JP4725181B2 - ナビゲーションシステム及びキャッシュ管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、ナビゲーションシステム及びキャッシュ管理方法に関するものである。

従来、ナビゲーション装置においては、例えば、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）によって車両の現在の位置、すなわち、現在地が検出されるとともに、ジャイロセンサによって検出された車両の回転角速度、すなわち、旋回角に基づいて、車両の方位、すなわち、自車方位が検出され、データ記録部から地図データが読み出され、表示部に地図画面が形成され、該地図画面に、現在地を表す自車位置、該自車位置の周辺の地図及び自車方位が表示されるようになっている。したがって、操作者である運転者は、前記地図画面に表示された自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位に従って車両を走行させることができる。

また、運転者が目的地を入力し、探索条件を設定すると、該探索条件に基づいて現在地で表される出発地から目的地までの経路が探索される。そして、探索された経路、すなわち、探索経路は前記地図画面に自車位置と共に表示される。したがって、運転者は表示された探索経路に沿って車両を走行させることができる。

ところで、前記ナビゲーション装置に、ナビゲーション処理部及び前記データ記録部が配設され、ナビゲーション処理部の演算装置としてのＣＰＵは、データ記録部に記録された交通情報を読み出し、該交通情報に基づいて帯状の渋滞帯を形成し、該渋滞帯を地図画面に表示する。

ところが、前記データ記録部において、交通情報は、例えば、ハードディスクに記録されるので、車両の走行に伴って現在地が変化したとき等において次のエリアの交通情報をハードディスクから読み出そうとすると、読出しのための処理時間が長くなり、ＣＰＵに加わる負荷がその分大きくなってしまう。

そこで、前記ＣＰＵは、該ＣＰＵに内蔵されるキャッシュメモリに、所定の量の交通情報をキャッシュデータとして記録し、前記渋滞帯を表示するに当たり、キャッシュメモリからキャッシュデータを読み出すようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

図２は従来のキャッシュメモリの例を示す概念図である。

図において、ＡＲ１はキャッシュ管理領域、ＡＲ２は記録領域であり、該記録領域ＡＲ２に複数のキャッシュ領域ｍｉ（ｉ＝１、２、…、ｘ）が設定され、各キャッシュ領域ｍｉにキャッシュデータが記録される。ｎはキャッシュデータが記録されていない空き領域である。

そして、前記キャッシュ管理領域ＡＲ１には、各キャッシュ領域ｍｉごとに、記録領域ＡＲ２内の位置を表す管理データが記録される。該管理データは、記録領域ＡＲ２の先頭のアドレスを表すキャッシュ先頭アドレス、及び各キャッシュ領域ｍｉのキャッシュ先頭アドレスからのオフセット値から成る。

前記構成のキャッシュメモリにおいて、ＣＰＵは、データ記録部から交通情報を読み出すと、前記記録領域ＡＲ２にキャッシュ領域ｍｉを逐次設定し、設定されたキャッシュ領域ｍｉに交通情報をキャッシュデータとして書き込む。したがって、渋滞帯を表示しようとする場合、キャッシュメモリからキャッシュデータを読み出して渋滞帯に変換し、該渋滞帯を表示することができる。この場合、書込み及び読出しのためにキャッシュメモリが使用されるので、処理時間を短くし、ＣＰＵに加わる負荷を小さくすることができる。

ところで、前記キャッシュデータは可変データであり、例えば、交通情報の場合、エリア内に含まれる道路リンクの数の多寡によって、データ量、すなわち、データサイズが変化するので、データサイズに応じて各キャッシュ領域ｍｉに必要となるメモリ容量、すなわち、キャッシュサイズが異なる。そこで、図に示されるように、各キャッシュ領域ｍｉをそれぞれキャッシュサイズを異ならせて設定するようにしている。
特開２００３−３３０６２３号公報

しかしながら、前記従来のキャッシュメモリにおいては、各キャッシュ領域ｍｉがキャッシュ先頭アドレス側に向けて詰めて設定されるので、キャッシュ領域ｍｉの管理が極めて複雑になってしまう。例えば、時間が経過して所定の交通情報が不要になると、キャッシュ領域ｍｉのうちの所定のキャッシュ領域、例えば、キャッシュ領域ｍ３のキャッシュデータが消去される。そこで、ＣＰＵは、キャッシュ領域ｍｉの再配置を行い、前記キャッシュ領域ｍ３以外のキャッシュ領域ｍ１、ｍ２、ｍ４、…、ｍｘをキャッシュ先頭アドレス側に向けて詰める。したがって、ＣＰＵに加わる負荷が大きくなってしまう。

また、キャッシュ領域ｍｉの再配置が行われるたびに、相当数のキャッシュ領域のアドレスが変更されるので、キャッシュデータを書き込んだり、読み出したりする際に、アドレスを特定するのが困難になり、書込み及び読出しに必要な時間が長くなってしまう。

そこで、前記キャッシュデータのうちの想定される最大のデータサイズを有するキャッシュデータを記録することができるように、キャッシュサイズを一律に設定することが考えられる。

図３は従来のキャッシュメモリの他の例を示す概念図である。

図において、ＡＲ１はキャッシュ管理領域、ＡＲ３は記録領域であり、該記録領域ＡＲ３に複数のキャッシュ領域ｋｊ（ｊ＝１、２、…、ｙ）があらかじめ設定され、各キャッシュ領域ｋｊにキャッシュデータが記録される。この場合、各キャッシュ領域ｋｊは、同じキャッシュサイズで設定される。

そして、前記キャッシュ管理領域ＡＲ１には、各キャッシュ領域ｋｊごとに、記録領域ＡＲ３内の位置を表す管理データが記録される。該管理データは、記録領域ＡＲ３の先頭のアドレスを表すキャッシュ先頭アドレス、及び各キャッシュ領域ｋｊのキャッシュ先頭アドレスからのオフセット値から成る。

前記構成のキャッシュメモリにおいて、ＣＰＵは、所定のエリアの交通情報を読み出すたびに、記録領域ＡＲ３にあらかじめ設定されたキャッシュ領域ｋｊに交通情報をキャッシュデータとして書き込む。

この場合、各キャッシュ領域ｋｊをキャッシュ先頭アドレス側に向けて詰めて設定されないので、キャッシュ領域ｋｊの管理が容易になる。例えば、時間が経過して所定の交通情報が不要になって、キャッシュ領域ｋｊのうちの所定のキャッシュ領域、例えば、キャッシュ領域ｋ３のキャッシュデータが消去されても、キャッシュ領域ｋｊの再配置が行われることなく、キャッシュ領域ｋ３は空き領域にされる。したがって、ＣＰＵに加わる負荷を小さくすることができる。

また、キャッシュ領域ｋｊの再配置が行われないので、アドレスを変更する必要がない。したがって、必要なキャッシュデータを書き込んだり、読み出したりする際に、アドレスを特定するのが容易になり、書込み及び読出しに必要な時間を短くすることができる。

ところが、前記構成のキャッシュメモリにおいては、各キャッシュ領域ｋｊのキャッシュサイズが大きくされるので、キャッシュ領域ｋｊの数が少なくなり、キャッシュメモリの利便性が低下してしまう。また、各キャッシュデータは、データサイズが小さい場合でも、所定のキャッシュ領域ｋｊに記録されるので、キャッシュメモリの利用効率が低くなってしまう。

本発明は、前記従来のキャッシュメモリの問題点を解決して、演算装置に加わる負荷を小さくすることができ、キャッシュデータの書込み及び読出しに必要な時間を短くすることができ、キャッシュメモリの利便性を向上させ、利用効率を高くすることができるナビゲーションシステム及びキャッシュ管理方法を提供することを目的とする。

そのために、本発明のナビゲーションシステムにおいては、キャッシュサイズの大小によって類型化された複数の区画領域に区画され、各区画領域に複数のキャッシュ領域が設定された記録領域、及び管理データを記録するための複数の管理領域が設定されたキャッシュ管理領域を備えるキャッシュメモリと、交通情報における道路リンクの数を判定する属性判定処理手段と、該属性判定処理手段による道路リンクの数の判定結果に基づいて、前記複数の管理領域のうちの所定の管理領域を該当管理領域であると判定する管理領域判定処理手段と、前記該当管理領域に対応する区画領域における所定のキャッシュ領域に前記交通情報をキャッシュデータとして書き込むデータ書込処理手段とを有する。
そして、前記各区画領域は、前記キャッシュメモリ内において固定された位置に設定される。
また、前記各キャッシュ領域は、前記区画領域内において固定された位置に設定される。

本発明によれば、キャッシュメモリがキャッシュサイズの大小によって類型化された複数の区画領域に区画されるので、所定の区画領域に記録された交通情報が消去されても、区画領域の再配置を行う必要がない。したがって、演算装置に加わる負荷を小さくすることができる。

また、区画領域の再配置が行われないので、アドレスを変更する必要がない。したがって、必要な交通情報を書き込んだり、読み出したりする際に、アドレスを特定するのが容易になり、書込み及び読出しに必要な時間を短くすることができる。

そして、記録領域がキャッシュサイズの大小によって類型化された複数の区画領域に区画されるので、キャッシュ領域の数を多くすることができ、キャッシュメモリの利便性を向上させることができる。

また、交通情報は、道路リンクの数に応じて各区画領域のうちの適正な区画領域に記録されるので、キャッシュメモリの利用効率を高くすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態におけるナビゲーションシステムを示すブロック図である。

図において、１４は情報端末、例えば、車両に搭載された車載装置としてのナビゲーション装置、４３はネットワーク、５１は情報提供者としての情報センタであり、前記ナビゲーション装置１４、ネットワーク４３、情報センタ５１等によってナビゲーションシステムが構成される。

前記ナビゲーション装置１４は、現在地を検出する現在地検出部としてのＧＰＳセンサ１５、地図データのほかに各種の情報が記録された情報記録部としてのデータ記録部１６、入力された情報に基づいて、ナビゲーション処理等の各種の演算処理を行うナビゲーション処理部１７、自車方位を検出する方位検出部としての方位センサ１８、操作者である運転者が操作することによって所定の入力を行うための第１の入力部としての操作部３４、図示されない画面に表示された画像によって各種の表示を行い、運転者に通知するための第１の出力部としての表示部３５、音声によって所定の入力を行うための第２の入力部としての音声入力部３６、音声によって各種の表示を行い、運転者に通知するための第２の出力部としての音声出力部３７、及び通信端末として機能する送受信部としての通信部３８を備え、前記ナビゲーション処理部１７に、ＧＰＳセンサ１５、データ記録部１６、方位センサ１８、操作部３４、表示部３５、音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８が接続される。また、前記ナビゲーション処理部１７には、車速を検出する車速検出部としての車速センサ４１が接続される。

前記ＧＰＳセンサ１５は、人工衛星によって発生させられた電波を受信することによって地球上における現在地を検出し、併せて時刻を検出する。本実施の形態においては、現在地検出部としてＧＰＳセンサ１５が使用されるようになっているが、該ＧＰＳセンサ１５に代えて図示されない距離センサ、ステアリングセンサ、高度計等を単独で、又は組み合わせて使用することもできる。また、前記方位センサ１８としてジャイロセンサ、地磁気センサ等を使用することができる。

前記データ記録部１６は、地図データファイルから成る地図データベースを備え、該地図データベースに地図データが記録される。該地図データには、交差点に関する交差点データ、ノードに関するノードデータ、道路リンクに関する道路データ、探索用に加工された探索データ、施設に関する施設データ等が含まれる。また、前記データ記録部１６には、所定の情報を音声出力部３７によって出力するためのデータも記録される。

さらに、前記データ記録部１６には、統計データファイルから成る統計データベース、走行履歴データファイルから成る走行履歴データベース等が形成され、前記統計データファイルに統計データが、前記走行履歴データファイルに走行履歴データが、いずれも実績データとして記録される。

前記統計データは、過去に提供された交通情報の実績、すなわち、履歴を表す履歴情報であり、情報提供者としてのＶＩＣＳ（登録商標：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）センタ等の図示されない道路交通情報センタ等によって過去に提供された交通情報、国土交通省によって提供された道路交通センサスによる交通量を表すデータ（以下「道路交通センサス情報」という。）及び道路時刻表情報、並びに情報センタ５１が複数の車両（自車又は他車）から収集した走行履歴データであるプローブデータを単独で、又は組み合わせて使用し、必要に応じて、加工し、統計処理を施すことによって作成される。なお、前記統計データにおいて、前記履歴情報に、渋滞状況を予測する渋滞予測情報等を加えることもできる。その場合、前記統計データを作成するに当たり、履歴情報に、日時、曜日、天候、各種イベント、季節、施設の情報（デパート、スーパーマーケット等の大型の施設の有無）等の詳細な条件が加えられる。

前記統計データのデータ項目には、過去に車両が走行した経路、すなわち、各走行経路を構成する各道路リンクについてのリンク番号データ（ＩＤ）、走行方向を表す方向フラグ、情報の種類を表す情報種別、所定のタイミングごとの渋滞度、前記各道路リンクを走行したときの、所定のタイミングごとの所要時間を表すリンク所要時間、該リンク所要時間の各曜日ごとの平均的なデータ（例えば、曜日平均データ）等から成る。

また、走行履歴データは、車両の走行の実績、すなわち、走行経路における走行実績を表すデータ（走行データ）に基づいて算出され、蓄積される。そして、前記走行履歴データのデータ項目は、各道路リンクを走行したときの、所定のタイミングごとのリンク所要時間、各道路リンクを走行したときの、所定のタイミングごとの渋滞度等から成る。

なお、本実施の形態において、渋滞度は、渋滞の度合いを表し、渋滞、混雑及び非渋滞の別で表される。

前記データ記録部１６は、前記各種のデータを記録するために、ハードディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、光ディスク等の図示されないディスクを備えるほかに、各種のデータを読み出したり、書き込んだりするための読出・書込ヘッド等の図示されないヘッドを備える。前記データ記録部１６にメモリカード等を使用することができる。

また、前記ナビゲーション処理部１７は、ナビゲーション装置１４の全体の制御を行う制御装置としての、かつ、演算装置としてのＣＰＵ３１、該ＣＰＵ３１が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ３２、制御用のプログラムのほか、目的地までの経路の探索、探索経路の案内、すなわち、経路案内等を行うための各種のプログラムが記録されたＲＯＭ３３、各種のデータ、プログラム等を記録するために使用される図示されないフラッシュメモリを備える。

本実施の形態においては、前記ＲＯＭ３３に各種のプログラムを記録し、前記データ記録部１６に各種のデータを記録することができるが、プログラム、データ等をディスクに記録することもできる。この場合、ディスクから前記プログラム、データ等を読み出してフラッシュメモリに書き込むことができる。したがって、ディスクを交換することによって前記プログラム、データ等を更新することができる。また、ナビゲーション装置１４が車両に搭載された図示されない自動変速機の制御を行うための自動変速機制御装置と接続されている場合には、該自動変速機制御装置の制御用のプログラム、データ等も前記ディスクに記録することができる。さらに、通信部３８を介して前記プログラム、データ等を受信し、ナビゲーション処理部１７のフラッシュメモリに書き込むこともできる。

前記操作部３４は、運転者が操作することによって、走行開始時の現在地を修正したり、出発地及び目的地を入力したり、通過点を入力したり、通信部３８を作動させたりするためのものであり、前記操作部３４として、表示部３５とは独立に配設されたキーボード、マウス等を使用することができる。また、前記操作部３４として、前記表示部３５に形成された画面に画像で表示された各種のキー、スイッチ、ボタン等の画像操作部をタッチ又はクリックすることによって、所定の入力操作を行うことができるようにしたタッチパネルを使用することができる。

前記表示部３５としてはディスプレイが使用される。そして、表示部３５に形成された各種の画面に、現在地を表す自車位置、地図、探索経路、該探索経路に沿った案内情報、交通情報等を表示したり、探索経路における次の交差点までの距離、次の交差点における進行方向を表示したりすることができるだけでなく、前記画像操作部、操作部３４、音声入力部３６等の操作案内、操作メニュー、キーの案内を表示したり、ラジオ放送の番組等を表示したりすることができる。

また、音声入力部３６は、図示されないマイクロホン等によって構成され、音声によって必要な情報を入力することができる。さらに、音声出力部３７は、図示されない音声合成装置及びスピーカを備え、音声出力部３７から、前記探索経路、案内情報、交通情報等が、例えば、音声合成装置によって合成された音声で出力される。

前記通信部３８は、前記道路交通情報センタから送信された現況の交通情報、一般情報等の各種の情報を、道路に沿って配設された電波ビーコン装置、光ビーコン装置等を介して電波ビーコン、光ビーコン等として受信するためのビーコンレシーバ、ラジオ局を介してラジオ放送、例えば、ＦＭ多重放送を受信するためのラジオ受信機等を備える。なお、前記交通情報には、渋滞情報、規制情報、駐車場情報、交通事故情報、サービスエリアの混雑状況情報等が含まれ、一般情報には、ニュース、天気予報等が含まれる。また、前記ビーコンレシーバ及びＦＭ受信機は、ユニット化されてＶＩＣＳレシーバとして配設されるようになっているが、別々に配設することもできる。

また、前記交通情報は、情報の種別を表す情報種別、所定の領域から成るメッシュを特定するためのメッシュ番号、二つの地点（例えば、交差点）間を連結する道路リンクを特定し、かつ、上り／下りの別を表すリンク番号、該リンク番号に対応させて提供される情報の内容を表すリンク情報を含み、例えば、交通情報が渋滞情報である場合、前記リンク情報は、前記道路リンクの始点から渋滞の先頭までの距離を表す渋滞先頭位置、渋滞度、前記渋滞の先頭から渋滞の末尾までの渋滞区間の距離を表す渋滞長、道路リンクを走行するのに必要な時間を表すリンク所要時間等から成る。

そして、通信部３８は、前記情報センタ５１から交通情報、一般情報等の各種の情報を受信することもできる。そのために、前記情報センタ５１は、サーバ５３、該サーバ５３に接続された通信部５７及び情報記録部としてのデータベース（ＤＢ）５８等を備え、前記サーバ５３は、制御装置としての、かつ、演算装置としてのＣＰＵ５４、ＲＡＭ５５、ＲＯＭ５６等を備える。また、前記データベース５８に、前記データ記録部１６に記録された各種のデータと同様のデータ、例えば、前記地図データ、統計データ、走行履歴データ等が記録される。さらに、情報センタ５１は、複数の車両（自車又は他車）から収集した走行履歴データをリアルタイムに提供することができる。

本実施の形態においては、前記データ記録部１６に、前記地図データベース、統計データベース、走行履歴データベース等が配設されるようになっているが、情報センタ５１において、前記地図データベース、統計データベース、走行履歴データベース等を配設することもできる。

なお、前記ナビゲーションシステム、ナビゲーション処理部１７、ＣＰＵ３１、５４、サーバ５３等は、各種のプログラム、データ等に基づいてコンピュータとして機能する。また、データ記録部１６、ＲＡＭ３２、５５、ＲＯＭ３３、５６、データベース５８、フラッシュメモリ等によって記録媒体が構成される。そして、演算装置として、ＣＰＵ３１、５４に代えてＭＰＵ等を使用することもできる。

次に、前記構成のナビゲーションシステムを経路案内システムとして使用したときの基本動作について説明する。

まず、運転者によって操作部３４が操作され、ナビゲーション装置１４が起動されると、ＣＰＵ３１の図示されないナビ初期化処理手段は、ナビ初期化処理を行い、ＧＰＳセンサ１５によって検出された現在地、方位センサ１８によって検出された自車方位等を読み込むとともに、各種のデータを初期化する。なお、前記ＣＰＵ３１の図示されないマッチング処理手段は、マッチング処理を行い、読み込まれた現在地の軌跡、及び現在地の周辺の道路を構成する各道路リンクの形状、配列等に基づいて、現在地がいずれの道路リンク上に位置するかの判定を行うことによって、現在地を特定する。

続いて、ＣＰＵ３１の図示されない基本情報取得処理手段は、基本情報取得処理を行い、前記地図データを、データ記録部１６から読み出して取得するか、又は通信部３８を介して情報センタ５１等から受信して取得する。なお、地図データを情報センタ５１から取得する場合、前記基本情報取得処理手段は、受信した地図データをフラッシュメモリにダウンロードする。また、地図データを通信部３８を介して取得する際にプログラムを併せて取得することもできる。

そして、前記ＣＰＵ３１の図示されない表示処理手段は、表示処理を行い、前記表示部３５に各種の画面を形成する。例えば、表示処理手段の地図表示処理手段は、地図表示処理を行い、表示部３５に地図画面を形成し、該地図画面に自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位を表示する。したがって、運転者は、前記自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位に従って車両を走行させることができる。

また、運転者が操作部３４を操作して目的地を入力すると、ＣＰＵ３１の図示されない目的地設定処理手段は、目的地設定処理を行い、目的地を設定する。なお、必要に応じて出発地を入力し、設定することもできる。また、あらかじめ所定の地点を登録しておき、登録された地点を目的地として設定することができる。続いて、運転者が操作部３４を操作して探索条件を入力すると、ＣＰＵ３１の図示されない探索条件設定処理手段は、探索条件設定処理を行い、探索条件を設定する。

このようにして、目的地及び探索条件が設定されると、ＣＰＵ３１の図示されない経路探索処理手段は、経路探索処理を行い、前記現在地、目的地、探索条件等を読み込むとともに、データ記録部１６から探索データ等を読み出し、現在地、目的地及び探索データに基づいて、現在地で表される出発地から目的地までの経路を前記探索条件で探索し、探索経路を表す経路データを出力する。この場合、各道路リンクごとに付与されたリンクコストの合計が最も小さい経路が探索経路とされる。

続いて、前記ＣＰＵ３１の図示されない案内処理手段は、案内処理を行い、経路案内を行う。そのために、前記案内処理手段の経路表示処理手段は、経路表示処理を行い、前記経路データを読み込み、該経路データに従って前記地図画面に探索経路を表示する。この場合、必要に応じて、前記案内処理手段の音声出力処理手段は、音声出力処理を行い、音声出力部３７から探索経路を音声で出力して経路案内を行う。

なお、情報センタ５１において経路探索処理を行うことができる。その場合、ＣＰＵ３１は現在地、目的地、探索条件等を情報センタ５１に送信する。該情報センタ５１は、現在地、目的地、探索条件等を受信すると、ＣＰＵ５４の図示されない経路探索処理手段は、ＣＰＵ３１と同様の経路探索処理を行い、データベース５８から探索データ等を読み出し、現在地、目的地及び探索データに基づいて、出発地から目的地までの経路を前記探索条件で探索し、探索経路を表す経路データを出力する。続いて、ＣＰＵ５４の図示されない送信処理手段は、送信処理を行い、前記経路データをナビゲーション装置１４に送信する。したがって、ナビゲーション装置１４において、前記基本情報取得処理手段が情報センタ５１からの経路データを受信すると、前記案内処理手段は、前述されたような経路案内を行う。

また、前記表示処理手段は、データ記録部１６から前記統計データ及び履歴データを読み出したり、通信部３８を介して交通情報を受信したりすると、交通情報を交通状況指標としての渋滞帯に変換し、該渋滞帯を前記地図画面上の道路に沿って表示する。この場合、前記渋滞帯は、渋滞の始点から終点まで延在させて表示され、かつ、渋滞の度合いに応じて渋滞帯の色が、赤、橙（だいだい）、緑等に変更される。このようにして、運転者は、車両を走行させる予定の経路、探索経路等における道路の渋滞状況を知ることができる。

ところで、前記データ記録部１６において、統計データ及び履歴データは、例えば、ディスクに記録されている。したがって、前記統計データ及び履歴データの交通情報を渋滞帯に変換して地図画面に表示しようとすると、前記表示処理手段は、前記ディスクから交通情報を読み出して渋滞帯に変換し、該渋滞帯を地図画面に表示する。

ところが、車両の走行に伴って現在地が変化したとき等において次の交通情報を同様にディスクから読み出そうとすると、読出しのための処理時間が長くなり、ＣＰＵ３１に加わる負荷がその分大きくなってしまう。

一方、現況の交通情報を取得して渋滞帯に変換して地図画面に表示しようとすると、ＣＰＵ３１の図示されない記録処理手段は、記録処理を行い、取得した交通情報を、例えば、前記ディスクに記録し、前記表示処理手段は、ディスクから交通情報を読み出して渋滞帯に変換し、該渋滞帯を地図画面に表示する。

この場合、車両の走行に伴って現在地が変化したとき等において次の交通情報を同様にディスクから読み出そうとすると、読出しのための処理時間が長くなり、ＣＰＵ３１に加わる負荷がその分大きくなってしまう。また、時間が経過するのに伴って、実際の道路における渋滞状況が変化し、交通情報が変化すると、新しい交通情報をディスクから読み出す必要が生じ、読出しのための処理時間が一層長くなり、ＣＰＵ３１に加わる負荷が一層大きくなってしまう。

そこで、メモリとして、ナビゲーション処理部１７が有するキャッシュメモリを使用し、該キャッシュメモリに、ディスクから読み出した交通情報をキャッシュデータとして記録するようにしている。なお、前記キャッシュメモリは、複数のバッファによって構成され、ＣＰＵ３１に内蔵されたものを使用することができるだけでなく、ＣＰＵ３１に接続れたものを使用することができる。また、キャッシュメモリとしてＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等が使用される。

図４は本発明の実施の形態におけるキャッシュメモリの例を示す概念図、図５は本発明の実施の形態におけるキャッシュメモリの詳細を示す図である。

図において、ＡＲ１はキャッシュ管理領域、ＡＲ４は記録領域であり、該記録領域ＡＲ４はキャッシュデータの属性であるデータサイズの大小によって類型化された複数の区画領域に区画され、本実施の形態においては、データサイズが大きく、１０００〜１０１〔バイト〕の範囲内のキャッシュデータを記録するための第１の区画領域である大キャッシュ領域ＡＲ５、データサイズが次に大きく、１００〜１１〔バイト〕の範囲内のキャッシュデータを記録するための第２の区画領域である中キャッシュ領域ＡＲ６、及びデータサイズが小さく、１０〜１〔バイト〕の範囲内のキャッシュデータを記録するための第３の区画領域である小キャッシュ領域ＡＲ７から成る。前記大キャッシュ領域ＡＲ５、中キャッシュ領域ＡＲ６及び小キャッシュ領域ＡＲ７は、キャッシュメモリ内において所定の位置に固定されていて、変更されることはない。

そして、前記大キャッシュ領域ＡＲ５にキャッシュ領域ｐａ（ａ＝１、２、…、ｕ）が設定され、各キャッシュ領域ｐａに１０００〜１０１〔バイト〕の範囲内のキャッシュデータが記録され、前記中キャッシュ領域ＡＲ６にキャッシュ領域ｑｂ（ｂ＝１、２、…、ｖ）が設定され、各キャッシュ領域ｑｂに１００〜１１〔バイト〕の範囲内のキャッシュデータが記録され、前記小キャッシュ領域ＡＲ７にキャッシュ領域ｒｃ（ｃ＝１、２、…、ｗ）が設定され、各キャッシュ領域ｒｃに１０〜１〔バイト〕の範囲内のキャッシュデータが記録される。なお、この場合、キャッシュデータは、地図データを区分するエリア、例えば、メッシュ、パーセル等ごとに記録される。

そして、各キャッシュ領域ｐａ、ｑｂ、ｒｃに最大のデータサイズを有するキャッシュデータを記録することができるように、各キャッシュ領域ｐａのキャッシュサイズは１０００〔バイト〕に、各キャッシュ領域ｑｂのキャッシュサイズは１００〔バイト〕に、各キャッシュ領域ｒｃのキャッシュサイズは１０〔バイト〕に設定される。

そして、前記キャッシュ管理領域ＡＲ１には、前記大キャッシュ領域ＡＲ５に対応させて第１の管理領域としての大ブロック管理領域ＡＲ１１が、中キャッシュ領域ＡＲ６に対応させて第２の管理領域としての中ブロック管理領域ＡＲ１２が、小キャッシュ領域ＡＲ７に対応させて第３の管理領域としての小ブロック管理領域ＡＲ１３が設定される。そして、前記大ブロック管理領域ＡＲ１１に各キャッシュ領域ｐａごとに、大キャッシュ領域ＡＲ５内の位置を表す管理データｄａｉ（ｉ＝１、２、…、ｕ）が記録され、中ブロック管理領域ＡＲ１２に各キャッシュ領域ｑｂごとに、中キャッシュ領域ＡＲ６内の位置を表す管理データｄｂｉ（ｉ＝１、２、…、ｖ）が記録され、小ブロック管理領域ＡＲ１３に各キャッシュ領域ｒｃごとに、小キャッシュ領域ＡＲ７の位置を表す管理データｄｃｉ（ｉ＝１、２、…、ｗ）が記録される。

該各管理データｄａｉ、ｄｂｉ、ｄｃｉは、記録領域ＡＲ４の先頭のアドレスを表すキャッシュ先頭アドレス、及び各キャッシュ領域ｐａ、ｑｂ、ｒｃのキャッシュ先頭アドレスからのオフセット値から成る。本実施の形態においては、管理データｄａｉ、ｄｂｉ、ｄｃｉとして、前記キャッシュ先頭アドレス及びキャッシュ先頭アドレスからのオフセット値が使用されるようになっているが、キャッシュ先頭アドレスに代えて、各大キャッシュ領域ＡＲ５、中キャッシュ領域ＡＲ６及び小キャッシュ領域ＡＲ７の先頭のアドレスを表す区画領域先頭アドレス、及び各キャッシュ領域ｐａ、ｑｂ、ｒｃの区画領域先頭アドレスからのオフセット値を使用することができる。

次に、前記構成のキャッシュメモリを管理するためのキャッシュ管理方法について説明する。

図６は本発明の実施の形態におけるキャッシュメモリ設定処理手段の動作を示すフローチャートである。

ＣＰＵ３１（図１）の図示されないキャッシュメモリ設定処理手段は、キャッシュメモリ設定処理を行い、キャッシュメモリの設定を行う。そのために、前記キャッシュメモリ設定処理手段のキャッシュ管理領域設定処理手段は、キャッシュ管理領域設定処理を行い、キャッシュメモリにキャッシュ管理領域ＡＲ１（図４）を設定し、続いて、キャッシュメモリ設定処理手段の記録領域設定処理手段は、記録領域処理を行い、記録領域ＡＲ４を設定し、該記録領域ＡＲ４を大キャッシュ領域ＡＲ５、中キャッシュ領域ＡＲ６及び小キャッシュ領域ＡＲ７に区画する。

続いて、前記キャッシュメモリ設定処理手段のキャッシュ先頭アドレス設定処理手段は、キャッシュ先頭アドレス設定処理を行い、記録領域ＡＲ４のキャッシュ先頭アドレスを設定する。そして、前記キャッシュ管理領域設定処理手段は、前記キャッシュ管理領域ＡＲ１に、前記大キャッシュ領域ＡＲ５、中キャッシュ領域ＡＲ６及び小キャッシュ領域ＡＲ７に対応させて大ブロック管理領域ＡＲ１１、中ブロック管理領域ＡＲ１２及び小ブロック管理領域ＡＲ１３を設定する。

このようにして、キャッシュメモリの固定された位置に大キャッシュ領域ＡＲ５、中キャッシュ領域ＡＲ６及び小キャッシュ領域ＡＲ７が設定され、該大キャッシュ領域ＡＲ５、中キャッシュ領域ＡＲ６及び小キャッシュ領域ＡＲ７にそれぞれ各キャッシュ領域ｐａ、ｑｂ、ｒｃが設定されるとともに、前記キャッシュ管理領域ＡＲ１に各キャッシュ領域ｐａ、ｑｂ、ｒｃの位置を管理するための管理データｄａｉ、ｄｂｉ、ｄｃｉが記録される。なお、各キャッシュ領域ｐａ、ｑｂ、ｒｃのオフセット値は、各キャッシュ領域ｐａ、ｑｂ、ｒｃのキャッシュサイズに基づいて算出し、記録することができる。

このように、本実施の形態において、大キャッシュ領域ＡＲ５、中キャッシュ領域ＡＲ６及び小キャッシュ領域ＡＲ７は記録領域ＡＲ４において固定された位置に設定され、各キャッシュ領域ｐａ、ｑｂ、ｒｃは、大キャッシュ領域ＡＲ５、中キャッシュ領域ＡＲ６及び小キャッシュ領域ＡＲ７において、固定された位置に設定されるので、記録領域ＡＲ４のキャッシュ先頭アドレス側に向けて詰めて設定する必要がなく、キャッシュ領域ｐａ、ｑｂ、ｒｃの管理が容易になる。したがって、例えば、車両が移動したり、時間が経過したりして所定の交通情報が不要になって、各キャッシュ領域ｐａ、ｑｂ、ｒｃのうちの所定のキャッシュ領域のキャッシュデータが消去されても、前記所定のキャッシュ領域は空き領域にされるので、キャッシュ領域ｐａ、ｑｂ、ｒｃの再配置を行う必要がない。その結果、ＣＰＵ３１に加わる負荷を小さくすることができる。

また、キャッシュ領域ｐａ、ｑｂ、ｒｃの再配置が行われないので、キャッシュ領域ｐａ、ｑｂ、ｒｃの各位置を表すためのアドレスを変更する必要がない。したがって、必要なキャッシュデータを書き込んだり、読み出したりする際に、アドレスを特定するのが容易になり、書込み及び読出しに必要な時間を短くすることができる。

また、記録領域ＡＲ４がキャッシュサイズの異なる大キャッシュ領域ＡＲ５、中キャッシュ領域ＡＲ６及び小キャッシュ領域ＡＲ７に区画されるので、キャッシュ領域ｐａ、ｑｂ、ｒｃの数を多くすることができ、キャッシュメモリの利便性を向上させることができる。

そして、キャッシュデータは、データサイズによって大キャッシュ領域ＡＲ５、中キャッシュ領域ＡＲ６及び小キャッシュ領域ＡＲ７のうちの適正なキャッシュ領域に記録されるので、キャッシュメモリの利用効率を高くすることができる。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ キャッシュ管理領域ＡＲ１を確保する。
ステップＳ２ 記録領域ＡＲ４を設定する。
ステップＳ３ キャッシュ先頭アドレスを設定し、処理を終了する。

次に、データ記録部１６の、例えば、ディスクからキャッシュデータを読み出し、各キャッシュ領域ｐａ、ｑｂ、ｒｃに記録する際の前記記録処理手段の動作について説明する。

図７は本発明の実施の形態における記録処理手段の動作を示すフローチャート、図８は本発明の実施の形態におけるキャッシュ管理領域判定マップを示す図である。

まず、前記記録処理手段は、ディスク内のキャッシュデータが記録された領域のオフセット値、及びキャッシュデータのデータサイズを読み込み、前記オフセット値に基づいて、ディスクからキャッシュデータを読み出す。次に、前記記録処理手段の属性判定処理手段は、属性判定処理を行い、キャッシュデータのデータサイズを判定し、図８のキャッシュ管理領域判定マップを参照し、前記データサイズが、大キャッシュ領域ＡＲ５（図４）の範囲内であるかどうか、中キャッシュ領域ＡＲ６の範囲内であるかどうか、小キャッシュ領域ＡＲ７の範囲内であるかどうかを判断する。

そして、前記記録処理手段の管理領域判定処理手段は、管理領域判定処理を行い、前記属性判定処理による判定結果に基づいて、所定の管理領域を該当する管理領域を表す該当管理領域であると判定する。すなわち、前記管理領域判定処理手段は、大キャッシュ領域ＡＲ５の範囲内である場合、大ブロック管理領域ＡＲ１１（図５）を該当ブロック管理領域であると判定し、中キャッシュ領域ＡＲ６の範囲内である場合、中ブロック管理領域ＡＲ１２を該当ブロック管理領域であると判定し、小キャッシュ領域ＡＲ７の範囲内である場合、小ブロック管理領域ＡＲ１３を該当ブロック管理領域であると判定する。

続いて、前記記録処理手段のオフセット値判定処理手段は、オフセット値判定処理を行い、キャッシュデータを所定のキャッシュ領域に記録するに当たり、該所定のキャッシュ領域のアドレスに基づいてオフセット値を算出し、前記該当ブロック管理領域においてオフセット値を検索し、同じオフセット値がある場合、前記記録処理手段の管理データ変更処理手段は、管理データ変更処理を行い、前記オフセット値の管理データを探し、管理データを該当ブロック管理領域の先頭に移動させる。また、同じオフセット値がない場合、前記管理データ変更処理手段は、該当ブロック管理領域における最後の管理データのキャッシュ先頭アドレスを取得するとともに、最後の管理データのオフセット値として前記オフセット値を設定した後、前記管理データを該当ブロック管理領域の先頭に移動させる。

続いて、前記記録処理手段のデータ書込処理手段は、データ書込処理を行い、前記移動させられた管理データに対応するキャッシュ領域にキャッシュデータを書き込む。このようにして、キャッシュデータの属性の判定結果に基づいて、大キャッシュ領域ＡＲ５、中キャッシュ領域ＡＲ６及び小キャッシュ領域ＡＲ７のうちの選択されたキャッシュ領域にキャッシュデータを書き込むことができる。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１ オフセット値及びデータサイズを読み込み、キャッシュデータを読み出す。
ステップＳ１２ データサイズを判定する。
ステップＳ１３ 大キャッシュ領域ＡＲ５の範囲内であるかどうかを判断する。大キャッシュ領域ＡＲ５の範囲内である場合はステップＳ１４に、大キャッシュ領域ＡＲ５の範囲内でない場合はステップＳ１５に進む。
ステップＳ１４ 大ブロック管理領域ＡＲ１１を該当ブロック管理領域とする。
ステップＳ１５ 中キャッシュ領域ＡＲ６の範囲内であるかどうかを判断する。中キャッシュ領域ＡＲ６の範囲内である場合はステップＳ１６に、中キャッシュ領域ＡＲ６の範囲内でない場合はステップＳ１７に進む。
ステップＳ１６ 中ブロック管理領域ＡＲ１２を該当ブロック管理領域とする。
ステップＳ１７ 小キャッシュ領域ＡＲ７の範囲内であるかどうかを判断する。小キャッシュ領域ＡＲ７の範囲内である場合はステップＳ１８に、小キャッシュ領域ＡＲ７の範囲内でない場合は処理を終了する。
ステップＳ１８ 小ブロック管理領域ＡＲ１３を該当ブロック管理領域とする。
ステップＳ１９ オフセット値を検索する。
ステップＳ２０ 同じオフセット値があるかどうかを判断する。同じオフセット値がある場合はステップＳ２１に、同じオフセット値でない場合はステップＳ２２に進む。
ステップＳ２１ 管理データを探す。
ステップＳ２２ 最後の管理データのキャッシュ先頭アドレスを取得する。
ステップＳ２３ 最後の管理データのオフセット値を設定する。
ステップＳ２４ 管理データを先頭に移動させる。
ステップＳ２５ キャッシュ領域にキャッシュデータを書き込み、処理を終了する。

本実施の形態において、キャッシュデータは、データサイズによって大キャッシュ領域ＡＲ５、中キャッシュ領域ＡＲ６及び小キャッシュ領域ＡＲ７のうちの適正なキャッシュ領域に記録されるようになっているが、他の実施の形態においては、キャッシュデータを、キャッシュデータの属性を表す交通情報の道路リンクの数の大小によって、大キャッシュ領域ＡＲ５、中キャッシュ領域ＡＲ６及び小キャッシュ領域ＡＲ７のうちの適正なキャッシュ領域に記録することができる。すなわち、キャッシュデータに含まれる道路リンクの数が大きい場合に、大キャッシュ領域ＡＲ５のキャッシュ領域ｐａに、キャッシュデータに含まれる道路リンクの数が次に大きい場合に、中キャッシュ領域ＡＲ６のキャッシュ領域ｑｂに、キャッシュデータに含まれる道路リンクの数が小さい場合に、小キャッシュ領域ＡＲ６のキャッシュ領域ｒｃにキャッシュデータが記録される。

そのために、前記記録処理手段の属性判定処理手段は、属性判定処理を行い、キャッシュデータの道路リンクの数を判定し、前記道路リンクの数が、大キャッシュ領域ＡＲ５の範囲内であるかどうか、中キャッシュ領域ＡＲ６の範囲内であるかどうか、小キャッシュ領域ＡＲ７の範囲内であるかどうかを判断する。

また、本実施の形態においては、前記記録領域ＡＲ４に、大キャッシュ領域ＡＲ５、中キャッシュ領域ＡＲ６及び小キャッシュ領域ＡＲ７がそれぞれ一つずつ設定されるようになっているが、他の実施の形態においては、大キャッシュ領域ＡＲ５、中キャッシュ領域ＡＲ６及び小キャッシュ領域ＡＲ７をそれぞれ任意に分割し、任意の数の大キャッシュ領域、中キャッシュ領域及び小キャッシュ領域を設定することができる。その場合も、各大キャッシュ領域、中キャッシュ領域及び小キャッシュ領域の位置は固定され、変更されることはない。

そして、本実施の形態においては、ＣＰＵ３１内にキャッシュメモリが配設されるようになっているが、データ記録部１６にＣＰＵを配設し、該ＣＰＵ内にキャッシュメモリを配設することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態におけるナビゲーションシステムを示すブロック図である。 従来のキャッシュメモリの例を示す概念図である。 従来のキャッシュメモリの他の例を示す概念図である。 本発明の実施の形態におけるキャッシュメモリの例を示す概念図である。 本発明の実施の形態におけるキャッシュメモリの詳細を示す図である。 本発明の実施の形態におけるキャッシュメモリ設定処理手段の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における記録処理手段の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるキャッシュ管理領域判定マップを示す図である。

符号の説明

３１ ＣＰＵ
ＡＲ１ キャッシュ管理領域
ＡＲ４ 記録領域
ＡＲ５ 大キャッシュ領域
ＡＲ６ 中キャッシュ領域
ＡＲ７ 小キャッシュ領域
ＡＲ１１ 大ブロック管理領域
ＡＲ１２ 中ブロック管理領域
ＡＲ１３ 小ブロック管理領域

Claims (3)

1. キャッシュサイズの大小によって類型化された複数の区画領域に区画され、各区画領域に複数のキャッシュ領域が設定された記録領域、及び管理データを記録するための複数の管理領域が設定されたキャッシュ管理領域を備えるキャッシュメモリと、
   交通情報における道路リンクの数を判定する属性判定処理手段と、
   該属性判定処理手段による道路リンクの数の判定結果に基づいて、前記複数の管理領域のうちの所定の管理領域を該当管理領域であると判定する管理領域判定処理手段と、
   前記該当管理領域に対応する区画領域における所定のキャッシュ領域に前記交通情報をキャッシュデータとして書き込むデータ書込処理手段とを有するとともに、
   前記各区画領域は、前記キャッシュメモリ内において固定された位置に設定され、
   前記各キャッシュ領域は、前記区画領域内において固定された位置に設定されることを特徴とするナビゲーションシステム。
2. 前記データ書込処理手段は、道路リンクの数が大きい交通情報を、キャッシュサイズの大きい区画領域内のキャッシュ領域に書き込む請求項１に記載のナビゲーションシステム。
3. キャッシュサイズの大小によって類型化された複数の区画領域に区画され、各区画領域に複数のキャッシュ領域が設定された記録領域、及び管理データを記録するための複数の管理領域が設定されたキャッシュ管理領域を備えるキャッシュメモリを有するとともに、前記各区画領域は前記キャッシュメモリ内において固定された位置に設定され、前記各キャッシュ領域は前記区画領域内において固定された位置に設定され、前記キャッシュメモリに交通情報がキャッシュデータとして記録されるナビゲーションシステムにおけるキャッシュ管理方法において、
   属性判定処理手段によって交通情報における道路リンクの数を判定し、
   管理領域判定処理手段によって、前記属性判定処理手段による道路リンクの数の判定結果に基づいて、前記複数の管理領域のうちの所定の管理領域を該当管理領域であると判定し、
   データ書込処理手段によって、前記該当管理領域に対応する区画領域における所定のキャッシュ領域に前記交通情報を書き込むことを特徴とするキャッシュ管理方法。

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