JP2002324228A - データ管理装置及び地図データ記憶システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地図データ等のひとまとまりのオブジェクト
をメッシュ毎に分割することなく取り扱えるようにする
こと。 【解決手段】 地図サーバは、多数のメッシュデータが
多数登録された地図データベースを有する。地図データ
ベースには、ポリゴン、線、文字等の各オブジェクト毎
に複数のレベルからなる記憶空間が形成されている。各
記憶空間は、それぞれサイズの異なるメッシュを階層化
して構成されており、最上位のレベルでは最大のオブジ
ェクトを収容可能なメッシュサイズが設定されている。
オブジェクトに外接する矩形を算出し、この外接矩形の
左上隅の座標が位置するメッシュをオブジェクトの格納
先として選択する。これにより、ひとまとまりのオブジ
ェクトをメッシュ毎に分割することなくそのままの形で
取り扱うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、データ管理装置及
び地図データ記憶システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＣＡＤ（Computer-Aided Desig
n）データや地図データ等を管理するデータ管理装置で
は、ベクトルデータやビットイメージデータ等の図形デ
ータを大量に記憶し管理している。地図や製品の全体を
構成するデータの総量は膨大なものである。

【０００３】しかし、地図の一部や製品の一部に限って
見れば、それほどのデータは必要としない。その部分的
な表示に係わるデータのみで足りるからである。従っ
て、ある限られた範囲の表示に必要な図形データを特定
することができれば、この必要なデータのみを読み込ん
で高速に表示等することが可能となる。そこで、従来技
術では、図形データをメッシュ等の区画単位で管理し、
メッシュ単位でデータを処理するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来技術
では、図形データをメッシュ単位で管理するため、複数
のメッシュにまたがって存在する図形データは、各メッ
シュ毎にそれぞれ分割されて管理される。例えば、円形
状の図形データが４つのメッシュにまたがって存在する
場合を例に挙げると、本来「円形状」としてひとまとま
りのデータは、４つの「円弧」データに分割されて各メ
ッシュに対応付けられる。

【０００５】従って、ある形状等を記述するベクトルデ
ータがメッシュ数に応じて複数のベクトルデータまたは
ビットイメージデータに分割されてしまうため、データ
量が増大し、データ操作も複雑化するという問題があ
る。

【０００６】本発明は、上述した問題に鑑みてなされた
もので、その目的は、オブジェクトを分割することなく
扱うことにより効率的なデータ管理を実現できるように
したデータ管理装置及び地図データ記憶システムを提供
することにある。本発明の他の目的は、後述する実施の
形態から明らかになるであろう。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明に係るデータ管理装置は、ｎ次元の記憶空間でオ
ブジェクトを管理するものであり、記憶空間は、それぞ
れサイズの異なる格納区域を有する複数のレベルを階層
化して構成されている。そして、各レベルのうちオブジ
ェクトの全体を収容可能な格納区域を有するレベルを検
出するレベル選択手段と、検出されたレベルを構成する
格納区域のうち所定の格納区域にオブジェクトの全体を
格納する格納手段とを備えている。

【０００８】ここで、「ｎ次元の記憶空間」としては、
例えば、二次元または三次元の記憶空間を挙げることが
できる。「オブジェクト」とは、物理的または機能的な
概念のまとまりを現すデータであり、例えば、地図デー
タやＣＡＤデータ等の図形データを挙げることができ
る。なお、ここでいう「図形データ」としては、円や線
等の形状データのみならず、文字データも含まれる。図
形データは、二次元空間または三次元空間等のｎ次元空
間で用いられる。

【０００９】記憶空間は、複数のレベルを階層化してな
るもので、各レベルはそれぞれサイズの異なる格納区域
を有している。「格納区域」とは、オブジェクトを記憶
するための論理的な記憶領域であり、例えば、地図表示
システムにおけるメッシュ等が該当する。レベル選択手
段は、各レベルのうちオブジェクトの全体を収容可能な
格納区域を有するレベルを検出する。格納手段は、検出
されたレベルを構成する格納区域のうち所定の格納区域
にオブジェクトを登録して格納させる。

【００１０】これにより、ひとまとまりのデータ（オブ
ジェクト）を分割することなく管理することができ、デ
ータ量の増大を防止して効率的にデータ操作を行うこと
ができる。

【００１１】記憶空間は、最下位のレベルから最上位の
レベルに向かうにつれて格納区域のサイズが大きくなる
ように設定されており、かつ、最上位のレベルを構成す
る格納区域のサイズは、最大サイズのオブジェクトを収
容可能なサイズとして設定されているのが好ましい。

【００１２】最大サイズのオブジェクトを収容可能な格
納区域を最上位のレベルに用意することにより、全ての
オブジェクトを分割することなくひとまとまりのものと
して取り扱うことができる。

【００１３】レベル選択手段は、オブジェクトに外接す
る図形を求め、この外接図形のサイズと各レベルを構成
する格納区域のサイズを比較し、格納区域のサイズが外
接図形のサイズ以上であるレベルを、オブジェクトの全
体を収容可能なレベルとして検出することができる。

【００１４】オブジェクトに外接する図形を基準に適切
な格納区域を調査することにより、オブジェクトの全体
を収容可能な格納区域を検出することができる。オブジ
ェクトに外接する図形としては、矩形、円形、楕円形、
直方体、球体等の種々のものを採用することができる。
記憶空間を効率的に使用するためには、格納区域間の隙
間が生じない矩形や直方体（三次元の場合）が望まし
い。

【００１５】格納手段は、外接図形に関与する各格納区
域のうち該外接図形の所定座標が位置する格納区域にオ
ブジェクトの全体を格納することができる。

【００１６】オブジェクトの外接図形が一つの格納区域
内に位置する場合は、この格納区域にオブジェクトを格
納させればよい。しかし、通常の場合、オブジェクトの
外接図形は、２〜４個の格納区域にまたがる事が多い。
この場合、外接図形の所定座標を基準にして、格納区域
を選択する。所定座標としては、例えば、外接図形が矩
形の場合なら四隅や中心の座標を挙げることができ、外
接図形が円形の場合は中心や中心に直交する線分と円周
との交点等を挙げることができる。

【００１７】ここで、オブジェクトに文字データが含ま
れる場合に、該文字データの読み方向に応じて外接図形
の所定座標を設定することもできる。

【００１８】「文字データの読み方」とは、例えば、横
書きの文字を左から右に読んだり、縦書き文字を上から
下に読む等のように、言語によって定まる文字の読み方
向を意味する。「文字データの読み方に応じて外接図形
の所定座標を設定」とは、文字データの意味がユーザに
伝わり易いように外接図形の所定座標を設定することを
意味する。具体的には、左から右に読む文字の場合は、
外接図形の左側を所定座標として設定することにより、
文字データの一部分のみが使用され表示される場合で
も、ユーザは文字データの前半部分を読むことができ
る。同様に、上から下に読む文字の場合は、外接図形の
上側に所定座標を設定することにより、文字データの一
部のみが表示される場合でも、ユーザは文字データの前
半部分を読むことができる。外接図形の左側かつ上側で
ある左上に所定座標を設定することにより、左から右に
読む文字と上から下に読む文字の双方に対応できる。

【００１９】本発明に係る地図データ記憶システムは、
多数の断片地図データに細分された全体地図データを有
するもので、それぞれ異なるメッシュサイズを有する複
数のレベルを階層化してなる記憶空間が設けられてい
る。そして、断片地図データは、それぞれのサイズに応
じたメッシュサイズを有するレベルにおいて、所定位置
のメッシュにそれぞれ記憶されている。

【００２０】これにより、断片地図データが複数のメッ
シュにまたがって存在する場合でも、断片地図データを
ひとまとまりのデータとして取り扱うことができ、地図
データを効率よく管理することができる。

【００２１】一方、断片地図データを描画したときの図
形に外接する外接矩形を算出し、該外接矩形のサイズ以
上のメッシュサイズを有するレベルを断片データの格納
レベルとして検出するレベル選択手段と、検出されたレ
ベルを構成するメッシュのうち外接矩形の所定座標が位
置するメッシュに断片地図データを格納させる格納手段
とを備えて、地図データ記憶システムを構成することも
できる。

【００２２】ここで、断片地図データとは、例えば、地
図画像に含まれる個々の地理要素（例えば、各道路、各
鉄道線路、各河川、各建物、各敷地、各地物名称、各地
図記号、各アイコンなどの個々の地理的事物）毎のデー
タ（例えば、各地理的事物を表したポリゴンデータ、線
データ、文字データ、ビットマップイメージデータな
ど）である。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１〜図１０に基づいて、本発明
の実施の形態を地図表示システムに適用した場合を例に
挙げて説明する。

【００２４】図１は、本実施の形態に係る地図表示シス
テムの全体構成を概略的に示す構成説明図である。

【００２５】本地図表示システムは、地図提供サービス
を行う地図サーバ１０と、ユーザにより利用される複数
のクライアントコンピュータ（一台のみ図示）３０とに
より大略構成されており、地図サーバ１０と各クライア
ントコンピュータ３０とは、例えば、インターネット２
０のような通信ネットワークを介して通信可能に接続さ
れている。

【００２６】地図サーバ１０は、広範な地域の地図デー
タを格納した地図データベース１１を有している。クラ
イアントコンピュータ３０は、地図サーバ１０にアクセ
スするためのクライアントプログラム３１を有する。ク
ライアントプログラム３１には、地図サーバ１０に対し
て地図データの送信を要求し、また、地図サーバ１０か
ら受信した地図データを描画して表示するための地図表
示プログラム３２が、例えば、プラグインソフトウエア
のような形で付属している。また、クライアントコンピ
ュータ３０は、例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置
３３やマウスのような操作装置３４も備えている。さら
に、クライアントコンピュータ３０は、マイクロコンピ
ュータを利用したコンピュータシステムとして構成され
ており、ＣＰＵ等の演算処理部やメモリ等の記憶部を有
している。そして、記憶部には、図２と共に後述するよ
うに、地図サーバ１０から取得した地図データを一時的
に記憶するためのキャッシュ領域３５が形成されてい
る。

【００２７】（必ずしもそうである必要はないが、）本
実施の形態において、地図サーバ１０はWWW（World-Wid
e Web）サーバであり、クライアントコンピュータ３０
内のクライアントプログラム３１はWWWブラウザであ
る。地図サーバ１０とクライアントプログラム３１と
は、HTTPプロトコルによって地図データの要求（HTTPリ
クエスト）や地図データの受信（HTTPレスポンス）等を
行う。

【００２８】地図データベース１１は、例えば、ＨＤＤ
装置等の大容量記憶装置を利用して実現されるものであ
る。地図データベース１１には、例えば、ポリゴン、
線、文字等を描画するためのベクトルデータを主体とす
る地図データが階層化されて記憶されている。ポリゴン
データは、例えば、建物や敷地等を描画するためのもの
である。線データは、例えば、道路や鉄道等を描画する
ためのものである。文字データは、例えば、地名や建物
名称等を描画するための文字コードとアイコンや地図記
号等のシンボルマークを描画するためのデータとを含ん
でいる。なお、ポリゴン等は一例であって、これらに限
定されない。図５，図６と共に後述するように、ポリゴ
ン、線、文字の各地理要素データは、メッシュサイズの
異なるレイヤを階層化して構成されたデータベース内に
それぞれ登録されている。

【００２９】地図データベース１１が保持する全体地図
は、経度及び緯度の方法に細分された多数のメッシュに
より分割されている。各メッシュ毎のデータがそれぞれ
一つのファイルを構成しており、各データには、全体地
図上での位置座標を特定する「識別情報」としてのメッ
シュ番号がそれぞれ割り当てられている。

【００３０】地図サーバ１０は、ベクトルデータの形式
で地図データをクライアントコンピュータ３０に送信す
る。地図表示プログラム３２の描画エンジンは、ベクト
ルデータを解釈してビットマップイメージデータを生成
する。これにより、表示装置３３にはユーザが所望する
範囲の地図が表示される。即ち、地図サーバ１０は、ク
ライアントから要求されたデータを地図データベース１
１から取得してクライアントへ返信するだけであり、描
画処理は行わない。従って、地図サーバ１０の処理負担
は小さくなる。これにより、地図サーバ１０は、多数の
クライアントから要求を受けているときでも、各クライ
アントに対して即座に要求された地図データを返信する
ことができる。

【００３１】次に、図２に基づき、地図表示プログラム
３２の機能的構成を説明する。

【００３２】地図表示プログラム３２は、表示部３２０
とダウンローダ３２３を有する。表示部３２０は、ユー
ザによる操作装置３４を用いた地図のスクロールや拡大
縮小の操作に応答して、地図の表示すべき範囲を決定す
る。表示部３２０は、表示範囲に必要なメッシュのファ
イル名（メッシュ番号、図中では「ファイルＩＤ」と表
示）を選定し、そのメッシュのファイルをダウンローダ
３２３に要求する。また、表示部３２０は、ダウンロー
ダ３２３から取得したメッシュのファイルに含まれるベ
クトルデータに基づいて地図画像を描画する。ダウンロ
ーダ３２３は、表示部３２０からのファイル取得要求を
受け付けると、その要求されたファイルの送信を地図サ
ーバ１０に要求し、地図サーバ１０から必要なファイル
をダウンロードする。

【００３３】表示部３２０は、キャッシュ管理部３２１
を介してメモリ・キャッシュ３２２にアクセスする。メ
モリ・キャッシュ３２２には、ダウンローダ３２３を介
して過去に取得したメッシュの地図データが所定の位置
に記憶されている。

【００３４】ダウンローダ３２３は、ダウンロード対象
のファイルのファイル名（地図サーバ１０に格納された
ファイルへのパス名又はファイルＩＤ）をリストアップ
したダウンロード・リクエスト・リスト３２７（表示部
３２０は、随時このリスト内のファイル名を消去する）
と、新たなファイルがダウンロードされたか否かを表示
部３２０に知らせるためのダウンロード・フラグ３２８
と、各ファイルをダウンロードするときの各HTTPセッシ
ョンをそれぞれ行う複数のHTTPセッション・スレッド３
２６Ａ〜３２６Ｄ（４個のスレッドを図示するが、その
個数は可変である）とを備えている。

【００３５】また、ダウンローダ３２３は、キャッシュ
管理部３２４を介して、ＨＤＤ装置等の大容量不揮発性
記憶装置内に形成されたディスク・キャッシュ３２５に
アクセスすることができる。ディスク・キャッシュ３２
５には、地図サーバ１０からダウンロードした地図デー
タが所定の位置に格納されている。

【００３６】地図表示プログラム３２は、ユーザの操作
に応じて表示すべき範囲を確定し、この表示範囲に含ま
れる（一部が含まれる場合も含む）メッシュの番号を割
り出して、必要なメッシュのデータを地図サーバ１０に
要求する。地図表示プログラム３２は、表示範囲に含ま
れる全レベルの全メッシュについて地図データを要求す
る。一つのHTTPセッション・スレッドにより一つのメッ
シュのデータが地図サーバ１０からクライアントコンピ
ュータ３０にダウンロードされる。

【００３７】このとき、例えば、小縮尺（例えば全国地
図）→中縮尺→大縮尺（例えば市街地図）のように、縮
尺の小さなデータ（高レベルにあるメッシュのデータ）
から縮尺の大きなデータ（低レベルにあるメッシュのデ
ータ）を地図サーバ１０に要求することにより、最適縮
尺の地図を徐々に表示させていくことができる（プログ
レッシブ表示）。また、建物等を表すポリゴンデータ、
道路等を表す線データ、地名等を表す文字データについ
ても、取得した順に表示させることにより、ユーザにス
トレスを与えることなく、滑らかに連続的に地図を表示
させることができる。なお、ユーザ操作による表示範囲
の変化時に、地図表示プログラム３２は、全ての地図デ
ータを地図サーバ１０に要求するわけではない。既に取
得した地図データは、キャッシュ領域３５（メモリ・キ
ャッシュ３２２及びディスク・キャッシュ３２５）に記
憶されているためである。

【００３８】ここで、注意すべきは、地図情報の有する
性質、特徴である。地図情報は、単に氏名等を所定の順
序で並べただけの名簿等とは異なり、地理的実体（建
物、道路、山河等）の属性と位置を対応付けたものであ
る。即ち、地図サーバ１０が管理する地図情報は、実世
界を抽象化した空間データベースであり、二次元または
三次元の空間で連続的に使用されうるデータ群である。
このため、例えば、ある地点を中心に周辺の地域を参照
するような使われ方が多く、あるデータが単独で離散的
に使用される可能性は低い。従って、表示範囲が変化す
る場合も、キャッシュ領域３５にキャッシュされている
地図データの一部を再利用できる可能性が高い。このた
め、キャッシュ領域３５の効率的な管理は、地図表示シ
ステムにとって重要となる。

【００３９】図３は、地図データベース１１の構造を示
す説明図である。地図データベース１１は、図３に示す
ような階層化されたファイル構造を有し、各ディレクト
リ及び各ファイルの名称は、ＯＳが許容する最小文字数
で構成されている。即ち、ルートディレクトリ、サブデ
ィレクトリ、ファイルの各名称は、英数字一文字から構
成されている。このディレクトリ構造は、メッシュ番号
に対応して形成されている。また、一文字のファイル名
を与えられた地図データ中にもメッシュ番号が含まれて
いる。

【００４０】即ち、メッシュ番号に基づく所定の規則で
各ファイルへのパスが設定されているため、地図表示プ
ログラム３２は、必要な地図データのメッシュ番号に基
づいて所定のファイルのパスを算出し、地図サーバ１０
にデータ送信を要求することができる。地図サーバ１０
は、指定されたパスのファイルを地図データベース１１
から読み出してクライアント側に返信するだけである。
メッシュ番号をパスに変換する処理は地図表示プログラ
ム３２側で担当しており、地図サーバ１０側ではHTTPリ
クエストに応答する機能以外に何らの特別な機能を必要
としない。ディレクトリ名及びファイル名を最小文字数
としての一文字で構成するため、地図表示プログラム３
２から地図サーバ１０にデータをリクエストするときの
データ量を低減することができる。また、文字数を制限
する結果、階層が分かれるため、一つのディレクトリ内
に含まれるサブディレクトリ及びファイルの数を制限す
ることができ、HTTPリクエストに対する応答性を高める
ことができる。

【００４１】次に、図４はキャッシュ領域３５のデータ
管理方法を示す説明図である。

【００４２】上述した通り、地図データベース１１は、
最小文字数の名称を有する階層化ファイルシステムによ
り構成されているが、保持する地図データはそれぞれ固
有のメッシュ番号を有しており、このメッシュ番号は地
図上の位置座標に基づく値である。地図データベース１
１から取得された地図データは、クライアントコンピュ
ータ３０のキャッシュ領域３５に記憶され必要に応じて
再使用される。

【００４３】地図表示プログラム３２は、上述した通
り、必要な地図データのメッシュ番号から地図データベ
ース１１へのパスを生成する。地図サーバ１０は、要求
された地図データをクライアントコンピュータ３０に返
信する。メッシュ番号（Ｘｉ，Ｙｊ）を有するデータＭ
Ｄがクライアント側にダウンロードされた場合、このメ
ッシュのデータＭＤは、キャッシュ領域の所定位置に格
納される。キャッシュ領域の配列サイズをＣｎｘ，Ｃｎ
ｙとすると、式１に示すように、メッシュデータＭＤの
メッシュ番号を各座標軸毎にキャッシュ配列サイズでそ
れぞれ除算したときの余りが、キャッシュ領域中での格
納位置となる。

【００４４】 キャッシュ領域の格納位置＝((Xi mod Cnx),(Yj mod Cny))・・・（式１） 即ち、メッシュのデータがキャッシュ領域で格納される
位置は、そのメッシュ番号によって一意に定まってい
る。従って、所望するメッシュのデータをキャッシュ領
域中で検索する場合は、該データのメッシュ番号から上
記式１に基づいて指定格納位置を算出し、算出された位
置に格納されているデータを直接調べれば足りる。つま
り、キャッシュデータを検索するときは、メッシュ番号
から定まる格納位置のみを検索すればよく、キャッシュ
領域の全体を検索したり、あるいはデータ検索のために
キャッシュデータ管理テーブル等を特別に用意したりす
る必要はない。

【００４５】一方、所望のメッシュのデータが指定され
た格納位置に存在しない場合は、この不要となったデー
タを削除してメモリ領域を解放する。そして、地図デー
タベース１１から改めて取得したデータを、その指定格
納位置に格納させる。つまり、ユーザが地図をスクロー
ル操作すると、表示範囲がユーザの望む方向に変化して
いき、この変化に連れて、古いデータの削除（ガーベー
ジコレクション）と新たなデータのキャッシュとが同時
に行われることになる。なお、地図ベース１１とディス
ク・キャッシュ３２５との関係に止まらず、ディスク・
キャッシュ３２５とメモリ・キャッシュ３２２との間で
も前記同様に、メッシュ番号から一意に定まる所定の位
置にデータをキャッシュすることができる。

【００４６】次に、図５及び図６に基づいて、地図デー
タベース１１に地図データを登録する方法を説明する。

【００４７】まず、図５は、それぞれメッシュサイズの
異なる複数のレベルを階層化した概念図である。本実施
の形態では、メッシュサイズを違えた複数のレベルとい
う新たな概念を導入している。各レベル内のメッシュサ
イズはそれぞれ同一であり不変である。なお、図５中で
は、レベルＬ０〜レベルＬｎまで４つのレベルを図示し
ているが、これは説明の便宜上一部のみを示したもので
あり、実際には、より多くのレベルを階層化する。

【００４８】最下位のレベルＬ０から最上位のレベルＬ
ｎに上がるにつれて、メッシュサイズが段階的に大きく
なるように設定されている。最上位レベルＬｎを構成す
るメッシュには最大のメッシュサイズが設定される。最
大のメッシュサイズ（Ｈｎ×Ｗｎ）は、地図データベー
ス１１に登録される最大のオブジェクトを包含可能なサ
イズとして規定される。即ち、地図データベース１１が
対象とする全体地図で使用される最大のオブジェクト
（例えば、日本地図なら列島全体のポリゴンデータ、市
街地図の場合はその市が属する県の形状のポリゴンデー
タ、地名等）を包含可能なメッシュサイズである。図６
中では、最上位レベルＬｎを単一のメッシュで構成する
場合を例示したが、これは説明の便宜のためである。

【００４９】図６は、メッシュサイズの異なるレベルに
オブジェクトを格納する様子を示す説明図である。図６
（ａ）に示すポリゴンのオブジェクトを地図データベー
ス１１に格納するときは、まず、図６（ｂ）に示すよう
に、オブジェクトに外接する外接区矩形（バウンディン
グボックス）を算出する。次に、図６（ｃ）に示すよう
に、オブジェクトの外接矩形を収容可能な最小サイズの
メッシュがどのレベルに存在するかを判定する。具体的
には、最下位のレベルＬ０からメッシュサイズを調べて
いき、メッシュサイズが外接矩形よりも小さい場合は、
さらに上位レベルのメッシュサイズを調べる。図６中で
は、レベルＬ３のメッシュサイズＭＬ３がオブジェクト
の外接矩形を収容する最小サイズとして検出されてい
る。なお、最上位レベルＬｎのメッシュサイズは最大の
オブジェクトを収容可能に設定されているため、どのよ
うなオブジェクトであっても最上位レベルＬｎのメッシ
ュで必ず収容可能である。

【００５０】レベルが決定した後は、そのレベルのどの
メッシュにオブジェクトを登録するか決定しなければな
らない。地図データである以上、オブジェクトの表示位
置は、そのオブジェクトが象徴している地理的実体の位
置に基づいて予め決定されている。図６（ｄ）に示すよ
うに、オブジェクトが４つのメッシュＭＬ３（１）〜Ｍ
Ｌ３（４）にまたがって存在する場合、いずれのメッシ
ュに格納するかが問題となる。従来の地図表示システム
では、本来一つのオブジェクトを各メッシュ毎に分割し
てそれぞれ格納するようになっているが、これでは本来
ひとまとまりのデータがばらばらとなってデータ量が増
大し、データ処理の手間もかかる。

【００５１】そこで、本実施の形態では、ひとまとまり
のオブジェクトを分割することなくそのままの形で格納
することにしている。このため、本実施の形態では、オ
ブジェクトに外接する矩形の左上隅の座標Ｐが位置する
メッシュＭＬ３（１）を当該オブジェクトの格納先とし
て決定する。もちろん、他の選択も可能である。例え
ば、オブジェクトの重心が位置するメッシュを格納先メ
ッシュとして選択することもできるし、または、外接矩
形の座標ではなく、オブジェクトそのものの左端や右端
等が位置するメッシュを格納先として選択することもで
きる。あるいは、外接矩形の右上隅、左下隅等の他の座
標を基準にすることも可能である。

【００５２】しかし、外接矩形の座標を格納先選択の基
準とすることで格納先選択処理が容易となる。また、外
接矩形の左上隅Ｐを基準とすることにより、オブジェク
トが文字データの場合に、利便性が増す。表示画面に文
字の一部しか表示されない場合、文字の先頭部分（左
側）を表示する方が、文字の終わり部分（右側）を表示
するよりもユーザにとって便利だからである。具体的に
は、例えば「＊＊＊ビルディング」という文字の一部が
表示される場合に、「＊＊＊ビル」と表示する方が「ル
ディング」と表示されるよりも分かり易い。左下隅では
なく左上隅Ｐを基準とするため、縦書き文字の場合も文
字列の先頭部分を優先して表示させることができる。横
書きの場合に左から右に読み、縦書きの場合に上から下
に読むという言葉の特性に基づいて、オブジェクトの格
納先を決定しているため、右から左に読み流す言葉で地
図を表示する場合は、右上隅の座標を格納先選択の基準
として採用してもよい。

【００５３】なお、「外接図形」として外接矩形を用い
る場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されない。
円形や三角形等の他の外接図形を用いることもできる。
また、三次元オブジェクトを管理する場合は、外接図形
として直方体、球体等を採用することもできる。但し、
データ登録の利便や効率を考慮すると、矩形や直方体を
用いるのがより好ましいと言える。

【００５４】次に、図７〜図１０に基づいて本実施の形
態の作用を説明する。なお、図に示すフローチャート
は、処理の要部の流れを概略的に示すもので、実際のプ
ログラムとは異なる。また、ステップを「Ｓ」と略記す
る。

【００５５】まず、図７は、表示部３２０の動作の流れ
を示す。

【００５６】ユーザが地図のスクロール又は拡大縮小等
の地図の表示範囲を変化させる操作を行うと（Ｓ１）、
表示部３２０はこれに応答して、次の動作を行う。即
ち、ダウンロード・リクエスト・リスト３２７に記載さ
れている全てのファイル名を消去し（Ｓ３）、ダウンロ
ード・フラグ３２８をリセットし（Ｓ４）、そして、変
化後の新しい表示範囲を決定して、その表示範囲に必要
なメッシュのファイル名（メッシュ番号）を決定する
（Ｓ５）。なお、図１０と共に後述するように、表示範
囲に含まれる全てのメッシュと該メッシュ群の左横及び
左上に隣接するメッシュ群とが、必要なメッシュとして
決定される。

【００５７】Ｓ５では、表示部３２０は、拡大縮小操作
で決まる表示倍率に基づいて、その表示範囲に表示すべ
き地図の縮尺として最適な縮尺を（例えば、表示倍率が
大きければ大縮尺、中程度なら中縮尺、小さければ小縮
尺というように）決定し、その最適縮尺の地図につい
て、新しい表示範囲に必要なファイル名を決定する（こ
こで決定したの最適縮尺のファイルを、以下「必要ファ
イル」という）。それに加え、この最適縮尺の必要ファ
イルが直ちに入手できなかったときの一時的な代替表示
（つまり、前述したプログレッシブ表示を行う）ため
に、最適縮尺よりも小さい（つまり、分母がより大き
い）各縮尺の地図についても、新しい表示範囲と重なる
メッシュのファイル名を決定する（この代替表示のため
のより小縮尺の地図のファイルを、以下、「代替ファイ
ル」という）。

【００５８】次に、表示部３２０は、新しい表示範囲に
ついて、ポリゴンレイヤ、線レイヤ及び文字レイヤの全
てが表示されたか否かを判定する（Ｓ６）。表示未完了
のオブジェクト（データ）がある場合は、そのデータの
ファイルがメモリ・キャッシュ３２２に格納されている
か否かを判定する（Ｓ７）。メモリ・キャッシュ３２２
に必要ファイルまたは代替ファイルが残っている場合
は、そのファイルを読み出して描画し、表示する（Ｓ
８）。上述した通り、各キャッシュファイルは、メッシ
ュ番号（ファイルＩＤ）に基づいてメモリ・キャッシュ
３２２における格納位置が定められているため、指定さ
れた格納位置のファイルに直接アクセスして必要なファ
イルであるか否かを検査することができる。なお、キャ
ッシュデータの管理処理については、図９と共に詳述す
る。

【００５９】メモリ・キャッシュ３２２に必要ファイル
または代替ファイルが存在しない場合は（S7:NO，S9:YE
S）、見つからなかった必要ファイル及び該必要ファイ
ルのための代替ファイルであってメモリ・キャッシュ３
２２から見つからなかったもの（以下、「不足ファイ
ル」と総称する）を、ダウンローダ３２３に要求する
（Ｓ１０）。後述のように、ダウンローダ３２３は、表
示部３２０から不足ファイルの要求を受けると、要求さ
れた順番で（まず必要ファイル、それが見つからなけれ
ば、段階的により小縮尺の代替ファイルの順で）、各不
足ファイルをディスク・キャッシュ３２５から検索す
る。不足ファイルが発見された場合、ダウンローダ３２
３は、ディスク・キャッシュ３２５内のファイルへのパ
スを表示部３２０に返し、見つからない場合はファイル
無しと回答する。表示部３２０は、ダウンローダ３２３
からファイルへのパスを受けた場合には（S11:YES）、
そのファイルをディスク・キャッシュ３２５から読込ん
でメモリ・キャッシュ３２２に保存し（Ｓ１２）、その
ファイルのベクトルデータから地図画像を描画して、デ
ィスプレイ画面の対応する領域に表示する（Ｓ１３）。

【００６０】一方、不足ファイルがディスク・キャッシ
ュ３２５にも存在しない場合は（S11:NO）、不足ファイ
ルの有無を再度判定し（Ｓ１４）、不足ファイルがある
場合にはＳ１に戻って表示範囲に変更が生じたか否かを
判定する。表示範囲に変化がない場合は、ダウンローダ
３２３によってダウンロードフラグがセットされるまで
待機する（Ｓ２）。後述のように、ダウンローダ３２３
は、あるファイルについてファイル無しという回答を返
した場合には、そのファイルを地図サーバ１０からダウ
ンロードする作業に入り、そのファイルのダウンロード
が終わると、そのファイルをディスク・キャッシュ３２
５に格納して、ダウンロード・フラグ３２８を立てる。
ダウンロード・フラグ３２８が立った場合（S2:YES）、
表示部３２０は、表示範囲が変化したときに行ったと同
様の処理を再び繰り返す。即ち、ダウンロード・リクエ
スト・リスト３２７内の全てのファイル名を消去し（Ｓ
３）、ダウンロード・フラグ３２８をリセットし（Ｓ
４）、表示範囲を計算し直して、表示範囲に必要なメッ
シュのファイル（メッシュ番号）を決定し（Ｓ５）、フ
ァイルを取得して地図画像を描画して表示するためのＳ
９以下の処理を繰り返す。これにより、表示部３２０
は、既に描画して表示済みであったメッシュについて
は、再び同じ地図画像を描画して表示し直すことにな
り、また、ファイルがダウンロードされたメッシュにつ
いては、そのダウンロードされたファイルをディスク・
キャッシュ３２５から読み込み、地図画像を描画してそ
のメッシュの領域に表示することになる。

【００６１】不足ファイルが１つダウンロードされる度
に、表示部３２０は、Ｓ３からの処理を繰り返すので、
画面上の表示領域は１メッシュずつ順次完成に近づく。
表示領域全域の地図画像が完成すると（S6:YES）、表示
部３２０はＳ１に戻り、ユーザによって表示範囲が変更
されるの待ち、変更されればＳ３以下の処理を再び繰り
返す。

【００６２】また、画面上の表示領域全域の地図画像が
完成する前に、ユーザによって表示範囲が変更された場
合（S15:YES）にも、表示部３２０は、Ｓ３以下の処理
を再び繰り返す。

【００６３】次に、図８は、ダウンローダ３２３の動作
の流れを示す。

【００６４】ダウンローダ３２３は、表示部３２０から
ファイルの要求を受けると（Ｓ２１）、要求されたファ
イルをディスク・キャッシュ３２５から探す（Ｓ２
２）。ディスク・キャッシュ３２５から目的のファイル
が見つかった場合（S22:YES）、ダウンローダ３２３
は、そのファイルのディスク・キャッシュ３２５内での
パスを表示部３２０に知らせる（Ｓ２３）。表示部３２
０から要求された全てのファイルのパスを表示部３２０
に通知できた場合（S24:NO）、ダウンローダ３２３は、
Ｓ２１へ戻り、表示部３２０から再びファイルの要求が
来るのを待つ。

【００６５】一方、表示部３２０から要求されたファイ
ル中、ディスク・キャッシュ３２５内に格納されていな
いファイルがあった場合は（S24:YES）、ダウンローダ
３２３は、その見つからなかったファイルについてファ
イル無しの旨を表示部３２０へ通知する（Ｓ２５）と共
に、その見つからなかったファイルのファイルＩＤをダ
ウンロード・リクエスト・リスト３２７に書く（Ｓ２
６）。図７と共に上述した通り、表示部３２０によっ
て、ダウンロード・リクエスト・リスト３２７からは過
去に書いてあったファイル名が全て消去されているの
で、このときに見つからなかったファイルのＩＤだけが
書かれることになる。

【００６６】次に、ダウンロード・リクエスト・リスト
３２７にファイルＩＤが記述されている場合（S27:YE
S）、ダウンローダ３２３は、ダウンロード・リクエス
ト・リスト３２７に書かれているファイルを取得すべ
く、リストの先頭から順に、アイドル状態にあるHTTPセ
ッション・スレッド３２６Ａ〜３２６Ｄへ割り当ててい
く（Ｓ２８）。HTTPセッション・スレッド３２６Ａ〜３
２４６は、ファイル名を割り当てられると、直ちに地図
サーバ１０との間でHTTPセッションを実行し、それぞれ
に割り当てられたファイルを地図サーバ１０からダウン
ロードする。

【００６７】個々のファイルのダウンロードが完了する
都度（S29:YES）、ダウンローダ３２３は、そのファイ
ルの取得要求をダウンロード・リクエスト・リスト３２
７から消去し（Ｓ３０）、ダウンロード済みファイルを
ディスク・キャッシュ３２５に保存し（Ｓ３１）、ダウ
ンロード・フラグ３２８を立てる（Ｓ３２）。その後、
ダウンローダ３２３は、Ｓ２１へ戻って、表示部３２０
から再びファイル要求が来るのを待つ。ダウンロード・
フラグ３２８を立てると、既に説明したように、表示部
３２０が再びファイル要求を発し、ダウンロードされた
ファイルをディスク・キャッシュ３２５から読み出して
その地図画像を描画し表示する。なお、ダウンローダ３
２３により取得されたファイルは、メッシュ番号に基づ
く所定の格納位置でディスク・キャッシュ３２５に記憶
される。

【００６８】以上の表示部３２０とダウンローダ３２３
の動作を要約すれば、ダウンローダ３２３は、不足した
ファイルのダウンロードを単純に繰り返すだけである。
また、表示部３２０は、表示範囲の変化又はファイルの
ダウンロード完了が発生する都度、表示範囲に必要な全
てのファイルの入手を試みて、入手できたファイルのみ
で地図を描画する処理を単純に繰り返すだけである。従
って、どのファイルの描画が完了し、どのファイルの描
画が完了してないか等を判別して、未描画のファイルだ
けを選択的に描画するというような面倒な判断処理を行
わない。また、表示部３２０とダウンローダ３２３は非
同期で動作しており、両者の動作タイミングを合わせる
というような面倒な同期処理も行っていない。これらの
ことから、結果的に、地図画像を高速に表示することが
可能である。

【００６９】また、クライアントコンピュータ３０で描
画を行うため、地図サーバ１０に描画の負担をかけさせ
ないという点も、地図サーバ１０の応答を高速化し、地
図画像の高速表示に寄与する。

【００７０】次に、キャッシュデータの管理方法につい
て図９を参照しつつ説明する。図９に示す処理は、メモ
リ・キャッシュ３２２及びディスク・キャッシュ３２５
の双方で適用可能である。

【００７１】まず、必要とされるファイルのＩＤ（メッ
シュ番号［Ｘｉ，Ｙｊ］）を、各座標軸毎に、キャッシ
ュ領域のキャッシュサイズでそれぞれ割って余りを求め
る（Ｓ４１）。これにより求められたキャッシュ領域
（メモリ・キャッシュ３２２またはディスクキャッシュ
３２５）での格納位置（Xi mod Cnx,Yj mod Cny）に、
所望のファイルが格納されているか否かを検査する（Ｓ
４２，Ｓ４３）。

【００７２】メッシュ番号により指定されている格納位
置に目的とするファイルが格納されている場合は、その
ファイルを読み出して使用する（Ｓ４４）。指定された
格納位置に目的とするファイルが格納されていない場合
は（S43:NO）、その格納位置に以前使用した不要なファ
イルが残っている場合であるから、その不要なファイル
を消去し、その記憶領域を解放する（Ｓ４５）。そし
て、Ｓ４１で必要とされたファイルを上位の記憶装置
（地図データベース１１等）から所得し、所定の格納位
置に格納させる（Ｓ４６）。

【００７３】このように、メッシュ番号に基づいてキャ
ッシュ領域における格納位置を予め指定するため、従来
のようにキャッシュ管理テーブルを参照等して目的とす
るファイルの所在を確認する手間がいらず、目的とする
ファイルが格納されている場所を直接的に検査すること
ができる。従って、キャッシュデータの検索、読出しを
高速化することができ、上述した各構成と結合すること
により高速な地図表示を実現することができる。また、
目的とするファイルが指定された格納位置にキャッシュ
されていない場合は、その格納位置に格納されているフ
ァイルを不要なファイルと判断して直ちに削除するた
め、従来のようにキャッシュ管理テーブル等で優先度を
管理する手間がかからず、効率的に不要データの削除
（ガーベージコレクション）を行うことができる。

【００７４】次に、図１０は、地図データベース１１に
ポリゴンデータ等の各種オブジェクトを格納等する場合
の管理方法を示すフローチャートである。

【００７５】まず、オブジェクトの格納であるか取出し
であるかを判定し（Ｓ５１）、オブジェクトの格納であ
る場合は、図６と共に上述したように、そのオブジェク
トに外接する矩形を算出する（Ｓ５２）。そして、どの
レベルに格納するかを決定するために以下の処理を行
う。即ち、メッシュサイズを検査するための初期値とし
てレベル番号を最下位レベルにセットし（Ｓ５３）、そ
のレベルのメッシュサイズが外接矩形のサイズ以上であ
るか否かを判定する（Ｓ５４）。メッシュサイズが外接
矩形よりも小さい場合（S54:NO）、レベル番号を１つイ
ンクリメントして（Ｓ５５）、再びＳ５４でメッシュサ
イズと外接矩形のサイズを比較する。

【００７６】外接矩形のサイズ以上のメッシュサイズを
有するレベルが検出された場合は（S54:YES）、外接矩
形が含まれるメッシュのうち、その外接矩形の左上隅の
座標が位置するメッシュを検出する（Ｓ５６）。なお、
オブジェクトの外接矩形は、一つのメッシュ内に収まる
場合もあるし、図６中に示すように最大で４個のメッシ
ュにまたがって存在する場合もある。そして、外接矩形
の左上隅の座標が位置するメッシュを、当該オブジェク
トの格納先として選択し、このメッシュにオブジェクト
のデータを対応付けて地図データベース１１に登録する
（Ｓ５７）。

【００７７】一方、オブジェクトの取出し（読出し）の
場合は、地図表示に必要な範囲に含まれる全てのメッシ
ュ群及び該メッシュ群の左辺及び上辺に位置するメッシ
ュ群のデータを取り出す（Ｓ５８）。オブジェクトの外
接矩形の左上隅が位置するメッシュに該オブジェクトを
対応付けて登録するため、表示範囲に直接含まれるメッ
シュ以外に、その周辺のメッシュのデータも必要とされ
るためである。

【００７８】図１０中に示すＳ５２〜Ｓ５５が「レベル
選択手段」に該当し、Ｓ５６及びＳ５７が「格納手段」
に該当する。

【００７９】このように、ポリゴンや文字等の各種オブ
ジェクトを、該オブジェクトに外接する矩形を包含する
メッシュに対応付けて登録するため、従来のように複数
メッシュにまたがるオブジェクトを各メッシュ毎に分割
して登録することがなく、ひとまとまりのデータをその
ままでハンドリングすることができる。従って、データ
量が増大するのを防止し、高速なデータ処理を行うこと
ができ、上述した各構成と相まって、より高速で滑らか
な地図表示を実現することができる。

【００８０】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではない。当業者であれば、実施の形態の構成に
新たな追加や変更を加える等のように、種々の変形を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う地図表示システムの一実施形態の
概略的な全体構成を示すブロック図である。

【図２】地図表示プログラムの機能的構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】地図サーバの階層化ファイルシステムを示す説
明図である。

【図４】キャッシュ方法を示す説明図である。

【図５】メッシュサイズの異なるレベルを階層化した記
憶空間の概念図である。

【図６】オブジェクトの格納方法を示す説明図である。

【図７】表示部の動作を示すフローチャートである。

【図８】ダウンローダの動作を示すフローチャートであ
る。

【図９】キャッシュデータの管理方法を示すフローチャ
ートである。

【図１０】オブジェクトの管理方法を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１０ 地図サーバ １１ 地図データベース ２０ インターネット ３０ クライアントコンピュータ ３１ クライアントプログラム ３２ 地図表示プログラム ３３ 表示装置 ３４ 操作装置 ３５ キャッシュ領域

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｎ次元の記憶空間でオブジェクトを管理
   するためのデータ管理装置において、 前記記憶空間は、それぞれサイズの異なる格納区域を有
   する複数のレベルを階層化してなり、 前記各レベルのうちオブジェクトの全体を収容可能な格
   納区域を有するレベルを検出するレベル選択手段と、 前記検出されたレベルを構成する格納区域のうち所定の
   格納区域に前記オブジェクトの全体を格納する格納手段
   と、を備えたことを特徴とするデータ管理装置。
2. 【請求項２】 前記記憶空間は、最下位のレベルから最
   上位のレベルに向かうにつれて前記格納区域のサイズが
   大きくなるように設定されており、かつ、前記最上位の
   レベルを構成する格納区域のサイズは、最大サイズのオ
   ブジェクトを収容可能なサイズとして設定されている請
   求項１に記載のデータ管理装置。
3. 【請求項３】 前記レベル選択手段は、前記オブジェク
   トに外接する図形を求め、この外接図形のサイズと前記
   各レベルを構成する格納区域のサイズを比較し、格納区
   域のサイズが前記外接図形のサイズ以上であるレベル
   を、前記オブジェクトの全体を収容可能なレベルとして
   検出する請求項１または請求項２のいずれかに記載のデ
   ータ管理装置。
4. 【請求項４】 前記格納手段は、前記外接図形に関与す
   る各格納区域のうち該外接図形の所定座標が位置する格
   納区域に前記オブジェクトの全体を格納する請求項３に
   記載のデータ管理装置。
5. 【請求項５】 前記オブジェクトに文字データが含まれ
   る場合に、該文字データの読み方向に応じて前記外接図
   形の所定座標が設定されている請求項４に記載のデータ
   管理装置。
6. 【請求項６】 前記オブジェクトは図形データであり、
   前記ｎ次元空間での位置に応じて定まる座標値が設定さ
   れている請求項１〜請求項５のいずれかに記載のデータ
   管理装置。
7. 【請求項７】 ｎ次元の記憶空間でオブジェクトを管理
   するためのデータ管理方法において、 前記記憶空間は、それぞれサイズの異なる格納区域を有
   する複数のレベルを階層化してなり、 オブジェクトに外接する図形を求めるステップと、 前記外接図形のサイズと前記各レベルを構成する格納区
   域のサイズとを比較し、格納区域のサイズが前記外接図
   形のサイズ以上であるレベルを検出するステップと、 前記検出されたレベルを構成する格納区域のうち前記外
   接矩形の所定座標が位置する格納区域を検出するステッ
   プと、 前記検出された格納区域に前記オブジェクトの全体を格
   納させるステップと、を含んでなることを特徴とするデ
   ータ管理方法。
8. 【請求項８】 ｎ次元の記憶空間でオブジェクトを管理
   するためのデータ管理プログラムであって、 前記記憶空間は、それぞれサイズの異なる格納区域を有
   する複数のレベルを階層化してなり、 前記各レベルのうちオブジェクトの全体を収容可能な格
   納区域を有するレベルを検出させるレベル選択機能と、 前記検出されたレベルを構成する格納区域のうち所定の
   格納区域に前記オブジェクトの全体を格納させる格納機
   能と、をコンピュータ上に実現させるためのプログラ
   ム。
9. 【請求項９】 多数の断片地図データに細分された全体
   地図データを有する地図データ記憶システムにおいて、 それぞれ異なるメッシュサイズを有する複数のレベルを
   階層化してなる記憶空間を設け、 前記各断片地図データは、それぞれのサイズに応じたメ
   ッシュサイズを有するレベルにおいて、所定位置のメッ
   シュにそれぞれ記憶されていることを特徴とする地図デ
   ータ記憶システム。
10. 【請求項１０】 多数の断片地図データに細分された全
    体地図データを有する地図データ記憶システムにおい
    て、 それぞれ異なるメッシュサイズを有する複数のレベルを
    階層化してなる記憶空間を設け、 前記断片地図データを描画したときの図形に外接する外
    接矩形を算出し、該外接矩形のサイズ以上のメッシュサ
    イズを有するレベルを前記断片データの格納レベルとし
    て検出するレベル選択手段と、 前記検出されたレベルを構成するメッシュのうち前記外
    接矩形の所定座標が位置するメッシュに前記断片地図デ
    ータを格納させる格納手段と、を備えたことを特徴とす
    る地図データ記憶システム。