JP2511165B2 - 速度デ―タ記録方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両の走行速度を示す速度データを記録媒
体に記録する速度データ記録方法及び装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

車両の瞬時速度を単にデジタルデータ化して記録媒体
に記録したのでは、データ数が多くなり記録媒体として
記憶容量の大きなものを使用しなければならなくなる。
例えば１速度データを１バイト、瞬時速度を得るための
サンプリング周期を0.5秒とすると24時間分のデータ量
は次の通りになる。

24時間データ量＝（１秒/0.5秒）×3600秒×24時間 ＝172.800バイト このような大容量の記録媒体を車戴装置に実装するの
は非現実的であるという問題がある。

そこで、このような問題を解決するために各サンプリ
ング時点の速度データに対して許される誤差範囲を求
め、その範囲を横切る最長の直線を求め、その直線の長
さをサンプル数で表して記録し、かつその直線の終点の
速度データを記録するようにした速度データ記録方法及
び装置が提案されている。

因みに、道路交通法では車速計に時速35km/h以上で±
10％以下の誤差を認めているので、ディジタル運行記録
計でもこの範囲の誤差であれば良いとして、各サンプリ
ング速度値に対して許される誤差範囲を求め、その誤差
範囲を横切る直線を考えると、その直線は許容差内の車
速情報を表していることになる。そして、その直線の長
さをサンプル数で表して記憶し、直線の終点の値を併せ
て記録すれば、その直線でカバーされる期間の車速が定
期的に管理できることになる。このように車速を直線の
長さと最終データだけで記憶すれば、少ないデータ量で
多くの情報を記憶でき、速度データの圧縮が実現する。

第８図はt₀〜t₁₁のサンプリング時点における車速V₀
〜V₁₁の関係を示し、点線は車速の誤差範囲である。各
サンプリング時点において、その時点以前の速度データ
の誤差範囲を横切る直線が存在するか否かを調べる。t₀
〜t₉まではその直線が存在するが、t₁₀では存在しなく
なる。このとき始点V₀を含み、誤差範囲を横切る直線の
うち、上限を通る直線L₂と下限を通る直線L₁を引き、最
終サンプリングデータV₉の誤差範囲のうち、直線L₁およ
びL₂で挟まれる範囲の中点Ｖを終点の速度データとし、
長さは「９」とする。終点は次の直線の始点となり、以
下同様にこの操作が続けられる。

上述のように圧縮処理された速度データを記録媒体に
記録する形式は従来、第９図に示すようになっていた。
今、記録する速度データがデータ収集開始時の最初の速
度データであれば、範囲ａで示すように、各１バイトを
使用して開始時刻の年、月、日、時、分及び秒とその時
の初速V₀とをそれぞれ記録する。この初速V₀がこれから
圧縮処理データ作成する直線の始点となる。その後、圧
縮された速度データは範囲ａの後に、範囲ｂで示すよう
に各１バイトを使用して直線の長さを表すサンプル個数
と速度との組み合わせで順次記録される。

なお、１バイトは８ビットから構成されているが、速
度を記録している１バイトについては、その最上位を単
位距離走行フラグに用いて、一定の距離を走行した際に
「１」を、その他のときに「０」を記録するようにして
いるので、速度は７ビットを使用して直線の終点速度、
０〜127km/hを２進数で記録するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の記録方法では、道路交通法で許される
車速計の誤差内で速度記録が得られればよいということ
を前提としているため、車速の記録を小数点以下まで記
録する必要がないが、ユーザの希望によって許容差を例
えば±1.5km/h、±1.0km/hのように小さくした場合に
は、それに応じて車速データの分解能を1/4、1/8と小さ
くしなければならなくなり、小数点以下の速度データを
記録することが必要になる。

しかし、上述した従来の記録方法では、速度データ長
とサンプル数データ長が共に固定となっているため、小
数点以下までの速度データとサンプル数データを２バイ
トで記録しようとするとその分サンプル数データ長が短
くなり、小数点以下に３ビット使用したときには２進数
で表した場合で最大31までしかサンプル数を記録できな
くなり、圧縮の可能性が小さくなる。

また、速度データ或いはサンプル数データを記録する
データ長を大きくすると、速度データとサンプル数デー
タを記録するのに常に３バイトを確保しなければならな
くなり、データ圧縮の効果が大幅に損なわれるようにな
る。

よって本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、デー
タ長さが大きくなっても、データ圧縮の効果を損なうこ
となく対応することができるようにした速度データ記録
方法及び装置を提供することを課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため本発明により成された速度デ
ータ記録方法は、記録されるべき速度データを所定周期
でサンプリングし、各サンプリング時点の速度データに
対して許容される所定の誤差範囲を算出し、該算出毎に
初速データの点から該算出した誤差範囲を横切るように
引かれた直線が以前にサンプリングした速度データに対
する前記誤差範囲の全てを横切るか否かを判定し、該判
定によって前記誤差範囲の全てを横切る最長の直線を求
め、該求めた最長の直線の長さに対応する前記サンプリ
ングの回数と前記直線の終点に対応する速度データとを
記録媒体３に記録し、該記録した速度データを初速デー
タとして前記手順を繰り返すことにより、速度データの
圧縮を行う速度データ記録方法において、前記速度デー
タを１バイト目と２バイト目の一部を使用して２進数で
記録すると共に、前記サンプル数を前記２バイト目の残
りを使用して２進数で記録し、前記サンプル数を表す２
進数が２バイト目の残りに記録することができない桁数
となったとき、３バイト目にこのバイトの記録がサンプ
ル数であることを示す情報と共にサンプル数を表す２進
数の上位を記録することを特徴としている。

上記課題を解決するため本発明により成された速度デ
ータ記録装置は、第１図の基本構成図に示すように、記
録されるべき速度データを所定周期でサンプリングする
サンプリング手段21dと、各サンプリング時点の速度デ
ータに対して許容される所定の誤差範囲を算出する誤差
範囲算出手段21eと、該算出毎に初速データの点から該
算出した誤差範囲を横切るように引かれた直線が以前に
サンプリングした速度データに対する前記誤差範囲の全
てを横切るか否かを判定し、該判定によって前記誤差範
囲の全てを横切る最長の直線を求め、該求めた最長の直
線の長さに対応する前記サンプリングの回数と前記直線
の終点に対応する速度データとを記録媒体３に記録し、
該記録した速度データを初速データとして前記手順を繰
り返す記録手段21fとを備え、速度データの圧縮を行う
速度データ記録装置において、前記記録手段が、速度デ
ータを１バイト目と２バイト目の一部を使用して２進数
で記録すると共に、前記サンプル数を前記２バイト目の
残りを使用して２進数で記録し、かつ前記サンプル数を
表す２進数が２バイト目の残りに記録することができな
い桁数となったとき、３バイト目にこのバイトの記録が
サンプル数であることを示す情報と共にサンプル数を表
す２進数の上位を記録することを特徴としている。

［作用］ 以上の構成の速度データ記録方法において、記録され
るべき速度データを所定周期でサンプリングし、各サン
プリング時点の速度データに対して許容される所定の誤
差範囲を算出し、該算出毎に初速データの点から該算出
した誤差範囲を横切るように引かれた直線が以前にサン
プリングした速度データに対する誤差範囲の全てを横切
るか否かを判定し、該判定によって誤差範囲の全てを横
切る最長の直線を求め、該求めた最長の直線の長さに対
応するサンプリングの回数と直線の終点に対応する速度
データとを記録媒体３に記録し、該記録した速度データ
を初速データとして前記手順を繰り返すことにより、速
度データの圧縮を行っているので、長い期間に亘ってサ
ンプリングした速度の変化率の変化が小さく誤差範囲の
全てを横切る直線が長くなりサンプル数を表す２進数の
桁数が大きくなった場合には、予め少なめに設定したバ
イト数の記録エリアでは２進数の全ての桁を記録するこ
とができなくなる。

しかし本発明によれば、速度データを１バイト目と２
バイト目の一部を使用して２進数で記録すると共に、サ
ンプル数を２バイト目の残りを使用して２進数で記録
し、サンプル数を表す２進数が２バイト目の残りに記録
することができない桁数となったとき、３バイト目にこ
のバイトの記録がサンプル数であることを示す情報と共
にサンプル数を表す２進数の上位を記録するようにして
いる。従って、サンプル数が大きくなったときのみ、３
バイトを用いて圧縮した速度データの記録を行い、それ
以外のサンプル数の少ないときには、２バイトの使用に
より圧縮した速度データの記録を行っていて、記録媒体
３の記録容量を有効に使用することができる。

以上の構成の速度データ記録装置において、サンプリ
ング手段21dが記録されるべき速度データを所定周期で
サンプリングし、誤差範囲算出手段21eが各サンプリン
グ時点の速度データに対して許容される所定の誤差範囲
を算出し、記録手段21fが該算出毎に初速データの点か
ら該算出した誤差範囲を横切るように引かれた直線が以
前にサンプリングした速度データに対する誤差範囲の全
てを横切るか否かを判定し、該判定によって誤差範囲の
全てを横切る最長の直線を求め、該求めた最長の直線の
長さに対応するサンプリングの回数と直線の終点に対応
する速度データとを記録媒体３に記録し、該記録した速
度データを初速データとして前記手順を繰り返すことに
より、速度データの圧縮を行っているので、長い期間に
亘ってサンプリングした速度の変化率の変化が小さく誤
差範囲の全てを横切る直線が長くなりサンプル数を表す
２進数の桁数が大きくなった場合には、予め少なめに設
定したバイト数の記録エリアでは２進数の全ての桁を記
録することができなくなる。

しかし本発明によれば、記録手段21fが、速度データ
を１バイト目と２バイト目の一部を使用して２進数で記
録すると共に、サンプル数を２バイト目の残りを使用し
て２進数で記録し、サンプル数を表す２進数が２バイト
目の残りに記録することができない桁数となったとき、
３バイト目にこのバイトの記録がサンプル数であること
を示す情報と共にサンプル数を表す２進数の上位を記録
するようにしている。

従って、サンプル数が大きくなったときのみ、３バイ
トを用いて圧縮した速度データの記録を行い、それ以外
のサンプル数の少ないときには、２バイトの使用により
圧縮した速度データの記録を行っていて、記録媒体３の
記録容量を有効に使用することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明による速度データ記録方法を実施して
いる速度データ記録装置としてのデジタル式運行記録計
の構成を示し、同図において１は図示しない車両のミッ
ションより車軸の回転を検出し、回転数を電気信号に変
換する回転センサ、２は回転センサ１からの信号をサン
プリングして入力し、演算による瞬時速度及び走行距離
を求めるとともに、上述のデータ圧縮処理を行い、それ
を記録する速度データ記録装置である。速度データ記録
装置２は、制御プログラムなどを格納しているROM21a、
各種のデータが記録されたりワークエリアとして使用さ
れるRAM21b、年月日時分秒からなるリアルタイムデータ
を発生する時計21cなどを有するマイクロコンピュータ
（CPU）21と、このCPU21に入出力インターフェース22を
介して接続されたカードリードライタ（RW）23と、車両
のイグニッション（IGN）のオンを検出するIGNオン検出
回路24とを有する。CPU21はまた、カードRW23に記録媒
体としてのICメモリカード３が装着され、記録可能な状
態にあるかどうかを直接監視するようになっている。そ
して、ICメモリカード３をRW23に装着すると運行データ
が記録されるようになっている。

第３図はデータ解析用の装置であり、４は速度データ
記録装置２から取り外したICメモリカード３に記録され
た内容を読み取り、読み取りが完了するとICメモリカー
ド３に記録されているデータをクリアし、再使用可能な
状態に設定するカードRW、５はRW4から転送されてきた
速度記録データのフロッピーディスクなどの磁気記録装
置などにセーブするとともに、圧縮データの解析を行
い、運行状況を再現し、出力用紙６に集計結果及びグラ
フの印刷などを行うデータ解析装置である。なお、RW4
により内容がクリアされたICメモリカード３は同じRW4
によって初期化されるが、この際上記許容差など速度デ
ータの圧縮処理などに使用する設定値データが記録され
る。

上述した構成の速度データ記録装置２を搭載した車両
が走行を行うと回転センサ１はパルス信号を発生し、そ
の信号をCPU21に供給する。CPU21は、入力されたパルス
に基づいて上記設定値データによって予め定められたサ
ンプリングタイム毎に所定の分解能で瞬時速度を計測
し、この計測した速度データを上記設定値データによっ
て予め定められた許容差に基づいて圧縮処理してその結
果を記録媒体２に書き込む。なお、上記設定値データ
は、ICメモリカード３がRW23に装着されることによって
RAM21b内に予め格納されている。また、CPU21はこのほ
か装置の全ての機能を統括する制御装置としても働くよ
うに制御プログラムにより動作される。

上記許容差と分解能の関係は、例えば第４図に示すよ
うに、許容差が小さくなると分解能を大きくしなければ
ならなくなり、±2.0km/h以下では速度データは小数点
以下まで記録することが必要になる。なお、各許容差と
速度データを記録するために必要なビット数との関係も
第４図に示す。

今、許容差として±1km/hを設定した場合には、分解
能が1/8・km/h（0.125km/h）となり、速度データは小数
点以下まで記録しなければならなくなる。１ビット当た
り0.125km/hであるとすれば、３ビットで小数点以下を
表すことができる。そこで、第５図に示すように、１バ
イト８ビットを全部使って０から191km/hまでの速度デ
ータの整数部を記録し、次の１バイトの上位３ビットを
使用して小数点以下を記録する。そして、サンプル数が
31までの場合は、残りの５ビットを使用してサンプル数
の記録を行う。これによって、サンプル数が少ない場合
には、２バイトデータとして記録することが可能にな
る。

また、サンプル数が32以上になった場合には、３バイ
トデータとして更に次のバイトに２進数で表されたサン
プル数の上位を記録するようにするが、この場合、速度
データと識別することができるように上位２ビットに
「11」を記録し、サンプル数が記録されていることを表
すようにする。これは、191km/hを２進数で表すと「B10
11 1111」となり、上位２ビットが共に「１」になるこ
とがないからである。

以上速度データ記録装置の動作の概略を説明したが、
上記CPU21が予め定めた制御プログラムに従って行う仕
事を示す第６図のフローチャート図を参照して、動作の
詳細を以下説明する。

CPU21はその電源投入により動作をスタートし、その
最初のステップS1においてイニシャライズを行い、初回
フラグをクリアする。その後ステップS2に進み、ここで
IGNオン検出回路からの信号を監視して、IGNスイッチが
オンされたか否かを判定する。判定がNOののときはステ
ップS3に進み、スリープ状態にし、次のステップS4で１
秒経過したか否かを判定し、１秒経過したときにはステ
ップS5で時計21cを１秒進める時計処理を行う。その後
のステップS6において再びIGNスイッチがオンされてい
るか否かを判定し、判定がNOのときは上記ステップS3乃
至S6を繰り返し実行し、判定がYESのときは上記ステッ
プS2に進み、このステップＳを経てステップS7に進む。
ステップS7においてカードRW23にICメモリカード３が装
着され記録可能状態に有るか否かを判定し、判定がYES
のときはステップS8に進む。

ステップS8において初回フラグが１であるか否かを判
定し、判定がNOのときはステップS9に進む。ステップS9
においてICメモリカード３に開始時刻を６バイト使用し
て年月日時分秒で記録し、その後ステップS10に進んでI
Cメモリカード３から速度データ解析装置においてICメ
モリカード３の初期化の際に記録された所定の設定値デ
ータを読込む。その後のステップS11では上記ステップS
11で読込んだ所定値データに基づいて、ICメモリカード
３の所定のエリアに、図示の例では開始時刻の月が記録
されているバイトの最上位２桁に分解能をコード化して
記録する。コード化の例は第４図に示す通りである。

ステップS11の後はステップS12に進み、ここで初回フ
ラグを「１」にセットする。その後はステップS13で速
度圧縮処理サブルーチンを実行し、またその後はステッ
プS14において距離処理サブルーチンを実行してから上
記ステップS2に戻る。

ICメモリカード３への記録が不能になったことが検出
され、上記ステップS7の判定がNOになったときにはステ
ップS15に進み、ここで初回フラグ１であるか否かを判
定し、判定がYESのときはステップS16に進んで終了処理
を行い、続くステップS17で初回フラグをクリアしてか
ら上記ステップS2に戻る。

次に、上記速度圧縮処理サブルーチンを第７図を参照
して説明する。先ずステップS13cにおいて、サンプリン
グタイムが経過したか否かを判定する。このサンプリン
グタイムは、ICメモリカード３から読取ってRAM21b中に
格納している設定値データに基づいて決定される。本例
では、サンプリングタイムは0.5秒に設定されている。
ステップS13cの判定がYESのときは次にステップS13dに
進み、ここで速度データが誤差範囲内のものであるか否
かを判定する。このステップS13dの判定がYESのときは
ステップS13eに進み、ここで３バイトフラグが「１」で
あるか否かを判定する。最初この３バイトフラグは
「０」であり判定がNOであるのでステップS13fに進み、
ここでサンプル数をインクリメントする。これはRAM21
中の所定領域に形成したカウンタエリアに＋１したデー
タを書込むことによって行われる。

その後ステップS13gにおいてサンプル数データが２進
数で「B100000」になったか否かを判定し、判定がNOの
ときにはステップS13hに進む。上記２進数「B100000」
は設定値データに基づいて決定され、小数点が２ビット
で表されるときには「B1000000」に、１ビットで表され
るときには「B10000000」に、０ビットすなわち小数点
がない場合には「B100000000」になる。上記ステップS1
3hにおいては、サンプル数データの下位を、上位３ビッ
トに速度データの小数点以下が記録されているバイトの
下位５ビットに記録する。その後ステップSiに進み、こ
こで次の誤差範囲を算出してもとのメインルーチンに戻
る。

速度データの圧縮記録が進み、上記ステップS13gの判
定がYES、すなわちサンプル数の値が「100000」になる
と、ステップS13jに進み、ここで３バイトフラグ「１」
にセットする。その後ステップS13kに進み、ここでサン
プル数の下位を上記ステップS13hで行った記録の部分に
記録して前の記録と置き換え、続くステップS13lでサン
プル数の上位を次のバイトの下位６ビットを使用して記
録すると共にそのバイトの上位２ビットに「11」を記録
してからステップS13iに進む。

上記ステップ13jにおいて３バイトフラグがセットさ
れた後はステップS13eの判定がYESとなり、ステップS13
mに進む。ステップS13mにおいてはサンプル数をインク
リメントし、続くステップS13nにおいてサンプル数が２
進数「B100000000000」になったか否かを判定する。こ
の判定がNOのときには上記ステップS13kに進む。なお、
上記２進数「B100000000000」も上記設定値データによ
って決定され、小数点以下を記録するのに必要なビット
数によって変化する。

またステップS13nの判定がYESとなるとステップS13o
に進んで３バイトフラグをクリアしてからステップS13p
に進み、ここで圧縮中止フラグをセットして元のメイン
ルーチンに戻る。また、ステップS13dの判定がNO、すな
わち速度データ誤差範囲内にないときにもステップS13p
において圧縮フラグをセットして元のメインルーチンに
戻る。

なお、図示の実施例では、所定の設定値データは解析
装置においてICメモリカードに記録されたものを使用し
ているが、第２図に点線で示すように記録装置２に設定
器を独立に設け、これによって設定値を設定するように
してもよい。

〔効 果〕

以上説明したよう本発明によれば、長い期間に亘って
サンプリングした速度の変化率の変化が小さく誤差範囲
の全てを横切る直線が長くサンプル数を表す２進数の桁
数が大きくなって、速度データを１バイト目と２バイト
目の一部を使用しサンプル数を２バイト目の残りを使用
して２進数で記録することにより予め少なめに設定した
バイト数の記録エリアでは２進数の全ての桁を記録する
ことができなくなった場合、３バイト目にこのバイトの
記録がサンプル数であることを示す情報と共にサンプル
数を表す２進数の上位を記録するようにしているので、
サンプル数が大きくなったときのみ、３バイトを用いて
圧縮した速度データの記録を行い、それ以外のサンプル
数の少ないときには、２バイトの使用により圧縮した速
度データの記録を行っていて、記録媒体の記録容量を有
効に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による速度データ記録装置の基本構成を
示すブロック図、 第２図は本発明による速度データ記録装置の一実施例を
示すブロック図、 第３図は速度データ解析装置の概略構成を示す図、 第４図は許容差と分解能との関係、コード化の仕方及び
速度データを記録するために使用するビット数を示す
図、 第５図は本発明の方法による圧縮データの記録形式を示
す図、 第６図及び第７図は第２図中のCPUが行う仕事を示すフ
ローチャート図、 第８図は公知の速度データの圧縮の仕方の一例を示す説
明図、 第９図は従来の圧縮データの記録形式を示す図である。 21d……CPU（サンプリング手段）、21e……CPU（誤差範
囲算出手段）、21f……CPU（記録手段）、３……ICメモ
リカード（記録媒体）。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録されるべき速度データを所定周期でサ
   ンプリングし、各サンプリング時点の速度データに対し
   て許容される所定の誤差範囲を算出し、該算出毎に初速
   データの点から該算出した誤差範囲を横切るように引か
   れた直線が以前にサンプリングした速度データに対する
   前記誤差範囲の全てを横切るか否かを判定し、該判定に
   よって前記誤差範囲の全てを横切る最長の直線を求め、
   該求めた最長の直線の長さに対応する前記サンプリング
   の回数と前記直線の終点に対応する速度データとを記録
   媒体に記録し、該記録した速度データを初速データとし
   て前記手順を繰り返すことにより、速度データの圧縮を
   行う速度データ記録方法において、 前記速度データを１バイト目と２バイト目の一部を使用
   して２進数で記録すると共に、前記サンプル数を前記２
   バイト目の残りを使用して２進数で記録し、 前記サンプル数を表す２進数が２バイト目の残りに記録
   することができない桁数となったとき、３バイト目にこ
   のバイトの記録がサンプル数であることを示す情報と共
   にサンプル数を表す２進数の上位を記録する ことを特徴とする速度データ記録方法。
2. 【請求項２】記録されるべき速度データを所定周期でサ
   ンプリングするサンプリング手段と、各サンプリング時
   点の速度データに対して許容される所定の誤差範囲を算
   出する誤差範囲算出手段と、該算出毎に初速データの点
   から該算出した誤差範囲を横切るように引かれた直線が
   以前にサンプリングした速度データに対する前記誤差範
   囲の全てを横切るか否かを判定し、該判定によって前記
   誤差範囲の全てを横切る最長の直線を求め、該求めた最
   長の直線の長さに対応する前記サンプリングの回数と前
   記直線の終点に対応する速度データとを記録媒体に記録
   し、該記録した速度データを初速データとして前記手順
   を繰り返す記録手段とを備え、速度データの圧縮を行う
   速度データ記録装置において、 前記記録手段が、速度データを１バイト目と２バイト目
   の一部を使用して２進数で記録すると共に、前記サンプ
   ル数を前記２バイト目の残りを使用して２進数で記録
   し、かつ前記サンプル数を表す２進数が２バイト目の残
   りに記録することができない桁数となったとき、３バイ
   ト目にこのバイトの記録がサンプル数であることを示す
   情報と共にサンプル数を表す上位を記録する ことを特徴とする速度データ記録装置。