(57)【要約】【課題】初期地図データと差分地図データの両方を利用するナビゲーション装置において、記憶媒体に要するコストをより低減できるナビゲーション装置を提供する。【解決手段】初期地図データは書き換え不可能な第１記憶媒体に保存し、差分地図データは書き換え可能な第２記憶媒体に保存する。このとき、書き換え可能な第２記憶媒体は、相対的にデータサイズが小さい差分地図データを格納するための容量を備えていればよい。また、初期地図データと差分地図データを合わせた地図データ全体において大部分を占める初期地図データを保存する第１記憶媒体は、書き換え可能な記憶媒体よりも安価な書き換え不可能な記憶媒体によって実現する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め初期地図データ（３）が格納されている、書き換え不可能な第１記憶媒体（１７１）と、
前記第１記憶媒体に格納されている前記初期地図データを読み出す第１記憶装置（１７）と、
前記初期地図データに対する変化分を記述する差分地図データ（４）を記憶する記憶媒体であって、かつ、書き換え可能な第２記憶媒体（１８１）と、
前記第２記憶媒体に格納されている前記差分地図データを読み出す第２記憶装置（１８）と、を備えることを特徴とするナビゲーション装置（１）。
【請求項２】
請求項１において、
前記差分地図データは、初期バージョンの差分データが前記初期地図データからの変化分を記述し、初期バージョン以外の各バージョンの差分データが、１つ前のバージョンからの変化分を記述する、複数のバージョンの差分データを備え、
前記ナビゲーション装置は、揮発性メモリ（１０Ｂ）をさらに備え、かつ、ある地図領域における変化分を反映した地図データを生成する時には、当該地図領域に対応する前記初期地図データおよび前記差分地図データを読み出し、読み出した当該地図領域に対応する前記初期地図データと前記差分地図データとを統合することによって、変化分を反映した前記地図領域の前記地図データを生成し、生成した前記地図データを前記揮発性メモリに記憶し、生成した前記地図データを利用する処理が終了した後、前記揮発性メモリに記憶している前記地図データを消去することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記第２記憶媒体は、電気的に読み出し先にアクセスする記憶媒体であることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記第２記憶媒体は、フラッシュメモリであることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項において、
前記第２記憶媒体および前記第２記憶装置を備える携帯端末（１Ｂ）と、前記第１記憶媒体および前記第１記憶装置を備える車載器（１Ａ）と、を備え、前記携帯端末および前記車載器は、相互に通信する通信部（１９Ａ、１９Ｂ）をそれぞれ備えることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項において、
前記第２記憶媒体は、前記初期地図データのデータサイズよりも小さい記憶容量を備えていることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項において、
前記第２記憶媒体は、前記第２記憶装置からユーザによって取り外すことができる構成となっていることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項において、
前記第１記憶媒体は、書き換え不可能な光学記憶媒体であることを特徴とするナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーション装置において、地図データを格納する記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ナビゲーション装置は、地図データを格納する記憶媒体を備えている。この地図データを格納する記憶媒体としては、特許文献１に開示されているように、ハードディスクやコンパクトディスク等が用いられている。
【０００３】
この地図データは、道路データや背景データ、さらには音声案内用の音声データなどを備えているため、地図データのデータサイズは膨大である。したがって、記憶媒体は、この大容量な地図データを格納するために十分な記憶容量を備えている必要がある。
【０００４】
また、ナビゲーション装置の備える地図データは、道路の接続関係などの地図の変更に伴って随時更新されていくことが好ましい。しかしながら、記憶媒体に格納されている地図データ全体を、新しい地図データに更新しようとすると、通信費や処理時間が相対的に大きくなってしまう。そこで、近年では、地図データにおいて変更が生じた部分を差分地図データとして外部から取得するナビゲーション装置が販売されている。このナビゲーション装置では、取得した差分データと元の地図データ（これを初期地図データとする）とを記憶媒体に保持しておき、地図データの利用時に両者を統合して地図の更新を反映した地図データを生成することがある。
【０００５】
したがって、地図データを記憶する記憶媒体としては、大容量性に加え、差分地図データを追加できること（すなわち、書き換え可能性）が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】２００３−３５５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一般に大容量、かつ、書き換え可能である記憶媒体は、書き換え不可能な記憶媒体よりも高価となってしまう。また、車両に搭載される記憶媒体は車両走行時の振動や衝撃を受けるため、書き換え可能な記憶媒体が記憶しているデータは、書き換え不可能な記憶媒体が記憶しているデータよりも破損しやすい。このため、車両で用いられる書き換え可能な記憶媒体は、静止状態で利用されることが想定される書き換え可能な記憶媒体よりも、耐振動性を高めるため、さらに高価となる。
【０００８】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、初期地図データと差分地図データの両方を利用するナビゲーション装置において、記憶媒体に要するコストをより低減できるナビゲーション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
その目的を達成するための本発明は、予め初期地図データ（３）が格納されている、書き換え不可能な第１記憶媒体（１７１）と、前記第１記憶媒体に格納されている前記初期地図データを読み出す第１記憶装置（１７）と、前記初期地図データに対する変化分を記述する差分地図データ（４）を記憶する記憶媒体であって、かつ、書き換え可能な第２記憶媒体（１８１）と、前記第２記憶媒体に格納されている前記差分地図データを読み出す第２記憶装置（１８）と、を備えることを特徴とするナビゲーション装置（１）。
【００１０】
このような構成では、相対的にデータサイズが大きい初期地図データは書き換え不可能な第１記憶媒体に保存され、相対的にデータサイズが小さい差分地図データは書き換え可能な第２記憶媒体に保存される。
【００１１】
以上の構成によると、書き換え可能な第２記憶媒体は、相対的にデータサイズが小さい差分地図データを格納するための容量を備えていればよい。また、初期地図データと差分地図データを合わせた地図データ全体において大部分を占める初期地図データを保存する第１記憶媒体は、書き換え可能な記憶媒体よりも安価な書き換え不可能な記憶媒体によって実現される。したがって、地図データ全体を書き換え可能な記憶媒体に保存する場合よりも、記憶媒体に要するコストをより低減することができる。また、差分地図データに関しては、書き換え可能な記憶媒体に保存されるため、地図データの更新に伴う差分地図データの追加や書き換えに対しても対応することができる。さらに、初期地図データは、書き換え不可能な記憶媒体に保存されているため、書き換え可能な記憶媒体に保存する場合よりも、データを破損しにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係るナビゲーションシステムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２】差分地図データ４および初期地図データ３の保存場所を示したブロック図である。
【図３】初期地図データ３の構成の一例を示す図である。
【図４】区画データの階層構成を説明するための概念図である。
【図５】区画データの構成の一例を示す図である。
【図６】リンクとセグメントと路線の関係を説明するための図である。
【図７】差分データの構成の一例を示す図である。
【図８】差分地図データ取得処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】地図提供処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】変形例１におけるナビゲーション装置１の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図１〜９を用いて説明する。図１は、本発明に係るナビゲーション装置１と、外部サーバ２とを備えるナビゲーションシステム１００の概略的な構成の一例を示す図である。本実施形態におけるナビゲーション装置１は、車両に搭載されているものとし、このナビゲーション装置１が搭載されている車両を自車両と呼ぶ。ナビゲーション装置１と、外部サーバ２とは、相互に無線通信を実施し、データの送受信可能な構成となっている。なお、本実施形態ではナビゲーション装置１は、車両に搭載されているものとするが、もちろん車両に持ち込み可能な携帯型ナビゲーション装置であってもよい。
【００１４】
（ナビゲーション装置１の構成）
図１に示すようにナビゲーション装置１は、制御装置１０、通信装置１１、外部入力インターフェース（以降、単にＩ／Ｆ）１２、入力装置１３、位置検出器１４、表示装置１５、音声出力装置１６、第１記憶装置１７、および第２記憶装置１８を備えている。制御装置１０と、通信装置１１、外部入力Ｉ／Ｆ１２、入力装置１３、位置検出器１４、表示装置１５、音声出力装置１６、第１記憶装置１７、および第２記憶装置１８とは、それぞれ相互通信可能に接続されている。
【００１５】
通信装置１１は、送受信アンテナを備え、通信網を介して、外部サーバ２との間で通信を行う。通信装置１１としては、例えばテレマティクス通信に用いられるＤＣＭ（Ｄａｔａ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌｅ）といった車載通信モジュールなどの様々なものを採用することができる。
【００１６】
外部入力Ｉ／Ｆ１２は、自車両に搭載されたＥＣＵやセンサから、車両状態の情報を制御装置１０が取得するためのインターフェースである。例えば、外部入力Ｉ／Ｆ１２には、ＣＡＮなどの通信プロトコルに準拠した車内ＬＡＮ等を介して自車両に搭載されたＥＣＵやセンサから車両状態の情報が入力されてくるものとする。車両状態の情報の一例としては、シフトポジションセンサの信号、パーキングブレーキスイッチのオンオフの信号、ドアカーテシスイッチのオンオフの信号、イグニッション電源のオンオフの信号、助手席や後部座席の着座センサの信号等がある。
【００１７】
入力装置１３は、例えば表示装置１５と一体になったタッチスイッチ若しくはメカニカルなスイッチ等が用いられ、ユーザはこれらのスイッチを操作することにより制御装置１０へ各種機能の実行指示を行う。
【００１８】
位置検出器１４は、周知の地磁気センサ、ジャイロスコープ、車速（距離）センサ、及び衛星からの電波に基づいて自装置の位置を検出するＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）のためのＧＮＳＳ受信機（いずれも図示略）を備えている。位置検出器１４はこれらのセンサの出力に基づいて自車両の現在位置（以下、車両位置）を逐次検出する。車両位置は、例えば緯度・経度で表される座標である。これらは、各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお、各センサの精度によっては位置検出器１４を上述したセンサの一部で構成しても良い。
【００１９】
表示装置１５は、制御装置１０からの入力に基づいてテキストや画像を表示し、種々の情報をユーザに報知する。表示装置は、例えばインスツルメントパネルの中央、又は運転席の前方に設けられたコンビネーションメータ内等に配置されている。表示装置１５は、例えばフルカラー表示が可能なものであり、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等を用いて構成することができる。また、音声出力装置１６は、スピーカ等から構成され、制御装置１０の指示に基づいて案内音声等を出力する。
【００２０】
第１記憶媒体１７１は、地図データとして図２に示すように、ナビゲーション装置１の出荷当初に搭載された初期地図データ３を記憶している。初期地図データ３は、出荷当初における地図収録地域（例えば日本全国）の道路網を表すものである。初期地図データ３は、地図収録地域内の全ての道路データや背景データ、さらには音声案内用の音声データを備えているため、そのデータサイズは膨大となる。したがって、第１記憶媒体１７１は、この初期地図データ３を記憶するために必要な記憶容量を備えるものが選定される。本実施形態において、第１記憶媒体１７１は、読み取り専用の記憶媒体であればよく、本実施形態ではＤＶＤ（いわゆるＤＶＤ−ＲＯＭ）を用いる構成とする。もちろん、第１記憶媒体１７１は、ＣＤなどのその他の読み取り専用の光学記憶媒体であってもよいし、マスクＲＯＭなどであってもよい。
【００２１】
第１記憶装置１７は、上述の第１記憶媒体１７１を備え、制御装置１０の指示に基づいて第１記憶媒体１７１に格納されているデータを読み出し、読み出したデータを制御装置１０に出力する。本実施形態において、第１記憶媒体１７１はＤＶＤ（いわゆるＤＶＤ−ＲＯＭ）であるため、第１記憶装置１７は、車両用のＤＶＤドライバとする。第１記憶装置１７は、第１記憶媒体１７１として用いる記憶媒体の規格に応じた読み取り装置であればよい。
【００２２】
第２記憶媒体１８１は、差分地図データ４を記憶する。差分地図データ４は、初期地図データ３が示す道路網を基準に、この道路網からの差分により新規道路網を表す地図データである。この差分地図データ４は、バージョン毎の差分データの一群により構成される。たとえば初期バージョンの差分データが、初期地図データ３からの差分により新規道路網を表し、初期バージョン以外の各バージョンの差分データが、前バージョンからの差分により新規道路網を表す構成とする。第２記憶媒体１８１には、通信装置１１が外部サーバ２から受信した信号に含まれる最新バージョンまでの差分データが蓄積されることで、初期バージョンから最新バージョンまでの差分データの一群からなる差分地図データ４が記憶される。
【００２３】
ここで、初期地図データ３が地図収録地域内の全データを備えているのに対して、第２記憶媒体１８１に格納する差分地図データ４は、初期地図データ３からの変化分を記述しているため、相対的にデータサイズが小さく抑えることができる。
【００２４】
なお、本実施形態では、各バージョンの差分データは、１つ前のバージョンからの差分を記述する構成としているため、第２記憶媒体１８１は、バージョンの異なる複数の差分データを保存する場合もある。しかしながら、バージョンの異なる複数の差分データを全て備える差分地図データ４を保存する場合でも、初期地図データ３に比べて十分にデータサイズが小さくなることが期待される。なお、差分地図データ４のデータ構造や更新方法は適宜設計されれば良い。差分地図データの構成の一例については、後に詳細に説明する。
【００２５】
本実施形態において第２記憶媒体１８１は、ＳＤカードによって実現されるものとするが、その他のフラッシュメモリでもよい。また、フラッシュメモリ以外の、電気的に参照先のデータを読み出せる記憶媒体であってもよい。また、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）などのヘッドの機械的な移動を伴って参照先のデータを読み出す記憶媒体であっても良い。
【００２６】
第２記憶装置１８は、第２記憶媒体１８１として用いる規格のＳＤカードを挿入するための挿入口を備えており、その挿入口に前述の第２記憶媒体１８１としてのＳＤカードが差し込まれて一体となっている。第２記憶装置１８は、制御装置１０の指示に基づいて第２記憶媒体１８１に格納されているデータを読み出し、読み出したデータを制御装置１０に出力する。また、新たなバージョンの差分データを外部サーバ２より取得した場合には、制御装置１０の指示に基づいて、当該差分データを第２記憶媒体１８１に書き込む。
【００２７】
なお、本実施形態では、第２記憶媒体１８１としてＳＤカードを用いる構成としたため、第２記憶装置１８もＳＤカードを読み取る装置としたが、第２記憶媒体１８１として用いる記憶媒体の規格に応じた読み取り装置であればよい。たとえば、第２記憶媒体１８１としてＵＳＢメモリを用いる場合には、ＵＳＢ挿入口を備える構成とすればよい。第２記憶媒体１８１の挿入口は、ユーザによって当該第２記憶媒体１８１が付け外ししやすい位置、たとえば、インスツルメントパネルの隅部などに設けられているものとする。
【００２８】
制御装置１０は、通常のコンピュータとして構成されており、周知のＣＰＵ１０Ａ、ＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリ（図示略）、ＲＡＭなどの揮発性メモリ１０Ｂ、Ｉ／Ｏ１０Ｃ、及びこれらの構成を接続するバスライン（図示略）などを備えている。不揮発性メモリには、種々の処理を実行するためのプログラムが格納されている。制御装置１０は、通信装置１１、外部入力インターフェースＩ／Ｆ１２、入力装置１３、位置検出器１４から入力される各種情報とメモリに格納されているプログラムに基づいて種々の処理を実施する。制御装置１０が実行する処理としては、例えば、地図表示処理、施設検索処理、経路計算処理、経路案内処理などがある。
【００２９】
より具体的には、地図表示処理では、位置検出器１４により検出された現在位置周辺又は入力装置１３を通じてユーザから指定された地域周辺の道路地図を、ユーザから指定された縮尺で表示装置１５の画面に表示させる。また、施設検索処理では、入力装置１３を介してユーザが入力した単語を検索語として、初期地図データ３や差分地図データ４に含まれている施設の中から検索語に一致（完全な一致にかぎらず、部分一致なども含む）する施設を取得する。なお、施設検索処理の他の形態として、施設のジャンルを選択することで指定地点を絞り込み、ユーザの選択したジャンルに属する施設を取得する処理も実施する。
【００３０】
経路計算処理では、例えば現在の車両位置などの出発地から目的地までの、距離優先、時間優先等の予め設定された条件を満たす推奨経路を、ダイクストラ法など公知の探索法を用いて計算する。
【００３１】
経路案内処理では、案内経路の走行を案内する。案内経路は、経路計算処理によって計算した推奨経路であって、ユーザの経路確定操作により確定された経路である。例えば経路案内処理では、案内経路及び自車両の車両位置を示した電子地図を表示装置１５に逐次表示させるとともに、目的地までの案内音声を音声出力装置１６から逐次出力させることで、案内経路の走行を案内する。
【００３２】
その他、制御装置１０は、差分データを外部サーバ２からダウンロードして差分地図データ４を更新する差分地図データ取得処理を実行する。さらに制御装置１０は、地図表示処理や経路案内処理等からの読出要求に応じて、当該読出要求により指定された区画の地図データを、初期地図データ３および差分地図データ４から生成して読出要求元に提供する地図提供処理を実行する。これら差分地図データ取得処理や地図提供処理については、後にフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００３３】
（外部サーバ２の構成）
外部サーバ２は、図１に示すようにサーバ側通信部２１と、サーバ側記憶部２２と、を備えている。サーバ側通信部２１は、公知の無線通信技術によってナビゲーション装置１と通信する。サーバ側記憶部２２は、最新のバージョンまでの全てのバージョンの差分データを備える差分地図データを格納している。外部サーバ２は、ナビゲーション装置１より未取得のバージョンの差分データを要求する信号を受信すると、サーバ側記憶部２２に格納している差分データのうちナビゲーション装置１が未取得の差分データを、ナビゲーション装置１に配信する。
【００３４】
（初期地図データ３の構造）
ここで、第１記憶媒体１７１に格納されている初期地図データ３の構成の一例について説明する。初期地図データ３は、図３に示すように、地図収録地域を複数区画に分割してなる区画毎の地図データを備える。以下では、初期地図データ３が備える区画毎のデータを、主区画データと言う。これらの主区画データの一群は、区画の地理的配置に従う順序で、対応する主区画データが配列されたデータ群として構成される。図３では、配列順がＫ番目の主区画データのことを第Ｋ主区画データと表現する。
【００３５】
主区画データの夫々は、対応する主区画内の道路網を道路格により階層表現してなる地図データとして構成される。一例として道路格を、上位、中位、下位の３段階に定めた場合には、主区画データは、対応する区画内における道路格が上位の道路網を表す第３層データ、道路格が中位の道路網を表す第２層データ、及び、道路格が下位の道路網を表す第１層データからなる。
【００３６】
（道路格について）
ここで、上述した道路格と道路の種類との関係について説明する。道路の種類としては、高速道路、国道、県道、一般道及び細街路を挙げることができ、道路格は、これらの道路の種類を、長距離移動向け、中距離移動向け及び短距離移動向けのいずれかに分類して３段階に定めることができる。例えば、高速道路及び国道を道路格が上位の道路、県道を道路格が中位の道路、一般道及び細街路を道路格が下位の道路として定めることができる。このような分類によれば、主区画データは、第３層データによって、その区画における高速道路及び国道の道路網が表現され、第２層データによって、その区画における県道の道路網が表現される。また、第１層データによって、その区画における一般道及び細街路の道路網が表現されたデータとして構成される。
【００３７】
（第２層データについて）
次に、主区画データを構成する第２層データについて述べる。第２層データは、対応する主区画を複数に分割してなる区画（以下「中区画」と表現する）単位で管理される。中区画単位で分割された第２層データのそれぞれ（これを中区画データとする）は、対応する中区画における中位の道路格の道路網を表す地図データとして構成される。より具体的には、本実施例において中区画データは、図４に示すように主区画に対応する地域を縦横４等分することにより１６分割した構成とする。主区画データは、図４において太線で囲まれた区画に対応し、１つの中区画データは、図４において第２層データの１マスに対応する。これらの中区画データの一群（すなわち、第２層データ）は、中区画の地理的配置に従う順序で、対応する中区画データが配列されたデータ群として構成される。図３では、配列順がＫ番目の中区画データのことを第Ｋ中区画データと表現する。
【００３８】
（第１層データについて）
また、第１層データは、対応する中区画をさらに複数に分割してなる区画（以下「小区画」と表現する）単位で管理される。小区画単位で分割された第１層データのそれぞれ（これを小区画データとする）は、対応する小区画における下位の道路格の道路網を表す地図データとして構成される。本実施例において小区画は、対応する中区画を縦横４等分することにより１６分割した構成としている。１つの小区画データは、図４において第１層の各マスに対応する。このため、１つの主区画の第１層データは、２５６個の小区画データを備える構成となる。これらの小区画データの一群（すなわち第１層データ）は、小区画の地理的配置に従う順序で、対応する小区画データが配列されたデータ群として構成される。図３では、配列順がＫ番目の小区画データのことを第Ｋ小区画データと表現する。以下では、主区画データ、中区画データ、及び小区画データのそれぞれを、単に「区画データ」とも表現する。
（区画データの詳細な説明）
続いて、区画データの詳細構成について図５及び図６を用いて説明する。但し、ここで採用する区画データの構成は、同一出願人の先願（特願２０１１−０２６０６４等）に記載されたものと同様のものであるため、ここでは、その構成を簡単に説明する。
【００３９】
各区画データは、該当する区画内に存在する、該当する道路格（例えば中区画データであれば中位格の道路）の道路網を構成する各道路の接続関係を、リンクの接続により表すものであり、図５に示すように、リンク毎のリンクレコードを備える。リンクレコードは、リンク長や他のリンクとの接続関係等を表すリンクの詳細情報と、座標レコードへの参照情報とを備える。座標レコードの一群は、リンクレコードの一群が示す各リンクについての、リンク端点に位置するノード（他のリンクとの接続点）やリンク内の地点の座標を表すものである。即ち、座標レコードの夫々は、これら地点の１つについての座標、及び、その地点の種類（ノード又は座標保持点）を表すレコードとして構成される。リンクレコードが備える座標レコードへの参照情報は、このリンクレコードに対応するリンク内及び端点の座標を表す座標レコード群を参照するための情報として構成される。
【００４０】
（セグメントレコードについて）
また、各区画データは、下位格（ここでの下位とは相対的なものではなく、３段階の道路格においての下位を指す）以外のリンクに対して、下位格以外のリンクとの交差点で少なくとも区切られるリンク列を一単位とするセグメント毎に、セグメントレコードを備える。従って、セグメントレコードは、主区画データ及び中区画データに対して設けられ、道路格が最下位である第１層データを構成する小区画データには設けられない。このセグメントレコードは、対応するセグメントを構成する各リンクに対応するリンクレコードへの参照情報を備える。このセグメントは、路線レコードで定義される一つの路線から他の路線へ跨がないように定義される。
【００４１】
尚、セグメント（図６参照）は、従来の地図データにおける最下層より上位の層で表現される主要道路のリンクに代わるものである。従来の地図データは、表示する地図の縮尺の変化等に効率良く対応できるように、詳細道路網を表す層データ、道路格が下位の道路網を間引いた主要道路網を表す層データといった各層の地図データを有した構成にされていた。一方、本実施例では、主要道路の情報が複数層に重複する従来の地図データの構成を採用せずに、道路格毎の層データを設けている。このため、セグメントという概念を用いて、従来の地図データで言うところの上位層の主要道路のリンクを、リンクレコードを参照する形式で表現している。
（路線レコードについて）
また、区画データは、同一路線に属するリンク列毎に、路線レコード（図５参照）を有する。ここで言う「路線」は、セグメントよりも大きい概念であり、例えば、該当区画内において、一条（ひとすじ）に接続される同一道路名称及び同一道路番号のリンク列により定義される。各路線レコードは、対応する路線が有料道路及び非有料道路のいずれであるかの情報を含む路線の属性情報、セグメントレコード又はリンクレコードへの参照情報、及び、座標レコードへの参照情報を含む。路線レコードが有するセグメントレコード又はリンクレコードへの参照情報は、対応する路線を構成するリンク列がセグメントの概念を備えるものである場合には、この路線を構成する各セグメントに対応するセグメントレコードを参照するための情報として構成される。また、この路線を構成するリンク列がセグメントの概念を備えるものでない場合には、この路線を構成する各リンクに対応するリンクレコードを参照するための情報として構成される。また、路線レコードが備える座標レコードへの参照情報は、当該路線レコードに対応する路線内及び端点の座標を表す座標レコード群を参照するための情報として構成される。
【００４２】
本実施例では、このようなデータ構造を採用することによって、従来の地図データのように、主要道路の情報が複数層に重複するような地図データの構造を採用しなくても、縮尺等に応じて、リンク（セグメント）の接続関係を取得することを可能としている。
【００４３】
（差分地図データ４の構造）
差分地図データ４は、初期地図データ３が示す道路網を基準に、この道路網からの差分により新規道路網を表す地図データである。この差分地図データ４は、図７に示すように、バージョン毎の差分データの一群により構成されている。より具体的には、初期バージョンの差分データ（図中の差分データ（Ｖｅｒ１））が、初期地図データ３からの差分により新規道路網を表し、初期バージョン以外の各バージョンの差分データが、前バージョンからの差分により新規道路網を表す構成にされる。
【００４４】
この差分地図データ４においては、バージョン毎の差分データが、初期地図データ３と同様のデータ構造を有した構成にされる。即ち、各差分データは、区画毎のデータ群から構成される。以下では、差分データが備える区画毎のデータを、区画差分データと表現する。
【００４５】
区画差分データは、図７に示すように、第３層差分データ、第２層差分データ、および第１層差分データを備えており、第３層差分データは、対応する区画内における道路格が上位の新規道路網を、前バージョンからの差分により表している。また、第２層差分データは、対応する区画内における道路格が中位の新規道路網を、前バージョンからの差分により表し、第１層差分データは、対応する区画内における道路格が下位の新規道路網を、前バージョンからの差分により表している。
【００４６】
差分データにおける道路格及び区画の定義は、初期地図データ３と同じである。例えば、初期バージョンの差分データを構成する第３／２／１層差分データは、対応する区画内における道路格が上／中／下位の新規道路網を、初期地図データ３からの差分により表す。
【００４７】
即ち、本実施例の差分地図データ４は、バージョン毎の差分データを有し、各差分データが、区画毎の区画差分データを有し、各区画差分データが、道路格により分類された第３層差分データ、第２層差分データ及び第１層差分データを有した構成にされる。但し、各層の差分データは、初期地図データ３を構成する各層データとは異なり、道路の変化分（道路差分）を、前バージョンまでの層差分データを初期地図データ３と結合して得られる地図データに対する修正箇所及び修正内容を表すコマンド群で表した構成にされる。特に、初期バージョンの差分データを構成する各層差分データは、初期地図データ３からの道路の変化分を、初期地図データ３に対する修正箇所及び修正内容を表すコマンド群で表した構成にされる。更に言えば、各バージョンの差分データにおいて、修正箇所がない区画の区画差分データは空データとして構成される。
【００４８】
このような地図データ構造によれば、上述したように従来の地図データ構造とは異なり、複数層の間での道路網の重複記述が抑えられる。そして、道路格（層）毎に、初期地図データ３を構成する区画データと差分地図データ４を構成する区画差分データとを結合する程度で、高速に新しい道路地図データ（更新地図データ）を生成することができる。
【００４９】
（差分地図データ取得処理）
ここで、制御装置１０が実施する差分地図データ４を取得する処理（以降、差分地図データ取得処理とする）の詳細を、図８に示すフローチャートを用いて説明する。図８に示すフローチャートは、無線通信網を介して外部サーバ２と接続した場合に開始されるものとする。なお、未取得の差分データのダウンロードが有料である場合には、差分データを購入する旨のユーザによる操作を受け付けた場合に開始する構成とする。
【００５０】
ステップＳ１０１では、制御装置１０が外部サーバ２に対して、自身が備えている差分データのバージョンを含む送信信号を送信する。外部サーバ２は、この制御装置１０が送信した送信信号を受信すると、送信元のナビゲーション装置１が備えている差分地図データ４が最新バージョンの差分データを備えているか否かを判定する。ナビゲーション装置１が備えている差分地図データ４が最新バージョンの差分データを備えている場合には、ナビゲーション装置１に、新たな差分データは無い旨の信号を返送する。一方、差分地図データ４が最新バージョンの差分データを備えていない場合には、未取得の差分データがあることを示す信号を返送する。未取得の差分データがある場合としては、例えば、ユーザが旧バージョンまでの差分データについては購入したが最新バージョンの差分データについては購入していない場合が挙げられる。
【００５１】
ステップＳ１０３では、制御装置１０は、外部サーバ２から返送された信号の内容に基づいて、未取得の差分データがあるか否かを判定する。そして、未取得の差分データがある場合にはステップＳ１０３がＹＥＳとなってステップＳ１０５に移る。また、未取得の差分データがない場合には、ステップＳ１０３がＮＯとなって差分地図データ取得処理を終了する。
【００５２】
ステップＳ１０５では、制御装置１０が外部サーバ２に対して、未取得のバージョンの差分データを配信するように要求する要求信号を送信する。なお、本実施形態において差分データは、ひとつ前のバージョンの差分データとの差分を示しているため、未取得のバージョンが複数ある場合には、最新のバージョンだけ取得すると地図の整合が取れなくなる恐れがある。したがって、未取得の差分データが複数存在する場合には、それら未取得のバージョンを全て配信するように要求するものとする。外部サーバ２は、制御装置１０からの要求信号に応じて制御装置１０が未取得のバージョンの差分データを送信する。
【００５３】
制御装置１０は、外部サーバ２から送信された差分データを受信すると、第２記憶媒体１８１に格納して、差分地図データ取得処理を終了する。なお、この差分地図データ取得処理を実施することによって、差分地図データ４に新たな差分データが追加された場合には、その追加された差分データのバージョン番号を他のアプリケーションに通知する構成とする。
【００５４】
（地図提供処理）
ここで、制御装置１０が実施する地図提供処理の詳細を、図９に示すフローチャートを用いて説明する。図９に示すフローチャートは、他の処理（地図表示処理、経路探索処理及び経路案内処理等）からの読出要求があった場合に開始されるものとする。以降では、読出要求をしたアプリケーションを読出要求元とする。
【００５５】
まず、ステップＳ２０１では、初期地図データ読出処理を実施してステップＳ２０３に移る。ステップＳ２０１の初期地図データ読出処理では、読出要求により指定された読出対象の各区画（以下、指定区画とする）の区画データを、初期地図データ３から読み出す。但し、読出要求によっては、主区画、中区画、及び、小区画、並びにこれらの組合せたデータ群が読出対象として指定される。ここでは、読出対象の区画に相当する層データを参照し、指定された区画データを読み出す。即ち、ステップＳ２０１では、読出要求元から主区画データが指定された場合には、指定された主区画データ（第３層データ）を第１記憶媒体１７１から読み出す。また、読出要求元から中区画が指定された場合には、第２層データを参照し、指定された中区画データを第１記憶媒体１７１から読み出す。読出要求元から小区画データが指定された場合には、第１層データを参照し、指定された小区画データを第１記憶媒体１７１から読み出す。これらの指定区画が請求項に記載の地図領域に相当する。
【００５６】
ステップＳ２０３では、読出要求の種類に基づいて、指定区画に対応する差分地図データ４の読出が必要であるか否かを判断する。ここでは、例えば、読出要求が差分地図データ４の利用を要求するものである場合に、差分地図データ４の読出が必要であると判断し、読出要求が差分地図データ４の利用を要求しないものである場合に、差分地図データ４の読出が不要であると判断する。差分地図データ４の読み出しが必要な読出要求の種類は、予め制御装置１０が備えるメモリに記憶させておけば良い。もちろん他の態様として、読出要求の信号が、差分地図データ４を利用する必要がある旨のデータを含んでおり、地図提供処理を実施する機能ブロックが、読出要求の信号を参照して差分地図データ４を利用する必要があるか否かを判定しても良い。
【００５７】
指定区画に対応する差分地図データ４の読出が必要である場合には、ステップＳ２０５がＹＥＳとなってステップＳ２０７に移る。また、指定区画に対応する差分地図データ４の読出が不要である場合には、ステップＳ２０５がＮＯとなってステップＳ２２０に移る。
【００５８】
ステップＳ２０７では、第２記憶媒体１８１に備えられているバージョンの差分データ毎に、当該差分データを構成する区画差分データの一群の中から、指定区画に対応する区画の区画差分データの一群を読み出す。
【００５９】
ステップＳ２０９では、マージ処理を実行してステップＳ２１１に移る。このステップＳ２０９のマージ処理では、ステップＳ２０１で初期地図データ３から読み出した区画データ毎に、当該区画データと、ステップＳ２０７で読み出した区画データに対応する区画差分データと、を結合し、各区画に対して新たな区画データを生成する。以下では、このマージ処理によって得られる区画データを統合区画データと表現する。
【００６０】
より具体的には、この統合区画データは、各バージョンの区画差分データを順に参照し、初期地図データ３において対応する区画データを、この区画差分データが示す修正箇所及び修正内容を表すコマンド群に従って修正することにより、生成することができる。
【００６１】
たとえば、指定区画に含まれている区画の主区画データを、ステップＳ２０７で読み出した同一主区画の差分データ（第３層差分データ）が示す修正箇所及び修正内容を表すコマンド群に従って修正する。これによって、当該主区画データに、各バージョンの上記区画差分データを結合して、この主区画データが示す道路格が上位の道路網に、区画差分データが示す道路格が上位の新規道路網の情報を反映させた統合区画データを生成する。
【００６２】
指定区画に含まれている中区画や小区画の区画データに対しても、ステップＳ２０７で読み出した同一区画の差分データが示す修正箇所及び修正内容を表すコマンド群に従って修正する。以上の処理によって、全道路格の道路網の情報を反映させた統合区画データからなる地図データ（統合地図データとする）を生成する。なお、統合地図データは、揮発性メモリ１０Ｂに保存される。
【００６３】
ステップＳ２１１では、前ステップＳ２０９で生成した統合区画データからなる統合地図データを読出要求元に提供して、本地図提供処理を終了する。また、ステップＳ２２０では、初期地図データ３から読み出した、指定区画に対応する区画データからなる地図データ（これを前述の統合地図データと区別するため、未更新地図データとする）を読出要求元に提供して、本地図提供処理を終了する。
【００６４】
読出要求元であるアプリケーションは、このようにして提供される地図データ（統合地図データや未更新地図データ）を用いて、種々の処理を実施する。たとえば、地図表示処理が読出要求元であった場合には、地図提供処理によって提供される地図データを用いて、ユーザから指定された地域や現在地周辺の道路地図を、ユーザから指定された縮尺で表示装置１５の画面に表示する。また、経路探索処理や経路案内処理が読出要求元であった場合には、ユーザにより指定された目的地までの経路を探索して表示したり、表示装置１５や音声出力装置１６を通じた画像表示や音声出力により現在位置に応じた目的地までの経路案内を行う。なお、これらの読出要求元のアプリケーションにおいて、統合地図データの利用が終了すると、揮発性メモリ１０Ｂに保存されている統合地図データは消去される。
【００６５】
（本実施形態のまとめ）
以上の構成では、初期地図データ３は書き換え不可能な第１記憶媒体１７１に保存され、差分地図データ４は書き換え可能な第２記憶媒体１８１に保存される。そして、更新された地図データが要求された場合には（Ｓ２０５  ＹＥＳ）、第１記憶媒体１７１に保存されている初期地図データ３と、第２記憶媒体１８１に保存されている差分地図データ４と、をマージ処理して更新された地図データを生成し、要求元に提供する。
【００６６】
本実施形態の構成によると、相対的にデータサイズが大きい初期地図データ３を保存するための容量を、書き換え可能な記憶媒体では無く、より安価な書き換え不可能な記憶媒体で実現している。また、書き換え可能な第２記憶媒体１８１は、相対的にデータサイズが小さい差分地図データ４を格納するための容量を備えていればよい。
【００６７】
したがって、初期地図データ３を保存するための記憶容量を備える書き換え可能な記憶媒体に要するコストと、同一記憶容量を備える書き換え不可能な記憶媒体に要するコストの差額だけ、コストを低減することができる。すなわち、地図データ全体を書き換え可能な記憶媒体に保存する場合よりも、記憶媒体に要するコストをより低減することができる。
【００６８】
このとき、初期地図データ３のデータサイズは予め把握できるので、初期地図データ３を保存する第１記憶媒体１７１は、初期地図データ３を収容するために必要十分な容量に設計できる。また、差分地図データ４に関しては、書き換え可能な記憶媒体に保存されるため、地図データの更新に伴う差分地図データ４の追加や書き換えに対しても対応することができる。さらに、初期地図データ３や差分地図データ４の内容を書き換えてはいないため、許可無く地図データを編集することが禁止されている国においても、本実施形態を利用することができる。
【００６９】
（読み出し速度についての作用効果）
ところで、地図データは、地図表示処理、経路探索処理及び経路案内処理などのナビゲーション装置１が備える多様なアプリケーションに利用される。このため、地図データは読み出し速度が高い記憶媒体に格納されることが好ましい。特に、本実施形態では、統合地図データは、読出要求が到着する度に生成されるため、第２記憶媒体１８１へのデータアクセスも頻繁に行われることが予想される。
【００７０】
しかしながら、読出要求元に提供するデータを生成するために必要なデータは、様々なバージョンの差分データに分散していたり、離れた記憶領域に保存された複数の区画データであったりすることが考えられる。そして、その場合、第２記憶装置１８は、不連続な参照先に順次アクセスしてデータを読み出さなければならない。
【００７１】
また、一般に、ＨＤＤは、磁気ヘッドを機械的に動かしてデータを読み出すため、連続して保存されているデータの読み出しを得意とする一方、不連続なデータの読み出しには不向きである。なお、ＨＤＤに限らず、ＤＶＤやＣＤなどの光ディスクも、データは連続して保存されていることが好ましい。これに対し、ＳＤカードなどのフラッシュメモリは、機械的なヘッドの移動などを実施せず、データの参照先（いわゆるアドレス）を電気的に指定して読み出す事ができるため、不連続なデータに対しては、ＨＤＤよりも読み出し速度が大きい。
【００７２】
以上の事情を鑑みて、本実施形態においては、第２記憶媒体１８１として、フラッシュメモリの１つであるＳＤカードを用いる構成とした。これによって、不連続なデータの読み出しが頻繁に実施されることが予想される第２記憶媒体１８１において、ＨＤＤを用いた場合よりも読み出し速度を高めることができる。
【００７３】
また、初期地図データ３に関しては、工場において第１記憶媒体１７１に書き込まれるため、記憶媒体におけるデータの配置を設計することができる。したがって、初期地図データ３を、読み出しに最適なデータの配置で第１記憶媒体１７１に保存すれば、初期地図データ３の読み出し速度に関しても、従来のナビゲーション装置１における地図データの読み出し速度に対して維持または向上させることができる。
【００７４】
（耐振動性について）
また、車両で用いられるナビゲーション装置１は、車両走行時の振動や衝撃を受けるため、車両で用いられる記憶媒体は、これらの振動に対するデータの保持性能（これを耐振動性とする）の要件を考慮して選定する必要がある。より具体的には、この車両走行時の振動によって記憶媒体に部分的な傷などが生じるとリードエラーが発生し、その部分の地図データの読み出しが不可能となってしまう。その一例を、初期地図データ３と差分地図データ４とを単一の記憶媒体に保存する従来のナビゲーション装置（これを比較構成とする）において、たとえば、記憶媒体としてＨＤＤを用いた場合を想定して説明する。
【００７５】
ＨＤＤでは、磁気コーティングされた磁気記録板の上を磁気ヘッドが動いてデータを読み書きが行われる。この磁気ヘッドが、車両の走行中の振動や衝撃によって、ハードディスク装置内の磁気記録板と接触すると、磁気記録板の一部が損傷を受け、磁気記録板上の一部の地図データが読み出し不可能となってしまう。
【００７６】
当然、地図データが破損すると、その地図データの読み出しが不可能になるため、ユーザの利便性を損なってしまう。特に、工場出荷時の商品である初期地図データ３が破損しやすい場合には、すなわち地図データを保存する記憶媒体の耐振動性が相対的に低い場合には、ナビゲーション装置としての商品性が損なわれてしまう。
【００７７】
そこで、特許文献１のように記憶媒体の耐振動性を高める仕組みを備えさせたナビゲーション装置も提案されているが、そのような耐振動性を高めるための仕組みを備えさせると、ナビゲーション装置１が高価なものになってしまう。
【００７８】
これに対し、本実施形態では、初期地図データ３を読み取り専用のＤＶＤに保存する構成とした。これによって、より安価で、かつ、より初期地図データ３が破損しにくいナビゲーション装置１を提供することができる
なお、車両に搭載される記憶媒体は、車両には種々の電子機器とそれらを結ぶハーネスが搭載されているため、電気的なノイズや磁気的なノイズに曝される。したがって、車両に搭載される記憶媒体は、耐振動性に加えて、電気的なノイズおよび磁気的なノイズへの耐性を備えていなければならない。さらには、振動や、電気的なノイズ、磁気的なノイズなどの影響によって記憶装置に電力を供給している電源が急に落ちる可能性についても対策しなければならない。しかしながら、これらの要件を満たす半導体メモリや磁気メモリとなると、通常の半導体メモリや磁気メモリよりも高価となってしまう。このことからも、地図データのデータサイズの大部分を占める初期地図データ３を、電気的なノイズや磁気的なノイズの影響を受けにくいＤＶＤなどの光ディスクに保存することで、記憶媒体に要するコストをより低減することができる。
【００７９】
また、第１記憶媒体１７１と第２記憶媒体１８１は異なる記憶媒体であるため、第２記憶媒体１８１が振動等によって故障した場合にも、第２記憶媒体１８１だけを交換すればよい。これによって、故障時の作業性を高めることができる。また、第２記憶装置１８を、故障時の交換性から、ユーザにとって第２記憶装置１８から取り外しやすい構造としておくことによって、さらに故障時の作業性を高めることができる。たとえば、第２記憶媒体１８１としてのＳＤカードの挿入口を、インスツルメントパネルの隅部などに設けておき、ＳＤカードの挿入状態において軽く奥に押しこめば取り外せる構成とすれば良い。なお、第１記憶媒体１７１として耐振動性の高い記憶媒体を用いる場合には、相対的に壊れにくいため、交換の頻度は低いことが予想される。したがって、第１記憶装置１７はユーザが取り外しにくい位置に配置されていても良い。
【００８０】
なお、第２記憶媒体１８１を第２記憶装置１８から着脱可能な構成とすることで、第２記憶媒体が備える差分地図データ４の更新を車両の外でも実施できるようになる。例えば、第２記憶媒体１８１をナビゲーション装置１から取り外して、車両外に設けられているインターネットにアクセス可能なコンピュータに接続し、このコンピュータを操作することによって第２記憶媒体が備える差分地図データ４を更新させてもよい。このような手順で差分地図データ４を更新できる場合には、ナビゲーション装置１は、通信装置１１を必ずしも必要とはせず、ナビゲーション装置１の構成を簡略化することができる。
【００８１】
（変形例１）
なお、第２記憶媒体１８１は、車両に持ち込まれる携帯電話機などの携帯端末１Ｂが備える記憶媒体であっても良い。この変形例１におけるナビゲーション装置１の構成の一例を示すブロック図を図１０に示す。
【００８２】
図１０に示すように、ナビゲーション装置１は、車載器１Ａと、携帯端末１Ｂと、を備える。車載器１Ａは、第２記憶装置１８および第２記憶媒体１８１を除き、前述の実施形態におけるナビゲーション装置１と同様の構成要素１０〜１７（図１０では図示略）を備えている。そして、第２記憶装置１８および第２記憶媒体１８１は、携帯端末１Ｂに備えられている。
【００８３】
また、車載器１Ａと携帯端末１Ｂは、それぞれ車載器側通信部１９Ａ、携帯端末側通信部１９Ｂを備え、相互に通信可能な構成となっている。たとえば車載器側通信部１９Ａと携帯端末側通信部１９Ｂとは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の規格に従った通信（以下、ＢＴ通信）を行うことで、差分地図データのやり取りを行う。もちろん、ＢＴ通信に限らず、例えばＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等の近距離無線通信規格やＩＥＥＥ８０２．１１等の無線ＬＡＮ規格などに従った無線通信によって行う構成としてもよい。さらには、ＵＳＢ通信等の有線通信によって行う構成としてもよい。
【００８４】
通常、車両に持ち込まれる携帯端末１Ｂは、ユーザのカバンや衣服のポケットに収容されていたり、車両のコンソールボックスに置かれていたりする場合が多く、その場合には、携帯端末１Ｂは車両に固定されていない。すなわち、第２記憶媒体１８１が車両に固定されていないため、車両に固定されている車両に搭載される場合よりも、車両走行時の振動や衝撃を受けにくい。
【００８５】
したがって、携帯端末１Ｂの備える記憶媒体が、車両に固定されて用いられることを想定した記憶媒体と同程度の耐振動性を備える場合には、携帯端末１Ｂの備える記憶媒体を第２記憶媒体として用いる構成とすることによって、差分地図データをより破損しにくくすることができる。或いは、携帯端末１Ｂの備える記憶媒体を第２記憶媒体として用いる構成とすることによって、耐振動性の要件を緩和することができる。また、このような構成にすると、既に広く普及している携帯電話機を第２記憶媒体として利用することができるようになる。
【符号の説明】
【００８６】
１…ナビゲーション装置、１０…制御装置、１７…第１記憶装置、１７１…第１記憶媒体、１８…第２記憶装置、１８１…第２記憶媒体、２…外部サーバ、２１…サーバ側通信部、２２…サーバ側記憶部、４…差分地図データ、３…初期地図データ、１Ａ…車載器、１Ｂ…携帯端末、１０Ｂ…揮発性メモリ
【図１】
2015017958.tif 000003
【図２】
2015017958.tif 000004
【図３】
2015017958.tif 000005
【図４】
2015017958.tif 000006
【図５】
2015017958.tif 000007
【図６】
2015017958.tif 000008
【図７】
2015017958.tif 000009
【図８】
2015017958.tif 000010
【図９】
2015017958.tif 000011
【図１０】
2015017958.tif 000012