KR100482394B1 - 노드들과링크들을포함하는네트워크에서최소길이루트를결정하는방법및장치 - Google Patents

Abstract

노드들과 링크들로 이루어진 네트워크를 통하는 최소 길이 루트들을 결정하는 방법에 있어서, 노드들과 링크들을 규정하는 데이터는 노드들과 링크들의 2 레벨들로 분할되며, 제 1 상위 레벨은 루트의 주요부분을 결정하기 위해 이용된다. 하위 레벨 노드들은 하나 이상의 상위 레벨 링크들 특정 점에 연결된다. 루트의 시작점 또는 최종점이 하위 레벨 세트에 속한다면, 루트는 시작 및/또는 최종 노드를 제 1 세트에 부가하고 그 노드로부터 링크들은 그것이 연결된 제 1 세트내의 모든 노드들에 부가하여 완성된다. 결과적으로, 루트를 발생하는 시간은 루트를 작성하기 위해 검사될 필요가 있는 노드들과 링크들의 적은 수의 의해 최소화된다.

Description

노드들과 링크들을 포함하는 네트워크에서 최소 길이 루트를 결정하는 방법 및 장치

본 발명은 복수의 노드들과 그 노드들간의 링크들을 포함하는 네트워크의 두 노드들간에서 최소 길이의 루트를 결정하기 위한 장치의 방법에 관한 것이다.

그러한 방법 및 장치의 응용들은 많으며, 이들 중 하나는 지도상의 두 곳의 최단 루트를 결정하는 것이다. 요즘 지도들은 종이에 인쇄된 것 뿐만 아니라 디지털 데이터의 형태로 이용할 수 있고, 이들을 이용하여 두 위치들 사이의 "최상" 의 루트를 자동으로 발생하기 위한 다수의 제안이 이루어져 왔다. 그래서 사용자는 제안된 여행의 출발지와 도착지를 입력하고 상기 장치는 "최적"의 루트를 계산한다. "최적" 이라 함은 사용자에 의해 입력될 수 있는 기준에 의존할 것이다. 예컨대, 고속 도로 또는 유료 도로의 사용을 허용하고 있는지의 여부와, 최단 거리의 루트 또는 가장 빠른 루트를 원하는지의 여부와, 루트에 특정 장소를 포함해야 하는지 또는 포함시키지 않아야 하는지 등이 있다.

루트를 계산할 때, 그 계산의 완료까지 걸리는 시간은 거의 노드들의 수의 제곱에 비례한다. 결과적으로, 최소화된 노드 수가 요구되지만, 이것은 정의될 수 있는 장소들의 수를 감소시킨다. 이 문제를 해결하기 위한 한가지 해결책은 제한된 수의 노드들을 갖는 상위 레벨과 상위 레벨의 특정 노드에 연결될 수 있는 추가적인 노드들을 갖는 하위 레벨로 이루어지는 계층 네트워크를 형성하는 것이다. 복수의 하위 레벨 노드들은 1개의 상위 레벨 노드에 연결될 수 있다. 이런 식으로, 상위 레벨 노드들은 주요 루팅 계산을 위해 이용되며, 연결된 하위 레벨 노드들은 하나 또는 두 끝에서 루트를 완성하기 위해 이용된다. 이러한 장치는 여행의 각각의 끝에서 발생된 최적 루트들보다 적은 루트로 이끌 수 있음을 발견되었으며, 이는 이것이 가장 효율적인 루트인지의 여부에 따라 하위 레벨 노드가 연결된 상위 레벨 노드를 통하는 루트를 요구하고, 어느 경우들에서는 여행자가 의도하는 목적지를 통해 상위 레벨 노드까지 가고 그후 의도하는 목적지로 되돌아오도록 지시하는 루트를 생성할 수 있기 때문이다.

도 1은 본 발명에 의한 장치의 일 실시예의 개략적인 블록도.

도 2는 본 발명에 의한 방법을 설명하는 흐름도.

본 발명의 목적은 서두에서 설명한 단점을 극복하는 복수의 노드들과 링크들을 포함하는 네트워크를 통해 최소 길이 루트를 결정하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 가능하게 하는 것이다.

본 발명은 복수의 노드들과 링크들을 포함하는 네트워크의 2 노드들간 최소 길이의 루트를 결정하기 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은,

ⅰ) 상기 노드들을 상위 레벨(high level) 노드들과 링크들의 제 1 세트와 하위 레벨(lower level) 노드들과 링크들의 적어도 하나의 추가 세트로 분할하는 단계와,

ⅱ) 각 하위 레벨 노드를 상기 제 1 세트내의 하나 이상의 링크들에 연결하는 단계와,

ⅲ) 시작 노드와 최종 노드를 입력하는 단계와,

ⅳ) 상기 시작 노드 및/또는 최종 노드들이 적어도 하나의 추가 세트에 속하는지를 결정하고, 속할 경우에는 그 노드로부터, 그 노드가 연결된 링크(들)의 끝들에서 각각의 노드들까지의 거리를 계산하는 단계와,

ⅴ) 상기 단계 ⅳ)에서 계산된 거리들과 상기 제 1 세트의 노드들과 링크들을 이용하여 상기 네트워크를 통해 상기 시작 노드에서 상기 최종 노드에 이르는 루트를 계산하는 단계, 및

ⅵ) 상기 계산된 루트를 디스플레이하는 단계를 포함한다.

하위 레벨 노드를 제 1 상위 레벨 세트에서 노드가 아닌 링크에 연결함으로써 루트 발견 계산에서 계산이 완료된 루트의 부분을 다시 계산하는 것을 방지할 수 있다.

상기 루트 계산 단계는 디즈크스트라(Dijkstra) 알고리즘 적용 단계를 포함할 수 있다. 이 알고리즘은 Numerische Mathematic에서 발행된 E.W. Dijkstra 저 "A Note on Two Problems in Connexion with Graphs"(1959년)의 페이지 269-271에 최소 길이의 루트를 계산하는 방법을 개시하고 있다.

상기 네트워크는 지도이고 상기 링크는 도로이며, 그리고 여기서 예상 여행 시간은 1 링크 부분 및/또는 각 링크와 연관되고, 루팅 알고리즘은 최단 거리 루트 또는 최단 여행 시간 루트를 계산하기 위한 것이다.

이렇게 함으로써, 예컨대 광범한 고속 자동차 도로의 이용 또는 다른 고속 도로의 이용에 의한 최소 시간 또는 번화가나 도시의 중심을 통하는 루트를 포함하는 최소 거리의 관점에서 두 지점간의 여행을 정할 수 있다.

상기 방법은,

ⅶ) 상기 루트에서 제외될 노드들 및/또는 링크들을 입력하는 단계와,

ⅷ) 상기 입력된 노드들 및/또는 링크들을 제외한 최소 길이 루트를 계산하는 단계를 더 포함한다.

이는 어떤 종류의 링크 예컨대 고속 자동차 도로 또는 유료 도로의 사용을 피하거나, 예상 여행 시간을 고려하여 상습적인 교통 체증 장소를 피하기 위해 이용된다.

상기 방법은,

ⅶ) 상기 루트에 포함될 하나 이상의 노드들 및/또는 링크들을 입력하는 단계와,

ⅷ) 상기 입력된 링크들을 따라서 또는 상기 입력된 노드(들)를 통해 통과하는 최소 길이의 루트를 계산하는 단계를 더 포함한다.

이것은 예컨대 관심 대상 또는 친구나 친척의 집의 방문하거나, 어떤 지점을 경유하는 특정 루트나 흥미를 느끼는 지역을 루트에 포함하고자 할 때 등 여행에서 휴식을 취하고자 하는 특정 장소가 포함되도록 이용될 수 있다.

상기 방법은,

ⅸ) 관심의 대상들을 상기 대상들이 위치하는 링크에 연결하는 단계와,

ⅹ) 관심의 대상들 중 어느 대상들이 계산된 루트에 존재하는 지를 결정하기 위해 각 링크를 검사하는 단계와,

xi) 계산된 루트의 링크상에 존재하는 어떠한 관심 대상들을 디스플레이하는 단계를 더 포함한다.

이것에 의해, 보다 많은 관심의 대상이 노드 수의 증가와 이 증가에 의해 수반되는 루트 계산 시간의 증가없이 루트에 연결되며 데이터 베이스에 포함될 수 있다. 관심의 대상은 다양할 수 있고, 이들 대상 중 예컨대 공원, 공공 화장실, 교회, 레스토랑 등 선택된 서브 그룹만이 루트와 함께 디스플레이될 수 있다.

본 발명은 또한 복수의 노드와 링크로 이루어진 네트워크의 2노드간의 최소 길이 루트를 결정하기 위한 장치를 제공하며, 이 장치는 제 1 상위 레벨의 노드와 링크 세트와, 적어도 하나의 추가 하위 레벨의 노드와 링크 세트를 규정하는 데이터를 저장하는 수단과, 상기 제 1 세트의 하나 이상의 링크상에 한정된 지점에, 상기 지점에 연결된 상기 하위 레벨 세트의 링크를 연결함으로써, 상기 하위 레벨 세트의 각 노드를 연결하는 수단과, 시작 노드와 최종 노드를 하기 위한 수단과, 상기 시작 노드 및/또는 최종 노드가 적어도 상기 적어도 하나의 하위 레벨 세트에 속하는지를 판단하고, 그렇다면 해당 노드에서 상기 노드가 연결되는 링크의 끝의 노드의 각각에 이르는 거리를 계산하는 수단과, 상기 제 1 세트의 노드와 링크 및 상기 하위 레벨 세트의 노드들에서 상기 하위 레벨 세트의 노드가 연결되는 링크의 끝의 제 1 세트의 노드들간의 상기 계산 거리를 이용하여 시작 노드와 최종 노드간의 루트를 계산하는 수단 및 상기 계산된 루트를 나타내는 수단으로 이루어진다.

그러한 장치에 의해, 데이터 베이스에는 많은 수의 노드가 상기 노드 중 2노드간의 루트를 계산하기 위해 필요한 시간의 증가없이 포함될 수 있다. 상기 하위 레벨 노드를 상기 상위 레벨 세트의 노드보다 링크에 연결함으로써. 상기 상위 레벨 세트의 가장 가까운 노드에서 상기 하위 레벨 세트의 선택된 노드에 이르는 단계를 다시 반복하는 루트를 방지할 수 있다. 그러므로, 하위 레벨 노드가 제 1 세트의 링크에 연결되는 경우에, 그 링크는 상기 링크의 끝을 한정하는 2 노드 중 루트의 다른 끝에 의존하는 한 노드로부터 상기 링크를 따라 하위 레벨 노드의 연결점까지 이어지고 다음 하위 레벨 노드의 연결점을 통과할 것이다.

계산된 루트를 표시하는 수단은 시각 디스플레이 유닛을 포함할 수 있으며 이는 액정 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 소지용 장치에 있어서, 액정 디스플레이 패널의 형태의 디스플레이는 크기와 전력 요구면에서 편리하나, 그 장치가 개인용 컴퓨터의 부분을 형성하는 경우 CRT 디스플레이 유닛이 보다 적절할 수 있다. 또 다른 대안으로는 상기 장치의 통합 부분이거나 플러그 및 소켓 접속을 통해 연결될 수 있는 프린트 출력 수단에 의해 루트를 표시하는 것이다. 다른 가능성들은, 루트 안내가 인공 음성 출력에 의해 주어지는 자동차와 같은 이동 환경에서 특히 유용할 수 있는 음성 출력을 포함한다.

시작 노드와 최종 노드들을 입력하기 위한 수단은 키보드일 수 있다. 이것은 대부분의 사용자에게 매우 잘 알려져 있는 인터페이스이지만, 대체 인터페이스가 상기 장치의 구성에 따라 이용될 수 있다. 경우에 따라서는 마우스와 메뉴 시스템, 음성 기록 방식을 이용하는 음성 이용 장치 또는 적절한 핸드라이팅(handwriting) 분석 처리 장치에 의한 센시티브(sensitive) 패드의 펜 엔트리가 이용된다.

루트를 계산하기 위한 수단은 루트를 계산하기 위한 디즈크스트라 알고리즘(Dijkstra algorithm)을 행하도록 프로그래밍된 마이크로 프로세서를 포함할 수 있다.

상기 장치는 노드들과 링크들의 제 1 및 추가 세트들을 나타내는 데이터를 저장하는 메모리 수단을 장착하는 수단을 포함한다.

메모리 수단은 착탈가능하게 접속되어 있으며, 판독 전용 메모리를 장착한 카드를 포함할 수 있다.

이러한 방식에서, 복수의 메모리 수단은 그 각각이 상이한 네트워크, 예컨대 다른 나라 또는 나라내의 다른 지역이 지도를 한정하도록 제공될 수 있다.

메모리 수단은 마이크로 프로세서용 프로그래밍 정보를 포함할 수 있다. 이 방식에서, 메모리 수단의 네트워크 데이터에 지정될 수 있는 특정 프로세서는 그 데이터에만 연관될 수 있다. 그러므로, 프로그램은 각 장치가 모든 경우의 네트워크에 대한 동작 프로그램 정보를 포함할 필요가 있고 또한 새로운 네트워크 데이터 카드가 발행되는지에 상관없이 프로그램을 갱신해야 할 필요가 있는 경우보다 메모리 점유 비율이 적다.

노드는 지도상의 장소를 나타내고 상기 링크는 상기 지도에서 노드간의 루트를 나타낸다. 일예에서, 노드는 도로의 분기점을 나타내고 상기 링크는 노드를 연결하는 도로를 나타낸다. 이 경우에, 각 노드는 상기 각 노드가 최종 끝을 나타내는 것이 아니라면 복수의 링크에 연결된다.

루트 또는 도로상에 위치되는 관심 대상은 링크와 연관되고, 관심 대상 중 선택된 대상이 링크상에 존재하는 지를 결정하기 위해 각 링크를 검사하고 상기 계산된 루트상에 위치되는 상기 선택 대상을 디스플레이하는 수단이 제공되어 있다.

이 수단에 의해, 루트에 관한 추가 정보가 루트를 계산하기 위해 필요한 시간의 증가가 거의 없이 디스플레이될 수 있다. 이들 대상은 예컨대 공원 또는 고속도록 대피소, 공공 화장실, 교회, 호텔, 공공 건물등의 많은 형태일 수 있다. 어느 서브-세트가 선택될 수 있고, 레스토랑 또는 호텔 체인에서 발행한 특별한 카드는 모든 그들의 시설을 루트상에 자동적으로 보여줄 수 있다.

본 발명의 상기 및 다른 특성들은 첨부된 도면들을 참조하여 예시적인 본 발명의 실시예의 다른 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 루팅 원칙을 항공 기구에 적용하기 위해서는, 링크와 노드의 개념을 바탕으로 한 지리 데이터 베이스를 지도 정보에서 작성한다. At는 기본 레벨이고, 노드는 교차점이며, 링크는 연결 도로이다. 주요 도시, 주요 시설, 고속 도로 교차점 및 양방향 차선과 같은 도로의 특성등의 추가 정보는 적절한 노드와 링크와 연관된다.

복수의 계층화 레벨들로 분할된 데이터 베이스는 본 예에서는 2 레벨이나 원칙상 2 레벨 이상일 수 있다. 노드는 상위 레벨 네트워크에 존재하는 주요 루트 작성용 리얼(real) 노드이거나, 상위 레벨 루팅 노드의 세트에 포함되지 않고 하위 레벨 위치에 관계하는 연결 노드일 수 있다. 연결 노드는 리얼 노드들간의 하나 이상의 링크에 그 링크를 따라 규정된 위치에서 연결된다. 전형적인 경우 연결 노드들은 리얼 노드의 수보다 많다. 연결 노드들은 링크상의 임의 곳에 위치되며 또한 링크로부터 소정 거리 떨어진 곳에 위치될 수 있다.

예컨대 독일의 나라 지도는 대략 30000 개의 루팅용 노드와 약 90000개의 지명으로 작성되어 있다. 정상적인 경우, 이것은 장시간의 루트 결정을 수반하는 약 110000 노드의 루팅용 지도를 사용하는 데이터 베이스를 필요로 한다. 30000개의 루팅용 노드의 대부분은 지명과 일치하지 않고, 주요 도시들간의 도로 교차점은 정상적으로 지명되어있지 않고 루팅용 노드로서 필요함을 주의하라. 노드를 링크에 연결하는 기법을 사용함으로써, 이들 110000개 노드를 제 1의 30000개의 루팅용 노드의 데이터 베이스와, 거의 정확한 루팅을 유지하면서 루트 결정 시간의 소모를 저감하는 제 2의 80000개의 연결 노드의 데이터 베이스로 분할할 수 있다. 일반적으로, 루트를 결정하기 위해 걸리는 시간은 노드의 수의 제곱에 거의 비례한다.

연결 노드들의 시용의 또 다른 이점은 그것들을 사용함으로써 기본 지도 데이터와 교란시키지 않고 대상들의 그룹들을 지도에 위치시킬 수 있다는 것이다. 그러한 주요 시설물들은 예컨대 연결 노드에 의해 그 각각이 명시되는 호텔 체인일 수 있거나, 또한 연결 노드에 의해 그 각각이 명시되는 슈퍼마켓 체인일 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 장치의 일실시예를 도시하는 개략적인 블록도이며, 어드레스와 데이터 버스(2)를 통해 키보드(3)와 통신하는 마이크로 프로세서(1)와, 디스플레이 유닛(4)과, 판독/기록 랜덤 액세스 메모리(5)와, 판독 전용 메모리(6) 및 데이터를 외부 유닛, 예컨대 프린터에 전달하는 출력포트(7)로 이루어져 있다.

키보드(2)는 작성될 루트의 시작 노드와 최종 노드를 포함하는 명령을 입력하도록 이용된다. 또한 작성될 루트에 포함되거나 또는 제외될 링크와 노드 및 작성될 루트의 링크에 연결될 수 있고 디스플레이할 필요가 있는 주요 시설등이 명령으로서 입력된다. 다양한 다른 파라미터들은 그 용도에 따라 입력될 수 있다. 예컨대 네트워크가 지역이나 국가의 지도를 나타내고 있고 아울러 여행의 계획을 위해 이용되는 경우라면 연료 소비등의 상세 정보가 적절한 여행 경비를 산출하기 위해 입력될 수 있다.

ROM(6)은 네트워크를 나타내는 데이터, 특히 도로 지도의 경우에 전형적으로 도로 교차점 또는 종단점을 나타내는 노드와 그 노드들을 연결하는 도로를 나타내는 링크를 포함한다. 노드들의 각각은 지명되어 있고 각 노드에 일치하는 지명이 키보드(3)를 통해 입력된다. 노드들과 링크들을 나타내는 데이터는 제한된 수의 노드들과 링크들을 포함하는 기초 루팅 네트워크를 나타내는 제1 세트와, 그들 링크들상의 특정 위치들에서 하나 이상의 링크들에 연결되는 추가 (연결된) 노드들을 나타내는 적어도 하나의 추가 세트로 분할된다. ROM(6)은 또한 마이크로 프로세서 운영 시스템과 응용 프로그램을 포함한다.

본 예에서 디스플레이 유닛(4)은 장치의 콤팩트한 구성과 전지 동작을 가능케 하는 액정 디스플레이 패널을 포함한다. 그러나, 원칙적으로, 장치가 데스크 탑형의 개인용 컴퓨터의 부분을 형성할 때의 CRT 모니터 또는 음성 합성 유닛을 포함하는 경우의 음성 출력을 포함하는 어떤 편리한 형식의 디스플레이도 이용될 수 있다. 음성 출력은, 길의 안전을 고려하여 시각 표시 명령들의 쉬운 사용이 방해될 때 차량 내부의 응용에서 특히 유용하다.

RAM(6)은 마이크로 프로세서(1)용 작업 메모리로서 기능하고 루트를 사용자에 보여주는 디스플레이 유닛(4)에 의해 이용되는 데이터를 포함할 것이다.

출력포트(7)는 외부 유닛, 예컨대 프린터에 데이터를 전송하기 위해 어느 종래의 포맷, 예컨대 RS232를 이용할 수 있다.

도 1에 도시된 본 발명에 의한 장치의 동작은 이하에서 도 2에 도시되는 흐름도를 이용하여 설명한다.

프로세스는 박스(20)에서 키보드(3) 또는 제공될 수 있는 어느 다른 입력 수단을 이용하여 시작 노드를 입력함으로써 개시된다. 도로망 지도의 루트 작성기의 경우에 있어서, 시작 노드는 임의 한 정소일 수 있고 그 지명은 적어도 키보드(3)의 부분을 형성하는 QWERTY 키보드에 의해 용이하게 입력될 수 있다. 지명은 제 1 세트에서 리얼 노드, 또는 추가 세트(들)에서 연결 노드에 의해 표현될 수 있다. 따라서, 마이크로 프로세서(1)는 입력된 지명을 데이터 베이스의 노드 명칭과 비교하여 그 지명이 리얼 노드, 즉 제 1 세트의 노드 또는 연결 노드, 즉 다른 세트의 노드인지를 판정하기 위해 데이터 베이스의 명칭과 비교한다(박스21). 그 비교가 리얼 노드인 경우, 데이터가 시작 노드로서 루팅 알고리즘 박스(22)에 입력된다. 목적지 장소명에 관한 최종 노드를 위한 프로세서가 키보드(3)를 통해 사용자에 의한 엔트리를 나타내는 박스(23)와 목적지가 리얼 노드인지에 관한 판정을 나타내는 박스(24)에서 마찬가지로 행해진다.

시작 노드가 리얼 노드가 아닌 경우, 그것은 하나 또는 그이상의 리얼 링크에 그 길이에 따른 특정 위치에서 연결될 것이다. 이에 의해 마이크로 프로세서는 ROM(6)에서 연결 노드에 관한 데이터를 판독하여 어느 링크에 노드가 연결되었고 이에 의해 어느 리얼 노드에 상기 연결 노드가 연결되는지를 판단한다(박스25). 다음 마이크로 프로세서는 연결 노드가 1개의 단일 리얼 노드에 연결되었는지 또는 복수의 리얼 노드에 연결되었는지를 판단한다(박스26). 이에 관하여, 하나의 연결 노드가 한쪽 끝, 즉 하나의 리얼 노드에서 링크에 연결된 경우, 상기 연결 노드는 하나의 리얼 노드에만 연결되는 것으로 간주한다. 하나의 연결 노드가 하나의 리얼 노드에 연결되었다면, 그 리얼 노드는 루팅을 위해 이용되고 연결 노드의 링크 데이터에 의해 규정된 연결 노드와 리얼 노드간의 거리가 작성 루트에 추가된다.

시작 노드가 1개 이상의 리얼 노드에 연결되어 있는 연결 노드인 경우, 즉 하나 또는 그이상의 링크의 중간 지점에 연결되었다면, 그 연결 노드와 그 연결 노드가 연결되는 링크를 통해 연결되는 리얼 노드의 각각의 거리를 게산한다(박스27). 다음, 이 정보는 루팅 알고리즘에 입력되며(박스22), 루팅 알고리즘의 시작 노드를 형성하는 연결 노드와 연결 노드가 연결되는 리얼 노드 및 그들간의 거리는 알고리즘의 제 1 단계를 구성한다.

마찬가지로, 목적지 노드가 리얼 노드가 아닌 경우, 도착 노드는 연결 노드일 것이며, 그(그들의) 길이(들)를 따라 특정 점에서 하나 이상의 리얼 링크들에 연결될 것이다. 이에 의해 마이크로 프로세서는 ROM(6)에서 연결 노드에 관한 데이터를 판독하고 어느 링크에 노드가 연결되어 있는 지를 판단하고 그에 다라 어느 리얼 노드에 연결 노드가 연결되어 있는지를 판단한다(박스28). 다음, 마이크로 프로세서는 연결 노드가 하나의 리얼 노드 또는 복수의 리얼 노드에 연결되어 있는지를 판단한다(박스 29).

목적지 노드가 1개 이상의 리얼 노드에 연결되어 있는 연결 노드인 경우, 즉 하나 또는 그이상의 링크의 중간 접속점에 연결되었다면, 그 연결 노드와 그 연결 노드가 연결되는 링크를 통해 연결되는 리얼 노드의 각각의 거리를 계산한다(박스30). 다음, 이 정보는 루팅 알고리즘에 입력된다(박스30). 그러므로 연결된 목적지 노드는 연결되는 모든 다른 리얼 노드와 계산된 길이의 링크에서 리얼 노드로서 네트워크에 효과적으로 추가된다.

시작 노드와 목적지 노드의 명세가 입력되고 그리고 시작 노드 및/또는 목적지 노드들이 연결되고 난 후에는 그들을 제 1 세트로 전달하여 그들이 연결되는 리얼 노드와의 계산된 길이의 링크에서 리얼 노드가 되도록 한다. 다음, 마이크로 프로세서(1)는 공지의 방식으로 디즈크스트라 알고리즘을 이용하여 루트를 작성한다(박스31). 루트가 완성되면, RAM(5)에 저장되고, 다음 마이크로 포로세서(1)에 의해 루트를 정의하는 데이터는 시각 디스플레이 유닛(4)으로 버스(2)에 의해 인가될 수 있어 사용자에 루트의 설명을 제공하게 된다(박스32).

본 발명에 의한 선택적인 특징은 관심 대상들이 있는 링크들을 따라 부가적인 가상 노드들을 연결한다는 것이다. 이들 가상의 노드들은 루트의 작성시에는 이용되지 않고 관심 대상이 있는 링크를 따른 거리를 나타낸다. 이 특징이 포함되면, 일단 루트가 발생되었고, 그 루트가 디스플레이되기 전이라면, 그 루트의 각각의 링크를 검사하여 이것이 여기에 연결된 어떤 관심 대상을 갖는지를 결정한다(박스(33). 갖는다면, 위치들의 결정되고 이 루트를 시각 디스플레이 유닛에 보내기 전에 그들의 설명들이 이 루트에 부가된다(박스34).

관심 정보의 추가 대상을 갖거나 갖지 않는 루팅 정보를 시작 디스플레이 유닛에 전달하는 것 대신에, 하드카피 루트 설명을 위해 출력포트(7)를 통해 외부 프린터에 전달할 수 있다.

본 발명이 지도상의 루트를 얻기 위한 이것의 응용을 통해 설명되었지만, 본 발명은 계층적 구조를 사용하는 노드와 링크로 이루어진 어느 다른 네트워크에 적용될 수 있다.

본 발명의 공개 내용을 읽음으로서, 당업자에게 다른 변경들이 나타날 것이다. 그러한 변경들은 여기서 이미 설명한 특성들에 부가 또는 대신하여 사용될 수 있고 네트워크 루팅 방법 및 시스템들의 설계와 사용 및 이들의 구성 부분들에서 이미 공지된 다른 특성들을 포함할 수 있을 것이다. 비록 본원에서 청구항이 특정 결합들의 특징들로 형식화되었지만, 본 발명의 공개 범위는 어떤 신규 특성 또는 어떤 신규 특성들의 조합을 포함하며, 이는 여기서 명확히 또는 암시적으로 또는 당업자에게 명백한 이들 특성들의 하나 이상의 일반화들이며, 이것이 어떤 청구항 에서 현재 청구되는 것과 같은 동일 발명에 관한 것이든 본원에서 한 바와 같이 동일한 기술 문제들을 일부 또는 전부 줄인 것이든 상관없다는 것을 알아야 한다. 여기서 출원인은 새로운 청구항들이 본 발명의 수행 또는 이들로부터 파생하는 부가 응용 동안 그러한 특성들의 조합 및/또는 특성으로 형식화될 수 있다는 것을 말한다.

Claims (21)

1. 복수의 노드들과 링크들을 포함하는 네트워크의 2 노드들간 최소 길이 루트를 결정하기 위한 방법에 있어서,

   ⅰ) 상기 노드들을 상위 레벨(high level) 노드들 및 링크들의 제 1 세트와 하위 레벨(lower level) 노드들 및 링크들의 적어도 하나의 추가 세트로 분할하는 단계와,

   ⅱ) 각각의 하위 레벨 노드를 상기 제 1 세트내의 하나 이상의 링크들에 연결하는 단계와,

   ⅲ) 시작 노드와 최종 노드를 입력하는 단계와,

   ⅳ) 상기 시작 노드 또는 최종 노드들이 상기 적어도 하나의 추가 세트에 속하는지를 결정하고, 속할 경우에 상기 노드로부터 상기 노드가 연결된 링크(들)의 끝들에서의 각각의 상기 노드들까지의 거리를 계산하는 단계와,

   ⅴ) 상기 단계 ⅳ)에서 계산된 상기 거리들과 상기 제 1 세트의 노드들과 링크들을 이용하여 상기 시작 노드에서 상기 최종 노드까지 네트워크를 통하는 루트를 계산하는 단계 및,

   ⅵ) 상기 계산된 루트를 디스플레이하는 단계를 포함하는, 최소 길이 루트 결정 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 단계 ⅴ)는 상기 루트를 계산하기 위해 디즈크스트라(Dijkstra) 알고리즘을 적용하는 단계를 포함하는, 최소 길이 루트 결정 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 네트워크는 지도이고 상기 링크들은 도로들이며, 예상 여행 시간은 각각의 링크 또는 한 링크의 부분과 연관되고, 상기 루팅 알고리즘은 최단 거리 루트 또는 최단 여행 시간 루트를 계산하기 위해 배열되는, 최소 길이 루트 결정 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   ⅶ) 상기 루트에서 제외될 노드들 또는 링크들을 입력하는 단계와,

   ⅷ) 입력된 노드들 또는 링크들을 제외한 최소 길이 루트를 계산하는 단계를 더 포함하는, 최소 길이 루트 결정 방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   ⅶ) 상기 루트에 포함될 하나 이상의 노드들 또는 링크들을 입력하는 단계와,

   ⅷ) 입력된 링크들을 따라서 또는 상기 입력된 노드(들)를 통해 통과하는 최소 길이 루트를 계산하는 단계를 더 포함하는, 최소 길이 루트 결정 방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   ⅸ) 관심이 대상들을 상기 대상들이 위치하는 링크들에 연결하는 단계와,

   ⅹ) 어떤 관심 대상들이 존재하고 있는 지를 결정하기 위해 상기 계산된 루트상의 각 링크를 검사하는 단계와,

   xi) 상기 계산된 루트의 링크들 상에 존재하는 어떤 관심 대상들을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는, 최소 길이 루트 결정 방법.
7. 복수의 노드들과 링크들을 포함하는 네트워크의 2 노드들간의 최소 길이 루트를 결정하기 위한 장치에 있어서,

   노드들 및 링크들의 제 1 상위 레벨 세트와, 노드들 및 링크들의 적어도 하나의 추가 하위 레벨 세트를 규정하는 데이터를 저장하는 수단과,

   상기 제 1 세트의 하나 이상의 링크들 상에 규정된 점에, 상기 규정된 점들로 상기 하위 레벨 세트 내의 링크들을 규정하여, 상기 추가 세트의 각 노드를 연결하기 위한 수단과,

   시작 노드와 최종 노드를 입력하기 위한 수단과,

   상기 시작 노드 또는 최종 노드들이 적어도 상기 적어도 하나의 추가 세트에 속하는지를 결정하고, 속할 경우 상기 노드로부터 상기 노드가 연결되는 링크(들)의 끝의 있는 각각의 노드들까지의 거리를 계산하는 수단과,

   상기 제 1 세트의 노드들과 링크들, 및 필요하다면 상기 추가 네트워크내의 노드들로부터 상기 추가 네트워크내의 노드가 연결되는 제 1 세트 종료 링크들 내의 노드들까지의 계산된 거리들을 이용하여 상기 시작 노드와 상기 최종 노드들간의 루트를 계산하는 수단, 및

   계산된 루트를 디스플레이하는 수단을 포함하는, 최소 길이 루트 결정 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 계산된 루트를 표시하는 수단은 시각 디스플레이 유닛(visual display unit)을 포함하는, 최소 길이 루트 결정 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 시각 디스플레이 유닛은 액정 디스플레이 패널을 포함하는, 최소 길이루트 결정 장치.
10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 계산된 루트를 표시하는 수단은 상기 계산된 루트를 나타내는 데이터를 프린터에 전송하기 위한 수단을 포함하는, 최소 길이 루트 결정 장치.
11. 제 7항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 최소 길이 루트 결정 장치는 상기 계산된 루트를 출력하기 위한 프린터를 더 포함하는, 최소 길이 루트 결정 장치.
12. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 시작 노드와 최종 노드를 입력하기 위한 수단은 키보드를 포함하는, 최소 길이 루트 결정 장치.
13. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 루트를 계산하는 수단은 프로그래밍된 마이크로프로세서를 포함하는, 최소 길이 루트 결정 장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 마이크로프로세서는 상기 루트를 계산하기 위해 디즈크스트라 알고리즘을 수행하도록 프로그래밍된, 최소 길이 루트 결정 장치.
15. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    노드들과 링크들의 제 1 및 추가 세트들을 나타내는 데이터를 저장하는 메모리 수단을 수용하기 위한 수단을 포함하는, 최소 길이 루트 결정 장치.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 메모리 수단은 착탈가능하게 접속될 수 있는, 최소 길이 루트 결정 장치.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 메모리 수단은 판독 전용 메모리를 포함하는 카드를 포함하는, 최소 길이 루트 결정 장치.
18. 제 15항에 있어서,

    상기 메모리 수단은 상기 마이크로프로세서용 프로그래밍 정보를 포함하는, 최소 길이 루트 결정 장치.
19. 제 7 항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 노드들은 지도상의 장소들을 나타내고 상기 링크들은 상기 노드들 간의 지도 루트들을 나타내는, 최소 길이 루트 결정 장치.
20. 제 19 항에 있어서,

    노드들은 교차점들을 나타내고 링크들은 교차점들 사이에 도로들을 나나내는, 최소 길이 루트 결정 장치.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 루트들 또는 도로들 상에 놓이는 관심 대상들은 링크와 연관되어 저장되고, 선택된 관심 대상들이 상기 링크상에 존재하는 지를 결정하기 위해 각 링크를 검사하고 계산된 루트상에 놓인 상기 선택된 관심 대상들을 디스플레이하기 위한 수단이 제공되는, 최소 길이 루트 결정 장치.