TWI232416B - Map capturing system and method to zoom in/out with narrow bandwidth - Google Patents

Description

1232416 ^^^921^7732 五、發明說明（1) 【技術領域】 本發明係應用於小頻 種將實際地圖的圖層資料 切割，及以常用的i層進 取的資訊量及節省資料傳 【先前技術】 按現今網路科技快速 (bandwidth)不足與奎塞 解決之技術瓶頸所在；^ 業者而言更形雪上加霜， £为為以線條、多邊形、 量式地圖（晝面較單調）與 成，且所使用之傳輸及組 種方法為需要下載外掛程 向量地圖資料量所佔有之 ，但必須先行下載及安裝 更新時必須重新下載；第 圖形槽較佔頻寬，即會使 而影響上線人數，且於用 紀錄，當來回捲動圖層之 法為使用程式語言來動態 取過的區域地圖不會再重 頻寬’亦無法解決上線人 方法得知，其傳統網路傳

第5頁 寬地圖擷取之技術領域，尤指一 以圖塊的方式進行小規模的資料 行傳遞地圖的資料’而能減少抓 輪頻寬的系統及方法者。 成長，而連線傳輸時之網路頻寬 之情況則為近年來網路業者所欲 而對於需要較大頻寬之電子地圖 而目前網路電子地圖之應用大多 少許文件圖形及文字所組成之向 點矩陣式地圖（畫面較細緻）所構 圖方式大致可分為三大類，第_ 式 （Plug in)，雖然此種方式之 位元數較少，不會佔有太多頻寬 外掛程式，且以後如果外掛程式 一種方法是直接傳輸圖形檔，該 伺服器（Server)之負擔加重，進 戶端（Client)讀取過的圖形並無 資料間必須重新傳輸；第三種方 下載電子地圖之圖形檔，雖然讀 新讀取，但傳輸點陣圖形檔較佔 數所需之頻寬要求；由上述三種 輪時之外掛程式所佔用之位元量

1232416 ,, 9213TO 一修正

Λ_B 五 較 如 等 才亟 解 研 、發明說明（2) 大，而圖形稽皆以區域之整幅地圖設計，其上之底圖（ 道路、山、河流等物件）及地標（如建築物、指示標誌 =丄：件會產生重複讀取之情形發生，相對需要其他 決電子地圖i=易影響網路流量之順暢性，要如何設法 究改善之;乂傳呼時所造成之缺失，便為相關業者所亟 u <方向所在。 發明人矣# j 發明内 本發 先以常 時的資 本發 的方式 資訊量 為達 的概念 的圖層 來時， 此外， 行小規 節省資 料傳輸 以解決上述SC本於積極發明之精神，…種可 方法。， 可放大縮小的小頻寬地圖擷取系統及 容 明 ] 事 遞 塊 的 層 用 出 進 及 資 用&主要目的，其係將地圖的資料在進粁僂诚拄 用的圖層進行傳遞，以節 ^在進订傳遞時 訊量。 ’頸寬的使用及減少傳

日月夕 V 又又一目的乃在於將實際士 進行小規模的資料切割，以3的圖層資料以圖 及節省資料傳輸的頻寬。ρ，使用者所需抓取 成上述目的，本發明係利 進行分類，而地圖的資料、係將地圖資料以圖 進行傳遞，如使用者所要於，行傳遞時事先以常 則可另外再向伺服器端要2疋顯不的設施未顯示 本發明尚可將實際地圖的圖I栽所需的地圖資料 料傳輸的頻寬，且適用於1t所需抓取的資訊量 ’偶若當系統發現使用者3端無線服務小頻寬的 ---------^ 需要顯示的座標超出 阶 III Γ"-------

模的資料切割，以節省使 9 >料以圖塊的方式 1232416 ----- 案號92137732_年月日 倐正 五、發明說明（3) 原先的底圖範圍時，則可自動再向伺服器端抓取短少的資 料圖塊進行補充，為提供給用戶端一較佳之地圖指示服務 〇 【實施方式】 為能讓 貴審查委員能更瞭解本發明之技術内容，特 舉較佳具體實施例說明如下。 有關本發明之可放大縮小的小頻寬地圖擷取系統及方 法的較佳實施例，敬請參照圖1所顯示之系統架構示意圖 其主要利用無線通訊傳輸的方式讓伺服器（server)能 提供用戶端所需的電子地圖資料，且用戶端移動裝置内不 需内置地圖，即可透過伺服器端下載方式顯示各類不同的 圖層資料，配合圖2所示，其中在用戶端之裝置2包含： 通訊模組2 1 ，供與網路建立一資料無線傳輸的連結，以 取得用戶端之裝置2目前所在地的經緯度、及所對應之區 域Ϊ D，而該通訊模組2 1所使用之傳輸協定可為低功率行 動電話系統（PHS) /全球行動通訊系統（GSM) /分碼多工 存取（CDMA)等發射功率較遠通訊距離之通訊網路；GPS (全球衛星定位系統）衛星定位模組2 2 ，用以接收衛星 4所傳送之衛星訊號，以計算出該用戶端之裝置2的目前 位置座標；G I S (地理資訊系統）資料解碼模組2 3 ，用 以對經由通訊模組2 1或是 GPS禕ί星定位模組2 2所取得 之對應的小範圍地圖壓縮資料及各項圖層的壓縮資料進行 地圖解壓縮工作，以取得地圖各點的資料；記憶體模組2 4，用以儲存經 GI S資料解碼模組2 3解壓縮過後之地圖

第7頁 1232416 修正 Ά 92137732, 五、發明說明（4) 各點資料；顯示幕2 5 ’透過GIS資料解碼模組2 3所取 得的地圖各點及屬性資料，並考慮使用者所使用的圖形縮 放比例之一 /二/四線道道路，為提供客戶不同之需求^行 不同屬性圖層之顯示’可為一使用於行動裝置上之觸控^ 面板（Touch panel)或是液晶顯示幕（LCM)，用戶可以 觸控式面板點觸或疋透過鍵盤（keypad)進行相關資料點 選或是比例切換；微處理器2 6 ，透過GPS衛星定位模組 2 2或是通訊模組2 1以取得用戶端之裝置2目前所在地 的經緯度，並將前一次所紀錄的經緯度與目前經緯度進行 比較’藉由兩點經緯度的差值，計算出所行進的方向與距 離’並判斷出所需取得的小範圍地圖地區的區域ID，並藉 由通訊模組2 1將該區域I D送至伺服器端3以取得相關區 域I D的地圖資料。 此外，該伺服器端3包含： 通訊網路設備3 1 ’用以提供無線通訊網路之資料傳 輸’其係為TCP/IP傳輸協定，藉由此協定發展出針對地圖 區域ID的取得及針對所需要發送至用戶端之地圖資料的封 包定義之傳輸協議，以利於資料的有效傳遞； 主機伺服器3 2 ，尚包含； GIS資料編碼/壓縮模組3 2 1 ，主要用以進行各圖層 屬性貝料最佳化壓縮、實際向量地圖資料有效壓縮，以及 封包封裝，G I S資料庫3 2 2 ，為一小範圍地圖資料之資 料庫^ σ己錄各小區域地圖圖資及小區域I D對應值，而上 述f向里地圖負料都已透過d S資料編碼/麼縮模組3 2 1 進行壓縮而保存於資料庫中；G〗s資料取得模組3 2 3 ，

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透過用戶端所傳送之經緯度及對應的小範圍地圖區域ID， 將所需地圖資料由G 1 s資料庫3 2 2中擷取出來並交由通 來網路設備’以利於發送至用戶端。 ^ 本發明主要將地圖資料以圖層的概念進行分類，例如 <將車站、綠地或學校等各種設施訂為不同圖層，地圖的 資料在進行傳遞時事先以常用的圖層進行傳遞，以節省頻 寬的使用，並減少傳遞時的資訊量，如使用者所要設定顯 示的設施未顯示出來時，則可另外再向伺服器端要求下載 另外’本案尚可將地圖資料作方塊方式的切割，以節省 ί $者所需抓取的資訊量，但當系統發現使用者所需要顯 抓取座樑超出原先的底圖範圍時，則可自動再向伺服器端 f少的資料圖塊進行補充。 處理 方法’係包含下列步驟： 明參閱圖3所系，為一種資料庫内之向量地圖壓縮的 的將地圖圖層資料以橫軸及縱轴各劃分為X等份及γ等份 A (步驟S 3 0 1 )，如圖4所示； 〇 2)在每—小區塊之左上角與右下角紀錄經緯度（步驟S3 仅置Γ每一小區塊内之向量地圖資料進行路徑起始及相對 紀錄，並進行塵縮（步驟S3 0 3); 例如：點a 2與點a 1，紀錄方法如下： &錄點a 1 :紀錄a 1與小方塊原點的相對座標； 、、己錄點a 2 :紀錄a 2與a 1的相對座標； 70數進行紀錄，與整幅圖記載時之相對位置，可以省

第9頁 的仇因為相對的圖資範圍較小，故採用相對座樑可用較小 1232416 _案號92137732_年月曰 修正_ 五、發明說明（6) 下許多的紀錄空間； 將學校/公園/車站等每一據點以一圖層進行保存，且 類似如線性地圖圖層資料可以圖塊的方式進行小規模的資 料切割，並進行據點經緯度及文字資料壓縮，以節省使用 者所需抓取的資訊量及節省資料傳輸的頻寬（步驟S3 04) 〇 請參閱圖5所示，為一種取得地圖資料之方法流程， 其包含：

(1) 可透過GPS衛星定位或是無線通訊網路以取得用戶端 之裝置目前所在地的經緯度（步驟S 5 0 1); (2) 判斷用戶端之裝置目前的經緯度是否超過前一次取 得的小範圍區塊地圖之左上角及右下角紀錄的經緯度（步 驟 S5 0 2); (3) 倘若有超過，由用戶端將目前取得之經緯度與前一 次取得之地圖資料的經緯度經比較換算後，以取得相對方 向及距離，並計算出需取得小範圍地圖的區域I D，且經由 無線網路從伺服器端取得該區域I D所對應之那一塊新的小 範圍地圖資料，並傳送至用戶端之裝置（步驟S5 0 3);

(4) 將取得之小範圍地圖資料進行解碼動作（步驟S5 04 )； (5 )將取得之小範圍地圖資料進行繪製動作（步驟S5 0 5 (6)判斷客戶是否有放大圖資内容及縮小圖資資料之需 要（步驟S5 0 6);倘若否，直接顯示； (7 )倘若是，透過用戶端之放大及縮小比例決定據點資

第10頁 1232416 _案號92137732_年月曰 修正_ 五、發明說明（7) 料的顯示與否，如高過所定義之階層比例，即顯示較為清 楚之據點及路名（步驟S507); 例如：放大比例大於5倍，即顯示一線道（巷/弄）、 二線道、四線道、主幹道；而放大比例大於2倍，則顯示 二線道、四線道、主幹道；又縮小比例小於1倍，則顯示 四線道、主幹道等。

藉由本方法可依用戶端之需求，隨時透過伺服器端下 載最新不同屬性地圖資料至用戶端之裝置，並可依目前網 路速度，調整抓取資料的範圍區域，以節省頻寬；且由於 地圖資料係儲存於伺服器端之資料庫内，因此，用戶端不 需準備較大之記憶體設備進行圖資儲存；倘若有因地圖資 料變動需要更新地圖資料時，僅需修正伺服器端資料庫的 地圖資料，而不需一個一個用戶端作更新動作，僅需等待 用戶端的需要而提供下載最新的地圖資料，再者，由於伺 服器端的地圖資料是採向量進行圖資的壓縮，所以地圖可 以任意的進行縮小/放大，而地圖資料的屬性，則可由客 戶決定是否需要下載。

綜上所陳，本發明無論就目的、手段及功效，在在均 顯示其迥異於習知技術之特徵，實為一極具實用價值之發 明，應符合專利要件，懇請 貴審查委員明察，早曰賜准 專利，俾嘉惠社會，實感德便。惟應注意的是，上述諸多 實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本發明所主張之權 利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實 施例。

第11頁 1232416 _案號92137732_年月曰 修正_ 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 圖1為本發明之系統架構之實施環境示意圖。 圖2為本發明之系統架構之方塊示意圖。 圖3為本發明之向量地圖壓縮的處理方法之流程圖。 圖4為紀錄每一小區塊内地圖資料之實施例示意圖。 圖5為本發明之取得地圖資料方法之流程圖。 【圖號說明】 2 · •用戶端之裝置 2 1 · •通訊模組 2 2 · • GPS衛星定位模組 2 3 · • G I S資料解碼模組 2 4 · •記憶體模組 2 5 · •顯示幕 2 6 · •微處理器 3 · •伺服器端 3 1 · •通訊網路設備 3 2 · •伺服器 2 1 · • G I S資料編碼/壓縮模組 2 2 · • G I S資料庫 2 3 · • G I S資料取得模組 4 · •衛星

第12頁

Claims (1)

1232416 曰 i 號 921377' 六、申請專利範圍 :1、—種可放大縮小的小頻寬地_取系統，係包含 、至少一個用戶端使用的裝置，該等用 通訊模組，係依據該用戶端所在位置 :皆包含有_ 地圖服務的請求； *衣條件發出電子 伺服器端，用以根據該至少一個 :地圖服務的請求，依據該用戶端所在發出之電 之地圖資料並傳送給該用戶端，·以及 選擇*用所需 無線= =服器端與該用戶端之間雙* 一貝付之用，其中該伺服器端包含： ，其==二二以r無線通訊網路之資料傳輪 椀τ η沾而 傳輸協疋’藉由此協定發展出針對地圖區 ^ 付及針對所需要發送至用戶端之地圖資料的封包 疋義之傳輸協議，以利於資料的有效傳遞； 一伺服器，尚包含； 圖曰屬性資料最佳化壓縮 以及封包封裝 丨不 地理資訊系統資料編碼/壓縮模組，主要用以進行各 Μ ^ 量地圖資料有效壓縮， 地理資訊系統資料庫，為一小範圍地圖資料之資料庫 ，^記錄各小區域地圖圖資及小區域I D對應值，而上述各 向篁地圖資料都已透過地理資訊系統資料編碣/壓縮模組 進打壓縮而保存於資料庫中； 地理資訊系統資料取得模組，透過用戶端所傳送之經 |緯度及對應的小範圍地圖區域！ D，將所需地圖資料由地理 第13頁 1232416

通訊網路設備’以利於 ---案號 92137732 六、申請專利範圍 二貝訊系統資料庫中擷取出來並交由 發送至用戶端。 範圍？1項所述之可放大 寬地圖擷取系統，其中該用戶端之‘ i Y 以& 1ί汛模組，供與網路建立一資料無線傳輸的連結， 2侍该用戶端之裝置目前所在地的經緯度、及所對應之 區域I D ; 、一全球衛星定位系統衛星定位模組，用以接收衛星所

傳送之爾星訊號，以計算出該用戶端之裝置的目前位置座 標； 一地理資訊系統資料解碼模組，用以對經由該通訊模 組或是該全球衛星定位系統衛星定位模組所取得之對應的 小範圍地圖壓縮資料及各項圖層的壓縮資料進行地圖解壓 縮工作，以取得地圖各點的資料； 一記憶體模組，用以儲存經該地理資訊系統資料解碼 模組解壓縮過後之地圖各點資料；

一顯示幕，透過該地理資訊系統資料解碼模組所取得 的地圖各點及屬性資料，並考慮使用者所使用的圖形縮放 比例，為提供客戶不同之需求進行不同屬性圖層之顯示； 一微處理器，透過該全球衛星定位系統衛星定位模組 或是該通訊模組以取得該用戶端之裝置目前所在地的經緯 度，並將前一次所紀錄的經緯度與目前經緯度進行比較， 藉由兩點經緯度的差值，計算出所行進的方向與距離，並 判斷出所需取得的小範圍地圖地區的區域I D ’並藉由該通

第14頁 1232416 _案號92137732_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 訊模組將該區域I D送至伺服器端以取得相關區域I D的地圖 資料。 3 、如申請專利範圍第2項所述之可放大縮小的小頻 寬地圖擷取系統，其中通訊模組所使用之傳輸協定可為低 功率行動電話系統/全球行動通訊系統/分碼多工存取等發 射功率較遠通訊距離之通訊網路。 4、 如申請專利範圍第2項所述之可放大縮小的小頻 寬地圖擷取系統，其中該顯示模組為一液晶顯示幕。

5、 如申請專利範圍第2項所述之可放大縮小的小頻 寬地圖擷取系統，其中該顯示模組為一觸控式面板。 6、 一種取得地圖資料之方法，其主要利用無線通訊 傳輸的方式讓伺服器端能提供用戶端所需的電子地圖資料 其係包含： 取得用戶端裝置之目前所在地位置的經緯度； 判斷該用戶端裝置之目前所在地位置的經緯度是否超 過前一次取得之小範圍地圖的經緯度；

倘若沒超過則繼續使用前一次取得之小範圍地圖；反 之，則比較目前取得之經緯度與上一次取得之經緯度，經 換算後，取得相對方向及距離，並計算出需取得小範圍地 圖的區域I D， 經由無線網路從該伺服器端取得上述指定的相關小範 圍地圖資料與據點資料，並傳送至該用戶端之裝置； 將取得之小範圍地圖資料進行解碼動作； 將該解碼後之地圖資料進行繪製動作，並判斷客戶是

第15頁 1232416 _案號92137732_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 否有放大及縮小地圖資料之需求；以及 倘若沒有，直接顯示；反之，則透過用戶之放大及縮 小比例決定據點資料的顯示與否，如高過所定義之階層比 例，即顯示較為清楚之據點及路名。 7、 如申請專利範圍第6項所述之一種取得地圖資料 之方法，其中取得用戶端裝置之目前所在地位置的經緯度 係透過全球衛星定位系統衛星定位取得。

8、 如申請專利範圍第6項所述之一種取得地圖資料 之方法，其中取得用戶端裝置之目前所在地位置的經緯度 係透無線通訊網路取得。 9 、一種資料庫内之向量地圖壓縮的處理方法，係包 含下列步驟： 將地圖圖層資料依橫軸及縱軸劃分為數個同等份的小 區塊； 在該每一小區塊之左上角與右下角紀錄經緯度； 將該每一小區塊内之向量地圖資料進行路徑起始及相 對位置紀錄，並進行壓縮。

1 0 、如申請專利範圍第9項所述之一種資料庫内之向 量地圖壓縮的處理方法，其中該地圖資料以圖層的概念進 行分類儲存。 1 1 、如申請專利範圍第9項所述之一種資料庫内之向 量地圖壓縮的處理方法，其中該地圖資料可以圖塊的方式 進行小規模的資料切割，並進行據點經緯度及文字資料壓 縮，以節省資料庫的儲存空間。

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