KR100312073B1 - 네비게이션장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지도 데이터베이스 장치에 관한 것으로서,

도로상의 도로를 도로의 최소단위인 복수의 링크와 복수의 링크의 시점과 종점상의 노드로 이루어진 링크열 데이터로 나타내며, 지도 데이터베이스 장치는 축척률이 다른 복수의 레벨의 도로지도 표시용 데이터를 구비하고, 상위 레벨의 링크에 대응하는 하위 레벨의 링크열의 링크열 정보에는 상위 레벨의 레벨 번호와 그 레벨의 링크번호를 포함하는 레벨간 통합 링크 번호를 부여하여 각 레벨간에서의 동일 도로에 관한 데이터의 대응이나 다른 종류 데이터간에서의 동일 도로에 관한 데이터의 대응을 간단하게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

네비게이션 장치{NAVIGATION APPARATUS}

본 발명은 바람직하게는 차량용 네비게이션장치 등에 탑재되어 도로지도표시, 맵 매칭 및 추장(推奬: 추천 및 권장) 루트의 연산 등에 사용되는 지도 데이터베이스 장치 및 이를 구비한 네비게이션 장치에 관한 것이다.

종래에는 차량 위치 주변의 도로지도를 표시하는 기능, 맵 매칭을 실시하여 차량 위치를 정확하게 검출하는 기능, 출발지에서 목적지까지의 추장 루트를 연산하는 기능 등을 겸해 구비한 차량용 네비게이션 장치가 알려져 있다. 이 종래의 차량용 네비게이션 장치에서는 기존의 소프트웨어와의 호환성을 유지하면서 또 처리 속도를 올리기 위하여 도로지도 표시용 데이터, 맵 매칭용 데이터 및 루트 탐색용 데이터를 1장의 CD-ROM에 각각 따로 저장하고 있다.

도로지도표시용 데이터는 축척률이 가장 작고 넓은 지역을 표시하기 위한 최고 광역 지도 데이터와 축척률이 가장 크고 좁은 지역을 상세하게 표시하는 최고 상세 지도 데이터 및 최고 광역 지도 데이터와 최고 상세 지도 데이터 사이의 다른 축척률을 가진 복수의 지도데이터를 구비하고 있다. 예를들면 최고 광역 지도 데이터를 레벨 4의 데이터, 최고 상세 지도 데이터를 레벨 1의 데이터, 레벨 4와 레벨 1 사이의 데이터를 각각 레벨 3 및 레벨 2의 데이터라고 한다. 이 경우, 루트 탐색용 데이터는 도로지도 데이터의 레벨 4과 레벨 2에 대응하는 2개의 데이터를 구비하며, 루트탐색을 할 때는 출발지 근방과 목적지 근방을 레벨 2에서 탐색하고, 그 이외의 영역을 레벨 4에서 탐색하도록 하여 루트 탐색시간을 단축화하고 있다.

도 24는 상기 레벨 4 및 3으로서 기억하는 도로지도 표시용 데이터의 도로지도를 설명하는 도면이며, CD-ROM에는 레벨 4의 도로지도 표시용 데이터와 레벨 3의 도로지도 표시용 데이터가 별개로 기억된다. 도 24의 (a)는 레벨 4의 한개의 메시 (M4)의 도로 지도를 나타내며, 이 메시(M4)에는 1개의 도로(D1)와 도로(D1)의 양단(兩端)의 교차점(C1, C2)에 접속되는 2개의 도로(D2, D3)가 존재하고 있다. 레벨 4의 1개의 메시(M4)를 16등분한 해칭으로 나타내는 소영역(m3)이 레벨 3의 1개의 메시(M3)가 되며, 도 24의 (b)에 나타낸 바와 같이, 메시(M3)에는 도로 (D1)의 일부분의 도로(D4)만이 존재한다.

예를들면, 레벨 4의 메시(M4)의 도로지도가 모니터에 표시되어 있을 때 상세 버튼이 조작되면 레벨 3의 메시(M3)의 도로지도가 모니터에 표시되지만 도로(D1)와 도로(D4)가 동일한 도로인 것을 나타내는 식별 데이터는 사용되지 않기 때문에 각 레벨간에서의 동일 도로의 대응이 어렵다. 또는 경로 탐색 데이터에 대해서도 같은 문제가 있어 경로 탐색 결과인 추장 루트 데이터중 레벨 2에서 탐색한 데이터와 레벨 4에서 탐색한 데이터의 대응이 어렵다. 또한, 도로지도표시용 데이터와 경로 탐색 데이터간이라도 동일한 도로인 것을 나타내는 식별 데이터는 사용되지 않기 때문에 추장 루트 데이터를 도로지도 표시용 데이터에 겹쳐 표시할 때 동일 도로의 대응이 어렵다.

본 발명의 목적은 각 레벨간에서의 동일 도로에 관한 데이터의 대응이나 다른 종류 데이터간에서의 동일 도로에 관한 데이터의 대응을 간단하게 할 수 있는 지도 데이터베이스 장치 및 이를 구비한 네비게이션 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 지도 데이터베이스 장치를 탑재한 차량용 네비게이션 장치의 한 실시형태의 블록도,

도 2는 메시 영역내에서 2개의 도로가 교차하는 예를 나타내는 도면,

도 3은 링크열 데이터를 설명하는 도면,

도 4는 도로 지도 표시용 데이터의 구성을 나타내는 도면,

도 5는 도 4의 링크열 크기를 설명하는 도면,

도 6은 복수의 노드 및 보간점을 갖는 도로지도의 예를 나타내는 도면,

도 7은 도 6의 굵은 선 도로의 링크열 데이터를 나타내는 도면,

도 8은 링크열 데이터에 부가되는 동일 노드 오프셋 정보를 설명하는 도면,

도 9는 링크열 데이터를 최후미부터 판독하는 경우의 판독방법을 나타내는 도면,

도 10은 노드정보나 보간점 정보의 데이터 길이의 종류를 나타내는 도면,

도 11은 속성1+X좌표 데이터의 한 예를 나타내는 도면,

도 12는 속성2+Y좌표 데이터의 한 예를 나타내는 도면,

도 13은 레벨간 통합 링크 번호를 설명하는 도면,

도 14는 각 레벨에서 공통의 링크열과 그 링크 열을 구성하는 링크를 설명하는 도면,

도 15는 도 14의 경우의 레벨간 통합 링크 번호를 설명하는 도면,

도 16은 루트 탐색용 데이터의 데이터 구성을 나타내는 도면,

도 17은 추장 루트 데이터의 데이터 구성의 개요를 나타내는 도면,

도 18은 추장 루트 데이터의 노드정보와 링크 정보의 데이터 구성의 상세도,

도 19는 제어회로가 실시하는 메인 처리의 개요를 나타내는 플루우차트,

도 20은 도 19에 계속되는 플로우차트,

도 21은 도 20의 단계(S8)의 배경지도 묘사처리를 상세하게 나타낸 플로우차트,

도 22는 도 20의 단계(S9)의 추장루트 묘사처리를 상세하게 나타낸 플로우차트,

도 23은 본 실시형태에서의 루트 추장 데이터로부터 추장 루트를 화상메모리에 묘사하는 순서를 설명하는 도면,

도 24는 다른 레벨의 링크열과 링크를 설명하는 도면,

도 25는 링크 데이터와 노드 데이터의 종래예를 나타낸 도면,

도 26은 교차점을 경계로 하여 각 도로를 각각 별개의 링크로 하는 종래예를 설명하는 도면,

도 27은 종래의 루트 탐색용 데이터와 루트 표시용 데이터의 관계를 나타내는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 현재 지점 검출 장치 2 : 제어회로

3 : 입력장치 4 : DRAM

5 : 화상 메모리 6 : 표시장치

7 : SRAM 8 : 지도 데이터베이스 장치

본 발명은 시단과 종단에 노드를 갖는 링크를 복수 접속한 링크열로서 도로를 나타내고, 또 축척률이 다른 지도마다 따로 설치된 복수의 링크열 데이터가 저장되는 지도 데이터베이스 장치에 적용되며, 상기한 목적은 축척률이 작은 상위 레벨에 포함되는 링크와 공통되는 축척률이 큰 하위 레벨의 링크 열을 나타내는 데이터로서, 상위 레벨의 레벨번호 및 공통하는 상위 레벨의 링크의 링크번호를 포함하는 레벨간 통합 링크번호를 설치하는 것에 의해 달성된다.

하위레벨에서 상위레벨을 볼 때, 레벨간 통합 링크번호에 의해 상위레벨과 그 레벨의 링크의 레벨 번호가 용이하게 특정된다. 이것은 동일 데이터 끼리의 경우는 물론 지도표시데이터와 경로 탐색 데이터간이라도 마찬가지이다.

링크열 데이터중의 인접하는 링크를 접속하는 노드에 관한 노드정보를 인접 링크끼리 공유하면 데이터용량을 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 지도 데이터베이스 장치를 내부에 갖는 차량용 네비게이션 장치의 한 실시형태의 블록도이다. 도 1에서 도면부호 “1”은 차량의 현재 지점를 검출하는 현재 지점 검출장치로서 예를들면 차량의 진행방위를 검출하는 방위센서나 차속을 검출하는 차속센서나 GPS(Global Positioning System) 위성으로부터의 GPS신호를 검출하는 GPS센서 등으로 이루어진다.

도면부호 “2”는 장치 전체를 제어하는 제어회로이며, 마이크로프로세서 및 그 주변회로로 이루어진다. 도면부호“3”은 차량의 목적지 등을 입력하는 입력장치, 도면부호 “4”는 현재 지점 검출장치(1)에 의해서 검출된 차량위치정보 등을 저장하는 DRAM, 도면부호“5”는 표시장치(6)에 표시하기 위한 화상 데이터를 저장하는 화상메모리이며, 화상메모리(5)에 저장된 화상데이터는 적절하게 판독되어 표시장치(6)에 표시된다. 도면부호 “7”은 제어회로(2)가 연산한 추장 루트상의 노드정보나 링크정보 등을 저장하는 SRAM이다.

도면부호 “8”은 도로지도표시, 경로탐색(루트 탐색) 및 맵 매칭 등을 실시하기 위한 여러가지 데이터를 저장하는 지도데이터베이스 장치로서, 예를들면 CD-ROM장치나 자기기록장치 등으로 구성된다. 지도데이터베이스 장치(8)에는 도로형상이나 도로종별에 관한 정보 등으로 이루어진 지도표시용 데이터와 도로형상과는 직접 관계없는 분기점 정보나 교차점 정보 등으로 이루어진 루트탐색용 데이터가저장되어 있다. 지도표시용 데이터는 주로 표시장치(6)에 도로지도를 표시할 때 사용되며, 루트탐색용 데이터는 주로 추장경로(추장루트)를 연산할 때 사용된다.

다음으로, 지도데이터베이스 장치(8)에 저장되어 있는 지도표시용 데이터와 루트탐색용 데이터의 데이터 구성에 대해서 설명한다.

[1] 지도표시용 데이터

(1) 링크열 데이터의 개요

본 실시형태의 지도표시용 데이터는 도로지도를 소정 범위마다 구분한 메시영역마다 데이터를 관리하고 있으며, 메시영역내에 존재하는 각 도로를 각각 별개의 링크열로 한다. 예를들면, 도 2에 나타내는 바와 같이 1개의 메시영역내에서 2개의 도로(D1, D2)가 교차하고 있는 경우에는 각 도로를 각각 별개의 링크열(1, 2)로 나타내는 것으로 하고, 링크열(1)은 링크(11, 12)로 구성되며, 링크열(2)은 링크(21∼23)로 구성되는 것으로 한다. 이 경우, 링크열(1)의 각 링크, 링크열(2)의 각 링크는 동일 종류의 도로이다. 링크는 도로를 나타내는 최소단위이며, 도 2에서는 교차점 사이를 한개의 링크 단위로 하여 각 링크에 고유의 번호(이하, 링크번호라고 함)를 붙여 구별한다. 도 2의 교차점, 즉 각 링크의 접속점을 노드(NO∼N4)로 나타내고 있다. 노드는 각 링크의 시점과 종점도 있으며, 후술하는 바와 같이 노드간을 자세하게 구분하는 보간점(補間点)을 설치하는 경우도 있다.

또한, 본 실시형태에서는 다리나 터널 등과 같이 도로상에 특징적인 구조물이 있는 경우에는 그 전후의 도로를 별도의 링크열 데이터로 한다. 예를들면, 도3에 나타내는 바와 같이, 국도 246호상에 다리 및 터널이 있는 경우에는 다리 및 터널의 앞부분, 다리 및 터널 구간, 다리 및 터널의 끝부분을 각각 별개의 링크열로 한다. 도 3에서는 이것들을 링크열 101∼105로 나타내고 있다. 이와같이, 도로상의 특징적인 구조물을 경계로 하여 그 전후를 별개의 링크열로 하여 도로지도상의 다리나 터널 등을 용이하게 검출할 수 있게 된다.

지도표시용 데이터는 축척률이 다른 복수의 데이터를 갖는다. 본 실시형태에서는 각 축척률의 데이터를 레벨 n(n은 예를들면 1∼4)의 데이터라고 부른다. 레벨 1이 가장 상세한 도로지도이며, 레벨이 올라가는 만큼 소축척률로 넓은 영역의 도로지도가 된다. 또한, 본 실시형태에서는 후술하는 바와 같이, 각 레벨에 있어서 공통의 링크열은 공통의 레벨간 통합 링크번호로 관리되며, 다른 레벨간의 데이터의 대응을 용이하게 하고 있다.

(2) 링크열 데이터의 데이터 구성

도 2의 도로에 대해서 설명하면 도로표시용 데이터는 도 4에 나타내는 바와 같이, 링크열 1, 2∼n에 관한 각종 정보를 기술한 링크 열 데이터를 링크열마다 설치하여 구성되며, 각 링크열의 데이터는 링크열 정보와 노드링크 정보를 갖고, 링크열 정보는 도 4에도 나타내는 바와 같이 다음과 같은 데이터로 구성된다.

①링크열 크기

②요소점수

③링크 속성

④도로 명칭 오프셋

⑤노선번호

⑥레벨간 통합 링크번호

또한, 노드링크정보는 도 4에도 나타내는 바와 같이 다음 데이터로 구성된다.

①속성1+X좌표

②속성2+Y좌표

③동일 노드 오프셋

④유도 오프셋

⑤링크 번호

⑥높이 정보

(3) 링크열 정보에 대해서

도 5는 링크열 크기의 구체적인 데이터 구성을 나타내는 도면이며, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제 15 비트∼제 13 비트에는 레벨간 통합 링크번호의 수용 크기인 워드수가 저장되어 있다. 레벨간 통합 링크번호에 대해서는 후술한다. 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에서는 통합 링크 번호가 없는 경우에는 「0, 0, 0」으로 나타내며, 7워드분으로 나타내는 통합 링크번호의 경우에는 「1, 1, 1」로 나타내는 바와 같이, 8종류의 워드수가 할당되어 있다. 제 12 비트∼제 0 비트에는 링크열의 수용 크기인 워드수가 저장되어 있다. 링크열 수용크기를 기억하는 것은 다음의 링크열 데이터를 바로 액세스하기 위해서이다.

도 4에서 요소점수는 노드점수와 보간점수의 합계를 나타내는 데이터, 링크속성은 국도, 지방도로, 고속도로 등 도로의 종류를 나타내는 데이터, 노선번호는 국도나 지방도로의 번호이다. 도로 명칭 오프셋은 이 실시형태에서는 관계가 없기 때문에 설명을 생략한다. 보간점은 후술한다.

(4) 노드링크 정보에 대해서

도 6은 도 2에 나타내는 링크 열 1 및 링크 열 2을 상세하게 나타낸다. 예를들면, 도 6의 굵은 선으로 나타내는 링크열 2의 노드 링크 정보는 도 7과 같이 된다. 도시한 바와 같이, 링크 열(2)의 데이터는 링크열상의 노드(N1, N2, N3)(도 6의 흑색 동그라미)에 관한 노드정보와 보간점(도 6의 백색 동그라미)에 관한 보간점 정보를 포함한다. 노드정보는 노드의 위치좌표(X, Y)와 노드에 접속되는 링크의 속성과 링크번호를 갖고, 보간점 정보는 보간점의 위치 좌표(X, Y)를 갖는다. 이것들의 위치 좌표가 후술하는 추장 루트 표시용 형상 데이터 또는 맵매칭용 형상 데이터로서 사용된다. 도 6의 굵은 선의 링크열(2)은 노드 N1과 N02 사이의 링크번호(21)의 링크와 노드 NO2와 N3사이의 링크번호(22)의 링크 및 노드(N3)에 접속되는 링크번호(23)의 링크를 갖는다. 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 노드(NO2)의 노드정보는 링크번호(21)의 링크와 링크번호(22)의 링크로 공유하고 있다. 이 노드 정보 및 보간점 정보는 링크의 접속순으로 데이터가 배치되어 있다. 이때문에 링크열 데이터를 선두 어드레스 순으로 판독하여 링크열 전체의 도로형상이나도로종별 등을 검출할 수 있다.

이와같이, 본 실시형태에서는 1개의 메시영역내에서 링크열을 단위로 하여 데이터를 관리하고, 인접하는 링크간의 노드는 서로 공유하기 때문에 도 25에 나타낸 종래예와 같이 링크를 단위로 하여 데이터를 관리하는 경우에 비해 데이터의 총 용량을 줄일 수 있다. 도 25에서는 링크(L0∼L3)는 각각 시점과 종점에 노드(N0b, N1a, N1b……N3a)를 갖고, 각 노드에는 접속 정보로서 동일 노드인 것을 나타내는 동일 노드 정보(C01, C10……)가 설치되어 있다.

(5) 동일 노드를 나타내는 오프셋

도 6에서, 링크열 1과 링크열 2이 교차하는 지점의 노드의 부호를 링크열 1의 노드를 NO1로 하고, 링크열 2의 노드를 NO2로 하고, 또 링크열 3의 노드를 NO3으로 한다. 이 경우, 이 교차점(N01∼N03)의 노드 정보는 각각 동일 노드 오프셋이라고 하는 데이터 항목을 갖고 있다.

도 8에 의해 동일 노드 오프셋을 상세하게 설명한다. 예를들면 링크열(2)의 노드(N02)의 동일 노드 오프셋으로는 링크열 1의 노드(N01)의 노드 정보가 기억된 어드레스값이 저장되며, 마찬가지로 링크열 1의 노드(N01)의 동일 노드 오프셋으로는 링크열 3의 노드정보가 기억된 어드레스값이 저장되며, 링크열 3의 노드(N03)의 동일 노드 오프셋으로는 링크열 2의 노드(N02)의 노드정보가 기억된 어드레스값이 저장된다.

한편, 도 6의 교차점(N01∼N03)으로 나타내어진 교차점 이외의 노드는 다른도로와 교차하고 있지 않기 때문에 이 노드의 노드정보의 동일 노드 오프셋 기억영역에는 동일 노드에 관한 다른 노드가 존재하지 않는 것을 나타내는 특정 값, 예를들면 FFFFh가 저장된다.

이와 같이, 동일 노드 오프셋을 설치하여 교차점과 같이 동일 노드에 대해 복수의 노드 정보가 존재하는 경우에도 각 노드 정보의 대응 관계를 용이하게 파악할 수 있게 된다. 또한, 종래의 장치에서는 도 26에 나타내는 바와 같이, 3개의 도로가 교차하는 교차점에 대응하는 노드를 5개(N0a∼NOd) 필요로 하고 있는 것에 비해 본 실시형태에서는 도 6에 나타내는 바와 같이 3개(N01∼NO3)로 충분하기 때문에 데이터량을 삭감할 수 있다.

(6) 속성 1

노드의 X좌표와 함께 저장되는 속성 1은 링크열 데이터를 역방향으로 판독하기 위한 오프셋 정보이다. 상기한 바와 같이, 링크열 데이터에는 실제로 접속되어 있는 순서에 따라서 노드정보나 보간점 정보 등이 데이터 배치되어 있다. 이 때문에, 링크열 데이터를 기억부의 선두어드레스에서 차례로 판독하면 선두위치로부터의 도로형상을 정확하게 파악할 수 있다.

한편, 경우에 따라서는 링크열 데이터를 최후미부터 판독하여 최후미부터의 도로형상을 파악할 필요가 생기는 경우도 있다. 이 경우, 최후미의 노드정보나 보간점 정보를 판독한 후에, 그 직전에 데이터 배치되어 있는 노드 정보 등의 헤더 위치를 검출할 필요가 있다. 예를들면 도 6의 굵은 선으로 나타내는 링크의 링크열 데이터(도 7)를 최후미부터 판독하는 경우를 생각하면 도 9에 화살표로 나타내는 바와 같이, 노드(N3)의 노드 정보를 판독한 후에 그 직전에 데이터 배치되어 있는 보간점 정보의 헤더 위치를 검출하고 이 헤더위치에서 보간점 정보를 판독할 필요가 있다. 하지만, 노드정보나 보간점 정보의 데이터량은 이하에 설명하는 바와 같이 노드나 보간점에 따라서 다르며, 노드정보나 보간점 정보의 헤더 위치를 일률적으로 정할 수 없다.

도 10의 (a)∼도 10의 (d)는 노드정보나 보간점 정보의 데이터량이 다른 경우를 설명하는 도면이며, 도 10의 (a)는 노드정보 등이 X, Y 위치 좌표의 2워드로 구성되는 경우, 도 10의 (b)는 도 10의 (a)에 동일 노드 오프셋을 더한 3워드로 구성되는 경우, 도 10의 (c)는 도 10의 (b)에 유도 오프셋 정보를 더한 4워드로 구성되는 경우, 도 10의 (d)는 도 10의 (c)에 링크 번호를 더한 5워드로 구성되는 경우를 각각 나타낸다.

도 10의 (a)∼도 10의 (d)에 나타내는 바와 같이 노드정보나 보간점 정보의 데이터량은 각 링크에 따라서 다르기 때문에 본 실시형태에서는 노드정보나 보간점 정보의 헤더 위치를 나타내는 정보를 속성 1의 데이터로서 미리 링크열 데이터에 부가하고 있다. 이 실시형태에서는 각 노드나 보간점의 X위치 좌표와 함께 부가하고 있다.

예를들면 도 11의 (a)는 속성 1+X좌표 데이터를 구성하는 2바이트 데이터의 하위 11비트에 X위치 좌표를 저장하고, 상위 2비트에 각 노드 정보 등의 헤더위치를 나타내는 정보를 저장하는 예를 나타내는 도면이다. 이 상위 2비트에는 각 노드정보 등의 헤더위치까지 몇 워드인지를 나타내는 정보가 저장된다.

이와같이, 본 실시형태에서는 직전의 노드 정보 등의 헤더위치를 나타내는 정보를 링크열 데이터에 부가하기 때문에 링크열 데이터를 역방향으로 판독하는 경우라도 모든 노드 정보 등을 누락하지 않고 판독할 수 있다.

(7)속성 2

노드의 Y좌표와 함께 저장되는 속성 2는 교통규제 정보, 도로폭 정보, 차선수 정보를 포함한다. 링크열 데이터를 구성하는 노드 링크정보의 각 데이터의 데이터 길이는 16비트(2바이트=1워드)이다. 속성 2+Y좌표를 나타내는 데이터의 하위 11비트에는 도 12의 (a)에 나타내는 바와 같이, 하위 11비트에 Y위치 좌표를 저장하고, 상위 5비트에 교통규제정보, 도로폭 정보 및 차선수 정보가 저장된다. 상위 5비트의 비트의 조합에 의해서 도 12의 (b)의 ①∼⑧중 어떤 하나의 정보가 선택된다.

이와 같이, 노드의 위치 좌표 등을 저장하기 위한 2바이트 데이터의 빈 비트를 이용하여 도로폭 정보와 교통 규제 정보 및 차선수 정보를 저장하도록 했기 때문에 데이터량을 늘리지 않고 도로폭 정보나 교통 규제 정보 등을 링크열 데이터에 부가할 수 있다.

(8) 높이 정보

도로 지도를 3차원으로 표시할 경우에는 도로지도상의 복수의 지점에 대해서표고차에 관한 데이터가 필요하게 된다. 따라서, 본 실시형태에서는 링크열을 구성하는 각 링크의 높이 정보를 정리하여 링크열 데이터의 최후미에 부가하고 있다. 또한, 높이 정보를 갖는 링크열 데이터와 높이 정보를 갖지 않는 링크열 데이터가 혼재하기 때문에 높이 정보는 복수의 노드 및 복수의 보간점에 각각 부가할 수 있다.

링크열 데이터에 높이 정보를 부가하여 도로지도를 입체적으로 표시할 수 있게 된다. 또한, 높이 정보를 링크열 데이터의 최후미에 정리하여 부가하기 때문에 필요할 때만 높이 정보를 판독하면 좋고, 예를들면 통상의 평면지도를 표시하는 경우와 같이 높이 정보가 불필요한 경우에는 높이 정보 직전까지의 데이터를 판독하면 좋다.

(9) 레벨간 통합 링크번호

도 13은 레벨간 통합 링크번호를 설명하는 도면이다. 레벨간 통합 링크 번호는 도 13의 (a)에 나타낸 제 15 비트∼제 13 비트에 저장되는 레벨 번호와 제 11 비트∼제 0 비트에 저장되는 링크번호로 구성된다. 하위 12비트에 저장되는 링크 번호는 상위 3비트에 저장되는 레벨 번호에 대응하는 레벨에 부여된 링크번호이다. 예를들면 도로지도표시용 데이터가 레벨 4∼레벨 1의 4계층으로 설정되며, 경로 탐색용 데이터가 레벨 4와 레벨 2의 2단계인 경우, 레벨 2의 도로지도 표시용 데이터의 레벨간 통합 링크번호의 상위 3비트의 레벨 번호로서, 레벨 4를 나타내는 「0, 0, 1」이 저장되며, 하위 11 비트에는 레벨 4의 데이터에 부여되는 링크번호가 저장된다.

레벨간 통합 링크번호를 도 14를 한 예로 들어 설명한다. 또한, 이해를 용이하게 하기 위해 레벨 6∼0까지의 7레벨의 데이터 중 레벨 6, 레벨 4, 레벨 2, 레벨 0에 대해서 설명한다. 레벨 6의 링크열 1의 링크번호 1에 대응하는 링크는 레벨 4에서는 링크열 1을 구성하는 링크번호 1, 2의 2개의 링크로 구성되어 있다. 레벨 4의 링크번호 1에 대응하는 링크는 레벨 2에서는 링크열 1을 구성하는 링크번호 1, 2의 2개의 링크로 구성되며, 레벨 4의 링크번호 2에 대응하는 링크는 레벨 2에서는 링크열 2을 구성하는 링크번호 3의 링크로 구성되어 있다. 레벨 2의 링크 번호 1에 대응하는 링크는 레벨 0에서는 링크열 1을 구성하는 링크번호 1의 링크로 구성되며, 레벨 2의 링크번호 2에 대응하는 링크는 레벨 0에서는 링크열 2을 구성하는 링크번호 2의 링크로 구성되며, 레벨 2의 링크번호 3에 대응하는 링크는 레벨 0에서는 링크열 3을 구성하는 링크번호 3, 4의 2개의 링크로 구성된다.

도 15는 도 14에 나타낸 각 링크열의 선두 노드(흑색 동그라미)에 저장되는 레벨간 통합 링크번호를 설명하는 도면이다. 도 15의 ①∼⑥은 도 14의 각 링크열의 선두 노드에 저장되는 레벨간 통합 링크 번호 ①∼⑥에 대응하여 붙이고 있다.

레벨 6에서는 레벨간 통합 링크번호는 저장되지 않는다. 레벨 4의 레벨간 통합 링크번호는 「6-1」의 1워드 길이이다. 여기서, 「6」은 레벨 4로 봐서 상위의 레벨 6을 의미하고, 「1」은 레벨 4의 링크열 1에 대응하는 상위 레벨 6의 링크의 링크 번호이다. 이하의 「4-1」, 「2-1」 등도 같은 의미를 갖는다.

레벨 2의 레벨간 통합 링크 번호는 링크열 1에 대해서는 「6-1」+「4-1」의2워드 길이, 링크열 2에 대해서는 「6-1」+「4-2」의 2워드 길이이다.

레벨 0의 레벨간 통합 링크번호는 링크열 1에 대해서는 「6-1」+「4-1」+「2-1」의 3워드 길이, 링크열 2에 대해서는 「6-1」+「4-1」+「2-2」의 3워드 길이, 링크열 3에 대해서는 「6-1」+「4-2」+「2-3」의 3워드 길이이다.

레벨간 통합 링크번호를 사용하는 것에 의해 다른 레벨간에서의 동일한 링크열의 대응 또는 지도표시용 데이터와 경로 탐색 데이터와의 사이에서의 동일 링크열의 대응이 용이해져 처리시간의 단축화가 도모된다.

[2]루트 탐색용 데이터

루트 탐색용 데이터는 축척률이 다른 복수의 도로지도표시용 데이터에 대응하는 복수의 데이터를 갖고, 각 축척률의 데이터를 레벨 m(m은 예를들면 2, 4)의 데이터라고 한다. 또한, 본 실시형태에서는 각 레벨에 있어서 공통의 링크열은 공통의 레벨간 통합 링크번호로 관리되며, 다른 레벨간에서의 데이터의 대응과 도로지도 표시용 데이터와의 데이터의 대응을 용이하게 하고 있다.

도 16은 루트 탐색용 데이터의 데이터 구성을 나타내는 도면이다. 루트 탐색용 데이터에는 도시한 바와 같이 도로를 표현하는 최소단위인 링크의 접속점(노드)마다 다른 노드와의 접속관계를 나타내는 노드정보가 저장되어 있다. 각 노드정보는 각각 자(自)노드(home node)정보와 인접 노드 정보로 이루어지며, 자(自)노드정보 중에는 노드의 위치 좌표가 저장되어 있다. 한편, 인접 노드 정보에는 도시한 바와 같이, 인접 노드번호와 자(自)노드에서 인접 노드에 이르기까지의 링크의 링크번호와 그 링크의 링크 비용 및 그 링크의 교통규제정보가 저장되어 있다. 또한, 각 노드 정보는 링크의 접속순으로 저장되어 있으며, 저장되는 순번에 의해서 자(自)노드의 노드번호를 파악할 수 있도록 되어 있다. 이 때문에, 자(自)노드정보로서 자(自)노드의 노드번호를 저장하지 않아도 자(自)노드의 노드번호를 파악할 수 있고, 메모리용량을 삭감할 수 있다.

[3] 추장 루트 데이터

도 17은 경로 탐색 데이터에 기초하여 탐색된 출발지에서 목적지까지의 추장 루트를 나타내는 추장루트 데이터의 데이터 구성의 개요를 나타내는 도면이다. 추장루트 데이터에는 추장루트상의 노드정보와 링크정보가 메시영역 단위로 분류하여 저장되어 있다. 또한, 메시영역이라고 하는 것은 도로지도를 소정범위마다 구분했을 때의 구분된 각 영역을 말한다.

도 17에 나타내는 바와 같이, 추장루트 데이터는 메시코드, 노드수, 노드정보, 링크종별수, 링크정보, 페리(ferry)정보 및 터널 정보로 구성된다. 이중에 메시코드의 기억영역에는 메시영역을 식별하는 번호가 저장되며, 노드수의 기억영역에는 메시영역내에 존재하는 노드수가 저장되며, 노드정보의 기억영역에는 도 18의 (a)에 상세하게 나타낸 바와 같이, 메시 영역내의 각 노드의 노드번호, 위치좌표, 거리 비용 등이 저장된다. 또한, 링크 종별수의 기억 영역에는 메시영역내에 존재하는 링크의 종별수가 저장되며, 링크정보의 기억 영역에는 도 18의 (b)에 상세하게 나타낸 바와 같이, 메시영역내의 각 링크의 링크 종별, 레벨간 통합 링크 번호, 링크수, 링크번호 등이 저장된다. 도 18의 (a), 도 18의 (b)는 동일 메시 코드로 나타낸 영역내에 2개의 링크 열(1, 2)이 있는 경우를 나타낸다.

또한, 상기한 바와 같이, 추장 루트 데이터는 레벨마다 작성되며, 본 실시형태의 경우에는 추장루트상의 개시점 및 종료점 부근에 대해서는 레벨 2의 추장 루트 데이터가, 개시점과 종료점의 중간에 대해서는 레벨 4의 추장 루트 데이터가 작성된다.

이하, 플로우차트를 참조하여 본 실시형태의 동작을 설명하는데 이 실시형태에서는 다음과 같이 하여 추장 루트를 표시장치(6)에 표시한다. 레벨 4와 레벨 2의 루트 탐색용 데이터를 사용하여 추장 루트를 탐색하여 레벨 4와 레벨 2의 추장 루트 데이터를 작성하고, 또한 이들 레벨 4와 레벨 2의 추장 데이터와 레벨 2와 레벨 1의 도로지도 표시용 데이터에 기초하여 표시장치(6)에 표시되어 있는 레벨 2 또는 레벨 1의 도로지도상에 추장 루트를 겹쳐 묘사하여 추장 루트를 예를 들어 빨간 굵은 선으로 표시한다.

도 19, 도 20은 제어회로(2)가 실시하는 메인 처리의 개요를 나타내는 플로우차트이다. 도 19의 단계(S1)에서는 현재 지점 검출장치(1)를 이용하여 차량 위치를 검출한다. 단계(S2)에서는 입력장치(3)에 의해서 입력된 목적지를 판독한다. 단계(S3)에서는 지도 데이터베이스 장치(8)에 저장되어 있는 지도표시용 데이터에 기초하여 경로 탐색이 가능한 도로상에 경로 탐색의 개시점 및 종료점을 설정한다. 예를들면, 차량의 개시점은 차량의 현재위치(차량 위치), 종료점이 목적지이다.

단계(S4)에서는 레벨 2의 루트 탐색용 데이터를 이용하여 경로 탐색의 개시점 부근의 경로 탐색을 실시한다. 그리고, 개시점 부근에서의 추장 루트의 후보를 복수개 선택한다. 단계(S5)에서는 레벨 2의 루트 탐색용 데이터를 이용하여 경로 탐색의 종료점 부근의 경로 탐색을 실시한다. 그리고, 종료점 부근에서의 추장 루트의 후보를 복수개 선택한다.

단계(S6)에서는 단계(S4, S5)에서 선택한 추장 루트의 후보간의 경로에 대해서 레벨 4의 루트 탐색용 데이터를 이용하여 경로 탐색을 실시하고, 개시점에서 종료점 까지의 추장 루트를 연산한다.

이와같이, 개시점 및 종료점 부근과 개시점 및 종료점의 중간 부근에서 다른 레벨의 루트 탐색용 데이터를 이용하는 이유는 모든 경로에 대해서 레벨 2의 루트 탐색용 데이터를 이용하여 경로 탐색을 실시하면 데이터량이 팽대하기 때문에 경로 탐색에 필요한 연산시간이 길어지기 때문이다. 단계(S7)에서는 단계(S6)에서 연산한 추장루트에 관한 정보를 추장루트 데이터로서 SRAM(7)에 기억한다.

도 19의 단계(S7)의 처리가 종료하면 도 20의 단계(S8)로 진행하고, 도 21에 상세하게 나타낸 배경 지도 묘사처리를 실시하여 표시장치(6)에 표시하기 위한 추장 루트 주변의 도로지도에 관한 데이터를 화상 메모리(5)에 묘사(저장)한다. 우선, 도 21의 단계(S11)에서는 차량위치 주변의 지도표시용 데이터를 지도데이터베이스 장치(8)에서 판독한다. 다음으로, 단계(S12)에서 판독한 지도표시용 데이터의 일부를 화상메모리(5)에 묘사(저장)한다.

도 21의 단계(S12)의 처리가 종료되면 도 20의 단계(S9)로 진행하고,단계(S3)에서 연산한 추장 루트를 표시하는데 필요한 데이터를 화상메모리(5)에 겹쳐 묘사(저장)한다. 이 단계(S9)의 추장 루트 묘사처리에 대한 상세한 설명은 후술한다. 단계(S10)에서는 화상메모리(5)에 저장되어 있는 데이터를 판독하여 표시장치(6)에 추장루트 및 그 주변의 도로지도를 표시한다.

도 22는 도 20의 단계(S9)의 추장루트 묘사처리에 대한 상세한 플로우차트이다. 도 22의 단계(S51)에서는 도로지도의 표시 축척률이 (1/1만 또는 1/2만)이나 또는 (1/4만 또는 1/8만)중 어느 것인지를 판정한다. (1/1만 또는 1/2만)이면 단계(S52)로 진행하여 레벨 4 및 레벨 2의 추장 루트 데이터와 레벨 1의 지도표시용 데이터에 기초하여 추장 루트를 화상 메모리(5)에 겹쳐 묘사한다.

한편, 단계(S51)에 의해서 (1/4만 또는 1/8만)이라고 판정되면 단계(S53)으로 진행하여 레벨 4 및 레벨 2의 추장루트 데이터와 레벨 2의 지도표시용 데이터에 기초하여 추장루트를 화상메모리(5)에 겹쳐 묘사한다.

도 16에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 루트탐색용 데이터 및 추장 루트 데이터는 링크의 접속 정보만을 유지하고 있으며, 도로형상에 관한 정보는 유지하고 있지 않다. 따라서, 모니터상의 도로지도에 추장루트를 겹쳐 묘사하는데는 추장루트 데이터에 기초하여 도로 지도 데이터에서 형상 데이터를 추출할 필요가 있다. 도 23은 추장 루트 데이터에 기초하여 추장 루트를 모니터 표시하기 위한 순서를 설명하는 도면이다.

도 23의 (a)은 레벨 4의 추장 루트 데이터를 나타내는 도면이며, 선두 노드(N0)와 최종 노드(N1)와의 사이에 링크열 1을 구성하는 링크(1)가 존재한다.도 23의 (b)는 레벨 2의 추장루트 데이터와 레벨 2의 추장 루트 데이터에 기초하여 레벨 2의 도로지도 표시용 데이터에서 형상 데이터를 추출하여 화상 메모리(5)에 레벨 2로 묘사한 추장루트 표시 데이터를 설명하는 도면이다. 도 23의 (b)에서 링크열 1은 노드(N0)와 노드(Na)사이의 링크(1)와 노드(Na)와 노드(N1)사이의 링크(2)로 구성된다. 도 23의 (c)는 레벨 4 또는 레벨 2의 추장 루트 데이터에 기초하여 레벨 1의 도로지도표시용 데이터에서 형상 데이터를 추출하여 화상 메모리(5)에 레벨 1로서 묘사하는 순서를 상세하게 설명하는 도면이다.

도 22의 단계(S51)에서 단계(S53)으로 진행하는 경우, 즉 레벨 4 및 레벨 2의 추장 루트 데이터에 의해 레벨 2의 도로지도상에 추장 루트를 묘사하는데는 도 23의 (b)에 나타낸 추장루트 데이터의 레벨간 통합 링크번호「4-1」(링크열 1의 선두 노드의 정보로서 저장된다)를 단서로 하고, 레벨(2)의 도로지도 표시 데이터를 참조하여 도 23의 (b)에 나타낸 링크열(1)을 구성하는 노드(N0), 보간점(Hb), 노드(Na), 보간점(Hc), 노드(N1)의 좌표값을 판독한다. 그리고, 화상메모리(5)에 묘사되어 있는 레벨(2)의 도로지도상에 추장루트 데이터의 링크 1 및 링크 2에 해당하는 링크열을 묘사한다.

도 22의 단계(S51)에서 단계(S52)로 진행하는 경우, 즉 레벨 4 및 레벨 2의 추장 루트 데이터에 의해 레벨 1의 도로 지도상에 추장 루트를 묘사하는데는 도 23의 (b)에 나타낸 추장루트 데이터의 레벨간 통합 링크번호「4-1」를 단서로 하고, 레벨 1의 도로지도 표시 데이터를 참조하여 도 23의 (c)에 나타내는 바와 같이, 링크열 1을 구성하는 노드(N0), 보간점(Hd), 보간점(He), 노드(Nb), 보간점(Hf), 노드(Nc)의 좌표값 및 링크열 2를 구성하는 노드(Nc), 보간점(Hg), 보간점(Hh), 보간점(Hi), 노드(N1)의 좌표값을 판독한다. 그리고, 화상메모리(5)에 묘사되어 있는 레벨 1의 도로지도상에 추장 루트 데이터의 링크 1 및 링크 2에 해당하는 링크열을 묘사한다.

이에 대해, 종래의 지도 데이터베이스 장치의 루트 탐색용 데이터는 본 발명의 레벨간 통합 링크번호를 대신해 도 27에 나타내는 바와 같이 루트 표시용 데이터로의 어드레스 오프셋 정보를 유지하고, 형상 데이터를 갖지 않는 추장 루트 데이터에 형상 데이터를 부가하여 루트 표시 데이터를 작성하고, 이 루트 표시 데이터를 화상 메모리상의 동일 레벨의 도로지도상에 겹쳐 묘사하도록 하고 있다. 예를들면 자(自)노드와 인접노드(N1)를 접속하는 경로에 대해, 경로 탐색 데이터는 동일 관리 레벨의 지도표시용 데이터로의 어드레스 오프셋정보(O1)와 하위 레벨의 지도 표시용 데이터로의 어드레스 오프셋 정보(O2)를 유지하고 있다. 이때문에, 루트 탐색용 데이터의 데이터량이 커지는 문제가 있었다. 어드레스 오프셋 정보(O1)라고 하는 것은 자(自)노드(N0)의 위치좌표가 기억되어 있는, 동일한 레벨 4의 도로지도표시 데이터중의 어드레스이며, 어드레스 오프셋 정보(O2∼O5)라고 하는 것은 자(自)노드(N0)의 위치좌표가 기억되어 있는, 하위 레벨(2)의 도로 지도표시 데이터중의 어드레스이다.

이와같이, 본 실시형태에서는 루트 추장 데이터중의 레벨간 통합 링크 번호를 단서로 하여 도로지도표시 데이터중에서 도로형상을 검출하기 때문에 루트탐색용 데이터 내부에 루트 표시용 데이터의 어드레스 오프셋 정보를 구비할 필요가 없고, 또 루트 표시 전용의 도로 데이터를 구비할 필요가 없어 종래의 루트 탐색용 데이터에 비해 루트 탐색용 데이터의 데이터량을 적게 할 수 있다.

또한, 추장 루트 데이터의 링크에 붙여진 레벨간 통합 링크번호는 지도 표시 데이터의 대응하는 링크에 붙여진 레벨간 통합 링크번호와 동일하다. 또한, 루트 탐색용 데이터의 링크에도 레벨간 통합 링크번호를 붙여도 좋다. 이 경우의 레벨간 통합 링크번호는 지도 표시 데이터의 대응하는 링크에 붙여진 레벨간 통합 링크번호와 동일하다.

본 발명에 의하면 지도 데이터를 축척률이 다른 복수의 레벨에 대해 설치하고, 상위 레벨의 링크에 대응하는 하위 레벨의 링크열의 정보로서 상위 레벨의 레벨 번호와 그 상위 레벨의 대응 링크번호를 포함하는 레벨간 통합 링크번호를 부여하도록 했기 때문에 동일 종류의 데이터의 각 레벨간 또는 다른 종류의 지도 데이터간에서 동일한 링크의 대응을 용이하게 한다

Claims (5)

1. 시단과 종단에 노드를 갖는 링크를 복수개 접속한 링크열로서 도로를 나타내고, 또 축척률이 다른 지도마다 별개로 설치된 복수의 링크열 데이터가 저장되는 지도 데이터베이스 장치와,

   상기 지도 데이터베이스 장치에 저장된 상기 복수의 링크열 데이터를 사용하여 도로지도를 표시장치에 표시하는 제어장치를 구비하는 네비게이션 장치에 있어서,

   상기 링크열 데이터는 축척률이 작은 상위 레벨에 포함되는 링크와 공통되는, 축척률이 큰 하위 레벨의 링크열을 나타내는 데이터로서, 상기 상위 레벨의 레벨 번호 및 공통하는 상위 레벨의 링크의 링크 번호를 포함하는 레벨간 통합 링크 번호를 갖는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 링크열 데이터에 있어서, 인접하는 링크를 접속하는 노드에 관한 노드 정보를 인접 링크끼리 공유하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
3. 시단과 종단에 노드를 갖는 링크를 복수개 접속한 링크열로서 도로를 나타내고, 또 축척률이 다른 지도마다 별개로 설치된, 노드의 접속관계를 나타내는 노드 접속 데이터가 저장되는 지도 데이터베이스 장치와,

   상기 지도 데이터베이스 장치에 저장된 상기 노드접속 데이터를 사용하여 추천 루트의 연산을 실행하는 제어장치를 구비하는 네비게이션 장치에 있어서,

   상기 노드 접속 데이터는 축척률이 작은 상위 레벨에 포함되는 링크와 공통되는, 축척률이 큰 하위 레벨의 링크열을 나타내는 데이터로서, 상기 상위 레벨의 레벨 번호 및 공통하는 상위 레벨의 링크의 링크 번호를 포함하는 레벨간 통합 링크 번호를 갖는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   지도상의 출발지 및 목적지를 설정하는 설정장치를 추가로 구비하고,

   상기 제어장치는 상기 노드 접속 데이터에 기초하여 상기 설정장치에 의해 설정된 출발지와 목적지간의 추천 루트를 연산하고,

   상기 연산된 추천 루트의 데이터는 상기 레벨간 통합 링크를 갖는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 지도 데이터베이스 장치는 축척률이 다른 지도마다 별개로 설치된 복수의 링크열 데이터를 또한 저장하고,

   상기 링크열 데이터에 기초하여 지도를 표시하는 표시장치를 추가로 구비하고,

   상기 제어장치는 상기 표시장치에 표시된 지도상에 상기 연산된 추천 루트를겹쳐 표시하도록 제어하고,

   상기 연산된 추천 루트 데이터는 대응하는 링크열에 있어서 상기 링크열 데이터와 대응하는 레벨간 통합 링크번호를 갖고,

   상기 제어장치는 상기 연산된 추천 루트를 상기 표시된 지도상에 겹쳐 표시할 때, 상기 레벨간 통합 링크번호를 사용하여 상기 연산된 추천 루트 데이터와 상기 링크열 데이터와의 대응을 실시하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.

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