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JP2826079B2 - 車載用地図データベース装置 - Google Patents

車載用地図データベース装置

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JP2826079B2
JP2826079B2 JP7097320A JP9732095A JP2826079B2 JP 2826079 B2 JP2826079 B2 JP 2826079B2 JP 7097320 A JP7097320 A JP 7097320A JP 9732095 A JP9732095 A JP 9732095A JP 2826079 B2 JP2826079 B2 JP 2826079B2
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ZANAUI INFUOMATEIKUSU KK
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Publication date
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Application filed by ZANAUI INFUOMATEIKUSU KK filed Critical ZANAUI INFUOMATEIKUSU KK
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Priority to US08/634,853 priority patent/US5928305A/en
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Priority to DE69618724T priority patent/DE69618724T2/de
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Priority to DE69619151T priority patent/DE69619151T2/de
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    • GPHYSICS
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    • G08G1/0969Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle having a display in the form of a map
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  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車載用ナビゲーション
装置等に搭載され、道路地図表示、マップマッチングお
よび推奨ルートの演算等に用いられる車載用地図データ
ベース装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両位置周辺の道路地図を表示する機能
や、マップマッチングを行って車両位置を正確に検出す
る機能や、出発地から目的地までの推奨ルートを演算す
る機能等を兼ね備えた車載用ナビゲーション装置が知ら
れている。これら従来の車載用ナビゲーション装置は、
既存のソフトウェアとの互換性を維持し、かつ処理速度
を上げるために、道路地図表示用のデータ、マップマッ
チング用のデータおよびルート探索用のデータをそれぞ
れ別々に記録媒体の中に格納していた。
【0003】このため、大量の記録容量を必要とし、記
録媒体としてCD−ROMを用いた場合でも、日本全国
の道路地図データをCD−ROM1枚に収納するのが難
しくなってきた。ところが、複数枚のCD−ROMに分
割してデータを収納すると、使用中にCD−ROMを入
れ替えなければならず、操作性が低下してしまう。一
方、複数枚のCD−ROMを自動的に切換操作するオー
トチェンジャー方式のCD−ROM装置を用いると製品
コストの上昇を招いてしまう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図23は従来の装置に
おける道路地図データのデータ管理方法を示す図であ
る。図示のように、従来は、道路形状を表現するのに必
要な最小単位であるリンクごとにデータを管理してお
り、各リンクごとにリンク両端のノード情報を持ってい
た。また、同一のノードであっても、各リンクごとに別
々のノード番号を付けて管理しており、隣り合うリンク
の隣接ノードが同一ノードであることを示す情報(以
下、同一ノード情報と呼ぶ)を別に設けていた。例え
ば、図23の場合には、リンクL1のノードN1bとリ
ンクL2のノードN2aが互いに等しいことを示す情報
C12,C21等を設けていた。
【0005】一方、図24は、複数の道路が交差する交
差点付近を示す図である。図24の場合、従来は図25
に示すように交差点を境にして各道路をそれぞれ別リン
クとし、交差点には各道路ごとに別々のノードを割り当
てていた。また、ノードN0a,N0b,N0c,N0
d,N0eが同一ノードであることを示す同一ノード情
報を別に設けていた。
【0006】上述した同一ノード情報は、リンクの接続
箇所ごとに設けられるため、道路地図全体ではかなりの
数に及ぶ。したがって、同一ノード情報だけでもかなり
のデータ量を必要とし、CD−ROM等の記録媒体の記
録容量を増やす一因となっていた。
【0007】本発明の目的は、少ないデータ量で道路地
図表示、マップマッチングおよび経路探索装置を行える
車載用地図データベース装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】実施例を示す図1に対応
づけて本発明を説明すると、本発明は、表示装置6への
道路地図表示、マップマッチングおよび経路探索のうち
少なくともいずれか一つに用いられ、少なくとも道路種
別および道路形状に関する情報を格納する車載用地図デ
ータベース装置に適用され、道路形状を表現する最小単
位であるリンクが一つ以上連続したリンク列に関するリ
ンク列データを備え、リンク列を構成する各リンクの接
続点であるノードに関するノード情報を含むようにリン
ク列データを構成し、ノード情報を、隣接するリンクに
対応して一つずつ設けることにより、上記目的は達成さ
れる。請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車載
用地図データベース装置において、道路地図を所定範囲
ごとに区分けし、区分けされた各領域内に含まれるそれ
ぞれの道路について、少なくとも道路種別が同一である
道路範囲を一つのリンク列とするものである。請求項3
に記載の発明は、請求項2に記載の車載用地図データベ
ース装置において、道路種別が同一で、かつ路線番号、
橋、トンネルおよび高架を少なくとも含む道路分類要素
が同一である道路範囲を一つのリンク列とするものであ
る。請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか
1項に記載の車載用地図データベース装置において、リ
ンク列を構成する各リンクの接続順に従ってノード情報
をデータ配置するようにリンク列データを構成し、ノー
ドに接続されるリンクを識別するためのリンク番号情報
をノード情報の内部に設けるものである。請求項5に記
載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の車載
用地図データベース装置において、同一のノードに関す
る他のノード情報がリンク列データのどこにデータ配置
されているかを示すオフセット情報をノード情報の内部
に設けるものである。請求項6に記載の発明は、請求項
5に記載の車載用地図データベース装置において、同一
のノードに関する他のノード情報が存在しない場合に
は、オフセット情報に特定の値をデータ配置するもので
ある。請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれ
か1項に記載の車載用地図データベース装置において、
ノードに接続されるリンクの交通規制情報をノード情報
の内部に設けるものである。請求項8に記載の発明は、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の車載用地図データ
ベース装置において、道路幅情報および車線数情報のう
ち少なくともいずれか一方をノード情報の内部に設ける
ものである。請求項9に記載の発明は、請求項1〜8の
いずれか1項に記載の車載用地図データベース装置にお
いて、直前にデータ配置される他のノード情報の先頭位
置を示す情報をノード情報の内部に設けるものである。
請求項10に記載の発明は、請求項1〜9のいずれか1
項に記載の車載用地図データベース装置において、リン
ク列データの中に、リンク列を構成する各リンクの標高
を示す情報を設けるものである。請求項11に記載の発
明は、請求項10に記載の車載用地図データベース装置
において、リンク列を構成する各リンクの標高を示す情
報をまとめてリンク列データの最後尾に付加するもので
ある。請求項12に記載の発明は、請求項1〜11のい
ずれか1項に記載の車載用地図データベース装置におい
て、経路探索演算に用いられ、かつリンク列内部の各ノ
ードごとに設けられ、自ノードのノード情報と該自ノー
ドに接続される隣接ノードのノード情報とで構成される
接続データを備えるものである。請求項13に記載の発
明は、請求項12に記載の車載用地図データベース装置
において、自ノードのノード番号を把握できるように、
接続データ内部の各ノード情報を、リンク列を構成する
各リンクの接続順に従ってデータ配置するものである。
請求項14に記載の発明は、請求項13に記載の車載用
地図データベース装置において、自ノードに接続される
隣接ノードの種類と、隣接ノードに至るまでのリンク情
報とで接続データを構成するものである。請求項15に
記載の発明は、請求項14に記載の車載用地図データベ
ース装置において、リンクを識別するためのリンク番号
情報と、隣接ノードに至るまでのリンクコストおよび交
通規制情報とをリンク情報の中に設けるものである。請
求項16に記載の発明は、請求項1〜15のいずれか1
項に記載の車載用地図データベース装置において、異な
る複数の地図縮尺率の道路地図に対応してそれぞれ別々
にリンク列データを設け、同一のリンクについては共通
のリンク番号によって管理するように各リンク列データ
を構成するものである。
【0009】
【作用】請求項1に記載の発明では、道路形状を表現す
る最小単位であるリンクが一つ以上連続したリンク列ご
とにリンク列データを設ける。リンク列データは、リン
ク列を構成する各リンクの接続点であるノードに関する
ノード情報を含む。このノード情報を、隣接するリンク
に対応して一つずつ設けることでノード情報数の削減を
図る。請求項2に記載の発明では、区分けされた各領
域、すなわちメッシュ領域内に含まれるそれぞれの道路
について、少なくとも道路種別が同一である道路範囲を
一つのリンク列とする。請求項3に記載の発明では、道
路種別が同一で、かつ路線番号や橋等の道路分類要素が
同一である道路範囲を一つのリンク列とする。すなわ
ち、道路形状を特徴づける最小単位をリンク列とする。
請求項4に記載の発明では、リンク列を構成する各リン
クの接続順に従ってノード情報をデータ配置し、かつノ
ード情報内部にリンク番号情報を設けることで、リンク
列データを先頭アドレスから順に読み出したときに道路
形状を容易に把握できるようにする。請求項5に記載の
発明では、同一のノードに関する他のノード情報が配置
されている場所を示すオフセット情報をノード情報に含
める。請求項6に記載の発明では、オフセット情報に特
定の値がデータ配置されている場合には、同一のノード
に関する他のノード情報が存在しないものと判断する。
請求項7に記載の発明では、ノードに接続されるリンク
の交通規制情報をノード情報に含める。請求項8に記載
の発明では、道路幅情報および車線数情報のうち少なく
ともいずれか一方をノード情報に含める。請求項9に記
載の発明では、直前にデータ配置される他のノード情報
の先頭位置を示す情報をノード情報に含めることで、リ
ンク列データを最後尾から読み出した場合に、各ノード
情報を漏れなく読み出せるようにする。請求項10に記
載の発明では、リンク列を構成する各リンクの標高を示
す情報をリンク列データに含める。請求項11に記載の
発明では、リンク列を構成する各リンクの高さ情報をま
とめてリンク列データの最後尾に付加する。請求項12
に記載の発明では、リンク列内部の各ノードごとに設け
られ、自ノードのノード情報と、自ノードに接続される
隣接ノードのノード情報とで構成される接続データを設
け、この接続データを用いて経路探索演算を行う。請求
項13に記載の発明では、接続データ内部の各ノード情
報を、リンク列を構成する各リンクの接続順に従ってデ
ータ配置する。これにより、自ノードのノード番号をノ
ード情報に含めなくても、自ノードのノード番号を把握
できるようにする。請求項14に記載の発明では、自ノ
ードに接続される隣接ノードの種類、隣接ノードに至る
までのリンクコストおよび交通規制情報だけで接続デー
タを構成し、道路形状に関する情報は接続データに含め
ないようにしてデータ量の削減を図る。請求項15に記
載の発明では、リンクを識別するためのリンク番号情報
と、隣接ノードに至るまでのリンクコストおよび交通規
制情報とをリンク情報に含める。請求項16に記載の発
明では、異なる複数の地図縮尺率の道路地図に対応して
それぞれ別々にリンク列データを設け、各リンク列デー
タは同一のリンクを共通のリンク番号で管理する。
【0010】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
【0011】
【実施例】図1は本発明の車載用地図データベース装置
を内部に有する車載用経路探索装置の一実施例のブロッ
ク図である。図1において、1は車両の現在地を検出す
る現在地検出装置であり、例えば車両の進行方位を検出
する方位センサや車速を検出する車速センサやGPS
(Global Positioning System)衛星からのGPS信号
を検出するGPSセンサ等から成る。
【0012】2は装置全体を制御する制御回路であり、
マイクロプロセッサおよびその周辺回路から成る。3は
車両の目的地等を入力する入力装置、4は現在地検出装
置1によって検出された車両位置情報等を格納するDR
AM、5は表示装置6に表示するための画像データを格
納する画像メモリであり、画像メモリ5に格納された画
像データは適宜読み出されて表示装置6に表示される。
7は制御回路2が演算した推奨ルート上のノード情報や
リンク情報等を格納するSRAMである。
【0013】8は、道路地図表示、経路探索およびマッ
プマッチング等を行うための種々のデータを格納する地
図データベース装置であり、例えばCD−ROM装置や
磁気記録装置等で構成される。地図データベース装置8
には、道路形状や道路種別に関する情報などから成る地
図表示用データと、道路形状とは直接関係しない分岐点
情報や交差点情報などから成るルート探索用データとが
格納されている。地図表示用データは主に表示装置6に
道路地図を表示する際に用いられ、ルート探索用データ
は主に推奨経路を演算する際に用いられる。
【0014】また、地図表示用データおよびルート探索
用データはいずれも、縮尺率の異なる複数のデータを分
かれており、本実施例では、各縮尺率のデータをレベル
n(nは例えば1〜5)のデータと呼ぶ。これら複数の
レベルのうち、以下では、レベル2とレベル4の地図表
示データとルート探索用データとを用いて経路探索を行
う例を説明する。なお、レベル1が最も詳細な道路地図
を示し、レベルが上がるほど小縮尺になるものとする。
また、本実施例では、リンク番号およびノード番号を各
レベルで共通にしており、これにより、異なるレベルで
のデータの対応づけを容易にしている。
【0015】図2,3は制御回路2が行うメイン処理の
概要を示すフローチャートである。図2のステップS1
では、現在地検出装置1を用いて車両位置を検出する。
ステップS2では、入力装置3によって入力された目的
地を読み込む。ステップS3では、地図データベース装
置8に格納されている地図表示用データに基づいて、経
路探索の可能な道路上に経路探索の開始点および終了点
を設定する。
【0016】ステップS4では、レベル2のルート探索
用データを用いて経路探索の開始点付近の経路探索を行
う。そして、開始点付近における推奨ルートの候補を複
数選択する。ステップS5では、レベル2のルート探索
用データを用いて経路探索の終了点付近の経路探索を行
う。そして、終了点付近における推奨ルートの候補を複
数選択する。
【0017】ステップS6では、ステップS4,S5で
選択した推奨ルートの候補の間の経路についてレベル4
のルート探索用データを用いて経路探索を行い、開始点
から終了点までの推奨ルートを演算する。
【0018】このように、開始点および終了点付近と、
開始点および終了点の中間付近とで異なるレベルのルー
ト探索用データを用いる理由は、すべての経路について
レベル2のルート探索用データを用いて経路探索を行う
と、データ量が膨大なために経路探索に要する演算時間
が長くなるからである。ステップS7では、ステップS
6で演算した推奨ルートに関する情報を推奨ルートデー
タとしてSRAM7に記憶する。
【0019】図4は推奨ルートデータのデータ構成の概
要を示す図である。推奨ルートデータには、推奨ルート
上のノード情報とリンク情報とがメッシュ領域単位で分
類して格納されている。なお、メッシュ領域とは、道路
地図を所定範囲ごとに区分けしたときの区分けされた各
領域をいう。
【0020】図4に示すように、推奨ルートデータは、
メッシュコード、ノード数、ノード位置情報、リンク種
別数、リンク位置情報、フェリー情報およびトンネル情
報で構成される。このうち、メッシュコードには、メッ
シュ領域を識別する番号が格納され、ノード数には、メ
ッシュ領域内に存在するノード数が格納され、ノード位
置情報には、図5(a)に詳細を示すように、メッシュ
領域内の各ノードのノード番号や位置座標等が格納され
る。また、リンク種別数には、メッシュ領域内に存在す
るリンク種別数が格納され、リンク位置情報には、図5
(b)に詳細を示すように、メッシュ領域内の各リンク
のリンク種別やリンク番号等が格納される。
【0021】なお、推奨ルートデータはレベルごとに作
成され、本実施例の場合には、推奨ルート上の開始点お
よび終了点付近についてはレベル2の推奨ルートデータ
が、開始点と終了点の中間についてはレベル4の推奨ル
ートデータが作成される。
【0022】図2のステップS7の処理が終了すると図
3のステップS8に進み、図6に詳細を示す背景地図描
画処理を行い、表示装置6に表示するための推奨ルート
周辺の道路地図に関するデータを画像メモリ5に描画
(格納)する。まず、図6のステップS11では、車両
位置周辺の地図表示用データを地図データベース装置8
から読み込む。次に、ステップS12では、読み込んだ
地図表示用データの一部を画像メモリ5に描画(格納)
する。
【0023】図6のステップS12の処理が終了すると
図3のステップS9に進み、ステップS6で演算した推
奨ルートを表示するのに必要なデータを画像メモリ5に
重ねて描画(格納)する。このステップS9の推奨ルー
ト描画処理の詳細については後述する。ステップS10
では、画像メモリ5に格納されているデータを読み出
し、表示装置6に推奨ルートおよびその周辺の道路地図
を表示する。
【0024】図7は図3のステップS9の推奨ルート描
画処理の詳細フローチャートである。図7のステップS
51では、表示装置6に表示される道路地図範囲に合わ
せて、推奨ルートの表示範囲を設定する。ステップS5
2では、推奨ルートの表示範囲がレベル4のルート探索
用データを用いて経路探索を行った範囲に含まれるか否
かを判定する。判定が否定されるとステップS53に進
み、SRAM7に格納されているレベル2の推奨ルート
データをレベル2のルート表示用データに変換する。
【0025】図8(a)はルート表示用データのデータ
構成を示す図である。図示のように、ルート表示用デー
タは、メッシュコード、リンク種別数、位置情報ワード
サイズ、フェリー情報ワードサイズ、位置情報、フェリ
ー情報、経路区間属性および始終点リンク情報で構成さ
れる。このうち、位置情報には、図8(b)に詳細を示
すように、リンク列ごとにリンク種別、リンク数および
リンク番号が格納され、フェリー情報には、メッシュ領
域内のフェリー出着港の位置座標等が格納される。ま
た、始終点リンク情報には、車両位置および目的地周辺
のリンク情報が格納される。
【0026】一方、図7のステップS52の判定が肯定
されるとステップS54に進み、SRAM7に格納され
ているレベル4の推奨ルートデータをレベル2の推奨ル
ートデータに変換する。ステップS55では、レベル2
の推奨ルートデータをレベル2のルート表示用データに
変換する。
【0027】図7のステップS53またはS55の処理
が終了するとステップS56に進み、道路地図の表示縮
尺が(1/1万または1/2万)か、あるいは(1/4
万または1/8万)のいずれであるかを判定する。(1
/1万または1/2万)であればステップS57に進
み、ルート表示用データとレベル1の地図表示用データ
の道路種別およびリンク番号とに基づいて、推奨ルート
を画像メモリ5に重ねて描画する。
【0028】一方、ステップS56によって(1/4万
または1/8万)と判定されるとステップS58に進
み、ルート表示用データとレベル2の地図表示用データ
の道路種別およびリンク番号とに基づいて、推奨ルート
を画像メモリ5に重ねて描画する。
【0029】次に、地図データベース装置8に格納され
ている地図表示用データとルート探索用データのデータ
構成について詳述する。
【0030】[1]地図表示用データ (1)リンク列データの概要 本実施例の地図表示用データは、道路地図を所定範囲ご
とに区分けしたメッシュ領域ごとにデータを管理してお
り、メッシュ領域内に存在する各道路をそれぞれ別々の
リンク列とする。例えば、図9に示すように、1つのメ
ッシュ領域内で2本の道路が交差している場合には、各
道路をそれぞれ別々のリンク列とする。そして、道路種
別が同一の範囲をリンクの単位とし、各リンクに固有の
番号(以下、リンク番号と呼ぶ)をつけて区別する。
【0031】また、本実施例では、橋やトンネル等のよ
うに道路上に特徴的な構造物がある場合には、その前後
の道路を別リンクとする。例えば、図10に示すよう
に、国道246号上に橋およびトンネルがある場合に
は、橋およびトンネルの手前、橋およびトンネルの区
間、橋およびトンネルの先をそれぞれ別々のリンク列と
する。このように、道路上の特徴的な構造物を境にして
その前後を別々のリンク列とすることで、道路地図上の
橋やトンネル等を容易に検索できるようになる。
【0032】(2)リンク列データのデータ構成 地図表示用データには、リンク列に関する各種情報を記
述したリンク列データがリンク列ごとに設けられてい
る。例えば、図11の太線で示すリンク列のリンク列デ
ータは図12のようになる。図示のように、リンク列デ
ータは、リンク列上のノード(図11の黒丸地点)に関
するノード情報と補間点(図11の白丸)に関する補間
点情報とから成る。ノード情報は、ノードの位置座標
X,Yと、ノードに接続されるリンクのリンク番号とを
有し、補間点情報は補間点の位置座標X,Yを有する。
これらノード情報および補間点情報は、リンクの接続順
にデータ配置されている。このため、リンク列データを
先頭アドレスから順に読み出すことで、リンク列全体の
道路形状や道路種別等を検出できる。
【0033】このように、本実施例では、リンク列を単
位としてデータを管理するため、従来のように、リンク
を単位としてデータを管理する場合に比べてデータの総
容量を減らせる。
【0034】(3)同一ノードオフセット 図13に対応する地図表示用データのデータ構成は図1
4のようになる。図示のように、国道上のリンク列デー
タaと、県道上のリンク列データbと、一般道路上のリ
ンク列データcとがそれぞれまとまってデータ配置され
る。また、交差点N0については、各リンク列データご
とに別々のノード情報を付けて管理している。これら交
差点N0のノード情報はそれぞれ同一ノードオフセット
というデータ項目を有しており、この同一ノードオフセ
ットには、交差点N0に関する他のノード情報のデータ
配置位置を示すアドレス値が格納される。
【0035】例えば、リンク列データaの同一ノードオ
フセットにはリンク列データbのノード情報を示すアド
レス値が格納され、同様に、リンク列データbの同一ノ
ードオフセットにはリンク列データcのノード情報を示
すアドレス値が格納され、リンク列データcの同一ノー
ドオフセットにはリンク列データaのノード情報を示す
アドレス値が格納される。
【0036】一方、図13の交差点N0以外のノードは
他の道路と交差していないため、これらノードのノード
情報内部の同一ノードオフセットには、同一ノードに関
する他のノードが存在しないことを示す特定の値、例え
ばFFFFhが格納される。
【0037】このように、同一ノードオフセットを設け
ることで、同一ノードに対して複数のノード情報が存在
する場合でも、各ノード情報の対応関係を容易に把握で
きるようになる。また、従来の装置では、図25に示す
ように、交差点N0に対応するノードを5つ必要として
いたのに対し、本実施例では図13に示すように3つで
足りるため、データ量を削減できる。
【0038】(4)交通規制情報、道路幅情報、車線数情
報 リンク列データを構成する各データのデータ長は16ビ
ット(2バイト=1ワード)であり、これら各データの
下位11ビットにはノードや補間点の位置座標等が格納
され、上位5ビットには各種の属性情報が格納される。
図15は、下位11ビットにY位置座標を格納し、上位
5ビットに交通規制情報、道路幅情報および車線数情報
を格納する例を示す図である。上位5ビットのビットの
組み合わせによって図15の〜のいずれかの情報が
選択される。
【0039】このように、ノードの位置座標等を格納す
るための2バイトデータの空きビットを利用して道路幅
情報と交通規制情報とを格納するようにしたため、デー
タ量を増やすことなく道路幅情報や交通規制情報等をリ
ンク列データに付加できる。
【0040】(5)直前へのオフセット情報 前述したように、リンク列データには、実際に接続され
ている順序に従ってノード情報や補間点情報がデータ配
置されている。このため、リンク列データを先頭から順
に読み出せば、先頭位置からの道路形状を正確に把握で
きる。
【0041】一方、場合によっては、リンク列データを
最後尾から読み出して、最後尾からの道路形状を把握す
る必要が生じる場合もある。この場合、ノード情報や補
間点情報を読み出した後に、その直前にデータ配置され
ているノード情報等のヘッダ位置を検出する必要があ
る。例えば、図11の太線で示す道路のリンク列データ
を最後尾から読み出す場合を考えると、図16に矢印で
示すように、ノードN3のノード情報を読み出した後に
その直前にデータ配置されている補間点情報のヘッダ位
置を検出し、このヘッダ位置から補間点情報を読み出す
必要がある。ところが、ノード情報や補間点情報のデー
タ量は以下に説明するようにノードや補間点によって異
なっており、ノード情報や補間点情報のヘッダ位置を一
律に決めることはできない。
【0042】図17はノード情報や補間点情報のデータ
量の種類を示す図であり、図17(a)はノード情報等
がX,Y位置座標の2ワードで構成される場合、図17
(b)は図17(a)に同一ノードオフセットを加えた
3ワードで構成される場合、図17(c)は図17
(b)に誘導オフセット情報を加えた4ワードで構成さ
れる場合、図17(d)は図17(c)にリンク番号を
加えた5ワードで構成される場合をそれぞれ示す。
【0043】図17に示すように、ノード情報や補間点
情報のデータ量は場合によって異なるため、本実施例で
は、ノード情報や補間点情報のヘッダ位置を示す情報を
予めリンク列データに付加している。
【0044】図18は、リンク列データを構成する2バ
イトデータの下位11ビットにX位置座標を格納し、上
位2ビットに各ノード情報等のヘッダ位置を示す情報を
格納する例を示す図である。この上位2ビットには、各
ノード情報等のヘッダ位置まで何ワードであるかを示す
情報が格納される。
【0045】このように、本実施例では、直前のノード
情報等のヘッダ位置を示す情報をリンク列データに付加
するため、リンク列データを逆方向に読み出す場合で
も、すべてのノード情報等を漏れなく読み出すことがで
きる。
【0046】(6)高さ情報 道路地図を3次元表示する場合には、道路地図上の複数
の地点について標高差に関するデータが必要となる。そ
こで、本実施例では、リンク列を構成する各リンクの高
さ情報をまとめてリンク列データの最後尾に付加してい
る。なお、図19では、高さ情報を有するリンク列デー
タと高さ情報を持たないリンク列データとが混在する例
を示している。
【0047】このように、リンク列データに高さ情報を
付加することで、道路地図を立体的に表示できるように
なる。また、高さ情報をリンク列データの最後尾にまと
めて付加するため、必要なときだけ高さ情報を読み出せ
ばよく、例えば通常の平面地図を表示する場合のように
高さ情報が不要の場合には、高さ情報の直前までのデー
タを読み出せばよい。
【0048】[2]ルート探索用データ 図20はルート探索用データのデータ構成を示す図であ
る。ルート探索用データには、図示のように、道路を表
現する最小単位であるリンクの接続点(ノード)ごと
に、他のノードとの接続関係を示すノード情報が格納さ
れている。各ノード情報はそれぞれ、自ノード情報と隣
接ノード情報とからなり、自ノード情報の中にはノード
の位置座標が格納されている。一方、隣接ノード情報に
は、図示のように、隣接ノード番号と、自ノードから隣
接ノードに至るまでのリンク番号と、そのリンクのリン
クコストと、そのリンクの交通規制情報とが格納されて
いる。また、各ノード情報は、リンクの接続順に格納さ
れており、格納される順番によって自ノードのノード番
号を把握できるようにしている。このため、自ノード情
報として自ノードのノード番号を格納しなくても自ノー
ドのノード番号を把握でき、メモリ容量を削減できる。
【0049】図20に示すように、本実施例のルート探
索用データは、リンクの接続情報だけを保持しており、
道路形状に関する情報は保持していない。図21は、推
奨ルートを表示するために用いるルート表示用データ
と、ルート探索用データとの関係を示す図である。図2
1に示すように、自ノードと隣接ノードN1とを接続す
る経路については、ルート探索用データにはリンク番号
等の最小限の情報だけが格納される。一方、同一管理レ
ベルのルート表示用データには、リンク番号に対応する
道路形状データKが格納されている。また、下位のレベ
ルのルート表示用データには、リンク番号に対応する道
路形状データK1〜K3が格納されている。
【0050】これに対して、従来の装置のルート探索用
データは、図22に示すようにルート表示用データへの
アドレスオフセット情報を保持していた。例えば、自ノ
ードと隣接ノードN1とを接続する経路については、同
一管理レベルのルート表示用データへのアドレスオフセ
ット情報O1と、下位のレベルのルート表示用データへ
のアドレスオフセット情報O2とを保持していた。この
ため、ルート探索用データのデータ量が大きくなるとい
う問題があった。
【0051】このように、本実施例のルート表示用デー
タは、ルート探索用データ中のリンク番号を手がかりに
して道路形状を検出するため、ルート探索用データ内部
にルート表示用データのアドレスオフセット情報を備え
る必要がなく、かつルート表示専用の道路データを備え
る必要がなく、従来のルート探索用データに比べてルー
ト探索用データのデータ量を少なくできる。
【0052】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、リンク列データの内部に、隣接するリンクに対応
してノード情報を一つずつ設けたため、従来に比べてノ
ード情報の数を減らすことができ、地図データベースの
総容量を削減できる。請求項2に記載の発明によれば、
区分けされた各領域内に含まれるそれぞれの道路につい
て、少なくとも道路種別が同一の範囲を一つのリンク列
とするため、例えば道路種別ごとに表示形態を変える等
が行いやすくなる。請求項3に記載の発明によれば、道
路種別が同一で、かつ橋やトンネル等の道路分類要素が
同一である道路範囲を一つのリンク列とするため、道路
地図上の橋やトンネル等を検索しやすくなる。請求項4
に記載の発明によれば、リンク列を構成する各リンクの
接続順に従ってノード情報をデータ配置したものをリン
ク列データとし、各ノード情報の内部にリンク番号情報
を設けたため、リンク列データを先頭アドレスから順に
読み出すことで、リンク列の道路形状を詳細に把握する
ことができる。請求項5に記載の発明によれば、同一の
ノードに関する他のノード情報がリンク列データのどこ
に配置されているかを示すオフセット情報をノード情報
に付加するため、同一のノードに関するノード情報が複
数あっても、それらの対応関係を容易に把握できる。し
たがって、複数の道路が交差する地点等の道路形状を正
確に表示できる。請求項6に記載の発明によれば、同一
のノードに関する他のノード情報が存在しない場合に
は、オフセット情報として特定の値を配置するようにし
たため、同一ノードに関する他のノードがあるか否かを
簡易に検出できる。請求項7に記載の発明によれば、ノ
ードに接続されるリンクの交通規制情報をノード情報に
含めるため、交通規制情報を加味して各リンクを表示で
きる。これにより、道路表示だけでなくマップマッチン
グにも利用できるようになる。請求項8に記載の発明に
よれば、道路幅情報と車線数情報をノード情報として設
けたため、道路を表示する際に道路幅や車線数も併せて
表示できる。これにより、道路表示だけでなくマップマ
ッチングにも利用できるようになる。請求項9に記載の
発明によれば、直前にデータ配置される他のノード情報
の先頭位置を示す情報をノード情報に含めるため、リン
ク列データを最後尾から読み出す場合でも、すべてのノ
ード情報を漏れなく読み出せる。これにより、道路表示
だけでなくマップマッチングにも利用できるようにな
る。請求項10に記載の発明によれば、リンク列を構成
する各リンクの標高を示す情報をリンク列データに含め
るため、道路地図を立体的に表示できる。これにより、
マップマッチングの精度を上げることができる。請求項
11に記載の発明によれば、リンク列を構成する各リン
クの高さ情報をまとめてリンク列データの最後尾に付加
するため、平面地図を表示する際には高さ情報の直前の
データまでを読み出せばよく、高さ情報によってデータ
読み出しが制限されることはない。請求項12に記載の
発明によれば、経路探索演算には道路形状に関する情報
は不要なことから、自ノードのノード情報と自ノードに
接続される隣接ノードのノード情報とで構成される接続
データを経路探索演算用に設けるため、経路探索演算を
効率よく行える。また、データ量を削減できる。請求項
13に記載の発明によれば、リンク列を構成する各リン
クの接続順に、接続データ内部の各ノード情報をデータ
配置するため、自ノードのノード情報の一部として自ノ
ードのノード番号を含めなくても、自ノードのノード番
号を容易に検出できるようになる。請求項14に記載の
発明によれば、接続データを隣接ノードの種類と隣接ノ
ードに至るまでのリンク情報だけで構成し、道路形状に
関する情報を含めないため、接続データのデータ量を削
減できる。請求項15に記載の発明によれば、リンク番
号情報、リンクコストおよび交通規制情報をリンク情報
に含めるため、リンクコストや交通規制情報を考慮に入
れて経路探索を行える。請求項16に記載の発明によれ
ば、異なる複数の地図縮尺率の道路地図に対応してそれ
ぞれ別々にリンク列データを設け、各リンク列データで
は同一のリンクを共通のリンク番号で管理するため、地
図縮尺率の異なるリンク列データ間での対応関係がわか
りやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車載用経路探索装置の一実施例のブロック図で
ある。
【図2】制御回路が行うメイン処理の概要を示すフロー
チャート。
【図3】図2に続くフローチャート。
【図4】推奨ルートデータのデータ構成の概要を示す
図。
【図5】ノード位置情報とリンク位置情報のデータ構成
の詳細図。
【図6】図3のステップS8の背景地図描画処理の詳細
フローチャート。
【図7】図3のステップS9の推奨ルート描画処理の詳
細フローチャート。
【図8】ルート表示用データのデータ構成を示す図。
【図9】メッシュ領域内で2本の道路が交差する例を示
す図。
【図10】リンク列の単位を説明する図。
【図11】複数のノードおよび補間点を有する道路地図
の例を示す図。
【図12】図11の太線道路のリンク列データを示す
図。
【図13】図24の道路地図に対応する本実施例のデー
タ管理方法を説明する図。
【図14】図13に対応するリンク列データのデータ構
成を示す図。
【図15】リンク列データに付加される交通規制情報、
道路幅情報および車線数情報を示す図。
【図16】リンク列データを最後尾から読み出す場合の
読み出し方を示す図。
【図17】ノード情報や補間点情報のデータ量の種類を
示す図。
【図18】リンク列データに付加される直前へのオフセ
ット情報を示す図。
【図19】リンク列データに付加される高さ情報を示す
図。
【図20】ルート探索用データのデータ構成を示す図。
【図21】本実施例におけるルート探索用データとルー
ト表示用データの関係を示す図。
【図22】従来のルート探索用データとルート表示用デ
ータの関係を示す図。
【図23】従来の装置における道路地図データのデータ
管理方法を示す図。
【図24】複数の道路が交差する交差点付近を示す図。
【図25】交差点を境にして各道路をそれぞれ別リンク
にすることを説明する図。
【符号の説明】
1 現在地検出装置 2 制御回路 3 入力装置 4 DRAM 5 画像メモリ 6 表示装置 7 地図データベース装置 8 SRAM
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G09B 29/00 G01C 21/00 G06F 17/30 G08G 1/0969

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示装置への道路地図表示、マップマッ
    チングおよび経路探索のうち少なくともいずれか一つに
    用いられ、少なくとも道路種別および道路形状に関する
    情報を格納する車載用地図データベース装置において、 道路形状を表現する最小単位であるリンクが一つ以上連
    続したリンク列に関するリンク列データを備え、 前記リンク列データは、前記リンク列を構成する各リン
    クの接続点であるノードに関するノード情報を含み、前
    記ノード情報は、隣接するリンクに対応して一つずつ設
    けられることを特徴とする車載用地図データベース装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の車載用地図データベー
    ス装置において、 道路地図を所定範囲ごとに区分けし、区分けされた各領
    域内に含まれるそれぞれの道路について、少なくとも道
    路種別が同一である道路範囲を一つの前記リンク列とす
    ることを特徴とする車載用地図データベース装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の車載用地図データベー
    ス装置において、 道路種別が同一で、かつ路線番号、橋、トンネルおよび
    高架を少なくとも含む道路分類要素が同一である道路範
    囲を一つの前記リンク列とすることを特徴とする車載用
    地図データベース装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の車
    載用地図データベース装置において、 前記リンク列データは、前記リンク列を構成する各リン
    クの接続順に従って前記ノード情報をデータ配置してお
    り、 前記ノード情報は、ノードに接続されるリンクを識別す
    るためのリンク番号情報を有することを特徴とする車載
    用地図データベース装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の車
    載用地図データベース装置において、 前記ノード情報は、同一のノードに関する他の前記ノー
    ド情報が前記リンク列データのどこにデータ配置されて
    いるかを示すオフセット情報を有することを特徴とする
    車載用地図データベース装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の車載用地図データベー
    ス装置において、 同一のノードに関する前記他のノード情報が存在しない
    場合には、前記オフセット情報には特定の値がデータ配
    置されることを特徴とする車載用地図データベース装
    置。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の車
    載用地図データベース装置において、 前記ノード情報は、ノードに接続されるリンクの交通規
    制情報を有することを特徴とする車載用地図データベー
    ス装置。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の車
    載用地図データベース装置において、 前記ノード情報は、道路幅情報および車線数情報のうち
    少なくともいずれか一方を含むことを特徴とする車載用
    地図データベース装置。
  9. 【請求項9】 請求項1〜8のいずれか1項に記載の車
    載用地図データベース装置において、 前記ノード情報は、直前にデータ配置される他の前記ノ
    ード情報の先頭位置を示す情報を有することを特徴とす
    る車載用地図データベース装置。
  10. 【請求項10】 請求項1〜9のいずれか1項に記載の
    車載用地図データベース装置において、 前記リンク列データは、前記リンク列を構成する各リン
    クの標高を示す情報を有することを特徴とする車載用地
    図データベース装置。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の車載用地図データ
    ベース装置において、 前記標高を示す情報は、前記リンク列を構成する各リン
    ク分まとめて前記リンク列データの最後尾に付加される
    ことを特徴とする車載用地図データベース装置。
  12. 【請求項12】 請求項1〜11のいずれか1項に記載
    の車載用地図データベース装置において、 経路探索演算に用いられ、かつ前記リンク列内部の各ノ
    ードごとに設けられ、自ノードのノード情報と該自ノー
    ドに接続される隣接ノードのノード情報とで構成される
    接続データを備えることを特徴とする車載用地図データ
    ベース装置。
  13. 【請求項13】 請求項12に記載の車載用地図データ
    ベース装置において、 前記自ノードのノード番号を把握できるように、前記接
    続データ内部の各ノード情報は、前記リンク列を構成す
    る各リンクの接続順に従ってデータ配置されることを特
    徴とする車載用地図データベース装置。
  14. 【請求項14】 請求項13に記載の車載用地図データ
    ベース装置において、 前記接続データは、前記自ノードに接続される隣接ノー
    ドの種類と、隣接ノードに至るまでのリンク情報とで構
    成されることを特徴とする車載用地図データベース装
    置。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載の車載用地図データ
    ベース装置において、 前記リンク情報は、リンクを識別するためのリンク番号
    情報と、隣接ノードに至るまでのリンクコストおよび交
    通規制情報とを有することを特徴とする車載用地図デー
    タベース装置。
  16. 【請求項16】 請求項1〜15のいずれか1項に記載
    の車載用地図データベース装置において、 前記リンク列データは、異なる複数の地図縮尺率の道路
    地図に対応してそれぞれ別々に設けられ、前記別々に設
    けられたリンク列データは同一のリンクを共通のリンク
    番号によって管理することを特徴とする車載用地図デー
    タベース装置。
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