JP2011526679A - 効率的な位置参照方法 - Google Patents
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Abstract
Description
‐国家機関または国内政府を通じてしばしば維持され、
‐伝統的に非常に長い更新間隔で変更されがちであり、
‐一部の市場において、存在しないか、商業的にのみ利用可能である。
GSMおよびGPSのプローブ・データを用いて二次的および都市部の道路に交通集積を識別することが可能になってきている(例えば乗り物のユーザはプローブとして使用可能な移動体電話または衛星接続ナビゲーション装置をますます所有する)ため、より発展的な参照システムが必要になる。
‐精度に関して著しく妥協することなくAGORA−Cよりも効率的であり、
‐放送データについて利用可能な帯域幅に不利ではなく、
‐参照情報の作成の際に用いられる基底のデジタル地図における違い(またはそのバージョン間の違い)を説明でき、
‐TMC位置参照システムの完全な代替になることができ、
‐デジタル地図が利用可能な任意の国の都市道路および下位レベルの道路を含む道路ネットワーク全体に対処でき、
‐定期的な保守を必要としない
位置参照情報のための効率的且つコンパクトな形式を提供することである。
‐開始セグメントと宛先セグメントとの間の最短パスが見つかった場合。この場合に62で示されるように最短パス経路が生成されうる。
‐これ以上処理するセグメントが存在しない場合。これは64で示されるように、開始セグメントと宛先セグメントとの間に経路が存在しないことを意味する。
‐中間セグメントが識別された場合。
すべての実際の場合において、経路は常に存在するはすである。なぜなら、パスそのものは有効であり、このような経路を形成するからである。しかし、このチェックはすべての経路探索アルゴリズムに対して強制的である。探索が完了しない場合に、ステップ54で、「次のラインを取得」手続きは、しばしば「オープン・リスト」と呼ばれる2つの関連するノード間の最短パスの一部を形成するすべてのラインのリストから最良のラインをフェッチする。最短パス・アルゴリズムの結果として、ラインへの最短パスが、ステップ54で読み出されたオープン・リスト内に存在するものから位置の一部を形成するラインの入口で終了する。従って、「位置被覆チェック」ステップ56は図5を参照して更に詳細に概要が説明されるが、簡潔にはこのステップは経路計算の間にこの条件が満たされるかどうかをチェックする。経路計算の間のチェックは、すべての固定セグメント(セグメントへの最短パスが最終的に決定された場合にセグメントは固定される)が位置の一部をも形成するかどうかが調査されるだろうことを意味する。現在検討中のセグメントが、参照されることが望まれる位置の一部を形成する場合に、位置の開始部分が現在の最短パス木に完全に含まれることを確立するためのチェックが行われる。これは、最後の位置セグメントへの計算された最短パスが位置そのものである必要があることを意味する。任意の逸脱に遭遇した場合に、経路計算は停止され、ステップ60で部分経路が生成され、図3に説明される経路探索処理へ戻される。この図のステップ44では、基底のデジタル地図において中間セグメントが識別され、この中間セグメントを開始点として用いて経路探索が再開される。
‐最短パス上で次に予想されるセグメント、および
‐前述の最短パス上で直前のセグメント
を参照するために最短パス・リストで理想的に用いられるポインタの観点で最短パスが関連する限りにおいて正しく参照されることのチェックが行われる。位置パス上にもあるこれらのポインタ参照セグメント両方を前提とすると、位置は最短パスにより正確に覆われるとみなされ、経路探索を継続できる。
符号化処理の最初のステップで、位置はまず有効性についてチェックされる。位置は連結され運転可能であり、位置に沿った機能的道路クラスは0と7との間であるため、この位置は有効である。ターン制限はマップ・データに含まれず、従ってエンコーダはこのチェックを無視しうる。
以下の表は本明細書において位置参照情報の文脈で用いられる一般用語および略語を説明する。
位置参照情報はデジタル地図の指定された部分または一連の地理的場所の表現である。この表現のために、位置参照点(LRP、1.1.1参照)のモデルを用いる。
論理データ形式はMapLoc(商標)標準に従って位置参照情報についての論理モデルを表現する。
位置参照情報の基盤は一連の位置参照点(LRP)である。このようなLRPはWGS84の経度値および緯度値で特定された座標ペアと、付加的ないくつかの属性とを含む。
図13を参照して、位置参照点はトポロジーの順序で、すなわち連続したLRPの「次の点(next point)」関係で記憶されるものとする。この順序の最後の点はこの関係における次の点を有しないだろう。
このセクションは位置参照点のコンポーネントを説明する。
座標ペアはWGS84の経度(lon)の値と緯度(lat)の値とのペアを意味する。この座標ペアはデジタル地図における幾何的な点を特定する。lon値およびlat値はデカミクロンの分解能(10-5、すなわち小数点5位)で記憶される。
機能的道路クラス(FRC)は道路の重要度に基づく道路分類である。FRC属性の取りうる値が表A2に示される。これら8個の位置参照値よりも多くのFRC値が定義されるならば、適切なマッピングが行われる必要があるか、または重要性の低いクラスが無視される必要がある。
道路種別(FOW)は物理的道路タイプを表現する。FOW属性の取りうる値が表A3に示される。
方位(BEAR)は、真北と、LRPの座標およびLRP属性により定義されるラインに沿ってBEARDISTである座標により定義されるラインとの間の角度を表現する。ライン長がBEARDISTよりも短いならば、(BEARDISTに関わらず)ラインの反対側の点が使用される。方位は角度単位で測定され、(北から時計回りに測定され)常に正である。パラメータであるBEARDISTは表A4に定義される。
このDNPフィールドはLRPのトポロジー連結における次のLRPへの距離を表現する。距離はメートル単位で測定され、位置参照パスに沿って計算される。最後のLRPは距離値としてゼロを有するだろう。
最低FRC(LFRCNP)は2つの連続したLRPの間の位置参照パスに現れる最低のFRC値である。最高のFRC値は0であり、取りうる最低のFRC値は7の値を有する。
オフセットは位置参照パスをその開始および終了において縮小するために用いられる。位置参照パスに沿った新たな場所は、位置の実際の開始および実際の終了を示す。
正オフセット(POFF)は位置参照情報の開始点と所望の位置の開始点との位置参照パスに沿った距離である。値はメートル単位で測定される。図17は正オフセットおよび負オフセットの計算の例を示す。線は位置参照パスを示し、ハッチングは所望の位置を示す。
負オフセット(NOFF)は所望の位置の終了点と位置参照情報の終了点との位置参照パスに沿った距離である。値はメートル単位で測定される(図17を再び参照)。
すべての属性はLRPにリンクされる。(最後のLRPを除く)すべてのLRPについて、属性はLRP座標におけるノードの外向きラインを表す。最後のLRPの属性はLRP座標におけるノードの内向きを対象とする。
これらのルールはこの仕様に従う位置参照情報についての追加の規則を表現する。これらのルールは符号化処理および復号処理を単純化し、結果の精度を高めるために用いられる。
以下の表A5はデータ形式ルールを要約する。
物理データ形式は上述の論理データ形式についてのバイト指向のストリーム形式を表現する。これはセクション1.1の論理データ形式において表現されたコンポーネントを用いる。
物理データ形式は以下のデータ・タイプを用いる。表A6はすべての利用可能なデータ・タイプの概要を与え、名前、タイプ、および各データ・タイプの指定サイズを特定する。以下のセクションでは、データ・タイプ名は各データ・コンポーネントについてサイズおよびタイプを示すために用いられる。
地図内の各点はWGS84座標で表された「経度」(lon)と「緯度」(lat)との座標ペアで構成される。北方向および東方向は(経度、緯度それぞれ)正の値で表される。lot値およびlat値はデカミクロンの分解能(10-5、小数点第5位)で記憶される。
絶対形式は24ビット分解能における地理的場所を表現する。表A7は絶対形式に用いられるデータ・タイプを示す。
相対形式は2つの連続した座標間の差を表現するために用いられる。差は式E3に示されるように各値(lon/lat)別々に計算される。現在の値および前の値は緯度値(経度値)を角度単位で表す。これら2つの値の差は整数値へ変化させるために100000倍される。
属性の2進数形式がこのセクションで続く。
機能的道路クラス(FRC)は論理形式で説明されたように8個の相異なる値を保持しうる。これらの8個の値は表A10で示される3ビットとマッピングとにより表される。
道路種別(FOW)は論理形式において説明されたように8個の相異なる値を保持しうる。これらの8個の値は表A11で示される3ビットとマッピングとにより表される。
方位は論理形式において説明されたように道路と真北との間の角度を表現する。物理データ形式は32個のセクタを定義し、各セクタは円のうち11.25°をカバーする。これらの32個のセクタは5ビットで表される。表A12は方位属性についてのデータ・タイプを示し、表A13はセクタから具体的な値へのマッピングを示す。
DNP属性は論理形式において説明されたように位置参照パスに沿った2つの連続したLRP間の距離を測定する。
次の点への最低FRCは次のLRPへの位置参照パスに用いられる最低の機能的道路クラスを示す。この情報は復号の間にスキャンされる必要のある道路クラスの個数を制限するために用いられうる。データ・タイプの定義については表A15を参照されたい。
位置参照情報ヘッダは参照情報に関する一般的な情報を含む。
バーションは位置参照情報についての複数の物理的なデータ・フォーマットを区別するために用いられる。バージョン番号は3ビットで表され、データ・タイプは表A16に示される。
属性フラグは各LRPへ付加された属性が存在するか否かを示す。属性が付加されていない場合にAF値は0となり、従って位置参照情報は座標だけで構成される。それ以外の場合、値は1となり各LRPへ属性が付加されることを示す。AFについてのデータ・タイプは表A17、A18に示される。
領域フラグは位置参照情報が領域を記載するか否かを示す。このフラグが設定されるならば、位置は結合しているものとし、以下の表A19、A20に見られるように領域を表現する。
オフセットはネットワーク内のノードへ結び付けられたものよりも正確に位置の開始および終了を位置付けるために用いられる。論理形式は、1つは位置の開始において、もう1つは位置の終了において2つのオフセットを定義し、両方のオフセットは位置のラインに沿って作用し、メートル単位で測定される。オフセット値は必須ではなく、オフセット値がないことは0メートルのオフセットを意味する。また、オフセットは属性が含められたライン位置についてのみ有効である。
オフセット・フラグはデータが特定のオフセット情報を含むかどうかを示す。物理データ形式は2つの相異なるオフセット値に対応する2つのフラグを扱う。正オフセット・フラグ(PoffF)と負オフセット・フラグ(NoffF)とが表A21、A22に表現される。
オフセット値(正および負、POFFおよびNOFF)は位置参照パスの開始(終了)と位置の「実在の(real)」開始(終了)との間の距離を示す。
このセクションはバイト・ストリーム内のデータ・フィールドの構成を表現する。バイト指向のストリームを有し、バイトごとに8ビットを使用できると想定する。
2進数形式の主な構造は、ヘッダ、先頭LRP、後続LRP、末尾LRP、およびオフセットである。ヘッダ、先頭LRP、および末尾LRPは必須であり、後続LRPの個数は制限されない。末尾LRPは相異なる情報レベルに起因して独自の構造を有する。オフセットはオプションであり、その存在は末尾LRPの属性内のフラグにより示されるだろう。
状態バイトはすべての位置参照情報について1回送信され、領域フラグ(ArF、セクション1.4.4.3)、属性フラグ(AF、セクション1.4.4.2)、およびバージョン情報(VER、セクション1.4.4.1)を含む。ビット7、6、5は将来の使用のために予約(RFU)され、0であるものとする。表A25は状態バイトの各ビットの用途の概要を与える。
先頭LRPの座標は絶対形式(セクション1.4.2.1参照)で送信され、従って各値(lotおよびlat)は3バイトを用いるだろう。表A27は経度値および緯度値についてのバイト順を示す。
後続LRPおよび末尾LRPの座標は相対形式(セクション1.4.2.2参照)で送信され、従って各値(lotおよびlat)は2バイトを用いるだろう。表A28は経度値および緯度値についてのバイト順を示す。
属性は各LRPへ付加される。位置参照情報におけるLRPの場所に依存して相異なる4種類の属性が存在する。
第1属性バイトは属性FRC(セクション1.4.3.1参照)とFOW(セクション1.4.3.2参照)とを含み、2ビットが将来の使用のために予約される。表A29は各ビットの用途を示す。
第2属性バイトは属性LFRCNP(セクション1.4.3.5)と属性BEAR(セクション1.4.3.3参照)とを含む。表A30は各ビットの用途を示す。LFRCNP情報が利用可能でないため、この属性は末尾LRPに対して有効でない。
第3属性バイトは表A31に示されるように属性DNP(セクション1.4.3.4参照)を含む。DNP情報が利用可能でないため、この属性は末尾LRPに対して有効でない。
属性4はBEAR情報、正および負のオフセット・フラグ(セクション1.4.5.1参照)、ならびに将来の使用のために予約された1ビットを含む。表A32に示されるように、この属性は末尾LRPについて用いられる。
正オフセット(POFF)および負オフセット(NOFF)は、属性4内の対応するフラグがそれらの存在を示す場合にのみ含まれる。オフセット値を含まないことは0メートルのオフセット値を示す。オフセット値はセクション1.4.5に従って計算され、これらのオフセットのビット用途は表A33、A34に示される。
位置参照情報のメッセージ・サイズは位置参照情報に含まれるLRPの個数に依存する。位置参照情報には少なくとも2つのLRPが含まれるべきである。また、状態情報を伴うヘッダが必須である。以下の計算と表A35とはLRPの個数に依存するメッセージ・サイズを示す。
・ヘッダ
1バイト状態
合計:1バイト
・先頭LRP
6バイトCOORD(lon/latのそれぞれについて3バイト)
3バイト属性
合計:9バイト
・後続LRP
4バイトCOORD(lon/latのそれぞれについて2バイト)
3バイト属性
合計:7バイト
・末尾LRP
4バイトCOORD(lon/latのそれぞれについて2バイト)
2バイト属性
合計:6バイト
・オフセット(含まれる場合)
1バイト正オフセット(含まれる場合)
1バイト負オフセット(含まれる場合)
合計:0〜2バイト
・状態タイプ:表A39を参照。
・LRP1: 表A40〜A44を参照。
・LRP2: 表A45〜A49を参照。
・LRP3: 表A50〜A53を参照。
・オフセット:表A54を参照。
Claims (13)
- 道路ネットワーク内の連続したパスを符号化する方法であって、前記パスはデジタル地図に完全に表されるとともに、前記デジタル地図内に存在して連続に順序付けされたラインとセグメントとのうちの少なくとも一方のパス・リストとして表現可能であり、前記方法は、
(i)‐前記パス・リストに最初に現われるライン又はセグメントか、若しくは前記最初のライン又はセグメントの開始ノードが人工的である場合に、実在の開始ノードを有する前記デジタル地図に現われ、場合によっては他の人工ノードを介して前記最初のライン又はセグメントに直接につながる最初のライン又はセグメントと、
‐前記パス・リストに同様に現われる最も直近に識別された逸脱ライン又は逸脱セグメントと
のうちの1つである開始場所を経路探索リストに記憶する工程と、
(ii)前記開始場所を含み、前記開始場所の開始ノードから前記パス・リスト内の最後のライン又はセグメントの終点ノードへの前記デジタル地図内のパスを決定する工程であって、前記パスはアルゴリズムに従って決定される、工程と、
(iii)そのように決定された最短パスを識別のために前記パス・リストに対して比較し、識別できない場合に、前記パス・リストの一部であり、前記デジタル地図内の交差点を表す開始ノードを有するものの、前記パス・リストに最初に現われるライン又はセグメントではない少なくとも1つの逸脱ライン又は逸脱セグメントを識別し、このような逸脱ライン又は逸脱セグメントが前記パス・リストに現われる最後のライン又はセグメントの終了ノードで終わらない場合に、前記逸脱ライン又は逸脱セグメントを用いて工程(i)を繰り返す工程と、
(iv)前記パス・リスト内の最後のライン又はセグメントが既に記憶されていない場合に前記経路探索リストに記憶する工程と
を有することを特徴とする方法。 - 前記パスの決定に用いられる前記アルゴリズムは最短パス・アルゴリズムであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記工程(iii)において、前記逸脱ライン又は逸脱セグメントが前記パス・リストに現われる最後のライン又はセグメントの終了ノードで終わり、且つ前記最短パスにおける最後のライン又はセグメントの先行物が前記パス・リストに現われる最後から2番目のライン又はセグメントに一致しない場合に、第2の逸脱ライン又は逸脱セグメントが、交差点に一致する前記パス・リストに現われる最後のノードから広がるライン又はセグメントとして例外的に識別されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 結果として生じる経路探索リストを2進数又はXMLのようなマークアップ言語で表現される機械で読み取り可能な形式に変換する工程をさらに有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の方法。
- 連結、変換、転置、及び結果として位置参照点の有効な順序リスト又はその機械で読み取り可能な表現を生じる有効性チェックのうちの少なくとも1つを行う工程をさらに有することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の方法。
- 前記連続したパスを表す前記パス・リスト内の各項目を有効性について分析し、関連する観点で前記パス・リストが有効でない場合に、例外を提起する予備的工程をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の方法。
- 前記有効性チェックは、前記パス・リスト内の最初に記述されたライン又はセグメントの開始ノードと、前記パス・リスト内の最後に記述されたものの終了ノードとのうちの一方又は両方が前記デジタル地図内の実在のノードに一致するかを確立するためのチェックを含み、一致しない場合に、予備的有効性チェックは適切な実在のノードを識別し、それに従って前記パス・リストに追加のライン又はセグメントを含めることによって前記連続したパスを延長し、前記実在のノードと人工ノードとの間の距離を表すオフセットを記憶することを含むことを特徴とする請求項5又は6に記載の方法。
- 連続した位置参照点の間に最大距離に関する制約を課す工程をさらに有することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の方法。
- そのように課される前記最大距離は15kmであることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- エンコーダにおいて、ターン制限チェック・オプションが使用可能であるかを判定し、使用可能である場合に、前記デジタル地図に識別され、位置を毀損又は危険にさらすか若しくはナビゲートを不能にする可能性のあるターン制限について、符号化が望まれる前記位置を評価し、このようなものが識別される場合に、エラーを返す工程をさらに有することを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の方法。
- コンピュータに請求項1乃至10の何れか1項に記載の方法を実行させるためのコンピュータ・プログラム・コードを備えるコンピュータ・プログラム。
- コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に具現化された請求項11に記載のコンピュータ・プログラム。
- 連続したパス位置を符号化するためのシステムであって、
請求項1乃至10の何れか1項に記載の方法を実行するエンコーダと、
事前に符号化された位置と、これらの位置を符号化するための以前の試行結果とを記憶するためのデータベースと
を備え、
符号化される位置を受信すると、前記システムは位置又はその一部が前記データベースにすでに記憶されている位置の一部を形成する又は当該位置に等しいかどうかを確立するために前記データベースに問い合わせ、符号化がすでに発行されている場合に以前に符号化された位置又はその一部を返し、若しくはこれに代えて前記連続したパス位置を前記エンコーダへ渡し、この出力は前記連続したパス位置とともに前記データベースに記憶された任意のイベントに含まれることを特徴とするシステム。
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