JP3413748B2 - 車載用ナビゲーション装置における経路探索方法 - Google Patents
車載用ナビゲーション装置における経路探索方法Info
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Description
ョン装置における経路探索方法に関する。
経路探索を行なうための道路ネットワークデータは、緯
度及び経度によって区切られた領域ごとに分割してCD
−ROM等の記録媒体に格納されている。これ以降の説
明において、この区切られた領域1つを「ユニット」と
呼ぶ。図7はユニットの概念図であり、緯度i,j,k
と経度m,n,oの位置において矩形領域に分割された
各ユニットuと、ユニットu中の道路ネットワークを示
している。
消費を抑えるために、複数の子ユニットをまとめて親の
ユニットが作成されている。親のユニットUは、子のユ
ニットよりも広いエリアを持つが、主要でない道路の情
報は持たない。通常、この親子の関係が3階層あるいは
4階層程度作成される。一番詳細な道路ネットワークを
レベル0、上位の階層に行くに従ってレベル1、2、3
と呼ぶ。図8はユニットの階層構造の概念図であり、例
えば、レベル0のユニットuと、このレベル0の4つの
子ユニットuをまとめたエリアを有するレベル1の1つ
の親ユニットUとが示されている。
なう場合、一般に、出発地及び目的地付近ではレベル0
の詳細な道路ネットワークデータを使用し、中間地点で
は上位のレベルの道路ネットワークデータを使用して経
路探索を行なう。1つのユニットの経路探索データは、
ヘッダ部及びデータ部から構成されているため、記録媒
体からのデータの読み込みはこのユニットを1つの単位
として行なう必要がある。1つのユニットのデータサイ
ズには上限がもうけられており、このサイズを越えるよ
うなユニットは分割され、上限のデータサイズを超えな
いように作成される。
階層構造とメモリの内部領域との概念図を示すように、
車載用ナビゲーション装置において経路探索用として用
意されたメモリの一部に(例えば低位アドレス側に)、
上限サイズのデータ読み込み用のバッファ領域(固定領
域)を1つ設け、この領域に記録媒体から読み込まれた
各レベルのユニットデータを交互に入れ替えて格納して
いた。メモリの残りの領域は経路演算用のワーク領域及
び演算の中間結果を格納する領域となる。出発地、目的
地が極めて近い場合、それぞれが同一のユニット中に位
置することがあるが、通常は出発地と目的地の間に複数
のユニットが存在する。つまり、経路探索も複数のユニ
ットに対して演算を行ない、それぞれの経路をつなぎ合
わせる必要がある。
は緯度及び経度により区切られているので、道路形状に
よっては同一のユニットを複数回読み込まなくてはなら
ず、経路探索に要する時間が長くかかってしまうことが
あった。また、タスクオペレーティングシステム上で実
現した場合に、ハードウェアとのI/O部分である「記
録媒体読み込みタスク」と「経路演算タスク」が並列動
作できず、計算時間を短くすることは不可能であった。
し、経路計算時間を短縮できる車載用ナビゲーション装
置における経路探索方法を提供することにある。
ビゲーション装置における経路探索方法は、任意のサイ
ズのデータを格納する可変サイズの複数のメモリ領域を
有する主記憶メモリを備え、経路計算に使用する道路ネ
ットワークの階層構造からなる複数のユニットのデータ
を、そのユニットのサイズに応じたサイズのメモリ領域
に格納し、経路計算時にそれぞれのユニットデータを読
み出して使用すると共にそのユニットデータに関するメ
モリ領域中であって経路探索においては不要となるデー
タが格納されるべき領域を経路計算ワーク領域に転用す
るものである。
ン装置における経路探索方法は、任意のサイズのデータ
を格納する可変サイズの複数のメモリ領域を有する主記
憶メモリを備え、経路計算に使用する道路ネットワーク
の階層構造からなる複数のユニットのデータを、そのユ
ニットのサイズに応じたサイズのメモリ領域に格納し、
そのユニットデータのサイズの上限値以上の値のための
ビット部分であってユニットデータとして格納可能なビ
ット部分に経路計算に必要な値を書き込み、経路計算時
にそれぞれのユニットデータを読み出して使用するもの
である。
ン装置における経路探索方法は、複数のユニットを主記
憶メモリの連続するメモリ空間のメモリ領域に順次格納
するものである。
に使用する道路ネットワークの階層構造からなる複数の
ユニットを、任意のサイズのデータを格納する可変サイ
ズの複数のメモリ領域を有する主記憶メモリの各階層に
応じたサイズのメモリ領域に格納し、経路計算時にそれ
ぞれのユニットデータを読み出して使用する。経路計算
に使用するユニットデータがすべて主記憶メモリのメモ
リ領域に格納されているので、従来のようなデータの読
み戻しがなく、経路探索のための計算を高速に行なうこ
とができる。
を実施する車載用ナビゲーション装置の一実施例を示す
ブロック図である。図1において、1はマイクロコンピ
ュータ等からなるメインコントローラ、2は自車位置処
理装置、3は地図データベース、4は記憶媒体読取装
置、5は主記憶メモリ、6は入力装置、7は映像処理装
置、8は音声出力装置である。
2a、GPS受信機2b及び自車位置演算装置2cとか
らなり、自律航法センサー2aからの自車関連センサ情
報及びGPS受信機2bからのGPS衛星電波受信によ
る自車の現在地情報に基づいて自車位置演算装置2cで
自車位置を算出する。記憶媒体読取装置4は、CDーR
OM等の地図データベース3から地図データを読み取
り、メインコントローラ1に供給する。
り装置4からの道路ネットワークのユニットデータと、
自車位置処理装置2からの自車の現在地データと、入力
装置6から入力される自車の出発地及び目的地に関する
位置データとに基づいて推奨経路を計算し、得られた推
奨経路データを主記憶メモリ5に記憶させる。また、メ
インコントローラ1は、推奨経路データを主記憶メモリ
5から読み出して映像処理装置7に供給する。映像処理
装置7は、グラフィックコントローラ7a、ビデオRA
M7b及び表示装置7cとからなり、グラフィックコン
トローラ7により、推奨経路データをビデオRAM7b
に記憶させると共に、ビデオRAM7bから読み出した
推奨経路データを表示装置7cに供給し、表示画面に表
示させる。
は次の手順で行われる。道路は地域によりその密度が大
きく変化するため、ユニットのデータサイズは様々な大
きさとなる。実際、上限サイズに近いサイズのユニット
の存在はまれであり、小さいものでは上限サイズの数分
の一のものもある。そこで、本発明の経路探索方法に用
いられる主記憶メモリ5メモリの内部領域と道路ネット
ワークデータの階層構造との一例の概念図を図2に示
す。図2において、主記憶メモリ5のメモリ空間内にそ
れぞれのユニットのサイズ分だけのメモリ領域を割り当
て、記録媒体からの道路ネットワークを展開する。すな
わち、各ユニットデータを格納するメモリ領域は可変サ
イズとされる。複数のユニットが必要とされた場合に
は、メモリ空間内にそれぞれのユニットの展開されたメ
モリ領域を隙間なく並べ、必要な数のユニットのデータ
を同時に保持する。
れ、また同時に複数のユニットを持つため、これらを管
理する目的で管理テーブルを用意する。この管理テーブ
ルは1ユニット読み込むにつれて1つずつ増加するの
で、上限値は定めず連続したアドレス空間の最上位のア
ドレスより下位アドレスに向けて増加するようにn個分
だけ作成する。管理テーブルの持つ情報は、それぞれの
ユニットを識別するための番号、ユニットのデータサイ
ズ、格納されたアドレス等である。使用できるメモリを
最大限に生かすために、計算速度の早いアルゴリズムよ
りも使用メモリの少ないアルゴリズムを用い、メモリ空
間上にはユニットデータ以外の計算用ワーク領域を極力
少なくする。
具体的方法は、例えば、主記憶メモリ5のメモリ領域に
格納されるユニットデータの不要部分に、経路計算に必
要な情報を書き込む方法がある。ユニットデータ構成に
ついて図3に示す道路ネットワークを用いて説明する。
図3では、A,B,C,Dは交差点、AB,B
A,...は道路とすると、Bの交差点のデータより、
BA,BC,BDの3本の道路が出ていることになる。
このうちのBAの道路に関して4種類のデータ、すなわ
ち、a)接続先が交差点Aであること、b)BAの長
さ、c)道路種別(高速道路、一般道等)、d)道路の
特徴を表わすデータが、道路BAが存在するユニットの
データの中に含まれている。これらの4種類のデータの
うちd)のデータは経路探索においては不要なデータな
ので、図2に示した主記憶メモリ5のメモリ配置におい
て、このd)のデータが格納されるべき各ユニットデー
タのメモリ領域を経路計算ワーク領域に転用する。この
転用により、主記憶メモリ5中に経路計算ワーク専用の
メモリ領域は不要となる。
他の方法は、ユニットデータの上限以上の値を用いるこ
とである。ユニットデータサイズの上限により、それぞ
れのデータでも上限として取り得る値が決まっている。
そこで、上限以上の値を用いることにより特別な意味を
持たせることができる。例えば、図4に示すように、ユ
ニットデータの上限として1バイトのメモリ領域を規定
していても取り得る値が127までならば、上位1ビッ
トはユニットデータの変化にかかわらず常に0なので、
このビットに経路計算に必要な値を書き込んでも下位ビ
ットに影響を与えることはない。
におけるユニットデータ読み込み作業のフローチャート
である。まず、ステップS1で、経路計算のために、使
用しているユニットの他のユニットデータの要求がある
と、S2で、要求された当該ユニットが管理テーブルに
存在するか否かを判定し、ノーならばS3に進み、イエ
スならばS9に進む。S3では、管理テーブルにある当
該ユニットの管理情報を読み込み、S4で、当該ユニッ
トのサイズ、格納アドレスを取得する。次いでS5で、
使用しているメモリの最終アドレスを取得し、S6で、
当該ユニットを読み込むサイズ分の空き領域があるか否
かを判定し、イエスならばS7に進み、ノーならばS1
0に進む。
ユニットデータを読み込み、次いでS9に進む。S2の
答がノーの場合かまたはS8に続くS9では、当該ユニ
ットの読み込み後のデータが出力され、経路計算に使用
される。一方、S6の答がノーならばS10に進み、メ
モリ不足によるエラーという情報が出力される。ここ
で、メモリ不足となるのは、ユニットデータの最後と管
理テーブルの最後が重なることを意味する。
られる主記憶メモリ5メモリの内部領域と道路ネットワ
ークデータの階層構造との他の例の概念図であり、オペ
レーティングシステムのメモリ割り当て機能を用いて、
経路計算に必要な複数のユニットデータを連続した空間
とは限らずに割り当てを行なった場合を示している。こ
の場合、管理テーブルは十分な領域を固定エリアとして
獲得し作成する。
れるユニットのデータを全て主記憶メモリに保持するた
め、同一ユニットデータの読み戻しがなく高速に推奨経
路を求めることができる。
リに保持するので、マルチタスクオペーティングシステ
ム上で実現した場合に記録媒体からあるユニットのデー
タを読み込みながら、別のユニットの計算を行なうこと
ができるため、効率よく計算を進められ、結果として高
速に経路計算を行なうことができる。特に、両方向探索
(出発地から目的地へと向かう探索と目的地から出発地
へと向かう探索の両方向を同時に行なう探索)を行なう
場合には、それぞれの方向で使用するユニットは異なる
場合が多いので特に効率が上がる。
ユニットの読み込みサイズを必要最小限のサイズとする
ことができ、ナビゲーション装置の限られた記憶容量の
主記憶メモリでも、探索に必要となる複数のユニットを
同時に保持することができる。
るユニットのデータを全て主記憶メモリに保持するた
め、同一ユニットデータの読み戻しがなく、高速に推奨
経路を求めることができる。
ーション装置の一実施例を示すブロック図である。
リ5メモリの内部領域と道路ネットワークデータの階層
構造との一例の概念図を示す。
トワークの一例を示す。
読み込み作業のフローチャートである。
リ5メモリの内部領域と道路ネットワークデータの階層
構造との他の例の概念図を示す。
モリの内部領域との概念図を示す。
Claims (3)
- 【請求項1】 任意のサイズのデータを格納する可変サ
イズの複数のメモリ領域を有する主記憶メモリを備え、
経路計算に使用する道路ネットワークの階層構造からな
る複数のユニットのデータを、そのユニットのサイズに
応じたサイズのメモリ領域に格納し、経路計算時にそれ
ぞれのユニットデータを読み出して使用すると共にその
ユニットデータに関するメモリ領域中であって経路探索
においては不要となるデータが格納されるべき領域を経
路計算ワーク領域に転用することを特徴とする車載用ナ
ビゲーション装置における経路探索方法。 - 【請求項2】 任意のサイズのデータを格納する可変サ
イズの複数のメモリ領域を有する主記憶メモリを備え、
経路計算に使用する道路ネットワークの階層構造からな
る複数のユニットのデータを、そのユニットのサイズに
応じたサイズのメモリ領域に格納し、そのユニットデー
タのサイズの上限値以上の値のためのビット部分であっ
てユニットデータとして格納可能なビット部分に経路計
算に必要な値を書き込み、経路計算時にそれぞれのユニ
ットデータを読み出して使用することを特徴とする車載
用ナビゲーション装置における経路探索方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の方法において、複数のユ
ニットを主記憶メモリの連続するメモリ空間のメモリ領
域に順次格納することを特徴とする車載用ナビゲーショ
ン装置における経路探索方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP32778796A JP3413748B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 車載用ナビゲーション装置における経路探索方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32778796A JP3413748B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 車載用ナビゲーション装置における経路探索方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10153445A JPH10153445A (ja) | 1998-06-09 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP32778796A Expired - Fee Related JP3413748B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 車載用ナビゲーション装置における経路探索方法 |
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Country | Link |
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---|---|---|---|---|
JP4851726B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2012-01-11 | クラリオン株式会社 | 車載装置 |
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1996
- 1996-11-22 JP JP32778796A patent/JP3413748B2/ja not_active Expired - Fee Related
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