DE69732015T2

DE69732015T2 - Karthographisches Datenbankgerät

Info

Publication number: DE69732015T2
Application number: DE69732015T
Authority: DE
Inventors: Takashi Zama-shi Nomura
Original assignee: Xanavi Informatics Corp
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2017-10-23
Also published as: KR100312073B1; KR19980033038A; US6128573A; EP0838661A3; JP3665436B2; EP0838661A2; EP0838661B1; JPH10187033A; DE69732015D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein kartografisches Datenbankgerät, das vorzugsweise Teil eines Navigationssystems für Fahrzeuge oder dergleichen ist und das für eine Straßenkartenanzeige, Kartenabgleich, Berechnung einer empfohlenen Route und dergleichen verwendet wird.
Navigationssysteme für Fahrzeuge der bekannten Art sind mit einer Funktion für die Anzeige einer Straßenkarte des Gebietes, in dem sich das Fahrzeug gegenwärtig befindet, einer Funktion für das genaue Erfassen der Fahrzeugposition durch Kartenabgleich, einer Funktion für das Berechnen einer empfohlenen Route von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt und dergleichen mehr ausgestattet. Bei diesen Fahrzeugnavigationssystemen gemäß dem Stand der Technik werden Daten für die Straßenkartenanzeige, Daten für den Kartenabgleich, Daten für die Routensuche und Streckenführungsdaten separat auf einer CD-ROM gespeichert, um Kompatibilität mit bereits bestehenden Softwareprogrammen sicherzustellen und auch die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erhöhen.
Die Daten für die Straßenkartenanzeige beinhalten Kartendaten mit der größten Abdeckung für die Anzeige von großen Bereichen mit dem kleinsten Maßstab, sehr detaillierte Kartendaten für die Anzeige von kleinen Bereichen mit Einzelheiten im größten Maßstab und mehrere Sätze von Kartendaten mit verschiedenen Maßstäben zwischen dem für die Kartendaten mit der größten Abdeckung und dem mit den am stärksten detaillierten Kartendaten. Beispielsweise können die Kartendaten mit der größten Abdeckung als Daten der Ebene 4 bezeichnet werden, die Kartendaten mit den meisten Einzelheiten können als Daten der Ebene 1 bezeichnet werden, und die Sätze von Daten mit Maßstäben zwischen denen für die Daten der Ebene 4 und den Daten der Ebene 1 können als Daten der Ebene 3 und Daten der Ebene 2 bezeichnet werden. In diesem Fall beinhalten die Routenfindungsdaten zwei Sätze von Daten, die der Ebene 4 und der Ebene 2 bei den Straßenkartendaten entsprechen, und die Umgebung des Ausgangspunkts und die Umgebung des Ziels werden aufgesucht unter Verwendung der Daten der Ebene 2, und die anderen Bereiche werden aufgesucht unter Verwendung der Daten der Ebene 4 für das Auffinden von Routen, um den Zeitaufwand zu reduzieren, der für das Suchen von Routen benötigt wird.
24 zeigt die Darstellung von Daten für die Straßenkartenanzeige, die als eine Straßenkarte in einem Speicher als Daten der Ebene 4 und Daten der Ebene 3 abgespeichert sind. Die Daten für die Straßenkartenanzeige der Ebene 4 und die Daten für die Straßenkartenanzeige der Ebene 3 werden separat auf einer CD-ROM als Medium abgespeichert. 24a zeigt eine Straßenkarte, die einem der Gitternetze der Daten in der Ebene 4 entspricht, d. h. ein Gitternetz M4, bei dem eine Straße D1 und zwei Straßen D2 und D3 zu sehen sind, die bei den Kreuzungen C1 und C2 an den beiden Enden der Straße D1 zusammenlaufen. Einer der kleinen Bereiche, der durch Unterteilen eines der Gitternetze der Daten der Ebene 4, d. h. durch die Unterteilung des Gitternetzes M4 in 16 gleiche Abschnitte, erzeugt wird, nämlich der schraffierte kleine Bereich m3, bildet ein Gitternetz von Daten der Ebene 3, d. h. ein Gitternetz M3, und es ist wie in 24b gezeigt nur ein Abschnitt der Straße D1 vorhanden, d. h. eine Straße D4 in dem Gitternetz M3.
Wenn nun beispielsweise die Detail-Taste betätigt wird, während die Straßenkarte, die den Daten der Ebene 4 in dem Gitternetz M4 entspricht, auf dem Monitor angezeigt wird, so wird anschließend die Straßenkarte, die den Daten der Ebene 3 in dem Gitternetz M3 entspricht, auf dem Monitor angezeigt. Da jedoch keine Identifizierungsdaten vorhanden sind, um anzuzeigen, dass die Straße D1 und die Straße D4 die gleiche Straße darstellen, ist es schwierig, bei einer gegebenen Straße eine Verknüpfung durch die verschiedenen Ebenen hindurch aufrecht zu erhalten. Außerdem hat man ein ähnliches Problem in Bezug auf die Routensuchdaten, und es ist schwierig, eine Verknüpfung von den Daten, die auf der Ebene 2 gesucht wurden, mit den Daten herzustellen, die auf der Ebene 4 der Daten der empfohlenen Route gesucht wurden, die das Ergebnis einer Routensuche wiedergeben. Da es keine Identifizierungsdaten gibt, um anzuzeigen, dass eine Straße in den Daten für die Straßenkartenanzeige und eine Straße in den Routensuchdaten die gleiche Straße ist, ist es darüber hinaus schwierig, eine Verknüpfung zu einer gegebenen Straße herzustellen, wenn die Daten der empfohlenen Straße den Daten für die Straßenkartenanzeige überlagert werden.
In US-A-5 285 391 wird ein Fahrzeugnavigationssystem mit einer Datenbankvorrichtung beschrieben, in der mehrere Sätze von Verbindungsdaten abgespeichert sind, die separat vorliegen, so dass eine Verknüpfung zu Karten unterschiedlicher Maßstäbe besteht, wodurch eine Straße als eine Verbindung mit einem Knoten an ihrem Anfang und an ihrem Ende dargestellt wird. Entsprechende Knoten haben in Karten verschiedener Maßstäbe die gleiche Knotennummer.
Die vorliegende Erfindung dient dazu, eine verbesserte Kartendatenbankvorrichtung zu schaffen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Kartendatenbankvorrichtung geschaffen, in der mehrere Sätze von Verbindungsabfolgedaten abgespeichert sind, die separat zur Verfügung gestellt werden, so dass sie Karten mit unterschiedlichen Maßstäben entsprechen, wobei eine Straße als Verbindungsabfolge dargestellt wird, die durch Aneinanderhängen mehrerer Verbindungen gebildet wird, die jeweils einen Knoten an ihrem Anfang und an ihrem Ende aufweisen, wobei eine Ebenenkorrelationsverbindungsnummer als Datenelement zur Verfügung gestellt wird, wodurch eine Verbindungsabfolge auf einer niedrigeren Ebene bei einem größeren Maßstab angegeben wird, die zu einer Verbindung in einer höheren Ebene bei einem kleineren Maßstab gehört, wobei die Ebenenkorrelationsverbindungsnummer eine Ebenennummer der höheren Ebene und eine Verbindungsnummer der dazugehörigen Verbindung in der höheren Ebene aufweist.
Knoteninformationen mit Bezug auf einen Knoten, der benachbarte Verbindungen in der Verbindungsabfolge verbindet, können von den benachbarten Verbindungen gemeinsam genutzt werden.
Das Kartengerät kann außerdem eine Vorgabeeinrichtung umfassen, durch die ein Ausgangspunkt und ein Zielpunkt auf der Karte gesetzt werden, und eine Recheneinrichtung, die eine empfohlene Route zwischen dem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt nach der Vorgabe durch die Vorgabeeinrichtung in Abhängigkeit von Routensuchdaten berechnet, wobei die Daten der berechneten empfohlenen Route die Ebenenkorrelationsverbindungsnummer beinhalten.
Das kartografische Datenbankgerät kann außerdem eine Anzeigeeinrichtung umfassen, auf der eine Karte auf der Grundlage der Verbindungsabfolgedaten angezeigt wird, und eine Steuerungseinrichtung, durch die die Anzeigeeinrichtung derart gesteuert wird, dass die berechnete empfohlene Route der angezeigten Karte überlagert wird und angezeigt wird, wobei die Daten der berechneten empfohlene Route die Ebenenkorrelationsverbindungsnummer beinhalten, die der Ebenenkorrelationsverbindungsnummer entspricht, die in den Verbindungsabfolgedaten bezüglich der entsprechenden Verbindungsabfolge enthalten ist, und die Steuerungseinrichtung einen Zusammenhang zwischen den Daten der berechneten empfohlenen Route und den Verbindungsabfolgedaten unter Verwendung der Ebenenkorrelationsverbindungsnummer herstellt, wenn die berechnete empfohlene Route der angezeigten Karte überlagert wird und angezeigt wird.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung als Beispiele beschrieben, wobei Bezug genommen wird auf die beigefügten Zeichnungen.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Navigationssystems für Fahrzeuge, in denen das kartografische Datenbankgerät gemäß der vorliegenden Erfindung installiert ist.
2 zeigt ein Beispiel von zwei Straßen, die sich innerhalb eines Gitternetzabschnittes kreuzen.
3 zeigt ein Diagramm zur Darstellung der Verbindungsabfolgedaten.
4 zeigt die Struktur von Daten für die Straßenkartenanzeige.
5A und 5B zeigen ein Diagramm zur Darstellung der Größe der Verbindungsabfolge in 4.
6 zeigt ein Beispiel einer Straßenkarte mit mehreren Knoten und mehreren Interpolationspunkten.
7 zeigt ein Diagramm zur Darstellung der Verbindungsabfolgedaten, die der Straße entsprechen, die durch die fett gezeichnete Linie in 6 dargestellt wird.
8 zeigt ein Diagramm zur Darstellung der identischen Knoten-Offset-Information als Zusatz zu den Verbindungsabfolgedaten.
9 zeigt ein Verfahren zum Auslesen der Verbindungsabfolgedaten vom Ende her.
10A bis 10D zeigen verschiedene Datenlängen der Knoteninformation und Interpolationspunktinformation.
11A und 11B zeigen ein Beispiel für das Attribut 1 + X der Koordinatendaten.
12A und 12B zeigen ein Beispiel des Attributs 2 + Y der Koordinatendaten.
13A und 13B zeigen ein Diagramm zur Erläuterung einer Ebenenkorrelationsverbindungsnummer.
14 zeigt gemeinsame Verbindungsabfolgen auf verschiedenen Ebenen und Verbindungen, die die Verbindungsabfolgen bilden.
15 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Ebenenkorrelationsverbindungsnummer in dem Fall, der in 14 dargestellt ist.
16 zeigt die Struktur der Routensuchdaten.
17 zeigt einen Überblick über die Struktur bei den Daten für die empfohlenen Routen.
18A und 18B zeigen ein Diagramm mit Einzelheiten zur Erläuterung der Datenstruktur der Knoteninformation und der Verbindungsinformation bei den Daten für die empfohlenen Routen.
19 zeigt ein Flussdiagramm mit dem Hauptprozess, der durch die Steuerschaltung durchgeführt wird.
20 zeigt das Flussdiagramm in seiner Fortsetzung aus 19.
21 zeigt ein detailliertes Flussdiagramm zur Erläuterung des Prozesses zum Zeichnen der Hintergrundkarten, der in Schritt S8 in 20 durchgeführt wird.
22 zeigt ein detailliertes Flussdiagramm zur Erläuterung der empfohlenen Route beim Zeichenprozess, der in Schritt S9 in 20 durchgeführt wird.
23A bis 23C zeigen die Prozedur zum Zeichnen einer empfohlenen Route im dem Bildspeicher auf der Basis der Daten für die empfohlenen Routen bei dieser Ausführungsform.
24A und 24B zeigen ein Diagramm zur Erläuterung der Verbindungsabfolgen und der Verbindungen bei verschiedenen Ebenen.
25 zeigt ein Beispiel für die Verbindungsdaten und Knotendaten nach dem Stand der Technik.
26 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels aus dem Stand der Technik, bei dem separate Segmente einer Straße separaten Verbindungen über eine Kreuzung zugeordnet sind.
27 zeigt die Beziehung zwischen den Routensuchdaten und Routenanzeigedaten nach dem Stand der Technik.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Navigationssystems für Fahrzeuge, das intern mit einem kartografischen Datenbankgerät gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist. In 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Erfassungsvorrichtung für die momentane Position, mit der die momentane Position eines Fahrzeugs erfasst wird, die beispielsweise aus einem Azimutalsensor, der die Orientierung des Fahrzeugs bei der Bewegung erfasst, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst, einem GPS-Sensor, der ein GPS-Signal eines GPS-(Global Positioning System)Satelliten erfasst und dergleichen mehr aufgebaut ist.
Die Bezugsziffer 2 bezeichnet einen Steuerschaltkreis, der das Gesamtsystem steuert und der einen Mikroprozessor und Peripherieschaltkreise umfasst. Die Bezugsziffer 3 bezeichnet eine Eingabevorrichtung für die Eingabe von Zieleingaben und dergleichen für Fahrzeuge, die Bezugsziffer 4 bezeichnet einen DRAM, in dem die Fahrzeugpositionsinformation und dergleichen abgelegt ist, die von der Momentanpositionserfassungseinrichtung 1 erfasst worden ist, die Bezugsziffer 5 ist ein Bildspeicher, in dem Bilddaten für die Anzeige auf einer Anzeigevorrichtung 6 abgelegt sind, und Bilddaten, die in dem Bildspeicher 5 abgelegt sind, werden je nach Bedarf ausgelesen, um sie auf der Anzeigevorrichtung 6 darstellen zu können. Die Bezugsziffer 7 bezeichnet einen SRAM, der Knoteninformation, Verbindungsinformation und dergleichen bezüglich der empfohlenen Route, die durch den Steuerschaltkreis 2 berechnet wurde, abspeichert.
Das Bezugszeichen 8 bezeichnet ein kartografisches Datenbankgerät, in dem verschiedene Typen von Daten für die Straßenkartenanzeigen, die Routensuche, Kartenabgleich und dergleichen gespeichert sind, das beispielsweise mit einer CD-ROM-Vorrichtung, einer magnetischen Aufzeichnungsvorrichtung und dergleichen mehr ausgestattet ist. Bei dem kartografischen Datenbankgerät 8 sind Kartenanzeigedaten, die Informationen in Bezug auf die physikalische Form von Straßen, die Straßenklassifizierung und dergleichen beinhalten, und Routensuchdaten, die Verzweigungspunktinformationen, Kreuzungsinformation und dergleichen beinhalten, nicht direkt in Bezug zu der physikalischen Form der Straßen abgespeichert. Die Kartenanzeigedaten werden hauptsächlich verwendet, wenn eine Straßenkarte auf der Anzeigevorrichtung 6 angezeigt werden soll, und die Routensuchdaten werden hauptsächlich verwendet, wenn eine empfohlene Route berechnet werden soll.
Als nächstes werden die Datenstrukturen der Kartenanzeigedaten und der Routensuchdaten, die in dem kartografischen Datenbankgerät 8 abgespeichert sind, beschrieben.
[1] Kartenanzeigedaten
(1) Überblick über Verbindungsabfolgedaten
Die Datenverwaltung der Kartenanzeigedaten bei dieser Ausführungsform wird für jedes Gitternetz durchgeführt, das einen der partitionierten Bereiche abdeckt, die sich beim Unterteilen einer Straßenkarte in spezielle Abdeckungen ergeben, und individuelle Strecken, die in einem Maschenbereich vorhanden sind, stellen separate Verbindungsabfolgen dar. Wie in 2 gezeigt, bilden beispielsweise für den Fall, dass sich zwei Strecken D1 und D2 in einem Gitternetz kreuzen, die beiden Strecken separate Verbindungsabfolgen 1 und 2, wobei die Verbindungsabfolge 1 die Verbindungen 11 und 12 und die Verbindungsabfolge 2 die Verbindungen 21 bis 23 umfasst. In diesem Beispiel stellen die Verbindungen in der Verbindungsabfolge 1 und die Verbindungen in der Verbindungsabfolge 2 Strecken vom gleichen Typ dar. Eine Verbindung ist eine minimale Einheit, die eine Straße darstellen kann, und das Segment zwischen den Kreuzungen bildet – in 2 – eine Verbindungseinheit zusammen mit inhärenten Nummern, die den individuellen Verbindungen (im Folgenden als Verbindungsnummern bezeichnet) zur Identifizierung zugeordnet werden. Die Kreuzungen in 2, d. h. die Verbindungspunkte der individuellen Verbindungen, werden als Knoten N0–N4 bezeichnet. Die Knoten bilden außerdem die Startpunkte und die Endpunkte der individuellen Verbindungen, und außerdem können Interpolationspunkte, die die Segmente zwischen den Knoten weiter unterteilen, vorgesehen werden, was später weiter ausgeführt wird.
In dieser Ausführungsform bilden für den Fall, dass es eine besondere Struktur wie zum Beispiel eine Brücke, einen Tunnel oder dergleichen gibt, die sich in dem Straßenverlauf befinden, die Abschnitte der Strecke vor und nach der Struktur separate Verbindungsabfolgen. Wenn beispielsweise eine Brücke und ein Tunnel auf der Nationalstraße 246, wie es in 3 gezeigt ist, vorhanden ist, so bilden die Abschnitte vor der Brücke und dem Tunnel, die Abschnitte, die der Brücke und dem Tunnel entsprechen, und die Abschnitte nach der Brücke und dem Tunnel alle separate Verbindungsabfolgen. In 3 werden diese Abfolgen als Verbindungsabfolgen 101–105 bezeichnet. Indem man dafür sorgt, dass die Verbindungsabfolgen durch Abschnitte vor und nach einer besonderen Struktur auf einer Strecke separiert werden, wird die Suche nach Brücken, Tunneln und dergleichen in einer Straßenkarte vereinfacht.
Die Kartenanzeigedaten umfassen mehrere Sätze von Daten für unterschiedliche Maßstäbe. Bei der Erläuterung dieser Ausführungsform werden die Daten für jeden Maßstab als Ebene n bezeichnet (n kann zum Beispiel 1, 2, 3 oder 4 sein). Die Ebene 1 entspricht der genauesten Straßenkarte, und mit steigender Ebenenzahl wird eine Straßenkarte über einen größeren Bereich in kleinerem Maßstab dar gestellt. Darüber hinaus werden, wie später erläutert werden wird, bei dieser Ausführungsform gemeinsame Verbindungsabfolgen auf verschiedenen Ebenen mit einer gemeinsamen Ebenenkorrelationsverbindungsnummer verwaltet, um das Verknüpfen von Daten über verschiedene Ebenen zu vereinfachen.
(2) Datenstruktur für die Verbindungsabfolgedaten
Um die Straßen in 2 zu erläutern, können die Kartenanzeigedaten durch Sätze von Verbindungsabfolgedaten strukturiert werden, wobei sie jeweils verschiedene Typen von Informationen in Bezug auf die Verbindungsabfolge 1 oder 2 – n beinhalten, für individuelle Verbindungsabfolgen, wie es in 4 gezeigt ist, beinhalten, und die Daten, die jeder Verbindungsabfolge entsprechen, beinhalten Verbindungsabfolgeinformationen und Knotenverbindungsinformationen, wobei die Verbindungsabfolgeinformation, wie es in 4 gezeigt ist, die folgenden Arten von Daten enthalten:

1 Verbindungsabfolgegröße
2 Zahl von Elementpunkten
3 Verbindungseigenschaften
4 Straßennamen-Offset
5 Straßennummer
6 Ebenenkorrelationsverbindungsnummer

Zusätzlich umfasst die Knotenverbindungsinformation, wie es in 4 gezeigt ist, die folgenden Typen von Daten:

1 Attribut 1 + X-Koordinate
2 Attribut 2 + Y-Koordinate
3 Identischer Knoten-Offset
4 Führungs-Offset
5 Verbindungsnummer
6 Höheninformation

(3) Verbindungsabfolgeinformation
5 zeigt eine spezielle Datenstruktur der Daten für die Anzeige einer Verbindungsabfolgegröße, und die Anzahl der Worte, die die Speichergröße für die Ebenenkorrelationsverbindungsnummer darstellen, ist in dem fünfzehnten bis dreizehnten Bit abgelegt, wie es in 5A gezeigt ist. Die Ebenenkorrelationsverbindungsnummer wird später genauer erläutert. Wie in 5B gezeigt, werden acht verschiedene Werte Wortnummern zugeordnet, so dass "0,0,0" angezeigt wird, wenn es keine Ebenenkorrelationsverbindungsnummer gibt, und "1,1,1" angezeigt wird, wenn die Ebenenkorrelationsverbindungsnummer als Äquivalent von sieben Worten dargestellt wird. Die Anzahl der Worte, die die Speichergröße für die Verbindungsabfolge darstellt, ist in dem zwölften bis nullten Bit abgespeichert. Die Verbindungsabfolgespeichergröße wird in dem Speicher abgelegt, um einen schnellen Zugriff auf die nächsten Verbindungsabfolgedaten zu ermöglichen.
In 4 zeigt die Anzahl der Elementpunktdaten die Gesamtzahl der Knotenpunkte und Interpolationspunkte an, die Daten zu dem Verbindungsattribut geben den Typ der Straße an, wie zum Beispiel Nationalstraße, Landstraße, Autobahn oder dergleichen, und die Straßennummer ist die tatsächliche Bezeichnungsnummer, die einer Nationalstraße oder Landstraße zugeordnet ist. Die Erläuterung der Straßennamenverschiebung wird weggelassen, da sie für diese Ausführungsform nicht von Bedeutung ist. Die Interpolationspunkte werden später erläutert.
(4) Knotenverbindungsinformation
6 zeigt die Verbindungsabfolgen 1 und 2 in 2 mit weiteren Einzelheiten. Beispielsweise ist die Knotenverbindungsinformation der Verbindungsabfolge 2 mit fetter Linie in 6 so dargestellt, wie es in 7 gezeigt ist. Wie in der Figur dargestellt, beinhalten die Daten bezüglich der Verbindungsabfolge 2 Knotenverbindungsinformationen, die sich auf die Knoten N1, N02 und N3 (ausgefüllte Kreise in 6) zu der Verbindungsabfolge beziehen, und Interpolationspunktinformationen, die sich auf die Interpolationspunkte (offene Kreise in 6) beziehen. Die Knoteninformation beinhaltet die Positionskoordinaten X und Y des Knotens, während die Interpolationspunktinformation die Positionskoordinaten X und Y des Interpolationspunktes beinhaltet. Diese Positionskoordinaten werden als physikalische Formdaten für die Anzeige der empfohlenen Route oder als physikalische Formdaten für den Kartenabgleich verwendet. Die Verbindungsabfolge 2, die mit der fetten Linie in 6 dargestellt ist, beinhaltet eine Verbindung, die mit einer Verbindungsnummer 21 versehen ist, die zwischen den Knoten N1 und N02 angeordnet ist, eine Verbindung, die mit einer Verbindungsnummer 22 versehen ist, die zwischen den Knoten N02 und N3 angeordnet ist, und eine Verbindung, die mit einer Verbindungsnummer 23 versehen ist, die mit dem Knoten N3 verbunden ist. Wie aus 7 ersichtlich, teilen sich die Verbindung mit der Verbindungsnummer 21 und die Verbindung mit der Verbindungsnummer 22 die Knoteninformation zu den Knoten N02. Die Knoteninformation und die Interpolationspunktinformation sind in der Datenstruktur in der Reihenfolge angeordnet, in der die Verbindungen verbunden sind. Durch sequenzielles Auslesen der Verbindungsabfolgedaten, beginnend mit der Anfangsadresse, kann die physikalische Form der Strecke, die Streckenart und dergleichen zu der gesamten Verbindungsabfolge ermittelt werden.
Da wie oben erläutert bei dieser Ausführungsform die Daten in Einheiten von Verbindungsabfolgen innerhalb eines Gitternetzbereiches verwaltet werden und Knoten benachbarter Verbindungen gemeinsam durch die benachbarten Verbindungen genutzt werden, kann das Gesamtvolumen der Daten im Vergleich zu dem Fall reduziert werden, bei dem die Daten in Einheiten von Verbindungen verwaltet werden, wie es bei dem Beispiel aus dem Stand der Technik in 25 der Fall ist. In 25 haben die Verbindungen L0 bis L3 die Knoten N0b, N1a, N1b, ..., N3a an ihren Anfangspunkten und Endpunkten, und Sätze von identischen Knoteninformationen C01, C10, ... zum Anzeigen identischer Knoten werden als Verbindungsinformation für die einzelnen Knoten zur Verfügung gestellt.
(5) Offset mit Hinweis auf einen identischen Knoten
In 6 ist von den Knoten an der Kreuzung der Verbindungsabfolge 1 und der Verbindungsabfolge 2 der Knoten in der Verbindungsabfolge 1 mit einer Bezugsziffer N01 versehen, der Knoten in der Verbindungsabfolge 2 ist mit einer Bezugsziffer N02 versehen, und der Knoten in der Verbindungsabfolge 3 ist mit einer Bezugsziffer N03 versehen. Bei der Datenstruktur hat jeder der Sätze von Knoteninformationen, die den Kreuzungspunkten N01 und N03 entsprechen, ein Datenelement, das als identischer Knoten-Offset bezeichnet wird.
Der identische Knoten-Offset wird im Einzelnen mit Bezug auf 8 erläutert. Beispielsweise wird der Adresswert, der einen Speicherbereich für die Knoteninformation des Knotens N01 in der Verbindungsabfolge 1 angibt, im Speicher als identischer Knoten-Offset des Knotens N02 in der Verbindungsabfolge 2 abgespeichert. Ähnlich wird der Adresswert, der den Speicherbereich für die Knoteninformation der Verbindungsabfolge 3 angibt, im Speicher als identischer Knoten-Offset des Knotens N01 der Verbindungsabfolge 1 abgespeichert, und der Adresswert der Adresse, bei der die Knoteninformation des Knotens N02 in der Verbindungsabfolge 2 abgespeichert ist, im Speicher als identischer Knoten-Offset des Knotens N03 in der Verbindungsabfolge 3.
Da andere Knoten als die an der Kreuzung, die als Kreuzungspunkte N01–N03 in 6 bezeichnet sind, sich nicht mit anderen Straßen schneiden, wird ein spezieller Wert, d. h. zum Beispiel FFFFh, der angibt, dass kein weiterer Knoten existiert, um einen identischen Knoten zu bilden, für diese Knoten in den Speicherbereichen als identischer Knoten-Offset der Knoteninformation abgelegt.
Indem der identische Knoten-Offset auf diese Art zur Verfügung gestellt wird, kann selbst für den Fall, dass es mehrere Gruppen von Knoteninformationen mit Bezug auf identische Knoten gibt, wie es bei einer Kreuzung der Fall ist, die entsprechende Beziehung unter den einzelnen Gruppen von Knoteninformationen leicht festgestellt werden. Im Gegensatz zu einem Gerät nach dem Stand der Technik, wie es in 26 dargestellt ist, das fünf Knoten (N0a bis N0d) benötigt, die der Kreuzung entsprechen, wo sich drei Straßen schneiden, werden bei dieser Ausführungsform nur drei Knoten (N01 bis N03) benötigt, wie es in 6 dargestellt ist, so dass sich das Datenvolumen entsprechend reduziert.
(6) Attribut 1
Das Attribut 1, das zusammen mit der X-Koordinate eines Knotens abgespeichert wird, besteht aus einer Offset-Information zum Auslesen der Verbindungsabfolgedaten in umgekehrter Richtung. Wie bereits erläutert, sind bei den Verbindungsabfolgedaten die Knoteninformation und die Interpolationspunktinformation und dergleichen in der Reihenfolge angeordnet, in der die tatsächlichen Verbindungen vorgenommen werden. Deswegen kann beim Auslesen der Verbin dungsabfolgedaten in dem Speicherbereich auf sequenzielle Art von der Anfangsadresse her die physikalische Form der Straße genau bestimmt werden, wenn sichergestellt ist, dass man an der Anfangsposition startet.
Es gibt außerdem Situationen, in denen es notwendig ist, die physikalische Form der Straße vom Ende her zu kennen, wenn die Verbindungsabfolgedaten vom Ende her ausgelesen werden. In einem derartigen Fall muss nach dem Auslesen der Knoteninformation oder der Interpolationspunktinformation die Header-Position der Knoteninformation oder dergleichen, die unmittelbar vorher in dem Daten-Arrangement gesetzt worden ist, an dem hinteren Ende erfasst werden. Wenn beispielsweise die Verbindungsabfolgedaten (7) der Verbindung, die durch die fett gezeichnete Linie in 6 dargestellt wird, von dem Ende her ausgelesen wird, ist es notwendig, erst die Knoteninformation an dem Knoten N3 auszulesen und danach die Header-Position der Interpolationspunktinformation, die unmittelbar vorher in dem Daten-Arrangement gesetzt worden ist, um die Interpolationspunktinformation von dieser Header-Position auszulesen, wie es durch die Pfeile in 9 angedeutet ist. Wie jedoch weiter unten erläutert wird, variiert das Datenvolumen der Knoteninformation und der Interpolationspunktinformation unter den verschiedenen Knoten und Interpolationspunkten, und die Header-Positionen der Knoteninformation und der Interpolationspunktinformation können nicht auf die gleiche Art bestimmt werden.
10A bis 10D zeigen verschiedene Datenvolumen der Knoteninformation und Interpolationspunktinformation, wobei 10A einen Fall darstellt, bei dem Knoteninformation oder dergleichen mit zwei Worten dargestellt wird, d. h. den X- und Y-Positionskoordinaten, 10B einen Fall darstellt, bei dem die Knoteninformation oder dergleichen mit drei Worten dargestellt wird, indem ein identischer Knoten-Offset zu den beiden Worten in 10A hinzugefügt wird, 10C einen Fall darstellt, bei dem die Knoteninformation oder dergleichen durch vier Worte dargestellt wird, indem eine Führungs-Offset-Information zu den drei Worten in 10B hinzugefügt wird, und 10D einen Fall darstellt, bei dem die Knoteninformation oder dergleichen durch fünf Worte gebildet wird, indem eine Verbindungsnummer zu den vier Worten in 10C hinzugefügt wird.
Da das Datenvolumen der Knoteninformation oder Interpolationspunktinformation in jedem Fall anders ausfällt, wird bei dieser Ausführungsform, wie in den 10A bis 10D gezeigt, die Information, die die Header-Positionen der Knoteninformation und der Interpolationspunktinformation angibt, von vornherein als Attribut 1 zu den Verwendungsabfolgedaten hinzugefügt. Bei dieser Ausführungsform werden sie mit den X-Positionskoordinaten der einzelnen Knoten und Interpolationspunkte zusammengefügt.
Als Beispiel ist in 11A ein Fall gezeigt, bei dem die X-Positionskoordinaten in den unteren elf Bits abgelegt werden und Information, die die Header-Positionen der verschiedenen Sätze von Knoteninformation und dergleichen anzeigt, in den höheren zwei Bits abgespeichert wird, in den Zwei-Byte-Daten, die die Koordinatendatenattribut 1 + X darstellen. Die Information, die die Anzahl der Worte angibt, die vor der Header-Position jedes Satzes von Knoteninformation oder dergleichen kommen, wird in diesen höheren zwei Bits abgelegt.
Da bei dieser Ausführungsform die Information, die die Header-Position des unmittelbar vorangehenden Satzes von Knoteninformation oder dergleichen angibt, zu den Verbindungsabfolgedaten hinzugefügt wird, selbst wenn die Verbindungsabfolgedaten in umgekehr ter Richtung ausgelesen werden, kann daher die gesamte Knoteninformation oder dergleichen ohne Auslassungen ausgelesen werden.
(7) Attribut 2
Das Attribut 2, das zusammen mit der Y-Koordinate eines Knotens abgespeichert wird, umfasst Verkehrsregelinformation, Straßenbreiteninformation und Information bezüglich der Anzahl der Fahrspuren. Die Datenmenge jedes Satzes von Daten der Knotenverbindungsinformation, die die Verbindungsabfolgedaten darstellt, beträgt sechzehn Bits (zwei Bytes = ein Wort). In den unteren elf Bits der Daten, die das Attribut 2 + Y-Koordinate angeben, werden die Y-Positionskoordinaten abgespeichert, und in den höheren fünf Bits wird die Verkehrsregelinformation, die Straßenbreiteninformation und die Information bezüglich der Anzahl der Fahrspuren abgespeichert, wie es in 12A gezeigt ist. Durch eine spezielle Bit-Kombination bei den oberen fünf Bits wird eine der Informationen von 1 bis 8 in 12B ausgewählt.
Da die Straßenbreiteninformation, die Verkehrsregelinformation und die Information bezüglich der Anzahl der Fahrspuren unter Verwendung der in den 2-Byte-Daten verfügbaren Bits zum Abspeichern der Positionskoordinaten eines Knotens oder dergleichen abgespeichert werden, kann die Straßenbreiteninformation, die Verkehrsregelinformation und dergleichen zu den Verbindungsabfolgedaten hinzugefügt werden, ohne dass sich der Umfang der Daten vergrößert.
(8) Höheninformation
Bei der Darstellung einer Straßenkarte in drei Dimensionen werden Daten, die die Höhenunterschiede der mehreren Punkte auf der Straßenkarte betreffen, benötigt. Dementsprechend wird bei dieser Aus führungsform die gesamte Höheninformation bezüglich der verschiedenen Verbindungen, aus denen sich eine Verbindungsabfolge zusammensetzt, an dem Ende der Verbindungsabfolgedaten hinzugefügt. Man beachte, dass aus dem Grund, dass Verbindungsabfolgedaten, die Höheninformation enthalten, und Verbindungsabfolgedaten ohne Höheninformation zusammen dargestellt werden, jeder Satz von Höheninformation zu mehreren Knoten und mehreren Interpolationspunkten hinzugefügt werden kann.
Durch Hinzufügen der Höheninformation zu den Verbindungsabfolgedaten kann eine Straßenkarte in drei Dimensionen dargestellt werden. Da außerdem die Höheninformation am Ende der Verbindungsabfolgedaten zusammengezählt wird, braucht die Höheninformation nur dann ausgelesen zu werden, wenn sie erforderlich ist, und wenn die Höheninformation nicht erforderlich ist, wie es beispielsweise der Fall ist, wenn eine reguläre ebene Karte dargestellt wird, so müssen nur die Daten ausgelesen werden, die unmittelbar vor der Höheninformation stehen.
(9) Ebenenkorrelationsverbindungsnummer
13 zeigt die Ebenenkorrelationsverbindungsnummer. Eine Ebenenkorrelationsverbindungsnummer umfasst die Ebenennummer, die in dem fünfzehnten bis dreizehnten Bit abgespeichert ist, was in 13A dargestellt ist, wie auch die Verbindungsnummer in dem elften bis nullten Bit. Die Verbindungsnummer in den unteren zwölf Bits ist eine Verbindungsnummer, die der Ebene zugeordnet ist, die der Ebenennummer entspricht, die in den oberen drei Bits abgespeichert ist. Wenn beispielsweise die Daten für die Straßenkartenanzeige in vier hierarchischen Ebenen vorliegen, d. h. Ebene 4 bis Ebene 1, und die Routensuchdaten in zwei hierarchischen Ebenen angeordnet sind, d. h. Ebene 4 und Ebene 2, so wird "0,0,1", wodurch die Ebene 4 angegeben wird, als Ebenennummer in den oberen drei Bits der Ebenenkorrelationsverbindungsnummer in den Daten für die Straßenkartenanzeige der Ebene 2 abgespeichert, und die Verbindungsnummer zu der Ebene 4 wird in den unteren elf Bits abgespeichert.
Die Ebenenkorrelationsverbindungsnummer wird genauer mit Bezug auf 14 erläutert. Man beachte, dass zum besseren Verständnis die Erläuterung anhand von Daten der Ebene 6, Daten der Ebene 4, Daten der Ebene 2 und Daten der Ebene 0 bei den Daten der sieben Ebenen erläutert wird, d. h. der Ebenen 6 bis 0. Die Verbindung, die der Verbindungsnummer 1 der Verbindungsabfolge 1 bei der Ebene 6 entspricht, umfasst zwei Verbindungen, die mit den Verbindungsnummern 1 und 2 zusammenhängen und die Verbindungsabfolge 1 bei Ebene 4 darstellen. Die Verbindung, die der Verbindungsnummer 1 bei Ebene 4 entspricht, umfasst zwei Verbindungen, die mit den Verbindungsnummern 1 und 2 zusammenhängen, die die Verbindungsabfolge 1 bei Ebene 2 bilden, und die Verbindung, die der Verbindungsnummer 2 bei Ebene 4 entspricht, besteht aus der Verbindung, die mit der Verbindungsnummer 3 zusammenhängt, wodurch die Verbindungsabfolge 2 auf Ebene 2 gebildet wird. Die Verbindung, die der Verbindungsnummer 1 bei Ebene 2 entspricht, wird gebildet aus der Verbindung, die mit der Verbindungsnummer 1 zusammenhängt, die die Verbindungsabfolge 1 bei Ebene 0 bildet, die Verbindung, die der Verbindungsnummer 2 bei Ebene 2 entspricht, besteht aus der Verbindung, die mit der Verbindungsnummer 2 zusammenhängt, die die Verbindungsabfolge 2 bei Ebene 0 bildet, und die Verbindung, die der Verbindungsnummer 3 bei Ebene 2 entspricht, umfasst zwei Verbindungen, die mit den Verbindungsnummern 3 und 4 versehen sind, die die Verbindungsabfolge 3 bei Ebene 0 bilden.
15 zeigt die Ebenenkorrelationsverbindungsnummer, die an jedem vorderen Endknoten (gefüllter Kreis) bei jeder der Verbin dungsabfolgen in 14 abgespeichert ist. Die Ziffern (1) bis (6) in 15 sind dementsprechend den Ebenenkorrelationsverbindungsnummern (1) bis (6) zugeordnet, die an den vorderen Endknoten in den einzelnen Verbindungsabfolgen in 14 abgespeichert sind.
Bei Ebene 6 ist keine Ebenenkorrelationsverbindungsnummer abgespeichert. Die Wortlänge der Ebenenkorrelationsverbindungsnummer bei Ebene 4 beträgt 1, d. h. "6-1". Bei dieser Nummer gibt "6" die Ebene wieder, die eine höhere Ordnung als die Ebene 4 hat, und "1" gibt die Verbindungsnummer der Verbindung bei der Ebene 6 höherer Ordnung an, die der Verbindungsabfolge 1 bei Ebene 4 entspricht. Dasselbe Prinzip gilt für die folgende Ebenenkorrelationsverbindungsnummer "4-1", "2-1" und so weiter.
Die Wortlänge der Ebenenkorrelationsverbindungsnummer bei Ebene 2 beträgt 2, d. h. "6-1" + "4-1" für die Verbindungsabfolge 1, und 2, d. h. "6-1" + "4-2" für die Verbindungsabfolge 2.
Die Wortlänge der Ebenenkorrelationsverbindungsnummer bei Ebene 0 ist 3, d. h. "6-1" + "4-1" + "2-1" bei der Verbindungsabfolge 1, 3, d. h. "6-1" + "4-1" + "2-2" für die Verbindungsabfolge 2, und 3, d. h. "6-1" + "4-2" + "2-3" für die Verbindungsabfolge 3.
Durch Verwendung der Ebenenkorrelationsverbindungsnummer kann zwischen identischen Verbindungsabfolgen in verschiedenen Ebenen ein Zusammenhang hergestellt werden, und identische Verbindungsabfolgen in den Kartenanzeigedaten und in den Routensuchdaten können auf sehr einfache Art und Weise miteinander in Verbindung gebracht werden, so dass sich dadurch die Prozessorzeit reduzieren lässt.
[2] Routensuchdaten
Die Routensuchdaten beinhalten mehrere Sätze von Daten, die mehreren Sätzen von Daten für die Straßenkartenanzeige für verschiedene Maßstäbe entsprechen, und die Daten für jeden Maßstab werden als Ebene m bezeichnet (m kann beispielsweise 2 oder 4 betragen). Außerdem werden bei dieser Ausführungsform gemeinsame Verbindungsabfolgen auf verschiedenen Ebenen über eine gemeinsame Ebenenkorrelationsverbindungsnummer verwaltet, um die Verknüpfung von Daten auf verschiedenen Ebenen und die Verknüpfung mit den Daten für die Straßenkartenanzeige zu vereinfachen.
16 zeigt die Datenstruktur der Routensuchdaten. Wie in der Figur gezeigt, wird bei den Routensuchdaten eine Knoteninformation, die die Verbindungsbeziehung mit anderen Knoten angibt, für jeden Verbindungspunkt (Knoten) der Verbindungen abgespeichert, die die minimalen Einheiten für die Wiedergabe einer physikalischen Form der Straße sind. Jeder Satz von Knoteninformation wird mit einer Heimatknoteninformation und Informationen benachbarter Knoten gebildet, wobei die Knotenpositionskoordinaten in der Heimatknoteninformation abgespeichert sind. Bei der Nachbarknoteninformation werden, wie in der Figur gezeigt, die Nachbarknotennummer, die Verbindungsnummer von dem Heimatknoten zu dem Nachbarknoten, die Verbindungskosten der Verbindung und Verkehrsregelinformation zu der Verbindung abgespeichert. Außerdem werden verschiedene Sätze von Knoteninformationen in der Reihenfolge der Verbindungsverknüpfungen abgespeichert, und die Knotennummer des Heimatknotens kann über die Reihenfolge ermittelt werden, in der die Abspeicherung erfolgt. Deswegen kann selbst ohne Abspeicherung der Knotennummern der Heimatknoten als Heimatknoteninformation die Knotennummer der Heimatknoten ermittelt werden, wodurch sich die Anforderungen an den Speicher reduzieren lassen.
[3] Empfohlene Routendaten
17 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Datenstruktur der Daten für die empfohlenen Routen, die eine empfohlene Route von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt, die auf der Basis der Routensuchdaten ermittelt wurde, angeben. Bei den Daten der empfohlenen Routen werden die Knoteninformation und Verbindungsinformation bezüglich der empfohlenen Routen abgespeichert, wobei sie in Einheiten der Gitternetzbereiche klassifiziert werden. Man beachte, dass sich ein Gitternetzbereich auf einen partitionierten Bereich bezieht, wenn eine Straßenkarte in Einheiten von bestimmten Bereichen partitioniert ist.
Wie in 17 gezeigt, setzen sich die Daten für die empfohlenen Routen aus einem Gitternetzcode, der Anzahl der Knoten, Knoteninformation, der Anzahl der Verbindungsverknüpfungen, Verbindungsinformation, Fähreninformation und Tunnelinformation zusammen. Die Nummer für die Identifizierung des Gitternetzbereiches wird in den Speicherbereich für den Gitternetzcode abgespeichert, die Anzahl der Knoten, die innerhalb eines Gitternetzbereiches vorliegen, wird in dem Speicherbereich als Anzahl von Knoten abgelegt, und, wie es im Einzelnen in 18a gezeigt ist, werden die Knotennummer, die Positionskoordinaten, die Distanzkosten und dergleichen zu jedem Knoten innerhalb eines Gitternetzbereiches in dem Speicherbereich als Knoteninformation abgespeichert. Außerdem wird die Anzahl der Verbindungsklassifizierungen, die innerhalb eines Gitternetzbereiches vorliegen, in dem Speicherbereich als Anzahl der Verbindungsklassifizierungen abgespeichert, und, wie es im Einzelnen in 18b gezeigt ist, werden die Verbindungsklassifizierung, die Ebenenkorrelationsverbindungsnummer, die Anzahl der Verbindungen, die Verbindungsnummer und dergleichen zu jeder Verbindung innerhalb eines Gitternetzbereiches in dem Speicherbereich als Verbindungsinformation abgelegt. 18A und 18B zeigen einen Fall, bei dem es zwei Verbindungsabfolgen 1 und 2 innerhalb des Bereiches gibt, der durch denselben Gitternetzcode bezeichnet ist.
Man beachte, dass die Daten für die empfohlenen Routen wie oben erläutert auf verschiedenen Ebenen vorbereitet werden und dass bei dieser Ausführungsform die Daten für die empfohlenen Routen auf der Ebene 2 für die Umgebung des Startpunkts und des Endpunkts der empfohlenen Route vorbereitet werden, während die Daten für die empfohlenen Routen auf der Ebene 4 für die mittlere Abdeckung zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt vorbereitet werden.
Es folgt eine Erläuterung der Vorgangsweise bei dieser Ausführungsform mit Bezug auf das Flussdiagramm, und bei dieser Ausführungsform wird die empfohlene Route auf der Anzeigevorrichtung 6 auf die folgende Art und Weise dargestellt. Die empfohlene Route wird gesucht unter Verwendung der Routensuchdaten auf Ebene 4 und Ebene 2, um Daten für die empfohlenen Routen auf Ebene 4 und Ebene 2 zu erzeugen, und anschließend wird auf der Basis der Daten für die empfohlenen Routen auf Ebene 4 und Ebene 2 und der Daten für die Straßenkartenanzeige auf Ebene 2 und Ebene 1 die empfohlene Route gezeichnet und der Straßenkarte auf Ebene 2 oder Ebene 1 überlagert, die auf der Anzeigevorrichtung 6 dargestellt wird, wobei die empfohlene Route beispielsweise mit einer roten, fett gezeichneten Linie hervorgehoben wird.
19 und 20 zeigen ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Hauptprozesses, der durch die Steuerschaltung 2 durchgeführt wird. In Schritt S1 in 19 wird die Fahrzeugposition durch die Vorrichtung 1 für die Erfassung der aktuellen Position bestimmt. In Schritt S2 wird das Ziel, das über die Eingabevorrichtung 3 eingege ben worden ist, eingelesen. In Schritt S3 wird auf der Grundlage der Kartenanzeigedaten, die in dem kartografischen Datenbankgerät 8 abgelegt sind, der Startpunkt und der Endpunkt der Routensuche auf den Straßen festgelegt, bei denen eine Routensuche möglich ist. Beispielsweise kann der Startpunkt eines Fahrzeugs die aktuelle Position des Fahrzeugs (Fahrzeugposition) sein, und der Endpunkt ist das Ziel.
19 und 20 zeigen ein Flussdiagramm, anhand dessen die Verarbeitung durch den Steuerschaltkreis 2 erläutert werden soll. Bei Schritt S1 in 19 wird die Fahrzeugposition durch die Erfassungsvorrichtung 1 für die momentane Position bestimmt. Bei Schritt S2 wird das Ziel, das über die Eingabevorrichtung 3 eingegeben wurde, eingelesen. Im Schritt S3 wird auf Grund der Kartenanzeigedaten, die in dem kartografischen Datenbankgerät 8 abgespeichert sind, der Startpunkt und der Endpunkt der Routensuche auf den Straßen gesetzt, bei denen die Routensuche möglich ist. Beispielsweise kann der Startpunkt eines Fahrzeugs die momentane Position des Fahrzeugs (Fahrzeugposition) und der Endpunkt der Zielpunkt sein.
Im Schritt S4 wird die Routensuche in der Nähe des Startpunks der Routensuche unter Verwendung der Routensuchdaten auf Ebene 2 durchgeführt, und es werden mehrere Kandidaten für die empfohlene Route in der Nähe des Startpunktes ausgesucht. Im Schritt S5 wird die Routensuche in der Nähe des Endpunks der Routensuche unter Verwendung der Routensuchdaten auf der Ebene 2 durchgeführt, und es werden mehrere Kandidaten für die empfohlene Route in der Nähe des Endpunktes ausgesucht.
Im Schritt S6 wird die Routensuche unter Verwendung der Routensuchdaten auf Ebene 4 für Routen zwischen den Kandidaten für die empfohlenen Routen ausgeführt, die in Schritt S4 und Schritt S5 ausgewählt wurden, und es wird eine empfohlene Route von dem Startpunkt zu dem Endpunkt berechnet.
Die Routensuchdaten auf den verschiedenen Ebenen werden auf diese Art für die benachbarten Gebiete des Startpunkts und des Endpunkts sowie den Mittelbereich zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt verwendet, da für den Fall, dass die Routensuche unter Verwendung von Routensuchdaten auf Ebene 2 für die gesamte Route durchgeführt wird, die Datenmenge sehr groß sein wird und als Folge die Rechenzeit für die Routensuche steigen wird. Bei Schritt S7 wird die Information mit Bezug auf die empfohlene Route, die im Schritt S6 berechnet wurde, als empfohlene Routendatenfolge in dem SRAM 7 abgespeichert.
Wenn die Verarbeitung im Schritt S7 in 19 abgeschlossen ist, wird mit den Operationen im Schritt S8 in 20 fortgefahren, bei denen das Zeichnen der Hintergrundkarte durchgeführt wird, bei dem Daten mit Bezug auf die Straßenkarte in der Nähe der empfohlenen Route in den Bildspeicher 5 für die Anzeige auf der Anzeigevorrichtung 6 gezeichnet werden (gespeichert werden). Zunächst werden in Schritt S11 in 21 die Kartenanzeigedaten entsprechend der Nachbarschaft der aktuellen Fahrzeugposition aus dem kartografischen Datenbankgerät 8 ausgelesen. Danach wird als nächstes in Schritt S12 ein Abschnitt der Datenanzeigedaten, die so gelesen wurden, in dem Bildspeicher 5 gezeichnet (gespeichert).
Wenn die Bearbeitung in Schritt S12 in 21 abgeschlossen ist, setzt sich die Bearbeitung in Schritt S9 fort, wie es in 20 gezeigt ist, wobei die Daten, die erforderlich sind, um die empfohlene Route anzuzeigen, die in Schritt S3 berechnet wurde, ebenfalls in dem Bildspeicher 5 eingezeichnet (gespeichert) werden. Die Bearbeitung zum Zeichnen der empfohlenen Route in Schritt S9 wird weiter unten ge nauer beschrieben. In Schritt S10 werden die Daten, die in dem Bildspeicher 5 abgespeichert sind, ausgelesen, und die empfohlene Route und die Straßenkarte in der Umgebung werden auf der Anzeigevorrichtung 6 dargestellt.
22 zeigt ein Flussdiagramm mit Einzelheiten des Prozesses zum Zeichnen der empfohlenen Route, der in Schritt S9 in 20 durchgeführt wird. In 22 wird in Schritt S51 entschieden, ob der Anzeigemaßstab der Straßenkarte auf (1/10000 oder 1/20000) oder auf (1/40000 oder 1/80000) gesetzt wird. Wenn die Einstellung auf (1/10000 oder 1/20000) erfolgt, wird die Verarbeitung in Schritt S52 fortgesetzt, bei dem die empfohlene Route in dem Bildspeicher 5 auf der Grundlage der Daten für die empfohlenen Routen auf den Ebenen 4 und 2 und den Kartenanzeigedaten auf Ebene 1 eingezeichnet (überlagert) wird.
Wenn auf der anderen Seite in Schritt S51 entschieden wird, dass der Maßstab auf (1/40000 oder 1/80000) gesetzt werden soll; so wird die Verarbeitung in Schritt S53 fortgesetzt, bei dem die empfohlene Route in dem Bildspeicher 5 auf der Grundlage der Daten für die empfohlenen Routen auf Ebene 4 und 2 und der Kartenanzeigedaten auf Ebene 2 eingezeichnet wird.
Wie in 16 gezeigt, enthalten die Routensuchdaten und die Daten für die empfohlenen Routen bei dieser Ausführungsform nur die Verbindungsinformation bezüglich der Verbindungsverknüpfungen, und sie enthalten keinerlei Information mit Bezug auf die physikalische Form der Straße. Um eine empfohlene Route als Überlagerung auf der Straßenkarte auf dem Monitor darzustellen, ist es folglich notwendig, die Daten bezüglich der physikalischen Form aus den Straßenkartendaten auf der Grundlage der Daten für die empfohlenen Routen zu extrahieren. 23 zeigt die Prozedur, die durchge führt werden muss, um die auf der Grundlage der Daten für die empfohlenen Routen empfohlene Route auf dem Monitor anzuzeigen.
23A zeigt die Daten für die empfohlenen Routen auf Ebene 4, wobei die Verbindung 1, die die Verbindungsabfolge 1 darstellt, den Anfangsknoten N0 und den Endpunkten N1 verbindet. 23B zeigt die Daten für die empfohlenen Routen auf Ebene 2 und die Daten für die Anzeige der empfohlenen Routen, für die die Daten bezüglich der physikalischen Form aus den Daten für die Straßenkartenanzeige auf Ebene 2 auf der Grundlage der Daten für die empfohlenen Routen auf Ebene 2 extrahiert worden sind, um sie als Daten der Ebene 2 in dem Bildspeicher 5 zeichnen zu können. Die Verbindungsabfolge 1 in 23B umfasst die Verbindung 1 zwischen den Knoten N0 und Na sowie die Verbindung 2 zwischen den Knoten Na und N1. 23C zeigt Einzelheiten der Prozedur, die durchgeführt wird, um Daten mit Bezug auf die physikalische Form aus den Daten für die Straßenkartenanzeige auf der Ebene 1 auf der Basis der Daten für die empfohlenen Routen auf Ebene 4 oder Ebene 2 extrahieren zu können und sie als Daten der Ebene 1 in dem Bildspeicher 5 zeichnen zu können.
Wenn die Verarbeitung nach Schritt S51 mit Schritt S53 in 22 fortgesetzt wird, d. h. wenn das Zeichnen der empfohlenen Route auf der Straßenkarte auf Ebene 2 auf der Basis der Daten für die empfohlenen Routen auf Ebene 4 und 2 erfolgt, werden die Koordinatenwerte des Knotens N0, des Interpolationspunktes Hb, des Knoten Na, des Interpolationspunktes Hc und des Knotens N1, durch die die Verbindungsabfolge 1 gebildet wird, wie es in 23B gezeigt ist, durch Bezugnahme auf die Daten für die Straßenkartenanzeige auf Ebene 2 ausgelesen, wobei eine Ebenenkorrelationsverbindungsnummer "4-1" (die als Information für den Anfangsknoten in der Verbindungsabfolge 1 abgespeichert ist) in den Daten für die empfohle nen Routen, die in 23B dargestellt sind, als Zeiger verwendet wird. Dann wird die Verbindungsabfolge, die der Verbindung 1 und der Verbindung 2 in den Daten für die empfohlenen Routen entspricht, auf der Straßenkarte auf Ebene 2, die in dem Bildspeicher 5 gezeichnet ist, gezeichnet.
Wenn die Verarbeitung nach dem Schritt S51 mit dem Schritt S52 in 22 fortfährt, d. h. wenn die empfohlene Route auf der Straßenkarte auf Ebene 1 auf der Grundlage der Daten für die empfohlenen Routen auf Ebene 4 und 2 gezeichnet wird, werden die Koordinatenwerte des Knoten N0, des Interpolationspunktes Hd, des Interpolationspunktes He, des Knotens Nb, des Interpolationspunktes Hf und des Knotens Nc, durch die die Verbindungsabfolge 1 gebildet wird, sowie die Koordinatenwerte des Knotens Nc, des Interpolationspunktes Hg, des Interpolationspunktes Hh, des Interpolationspunktes Hi und des Knotens N1, durch die die Verbindungsabfolge 2 gebildet wird, wie es in 23C gezeigt ist, durch Bezugnahme auf die Daten für die Straßenkartenanzeige auf Ebene 1 ausgelesen, wobei eine Ebenenkorrelationsverbindungsnummer "4-1" in den Daten für die empfohlenen Routen, die in 23B dargestellt sind, als Zeiger verwendet wird. Dann werden die Verbindungsabfolgen, die der Verbindung 1 und der Verbindung 2 in den Daten für die empfohlenen Routen entsprechen, auf der Straßenkarte auf Ebene 1 dargestellt und in dem Bildspeicher 5 gezeichnet.
Bei einem kartografischen Datenbankgerät nach dem Stand der Technik enthalten im Gegensatz dazu die Routensuchdaten die Adressen-Offset-Information für die Routenanzeigedaten, wie es in 27 gezeigt ist, anstelle der Ebenenkorrelationsverbindungsnummer wie bei der vorliegenden Erfindung, und die Daten bezüglich der physikalischen Form werden zu den Daten für die empfohlenen Routen hinzugefügt, die keinerlei Daten bezüglich der physikalischen Form haben, um Routenanzeigedaten zu erzeugen, die auf der Straßenkarte auf derselben Ebene in dem Bildspeicher zum Zeichnen überlagert werden. Beispielsweise enthalten beim Stand der Technik die Routensuchdaten die Adress-Offset-Information 01 für die Kartenanzeigedaten auf derselben Verwaltungsebene und die Adress-Offset-Information 02 für die Kartenanzeigedaten auf der unteren Ebene in Bezug auf eine Route, die den Heimatknoten und einen Nachbarknoten N1 verbindet. Deswegen ergibt sich das Problem, dass der Umfang der Routensuchdaten groß ist. Die Adress-Offset-Information 01 bezieht sich auf die Adresse in den Daten für die Straßenkartenanzeige auf derselben Ebene, d. h. Ebene 4, wo die Positionskoordinaten des Heimatknotens N0 im Speicher abgelegt sind und die Adress-Offset-Information 02 bis 05 Adressen in den Daten für die Straßenkartenanzeige auf der niedrigeren Ebene angeben, d. h. Ebene 2, wo die Positionskoordinaten des Heimatknotens N0 im Speicher abgelegt sind.
Da bei dieser Ausführungsform die physikalische Form der Straße auf Grund der Daten für die Straßenkartenanzeige unter Verwendung der Ebenenkorrelationsverbindungsnummer in den Daten für die empfohlenen Routen als Zeiger erfasst wird, ist es folglich nicht notwendig, die Adress-Offset-Information für die Routenanzeigedaten in den Routensuchdaten vorzusehen, und es ist darüber hinaus nicht notwendig, Routendaten vorzusehen, die ausschließlich für die Routenanzeige verwendet werden, so dass sich dadurch der Umfang der Routensuchdaten im Vergleich zu dem Umfang der Routensuchdaten beim Stand der Technik reduzieren lässt.
Da die Kartendaten über mehrere Ebenen, die verschiedenen Maßstäben entsprechen, und die Ebenenkorrelationsverbindungsnummer, die jeweils die Ebenennummer einer höheren Ebene wie auch die entsprechende Verbindungsnummer in der höheren Ebene bein haltet, vorgesehen sind und als Information einer Verbindungsabfolge in der niedrigeren Ebene zugeordnet sind, die der Verbindung auf der höheren Ebene entspricht, wird die Verknüpfung von identischen Verbindungen auf verschiedenen Ebenen bei Daten eines Typs und die Verknüpfung identischer Verbindungen bei verschiedenen Arten von Kartendaten vereinfacht.
Man beachte, dass die Ebenenkorrelationsverbindungsnummer, die einer Verbindung in den Daten für die empfohlenen Routen zugewiesen ist, identisch ist mit der Ebenenkorrelationsverbindungsnummer, die einer entsprechenden Verbindung in den Kartenanzeigedaten zugewiesen ist. Es ist ebenso hinnehmbar, dass eine Ebenenkorrelationsverbindungsnummer mit einer Verbindung in den Routensuchdaten zusammenhängt. In diesem Fall ist die Ebenenkorrelationsverbindungsnummer identisch mit der Ebenenkorrelationsverbindungsnummer, die einer entsprechenden Verbindung in den Kartenanzeigedaten zugewiesen ist.

Claims

Kartographisches Datenbankgerät, in welchem mehrere Sätze von Verbindungsabfolgedaten abgespeichert sind, die separat bereitgestellt werden, so dass sie Karten mit unterschiedlichen Maßstäben entsprechen, wobei eine Straße als Verbindungsabfolge dargestellt ist, die durch Aneinanderhängen mehrerer Verbindungen gebildet wird, die jeweils einen Knoten an ihrem Anfang und an ihrem Ende aufweisen, wobei: eine Ebenenkorrelationsverbindungsnummer als Datenelement bereitgestellt wird, wodurch eine Verbindungsabfolge auf einer niedrigeren Ebene bei einem größeren Maßstab angegeben wird, die zu einer Verbindung in einer höheren Ebene bei einem kleineren Maßstab gehört, wobei die Ebenenkorrelationsverbindungsnummer eine Ebenennummer der höheren Ebene und eine Verbindungsnummer der dazugehörigen Verbindung in der höheren Ebene aufweist.
Kartographisches Datenbankgerät nach Anspruch 1, bei dem sich benachbarte Verbindungen Knoteninformation mit Bezug auf einen Knoten, durch den benachbarte Verbindungen in den Verbindungsabfolgedaten aneinandergehängt werden, teilen.
Kartographisches Datenbankgerät nach Anspruch 1 oder 2, das außerdem umfasst: eine Vorgabeeinrichtung, durch die ein Ausgangspunkt und ein Zielpunkt auf der Karte gesetzt werden, eine Recheneinrichtung, die eine empfohlene Route zwischen dem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt nach einer Einstellung durch die Vorgabeeinrichtung in Abhängigkeit von Routensuchdaten berechnet, wobei die Daten der berechneten empfohlenen Route die Ebenenkorrelationsverbindungsnummer beinhaltet.
Kartographisches Datenbankgerät nach Anspruch 3, das außerdem umfasst: eine Anzeigeeinrichtung, auf der eine Karte auf der Grundlage der Verbindungsabfolgedaten angezeigt wird, und eine Steuerungseinrichtung, durch die die Anzeigeeinrichtung derart gesteuert wird, dass die berechnete empfohlene Route der angezeigten Karte überlagert wird und angezeigt wird, wobei: die Daten der berechneten empfohlenen Route die Ebenenkorrelationsverbindungsnummer beinhaltet, die der Ebenenkorrelationsverbindungsnummer entspricht, die in den Verbindungsabfolgedaten bezüglich der entsprechenden Verbindungsabfolge enthalten ist, und die Steuerungseinrichtung einen Zusammenhang zwischen den Daten der berechneten empfohlenen Route und den Verbindungsabfolgedaten unter Verwendung der Ebenenkorrelationsverbindungsnummer herstellt, wenn die berechnete empfohlene Route der angezeigten Karte überlagert wird und angezeigt wird.