JP2008286813A - 低い処理能力且つ少ないメモリ使用量で地図を表示する地図表示装置、プログラム及びデータ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】低い処理能力且つ少ないメモリ使用量の携帯端末であっても、利用者指定の表示領域に応じて、最適な地図を表示させることができる地図表示装置等を提供する。
【解決手段】地図に基づく複数のオブジェクト（図形、要素、ＰＯＩ）をレイヤ構成にした地図コンテンツであって、複数のオブジェクトによって１つのレイヤを構成し、レイヤ毎に、最大縮尺及び最小縮尺と存在領域情報（緯度経度範囲）とを割り当てた表示制御パラメータと、各オブジェクトの描画情報とを含む。地図表示装置は、利用者指定の表示領域を許容するレイヤを、最大縮尺及び最小縮尺と存在領域情報とに基づいて選択する表示対象レイヤ選択手段と、選択された表示対象レイヤ以外のレイヤにおける各オブジェクトの描画情報を開放する実行メモリ手段と、実行メモリ手段に展開された複数のオブジェクトの描画情報を用いて、表示すべき地図画像を生成する描画手段とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、低い処理能力且つ少ないメモリ使用量で地図を表示する地図表示装置、プログラム及びデータ構造に関する。特に、携帯電話機のような携帯端末に地図を表示するための技術に関する。

従来、様々な特徴を持つ地図情報を蓄積した地図サーバが接続されている。地図サーバは、端末を操作する利用者の要求に応じて、様々な縮尺（スケール）の地図情報を、その端末へ送信することができる。通常、地図サーバは、建物や道路のようなオブジェクト（図形、要素、ＰＯＩ(Point Of Interest)）毎の地図情報を管理している。例えば、基盤となる道路地図の上に、様々な種別の建物のオブジェクトを、重畳させることによって、様々な地図を作成する。このとき、その地図情報を、端末で表示する際に、利用者から要求された縮尺に応じて、表示制御及び描画処理を実行する必要がある。このような処理は、端末における処理負荷が大きく、パーソナルコンピュータのような高い処理能力を備える端末によって、主に利用されてきた。

一方で、近年、携帯電話機のような携帯端末に対して、比較的小さい液晶ディスプレイに、様々な縮尺の地図を表示する用途が高まってきている。このような携帯端末は、低処理能力のＣＰＵしか搭載していないために、小容量のメモリを用いた、比較的負荷の軽いアプリケーションしか実行できない。従って、地図情報を表示する場合、利用者から要求された縮尺に応じて表示制御及び描画処理を実行するには、負荷が大きすぎた。

このような携帯端末における処理負荷を軽減するために、インターネットを用いたクライアント（携帯端末）−サーバ型のシステム構成を採用することもできる。サーバが、携帯端末からの要求に応じて、表示制御及び描画処理を実行し、描画情報を生成する。その描画情報は、サーバから携帯端末へダウンロードされる。

また、携帯端末における地図を表示するために必要な「視認性」「伝送符号量」「処理負荷の軽量化」を目的として、サーバが、オブジェクト毎に表示対象縮尺の範囲を設定する技術がある（例えば特許文献１参照）。携帯端末は、サーバから、描画情報をダウンロードし、表示制御を処理する。

図１は、従来技術におけるシステム構成図である。

図１によれば、端末１が、地図サーバ２からインターネットを介して地図ファイルを受信している。端末１は、その地図ファイルを、利用者指定の表示領域に対応するように表示制御及び描画処理を実行する。

地図ファイルは、複数のオブジェクト（図形、要素）の群からなる。オブジェクト毎に、オブジェクトＩＤ(識別子、IDentifier)と、表示対象となる最小縮尺及び最大縮尺とが付与される。利用者が所望する表示縮尺が、そのオブジェクトの最小縮尺と最大縮尺との間にある場合にのみ、そのオブジェクトは表示可能となる。

特開２００３−１４１５５４号公報

しかしながら、図１のような従来技術によれば、オブジェクト毎に、最大縮尺及び最小縮尺が定義されているために、利用者指定の表示領域が変更される毎に、全てのオブジェクトに対して表示対象か否かの判定をする必要がある。即ち、利用者が所望する表示縮尺が、各オブジェクトの最小縮尺と最大縮尺との間にあるか否かを判定する必要がある。

このような処理が、携帯端末の処理負荷を増大させている。また、このようなオブジェクトの表示制御パラメータによれば、全てのオブジェクトを、メモリに格納しておく必要がある。即ち、第１の時点の表示領域によっては表示対象とならないオブジェクトであっても、第２の時点の表示領域によっては表示対象となる場合があるために、常に実行メモリに格納しておく必要がある。端末における処理負荷の増加及びメモリ使用量の増加は、携帯電話機のような携帯端末における使用を困難にするという課題がある。

また、クライアント−サーバ型のシステム構成を採用した場合、携帯端末がサーバへ表示領域情報を送信する。これに対して、サーバが、動的に表示制御パラメータを決定し、その描画情報を携帯端末へ送信する必要がある。このような方法は、携帯端末を操作する利用者が、表示領域について、拡大、縮小を頻繁に繰り返す毎に、クライアント−サーバ間の要求／応答が発生し、伝送符号量の増大と、ネットワークの接続環境によっては動作しないという課題もある。

更に、特許文献１に基づく技術によれば、表示領域が更新される毎に、全てのオブジェクトに対して、表示制御を実行する、即ち表示制御判定値を設定する、必要がある。そのために、データ量の多いオブジェクトに対しては、表示制御の処理負荷が増大し、メモリ使用量が増大するという課題も生じる。

従って、本発明は、低い処理能力且つ少ないメモリ使用量の携帯端末であっても、利用者指定の表示領域に応じて、最適な地図を表示させることができる地図表示装置、プログラム及びデータ構造を提供することを目的とする。

本発明によれば、地図表示装置において、
ディスプレイに表示される地図コンテンツは、地図に基づく複数のオブジェクトをレイヤ構成にしたものであって、複数のオブジェクトによって１つのレイヤを構成し、レイヤ毎に、最大縮尺及び最小縮尺と存在領域情報とを割り当てた表示制御パラメータと、各オブジェクトの描画情報とを含んでおり、
利用者指定の表示領域を許容するレイヤを、最大縮尺及び最小縮尺と存在領域情報とに基づいて選択する表示対象レイヤ選択手段と、
選択された表示対象レイヤにおける各オブジェクトの描画情報を展開し、表示対象レイヤ以外のレイヤにおける各オブジェクトの描画情報を開放する実行メモリ手段と、
実行メモリ手段に展開された複数のオブジェクトの描画情報を用いて、表示すべき地図画像を生成する描画手段と
を有することを特徴とする。

本発明の地図表示装置における他の実施形態によれば、地図コンテンツは、オブジェクトの描画情報が圧縮され、且つ、表示制御パラメータがメタデータとして付加されたものであり、地図コンテンツの圧縮を解凍する圧縮解凍手段を更に有することも好ましい。

本発明の地図表示装置における他の実施形態によれば、最大縮尺及び最小縮尺は、全レイヤで共通して予め決定された離散的縮尺のいずれか１つであることも好ましい。

本発明の地図表示装置における他の実施形態によれば、表示対象レイヤ選択手段は、利用者指定の表示領域と、当該地図表示装置に搭載されたディスプレイの大きさとに基づいて、表示縮尺を算出し、該表示縮尺を許容する、最大縮尺及び最小縮尺と存在領域情報とを有する表示対象レイヤを選択することも好ましい。

本発明の地図表示装置における他の実施形態によれば、携帯端末又は携帯電話機に搭載されていることも好ましい。

本発明によれば、地図表示装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
ディスプレイに表示される地図コンテンツは、地図に基づく複数のオブジェクトをレイヤ構成にしたものであって、複数のオブジェクトによって１つのレイヤを構成し、レイヤ毎に、最大縮尺及び最小縮尺と存在領域情報とを割り当てた表示制御パラメータと、各オブジェクトの描画情報とを含んでおり、
利用者指定の表示領域を許容するレイヤを、最大縮尺及び最小縮尺と存在領域情報とに基づいて選択する表示対象レイヤ選択手段と、
選択された表示対象レイヤにおける各オブジェクトの描画情報を展開し、表示対象レイヤ以外のレイヤにおける各オブジェクトの描画情報を開放する実行メモリ手段と、
実行メモリ手段に展開された複数のオブジェクトの描画情報を用いて、表示すべき地図画像を生成する描画手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明の地図表示装置用のプログラムにおける他の実施形態によれば、地図コンテンツは、オブジェクトの描画情報が圧縮され、且つ、表示制御パラメータがメタデータとして付加されたものであり、地図コンテンツの圧縮を解凍する圧縮解凍手段として更に機能させることも好ましい。

本発明によれば、前述した地図表示装置用のプログラムを機能させるコンピュータによって処理される地図コンテンツのデータ構造であって、
地図に基づく複数のオブジェクトをレイヤ構成にしたものであって、複数のオブジェクトによって１つのレイヤを構成し、レイヤ毎に、最大縮尺及び最小縮尺と存在領域情報とを割り当てた表示制御パラメータと、各オブジェクトの描画情報とを含むことを特徴とする。

本発明の地図コンテンツのデータ構造における他の実施形態によれば、地図コンテンツは、オブジェクトの描画情報が圧縮され、且つ、表示制御パラメータがメタデータとして付加されたものであることも好ましい。

本発明によれば、サーバであって、前述したデータ構造を有する地図コンテンツを配信することを特徴とする。

本発明の地図表示装置、プログラム及びデータ構造によれば、レイヤを選択するだけであり、全てのオブジェクトの表示制御パラメータを判定する必要がないので、低い処理能力の携帯端末であっても、利用者指定の表示領域に応じて、最適な地図を表示させることができる。また、表示対象レイヤ以外のレイヤにおける各オブジェクトの描画情報をメモリから開放するために、少ないメモリ使用量の携帯端末であっても、利用者指定の表示領域に応じて、最適な地図を表示させることができる。

以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図２は、本発明におけるシステム構成図である。

図２によれば、図１と比較して、地図ファイルの表示制御パラメータが異なる。図２の表示制御パラメータによれば、複数のオブジェクトを群として、１つのレイヤを構成する。図２によれば、オブジェクトＩＤ１〜９７が、９個のレイヤに区分されている。どのような複数のオブジェクトを１つのレイヤとして構成するか否かについては、地図コンテンツの作成者の意図によって異なる。例えば、同じ縮尺のオブジェクトを集めるだけでなく、画面解像度や、地理情報の密集度の関係にも依存する。尚、従来技術のレイヤ構成によれば、例えばレストランＰＯＩ、コンビニエンスストアＰＯＩ等のようなＰＯＩ特性の単位でレイヤが決定されるのに対し、最小縮尺及び最大縮尺及び存在領域によってレイヤが決定されていることが異なる。

また、レイヤ毎に、１つのファイルを構成し、１つの表示対象最大縮尺及び表示対象最小縮尺を定義する。ここで、最大縮尺及び最小縮尺は、全レイヤで共通となる有限個の離散的縮尺を用いる。即ち、図２によれば、最大縮尺及び最小縮尺（１／ｘ）は、（１）１／１００、（２）１／２００、（３）１／５００、（４）１／１０００、（５）１／２０００、（６）１／５０００、（７）１／１００００、（８）１／２００００のいずれかの値を採る。縮尺は、例えば、その携帯端末のディスプレイに表示される単位長が、実際の距離の何分の１に相当するかを表す。

更に、レイヤ毎に、存在領域の範囲が、２つの緯度経度によって表されている。２つの緯度経度とは、例えば、左下端の東経北緯と、右上端の東経北緯とによって表される。

尚、最大縮尺及び最小縮尺と存在領域情報についても、地図コンテンツの作成者の意図によって異なる。即ち、表示制御パラメータは、地図コンテンツの作成者が設定する。

図２によれば、オブジェクトＩＤ１〜３は、レイヤ１としてレイヤＩＤ１に割り当てられ、ファイル名Layer1.datに対応する。レイヤ１は、その存在領域を、（東経135.1度、北緯35.2度）から（東経136.1度、北緯36.1度）までの範囲とする。また、レイヤ１は、最小縮尺（１）１／１００〜最大縮尺（４）１／１０００とする。

また、オブジェクトＩＤ９３〜９７は、レイヤ９としてレイヤＩＤ９に割り当てられ、ファイル名Layer9.datに対応する。レイヤ９は、その存在領域を、（東経133.1度、北緯33.2度）から（東経138.1度、北緯38.1度）までの範囲とする。また、レイヤ９は、最小縮尺（５）１／２０００〜最大縮尺（６）１／５０００とする。

図２には、更に、地図アーカイブファイルのデータ構造が表されている。データ構造によれば、メタデータ部分と、レイヤ情報部分とに大きく区分される。メタデータ部分には、全レイヤ共通の離散的縮尺と、レイヤの表示制御パラメータとが含まれる。また、レイヤ情報部分には、レイヤ毎に、複数のオブジェクトの描画情報が含まれる。尚、レイヤ情報部分は、圧縮されることも好ましい。また、メタデータ部分や各レイヤ情報部分については個別にファイル化しておくことも好ましい。個別ファイル化することにより、ファイル単位でメモリからの開放することができる。

地図コンテンツが、このようなデータ構造を採用することによって、携帯端末１は、メタデータ部分に含まれるレイヤ毎の表示制御パラメータによってレイヤを選択することでき、表示対象レイヤのオブジェクトの描画情報のみを、実行メモリに展開することができる。尚、本発明に基づくデータ構造を有する地図コンテンツは、地図サーバ２から携帯端末１へ送信されることも好ましい。

図３は、本発明における携帯端末の機能構成図である。

図３によれば、携帯端末１は、通信インタフェース部１０１と、圧縮解凍部１０２と、表示制御パラメータ取得部１０３と、レイヤ情報取得部１０４と、ユーザ操作インタフェース部１０５と、表示領域取得部１０６と、表示対象レイヤ選択部１０７と、実行メモリ部１０８と、描画処理部１０９と、表示制御部１１０と、ディスプレイ１１１とを有する。ここで、圧縮解凍部１０２と、表示制御パラメータ取得部１０３と、レイヤ情報取得部１０４と、表示領域取得部１０６と、表示対象レイヤ選択部１０７と、実行メモリ部１０８と、描画処理部１０９とは、携帯端末１に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによっても実現できる。

通信インタフェース部１０１は、ネットワークを介して、地図サーバ２と通信する。携帯電話機のような携帯端末の場合、通信インタフェース部１０１は、無線通信に対応するものである。

圧縮解凍部１０２は、通信インタフェース部１０１を介して、地図サーバ２から、地図ファイルを受信する。本発明の地図ファイルは、メタデータ部分及びレイヤ情報部分からなり、圧縮解凍部１０２は、そのレイヤ情報部分の圧縮を解凍する。これにより、レイヤ毎のオブジェクトの群が得られる。メタデータ部分は、表示制御パラメータ取得部１０３へ転送され、解凍されたレイヤ情報部分は、レイヤ情報取得部１０４へ転送される。

表示制御パラメータ取得部１０３は、表示制御パラメータから、レイヤ毎に、最大縮尺及び最小縮尺と存在領域情報を取得する。これら情報は、表示対象レイヤ選択部１０７へ転送される。

レイヤ情報取得部１０４は、レイヤ毎に、オブジェクトの描画情報を取得する。これら情報は、表示対象レイヤ選択部１０７へ転送される。

ユーザ操作インタフェース部１０５は、その携帯端末の利用者が、操作のための情報を入力するためのものであって、例えばテンキーである。

表示領域取得部１０６は、ユーザ操作インタフェース部１０５を介して、利用者指定の表示領域を取得する。表示領域は、例えば、所定位置を中心とする所定半径距離によって表される。また、その地図の拡大、縮小、スクロール、回転等の操作も可能となる。所定位置とは、例えば、ＧＰＳ(Global Positioning System)によって測位された現在位置の緯度経度であってもよい。利用者が、ユーザ操作インタフェース部１０５を介して、新しい表示領域を指定する毎に、表示領域取得部１０６は、新しい表示領域を表示対象レイヤ選択部１０７へ転送する。

表示対象レイヤ選択部１０７は、表示領域取得部１０６によって取得された利用者指定の表示領域を許容するレイヤを、最大縮尺及び最小縮尺と存在領域情報とに基づいて選択する。表示対象レイヤ選択部１０７は、利用者指定の表示領域と、その携帯端末１に搭載されたディスプレイの大きさ（例えば縦横幅、又は中心からの半径の長さ）とに基づいて、表示縮尺を算出し、その表示縮尺を許容する、最大縮尺及び最小縮尺と存在領域情報とを有する表示対象レイヤを選択するものであってもよい。

実行メモリ部１０８は、選択された表示対象レイヤにおける各オブジェクトの描画情報を展開し、表示対象レイヤ以外のレイヤにおける各オブジェクトの描画情報を開放する。これにより、表示対象レイヤ以外のレイヤにおけるオブジェクトが、実行メモリを消費することがなくなる。尚、実行メモリ部１０８は、前回の表示に用いたレイヤであって且つ今回に表示対象外となったレイヤのデータを開放する。これにより、新規に必要となったレイヤのデータのみが、メモリに展開される。

描画処理部１０９は、実行メモリ部１０８に展開された複数のオブジェクトの描画情報を用いて、表示すべき地図画像を生成する。生成された地図画像は、表示制御部１１０へ転送される。

表示制御部１１０は、ディスプレイ１１１に対して、描画処理部１０９から受け取った地図画像を表示する。

図４は、携帯電話機のディスプレイに表示された地図画像である。

利用者が、現在位置を中心として、半径距離３５０ｍの地図を、携帯電話機１のディスプレイ１１１に表示させたいとする。ここで、ディスプレイ１１１の横幅は３．５ｃｍ＝０．０３５ｍとすると、その半分は、１．７５ｃｍ＝０．０１７５ｍとなる。そうすると、３５０ｍの距離を０．０１７５ｍで表示するには、表示縮尺１／２００００の地図を表示する必要がある。このような表示縮尺の計算は、表示対象レイヤ選択部１０７によって実行される。また、表示縮尺を用いて、ディスプレイの左下端の緯度経度と、ディスプレイの右上端の緯度経度とを計算することによって、表示領域範囲が算出される。ここで、表示領域範囲を許容する存在領域を有するレイヤが、更に選択される。

以上、詳細に説明したように、本発明の地図表示装置、プログラム及びデータ構造によれば、レイヤを選択するだけであり、全てのオブジェクトの表示制御パラメータを判定する必要がないので、低い処理能力の携帯端末であっても、利用者指定の表示領域に応じて、最適な地図を表示させることができる。また、表示対象レイヤ以外のレイヤにおける各オブジェクトの描画情報をメモリから開放するために、少ないメモリ使用量の携帯端末であっても、利用者指定の表示領域に応じて、最適な地図を表示させることができる。

前述した本発明における種々の実施形態によれば、当業者は、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

従来技術におけるシステム構成図である。 本発明におけるシステム構成図である。 本発明における携帯端末の機能構成図である。 携帯電話機のディスプレイに表示された地図画像である。

符号の説明

１ 携帯端末
１０１ 通信インタフェース部
１０２ 圧縮解凍部
１０３ 表示制御パラメータ取得部
１０４ レイヤ情報取得部
１０５ ユーザ操作インタフェース部
１０６ 表示領域取得部
１０７ 表示対象レイヤ選択部
１０８ 実行メモリ部
１０９ 描画処理部
１１０ 表示制御部
１１１ ディスプレイ
２ 地図サーバ

Claims (10)

1. 地図表示装置において、
   ディスプレイに表示される地図コンテンツは、地図に基づく複数のオブジェクトをレイヤ構成にしたものであって、複数のオブジェクトによって１つのレイヤを構成し、レイヤ毎に、最大縮尺及び最小縮尺と存在領域情報とを割り当てた表示制御パラメータと、各オブジェクトの描画情報とを含んでおり、
   利用者指定の表示領域を許容するレイヤを、前記最大縮尺及び最小縮尺と前記存在領域情報とに基づいて選択する表示対象レイヤ選択手段と、
   選択された表示対象レイヤにおける各オブジェクトの描画情報を展開し、前記表示対象レイヤ以外のレイヤにおける各オブジェクトの描画情報を開放する実行メモリ手段と、
   前記実行メモリ手段に展開された複数のオブジェクトの描画情報を用いて、表示すべき地図画像を生成する描画手段と
   を有することを特徴とする地図表示装置。
2. 前記地図コンテンツは、前記オブジェクトの描画情報が圧縮され、且つ、前記表示制御パラメータがメタデータとして付加されたものであり、
   前記地図コンテンツの圧縮を解凍する圧縮解凍手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の地図表示装置。
3. 前記最大縮尺及び前記最小縮尺は、全レイヤで共通して予め決定された離散的縮尺のいずれか１つであることを特徴とする請求項１又は２に記載の地図表示装置。
4. 前記表示対象レイヤ選択手段は、利用者指定の前記表示領域と、当該地図表示装置に搭載されたディスプレイの大きさとに基づいて、表示縮尺を算出し、該表示縮尺を許容する、前記最大縮尺及び最小縮尺と前記存在領域情報とを有する表示対象レイヤを選択することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の地図表示装置。
5. 携帯端末又は携帯電話機に搭載されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の地図表示装置。
6. 地図表示装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
   ディスプレイに表示される地図コンテンツは、地図に基づく複数のオブジェクトをレイヤ構成にしたものであって、複数のオブジェクトによって１つのレイヤを構成し、レイヤ毎に、最大縮尺及び最小縮尺と存在領域情報とを割り当てた表示制御パラメータと、各オブジェクトの描画情報とを含んでおり、
   利用者指定の表示領域を許容するレイヤを、前記最大縮尺及び最小縮尺と前記存在領域情報とに基づいて選択する表示対象レイヤ選択手段と、
   選択された表示対象レイヤにおける各オブジェクトの描画情報を展開し、前記表示対象レイヤ以外のレイヤにおける各オブジェクトの描画情報を開放する実行メモリ手段と、
   前記実行メモリ手段に展開された複数のオブジェクトの描画情報を用いて、表示すべき地図画像を生成する描画手段と
   してコンピュータを機能させることを特徴とする地図表示装置用のプログラム。
7. 前記地図コンテンツは、前記オブジェクトの描画情報が圧縮され、且つ、前記表示制御パラメータがメタデータとして付加されたものであり、
   前記地図コンテンツの圧縮を解凍する圧縮解凍手段として更に機能させることを特徴とする請求項６に記載の地図表示装置用のプログラム。
8. 請求項６又は７に記載の地図表示装置用のプログラムを機能させるコンピュータによって処理される地図コンテンツのデータ構造であって、
   地図に基づく複数のオブジェクトをレイヤ構成にしたものであって、複数のオブジェクトによって１つのレイヤを構成し、レイヤ毎に、最大縮尺及び最小縮尺と存在領域情報とを割り当てた表示制御パラメータと、各オブジェクトの描画情報とを含むことを特徴とする地図コンテンツのデータ構造。
9. 前記地図コンテンツは、前記オブジェクトの描画情報が圧縮され、且つ、前記表示制御パラメータがメタデータとして付加されたものであることを特徴とする請求項８に記載の地図コンテンツのデータ構造。
10. 請求項８又は９に記載のデータ構造を有する地図コンテンツを配信することを特徴とするサーバ。

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