道路地图数据结构、道路地图数据存储介质、及导航装置的制作方法

专利名称：道路地图数据结构、道路地图数据存储介质、及导航装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于例如导航装置等道路地图数据的结构，涉及道路 地图数据结构、存储这种数据结构的道路地图数据存储介质、及利用这种 数据结构的导航装置，其中所述道路地图数据结构具有利用多个路段的连 接关系来表示道路的道路网络数据。
背景技术：
通常，已经周知如下技术即在导航装置中，利用表示现实世界的道 路信息的数字数据即道路地图数据，进行自身位置的显示和到目的地的路 径引导等。这种道路地图数据多数具有对应于所存储的道路信息的详细度 和显示比例尺等的多个等级的道路网络数据，而各等级的道路网络数据则 利用多个路段的连接关系来表示道路。作为识别构成这种道路网络数据的 各路段的路段ID，对于每个由具有共同属性的连续的多个路段构成的路 段列，通常釆用按照该路段列内的连接顺序而连续的路段ID。还有，作 为这种路段ID，已经周知有如下结构即设定了包括各自连续排列的多 个序号的规定的序号范围。另外，作为这种路段ID的序号范围，也己知 有设定与各路段的路段长度成比例的范围(例如，参照下述的专利文献l和2)。在这种道路地图数据的结构中，如上所述，路段ID具有规定的序号范围。因此，为了在已有的路段之间连接新的路段，需要对道路网络数据 进行更新，以将已有的路段进行多个分割。即使在这种情况下，也能够维持路段列内的连接顺序的路段ID的连续性。g卩，在这种情况下，将已有 的路段的路段ID的序号范围进行分割，生成新的多个路段ID，并将所生 成的新的路段ID分别赋予给每个被分割的已有路段，从而能够维持路段 ID的连续性，能够容易地进行新的路段的追加和更新。〔专利文献1〕日本专利第3725022号公报〔专利文献2)日本专利特开2005-70482号公报 但是，在上述道路地图数据的结构中，由于需要利用路段ID识别构 成道路网络的大量的路段，因此为了使各路段ID具有序号范围，与不具 有这种序号的范围相比，作为路段ID而使用的序号的位数需要更多。特 别是为了更多地确保在对上述道路网络数据进行更新时的路段分割次数 而设定了更宽的序号范围，该序号范围的位数就需要更多。这样，如果路 段ID的序号范围的位数增多，则存在如下问题即表示路段ID的数据的 位数也需要增多，从而增加了表示路段ID的数据量。另一方面，如果为 了减少路段ID的序号范围的位数而将各路段ID的序号范围一律设定的很 窄，则在将来的道路网络数据更新时，不能对特定的路段进行多次分割， 从而有可能出现维持不了路段ID的连续性的问题。发明内容本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于提供一种道路地图数据结 构、记录这种数据结构的道路地图数据存储介质、以及利用这种数据结构 的导航装置，其能够适当设定各路段的路段ID的序号范围，从而在将来 的更新时原样维持路段ID的连续性，并能够充分确保分割路段的次数， 同时能够将表示各路段的路段ID的数据量抑制为较小。为了达到上述目的，与本发明有关的具有利用多个路段的连接关系来 表示道路的道路网络数据的道路地图数据结构的特征在于，对于上述道路 网络数据的各路段赋予路段ID,所述路段ID具有与各路段的路段长度和 道路属性相对应而设定的序号范围，并对于每个由连接成一列的多个路段 构成的路段列，以按照该路段列内的连接顺序而相连续的方式被设定。根据上述道路地图数据结构的特征构成，与各路段的道路属性相对应 地，对于那些具有在将来道路网络数据更新时由于追加新路段等而被分割 的可能性较高道路属性的路段，相对于路段长度设定较宽的路段ID的序 号范围，从而能够在维持路段ID的连续性的前提下，确保能够对该路段 进行分割的足够多的次数。另一方面，对于那些具有分割的可能性较低的 道路属性的路段，相对于路段长度较窄地设定路段ID的序号范围，从而能够将为了识别构成道路网络的全部路段所需的路段ID的序号范围控制在最小限度，从而减少各路段ID的序号范围的位数。这样，所实现的道 路地图数据结构既能够在将来的更新时，维持路段ID的连续性，并相对于各路段的道路属性，能够充分确保对各路段进行分割的次数，同时，能够减少表示各路段的路段ID的数据量。这里，希望上述道路属性包括关于各路段的道路种类的种类属性、和 关于各路段所在地域的地域属性中的至少一个。若如此而构成，则能够根据由于上述道路网络数据更新而对路段分割 的可能性带来的影响较大的各路段的道路种类和各路段所在地域中的至 少一个，设定适当的路段ID的序号范围。另外，基于对各路段的路段长度乘以根据各路段的上述道路属性所确 定的属性系数后得到的值，而设定上述路段ID的序号范围。若如此而构成，则可以根据各路段的路段长度与根据各路段的上述道 路属性来适当地设定上述路段ID的序号范围。另外，优选为，所述属性系数，是对于每个按照上述道路属性而分类 的多个属性区分，而预先设定的系数，并设定与上述各属性区分相关的、 与由于上述道路网络数据更新而对路段进行分割的可能性的大小相对应 的值。若如此而构成，则因上述道路网络数据更新而对路段进行分割的可能 性越高，相对与路段长度设定的路段ID的序号范围就越宽。因此，所实 现的道路地图数据结构能够原样维持路段ID的连续性，并能够确保对该 路段进行分割的足够多的次数，同时，能够将为了识别构成道路网络的全 部路段所需的路段ID的序号总范围控制在最小限度，减少表示各路段ID 的数据量。另外，优选为，上述属性区分，具有高速道路本线、高速道路附属道 路、以及一般道路等至少3个种类属性区分，上述各种类属性区分的上述 属性系数按照高速道路本线、高速道路附属道路、以及一般道路的顺序， 对于越往后的区分，设定越大的值。这里，高速道路本线通常只要没有新设置立体交叉点、服务区、停车 区等，就不会与新设道路进行连接，因此与高速道路本线对应的路段在道路网络数据更新时进行分割的可能性很低。与此相对， 一般道路通常与新 设道路进行连接的可能性比较高。立体交叉点、服务区、停车区等、以及 连接这些地方与高速道路本线的引导路等的高速道路的附属道路，与新设 道路进行连接的可能性则被认为是高于高速道路本线，但低于一般道路。 因此，根据这种结构，可以按照被各路段的道路种类所分割的可能性，适 当设定路段ID的序号范围。另外，优选为，上述属性区分具有市街地和地方这至少2个地域属性 区分，上述各地域属性区分的上述属性系数按照地方、市街地的顺序，对 于越往后的区分，设定越大的值。这里，通常市街地的道路的更新频度高于地方的道路，与新设道路连 接从而由于道路网络数据的更新而被分割的可能性较高。因此，利用该结 构，能够对应于被各路段所在的地域所分割的可能性，而适当设定路段ID 的序号范围。具有上述各结构的道路地图数据结构的道路地图数据存储在存储介 质中，也适于用作道路地图数据存储介质。与本发明有关的导航装置的特征结构为具有地图数据库，其存储有 具有权利要求1至6中任一项所述的数据结构的道路地图数据；检测自身 位置的自身位置检测机构；参照上述道路地图数据进行动作的应用程序； 以及按照上述应用程序进行动作并输出引导信息的引导信息输出机构。根据这种结构，在导航装置的地图数据库中具有道路地图数据，该道 路地图数据能够在将来的道路网络数据更新时，维持路段ID的连续性， 并能够相对于各路段的道路属性，充分确保可以对各路段进行分割的次 数，同时能够减少表示各路段的路段ID的数据量。因此，能够适当地进 行道路网络数据的更新，同时在更新后维持路段ID的连续性，因此能够 实现一种导航装置，其不会降低与道路地图数据的读取相关的处理速度。


图1为表示与本发明的实施方式有关的导航装置的概略结构的方框图。图2为说明构成道路地图数据的多个区分区域(区画)的阶层构造的说明图。图3为表示道路地图数据的各等级之间的道路网络数据的关系的图。图4为表示构成各等级的道路网络数据的各路段的路段ID的设定例的图。图5为表示种类属性系数的属性区分及设定值的具体例的图。 图6为表示地域属性系数的属性区分及设定值的具体例的图。 图7为表示与本发明的实施方式有关的地图更新用服务器装置的概 略结构的方框图。图8为表示地图更新用服务器装置中的更新数据生成和发送的动作 处理的整体的流程图。图9为详细表示更新后的道路地图数据的生成处理的流程图。 图IO为表示路段ID的设定例。图中l一导航装置，2 —地图数据库(道路地图数据存储介质)，4 一自身位置检测部(自身位置检测机构)，9一引导信息输出机构，13 —对 象用地图数据库(道路地图数据存储介质)，RD—道路地图数据，Rn—道 路网络数据，ML—路段列，L一路段，PG1 —应用程序，Ca—种类属性系 数(道路属性)，Cb—地域属性系数(道路属性)实施形式下面基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1为表示与本实施方 式有关的导航装置1的概略结构的方框图。该导航装置1可以实现自身位 置显示、从出发地至目的地的路径探索、至目的地的路线引导、目的地检 索等一般导航功能。因此，如图1所示，该导航装置1具有地图数据库2、 运算处理部3、自身位置检测部4、存储器5、通信部6、显示输入部7、 以及声音输出部8。导航装置1的这些各功能部以CPU (Central Processing Unit:中央处理装置)等构成的运算处理部3为核心部件，对所输入的数 据进行各种处理的功能部则由硬件或软件(程序)或由该二者构成。地图数据库2为存储按照后述的应用程序PGI进行动作的、运算处理 部3所参照的道路地图数据RD的数据库。该地图数据库2，具有例如硬 盘驱动器、FLASH存储器等可重写存储介质及其驱动装置。在本实施方式中，该地图数据库2相当于存储本发明的道路地图数据RD的"道路地 图数据存储介质"。因此，存储于该地图数据库2的道路地图数据RD具 有与本发明相关的数据结构。另外，图中虽然进行了省略，但在地图数据 库2中，除了道路地图数据RD，还存储有由应用程序PG1所使用的用于 显示、引导、检索等的各种数据(引导用数据)。这些数据具体来说包括 图像数据、声音数据、POI (Point of Interest)数据等，各数据与道路地图 数据RD中所包含的路段(link: y y夕)和节点(参照图3)建立了相 关关系。下面，基于图2和图3详细说明道路地图数据RD的结构。图2为说明构成道路地图数据RD的多个区分(区分)区域p的阶层 构造的说明图。如该图所示，道路地图数据RD具有多个等级，同时各等 级的地图数据被分割成与该等级相对应的范围的多个区分区域P。此时， 上位等级的区分区域p对应着现实世界的更广泛的领域。因此，在上位等 级的1个区分区域p中，包含着与低于其等级的下位等级的多个区分区域 p相对应的领域。在本例中，道路地图数据RD具有从最下位的等级0 至最高位的等级3的共4个等级。这里，最下位的等级0的地图数据为构 成详细表示市街地的道路时所用的市街地图的数据，只存在于部分地域。 因此，作为包罗整个地域的地图数据，等级1为最下位等级的地图数据。 从该等级1至等级3的地图数据分别具有用于路径探索等的道路网络数据 Rn。图3为表示道路地图数据RD的各等级(等级1 等级3)之间的道 路网络数据Rn的关系的图。如该图所示，道路地图数据RD在与所存储 的道路信息的详细度和显示比例尺相对应的多个等级的地图数据中，具有 阶层结构的道路网络数据Rn (Rnl Rn3)。这里，各等级的道路网络数 据Rn为利用多个路段L的连接关系来模拟表示现实世界的道路的数据。 在本例中，道路网络数据Rn具有从最下位的等级1至最高位的等级3的 共3个等级。这里，在上位等级的l个区分区域p中，包含着与低于其等 级的下位等级的多个区分区域p相对应的领域。各等级的道路网络数据 Rn具有如下结构即多条路段L经由在各路段L的端部设定的节点N连 接在一起。这里，各节点N基本上与现实世界的交叉点相对应，各路段L 与连接各交叉点之间的道路相对应。另外，当路段L跨越区分区域p的边界时，则与现实世界的交叉点无关，而在该区分区域p的边界上设定假想(夕、、一)节点。即，节点N包含与现实世界的交叉点相对应而设定的 实际节点、和与交叉点无关的在各区分区域的边界上设定的假想节点这2 种节点。在本例中，将这些节点统称为节点N。另外，在本实施例的说明中，利用符号"Rn"统一称呼各等级的道 路网络数据Rn，而为了区别各等级，对应于等级1 等级3，采用符号 "Rnl" "Rn3"。道路网络数据Rn越到下位，所包含的道路信息就越 详细。在本例中，在最下位等级的等级1的道路网络数据Rnl中，包含 有道路地图数据具有的所有道路种类的道路的信息，具体来说，例如高速 道路(包含本线和附属道路)、国道、主要地方道路、县道(省道)、其他 干线道路、以及细街路等的信息。还有，在上位等级的等级2和等级3的 道路网络数据Rn2、 Rn3中，省略了对于路径探索不重要的道路种类的道 路(例如细街路等)。表示道路网络数据Rn的节点N和路段L的信息在各等级(等级l 等级3)中，对于每个由具有共同道路属性而连接成一列的多个路段所构 成的路段列(多路段^々于y 乂夕)ML (参照图4)，按照该路段列 ML内的连接顺序进行排列。在本例中，作为规定各路段列ML的共同的 道路属性，采用对例如"国道1号线"、"名神高速道路"等此种现实世界 的道路的名称进行表示的道路名称。对于与同一道路名称的道路相对应的 路段L，在区分区域P的限度内构成尽可能长的并归纳为一个整体的1个 路段列ML。另外，规定各路段列ML的共同的道路属性并不局限于道路 名称，也可以采用例如道路种类、车道数、道路宽度等的道路或路段的各 种道路属性。另外，道路网络数据Rn包含按照各路段列ML归纳的路段L和节点 N的属性信息。这里，节点N的属性信息中，包含有例如表示各节点N 的座标的座标信息、表示是假想节点还是实际节点的信息、表示通行管制 的信息、表示各节点N所存在的上限等级(等级1 3)的信息、以及表 示有无信号机的信息等。还有，路段L的属性信息中，包含有例如表示后 述各路段的路段ID的路段ID信息、表示各路段L的形状的形状信息、 表示通行管制的信息、表示道路种类的信息、表示上述道路名称信息、宽度的信息、表示车道数的信息、以及表示各路段L所存在的上限等级(等 级1-3)的信息。在道路地图数据RD内的各路段L中，路段ID作为用于识别各自的、 不重复的唯一 ID (identifier:识别符)，而被赋与。于是，该道路地图数 据RD，成为对道路网络数据Rn的各路段L赋与如下那样的路段ID的构 造即具有与各路段L的路段长度和道路属性相对应而设定的序号范围， 并对于每个由连接成一列的多个路段L构成的路段列ML，按照该路段列 ML内的连接顺序而相连续。下面详细说明该路段ID的结构。图4为表示构成各等级的道路网络数据Rnl Rn3的各路段L的路段 ID的设定例的图。如该图所示，各路段L的路段ID具有包含连续的多个 序号的规定的序号范围而构成。这里，利用该路段ID的起始序号和末尾 序号相对于该起始序号的差值的组合，来表示具有序号范围的路段ID。 例如，序号ID为"100—13"时，"100"表示起始序号，"13"表示末尾 序号相对于起始序号的差值，因此序号范围为"14"。作为路段ID，赋与 100 113 (这里为自然数)这些连续序号。该路段ID的序号范围的设定 规则后面再详细说明。还有，图4所示例中，作为由连接成一列的多个路 段L构成的路段列ML，给出了第1路段列ML1、第2路段列ML2、第3 路段列ML3、第4路段列ML4等4个。另外，在本实施方式的说明中， 用符号"ML"统称各路段列，但在区别各路段列ML时，采用符号"ML1 " "ML4"。于是，对于各路段列ML1 ML4，按照在各路段列ML1 ML4中的 连接顺序，连续设定各路段L的路段ID。例如，在等级l的道路网络数 据Rnl中的第1路段列ML1内的各路段L的路段ID从起始的路段L(图 4最左侧的路段L)开始，依次设定为"100-13"、 "114-12"、 "127-9"、 "137-16"。如果用序号来表示这些路段ID，则依次为"100 113"、 "114 126"、 "127 136"、 "137 153"。路段ID，按照路段列ML1内的连接顺 序，以编号连续的方式进行设定。还有，比等级1更上位的等级2和等级 3的道路网络数据Rn2、 Rn3中，将下位等级的多个路段L统合成1个路 段L。并且，该统合后的路段L的路段ID，作为将统合前的各路段L的 路段ID统合后的路段ID。例如，等级2的道路网络数据Rn2的第1路段列ML1中，将等级1的路段ID为"100-13"、 "114-12"这2个路段L统 合后的等级2的路段L的路段ID为"100-26"，将等级1的路段ID为 "127-9"、 " 137-16"这2个路段L统合后的等级2的路段L的路段ID为 "127-26"。通过这样方式构成路段ID，能够根据路段ID，容易地建立下 位等级的路段L与上位等级的路段L之间的对应关系。接着，说明路段ID的序号范围的设定规则。在本实施方式中，路段 ID的序号范围，基于对各路段的路段长度乘以根据各路段的道路属性确 定的属性系数所得到的值，而被设定。在本例中，作为用于设定路段ID 的序号范围的道路属性，采用了针对各路段的道路种类的种类属性、和针 对各路段所在地域的地域属性。因此，在本例中，作为上述属性系数，采 用了根据种类属性确定的种类属性系数Ca、和根据地域属性确定的地域 属性系数Cb。这样，路段ID的序号范围R由下式来计算。 R = SXIXXCaXCb (1)这里，"S"为表示每单位路段长度的序号范围的基准的基准数。该基 准值s在本例中，以适用于后述的种类属性为"一般道路"、地域属性为 "市街地"的路段L的序号范围为基准而进行设定。例如，每100m路段 长度设定为"20"等。还有，"LL"为路段长度，采用与各路段L的现实 世界的长度相对应的长度信息。如上所述，该路段长度的信息作为各路段 L的属性信息，被包含在道路网络数据Rn中。这样，各路段L的路段ID由通过上述公式(1)求得的序号范围R 和起始序号来确定。即，例如起始序号为"100"、序号范围R为"14" 时，路段ID则为"100-13"。这里，路段ID的起始序号，为该路段L所 属的路段列ML内的该路段L所连接的前一个路段L的路段ID的末尾序 号的下一个序号(这里为自然数)。即，其前一个路段L的路段ID为 "100-13"的路段L的路段ID的起始序号为"114"。另外，对于路段列 ML的开始的路段L，以如下方式设定路段ID的起始序号即确保构成 该路段列ML的所有的路段L的路段ID不会与其他路段列ML的路段ID 出现重复。另外，本实施方式中，对于最下位等级的等级1的道路网络数 据Rnl，按照上述规则设定路段ID的序号范围。因此，对于上位的等级 2和等级3的道路网络数据Rn2、 Rn3，如上所述，赋与将等级1的路段L的路段ID统合路段ID。作为上述属性系数的种类属性系数Ca和地域属性系数Cb，分别对应于各自的道路属性(种类属性和地域属性)的多个属性区分，而预先被分别设定。并且，这些种类属性系数Ca和地域属性系数Cb被设定为如下 那样的值即与上述各属性区分相关的、与由于道路网络数据Rn的更新 而对路段L进行分割的可能性大小相对应的值。图5为表示种类属性系数 Ca的属性区分及其设定值的具体例的图。图6为表示地域属性系数Cb 的属性区分及其设定值的具体例的图。如图5所示，本例中作为与种类属性相关的种类属性区分，将道路种 类分为"高速道路本线"、"高速道路附属道路"、"一般道路"等3种。各 种类属性区分的种类属性系数Ca按照"高速道路本线"、"高速道路附属 道路"、"一般道路"的顺序，越往后，其值越大。具体来说，顺次设定为 "0.3"、 "0.6"、 "1"这3个值。这里，在"高速道路本线"的区分中包含 有构成高速道路和收费道路等的本线部分的路段L。在"高速道路附属道 路"的区分中包含有构成立体交叉点(Y乂夕一千二乂-)、服务区、停 车场等、以及连接这些地方与高速道路的本线的引导路等的路段L。在"一 般道路"的区分中包含有不属于"高速道路本线"和"高速道路附属道路" 区分的所有的路段L。具体来说，包含有构成国道、主要地方道、县道(省 道)、其他干线道路、以及细街路等的路段L。并且，在属于"高速道路 本线"的区分的道路种类的道路上，只要不新设立体交叉点、服务区、停 车场等，通常不会与新设道路连接，因此属于该区分的路段L被道路网络 数据Rn的更新所分割的可能性较小。与此相对，属于"一般道路"区分 的道路种类的道路则与新设道路连接的可能性较高。还有，属于"高速道 路附属道路"区分的道路种类的道路与新设道路连接的可能性大小则在 "高速道路本线"与"一般道路"之间。因此，对应于与这种各种类属性 区分相关的、通过道路网络数据Rn的更新而分割路段L的可能性大小， 该可能性越高，种类属性系数Ca的设定值就越大。另外，如图6所示，本例中，作为与地域属性有关的地域属性区分， 将地域分成"市街地"和"地方"这2种。并且，各地域属性区分的地域 属性系数Cb按照"地方"、"市街地"的顺序，越往后其值越大。具体来说，其值依次设定为"1"、 "0.7"。这里，在本例中，根据各路段L的 至少一部分是否被包含在具有对等级0的市街地图进行构成的地图数据 的、地图上区域中，来判断各路段L是属于"市街地"的区分还是属于"地 方"的区分。这样，利用市街地图不是网罗了道路地图数据RD的所有地 域而是仅对一部分市街地而设置了这一情况，来简单判断是否是市街地。 而且，属于"市街地"区分的道路通常与属于"地方"区分的道路相比， 其更新的频度更高，与新设道路连接并由于道路网络数据的更新所分割的 可能性也更高。因此，对应于这种各地域属性区分的、由于道路网络数据 Rn的更新而分割路段L的可能性大小，当该可能性越高，将地域属性系 数Cb设定为越大的值。图4所示例子中，关于构成各路段列ML的路段L的种类属性区分， 第1路段列ML1为"高速道路本线"，第2路段列ML2为"高速道路附 属道路"，第3路段列ML3为"一般道路"，第4路段列ML4为"高速道 路附属道路"。另外，第4路段列ML4为与"高速道路本线"的第1路段 列ML1并列设置、构成服务区及其引导路等的路段列ML。第2路段列 ML2为与"高速道路本线"的第1路段列ML1串列设置、构成立体交叉 点及其引导路等的路段列ML。因此，例如上述公式(1)的基准数为每 路段长度100m等于20，在构成第1至第4路段列ML1-ML4的所有路段 属于"市街地"区分的条件下，第1路段列ML1的路段长度为220m的 路段L的路段ID的序号范围R利用上述公式(1)，计算如下R= (20/100) X220X0.3X 1=13.2本例中，序号范围R采用自然数而进行四舍五入。这样，序号范围R 为"13"。因此，在该路段L所连接的前一个路段L的路段ID的末尾序 号为"113"时，其路段ID为"114-12"。另外，在与上述相同条件下，第3路段列ML3的路段长度为100m 的路段L的路段ID的序号范围R利用上述公式(1)，计算如下R= (20/100) X 100X1X1=20并且，与该路段L连接的前一个路段L的路段ID的末尾序号为"373" 时，其路段ID为"373-19"。另外，如上所述，至少对于最下位等级即等级1的道路网络数据Rnl，按照上述规则设定路段ID的序号范围，对于上位的等级2和等级3的道 路网络数据Rn2、 Rn3，赋予对等级1的路段L的路段ID统合后的路段 ID。由此，对于上位等级的道路网络数据Rn2、 Rn3也一样，对道路网络 数据Rn的各路段L，赋予路段ID，该路段ID具有与各路段L的路段长度和道路属性相对应而范围设定的序号范围，而且对于每个由连接成一列 的多个路段L构成的路段列ML按照该路段列ML内的连接顺序以序号范围连续的方式被设定。运算处理部3，是根据存储在存储器5中的应用程序PG1进行动作的 运算处理功能部，如上所述，由CPU等公知的运算处理机构所组成。虽 然图中进行了省略，应用程序PG1中包含有例如显示程序、地图匹配程 序、路径探索程序、引导程序、以及检索程序等。这里，显示程序为在显 示输入部7的显示画面中显示自身位置和目的地等的周边地图并在该地 图上显示自身位置的程序。地图匹配程序，是进行将利用自身位置检测部 4所检测到的自身位置与地图的道路进行匹配的匹配处理的程序。路径探 索程序为旨在进行路径探索的程序，所述路径探索对从例如自身位置等的 出发地至利用显示输入部7输入的目的地之间的引导路径等进行探索。引 导程序为用于按照路径探索程序所确定的至目的地的路径，利用显示输入 部7的显示画面的引导显示或声音输出部8的声音引导，对用户引导适当 的路线的程序。检索程序，为基于住址、电话号码、设施名称、分类等， 对用于检索目的地或地图显示的地点等的程序。另外，由于由基于这些各 应用程序而动作的运算处理部3而完成的导航装置1的动作处理是周知 的，故而省略详细的说明。因此，按照该应用程序PG1进行动作的运算 处理部3，参照作为地图信息存储在地图数据库2中的道路地图数据RD。另外，在存储器5中，还存储了更新程序PG2，所述更新程序PG2 用于基于从后述的地图更新服务器装置11供给的更新用数据文件Df (参 照图7)，让运算处理部3对道路地图数据RD进行更新处理的更新程序 PG2。在本实施方式中，如后述所示，更新用数据文件Df，是将相对于存 储在地图数据库2中的道路地图数据RD而更新部分的数据合在一起的文 件。因此，利用该更新用数据文件Df中所包含的数据，对成为道路地图 数据RD的更新对象的部分进行改写，从而能够对道路地图数据RD进行更新。自身位置检测部4，是用于检测导航装置1的现在位置的功能部。因 此，自身位置检测部4具有图中省略的例如GPS接收机、方位传感器、 和距离传感器等。基于通过这些装置获取的信息，获得表示现在位置的座标和前进方位等信息，并输出到运算处理部3。本实施方式中，该自身位 置检测部4相当于本发明的"自身位置检测机构"。显示输入部7，由液晶显示装置等的显示画面、和与该显示画面联动 的触摸屏及操作开关组成。声音输出部8由扬声器和放大器等组成。这些 显示输入部7和声音输出部8与运算处理部3连接，按照运算处理部3的 动作，进行自身位置显示、2地点间的路径探索、前进玲径引导、目的地 检索等的显示和声音输出。还有，显示输入部7接受用户的操作输入，并 将其内容输出到运算处理部3。因此，本实施方式中，上述运算处理部3、 显示输入部7和声音输出部8，构成本发明的"引导信息输出机构9"。通信部6，是用于在与后述的地图更新用服务器装置11之间进行通 信的功能部。在本例中，通信部6构成为，能够在与无线基地局20 (参 照图7)之间进行基于无线的数据发送和接收。作为该无线通信方法，可 以釆用携带电话网或无线LAN (Local Area Network)等周知的通信网。 由此，通信部6，如图7所示而构成为，能够经由无线基地局20或因特 网等的通信网19，与地图更新用服务器装置ll之间进行通信。因此，导 航装置1能够接收从地图更新用服务器装置11发送的更新用数据文件Df。 另外，虽然图中进行了省略，通信部6也适于构成为，能够在与用户或导 航装置1的经营者(取扱V、業者)等所拥有的更新用终端之间进行有线或 无线的通信。由此，导航装置l能够接收经由通信网络向上述更新用终端 传送的更新用数据文件Df。接着，对地图更新用服务器装置11的结构进行说明，所述地图更新 用服务器装置11对用于更新上述导航装置1的道路地图数据RD的更新 用数据文件Df进行配送。图7为表示该地图更新用服务器装置11的概略 结构的方框图。在本实施方式中，地图更新用服务器装置11基于原地图 数据库12和对照用地图数据库13，而生成更新用数据文件Df，所述原地 图数据库12存储有由来自更新输入部16的输入数据所更新的原地图数据Dl，所述对照用地图数据库13存储有与导航装置1的地图数据库2内的 道路地图数据RD内容相同的对象用地图数据D2。于是，地图更新用服 务器装置ll，将所生成的更新用数据文件Df存储到更新数据库14，在与 导航装置1进行通信时，经由通信部18，向导航装置1配送更新用数据 文件Df。这样，如图7所示，该地图更新用服务器装置ll具有原地图数 据库12、对象用地图数据库13、更新数据库14、运算处理部15、更新输 入部16、存储器17、通信部18。地图更新服务器装置11的这些各功能 部以由CPU (Central Processing Unit:中央处理装置)等构成的运算处理 部15为核心部件，对所输入的数据进行各种处理的功能部，并由硬件或 软件(程序)或由该二者构成。下面，说明各部的结构。存储在原地图数据库12中的原地图数据D1，是具有利用规定的路段 ID和属性数据的组合来表示构成道路网络数据的各路段L的数据结构的 地图数据。在本例中，作为原地图数据D1的路段ID，采用了由与道路网 络数据Rn的路段L的连接顺序无关的序号、文字、符号等构成的永久(A 一7氺y卜)ID。并且，在各路段L的属性数据中，包含有与上述道路 地图数据RD中所包含的路段L和节点N的属性数据相同的信息。该原 地图数据Dl被来自更新输入部16的输入数据所更新。这里，更新输入 部16具有例如显示器等的显示装置、键盘、和鼠标等的输入装置。并且 成为如下那样的构成即经由运算处理部15，在显示装置显示原地图数 据D1的内容，操作人员能够确认原地图数据D1的内容，并利用输入装 置输入新的道路地图信息，进行更新。g卩，操作人员能够基于实地调査和 航空照片等获得的关于道路变更的信息，经由更新输入部16，对原地图 数据D1的内容进行更新。存储在对象用地图数据库13中的对象用地图数据D2与存储在导航 装置1的地图数据库2中的道路地图数据RD的内容相同。即，对象用地 图数据D2与道路地图数据RD—样，也具有多个等级的地图数据，各等 级的地图数据分别以阶层结构的方式具有道路地图数据RD(Rnl Rn3)。 因此，与道路地图数据RD—样，对象用地图数据D2中的各路段L中， 也赋有作为用于识别各自的、不重复的唯一ID (identifier:识别符)的路 段ID，该路段ID具有与各路段L的路段长度和道路属性相对应而设定的序号范围，同时对于每个由连接成一列的多个路段L构成的路段列ML， 按照该路段列ML内的连接顺序进行连续设定。另外，由于进一步的说明 会与道路地图数据RD的结构的说明相重复，因此给予省略。于是，在生 成更新用数据文件Df后，更新该对象用地图数据D2的内容，以使得与 基于更新后的原地图数据Dl的更新后的道路地图数据RDr的内容保持一 致。由此，恒常地维持对象用地图数据D2的内容，以使得与被更新用数 据文件Df更新的导航装置1的道路地图数据RD的内容相同。因此，在 本实施方式中，该对象用地图数据库13也相当于本发明的存储有道路地 图数据RD的"道路地图数据存储介质"。存储在更新数据库14中的更新用数据文件Df，是将相对于存储在地 图数据库2中的道路地图数据RD更新部分的数据汇总为一体的文件。利 用按照存储在存储器17中的更新数据生成程序PG3而进行动作的运算处 理部15，生成该更新用数据文件Df，并将其存储在更新数据库14中。在 本例中，更新用数据文件Df作为如下那样的差分数据文件，即将基于原 地图数据Dl生成的更新后的道路地图数据RDr与存储在对照用地图数据 库13中的对象用地图数据D2进行对比，抽出其差分而生成的差分数据 文件。运算处理部15，是按照存储在存储器17中的更新数据生成程序PG3 和更新数据发送程序PG4进行动作的运算处理功能部，如上所述，由CPU 等公知的运算处理机构所组成。这里，更新数据生成程序PG3在原地图 数据Dl被更新时，基于更新后的原地图数据Dl和对象用地图数据D2， 生成更新用数据文件.Df。还有，更新数据发送程序PG4，是用于将按照 更新数据生成程序PG3生成的更新用数据文件Df发送到导航装置1的程 序。后面基于图8和图9所示的流程图，详细说明运算处理部15按照这 些更新数据生成程序PG3和更新数据发送程序PG4进行的处理动作。通信部18为在与导航装置11之间进行通信的功能部。在本例中，该 通信部18能够经由因特网等的通信网络19和无线基地局20，与导航装 置1之间进行通信。由此，通信部18能够对导航装置1发送更新用数据 文件Df。接着，基于图8和图9所示的流程图，详细说明在地图更新用服务器装置11中，运算处理部15按照更新数据生成程序PG3和更新数据发送 程序PG4进行的动作处理。图8为表示运算处理部15按照更新数据生成 程序PG3和更新数据发送程序PG4进行的整个处理动作的流程图。还有， 图9为详细表示图8的步骤#02的更新后的道路地图数据RDr的生成处理 的流程图。首先，说明图8的流程图。当存在基于来自更新输入部16输入数据 的、原地图数据D1的更新时(步骤#01: Yes)，运算处理部15按照更新 数据生成程序PG3，基于原地图数据Dl ，生成更新后的道路地图数据RDr (步骤#02)。后面利用图9的流程图详细说明该步骤#02的处理。这里所 生成的更新后的道路地图数据RDr，除了与原地图数据D1的更新内容相 一致地而被更新的部分外，与对象用地图数据D2和存储在导航装置1的 地图数据库2中的道路地图数据RD—样，这些都为相同的数据形式的数 据。在该步骤#02中生成的更新后的道路地图数据RDr暂时存储在存储器 17中。接着，运算处理部15按照更新数据生成程序PG3，对更新后的道 路地图数据RDr和存储在对象用地图数据库13的对象用地图数据D2进 行对比，生成更新用数据文件Df (步骤#03)。具体来说，更新后的道路 地图数据RDr和对象用地图数据D2除了在数据的内容上由于原地图数据 Dl的更新而出现的更新后与更新前的差别外，其余均相同，能够用相同 的数据形式进行对比。这里，通过以对象用地图数据D2为基准，抽出与 更新后的道路地图数据RDr之间的差分数据并汇总，从而生成更新用数 据文件Df。于是，运算处理部15将在步骤#03生成的更新用数据文件Df存储在 更新数据库14 (步骤#04)。然后，在通信部18,判断是否能够与导航装 置l之间进行通信(步骤#05)。另外，如上所述，通信部18经由通信网 19和无线基地局20，与导航装置1之间进行通信。在能够进行通信的情 况下(步骤#05: Yes)，运算处理部15经由通信部18向导航装置1发送 更新用数据文件Df (步骤#06)。然后，运算处理部15基于更新后的道路 地图数据RDr，更新对象用地图数据D2 (步骤#07)。至此，结束地图更 新用服务器装置11的处理。另外，在接收了更新用数据文件Df的导航装 置1中，运算处理部3按照更新程序PG2进行动作，对地图数据库2中1的道路地图数据RD进行更新(参照图1)。接着，基于图9的流程图，详细说明上述步骤糾2的更新后的道路地 图数据RDr的生成处理。首先，运算处理部15按照更新数据生成程序PG3， 将原地图数据D1的数据结构变换为与道路地图数据RD相同的结构，即 如下那样的结构具有多个等级的地图数据，并在各等级的地图数据中以 阶层结构的方式具有道路网络数据Rn (Rnl-Rn3)(步骤#11)。然后，从 变换后的数据中抽出最下位等级的等级1的各路段L的数据(步骤#12)， 对所抽出的各路段L赋予路段ID (步骤#13)。具体来说，如上所述，在 所抽出的各路段L中，赋予作为用于识别各自的、不重复的唯一 ID (identifier:识别符)的路段ID，该路段ID具有与各路段L的路段长度 和道路属性相对应设定的序号范围，同时对于每个由连接成一列的多个路 段L构成的路段列ML，按照该路段列ML内的连接顺序进行连续设定。 该路段ID的设定规则已经说明，这里省略。但是，对于通过与原地图数 据Dl的更新相伴的对道路网络数据Rn的更新而被分割的路段L的路段 ID，赋予将更新前的路段ID进行分割后生成的新的路段ID。另外，对于 与对象用地图数据D2之间没有变更的路段L，在更新后的道路地图数据 RDr，也可以釆用与对象用地图数据D2相同的路段ID。这里作为一例，说明图4所示的路段ID为"325-25"的已有路段L 内，追加如图10的粗线所示的新的节点N'和路段列ML5的情况。此时， 希望对己有的路段L的路段ID进行分割，作为分割后的各路段L的路段 ID。另外，此时通过上述公式(1)求得分割后的路段L的路段ID的序 号范围R。例如，在路段长度为300m、序号范围为"26"、图4所示的路 段ID "325-25"的己有路段L,被分割为路段列ML的起始侧(图4和图 IO的左侧)为80m、其后方侧(图4和图10的左侧)为50m的情况下， 则可以如下面所述设定路段ID。即，在上述公式(1)的基准数S为每100m 等于"20"、且构成第4路段列ML1的所有路段L属于"市街地"的区分 的条件下，分割后的路段长度为80m的路段L的路段ID的序号范围R， 根据上述公式(1)计算如下R= (20/100) X80X1X1=16这里，由于分割前的路段ID的序号范围R为26，因此分割后的路段长度50m的路段L的路段ID的序号范围R则为"10"。所以，如图10 所示，分割后的路段ID的起始侧为"325-15"，后方侧为"341-9"。另外， 对于构成追加的路段列ML5的各路段L，按照路段列ML5内的连接顺序 而连续的方式进行设定路段ID，并使其与构成已有的各路段列ML1-ML4 的各路段L的路段ID不会重复。这里，作为一例，赋予"600-23"、 "624-18"。如图9所示，在赋予各路段L的路段ID后(步骤#13)，判断对最下 位等级的等级1的所有路段L是否赋予了路段ID (步骤#14)。直到对等 级1的所有路段L赋予路段ID (步骤#14: No)，循环进行步骤#12和步 骤#13的处理。接着，在对等级1的所有路段L赋予路段ID后(步骤#14: Yes)，统合作为最下位等级的等级1的路段L的路段ID，并赋予作为上 位等级的等级2和等级3的各路段L的路段ID (步骤#15)。于是，对道 路地图数据RD中所包含的所有的路段L的路段ID进行赋予后，结束生 成更新后的道路地图数据RDr的处理。[其他实施方式](1) 上述各实施方式中，作为用于设定路段ID的序号范围的道路属 性，以采用关于各路段的道路种类的种类属性、和关于各路段所在地域的 地域属性的情况为例进行了说明。但是，本发明的适用范围并不局限于此。 因此，例如作为用于设定路段ID的序号范围的道路属性，只使用种类属 性、或只使用地域属性，也是本发明所适用的一个实施方式。另外，也可 以采用除种类属性、地域属性以外的其他道路属性，设定路段ID的序号 范围。(2) 上述实施方式中，作为与种类属性有关的种类属性区分，采用 了 "高速道路本线"、"高速道路附属道路"、以及"一般道路"等3个区 分，作为与地域属性有关的地域属性区分，釆用了 "市街地"和"地方" 等2个区分。但是，本发明的适用范围并不局限于此。希望根据由于道路 网络数据Rn的更新而对路段L进行分割的可能性的大小来适当设定这些 种类属性区分和地域属性区分。还有，对于与这些各区分相对应的种类属 性系数Ca和地域属性系数Cb的值，同样希望按照由于道路网络数据Rn 的更新而对路段L进行分割的可能性大小来适当设定。(3) 上述实施方式中，对利用该路段ID的起始序号以及末尾序号相 对于该起始序号的差值的组合来表示路段ID的情况进行说明。但路段ID 的结构并不局限于此。也可以利用序号范围的起始序号和末尾序号来表示 路段ID，如"100-113"、 "114-126"、 "127-136"。(4) 上述实施方式中，没有说明对象用地图数据D2和更新用数据 文件Df的更新版本。但是，优选为成为如下那样的结构即对多个导航 装置1的道路地图数据RD进行更新时，对应于各导航装置1的更新状态， 在对象用地图数据库13和更新用数据库14中，存储包括旧版本的对象用 地图数据D2和更新用数据文件Df的多个版本的数据。即，对于所有的 多个导航装置1，有时不能频繁地与地图更新用服务器装置11进行通信， 有时会出现由于不能更新而具有旧的道路地图数据RD的导航装置1与具 有被最新的更新用数据文件Df更新的道路地图数据RD的导航装置1混 合存在的情况。由此，为了能够对所有的导航装置1的道路地图数据RD 进行更新，优选为成为如下那样的结构即道路地图数据RD、对象用地 图数据D2、和更新用数据文件Df中都具有版本信息。这样，全部利用比 导航装置1具有的道路地图数据RD的版本更新近的版本的更新用数据文 件Df，对该道路地图数据RD进行更新。由此，能够随着各导航装置1 的更新状态，适当地对道路地图数据RD进行更新。(5) 上述实施方式中，举例说明了与本发明有关的道路地图数据RD 的结构适用于导航装置1的道路地图数据的情况。但是，本发明的适用范 围并不局限于此。也可以适用于目的地检索用的地图数据库等其他用途的 道路地图数据。(产业上的应用可能性) 与本发明有关的道路地图数据结构能够用于例如导航装置和地图数 据库等。
权利要求
1.一种道路地图数据结构，其特征在于，具有利用多个路段的连接关系来表示道路的道路网络数据，对于上述道路网络数据的各路段赋予路段ID，所述路段ID具有与各路段的路段长度和道路属性相对应而设定的序号范围，并对于每个由连接成一列的多个路段构成的路段列，以按照该路段列内的连接顺序而相连续的方式被设定。
2. 根据权利要求1所述的道路地图数据结构，其特征在于， 上述道路属性，包括关于各路段的道路种类的种类属性、和关于各路段所在地域的地域属性中的至少一个。
3. 根据权利要求1或2所述的道路地图数据结构，其特征在于， 基于对各路段的路段长度乘以根据各路段的上述道路属性所确定的属性系数后得到的值，而设定上述路段ID的序号范围。
4. 根据权利要求3所述的道路地图数据结构，其特征在于， 所述属性系数，是对于每个按照上述道路属性而分类的多个属性区分，而预先设定的系数，并设定与上述各属性区分相关的、与由于上述 道路网络数据更新而对路段进行分割的可能性的大小相对应的值。
5. 根据权利要求4所述的道路地图数据结构，其特征在于， 上述属性区分，具有高速道路本线、高速道路附属道路、以及一般道路这至少3个种类属性区分，上述各种类属性区分的上述属性系数按照高速道路本线、高速道路附 属道路、以及一般道路的顺序，对于越往后的区分，设定越大的值。
6. 根据权利要求4或5所述的道路地图数据结构，其特征在于， 上述属性区分具有市街地和地方这至少2个地域属性区分， 上述各地域属性区分的上述属性系数按照地方、市街地的顺序，对于越往后的区分，设定越大的值。
7. —种道路地图数据存储介质，其特征在于存储有具有权利要求1至6中任一项所述的数据结构的道路地图数
8. —种导航装置，其特征在于， 具有地图数据库，其存储有具有权利要求1至6中任一项所述的数据结构 的道路地图数据；检测自身位置的自身位置检测机构；参照上述道路地图 数据进行动作的应用程序；以及按照上述应用程序进行动作并输出引导信 息的引导信息输出机构。
全文摘要
本发明提供一种道路地图数据结构、道路地图数据存储介质、及导航装置，其中具有利用多个路段的连接关系来表示道路的道路网络数据Rn，对于上述道路网络数据Rn的各路段L赋予路段ID，所述路段ID具有与各路段的路段长度和道路属性相对应而设定的序号范围，并对于每个由连接成一列的多个路段构成的路段列ML，以按照该路段列ML内的连接顺序而相连续的方式被设定。从而，能够适当地设定各路段的路段ID的序号范围，并在将来更新时，能够原样维持路段ID的连续性并充分确保对各路段进行分割的次数，同时，能够减少表示各路段的路段ID的数据量。
文档编号G09B29/00GK101256724SQ200710199860
公开日2008年9月3日 申请日期2007年12月14日 优先权日2006年12月27日
发明者高畠诚滋 申请人:爱信艾达株式会社