JP2000293099A - 地図データベース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地図データベースへのアクセスを効率化す
る。 【解決手段】 地図データベースを所定の大きさに分割
してメッシュ毎の地図データとする。このメッシュに
は、４つを１つのまとまりとして、Ｎ字型に移動してメ
ッシュ番号をつける。４つについての番号付けが終わっ
た場合には、この４つを１かたまりとして、またＮ字に
移動しながら、各メッシュに番号をつける。そして、地
図データベースは、メッシュ番号の順に地図データを記
憶する。これによって、近接するエリアのデータが地図
データベース内で近接して位置し、アクセス効率を改善
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地図データを複数
のメッシュに分割して記憶する地図データベース及びこ
れを利用した地図情報検索装置またはナビゲーション装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両に搭載され経路案内を行
うナビゲーション装置が知られており、これを搭載する
車両も増えてきている。このナビゲーション装置では、
地図データベースを搭載しており、ＧＰＳ（グローバル
・ポジショニング・システム）装置などにより検出した
現在位置を地図上の位置として認識し、これを表示す
る。また、目的地が設定された場合には、現在位置など
から目的地までの最適経路を探索する。すなわち、地図
データベースには、道路ネットワークについてのデータ
が記憶されているため、２点間の最短距離は線形計画法
などを利用して探索して、最適経路を探索する。また、
単に距離だけでなく、その道路を通過する際の速度など
を記憶しておくことで、最短時間の経路なども算出でき
る。さらに、地図データベースには、各種施設などのデ
ータも記憶されており、デパート、コンビニエンススト
ア、駅、病院などの検索対象となる施設を入力すること
で、現在地周辺の検索対象施設を検索することができる
ようになっている。

【０００３】ここで、地図データベースにおける地図デ
ータは、地図を縦横のマトリクス上に複数のメッシュに
分割し、各メッシュにメッシュ番号を割り付けて整理記
憶されている。このメッシュは、１次メッシュ、２次メ
ッシュという別があり、１次メッシュが大きな分割であ
り、この１次メッシュの中がさらに２次メッシュに分割
されている。３次メッシュであれば、２次メッシュの中
をさらに再分割したものである。このようにして、地図
データをメッシュに分割して記憶し、各メッシュにメッ
シュ番号を割り当てておくことで、メッシュ番号を指定
することで、そのメッシュ番号に対応する地域の地図デ
ータが得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のメッシ
ュ番号は、マトリクスについて、その配列順に順番に割
り付けられていた。従って、隣接するメッシュについて
必ずしも近い番号が割り付けられない場合も多い。すな
わち、１次メッシュでは、かなり大きな分割であり、あ
まり問題とならないが、２次メッシュでは、１次メッシ
ュの中で、配列順に番号がつけられるため、隣接する位
置であっても、かなり遠くの番号が割り付けられる場合
も多い。

【０００５】一方、施設検索などでは、ある範囲の地図
データを検索しなければならない。このような場合に、
検索すべき地図データに離れたメッシュ番号が割り当て
られていると、検索にそれだけ時間がかかってしまうと
いう問題点があった。また、世界全体の地図を考えた場
合に、そのメッシュの割り付け方などが統一されておら
ず、地域ごとにシステムを構築したり、メッシュの割り
付け方についてのデータを別途持つ必要があった。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、効率的な番号の割り付けが行える地図データベー
スを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、地図データを
複数のメッシュに分割して記憶する地図データベースで
あって、基準の１つのメッシュを起点として、所定数の
近接するメッシュについて所定のルールで決定される順
番で移動して順次番号を割り付け、基準となるメッシュ
を移動し、これを繰り返すことにより、各メッシュに番
号を割り付け、この割り付けられた番号に従って、ソー
トされた地図データを記憶することを特徴とする。

【０００８】このように、一定のルールで、近接する各
メッシュに番号をつけ、地図データをその番号順に記憶
するため、地図上で近接するメッシュについてのデータ
が記憶媒体上で近接して位置する。地図データベースは
一定のエリアについての検索を行う場合が多く、それら
が記憶媒体上で近い位置にあるため、検索の際における
記憶媒体へのアクセスの効率が上昇する。

【０００９】また、上記所定数のメッシュへの番号の割
り付けを終了した場合に、この番号の割り付けが終了し
たメッシュをまとめて、１つの大メッシュとし、この大
メッシュについて、上記所定のルールで決定される順番
で移動し、それぞれの大メッシュ内のメッシュについ
て、上記所定の順序で隣接するメッシュに順次番号を割
り付け、さらに、上記大メッシュを所定数毎にまとめ
て、さらに大きなメッシュを形成し、このさらに大きな
メッシュについて同一のルールに従った順番で移動し
て、メッシュ毎の番号の割り付けを行い、これを繰り返
すことによって地図全体についての番号付けを行うこと
を特徴とする。

【００１０】このような処理により、地球全体であっ
て、一定のルールに従って番号を振ることができ、体系
的な地図データベースを構成することができる。

【００１１】また、上記所定のルールは、起点となるメ
ッシュの上、右、右上の順で、Ｎ字型に移動し、４つの
メッシュに番号を割り付けるものを基準とすることが好
適である。このようなルールは比較的簡単であり、かつ
近接するメッシュに順に番号付けを行うことができる。

【００１２】また、地図データは、建物を特定する建物
ＩＤを含むことが好適である。建物ＩＤにより建物を特
定でき、同一建物内の施設の検索を容易に行うことがで
きる。また、表示用の地図データには、建物ＩＤを記憶
することで、詳細データは建物ＩＤで特定できる他の場
所に記憶することができ、地図表示のスクロールを高速
化することができる。

【００１３】また、上記メッシュの番号には、メッシュ
を複数個まとめて、まとめられたメッシュのうちの１つ
の番号を割り付けた統合メッシュの番号を含むことが好
適である。このような統合メッシュを形成することで、
地図データをまとめて取り込むことができ、アクセスを
効率化することができる。

【００１４】また、本発明に係る地図情報検索装置は、
上述のような地図データベースを利用して、地図情報を
検索することを特徴とする。

【００１５】また、本発明に係るナビゲーション装置
は、上述のような地図データベースを利用して、経路案
内を行うことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。

【００１７】「全体構成」図１は、ナビゲーション装置
の全体構成を示すブロック図である。ナビゲーションＥ
ＣＵ１０は、ナビゲーションのための各種データ処理を
行う。このナビゲーションＥＣＵ１０には、図に示すよ
うな各種の装置が接続されている。

【００１８】位置検出装置１２は、ＧＰＳ装置などで構
成され、車両の現在位置を検出する。なお、Ｄ−ＧＰＳ
装置、ビーコン受信機、方位検出装置など各種の装置を
利用することができる。入力装置１４は、操作コマンド
など各種の入力を行うためのものであり、操作ボタン
や、タッチパネルなどで構成される。ディスプレイ１６
は、ナビゲーションのための地図画面など各種の表示を
行う。また、入力装置１４をタッチパネルとした場合に
は、このディスプレイ１６の前面にタッチスイッチを形
成することが好適である。スピーカ１８は、経路案内音
声や、各種の操作ガイドを音声出力する。

【００１９】そして、地図データベース２０には、各種
の地図データが記録されている。そして、ナビゲーショ
ンＥＣＵ１０は、この地図データを利用して、経路探
索、施設の探索、地図画面の表示などを行う。

【００２０】たとえば、目的地を設定して、そこまでの
経路を探索する場合には、入力装置１４を利用して、目
的地を入力する。この目的地の入力は、たとえば地名や
電話番号の入力により、対応する地図をディスプレイ１
６に表示させ、地図上の該当個所をタッチすることなど
によって行うことができる。そして、この目的地が入力
された場合には、ナビゲーションＥＣＵ１０は、地図デ
ータベース２０の道路ネットワークのデータから、現在
地から目的地までの最適経路を探索する。この探索に
は、ダイクストラ法など各種の探索方法が利用可能であ
る。そして、経路が設定された場合には、ディスプレイ
１６に設定経路、現在地を示し、経路案内が行われる。
交差点における右左折などのガイドは、ディスプレイ１
６にガイドの表示を行うとともに、スピーカ１８から音
声でガイドすることが好適である。

【００２１】「地図データベースの構成」地図データベ
ース２０は、車両が走行する地域についての地図データ
を記憶する。たとえば、日本において使用する車両であ
れば、日本の全国地図のデータ、ヨーロッパであれば、
ヨーロッパの各国を含む地図データを記憶する。

【００２２】ここで、本実施形態の地図データベース２
０においては、地球上のすべての地域を所定の大きさの
検索メッシュ（分割されたエリアの単位）に分割し、各
検索メッシュにユニークな番号を振って整理している。

【００２３】すなわち、図２に示すように、地球全体を
４０５００×４０５００の検索メッシュに分割してい
る。これによって、１つの検索メッシュは、角度で３２
秒×３２秒、距離で約１ｋｍ×１ｋｍの大きさになる。

【００２４】そして、各検索メッシュは、（最小経度：
ＬＯｍｉｎ，最小緯度：ＬＡｍｉｎ）を最初の基準点と
して、順次Ｎ字の順番で、各検索メッシュにナンバーが
振られる。すなわち、図３、４に示すように、左下が１
番で、Ｎ字型に移動して、順次番号が振られる。４つの
検索メッシュについて、１〜４の番号が振られた場合に
は、この４つの検索メッシュで構成されるメッシュを単
位として、Ｎ字型に移動して各検索メッシュについて、
順に番号を振り、これを繰り返す。そして、右上の（最
大経度：ＬＯｍａｘ，最大緯度：ＬＡｍａｘ）の点が最
後の番号の振られる基準点となる。

【００２５】従って、図５に示すように、地球全体は、
北緯・西経、北緯・東経、南緯・西経、南緯・東経の４
つのエリアに分割され、それぞれの最小経緯度から最大
経緯度までの検索メッシュに順番にメッシュ番号が振ら
れる。また、各エリアを最小経緯度以上、最大経緯度未
満とすることで、境界の点がいずれのエリアに含まれる
かを決定することができる。図においては、実線で示し
た下辺、左辺の境界がそれぞれのエリアに含まれる。

【００２６】そして、地図データベース２０において、
地図データは、このメッシュ番号順に記憶される。すな
わち、地図データベース２０は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶ
Ｄ、ハードディスクなどの記憶媒体で構成されており、
地図データは一次元にメッシュ番号順に並べて記録され
ている。

【００２７】ナビゲーション装置において、地図表示を
行う場合や、施設の検索を行う場合など、隣接する地図
データが必要になる場合が多い。本実施形態によれば、
Ｎ字型の順で、各検索メッシュにメッシュ番号を振って
いる。このため、位置的に近い検索メッシュに近いメッ
シュ番号が割り付けられ、これが記憶媒体の中で近接し
て位置する。そこで、高速で効率的な記憶媒体へのアク
セスが達成される。

【００２８】「統合メッシュ」上述のように、地図デー
タは検索メッシュを基準として記憶されており、この検
索メッシュは、基本的に緯度経度によって決定される一
定の大きさ（上述の例では、１ｋｍ四方）である。一
方、所定地点の周辺における検索を行う周辺検索などに
おいては、１０ｋｍ四方を検索対象範囲とする場合もあ
る。この場合には、最大１００個の検索メッシュを検索
することになる。従って、１検索メッシュずつデータを
取り出していると、データ取得効率が悪い。

【００２９】そこで、図６に示すように、ある程度の検
索メッシュを統合して管理することが好ましい。すなわ
ち、検索メッシュを４つまとめて統合度１のメッシュ、
１６個まとめて統合度２のメッシュというように、４ⁿ
のメッシュをまとめて、ｎを統合度と定義する。

【００３０】そして、メッシュ管理部において、統合度
に応じてそれぞれメッシュ番号を記憶しておき、統合度
０のメッシュ番号１であれば、統合度０の検索フレーム
管理部により、メッシュ番号ｍａｐ１の地図データにア
クセスする。一方、統合度１のメッシュ番号ｍａｐ４へ
のアクセスであれば、統合度１の検索フレーム管理部を
利用して、メッシュ番号ｍａｐ４〜７の地図データにア
クセスする。さらに、統合度２のメッシュ番号ｍａｐ０
へのアクセスであれば、統合度２のフレーム管理部を利
用してメッシュ番号ｍａｐ０〜１５の地図データへアク
セスする。

【００３１】このように、統合度というデータを用いる
ことで、検索対象範囲に応じて効率的な地図データへの
アクセスが行える。

【００３２】そして、このように、各統合度に対し検索
フレーム管理部を設けることで、検索対象データ自体
は、統合度０に応じて１つだけ持てばよく、各統合度に
おける検索データの共有化を図ることができる。なお、
検索対象データは、たとえば、周辺検索であれば、種別
コード（施設のカテゴリー）、座標（施設の位置）、地
点情報へのポインタ（施設の詳細データが記憶されてい
るアドレス）などの情報である。

【００３３】さらに、地球上一定の大きさの検索メッシ
ュに分割すると、地図データがたくさんある検索メッシ
ュもあれば、ほとんどない検索メッシュもある。地図デ
ータのない検索メッシュについて、それぞれメッシュ番
号を割り振るのは、効率的でない。そこで、いくつかの
検索メッシュを積極的に統合しておくことが好適であ
る。図７に示すように、いくつかの検索メッシュを統合
し、統合された検索メッシュの中の１つのメッシュ番号
でその統合した検索メッシュを代表することで、統合メ
ッシュを１つの検索メッシュとして取り扱うことができ
る。

【００３４】この図の例では、基準メッシュ１６個から
なるエリアが、統合度０のメッシュ５つと、統合度１の
メッシュ４つの合計９つのメッシュから構成されること
になる。

【００３５】「周辺検索の例」現在地周辺の施設を検索
する場合について図８に基づいて説明する。まず、本実
施形態では、施設などのデータは、表示用の地図データ
と切り離して、別のデータベースとして記憶する。従っ
て、表示用の地図データベースのデータ量が少なくな
り、表示地図のスクロールの高速化が図れる。

【００３６】施設の検索を行う場合、ユーザは、まず施
設のカテゴリーを入力する。たとえば、レストランなど
というカテゴリーを入力する。これによって、種別コー
ドが特定される。一方、ナビゲーションＥＣＵ１０は、
現在地に応じて、その周辺の検索範囲を決定し、その検
索メッシュ番号を特定する。なお、検索範囲はデフォル
トで定めてある範囲を自動的に設定してもよいし、また
ユーザが入力してもよい。そして、検索範囲のメッシュ
の施設検索用情報について、それぞれ該当する種別の施
設（たとえば、レストラン）があるかを検索する。

【００３７】このようにメッシュ番号順に記憶された検
索用のデータから施設検索を行う。この検索用のデータ
及び後述する詳細データは、すべて表示用の地図データ
とは別に記憶されており、メッシュ番号を特定すること
で、検索対象エリアを特定して施設検索を行う。

【００３８】ここで、統合メッシュを利用する場合に
は、統合メッシュで特定される基準メッシュのデータに
ついてアクセスして検索を行う。従って、まとめ読みに
よる検索を行うことができる。また、メッシュ番号順の
データは、位置座標が近接するデータが近接して位置し
ているため、効率のよい記憶媒体へのアクセスが行え
る。

【００３９】各施設検索用情報には、詳細情報へのポイ
ンタが含まれており、このポインタにより、該当施設に
ついての詳細データが読み出される。そして、この詳細
データについてもメッシュ番号順に記憶されている。そ
こで、周辺検索結果に応じた複数の詳細データも比較的
近接して記憶されており、効率的なアクセスが行われ
る。

【００４０】さらに、本実施形態では、建物を特定する
検索を行うことができる。すなわち、ユーザが建物名
や、住所などで建物を特定するデータを入力した場合に
は、これに基づいて、該当する建物を検索する。そし
て、各建物にはその建物を特定する建物ＩＤがふられて
おり、同一メッシュの中の詳細データは建物ＩＤ順に並
んでいる。そこで、この建物別の施設を検索する場合
に、そのデータが並んでおり、効率的なアクセスが行え
る。

【００４１】「検索結果の表示」上述の周辺検索では、
レストランなどの施設のカテゴリーを特定し、該当する
施設を検索した。一方、本実施形態では、施設名を特定
する検索も行うことができる。

【００４２】たとえば、「とよた」という文字を入力し
て、その名称の施設の検索を行う。この場合、「とよ
た」という音と名称の上位が一致する施設が地図データ
の所定範囲内から検索される。そして、検索の結果か
ら、「トヨタ学園」、「トヨタ自動車」、「豊田自動織
機」の３つの名称が得られたとする。ここで、実際の施
設名において、「トヨタ自動車」は、「トヨタ自動車高
岡工場」、「トヨタ自動車堤工場」、「トヨタ自動車本
社工場」、「トヨタ自動車元町工場」の４つの施設があ
ったとする。

【００４３】しかし、これら４つは、トヨタ自動車とい
う名称は同じであり、「とよた」という入力についての
検索結果については、図９に示すように、「トヨタ学
園」、「トヨタ自動車」、「豊田自動織機」という３つ
の表示とする。そして、トヨタ自動車については複数の
施設があることをマーク等で表示しておき、このマーク
にタッチするなどの操作に応じて、図１０に示すよう
に、実際の施設名称の表示を行うようにする。

【００４４】このように、表示すべきデータを所定のル
ールに基づいてグループ化し、グループ化されたデータ
を表示することによって、検索結果の表示を見やすくす
ることができる。さらに、所定の操作によりグループの
内容を表示することによって、施設を特定することがで
き、地図上の位置表示や、詳細内容の表示などについて
の指定が行える。

【００４５】なお、上述の例では、名称の上位の一致に
より、グループ化したが、住所の戸番の上位一致に基づ
きグループ化することも好適である。

【００４６】「データレコードの記述」上述のように、
本実施形態の地図データベース２０においては、施設に
ついての詳細データなどを持つ。この施設データは、そ
の記述内容が必ずしも一定でない。すなわち、ある施設
に対しては、電話番号、収容人員、料金など各種項目に
ついてすべてのデータがそろっているが、他の施設では
そのようなデータが存在しない場合もある。従って、各
施設について、すべての項目を固定長で持つと、データ
のない部分が多数生じ効率的でない。

【００４７】そこで、本実施形態では、図１１に示すよ
うに、１つの施設についてのデータ（１レコード）につ
いて、各項目にデータが存在するか否かデータを記憶す
る管理フィールドを設ける。この例では、管理フィール
ドを８ビットで構成し、１がたっているビットについ
て、対応するデータが存在していることを示す。この例
では、レコード１の管理フィールドは、「１１０１０１
１１」であり、項目１，２，４，６，７，８についてデ
ータが存在する。そこで、項目１，２，４，６，７，８
について、長さ、内容が順に記載される。一方、レコー
ド２では、管理フィールドが「１０１０１０１０」であ
り、項目、１，３，５，７の４つの項目のみのデータが
記載される。さらに、レコード３では、管理フィールド
が「００１０１０００」であり、項目３，５のみのデー
タが記憶される。

【００４８】このようにして、管理フィールドを持ち、
各レコードをその内容にあわせて、可変長とすること
で、データ欠落が多いレコードを含むデータベースにお
いて、記憶領域を効率的に利用することが可能となる。

【００４９】なお、種別コードは、通常２バイトの固定
長であり、長さについてのデータを省略することもでき
る。また、必ず記載が必要であり、その項目についての
管理フィールドを省略することもできる。さらに、管理
フィールドは、各レコードの先頭に設ける必要はなく、
管理フィールドを別のメモリ領域（たとえば、レコード
の定義ファイル）に格納してもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一定のルールで、近接する各メッシュに番号をつけ、地
図データをその番号順に記憶するため、地図上で近接す
るメッシュについてのデータが記憶媒体上で近接して位
置する。地図データベースは一定のエリアについての検
索を行う場合が多く、それらが記憶媒体上で近い位置に
あるため、検索の際における記憶媒体へのアクセスの効
率が上昇する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 メッシュの構成を示す図である。

【図３】 メッシュ番号を説明する図である。

【図４】 メッシュ番号を説明する図である。

【図５】 メッシュの境界を説明する図である。

【図６】 メッシュの統合を説明する図である。

【図７】 統合メッシュの番号を説明する図である。

【図８】 施設検索を説明する図である。

【図９】 検索結果の表示例を示す図である。

【図１０】 検索結果の表示例を示す図である。

【図１１】 レコードの構成を示す図である。

【符号の説明】

１０ ナビゲーションＥＣＵ、１２ 位置検出装置、１
４ 入力装置、１６ディスプレイ、１８ スピーカ、２
０ 地図データベース。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000237592 富士通テン株式会社 兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28号 (71)出願人 000005821 松下電器産業株式会社 大阪府門真市大字門真1006番地 (72)発明者 鈴木 秀伸 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 古池 義征 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 遠山 康博 愛知県岡崎市岡町原山６番地18 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 竹内 博 兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28号 富士通テン株式会社内 (72)発明者 小川 功 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2C032 HB05 HB06 HD16 2F029 AA02 AB01 AB05 AB07 AB09 AC01 AC02 AC04 AC18 5H180 AA01 BB04 FF04 FF05 FF22 FF25 FF27 FF32 FF38 9A001 FF02 FF03 JJ03 JJ11 JZ78

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地図データを複数のメッシュに分割して
   記憶する地図データベースであって、 基準の１つのメッシュを起点として、所定数の近接する
   メッシュについて所定のルールで決定される順番で移動
   して順次番号を割り付け、基準となるメッシュを移動
   し、これを繰り返すことにより、各メッシュに番号を割
   り付け、 この割り付けられた番号に従って、ソートされた地図デ
   ータを記憶することを特徴とする地図データベース。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の地図データベースにお
   いて、 上記所定数のメッシュへの番号の割り付けを終了した場
   合に、この番号の割り付けが終了したメッシュをまとめ
   て、１つの大メッシュとし、 この大メッシュについて、上記所定のルールで決定され
   る順番で移動し、それぞれの大メッシュ内のメッシュに
   ついて、上記所定の順序で隣接するメッシュに順次番号
   を割り付け、 さらに、上記大メッシュを所定数毎にまとめて、さらに
   大きなメッシュを形成し、このさらに大きなメッシュに
   ついて同一のルールに従った順番で移動して、メッシュ
   毎の番号の割り付けを行い、これを繰り返すことによっ
   て地図全体についての番号付けを行うことを特徴とする
   地図データベース。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の地図データベ
   ースにおいて、 上記所定のルールは、起点となるメッシュの上、右、右
   上の順で、Ｎ字型に移動し、４つのメッシュに番号を割
   り付けるものを基準とすることを特徴とする地図データ
   ベース。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１つに記載の地
   図データベースであって、 地図データは、建物を特定する建物ＩＤを含むことを特
   徴とする地図データベース。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１つに記載の地
   図データベースにおいて、 上記メッシュの番号には、メッシュを複数個まとめて、
   まとめられたメッシュのうちの１つの番号を割り付けた
   統合メッシュの番号を含むことを特徴とする地図データ
   ベース。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかの１つの地図デ
   ータベースを利用して、地図情報を検索することを特徴
   とする地図情報検索装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜５のいずれかの１つの地図デ
   ータベースを利用して、経路案内を行うことを特徴とす
   るナビゲーション装置。