JP2014173862A - 描画更新制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不要な地図描画の更新を行わないことにより、地図描画にかかる負荷を抑制することができる描画更新制御装置を提供する。
【解決手段】 自車位置を地図画面上に表示するナビゲーション処理を含む複数の処理を制御する制御手段１０と、ナビゲーション処理における地図描画の更新要否を判定する描画判定手段２０とを備えた描画更新制御装置１であって、描画判定手段２０が、表示中の地図の縮尺に基づいて地図描画の更新要否を判定し、描画判定手段２０により更新不要と判定された地図描画に要する制御手段１０の負荷分を他の処理に用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、ナビゲーション処理を行う車載装置において、地図の描画更新の要否を判定し、描画更新が不要と判定された時間に他の処理をすることを可能とする描画更新制御装置に関する。

地図や正確な位置など必要な情報を、走行状態に応じて表示可能にすることを目的として、市街地・郊外判定手段の判定結果に応じて、位置算出手段および地図描画手段にＣＰＵリソースを配分する制御手段を備えたナビゲーション装置がある（特許文献１）。また、車載ネットワークの転送帯域を有効利用することを目的として、画像データの種類と速度に応じて転送頻度を変化させた車載用画像転送装置がある（特許文献２）。

特許文献１には、位置算出手段と地図描画手段との間のＣＰＵリソースの配分を制御する際、車の速度に応じて描画速度を変化させることが記載されている。また、特許文献２には、画像データを低速用と高速用の２種類に分類し、速度に応じて優先度を変化させることが記載されている。しかし、これら特許文献においては、画面に表示している地図の縮尺については何ら考慮されていない。

特開２００１−９９６６２号公報 特開２０１０−５４２９３号公報

上述したとおり、従来、地図描画手段に対するＣＰＵリソースの配分制御において、車の速度のみが考慮されており、地図の縮尺については考慮されていなかった。
そこで、本発明は、不要な更新を行わないで地図描画の更新頻度を下げることにより、地図描画にかかる負荷を抑制可能な描画更新制御装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、自車位置を地図画面上に表示するナビゲーション処理を含む複数の処理を制御する制御手段と、ナビゲーション処理における地図描画の更新要否を判定する描画判定手段とを備えた描画更新制御装置であって、
前記描画判定手段が、表示中の地図の縮尺に基づいて地図描画の更新要否を判定し、
前記制御手段が、前記描画判定手段により更新不要と判定された地図描画の負荷分を他の処理に用いる描画更新制御装置である。
「地図の縮尺に基づき判定する」とは、判定要素の１つとして地図の縮尺を用いていれば足りる。「負荷分」とは、更新不要と判定された地図描画を更新したと仮定したときに制御手段にかかる負荷をいう。「負荷分を他の処理に用いる」とは、負荷分の全てを用いる場合のみではなく、一部を用いる場合もこれに含まれる。

第２の発明は、第１の発明において、前記描画判定手段が、表示中の地図の縮尺および自車の速度に基づいて地図描画の更新要否を判定する描画更新制御装置である。

第３の発明は、第２の発明において、ナビゲーション処理において表示される道路形状を判定する道路形状判定手段を備えており、
前記描画判定手段は、前記道路形状判定手段により道路形状が所定の形状であると判定された場合、表示中の地図の縮尺と自車の速度に基づくと地図描画の更新が必要なときであっても、地図描画の更新不要と判定する描画更新制御装置である。

第４の発明は、第３の発明において、前記道路形状判定手段が、ナビゲーション処理における誘導中の道路形状を判定する描画更新制御装置である。

第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明において、前記描画判定手段により連続して描画更新不要と判定された不更新回数を記憶する不更新回数記憶手段を備え、前記不更新回数記憶手段に記憶された不更新回数が所定回数を超えた場合に、地図描画の更新必要と判定する描画更新制御装置である。

第６の発明は、自車位置を地図画面上に表示するナビゲーション処理を含む複数の処理を制御する制御手段を備えた描画更新制御装置の地図描画方法であって、
現在表示中の地図の縮尺を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにより取得された縮尺に基づきナビゲーション処理における地図描画の更新要否を判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて更新要と判定された場合に、地図描画の更新を行う更新ステップとを含む描画更新制御方法である。

第７の発明は、第６の発明である描画更新制御方法をコンピュータに実行させる描画更新制御装置の地図描画プログラムである。

本発明によれば、表示中の地図の縮尺に基づいて地図描画の更新要否を判定し、不要と判定された地図描画を更新しないことにより、制御手段の負担を抑制できる。また、地図描画の負荷分を他の処理に用いることにより、ナビゲーション処理における地図描画に悪影響を与えることなく、それ以外の処理を円滑に行うことが可能となる。

第１の実施形態である描画更新制御装置のブロック図 道路形状判定手段により所定の形状と判定される道路形状の例を示す模式図 道路形状判定手段による道路形状の判定について説明する（ａ）直線の例を示す模式図、（ｂ）曲線の例を示す模式図 更新不要と判定された地図描画の負荷分を他の処理の制御に用いる制御を説明する模式図 第２の実施形態である描画更新制御方法のフローチャート

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は、本実施形態の描画更新制御装置のブロック図である。描画更新制御装置１は、制御手段１０、描画判定手段２０、記憶手段３０および表示手段４０を備えている。

制御手段１０は、ナビゲーションアプリ３１を含む複数の処理を制御するものであり、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）により構成される。

記憶手段３０は、複数の処理を実現する各種のアプリケーションプログラムおよびリアルタイムＯＳ（Operating System）３５を記憶している。本実施形態では、アプリケーションプログラム（以下、適宜「アプリ」という。）として、ナビゲーションアプリ３１以外に、情報入出力アプリ３２およびラジオアプリ３３を記憶している場合を例として説明する。

ナビゲーションアプリ３１は自車位置の地図画面上に表示するナビゲーション処理を行うプログラムである。情報入出力アプリ３２は、例えば携帯電話、多機能携帯電話（スマートホン）、タブレット型コンピュータおよびノート型コンピュータの一または複数と、無線または有線により接続して、外部機器の情報を出力するプログラムである。また、無線、有線の他、ＵＳＢメモリやＳＤメモリカードなどの外部ストレージを介して、外部機器の情報を得て出力するものであってもよい。さらに、音声認識や、ＣＤのリッピング（外部ストレージへの保存）、ラジオ受信・再生などのような、データの解析を行うものであってもよい。

ラジオアプリ３３は、ラジオ放送を受信・再生するプログラムである。これらプログラムを実行した結果は、液晶表示装置などで構成される表示手段４０や図示しないスピーカなどにより外部に表示、伝達される。

ナビゲーションアプリ３１は、地図データベースを有しており、また、ナビゲーション処理のための、車速検出機能、縮尺検出機能および自車位置検出機能を備えている。ナビゲーションアプリ３１は、制御手段１０によって制御される。この制御においては、加速度計やＧＰＳ受信部などからの信号が用いられる。

描画判定手段２０は、描画更新が不要である状況すなわち描画を間引いて描画更新頻度を下げ得る状況を検出する。地図描画の更新要否を、表示中の地図の縮尺および自車の速度に基づいて判定する。描画判定手段２０により更新不要と判定された場合、制御手段１０は不要と判定された地図描画の負荷分を他の情報入出力アプリ３２やラジオアプリ３３などの処理に用いる。なお、ここで、地図描画の負荷分とは、描画判定手段２０により不要と判定された地図描画の更新処理により制御手段１０にかかる負荷分をいう。すなわち、表示手段４０による映像の処理に割り当てられるＶＲＡＭ４１に対して、制御手段１０が更新画像を出力する処理の負荷をいう。

描画判定手段２０は、しきい値判定手段２１、道路形状判定手段２２および不更新回数記憶手段２３を備えている。しきい値判定手段２１は、表示手段４０に表示中の地図の縮尺および自車の現在の速度と所定のしきい値とを比較して、地図描画の更新要否を判定する。

自車の速度Ｖが小さい程、単位時間あたり移動距離が小さくなり、縮尺を分数（１／Ｓ）で表した場合の縮尺分母Ｓが大きい程、表示手段４０には広い範囲の地図が表示される。このため、地図描画を更新する頻度を低くするには、自車の速度Ｖが小さく、縮尺分母Ｓが大きい程有利である。つまり、単位時間当たりの描画更新が必要となる回数（描画頻度）は、速度に比例し縮尺分母に反比例する。

そこで、描画更新要否の判断基準としてしきい値Ｒと、速度Ｖと縮尺分母Ｓとの間に、次の式（１）で示す関係が成立したときに、描画更新が必要であると判定する。これにより、速度Ｖと縮尺分母との多様な組み合わせを考慮することができるから、描画更新要否の判定をより精緻に行うことが可能となる。
Ｒ＜Ｖ／Ｓ ・・・（１）

しきい値Ｒは、あらかじめ所定の値として設定しておく。所定の値としては、固定値や、制御手段１０の負荷状態の関数などを用いることができる。制御手段１０の負荷状態の関数としては、例えば、負荷の所定範囲ごとにそれぞれ異なる固定値となる関係が挙げられる。しきい値Ｒの所定の値として、固定値３×１０^−４（ｋｍ／時）を用いた場合の例を、下記の表１に示す。

表１に示すように、縮尺分母Ｓが一定の場合、速度Ｖが大きくなるに従ってＶ／Ｓの値も大きくなる。縮尺分母Ｓが１００，０００である場合、３０（ｋｍ／時）を超えるとき、式（１）Ｒ＜Ｖ／Ｓの関係を満たす。また、速度Ｖが一定である場合、縮尺分母Ｓが大きくなるに従って、Ｖ／Ｓの値が小さくなる。速度Ｖが６０（ｋｍ／時）である場合、縮尺分母Ｓが２００，０００未満となるとき、式（１）の関係を満たす。これらのように、式（１）の関係を満たすとき、描画判定手段２０は、地図描画の更新が必要と判定する。対して、式（１）の関係を満たさないとき、描画判定手段２０は、地図描画の更新が不要と判定する。

不更新回数記憶手段２３は、連続した不更新回数を記憶する手段である。長時間、低速度での移動が連続するケースを想定すると、上記式（１）が成立しないときにも、一定の間隔で描画を更新する必要がある。このため、不更新回数記憶手段２３に記憶された不更新回数が所定回数を超えたとき、描画判定手段２０が地図描画の更新が必要であると判定する。これにより、適切な間隔で地図描画を更新することができる。なお、上記所定回数は、ユーザが任意に設定できる。たとえば、所定回数を１回とすれば２分の１（２回に１回）の頻度で、２回とすれば３分の１（３回に１回）の頻度で描画更新することができる。なお、ここでは、描画判定手段２０による判断を行わずに、一定の間隔で描画を更新する場合を基準として更新頻度を示している。

道路形状判定手段２２は、ナビゲーション処理における道路形状を判定するものである。描画判定手段２０は、道路形状判定手段２２により道路形状が所定の形状であると判定された場合、しきい値判定手段２１が表示中の地図の縮尺と自車の速度に基づくと描画の更新が必要なときでも、地図描画の更新不要と判定する。

図２は、道路形状判定手段により所定の形状と判定される道路形状の例を示す模式図である。同図に示すような直線道路を走行中であれば、速度Ｖおよび縮尺分母Ｓとしきい値ＲとがＲ＜Ｖ／Ｓの関係を満たさないときでも、地図描画を更新せずに描画更新頻度を下げることができる。なぜなら、同図に示すような直線道路であれば、描画を更新したところで、道路の形状は同じであり、描き出される道路の画像はほぼ同じになるからである。

制御手段１０がナビゲーション処理において自車を誘導中であれば、次の方法に従って、容易に誘導中の道路形状を判定することができる。道路形状の判定においては、ナビゲーションアプリ３１において用いられる地図データの形状情報を使用する。この形状情報は、地図を構成する最小単位の点ごとに存在し、隣接する点に向けた相対的な位置情報として管理されている。そこで、地図情報から隣接する地点を結ぶ直線の傾きを計算することにより、道路形状を判定することができる。

また、制御手段１０がナビゲーション処理において自車を誘導中でなくとも、上記と同様にして道路形状を判定できる場合がある。例えば、一方通行の道路、高速道路、および交差点を含まない区間の道路などのように、対象となる自車の進行道路を特定できる場合は、誘導中と同様、道路形状を判定することが可能である。

図３は、道路形状判定手段による道路形状の判定について説明する模式図であり、（ａ）が直線の例を示し、（ｂ）が曲線の例を示している。図３（ａ）に示すように、３つの地点のうち、隣接する２地点を結んだ直線の傾きが一致する場合（いずれも５／３）、３地点は直線上にある。そこで、誘導中の道路形状が直線であると判定する。これに対して、図３（ｂ）に示すように、３つの地点のうち、隣接する２点を結んだ直線の傾きが一致しない場合（５／３と４／２）、３地点は曲線上にある。そこで、誘導中の道路形状が直線でないと判定する。

図３では、描画更新の要否判断基準となる所定形状を直線とした場合について説明した。しかし、描画を更新したところで描き出される道路の画像はほぼ同じになる場合、描画更新をする必要性が低い。このため、所定形状は直線に限られず、描画の更新が不要となる程度に曲率を持った線を所定形状としてもよい。

図４は更新不要と判定された地図描画の負荷分を他の処理に用いる制御を説明する模式図である。同図は、時間経過に伴う制御手段の制御の内容について、上に描画更新頻度が高い場合、下に描画更新頻度が低い場合をそれぞれ示している。このように、描画更新頻度を低くすることで、描画処理の占める割合を低くして、その間に従来後回しにされがちであった処理を割り込ませることが可能となる。すなわち、描画判定手段２０の判定に基づいて、描画更新頻度を可変とし、更新頻度が低いときには、制御手段１０によりナビゲーションアプリ３１以外の、情報入出力アプリ３２やラジオアプリ３３のための処理をすることができる。すなわち、描画判定手段２０の判定に基づいて描画更新をしない時間を創り出し、この時間における制御手段１０の余力を他の手段に用いる。これにより、ナビゲーション処理における地図描画に悪影響を与えることなく、それ以外の処理を円滑に行うことが可能となる。

制御手段１０の余力は、とりわけ、表示準備に長時間を要する処理の実行に充てることが効果的である。たとえば、情報入出力アプリ３２の処理速度を決定するボトルネックとなる外部機器とのデータ授受に用いることがよい。この結果、より短時間で、表示手段４０の表示を外部接続機器の画面に切替えることが可能となる。

〔第２の実施形態〕
〔描画更新制御方法〕
本実施形態の描画更新制御方法は、自車位置を地図画面上に表示するナビゲーション処理を含む複数の処理を制御する制御手段を備えた描画更新制御装置の地図描画方法である。

図５は、描画更新制御方法のフローチャートである。同図に示したフローの１周は、１フレームの描画に相当する。たとえば５０〔フレーム／秒〕であれば、このフローは、１秒間で５０回ループする。

描画更新制御方法を開始した後、まず、不更新回数記憶手段２３（図１参照）の不更新回数を０に設定する（Ｓ１０）。続いて、制御手段１０が表示リセットの有無を確認するステップ（Ｓ２０）に移る。表示リセットがある場合（Ｓ１０のＮＯ）、地図描画を更新する描画更新ステップ（Ｓ３０）に移る。無い場合（Ｓ１０のＹＥＳ）、描画判定手段２０が現在表示中の地図の縮尺を取得する取得ステップ（Ｓ４０）に移る。

取得ステップにおいて取得した地図の縮尺は、これに続くナビゲーション処理における地図描画の更新要否を判定する判定ステップ（Ｓ５０）において用いられる。このステップにおいて、描画判定手段２０が、速度Ｖおよび縮尺分母Ｓとしきい値Ｒとの間に次の式（１）で示す関係が成立するか否かを判定する。
Ｒ＜Ｖ／Ｓ ・・・（１）

式（１）の関係が成立すると判定された場合（Ｓ５０のＹＥＳ）、ナビゲーション処理における誘導中か否かを判断するステップ（Ｓ６０）に移る。成立しないと判定された場合（Ｓ５０のＮＯ）、地図描画の更新が不要であると判断し、当該地図描画を間引く描画不更新ステップ（Ｓ５１）に移り、不更新回数記憶手段２３に記憶されている不更新回数に１を加える。

Ｓ５１の後、処理後の不更新回数が所定回数を超えたか否かを判断する（Ｓ５２）。所定回数を超えている場合（Ｓ５２のＹＥＳ）、地図描画を更新する描画更新ステップ（Ｓ３０）に移り、不更新回数記憶手段２３の不更新回数を０とする。超えていない場合（Ｓ５２のＮＯ）、描画終了確認ステップ（Ｓ９０）に移る。

ナビゲーション処理における誘導中であると判断された場合（Ｓ６０のＹＥＳ）、道路形状判定手段２２により誘導方向の道路形状を算出するステップ（Ｓ７０）に移る。誘導中でないと判断された場合、誘導中でなくとも道路形状を算出可能か否かを判定するステップ（Ｓ６１）に移る。一方通行を通行中などの特段の事情により算出可能である場合（Ｓ６１のＹＥＳ）、道路形状を算出するステップ（Ｓ７０）に移る。特段の事情がなく算出可能でない場合（Ｓ６１のＮＯ）、地図描画を更新する描画更新ステップ（Ｓ３０）に移る。

Ｓ７０において算出された道路形状は、これに続く、道路形状判定手段２２による道路形状判定ステップ（Ｓ８０）において用いられる。このステップで経路の道路形状が所定の形状であると判断した場合（Ｓ８０のＹＥＳ）、地図描画の更新が不要であると判断し、当該地図描画を間引く描画不更新ステップ（Ｓ８１）に移り、不更新回数記憶手段２３の不更新回数に１を加える。所定の形状ではないと判断した場合（Ｓ８０のＮＯ）、地図描画を更新する描画更新ステップ（Ｓ３０）に移る。

描画不更新ステップ（Ｓ８１）の後、描画判定手段２０が、処理後の更新回数が所定回数を超えたか否かを判断する（Ｓ８２）。所定回数を超えている場合（Ｓ８２のＹＥＳ）、地図描画を更新する描画更新ステップ（Ｓ３０）に移り、不更新回数記憶手段２３の不更新回数を０とする。超えていない場合（Ｓ８２のＮＯ）、描画終了確認ステップ（Ｓ９０）に移る。

描画終了確認ステップ（Ｓ９０）では、描画が終了したか否かを判断する。描画が終了してない場合、表示リセットの有無を確認するステップ（Ｓ２０）に移る。描画が終了した場合、描画更新制御を終了する。

上述したように、本実施形態の描画更新制御方法は、表示リセットなされるとき（Ｓ２０のＮＯ）、式（１）の関係が成立しかつ誘導中でなく道路形状が算出できないとき（Ｓ６１のＮＯ）、式（１）の関係が成立しかつ誘導中の道路形状が所定形状でないとき（Ｓ８０のＮＯ）または不更新回数が所定回数を超えているとき（Ｓ５２のＹＥＳ、Ｓ８２のＹＥＳ）に地図描画を更新し、これ以外のときには地図描画を更新しない。これにより、従来なされていた描画更新のうち、描画への影響が少ないか無視できる相対的に重要性が低い描画更新を間引いて、他の処理に用いることができる。

以上のように、本実施形態の描画更新制御方法は、現在表示中の地図の縮尺を取得する取得ステップＳ４０と、取得ステップＳ４０により取得された縮尺に基づきナビゲーション処理における地図描画の更新要否を判定する判定ステップＳ５０と、判定ステップＳ５０において更新要と判定された場合に、地図描画の更新を行うステップＳ３０とを含んでいる。このように、ナビゲーション処理における地図描画の更新要否を、縮尺に基づいて判定することにより、地図描画を更新するための制御手段の負担を抑制することができる。

上述した描画更新制御方法は、ナビゲーション装置の描画更新を制御するコンピュータに、各ステップを実行させるためのプログラムとしても実施できる。また、スマートフォンやタブレット型の情報端末をナビゲーション装置として機能させる場合の描画更新制御プログラムとして実施することもできる。

本発明は、不要な地図描画の更新を行わないことにより、更新頻度を変化させて地図描画にかかる負荷を抑制することができるから、ナビゲーション処理を含む複数の処理を行う装置においてスムーズな表示切替を可能とする表示制御装置として有用である。

１ 描画更新制御装置
１０ 制御手段
２０ 描画判定手段
２１ しきい値判定手段
２２ 道路形状判定手段
２３ 不更新回数記憶手段

Claims (7)

1. 自車位置を地図画面上に表示するナビゲーション処理を含む複数の処理を制御する制御手段と、ナビゲーション処理における地図描画の更新要否を判定する描画判定手段とを備えた描画更新制御装置であって、
   前記描画判定手段が、表示中の地図の縮尺に基づいて地図描画の更新要否を判定し、
   前記制御手段が、前記描画判定手段により更新不要と判定された地図描画の負荷分を他の処理に用いる描画更新制御装置。
2. 前記描画判定手段が、表示中の地図の縮尺および自車の速度に基づいて地図描画の更新要否を判定する請求項１記載の描画更新制御装置。
3. ナビゲーション処理において表示される道路形状を判定する道路形状判定手段を備えており、
   前記描画判定手段は、前記道路形状判定手段により道路形状が所定の形状であると判定された場合、表示中の地図の縮尺と自車の速度に基づくと描画の更新が必要なときであっても、地図描画の更新不要と判定する請求項２記載の描画更新制御装置。
4. 前記道路形状判定手段が、ナビゲーション処理における誘導中の道路形状を判定する請求項３記載の描画更新制御装置。
5. 前記描画判定手段は、前記描画判定手段により連続して更新不要と判定された不更新回数を記憶する不更新回数記憶手段を備え、前記不更新回数記憶手段に記憶された不更新回数が所定回数を超えた場合に、地図描画の更新必要と判定する請求項１から４のいずれかに記載の描画更新制御装置。
6. 自車位置を地図画面上に表示するナビゲーション処理を含む複数の処理を制御する制御手段を備えた描画更新制御装置の地図描画方法であって、
   現在表示中の地図の縮尺を取得する取得ステップと、
   前記取得ステップにより取得された縮尺に基づきナビゲーション処理における地図描画の更新要否を判定する判定ステップと、
   前記判定ステップにおいて更新要と判定された場合に、地図描画の更新を行うステップとを含む描画更新制御方法。
7. 請求項６に記載の描画更新制御方法をコンピュータに実行させる描画更新制御装置の地図描画プログラム。