道路地图数据结构、道路地图数据存储介质、导航装置以及生成道路地图数据的方法

专利名称：道路地图数据结构、道路地图数据存储介质、导航装置以及生成道路地图数据的方法
技术领域：
本发明涉及在例如导航装置等中使用的道路地图数据的结构，并涉 及包括道路网路数据、通过多个^接的连接关系以多个等级的分级结构表 示道路的道路地图数据结构，以及记录该道路地图数据结构的道路地图
数据存储介质、使用该il^地图数据结构的导航装置、以及生成这种it^ 地图数据的方法。
背景技术：
总体而言，对于导航装置等，使用作为表示真实世界中的ii^信息的
数字数据的it^地图数据进行当前位置显示、到目的地的路线导向等的技 术已众所周知。该道路地图数据经常包括根据存储的道路信息的详细程 度、比例显示等的多个等级的道路网路数据，并且具有这样的结构其中， 通过每个等级的道路网3^t据中的多个链接的连接关系来表示道路。关于 用于识别形成这种道路网Mt据的每个链接的链接ID，已知这样的结构 其中，连续的链接ID号码被根据由具有共同属性的多个连续的链接形成 的链接线内的连接顺序分配到链接(例如，参见3725022号日本专利)。
更具体地，在日本专利3725022号描述的道路地图数据结构中，链接 ID号码的范围针对多个等级的iti洛网路数据的最低等级的每个链接而设 定。形成一个链接线的多个链接被用连续的链接ID号码的范围设定。例 如，形成一个^^线的4个连续的链接被分别用1000到1099、 1100到 1199、 1200到1299以及1300到1399的链接ID号码范围设定，作为链 接ID。在较低等级的多个链接被务^以表示较高等级的一个链接的情况 下，每个链接的链接ID可以通过务^连续的链接ID号码范围，以与较 低等级的链接ID相同的方式，用链接ID号码范围表示。例如，在4个 链接被蒼^为一个链接的情况下，链接的链二接ID变为1000到1399。

发明内容
[本发明要解决的问题
在以上描述的ii^地图数据结构中，其中^^了较低等级的每个链接
的链接ID号码范围的链接ID号码范围变为较高等级的每个链接的链接 ID，由此可以容易地了解在导航装置等的应用程序侧的较高等级和较低等 级之间的对应关系。因此，能够降低在参照多个等级的il^网绍^t据进行 处理的应用程序侧的计算处理的负载，诸如到目的地的路线搜索以及基于 更高等级的搜索结果在较低等级进行的路线结果显示，以有利地提高处理 速度。
然而，以上描述的道路地图数据结构具有更新数据的处理较复杂的问
题。例如，在添加表示与另一iti洛交叉的iii洛的链接的情况下，将节点添
加到与一个现有链接中的新交叉点相对应的位置，以将该链接分割为2 个链接。由此，需要对分割的2个链接的每一个分配新的链接ID。为了 保持链接线上的链接ID号码范围的连续性，需要考虑每个链楱之前和之 后的链接的链接ID来设定2个分割的链接的链接ID。因此，存在针对数 据更新设定链接ID的计算处理复杂的问题。
在多个等级的ili洛网络数据中，最低等级的ili洛网络数据包括针对道 路地图数据的全部道路类型的it^的链接，例如，高速路以及收费iti^、
国道、主要地方it^、地方ii;洛、 一般道路以及街道。在各种道路中，主 要ii^包括在较高等级的ii^网^it据中，而很多ii^，例如街道，不 包括在较高等级的道路网^it据中。
本发明是鉴于以上问题而做出的，其目的是提供一种能够减少用于 在更新if^地图数据时设定链接ID的计算处理的负栽的if^地图数据结 构、记录该it^地图数据结构的道路地图数据存储介质、使用该道路地图 数据结构的导航装置，以及产生该ii^地图数据的方法。
[解决问题的手段
根据本发明的一个方面的用于实现以上目的的道路地图数据结构,作 为特征配置，包括:道路网络数据，以多个等级的分级结构通过多个链接 的连接关系表示道路，其中，作为最低等级的每个链接的链接ID，连续 的序列ID被根据由具有共同属性的多个连续的链接形成的链接线中的链 接的连接顺序被分配到具有存在于更高等级的对应链接的第一链接；以及 永久ID被与链接的连接顺序无关地分配到不具有存在于更高等级的对应根据以上描述的ii^地图数据结构的特征配置，永久n)被与链接的 连接关系无关地分配到最低等级的链接中不具有存在于更高等级的对应 链接的第二链接。由此，对于在最低等级的道路网络数据中大量存在的第 二链接，当针对it^地图数据的更新等分配新链接iD时，不需要考虑所
述链接ID与连接到相同链接线的两端的链接的链接ID的连续性。因此，
一步降低。此外，由于第二链接的链接ID是与链接的连接关系无关的永 久ID，链接ID和链接之间的关系暂时地不变，由此当改变链接ID时相 关的属性数据等的更新变得不必要。因此，能够降低更新道路地图数据的 处理的量。此外，由于第二链接与更高等级的链接的对应关系不是必须的， 当与链接的连接顺序无关的链接ID被分配时，导航装置的应用程序侧的 计算处理的负载的增加或计算ilJL的下降的问题等不太可能会发生。
具有存在于更高等级的对应链接的第一链接被根据链接线上的连接 顺序分配连续的序列ID。由此，对于第一链接，能够容易地掌握较高等 级和较低等级之间的对应关系。因此，参照多个等级的道路网^lt据以进 行操作的导航装置等的应用程序侧的计算处理的负载和处理速度能够与 常规的数据结构的近似相同。
序列ID被适当地设定为包括多个连续数字的数字范围。
利用这种配置，可对具有存在于更高等级的对应链接的第一链接进行 添加新链接的更新，同时保持链接ID的连续性，而不改变周围链接的链 接ID。因此，参照多个等级的道路网^t据以进行操作的导航装置等的 应用程序侧的计算处理的负载和处理速度在更新之后能够被保持。
永久ID是适当地与分配到由之产生道路网络数据的原始地图数据中 的每个^^的ID相同的ID。
利用这种配置，在基于原始地图数据库产生if^地图数据的情况下， 当分配链接ID到第二链接时计算处理的负载能够被进一步降低。
表示链接ID的数据适当地具有表示所述链接ID是否是永久ID的永 久ID识别标H
利用这种配置，在导航装置等的应用程序侧例如能够容易地识别每个 链接的链接ID是序列ID或永久ID。
包括以上描述的各个配置的道路地图数据结构的道路地图数据被存储在要适当地用作道路地图数据存储介质的存储介质中。
根据本发明的一个方面的导航装置，作为特征配置，包括地图数据 库，存储具有以上描述的各个配置的数据结构的il^地图数据；当前位置 检测装置，检测当前位置；应用程序，参照所述il^地图数据进行操作； 以及向导信息输出装置，根据所述应用程序进行操作以输出向导信息。
根据特征配置，当导航装置的地图数据库中的道路地图数据被更新 时，对于在最低等级的道路网^t据中大量存在的第二链接，当分配新的 链接ID时，不需要考虑所述链接ID与连接到相同链接线的两端的链接 的链接ID的连续性。因此，当更新道路地图数据时用于设定链接ID的 计算处理的负栽与常规负载相比能够进一步降低。对于第二链接，由于链 接ID和链接之间的关系暂时不改变，所以当改变链接ID时相关的属性 数据等的更新变得不必须，由此能够降针对道路地图数据等新的处理的 量。此外，由于第二链接与更高等级的链接之间的对应关系不是必须的， 所以即使在与链接的连接顺序无关的链接ID被分配时，应用程序上的计 算处理的负载的增加或计算速度的下降的问题也不太可能会发生。对于第 一链接，能够容易地掌握较高等级和较低等级之间的对应关系。因此，应 用程序侧的计算处理的负载和处理速度能够与常规的导航装置的近似相 同。
根据本发明一个方面的产生道路地图数据的方法，作为特征配置，包 括转换原始地图数据的数据结构，其中形成道路网^lt据的每个链接用 永久ID和属性数据的组合表示，以产生包括多个等级的分级结构的道路 网络数据的道路地图数据；其中作为最低等级的每个链接的链接ID，连 续的序列ID衫^IL据由具有共同属性的多个连续的^^形成的^#线中的 链接的连接顺序分配到具有存在于更高等级的对应链接的第一链接；以及 在原始地图数据中设定的每个链接的永久ID在没有改变的情况下被分配 到不具有存在于更高等级的对应链接的第二链接。
根据该特征配置，最低等级的链接中、不具有存在于更高等级的对应 链接的第二链接被分配原始地图数据中设定的永久ID而不改变。由此， 即使当由于it^地图数据的更新等引起分配新的链接ID时，在最低等级 的道路网络数据中大量存在的第二链接能够被分配与原始地图数据相同 的永久ID而不改变。因此，不需要考虑所述ID与相同链接线的两端连 接的其它^^的^^ID的连续性，由此当更Jtit^地图^t据时i殳定^^ ID的计算处理的负载能够比常规负载进一步降低。此外，由于第二链接的链接ID是与原始地图数据中的相同的永久ID，所以链接ID和链接之 间的关系与原始地图数据相比不改变，由此当iii^地图数据被产生或更新 时，当改变链接ID时相关的属性数据等的更新变得不必要。因此，产生 或更新il^地图数据的处理的量能够被降低。另夕卜，由于第二链接与更高
等级的链接的对应关系不是必须的，当it^地图数据以此方式产生时，导 航装置等的应用程序侧的计算处理的负栽的增加或计算速度的下降的问
题不太可能会发生。具有存在于更高等级的对应链接的第一链接被^L据链 接线中的连接顺序分配连续的序列ID。因此，能够产生道i^地图数据， 在该道路地图数据中，关于第一链接，能够容易地掌握在较高等级和较低 等级之间的对应关系。


图l是根据本发明实施例的导航装置的示意结构的框图。
图2是示出不同层之间的一个区域的道路网i^lt据的关系的图。
图3是示出设定形成it^网5Mt据的每个链接的链接ID的示例的图。
图4是示出^^IDlt据的具体配置的示例的图。
图5是示出根据本发明实施例的地图更新服务器装置的示意结构的 框图。
图6是示意地示出原始地图数据的结构的图。
图7是示出地图更新服务器装置产生和发送更新数据的整个操作处 理的流程图。
图8是示出更新之后的il^地图数据的产生处理的细节的流程图。
图9是示出设M列ID作为链接ID的示例的图。
图10是示出设W列ID和永久ID作为链接ID的示例的图。
图11是示出设定永久ID作为链接ID的示例的图。
附图标记的说明
1:导航装置
2:地图数据库(il^地图数据存储介质) 4:当前位置检测部分(当前位置检测装置)9:向导信息输出装置
13:比较地图数据库(il^地图数据存储介质)
RD:道路地图数据
Rn:道路网络数据
ML:链接线
L:链接
Ll:第一链接
L2:第二链接
PG1:应用程序
Dl:原始地图数据
具体实施例方式
基于附图描i^发明的实施例。图l是示出根据本实施例的导航装置 l的示意结构的框图。导航装置1能够实现-^:的导航功能，诸如当前位 置显示、从出发点到目的地的路线搜索、到目的地的路线向导以及目的地 的检索.因此，如图1所示，导航装置l包括地图数据库2、计算处理 部分3、当前位置检测部分4、存储器5、通信部分6、显示输入部分7 以及语音输出部分8。在导航装置l的这些功能部分的每一个中，安装了 硬件和软件(程序)之一或两者以形成用于对输入数据执行各种处理的功 能部分，其中由中央处理单元(CPU)等形成的计算处理部分3作为主要 部件。下面描述每个部分的结构。
地图数据库2是存储由根据以下描述的应用程序PG1操作的计算处 理部分3参照的il^地图数据RD的数据库。地图数据库2作为硬件结构 包括具有例如硬盘驱动器和闪存的可重写存储介质的装置以及其驱动装 置。在本实施例中，地图数据库2对应于本发明的存储ifi^地图数据RD 的"ifi^地图数据存储介质"。地图数据库2中存储的道路地图数据RD包 括根据本发明的特征数据结构。请注意，尽管图中进行了省略，地图数据 库2存储不同于if^地图数据RD的、应用程序PG1中使用的用于显示、 向导、检索等的各种数据(向导数据)。这些数据具体地包括图^Jt据、 语音数据、关注点(POI)数据等，并且每个数据与it^地图数据RD中包括并存储的链接、节点等关联(见图2)。下面详细描述道路地图数据 RD的配置。
如图1所示，道路地图数据RD包括根据存储的it^信息的详细程度、 比例显示等的分级结构中的多个等级(Rnl到Rn3 )的道路网络数据Rn。 每个等级的道路网#据Rn是通过多个链接L的连接关系示意地表示真 实世界的道路的数据(参见图2 )。在本示例中，ili咯网络数据Rn具有等 级1到等级3的3个等级。在3个等级中，等级1是最低等级，等级2 是较高的等级，等级3是更高的等级。请注意，在本实施例的描述中，附 图标记"Rn，，用来总的表示每个等级的道路网络数据Rn，附图标记"Rnl" 到"Rn3"分别用于等级1到等级3以便区别每个等级。道路网络数据Rn 包括较低等级的更详细的道路信息。最低等级的等级1的道路网络数据 Rnl包括关于道路地图数据中的全部道路类型的道路的信息，具体地包括 例如a)高速路和收费ili洛、b)国道、c)主要地方道路、d)地方ifi洛、 e) —般道路以及f)街道的信息。在更高等级的等级2和等级3的ili洛网 络数据Rn2和Rn3中，省略了关于对路线搜索等不重要的道路类型的道 路的信息。具体地，例如，等级2的道路网络数据Rn2中排除了f)街道 的信息，且在等级3的道路网络数据Rn3中进一步排除了关于d)地方道 路和e) —般道路的信息。
每个等级的每个道路网络数据Rnl到Rn3被分割为多个区域 (parcel )。较高等级的道路网络数据Rn被用对应于真实世界中更宽地区 的区域设置。图2是示出不同的层之间的一个区域的道路网^t据Rn的 关系的图。如图所示，较高等级的一个区域包括对应于较低等级的多个区 域的地区。每个等级的道路网络数据Rn具有这样的结构其中，多个链 接L经由设置在每个链接N的末端部分的节点N连接。每个节点N基本 设定为对应于真实世界中的交叉点，并且每个链接L设定为对应于连接 每个交叉点的道路。请注意，在链接L跨越所述区域的边界的情况下， 在所述区域的边界上设置伪节点Nd而不管真实世界中的交叉点。即，节 点N包括2种类型的节点对应于真实世界中的交叉点而设定的真实节 点Nf，以及不管交叉点而在每个区域的边界上设定的伪节点Nd。
表示节点N和链接L的信息根据链接线ML中的连接顺序形成针对 由具有共同属性的多个连续的链接形成的每个链接线(多链接)ML (参 见图3)排列的每个等级(等级l到3)的数据。在本示例中，使用示出 例如国道1和Mdshin高速公路的真实世界中的道路名称的道路名称信息作为定义每个多链接ML的共同属性。对应于相同it^名称的iti洛的链接 L在某区域中被尽可能长地分组在一起，以形成一个链接线ML。请注意 定义每个多链接ML的共同属性不限于道路名称信息，而还可以使用it^ 或链接的其它属性，例如it^类型、车道数量以及ifi洛宽度。
道路地图数据RD包括针对每个链接线ML而分组在一起的链接L 和节点N的属性数据。节点N的属性数据包括例如示出每个节点N的 坐标的坐标信息、示出节点是伪节点Nd还是真实节点Nf的信息、示出 交通规则的信息、示出每个节点N存在的最高等级(等级l到3)的信息、 示出信号的有无的信息等。^^接L的属性数据包括例如示出以下描述 的每个链接的链接ID的链接ID信息、示出每个链接L的形状的形状信 息、示出交通规则的信息、示出il^类型的信息、il^名称信息、示出宽 度的信息、示出车道数量的信息、示出每个链接L存在的最高等级(等 级1到3 )的信息等。
it^地图数据RD中的每个链接L被分配了作为用于标识每个链接 的非交叠唯一标识符(ID)的链接ID。道路地图数据RD具有这样的结 构其中，根据链接L的类型将2种类型的ID，即序列ID和永久ID， 分配为链接ID。具体地，在iii^地图数据RD中，最低等级的等级l的 每个链接被分类为第一链接L1，其具有在更高等级的等级2中存在的对 应链接，或被分类为第二链接L2，其不具有在更高等级的等级2中存在 的对应链接。道路地图数据RD具有这样的结构其中，连续序列ID被 根据链接线ML中的每个链接线ML的连接顺序分配为第一链接Ll的链 接ID,以及永久ID被与链接的链接顺序无关地分配为第二链接L2的链 接ID。下面详细描述这种链接ID的配置。
图3是示出设定形成每个等级的道路网i^lt据Rnl到Rn3的每个链 接L的链接ID的示例的图。在附图中，最低等级的等级l的ifi洛网络数 据Rnl中的双线示出笫一^^接L1，其具有在更高等级的等级2中存在的 对应链接。等级l的ifi洛网络数据Rnl中的单线示出第二链接L2，其不 具有在更高等级的等级2中存在的对应链接。请注意这种分类不对等级 2和等级3的ili洛网^lt据Rn2和Rn3的链接L进行。在图3中，实线 圆團示出真实节点Nf，以及虚线圆围示出伪节点Nd。因为伪节点Nd被 设定在区域的边界，所以在单个位置彼此相邻地设定两个伪节点Nd。两 个相邻的伪节点Nd示出对应的伪节点Nd被设定在彼此相邻的每个区域 的边界的相同坐标上。请注意在附图中为了简^^本上省略了连接到每个真实节点Nf的交叉iti珞的链接L。
第一链接Ll用序列ID设定。序列ID是通过根据每个链接的链接线 ML中的连接顺序，将连续号码、字符或代码中的任意一个分配到每个链 接L，或将其组合分配到每个链接L而形成的ID。在本示例中，序列ID ^Li殳定为包括多个连续数字的数字范围。由此，序列ID由数字范围内的 下限数字以及下限和上线之间的差的组合来表示.例如，在链接ID是 "10-9"的情况下，"10，，是数字范围内的下限，以及"9，，是下限和上线之间 的差，由此10到19的连续数字(在本示例中为自然数)被分配为^接 ID。请注意在本示例中，如图3所示，具有10的数字范围的连续序列 ID,例如"10-9"、 "20-9"、 "30-9",…，被设定为第一链接Ll的链接ID。 若第一链接Ll的链接ID为这种序列ID，在多个第一^^接Ll被M在 更高等级的ifi洛网络数据Rn2和Rn3的情况下，整^M接L的链接ID 可通过与等级l的道路网络数据Rnl中的第一链接L1相同的方式表示。 具体地，在"10-9"、 "20-9"、以及"30-9，，的3个链接L被务^的情况下， 例如，整^^接L的链接ID可表示为"10-29"。因此，链接ID被共同用 于较高等级和较低等级的相应链接L。因此，在应用程序PG1侧能够容 易地掌握较高等级和较低等级之间的链接L的对应关系。
在图3所示的示例中，由等级l的ii^网^lt据Rnl的一组第一链 接Ll形成的链接线ML通过伪节点Nd被分割为4个链接线第一链接 线ML1、第二链接线ML2、第三链接线ML3以及第四链接线ML4。由 于该道路存在于等级1的4个区域中，所以给定了相同的*名称的单个 道路由此被分割。在较高等级的道路网^H8:据Rn2和Rn3中^了多个 链接线ML1到ML4。在本示例中，在等级2的道路网^lt据Rn2中， 第一链接线ML1和第二链接线ML2被整合以形成链接线MLl-2，且第 三链接线ML3和第四链接线ML4被參^以形成链接线ML3-4。另外， 在等级3的道路网络数据Rn3中，这些链接线被整合以形成链接线 MLl-4。因此，在这种情况下，期望如本示例中向多个连续的^&接线ML1 到ML4上的链揍按照连接顺序分配连续序列ID作为链接ID。因此，当 形成每个链接线ML1到ML4的链接L被在较高等级的道路网^lt据Rn2 和Rn3中^时，整合的链接L的链接ID可以与等级1的il^网络数据 Rnl中的第一链接L1相同的方式表示。因此，在这种情况下，在应用程 序PG1侧也能够容易地掌握较高等级和较低等级之间的链接L的对应关 系。第二链接L2被用永久ID设定。永久ID是由与链接的连接顺序无关 的数字、字符或代码的任一个或其组合形成的ID。在本示例中，永久ID 是任意三位数字，例如"521"、 "888"以及"356"，如图3所示。为了简便 数字被描述为几位的数字，而在实际中例如10到15位的数字的多位数数 字是优选的，以避免用于多个^^的ID的交叠。在图3所示的示例中只 使用了 IO进制数字。然而，在使用16进制数字的情况下可使用字符A 到F,或可通常地使用其它字符或代码。满足每个第二链接L2的永久ID 是不在if^地图数据RD内交叠的唯一的ID，其分配不受例如链接线ML 中的诸如连接顺序的其它条件的限制。在本示例中，永久ID与在由之产 生il^网络数据Rn的原始地图数据Dl中分配的每个链接L的链接ID 相同(参见图5)。
表示道路地图数据RD中包括的每个链接L的链接ID的数据具有表 示该链接ID是否是永久ID的永久ID识别标记。图4是示出链接ID数 据的配置的具体示例的图。在本示例中，链接ID数据以32位(4字节) 的数据量形成。其中1位形成永久ID识别标记，且在该1位是"0，，的情况 下数据可以表示序列ID，在该1位是"1，，的情况下可表示永久ID。另夕卜， 30位形成链接ID信息作为链接ID的实质信息。剩余的1位是自由空间。
计算处理部分3是根据存储器5中存储的应用程序PG1操作的计算 处理功能部分，并由诸如如上所述的CPU的已知的计算处理装置形成。 尽管在图中被省略，应用程序PG1包括例如显示程序、地图匹配程序、 路线搜索程序、向导程序、检索程序等。显示程序是用于在显示输入部分 7的显示屏上进行当前位置、目的地等的周围的地区的地图显示、以及在 地图上进行当前位置显示等的程序。地图匹配程序是用于进行对当前位置 检测部分4检测的地图上的道路上的当前位置的调节的地图匹配处理的 程序。路线搜索程序是用于进行搜索从诸如当前位置的出发点到显示输入 部分7等输入的目的地的向导路线的路线搜索的程序。向导程序是用于进 行根据路线搜索程序确定的到目的地的路线，经由显示输入部分7的显示 屏幕的向导显示和经由语音输出部分8的语音向导等沿着合适的#引 导用户的处理的程序。检索程序是用于基于地址、电话号码、设施名称、 类别等检索目的地、用于地图显示的位置等的程序。请注意由于导航装 置1的基于各个程序而操作的计算处理部分3进行的操作处理是已知的， 因而省略了其详细描述。根据应用程序PG1操作的计算处理部分3参照 地图数据库2中存储的道路地图数据RD作为地图信息。存储器5还存储更新程序PG2，其用于使得计算处理部分3进行基 于从以下描述的地图更新服务器装置11提供的更新数据文件Df更新道路 地图数据RD的处理。在本实施例中，如下所述，更新数据文件Df是将
件。由此，il^地图数据RD能够通过用更新数据文件Df中包括的数据 重写要被更新的道路地图数据RD的部分等来更新。
当前位置检测部分4是用于检测导航装置1的目前位置的功能部分。 因此，尽管附图中未示出，当前位置检测部分4包括例如GPS接收器、 方向传感器、距离传感器等。基于从其获得的信息，当前位置检测部分4 获取诸如示出目前位置的坐标、行进方向等的信息，并向计算处理部分3 输出该信息。在本实施例中，当前位置检测部分4对应于本发明的"当前 位置检测装置"。
显示输入部分7包括诸如液晶显示装置的显示屏、与显示屏相互连接 的触摸面板或操作开关等。语音输出部分8包括扬声器、放大器等。显示 输入部分7和语音输出部分8被连接到计算处理部分3，以及根据计算处 理部分3的操作进行用于当前位置显示、两个位置之间的路线搜索、# 向导、目的地险索等的显示、语音输出等。显示输入部分7接受由用户输 入的操作，并向计算处理部分3输出所输入的操作内容。在本实施例中， 以上描述的计算处理部分3、显示输入部分7以及语音输出部分8形成本 发明的"向导信息输出装置9"。
通信部分6是用于与以下描述的地图更新服务器装置11进行通信的 功能部分。在本示例中，通信部分6能够与无线基站20进行无线数据交 换(参见图5)。作为该无线通信的方法，可^^用例如移动电话网络或无 线局域网(LAN)的已知通信网络。因此，如图5所示，通信部分6能够 经由无线基站20和诸如因特网的通信网络19与地图更新服务器装置11 通信。由此，导航装置1能够接^地图更新服务器装置11发送的更新 数据D3。请注意尽管附图中省略，通信部分6优选地能够与用户的更 新终端、导航装置1的服务商等进行有线或无线通信。因此，导M置1 能够接收经由通信网络向更新终端发送的更新数据D3。
接着，描述递送用于更新导航装置1的it^地图数据RD的更新数据 D3的地图更新服务器装置11的结构。图5是示出地图更新服务器装置11 的示意结构的框图。在本实施例中，地图更新服务器装置ll基于被来自 更新输入部分16的输入数据更新的存储原始地图数据Dl的原始地图数据库12以及存储与导航装置1的地图数据库2中的ii^地图翁:据RD相 同的内容的比较地图数据D2的比较地图数据库13,产生更新数据文件 Df。地图更新服务器装置11在更新数据库14中存储所产生的更新数据文 件Df，并且当与导航装置1通信时经由通信部分18向导航装置1提供更 新数据文件Df。因此，如图5所示，地图更新服务器装置ll包括原始地 图数据库12、比较地图数据库13、更新数据库14、计算处理部分15、更 新输入部分16、存储器17以及通信部分18。在地图更新服务器装置11 的这些功能部分的每一个中，安装了硬件和软件(程序)之一或两者以形 成用于对输入数据进行各种处理的功能部分，其中由中央处理单元(CPU) 等形成的计算处理部分15作为主要部件。以下描述每个部分的结构。
原始地图数据库12中存储的原始地图数据Dl是具有其中用于形成 道路网络数据的每个链接L由作为链接ID的永久ID和属性数据的组合 表示的数据结构的地图数据。图6是示意地示出该原始地图数据D1的结 构的图。尽管图中省略，每个链接L的属性包括与位于以上描述的if^ 地图数据RD中包括的末端部分的链接L和节点N的属性数据相同的信 息。原始地图数据D1被来自更新输入部分16的输入数据更新。更新输 入部分16具有例如诸如监视器的显示装置以及诸如键盘和鼠标的输入装 置。原始地图数据Dl的内容经由计算处理部分15在显示装置上显示， 使得操作员能够在检查原始地图数据D1时使用输入装置输入新的il^地 图信息以进行更新。也就是说，操作员能够基于从现场调查、航空照相等 获得的涉及ifi咯变化的信息，经由更新输入部分16更新原始地图数据Dl 的内容。当原始地图数据D1更新时，现有^^L的永久ID不改变，而 不与每个现有链接L交叠的永久ID被分配到新产生的链接L。
比较地图数据库13中存储的比较地图数据D2具有与导航装置1的 地图数据库2中存储的道路地图数据RD相同的内容。也就是说，比较地 图数据D2包括与道路地图数据RD相同的方式的分级结构的多个等级的 道路网綠据Rn (Rnl到Rn3 )。因此，比较地图数据D2中的每个链接 L被分配序列ID或永久ID的链接ID作为非交叠唯一 ID (标识符)以便 标识。请注意进一步描述将与iii^地图数据RD的配置的描述重叠，因 此被省略。在基于更新的原始地图数据D1的更新之后、在产生更新数据 文件Df之后，比较地图数据D2的内^L更新以与il^地图数据RD的 内容匹配。因此，比较地图数据D2的内^L经常维护为与被更新数据文 件Df更新的导航装置l的ii^地图数据RD的内斜目同。因此，在本实 施例中，比较地图数据库13还对应于本发明的存储iti^地图数据RD的"道路地图数据存储介质"。
更新数据库14中存储的更新数据文件Df是合并要被更新的部分的数 据和地图数据库2中存储的道路地图数据RD的文件。更新数据文件Df 由根据存储器17中存储的更新数据产生程序PG3操作的计算处理部分 15产生，并存储在更新数据库14中。在本示例中，更新数据文件Df是 通过将基于原始地图数据Dl产生的更新道路地图数据RD和比较地图数 据库13中存储的比较地图数据D2进行比较，并4^取其差而产生的差异 数据(differential data)的文件。
计算处理部分15是根据存储器17中存储的更新数据产生程序PG3 和更新数据发送程序PG4 ^Mt的计算处理功能部分，是由如上所述的诸 如CPU的已知计算处理装置形成的。更新数据产生程序PG3是用于在原 始地图数据Dl被更新的情况下基于更新的原始地图数据Dl和比较地图 数据D2产生更新数据文件Df的程序。更新数据发送程序PG4是用于向 导航装置1发送根据更新数据产生程序PG3产生的更新数据文件Df的程 序。下面基于图7和图8所示的流程图详细描述计算处理部分15根据更 新数据产生程序PG3和更新数据发送程序PG4的操作处理。
通信部分18是用于与导#*置1进行通信的功能部分。在本示例中， 通信部分18能够经由诸如因特网的通信网络19和无线基站20与导航装 置1通信。因此，通信部分18能够向导航装置l发送更新数据文件Df。
接着，基于图7和图8所示的流程图描述计算处理部分15根据地图 更新服务器装置11中的更新数据产生程序PG3和更新数据发送程序PG4 的操作处理。图7是示出计算处理部分15根据更新数据产生程序PG3和 更新数据发送程序PG4的整个操作处理的流程图。图8是示出图7的步 骤#02中产生更新后ifi^地图数据RDr的处理的细节的流程图。
首先，描述图7的流程图。在原始地图数据D1被来自更新输入部分 16的输入数据更新的情况下(步骤#01:是)，计算处理部分15根据更新 数据产生程序PG3基于原始地图数据Dl产生更新后道路地图数据RDr (步骤#02 )。以下使用图8的流程图描述步骤洲2的处理细节。所产生的 更新后if^地图数据RDr与导航装置1的地图数据库2中存储的、根据 原始地图数据Dl的更新内容执行了更新的数据以外的比较地图数据D2 和il^地图数据RD相同，并且全部这些数据均具有相同的数据格式。步 骤#02中产生的更新后iii^地图数据RDr被临时J^储在存储器17中。 接着，计算处理部分15比较更新后道路地图数据RDr和在比较地图数据库13中存储的比较地图数据，并根据更新数据产生程序PG3产生更新数 据文件Df (步骤#03 )。具体地，更新后il^地图数据RDr和比较地图数 据D2在数据内容上除了由于原始地图数据Dl的更新引起更新之前和之 后的差异之外是共同的。能够通过提取和归档作为参考的比较地图数据 D2和更新后it^地图数据RDr之间的差异数据产生更新数据文件Df。
接着，计算处理部分15在更新数据库14中存储步骤#03中产生的更 新数据文件Df (步骤#04 )。之后，通信部分18确定是否能够与导航装置 1进行通信(步骤洲5)。请注意，如上所述，通信部分18经由通信网络 19、无线基站20等与导航装置1进行通信。在能够通信的情况下(步骤 #05:是)，计算处理部分15经由通信部分18向导航装置1发送更新数据 文件Df (步骤洲6)。地图更新服务器装置ll的处理由此完成。请注意 在接收了更新数据文件Df的导航装置1中，计算处理部分3根据更新程 序PG2操作以进行对地图数据库2中的道路地图数据RD的更新(参见 图1)。
接着，基于图8的流程图描述如上所述的步骤洲2的产生更新后道路 地图数据RDr的处理的细节。首先，计算处理部分15根据更新数据产生
的结构，即包括多个等级的分级结构的道路网络数据Rn的结构(步骤 #11 )。接着，从转换的数据中提取最低等级的等级1的每个链接L (步骤 #12),以及进行对各个提取的链接L分配链接ID的处理。具体地，确定 等级1的每个链接L是否具有在较高等级的等级2中存在的对应链樹步 骤#13 )o
第一链接Ll，即具有在较高等级存在的对应链接的链接L(步骤#13: 是)，被分配序列ID作为链接ID (步骤#14)。如上所述，序列ID是由连 续的数字等根据链接线ML中的每个链接L的连接顺序形成的ID。在序 列ID的分配中，作为更新之前的数据的比较地图数据D2中使用的序列 ID被优选地尽量不改变地使用，以便降低通过更新对il^地图数据RD 的改变的量。也就是说，对于不从比较地图数据D2改变的链接L，在更 新后道路地图数据RDr中使用与比较地图数据D2相同的链接ID。对于 从比较地图数据D2改变了的链接L，链接ID被分配以使得序列ID的连 续性被保持因而变化最小。
作为示例，描述如图9中以粗线所示，在图3中所示链接ID为"60-9" 的现有第一链接L1中新添加节点N，和链接线ML5的情况。在本示例中，添加的链接线ML5由第一链接L1形成。在此情况下，优选地将现有第 一链接Ll的链接ID分割，使用链接ID的后半部分作为添加的节点N， 1^的第一链接L1的链接ID。在附图所示的示例中，链接ID在更新之 前为"60-9"的现有第一链接Ll的链接ID被分割为2份。现有节点N和 添加的节点N，之间的第一链接L1的链接ID是"60-4"，添加的节点N，随 后的第一链接Ll的链接ID是"65-4"。由于形成添加的链接线ML5的每 个第一链接Ll形成与现有链接线ML2不同的^接线ML，每个第一链 接Ll被分配独立于现有链接线ML2的序列ID,例如"300-9"、 "310-9" 以及"320國9"o
第二链接L2，作为不具有在较高等级存在的对应链接的链接L (步 骤#13:否)，被分配永久ID作为链接ID(步骤針5)。如上所述，永久ID 是由与链接的连接顺序无关的数字等形成的ID。在永久ID的分配中，优 选地使用与被分配到原始地图数据Dl中的每个^接L的链接ID (参见 图5)相同的ID。也就是说，如图6所示，原始地图数据D1具有这样的 数据结构其中，用于形成道路网^lt据的每个链接L用作为链接ID的 永久ID和属性数据的组合表示。由此，通过使用用作原始地图数据Dl 的链接ID的永久ID而不改变，使得当分配永久ID作为新添加的链接L 的链接ID时，选择新ID、检查该ID是否与其它ID交叠等的过程变得 不必要。因此，能够简化计算处理部分15进行链接ID分配的计算处理。 另外，由于永久ID被用作链接ID,所以能够容易地识别原始地图数据 Dl和更新后iii^地图数据RDr之间的链接L的对应关系。
下面描述图10和图11所示的具体示例。以上述图9的相同方式，如 图10中以粗线所示，图10示出在图3中所示^^ID为"60-9"的现有第 一链接L1中新添加节点N，和链接线ML5的情况的示例。请注意，添加 的链接线ML5由第二链接L2形成。在此情况下，以与上i^目同的方式， 现有第一链接Ll的链接ID被分割，由此现有节点N和添加的节点N， 之间的第一链接Ll的链接ID是"60-4"，添加的节点N，l^的第一链接 Ll的链接ID是"65-4"。由于形成添加的链接线ML5的每个链接L是第 二链接L2，所以每个链接L被分配永久ID。具体地，！^接L按照与链接 线ML2的距离从最远到最近的顺序被分配数字"224"、 "717，，以及"938" 作为永久ID。如图ll中以粗线所示，图11示出在图3中所示链接D)为 "521"的现有第二链接L2中新添加节点N，和由第二链接L2形成的链接 线ML6的情况的示例。在此情况下，新的永久ID"911"被分配为新添加 的节点N，随后的链接L的链接ID。形成添加的链接线ML6的每个链接L按照与现有链接"521"的距离从最远到最近的顺序被分配数字"387"、 "594"以及"285"作为永久ID。永久ID是与原始地图数据Dl中分配的每 个^# L的ID相同的ID 。
在如上所述分配了每个链接L的链接ID之后，如图8所示，确定链 接ID是否被分配到最低等级的等级1的4^P链接L (步骤#16 )。直至链 接ID被分配到等级1的4^链接L (步骤#16:否)，重复步猓#12到#15 的处理。在链接ID被分配到等级1的4^P链接L之后(步骤#16:是)， 通过整合作为最低等级的等级1的第一链接1的链接ID形成的序列ID 被分配为作为较高等级的等级2和等级3的每个链接的链接ID (步骤 #17 )。在链接ID被分配到it^地图数据RD中包括的全部l^接L之后， 产生更新后it^地图数据RDr的处理完成。
其它实施例
(1) 在以上描述的实施例中，作为示例，描述了这样的情况其中， 作为第一链接L1的链接ID的序列ID是具有数字范围10的连续序列ID。 然而，序列ID的数字范围不限于此，5、 20、 50、 100等的其它数字范围 也是优选的。依据诸如每个链接L的ifi洛类型、长度等属性用不同的数 字范围设定序列ID也是一个优选实施例。
(2) 在以上描述的实施例中，描述了这样的情况其中，作为第一 链接L1的链接ID的序列ID通过数字范围内的下限数字和下P艮和上限之 间的差的组合表示。然而，序列ID的配置不限于此。例如，可通过数字 范围内的上限和下限的每个数字表示序列ID，诸如"10到19"、 "20到 29"以及"30到39"。序列ID也可被设定为不具有范围的单个数字。在 此情况下，第一链接Ll的链接ID可以是按照链接线ML中的链接的连 接顺序，例如"1"、 "2"、 "3"等。
(3) 在以上描述的实施例中，作为示例，描述了这样的情况作为 第二链接L2的链接ID的永久ID是与分配到原始地图数据Dl中的链接 ID相同的ID。然而，其中以与原始地图数据D1无关地方式将永久ID分 配到iii^地图数据RD的第二链接L2的配置也是通常可行的。
(4) 在以上描述的实施例中，描述了这样的情况的示例其中，当 更新第二链接L2时，针对新添加的链捲之外的笫二链接L2的链接ID， 使用现有永久ID而不做任何变化。然而，如果重复更新第二链接L2，将 来有可能永久ID的位数不够用。由此，在不改变ID号码的情况下，进
19行更新以增加分配到第二链接L2的全部或部分现有永久ID的位数的配 置也是本发明的一个优选实施例。在此情况下，可以同时增加全部现有第 二链接L2的永久ID的位数，或可针对涉及诸如添加新节点N、链接L 等的更新的链接或区域单元内的第二链接L2增加永久ID的位数。例如， 在图ll的示例中，优选地进行更新，使得添加了新节点N，的链接ID是
"00521"，其中现有第二链接L2的链接ID (永久ID) "521"的位数增 加，且使得新添加的第二链接L2的永久ID是"000911"、 "000387"、
"000594"以及"000285"。还优选在周围同时进行增加其它现有第二链 接L2的链接ID的位数的更新。
(5) 在以上描述的实施例中，没有描述比较地图数据D2和更新数 据文件Df的版本。然而，在进行多个导航装置1的道路地图数据RD的 更新的情况下，优选这样的配置其中，多个版本的数据，包括老版本的 比较地图数据D2和更新数据文件Df，被根据各个导航装置1的更新状态 存储在比较地图数据库13和更新数据库14中。也就是说，可能存在这样 的情况与地图更新服务器装置11的频繁通信对于全部多个导航装置1 是不可能的，因而具有未更新的老iii^地图数据RD的导航装置1和具有 已被最新的更新数据文件Df更新的道路地图数据RD的导航装置1均存 在。为了使得能够更新全部导航装置l的it^地图数据RD,优选这样的 配置其中，il^地图数据RD、比较地图数据D2以及更新数据文件Df 均包括版本信息。版本比导航装置1中包括的道路地图数据RD新的更新 数据文件Df被用于更新il^地图数据RD。因此，可依据各个导M置1 的更新状态适当地进行il^地图数据RD的更新。
(6) 在以上描述的实施例中，以示例描述了才艮据本发明实施例的道 路地图数据RD的结构应用于导航装置l的it^地图数据的情况。然而， 本发明的应用范围不限于此，本发明可应用于其它应用的il^地图数据， 诸如用于目的地险索的地图数据库。
工业实用性
本发明可被用作例如导航装置、地图数据库等中使用的道路地图数据的数 据结构，以及产生该it^地图翁:据的方法。
权利要求
1.一种道路地图数据结构，包括道路网络数据，以多个等级的分级结构通过多个链接的连接关系表示道路；其中，作为最低等级的每个链接的链接ID根据由具有共同属性的多个连续的链接形成的链接线中的链接的连接顺序，连续的序列ID被分配到具有存在于更高等级的对应链接的第一链接；以及永久ID被与链接的连接顺序无关地分配到不具有存在于更高等级的对应链接的第二链接。
2. 根据权利要求l所述的道路地图数据结构，其中，所述序列ID被 设定为包括多个连续数字的数字范围。
3. 根据权利要求1或2所述的it^地图数据结构，其中，所述永久 ID与被分配到由之产生ili洛网络数据的原始地图数据中的每个链接的ID 相同。
4. 根据权利要求1到3中任一个所述的it^地图数据结构，其中， 表示链接ID的数据包括表示所述链接ID是否是永久ID的永久ID识别 标记。
5. —种it^地图数据存储介质，存储包括根据权利要求1到4中任 一个所述的数据结构的道路地图数据。
6. —种导航装置，包括地图数据库，存储根据权利要求1到4中任一个所述的数据结构的道 路地图数据；当前位置检测装置，检测当前位置；应用程序，参照所述il^地图数据进行操作；以及向导信息输出装置，根据所述应用程序进行操作以输出向导信息。
7. —种产生it^地图数据的方法，所述方法包括转换原始地图数据的数据结构，其中用于形成道路网络数据的每个链 接用永久ID和属性数据的组合表示，以产生包括多个等级的分级结构的道路网络数据的道路地图数据；其中，作为最低等级的每个链接的链接ID，根据由具有共同属性的 多个连续的链接形成的链接线中的链接的连接顺序，连续的序列ID被分 配到具有存在于更高等级的对应链接的第一链接；以及在所述原始地图数 据中设定的每个链接的永久ID在没有改变的情况下被分配到不具有存在 于更高等级的对应链接的笫二链接。
全文摘要
一种道路地图数据结构，包括道路网络数据Rn，以多个等级的分级结构通过多个链接L的连接关系表示道路；其中，作为最低等级的每个链接L的链接ID根据由具有共同属性的多个连续的链接形成的链接线ML中的链接的连接顺序，连续的序列ID被分配到具有存在于更高等级的对应链接的第一链接L1；以及永久ID被与链接的连接顺序无关地分配到不具有存在于更高等级的对应链接的第二链接L2。
文档编号G01C21/32GK101611292SQ200880003268
公开日2009年12月23日 申请日期2008年3月18日 优先权日2007年3月27日
发明者中村元裕, 泽井公良, 高畠诚滋 申请人:爱信艾达株式会社;丰田自动车株式会社