der gegenwärtigen Position des Fahrzeuges, des Bedienungsortes und von Fahrtwegen von der gegenwärtigen Position des Fahrzeuges vom Bestimmungsort auf einer Straßenkarte, wobei die Fahrtwege wenig­ stens eine der Straßen niederer und höherer Ordnung enthalten,
• (e) Bestimmen möglicher Fahrtwege von der ge­ genwärtigen Position zum Bestimmungsort, und
• (f) Bestimmen eines optimalen Fahrtweges aus den möglichen Fahrtwegen auf der Grundlage einer Gesamtfahrzeit für jeden der mögli­ chen Fahrtwege, wobei der Schritt (f) die Schritte enthält:
  • (f1) Berechnen einer Fahrtweg-Fahrzeit für jeden der möglichen Fahrtwege durch Addieren der Fahrtzeiten für die Stra­ ßen niederer und höherer Ordnung auf einen möglichen Fahrtweg,
  • (f2) Berechnen einer Wartezeit für jeden der möglichen Fahrtwege durch Addieren der Wartezeitinformation der bezeich­ neten Fahrtweg-Extraktionsbedingung entsprechend einem möglichen Fahrtweg, und
  • (f3) Berechnen der Gesamtfahrzeit für jeden der möglichen Fahrtwege durch Addieren der Fahrtweg-Fahrzeit und der Warte­ zeit entsprechend einem möglichen Fahrtweg.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (a) als Fahrtweg-Extraktionsbedingung wenigstens eine Wartezeit an Verkehrssignalen oder eine Warte­ zeit bei Links- und Rechtsabbiegungen empfängt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (b) eine Wartezeit an Verkehrssignalen an den Straßen niederer und höherer Ordnung als Wartezeitinfor­ mationen speichert.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (b) eine Wartezeit bei Links- und Rechtsabbiegungen auf den Straßen niederer und höherer Ordnung als Wartezeitinformationen speichert.

17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (f3) dem einen der möglichen Fahrtwege mit der kürzesten Gesamtfahrzeug als den optimalen Fahrtweg be­ stimmt.

18. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt (b) Straßennetzinformationen speichert, die eine Entfernung jeder Straße niederer und höherer Ordnung enthalten,
daß der Schritt (e) die Schritte (e1) des Be­ stimmens, ob eine Entfernung zwischen der gegen­ wärtigen Position und dem Bestimmungsort größer als ein vorbestimmter Wert ist, und (e2) des Teilens der Bestimmung möglicher Fahrtwege in einen ersten Bereich, einen zweiten Bereich und einen dritten Bereich, wenn die Entfernung zwi­ schen der gegenwärtigen Position und dem Bestim­ mungsort größer als der vorbestimmte Wert ist, enthält, und
daß der Schritt (f) einen optimalen Fahrtweg bestimmt durch Bestimmen eines ersten optimalen Fahrtweges durch den ersten Bereich, eines zwei­ ten optimalen Fahrtweges durch den zweiten Be­ reich und eines dritten optimalen Fahrtweges durch den dritten Bereich.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (f) ei­ nen optimalen Fahrtweg bestimmt durch Bestimmen des ersten optimalen Fahrtweges aus einem Satz von möglichen Fahrtwegen von der gegenwärtigen Position zu einer ersten Kreuzung einer Straße höherer Ordnung, die der gegenwärtigen Position am nächsten liegt, des zweiten optimalen Fahrt­ weges von der ersten Kreuzung zu einer zweiten Kreuzung, die dem Bestimmungsort am nächsten liegt, und des dritten optimalen Fahrtweges von der zweiten Kreuzung zum Bestimmungsort.

20. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt:

• (g) Empfangen wenigstens einer Straße, die durch einen Fahrzeuginsassen bezeichnet ist und die wenigstens eine der Straßen niede­ rer und höherer Ordnung enthält, wobei der Schritt (e) als mögliche Fahrt­ wege nur solche Fahrtwege bestimmt, die die bezeichnete Straße enthalten.

21. Navigationsverfahren für ein Fahrzeug, enthal­ tend die Schritte:

• (a) Empfangen eines Bestimmungsortes und wenig­ stens einer Straße, die durch einen Fahr­ zeuginsassen bezeichnet sind, wobei die bezeichnete Straße wenigstens eine von Straßen niederer und höherer Ordnung in einem Straßennetz enthält,
• (b) Speichern von Straßennetzinformationen für jede Straße niederer und höherer Ordnung in dem Straßennetz,
• (c) Erfassen der gegenwärtigen Position des Fahrzeuges,
• (d) Anzeigen der gegenwärtigen Position des Fahrzeuges, des Bestimmungsortes und von Fahrtwegen von der gegenwärtigen Position des Fahrzeuges zum Bestimmungsort auf einer Straßenkarte, wobei die Fahrtwege wenig­ stens eine der Straßen niederer und höherer Ordnung enthalten,
• (e) Bestimmen möglicher Fahrtwege von der gegen­ wärtigen Position zum Bestimmungsort der­ art, daß jeder der möglichen Fahrtwege die bezeichnete Straße enthält, und
• (f) Bestimmen eines optimalen Fahrtweges aus den möglichen Fahrtwegen auf der Grundlage der Straßennetzinformationen entsprechend jeder Straße niederer und höherer Ordnung auf den möglichen Fahrtwegen.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt (b) Straßennetzinformationen speichert, die eine Entfernung für jede Straße niederer und höherer Ordnung enthalten, und
daß der Schritt (f) die Schritte (f1) des Be­ stimmens einer Entfernung für jeden möglichen Fahrtweg durch Addieren der Entfernung für jede Straße niederer und höherer Ordnung auf einen möglichen Fahrtweg und (f2) des Bestimmens des optimalen Fahrtweges als des möglichen Fahrtwe­ ges mit der kürzesten Entfernung enthält.

23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt (b) Straßennetzinformationen speichert, die eine Entfernung für jede Straße niederer und höherer Ordnung enthalten,
daß der Schritt (e) die Schritte (e1) des Be­ stimmens, ob eine Entfernung zwischen der gegen­ wärtigen Position und dem Bestimmungsort größer als ein vorbestimmter Wert ist, und (e2) des Teilens der Bestimmung möglicher Fahrtwege in einen ersten Bereich, einen zweiten Bereich und einen dritten Bereich, wenn die Entfernung zwi­ schen der gegenwärtigen Position und dem Bestim­ mungsort größer als der vorbestimmte Wert ist, enthält, und
daß der Schritt (f) einen optimalen Fahrtweg bestimmt durch Bestimmen eines ersten optimalen Fahrtweges durch den ersten Bereich, eines zwei­ ten optimalen Fahrtweges durch den zweiten Be­ reich und eines dritten optimalen Fahrtweges durch den dritten Bereich.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (f) ei­ nen optimalen Fahrtweg bestimmt durch Bestimmen des ersten optiomalen Fahrtweges aus einem Satz möglicher Fahrtwege von der gegenwärtigen Posi­ tion zu einer ersten Kreuzung einer Straße höhe­ rer Ordnung, die der gegenwärtigen Position am nächsten liegt, des zweiten optimalen Fahrtweges von der ersten Kreuzung zu einer zweiten Kreu­ zung, die dem Bestimmungsort am nächsten liegt, und des dritten optimalen Fahrtweges von der zweiten Kreuzung zum Bestimmungsort.