JP3665436B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナビゲーション装置に関する。
【0002】
【従来技術】
車両位置周辺の道路地図を表示する機能や、マップマッチングを行って車両位置を正確に検出する機能や、出発地から目的地までの推奨ルートを演算する機能等を兼ね備えた車載用ナビゲーション装置が知られている。これら従来の車載用ナビゲーション装置では、既存のソフトウェアとの互換性を維持し、かつ処理速度を上げるために、道路地図表示用のデータ、マップマッチング用のデータおよびルート探索用のデータを1枚のCD−ROMにそれぞれ別々に格納している。
【0003】
道路地図表示用データは、縮尺率が最も小さく広い地域を表示するための最広域地図データと、縮尺率が最も大きく狭い地域を詳細に表示する最詳細地図データと、最広域地図データと最詳細地図データとの間の異なる縮尺率の複数の地図データとを備えている。たとえば最広域地図データをレベル4のデータ、最詳細地図データをレベル1のデータ、レベル4とレベル1との間のデータをそれぞれレベル3および2のデータと呼ぶ。この場合、ルート探索用データは道路地図データのレベル4とレベル2に対応する2つのデータを備え、ルート探索にあたっては出発地近傍と目的地近傍をレベル2で探索し、それ以外の領域をレベル4で探索するようにして、ルート探索時間を短縮化している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図24は上記レベル4および3として記憶する道路地図表示用データの道路地図を説明する図であり、CD−ROMにはレベル4の道路地図表示用データとレベル3の道路地図表示用データが別々に記憶される。図24(a)はレベル4の1つのメッシュM4の道路地図を示し、このメッシュM4には1本の道路D1と、道路D1の両端の交差点C1,C2に接続される2本の道路D2,D3が存在している。レベル4の1つのメッシュM4を16等分したハッチングで示す小領域m3がレベル3の1つのメッシュM3となり、図24(b)に示すように、メッシュM3には道路D1の一部分の道路D4だけが存在する。
【0005】
たとえば、レベル4のメッシュM4の道路地図がモニタに表示されているとき詳細ボタンが操作されるとレベル3のメッシュM3の道路地図がモニタに表示されるが、道路D1と道路D4とが同一の道路であることを示す識別データは使用されていないので、各レベル間での同一道路の対応づけが難しい。あるいは、経路探索データについても同様な問題があり、経路探索結果である推奨ルートデータのうちレベル2で探索したデータとレベル4で探索したデータの対応づけが難しい。また、道路地図表示用データと経路探索データ間でも同一の道路であることを示す識別データは使用していないので、推奨ルートデータを道路地図表示用データに重ねて表示する際の同一道路の対応づけが難しい。
【0006】
本発明の目的は、各レベル間での同一道路に関するデータの対応づけや異種データ間での同一道路に関するデータの対応づけを簡単にしたナビゲーション装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、ナビゲーション装置に適用され、地図表示用データおよび経路探索用データを格納する地図データベース手段と、経路探索用データを使用して出発地から目的地までの経路を探索する経路探索手段と、地図表示用データを使用して道路地図を表示手段に表示するとともに、探索された経路を道路地図に表示するよう制御する道路地図表示制御手段とを備え、始端と終端にノードを有するリンクを複数接続したリンク列として道路を表し、地図表示用データは、縮尺率の異なる地図に対応した複数のレベルごとに別々に設けられたリンク列に対応したリンク列データを有し、リンク列データは、縮尺率の小さい上位レベルに含まれるリンクと共通する縮尺率の大きい下位レベルのリンク列を表すデータとして、上位レベルのレベル番号および共通する上位レベルのリンクのリンク番号を含むレベル間統合リンク番号を有し、経路探索用データは、地図表示用データの複数のレベルに対応してノードの接続関係を表すノード接続データを有し、ノード接続データは、レベル間統合リンク番号を有し、道路地図表示制御手段は、経路探索手段により接続データを使用して探索された経路のデータに含まれるレベル間統合リンク番号を使用して地図表示用データを参照し、探索された経路を道路地図に表示するよう制御することを特徴とするものである。
請求項2の発明は、請求項1に記載のナビゲーション装置において、経路探索手段は、所定のレベルに対応するノード接続データを使用して経路を探索し、道路地図表示制御手段は、探索された経路のデータに含まれるレベル間統合リンク番号を使用して、所定のレベルと同等あるいは下位レベルのリンク列データを参照して、探索された経路を道路地図に表示するよう制御することを特徴とするものである。
請求項3の発明は、ナビゲーション装置に適用され、地図表示用データを格納する地図データベース手段と、地図表示用データを使用して道路地図を表示手段に表示するよう制御する道路地図表示制御手段とを備え、始端と終端にノードを有するリンクを複数接続したリンク列として道路を表し、地図表示用データは、縮尺率の異なる地図に対応した複数のレベルごとに別々に設けられたリンク列に対応したリンク列データを有し、リンク列データは、縮尺率の小さい上位レベルに含まれるリンクと共通する縮尺率の大きい下位レベルのリンク列を表すデータとして、上位レベルのレベル番号および共通する上位レベルのリンクのリンク番号を含むレベル間統合リンク番号を有し、道路地図表示制御手段は、レベル間統合リンク番号を使用して異なるレベル間のリンク列の対応づけを行うことを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の地図データベース装置を内部に有する車載用ナビゲーション装置の一実施の形態のブロック図である。図1において、1は車両の現在地を検出する現在地検出装置であり、例えば車両の進行方位を検出する方位センサや車速を検出する車速センサやGPS(Global Positioning System)衛星からのGPS信号を検出するGPSセンサ等から成る。
【0009】
2は装置全体を制御する制御回路であり、マイクロプロセッサおよびその周辺回路から成る。3は車両の目的地等を入力する入力装置、4は現在地検出装置1によって検出された車両位置情報等を格納するDRAM、5は表示装置6に表示するための画像データを格納する画像メモリであり、画像メモリ5に格納された画像データは適宜読み出されて表示装置6に表示される。7は制御回路2が演算した推奨ルート上のノード情報やリンク情報等を格納するSRAMである。
【0010】
8は、道路地図表示、経路探索(ルート探索)およびマップマッチング等を行うための種々のデータを格納する地図データベース装置であり、例えばCD−ROM装置や磁気記録装置等で構成される。地図データベース装置8には、道路形状や道路種別に関する情報などから成る地図表示用データと、道路形状とは直接関係しない分岐点情報や交差点情報などから成るルート探索用データとが格納されている。地図表示用データは主に表示装置6に道路地図を表示する際に用いられ、ルート探索用データは主に推奨経路(推奨ルート)を演算する際に用いられる。
【0011】
次に、地図データベース装置8に格納されている地図表示用データとルート探索用データのデータ構成について詳述する。
【0012】
[1]地図表示用データ
(1)リンク列データの概要
本実施の形態の地図表示用データは、道路地図を所定範囲ごとに区分けしたメッシュ領域ごとにデータを管理しており、メッシュ領域内に存在する各道路をそれぞれ別々のリンク列とする。例えば、図2に示すように、1つのメッシュ領域内で2本の道路D1,D2が交差している場合には、各道路をそれぞれ別々のリンク列1,2で表すものとし、リンク列1はリンク11,12で構成され、リンク列2はリンク21〜23で構成されるものとする。この場合、リンク列1の各リンク、リンク列2の各リンクは同一種別の道路である。リンクは道路を表す最小単位であり、図2では交差点間を一つのリンクの単位とし、各リンクに固有の番号(以下、リンク番号と呼ぶ)をつけて区別する。図2の交差点、すなわち各リンクの接続点をノードN0〜N4で表している。ノードは各リンクの始点と終点でもあり、後述するように、ノード間をさらに細かく区分する補間点を設ける場合もある。
【0013】
また、本実施の形態では、橋やトンネル等のように道路上に特徴的な構造物がある場合には、その前後の道路を別のリンク列データとする。例えば、図3に示すように、国道246号上に橋およびトンネルがある場合には、橋およびトンネルの手前、橋およびトンネルの区間、橋およびトンネルの先をそれぞれ別々のリンク列とする。図3では、これらをリンク列101〜105として表している。このように、道路上の特徴的な構造物を境にしてその前後を別々のリンク列とすることで、道路地図上の橋やトンネル等を容易に検索できるようになる。
【0014】
地図表示用データは、縮尺率の異なる複数のデータを有する。本実施の形態では、各縮尺率のデータをレベルn(nは例えば1〜4)のデータと呼ぶ。レベル1が最も詳細な道路地図であり、レベルが上がるほど小縮尺率で広域な道路地図となる。さらに、本実施の形態では、後述するように、各レベルにおいて共通のリンク列は共通のレベル間統合リンク番号で管理され、異なるレベル間でのデータの対応づけを容易にしている。
【0015】
(2)リンク列データのデータ構成
図2の道路について説明すると、地図表示用データは、図4に示すとおり、リンク列1,2〜nに関する各種情報を記述したリンク列データをリンク列ごとに設けて構成され、各リンク列のデータはリンク列情報とノードリンク情報とを有し、リンク列情報は図4にも示す通りの次のデータから構成される。
▲1▼リンク列サイズ
▲2▼要素点数
▲3▼リンク属性
▲4▼道路名称オフセット
▲5▼路線番号
▲6▼レベル間統合リンク番号
【0016】
またノードリンク情報は図4にも示す通りの次のデータから構成される。
▲1▼属性1+X座標
▲2▼属性2+Y座標
▲3▼同一ノードオフセット
▲4▼誘導オフセット
▲5▼リンク番号
▲6▼高さ情報
【0017】
(3)リンク列情報について
図5はリンク列サイズの具体的なデータ構成を示す図であり、図5(a)に示すように、第15ビット〜第13ビットにはレベル間統合リンク番号の収容サイズであるワード数が格納されている。レベル間統合リンク番号については後述する。図5(b)に示すように本実施の形態では、統合リンク番号無しの場合は「0,0,0」で表され、7ワード分で表す統合リンク番号の場合は「1,1,1」で表されるように、8種類のワード数が割当てられている。第12ビット〜第0ビットにはリンク列の収容サイズであるワード数が格納されている。リンク列収容サイズを記憶するのは、次のリンク列データをすぐにアクセスするためである。
【0018】
図4において、要素点数はノード点数と補間点数の合計を表すデータ、リンク属性は国道、県道、高速道路などの道路の種別を表すデータ、路線番号は国道や県道の番号である。道路名称オフセットはこの実施の形態では関係がないので説明を省略する。補間点は後述する。
【0019】
(4)ノードリンク情報について
図6は図2に示すリンク列1および2の詳細を示す。例えば、図6の太線で示すリンク列2のノードリンク情報は図7のようになる。図示のように、リンク列2のデータは、リンク列上のノードN1,N02,N3(図6の黒丸)に関するノード情報と補間点(図6の白丸)に関する補間点情報とを含む。ノード情報は、ノードの位置座標X,Yと、ノードに接続されるリンクの属性と、リンク番号とを有し、補間点情報は補間点の位置座標X,Yを有する。これらの位置座標が後述する推奨ルート表示用の形状データあるいはマップマッチング用の形状データとして用いられる。図6の太線のリンク列2は、ノードN1とN02の間のリンク番号21のリンクと、ノードN02とN3との間のリンク番号22のリンクと、ノードN3に接続されたリンク番号23のリンクとを有する。図7からわかるように、ノードN02のノード情報はリンク番号21のリンクとリンク番号22のリンクとで共有している。これらノード情報および補間点情報は、リンクの接続順にデータ配置されている。このため、リンク列データを先頭アドレスから順に読み出すことで、リンク列全体の道路形状や道路種別等を検出できる。
【0020】
このように、本実施の形態では、1つのメッシュ領域内において、リンク列を単位としてデータを管理して、隣接するリンク間のノードは互に共有するため、図25に示す従来例のように、リンクを単位としてデータを管理する場合に比べてデータの総容量を減らせる。図25では、リンクL0〜L3はそれぞれ始点と終点にノードN0b,N1a,N1b……N3aを有し、各ノードには接続情報として同一ノードであること示す同一ノード情報C01,C10……が設けられている。
【0021】
(5)同一ノードを表すオフセット
図6において、リンク列1とリンク列2が交差する地点のノードの符号を、リンク列1のノードをN01とし、リンク列2のノードをN02とし、さらに、リンク列3のノードをN03とする。その場合、これら交差点N01〜N03のノード情報はそれぞれ同一ノードオフセットというデータ項目を有している。
【0022】
図8により同一ノードオフセットを詳細に説明する。例えば、リンク列2のノードN02の同一ノードオフセットとしては、リンク列1のノードN01のノード情報が記憶されたアドレス値が格納され、同様に、リンク列1のノードN01の同一ノードオフセットとしては、リンク列3のノード情報が記憶されたアドレス値が格納され、リンク列3のノードN03の同一ノードオフセットとしては、リンク列2のノードN02のノード情報が記憶されたアドレス値が格納される。
【0023】
一方、図6の交差点N01〜N03で表された交差点以外のノードは他の道路と交差していないため、これらノードのノード情報の同一ノードオフセット記憶領域には、同一ノードに関する他のノードが存在しないことを示す特定の値、例えばFFFFhが格納される。
【0024】
このように、同一ノードオフセットを設けることで、交差点のように同一ノードに対して複数のノード情報が存在する場合でも、各ノード情報の対応関係を容易に把握できるようになる。また、従来の装置では、図26に示すように、3本の道路が交差する交差点に対応するノードを5つ(N0a〜N0d)必要としていたのに対し、本実施の形態では図6に示すように3つ(N01〜N03)で足りるため、データ量を削減できる。
【0025】
(6)属性1
ノードのX座標とともに格納される属性1はリンク列データを逆方向に読み出すためのオフセット情報である。前述したように、リンク列データには、実際に接続されている順序に従ってノード情報や補間点情報などがデータ配置されている。このため、リンク列データを記憶部の先頭アドレスから順に読み出せば、先頭位置からの道路形状を正確に把握できる。
【0026】
一方、場合によっては、リンク列データを最後尾から読み出して、最後尾からの道路形状を把握する必要が生じる場合もある。この場合、最後尾のノード情報や補間点情報を読み出した後に、その直前にデータ配置されているノード情報等のヘッダ位置を検出する必要がある。例えば、図6の太線で示すリンクのリンク列データ(図7)を最後尾から読み出す場合を考えると、図9に矢印で示すように、ノードN3のノード情報を読み出した後にその直前にデータ配置されている補間点情報のヘッダ位置を検出し、このヘッダ位置から補間点情報を読み出す必要がある。ところが、ノード情報や補間点情報のデータ量は以下に説明するようにノードや補間点によって異なっており、ノード情報や補間点情報のヘッダ位置を一律に決めることはできない。
【0027】
図10(a)〜(d)はノード情報や補間点情報のデータ量が異なる場合を説明する図であり、図10(a)はノード情報等がX,Y位置座標の2ワードで構成される場合、図10(b)は図10(a)に同一ノードオフセットを加えた3ワードで構成される場合、図10(c)は図10(b)に誘導オフセット情報を加えた4ワードで構成される場合、図10(d)は図10(c)にリンク番号を加えた5ワードで構成される場合をそれぞれ示す。
【0028】
図10(a)〜(d)に示すように、ノード情報や補間点情報のデータ量は各リンクによって異なるため、本実施の形態では、ノード情報や補間点情報のヘッダ位置を示す情報を属性1のデータとして予めリンク列データに付加している。この実施の形態では、各ノードや補間点のX位置座標とともに付加している。
【0029】
たとえば、図11(a)は、属性1+X座標データを構成する2バイトデータの下位11ビットにX位置座標を格納し、上位2ビットに各ノード情報等のヘッダ位置を示す情報を格納する例を示す図である。この上位2ビットには、各ノード情報等のヘッダ位置まで何ワードであるかを示す情報が格納される。
【0030】
このように、本実施の形態では、直前のノード情報等のヘッダ位置を示す情報をリンク列データに付加するため、リンク列データを逆方向に読み出す場合でも、すべてのノード情報等を漏れなく読み出すことができる。
【0031】
(7)属性2
ノードのY座標とともに格納される属性2は交通規制情報、道路幅情報、車線数情報を含む。リンク列データを構成するノードリンク情報の各データのデータ長は16ビット(2バイト=1ワード)である。属性2+Y座標を表すデータの下位11ビットには、図12(a)に示すように、下位11ビットにY位置座標を格納し、上位5ビットに交通規制情報、道路幅情報および車線数情報が格納される。上位5ビットのビットの組み合わせによって図12(b)の▲1▼〜▲8▼のいずれかの情報が選択される。
【0032】
このように、ノードの位置座標等を格納するための2バイトデータの空きビットを利用して道路幅情報と交通規制情報と車線数情報を格納するようにしたため、データ量を増やすことなく道路幅情報や交通規制情報等をリンク列データに付加できる。
【0033】
(8)高さ情報
道路地図を3次元表示する場合には、道路地図上の複数の地点について標高差に関するデータが必要となる。そこで、本実施の形態では、リンク列を構成する各リンクの高さ情報をまとめてリンク列データの最後尾に付加している。なお、高さ情報を有するリンク列データと高さ情報を持たないリンク列データとが混在するので、高さ情報は複数のノードおよび複数の補間点にそれぞれ付加することができる。
【0034】
リンク列データに高さ情報を付加することで、道路地図を立体的に表示できるようになる。また、高さ情報をリンク列データの最後尾にまとめて付加するため、必要なときだけ高さ情報を読み出せばよく、例えば通常の平面地図を表示する場合のように高さ情報が不要の場合には、高さ情報の直前までのデータを読み出せばよい。
【0035】
(9)レベル間統合リンク番号
図13はレベル間統合リンク番号を説明する図である。レベル間統合リンク番号は、図13(a)に示す第15ビット〜第13ビットに格納されるレベル番号と、第11ビット〜第0ビットに格納されるリンク番号とで構成される。下位12ビットに格納されるリンク番号は、上位3ビットに格納されるレベル番号に対応するレベルに付与されたリンク番号である。たとえば、道路地図表示用データがレベル4〜レベル1の4階層に設定され、経路探索用データがレベル4とレベル2の2階層である場合、レベル2の道路地図表示用データのレベル間統合リンク番号の上位3ビットのレベル番号として、レベル4を表す「0,0,1」が格納され、下位11ビットにはレベル4のデータに付与されるリンク番号が格納される。
【0036】
レベル間統合リンク番号を図14を一例としてさらに説明する。なお、理解を容易にするため、レベル6〜0までの7レベルのデータのうちレベル6,レベル4,レベル2,レベル0について説明する。レベル6のリンク列1のリンク番号1に対応するリンクは、レベル4ではリンク列1を構成するリンク番号1,2の2本のリンクで構成されている。レベル4のリンク番号1に対応するリンクは、レベル2ではリンク列1を構成するリンク番号1,2の2本のリンクで構成され、レベル4のリンク番号2に対応するリンクは、レベル2ではリンク列2を構成するリンク番号3のリンクで構成されている。レベル2のリンク番号1に対応するリンクは、レベル0ではリンク列1を構成するリンク番号1のリンクで構成され、レベル2のリンク番号2に対応するリンクは、レベル0ではリンク列2を構成するリンク番号2のリンクで構成され、レベル2のリンク番号3に対応するリンクは、レベル0ではリンク列3を構成するリンク番号3,4の2本のリンクで構成される。
【0037】
図15は図14に示した各リンク列の先頭ノード(黒丸)に格納されるレベル間統合リンク番号を説明する図である。図15の▲1▼〜▲6▼は図14の各リンク列の先頭ノードに格納されるレベル間統合リンク番号▲1▼〜▲6▼に対応して付している。レベル6ではレベル間統合リンク番号は格納されない。レベル4のレベル間統合リンク番号は、「6−1」の1ワード長である。ここで、「6」はレベル4から見て上位のレベル6を意味し、「1」はレベル4のリンク列1に対応する上位レベル6のリンクのリンク番号である。以下の「4−1」,「2−1」なども同様な意味を持つ。
【0038】
レベル2のレベル間統合リンク番号は、リンク列1については、「6−1」+「4−1」の2ワード長、リンク列2については、「6−1」+「4−2」の2ワード長である。
【0039】
レベル0のレベル間統合リンク番号は、リンク列1については、「6−1」+「4−1」+「2−1」の3ワード長、リンク列2については、「6−1」+「4−1」+「2−2」の3ワード長、リンク列3については、「6−1」+「4−2」+「2−3」の3ワード長である。
【0040】
レベル間統合リンク番号を使用することにより、異なるレベル間での同一のリンク列の対応づけ、あるいは地図表示用データと経路探索データとの間での同一リンク列の対応づけが容易となり、処理時間の短縮化が図れる。
【0041】
[2]ルート探索用データ
ルート探索用データは縮尺率の異なる複数の道路地図表示用データに対応する複数のデータを有し、各縮尺率のデータをレベルm(mは例えば2,4)のデータと呼ぶ。また、本実施の形態では、各レベルにおいて共通のリンク列は共通のレベル間統合リンク番号で管理され、異なるレベル間でのデータの対応づけと道路地図表示用データとのデータの対応づけを容易にしている。
【0042】
図16はルート探索用データのデータ構成を示す図である。ルート探索用データには、図示のように、道路を表現する最小単位であるリンクの接続点(ノード)ごとに、他のノードとの接続関係を示すノード情報が格納されている。各ノード情報はそれぞれ、自ノード情報と隣接ノード情報とからなり、自ノード情報の中にはノードの位置座標が格納されている。一方、隣接ノード情報には、図示のように、隣接ノード番号と、自ノードから隣接ノードに至るまでのリンクのリンク番号と、そのリンクのリンクコストと、そのリンクの交通規制情報とが格納されている。また、各ノード情報は、リンクの接続順に格納されており、格納される順番によって自ノードのノード番号を把握できるようにしている。このため、自ノード情報として自ノードのノード番号を格納しなくても自ノードのノード番号を把握でき、メモリ容量を削減できる。
【0043】
[3]推奨ルートデータ
図17は、経路探索データに基づいて探索された出発地から目的地までの推奨ルートを表わす推奨ルートデータのデータ構成の概要を示す図である。推奨ルートデータには、推奨ルート上のノード情報とリンク情報とがメッシュ領域単位で分類して格納されている。なお、メッシュ領域とは、道路地図を所定範囲ごとに区分けしたときの区分けされた各領域をいう。
【0044】
図17に示すように、推奨ルートデータは、メッシュコード、ノード数、ノード情報、リンク種別数、リンク情報、フェリー情報およびトンネル情報で構成される。このうち、メッシュコードの記憶領域には、メッシュ領域を識別する番号が格納され、ノード数の記憶領域には、メッシュ領域内に存在するノード数が格納され、ノード情報の記憶領域には、図18(a)に詳細を示すように、メッシュ領域内の各ノードのノード番号、位置座標、距離コスト等が格納される。また、リンク種別数の記憶領域には、メッシュ領域内に存在するリンクの種別数が格納され、リンク情報の記憶領域には、図18(b)に詳細を示すように、メッシュ領域内の各リンクのリンク種別、レベル間統合リンク番号、リンク数、リンク番号等が格納される。図18(a),(b)は同一メッシュコードで示される領域内に2本のリンク列1,2がある場合を示す。
【0045】
なお、上述したように、推奨ルートデータはレベルごとに作成され、本実施の形態の場合には、推奨ルート上の開始点および終了点付近についてはレベル2の推奨ルートデータが、開始点と終了点の中間についてはレベル4の推奨ルートデータが作成される。
【0046】
以下、フローチャートを参照して本実施の形態の動作を説明するが、この実施の形態では、次のようにして推奨ルートを表示装置6に表示する。レベル4とレベル2のルート探索用データを使用して推奨ルートを探索してレベル4と2の推奨ルートデータを作成しさらに、これらレベル4と2の推奨データとレベル2と1の道路地図表示用データに基づいて、表示装置6に表示されているレベル2またはレベル1の道路地図上に推奨ルートを重ね合わせて描画して推奨ルートをたとえば赤い太い線で表示する。
【0047】
図19,図20は制御回路2が行うメイン処理の概要を示すフローチャートである。図19のステップS1では、現在地検出装置1を用いて車両位置を検出する。ステップS2では、入力装置3によって入力された目的地を読み込む。ステップS3では、地図データベース装置8に格納されている地図表示用データに基づいて、経路探索の可能な道路上に経路探索の開始点および終了点を設定する。たとえば、車両の開始点は車両の現在位置(車両位置)、終了点が目的地である。
【0048】
ステップS4では、レベル2のルート探索用データを用いて経路探索の開始点付近の経路探索を行う。そして、開始点付近における推奨ルートの候補を複数選択する。ステップS5では、レベル2のルート探索用データを用いて経路探索の終了点付近の経路探索を行う。そして、終了点付近における推奨ルートの候補を複数選択する。
【0049】
ステップS6では、ステップS4,S5で選択した推奨ルートの候補の間の経路についてレベル4のルート探索用データを用いて経路探索を行い、開始点から終了点までの推奨ルートを演算する。
【0050】
このように、開始点および終了点付近と、開始点および終了点の中間付近とで異なるレベルのルート探索用データを用いる理由は、すべての経路についてレベル2のルート探索用データを用いて経路探索を行うと、データ量が膨大なために経路探索に要する演算時間が長くなるからである。ステップS7では、ステップS6で演算した推奨ルートに関する情報を推奨ルートデータとしてSRAM7に記憶する。
【0051】
図19のステップS7の処理が終了すると図20のステップS8に進み、図21に詳細を示す背景地図描画処理を行い、表示装置6に表示するための推奨ルート周辺の道路地図に関するデータを画像メモリ5に描画(格納)する。まず、図21のステップS11では、車両位置周辺の地図表示用データを地図データベース装置8から読み込む。次に、ステップS12では、読み込んだ地図表示用データの一部を画像メモリ5に描画(格納)する。
【0052】
図21のステップS12の処理が終了すると図20のステップS9に進み、ステップS3で演算した推奨ルートを表示するのに必要なデータを画像メモリ5に重ねて描画(格納)する。このステップS9の推奨ルート描画処理の詳細については後述する。ステップS10では、画像メモリ5に格納されているデータを読み出し、表示装置6に推奨ルートおよびその周辺の道路地図を表示する。
【0053】
図22は図20のステップS9の推奨ルート描画処理の詳細フローチャートである。図22のステップS51では、道路地図の表示縮尺率が(1/1万または1/2万)か、あるいは(1/4万または1/8万)のいずれであるかを判定する。(1/1万または1/2万)であればステップS52に進み、レベル4および2の推奨ルートデータとレベル1の地図表示用データに基づいて、推奨ルートを画像メモリ5に重ねて描画する。
【0054】
一方、ステップS51によって(1/4万または1/8万)と判定されるとステップS53に進み、レベル4および2の推奨ルートデータとレベル2の地図表示用データに基づいて、推奨ルートを画像メモリ5に重ねて描画する。
【0055】
図16に示すように、本実施の形態のルート探索用データおよび推奨ルートデータは、リンクの接続情報だけを保持しており、道路形状に関する情報は保持していない。したがって、モニタ上の道路地図に推奨ルートを重ねて描画するには、推奨ルートデータに基づいて道路地図データから形状データを抽出する必要がある。図23は、推奨ルートデータに基づいて推奨ルートをモニタ表示するための手順を説明する図である。
【0056】
図23(a)はレベル4の推奨ルートデータを示す図であり、先頭ノードN0と最終ノードN1との間にリンク列1を構成するリンク1が存在する。図23(b)はレベル2の推奨ルートデータと、レベル2の推奨ルートデータに基づいてレベル2の道路地図表示用データから形状データを抽出して画像メモリ5にレベル2として描画した推奨ルート表示データを説明する図である。図23(b)において、リンク列1はノードN0とNa間のリンク1と、ノードNaとN1間のリンク2とで構成される。図20(c)はレベル4もしくはレベル2の推奨ルートデータに基づいてレベル1の道路地図表示用データから形状データを抽出して画像メモリ5にレベル1として描画する手順を詳細に説明する図である。
【0057】
図22のステップS51からステップS53に進む場合、すなわち、レベル4および2の推奨ルートデータによりレベル2の道路地図上に推奨ルートを描画するには、図23(b)に示す推奨ルートデータのレベル間統合リンク番号「4−1」(リンク列1の先頭ノードの情報として格納される)を手がかりにして、レベル2の道路地図表示データを参照して、図23(b)に示すような、リンク列1を構成するノードN0、補間点Hb、ノードNa、補間点Hc、ノードN1の座標値を読み出す。そして、画像メモリ5に描画されているレベル2の道路地図上に推奨ルートデータのリンク1およびリンク2に該当するリンク列を描画する。
【0058】
図22のステップS51からステップS52に進む場合、すなわち、レベル4および2の推奨ルートデータによりレベル1の道路地図上に推奨ルートを描画するには、図23(b)に示す推奨ルートデータのレベル間統合リンク番号「4−1」を手がかりにして、レベル1の道路地図表示データを参照して、図23(c)に示すように、リンク列1を構成するノードN0、補間点Hd、補間点He、ノードNb、補間点Hf、ノードNcの座標値、および、リンク列2を構成するノードNc、補間点Hg、補間点Hh、補間点Hi、ノードN1の座標値を読み出す。そして、画像メモリ5に描画されているレベル1の道路地図上に推奨ルートデータのリンク1およびリンク2に該当するリンク列を描画する。
【0059】
これに対して、従来の地図データベース装置のルート探索用データは、本発明のレベル間統合リンク番号の代りに、図27に示すようにルート表示用データへのアドレスオフセット情報を保持し、形状データを持たない推奨ルートデータに形状データを付加してルート表示データを作成し、このルート表示データを画像メモリ上の同一レベルの道路地図上に重ねて描画するようにしていた。例えば、自ノードと隣接ノードN1とを接続する経路について、経路探索データは、同一管理レベルの地図示用データへのアドレスオフセット情報O1と、下位のレベルの地図表示用データへのアドレスオフセット情報O2とを保持していた。このため、ルート探索用データのデータ量が大きくなるという問題があった。アドレスオフセット情報O1とは、自ノードN0の位置座標が記憶されている、同一のレベル4の道路地図表示データ中のアドレスであり、アドレスオフセット情報O2〜O5とは、自ノードN0の位置座標が記憶されている、下位のレベル2の道路地図表示データ中のアドレスである。
【0060】
このように、本実施の形態では、ルート推奨データ中のレベル間統合リンク番号を手がかりにして道路地図表示データの中から道路形状を検出するため、ルート探索用データ内部にルート表示用データのアドレスオフセット情報を備える必要がなく、かつルート表示専用の道路データを備える必要がなく、従来のルート探索用データに比べてルート探索用データのデータ量を少なくできる。
【0061】
【発明の効果】
本発明によれば、地図データを縮尺率の異なる複数のレベルに対して設け、上位レベルのリンクに対応する下位レベルのリンク列の情報として、上位レベルのレベル番号とその上位レベルの対応リンク番号を含むレベル間統合リンク番号を付与するようにしたので、同一種類のデータの各レベル間あるいは異種の地図データ間で同一のリンクの対応が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による地図データベース装置を搭載した車載用ナビゲーション装置の一実施の形態のブロック図である
【図2】メッシュ領域内で2本の道路が交差する例を示す図
【図3】リンク列データを説明する図
【図4】道路地図表示用データの構成を示す図
【図5】図4のリンク列サイズを説明する図
【図6】複数のノードおよび補間点を有する道路地図の例を示す図
【図7】図6の太線道路のリンク列データを示す図
【図8】リンク列データに付加される、同一ノードオフセット情報を説明する図
【図9】リンク列データを最後尾から読み出す場合の読み出し方法を示す図
【図10】ノード情報や補間点情報のデータ長の種類を示す図
【図11】属性1+X座標データの一例を示す図
【図12】属性2+Y座標データの一例を示す図
【図13】レベル間統合リンク番号を説明する図
【図14】各レベルで共通のリンク列とそのリンク列を構成するリンクを説明する図
【図15】図14の場合のレベル間統合リンク番号を説明する図
【図16】ルート探索用データのデータ構成を示す図
【図17】推奨ルートデータのデータ構成の概要を示す図
【図18】推奨ルートデータのノード情報とリンク情報のデータ構成の詳細図
【図19】制御回路が行うメイン処理の概要を示すフローチャート
【図20】図19に続くフローチャート
【図21】図20のステップS8の背景地図描画処理の詳細フローチャート
【図22】図20のステップS9の推奨ルート描画処理の詳細フローチャート
【図23】本実施の形態におけるルート推奨データから推奨ルートを画像メモリに描画する手順を説明する図
【図24】異なるレベルのリンク列とリンクを説明する図
【図25】リンクデータとノードデータの従来例を示す図
【図26】交差点を境にして各道路をそれぞれ別リンクにする従来例を説明する図
【図27】従来のルート探索用データとルート表示用データの関係を示す図
【符号の説明】
1 現在地検出装置
2 制御回路
3 入力装置
4 DRAM
5 画像メモリ
6 表示装置
7 SRAM
8 地図データベース装置
Claims (3)
- ナビゲーション装置であって、
地図表示用データおよび経路探索用データを格納する地図データベース手段と、
前記経路探索用データを使用して出発地から目的地までの経路を探索する経路探索手段と、
前記地図表示用データを使用して道路地図を表示手段に表示するとともに、前記探索された経路を前記道路地図に表示するよう制御する道路地図表示制御手段とを備え、
始端と終端にノードを有するリンクを複数接続したリンク列として道路を表し、
前記地図表示用データは、縮尺率の異なる地図に対応した複数のレベルごとに別々に設けられた前記リンク列に対応したリンク列データを有し、
前記リンク列データは、縮尺率の小さい上位レベルに含まれるリンクと共通する縮尺率の大きい下位レベルのリンク列を表すデータとして、前記上位レベルのレベル番号および共通する上位レベルのリンクのリンク番号を含むレベル間統合リンク番号を有し、
前記経路探索用データは、前記地図表示用データの複数のレベルに対応してノードの接続関係を表すノード接続データを有し、
前記ノード接続データは、前記レベル間統合リンク番号を有し、
前記道路地図表示制御手段は、前記経路探索手段により前記接続データを使用して探索された経路のデータに含まれるレベル間統合リンク番号を使用して前記地図表示用データを参照し、前記探索された経路を前記道路地図に表示するよう制御することを特徴とするナビゲーション装置。 - 請求項1に記載のナビゲーション装置において、
前記経路探索手段は、所定のレベルに対応するノード接続データを使用して経路を探索し、
前記道路地図表示制御手段は、前記探索された経路のデータに含まれるレベル間統合リンク番号を使用して、前記所定のレベルと同等あるいは下位レベルのリンク列データを参照して、前記探索された経路を前記道路地図に表示するよう制御することを特徴とするナビゲーション装置。 - ナビゲーション装置であって、
地図表示用データを格納する地図データベース手段と、
前記地図表示用データを使用して道路地図を表示手段に表示するよう制御する道路地図表示制御手段とを備え、
始端と終端にノードを有するリンクを複数接続したリンク列として道路を表し、
前記地図表示用データは、縮尺率の異なる地図に対応した複数のレベルごとに別々に設けられた前記リンク列に対応したリンク列データを有し、
前記リンク列データは、縮尺率の小さい上位レベルに含まれるリンクと共通する縮尺率の大きい下位レベルのリンク列を表すデータとして、前記上位レベルのレベル番号および共通する上位レベルのリンクのリンク番号を含むレベル間統合リンク番号を有し、
前記道路地図表示制御手段は、前記レベル間統合リンク番号を使用して異なるレベル間のリンク列の対応づけを行うことを特徴とするナビゲーション装置。
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