JP2002183872A - 交通流を測定するためのシステムおよび方法 - Google Patents
交通流を測定するためのシステムおよび方法Info
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Abstract
し、交通流を判定する、電気通信ネットワーク中の位置
モニタを含む、車両交通流を判定するための方法および
装置を提供する。 【解決手段】 システム内の各携帯電話の位置が、時間
間隔を置いて判定され、可能性の高い経路および速度
が、格納されたロード・アトラスを参照して判定され
る。交通流は、交通情報を要求した携帯電話ハンドセッ
トから受信したデータから支配的に判定される。これら
のハンドセットは、車両で移動している可能性が高く、
それによって非常に正確な交通情報測定が得られる。加
えて、交通情報を要求する携帯電話ハンドセットは、通
常よりも高い比率で更新信号を同報通信することなどに
よって再構成され、より正確なデータが提供される。
Description
ためのシステムおよび方法に関し、詳細には既存の携帯
電話およびネットワークの車両交通流への使用に関す
る。
りの比率が常用のユーザであるほどに、近年急速に増加
している。これにより、通常の通信サービスに加えて、
ユーザにサービスを提供する機会が提示される。WAP
などのプロトコルにより、グラフィック・コンテントお
よびテキスト・コンテントの送達を、インターネットに
リンクすることが可能となる。それによってサービスお
よび情報を提供することができる。より新しい世代のハ
ンドヘルド・ポータブル(HHP)携帯電話に関するサ
ービスは、とりわけロケーション・ベース・サービス
(LBS)である。これらは、携帯電話、したがってユ
ーザのロケーションに関する情報を何らかの方法で使用
するサービスである。
1日までに、少なくとも2/3の回数で、ネットワーク
・オペレータが呼出しのロケーションをその源の400
フィート(125m)内に識別できなければならないこ
とを決定した。この短いタイムスケールに関する規制要
件により、解法がネットワーク・ベースとなる(すなわ
ち、ロケーション・ピンポインティング・インテリジェ
ンス(location−pinpointing i
ntelligence)がハンドセット内にない)こ
とが効果的に定められる。加入者が自分のハンドセット
を更新することは、ネットワーク・ボランティアが支払
うのでない限り、評判の良くない提案である可能性が高
いと主張すると、もちろんネットワーク・ボランティア
は、そのネットワークを更新することよりもそうするこ
とが安価である場合にだけそれを行うことになる。ネッ
トワーク・ベースの解法は、オペレータが配置するには
高価ではあるが、それでもユーザ・ベース全体を更新す
るよりも安価である。この背景が与えられれば、米国で
LSBが、少なくとも初期には緊急911メッセージと
共に推進されることになり、ネットワーク・ベースとな
ることがもっともであると思われる。
ん異なっている。EUではLSBに関する規制要件があ
るものの、時間尺度はいくぶん緩和されたものとなって
いる。サービスは、2008年までに実施しなければな
らない。実際には、規制ではなく商業的圧力の結果とし
て、ヨーロッパではそれよりもずっと前にLBSを有す
ることであろう。
とができる多くのサービスがある。これらのサービスの
うちの一部は、次世代モバイル通信のための「独自のセ
ールス・ポイント」となることを意図するものであり、
したがってその導入は、次のようなネットワーク・オペ
レータにとって商業的にかなり重要である。 ・地図 ・緊急時 ・広告 ・職業別電話番号 ・地域情報 ・盗難された財産の保護/追跡 ・全保有車両の追跡 ・テレマティックス(Telematics) ・交通情報(トラフィックマスタ(TrafficMa
ster)毎に) ・ロケーション・ベースの課金 ・沿海ナビゲーション ・天気 ・リアル・タイム公共輸送情報(注:ユーザと現在情報
のどちらも移動する) ・友人/従業員発見器
毎に変動し、必要な正確さは、ロケーション検出を実装
すべき方式にも影響を与える。
ムが、US−A−5465289に開示されている。こ
のシステムは、追加の無線受信機を用いて、セル境界間
のハンドオフ(handoff)を検出することによっ
て携帯電話のおおよそのロケーションを検出する。ハン
ドオフとは、携帯電話が1つのセルから別のセルに移動
するときに、隣接するセルの基地局と通信すべきである
ということを示すために、携帯電話と基地送信機との間
で送信される信号である。この追加の無線受信機は、セ
ル・ハンドオフを検出し、ハンドオフの記録を格納し、
かつジオロケーション(geolocation)デー
タを検出し、記録するための機能を必要とする。このシ
ステムは第1世代システム以外には適用可能ではない
が、ネットワークでは動作しない。このシステムは、ス
タンド・アロン・システムである。
ル・ツー・セル・ハンドオフ(cell to cel
l handoff)およびジオロケーション・データ
から生成される。セル内外へのハンドオフは、一般に車
道上の同じ位置で行われる。ハンドオフは、車道上の車
両数を推定するために単位時間毎に累積することができ
る。ハンドオフ間の時間と、移動した距離を知ることに
より、流速の判定を行うことができる。経時的な車両の
ジオロケーションも流速を生み出すことができる。ジオ
ロケーションにより、ハンドオフ・データを特定の車道
に局在させることも可能となる。周期的リポートが、監
視の下でその車道に対して生成される。
サービスを提供するが、本出願人らは欠点があることを
理解した。このシステムは、セルラ・ネットワーク中の
セルのサイズのみに比例して正確であり、それは数百メ
ートル〜数十キロメートルのいずれにもすることができ
る。加えて、既存のシステムは、ロケーション・ベース
のサービスを提供するように適合されておらず、したが
って一層の欠点を有する。
話ネットワークで交通量監視を達成することができる
が、修正が必要なことを理解した。本出願人らは、その
ようなサービスを実行可能にするために、そのような修
正を最小に保つべきであることをさらに理解した。
信号を送受信するための複数の基地局と、携帯電話ネッ
トワークを介して通信する携帯電話の位置を導出するた
めの位置監視ユニットとを含む携帯電話ネットワークを
備え、位置監視ユニットが、複数の携帯電話に関する識
別データおよび位置データを格納するための記憶装置
と、携帯電話の位置での交通流を判定するための交通流
解析器とを有し、記憶装置および交通流解析器が、交通
流が携帯電話のサブセットの識別データおよび位置デー
タのみから支配的に判定されるように構成され、サブセ
ットが、携帯電話ネットワークに交通量モニタ要求を送
信した携帯電話である車両交通量監視システムが提供さ
れる。
移動中の、したがって交通情報を要求したユーザが有す
る携帯電話から支配的に導出されるという利点を、本発
明は提供する。これにより、路上走行車で移動していな
い携帯電話からのサンプル中に含まれるデータからのエ
ラーの可能性が減少する。様々な重みづけ因子を使用し
て、車両中にいることが知られている(交通情報を要求
している)HHPおよび他のHHPの因子として交通流
を評価することができる。
ことにより、ユーザが交通量情報を受信するように特有
の動作を選ぶことができる利点も提供し、ユーザの携帯
電話を再構成するために、必要に応じてこれを用いるこ
とができる。具体的には、携帯電話中のサブセット中の
携帯電話は、それぞれ、サブセット中にない携帯電話よ
りも頻繁にネットワークに信号を同報通信するように配
置される。それにより、移動中であり、かつ交通量シス
テムに「参加している」携帯電話から頻繁な位置更新を
判定することができることが、システムによって保証さ
れる。代替方法として、これは、ネットワークのユーザ
・データベースでの、そのユーザのアカウント上のフラ
グをオンにすることによって達成することができる。こ
れにより、システムが未修正のハンドセットで動作する
ことが可能となる。「SIMツールキット」の下でハン
ドセット駆動「参加」オプションを実施することがで
き、やはりSIMツールキットは、大部分のハンドセッ
トが既にサポートしているので、ハンドセットの修正は
必要ではないことにも留意されたい。
更新信号機能を提供するように配置された、携帯電話ネ
ットワークとの電話通信を提供するための無線ユニッ
ト、プロセッサ、およびメモリを備え、交通量更新信号
機能が、携帯電話ユーザからの交通情報を求める要求を
受信するための入力と、無線ユニットに通常よりも頻繁
に更新信号を同報通信させるための出力を含む、車両交
通量監視システムと共に使用するために適合され、携帯
電話ネットワークに関連する携帯電話にもある。
は、交通量監視システムと協働し、正確な交通流データ
を導出することを保証する。交通情報を要求するユーザ
は、自動的に交通流統計中のサンプルとなる。
対象となる請求の範囲で定義される。
て、図を参照して説明する。
示す。個々のハンド・ヘルド・ポータブル(HHP)携
帯電話1は、複数の基地局2を介して携帯電話ネットワ
ーク3と通信する。ネットワーク3および基地局2は、
どんなタイプの携帯電話技術プロトコル用および周波数
用でもよい。GSM1900MHz、900MHz、ま
たは1800MHz、あるいはUMTSなどの新しいサ
ービスなどである。これらおよび他は、本発明の範囲内
にある。この実施形態は、携帯電話の位置を解析し、そ
の結果交通情報を導出する位置モニタ4も含む。位置モ
ニタによって提供される機能を以下で詳細に説明する。
ジオロケーションは、ネットワーク3自体、位置モニタ
4、またはこの2つの組み合わせのいずれかによって導
出される。携帯電話ロケーションを判定する適切な方法
は、当業者に周知であり、携帯電話から到着する信号の
角度を導出するために各基地局にフェーズド・アレイ・
アンテナを含む。この角度は、他の基地局で導出された
角度と相互参照され、位置が得られる。代替方法は、複
数の基地局で携帯電話からの信号の到着時間を測定し、
相対距離、したがって位置を導出することである。これ
らの2つの代替方法は、変更があるとしても、ロケーシ
ョンを測定するための携帯電話への変更はほとんど必要
とせず、既存のネットワークに一部の変更が必要となる
ことになる。位置データを導出する他の多くの方法があ
り、その全ては提案するシステムで動作する。システム
に実装する必要のあるソフトウェアは、ネットワークを
迂回して配布することができる。これにより、基地局コ
ントローラの外に出ることになるデータは、電話がこの
時にここからここへと移動したというデータだけであ
り、特定のユーザがそのようにしたというデータではな
いことになるので、どんなプライバシーの恐れも軽減さ
れることになる。
示す。CPU10は、ROM20内のソフトウェアの制
御の下で、ストアRAM16を用いてユニットの処理機
能を提供する。表示装置LCD12および入力装置キー
パッド14が、ここで提供される。無線ユニット18
は、RF送受信機能を提供し、発話データをRF信号
に、RF信号を発話データに変換する。ここまでのとこ
ろは、これらの機能構成要素は従来型であり、当業者に
周知である。
びメモリRAM16/ROM20は、図3に示す機能を
提供するように構成される。従来のHHP携帯電話で
は、無線ユニットは、一般に30分毎に、またはセル間
を移動するときに、ロケーション更新を周期的に同報通
信する。しかしこれは、交通監視の目的のためには不十
分であり、これを図3の交通量更新信号機能によって対
処する。
情報を要求するときに、このことがネットワークに送信
され、ユーザのHHPが通常よりも頻繁に更新メッセー
ジを送信するように再構成されることが保証される。第
1ステップ30は、交通情報オプションを選択したとき
である。その結果この情報を要求する信号が、ネットワ
ークに送信され、同時に前述のジオロケーション方法の
いずれかを用いて、ステップ31でHHPの位置に関す
る更新が提供される。ユーザがシステムに参加したこと
がステップ32として示されている。ユーザがシステム
から脱退することを選んだ場合、このことはステップ3
3で行われ、交通量更新機能は34で終了する。次いで
携帯電話は、通常状態に戻り、通常の方式でネットワー
クに同報通信する。
ップ35により、更新信号の送信の間の時間が減少し、
その結果HHPは、より頻繁に更新信号をネットワーク
に送信する。本発明の範囲内の代替方法は、ハンドセッ
トを変更することではなく、ネットワークがハンドセッ
トをどのようにみなすかを変更することである。ロケー
ション更新の間のタイミングは、ネットワークによって
完全に駆動される可能性が高い。すなわち、ネットワー
クは、「私はここ」と話しかけられるのを待つのではな
く、「あなたはどこ?」と尋ねることになる。これによ
り、ネットワークおよび交通量システムがより正確にユ
ーザの位置および速度をモニタすることが可能となり、
ユーザが車両で移動している可能性が高いということを
知ることも可能となる。これにより、次いで図4〜7へ
の参照と共に説明する位置データの解析が助けられる。
視に関する全プロセス(チャート1)を示す。第1ステ
ップ40は、ハンドセットが(ハンドセット・オプショ
ンを受信した、図3)交通量モニタ・システムにサイン
オンしたときである。Getnewlocationス
テップ42では、新しく参加したハンドセットのロケー
ションが取り出される。このロケーションは、addn
ewlocationステップ44で、ロケーション/
時間データベース45中に格納され、クロック47によ
って決定されるどの「古い」データも削除される。所与
の時間でのロケーションの格納により、最も可能性の高
い経路を、以下で説明する図5のチャート1a中にさら
に示すcalculatemostlikely経路ス
テップ46で計算することが可能となる。次いで平均速
度が、calculateaveragespeedス
テップ48で計算される。速度およびロケーションの計
算は、どちらも、格納されるロード・アトラス50と照
合される。速度データは、信頼度(confidenc
e rating)に割り振られ、sppeddata
storeステップ52で、図6のチャート2にさらに
示す速度データベース54中に格納される。
を可能にするためのものである。次のステップでは、ハ
ンドセットは、図7のチャート3にさらに示すnoti
fyhandsetステップ56で、局所交通量状態の
通知を受ける。最後に、ハンドセットの速度に反比例す
る可変遅延が、ハンドセットに関する新しいロケーショ
ン・データを取り出し、プロセスをリポートする前の待
機ステップ58で含められる。
高い経路の計算を図5のチャート1aに示す。所与のハ
ンドセットに関するロケーションおよび時間データのリ
ストが、getcurrentlocationステッ
プ60でロケーション/時間データベース45から取り
出される。次いで、可能な経路がcalculater
outeステップ62でロード・アトラス50から取り
出される。可能な経路が1つだけある場合、信頼度はス
テップ64で高(100)に設定される。複数の経路が
ある場合、最小2乗差計算が最小2乗ステップ66で実
行される。信頼値は、ステップ68で最小2乗計算の関
数として設定される。信頼値は、calculated
ifferenceステップ70で、平均道路速度デー
タベースを参照して、同じ経路上の他のハンドセットと
比較した、ハンドセットの平均速度を考慮に入れるよう
に調節される。この結果が最も可能性の高い経路であ
り、信頼度がステップ46でチャート1に提示される。
供することを可能とするために、各ハンドセットに関す
る経路および信頼度、ならびにそのハンドセットの計算
される速度が、図6のチャート2に示す別の解析のため
に、ロースピード(rawspeed)および信頼度デ
ータベース54に提供される。ロースピードおよび信頼
度データベースは、所与の位置、したがって道路セグメ
ントの各携帯電話に関する時間単位の速度および信頼デ
ータのエントリを含む。このデータを処理するために、
まず所与の道路セグメントに関するデータが、getd
ataステップ80で取り出される。データが現在の交
通状態に関連することを保証するために、ある分数より
も古いデータは、deletedataステップ82で
削除される。データの正確さをさらに向上させるため
に、エントリの部分がdisregardentrie
sステップ84で無視され、所与のエントリの数または
因子をより高い信頼度のままにされる。正確さを向上さ
せるための別のステップが、disregardlow
estpercetステップ86で行われる。このステ
ップ86では、所与の比率の、速度単位の最低のエント
リが無視される。このことにより、車内にいないユーザ
は除かれることになる。これは、具体的には参加方法が
ハンドセット設定ではなくアカウント・オプションによ
る場合に関連する。それによって残りのエントリは、所
与の道路セグメントに関する速度の中央値に近い可能性
がより高く、より最近の、より高い信頼度エントリと関
連する。それによって平均道路速度updateave
ragespeedステップ90で計算され、平均道路
速度データベース91に提供される。平均道路速度デー
タベース91は、図5(チャート1a)の信頼度を計算
するためのデータを提供し、ユーザに情報を提供するた
めに用いられる。最後に、次の道路セグメントが、ステ
ップ92で、再び実行される計算の際に取り出される。
に示すように様々な方式でユーザに提供することができ
る。情報を要求するユーザがHHPモバイルからそれを
行う場合、その要求は、まずHHPを前述のように再構
成するために用いられ、通常より頻繁な更新が送信さ
れ、前述のように導出する交通量状態でそのHHPのロ
ケーション情報が使用される。
の道路が、前述と同様に入力ステップ100で導出され
る。次いで平均道路速度データベース91が、quer
ydatabaseステップ102で照会され、ハンド
セットの機能がステップ103で受信される信号のタイ
プを参照して判定される。ハンドセットがグラフィック
スを扱うことができる場合、更新されたマップがステッ
プ104で送信され、そうでない場合は、SMSステッ
プ106で遅延がある場合にSMS通知が送信され、ま
たはハンドセットが自動応答機能を有する場合に遅延を
述べる短いボイス・メッセージが送信される。
然として「参加」している限り、交通量状態の監視を続
行するように、ネットワーク/位置モニタで続行する。
ット上の携帯電話ユーザでない場合、getuserr
equestステップ110がデータを取り出し、それ
をステップ112で、ステップ114で要求される方式
で供給する。
モニタとして説明したが、論理的分割があること、およ
び位置モニタ機能は、1つのロケーションまたは分散し
たロケーションのいずれのネットワーク自体によっても
実行することができることを理解されたい。
である。
能ステップを示す図である。
の流れ図である。
る。
である。
る。
Claims (16)
- 【請求項1】 携帯電話と信号を送受信する複数の基地
局と、携帯電話ネットワークを介して通信する携帯電話
の位置を導出する位置監視ユニットとを含む携帯電話ネ
ットワークを備える車両交通量監視システムであって、 前記位置監視ユニットは、複数の携帯電話に関する識別
データおよび位置データを格納する記憶装置と、携帯電
話の位置での交通流を判定する交通流解析器とを有し、 前記記憶装置および交通流解析器は、前記交通流が携帯
電話のサブセットの識別データおよび位置データのみか
ら支配的に判定されるように構成され、 前記サブセットは、前記携帯電話ネットワークに交通量
モニタ要求を示したユーザの携帯電話である車両交通量
監視システム。 - 【請求項2】 携帯電話の前記サブセットは、 前記携帯電話ネットワークに交通量モニタ要求を送信し
た携帯電話である請求項1に記載のシステム。 - 【請求項3】 携帯電話の前記サブセット中の携帯電話
は、それぞれ、前記サブセット中にない携帯電話よりも
頻繁に信号をネットワークに同報通信するように配置さ
れる請求項1または2に記載のシステム。 - 【請求項4】 前記交通量解析器は、 携帯電話の前記サブセットの位置データにより大きな重
みづけを与えることによって交通流を判定するように構
成される請求項1、2または3に記載のシステム。 - 【請求項5】 前記交通量解析器は、 前記サブセット中の各携帯電話の経路に関する信頼度を
判定するように構成される請求項1ないし4のいずれか
に記載のシステム。 - 【請求項6】 前記交通量解析器は、 より高い信頼度を有するサブセットのデータの関数とな
る交通流を判定するように構成される請求項5に記載の
システム。 - 【請求項7】 前記先行位置モニタは、 より高い速度を有するサブセットのデータの関数として
交通流を判定するように構成される先行する請求項のい
ずれかに記載のシステム。 - 【請求項8】 先行する請求項のいずれかに記載の交通
流解析器。 - 【請求項9】 車両交通量監視システムと共に使用する
ために適合され、携帯電話ネットワークに関連する携帯
電話であって、 周期的更新信号を備え、交通量更新信号機能を提供する
ように配置された、携帯電話ネットワークとの電話通信
を提供する無線ユニット、プロセッサ、およびメモリを
含み、 前記交通量更新信号機能は、携帯電話ユーザからの交通
情報を求める要求を受信する入力と、無線ユニットに通
常よりも頻繁に更新信号を同報通信させる出力とを含む
携帯電話。 - 【請求項10】 前記交通量更新信号機能は、 前記無線ユニットに、前記交通量監視システムによって
提供される交通流データの関数として更新信号を同報通
信させるように構成される請求項9に記載の携帯電話。 - 【請求項11】 携帯電話ネットワーク中で車両交通量
を監視する方法であって、 携帯電話ネットワークを介して通信する携帯電話の位置
を導出するステップと、 複数の携帯電話のそれぞれに関する識別データおよび位
置データを格納するステップと、 携帯電話の位置での交通流を判定するステップとを含
み、 前記交通流を判定するステップは、 携帯電話のサブセットの識別データおよび位置データの
みから先見的に判定され、 前記サブセットは、携帯電話ネットワークへの交通量モ
ニタ要求を示したユーザの携帯電話である方法。 - 【請求項12】 携帯電話の前記サブセットは、携帯電
話ネットワークへの交通量モニタ要求を送信した携帯電
話である請求項11に記載の方法。 - 【請求項13】 交通流を判定する前記ステップが、携
帯電話の前記サブセットの位置データに、より大きな重
みづけを与えることによって達成される請求項11また
は12に記載の方法。 - 【請求項14】 交通流を判定する前記ステップは、前
記サブセット中の各携帯電話の経路の信頼度に課された
関数を含む請求項11、12または13に記載の方法。 - 【請求項15】 交通流を判定する前記ステップは、よ
り高い信頼度を有するサブセットのデータの関数である
請求項11ないし14のいずれかに記載の方法。 - 【請求項16】 交通流を判定する前記ステップは、よ
り高い速度を有する前記サブセットのデータの関数であ
る請求項11ないし15のいずれかに記載の方法。
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