JP2004280521A - プローブカーシステムでの走行軌跡の伝送方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プローブカーシステムにおいて、少ないデータ量で走行軌跡を正確に伝えることができる走行軌跡データの伝送方法を提供する。
【解決手段】ＦＣＤ車載機は、位置を計測しながら走行した走行経路を、道路の曲率の範囲に対応付けて設定したリサンプル区間長でリサンプルし、サンプリング点の位置情報を統計的に偏りを持つパラメータで表し、このパラメータの値を可変長符号化してＦＣＤ収集装置に送信する。ＦＣＤ収集装置は、受信データを復号化してサンプリング点の位置情報を再現し、この位置情報を用いたマップマッチングで走行経路を特定する。符号化により走行軌跡のデータ量を大幅に減らすことが可能である。また、プローブカーが急カーブの道路を走行した場合には、サンプリング点の間隔が短く設定されるので、センターでは、走行軌跡を正確に把握することができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行中のプローブカーが計測した情報をセンターで収集して活用するプローブカーシステムと、プローブカーの走行軌跡データの伝送方法と、その方法を実施する装置に関し、特に、プローブカーの走行軌跡に関する情報量の削減を図り、且つ、誤って伝わることが無いようにするものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、走行車両を交通情報収集のためのセンサ（プローブ）として用いるプローブカーシステム（フローティング・カー・データ（ＦＣＤ）システムとも呼ばれる）の導入が検討されている。
このシステムでは、走行車両に搭載されたＦＣＤ車載機が、走行軌跡を記録するとともに、速度や燃料消費量などを計測して蓄積し、所定のタイミングで走行軌跡と計測情報とをセンターに送信する。センターでは、計測情報が計測された道路区間を走行軌跡から識別し、各車両から送られて来た計測情報を解析して、道路交通情報の生成に活用する。
【０００３】
下記特許文献１には、センターがＦＣＤの収集地域を指定し、この地域を走行する車両のＦＣＤ車載機が、単位時間ごとの走行位置や時刻、走行速度などのデータを計測して蓄積し、一定時間ごとに、蓄積した走行軌跡と各計測地点の計測データとを、携帯電話を使って、センターに送信するプローブカーシステムが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２６９６６９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このシステムのセンターでは、できるだけ長い道路区間の情報を求めたいが、走行軌跡や計測情報のデータ量が多くなると、ＦＣＤ車載機の通信時間が長くなり、通信料金が嵩むという問題点がある。そのため、情報精度を落とさずに、送信する情報のデータ量を如何にして減らすかと言う点が課題になる。
【０００６】
本発明は、こうした従来の課題を解決するものであり、少ないデータ量で走行軌跡を正確に伝えることができる走行軌跡データの伝送方法を提供し、その方法を実施するプローブカーシステム及び装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、ＦＣＤ車載機からＦＣＤ収集装置（センター）に走行軌跡を伝える走行軌跡伝送方法において、ＦＣＤ車載機は、位置を計測しながら走行した走行経路を、道路の形状に対応付けて設定したリサンプル区間長でリサンプルし、サンプリング点の位置情報を統計的に偏りを持つパラメータで表し、このパラメータの値を可変長符号化してＦＣＤ収集装置に送信し、ＦＣＤ収集装置は、受信データを復号化してサンプリング点の位置情報を再現するようにしている。
そのため、符号化により走行軌跡のデータ量を大幅に減らすことができる。また、道路の形状に応じてサンプリング点の間隔が設定されるので、プローブカーが急カーブの道路を走行したときには、サンプリング点間隔が短くなり、センターで走行軌跡を正確に再現することが可能になる。
【０００８】
また、本発明の走行軌跡伝送方法では、ＦＣＤ車載機が、パラメータの中で誤マッチングしやすい値に識別フラグを付してＦＣＤ収集装置に送信するようにしている。
そのため、センター側で走行軌跡が誤って判定される事態を防ぐことができる。
【０００９】
また、本発明のプローブカーシステムは、位置を計測しながら道路を走行し、道路の形状に対応付けて設定したリサンプル区間長で走行経路をリサンプルし、サンプリング点の位置情報を統計的に偏りを持つパラメータで表し、このパラメータの値を可変長符号化して送信するＦＣＤ車載機と、ＦＣＤ車載機から受信した受信データを復号化してサンプリング点の位置情報を再現するＦＣＤ収集装置とで構成している。
このシステムのＦＣＤ車載機は、ＦＣＤ収集装置に対して、少ないデータ量で正確に走行軌跡を伝えることができる。
【００１０】
また、本発明のＦＣＤ車載機には、現在位置を検出する自車位置検出手段と、自車位置検出手段によって測定された走行経路の位置データを蓄積する蓄積手段と、走行経路をリサンプルする際のリサンプル区間長を決定するリサンプル区間長決定手段と、リサンプル区間長決定手段により決定されたリサンプル区間長で走行経路をリサンプルし、サンプリング点の位置データを算出する走行軌跡リサンプル処理手段と、サンプリング点の位置データを統計的に偏りを持つパラメータで表し、このパラメータの値を可変長符号化する符号化手段と、符号化されたデータをＦＣＤ収集装置に送信する走行軌跡送信手段とを設けている。
このＦＣＤ車載機は、リサンプル区間長を道路の曲率などに対応付けて設定することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態におけるプローブカーシステムでは、ＦＣＤ車載機が、一定距離ごとの位置データのデータ列から成る走行軌跡データを圧縮符号化して、計測情報とともにセンターに送信する。これを受信したセンターは、この圧縮符号化されたデータを復号化して、走行軌跡を示す位置データのデータ列を復元し、この走行軌跡データと自己のデジタル地図データとのマップマッチングを行って、計測情報の計測道路区間を特定する。
【００１２】
走行軌跡データの圧縮符号化は次のように行う。
ＦＣＤ車載機は、ＧＰＳを利用して例えば１秒ごとに現在位置を検出してデータ蓄積し、この位置データから、一定距離Ｌ（例えば２００ｍ）ごとの位置データをリサンプルする。図２（ａ）には、リサンプルで設定した道路上のサンプリング点をＰＪ−１、ＰＪで表している。このサンプリング点（ＰＪ）は、隣接するサンプリング点（ＰＪ−１）からの距離Ｌと角度Θとの２つのディメンジョンで一意に特定することができ、距離を一定（Ｌ）とすると、サンプリング点（ＰＪ）は、隣接サンプリング点（ＰＪ−１）からの角度成分Θのみの１変数で表現できる。図２（ａ）では、この角度Θとして、真北（図の上方）の方位を０度とし、時計回りに０〜３６０度の範囲で大きさを指定する「絶対方位」による角度Θを示している。この角度Θｊ−１は、ＰＪ−１、ＰＪのｘｙ座標を（ｘｊ−１，ｙｊ−１）、（ｘＪ，ｙＪ）とするとき、次式により算出することができる。
Θｊ−１ ＝ｔａｎ−１｛（ｘｊ−ｘｊ−１）／（ｙｊ−ｙｊ−１）｝
従って、走行軌跡は、サンプリング点間の一定距離Ｌ、及び、始端または終端となるサンプリング点（基準点）の緯度・経度を別に示すことにより、各サンプリング点の角度成分のデータ列により表わすことができる。
【００１３】
走行軌跡データのデータ量を減らすためには、この角度成分のデータ列におけるデータ量を削減する必要がある。そこで、角度成分を統計的に偏りを持つデータに変換し、変換したデータを、可変長符号化する。
可変長符号化方法には、固定数値圧縮法（０圧縮等）、シャノン・ファノ符号法、ハフマン符号法、算術符号法、辞書法など多種存在するが、ここでは、最も一般的なハフマン符号法を用いる場合について説明する。
【００１４】
可変長符号化するため、図２（ｂ）に示すように、角度成分を絶対方位の変位差、即ち、「偏角」θｊによって表す。この偏角θｊは、
θｊ＝Θｊ−Θｊ−１
として算出される。道路が直線的である場合に、各サンプリング点の偏角θは０付近に集中し、統計的に偏りを持つデータとなる。
【００１５】
また、サンプリング点の角度成分は、図２（ｃ）に示すように、着目するサンプリング点の偏角θｊを、それ以前のサンプリング点の偏角θｊ−１、θｊ−２、・・を用いて予測した当該サンプリング点の偏角予測値Ｓｊ（統計予測値）との差分値（統計予測値差分）Δθｊで表わすことにより、統計的に偏りを持つデータに変換することができる。統計予測値Ｓｊは、例えば、
Ｓｊ＝θｊ−１
と定義したり、
Ｓｊ＝（θｊ−１＋θｊ−２）／２
と定義したりすることができる。また、過去ｎ個のサンプリング点の偏角の加重平均をＳｊと定義しても良い。偏角の統計予測値差分Δθｊは、
Δθｊ＝θｊ−Ｓｊ
として算出される。道路が一定の曲率で湾曲している場合に、各サンプリング点の偏角の統計予測値差分Δθは０付近に集中し、統計的に偏りを持つデータとなる。
【００１６】
図２（ｄ）は、直線的な道路が多い都市部を走行したプローブカーの走行軌跡を偏角θで表示した場合、及び、通常地域を走行したプローブカーの走行軌跡を統計予測値差分Δθで表示した場合のデータの発生頻度をグラフ化して示している。θ及びΔθの発生頻度はθ＝０°に極大が現れ、統計的に偏りを持っている。
このように、データの発生頻度に偏りを持たせることができれば、発生頻度が高いデータを少ないビット数で符号化し、発生頻度が低いデータを多いビット数で符号化する可変長符号化を適用して、トータルのデータ量を削減することが可能になる。
【００１７】
ＦＣＤ車載機は、予め保持する符号表（センターから、自車位置に応じて与えられたものであっても良い）を用いて、統計的に偏りを持つ角度成分のデータ列の符号化を行う。
いま、１°単位で表わしたΔθの並びが
“０＿０＿−２＿０＿０＿＋１＿０＿０＿−１＿０＿＋５＿０＿０＿０＿＋１＿０”
であるとする。
【００１８】
また、このデータ列を符号化するために、可変長符号化とランレングス符号化（連長符号化）とを組み合わせた図３に示す符号表を用いる場合について説明する。この符号表は、−１°〜＋１°の範囲にあるΔθを０°として符号「０」で表し、０°が５個連続するときは符号「１００」で表わし、０°が１０個連続するときは符号「１１０１」で表わすことを規定している。また、±２°〜４°の範囲にあるΔθは±３°として、符号「１１１０」に、＋のときは付加ビット「０」を、−のときは付加ビット「１」を加えて表し、±５°〜７°の範囲にあるΔθは±６°として、符号「１１１１００」に正負を示す付加ビットを加えて表し、また、±８°〜１０°の範囲にあるΔθは±９°として、符号「１１１１０１」に正負を示す付加ビットを加えて表すことを規定している。
そのため、前記データ列は、次のように符号化される。

【００１９】
ただ、リサンプルにおけるサンプリング点間隔（リサンプル区間長）を一定距離Ｌに固定すると、図１に示すように、ＦＣＤ車載機の走行軌跡の中に、曲率が小さい緩カーブ区間と、曲率が大きい急カーブ区間とが含まれている場合に、次のような不都合が生じる。
緩カーブ区間に適した比較的長いリサンプル区間長Ｌで急カーブ区間をリサンプルすると、センター側では、急カーブ区間の走行軌跡を正確に辿ることが難しくなり、誤マッチングの発生の可能性が高くなる。一方、センター側で急カーブ区間を再現することができる短いリサンプル区間長Ｌで緩カーブ区間をリサンプルすると、サンプリング点数が徒に多くなり、データ量が増大する。
【００２０】
こうした不都合を解消するため、ＦＣＤ車載機は、道路形状の曲率により、リサンプル区間長を段階的に切り換え、そうすることにより、図１に示すように、急カーブ区間では、その他の区間よりもリサンプル区間長を短く設定する。
【００２１】
ＦＣＤ車載機は、このリサンプル区間長を次のような手法で設定する。
・１秒ごとに測定した現在位置を自己のデジタル地図上にマップマッチングして走行中の道路を特定し、道路の曲率の範囲とリサンプル区間長との関係（道路の曲率のレベルが上がる程、リサンプル区間長が短くなる）を規定したテーブルを用いて、走行中の道路の曲率からリサンプル区間長を設定する。
・単位区間（５００ｍ〜１０００ｍ程度）のハンドル切り角（舵角）の絶対値累積値を算出し、舵角の絶対値累積値の範囲とリサンプル区間長との関係（舵角の絶対値累積値のレベルが上がる程、リサンプル区間長が短くなる）を規定したテーブルを用いて、算出した舵角の絶対値累積値からリサンプル区間長を設定する。
・単位区間（５００ｍ〜１０００ｍ程度）の走行軌跡における偏角絶対値の累積値を算出し、偏角絶対値の累積値の範囲とリサンプル区間長との関係（偏角絶対値の累積値のレベルが上がる程、リサンプル区間長が短くなる）を規定したテーブルを用いて、算出した偏角絶対値の累積値からリサンプル区間長を設定する。
【００２２】
また、車両速度と道路の曲率とは関係があり、道路の曲率が大きいと、車両は速い速度を出すことができない。そのため、車両速度が速い場合には、リサンプル区間長を長く設定しても良い。また、車両が急カーブを走行するときは横方向にＧが掛かる。そのため、車両に横Ｇセンサを設け、このセンサの検知レベルに応じてリサンプル区間長を設定することも可能である。
【００２３】
ＦＣＤ車載機は、リサンプル区間長を変更した場合、符号化したΔθのデータ列に、符号表（図３）で規定された区間長変更コードと、リサンプル区間長を示す付加ビットとを挿入する。挿入箇所は、リサンプル区間長変更後の最初のサンプリング点に対応するΔθの前の位置である。
この符号表（図３）では、リサンプル区間長として、２ｎ×４０ｍ（ｎ＝０、１、・・、８）を採ることができ、付加ビットは、このｎの値を３ビットで表わす。また、符号化したΔθのデータ列の最後には、符号表（図３）で規定されたＥＯＤ（ｅｎｄ ｏｆ ｄａｔａ）コードを挿入する。
ＦＣＤ車載機は、こうして可変長符号化した走行軌跡データを計測情報とともにセンターに送信する。センターは、ＦＣＤ車載機と同じ符号表を用いて走行軌跡データを復号化し、計測情報が計測された道路区間を特定する。
【００２４】
図４は、このプローブカーシステムの構成の内、走行軌跡データの符号化に関わるブロックについて示している。
このシステムは、走行時のデータを計測し、符号化した走行軌跡データとともに提供するＦＣＤ車載機２０と、このデータを収集するＦＣＤ収集装置（センター）１０とから成る。ＦＣＤ車載機２０は、ＧＰＳアンテナ３１で受信したＧＰＳ情報やジャイロ３２の情報を用いて自車位置を検出する自車位置判定部２６と、自車の走行軌跡と速度や燃料消費量などの計測情報とを蓄積する走行軌跡計測情報蓄積部２５と、走行軌跡のリサンプル区間長を決定するリサンプル長決定部２７と、リサンプル長決定部２７がマップマッチングに用いる地図データベース２８と、リサンプル長決定部２７に検知情報を提供する、速度を検知するセンサＡ３３、ハンドル舵角を検知するセンサＢ３４及び横方向のＧを検知するセンサＣ３５と、決定されたリサンプル区間長でリサンプルを行い、走行軌跡のサンプリングデータを生成する走行軌跡リサンプル処理部２４と、符号表２３を用いて走行軌跡のサンプリングデータを符号化する符号化処理部２２と、符号化されたデータをＦＣＤ収集装置１０に送信する走行軌跡送信部２１とを備えている。
【００２５】
一方、ＦＣＤ収集装置１０は、ＦＣＤ車載機２０から走行軌跡データを受信する走行軌跡受信部１１と、符号表データ１４を用いて受信データを復号化する符号化データ復号部１２と、復元された走行軌跡の計測情報を活用する走行軌跡計測情報活用部１３とを備えている。
ＦＣＤ収集装置１０は、走行軌跡データの可変長符号化に用いる各エリア別の符号表１４を予め作成し、保持している。
【００２６】
ＦＣＤ車載機２０は、自車位置判定部２６で検出した自車位置をＦＣＤ収集装置１０に通知し、この情報を受信したＦＣＤ収集装置１０は、ＦＣＤ車載機２０が位置するエリアの符号表１４を選択して、その符号表データと、符号化方式の指示（位置表現に偏角θまたは統計予測値差分Δθのいずれを用いるか、リサンプル区間長の初期値などの指示）とをＦＣＤ車載機２０に送る。
計測情報の計測を開始したＦＣＤ車載機２０では、自車位置判定部２６が、例えば１秒ごとに、ＧＰＳアンテナ３１の受信情報やジャイロ３２の情報を用いて現在位置を検出し、走行軌跡データを走行軌跡計測情報蓄積部２５に蓄積する。また、計測された速度やエンジン負荷、ガソリン消費量等の計測情報は、計測位置のデータと関連付けて走行軌跡計測情報蓄積部２５に蓄積される。
【００２７】
リサンプル長決定部２７は、地図データベース２８から読み取った走行中の道路の曲率や、センサＡ３３が検出した速度、センサＢ３４が検出したハンドル舵角の絶対値累積値、センサＣ３５が検出した横Ｇなどに基づいてリサンプル区間長を決定する。この方法は前述したとおりである。
【００２８】
走行軌跡リサプル処理部２４は、走行軌跡計測情報蓄積部２５に蓄積された走行軌跡を、リサンプル長決定部２７が決定したリサンプル区間長でリサンプルし、サンプリングデータを設定する。符号化処理部２２は、このサンプリングデータのデータ列を、符号表２３を用いて符号化し、走行軌跡送信部２１は、情報の送信タイミングに、符号化された走行軌跡データと計測情報とをＦＣＤ収集装置１０に送信する。図５には、ＦＣＤ車載機２０からＦＣＤ収集装置１０に送られる走行軌跡データのデータフォーマット例を示している。
【００２９】
ＦＣＤ収集装置１０は、このデータを走行軌跡受信部１１で受信する。符号化データ復号部１２は、符号化されている走行軌跡データを、該当する符号表１４を用いて復号化する。走行軌跡計測情報活用部１３は、復号化された走行軌跡のサンプリングデータを用いて、自己の地図データ（不図示）とのマップマッチングを行い、計測情報が計測された道路区間を特定して、計測情報を交通情報の生成・解析等に活用する。
【００３０】
このシステムでは、ＦＣＤ車載機２０が、道路の曲率に応じたリサンプル区間長で走行軌跡のリサンプルを行い、符号化データを生成しているため、ＦＣＤ車載機２０からＦＣＤ収集装置１０に伝送するデータのデータ量を抑えることができ、また、ＦＣＤ収集装置１０は、計測情報が計測された道路区間を、誤マッチングすること無く、正確に特定することができる。
【００３１】
なお、ここでは、ＦＣＤ収集装置１０からＦＣＤ車載機２０に符号表及び符号化方式を指示する場合について説明したが、ＦＣＤ車載機２０が自ら符号表や符号化方式を決めるようにしてもよい。
また、可変長符号化方法としては、ハフマン符号法以外の固定数値圧縮法、シャノン・ファノ符号法、ハフマン符号法、算術符号法、辞書法などを用いても良い。算術符号法や辞書法を用いる場合には符号表は要らない。
【００３２】
また、ＦＣＤ収集装置１０は、ＦＣＤ車載機２０から受信した符号化されている走行軌跡データを復号化し、それをそのまま、交通情報として提供したり（この場合、交通情報を受信した側でマップマッチングを行い、道路を特定する）、統計的に活用したりすることも有り得る。
また、ここでは、道路の曲率に応じてリサンプル区間長を変える場合について説明したが、図１４に示すように、ノード（＃０、＃６）を結ぶ直線から、道路の形状を示す各補間点（＃１、＃２、＃３、＃４、＃５）までの距離を求め、その中の最大の距離（ｄＭＡＸ）に基づいてリサンプル区間長を決めるようにしてもよい。
【００３３】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態におけるプローブカーシステムでは、ＦＣＤ車載機が、誤マッチングの可能性が高いサンプリングデータにフラグを付して、走行軌跡データをＦＣＤ収集装置に送信する。
【００３４】
例えば、図６に示すように、幹線道路を走行していたプローブカーが、幹線道路沿いの並走路を走行して再び幹線道路に戻り、この場合のリサンプルによるサンプリング点としてＡ、Ｂ、Ｃが設定されたとする。図６では、ＡからＢに至る走行経路を太線で示し、リサンプルされた走行軌跡を点線で示している。
このサンプリング点の位置データを偏角θで表わし、走行軌跡データをＦＣＤ収集装置に送信すると、ＦＣＤ収集装置では、サンプリング点Ｂを幹線道路上に誤マッチングする可能性が高い。この誤マッチングは、ＦＣＤ車載機によって計測された計測情報の対象道路区間を誤ることになる。
【００３５】
こうした誤りを防ぐため、ＦＣＤ車載機は、次のような処理を行う。
図７（ａ）に示すように、ＦＣＤ車載機は、リサンプルしたＡ点からＢ点までのリンクを、１秒ごとに自車位置を測定しながら実際に走行しているが、この走行経路（太線）上の各測定点における位置情報から、Ａ点からＢ点までの走行経路における偏角の絶対値の累積値αを算出する。図７（ａ）の場合、この偏角絶対値の累積値αは１８０°となる。
【００３６】
また、このリンクの前後のサンプリング点であるサンプリング点Ａの偏角θ１とサンプリング点Ｂの偏角θ２とを加算し、その絶対値｜θ１＋θ２｜を算出する。
そして、｜θ１＋θ２｜と、リンクの偏角絶対値累積値αとを比較し、その差が、予め定めた閾値より大きい場合には、サンプリング点Ｂのサンプリングデータに対して「両者間の角度は一致していない」ことを示す識別フラグを付す。
【００３７】
図７（ａ）の場合、
｜θ１＋θ２｜≠α
となるため、サンプリング点Ｂの偏角θ２には識別フラグが付される。一方、図７（ｂ）の場合は、
｜θ１＋θ２｜＝α＝９０°
出るため、識別フラグは付かない。
【００３８】
図８は、この場合の走行軌跡データの符号化に用いる符号表を示している。この符号表には、識別フラグとしての「リサンプル軌跡形状の偏角と走行軌跡の偏角絶対値累積値との差異が発生したことを示すコード」と、その走行軌跡の偏角絶対値累積値を示す付加ビットとが規定されており、θを符号化したビット列から成る走行軌跡の符号化データの内、該当するビットデータの前に前記コード及び付加ビットが挿入される。その他は第１の実施形態の符号表と変わりがない。
【００３９】
ＦＣＤ収集装置は、この識別フラグが挿入された走行軌跡データを受信すると、周辺リンクで偏角絶対値の累積値が、付加ビットの「走行軌跡の偏角絶対値の累積値」と合致するものを検索して、計測情報が計測された対象道路を特定する。
また、この場合、識別フラグが付されたサンプリング点の前後におけるリンクの偏角をチェックし、矛盾があるときは、誤マッチングの可能性が非常に高いので、該当リサンプル区間の計測情報を活用しないように決めても良い。この場合には、付加ビットは必須で無くなる。特別な場所（国道がクランク形状となっている等）以外では、幹線道路沿いの並走路を走る事例は非常に稀であるため、予め決めた特殊な場所以外では、データを破棄しても実用上問題無いと考えられる。
【００４０】
図９は、このプローブカーシステムの構成を示している。このシステムのＦＣＤ車載機２０は、実際の走行軌跡の偏角絶対値累積値とリサンプル区間の偏角合計値とを算出する走行軌跡＆リサンプル区間偏角絶対値累積値算出部４１と、走行軌跡の偏角絶対値累積値とリサンプル区間の偏角合計値との差分から識別フラグの付加を判定する走行軌跡＆リサンプル区間偏角絶対値差異判定部４２とを備えている。その他の構成は第１の実施形態（図４）と変わりがない。
【００４１】
図１０は、ＦＣＤ車載機２０の動作手順を示している。走行軌跡計測情報蓄積部２５に走行軌跡が蓄積され（ステップ１）、走行軌跡リサンプル処理部２４は、等距離リサンプルを実施する（ステップ２）。走行軌跡＆リサンプル区間偏角絶対値累積値算出部４１は、リサンプル形状のリンクを順番に選出し（ステップ３、ステップ４）、各等距離リサンプル内の走行経路の偏角絶対値累積値（Ａ）を算出し（ステップ５）、また、このリンクの前後に設定されたサンプリング点の偏角合計値（Ｂ）を算出する（ステップ６）。走行軌跡＆リサンプル区間偏角絶対値差異判定部４２は、Ａと｜Ｂ｜との差分を求め（ステップ７）、その差分が予め定めた閾値より大きい場合には、サンプリングデータに識別フラグを設定する（ステップ９）。その差分が閾値より小さいときは何もしない（ステップ８）。
【００４２】
走行軌跡＆リサンプル区間偏角絶対値累積値算出部４１及び走行軌跡＆リサンプル区間偏角絶対値差異判定部４２は、全てのリンクについての処理が完了するまでステップ３〜ステップ９の処理を繰り返す（ステップ１０）。全てのリンクについての処理が完了すると、符号化処理部２２は、符号化処理を実施し、識別フラグを付したサンプリングデータに符号表で定義されたコードを付与する（ステップ１１）。
このように、このプローブカーシステムでは、ＦＣＤ車載機が誤マッチングを起こし易いデータに識別フラグを付しているため、ＦＣＤ収集装置により、ＦＣＤ車載機で計測された計測情報が間違った道路区間の情報として処理される誤りを防ぐことができる。
【００４３】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態では、ＦＣＤ収集装置が、ＦＣＤ車載機に対し、効率的な符号化を可能する符号表及び符号化方式について指示するプローブカーシステムについて説明する。
【００４４】
走行軌跡が直線的である場合は、走行軌跡を偏角θで表わしても、統計予測値差分Δθで表わしても、データは０付近に集中するが、偏角θを用いた方が、演算量を少なくできるので有利である。また、走行軌跡が曲線的である場合は、走行軌跡を統計予測値差分Δθで表わす方が、データの統計的な偏りを高めることができるので、有利である。
【００４５】
そのため、このシステムのＦＣＤ収集装置は、ＦＣＤ車載機の現在位置を確認し、直線的な道路が多い都市部に位置するときは、ＦＣＤ車載機に対して偏角θによる符号表及び符号化方式の指示を与え、また、カーブした峠道等が多い山間部に位置するときは、ＦＣＤ車載機に対して統計予測値差分Δθによる符号表及び符号化方式の指示を与える。あるいは、ＦＣＤ車載機のこれまでの走行軌跡を確認し、直線的な走行軌跡を示しているときは、偏角θによる符号表及び符号化方式の指示を与え、また、曲線的な走行軌跡を示しているときは、統計予測値差分Δθによる符号表及び符号化方式の指示を与える。
【００４６】
また、ＦＣＤ車載機の現在位置や走行軌跡から、ＦＣＤ車載機が、都市部の迂回路が多い細街路を走行中であるときは、リサンプル区間長を短く設定するように指示し、高速道路や幹線道路等、迂回路が少ない場所を走行中であるときは、リサンプル区間長を長く設定するように指示する。
【００４７】
また、ＦＣＤ車載機がＧＰＳだけを基に自車位置を検出する機種であるときは、検出された位置のふらつきが多いため、偏角θによる符号化方式の方が有利であり、また、ＧＰＳで検出した現在位置を地図上にマップマッチングして自車位置を決定する機種であるときは、位置精度が高いため、統計予測値差分Δθによる符号化方式の方が有利である。そのため、このシステムのＦＣＤ収集装置は、ＦＣＤ車載機の機種を確認し、地図無し型車載機であるときは、偏角θによる符号表及び符号化方式の指示を与え、マップマッチング方式の地図型車載機であるときは、統計予測値差分Δθによる符号表及び符号化方式の指示を与える。
【００４８】
また、ＦＣＤ収集装置は、過去の走行軌跡によって、プローブカーの走行のクセを識別し、幹線道路を道なりに走る傾向が強い場合は、長いリサンプル区間長で偏角θによる符号化方式を指示し、迂回が多い場合は、短いリサンプル区間長で統計予測値差分Δθによる符号化を指示する。
【００４９】
図１１は、このプローブカーシステムの構成を示している。このシステムはＦＣＤ車載機２０と、ＦＣＤ収集装置１０と、符号表作成部５０とから成り、ＦＣＤ車載機２０は、自車位置判定部２６、走行軌跡計測情報蓄積部２５、符号化処理部２２、走行軌跡送信部２１の他に、ＦＣＤ収集装置１０に現在位置と車載機の機種とを通知する現在位置情報車載機タイプ送信部４４と、ＦＣＤ収集装置１０から符号表データ２３を受信する符号表受信部４３とを備えている。
【００５０】
ＦＣＤ収集装置１０は、走行軌跡受信部１１、符号化データ復号部１２、走行軌跡計測情報活用部１３の他に、ＦＣＤ車載機２０から現在位置及び車載機の機種情報を受信する車載機位置情報受信部１７と、符号表作成部５０が作成した符号表データ１４の中からＦＣＤ車載機２０の現在位置及び車載機の機種に応じた符号表データ１４を選出する符号表選出部１５と、符号表選出部１５が選出した符号表データ１４や符号化方式指示をＦＣＤ車載機２０に送信する符号表送信部１６とを備えている。
また、符号表作成部５０は、エリア及び車載機機種別に区分した過去の走行軌跡データ５２を用いて、エリア及び車載機機種別の符号表データ５３を作成する符号表算出部５１を備えている。
【００５１】
図１２は、このシステムの動作手順を示している。
符号表作成部５０の符号表算出部５１は、Ｎ＝１のエリア、及び、Ｍ＝１の車載機機種を対象として（ステップ２１）、該当するエリア及び車載機機種の過去の走行軌跡データ５２をピックアップして集計し（ステップ２２）、統計値算出式に従い、各ノード（サンプリング点）のθｊ及びΔθｊを算出する（ステップ２３）。次に、θｊ及びΔθｊの出現分布を計算し（ステップ２４）、また、ランレングスの分布を計算し（ステップ２５）、θｊ、Δθｊ、ランレングスの分布を基に符号表を作成する（ステップ２６）。こうしてエリアＮ、車載機機種Ｍに対応する符号表が完成する（ステップ２７）。この処理を全てのエリア及び車載機機種に対応する符号表が完成するまで繰り返す（ステップ２８、ステップ２９）。
【００５２】
ＦＣＤ車載機２０は、現在位置情報車載機タイプ送信部４４から、ＦＣＤ車載機２０の機種情報と、自車位置判定部２６が検出した現在位置情報とをＦＣＤ収集装置１０に送信する（ステップ４１）。ＦＣＤ収集装置１０は、この情報を受信すると、現在位置及び機種に対応する符号表データ１４を選出し、偏角θまたは偏角統計予測値差分Δθの使用を指定し、リサンプル区間長を指定する符号化指示情報とともにＦＣＤ車載機２０に送信する（ステップ３２）。
【００５３】
ＦＣＤ車載機２０は、符号表データ２３及び符号化指示情報を受信すると（ステップ４２）、一定時間ごとに現在位置を計測し、走行軌跡データを走行軌跡計測情報蓄積部２５に蓄積する（ステップ４３）。走行軌跡データを送信するタイミングかどうかを識別し（ステップ４４）、走行軌跡データの送信タイミングに達すると、符号化処理部２１は、走行軌跡データからリサンプルしたサンプリングデータを、符号表データ２３を参照して符号化する（ステップ４５）。走行軌跡送信部２１は、符号化された走行軌跡データをＦＣＤ収集装置１０に送信する（ステップ４６）。
【００５４】
ＦＣＤ収集装置１０は、走行軌跡データを受信すると（ステップ３３）、ＦＣＤ車載機２０の位置、機種及び走行軌跡状況に応じた符号表及び符号化指示情報をＦＣＤ車載機２０に送信する（ステップ３４）。また、先に送った符号表データ１４を参照して、受信した走行軌跡データを復元し（ステップ３５）、ＦＣＤ情報の活用処理を行う（ステップ３６）。
【００５５】
図１３（ａ）には、ＦＣＤ収集装置１０からＦＣＤ車載機２０に送信される符号化指示情報のデータ構造を示し、また、図１３（ｂ）には、この符号化指示を受けたＦＣＤ車載機２０からＦＣＤ収集装置１０に送信される走行軌跡データのデータ構造を示している。
【００５６】
このように、このプローブカーシステムでは、ＦＣＤ収集装置１０から送られた符号表及び符号化指示を基に、ＦＣＤ車載機２０において走行軌跡データの最適な符号化を行うことができる。
この実施形態で示した構成は、第１の実施形態及び第２の実施形態のプローブカーシステムにも適用することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の走行軌跡の伝送方法は、伝送データ量の低減を図りながら、受信側に走行軌跡を正確に伝えることができる。そのため、データ伝送時間の短縮により、通信料金の削減が可能になる。また、同一のデータ容量を使って、より広い範囲、あるいは、より高精度の走行軌跡データを伝えることが可能になる。
本発明のプローブカーシステム及び装置は、この走行軌跡の伝送方法を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における走行軌跡の伝送方法を説明する説明図
【図２】本発明の第１の実施形態における走行軌跡データの表し方（ａ）（ｂ）（ｃ）と、データの発生分布（ｄ）とを示す図
【図３】本発明の第１の実施形態で用いる符号表を示す図
【図４】本発明の第１の実施形態におけるプローブカーシステムの構成を示すブロック図
【図５】本発明の第１の実施形態で伝送する走行軌跡データのデータ構成図
【図６】本発明の第２の実施形態における走行軌跡の伝送方法を説明する説明図
【図７】本発明の第２の実施形態において識別フラグを付す場合（ａ）と、付さない場合（ｂ）とを示す図
【図８】本発明の第２の実施形態で用いる符号表を示す図
【図９】本発明の第２の実施形態におけるプローブカーシステムの構成を示すブロック図
【図１０】本発明の第２の実施形態における識別フラグ付与手順を示すフロー図
【図１１】本発明の第３の実施形態におけるプローブカーシステムの構成を示すブロック図
【図１２】本発明の第３の実施形態におけるプローブカーシステムの動作を示すフロー図
【図１３】本発明の第３の実施形態においてＦＣＤ収集装置からＦＣＤ車載機に送信される符号化指示情報のデータ構造（ａ）と、ＦＣＤ車載機からＦＣＤ収集装置に送信される走行軌跡情報のデータ構造（ｂ）とを示す図
【図１４】本発明の第１の実施形態において、リサンプル区間長を決める他の方法を説明する図
【符号の説明】
１０ ＦＣＤ収集装置
１１ 走行軌跡受信部
１２ 符号化データ復号部
１３ 走行軌跡計測情報活用部
１４ 符号表データ
１５ 符号表選出部
１６ 符号表送信部
１７ 車載機位置情報受信部
２０ ＦＣＤ車載機
２１ 走行軌跡送信部
２２ 符号化処理部
２３ 符号表
２４ 走行軌跡リサンプル処理部
２５ 走行軌跡計測情報蓄積部
２６ 自車位置判定部
２７ リサンプル長決定部
２８ 地図データベース
３１ ＧＰＳアンテナ
３２ ジャイロ
３３ センサＡ
３４ センサＢ
３５ センサＣ
４１ 走行軌跡＆リサンプル区間偏角絶対値累積値算出部
４２ 走行軌跡＆リサンプル区間偏角絶対値差異判定部
４３ 符号表受信部
４４ 現在位置情報車載機タイプ送信部
５０ 符号表作成部
５１ 符号表算出部
５２ 過去の走行軌跡データ
５３ 符号表データ

Claims (27)

1. ＦＣＤ車載機からＦＣＤ収集装置に走行軌跡を伝える走行軌跡伝送方法において、
   前記ＦＣＤ車載機は、位置を計測しながら走行した走行経路を、道路の形状に対応付けて設定したリサンプル区間長でリサンプルし、サンプリング点の位置情報を統計的に偏りを持つパラメータで表し、前記パラメータの値を可変長符号化して前記ＦＣＤ収集装置に送信し、
   前記ＦＣＤ収集装置は、受信データを復号化して前記サンプリング点の位置情報を再現することを特徴とする走行軌跡の伝送方法。
2. 前記ＦＣＤ車載機から前記ＦＣＤ収集装置に伝える走行軌跡の中に、前記リサンプル区間長の距離が異なる区間を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の走行軌跡の伝送方法。
3. 前記サンプリング点の位置情報を表わす前記パラメータとして、偏角を用いることを特徴とする請求項１に記載の走行軌跡の伝送方法。
4. 前記サンプリング点の位置情報を表わす前記パラメータとして、偏角と偏角統計予測値との差分値を用いることを特徴とする請求項１に記載の走行軌跡の伝送方法。
5. 前記ＦＣＤ車載機は、前記走行経路に対応する地図上の道路をマップマッチングで特定し、前記道路の曲率に基づいて前記リサンプル区間長を決定することを特徴とする請求項１に記載の走行軌跡の伝送方法。
6. 前記ＦＣＤ車載機は、単位距離を走行する間のハンドル切り角の累積値に基づいて前記リサンプル区間長を決定することを特徴とする請求項１に記載の走行軌跡の伝送方法。
7. 前記ＦＣＤ車載機は、単位距離を走行する間に計測した偏角の絶対値の累積値に基づいて前記リサンプル区間長を決定することを特徴とする請求項１に記載の走行軌跡の伝送方法。
8. 前記ＦＣＤ車載機は、横Ｇセンサの検出値に基づいて前記リサンプル区間長を決定することを特徴とする請求項１に記載の走行軌跡の伝送方法。
9. 前記ＦＣＤ車載機は、前記パラメータの中で誤マッチングしやすい値に識別フラグを付して前記ＦＣＤ収集装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の走行軌跡の伝送方法。
10. 前記ＦＣＤ車載機は、前記サンプリング点の間の走行経路を走行して計測した偏角の絶対値の累積値と、前記走行経路の前後のサンプリング点における偏角の合計値の絶対値とを比較し、それらの差分が所定値より大きいときに、前記走行経路の前端に位置するサンプリング点の位置情報に対応する前記パラメータに前記識別フラグを付すことを特徴とする請求項９に記載の走行軌跡の伝送方法。
11. 前記ＦＣＤ収集装置は、再現した前記位置情報を用いてマップマッチングを行い、前記ＦＣＤ車載機の走行経路を特定することを特徴とする請求項１に記載の走行軌跡の伝送方法。
12. 前記ＦＣＤ収集装置は、前記識別フラグが付された位置情報を検出したとき、前記位置情報を廃棄することを特徴とする請求項１０に記載の走行軌跡の伝送方法。
13. 位置を計測しながら道路を走行し、道路の形状に対応付けて設定したリサンプル区間長で走行経路をリサンプルし、サンプリング点の位置情報を統計的に偏りを持つパラメータで表し、前記パラメータの値を可変長符号化して送信するＦＣＤ車載機と、
    前記ＦＣＤ車載機から受信した受信データを復号化して前記サンプリング点の位置情報を再現するＦＣＤ収集装置とを備えることを特徴とするプローブカーシステム。
14. 前記ＦＣＤ収集装置は、再現した前記位置情報を用いてマップマッチングを行い、前記ＦＣＤ車載機の走行経路を特定することを特徴とする請求項１３に記載のプローブカーシステム。
15. 前記ＦＣＤ収集装置は、前記ＦＣＤ車載機に対して可変長符号化に用いる符号表及び符号化方式を指示することを特徴とする請求項１３に記載のプローブカーシステム。
16. 前記ＦＣＤ車載機は、前記リサンプル区間長を道路の曲率の範囲に対応付けて設定することを特徴とする請求項１３に記載のプローブカーシステム。
17. 前記ＦＣＤ車載機は、前記パラメータの中で誤マッチングしやすい値に識別フラグを付し、前記ＦＣＤ収集装置は、前記識別フラグが付された位置情報を破棄することを特徴とする請求項１３に記載のプローブカーシステム。
18. 前記ＦＣＤ収集装置は、前記ＦＣＤ車載機が都市部に位置するとき、前記パラメータに偏角を用いる符号化方式を指示することを特徴とする請求項１５に記載のプローブカーシステム。
19. 前記ＦＣＤ収集装置は、前記ＦＣＤ車載機が山間部に位置するとき、前記パラメータに偏角と偏角統計予測値との差分値を用いる符号化方式を指示することを特徴とする請求項１５に記載のプローブカーシステム。
20. 前記ＦＣＤ収集装置は、前記ＦＣＤ車載機の過去の走行経路が直線的であるとき、前記パラメータに偏角を用いる符号化方式を指示することを特徴とする請求項１５に記載のプローブカーシステム。
21. 前記ＦＣＤ収集装置は、前記ＦＣＤ車載機の過去の走行経路が曲線的であるとき、前記パラメータに偏角と偏角統計予測値との差分値を用いる符号化方式を指示することを特徴とする請求項１５に記載のプローブカーシステム。
22. 前記ＦＣＤ収集装置は、前記ＦＣＤ車載機が都市部の道路密集地を走行中であるとき、前記リサンプル区間長を標準より短く設定した符号化方式を指示することを特徴とする請求項１５に記載のプローブカーシステム。
23. 前記ＦＣＤ収集装置は、前記ＦＣＤ車載機が高速道路または幹線道路を走行中であるとき、前記リサンプル区間長を標準より長く設定した符号化方式を指示することを特徴とする請求項１５に記載のプローブカーシステム。
24. 前記ＦＣＤ収集装置は、前記ＦＣＤ車載機の機種に応じて、前記ＦＣＤ車載機への符号化方式の指示を変えることを特徴とする請求項１５に記載のプローブカーシステム。
25. 前記ＦＣＤ収集装置は、過去の走行の傾向に応じて、前記ＦＣＤ車載機への符号化方式の指示を変えることを特徴とする請求項１５に記載のプローブカーシステム。
26. 現在位置を検出する自車位置検出手段と、前記自車位置検出手段によって測定された走行経路の位置データを蓄積する蓄積手段と、前記走行経路をリサンプルする際のリサンプル区間長を決定するリサンプル区間長決定手段と、前記リサンプル区間長決定手段により決定されたリサンプル区間長で前記走行経路をリサンプルし、サンプリング点の位置データを算出する走行軌跡リサンプル処理手段と、前記サンプリング点の位置データを統計的に偏りを持つパラメータで表し、前記パラメータの値を可変長符号化する符号化手段と、符号化されたデータをＦＣＤ収集装置に送信する走行軌跡送信手段とを備えることを特徴とするＦＣＤ車載機。
27. 前記サンプリング点の間の走行経路における偏角の絶対値の累積値、及び、前記走行経路の前後のサンプリング点における偏角の合計値の絶対値を算出する算出手段と、前記算出手段が算出した前記走行経路における偏角の絶対値の累積値と前記サンプリング点における偏角の合計値との差異を判定する判定手段とを備え、前記符号化手段は、前記判定手段により前記差異が所定値より大きいと判定されたとき、前記走行経路の前端に位置するサンプリング点の位置情報に対応する前記パラメータに識別フラグを付すことを特徴とする請求項２６に記載のＦＣＤ車載機。

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