DE69733151T2

DE69733151T2 - Kartendatenbankgerät

Info

Publication number: DE69733151T2
Application number: DE69733151T
Authority: DE
Inventors: Takashi Chigasaki-shi NOMURA
Original assignee: Xanavi Informatics Corp
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2017-12-17
Also published as: EP0953954A1; DE69733151D1; US6023655A; EP0953954A4; WO1998027534A1; EP0953954B1; KR100339763B1; JP3905136B2; KR20000057581A

Description

Die vorliegende Erindung betrifft eine Kartendatenbankvorrichtung, die vorzugsweise in einem Navigationssystem für Fahrzeuge oder Ähnliches eingebaut ist und bei der Anzeige einer Straßenkarte, Kartenvergleich, Berechnung einer empfohlenen Route und Ähnlichem eingesetzt wird.
Fahrzeug-Navigationssysteme nach dem Stand der Technik sind versehen mit einer Funktion zur Anzeige einer Straßenkarte des Gebiets, in dem sich das Fahrzeug im Moment befindet, einer Funktion zum genauen Erfassen der Position des Fahrzeugs durch Kartenvergleich, einer Funktion zum Berechnen einer empfohlenen Route von einem Abfahrtspunkt zu einem Ziel und Ähnliches. In diesen Fahrzeug-Navigationssystemen nach dem Stand der Technik werden Straßenkartenanzeigedaten, Daten zum Kartenvergleich und Daten zur Routensuche getrennt in einer CD-ROM gespeichert, um eine Kompatibilität mit existierenden Software-Programmen beizubehalten und ebenso um die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu verbessern.
Die Straßenkartenanzeigedaten umfassen Kartendaten des weitesten Bereichs, um große Gebiete mit dem kleinsten Maßstab anzuzeigen, detaillierteste Kartendaten, um kleine Gebiete im Detail mit dem größten Maßstab anzuzeigen, und eine Vielzahl von Sätzen von Kartendaten mit unterschiedlichen Maßstäben zwischen dem Maßstab der Kartendaten für den weitesten Bereich und dem Maßstab der detailliertesten Kartendaten. Zum Beispiel können die Kartendaten für den weitesten Bereich als Ebene-4-Daten bezeichnet werden, die detailliertesten Kartendaten als Ebene-1-Daten bezeichnet werden und die Sätze von Daten mit Maßstäben zwischen denen der Ebene-4-Daten und der Ebene-1-Daten können als Ebene-3-Daten und Ebene-2-Daten bezeichnet werden.
23 stellt Straßenkarten dar, die den Straßenkartenanzeigedaten entsprechen, die in dem Speicher als die Ebene-4-, Ebene-3- und Ebene-2-Straßenkartenanzeigedaten gespeichert sind, wie oben beschrieben. In der CD-ROM werden die Ebene-4-Straßenkartenanzeigedaten, die Ebene-3-Straßenkartenanzeigedaten und die Ebene-2-Straßenkartenanzeigedaten getrennt gespeichert. 23 zeigt eine Straßenkarte, die einem der Gitter entspricht, d.h. dem Gitter M4 auf Ebene 4, und in dem Gitter M4 sind eine Straße D1, eine Straße D2, die mit einer Kreuzung n3 der Straße D1 verbunden ist, und zwei Straßen D3 und D4 vorhanden, die jeweils an den Kreuzungen n1 und n2 an den beiden Enden der Straße D1 verbunden sind. Der kleine schraffierte Bereich m3, der durch Teilen des Gitters M4 auf Ebene 4 in sechzehn gleiche Teile erzielt wird, stellt ein Gitter M3 auf Ebene 3 dar und, wie in 23 gezeigt, in dem Gitter M3 sind nur Teile der Straßen D1 und D2 vorhanden. Der kleine schraffierte Bereich m2, der durch Teilen des Gitters M3 auf Ebene 3 in sechzehn gleiche Teile erzielt wird, stellt ein Gitter M2 auf Ebene 2 dar und, wie in 23 gezeigt, in dem Gitter M2 sind nur Teile der Straßen D1 und D2 und der Straßen D5 und D6, die mit der Straße D1 verbunden sind, vorhanden.
In einem Navigationssystem mit einer Funktion zur Suche einer empfohlenen Route sind sowohl Routensuchdaten als auch die oben beschriebenen Straßenkartendaten vorgesehen. Da Information über die Formen der Straßen bei der Routensuche nicht erforderlich ist, umfassen die Routensuchdaten Daten über einen bestimmten Knoten (in dieser Beschreibung als der aktuelle Knoten bezeichnet) und mit dem Knoten verbundene Knoten (in dieser Beschreibung als an grenzende Knoten bezeichnet). Die Knotendaten umfassen Positionskoordinaten der Knoten.
Zum Beispiel können zwei Sätze von Routensuchdaten, die den Ebene-4-Straßenkartendaten und den Ebene-2-Straßenkartendaten entsprechen, vorgesehen werden, so dass die Umgebung des Abfahrtspunkts und die Umgebung des Ziels auf der Ebene 2 in der Routensuche gesucht wird und die anderen Bereiche auf Ebene 4 gesucht werden, um die Zeitdauer einer Routensuche zu verringern.
In dem oben erläuterten Stand der Technik ist erforderlich, dass Knoten auf einer hohen Rangebene und auf einer niedrigen Rangebene einander mit einem hohen Grad an Effizienz, der nur eine geringe Speicherkapazität erfordert, und mit einem hohen Grad an Zuverlässigkeit entsprechen müssen.
EP-A-0738981 offenbart eine Kartendatenbankvorrichtung, in der eine Straße auf einer Karte als Verbindungspeicherdaten ausgedrückt wird, die aus einer Vielzahl von Verbindungen, die minimale Einheiten der Straße darstellen, und Knoten an einem Startpunkt und einem Endpunkt der Vielzahl von Verbindungen bestehen.
Die vorliegende Erfindung versucht eine verbesserte Kartendatenbankvorrichtung zu liefern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen eine Kartendatenbankvorrichtung, in der eine Straße dargestellt wird durch Verwendung einer Vielzahl von Datensätzen, die Verbindungen betreffen, wobei jede Verbindung Netzknoten an einem vorderen Ende und einem hinteren Ende aufweist, wobei Daten, die eine Vielzahl von Verbindungen betreffen, die für Karten in unterschiedlichen Maßstäben getrennt vorgesehen sind, jeweils als Straßenkarten-Daten von einer höchsten Rangebene mit dem kleinsten Maßstab bis zu einer niedrigsten Rangebene mit dem größten Maßstab gespeichert sind, wobei ein Kartenbereich in einer hohen Rangebene in eine Vielzahl von kleinen Bereichen M unterteilt ist, wobei jeder Satz von Detailinformation, der den kleinen Bereichen M entspricht, als ein Satz von Straßenkarten-Daten eines Kartenbereichs einer niedrigen Rangebene gespeichert ist, und M Sätze von Straßenkarten-Daten in der niedrigen Rangebene gespeichert sind, wobei
Zuordnungs-Information zwischen Knoten unterschiedlicher Ebenen, wenn die niedrige Rangebene von der hohen Rangebene gesehen wird, als Ebenen-Zuordnungs-Daten vorgesehen ist, die Zuordnungs-Beziehungen zwischen Straßenkarten-Daten der hohen Rangebene mit dem kleinen Maßstab und Straßenkarten-Daten der niedrigen Rangebene mit dem großen Maßstab ausdrücken.
Die Ebenen-Zuordnungs-Daten können eine Information sein, in der

1) eine Nummer, die einem Knoten von hohem Rang der hohen Rangebene zugewiesen wird,
2) eine Nummer, die einem Knoten von niedrigem Rang einer niedrigen Rangebene, der dem Knoten von hohem Rang entspricht, zugewiesen wird, und
3) eine Nummer des kleinen Bereichs der niedrigen Rangebene, wo der Knoten von niedrigem Rang vorhanden ist, derart vorgesehen sind, dass sie auf jeder Ebene einander entsprechen, außer auf einer niedrigsten Rangebene.

Die Ebenen-Zuordnungs-Daten auf jeder Ebene können in einer Reihenfolge von Nummern sortiert sein, die den kleinen Bereichen zugewiesen wurden, die den Knoten von hoher Rangebene enthalten, und auch in der Reihenfolge von Nummern sortiert sein, die Knoten zugewiesen wurden, die sich in einem einzelnen kleinen Bereich befinden.
Die Ebenen-Zuordnungs-Daten können Routensuchdaten sein, die versehen sind mit einer Nummer, die einem angrenzenden Knoten von hohem Rang zugewiesen wurde, der an einen aktuellen Knoten einer hohen Rangebene angrenzt, und einer Nummer, die einem angrenzenden Knoten von niedrigem Rang zugewiesen wurde, der an den aktuellen Knoten einer niedrigen Rangebene angrenzt, der dem aktuellen Knoten der hohen Rangebene entspricht, die einander entsprechen.
Die Ebenen-Zuordnungs-Daten können eine Information sein, in der

1) eine Identifizierung, die einem Knoten von hohem Rang der hohen Rangebene zugewiesen wurde,
2) eine Identifizierung, die einem Knoten von niedrigem Rang einer niedrigen Rangebene zugewiesen wurde, der dem Knoten von hohem Rang entspricht, und
3) eine Identifizierung des kleinen Bereichs der niedrigen Rangebene, wo der Knoten von niedrigem Rang vorhanden ist, derart vorgesehen sind, dass sie auf jeder Ebene einander entsprechen, außer auf einer niedrigsten Rangebene.

Die Nummer des kleinen Bereichs der niedrigen Rangebene kann eine relative Nummer des kleinen Bereichs sein, die sich als eine Referenz auf den Kartenbereich der hohen Rangebene bezieht.
Ein Nummerierungssystem der kleinen Bereiche der niedrigen Rangebene kann ein System sein, in dem eine Nummer des Kartenbereichs der hohen Rangebene auf Grundlage der Nummer des kleinen Bereichs spezifiziert werden kann.
Ein Identifizierungssystem der kleinen Bereiche der niedrigen Rangebene kann ein System sein, in dem eine Identifizierung des Karten bereichs der hohen Rangebene auf Grundlage der Identifizierung des kleinen Bereichs spezifiziert werden kann.
Eine Nummer, die einem aktuellen Knoten von hohem Rang der hohen Rangebene zugewiesen wurde, und eine Nummer, die einem aktuellen Knoten von niedrigem Rang der niedrigen Rangebene zugewiesen wurde, der dem aktuellen Knoten von hohem Rang entspricht, die einander entsprechen; und
eine Nummer, die einem angrenzenden Knoten von hohem Rang zugewiesen wurde, der mit dem aktuellen Knoten von hohem Rang verbunden ist, und eine Nummer, die einem angrenzenden Knoten von niedrigem Rang zugewiesen wurde, der mit dem aktuellen Knoten von niedrigem Rang verbunden ist, die einander entsprechen, können als die Ebenen-Zuordnungs-Daten vorgesehen sein, die Zuordnungs-Beziehungen zwischen Straßenkarten-Daten der hohen Rangebene mit kleinem Maßstab und Straßenkarten-Daten der niedrigen Rangebene mit großem Maßstab für jede Ebene anzeigen, wobei die niedrigste Rangebene ausgeschlossen wird.
Die Ebenen-Zuordnungs-Daten auf jeder Ebene können in einer Reihenfolge von Nummern sortiert sein, die den kleinen Bereichen zugewiesen wurden, die den Knoten von hoher Rangebene enthalten, und auch in der Reihenfolge von Nummern sortiert sein, die Knoten zugewiesen wurden, die sich in einem einzelnen kleinen Bereich befinden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ebenso vorgesehen ein Aufzeichnungsmittel für eine Kartendatenbank, in dem eine Straße dargestellt wird durch Verwendung einer Vielzahl von Datensätzen, die Verbindungen betreffen, wobei jede Verbindung Netzknoten an einem vorderen Ende und einem hinteren Ende aufweist, wobei Daten, die eine Vielzahl von Verbindungen betreffen, die für Karten in unter schiedlichen Maßstäben getrennt vorgesehen sind, jeweils als Straßenkarten-Daten von einer höchsten Rangebene mit einem größten Maßstab gespeichert sind, wobei ein Kartenbereich in einer hohen Rangebene in eine Vielzahl von kleinen Bereichen M unterteilt ist, wobei jeder Satz von Detailinformation, der den kleinen Bereichen M entspricht, als ein Satz von Straßenkarten-Daten eines Kartenbereichs einer niedrigen Rangebene gespeichert ist, und M Sätze von Straßenkarten-Daten in der niedrigen Rangebene gespeichert sind, wobei Zuordnungs-Information zwischen Knoten unterschiedlicher Ebenen, wenn die niedrige Rangebene von der hohen Rangebene gesehen wird, als Ebenen-Zuordnungs-Daten vorgesehen ist, die Zuordnungs-Beziehungen zwischen Straßenkarten-Daten der hohen Rangebene mit dem kleinen Maßstab und Straßenkarten-Daten der niedrigen Rangebene mit dem großen Maßstab ausdrücken.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ferner vorgesehen eine Navigationsvorrichtung, mit einer Kartendatenbankvorrichtung und einer Steuerungsvorrichtung, die eine Suche nach der Route durchführt und einen Monitor steuert, um eine Straßenkarte und ein Ergebnis einer Routensuche durch Verwendung der Datenbank in der Kartendatenbankvorrichtung anzuzeigen.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun beispielhaft beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Navigationssystems für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ein Beispiel zweier Straßen zeigt, die sich in einem Gitterbereich kreuzen.
3 ein Diagramm zeigt, das Verbindungsfolgedaten darstellt.
4 die Struktur von Straßenkartenanzeigedaten zeigt.
5 ein Beispiel einer Straßenkarte mit einer Vielzahl von Knoten und einer Vielzahl von Interpolationspunkten zeigt.
6 ein Diagramm zeigt, das die Verbindungsfolgedaten darstellt, die der in 5 durch die fette Linie gezeigten Straße entsprechen.
7 ein Diagramm zeigt, das eine Versatz(Offset)-Information darstellt, die zu den Verbindungsfolgedaten zum Auslesen unmittelbar vorhergehender Daten hinzugefügt wird.
8 ein Verfahren zum Auslesen der Verbindungsfolgedaten von dem hinteren Ende her zeigt.
9A bis 9D unterschiedliche Datenlängen von Knoteninformation und Interpolationspunkt-Information zeigen.
10A und 10B ein Beispiel von Attribut 1 + X Koordinate-Daten zeigen.
11A und 11B ein Beispiel von Attribut 2 + Y Koordinate-Daten zeigen.
12 die Struktur von Routensuchdaten zeigt.
13 die Datenstruktur der Ebenen-Zuordnungs-Daten zur Routensuche darstellt.
14A und 14B Zuordnungsinformation aktueller Knoten und Zuordnungsinformation angrenzender Knoten darstellen.
15 die Anzahl von Unterteilungen (Gitter) jeder Ebene und Codes zum Bestimmen der Gitter darstellt.
16 einen aktuellen Knoten und angrenzende Knoten auf Ebene 4 und Ebene 2 darstellt.
17 ein Beispiel von Ebenen-Zuordnungs-Daten in 16 zeigt.
18 einen Überblick der Struktur in den „empfohlene Route"-Daten zeigt.
19A und 19B ein detailliertes Diagramm zeigen, das die Datenstruktur der Knoteninformation und der Verbindungsinformation in den „empfohlene Route"-Daten darstellt.
20 eine Routensuche unter Verwendung von Daten der Ebene 4 und Ebene 2 darstellt.
21 ein Ablaufdiagramm zeigt, das die von der Steuerungsschaltung durchgeführte Hauptverarbeitung darstellt.
22 das von 21 fortgesetzte Ablaufdiagramm zeigt.
23 Straßen auf den Ebenen 4, 3 und 2 darstellt.
24 ein Beispiel von Verbindungsdaten und Knotendaten gemäß dem Stand der Technik zeigt.
25 ein Diagramm zeigt, das ein Beispiel gemäß dem Stand der Technik darstellt, in dem die getrennten Abschnitte einer Straße getrennten Verbindungen über eine Kreuzung zugewiesen werden.
26 einen Fall zeigt, in dem das Navigationssystem durch einen Computer erreicht wird.
27 eine Zuweisung von Gitter-Codes darstellt.
1 ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Navigationssystems für Fahrzeuge, das intern eine Kartendatenbankvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist. In 1 zeigt Bezugszeichen 1 eine „aktuelle Position"-Erfassungsvorrichtung an, welche die aktuelle Position eines Fahrzeugs erfasst, die zum Beispiel einen Azimut-Sensor, der die Richtung des Fahrzeugs während der Fahrt erfasst, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst, einen GPS-Sensor, der ein GPS-Signal von einem GPS(Global Positioning System – Satellitennavigationssystem)-Satelliten erfasst und Ähnliches aufweist.
Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Steuerungsschaltung, die das gesamte System steuert und einen Mikroprozessor und periphere Schaltungen aufweist. Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Eingabevorrichtung zur Eingabe von Zielen und Ähnlichem für Fahrzeuge, Bezugszeichen 4 bezeichnet einen DRAM (dynamic random access memory – dynamisches RAM), der eine Fahrzeugpositionsinformation und Ähnliches, die von der Erfassungsvorrichtung 1 für die aktuelle Position erfasst wurden, speichert, Bezugszeichen 5 ist ein Bildspeicher, der Bilddaten zur Anzeige auf einer Anzeigevorrichtung 6 speichert, und in dem Bildspeicher 5 gespeicherte Bilddaten werden, wie erforderlich, ausgelesen zur Anzeige auf der Anzeigevorrichtung 6. Bezugszeichen 7 bezeichnet einen SRAM (static random access me mory – statisches RAM), der Knoteninformation, Verbindungsinformation und Ähnliches für die empfohlene Route speichert, die von der Steuerungsschaltung 2 berechnet wird.
Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Kartendatenbankvorrichtung, die verschiedene Typen von Daten zur Durchführung einer Straßenkarten-Anzeige, Routensuche, Kartenvergleich und Ähnlichem speichert, die zum Beispiel eine CD-ROM-Vorrichtung, eine magnetische Aufzeichnungsvorrichtung und Ähnliches aufweist. Bezugszeichen 9 bezeichnet ein Aufzeichnungsmedium, in dem die obigen Daten gespeichert werden, das in die Kartendatenbankvorrichtung geladen wird, zum Beispiel eine CD-ROM. Wenn nur die Kartendatenbankvorrichtung bezeichnet wird, umfasst die Kartendatenbankvorrichtung das Aufzeichnungsmedium. In der Kartendatenbankvorrichtung 8 werden Kartenanzeigedaten gespeichert, wobei die Kartenanzeigedaten Information, die sich auf die physikalischen Formen von Straßen, Straßenklassifikationen und Ähnlichem bezieht, und Routensuchdaten, die Verzweigungspunkte, Kreuzungspunkte und Ähnliches, die nicht direkt die physikalischen Formen von Straßen betreffen, aufweist. Die Kartenanzeigedaten werden hauptsächlich verwendet, wenn eine Straßenkarte auf der Anzeigevorrichtung 6 angezeigt wird, und die Routensuchdaten werden hauptsächlich verwendet, wenn eine empfohlene Route berechnet wird.
Als nächstes werden die Datenstrukturen der Kartenanzeigedaten und der Routensuchdaten beschrieben, die in der Kartendatenbankvorrichtung gespeichert sind.
[1] Kartenanzeigedaten
(1) Übersicht über Verbindungsfolgedaten
Eine Datenverwaltung der Kartenanzeigedaten in diesem Ausführungsbeispiel wird für jeden Gitterbereich durchgeführt, der einen der aufgeteilten Bereiche darstellt, die durch Aufteilen einer Straßenkarte in bestimmte Bereiche erhalten werden, und einzelne in einem Gitterbereich vorhandene Straßen stellen getrennte Verbindungsfolgen dar. Wenn sich zum Beispiel, wie in 2 gezeigt, zwei Straßen D1 und D2 in einem Gitterbereich kreuzen, stellen die beiden Straßen getrennte Verbindungsfolgen 1 und 2 dar, wobei die Verbindungsfolge 1 die Verbindungen 11 und 12 aufweist und die Verbindungsfolge 2 die Verbindungen 21 bis 23 aufweist. In diesem Beispiel stellen die Verbindungen in der Verbindungsfolge 1 und die Verbindungen in der Verbindungsfolge 2 Straßen desselben Typs dar. Eine Verbindung ist die Mindesteinheit, die eine Straße darstellen kann und in 2 bildet der Abschnitt zwischen den Kreuzungen eine Verbindungseinheit, wobei den einzelnen Verbindungen zur Identifikation eigene Nummern (hier im Folgenden als Verbindungsnummern bezeichnet) zugewiesen werden. Die Kreuzungen in 2, d.h. die Verbindungspunkte der einzelnen Verbindungen, werden als Knoten N0 – N4 ausgedrückt. Knoten stellen auch die Anfangspunkte und die Endpunkte der einzelnen Verbindungen dar und Interpolationspunkte, welche die Abschnitte zwischen Knoten weiter unterteilen, können manchmal ebenfalls vorgesehen werden, wie später detailliert beschrieben wird.
Auch stellen in diesem Ausführungsbeispiel, wenn es eine charakteristische Struktur, wie eine Brücke, einen Tunnel oder Ähnliches, auf einer Straße gibt, die der Struktur vorangehenden und nachfolgenden Abschnitte der Straße getrennte Verbindungsfolgen dar. Wenn es zum Beispiel eine Brücke und einen Tunnel auf dem National Highway 246 gibt, wie in 3 gezeigt, stellen die der Brücke und dem Tunnel vorangehenden Abschnitte, die der Brücke und dem Tunnel entsprechenden Blöcke und die der Brücke und dem Tunnel folgen den Abschnitte alle getrennte Verbindungsfolgen dar. In 3 werden diese Folgen als Verbindungsfolgen 101 – 105 bezeichnet. Indem die Abschnitte, die einer charakteristischen Struktur auf einer Straße vorangehen oder nachfolgen, getrennte Verbindungsfolgen sind, wird eine Suche nach Brücken, Tunnel oder Ähnlichem auf einer Straßenkarte erleichtert.
Die Kartenanzeigedaten weisen eine Vielzahl von Datensätzen mit unterschiedlichen Maßstäben auf. In der Erläuterung dieses Ausführungsbeispiels werden die Daten mit jedem Maßstab als Ebene-n-Daten (n kann beispielsweise von 1 – 4 sein) bezeichnet. Eine Ebene 1 entspricht der detailliertesten Straßenkarte und wenn die Ebene steigt, wird eine Straßenkarte über einen größeren Bereich mit einem kleineren Maßstab angezeigt.
(2) Datenstruktur von Verbindungsfolgedaten
Zur Erläuterung der Straßen in 2 sind die Kartenanzeigedaten strukturiert durch ein Vorsehen von Sätzen von Verbindungsfolgedaten, die jeweils verschiedene Typen von Information umfassen, welche die Verbindungsfolge 1 oder 2-n betreffen, für einzelne Verbindungsfolgen, wie in 4 gezeigt, und die jeder Verbindungsfolge entsprechenden Daten umfassen eine Verbindungsfolgeinformation und eine Knotenverbindungsinformation, wobei die Verbindungsfolgeinformation die folgenden Datentypen aufweist, wie in 4 gezeigt.

1 Verbindungsfolgegröße
2 Anzahl von Elementpunkten
3 Verbindungsattribute
4 Straßennamen-Offset
5 Straßennummer

Zusätzlich weist die Knotenverbindungsinformation die folgenden Datentypen auf, wie in 4 gezeigt.

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

(3) Verbindungsfolgeinformation
In 4 stellt die Verbindungsfolgegröße die Länge der Verbindungsfolgedaten dar. Die Anzahl von Elementpunktdaten zeigt die gesamte Anzahl von Knotenpunkten und Interpolationspunkten an, die Verbindungsattributdaten zeigen den Straßentyp an, wie ein nationaler Highway, eine Nebenstraße, ein Expressway oder Ähnliches, und die Straßennummer ist die tatsächliche Zuweisungsnummer, die einem nationalen Highway oder einer Nebenstraße zugewiesen wird. Die Erläuterung des Straßennamen-Offsets wird weggelassen, da sie für dieses Ausführungsbeispiel nicht relevant ist. Die Interpolationspunkte werden später erläutert.
(4) Knotenverbindungsinformation
5 zeigt die Verbindungsfolgen 1 und 2 in 2 im Detail. Zum Beispiel ist die Verbindungsfolgeinformation der Verbindungsfolge 2, die in 5 von der fetten Linie dargestellt wird, wie in 6 gezeigt. Wie in der Zeichnung gezeigt, umfassen die Daten auf der Verbindungsfolge 2 eine Knoteninformation, welche die Knoten N1, N02 und N3 (gefüllte Kreise in 5) auf der Verbindungsfolge betrifft, und eine Interpolationspunktinformation, welche die Interpolationspunkte (leere Kreise in 5) betrifft. Die Knoteninformation umfasst X- und Y-Positionskoordinaten der Knoten, das Attribut und die Verbindungsnummern von mit dem Knoten verbundener Verbindungen, während die Interpolationspunktinformation die X- und Y-Positionskoordinaten des Interpolationspunkts umfasst. Die Positionskoordinaten werden als physikalische Formdaten für eine Anzeige einer empfohlenen Route oder als physikalische Formdaten zum Kartenvergleich verwendet, wie später detailliert beschrieben wird. Die Verbindungsfolge 2, die in 5 durch die fette Linie dargestellt wird, umfasst eine Verbindung, der eine Verbindungsnummer 21 zugewiesen wurde, die sich zwischen den Knoten N1 und N02 befindet, eine Verbindung, der eine Verbindungsnummer 22 zugewiesen wurde, die sich zwischen den Knoten N02 und N3 befindet, und eine Verbindung, der eine Verbindungsnummer 23 zugewiesen wurde, die mit dem Knoten N3 verbunden ist. Wie aus 6 offensichtlich ist, wird die Knoteninformation für den Knoten N02 von der Verbindung mit der Verbindungsnummer 21 und der Verbindung mit der Verbindungsnummer 22 geteilt. Die Knoteninformation und die Interpolationspunktinformation sind in der Datenstruktur in der Reihenfolge angeordnet, in der die Verbindungen verbunden sind. Somit können durch sequenzielles Auslesen der Verbindungsfolgedaten, beginnend mit der Anfangsadresse, die physikalische Straßenform, der Straßentyp und Ähnliches der gesamten Verbindungsfolge erfasst werden.
Wie erläutert wurde, kann, da in diesem Ausführungsbeispiel Daten in Einheiten von Verbindungsfolgen innerhalb eines Gitterbereichs verwaltet werden und Knoten zwischen angrenzenden Verbindungen von den angrenzenden Verbindungen geteilt werden, das Gesamtvolumen der Daten im Vergleich zu dem Fall reduziert werden, in dem die Daten in Einheiten von Verbindungen verwaltet werden, wie in dem in 24 gezeigten Beispiel gemäß dem Stand der Technik. In 24 haben die Verbindungen L0 – L3 Knoten N0b, N1a, N1b ... N3a an ihren Anfangspunkten und Endpunkten und Sätze von identischer Knoteninformation C01, C10 ..., um anzuzeigen, dass identische Knoten vorhanden sind, als Verbindungsinformation für die einzelnen Knoten.
(5) Offset, der einen identischen Knoten anzeigt
In 5 wird, von den Knoten an der Kreuzung der Verbindungsfolge 1 und der Verbindungsfolge 2, dem Knoten in der Verbindungsfolge 1 eine Bezugszeichen N01 zugewiesen, dem Knoten in der Verbindungsfolge 2 eine Bezugszeichen N02 zugewiesen und dem Knoten in der Verbindungsfolge 3 eine Bezugszeichen N03 zugewiesen. In der Datenstruktur haben die Sätze von Knoteninformation, die den Kreuzungspunkten N01 – N03 entsprechen, jeweils ein Datenelement, das als ein identischer Knoten-Offset bezeichnet wird.
Der identische Knoten-Offset wird detailliert unter Bezugnahme auf 7 erläutert. Zum Beispiel wird der Adressenwert, der einen Speicherbereich für die Knoteninformation des Knotens N01 in der Verbindungsfolge 1 anzeigt, in einem Speicher als der identische Knoten-Offset des Knotens N02 in der Verbindungsfolge 2 gespeichert. Genauso wird der Adressenwert, der den Speicherbereich für die Knoteninformation der Verbindungsfolge 3 anzeigt, in einem Speicher als der identische Knoten-Offset des Knotens N01 der Verbindungsfolge 1 gespeichert und der Adressenwert der Adresse, an der die Knoteninformation des Knotens N02 in der Verbindungsfolge 2 ist, wird in einem Speicher als der identische Knoten-Offset des Knotens N03 der Verbindungsfolge 3 gespeichert.
Da von den Knoten an Kreuzungen, die als die Kreuzungspunkte N01 - N03 in 5 bezeichnet werden, abweichende Knoten keine anderen Straßen kreuzen, wird ein bestimmter Wert, d.h. beispielsweise FFFFh, der anzeigt, dass kein anderer Knoten existiert, um einen Offset-Knoten zu bilden, in den Speicherbereichen der identischen Knoten-Offsets der Knoteninformation für diese Knoten gespeichert.
Durch ein Vorsehen des identischen Knoten-Offsets auf diese Weise können, auch wenn es eine Vielzahl von Sätzen von Knoteninformation hinsichtlich identischer Knoten gibt, wie in dem Fall der Kreuzung, die entsprechenden Beziehungen zwischen den einzelnen Sätzen von Knoteninformation einfach ermittelt werden. Auch sind, im Gegensatz zu einer in 25 gezeigten Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik, die 5 Knoten (N0a – N0d) für die Kreuzung erfordert, an der sich drei Straßen kreuzen, in diesem Ausführungsbeispiel nur drei Knoten (N01 -N03) erforderlich, wie in 5 gezeigt, wodurch eine Verringerung des Datenvolumens erzielt wird.
(6) Attribut 1
Das Attribut 1, das zusammen mit der X-Koordinate eines Knotens gespeichert wird, besteht aus einer Offset-Information zum Auslesen der Verbindungsfolgedaten in umgekehrter Richtung. Wie oben erläutert, sind in den Verbindungsfolgedaten die Knoteninformation und die Interpolationspunktinformation und Ähnliches in der Reihenfolge angeordnet, in der die tatsächlichen Verbindungen gemacht sind. Aufgrunddessen kann durch ein sequenzielles Auslesen der Verbindungsfolgedaten von der Anfangsadresse in dem Speicherbereich die physikalische Straßenform genau bestimmt werden, beginnend an der Anfangsposition.
Es gibt auch Situationen, in denen es erforderlich ist, die physikalischen Straßenformen von dem Ende her zu bestimmen durch Auslesen der Verbindungsfolgedaten von dem Ende. In einem derartigen Fall muss, nach dem Auslesen der Knoteninformation oder der Inter polationspunktinformation an dem hinteren Ende, die Header-Position der Knoteninformation oder Ähnliches, die in einer Datenanordnung unmittelbar davor gesetzt ist, erfasst werden. Zum Beispiel, beim Auslesen der Verbindungsfolgedaten (6) der in 5 mit der fetten Linie angezeigten Verbindung vom Ende her, ist es erforderlich, zuerst die Knoteninformation für den Knoten N3 auszulesen und dann die Header-Position der Interpolationspunktinformation zu erfassen, die in der Datenanordnung unmittelbar davor gesetzt ist, um die Interpolationspunktinformation von dieser Header-Position auszulesen, wie in 8 durch die Pfeile angezeigt wird. Jedoch variiert, wie oben erläutert, das Datenvolumen der Knoteninformation und der Interpolationspunktinformation zwischen verschiedenen Knoten und Interpolationspunkten und die Header-Positionen von Knoteninformation und der Interpolationspunktinformation können nicht einheitlich bestimmt werden.
Die 9A – 9D zeigen variierende Datenvolumen von Knoteninformation und Interpolationspunktinformation, wobei 9A einen Fall darstellt, in dem eine Knoteninformation oder Ähnliches aus zwei Wörtern besteht, d.h. die X- und Y-Positionskoordinaten; 9B einen Fall darstellt, in dem eine Knoteninformation oder Ähnliches aus drei Wörtern besteht durch Hinzufügen eines identischen Knoten-Offsets zu den zwei Wörtern in 9A; 9C einen Fall darstellt, in dem eine Knoteninformation oder Ähnliches aus vier Wörtern besteht durch Hinzufügen einer Führungs-Offset-Information zu den drei Wörtern in 9B und 9D einen Fall darstellt, in dem eine Knoteninformation oder Ähnliches aus fünf Wörtern besteht durch Hinzufügen einer Verbindungsnummer zu den vier Wörtern in 9C.
Wie in den 9A – 9D gezeigt, wird in diesem Ausführungsbeispiel, da das Datenvolumen einer Knoteninformation oder Interpolationspunktinformation für jeden Fall variiert, die Information, welche die Header-Positionen der Knoteninformation und Interpolationspunktinformation anzeigt, zu den Verbindungsfolgedaten im Voraus als Attribut-1-Daten hinzugefügt. In diesem Ausführungsbeispiel werden sie zusammen mit den X-Positionskoordinaten der einzelnen Knoten und Interpolationspunkte hinzugefügt.
Zum Beispiel zeigt 10A ein Beispiel, in dem in den 2-Byte-Daten, welche die Attribut 1 + X-Koordinate-Daten darstellen, die X-Positionskoordinaten in den 11 niederwertigen Bits gespeichert werden und eine Information, welche die Header-Positionen von verschiedenen Sätzen von Knoteninformation und Ähnlichem anzeigt, wird in den 2 höherwertigen Bits gespeichert. Die Information, welche die Anzahl von Wörtern anzeigt, die bis zu der Header-Position eines jeden Satzes von Knoteninformation oder Ähnlichem vorhanden sind, wird in diesen 2 höherwertigen Bits gespeichert.
Somit kann, da die Information, welche die Header-Position des unmittelbar vorangehenden Satzes von Knoteninformation oder Ähnlichem anzeigt, in diesem Ausführungsbeispiel zu den Verbindungsfolgedaten hinzugefügt wird, die gesamte Knoteninformation oder Ähnliches ohne Weglassungen ausgelesen werden, auch wenn die Verbindungsfolgedaten in umgekehrter Richtung ausgelesen werden.
(7) Attribut 2
Das Attribut 2, das zusammen mit der Y-Koordinate eines Knoten gespeichert wird, umfasst eine Verkehrsvorschrifteninformation, eine Straßenbreiteinformation und eine Information über die Anzahl von Fahrspuren. Die Datenlänge jedes Datensatzes der Knotenverbindungsinformation, der die Verbindungsfolgedaten bildet, ist 16 Bit (2 Byte = 1 Wort). In den 11 niederwertigen Bits der Daten, welche die Attribut 2 + Y-Koordinate darstellen, werden die Y-Positions koordinaten gespeichert und in den 5 höherwertigen Bits werden die Verkehrsvorschrifteninformation, die Straßenbreiteinformation und die Information über die Anzahl von Fahrspuren gespeichert, wie in 11A gezeigt. Ein Typ der Information von 1 – 8 in 11B wird durch eine bestimmte Bit-Kombination für die 5 höherwertigen Bits gewählt.
Da die Verkehrsvorschrifteninformation, die Straßenbreiteinformation und die Information über die Anzahl von Fahrspuren gespeichert werden, indem die verfügbaren Bits in den 2-Byte-Daten zum Speichern der Positionskoordinaten oder Ähnlichem eines Knotens verwendet werden, kann die Straßenbreiteinformation, die Verkehrsvorschrifteninformation und Ähnliches zu den Verbindungsfolgedaten hinzugefügt werden, ohne dass das Datenvolumen erhöht werden muss.
(8) Höheninformation
Bei der dreidimensionalen Anzeige einer Straßenkarte sind Daten, welche die Höhenunterschiede zwischen einer Vielzahl von Punkten auf der Straßenkarte betreffen, erforderlich. Demgemäß wird in diesem Ausführungsbeispiel die gesamte Höheninformation für die verschiedenen Verbindungen, die eine Verbindungsfolge darstellen, am Ende der Verbindungsfolgedaten hinzugefügt. Es sollte angemerkt werden, dass, da Verbindungsfolgedaten mit einer Höheninformation und Verbindungsfolgedaten ohne Höheninformation zusammen vorhanden sind, jeder Satz von Höheninformation zu einer Vielzahl von Knoten und einer Vielzahl von Interpolationspunkten hinzugefügt werden kann.
Durch Hinzufügen der Höheninformation zu den Verbindungsfolgedaten kann eine Straßenkarte dreidimensional angezeigt werden. Zu sätzlich kann, da die gesamte Höheninformation im Ganzen am Ende der Verbindungsfolgedaten hinzugefügt wird, die Höheninformation nur dann ausgelesen werden, wenn sie erforderlich ist und wenn die Höheninformation nicht erforderlich ist, zum Beispiel bei der Anzeige einer regulären flachen Karte, müssen nur die Daten, die unmittelbar der Höheninformation vorangehen, ausgelesen werden.
[2] Routensuchdaten
Die Routensuchdaten umfassen eine Vielzahl von Datensätzen, die einer Vielzahl von Sätzen von Straßenkartenanzeigedaten für unterschiedliche Maßstäbe entsprechen, und die Daten für jeden Maßstab werden als Ebene-m-Daten (m kann zum Beispiel 2, 4 sein) bezeichnet.
12 zeigt die Datenstruktur von Routensuchdaten. Wie in der Zeichnung gezeigt, wird in den Routensuchdaten eine Knoteninformation, welche die Verbindungsbeziehung mit anderen Knoten anzeigt, für jeden Verbindungspunkt (Knoten) von Verbindungen gespeichert, welche die Mindesteinheiten sind, um eine physikalische Straßenform auszudrücken. Jeder Satz von Knoteninformation weist eine Information über den aktuellen Knoten und eine Information über den angrenzenden Knoten auf, wobei die Knotenpositionskoordinaten in der Information über den aktuellen Knoten gespeichert sind. In der Information über den angrenzenden Knoten sind, wie in der Zeichnung gezeigt, die Nummer des angrenzenden Knotens, die Verbindungsnummer von dem aktuellen Knoten zu dem angrenzenden Knoten, die Verbindungskosten der Verbindung und eine Verkehrsvorschrifteninformation für die Verbindung gespeichert. Ebenso sind verschiedene Sätze von Knoteninformation in der Reihenfolge von Verbindungsverknüpfungen gespeichert und die Knotennummer des aktuellen Knotens kann über die Reihenfolge festgestellt werden, in der sie gespeichert ist. Deswegen können, auch ohne einem Speichern der Knotennummern der aktuellen Knoten als Information über den aktuellen Knoten, die Knotennummern der aktuellen Knoten festgestellt werden, wodurch eine Verringerung eines Speicherbedarfs erzielt wird.
[3] Ebenen-Zuordnungs-Daten zur Routensuche
13 zeigt die Datenstruktur der Ebenen-Zuordnungs-Daten zwischen Ebenen zur Routensuche. Die Ebenen-Zuordnungs-Daten zur Routensuche werden für jedes Gitter auf unterschiedlichen Ebenen (zum Beispiel Gitter M4, M3 und M2 in 23) vorgesehen. 13 zeigt die Ebenen-Zuordnungs-Daten in einem Gitter und Sätze von Zuordnungsinformation 1 – i sind vorgesehen, wobei deren Anzahl der Anzahl der in dem Gitter vorhandenen Knoten entspricht. Anders ausgedrückt, wenn es 10 Knoten gibt, dann ist i = 10. Es sollte angemerkt werden, dass der Gittercode in dem Gittercodeabschnitt gespeichert ist.
In jedem Satz der Sätze von Zuordnungsinformation 1 – i sind ein Bereich zum Speichern einer Zuordnungsinformation für den aktuellen Knoten (Heimatknoten oder Eigenknoten) und Bereiche zum Speichern von Information für angrenzende Knoten #1 – #n vorgesehen. Die Zuordnungsinformation für den aktuellen Knoten umfasst die Anzahl angrenzender Knoten, Information über die aktuelle Ebene, welche den aktuellen Knoten auf der aktuellen Ebene betrifft, und Information über eine niedrige Rangebene. Die Information über die aktuelle Ebene umfasst die dem Knoten (als aktueller Knoten bezeichnet) zugewiesene Nummer auf der relevanten Ebene. Die Information über eine niedrige Rangebene umfasst die dem entsprechenden Knoten auf der niedrigen Rangebene zugewiesene Nummer und die Nummer des geteilten kleinen Bereichs, welche den kleinen Be reich auf einer hohen Rangebene anzeigt, an der sich der aktuelle Knoten befindet. Jeder der Sätze von Information über die angrenzenden Knoten #1 – #n umfasst eine Angrenzungs-Information der aktuellen Ebene und eine Angrenzungs-Information der niedrigen Rangebene. Die Angrenzungs-Information der aktuellen Ebene umfasst die Nummer, die einem an den aktuellen Knoten auf der aktuellen Ebene angrenzenden Knoten zugewiesen wurde, wohingegen die Angrenzungs-Information der niedrigen Rangebene die Knotennummer, die einem dem angrenzenden Knoten entsprechenden Knoten auf einer niedrigen Rangebene zugewiesen wurde, und die Nummer des geteilten kleinen Bereichs umfasst, welche den kleinen Bereich auf der hohen Rangebene darstellt, an der sich der aktuelle Knoten befindet.
Es sollte angemerkt werden, dass 15 Richtungscodes zeigt, die verwendet werden, wenn Nummern eines geteilten kleinen Bereichs zugewiesen werden. Es gibt einen geteilten kleinen Bereich auf der höchsten Rangebene n + 4, der sich selbst anzeigt. Es gibt 16 (4 × 4) geteilte kleine Bereiche auf der Ebene n + 3, 256 (16 × 16) geteilte kleine Bereiche auf der Ebene n + 2, 4096 (64 × 64) geteilte kleine Bereiche auf der Ebene n + 1 und 65536 (256 × 256) geteilte kleine Bereiche auf der niedrigsten Rangebene n. Die für die Nummern der geteilten kleinen Bereiche verwendeten angenommenen Längsrichtungscodes und angenommenen Breitenrichtungscodes sind wie in der Zeichnung gezeigt. Die Nummer der geteilten kleinen Bereiche wird ausgedrückt durch zwei Stellen des angenommenen Längsrichtungscodes und zwei Stellen des angenommenen Breitenrichtungscodes und erfordert 2 Byte.
Bevor die Nummer der geteilten kleinen Bereiche weiter erläutert wird, wird im Folgenden der Gittercode beschrieben. Das Gitter ist ein einzelner Bereich, in dem Straßenkarten in jeweilige feste Berei che geteilt werden, wie oben erläutert wird. Ein Gittercode wird basierend auf einem festgelegten Standard jeweiligen Gittern zugewiesen. 27 ist eine Beispielszeichnung der Zuweisung von Gittercodes. In 27 hat ein Primärgitter eine Größe von 40 Minuten geographischer Breite un D1 Grad Länge. 27 zeigt ein einzelnes Gitter M40 auf der Ebene 4, das aus vier Primärgittern besteht. 27 stellt ferner ein einzelnes Gitter M30 auf der Ebene 3, das durch Teilen des einzelnen Gitters M40 auf der Ebene 4 durch 16 erzeugt wird, und ein einzelnes Gitter M20 dar, das durch weiteres Teilen des einzelnen Gitters M30 durch 16 erzeugt wird.
Der Gittercode wird ausgedrückt durch einen Wert basierend auf der geographischen Breite und Länge eines Punktes in dem unteren linken Eck (dem Südwest-Eck) des Gitters. Der Gittercode für ein Primärgitter wird durch eine vierstellige Zahl ausgedrückt, die zwei vordere Ziffern, die durch Multiplizieren der Breite mit 3/2 berechnet werden, und zwei hintere Ziffern aufweist, die durch Subtrahieren von 100 von der Länge berechnet werden. Ein Gitter auf Ebene 4 wird durch vier Ziffern ausgedrückt unter Verwendung derselben Berechnung des Gittercodes wie für ein Primärgitter. Somit wird der Gittercode des Gitters M40 auf Ebene 4 in 27 als 5339 ausgedrückt, was 35° 20' × (3/2) = 53 und 139° – 100 = 39 darstellt. Dann wird ein Ebene-4-Code hinzugefügt, um einen sechsstelligen Code 5339F4 zu erzeugen. Da der Code als 4 Bits pro Ziffer erfordernd ausgedrückt wird, sind 3 Byte erforderlich, wenn es sechs Ziffern gibt.
Ein Gitter auf Ebene 3 wird erzeugt durch Teilen eines Primärgitters in vier gleiche Teile. Diese Viertel werden als 00, 01, 10, 11 bezeichnet und diese Werte werden zu dem Primärgittercode hinzugefügt. Zum Beispiel wird ein Gittercode des Gitters M31 auf Ebene 3 in 27 ausgedrückt durch acht Ziffern 5339F311. F3 stellt die Ebene 3 dar. In 27 wird das Sekundärgitter durch Teilen des Primärgitters durch acht in der vertikalen und durch acht in der horizontalen Richtung erzeugt, d.h. insgesamt 64. Somit wird das Sekundärgitter dargestellt, indem der Code 00-77 zu dem Primärgittercode hinzugefügt wird. Zum Beispiel wird das Gitter M20 auf Ebene 2 durch 533900 dargestellt und dann durch Hinzufügen eines Codes als Ebene 2 spezifiziert und in einer achtstelligen Form als 533900F2 dargestellt. Das Gitter M21 wird als 543977F2 dargestellt.
Zurück nun zu der Erläuterung der Nummer des geteilten kleinen Bereichs. Die Ebenen-Zuordnungs-Daten zur Routensuche sind Daten zum Zuweisen von Zuordnungen hinsichtlich welches Knotens in welchem Gitter auf einer niedrigen Rangebene ein Knoten in einem Gitter auf einer höheren Rangebene entspricht. Somit ist eine direkte Verwendung von Gittercodes für jede Ebene, wie oben erläutert, der einfachste Weg, um einen Bereich einer niedrigeren Rangebene auszudrücken. Wie jedoch oben erläutert, ist ein sechsstelliger Code erforderlich, um den Gittercode auf Ebene 4 auszudrücken, und ein achtstelliger Code ist auf Ebene 3 und Ebene 2 erforderlich. Darüber hinaus nimmt die Anzahl von Ziffern bei niedrigeren Rangebenen zu. Somit ist es erforderlich, die Menge von Ebenen-Zuordnungs-Daten sehr zu erhöhen, um eine Route zu suchen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drücken Nummern geteilter kleiner Bereiche unter Verwendung von Richtungscodes, wie in 15 gezeigt, Bereiche auf niedrigerer Rangebene aus, um einen geteilten kleinen Bereich auf einer niedrigen Rangebene auszudrücken.
Der geteilte kleine Bereich, wie in 15 gezeigt, wird auf jeder nachfolgenden niedrigeren Ebene in 16 Abschnitte unterteilt. Auf der niedrigsten Ebene ist der ursprüngliche eine Bereich in 256 × 256 = 65536 Bereiche unterteilt. Dadurch können sich die geteilten kleinen Bereiche zwischen fünf Ebenen entsprechen. Die Nummer des geteil ten kleinen Bereichs drückt eine Unterteilung relativ zu einem Referenzgitter aus. Zum Beispiel wird ein Code mit einer Ebene von n + 2 verwendet, um einen geteilten kleinen Bereich auf Ebene 2 auszudrücken, die relativ zu einem Gitter auf Ebene 4 um zwei Ebenen niedriger ist. Ein Code mit einer Ebene von N + 3 wird verwendet, um einen geteilten kleinen Bereich auf Ebene 1 auszudrücken, die relativ zu einem Gitter auf Ebene 2 um eine Ebene niedriger ist.
Angenommen, ein Knoten n 100 ist in dem Gitter M40 auf Ebene 4 in 27 vorhanden, dann ist hinsichtlich des Gitters M40 auf Ebene 4 die Nummer des kleinen Bereichs auf niedrigerer Rangebene, wo der Knoten n100 existiert, 8040 auf Ebene 3 unter Verwendung des Codes mit einer Ebene von n + 3, wie in 15 gezeigt. Auf Ebene 2 wird der Code zu A060 unter Verwendung des Codes mit einer Ebene n + 4, wie in 15.
Da wie oben gezeigt, eine Nummer eines geteilten kleinen Bereichs zugewiesen wird, ist es möglich, einen Gittercode des entsprechenden Gitters auf niedrigerer Rangebene durch einen Gittercode eines Referenzgitters und der Nummer des geteilten kleinen Bereichs zu berechnen. Zum Beispiel ist der Gittercode des Gitters M32 auf Ebene 3, der dem Knoten n 100 des Gitters M40 auf Ebene 40 entspricht, der den Gittercode von 5339 hat, wie oben in 27 gezeigt, 5439F301 und der Gittercode des Gitters M22 auf Ebene 2 ist 543926F2. Somit ist es möglich, die Berechnungen mit einer festen Formel durchzuführen, welche die in 15 und 27 gezeigte Beziehung ausdrückt.
Die Sätze von Information über angrenzende Knoten # 1 – #n sind in der Reihenfolge der den kleinen Bereichen zugewiesenen Nummern, in denen der aktuelle Knoten auf der relevanten Ebene enthalten ist, und in der Reihenfolge der Knotennummern sortiert, die in einem be stimmten einzelnen kleinen Bereich enthalten sind, und werden im Vorhinein in einem Speicher gespeichert. 14 stellt dar, wie die Information sortiert wird. Wie in 14A gezeigt, wird ein Gitter M4 auf Ebene 4 zum Beispiel in 4 × 4, d.h. 16 kleine Bereiche geteilt und Codes zum Spezifizieren der einzelnen kleinen Bereiche werden als (00, 00), (00, 40), (00, 80) und (00, CO) für die kleinen Bereiche in der untersten Reihe von links nach rechts, (40, 00), (40, 40),... für die kleinen Bereiche in der Reihe darüber zugewiesen und (C0, CO) wird dem kleinen Bereich an dem rechten Ende der obersten Reihe zugewiesen. Es wird angenommen, dass zwei Knotennummern 0 und 1 in dem kleinen Bereich (00, 00) vorhanden sind, drei Knotennummern 0, 1 und 2 in dem kleinen Bereich (00, 40) vorhanden sind und vier Knotennummern 0, 1, 2 und 3 in dem kleinen Bereich (00, 80) vorhanden sind. Es sollte angemerkt werden, dass die kleinen Bereiche mit dem Gitter M3 auf der niedrigen Rangebene 3 übereinstimmen (siehe 23). Dadurch kann Zeit, um Daten in der Tabelle zu suchen, verringert werden.
In diesem Fall wird, wie in 14B gezeigt, die Zuordnungsinformation des aktuellen Knotens in der Reihenfolge der Nummern, die den kleinen Bereichen zugewiesen wurden, und ebenso in der Reihenfolge der Knotennummern der Knoten in einem bestimmten kleinen Bereich sortiert und in einem Speicher gespeichert.
Die Zuordnungsinformation des aktuellen Knotens und die Information über angrenzende Knoten #1 – #n werden unter Bezugnahme auf 16 und 17 detailliert beschrieben. Es soll angenommen werden, dass die Nummern angrenzender Knoten von drei Knoten, die angrenzend sind zu dem aktuellen Knoten, dem eine Knotennummer 1000 auf Ebene 4 zugewiesen wird, zum Beispiel 1100, 1200 und 1300 sind. Die Nummer 1000 wird in einem Speicher als die Nummer des aktuellen Knotens der Zuordnungsinformation des aktuellen Knotens gespeichert und die Knotennummer 230 der unteren Rangebene wird in einem Speicher als die Knotennummer gespeichert, die dem Knoten auf Ebene 2 zugewiesen wird, der dem aktuellen Knoten entspricht. Zusätzlich wird, wenn angenommen werden kann, dass der Knoten 230 auf Ebene 2 identisch zu dem in 27 gezeigten Knoten n100 ist, A060 als die zu speichernde Nummer des geteilten kleinen Bereichs in einem Speicher gespeichert.
Als die Information über den angrenzenden Knoten #1 wird die Knotennummer 1100, die dem an den Knoten 1000 auf Ebene 4 angrenzenden Knoten zugewiesen wird, in einem Speicher als die Knotennummer der aktuellen Ebene gespeichert, und die Knotennummer 231 der unteren Rangebene wird in einem Speicher als die Knotennummer gespeichert, die dem Knoten zugewiesen wird, der am nächsten zu dem Knoten 230 liegt aus einer Vielzahl von Knoten auf einer Verbindung Lb auf Ebene 2, die der Verbindung LB zwischen den Knoten 1000 und 1100 entspricht. Zusätzlich wird A060 in einem Speicher als die Nummer des geteilten kleinen Bereichs gespeichert, in dem der Knoten, dem die Nummer 231 des angrenzenden Knotens auf Ebene 2 zugewiesen wird, gespeichert wird.
Außerdem wird, hinsichtlich der Information über den angrenzenden Knoten #3, die Knotennummer 1300 des Knotens, der angrenzend zu dem Knoten 1000 auf Ebene 4 ist, als die Knotennummer der aktuellen Ebene in einem Speicher gespeichert, und die Knotennummer 354 der unteren Rangebene wird in einem Speicher gespeichert als die Knotennummer, die dem Knoten zugewiesen wird, der am nächsten zu dem Knoten 230 liegt aus einer Vielzahl von Knoten auf einer Verbindung La auf Ebene 2, die der Verbindung LA zwischen den Knoten 1000 und 1300 entspricht. Zusätzlich wird A060 in einem Speicher gespeichert als die Nummer des geteilten kleinen Bereichs, in dem der Knoten, dem die angrenzende Knotennummer 354 auf Ebene 2 zugewiesen wird, gespeichert ist.
[4] Daten einer empfohlenen Route
18 zeigt einen Überblick der Datenstruktur der „empfohlene Route"-Daten, die eine empfohlene Route von einem Ausgangspunkt zu einem Ziel darstellen, die basierend auf den Routensuchdaten gesucht wurde. In den Daten einer empfohlenen Route werden eine Knoteninformation und eine Verbindungsinformation über die empfohlene Route gespeichert, während sie in Einheiten von Gitterbereichen klassifiziert werden.
Wie in 18 gezeigt, bestehen die „empfohlene Route"-Daten aus einem Gittercode, der Anzahl von Knoten, einer Knoteninformation, der Anzahl von Verbindungs-Klassifikationen, einer Verbindungsinformation, einer Fähreninformation und einer Tunnelinformation. Die Nummer zur Identifizierung des Gitterbereichs wird in dem Speicherbereich für den Gittercode gespeichert, die Anzahl der in einem Gitterbereich vorhandenen Knoten wird in dem Speicherbereich für die Anzahl von Knoten gespeichert und, wie in 19 detailliert gezeigt wird, die Knotennummer, die Positionskoordinaten, die Entfernungskosten und Ähnliches eines jeden Knotens innerhalb eines Gitterbereichs werden in dem Speicherbereich für die Knoteninformation gespeichert. Zusätzlich wird die Anzahl von Verbindungs-Klassifikationen, die in einem Gitterbereich vorhanden sind, in dem Speicherbereich für die Anzahl von Verbindungs-Klassifikationen gespeichert und, wie in 19B detailliert gezeigt, die Verbindungs-Klassifikation, die Anzahl von Verbindungen, die Verbindungsnummer und Ähnliches einer jeden Verbindung innerhalb eines Gitterbereiches werden in dem Speicherbereich für die Verbindungsinformation gespeichert. Die 19A und 19B veranschaulichen einen Fall, in dem es zwei Verbindungsfolgen 1 und 2 innerhalb des Bereichs gibt, der von demselben Gittercode gekennzeichnet wird.
Im Folgenden wird das Verfahren des Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm erläutert. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine empfohlene Route bestimmt und auf der Anzeigevorrichtung 6 auf folgende Weise angezeigt. Die Routensuche unter Verwendung der Ebene-2-Straßenkartendaten und der Ebene-4-Straßenkartendaten wird wie unten erläutert implementiert.
Die Routensuchverarbeitung wird unter Bezugnahme auf 20 detailliert erläutert.

1. Ein bestimmter Bereich R1 (zum Beispiel ein Bereich von 50 Kilometer × 50 Kilometer) wird in der Umgebung des Ausgangspunktes auf Ebene 2 gesetzt.
2. Straßen, die wahrscheinlich das Ziel mit dem Ausgangspunkt ST (aktuelle Position), der als der Startpunkt innerhalb des bestimmten Bereiches gesetzt wird, verbinden, werden extrahiert und Endpunktknoten ST1-ST3 innerhalb des bestimmten Bereichs werden bestimmt. Zusätzlich werden aus diesen Endpunktknoten die Knoten ST2 und ST3, die zu den beiden Seiten H1 und H2 angrenzend sind, die bei den vier den bestimmten Bereich definierenden Seiten in Richtung des Ziels liegen, als Zuordnungs-Endpunktknoten mit hohem Rang gewählt.
3. Ein bestimmter Bereich R2 (zum Beispiel ein Bereich von 50 Kilometer × 50 Kilometer) wird in der Umgebung des Ziels auf Ebene 2 gesetzt.
4. Straßen, die wahrscheinlich mit dem Ausgangspunkt verbunden werden, wobei das Ziel DP als der Startpunkt innerhalb des bestimmten Bereichs gesetzt wird, werden extrahiert und Endpunktknoten DP1-DP3 innerhalb des bestimmten Bereichs werden bestimmt. Zusätzlich werden aus diesen Endpunktknoten die Knoten DP2 und DP3, die zu den beiden Seiten H3 und H4 angrenzend sind, die bei den vier den bestimmten Bereich definierenden Seiten in Richtung des Ausgangspunkts liegen, als Zuordnungs-Endpunktknoten mit hohem Rang gewählt.
5. Ein bestimmter Bereich R3, der den Ausgangspunkt und das Ziel aufweist, wird als der Routensuchbereich auf Ebene 4 gesetzt.
6. Die Knoten ST2' und ST3' auf Ebene 4, die der Vielzahl von Zuordnungs-Endpunktknoten mit hohem Rang ST2 und ST3 entsprechen, die innerhalb des bestimmten Bereichs in der Umgebung des Ausgangspunkts gewählt wurden, werden als Startpunktknoten auf Ebene 4 erfasst und die Knoten DP2' und DP3' auf Ebene 4, die der Vielzahl von Zuordnungs-Endpunktknoten mit hohem Rang DP2 und DP3 entsprechen, die innerhalb des bestimmten Bereichs in der Umgebung des Ziels gewählt wurden, werden als Endpunktknoten auf Ebene 4 erfasst.
7. Straßen, welche die Vielzahl von Startpunktknoten ST2' und ST3' mit der Vielzahl von Endpunktknoten DP2' und DP3' auf Ebene 4 verbinden, werden gesucht.
8. Die Entfernungen zwischen dem Ausgangspunkt ST und den ausgewählten Zuordnungs-Endpunktknoten mit hohem Rang ST2 und ST3 auf Ebene 2, die Entfernungen zwischen den Startpunktknoten ST2' und ST3' auf Ebene 4 und den Endpunktknoten DP2' und DP3' und die Entfernungen zwischen dem Ziel DP und den aus gewählten Zuordnungs-Endpunktknoten mit hohem Rang DP2 und DP3 auf Ebene 2 werden einzeln addiert und die Route mit zum Beispiel der kürzesten Entfernung wird als die empfohlene Route bestimmt.

Die 21 und 22 sind ein Ablaufdiagramm, das die von der Steuerungsschaltung 2 durchgeführte Hauptverarbeitung darstellt. In Schritt S1 in 21 wird von der Vorrichtung 1 zur Erfassung der aktuellen Position die Position des Fahrzeugs erfasst. In Schritt S2 wird das Ziel, das über die Eingabevorrichtung 2 eingegeben wurde, eingelesen. In Schritt S3 werden, basierend auf den in der Kartendatenbankvorrichtung 8 gespeicherten Kartenanzeigedaten, der Startpunkt und der Endpunkt der Routensuche auf Straßen gesetzt, für die eine Routensuche möglich ist. Zum Beispiel kann der Startpunkt eines Fahrzeugs die aktuelle Position des Fahrzeugs (Fahrzeugposition) sein und der Endpunkt ist das Ziel.
In Schritt S4 wird unter Verwendung von Routensuchdaten auf Ebene 2 eine Routensuche in der Umgebung des Startpunktes der Routensuche durchgeführt und eine Vielzahl von Kandidaten für die empfohlene Route in der Umgebung des Startpunkts wird ausgewählt. In Schritt S5 wird unter Verwendung von Routensuchdaten auf Ebene 2 eine Routensuche in der Umgebung des Endpunkts der Routensuche durchgeführt und eine Vielzahl von Kandidaten für die empfohlene Route in der Umgebung des Endpunkts wird ausgewählt.
In Schritt S6 wird unter Verwendung von Routensuchdaten auf Ebene 4 eine Routensuche für Routen zwischen den in Schritt S4 und S5 ausgewählten Kandidaten für die empfohlenen Routen durchgeführt und eine empfohlene Route von dem Startpunkt zu dem Endpunkt wird berechnet.
Routensuchdaten auf unterschiedlichen Ebenen werden für die Umgebungen des Startpunkts und Endpunkts und den Zwischenbereich zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt auf diese Weise verwendet, da, wenn eine Routensuche unter Verwendung von Routensuchdaten auf Ebene 2 für die gesamte Route durchgeführt wird, die Datenmenge sehr groß wird und als ein Ergebnis die bei der Routensuche erforderliche Berechnungszeit zunehmen wird. In Schritt S7 wird die Information, welche die in Schritt S6 berechnete empfohlene Route betrifft, in dem SRAM 7 als „empfohlene Route"-Daten gespeichert.
Wenn die in Schritt S7 in 21 durchgeführte Verarbeitung abgeschlossen ist, geht das Verfahren zu dem in 22 gezeigten Schritt S8 weiter, in dem die Zeichnungsverarbeitung für die Hintergrundkarte durchgeführt wird, um zur Anzeige auf der Anzeigevorrichtung 6 Daten, welche die Straßenkarte in der Umgebung der empfohlenen Route betreffen, in dem Bildspeicher 5 zu zeichnen (speichern). Dann geht das Verfahren weiter zu Schritt S9, in dem die Daten, die zur Anzeige der in Schritt S3 berechneten empfohlenen Route erforderlich sind, ebenso in dem Bildspeicher 5 gezeichnet (gespeichert) werden. In Schritt S10 werden die in dem Bildspeicher 5 gespeicherten Daten ausgelesen und die empfohlene Route und die Straßenkarte in der Umgebung werden auf der Anzeigevorrichtung 6 angezeigt.
Wie in 12 gezeigt, weisen die Routensuchdaten und die Daten der empfohlenen Route in diesem Ausführungsbeispiel nur die Verbindungsanschlussinformation auf und keine Information, welche die Straßenform betrifft. Folglich werden die Formdaten aus den Straßenkartendaten basierend auf den „empfohlene Route"-Daten extrahiert, um die empfohlene Route auf der Straßenkarte auf dem Monitor einzuzeichnen.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Routensuche unter Verwendung von Routensuchdaten und den Ebenen-Zuordnungs-Daten zur Routensuche durchgeführt. Die Routensuchdaten umfassen eine Information über den aktuellen Knoten, die den aktuellen Knoten betrifft, und eine angrenzende Information, welche angrenzende Knoten betrifft, die für jeden Knoten auf jeder Ebene angrenzend an den aktuellen Knoten sind. Die Ebenen-Zuordnungs-Daten zur Routensuche umfassen „aktueller Knoten"-Zuordnungs-Information, wobei jeder dieser Sätze eine „aktuelle Ebene"-Information, die den aktuellen Knoten auf einer bestimmten Ebene betrifft, und eine „niedrige Rangebene"-Information aufweist, die den Knoten auf der niedrigen Rangebene betrifft, der dem aktuellen Knoten entspricht. Ebenso umfassen die Ebenen-Zuordnungs-Daten zur Routensuche eine „angrenzender Knoten"-Information, wobei jeder dieser Sätze eine „aktuelle Ebene angrenzende"-Information, die angrenzende Knoten betrifft, die angrenzend zu dem aktuellen Knoten sind, und eine „niedrige Rangebene angrenzende"-Information aufweist, die angrenzende Knoten betrifft, die angrenzend zu dem Knoten auf der niedrigen Rangebene sind, der dem aktuellen Knoten entspricht. Da eine Information zum direkten Spezifizieren einer hohen Rangebene von einer niedrigen Rangebene aus nicht in den Ebenen-Zuordnungs-Daten im Speicher gespeichert ist und nur die Information zum direkten Spezifizieren einer niedrigen Rangebene von einer hohen Rangebene aus in den Ebenen-Zuordnungs-Daten gespeichert ist, wird die erforderliche Datenkapazität reduziert. Ferner sind die Zuordnungs-Daten auf der niedrigsten Rangebene nicht erforderlich, wodurch eine weitere Reduzierung des erforderlichen Datenvolumens erzielt wird.
Die Zuweisung von Zuordnungen mit Knoten von einer niedrigen Rangebene zu einer hohen Rangebene wird berechnet durch Berechnen des Gittercodes von hohen Rangebenen, auf denen der Knoten existiert, aus dem Gittercode der niedrigen Rangebene und dann durch Berechnen der Nummer des geteilten kleinen Bereichs, auf dem der aktuelle Knoten existiert in dem Gitter auf hoher Rangebene. Ebenen-Zuordnungs-Daten des Gitters, das dem berechneten Gittercode auf einer höheren Rangebene entspricht, werden durchsucht mit der Nummer des aktuellen Knotens und der berechneten Nummer des geteilten kleinen Bereichs. Somit ist es möglich, Zuordnungen Knotennummern von Gittern einer hohen Rangebene zuzuordnen. Zum Beispiel wird unter Bezugnahme auf 16 erläutert, dass ein Knoten 1000 eines höheren Ranges auf Ebene 4, der einem Knoten 230 auf Ebene 2 entspricht, von dem Knoten 230 entdeckt wird. Zuerst wird, wenn angenommen wird, dass der Ebene-2-Gittercode des in 27 als Beispiel angeführten Gitters M22 543926F2 ist, der Gittercode des entsprechenden Gitters auf Ebene 4 durch die ersten vier Ziffern des Ebene-2-Gittercodes als 5339F4 berechnet. Das heißt, es ist das Gitter M40. Ferner wird die Nummer des geteilten kleinen Bereichs in dem Gitter M40, das dem Ebene-2-Gittercode 543926F2 entspricht, als A060 berechnet. Wenn die Ebenen-Zuordnungs-Daten zur Routensuche (17 und 13), die das Gitter M40 des berechneten Gittercodes 5339F4 auf hoher Rangebene hat, mit Schlüsseln der aktuellen Knotennummer 230 und der berechneten Nummer des geteilten kleinen Bereichs A060 durchsucht werden, kann ein Knoten 1000 als der entsprechende Knoten gefunden werden.
Die Reduzierung von erforderlicher Speicherkapazität wird nun detaillierter erläutert.
In 23 muss, wenn der Knoten n3" in dem Gitter M2 auf Ebene 2 als ein auf Ebene 2 ausgewählter Zuordnungs-Endpunkt-Knoten eines hohen Rangs zugewiesen wird, nur die Knotennummer, die dem Knoten n3 auf Ebene 4 zugewiesen wird, der dem Knoten n3" auf Ebene 2 entspricht, in einem Speicher gespeichert werden zusammen mit der Knotennummer, die dem Knoten n3" auf Ebene 2 zugewiesen wird, um den dem Knoten n3" entsprechenden Knoten aus den Routensuchdaten auf Ebene 4 zu erfassen, d.h., um den entsprechenden Knoten auf einer hohen Rangebene von einer niedrigen Rangebene aus zu suchen. In dem umgekehrten Fall, in dem ein entsprechender Knoten auf einer niedrigen Rangebene von einer hohen Rangebene aus gesucht werden soll, d.h. der dem Knoten n3 entsprechende Knoten n3" auf Ebene 2 soll aus den Routensuchdaten auf Ebene 2 erfasst werden, muss nur die Knotennummer, die dem Knoten n3" auf Ebene 2, der dem Knoten n3 auf Ebene 4 entspricht, zugewiesen wurde, in einem Speicher gespeichert werden zusammen mit der Knotennummer, die dem Knoten n3 auf Ebene 4 zugewiesen wurde.
Jedoch entsteht das folgende Problem, wenn eine Zuordnung zu einem Knoten auf einer niedrigen Rangebene von einer hohen Rangebene aus hergestellt wird. In 23 ist das Gitter M4 auf Ebene 4 in 16 kleine Bereiche untergeteilt, was Ebene-3-Daten erfordert, die den einzelnen kleinen Bereichen entsprechen. Folglich werden die dem Gitter M4 auf Ebene 4 entsprechenden Daten auf Ebene 3 als Daten in einem Speicher gespeichert, die 16 Gittern entsprechen. Bei diesen 16 Gittern, denen die Gitternummern M3_1 – M3_16 zugewiesen wurde, werden Knotennummern 1 – Q der Vielzahl von Knoten zugewiesen, die in jedem der Gitter M3_1 – M3_16 vorhanden sind. Anders ausgedrückt, dieselben Nummern werden als Knotennummern in allen Gittern M3_1 – M3_16 verwendet. Dasselbe Prinzip gilt für die Beziehung zwischen den Daten auf Ebene 3 und auf Ebene 2, und jedes der 16 Gitter M3_1 – M3_16 auf Ebene 3 entspricht 16 Gittern auf Ebene 2. Zum Beispiel entsprechen die Gitter M2_1_1 – M2_6_16 dem Gitter M3_1 und die Gitter M2_2_1 – M2_16_16 entsprechen den Gittern M3_2 – M3_16. In anderen Worten, dieselben Knotennummern werden überall in den Gittern M2_1_1 – M2_16_16 verwendet. Als ein Ergebnis kann der Knoten n3" auf der niedrigen Rangebene 2, der dem Knoten n3 auf der hohen Rangebene 4 entspricht, von der hohen Rangebene aus nur mit der Knotennummer nicht spezifiziert werden.
Um diesen Punkt näher zu erläutern, wenn dem Knoten auf Ebene 2, der dem Knoten mit der Knotennummer 1 in dem kleinen Bereich m4 auf Ebene 4 entspricht, die Knotennummer 17 zugewiesen wird, gibt es eine Möglichkeit, dass Knoten, denen die Knotennummer 17 zugewiesen wurde, in den einzelnen Gittern auf Ebene 2, die den anderen 15 kleinen Bereichen auf Ebene 4 entsprechen, vorhanden sind. Folglich kann der Knoten auf der niedrigen Rangebene 2 nicht einfach durch die Knotennummer 17 spezifiziert werden. Während Knoten durch Verwenden der Knotennummern einfach spezifiziert werden können, wenn Knotennummern der Reihenfolge nach in allen Ebenen zugewiesen wurden, ist es erforderlich, dass mehrere Millionen von Knotennummern im ganzen Land zugewiesen werden, was zu einer gewaltigen Menge von erforderlicher Speicherkapazität führt.
Im Gegensatz können, da die Kartendatenbankvorrichtung in diesem Ausführungsbeispiel die Ebenen-Zuordnungs-Daten zur Routensuche wie oben erläutert verwendet, Zuordnungen von einer niedrigen Rangebene zu einer hohen Rangebene und von einer hohen Rangebene zu einer niedrigen Rangebene erreicht werden, indem nur die Zuordnung, in der eine niedrige Rangebene von einer hohen Rangebene spezifiziert wird, erforderlich ist, als ein Ergebnis wird eine Reduzierung der Anforderungen an einen Speicher erreicht.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, da die „niedrige Rangebene angrenzenden"-Daten in den Ebenen-Zuordnungs-Daten aufgezeichnet werden, während sie den „aktuelle Ebene angrenzenden"-Daten entsprechen, eine Route mit einer hohen Zuverlässigkeit durch Zuweisen von Zuordnungen zu angrenzenden Daten zwischen Ebenen zu suchen, wenn eine Routensuch-Berechnung durchgeführt wird. Wenn zum Beispiel die Umgebung eines Ausgangspunkts auf Ebene 2 gesucht wird und die Routensuche nach einem bestimmten Knoten auf Ebene 4 durchgeführt wird, wird ein entsprechender Knoten auf Ebene 4 durch die Ebenen-Zuordnungs-Daten gefunden, um eine Route zu suchen, wie oben diskutiert. Nach diesem Knoten wird die Route mit Ebene-4-Daten gesucht. Zu diesem Zeitpunkt muss, wenn realisiert wird, dass die Route zum Ankommen an diesem Knoten bereits auf einer niedrigen Rangebene gesucht wurde, beim Starten einer Suche von dem Knoten auf einer hohen Rangebene aus die Route nicht gesucht werden als eine Route, die unter exakt den gleichen Bedingungen wie andere Routen gewählt werden muss. Eine Suche der Route unter exakt den gleichen Bedingungen wie andere Routen führt zu einer Verschwendung von Suchzeit und kann zu einem derartigen Suchergebnis führen, wie Umkehren und Zurückkehren zu einem Ausgangspunkt. Wenn die Zuordnungs-Beziehung des als nächstes angrenzenden Knotens auf der entsprechenden Route verstanden wird, kann die Route bestimmt werden, um festzustellen, dass die Routensuche zur Ankunft an einem bestimmten Knoten abgeschlossen ist. Der Grund, warum den am nächsten angrenzenden Knoten betreffende Information bereitgestellt wird, liegt darin, dass die Menge von zwischen Knoten enthaltener Information zwischen den Ebenen unterschiedlich ist. Zwischen Knoten, die auf einer hohen Rangebene aneinander angrenzend sind, können weitere neue Knoten auf einer niedrigen Rangebene enthalten sein. Es ist auch möglich, Verbindungsdaten vorzusehen, wie Verbindungsanschlussnummern statt Information über angrenzende Knoten.
In dem obigen Ausführungsbeispiel werden Ebenen-Zuordnungs-Daten zum Suchen einer Route durch eine Nummer eines geteilten kleinen Bereichs ausgedrückt, um einen geteilten kleinen Bereich auf niedriger Rangebene anzuzeigen. Wie jedoch oben erläutert, können auch Gittercodes von jeder Ebene direkt verwendet werden. Eine große Datenmenge ist erforderlich, da es aber nicht notwendig ist, Berechnungen durchzuführen, ist das Programm vereinfacht.
In dem obigen Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel eines Kartennavigationssystemsfür Fahrzeuge in 1 gezeigt. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf begrenzt. Zum Beispiel kann, wie in 26 gezeigt, ein Steuerungsprogramm aus einem Speichermedium gelesen werden, indem das Steuerungsprogramm eines Navigationssystems in einem Computer 101, wie einem Personalcomputer, untergebracht wird. Durch Ausführen des Steuerungsprogramms ist es möglich, ein zu dem Kartennavigationssystem für Fahrzeuge des vorliegenden Ausführungsbeispiels äquivalentes System zu konstruieren. In diesem Fall kann eine in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigte Kartendatenbank aus dem Speichermedium 103 gelesen werden. Weitere erforderliche Vorrichtungen, um ein Navigationssystem zu konstruieren, wie eine Erfassungsvorrichtung 104 für die aktuelle Position, können an einem Außen-Anschluss des Computers 101 angeschlossen werden.

Claims

Kartendatenbankvorrichtung (8), in der eine Strasse dargestellt wird durch Verwendung einer Vielzahl von Datensätzen, die Verbindungen betreffen, wobei jede Verbindung Netzknoten an einem vorderen Ende und einem hinteren Ende aufweist, wobei Daten, die eine Vielzahl von Verbindungen betreffen, die für Karten in unterschiedlichen Maßstäben getrennt vorgesehen sind, jeweils als Straßenkarten-Daten von einer höchsten Rangebene mit dem kleinsten Maßstab bis zu einer niedrigsten Rangebene mit dem größten Maßstab gespeichert sind, wobei ein Kartenbereich in einer hohen Rangebene in eine Vielzahl von kleinen Bereichen M unterteilt ist, wobei jeder Satz von Detailinformation, der den kleinen Bereichen M entspricht, als ein Satz von Straßenkarten-Daten eines Kartenbereichs einer niedrigen Rangebene gespeichert ist, und M Sätze von Straßenkarten-Daten in der niedrigen Rangebene gespeichert sind, dadurch gekennzeichnet, dass: Zuordnungs-Information zwischen Knoten unterschiedlicher Ebenen, wenn die niedrige Rangebene von der hohen Rangebene gesehen wird, als Ebenen-Zuordnungs-Daten vorgesehen ist, die Zuordnungs-Beziehungen zwischen Straßenkarten-Daten der hohen Rangebene mit dem kleinen Maßstab und Straßenkarten-Daten der niedrigen Rangebene mit dem großen Maßstab ausdrücken.
Kartendatenbankvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: die Ebenen-Zuordnungs-Daten eine Information sind, in der 1) eine Nummer, die einem Knoten von hohem Rang der hohen Rangebene zugewiesen wird, 2) eine Nummer, die einem Knoten von niedrigem Rang einer niedrigen Rangebene, der dem Knoten von hohem Rang entspricht, zugewiesen wird, und 3) eine Nummer des kleinen Bereichs der niedrigen Rangebene, wo der Knoten von niedrigem Rang vorhanden ist, derart vorgesehen sind, dass sie auf jeder Ebene einander entsprechen, außer auf einer niedrigsten Rangebene.
Kartendatenbankvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: die Ebenen-Zuordnungs-Daten auf jeder Ebene in einer Reihenfolge von Nummern sortiert sind, die den kleinen Bereichen zugewiesen wurden, die den Knoten von hoher Rangebene enthalten, und auch in der Reihenfolge von Nummern sortiert sind, die Knoten zugewiesen wurden, die sich in einem einzelnen kleinen Bereich befinden.
Kartendatenbankvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: die Ebenen-Zuordnungs-Daten Routensuchdaten sind, die vorgesehen sind mit einer Nummer, die einem angrenzenden Knoten von hohem Rang zugewiesen wurde, der an einen aktuellen Knoten einer hohen Rangebene angrenzt, und einer Nummer, die einem angrenzenden Knoten von niedrigem Rang zugewiesen wurde, der an den aktuellen Knoten einer niedrigen Rangebene angrenzt, der dem aktuellen Knoten der hohen Rangebene entspricht, die einander entsprechen.
Kartendatenbankvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: die Ebenen-Zuordnungs-Daten eine Information sind, in der 1) eine Identifizierung, die einem Knoten von hohem Rang der hohen Rangebene zugewiesen wurde, 2) eine Identifizierung, die einem Knoten von niedrigem Rang einer niedrigen Rangebene zugewiesen wurde, der dem Knoten von hohem Rang entspricht, und 3) eine Identifizierung des kleinen Bereichs der niedrigen Rangebene, wo der Knoten von niedrigem Rang vorhanden ist, derart vorgesehen sind, dass sie auf jeder Ebene einander entsprechen, außer auf einer niedrigsten Rangebene.
Kartendatenbankvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei: die Nummer des kleinen Bereichs der niedrigen Rangebene eine relative Nummer des kleinen Bereichs ist, die sich als eine Referenz auf den Kartenbereich der hohen Rangebene bezieht.
Kartendatenbankvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei: ein Nummerierungssystem der kleinen Bereiche der niedrigen Rangebene ein System ist, in dem eine Nummer des Kartenbereichs der hohen Rangebene auf Grundlage der Nummer des kleinen Bereichs spezifiziert werden kann.
Kartendatenbankvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei: ein Identifizierungssystem der kleinen Bereiche der niedrigen Rangebene ein System ist, in dem eine Identifizierung des Kartenbereichs der hohen Rangebene auf Grundlage der Identifizierung des kleinen Bereichs spezifiziert werden kann.
Kartendatenbankvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: 1) eine Nummer, die einem aktuellen Knoten von hohem Rang der hohen Rangebene zugewiesen wurde, und eine Nummer, die einem aktuellen Knoten von niedrigem Rang der niedrigen Rangebene zugewiesen wurde, der dem aktuellen Knoten von hohem Rang entspricht, die einander entsprechen; und 2) eine Nummer, die einem angrenzenden Knoten von hohem Rang zugewiesen wurde, der mit dem aktuellen Knoten von hohem Rang verbunden ist, und eine Nummer, die einem angrenzenden Knoten von niedrigem Rang zugewiesen wurde, der mit dem aktuellen Knoten von niedrigem Rang verbunden ist, die einander entsprechen; als die Ebenen-Zuordnungs-Daten vorgesehen sind, die Zuordnungs-Beziehungen zwischen Straßenkarten-Daten der hohen Rangebene mit kleinem Maßstab und Straßenkarten-Daten der niedrigen Rangebene mit großem Maßstab anzeigen für jede Ebene, wobei die niedrigste Rangebene ausgeschlossen wird.
Kartendatenbankvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei: die Ebenen-Zuordnungs-Daten auf jeder Ebene in einer Reihenfolge von Nummern sortiert sind, die den kleinen Bereichen zugewiesen wurde, die den Knoten von hoher Rangebene enthalten, und auch in der Reihenfolge von Nummern sortiert sind, die Knoten zugewiesen wurden, die sich in einem einzelnen kleinen Bereich befinden.
Aufzeichnungsmittel für eine Kartendatenbank, in dem eine Strasse dargestellt wird durch Verwendung einer Vielzahl von Datensätzen, die Verbindungen betreffen, wobei jede Verbindung Netzknoten an einem vorderen Ende und einem hinteren Ende aufweist, wobei Daten, die eine Vielzahl von Verbindungen betreffen, die für Karten in unterschiedlichen Maßstäben getrennt vorgesehen sind, jeweils als Straßenkarten-Daten von einer höchsten Rangebene mit einem kleinsten Maßstab bis zu einer niedrigsten Rangebene mit einem größten Maßstab gespeichert sind, wobei ein Kartenbereich in einer hohen Rangebene in eine Vielzahl von kleinen Bereichen M unterteilt ist, wobei jeder Satz von Detailinformation, der den kleinen Bereichen M ent spricht, als ein Satz von Straßenkarten-Daten eines Kartenbereichs einer niedrigen Rangebene gespeichert ist, und M Sätze von Straßenkarten-Daten in der niedrigen Rangebene gespeichert sind, dadurch gekennzeichnet, dass: Zuordnungs-Information zwischen Knoten unterschiedlicher Ebenen, wenn die niedrige Rangebene von der hohen Rangebene gesehen wird, als Ebenen-Zuordnungs-Daten vorgesehen ist, die Zuordnungs-Beziehungen zwischen Straßenkarten-Daten der hohen Rangebene mit dem kleinen Maßstab und Straßenkarten-Daten der niedrigen Rangebene mit dem großen Maßstab ausdrücken.
Navigationsvorrichtung, mit: einer Kartendatenbankvorrichtung (8) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10; und einer Steuerungsvorrichtung (2), die eine Suche nach der Route durchführt und einen Monitor steuert, um eine Straßenkarte und ein Ergebnis einer Routensuche durch Verwendung der Datenbank in der Kartendatenbankvorrichtung anzuzeigen.