JPH10177337A - 地図データベース装置 - Google Patents
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- JPH10177337A JPH10177337A JP8338716A JP33871696A JPH10177337A JP H10177337 A JPH10177337 A JP H10177337A JP 8338716 A JP8338716 A JP 8338716A JP 33871696 A JP33871696 A JP 33871696A JP H10177337 A JPH10177337 A JP H10177337A
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Abstract
からその回りのメッシュのデータのアクセスを、小容量
のデータで可能とした地図データベース装置を提供する
こと。 【解決手段】 地図を複数に分割した管理単位をメッシ
ュとし、メッシュに関するデータを所定の順序で格納
し、メッシュに関するデータを管理する管理テーブルを
有し、管理テーブルは、所定のメッシュからその回りに
存在するメッシュのメッシュに関するデータのアクセス
アドレスを計算により求めることを可能とするパラメー
タを有する。
Description
置等に使用される地図データベース装置に関する。
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経路を演算する
機能や、演算された推奨経路に基づいて経路誘導を行う
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、経路探索用のデータ、経路誘導デー
タ等を1枚のCD−ROMなどの地図データベース装置
に格納している。
ビゲーション装置のモニタ等に表示するために一般にあ
る地図の領域をいくつかに分割してデータを管理する。
その分割した単位をメッシュという。図15はある地図
の領域を25に分割し、それぞれのメッシュをA、B、
C・・・X、Yとしたものである。今メッシュAのデー
タにより地図が表示されている場合、車の進行やユーザ
のスクロール操作などによりメッシュAの回りにあるメ
ッシュの地図表示データが必要となる場合が多い。従来
の装置では、各メッシュにその周囲のメッシュのデータ
アドレス、CD−ROMの場合はCD−ROM上のセク
タアドレスを持たせて管理していた。例えば、メッシュ
Aについては、その回りのBCDEFGHIの8メッシ
ュ分のアドレスを保有し、メッシュBについてはKLC
DAHIJの8メッシュ分のアドレスを保有していた。
CD−ROMの場合アドレスを表すのに4バイト必要で
あるため、各メッシュにおいてその回りのメッシュのア
ドレスを保有するため32バイトの領域が必要であっ
た。経路探索用データや経路誘導用データなどにおいて
も同様である。
シュからその回りのメッシュのデータを取得する処理の
ためにかなりのデータ容量を確保する必要があり、地図
表示用データなどを格納している地図データベース装置
のデータ量の増大の一因となっていた。
ル管理し、メッシュからその回りのメッシュのデータの
アクセスを、小容量のデータで可能とした地図データベ
ース装置を提供することにある。
タベース装置は、地図を複数に分割した管理単位をメッ
シュとし、メッシュに関するデータを所定の順序で格納
し、メッシュに関するデータを管理する管理テーブルを
有し、管理テーブルは、所定のメッシュからその回りに
存在するメッシュのメッシュに関するデータのアクセス
アドレスを計算により求めることを可能とするパラメー
タを有することにより上記目的を達成するものである。
請求項2記載の地図データベース装置は、パラメータを
メッシュに関するデータのデータサイズとするものであ
る。請求項3記載の地図データベース装置は、地図を縦
横行列状に分割し、メッシュに関するデータを行方向に
並ぶ順序で格納し、パラメータは行の先頭に位置するメ
ッシュのアドレスと、行に並ぶ各メッシュのデータサイ
ズとしたものである。
ース装置を使用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。
マイクロプロセッサおよびその周辺回路から成る。3は
車両の目的地等を入力する入力装置、4は現在地検出装
置1によって検出された車両位置情報等を格納するDR
AM、5は表示装置6に表示するための画像データを格
納する画像メモリであり、画像メモリ5に格納された画
像データは適宜読み出されて表示装置6に表示される。
7は制御回路2が演算した推奨経路上のノード情報やリ
ンク情報等を格納するSRAMである。
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、本実施の形態ではCD−ROM装置を使
用している。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、交差点の名称などから成る経路誘導データと、道路
形状とは直接関係しない分岐情報などから成る経路探索
用データ等が格納されている。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、経路探
索用データは主に推奨経路を演算する際に用いられ、経
路誘導データは演算された推奨経路に基づき運転者等に
推奨経路を誘導する際に用いられる。
8に既存のCD−ROM装置を使用するため、CD−R
OMのデータフォーマットについて簡単に説明する。C
D−ROMは従来音楽用に開発されたものであり、1枚
のCD−ROMにレコード盤と同じように1本のトラッ
クが渦巻状に形成されている。そしてこの1本のトラッ
クが2048バイト単位のセクタで分割され、1秒間に
75セクタ分のデータが読み出せるようにデータが格納
されかつ装置が制御される。従って、メディア内のデー
タの格納位置であるアドレスを表す場合は分・秒・セク
タが使用される。内周側のトラックの始まりをセクタ0
とし、渦巻状に順に外側に向かって分・秒・セクタがカ
ウントアップされていく。CD−ROMのメディアには
一般に63分用のメディアと74分用のメディアの2種
類がある。例えば、63分用のメディアを考えた場合、
1枚のCD−ROMには、63分×60秒×75×20
48バイト=580,608,000バイトより約58
0メガバイトのデータが格納できる。本実施の形態で
は、1セクタをさらに8ブロックに分割し、1ブロック
256バイトをデータの最小単位としている。従って、
本実施の形態でCD−ROM内のデータのアドレスを示
す場合は分・秒・セクタ・ブロック数となる。なお、こ
こでいうブロックとは後に説明する地図表示データのブ
ロックとは異なるため、このブロックを以下CD論理ブ
ロックという。
ている地図表示用データの構成およびそのアクセスの仕
方を説明する。他の経路誘導データや経路探索用データ
も考え方としては同様の構成およびアクセス方法である
のでその説明は省略する。
構造を説明する図である。本実施の形態ではデータを縮
尺率が異なる7つのレベルに分け、最詳細の縮尺率のレ
ベルをレベル0とし、最広域地図のレベルをレベル6と
する。各レベルにおいて、地図表示用データをブロック
およびメッシュという概念を導入し管理する。ここでい
うブロックとは、前述したCD−ROMのセクタ内を8
分割したCD論理ブロックとは異なる概念のブロックで
ある。簡単に言うと、地図を各レベルにおいていくつか
に分割し、そのレベルにおける分割された最小単位をそ
のレベルのメッシュとし、そのメッシュが何枚か集まっ
た範囲がブロックである。
における用語を説明する。ブロック管理単位とは、その
レベルにおいて1枚のブロックが管理する範囲を示し、
図2(a)のレベル6では、後述する1次メッシュの1
600枚分が1ブロックの単位である。メッシュ管理単
位とは、ブロックがいくつかのメッシュに分割される
が、その1枚のメッシュが管理する範囲である。レベル
6では、1ブロックに1メッシュしかないため、ブロッ
クと同じ1次メッシュ1600枚分が1メッシュの管理
単位である。メッシュ管理枚数は、1ブロックにあるメ
ッシュの数である。レベル6の場合は1枚である。ブロ
ック管理枚数は、上記ブロックがそのレベルのデータに
おいて全部でいくつあるかの数である。レベル6では、
本実施の形態では日本地図を対象としたものであるの
で、1枚のブロックで後述する図3の日本地図全体を表
しているので1枚しか存在しない。
てみる。レベル5はレベル6の1メッシュ分を25分割
し、25枚のメッシュでデータを管理するものである。
すなわちレベル5のメッシュ管理単位は、1次メッシュ
でいうと1600枚の1次メッシュの1/25の64枚
が管理単位である。1ブロックには25枚のメッシュが
存在する。この25枚のメッシュで日本全土が表せるの
で1ブロックしか存在しない。すなわち、レベル5では
レベル6と同様にブロックは1枚であるが、そのブロッ
クの中にあるメッシュの数はレベル6の1枚と違って2
5枚存在する。
る。図3は日本地図全体を表す図である。本実施の形態
では、データを保有する範囲は、図3において東西方向
は東経120度から東経160度、南北方向は北緯22
度40分から北緯49度20分である。レベル6の1ブ
ロックの範囲は、この東経120度から東経160度、
北緯22度40分から北緯49度20分であり1枚のメ
ッシュも同じ範囲である。レベル5ではこの範囲を25
分割し、25分割した1枚を1メッシュとしている。2
5枚のメッシュを1ブロックとし、1ブロックで東経1
20度から東経160度、北緯22度40分から北緯4
9度20分の範囲を表している。
に下げていき、より詳細な地図表示用データの管理を行
っている。図4は、さらにレベル3の内容を説明する図
である。図4では、日本全土を25分割したうちの1つ
である符号101の範囲をさらに64分割している様子
を示す。この64分割されたうちの1枚を本実施の形態
では前述した1次メッシュという。符号102が1枚の
1次メッシュを示している。レベル3では、この1次メ
ッシュをさらに4分割した単位をレベル3のメッシュ管
理単位としている。すなわち、レベル3の1メッシュは
1次メッシュの1/4枚分であり、このレベル3のメッ
シュが256枚集合したもの(1次メッシュ64枚分)
をレベル3の1ブロックの管理単位としている。日本全
土を表すには、このブロックが図4に示すように9枚必
要となる。符号101のブロックをブロック1とし、順
にブロック9まで存在する。海上域は特に必要ないため
データは準備されていない。上記内容を整理すると、レ
ベル3では、1次メッシュ1/4枚分を1つのメッシュ
管理単位とし、1枚のブロックに256枚のメッシュが
存在し、このブロックが9枚集まって日本全土のデータ
が格納される。レベル2〜レベル0も同様に考えていけ
ばよい。
ーする範囲はレベルごとにそれぞれ異なるが、上述した
1次メッシュはレベル間に関係なく、本実施の形態で一
義的に決められた固定の大きさのものである。また、図
2のレベル0〜2に表現されている2次メッシュ、2.
5次メッシュ、3.5次メッシュも、1次メッシュを6
4分割したものを2次メッシュ、2次メッシュを16分
割(1次メッシュの1/1024)したものを2.5次
メッシュ、2.5次メッシュを16分割(1次メッシュ
の1/16384)したものを3.5次メッシュとして
レベル間に関係なく決められる大きさのものである。
として、ブロックおよびメッシュがCD−ROM上にど
のように管理されて格納されるかを説明する。簡単に言
うとブロック管理テーブルによりブロックを管理し、メ
ッシュ管理テーブルにより各ブロック内における地図表
示用データであるメッシュデータを管理する。メッシュ
管理テーブルでは後述するようにメッシュデータがある
所定の規則順に並んでいることを前提に管理している。
以下、その内容を詳細に説明する。
管理テーブルと実際のデータであるメッシュデータとの
関係を概略的に示す図である。まず、レベルxのデータ
には1つのブロック管理テーブルがあることを示してい
る。ブロック管理テーブルには、そのレベル内における
すべてのブロックに関する情報がある。例えば、図2
(d)のレベル3では9枚のブロックがあり対応する9
つのブロック情報があり、図2(e)のレベル2では、
レベル3の1枚のブロックが4枚のブロックとして管理
されるため、9×4=36枚のブロックがあり対応する
36個のブロック情報がある。図2(f)のレベル1で
は、9×4×16=576枚のブロックに対応する情報
があり、図2(g)のレベル0では、9×4×16×1
6=9216枚のブロックに対応する情報がある。図5
ではさらに、1枚のブロックに1つのメッシュ管理テー
ブルがあることを示している。メッシュ管理テーブルに
は、後述するようにメッシュデータがある規則順に並ん
で格納されていることを前提に、各メッシュデータのサ
イズ情報などが格納されている。このメッシュ管理テー
ブルによりメッシュデータへのアクセスのためのアドレ
スなどが計算される。
を示す図である。項番1の「ブロック管理テーブルのサ
イズ」には、ブロック管理テーブル(項番1〜23ま
で)のデータサイズが収容される。サイズは2バイト1
ワードとしてワード数で表現される。項番2の「ブロッ
ク管理情報の数」には、ブロック管理テーブル内のブロ
ック管理情報の数が収容される。レベル3では図4にも
示した通り9枚のブロックが存在するので9が収容され
る。項番3〜6には、このブロックの地図上の範囲を緯
度および経度で示す数字が収容される。ただし、経度の
場合は経度からマイナス100した値が収容され、緯度
の場合は緯度に3/2を掛けた値が収容される。例え
ば、東経136度の場合は36が収容され、北緯33度
20分の場合は(33+20/60)×(3/2)=5
0が収容される。項番7の「メッシュ管理テーブルへの
ポインタ」とは、メッシュ管理テーブルが格納されてい
るCD−ROM上のアドレスである。図7にそのアドレ
スの構成を示す。前述した通り本実施の形態ではCD−
ROM上のアドレスは分・秒・セクタ・CD論理ブロッ
ク数で表す。図6ではブロック管理テーブルに全部でレ
ベル3の9枚のブロックが存在していることが示されて
いる。
ュ管理テーブルへのポインタ」でアクセスされるメッシ
ュ管理テーブルの内容を示す図である。項番1の「メッ
シュ管理テーブルのサイズ」には、メッシュ管理テーブ
ル(項番1〜7まで)のデータサイズが収容される。サ
イズはワード数で収容される。項番2の「緯度方向メッ
シュ管理数」には、本テーブルで管理される緯度方向の
メッシュ数が収容される。項番3の「経度方向メッシュ
管理数」には、本テーブルで管理される経度方向のメッ
シュ数が収容される。図4のブロック1を考えた場合、
南北方向に8枚のメッシュがあるので「緯度方向メッシ
ュ管理数」には8、東西方向にも8枚のメッシュがある
ので「経度方向管理数」には8が収容される。項番4、
5の「下端緯度」「左端経度」には次に説明するファイ
ル管理テーブルを構成する左下メッシュの位置を示す。
緯度、経度については前述した計算により求められる値
が収容される。なお、メッシュの位置を表す緯度とはメ
ッシュの下側(南側)の緯度であり、経度とはメッシュ
の左側(西側)の経度である。項番6の「ファイル管理
テーブル区分」とはファイル管理テーブルの種類を示
す。例えば、背景データのみの場合は0で示し、背景デ
ータと道路データと名称データがある場合は1で示され
る。項番7のファイル管理テーブルは次に説明する各メ
ッシュのサイズ等の情報が収容される。
管理テーブルを詳細に示す図である。図4で示すブロッ
ク1を考えた場合、このブロック1に存在する64枚の
メッシュのデータが東西方向の並びを1行として下端行
から上端行までの8行でデータが管理される。各行内に
おいては、左端(西端)から順に右端(東端)までのメ
ッシュのメッシュデータサイズが収容される。図9にお
いて「メッシュデータ先頭ポインタ」には各行の左端メ
ッシュデータのCD−ROMのアドレスが収容される。
その行にメッシュデータが全くない場合はここにFFF
FFFFF(16)が収容される。CD−ROMのアド
レスは前述した通りである。このメッシュデータ先頭ポ
インタに続いて各メッシュのメッシュデータサイズが左
端のメッシュから順に収容される。メッシュデータサイ
ズはCD論理ブロック数で表される。上述したメッシュ
データサイズの並びはCD−ROM上にこの順序でメッ
シュデータが並んでいることを意味している。
ーブルを詳細に示す図である。区分1ではメッシュデー
タが道路データと背景・名称データとに分けて収容され
るので、それぞれのデータサイズが収容される。考え方
は区分0のファイル管理テーブルと同様である。
ュデータの並びの関係を示す図であり、図11(a)は
ファイル管理テーブル区分が0の場合、図11(b)は
ファイル管理テーブル区分が1の場合を示す。
示用データにおいて、各メッシュからその回りのメッシ
ュのメッシュデータのアクセス方法を説明する。図1
2、図13は現在のメッシュのアドレスから次にデータ
を取得しようとする回りのメッシュのアドレスの求め方
を示すフローチャートである。図14は現在のメッシュ
から次にデータを取得すべきメッシュの方向を示す図で
ある。現在のメッシュはそのブロック内において下端行
から何行目か、またその行内において左端から何番目の
メッシュであることがすでに分かっていることを前提に
このフローチャートはスタートする。ステップS1で、
現在のメッシュがそのブロック内において下端行からn
行目であり、その行内において左端からm番目のメッシ
ュであることを取得する。下端行の場合はn=1であ
り、左端メッシュの場合はm=1である。ステップS2
で、メッシュ管理テーブルより緯度方向メッシュ管理枚
数a、経度方向メッシュ管理枚数bを取得。
が右方向かどうかを判断する。右方向の場合はステップ
S4でmに1をプラスしてステップS23に進む。ステ
ップS5で次に取得すべきメッシュが右上方向かどうか
を判断する。右上方向の場合はステップS6でnに1を
プラスし、ステップS7でmに1をプラスしてステップ
S23に進む。ステップS8で次に取得すべきメッシュ
が上方向かどうかを判断する。上方向の場合はステップ
S9でnに1をプラスしてステップS23に進む。ステ
ップS10で次に取得すべきメッシュが左上方向かどう
かを判断する。左上方向の場合はステップS11でnに
1をプラスし、ステップS12でmから1をマイナスし
てステップS23に進む。ステップS13で次に取得す
べきメッシュが左方向かどうかを判断する。左方向の場
合はステップS14でmから1をマイナスしてステップ
S23に進む。ステップS15で次に取得すべきメッシ
ュが左下方向かどうかを判断する。左下方向の場合はス
テップS16でnから1をマイナスし、ステップS17
でmから1をマイナスしてステップS23に進む。ステ
ップS18で次に取得すべきメッシュが下方向かどうか
を判断する。下方向の場合はステップS19でnから1
をマイナスしてステップS23に進む。ステップS20
で次に取得すべきメッシュが右下方向かどうかを判断す
る。右下方向の場合はステップS21でnから1をマイ
ナスし、ステップS22でmに1をプラスしてステップ
S23に進む。
現在の車両位置の進んでいる方向、あるいは操作者が画
面のスクロール操作をしている方向などから判断して決
定される。
かつa以下であるかどうかが判断される。すなわち、緯
度方向において該当ブロックの範囲内かどうかが判断さ
れる。範囲内であると判断されるとステップS24に進
み、ステップS24でmが1以上かつb以下であるかど
うかが判断される。これは、経度方向において該当ブロ
ックの範囲内かどうかを判断する。ステップS24でも
範囲内であると判断されるとステップS25に進む。ス
テップS25では、m=1かどうかが判断される。m=
1の場合はn行目の左端メッシュであるので、ステップ
S26に進みn行目のメッシュデータ先頭ポインタを取
得し、これを次にアクセスすべきメッシュのアドレスと
して処理を終了する。m=1でない場合は、ステップS
27に進み数式1に示す計算式により次にアクセスすべ
きメッシュのアドレスを計算する。数式1において、次
にアクセスすべきメッシュ、すなわちn行目のm番目の
メッシュのアドレスをSA(n,m)とし、n行目のメ
ッシュデータ先頭ポインタをSSA(n)、n行目の左
端からi番目のメッシュデータサイズをBL(i)とす
ると次のように表される。
24でmについてそれぞれ範囲に入っていないと判断さ
れるとステップS28に進みブロック移行処理がなされ
る。ステップS28のブロック移行処理では以下の処理
を行う。n=0で1≦m≦bの場合は下隣のブロックに
進みそのブロックの上端行のm番目のメッシュのアドレ
スを数式1と同様に計算をして取得する。n=0でm=
b+1の場合は右下隣のブロックに進みそのブロックの
上端行の1番目のメッシュのアドレスすなわちメッシュ
データ先頭ポインタを取得する。n=0でm=0の場合
は左下隣のブロックに進みそのブロックの上端行の右端
のメッシュのアドレスを数式1と同様に計算をして取得
する。n=a+1で1≦m≦bの場合は上隣のブロック
に進みそのブロックの下端行のm番目のメッシュのアド
レスを数式1と同様に計算をして取得する。n=a+1
でm=b+1の場合は右上隣のブロックに進みそのブロ
ックの下端行の1番目のメッシュのアドレスすなわちメ
ッシュデータ先頭ポインタを取得する。n=a+1でm
=0の場合は左上隣のブロックに進みそのブロックの下
端行の右端のメッシュのアドレスを数式1と同様に計算
をして取得する。1≦n≦aでm=b+1の場合は右隣
のブロックに進みそのブロックのn行目の1番目のメッ
シュのアドレスすなわちメッシュデータ先頭ポインタを
取得する。1≦n≦aでm=0の場合は左隣のブロック
に進みそのブロックのn行目の右端のメッシュのアドレ
スを数式1と同様に計算をして取得する。上記ブロック
移行処理において、例えば右隣のブロックがどのブロッ
クであるかの判断処理は、ブロック管理テーブルの各ブ
ロックの緯度・経度データにより判断して行われる。
ュのアドレスが取得されると、そのアドレスに基づいて
CD−ROM装置にアクセスしメッシュデータを取得す
る。本実施の形態では、ブロック管理テーブルとメッシ
ュ管理テーブルにより次にアクセスすべきメッシュのア
ドレスが計算などにより取得できるので、従来のように
各メッシュにそのメッシュの回りのすべてのメッシュの
アドレスをそれぞれ保有しておく必要がなくデータ量の
削減が可能となる。
ス装置8はCD−ROMのメディアとドライブ装置とを
含めたものとしているが、必ずしもこの形態に限定され
る必要はない。CD−ROMのメディアとCD−ROM
のドライブ装置とを分離したものとして考える場合は、
CD−ROMのメディアが本発明の地図データベース装
置に該当する。また、地図データベース装置8をCD−
ROM装置に限定する必要もない。フロッピーディスク
装置やハードディスク装置や光磁気ディスク装置、ある
いはメモリカードなどナビゲーションシステムの地図等
のデータベース装置として使用されるものであれば何で
もよい。
ータベース装置によれば、メッシュに関するデータを管
理する管理テーブルを有し、管理テーブルは、所定のメ
ッシュからその回りに存在するメッシュのメッシュに関
するデータのアクセスアドレスを計算により求めること
を可能とするパラメータを有するようにしたので、小容
量でアクセスアドレスを取得できるようになる。請求項
2記載の地図データベース装置によれば、アクセスアド
レスをメッシュに関するデータのデータサイズを使って
計算できる。請求項3記載の地図データベース装置によ
れば、アクセスアドレスを行の先頭に位置するメッシュ
のアドレスと、行に並ぶ各メッシュのデータサイズを使
って計算できる。
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
構造を説明する図である
と実際のデータであるメッシュデータとの関係を概略的
に示す図である
る
である
図である
びの関係を示す図である
取得しようとする回りのメッシュのアドレスの求め方を
示すフローチャートである
メッシュの方向を示す図である
Claims (3)
- 【請求項1】地図を複数に分割した管理単位をメッシュ
とし、 前記メッシュに関するデータを所定の順序で格納し、 前記メッシュに関するデータを管理する管理テーブルを
有し、 前記管理テーブルは、所定のメッシュからその回りに存
在するメッシュのメッシュに関するデータのアクセスア
ドレスを計算により求めることを可能とするパラメータ
を有することを特徴とする地図データベース装置。 - 【請求項2】請求項1記載の地図データベース装置にお
いて、 前記パラメータは前記メッシュに関するデータのデータ
サイズであることを特徴とする地図データベース装置。 - 【請求項3】請求項1記載の地図データベース装置にお
いて、 前記地図は縦横行列状に分割され、 前記メッシュに関するデータは行方向に並ぶ順序で格納
され、 前記パラメータは行の先頭に位置するメッシュのアドレ
スと、行に並ぶ各メッシュのデータサイズであること特
徴とする地図データベース装置。
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