CN1351741A - 地图数据存储介质,地图信息检索装置和导向装置 - Google Patents

Abstract

把地图数据划分成由指定尺寸的网格组成的组。每四个网格作为一组像画出大写字母N一样曲折地被编号。对一组中的四个网格进行这样编号后,再将另一组中的四个网格编号。也像画出大写字母N一样曲折地选出各组。所述地图数据按照网格数字的顺序存储在一个地图数据存储介质中。从而临近区域的数据在地图数据库(存储介质)中靠近设置,由此可提高访问效率。

Description

地图数据存储介质，地图信息检索装置和导向装置

技术领域：

本发明涉及一种用于存储划分成多个网格的地图数据的地图数据存储介质(数据库)，以及一种利用所述介质的地图信息检索装置或导向装置。

背景技术：

配有用于指引路线的车载导向装置的车辆数目日渐增加。这种导向装置通常配置有保存在存储介质，例如DVD中的地图数据库，该导向装置识别出由GPS(全球定位系统)或类似设备检测出的当前位置作为地图上的位置，并显示该位置。当设定一个目的地时，所述导向装置就搜索从当前位置到该目的地的最佳路线。更准确地说，由于地图数据库中包括道路网络数据，所以用线性程序检索所述最佳路线就可搜索出当前位置与目的地之间的最短距离。除了距离外，通过利用车辆在道路上行驶速度的存储数据，可得到花费时间最短的路线。所述地图数据库还包括各类机构的数据，因此，通过输入一个待搜索的机构，诸如百货公司、便利商店、火车站或医院，就可检索到信息。

为了在地图数据库中安排和存储地图数据，地图被划分成多个网格，就像矩阵一样，并给每个网格分配一个网格数字。所述网格分为主要网格，第二网格，等等。把地图粗略地划分到主要网格中，然后所述主要网格进一步划分为第二网格，该第二网格再进一步细分成第三网格。通过这样把地图数据划分到用于存储的网格内，并为每个网格分配一个网格数字，就可以得到与一个被指定网格数字相应的地区的地图数据。

但是，网格数字通常是根据其在所述矩阵中的排列方式来分配的。结果，常常出现这样的情况，即相邻的网格并不必然地分配到连续数字。更具体地说，虽然因这种划分十分粗略，所以这一问题对于主要网格来说不是很明显，但是相邻排列的第二网格彼此却常常分配到相距甚远的数字，因为这些数字是根据其在所述主要网格中的排列方式来分配的。

此外，为了得到关于机构的信息，必须搜索一个相对宽的区域的地图数据。在这种情况下，当待搜索的地图数据部分被分配到相隔很远的网格数字时，就会增加搜索所需时间。而且，当涉及到世界地图时网格分配方法是非标准化的，这就需要为各个区域建立单独的系统，并且提供关于分配网格的方式的数据。

发明概述：

鉴于上述问题构想出本发明，其目的在于提供一种可以进行有效数字分配的地图数据库。

根据本发明的一种地图数据存储介质(数据库)存储被划分成多个网格的地图数据。从一个基准网格开始，按照由指定规则所确定的顺序把数字顺次分配给规定数量的位置靠近的网格。以另一个网格作为基准网格重复所述分配过程。通过这样把数字分配给各个网格，就可根据已分配的数字存储已分类的地图数据。

于是，根据一个指定规则给相邻的网格编号，并且按照数字顺序存储地图数据部分，由此地图上相邻网格的数据部分位于所述存储介质内非常靠近的位置。因为所述地图数据库常常用于搜索相对宽的区域，并且数据部分在所述存储介质中靠近设置，所以提高了搜索时访问所述存储介质的效率。

如上所述，在把数字分配给规定数量的网格后，最好把具有所述分配数字的网格收集起来作为一个大网格。而且，根据由上述指定规则所确定的顺序，再把所述数字分配过程应用于其他大网格。对于包含在每个所述大网格中的网格，根据由上述指定规则所确定的顺序把数字顺次分配给相邻的网格。进一步把规定数量的大网格收集起来以形成更大的网格。根据由上述指定规则所确定的顺序，把所述数字分配过程应用于这种更大的网格，并且把数字分配给这些更大网格中的每个网格。通过重复上述过程，把数字分配给整个地图。

运用上述方法，可能根据一个指定规则在世界范围分配数字，并建立一个系统的地图数据库。

上述指定的规则最好包括一个基本规则，根据该基本规则，依照一个N形图案把数字分配给四个网格，从一个基准网格开始，前进到基准网格上方的网格，接着到基准网格右边的网格，然后到基准网格右上方的网格。这种规则相对简单，而且也能将数字顺次分配给紧邻的网格。

地图数据最好包括用于识别建筑物的建筑物ID。该建筑物ID用来识别建筑物并且方便了在同一建筑中搜索机构。用于显示的地图数据仅仅包括所述建筑物ID，详细的数据能存储在不同的空间并可利用所述建筑物ID访问这些数据，这样就提高了翻卷所述地图显示的速度。

最好把多个网格搜集起来形成一个整合(integrated mesh)网格，且上述网格数字包括一个整合网格数字，该整合网格数字是形成所述整合网格的多个网格中的一个的网格数字。通过这样形成一个整合网格，就可以整体地检索地图数据，从而使访问变得有效率。

根据本发明的地图信息检索装置，其特征在于利用上述的地图数据存储介质检索地图信息。

根据本发明的导向装置，其特征在于利用上述地图数据存储介质进行路线导向。

附图说明：

图1是说明本发明所述装置的结构框图；

图2说明了网格的结构；

图3和图4说明了网格的编号；

图5说明了网格的边界；

图6说明了网格的整合；

图7说明了已整合网格的编号；

图8说明了搜索一个机构的过程；

图9和图10示出了显示搜索结果的一个例子；

图11说明了记录的结构。

优选实施例说明：

下面将参照附图说明本发明的一个优选实施例。

[整体结构]

图1是说明一个导向装置的整体结构的框图。导向ECU(电子控制装置)10执行用于导向的各类数据处理，并如图所示连接到各种设备。

一个包括GPS或类似装置的位置检测设备12检测车辆的当前位置。在此可采用诸如D-GPS装置，信标接收机和方位检测装置等各种装置。一个输入设备14，用于输入命令，如操作命令，并由操作按钮、触摸面板或类似部件组成。一个显示器16提供用于导向的地图图像或类似图像。当所述输入设备14为一个触摸面板时，最好在所述显示器16的一个前表面上设置一个触摸开关。一个扬声器18提供路线导向、操作指导或类似指令的音频输出。

地图数据库20包括各种地图数据。所述导向ECU 10利用所述地图数据库搜索路线和机构并显示一幅地图图像。所述地图数据库20保存在诸如CD-ROM、DVD、硬盘或类似存储介质中。

例如，当设定一个目的地并要搜索到达该处的一条路线时，所述输入设备14用于输入该目的地。例如，可通过键入该目的地的名字或电话号码输入目的地以使所述显示器16显示相应的地图，然后在此地图上触摸感兴趣的位置。所述导向ECU10响应目的地的输入，搜索包含在所述地图数据库20中道路网络内的数据以便找到从当前位置到所述目的地的最佳路线。可以采用包括Dikstra方法的各种方法进行这种搜索。当设定了一条路线时，该设定的路线和当前位置显示在所述显示器16上，并且执行路线导向。最好通过在所述显示器16上显示方向以及通过所述扬声器18传出话音来提供在道路交叉口向右转或向左转的导向。

[地图数据库的结构]

所述地图数据库20包括车辆行驶地区的地图数据。例如，对于一辆在日本行驶的车辆，所述地图数据库20可以存储日本全国范围内的地图数据。在欧洲行驶时，所述地图数据库20也可以存储欧洲各国的地图数据。

在根据本实施例的地图数据库20中，整个世界被划分为具有规定尺寸的搜索网格(分区单元)，并且为每个网格分配一个用于排列的专门数字。

更准确地说，参见图2，整个世界被划分成40500^*40500个搜索网格。因此，一个搜索网格的尺寸以角度为单位相当于32秒^*32秒，或者以距离为单位相当于1千米^*1千米。

以位于(最小经度(LOmin)，最小纬度(LAmin))的一点作为初始基准点，按照N形图案把数字顺次分配给各个搜索网格。更准确地说，参照图3和图4，把数字1分配给左边较低的网格，并按照N形图案把数字顺次分配给相邻的网格。当把数字1到4分配给四个搜索网格时，由这四个网格形成的一个网格用作一个单元，按照N形图案继续进行所述分配程序以把数字顺次分配给各个搜索网格，并重复进行这一过程。较上方右边的点(最大经度(LOmax)，最大纬度(LAmax))是一个基准点，该基准点被分配给最后一个数字。

于是，如图5所示，整个世界被划分成四个区：北纬，西经区；北纬，东经区；南纬，西经区；和南纬，东经区。对于这些区中的每一个，从位于最小纬度和经度的网格开始，到位于最大纬度和经度的网格结束，把网格数字顺次地分配给所述搜索网格。通过定义每个区包含一个位于最小纬度和经度的点或绕过和排除一个位于最大纬度和经度的点来确定边界点所属的区。图中实线示出的较下侧和左侧的边界包括在相应各区中。

在所述地图数据库20中，根据网格数存储地图数据。即，所述地图数据库20保存在诸如CD-ROM、DVD、硬盘或类似存储介质中，并且地图数据依据网格数字顺序线性地排列和存储。

导向装置通常需要相邻的地图数据部分以便显示一幅地图或搜索一个机构。根据本实施例，按照N形图案把网格数字分配给各个搜索网格。结果，接近的网格数字被分配给紧靠的搜索网格，且这些紧靠的网格在所述存储介质中的位置也十分接近，从而可以快速和有效地访问所存储的数据。

[整合网格]

如上所述，地图数据根据所述搜索网格存储，每个所述网格基本上有一个由经度和纬度确定的固定尺寸(在上例中为1千米^*1千米)。当要搜索一个特定点周围的区域时，所述搜索范围例如可能为一个直径10公里的圆。对于这一范围要搜索100个搜索网格。于是，如果一个搜索网格接一个搜索网格顺次地检索数据，则数据的获取将是低效的。

因此，参照图6，最好把特定数量的搜索网格进行整合以便于管理。更准确地说，整合度(integration degree)为1时把4个搜索网格的集合作为一个网格，整合度为2时把16个搜索网格的集合作为一个网格。于是可整体地处理4ⁿ个网格，其中n表示整合程度。

一个网格管理部分根据所述整合度存储所述网格数字。整合度为0时对于一个被分配给数字1的网格，一个整合度0的搜索框架管理部分访问网格数字为MAP1的地图数据部分。在整合度为1的情况下，当访问一个网格数字MAP4时，利用整合度1的搜索框架管理部分访问被分配给网格数字MAP4-MAP7的地图数据部分。此外，在整合度为2的情况下，当访问一个网格数字MAP0时，用整合度2的搜索框架管理部分访问被分配给网格数字MAP0-MAP15的地图数据部分。

于是，通过利用整合度数据，对应不同的搜索范围可有效地访问地图数据。

此外，通过这样为每种整合度提供一个搜索框架管理部分，有必要提供整合度为0时的单组搜索数据，并且这些数据可由各个整合度所共享。所述搜索数据包括诸如类型代码(机构分类)，坐标(机构位置)，指向位置信息的指针(机构详细数据存储的地址)等类似信息。

当世界被划分为固定尺寸的搜索网格时，某些搜索网格包含大量地图数据而其他搜索网格几乎不包含地图数据。把一个网格数字分配给一个没有地图数据的搜索网格是无效率的。因此，最好对一些搜索网格进行整合。参照图7，一些搜索网格自动地整合起来，并且在所述整合网格中的一个网格的网格数字代表该整合网格，从而可将该整合网格作为一个单独的搜索网格处理。

在如图7所示的例子中，由16个基准网格组成的区域包含9个网格，即，5个整合度为0的网格和4个整合度为1的网格。

[搜索周边地区的实例]

下面将参照图8讨论搜索当前位置附近的一个机构的情形。根据本实施例，有关机构及类似物的信息作为与用以显示的地图数据不同的数据库分开存储。结果就降低了用以显示的地图数据库中的数据容量，由此加快了所述地图显示的翻卷速度。

当搜索一个机构时，使用者首先输入该机构的类别，例如“饭店”，由此给定了类型代码。所述导向ECU 10根据当前位置确定围绕当前位置的搜索范围，并识别相应的搜索网格数字。也可用缺省范围自动确定或由用户输入来确定所述搜索范围。搜索相应于所述搜索范围中网格的机构搜索信息以确定是否存在所述给定类别的机构(如饭店)。

于是，依据用于搜索的并根据所述网格数字存储的数据执行机构搜索。这种用于搜索的数据和此后所述的详细数据都独立于所述用于显示的地图数据存储。通过给定一个网格数字，就可确定待搜索的区域并执行机构搜索。

应注意，当利用一个整合网格时，通过访问由所述整合网格识别的基准网格的数据执行搜索，以便用整体的读出信息检索网格。因为数据是根据网格数字排列的，所以具有接近位置坐标的数据部分靠近安排，且能有效率地访问所述存储介质。

所述机构搜索信息包括一个指向详细信息的指针，该指针用于读出有关感兴趣的机构的详细数据。所述详细数据也根据网格数字存储。因此，相应于临近区域搜索结果的若干详细数据部分彼此相对靠近地存储，这就进一步提高了访问效率。

此外，根据本实施例，可通过指定一个建筑物来进行搜索。更准确地说，当用户输入数据，例如建筑物的名字或地址来指定建筑物时，就根据输入标准搜索该感兴趣的建筑物。给每个建筑物分配一个建筑物ID以便于识别。根据所述建筑物ID安排一个网格的详细数据部分。于是，当要按照一个建筑物接一个建筑物的方式搜索机构时，一个建筑物中有关机构的数据部分临近排列，由此进一步增加了访问效率。

[搜索结果显示]

在上述对周边区域的搜索中，指定一类机构，如饭店以搜索感兴趣的机构。但是，根据本实施例也可能通过指定机构的名字执行搜索。

例如，可输入字“丰田”以搜索具有该名字的机构。然后在覆盖预定范围的地图数据中搜索其名字以变量“丰田”开头的机构。搜索结果检索到三个名字，即“丰田学校财团”，“丰田发动机公司”和“丰田自动织机工厂”，及以“丰田发动机公司”开头的一组机构，包括四个机构，即“丰田发动机公司高岗(Takaoka)厂”，丰田发动机公司堤(Tsutsumi)厂”，丰田发动机公司总厂”和“丰田发动机公司本町(Motomachi)厂”。

但是，由于上述四个机构有相同的名字部分“丰田发动机公司”，所以仅三个名字，即，“丰田学校财团”，“丰田发动机公司”和“丰田自动织机工厂”作为对“丰田”的检索结果显示，如图9所示。显示一个记号或类似的东西以表明提供具有名字部分“丰田发动机公司”的多个机构，并响应另外一个操作，例如触摸该记号以显示这些机构的精确名字，如图10所示。

于是，根据一个预定的规则把待显示的数据分组，并显示经这样分组的数据，以便更容易地看到所显示的搜索结果。此外，通过一个预定的操作显示所述分组的构成以指定一个机构，并且可能显示该机构在所述地图上的位置或详细信息。

在上述例子中虽然所述数据根据名字开头的匹配方式分组，但是也可以根据地址开头的匹配方式进行分组。

[数据记录说明]

如上所述，根据本实施例的地图数据库20包含机构的详细数据。该机构数据并非总是包括相同类型的说明。更准确地说，对于某些机构提供所有项目的数据，诸如电话号码、容量、以及入场费，然而对于其他的机构不存在某些项目的数据。因此，如果每个机构的每个项目都有固定的长度，就会无效率地产生许多空数据段。

根据本实施例，为一个机构(一个记录)的数据提供一个管理区，该管理区用于存储有关是否为每个项目都提供数据的数据，如图11所示。根据如图11所示的实例，所述管理区由8个比特(bit)组成，一个比特为“1”表明提供相应的数据。在如图所示的例子中，记录1的管理区是“11010111”，这意味着项目1，2，4，6，7和8包含数据，并因此顺次描述这些项目1，2，4，6，7和8的长度和内容。另一方面，因为记录2的管理区是“10101010”，所以仅仅描述项目1，3，5和7四个项目的数据。记录3的管理区是“00101000”，因此仅存储项目3和5的数据。

于是，提供一个管理区，且每个记录具有由其内容确定的不同长度，以便能够有效地利用所述数据库的存储区，因为该数据库可能包含许多缺少某些数据段的记录。

应注意，由于一个类型代码通常具有2个字节的固定长度，因此可以省略长度数据。也可能省略管理区中总是需要说明的项目。此外，所述管理区无需位于每个记录的头部，并且可能存储在一个不同的存储区(例如一个记录的定义文件)中。

如上所述，根据本发明，依据一个预定的规则给临近网格编号，且地图数据按照数字顺序存储，以便在地图上位置靠近的网格在存储介质中也可以临近设置。因为所述地图数据库经常用于搜索相对宽的地域，并且这些地域的数据部分在存储介质中临近设置，所以就提高了搜索时访问存储介质的效率。

虽然在说明上述实施例的例子中，根据N形图案把网格数字分配给各个搜索网格，但同样也可以采用Z形图案进行所述的过程。

Claims (8)

1.一种用于存储划分成多个网格的地图数据的地图数据存储介质，其中，

从一个基准网格开始，按照由一个指定规则所确定的顺序，把数字顺次分配给位置临近的预定数量的网格，并以另一个网格作为基准网格重复这种分配，以便把数字分配给各个网格，以及

根据已分配的数字存储地图数据。

2.如权利要1所述的地图数据存储介质，其中

在把数字分配给所述预定数量的网格后，把具有所述已分配数字的网格作为一个大网格整体处理，

根据由所述指定规则所确定的顺序把所述数字分配方法运用到其他大网格中，以便根据由所述指定规则所确定的顺序把数字顺次分配给所述大网格中的相邻网格，

把指定数量的所述大网格进一步收集起来以形成一个更大的网格，并根据由所述指定规则所确定的顺序把所述数字分配方法运用到所述更大的网格中，以便把数字分配给所述更大网格中的各个网格，以及，

重复上述方法以便把数字分配给整个地图。

3.如权利要1所述的地图数据存储介质，其中

所述指定规则包括一个基本规则，根据该规则，依照N形图案把数字分配给四个网格，从一个基准网格开始，遵循一个N形图案前进到所述基准网格上方的网格，然后到该基准网格右边的网格，最后到位于该基准网格右上方的网格。

4.如权利要1所述的地图数据存储介质，其中

所述地图数据包含用于识别建筑物的建筑物ID。

5.如权利要1所述的地图数据存储介质，其中

把多个网格收集起来以形成一个整合网格，且所述分配给网格的数字包括一个整合网格数字，该整合网格数字是分配给形成所述整合网格的所述多个网格中的一个网格的数字。

6.一种利用根据权利要求1所述的地图数据存储介质的地图信息检索装置，用于检索地图信息。

7.一种利用根据权利要求1所述的地图数据存储介质的导向装置，用于执行路线导向。

8.一种形成用于存储划分成多个网格的地图数据的地图数据存储介质的方法，包括步骤：

从一个基准网格开始，按照由一个指定规则所确定的顺序顺次把数字分配给预定数量的位置靠近的网格；

以另一个网格作为基准网格重复所述分配步骤，以便把数字分配给各个网格；以及

根据所述已分配的数字存储已分类的地图数据。

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