(57)【要約】【課題】歩いている人または自転車に乗っている人が使用する電子地図（１）が説明されている。【解決手段】デバイスは、表示画面（３）に高解像度地図を表示するように構成される。デバイスは、デバイスの移動が検出されたかどうかに応じてデバイスのさまざまな部分の電源を切断するパワー・マネジメント・システムを備える。【選択図】図１
2008197093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マッピング・システムであって、
測位信号を受信し、前記マッピング・システムに対する現在の位置を決定するように動作可能な測位モジュールと、
前記マッピング・システムについて決定された現在位置を処理し、表示する地図データを選択するように動作可能なマッピング・モジュールと、
前記マッピング・モジュールにより選択された地図データに対応する画像を表示するように動作可能な表示画面とを備え、
前記マッピング・システムは、さらに、
パワー・マネジメント・モジュールであって、
前記表示画面の電源を切り、
測位信号を受信し、定期的に前記マッピング・システムに対する現在配置を決定するために前記測位モジュールに位置ロックを維持させ、
前記マッピング・システムの配置が所定の時間よりも長い間著しく変化していないことを前記測位モジュールが示した場合に電源を切るよう前記測位モジュールに命令する電源切断信号を受信したことに応答するパワー・マネジメント・モジュールを備えることを特徴とするマッピング・システム。
【請求項２】
さらに、
電源オフ信号を発生するユーザ・アクティブ化に応答するアクティブ化ボタンを備える請求項１に記載のマッピング・システム。
【請求項３】
前記マッピング・システムは、前記マッピング・システムが所定の期間にユーザ入力を受け取らないことに対する応答として電源オフ信号を発生するように構成される請求項１または２に記載のマッピング・システム。
【請求項４】
前記測位モジュールは、１つまたは複数のＧＰＳ衛星から測位信号を受信するように動作可能なＧＰＳモジュールを備える請求項１、２、または３に記載のマッピング・システム。
【請求項５】
前記マッピング・モジュールは、メモリ内の前記定期的に決定される現在位置を識別するデータを格納するように動作可能であるメモリをさらに備えるマッピング・システム。
【請求項６】
前記マッピング・モジュールは、
低解像度地図を生成するように動作可能な低解像度地図モジュールと、
前記低解像度地図により示される領域よりも小さい領域を示す高解像度地図を生成するように動作可能な高解像度地図モジュールとを備え、前記マッピング・モジュールは、現在の選択された位置が前記高解像度地図により示される位置に対応する場合に前記高解像度地図モジュールを使用して表示する地図データを生成するように動作可能であるマッピング・システム。
【請求項７】
前記マッピング・システムは、前記ナビゲーション・デバイスに対する決定された現在位置を現在の選択された位置として選択するように動作可能である請求項６に記載のマッピング・システム。
【請求項８】
前記ナビゲーション・デバイスは、さらに、前記マッピング・システムの現在の向きを決定するように動作可能なコンパス・モジュールを備え、前記マッピング・モジュールは、表示される地図データが前記コンパス・モジュールにより決定された現在の向きに基づいて選択された向きに前記表示画面上で向き付けられる表示データを生成するために高解像度地図を表す格納されている地図データを処理するように動作可能である請求項１乃至７のいずれか１項に記載のマッピング・システム。
【請求項９】
不揮発性記憶装置デバイス上に地図データを格納する方法であって、
セキュア識別子データを格納する不揮発性記憶装置デバイスからセキュア識別データを抽出することと、
地図データのアイテムを識別する要求といっしょに前記セキュア識別データをリモート・サーバにディスパッチすることと、
前記リモート・サーバにおいて、セキュア識別データと地図データのアイテムを識別する要求とを受信したことに対する応答として、
地図データの要求されたアイテムに対応する暗号化された地図データと、
前記暗号化された地図データ、秘密暗号鍵、および前記受信されたセキュア識別データを使用して生成された署名データとを生成することと、
前記暗号化された地図データおよび前記署名データを前記不揮発性記憶装置デバイス上に格納することとを含む方法。
【請求項１０】
さらに、
デジタル・カード上に格納されている暗号化された地図データを復号化する要求に対する応答として、
暗号化された地図データおよび署名データを格納する不揮発性記憶装置デバイスからセキュア識別データを抽出することと、
公開鍵を使用して、秘密鍵暗号鍵および格納されている暗号化された地図データとともに使用されるデータを決定し、前記格納されている署名データを生成することと、
不揮発性記憶装置デバイス上の前記セキュア識別データが、前記暗号化された地図データおよび前記秘密暗号鍵を使用して前記格納されている署名データを生成するために使用されるデータに対応する場合にのみ前記暗号化された地図データを復号化することとを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
マッピング・システムであって、
前記マッピング・システムについて決定された現在位置を処理し、表示する地図データを選択するように動作可能なマッピング・モジュールと、
前記マッピング・モジュールにより選択された地図データに対応する画像を表示するように動作可能な表示画面とを備え、
前記マッピング・システムは、さらに、
セキュア識別データを格納する不揮発性記憶装置デバイスからセキュア識別データを抽出し、前記セキュア識別データを、地図データのアイテムを識別する要求とともにリモート・サーバにディスパッチする手段と、
デジタル・カード上に格納されている暗号化された地図データを復号化する要求に対する応答として、
暗号化された地図データおよび署名データを格納する不揮発性記憶装置デバイスからセキュア識別データを抽出し、
公開鍵を使用して、秘密鍵暗号鍵および格納されている暗号化された地図データとともに使用されるデータを決定し、前記格納されている署名データを生成し、
不揮発性記憶装置デバイス上の前記セキュア識別データが、前記暗号化された地図データおよび前記秘密暗号鍵を使用して前記格納されている署名データを生成するために使用されるデータに対応する場合にのみ不揮発性記憶装置デバイス上に格納されている前記暗号化された地図データを復号化する手段とを備えることを特徴とするマッピング・システム。
【請求項１２】
マッピング・システムであって、
測位信号を受信し、前記マッピング・システムに対する現在の位置を決定するように動作可能な測位モジュールと、
地図のラスター画像を定める地図データを格納する地図データ・ストアと、
前記マッピング・システムについて測位された現在位置を処理し、表示する地図データを選択するように動作可能なマッピング・モジュールと、
前記マッピング・モジュールにより選択された地図データに対応する画像を表示するように動作可能な表示画面と、
前記マッピング・システムの現在の向きを決定するように動作可能なコンパス・モジュールとを備え、前記マッピング・モジュールは、表示される地図データが前記コンパス・モジュールにより決定された現在の向きに基づいて選択された向きに前記表示画面上で向き付けられる表示データを生成するために地図データを処理するように動作可能であるマッピング・システム。
【請求項１３】
マッピング・システムであって、
地図データを格納するように動作可能な第１のデータ・ストアと、
第２のデータ・ストアと、
前記第２のデータ・ストアに格納されるデータを利用して表示データを生成するように動作可能なマッピング・モジュールと、
ユーザが配置を選択できるように動作可能なユーザ・インターフェイスとを備え、前記第２のデータ・ストアは、前記マッピング・モジュールが表示データを生成するように動作可能な領域よりも広い領域の地図データを格納するように動作可能であり、前記マッピング・システムは前記マッピング・モジュールが前記第２のデータ・ストアに格納されているデータに基づいてスクロールする地図を示す表示データを生成するように動作可能なように構成され、スクール速度は、前記速度が前記第１のデータ・ストアに格納されているデータを前記第１のデータ・ストアから前記第２のデータ・ストアに転送できる速度を超えないように選択されるマッピング・システム。
【請求項１４】
前記第１のデータ・ストアは、地図データを暗号化形式で格納するように動作可能であり、スクロールする速度は、前記速度が、前記第１のデータ・ストア内に格納されているデータが復号化され、前記第１のデータ・ストアから前記第２のデータ・ストアに転送されることが可能な速度を超えないように選択される請求項１３に記載のマッピング・システム。
【請求項１５】
マッピング・システムであって、
測位信号を受信し、前記マッピング・システムに対する現在の位置を決定するように動作可能な測位モジュールと、
前記マッピング・システムについて決定された現在位置を処理し、前記決定に基づいて表示する地図データを選択するように動作可能なマッピング・モジュールと、
前記マッピング・モジュールにより選択された地図データに対応する画像を表示するように動作可能な表示画面とを備え、
前記マッピング・システムは、さらに、
前記表示画面上に表示する地図の画像を定めるデータを格納するように動作可能な第１の地図データ・ストアと、
配置をラベル・データに関連付けるデータを格納するように動作可能な第２の地図データ・ストアとを備えることを特徴とし、
前記マッピング・モジュールは、前記第１の地図データ・ストア内に格納されているデータから地図の画像の一部を選択し、前記画像データを、前記第２の地図データ・ストア内に格納されているラベル・データに関連付けられている画像データの前記選択された部分により示される領域に対するラベル・データと組み合わせることにより表示する地図データを選択するように動作可能であるマッピング・システム。
【請求項１６】
前記ラベル・データは、配置を画像、ビデオ、または音声ファイルに関連付け、前記マッピング・システムは、配置に関連付けられているデータを、画面表示上で前記配置に関連付けられているラベルが選択されたときに出力するように動作可能である請求項１５に記載のマッピング・システム。
【請求項１７】
前記マッピング・システムは、ユーザがラベル・データの複数のアイテムを選択できるようにするユーザ・インターフェイスを備える請求項１６に記載のマッピング・システム。
【請求項１８】
前記マッピング・システムは、前記マッピング・システムに対する前記現在位置がラベル・データに関連付けられている配置に対応するときに配置に関連付けられているデータを出力するように構成される請求項１６に記載のマッピング・システム。
【請求項１９】
前記マッピング・モジュールは、表示するラベル・データを選択するように動作可能であり、ラベル・データは、表示に含まれるラベル・データが重なり合わないように選択される請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載のマッピング・システム。
【請求項２０】
前記ラベル・データは、複数の配置を同じラベル・データに関連付けるデータを含み、前記マッピング．モジュールは、前記領域に基づき、また表示に含まれるラベル・データが重なり合わないように表示するラベル・データの他のアイテムの程度に基づいて、ラベル・データの表示の位置を選択するように動作可能である請求項１９に記載のマッピング・システム。
【請求項２１】
前記第２の地図データ・ストアは、ベクトル地図の形式で配置をラベル・データに関連付けるデータを格納するように動作可能である請求項１５乃至２０のいずれか１項に記載のマッピング・システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、マッピング・システムに関する。より具体的には、本出願のいくつかの実施形態は、歩いている人、自転車に乗っている人などが使用するのに適した電子地図システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
数多くの車載ナビゲーション・システムが開発されてきた。典型的には、車載ナビゲーション・システムは、航法衛星から送られてくるＧＰＳ信号を受信するように構成される。次いで、ＧＰＳ信号は、ベクトル・ベースの地図上の位置を識別するために使用される。典型的には、ベクトル・ベースの地図は、地図上に現れる直線を使って通行可能な道路を表す。ガソリン・スタンドおよびサービス・エリアなどの注目すべき他の特徴も、マークすることができる。通常、乗用車で乗り入れることができない地図の領域は、空白のまま残される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、既存の衛星マッピング・システムには多数の欠点があり、歩いている人や、オフロード用の自転車に乗っている人が使用するのには不向きなものとなっている。
【０００４】
自動車の運転者とは対照的に、歩いている人およびオフロード用の自転車に乗っている人は、マークされている道路にそって移動することに制約されない。したがって、移動は、これまで従来技術のベクトル・ベースの地図において空白のまま残されていた領域でも生じる。
【０００５】
高さ情報は、歩いている人および自転車に乗っている人にとってかなり重要であるが、それというのも、道の勾配は、自動車の運転者に影響を及ぼすのに比べてかなり大きな影響を、歩いている人および自転車に乗っている人が移動する速度に対し及ぼすからである。多くの場合、歩いている人にとっては、多数の上りと下りを伴うことが多い比較的直接的なルートを辿るよりも、高さの変化の少ない比較的回り道となるルートを辿ることが好ましい。
【０００６】
さらに、通行が道路にそって単一方向の移動に制約される運転者とは対照的に、歩いている人および自転車に乗っている人は、しょっちゅう止まって、さまざまなランドマークを使いナビゲートしようとする。既存の衛星マッピング・システムからの固定視点では、そのようなランドマーク・ベース・ナビゲーションは困難である。
【０００７】
上記の問題に加えて、歩いている人または自転車に乗っている人が運ぶマッピング・システムは、軽量でかつ携帯型である必要がある。この目的のために、そのようなシステムに対する電力要件は最小限に抑えられることが望ましい。
【０００８】
さらに、電子マッピング・システムは、容易に更新できることが望ましい。これは、特に自転車に乗る人および歩いている人が使用するマッピング・システムの場合であるが、それというのも、比較的小さい領域に対してこのようなユーザが必要とする詳細情報の量が比較的多いためである。したがって、必要な更新の程度は、純粋に道路上のナビゲーション用に設計されたベクトル・ベース地図システムと比べて大きい。
【０００９】
上記を考慮すると、上記問題の少なくとも一部を解消または軽減する代替えマッピング・システムが、望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、実現されるマッピング・システムは、
測位信号を受信し、マッピング・システムに対する現在の位置を決定するように動作可能な測位モジュールと、
マッピング・システムについて決定された現在位置を処理し、表示する地図データを選択するように動作可能なマッピング・モジュールと、
前記マッピング・モジュールにより選択された地図データに対応する画像を表示するように動作可能な表示画面とを備え、
前記マッピング・システムは、さらに、
パワー・マネジメント・モジュールであって、
前記表示画面の電源を切り、
測位信号を受信し、定期的に前記マッピング・システムに対する現在配置を決定するために前記測位モジュールに位置ロックを維持させ、
前記マッピング・システムの配置が所定の時間よりも長い間著しく変化していないことを前記測位モジュールが示した場合に電源を切るよう前記測位モジュールに命令する電源切断信号を受信したことに応答するパワー・マネジメント・モジュールを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、セキュア・デジタル・カード上に地図データを格納する方法は、
セキュア・デジタル・カードからセキュア識別データを抽出することと、
地図データのアイテムを識別する要求といっしょに前記セキュア識別データをリモート・サーバにディスパッチすることと、
前記リモート・サーバにおいて、セキュア識別データと地図データのアイテムを識別する要求とを受信したことに対する応答として、
地図データの要求されたアイテムに対応する暗号化された地図データと、
前記暗号化された地図データ、秘密暗号鍵、および前記受信されたセキュア識別データを使用して生成された署名データとを生成することと、
前記暗号化された地図データおよび前記署名データを前記セキュア・デジタル・カード上に格納することとを含む。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、実現されるマッピング・システムは、
測位信号を受信し、マッピング・システムに対する現在の位置を決定するように動作可能な測位モジュールと、
マッピング・システムについて測位された現在位置を処理し、表示する地図データを選択するように動作可能なマッピング・モジュールと、
前記マッピング・モジュールにより選択された地図データに対応する画像を表示するように動作可能な表示画面と、
前記マッピング・システムの現在の向きを決定するように動作可能なコンパス・モジュールとを備え、前記マッピング・モジュールは、表示される地図データが前記コンパス・モジュールにより決定された現在の向きに基づいて選択された向きに前記表示画面上で向き付けられる表示データを生成するために地図データを処理するように動作可能である。
【００１３】
本発明のさらに他の態様によれば、実現されるマッピング・システムは、
地図データを格納するように動作可能な第１のデータ・ストアと、
第２のデータ・ストアと、
前記第２のデータ・ストアに格納されるデータを利用して表示データを生成するように動作可能なマッピング・モジュールと、
ユーザが配置を選択できるように動作可能なユーザ・インターフェイスとを備え、前記第２のデータ・ストアは、前記マッピング・モジュールが表示データを生成するように動作可能な領域よりも広い領域の地図データを格納するように動作可能であり、前記マッピング・システムは前記マッピング・モジュールが前記第２のデータ・ストアに格納されているデータに基づいてスクロールする地図を示す表示データを生成するように動作可能なように構成され、スクール速度は、前記速度が前記第１のデータ・ストアに格納されているデータを前記第１のデータ・ストアから前記第２のデータ・ストアに転送できる速度を超えないように選択される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の他の態様および実施形態は、付属の図面を参照すると明らかになる。
図１は、本発明の一実施形態によるマッピング・システム１の外観の平面図である。図１を参照すると、マッピング・システム１は、表示画面３が載る筐体２を備える。筐体２は、マッピング・システム１が選択された地図データを生成して、表示画面３上に表示するために使用することができる多数の機能モジュール（図１には示されていない）を収めている。
【００１５】
この実施形態では、表示できる地図データは、広域をカバーする基本的な低精細度地図と領域の詳細表現を示す高精細度ラスター地図を含む。高精細度地図は、通常は英国陸地測量部により作成されているような詳細散歩者地図に示される注目する道路、等高線、地理的および他の地点を含むような地図であり、そのような高精細度のセクションは、図１の表示画面３に表示される。
【００１６】
この表示において、地図上の注目するいくつかの道路、地理的特徴、および他の地点がテキスト・データ４のラベルが付けられている。後から説明するように、このテキスト・データは、そのようなラベルが重なり合わない、またマッピング・システム１が所定の向きに保持されたときに読み取れるテキストの向きとなるように生成される。
【００１７】
ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、解釈することにより決定されるようなマッピング・システム１の現在配置を示すマーカー５が、表示画面３にも表示される。この実施形態では、このマーカー５は、地図上で北の配置を示すポインタをさらに含むマーカーを含む。
【００１８】
筐体１には、さらに、一対の制御ボタン６、７とジョイスティック８が備えられている。この実施形態では、制御ボタンは、システムの異なる表示モードを選択するためのモード・ボタン６およびオン・オフ・ボタン７を含む。マッピング・システム１は、表示画面３をオン、オフするオン・オフ・ボタン７を押すことによりアクティブ化される。マッピング・システム１が最初にアクティブ化されると、表示画面３に示される地図データは、ＧＰＳ信号を通じて識別されるようなマッピング・システム１の現在配置を中心とするように選択される。ジョイスティック８を使用すると、地図上の情報をスクロールさせ、表示画面３上に最初に表示されない地図の部分を表示することができる。
【００１９】
図２は、マッピング・システムの一部を形成する主機能モジュールのブロック略図である。主制御モジュール１０は、筐体２内に備えられる。主制御モジュール１０は、制御ボタン６、７およびジョイスティック８から制御信号を受信し、表示画面３に表示すべき表示データを出力するように構成される。
【００２０】
ＧＰＳ受信機およびアンテナを備えるＧＰＳモジュール１２も、筐体２内に備えられる。ＧＰＳモジュール１２は、主制御モジュール１０に接続される。ＧＰＳモジュール１２は、アクティブ化されると、多数のＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、受信されたＧＰＳ信号を解釈してマッピング・システム１の現在配置を決定し、この決定された配置を主制御モジュール１０に渡すように構成される。
【００２１】
また、筐体２内に、主制御モジュール１０にも接続されるコンパス・モジュール１４が備えられる。この実施形態では、コンパス・モジュール１４は、マッピング・システム１の向きを決定し、この情報を主制御モジュール１０に受け渡すように構成された半導体電子コンパスを備える。
【００２２】
主制御モジュール１０には、さらに、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）ポート１６、セキュア・デジタル・カード・インターフェイス１８、およびメモリ１９が接続される。セキュア・デジタル・インターフェイス１８は、セキュア・デジタル・カード２０を受け入れ、筐体２内にセキュア・デジタル・カードを保持することができるように構成される。
【００２３】
メモリ１９は、マッピング・システム１は表示データを生成するために使用されるデータのさまざまなアイテムを格納するように構成される。この実施形態では、このデータは、アウトライン・ベクトル地図３４、位置データ３６、および地図キャッシュ３８内に格納されている圧縮地図データを含む。
【００２４】
後で詳述するように、地図データは、ディスプレイ３に表示できる地図の高解像度画像を生成するための画像データを含む。この画像データは、高品質地図上に通常存在する詳細な特徴を表すようなデータである。さらに説明すると、この画像データは、アウトライン地図データ３４から得られたラベル・データと組み合わされ、これにより地図の一領域上の個々の特徴にテキストでラベル付けすることができる。
【００２５】
地図コード３８からの高解像度画像とアウトライン地図データ３４から選択されたラベル４とを組み合わせることで、改善された地図を表示することができる。したがって、表示される地図は、地図キャッシュ３８から地図の選択された部分をユーザに単に提示するだけとは異なる。これは、アウトライン・ベクトル地図データ３４を利用して画面の表示されている部分に対するラベルを選択することにより、従来の地図上で地図の他の部分でのみラベル付けされる表示内の特徴を識別することに関する問題を回避することができるためである。したがって、システムは、例えば、表示画面上に画像として表示される道路が必ず識別されるように構成できるが、従来の地図では道路に名前のラベルを付けられるかどうかは、多くの場合、地図のどの部分が表示されているかによって決まる。
【００２６】
主制御モジュール１０に接続されるＵＳＢポート１６は、マッピング・システム１３が外部コンピュータからさらなるデータを受け取ることができるようにＵＳＢリードを受け入れるポートである。次いで、このデータは、主制御モジュール１０を介して、ＳＤインターフェイス１８に渡され、そこで、データは、セキュア・デジタル・カード２０に書き込まれ、格納されることができる。逆に、主制御モジュール１０は、ＳＤインターフェイス１８に挿入されているセキュア・デジタル・カード２０からデータを読み出すことができるように構成される。このようなデータは、ＵＳＢポート１６を介して外部コンピュータに渡すことができるか、またはそれとは別に、主制御モジュール１０に接続されたメモリ１９に格納されうる。
【００２７】
地図データのダウンロード
使用するマッピング・システム１の機能を説明する前に、マッピング・システム１を使用して地図データをセキュア・デジタル・カード２０にダウンロードし、格納することについて、最初に、図３および４に関して説明する。
【００２８】
地図データをセキュア・デジタル・カード２０に地図データをダウンロードするための装置のブロック図である図３を参照すると、データをダウンロードする際に、マッピング・システム１は、マッピング・システム１のＵＳＢポート１６に挿入されるＵＳＢインターフェイス・リード４５を介してコンピュータ４０に接続されている。次いで、コンピュータ４０は、インターネット５５を介して地図データ６５と地図データを暗号化するための秘密鍵７０とを格納するリモート・サーバ６０に接続される。
【００２９】
図４は、ユーザがサーバ６０に地図データ６５の特定のアイテムを要求したい場合に地図データ６５をリモート・サーバ６０からダウンロードすることに関わる処理の流れ図である。
【００３０】
図４を参照すると、最初に、コンピュータ４０は、ＵＳＢインターフェイス・リード４５を介して、地図データが格納されるセキュア・デジタル・カード２０からセキュアＩＤ番号を抽出（ｓ４−１）するよう主制御モジュール１０に求める要求を主制御モジュール１０に送信する。これは、マッピング・システム１のセキュア・デジタル・カード・インターフェイス１８に挿入されているセキュア・デジタル・カード２０からセキュアＩＤを読み取る主制御モジュール１０により達成される。
【００３１】
次いで、このセキュアＩＤ番号は、ユーザが望む地図データ６５の特定のアイテムの識別とともにコンピュータ４０とインターネット５５を介してリモート・サーバ６０に渡される（Ｓ４−２）。
【００３２】
セキュアＩＤ番号および地図データ要求がサーバ６０によって受信されると、サーバは、ナビゲーション・システム１に挿入されたセキュア・デジタル・カードに対する受信されたセキュアＩＤ番号および秘密鍵データ７０を使用して選択された地図データ６５の暗号化および署名付け（ｓ４−３）に進む。
【００３３】
次いで、暗号化され、署名が付けられたデータは、インターネット５５およびコンピュータ４０を介してマッピング・システム１に戻す形で送信され（Ｓ４−４）、そこで、暗号化されたデータが、セキュア・デジタル・カード２０のメモリに格納される。
【００３４】
その後、（ｓ４−５）暗号化されたデータがマッピング・システム１により使用される場合、暗号化されたデータの有効性は、セキュア・デジタル・カード２０上に格納されている署名付きデータを復号化するために機密鍵７０の対をなす公開鍵を使用してチェックすることができる。
【００３５】
これは、元々秘密鍵７０とともに使用されるセキュアＩＤ番号のコピーを再生する。この再生されたＩＤ番号が、データが格納されるセキュアＩＤカード２０のＩＤ番号に対応する場合、これは、暗号化された地図データがサーバ６０により受信された要求に対する応答としてセキュア・デジタル・カード７０上に直接格納されることをマッピング・システム１に示す。
【００３６】
そのため、この方法で、セキュア・デジタル・カード２０に対しセキュアＩＤ番号を使用して受信された地図データ６５に署名を付けることにより、ユーザは地図データをセキュア・デジタル・カード２０上に１回コピーすることができる。しかし、ユーザは、他のセキュアＩＤカード２０上に地図データ６５の他の有効なコピーを作成することが妨げられる。これは、それぞれのセキュアＩＤカード２０は、それ専用の一意的なセキュアＩＤ番号を格納する。したがって、２つのセキュアＩＤカード間でデータを直接コピーすることで、カード上のセキュアＩＤ番号とカード上に格納されている署名付きデータとの間に不整合が生じる。そのような不整合が識別された場合に受信された地図データの復号化を阻止するようにマッピング・システム１を構成することにより、そのようなコピーが行われても無効にすることができる。
【００３７】
したがって、上記のシステムは、他の目的のためにその地図データ６５の不正コピーをその後防ぐ制御された方法で地図データ６５を分配するのに適している。この実施形態では、セキュア・デジタル・カードが参照されているが、一意的識別データが組み込まれている他の不揮発性記憶媒体を利用することが可能であることは理解されるであろう。
【００３８】
マッピング・システムの使用
次に、本発明の実施形態によるマッピング・システム１の使用を、図５〜７を参照して詳しく説明する。
【００３９】
図５を参照すると、オン・オフ・ボタン７を押して、マッピング・システム１が最初にオンにされたときに、主制御モジュール１０は、最初に（Ｓ５−１）ＧＰＳモジュール１２の電源を投入し、ＧＰＳ衛星システムとの接続を開始させる。それと同時に、表示画面３のバック・ライトがオンにされ、表示画面３がアクティブにされる。
【００４０】
ＧＰＳモジュール１２の電源が投入された後、見えるＧＰＳ衛星からの信号を待つ。次いで、受信されたＧＰＳ信号は、ＧＰＳモジュール１２により処理され、マッピング・システム１に対する現在位置が決定される（Ｓ５−２）。次いで、この位置は、ＧＰＳモジュール１２により主制御モジュール１０を介してメモリ１９に転送され、そのメモリに位置データ３６として格納される。
【００４１】
マッピング・システム１の現在配置が決定された後、主制御モジュール１０は、ユーザに表示すべき表示データの選択および生成に進む（Ｓ５−３）。
【００４２】
主制御モジュール１０により、好適な表示データを選択し生成するために実行される処理について、次に、図６を参照しつつ詳しく説明する。
【００４３】
図６を参照すると、表示画面３に表示すべきデータを決定するときに、主制御モジュール１０は、最初に（Ｓ６−１）ラスター地図が表示に利用できるかどうかを決定する。
【００４４】
この実施形態では、これは、境界データを含むセキュア・デジタル・カード２０に転送されそこに記録される地図データ６５により高解像度地図データが利用できる領域の広さを識別することで達成される。メモリ１９に格納されている位置データ３６の最新アイテムを使用することで、主制御モジュール１０は、このデータにより識別されているようなマッピング・システム１の配置とマッピング・システム１のＳＤインターフェイス１８内に現在挿入されているセキュア・デジタル・カード２０上に格納されている地図情報に対する境界データとを比較する。
【００４５】
位置データ３６の最新アイテムにより識別された配置が、セキュア・デジタル・カード２０上に格納されている境界データにより識別された境界を越えている場合、またはそれとは別に、セキュア・デジタル・カード２０がセキュア・デジタル・カード・インターフェイス１８内に存在していない場合、主制御モジュール１０は、メモリ１９内に格納されている事前格納アウトライン地図データ３４へのアクセスに進む（ｓ６−２）。
【００４６】
この事前格納アウトライン地図データ３４は、アウトライン・ルート・データがベクトル・データとして格納され、道路および特徴が地図上の一連の相互接続された直線により定められる、低解像度ベクトル地図であり、ユーザはＧＰＳ信号に基づいてそれらの道路および特徴の一般位置を識別することができる。アウトライン地図データ３４の解像度は、配置によって変化する可能性がある。そのため、例えば、英国で使用されるマッピング・システム１の場合に、英国内の主要道路を識別するアウトライン地図データ３４を用意することが可能であるが、世界の他の国々についてはアウトラインのみを用意することが可能である。
【００４７】
この方法で、全地球をカバーするアウトライン地図データ３４を用意することにより、マッピング・システム１は、常に、表示画面３に表示する何らかの表示データを供給することができる。それと同時に、マッピング・システム１は、注目する可能性のない領域に対する大量の高精細度データを格納しなくても済むようになる。
【００４８】
高解像度地図データ６５がセキュア・デジタル・カード２０内に格納されている境界内に、格納されている位置データ３６の最新アイテムにより識別されているようなマッピング・システム１の現在位置があると、主制御モジュール１０が判定した（Ｓ６−１）場合、主制御モジュール１０は、セキュア・デジタル・カード２０上の署名がカードに格納されている暗号化された地図データの署名に対応することを確認する。
【００４９】
この場合には、主制御モジュール１０は、（Ｓ６−３）ナビゲーション・デバイスの現在位置を中心とする地図データの部分の復号化および圧縮解除に進み、復号化されたデータをメモリ１９の地図キャッシュ部分３８内に格納する。この実施形態では、セキュア・デジタル・カード上に格納されている地図データは、従来の技術を使用して圧縮されているピクセル画像データを含む。地図データの一セクションが復号化され、圧縮解除された場合、主制御モジュール１０により、現在の表示画面に対する圧縮解除された画像データは、現在表示されている地図に直接隣接する地図の部分を表す表示データとともに地図キャッシュ３８内に格納される。
【００５０】
次いで、主制御モジュール１０は、（ｓ６−４）ジョイスティック８がアクティブ化されているかどうかを判定する。アクティブ化されている場合、主制御モジュール１０は、ジョイスティック８のアクティブ化により示される方向と反対の指示された方向に地図データをスクロールする動作に進む（Ｓ６−５）。したがって、例えば、ジョイスティック８が、右へ押されると、地図は左にスクロールする。それと同時に、主制御モジュール１０は、この追加のデータがジョイスティック８により指示される方向の追加の地図データに対応するセキュア・デジタル・カード２０に格納されている地図データ６５からのさらなる地図データの復号化に進む。次いで、追加の復号化されたデータは、メモリ１９の地図キャッシュ部分３８に格納される。
【００５１】
画像データがスクロールされる速度を主制御モジュール１０がデータを復号化しキャッシュ３８に格納することができる速度に制限することにより、画像が表示画面３上でスクロールするとき画像データは必ず連続的に使用することができる。スクロール時に表示データ３８を生成するときにジョイスティック８を使用して地図のスクロールの応答性を高めるために、主制御モジュール１０は、画像をスクロールしたときにスクロールのせいで解像度の減少がユーザが見てあまり明白でないので地図キャッシュ３８内の復号化された地図データの解像度よりも低い解像度で表示データを生成することができる。それとは別に、画像データの見かけの解像度を改善するアンチエイリアシング技術は、ジョイスティックの移動が終わったときのみ適用されうる。そのため、画像の移動のせいで、解像度増大がユーザから見て明白でない場合にそのような処理を回避する。
【００５２】
ジョイスティック８がアクティブ化されていないことを主制御モジュール１０が検出した場合、主制御モジュール１０は、マッピング・システム１の現在のモードを（Ｓ６−６）判定する。
【００５３】
この実施形態では、マッピング・システム１は、２つの表示モードを有するシステムであり、使用するモードは、モード・ボタン６を押すことにより切り替わる。第１のモードでは、地図データは、画面表示画面３の上が北となり、コンパス・モジュール１４により決定されるようにマッピング・システム１の現在の向きを示すインジケータが画面上に現れる従来の方法で表示される。第２のモードでは、これから説明するように、地図データの向きを維持し、マッピング・システム１の現在の向きを示すポインタの方向を変える代わりに、マッピング・システム１の向きに対応する向きで回転して表示されるように地図データが操作される。
【００５４】
現在の動作モードが、画面上に現れる画像の上部が北に対応するように向き付けられた地図データを表示するものであると主制御モジュール１０側で決定した場合、主制御モジュール１０により、表示画面３に、現在位置（つまり、位置データ３６の最新の格納されているアイテムにより示される位置またはジョイスティック８を移動したことで選択された代替え位置）を中心とする、地図キャッシュ３８内に格納されている地図データの一セクションに対応する表示データが送られる。次いで、この地図データは、メモリ１９に格納されているようなＧＰＳモジュール１２により決定される最新位置３６を示すインジケータとともに表示画面３に表示される。この実施形態では、このインジケータは、コンパス・モジュール１４により決定されるようなマッピング・システム１の現在の向きを示すポインタを含む。
【００５５】
しかし、モード・ボタン６を使用して選択されたモードが、マッピング・システム１それ自体の向きに対応する方向に向き付けられているデータをマッピング・システム１に表示させるようなモードであると主制御モジュール１０が判定（Ｓ６−６）した場合、主制御モジュール１０は、地図キャッシュ３８に格納されている地図データおよび回転テーブル３２を使用して、回転された地図を示す適切な画面表示（ｓ６−８）を生成するが、これについては図７を参照して次に説明される。
【００５６】
図７を参照すると、マッピング・システム１の向きに対応する向きに向き付けられている地図データの表示を生成するときに、最初に（Ｓ７−１）、主制御モジュール１０は、マッピング・システム１の現在の向きを決定するためにコンパス・モジュール１４からコンパス読み取り値を取得する。
【００５７】
コンパス読み取り値を取得すると、主制御モジュール１０は、回転された画像を生成する変換の計算に進む（Ｓ７−２）。
【００５８】
より具体的には、形式
【数１】
2008197093.tif 000003
の変換が計算されるが、ただし、αは、真北を示す読み取り値と比較してコンパス・モジュール１４から取得したコンパス読み取り値の差を表す角度であり、Ｚは、地図キャッシュ３８内に格納されているラスター画像データ中のピクセルを画面上のピクセルにマッピングするための拡大率である。
【００５９】
変換行列を計算した後、制御モジュール１０は、２つのベクトル・オフセット、一組を決定し、計算された変換をｘ方向を指す単位ベクトルおよびｙ方向を指す単位ベクトルにそれぞれ適用する。
【００６０】
次いで、画面に表示する画像を生成するためのピクセル・データが、計算された変換および決定されたベクトル・オフセットを使用して生成される（Ｓ７−４）。より具体的には、計算された変換は、まず第一に、画像の中心点と画像の左上隅を表すピクセルとの間の差を示すベクトルに適用される。次いで、この値を使用して、計算された差を地図キャッシュ３８内に格納されている地図の中心を識別するポインタに加えることにより画像画面の左上隅のピクセル・データを表す４つのピクセル、一組を識別する。次いで、表示の左上隅を表すピクセルに対する一組のピクセル・データが、地図キャッシュ３８内のピクセル・データを使用して決定される。この実施形態では、これは、２つの方法のうちの１つで行われる。ナビゲーション・システム１の移動が例えばコンパス・モジュール１４により得られた角度の値の変化により検出されている間に画像データが生成されると、計算された値の点に最も近い地図キャッシュ３８内の識別された位置が決定される。そのため、例えば、計算されたポインタがｘ座標３７．４およびｙ座標３８．９を有する位置に対応する場合、位置３７  ４０のピクセルを使用して、画面の左上隅のピクセルを表す画像データを生成する。対照的に、移動が検出されない場合、地図キャッシュからのピクセル・データの加重平均値が使用される。したがって、例えば、同じポインタの場合、以下の加重和に対応する値が、表示の左上隅で表されるピクセルに対するピクセル・データとして使用される。
０．６×０．１［３７，３８］＋０．６×０．９［３７，３９］＋０．４×０．１［３８，３８］＋０．４×０．９［３８，３９］
【００６１】
そのため、この方法では、双方向フィルタを使用して、ピクセル値を計算すると、個々のピクセルと地図キャッシュ３８内の地図データの寄与率は、ポインタにより示されるような位置に関する寄与するピクセルの中心の距離に比例している。
【００６２】
画面の左上隅に対応するピクセルに対するピクセル・データを計算した後、次いで、計算された単位ベクトル・オフセットを使用して、残りの画像データを生成するために使用すべき地図キャッシュ・データ３８の部分を識別する。これは、計算されたベクトル・オフセットを左上隅に対するポインタ値に、画像内のピクセルの相対配置に対応する回数だけ加え、更新されたポインタ値に基づいてピクセル・データを生成することにより達成される。そのため、左上隅のピクセルのすぐ右にあるピクセルの場合、ｘ方向の１つのピクセルに対する単位ベクトル・オフセットを表す単一の単位ベクトル・オフセットが、左上隅のピクセルに対する計算された値の点に加えられる。この演算は、表示すべき画像内の個別のピクセル毎のピクセル・データが計算されるまで繰り返され、計算された時点において、回転された表示データのラスター画像を表示画面３に表示させることができる。
【００６３】
最後に、標準値の背景地図データが生成されるか（Ｓ６−７）、またはそれとは別に、回転された背景地図データが生成されるか（Ｓ６−８）、またはベクトル背景地図が生成された（Ｓ６−１）後、主制御モジュール１０は、表示画面３により表示すべき画像に一連のラベル４を加える動作に進む。
【００６４】
この実施形態において、メモリ１９内にアウトライン地図データ３４の一部として格納されるのは、すべての潜在的注目点、例えば、道路、丘、町名などに対するラベル・データである。ラベル・データのそれぞれのアイテムは、地図上にラベルとして表示すべきテキストであるテキスト・データのアイテム、表示されるときにラベルのサイズを示すサイズ・データ、およびラベルに関連付けられていると思われる可能な位置を識別する一連の地図座標を含む。そのため、例えば、道路に関連付けられているラベルの場合、これらの位置座標は、道路上のさまざまな地点に対応する。対照的に、地理的配置に関連付けられるラベルについて、これらの座標は、その地理的配置によりカバーされる領域を識別する点に対応する。
【００６５】
表示画面３に表示する最終画像を生成する場合、主制御モジュール１０は、ディスプレイの左上隅から始まる表示画面上に表示されている配置に対応する位置のスキャンに進む。配置データのアイテムの座標に関連付けられている点に遭遇すると、その点に対応するラベル４は、必ず、表示させられる。主制御モジュール１０は、次いで、地図により表される領域をスキャンし続け、表示されているラベル４およびディスプレイにすでに追加されているラベルに関連付けられているラベル・データにより現在カバーされている領域を省く。この方法で、主制御モジュール１０は、読み取りやすいようにすべて正しく向き付けられ、重なり合わない注目する特徴に対するラベルを含む表示を生成する動作に進む。
【００６６】
図５に戻ると、表示画面３上に選択された地図データを表示（Ｓ５−３）した後、主制御モジュール１０は、次に、（Ｓ５−４）オン／オフ・ボタン７が押されたかどうかを判定する。
【００６７】
押されていない場合、主制御モジュール１０は、（Ｓ５−５）遅延時間を超えたかどうかを判定する。超えていない場合、マッピング・システム１は、その現在位置を決定してログに記録し（Ｓ５−２）、更新された地図データを表示して（Ｓ５−３）から、オン／オフ・ボタン７が押されたかどうかを再びチェックする。
【００６８】
この方法で、マッピング・システム１に、地図を表示し、ユーザが地図を表示していると思われる間に適宜地図を更新することを行わせる。
【００６９】
明細書のはじめのところで述べたように、マッピング・システム１の重量を最低限に抑えるために、マッピング・システム１の消費電力が慎重に制御されることが重要である。その目的のために、オフ・ボタンを備え、さらに、遅延時間の経過後にシステムの電源を自動的に切ることで、エネルギー資源の流出を最小限に抑えられる。さらに、これから説明するように、マッピング・システム１の電源切断も、エネルギー需要をさらに低減するように構成される。
【００７０】
ユーザがオン／オフ・ボタン７を押下した（Ｓ５−３）後、またはそれとは別に、所定の時間遅延（Ｓ５−５）が経過した後に、主制御モジュール１０は、表示画面３およびナビゲーション・デバイス１の主プロセッサの電源切断に進む（Ｓ５−６）。この方法で、ナビゲーション・デバイスの消費電力が低減される。この方法で、オン／オフ・ボタンに対する応答として画面およびプロセッサの電源投入および電源切断を行うことにより、ボタンが押下されたときに画面がオフになるのでこのボタンを押すとユニットがオフにされるという印象がユーザに与えられる。
【００７１】
しかし、主制御モジュール１０は、いくつかの最低限の機能を保持する。特に、主制御モジュール１０は、制御ボタンを監視し続けて、オン／オフ７が押されたかどうかを確認し、ＧＰＳモジュール１２は、ＧＰＳ信号を受信し続けられるようにアクティブ状態に保たれる。
【００７２】
表示画面３および主プロセッサの電源切断が行われると、（Ｓ５−７）主制御モジュール１０が、オン／オフ・ボタンが押下されたことを検出すると、主制御モジュール１０は、表示画面３および主プロセッサを再アクティブ化（Ｓ５−８）させることにより応答する。主制御モジュール１０は、次いで（Ｓ５−３）すでに説明されているように適切な地図データを生成する動作に進む。
【００７３】
オン／オフ・ボタン７が押下されていない場合（Ｓ５−７）、アクティブのままになっているＧＰＳモジュール１２は、定期的に、マッピング・システム１の現在位置を調べて、ログに記録する。
【００７４】
このモードで位置をログに記録する場合、ＧＰＳモジュール１２は、位置が計算される毎に、メモリ内に格納されている位置データ３８の前のアイテムと比較して位置の変化が生じたかどうかを判定する（Ｓ５−１０）。マッピング・システムの位置が、ＧＰＳ信号からの位置の計算に固有の誤差の範囲を超えて変化した場合、位置データの新しいアイテムがメモリ１９内に格納され、遅延時間がリセットされる（Ｓ５−１１）。そのため、この方法では、マッピング・システム１が表面上電源切断されている場合でも、マッピング・システム１は、マッピング・システム１を使用して歩いている人の進行状況を追跡し続けて、位置データの一連のアイテムをメモリ１９に格納することができる。
【００７５】
マッピング・システムの位置の変化が生じたかどうかを判定するときに、ＧＰＳ衛星が見えるため誤差から生じる見かけの変動を考慮することが重要である。一般に、ＧＰＳ測位の精度は、ＧＰＳユニットの視界に入る衛星の個数（測位精度は、視界にある衛星の個数の増大とともに高まる）とそれらの衛星と測位ユニットの相対的位置の両方に依存する。そのようなものとして、見かけのＧＰＳ位置は、移動が生じていない場合でも数十メートル程度ふらつくように見えることがある。このような変動が実際の運動として説明されるのを避けるため、現在位置と前回位置との比較が行われ、これら２つの間の距離が閾値（例えば、５０ｍ）および格納されている位置データの新しいアイテムと比較され、決定された差がこの「誤差」閾値よりも大きい場合のみ遅延がリセットされる。
【００７６】
システムの現在位置がメモリ１９に格納されている位置データ３６の最新のアイテムに対応しているためマッピング・システム１が静止したとＧＰＳモジュール１２が判定した場合、ＧＰＳモジュール１２（Ｓ５−１２）は、遅延期間を超えたかどうかを判定する。超えていない場合、主制御モジュール１０は、オン／オフ７が押下されたかどうかを監視し続け（Ｓ５−７）、ＧＰＳモジュール１２は、マッピング・システム１の位置を定期的にチェックし記録し続け（Ｓ５−９）（Ｓ５−１１）、移動が生じたと判定されたときに遅延カウンタをリセットする。
【００７７】
最終的に、位置の変化が生じておらず、位置の変化が所定の遅延期間に生じていない（Ｓ５−１２）とマッピング・システム１が判定したときに、最後に、ＧＰＳモジュール１２の電源が切断される。
【００７８】
ＧＰＳモジュール１２の必要エネルギーのかなりの部分が、視界にあるＧＰＳ衛星から一組の初期ＧＰＳ信号をＧＰＳモジュール１２が取得する必要があるせいだと断定された。上記の方法において、マッピング・システム１が所定の期間静止するまでにＧＰＳモジュール１２の電源切断を遅らせることにより、マッピング・システム１は、マッピング・システム１のユーザの位置の変化をログに記録し続け、さらに、ＧＰＳモジュール１２と航法衛星との間の通信リンクがその期間に維持されるため消費電力が最低に抑えられる。
他の修正形態および代替え実施形態
【００７９】
上記の実施形態において、ベクトル・ベースの地図またはラスター地図のいずれかがユーザに対し表示されるシステムが説明された。ユーザが表示画面３に表示される地図の領域を広げたり、狭めたりして表示し、注目する領域を拡大表示することが可能なように異なるスケールの他の実施形態の地図も利用可能であることは理解されるであろう。
【００８０】
また、ラベル・データに加えて、地図の特定の領域に関係するデータの他の形態を格納しておき、ユーザが利用できるようにすることが可能であることも理解されるであろう。そのため、例えば、地図上の注目する地点に関係する写真、テキスト、または録音を格納しておき、ユーザがそれらの領域を選択して、格納されているコメントおよび／または画像を取得することが可能である。
【００８１】
さらに、注目する地点を識別するデータを格納することに加えて、地図データの他に、歩くルートを識別する一連の通行地点を地図に関連付けられているデータの一部として格納することが可能であろう。次いで、これらの通行地点は、選択されたルートにそって誘導するための地図上のユーザが注目する地点として示すことができる。
【００８２】
上述のシステムでは、位置データ３６は、マッピング・システム１のメモリ１９内に格納されるものとして説明されている。本発明のいくつかの実施形態では、ユーザが辿るルートを示すマーカーは、地図表示の一部として表示することが可能であろう。
【００８３】
ユーザが辿るルートを表示することに加えて、位置データ３６は、さらに、ユーザが達する高度の変化を識別するために使用することが可能であろう。これを実行できる方法の１つは、ＧＰＳモジュール１２が受信したＧＰＳ信号からマッピング・システム１の高度を計算するというものである。しかし、このような高度測定は、信頼性がない。好ましい代替え手段では、地図データ６５の一部として、表示するデータに加えて、地図上の地点を高さに関連付けるデータを格納する。使用するときに、ＧＰＳ信号は、マッピング・システム１が特定の位置に配置されたことを識別することが可能である。格納されている高さデータは、その地点における地面の高度を確定するルックアップ・テーブルとして使用することが可能である。マッピング・システム１の位置が、高さデータが格納されている位置と正確に一致しなかった場合、高さは、近隣要素に関連付けられている高さデータから補間することが可能である。マッピング・システム１の高さの変動をログに記録した後、このデータは、ユーザに対し表示するか、またはそれとは別に、ルートおよび高度データをコンピュータ４０にダウンロードし、その後表示することが可能である。
【００８４】
上記の実施形態において、データをセキュア・デジタル・カート２０にダウンロードすることについて説明された。使用される記憶装置の正確な形態は、本質的でなく、また一意的なデータ識別子を格納する他の不揮発性記憶装置形式も使用可能であることは理解されるであろう。このような不揮発性記憶装置は、一意的に識別子または鍵を構成するようにフォーマットすることが可能であるか、またはそれとは別に、そのような一意的識別子または鍵は、マッピング・システム１それ自体によって生成され、不揮発性記録デバイス上に記録されることが可能である。次いで、この識別子または鍵は、特定の不揮発性記録デバイスと地図をリンクするようにすでに説明されている方法でリモート・サーバにおける地図データおよび秘密鍵と組み合わせることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施形態によるマッピング・システムの平面図である。
【図２】図１のマッピング・システムの機能モジュールのブロック略図である。
【図３】図１のマッピング・システムに地図データをダウンロードするための装置を説明するブロック略図である。
【図４】図３に例示されているシステムを使用して地図データをダウンロードすることにかかわる処理の流れ図である。
【図５】図１のマッピング・システムの使用の仕方を示す流れ図である。
【図６】表示するデータを決定するためマッピング・システムにより実行される処理の流れ図である。
【図７】図１のマッピング・システムにより回転された地図データを決定することにかかわるステップを例示する流れ図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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