DE3609288C2

DE3609288C2 -

Info

Publication number: DE3609288C2
Application number: DE3609288A
Authority: DE
Inventors: Okihiko Kamakura Kanagawa Jp Nakayama; Toshiyuki Itoh; Hiroshi Yokosuka Kanagawa Jp Ueno
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-03-20
Filing date: 1986-03-19
Publication date: 1989-07-27
Also published as: JPH0567034B2; JPS61216098A; DE3645100C2; DE3609288A1; US4796189A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Navigationsvorrichtung für ein Straßenfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Navigationsvorrichtung ist allgemein bekannt und enthält

- eine erste Einrichtung zur Überwachung der Fahrzeugbewegung und zur Gewinnung von die Position und die Fahrtrichtung angebenden Fahrzeugbewegungsdaten,
- eine zweite Einrichtung zur elektronischen Speicherung einer Land- bzw. Straßenkarte, die in eine Mehrzahl von Blöcken unterteilt ist und eine Mehrzahl definierter Punkte enthält,
- eine dritte Einrichtung zur Eingabe von Positionsdaten wenigstens eines Startpunkts und eines Zielpunkts,
- eine vierte Einrichtung zur Auswahl einer Fahrtroute für das Fahrzeug und zur Speicherung der ausgewählten Fahrtroute, wobei die vierte Einrichtung Daten bezüglich des Startpunkts, des Zielpunkts, ausgewählter definierter Punkte entlang der Fahrtroute sowie zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt und eine vorgegebene Bedingung speichert, um ermitteln zu können, wann das Fahrzeug jeden der ausgewählten definierten Punkte erreicht, und
- eine fünfte Einrichtung zur Abbildung der in der zweiten Einrichtung gespeicherten Landkarte sowie zur Abbildung eines die Fahrzeugposition anzeigenden Symbols.

Beispielsweise ist aus der DE 32 38 822 A1 ein Fahrleitsystem für Motorfahrzeuge bekannt, das zum Führen eines Motorfahrzeugs von einem Abfahrtort zu einem Zielort unter Sichtanzeige eines Fahrt-Standorts des Motorfahrzeugs auf einer Karte geeignet ist. Die Karte für die Fahrtroute von dem Abfahrtsort zu dem Zielort ist in mehrere Abschnitte aufgeteilt und in einem Speicher gespeichert. Wenn der Standort des Motorfahrzeugs eine Randlinie des auf einem Bildschirm abgebildeten Kartenabschnitts erreicht oder sich dieser nähert, wird entsprechend einem gerade bestehenden Kurswinkel des Motorfahrzeugs der Fahrtrouten-Kartenabschnitt auf dem Bildschirm auf denjenigen umgeschaltet, der der von dem Motorfahrzeug eingehaltenen Fahrtrichtung entspricht.

Aus der DE 32 22 285 A1 ist ferner ein Reisestandort-Sichtanzeigegerät bekannt. Es enthält eine Sichtanzeigeeinheit, wie ein Kathodenstrahlröhren-Sichtgerät zur Darstellung eines Abfahrtsorts und eines Zielorts eines Fahrzeugs sowie des Reisestandorts bzw. Fahrwegs des Fahrzeugs von dem Abfahrtsort zu dem Zielort auf einer Koordinaten-Anzeigefläche eines Bildschirms der Sichtanzeigeeinheit. Der Bildschirm wird vier Quadranten zugeteilt, von denen als Anzeigequadrant derjenige gewählt wird, dem der Zielort zugehört. Der Anzeigequadrant wird auf nahezu dem ganzen Bereich der Koordinaten-Anzeigefläche abgebildet.

Weiterhin ist aus der DE 33 33 176 A1 eine Navigationshilfe für ein Fahrzeug bekannt, die eine aus Weggeber, Richtungssensor und Navigationsrechner bestehende Navigationsanlage enthält. Dargestellt werden soll die Richtung, die das Fahrzeug einhalten muß, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen. Ferner soll die Zielentfernung angezeigt werden. Zu diesem Zweck werden die aus einer Karte ersichtlichen Koordinatenwerte von Start, Ziel und eventuellen Zwischenzielen vor Fahrtbeginn in den Navigationsrechner eingegeben und der Start-Ziel-Vektor mit der Momentanen-Fahrtrichtung verglichen. Die Eingabe der Koordinatenwerte erfolgt mittels einer Eingabetastatur oder mittels eines Lichtgriffels, der die Koordinatenwerte, die in codierter Form auf der Karte angebracht sind, erfaßt und dem Navigationsrechner zuführt.

Andere Navigationseinrichtungen für Kraftfahrzeuge sind noch aus der EP-01 26 456 A1 und aus der EP-00 73 618 A2 bekannt. Auch diese Einrichtungen beschäftigen sich nicht mit der automatischen Auswahl einer Fahrtroute durch den Rechner vom Startpunkt zum Zielpunkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannte Navigationsvorrichtung so weiterzubilden, daß sie eine möglichst kurze, zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt liegende Fahrtroute schnell und selbsttätig auswählen kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Navigationsvorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die vierte Einrichtung zwischen Startpunkt und Zielpunkt liegende definierte Punkte innerhalb eines sektorförmigen Suchbereichs ermittelt, wobei dieser in einer Richtung beidseitig begrenzt ausgedehnt werden kann, die durch den Zielvektor bestimmt ist, welche durch den Startpunkt und den Zielpunkt hindurchläuft.

Vorzugsweise bestimmt die vierte Einrichtung die eingegrenzte Ausdehnungsrichtung des Suchbereichs durch Unterteilung eines Landkarten-Koordinatensystems in eine Mehrzahl von festen Sektoren und durch Auswahl einer der Sektoren, der die Richtung enthält, entlang der sich der Vektor erstreckt. Durch eine derartige Auswahl und Ausrichtung des Suchbereichs läßt sich die kürzeste Fahrtroute zwischen Startpunkt und Zielpunkt in relativer kurzer Zeit bestimmen. Dabei dehnt die vierte Einrichtung den Suchbereich Schritt für Schritt immer dann aus, wenn kein definierter Punkt im Suchbereich gefunden wurde.

Zu Beginn der Bestimmung der Fahrtroute legt die vierte Einrichtung den Suchbereich nur in denjenigen Block der Land- bzw. Straßenkarte, in welchem sich der Startpunkt befindet. Der Suchbereich überdeckt somit nur einen Teil des genannten Blocks. Wird im Suchbereich kein definierter Punkt ermittelt, so dehnt die vierte Einrichtung den Suchbereich durch Hinzunahme der jeweils nächsten in Ausdehnungsrichtung liegenden Blöcke der Land- bzw. Straßenkarte aus. Dies erfolgt so lange, bis ein definierter Punkt oder der Zielpunkt aufgefunden worden sind. Findet die vierte Einrichtung einen im Suchbereich liegenden definierten Punkt, der nicht der Zielpunkt ist, so wird dieser definierte Punkt als neuer Startpunkt ausgewählt. Der Suchbereich wird dann ausgehend von diesem neuen Startpunkt unter Berücksichtigung des Zielpunkts festgelegt. Werden durch die vierte Einrichtung mehrere definierte Punkte im Suchbereich aufgefunden, so wählt sie denjenigen definierten Punkt als neuen Startpunkt aus, der am dichtesten am Startpunkt, also an dem vorher verwendeten Startpunkt, liegt. Auf diese Weise ist eine sichere Führung des Fahrzeugs zum Reiseziel gewährleistet.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Navigationsvorrichtung,

Fig. 2, 3A bis 3C Straßenkarten-Datenformate innerhalb eines Landkarten-Datenspeichers der Navigationsvorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Einleitung der Navigation durch die Navigationsvorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 5 ein Beispiel eines dargestellten Kartenverzeichnisses,

Fig. 6 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Art und Weise, wie ein Suchbereich durch Unterteilung des Landkarten-Koordinatensystems in eine Mehrzahl von Sektoren erhalten wird,

Fig. 7A und 7B den Aufbau der Straßenkarte und die Art und Weise, wie der Suchbereich ausgedehnt wird,

Fig. 8 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms, das im Programm nach Fig. 4 ausgeführt wird, und

Fig. 9 ein Flußdiagramm eines weiteren Unterprogramms zur Auswahl der Fahrtroute des Fahrzeugs.

Es sei darauf hingewiesen, daß mit dem Begriff "definierte Punkte" innerhalb der Beschreibung voreinstellbare Punkte mit bekannter Position entlang der Fahrtroute von einem Startpunkt zu einem gewünschten Zielpunkt bezeichnet werden, wobei die Koordinaten der definierten Punkte in einem Speicher gespeichert sind. Entlang einer voreingestellten Fahrtroute können also mehrere definierte Punkte vorhanden sein. Diese definierten Punkte geben z. B. die Position von Schnitt- oder Kreuzungspunkten von Straßen, starken Kurven, usw. an.

Die Navigationsvorrichtung nach Fig. 1 enthält einen Richtungssensor 21 zur Ermittlung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, wobei der Richtungssensor 21 einen magnetischen Kompaß aufweisen kann. Ein Magnetkompaß mit bevorzugtem Aufbau ist im SAE-Papier Sp-80/458/S02.05 von H. Ito et al., veröffentlicht in "Society of Automotive Engineering", Nr. 800123, beschrieben. Auch im Aufsatz "3-Axis Rate Gyro Package Parts", Nr. PG24-N1, veröffentlicht durch Kabushiki Kaisha Hakushin Denki Seisakusho im Februar 1979 wurde ein derartiger Magnetkompaß vorgestellt. Darüber hinaus wurden geeignete magnetische Kompaßeinrichtungen in der am 26. Januar 1983 veröffentlichten GB-A 21 02 259, die der am 25. November 1982 veröffentlichten DE-OS 32 17 880 entspricht, in der am 15. Dezember 1982 veröffentlichten GB-A 21 00 001, die der am 18. November 1982 veröffentlichten DE-OS 32 13 630 entspricht, sowie in der am 25. August 1983 veröffentlichten DE-OS 33 05 054 beschrieben. Auf den Inhalt dieser Veröffentlichungen wird Bezug genommen.

Ein Entfernungssensor 25 zur Ermittlung der vom Fahrzeug zurückgelegten Fahrtstrecke überwacht die Rotation eines Fahrzeugrads. Dabei erzeugt der Entfernungssensor 25 einen der zurückgelegten Entfernung entsprechenden Puls nach jeweils einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen des überwachten Fahrzeugrads.

Der Richtungssensor 21 ist mit einer Prozessoreinheit 31 verbunden, und zwar über einen Sensorverstärker 23 zur Verstärkung der vom Richtungssensor 21 gelieferten Ausgangssignale, und über eine Sensorschnittstellenschaltung 45 innerhalb der Prozessoreinheit 31. Auch der Entfernungssensor 25 ist mit der Prozessoreinheit 31 über die Sensorschnittstellenschaltung 45 verbunden. Die Prozessoreinheit 31 weist ein Ausgangstor 49 auf, das mit einer Anzeigeeinheit 27 verbunden ist, die Pufferspeicher 33 und 34, eine Anzeigesteuerung 35 und eine Anzeigeeinrichtung 37 enthält, beispielsweise einen Kathodenstrahlröhren-Monitor. Ein Eingangstor 47 der Prozessoreinheit 31 ist mit einer Eingabeeinheit 29 verbunden, die ein Tastenfeld 41 und einen transparenten berührungsempfindlichen Schirm 39 enthält, der eine Vielzahl von druckempfindlichen oder wärmeempfindlichen Segmenten aufweist, mit deren Hilfe Signale durch Berührung unterschiedlicher Punkte des Bildschirms 37 eingegeben werden können. Der berührungsempfindliche Schirm 39 liegt dabei oberhalb des Bildschirms 37, auf dem eine Landkarte dargestellt wird, um die Eingabe geeigneter Positionsdaten in das Navigationssystem zu ermöglichen. Der transparente berührungsempfindliche Schirm 39 arbeitet in gleicher Weise wie eine Eingabeeinrichtung, bei der zur Dateneingabe ein konventioneller Lichtstift verwendet wird.

Die Prozessoreinheit 31 enthält einen Mikroprozessor, der durch die bereits erwähnte Sensorschnittstellenschaltung 45, das Eingangstor 47, das Ausgangstor 49 und zusätzlich durch eine eingebaute zentrale Prozessoreinheit CPU sowie durch weitere ROM- und RAM-Einheiten gebildet ist. Die aus CPU und den ROM- und RAM-Speichereinheiten bestehende Baueinheit besitzt das Bezugszeichen 43. Zur einfacheren Installation innerhalb eines Fahrzeugs kann eine Festkörper- Prozessoreinheit verwendet werden, die als Mikroprozessor dient. Die Prozessoreinheit 31 enthält weiterhin einen Landkartenspeicher 50 zur Speicherung von Landkartendaten für verschiedene Bereiche. Um Daten für einen möglichst großen Landkartenbereich speichern zu können, kann der Landkartenspeicher 50 auch als externer Speicher mit großer Speicherkapazität ausgebildet sein, beispielsweise als ein Nur-Lesespeicher in Form einer Compactdisk (CD). Innerhalb der Prozessoreinheit 31 befindet sich weiterhin ein Daten zeitweilig speichernder Speicher 51 zur Speicherung solcher Daten, die die ausgewählte Fahrtroute betreffen. Derartige Daten können z. B. Positionsdaten, Daten von Schnitt- oder Kreuzungspunkten zur Voreinstellung von definierten Punkten, usw. sein.

Der Inhalt des Landkartenspeichers 50 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3(A) bis 3(C) näher beschrieben. Anhand dieser Figuren wird erläutert, wie die Straßenkartendaten innerhalb des Landkartenspeichers 50 in Fig. 1 strukturiert sind. Danach sind regionale Straßenkarten, wie z. B. die nationale japanische, die von Hokkaido, von Tohoku, Kanto, Central, Kansai, Chugoku, Shikoku, Kyushu, usw. jeweils in mehrere individuelle Bereiche unterteilt. Ferner ist für jeden Bereich eine Abstaffelung hinsichtlich der Straßenart vorgesehen. Dabei gibt es eine obere Gruppe, in der Nationalstraßen aufgeführt sind, entsprechend den staatenverbindenden Straßen in den Vereinigten Staaten von Amerika, und eine untere Gruppe, in der regionale Straßen aufgeführt sind, beispielsweise Kreis- oder Stadtstraßen. Zwischen der oberen und der unteren Gruppe können weitere Gruppen mit Straßenarten mittlerer Rangordnung liegen.

Der Speicherbereich innerhalb des Landkartenspeichers 50 ist in eine Mehrzahl von Blöcken unterteilt, und zwar entsprechend der Anzahl regionaler Bereiche 31, in die die Landkarte nach Fig. 2 unterteilt ist. Ein Block ist dabei einem regionalen Bereich zugeordnet. Zusätzlich ist jeder Block in eine Mehrzahl von Schnittpunktbereichen unterteilt. Jeder Schnittpunktbereich enthält Information über den Aufbau des Schnittpunkts, ob es sich also beispielsweise um einen T-Schnittpunkt oder um einen Kreuzungspunkt handelt, über die X-Y-Koordinaten des Schnittpunkts zur Bestimmung seiner Lage, über den Schnittpunktnamen und die Schnittpunktnummer, über die Straßennummer einer den Schnittpunkt durchsetzenden Straße, die Richtung der Straße und über den Abstand des Schnittpunkts zu allen benachbarten Schnittpunkten.

Im folgenden wird der Betrieb der in Fig. 1 dargestellten Navigationsvorrichtung anhand der Fig. 2 bis 9 näher beschrieben.

Die Navigationsvorrichtung nach Fig. 1 wird aktiviert, wenn ein Hauptversorgungsschalter geschlossen wird. Nachdem die Navigationsvorrichtung mit Energie versorgt worden ist, nimmt sie einen Wartezustand ein, in dem eine Eingabe von Daten möglich ist. Entsprechend der Fig. 4 wird daher in einem Schritt 100 geprüft, ob Daten eingegeben worden sind. Ist dies nicht der Fall, wird Schritt 100 erneut durchlaufen. Im allgemeinen werden Daten mit Hilfe des Tastenfelds 41 der Eingabeeinheit 29 eingegeben. Die einzugebenden Daten betreffen den Startpunkt und den Zielpunkt. Die Navigationsvorrichtung nach Fig. 1 ist dabei in der Lage, die Anfangsdaten für den Startpunkt und für den Zielpunkt in einer ersten Betriebsart entgegenzunehmen, die nachfolgend als "präzise Dateneingabe" bezeichnet werden soll, und in einer zweiten Betriebsart, die nachfolgend als "grobe Dateneingabe" bezeichnet werden soll. Beide Betriebsarten bei der Dateneingabe werden nachfolgend näher erläutert.

Präzise Dateneingabe

Die präzise Dateneingabe kann durchgeführt werden, indem der genaue Startpunkt und der Zielpunkt auf der abgebildeten Straßenkarte durch Berührung bestimmt werden. In diesem Fall werden der Landkartenblock oder die Landkartenblöcke mit dem Startpunkt und dem Zielpunkt durch Eingabe geeigneter Identifikationscodes ausgewählt, wobei die Eingabe der Identifikationscodes mit Hilfe des Tastenfelds 41 der Eingabeeinheit 29 erfolgt. Nach Eingabe eines Identifikationscodes wird ein zugeordneter Straßenkartenblock innerhalb des Landkartenspeichers 50 ausgelesen und auf dem Bildschirm 37 abgebildet. Startpunkt und Zielpunkt auf der abgebildeten Landkarte können dann mit Hilfe des berührungsempfindlichen transparenten Schirms 39 bestimmt werden. Der berührungsempfindliche Schirm 39 erzeugt dabei ein Positionssignal, das die x- und y-Koordinaten des berührten Punkts auf der abgebildeten Landkarte angibt. Dieses Positionssignal wird decodiert und gespeichert, so daß auf diese Weise eine Eingabe der Koordinaten von Startpunkt und Zielpunkt möglich ist.

Grobe Dateneingabe

Bei der groben Dateneingabe ist es nicht erforderlich, die exakten Positionen von Startpunkt und Zielpunkt anzugeben. Wird die grobe Dateneingabe gewünscht, so wird auf dem Bildschirm der Anzeigeeinrichtung 37 ein Inhaltsverzeichnis mit einzelnen Einheitsbereichen entsprechend der in Fig. 5 dargestellten Weise abgebildet. Wie die Fig. 5 zeigt, enthält das Inhaltsverzeichnis Namen und Codes von Kartenabschnitten sowie Namen und Codes individueller Einheitsbereiche innerhalb der zugeordneten Abschnitte. Unter Verwendung des abgebildeten Inhaltsverzeichnisses können dann die Identifikationscodes für die individuellen Einheitsbereiche des Startpunkts und des Zielpunktes mit Hilfe des Tastenfelds 41 der Eingabeeinheit 29 eingegeben werden.

Wie bereits erwähnt, wird der Schritt 100 des Vorbereitungsprogramms nach Fig. 4 so lange wiederholt, bis die gesamte oben beschriebene Dateneingabe durchgeführt worden ist. Anschließend werden im Schritt 102 nach Fig. 4 definierte Punkte bestimmt, und zwar mit Hilfe des in Fig. 8 dargestellten Unterprogramms.

Ganz allgemein gesprochen werden aus einer Anzahl von definierten Punkten bestimmte ausgewählt, um die Fahrtroute vorzugeben. Um die definierten Punkte schnell und genau bestimmen zu können, ist das Landkarten-Koordinatensystem in eine Mehrzahl von Sektoren mit gleich großem Winkel unterteilt, beispielsweise in acht Sektoren bzw. Kreissektoren. Der Suchbereich für die definierten Punkte wird auf denjenigen Sektor begrenzt, der eine zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt verlaufende Linie enthält. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Landkarten-Koordinatensystem in acht Sektoren V = 1 bis V = 8 unterteilt, wie die Fig. 6 zeigt. Nimmt man an, wie in Fig. 7(A) dargestellt ist, daß sich der Startpunkt Z _S (x _S, y _S) innerhalb des Landkartenblocks befindet, der durch die Angabe (X, Y) identifizierbar ist, und daß der Zielpunkt Z _D (x _D, y _D) unter einer solchen Richtung zum Startpunkt liegt, die noch innerhalb des Sektors (V = 1) gemäß Fig. 6 verläuft, so beginnt die Suche nach einem definierten Punkt innerhalb des Landkartenblocks (X, Y). Wird wenigstens ein definierter Punkt innerhalb des Landkartenblocks (X, Y) gefunden, so wird dieser Landkartenblock (X, Y) im weiteren als Suchbereich angesehen. Wird andererseits kein definierter Punkt in dem Landkartenblock (X, Y) gefunden, so wird der Suchbereich auf benachbarte Landkartenblöcke ausgedehnt. Wie in Fig. 7(A) gezeigt ist, liegen die Landkartenblöcke (X, Y+1), (X+1, Y+1), (X+1, Y), (X+1, Y-1) und (X, Y-1), die an den Landkartenblock (X, Y) angrenzen, in der allgemeinen Richtung zum Zielpunkt. Diese Landkartenblöcke innerhalb des Sektors (V = 1) werden dann ausgewählt, um den Suchbereich auszudehnen. Im Anschluß daran beginnt die Suche nach einem definierten Punkt wobei die Suche im Bereich dieser sechs Kartenblöcke durchgeführt wird. Wird kein definierter Punkt im ausgedehnten Suchbereich gefunden, so wird dieser Suchbereich wiederum entlang der x- Achse ausgedehnt (für den Fall, daß V = 1), wobei dieser Vorgang so lange wiederholt wird, bis ein definierter Punkt gefunden ist. Werden mehrere definierte Punkte aufgefunden, so wird der am dichtesten am Startpunkt liegende definierte Punkt als Startpunkt ausgewählt.

In ähnlicher Weise wird für den Fall verfahren, daß die Richtung zum Zielpunkt Z _D, ausgehend vom Startpunkt Z _S, innerhalb des Sektors (V = 2) liegt. In diesem Fall wird der Suchbereich sowohl entlang der x- als auch entlang der y- Achse ausgedehnt, wie in Fig. 7 (B) dargestellt ist, so daß der Suchbereich die Form eines Quadrats hat.

Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm eines Unterprogramms, das im Schritt 102 des in Fig. 4 dargestellten Programms abgearbeitet wird. In einem Schritt 102-1 wird zunächst geprüft, ob wenigstens ein definierter Punkt in einem Landkartenblock vorhanden ist, in dem der Startpunkt oder der Zielpunkt liegen. Wird im entsprechenden Block wenigstens ein definierter Punkt gefunden, was in Schritt 102-1 überprüft wird, so wird in einem nachfolgenden Schritt 102-2 dieser Landkartenblock als Suchbereich angesehen. Anschließend werden alle definierten Punkte in dem Suchbereich in einem nachfolgenden Schritt 102-3 aufgesucht und überprüft. Im selben Schritt 102-3 werden derjenige definierte Punkt, der am dichtesten am Startpunkt liegt, und derjenige definierte Punkt, der am dichtesten am Zielpunkt liegt, bestimmt.

Wird andererseits kein definierter Punkt im Schritt 102-1 innerhalb des Landkartenblocks gefunden, in dem Startpunkt oder Zielpunkt liegen, so erreicht das Programm anschließend einen Schritt 102-4, in dem die Richtung V der Fahrtroute auf der Grundlage der Positionen von Startpunkt und Zielpunkt ermittelt wird. Im nachfolgenden Schritt 102-5 wird ein Landkartenidentifikationswert A auf den Wert 1 gesetzt. Sodann wird im folgenden Schritt 102-6 geprüft, in welchen Sektor V=1 bis V=8 gemäß Fig. 6 die ermittelte Richtung V fällt. Das Programm erreicht dann Schritt 102-7, in dem entsprechend der bestimmten Richtung V die Ausdehnung des Suchbereichs gesteuert wird, um einen oder mehrere definierte Punkte innerhalb des Suchbereichs auffinden zu können. Im folgenden sei angenommen, daß die Richtung V der Fahrtroute innerhalb des Sektors V=1 liegt, was in Schritt 102-6 festgestellt wird. In diesem Fall wird der Suchbereich über diejenigen Kartenblöcke (X, Y+1), (X+1, Y+1), (X+1, Y), (X+1,Y-1) und (X, Y-1) ausgedehnt, die benachbart zum Landkartenblock (X, Y) liegen, und zwar im Teilschritt 102-8. Im nachfolgenden Schritt 102-9 wird dann geprüft, ob wenigstens ein definierter Punkt vorhanden ist. Wird in Schritt 102-9 festgestellt, daß wenigstens ein definierter Punkt innerhalb des zugeordneten Blocks gefunden worden ist, so geht das Program weiter nach Schritt 102-2. In diesem Schritt 102-2 werden, wie bereits erwähnt, die Blöcke (X, Y+1), (X+1, Y+1), (X+1, Y), (X+1, Y-1) und (X, Y-1) als ein Suchbereich bestimmt. Anschließend werden in Schritt 102-3 alle definierten Punkte innerhalb des Suchbereichs aufgesucht und überprüft. Im selben Schritt 102-3 werden derjenige definierte Punkt, der am dichtesten am Startpunkt liegt, und derjenige, der am dichtesten am Zielpunkt liegt, bestimmt.

Kann kein definierter Punkt auch nach weiterer Ausdehnung des Suchbereichs aufgefunden werden, so wird der Landkartenidentifikationswert A umd den Wert 1 heraufgesetzt. Dann wird im Teilschritt 102-8 der Suchbereich erneut ausgedehnt.

Mit Hilfe des oben beschriebenen Verfahrens kann die Ausdehnung des Suchbereichs zur Auffindung eines definierten Punktes oder zur Auffindung mehrerer definierter Punkte in einem im wesentlichen begrenzten Bereich um die Fahrtrichtung herum erfolgen. Die Zeit, die zum Aufsuchen der definierten Punkte erforderlich ist, kann daher relativ kurzgehalten werden.

Im ersten Zyklus eines Unterprogramms nach Fig. 9 wird der im Schritt 102 des in Fig. 4 dargestellten Programms bestimmte definierte Punkt als erster definierter Punkt im Schritt 106 verwendet. Anschließend werden alle zum ersten definierten Punkt benachbarten zweiten definierten Punkt aufgesucht und in Schritt 108 überprüft. Auf der Grundlage der bekannten Positionen dieser benachbarten definierten Punkte werden in Schritt 110 die Abstände des ersten definierten Punktes zu jedem zweiten definierten Punkt errechnet. Die erhaltenen Abstandswerte zu diesen zweiten definierten Punkten werden vorübergehend gespeichert. Sodann werden in einem nachfolgenden Schritt 112 diejenigen dritten definierten Punkte aufgesucht, die benachbart zu den zweiten definierten Punkten liegen und nicht in Schritt 108 bestimmt worden sind. Die Abstände zwischen den zweiten und diesen dritten definierten Punkten werden dann in Schritt 114 berechnet. Anschließend werden die Abstände zwischen dem ersten definierten Punkt und den dritten definierten Punkten in Schritt 116 berechnet. Der kleinste der sich in Schritt 116 ergebenen Abstandswerte wird dann ausgewählt, so daß dann definierte Punkte entlang der kürzesten Fahrtstrecke als zweite und dritte definierte Punkte erhalten werden, und zwar in Schritt 118. Im nachfolgenden Schritt 120 werden die erhaltenen Positionsdaten der bestimmten zweiten und dritten definierten Punkte im Datenspeicher 51 gespeichert. Diese zweiten und dritten definierten Punkte werden dann mit dem Zielpunkt in Schritt 122 verglichen, so daß auf diese Weise geprüft werden kann, ob die zweiten oder dritten definierten Punkte bereits den Zielpunkt darstellen. Ist dies nicht der Fall, so springt das Programm zu Schritt 124, in welchem der dritte definierte Punkt als erster definierter Punkt für den nachfolgenden Zyklus übernommen wird, der aus den Schritten 108 bis 122 besteht. Wird dagegen in Schritt 122 festgestellt, daß entweder der zweite oder der dritte definierte Punkt bereits der Zielpunkt ist, so wird das in Fig. 9 dargestellte Unterprogramm verlassen. Es erfolgt dann ein Rücksprung zu dem in Fig. 4 dargestellten Programm.

Durch Wiederholung der Schritte 108 bis 124 des Unterprogramms nach Fig. 9 ist es somit möglich, alle definierten Punkte entlang der Fahrtroute zum Zielpunkt aufzufinden und im Datenspeicher 51 zu speichern. Die sich ergebende Fahrtroute ist dann die kürzeste Fahrtroute.

Ist das Unterprogramm nach Fig. 9 beendet, das in Schritt 104 des in Fig. 4 dargestellten Programms angesteuert wird, so erfolgt eine Navigation des Fahrzeugs entlang der Fahrtroute mit Hilfe eines geeigneten Unterprogramms gemäß Schritt 126 von Fig. 4. Im Schritt 128 wird abgefragt, ob der Zielpunkt erreicht. Ist dies der Fall, werden im Schritt 129 die Zielpunktkoordinaten übernommen. Danach endet das Programm mit Schritt 130.

Claims

1. Navigationsvorrichtung für ein Straßenfahrzeug, mit

- einer ersten Einrichtung (21, 25) zur Überwachung der Fahrzeugbewegung und zur Gewinnung von die Position und die Fahrtrichtung angebenden Fahrzeugbewegungsdaten,
- einer zweiten Einrichtung (50) zur elektronischen Speicherung einer Land- bzw. Straßenkarte, die in eine Mehrzahl von Blöcken unterteilt ist und eine Mehrzahl definierter Punkte enthält,
- einer dritten Einrichtung (29) zur Eingabe von Positionsdaten wenigstens eines Startpunkts und eines Zielpunkts,
- einer vierten Einrichtung zur Auswahl einer Fahrtroute für das Fahrzeug und zur Speicherung der ausgewählten Fahrtroute, wobei die vierte Einrichtung Daten bezüglich des Startpunkts, des Zielpunkts, ausgewählter definierter Punkte entlang der Fahrtroute sowie zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt und eine vorgegebene Bedingung speichert, um ermitteln zu können, wann das Fahrzeug jeden der ausgewählten definierten Punkte erreicht, und
- einer fünften Einrichtung zur Abbildung der in der zweiten Einrichtung gespeicherten Landkarte sowie zur Abbildung eines die Fahrzeugposition anzeigenden Symbols,

dadurch gekennzeichnet, daß

- die vierte Einrichtung zwischen Startpunkt und Zielpunkt liegende definierte Punkte innerhalb eines sektorförmigen Suchbereichs ermittelt, wobei dieser in einer Richtung (V) beidseitig begrenzt ist, welche durch den Startpunkt (Z _S) und den Zielpunkt (Z _D) hindurchläuft.

2. Navigationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung die eingegrenzte Ausdehnungsrichtung (V) des Suchbereichs durch Unterteilung eines Landkarten-Koordinatensystems in eine Mehrzahl von festen Sektoren (1 bis 8) und durch Auswahl einer der Sektoren bestimmt, der die Richtung enthält, entlang der sich der Vektor (V) erstreckt.

3. Navigationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung den Suchbereich Schritt für Schritt immer dann ausdehnt, wenn kein definierter Punkt im Suchbereich gefunden wurde.

4. Navigationsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung den Suchbereich zu Beginn nur in denjenigen Block der Land- bzw. Straßenkarte legt, in welchem sich der Startpunkt (Z _S) befindet.

5. Navigationsvorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung den Suchbereich durch Hinzunahme der jeweils nächsten in Ausdehnungsrichtung (V) liegenden Blöcke der Land- bzw. Straßenkarte ausdehnt.

6. Navigationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung einen im Suchbereich aufgefundenen definierten Punkt, der nicht der Zielpunkt (Z _D) ist, als neuen Startpunkt auswählt.

7. Navigationsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung beim Auffinden mehrerer definierter Punkte im Suchbereich denjenigen definierten Punkt als neuen Startpunkt auswählt, der am dichtesten am Startpunkt (Z _S).