KR20030076394A - 도로 교통정보 송신장치, 도로 교통정보 송신방법, 도로교통정보 송신 프로그램 및 도로 교통정보 수신장치, 도로교통정보 수신방법, 도로 교통정보 수신 프로그램 - Google Patents

도로 교통정보 송신장치, 도로 교통정보 송신방법, 도로교통정보 송신 프로그램 및 도로 교통정보 수신장치, 도로교통정보 수신방법, 도로 교통정보 수신 프로그램 Download PDF

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KR20030076394A
KR20030076394A KR10-2003-0017327A KR20030017327A KR20030076394A KR 20030076394 A KR20030076394 A KR 20030076394A KR 20030017327 A KR20030017327 A KR 20030017327A KR 20030076394 A KR20030076394 A KR 20030076394A
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비히클 인포메이션 앤드 커뮤니케이션 시스템 센터
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Abstract

VICS링크를 정의하지 않고, VICS링크에 대응되는 최신 데이타 베이스를 수신측에 설치할 필요 없이 도로정보의 전송 용량을 삭감할 수 있는, 도로 교통정보 송신장치, 방법, 프로그램 및 도로 교통정보 수신장치, 방법, 프로그램을 제공한다.
도로의 위치를 표시하는 위치 데이터, 및 이 도로의 교통상황을 나타내는 교통 데이터를, 포함하는 도로정보를 송신하는 도로정보 송신장치(3)및 이 도로정보를 수신하는 도로정보 수신장치(5)에 있어서, 도로정보 송신장치(3)는, 교통 데이터 취득부(7), 요소좌표 기록부(9), 부호화부(11), 변조부(13)및 송신부(15)를 구비하며, 도로정보 수신장치(5)는 수신부(17), 복조부(19), 복원부(21), 지도좌표 데이터 기록부(23), 도로 특정 처리부(25)및 교통 데이터 처리부(27)를 구비한다.

Description

도로 교통정보 송신장치, 도로 교통정보 송신방법, 도로 교통정보 송신 프로그램 및 도로 교통정보 수신장치, 도로 교통정보 수신방법, 도로 교통정보 수신 프로그램 {Road traffic information transmitter, transmitting method, transmitting program, and road traffic information receiver, receiving method, and reception program}
본 발명은 도로의 위치를 특정하는 정보를 송수신 하는 도로 교통정보 송신장치, 도로 교통정보 송신방법, 도로 교통정보 송신 프로그램 및 도로 교통정보 수신장치, 도로 교통정보 수신방법, 도로 교통정보 수신 프로그램에 관한 것이다.
일반적으로, 도로의 주요 교차점에서 그 도로를 구분지어 번호를 부여한 위치 데이터와, 도로상에 배치된 감지기에 의해 그 도로의 교통상황(통과한 차량대 수, 정체정보, 교통사고, 교통규칙에 관한 정보 등)을 나타내는 교통 데이터와 관련한 도로정보를, 송신측(교통 데이터를 수집하여 송신하는 송신장치)에서 수신측(차량 등의 이동체에 구비되어 있는 수신장치)으로 송신하여 도로의 위치를 특정함과 동시에, 차량 등의 이동체를 운전하는 운전자(탑승자, 사용자)에게 이 도로의교통상황을 통지하는 도로 교통정보 시스템(VICS〔Vehicle Information and Communication System〕)이, 일본국 특허공개공보 특개평 2003-4466호에 개시되어 있다.
이 도로 교통정보 시스템(VICS)에 있어서 위치 데이터는 VICS 링크라고 불리어 지며, 이 VICS링크를 사용한 경우 도로를 구분지어 부여한 번호와, 이 도로에 있어서 교통상황을 표시하는 교통 데이터를 용이하게 관련시킬 수 있으며, 효과적인 정보전송이 가능하므로 좁은 대역에서 대량의 정보를 보낼 수 있다.
그런데, 이 VICS링크는 위도 및 경도방식을 채용하여 도로의 위치를 나타내고 있다.이 위도 및 경도방식으로는 하나의 도로의 위치를 표시할 경우, 10자리 이상의 수치가 2개이상 필요하며, 이 수치들을 도로 수에 대응되는 값만으로 송신측에서 수신측으로 전송할 경우 전송용량이 방대해 지므로, 이 전송용량을 삭감하기 위해서 미리 도로의 구간을 구분하여 이 구간마다 VICS링크가 정의된다.
그러나, 도로 교통정보 시스템(VICS)에서는, 도로가 변경된 경우나 도로상에 배치되어 있는 감지기에 의해 수집된 교통 데이터가 변경된 경우에, VICS링크를 미리 정의해 놓지 않으면 그 VICS 링크를 정의해서 작성하는 데에 시간이 걸린다는 문제점이 있다.
또한, 이 VICS 링크를 사용하여 도로의 위치를 특정하는 경우, VICS 링크에 대응한(도로 등의 변경에 대응한)최신 데이터 베이스(지도좌표 데이터 베이스, 링크 데이터 베이스)를 수신측의 수신장치에 구비해 놓지 않으면 도로의 위치를 특정할 수 없다는 문제점이 있다.
더욱이, 지도좌표 데이터 베이스, 링크 데이터 베이스는 도로 등의 변경에 대응하도록 수정되어서, 차량 등의 이동체를 운전하는 운전자 등으로 오는데 까지 2~3년의 기간이 걸리는 문제점이 있다. 또한, 이 데이터 베이스들을 자동으로 갱신할 수 있는 차재기(車載幾)(수신 장치)를 그 운전자 등이 구입할 경우에도, 링크 데이터 베이스를 갱신하는 데에 매년(1년간에)1~3만엔(円)정도의 부담이 들고, 송신측에서 3년간은 갱신전의 VICS 링크데이터도 송신하여 전달하는 전송용량도 증가해 버리는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 상기한 종래 기술이 가지는 문제를 해결하여 VICS 링크를 정의하지 않고, VICS 링크에 대응한 최신 데이터 베이스를 수신측에서 구비할 필요가 없이, 송신측에서 수신측으로 송신하는 도로정보의 전송 용량을 삭감할수 있는, 도로정보 송신장치, 도로정보 송신방법, 도로정보 송신 프로그램 및 도로정보 수신장치, 도로정보 수신방법, 도로정보 수신 프로그램을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일실시예의 도로 교통정보 송수신 시스템의 블록도,
도 2는 도로 교통정보 송신장치의 동작을 설명한 흐름도,
도 3은 도로 교통정보 수신장치의 동작을 설명한 흐름도,
도 4는 요소좌표와 교통 데이터가 관련 되어졌을 때의 데이터 구조를 설명한 도면,
도 5는 위치 데이터 부분을 상세하게 설명하기 위한 도면,
도 6은 「각도 플래그(1비트)」및「각도(6비트 또는 8비트)」를 상세하게 설명하기 위한 도면,
도 7은 「길이 플래그(1비트)」및 「길이(6비트 또는8비트)」를 상세하게 설명하기 위한 도면,
도 8은 교통 데이터 부분을 상세하게 설명하기 위한 도면,
도 9는 「여행 시간(8비트)」을 상세하기 설명하기 위한 도면,
도 10은 요소좌표 기록부에 기록 되어 있는 요소좌표를 설명한 도면,
도 11은 표시 출력부의 표시화면에 표시되는 요소좌표를 설명한 도면,
도 12는 요소좌표의 명칭의 천이를 설명한 도면,
도 13은 2차 메쉬에서 구분하여 하나의 프레임을 설명한 도,
도 14는 지도좌표에서 요소좌표를 작성하는 요소좌표의 작성 공정의 순서를 설명한 흐름도,
도 15는 중간점 노드(보간점)의 설정 방법을 설명한 흐름도,
도 16은 요소좌표의 오차원인과 그 대처에 대해 설명한 도면,
도 17은 잘못된 도로의 거리와 방향 계산에 대해 설명한 도면,
도 18은 반대 방향의 좌표 수정에 대해 설명한 도면,
도 19는 요소좌표와 지도좌표 데이터로 나타내진 도로와의 매칭에 대해 설명한 도면,
도 20은 도로의 위치를 특정하는 처리를 설명한 흐름도,
도 21은 복원 좌표로 나타내진 도로와 지도좌표 데이터 기록부에 기록되어 있는 지도좌표 데이터로 나타내진 도로를 도시한 도면,
도 22는 정체 정보(정체 데이터)의 일예를 도시한 도면,
도 23은 각 구간에서 정체의 정도가 다른 도로와, 이 도로와 교차하는 복수의 도로를 전형적으로 나타낸 도면,
도 24는 재현 좌표로 위치가 특정된 도로와, 이 도로의 정체 정보(정체 데이터)를 대응시켜서 나타낸 도면,
도 25는 교통 데이터에 포함되어 있는 정체 정보(정체 데이터)를 일람표에 정리하여 도시한 도면,
도 26은 링크와 관련한 정체 정보(정체 데이터)를 일람표에 정리하여 도시한 도면,
도 27은 링크와 관련한 정체 정보(정체 데이터)가 2개인 경우에 대해 설명한 도면,
도 28은 링크와 관련한 정체정보(정체 데이터)가 3개 이상의 경우에 대해 설명한 도면,
도 29는 소요 시간을 구하려는 링크와, 이 링크와 관련한 정체정보(정체 데이터)를 도시한 도면,
도 30은 수신측의 도로 특정 처리부 및 교통 데이터 처리부에서 처리(생성)한 정체정보(정체 데이터)의 일예를 도시한 도면,
도 31은 정체 정보(정체 데이터)에서 재현 좌표(노드)간(링크 L)의 소요시간을 구하는 방법에 대해 설명한 흐름도,
도 32는 도로 교통정보 송수신 시스템과 현행 방식(VICS)의 전송용량을 비교한 결과를 도시한 도면, 그리고,
도 33은 메쉬(mesh)단위의 정규화 좌표를 사용하여 정체정보(정체 데이터)를 부호화하는 여러 방식의 각 정보 및 정보량을 비교한 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1도로 정보 송수신 시스템3도로 정보 송신장치
5도로 정보 수신장치7교통 데이터 취득부
9요소좌표 기록부11부호화부
13변조부15송신부
17수신부19복조부(復調部)
21복원부(復元部)23 지도좌표 데이터 기록부
25도로 특정 처리부27교통 데이터 처리부
29표시 출력부31조작부
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 다음과 같은 구성을 가진다.
청구항 1에 기재된 도로정보 송신장치는, 도로의 위치를 나타내는 위치 데이터가 포함된 도로정보를 송신하는 도로정보 송신장치로서, 요소좌표 기록수단과, 부호화 수단과, 변조수단과, 송신수단,을 포함한다.
이 구성에 따르면, 우선, 부호화 수단에 의하여 전송용 정보량이 감소된 부호좌표로 요소좌표가 부호화된다. 그리고, 부호 좌표가 변조 수단에 의하여 변조신호로 변조되고, 이 변조신호가 송신수단에 의하여 도로정보로서 송신된다. 또한, 요소좌표는, 좌표에 의해 위치를 특정하는 지도좌표 데이터상에서, 적어도 2개의 좌표로 도로의 위치를 특정할 수 있는 것으로서, 도로가 복잡하게 굴곡되어 있는 경우에, 굴곡되어 있는 수에 따라서 최적인 보간점을 구비함으로써 도로의 위치를 특정할 수 있다.
청구항 2에 기재된 도로정보 송신장치는, 도로의 위치를 나타내는 위치 데이터 및 그 도로의 교통상황을 나타내는 교통 데이터를 포함하는 도로정보를 송신하는 도로정보 송신장치로서, 교통 데이터 취득 수단과, 요소좌표 기록수단과, 부호화 수단과, 변조수단과, 송신수단,을 포함한다.
이 구성에 따르면, 교통 데이터 취득수단에 의하여 교통 데이터가 취득되며, 부호화 수단에 의하여, 요소좌표 기록수단에 기재되어 있는 요소좌표 및 교통 데이터가 관련지어져서 부호좌표 및 교통 데이터 부호로 부호화된다. 그리고, 부호 좌표 및 교통 데이터 부호가 변조수단에 의하여 변조신호로 변조되고, 이 변조신호가 송신수단에 의하여 도로정보로서 송신된다. 즉, 도로정보에는 위치 데이터와 교통 데이터 정보가 포함되어 있다. 또한, 교통 데이터에는, 정체 데이터와 도로의 교통 규제를 나타내는 규제 데이터 등이 포함되어 있다.
청구항 3에 기재된 도로정보 송신방법은, 도로의 위치를 나타내는 위치 데이터가 포함된 도로정보를 송신하는 도로정보 송신방법으로서, 부호화 단계와, 변조 단계와, 송신 단계,를 포함한다.
이 방법에 따르면, 우선, 부호화 단계에서, 요소좌표가 위치 데이터로서 기록되어 있는 기록장치로부터 그 요소좌표가 독출되어서 부호 좌표로 부호화된다. 그리고 변조 단계에서, 부호 좌표가 변호 신호로 변조되며, 송신 단계에서 이 변조 신호가 도로정보로서 송신된다.
청구항 4에 기재된 도로정보 송신방법은, 도로의 위치를 나타내는 위치 데이터 및 그 도로의 교통상황을 나타내는 교통 데이터가, 포함된 도로정보를 송신하는 도로정보 송신방법으로서, 교통 데이터 취득단계와, 부호화 단계와, 변조단계와, 송신단계,를 포함한다.
이 방법에 따르면, 우선, 교통 데이터 취득단계에서, 도로에 구비되어 있는 검출장치로부터 교통 데이터가 취득된다. 부호화 단계에서, 위치 데이터로서 기록장치에 기록되어 있는 요소좌표가 독출되고, 이와 같이 독출된 요소좌표 및 교통 데이터가 관련지어져서 요소좌표가 부호 좌표로, 교통 데이터가 교통 데이터 부호로 부호화되어 진다. 그리고, 변조단계에서, 부호좌표 및 교통 데이터 부호가 변조되어 변조신호가 생성되고, 이와 같이 생성된 변조신호가 송신단계에서 도로정보로서 송신된다.
청구항 5에 기재된 도로정보 송신 프로그램 또는 방법은, 도로의 위치를 나타내는 위치 데이터가 포함된 도로정보를 송신하는 장치를, 부호화 수단, 변조수단, 송신수단,으로서 기능하도록 하는 구성을 갖는다.
이 구성에 따르면, 부호화 수단에 의하여, 위치 데이터로서 기록되어 있는 요소좌표가 기록장치로부터 독출되어서 부호좌표로 부호화된다. 그리고, 변조수단에 의하여 부호좌표가 변조신호로 변조되고, 송신수단에 의하여 이 변조신호가 도로정보로서 송신된다.
청구항 6에 기재된 도로정보 송신 프로그램 또는 방법은, 도로의 위치를 나타내는 위치 데이터 및 그 도로의 교통상황을 나타내는 교통 데이터가, 포함된 도로정보를 송신하는 장치를, 교통 데이터 취득수단, 부호화 수단, 변조수단, 송신수단,으로서 기능하도록 하는 구성을 갖는다.
이 구성에 따르면, 교통 데이터 취득수단에 의하여, 도로에 구비되어 있는 검출장치로부터 교통 데이터가 취득된다. 부호화 수단에 의하여, 위치 데이터로서 기록장치에 기록되어 있는 요소좌표가 독출되고, 이와 같이 독출된 요소좌표 및 교통 데이터가 관련지어져서, 요소좌표는 부호 좌표로, 교통 데이터는 교통 데이터 부호로 부호화 된다. 변조수단에 의하여, 부호 좌표 및 교통 데이터 부호가 변조되어 변조신호가 생성되며, 이와 같이 생성된 변조신호는 송신수단에 의하여 도로정보로서 송신된다.
청구항 7에 기재된 도로정보 수신장치는, 청구항 1에 기재된 도로정보 송신장치로부터 도로정보로서 송신된 변조신호를 수신하여서, 도로의 위치를 특정하는 도로정보 수신장치로서, 수신수단과, 복조수단과, 복원좌표 생성수단과, 지도좌표 데이터 기록수단과, 도로 특정 처리수단,을 포함한다.
이 구성에 따르면, 수신수단에 의하여 변조신호가 수신되고, 복조수단에 의하여 변조신호에 포함되어 있는 부호 좌표가 취득된다. 복원좌표 생성수단에 의하여 부호좌표가 복원되어 복원좌표가 생성된다. 도로 특정 처리수단에 의하여, 복원좌표와, 지도좌표 데이터 기록수단에 기록되어 있는 지도좌표 데이터를, 기초로 하여, 도로의 위치를 특정하는 재현좌표가 생성된다.
청구항 8에 기재된 도로정보 수신장치는, 청구항 2에 기재된 도로정보 송신장치로부터 송신된 도로정보를 수신하여서, 도로의 위치를 특정함과 동시에, 이 도로정보에 포함되어 있는 교통 데이터를 기초로 하여 처리한 처리정보를 출력하는 도로정보 수신장치로서, 수신수단과, 복조수단과, 복원좌표 생성수단과, 지도좌표 데이터 기록수단과, 도로 특정 처리수단과, 교통 데이터 처리수단,을 포함한다.
이 구성에 따르면, 수신수단에 의하여 변조신호가 수신되고, 복조수단에 의하여 변조신호에 포함되어 있는 부호좌표 및 교통 데이터 부호가 취득된다. 복원좌표 생성수단에 의하여, 부호 좌표를 복원한 복원좌표 및 교통 데이터 부호를 복원한 교통 데이터가 생성된다. 도로 특정 처리수단에 의하여, 지도좌표 데이터 기록수단에 기록되어 있는 지도좌표 데이터와, 복원 좌표를, 기초로 하여서, 도로의 위치를 특정하는 재현좌표가 생성된다. 교통 데이터 처리수단에 의하여, 특정된 도로의 위치와 교통 데이터를 기초로 하여서, 루트선택 처리와 디스플레이 처리 중 적어도 하나의 처리가 수행된 처리정보가 출력된다.
청구항 9에 기재된 도로정보 수신방법은, 청구항 3에 기재된 도로정보 송신방법에 의하여, 도로정보로서 송신된 변조신호를 수신하여 도로의 위치를 특정하는 도로정보 수신방법으로서, 수신단계와, 복조단계와, 복원 좌표 생성단계와, 도로특정 처리단계,를 포함한다.
이 방법에 따르면, 수신단계에서 변조신호가 수신되고, 복조단계에서 변조신호에 포함되어 있는 부호좌표가 취득된다. 복원 좌표 생성단계에서 부호좌표가 복원되어 복원좌표가 생성된다. 도로특정 처리단계에서, 복원좌표와 기록장치에 기록되어 있는 지도좌표 데이터를, 기초로하여 도로의 위치를 특정하는 재현 좌표가 생성된다.
청구항 10에 기재된 도로정보 수신방법은, 청구항 4에 기재된 도로정보 송신방법에 의하여 송신된 도로정보를 수신하여서 도로의 위치를 특정함과 동시에, 그 도로정보에 포함되어 있는 교통 데이터를 기초로 하여서 처리한 처리정보를 출력하는 도로정보 수신방법으로서, 수신단계와, 복조단계와, 복원좌표 생성단계와, 도로 특정 처리단계와, 교통 데이터 처리단계,를 포함한다.
이 방법에 따르면, 수신단계에서 변조신호가 수신되고, 복조단계에서 변조 신호에 포함되어 있는 부호좌표 및 교통 데이터 부호가 취득된다. 복원좌표 생성단계에서 부호좌표를 복원한 복원좌표 및 교통 데이터 부호를 복원한 교통 데이터가 생성된다. 도로특정 처리단계에서, 기록장치에 기록되어 있는 지도좌표 데이터와, 복원 좌표를, 기초로 하여서 도로의 위치를 특정하는 재현좌표가 생성된다. 교통 데이터 처리단계에서, 특정된 도로의 위치와, 교통 데이터를, 기초로 하여서 루트 선택 처리와 디스플레이처리 중 적어도 하나의 처리가 수행된 처리정보가 출력된다.
청구항 11에 기재된 도로정보 수신 프로그램 또는 방법은, 청구항 5에 기재된 도로정보 송신 프로그램 또는 방법에 의하여, 도로 정보로서 송신된 변조신호를 수신하여서 도로의 위치를 특정하는 장치를, 수신수단, 복조수단, 복원 좌표 생성수단, 도로 특정 처리수단으로서 기능하게 하는 구성을 갖는다.
이 발명의 구성에 따르면, 수신수단에 의하여 변조신호가 수신되고, 복조수단에 의하여 변조신호에 포함되어 있는 부호좌표가 취득된다. 복원좌표 생성수단에 의하여 부호 좌표가 복원되어 복원좌표가 생성된다. 도로특정 처리 수단에 의하여,복원 좌표와, 기록장치에 기록되어 있는 지도좌표 데이터를, 기초로 하여 도로의 위치를 특정하는 재현 좌표가 생성된다.
청구항 12에 기재된 도로정보 수신 프로그램 또는 방법은, 청구항 6에 기재된 도로정보 송신 프로그램 또는 방법에 의하여, 송신된 도로정보를 수신하여서 도로의 위치를 특정함과 동시에, 이 도로정보에 포함되어 있는 교통 데이터를 기초로 하여 처리한 처리정보를 출력하는 장치를, 수신수단, 복조수단, 복원좌표 생성수단, 도로 특정 처리수단, 교통 데이터 처리수단으로서 기능하게 하는 구성을 갖는다.
이 발명의 구성에 따르면, 수신수단에 의하여 변조신호가 수신되고, 복조수단에 의하여 변조신호에 포함되어 있는 부호좌표 및 교통 데이터 부호가 취득된다. 복원 좌표 생성수단에 의하여 부호 좌표를 복원한 복원좌표 및 교통 데이터 부호를 복원한 교통 데이터가 생성된다. 도로 특정 처리 수단에 의하여 기록장치에 기록되어 있는 지도좌표 데이터와, 복원 좌표를, 기초로 하여 도로의 위치를 특정하는 재현좌표가 생성된다. 교통 데이터 처리수단에 의하여, 특정된 도로의 위치와, 교통 데이터를, 기초로 하여 루트 선택 처리와 디스플레이처리 중 적어도 하나의 처리가 수행된 처리정보가 출력된다.
이하, 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
본 발명의 일실시예를 설명함에 있어서, 우선, 도로정보 송수신 시스템(도로정보 송신장치 및 복수의 도로정보 수신장치)의 구성을 설명하고(도 1), 이어서 도로정보 송신장치의 동작(도 2), 도로정보 수신장치의 동작(도 3)을 설명한다. 그리고, 도로정보에 관하여 설명하고(도 4 ~ 도 5), 요소좌표에 대하여 설명한다(도 10 ~ 도 18). 또한, 수신측의 도로정보 수신장치에 있어서, 도로를 특정하는 방법에 대하여 설명하고(도 19 ~ 도 21), 교통 데이터 처리에 대하여 설명한다(도 22 ~ 도 31). 마지막으로 현행 방식(VICS)및 여러 부호화 방식과 비교한 결과에 대하여 설명하기로 한다(도 32, 도 33).
〔도로정보 송수신 시스템〕
도 1은 도로정보 송수신 시스템의 블록도이다. 도 1에 도시한 바와 같이 도로정보 송수신 시스템(1)은, 도로의 위치를 특정하는 위치 데이터와, 그 도로의 교통상황을 나타낸 교통 데이터를, 도로정보로서 송신하여 수신측에서 도로의 위치와 교통상황을 파악할 수 있는 것으로서, 도로정보 송신장치(3)와 도로정보 수신장치(5)를 구비한다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 도로정보 송신장치(3)는 교통 데이터를 송신하기 위한 검출장치(2)와 교통 데이터 처리장치(4)를 구비한다.
검출장치(2)는, 각 도로 상(도로 측단, 도로의 통과 게이트 등)의 일정 구역마다(예컨데, 주요 교차점 사이마다)배치되어 있으며, 그 도로를 통과한 차량의 속도와 차량 대수를 검출한다.
교통 데이터 처리장치(4)는, 검출장치(2)에서 검출된 차량의 속도 및 차량의 대수와, 각 도로의 일정 구간을 식별하기 위해 부여 받은 ID(이하, 도로구간 ID라 칭함)를 관련시켜서, 도로구간 ID로 식별된 도로구간 마다의 교통 데이터를 생성한다. 이 교통 데이터는 일정 구간에서의 도로가 붐비는 상태(일정 시간당 차량의 통과 대수)를 나타낸 것으로, 이른바 정체정보(정체 데이터)를 말한다. 또한, 이 교통 데이터 처리장치(4)는, 경시청 등에서 보낸 도로의 공사 정보나 교통사고 정보(도로의 교통 규제를 나타낸 규제 데이터)등을 축적하고 있으며, 이에 대한 정보들도 교통 데이터에 포함되어 있다.
또한, 도로구간 ID는 일본 국내에 있어서, 종래의 VICS시스템(현재도 채용하고 있음)과 협조하고 있어서 종래의 VICS 링크에 대응하고 있지만, 이 VICS 링크에 반드시 대응시킬 필요는 없다. 예를 들면, 각 지역(국가)의 도로사정에 대응한 도로구간의 구분을 미리 설정해 놓고, 이 도로구간 마다 검출된 차량의 속도나 차량의 대수를 교통 데이터로 하는 것이 바람직하다. 또는, 도로구간 마다 행하지 않고, 한 도로마다(예컨데, 국도 29호의 a지점에서 b지점까지)의 교통 데이터로 행하여도 무방하다.
〔도로정보 송신장치의 구성〕
도로정보 송신장치(3)는, 도로의 위치를 특정하는 요소좌표를 위치 데이터로 하고, 이 위치 데이터와 교통 데이터 처리장치(4)에서 처리된 교통 데이터를 관련시킨 도로정보를, 수신측의 도로정보 수신장치(5)로 송신하는 것으로, 교통 데이터 취득부(7), 요소좌표 기록부(9), 부호화부(11), 변조부(13) 및 송신부(15)를 구비한다.
교통 데이터 취득부(7)는, 교통 데이터 처리장치(4)에서 처리된 교통 데이터를 네트워크를 이용하여 취득하거나, 방송파(放送波)를 수신하여 부호화부(11)로 출력한다. 이 교통 데이터 취득부(7)는 교통 데이터 처리장치(4)에서 처리된 교통 데이터 이외에도, 네트워크상에 접속하여 교통 데이터를 제공하는 서버 등에 일정 시간 간격(예를 들면, 10분 간격)으로 억세스(access)하여 최신 교통 데이터를 항상 취득한다. 이 교통 데이터 취득부(7)는 특허청구 범위에 기재한 교통 데이터 취득 수단에 해당된다.
요소좌표 기록부(9)는 좌표에 의해 위치를 특정할 수 있는 지도좌표 데이터를 이용하여 도로의 위치를 특정하기 위한, 적어도 임의의 2점을 추출한 요소좌표를 미리 기록한다. 지도좌표 데이터는 지표상의 지형을 2차 메쉬(10000m ×10000m 의 프레임 또는 1차 메쉬, 3차 메쉬)로 구분하고, 이와 같이 구분된 하나하나의 프레임(정방형)에 좌표(정규화 좌표, 예를 들면, x좌표 0 ~ 10000, y좌표 0 ~ 10000〕)를 기재한 것이다. 이 요소좌표 기록부(9)는 특허청구 범위에 기재된 요소좌표 기록수단에 해당된다.
또한, 요소좌표는 좌표에 의해 위치를 특정하는 지도좌표 데이터상에 있어서, 적어도 2개의 좌표(시점, 종점)로 도로의 위치를 특정할 수 있다. 도로가 복잡하게 굴절된 경우, 굴절된 수에 따라 최적의 보간점(補間点)을 구비며, 예를 들면, 한번만 직각으로 굴절된 도로의 경우, 이 직각으로 꺽여져 있는 지점을 보간점으로 하여 시점, 종점, 보간점(이들을 “노드”(매듭 교점)라고 한다)에 의해 도로의 위치를 정확하게 특정할 수 있다. 또한, 이 요소좌표에는 도로 명칭을 나타내는 데이터(명칭 데이터)가 부가된다. 이 요소좌표에 대한 상세한 설명은 도 10 ~ 도 18을 참조하여 후술하기로 한다.
부호화부(11)는 교통 데이터 취득부(7)에서 취득되는 교통 데이터와, 요소좌표 기록수단(9)에 기록되어 있는 요소좌표를 관련시켜 도로정보로 하고, 이 도로정보를 부호화하여 변조부(13)로 출력한다. 이 부호화부(11)는 교통 데이터에 포함되어 있는 도로구간 ID와, 요소좌표에 의하여 특정되는 도로의 위치를 기초로 하여, 교통 데이터와 요소좌표의 각각을 관련시킨다.
또한, 이 부호화부(11)에서는 도로정보의 부호화에 의해 전송용 정보량이 감소되며, 요소좌표는 부호좌표로 부호화되고, 교통 데이터는 교통 데이터 부호로 부호화 된다. 이러한 부호 좌표 및 교통 데이터 부호를 통합하여 부호화 도로정보를 얻는다. 이 도로정보에 대한 상세한 설명은 도 4 ~ 도 9를 참조하여 후술하도록 한다.
변조부(13)는 부호화부(11)에서 부호화된 도로정보(부호화 도로정보)를 디지털 변조하고, 변조 신호로서 송신부(15)로 출력한다. 이 변조부(13)는 특허청구 범위에 기재된 변조수단에 해당된다.
송신부(15)는 변조부(13)에서 디지털 변조된 변조신호를 전력 증폭하는 송신기이고, 이와 같이 전력 증폭된 변조신호는 도로정보로서 안테나에서 송신(방송)된다.
이 도로정보 송신장치(3)에 따르면, 요소좌표 기록부(9)에 기록되어 있는 요소좌표가, 전송용 정보량이 감소된 부호좌표로 부호화부(11)에 의하여 부호화 된다. 그리고, 부호 좌표가 변조부(13)에서 변조신호로 변조되고, 이 변조신호가 송신부(15)에서 도로정보로서 송신된다. 즉, 이 도로정보 송신장치(3)에는, 적어도 시점과 종점 2개의 요소좌표에 의해 각각의 도로의 위치를 특정하는 도로정보가 정의되어 있기 때문에, 종래의 VICS 시스템과 같이 복수개의 VICS 링크에 의해 각각의 도로의 위치를 특정하는 도로정보와 비교하여, 송신하는 정보량을 적게할 수 있다. 또한, 도로의 길, 도로의 연결 방법이나, 도로의 호칭 등이 변경되었다 하더라도 요소좌표를 변경하면 해결될 수 있고, VICS 링크를 정의할 필요도 없다. 또한, 도로정보 송신장치(3)의 부호화부(11)에서 부호화된 부호좌표(변조된 후 전력 증폭된 도로 정보로서)를 수신측의 도로정보 수신장치(5)로 송신함으로써 전송 용량을 삭감할 수 있다.
또한 이 도로정보 송신장치(3)에 따르면, 교통 데이터 취득부(7)에서 교통 데이터를 취득하고, 요소좌표 기록부(9)에 기록되어 있는 요소좌표 및 교통 데이터는 부호화부(11)에서 관련되어 부호 좌표 및 교통 데이터 부호로 부호화된다. 그리고, 부호 좌표 및 교통 데이터 부호가 변조부(13)에서 변조신호로 변조되고, 이 변조신호는 송신부(15)에서 도로정보로서 송신된다. 즉, 이 도로정보 송신장치(3)에 따르면, 교통 데이터 처리장치(4)에서 처리된 교통 데이터가 도로의 위치를 특정하는 요소좌표와 관련되어, 도로정보로서 송신되는 구성으로 되어서, 도로의 위치를 특정하는데에 VICS 링크를 사용하지 않는다. 즉, VICS에 의하지 않고 적어도 시점과 종점의 2개의 요소좌표에 의해서 각각의 도로의 위치를 특정하는 도로정보가 정의되어 있기 때문에, 도로의 위치를 특정하는 정보량이 적을 수 있으며, 요소좌표로 위치가 특정되는 도로구간의 교통상황을 소용량으로 송신할 수 있다.
또한, 적어도 시점과 종점 2개의 요소좌표에 의해, 각각의 도로의 위치를 특정하는 도로정보가 정의되기 때문에, VICS 링크의 제작(정의), VICS 링크에 대응한 최신 데이터 베이스의 배포 등, 유지 비용을 대폭으로 삭감할 수 있고, 도로정보 전달의 기동력이 상승되며, 도로정보 송수신 시스템(1)을 사용하는, 즉 도로정보를 필요로 하는 사용자의 편리성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
〔도로정보 수신장치의 구성〕
도로정보 수신장치(5)는, 송신측의 도로정보 송신장치(3)로부터 송신되는 도로정보를 수신하여 도로의 위치를 특정함과 동시에, 그 도로의 교통상황을 파악하기 위한 것으로서, 수신부(17), 복조부(19), 복원부(21), 지도좌표 데이터 기록부(23), 도로 특정 처리부(25), 교통 데이터 처리부(27), 표시 출력부(29) 및 조작부(31)를 구비한다. 또한, 이 도로정보 수신장치(5)는 통상적으로 차량 등의 이동체에 구비되지만, 예를 들면 이동하지 않는 곳(장소), 일반 주택 등에 구비되어도 무방하다.
수신부(17)는, 도로정보 송신장치(3)에서 송신된 도로정보(변조 신호)를 안테나를 통하여 수신하여 검파(檢波)하고, 전력을 증폭하여 복조부(19)로 출력하는 것이다. 이 수신부(17)는 특허청구 범위에 기재되어 있는 수신수단에 해당된다.
복조부(19)는 수신부(17)에서 수신된 도로정보(변조 신호)를 디지털 복조하여 부호화 도로정보(부호좌표 및 교통 데이터 부호)를 취득한다. 즉, 이복조부(19)는 송신측의 도로정보 송신장치(3)에서 도로정보로서 송신된 변조신호를 디지털 데이터인 부호화 도로정보(부호 좌표 및 교통 데이터 부호)로 변환한 것이다. 이 복조부(19)는 특허청구 범위에 기재된 복조수단에 해당된다.
복원부(21)는 복조부(19)에서 디지털 복조된 부호좌표 및 교통 데이터 부호를 원래 정보인 요소좌표 및 교통 데이터로 복원하는 것이다. 또한, 이 복원부(21)에서 부호좌표로부터 복원된 요소좌표를 복원좌표라 하고 부호좌표를 이 복원좌표로 복원하는 것을 복원좌표 처리라고 한다. 이 복원부(21)는 특허청구 범위에 기재되어 있는 좌표 생성수단에 해당된다.
지도좌표 데이터 기록부(23)는 좌표에 의해 위치를 특정할 수 있는 지도좌표 데이터를 기록한다. 즉, 이 지도좌표 데이터에 의해 각 도로의 위치가 특정되고, 도로의 형상에 따라 복수의 지도좌표 데이터(시점〔시점 노드〕, 종점〔종점 노드〕, 보간점〔중간점 노드,통상적으로 복수〕)로 도로의 위치가 특정된다. 이 지도좌표 데이터 기록부(23)는 특허청구 범위에 기재한 지도좌표 데이터 기록수단에 해당된다.
도로 특정 처리부(25)는 복원부(21)에서 복원된 복원좌표와, 지도좌표 데이터 기록부(23)에 기록되어 있는 지도좌표 데이터를, 기초로 하여 도로의 위치를 특정한다. 또한, 이 도로 특정 처리부(25)에 있어서의 처리를 도로 매칭(matching) 처리라고 한다. 이 도로 특정 처리부(25)에 있어서의 도로 매칭 처리(도로의 특정 방법)에 대해서는 도 19 ~ 도 21을 참조하여 후술하도록 한다.
교통 데이터 처리부(27)는, 도로 특정 처리부(25)에서 위치가 특정된 도로에관련시켜서, 복원부(21)에서 복원된 교통 데이터를 처리하고, 그 처리정보를 출력한다. 이 교통 데이터 처리부(27)에 있어서의 처리에는, 도로를 이동할 때 최단시간이 되는 루트(코스)를 선택하는 루트 선택 처리와, 복원된 교통 데이터를 표시 가능하게 처리하는 디스플레이 처리가 있다. 이들 처리에 대해서는 도 22 ~ 도 31을 참조하여 후술하도록 한다.
표시 출력부(29)는 교통 데이터 처리부(27)에서 출력된 처리 정보를 표시 출력한다. 본 실시예에서는, 표시 출력부(29)는 소형의 액정 디스플레이와 음성 출력용 스피커로 구성된다.
조작부(31)는 교통 데이터 처리부(27)에서의 처리(루트선택 처리 또는 디스플레이 처리)의 선택이나, 표시 출력부(29)로 출력되는 처리정보, 예를 들면 이동체를 표시하는 아이콘과 목적지를 표시하는 아이콘이 그 이동체 주위의 지도에 표시되는 경우, 주위 지도의 표시를 확대하거나 축소하는 조작을 수행한다.
이 도로정보 수신장치(5)에 따르면, 변조신호가 수신부(17)에서 수신되고, 변조신호에 포함되어 있는 부호좌표가 복조부(29)에서 취득된다. 복원부(21)에서 부호좌표가 복원되어 복원좌표가 생성된다. 복원좌표와, 지도좌표 데이터 기록부(23)에 기록되어 있는 지도좌표 데이터를, 기초로하여 도로의 위치를 특정하는 재현좌표(再現座標)가 도로특정 처리부(25)에서 생성된다. 이 도로정보 수신장치(5)에서는, VICS 링크를 사용하지 않고 적어도 시점과 종점 2개의 요소좌표에 의해 각각의 도로의 위치를 특정하는 도로정보에 의해 도로의 위치를 특정한다. 따라서, 도로의 길이, 도로 연결의 방법이나 호칭 등이 변경되어도 VICS 링크에 대응한최신 데이터 베이스를 구비할 필요가 없다. 즉, 종래에는 2년 내지 3년에 한번, 최신 데이터 베이스를 구입하기 위해 수만엔(円)의 유지 비용(런닝 코스트 : running cost)을 이 도로정보 수신장치(5)에서는 삭감할 수 있다.
또한, 이 도로정보 수신장치(5)에 따르면, 수신부(17)에서 변조신호가 수신되고, 복조부(19)에서 변조신호에 포함되어 있는 부호좌표 및 교통 데이터 신호가 취득된다. 복원부(21)에서, 부호 좌표를 복원한 복원좌표 및 교통데이터 부호를 복원한 교통 데이터가 생성된다. 도로특정 처리부(25)에서, 지도좌표 데이터 기록부(23)에 기록되어 있는 지도좌표 데이터와, 복원 좌표를 기초로하여 도로의 위치를 특정하는 재현좌표가 생성된다. 교통데이터 처리부(27)에서, 특정된 도로의 위치와 교통 데이터를 기초로하여, 루트 선택 처리와 디스플레이 처리 중 적어도 하나의 처리가 시행된 정보처리가 출력된다. 즉, 이 도로정보 수신장치(5)에 따르면, 송신측의 도로정보 송신장치(3)에서 송신된 도로정보(도로의 위치를 특정하기 위한 위치 데이터)가 적어도 시점과 종점 2개의 요소좌표에 의해 각각의 도로의 위치를 특정하는 것으로, VICS 링크를 사용하지 않는다. 따라서, VICS링크에 의하지 않고, 요소좌표에 의하여 위치가 특정되는 도로구간의 교통상황(최단 루트 등)을 파악할 수 있다.
〔도로정보 송신장치의 동작〕
이어서, 도 2의 흐름도를 참조하여 도로정보 송신장치(3)의 동작에 관한 설명을 하도록 한다(도 1 참조).
우선, 교통데이터 처리장치(4)에서 처리된 교통데이터가, 네트워크를 통해서또는 방송파(교통 데이터가 중첩되어 있음)를 수신함으로써, 교통데이터 취득부(7)에서 취득되어 부호화부(11)로 출력된다(S1).
이어서, 부호화부(11) 요소좌표 기록부(9)에 기록되어 있는 요소좌표가 부호 좌표로 부호화됨과 동시에, 교통데이터 취득부(7)로부터 입력된 교통 데이터가 교통데이터 부호로 부호화된다. 이들 부호좌표 및 교통데이터 부호가 관련되어서(하나씩의 세트가 되어), 부호화 도로정보로서 변조부(13)로 출력된다(S2).
그리고, 부호화부(11)에서 부호화된 부호화 도로정보가 변조부(13)에서 디지털 변조되고, 변조 신호로서 송신부(15)로 출력된다(S3). 그리고, 이 송신부(15)에서, 변조 신호가 전력 증폭되어 도로정보로서 복수의 도로정보 수신장치(5)를 향해서 안테나로부터(방송파로서) 출력(송신)된다(S4).
〔도로정보 수신장치의 동작〕
다음은, 도 3의 흐름도를 참조하여, 도로정보 수신장치(5)의 동작에 관한 설명을 하도록 한다(도 1 참조).
우선, 수신부(17)에서, 도로정보 송신장치(3)로부터 송신된 도로정보(변조 신호)가 안테나에 의하여 수신되고 검파되어서 전력 증폭된 후 복조부(19)로 출력된다(S11). 이어서, 변조부(19)에서 변조 신호에 포함되어 있는 부호 좌표 및 교통데이터 부호가 취득되어 복원부(21)로 출력된다(S12).
그러면 복조부(19)에서 취득된 부호좌표 및 교통데이터 부호가 복원부(21)에서 복원되어, 즉 부호 좌표가 복원 좌표로 복원되고, 교통데이터 부호가 교통 데이터로 복원(부호화에 대응되는 복호〈복호화〉)되어, 도로 특정 처리부(25)로 출력된다(S13).
그리고, 도로 특정 처리부(25)에서, 복원부(21)에서 복원(복호)된 복원 좌표와, 지도좌표 데이터 기록수단(23)에 기록되어 있는 지도좌표 데이터가 비교되어, 도로의 위치를 특정하는 도로 특정 처리가 수행된다(S14).
또한, 이 도로 특정 처리부(25)에 의하여 도로의 위치가 특정된 후, 복원부(21)에서 복원된 교통 데이터에 대해서, 도로정보 수신장치(5)의 사용자 요청을 토대로(조작부(31)에 의한 조작에 의해)교통 데이터 처리(루트 선택 처리 또는 디스플레이 처리)가 교통데이터 처리부(27)에서 수행되고, 처리 정보가 생성되어서 표시 출력부(29)로 출력된다(S15).
이후, 교통 데이터 처리부(27)에서 처리된 처리정보가, 표시 출력부(29), 즉 액정 디스플레이(표시 수단)의 표시 화면상에 표시되고, 음성 출력용 스피커(음성 출력 수단)로부터 출력된다(S16).
〔도로정보에 관하여〕
이하, 도 4 ~ 도 9를 참조하여 도로정보 송신장치(3)에서 송신되는 도로정보에 관하여 상세하게 설명하도록 한다(도 1 참고).
도 4는 도로정보 송신장치(3)의 부호화부(11)에서 요소좌표와 교통 데이터가 관련되어진 때의 데이터 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이 도로정보는, 헤더 부분과, 복수개(n개 : 제 1부분에서부터 제 n부분까지)의 위치 데이터 부분, 및 교통데이터 부분으로 구성된다. 이 도로정보는, 송신측에서 수신측으로 효율적으로 전송될 수 있도록, 가능한 한 적은 정보량으로 비트의 수가할당된다. 또한, 제 1부분에서부터 제 n부분까지의 각 부분은 도로 하나 하나에 대응한다. 즉, 도 4에 도시된 도로정보에서는 n개의 도로에 관한 정보(위치 데이터 및 교통 데이터)가 포함된다.
헤더부분은 지표상의 지형이 2차 메쉬(10000m ×10000m 의 정방형)로 구분된 경우, 이 구분된 한개씩의 프레임에 관해서 기술된 부분이며, 「전체 데이터 수(12비트)」와,「2차 메쉬 X좌표(8비트)」와,「2차 메쉬 Y좌표(8비트)」와,「도로 구분(2비트)」과,「순서 지정(1비트)」과,「다이렉트 지정(1비트)」과,「확장 비트 지정(8비트)」을 포함한다.
「전체 데이터 수(12비트)」는, 그 헤더부분에 관련하는 제 1부분에서부터 제 n부분까지의 2진 데이터의 바이트 수(총 바이트 수)를 12비트로 나타낸 것이다.
「2차 메쉬 X좌표(8비트)」는, 지표상의 지형이 2차 메쉬로 구분될 때, 구분된 한개씩의 프레임의 X좌표를 8비트로 나타낸 것이다.
「2차메쉬 Y좌표(8비트)」는, 지표상의 지형이 2차 메쉬로 구분될 때, 구분된 한개씩의 프레임의 Y좌표를 8비트로 나타낸 것이다. 즉, 「2차 메쉬 X좌표(8비트)」와 「2차메쉬 Y좌표(8비트)」에 의해 2차 메쉬로(종횡메쉬의 상태로) 지표상의 지형이 구분될 때의 한개 프레임의 X좌표 및 Y좌표를 합계 16비트로 나타낸 것이다.
「도로 구분(2비트)」은, 도로 구분(종류별)을 2비트로 나타낸 것이다. 이 도로의 구분은 “도시간 고속”, “수도고”(首都高 :metropolitan quantity),“일반도”(一般道), “그 외”의 4개로 분류된다.
「순서 지정(1비트)」은, 2차 메쉬로(종횡메쉬의 상태로) 지표상의 지형이 구분될 때, 한개의 프레임내에서 하나의 도로가 특정되는 경우에, 이와 같이 특정된 도로와 다른 도로가 구분되도록(중복되지 않도록) 부여한 식별자를 1비트로 나타낸 것이다. 또한, 이 「순서 지정(1비트)」은 수신측의 도로정보 수신장치(5)에 있어서 하나 하나의 도로의 위치를 특정할 때 이용된다.
「다이렉트 지정(1비트)」은 직접 도로의 요소좌표를 지정하기 위해 부여한 식별자를 1비트로 나타낸 것이다. 즉, 다이렉트 지정은 종래의 데이터 베이스(VICS 링크에 대응한 데이터 베이스)를 사용하지 않고, 도로정보 수신장치(5)의 표시 출력부(29)의 표시 화면에 표시되는 지도상에서, 도로의 위치를 특정하는 요소좌표(도로정보 수신장치(5)에 있어서 이 요소좌표가 부호화되어 복원된 복원 좌표)가 지정되는것을 나타낸 것이다.
「확장 비트 지정(8비트)」는 「다이렉트 지정(1비트)」이 지정되는 경우, 즉, 요소좌표에 의해 도로의 위치를 특정하는 경우에, 좌표 정밀도(비트수를 변화시키는 것)의 지정을 8비트로 나타낸 것이다. 이 8비트(확장 비트)의 내역은 요소좌표의 시점 좌표(시점)의 정밀도에 3비트, 각도의 정밀도에 1비트, 거리의 정밀도에 1비트가 할당되고 나머지 3비트가 확보되어 있다.
이하, 각각의 비트 내용을 설명하도록 한다. 시점 좌표의 정밀도에 대해, 확장 비트가 “0 ”(3비트의 2진수, 「000」)이면 현상 유지(변경 없음), “1 ”~ “6 ”(3비트의 2진수, 「001」~「110」)이면 1비트 증가 ~ 6비트 증가, 예를 들면, 시점 좌표의 할당 비트수가 10비트일 경우, “1 ”이면 11비트로, “4 ”면 14비트로, “6 ”이면 16비트로 그 비트수가 증가한다. 또한, 확장 비트가 “7 ”(3비트의 2진수, 「111」)이면 1비트 감소, 예컨데 시점 좌표의 할당 비트수가 10비트일 경우에 9비트로 비트수가 감소한다. 각도 정밀도 및 거리 정밀도에 대해서 확장 비트수가 “0 ”(1비트의 2진수 「0」)이면 현상 유지(변경 없음), “1 ”(1비트의 2진수, 「1」)이면, 1비트 증가한다.
위치 데이터 부분은, 2차 메쉬의 프레임내에 있어서, 각 도로의 위치를 특정하는 위치 데이터(요소좌표를 포함)에 관하여 기록한 부분이며, 이 위치 데이터 부분이 도 5에 상세하게 도시된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 위치 데이터 부분은 「쌍방향 플래그(flag)(1비트)」, 「여행시간 유무 플래그(1비트)」, 「좌표 개수(5비트)」, 「X좌표(10비트)」, 「Y좌표(10비트)」,「각도 플래그(1비트)」,「각도(6비트 또는 8비트)」,「길이 플래그(1비트)」 및 「길이(6비트 또는 8비트)」를 포함한다.
「쌍방향 플래그(1비트)」는, 이 위치 데이터 부분에 포함되어 있는 데이터의 유효성을 나타낸 플래그를 1비트로 표시한 것이다. 즉, 이 「쌍방향 플래그(1비트)」가 “0 ”(1비트의 2진수 「0」)이면 그 위치데이터 부분에 포함되어 있는 데이터가 유효임을 나타내며, “1 ”(1비트의 2진수, 「1」)이면 그 위치데이터 부분에 포함되어 있는 데이터가 무효임을(실제로,다른 데이터는 생략됨)나타낸다. 데이터가 무효로 되는 경우, 예를 들면 도로의 위치가 변경되는 경우 등을 들 수 있다.
「여행시간 유무 플래그(1비트)」는, 여행시간에 관한 데이터가 포함되어 있는지의 여부를 나타내는 플래그를 1비트로 표시한 것이다. 즉, 이 「여행시간 유무 플래그(1비트)」가 “0 ”(1비트의 2진수 「0」)이면 여행시간에 관한 데이터가 위치 데이터 부분에 포함되어 있음을 나타내며, “1 ”(1비트의 2진수, 「1」)이면 여행시간에 관한 데이터가 위치 데이터 부분에 포함되어 있지 않음을 나타낸다.
「좌표 개수(5비트)」는, 위치 데이터 부분에 포함되어 있는 요소좌표 개수(個數)를 5비트로 표시한 것이다. 즉, 하나의 위치 데이터 부분에 최대 5비트분(1024개)의 요소좌표가 포함될 수 있다. 이와 관련하여, 본 실시예에서는, 2차 메쉬의 프레임은 정규화 좌표(X좌표 0 ~ 10000 〔1m간격〕, Y좌표 0 ~ 10000 〔1m간격〕)로 표시되어 있다. 그러나, 실제로는 10m 단위의 X좌표와 Y좌표로 충분히 도로의 위치를 특정할 수 있기 때문에, X좌표 및 Y좌표는 각각 0 ~ 1000의 좌표로 표시되어 있다.
「X좌표(10비트)」는, 2차 메쉬의 프레임내에서의 도로의 위치를 특정하기 위한 X좌표를 10비트로 표시한 것이다.
「Y좌표(10비트)」는, 2차 메쉬의 프레임내에서의 도로의 위치를 특정하기 위한 Y좌표를 10비트로 표시한 것이다.
「각도 플래그(1비트)」는, 도로의 위치를 특정하는 최초의 점(点)인 시점 좌표(시점)에서 다음 점(보간점 또는 종점)까지의 사이에 있어서의 각도 보정의 정도를 나타낸 플래그를 1비트로 나타낸 것이다. 즉, 이 「각도 플래그(1비트)」가 “0 ”(1비트의 2진수, 「0」)이면 각도 보정은 작다는 것을 의미하며, “1 ”(1비트의 2진수, 「1」)이면 각도 보정은 크다는 것을 의미한다.
「각도(6비트 또는 8비트)」는, 도로의 위치를 특정하는 최초의 점인 시점 좌표(시점)에서 다음 점(보간점 또는 종점)까지의 사이에 있어서의 각도 보정값을 6비트 또는 8비트로 나타낸 것이다.
이러한 「각도 플래그(1비트)」 및 「각도(6비트 또는 8비트)」는 도 6에 상세하게 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 「각도 플래그(1비트)」가 “0 ”일 경우에 「각도(6비트 또는 8비트)」는 6비트, 즉 329° ~ 0°(149° ~ 180°), 0°~ 31°(180° ~ 211°)(1비트로 플러스, 마이너스를 나타내고, 5비트로 숫자를 나타냄)인 각도의 보정값을 나타내고 있으며, 「각도 플래그(1비트)」가 “1 ”일 경우에 「각도(6비트 또는 8비트)」는 8비트, 즉 32°~ 328°(149°~ 211°를 제외)인 각도의 보정값을 나타낸다.
「길이 플래그(1비트)」는, 도로의 위치를 특정하는 최초의 점인 시점 좌표(시점)에서 다음 점(보간점 또는 종점)까지의 거리 정도를 나타낸 플래그를 1비트로 나타낸 것이다. 즉, 이 「길이 플래그(1비트)」가 “0 ”(1비트의 2진수 「0」)이면 거리는 작다는 것을 의미하며, “1 ”(1비트의 2진수, 「1」)이면 거리는 길다는 것을 의미한다.
「길이(6비트 또는 8비트)」는, 도로의 위치를 특정하는 최초의 점인 시점 좌표(시점)에서 다음 점(보간점 또는 종점)까지의 거리 값(m단위)을 6비트 또는 8비트로 나타낸 것이다.
이러한 「길이 플래그(1비트)」 및 「길이(6비트 또는 8비트)」는 도 7에 상세하게 도시되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 「길이플래그(1비트)」가 “0 ”일 경우에 「길이(6비트 또는 8비트)」는 6비트, 즉 0m ~ 639m의 값을 나타내며, 「길이 플래그(1비트)」가 “1 ”일 경우 「길이(6비트 또는 8비트)」는 8비트, 즉 640m ~ 3190m인 값을 나타낸다.
교통 데이터 부분은, 각 도로의 교통상황을 나타내는 교통 데이터에 관해 기록하는 부분으로서, 이 교통 데이터 부분은 도 8에 상세하게 도시되어 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 교통 데이터 부분은 「데이터 개수(5비트)」, 「정체도(2비트)」, 「길이 플래그(1비트)」, 「길이(6비트 또는 8비트)」, 및「여행 시간(8비트)」를 포함한다.
「데이터 개수(5비트)」는, 교통 데이터 부분에 포함되어 있는 교통 데이터 요소의 개수를 5비트로 나타낸 것이다. 즉, 하나의 교통 데이터 부분에 최대 5비트분(1024개)의 교통 데이터 요소를 포함할 수 있다.
「정체도(2비트)」는, 도로의 일정 구간에 있어서의 정체 정도를 2비트로 나타낸 것이다. 정체의 정도는, “0 ”(2비트의 2진수,「00」)이면 「불명확」임을 나타내고, “1 ”(2비트의 2진수,「01」)이면 「정체도 1」임을 나타내고, “2 ”(2비트의 2진수,「10」)이면 「정체도 2」임을 나타내고, “3 ”(2비트의 2진수,「11」)이면 「정체도 3」임을 나타낸다. 본 실시예에서는, 차량 등의 이동체에 승차하여 100m의 도로를 통과하는데 걸리는 시간이 18초 미만일 경우를 「정체도 1」, 18초 이상 36초 미만일 경우를 「정체도 2」, 36초 이상일 경우를 「정체도 3」이라 정의 한다.
「길이 플래그(1비트)」는, 정체가 시작된 지점인 정체 개시점부터 정체가없어지는 지점인 정체 종료점까지(정체도가 변경되는 지점간), 정체된 거리의 정도를 나타내는 플래그를 1비트로 나타낸 것이다. 즉, 이 「길이 플래그(1비트)」가 “0 ”(1비트의 2진수,「0」)일 경우에 거리가 짧다는 것을 의미하며, “1 ”(1비트의 2진수「1」)이면 거리가 길다는 것을 의미한다.
「길이(6비트 또는 8비트)」는, 정체가 시작된 지점인 정체 개시점부터 정체가 없어지는 지점인 정체 종료점까지(정체도가 변경되는 지점간), 정체된 거리 값(m단위)을 6비트 또는 8비트로 나타낸 것이다.
「여행시간(8비트)」은, 정체가 시작된 지점인 정체 개시점부터 정체가 없어지는 지점인 정체 종료점까지(정체도가 변경되는 지점간)의 여행시간(이동 시간)을 8비트로 나타낸 것이다. 이「여행시간(8비트)」은 도 9에 상세하게 도시된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 「여행시간(8비트)」의 헤드 1비트는 여행시간의 단위를 나타낸 것이며, “0 ”(1비트의 2진수,「0」)일 경우에 후속의 7비트로 나타낸 시간(0 ~ 127)이 초단위임을 나타낸 것이며, “1 ”(1비트의 2진수「1」)일 경우에 후속의 7비트로 나타내는 시간(0 ~ 127)이 분단위임을 나타내고 있다. 또한, 「여행시간(8비트)」의 헤드 1비트가 “1 ”일 경우에 후속의 7비트로 나타낸 시간 중, 「0」은 불명확임을 나타내고, 「1 ~ 126」은 1분에서 126분임을 나타내고, 「127」은 2시간 이상임을 나타낸다.
〔요소좌표에 대해〕
이하, 도 10 ~ 도 18을 참조하여 요소좌표에 관해 상세하게 설명하기로 한다.
도로정보 송신장치(3)의 요소좌표 기록부(9)에 기록되어 있는 요소좌표가 도 10에 도시되어 있다. 도 10에는, 적어도 2개(시점,종점)의 요소좌표에 의하여, 2차 메쉬의 하나인 프레임(X 좌표 0 ~ 10000, Y 좌표 0 ~ 10000) 중에 존재하는 도로의 위치가 특정되어 있다. 예를 들면, 도 10의 하측에 표시된 “시점 ”(요소좌표〔7800, 0〕)과 도 10의 상측에 표시된 "종점"(요소좌표 [3100, 10000])에 의해 위치가 특정되는 도로는, 이 “시점 ”과 “종점 ”이외에 4개의 보간점(중간점)을 구비하고 있다. 4개의 보간점에 의해 도로의 위치(도로의 꺽인 정도)가 특정된다. 또한, 도 10에서는 생략되어 있으나, 이러한 요소좌표에는 도로 명칭을 나타내는 명칭 데이터가 부가되어 있다.
또한, 이 요소좌표를 교통 데이터 부분과 관련시켜 사용함으로써, 도로의 위치를 특정할 수 있을 뿐만 아니라, 교통사고가 발생된 장소나 주차장의 장소 등 임의의 지점을 좌표상의 포인트에 의해 특정할 수 있는 장점이 있다.
도 10에 도시된 요소좌표는 도로정보(변조 신호)로서 송신되고, 이를 수신측인 도로정보 수신장치(5)로 수신하여서, 표시 출력부(29)의 표시화면에 표시된 것이 도 11에 도시되어 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 표시 출력부(29)의 표시화면에는 요소좌표 및 명칭 데이터를 토대로 도로의 위치 및 도로의 명칭이 특정된 “도로 지도 ”가 표시되어 있다. 이러한 “도로 지도 ”에 의해 도로의 연결 방법(코스)이 명확해져서, 도로정보 수신장치(5)의 사용자는 현재위치(도 11에서 우측 상단의 "도쿄"근방의 별표시)로부터 목적지(예를 들면, "요우가" 〔도 11에서 좌측 중간 정도〕까지의 코스를 파악할 수 있다.
여기서, 도로정보 송신장치(3)및 도로정보 수신장치(5)의 구성을 설명하면서 설명된 요소좌표에 대한 명칭의 변화가 도 12에 도시되어 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 송신측인 도로정보 송신장치(3)에 있어서, 지도좌표가 요소좌표로, 이 요소좌표가 부호좌표로, 이 부호좌표가 전송되고, 수신측인 도로정보 수신장치(5)에 있어서 이 부호좌표가 복원좌표로, 이 복원좌표가 재현좌표로 변하는 바와 같이, 요소좌표의 명칭이 변한다. 즉, 지도좌표 데이터에 포함되어 있는 지도좌표가 추출되어 요소좌표가 생성된다(도 13 ~ 도 18을 참조하여 다음에 상세하게 설명하기로 한다). 그리고, 이 요소좌표가 도로정보 송신장치(3)의 요소좌표 기록부(9)에 기록된다. 이 요소좌표가 도로정보 송신장치(3)의 부호화부(11)에서 부호좌표로 부호화된다. 또한, 도로정보 수신장치(5)의 복원부(21)에서 부호좌표가 복원좌표로 복원되고, 이 복원좌표와 지도좌표 데이터 기록부(23)에 기록되어 있는 지도좌표 데이터를 토대로 하여서 도로 특정 처리부(25)에서 재현좌표가 생성된다.
이어서, 지도좌표로부터 요소좌표를 작성하기 까지의 요소좌표 작성 공정 및 작성된 요소좌표를 수정하는 요소좌표 수정 공정을 도 13 ~ 도 18을 참조하여 설명한다.
요소좌표는, 자릿수의 차이(different number of digits)에 따른 정밀도 차(사용하는 비트수에 따른 변동)나, 수신측의 도로정보 수신장치(5)의 지도좌표 데이터 기록부(23)에 기록되어 있는 지도좌표 데이터의 미소한 차이에 의해서, 위치가 특정된 도로의 주변에 있는 다른 도로(예컨데, 병행하는 도로)를 잘못하여 특정해 버리는 경우가 일어날 수 있다. 이러한 오류를 방지하기 위해서 중간점 노드(보간점), 즉 중간 요소좌표가 필요하게 된다.
단, 송신측의 도로정보 송신장치(3)에서 수신측의 도로정보 수신장치(5)로 송신하는 도로정보(요소좌표가 부호좌표로서 포함되어 있음)는, 수신측에서 오류없이 도로의 위치가 특정될 수 있도록 함과 동시에, 가능한 한 송신하는 정보량을 억제, 즉 전송할 때 부호화의 효율이 좋아야 한다. 이를 위해서, (1) 정확하게 도로의 위치를 특정하기 위한 도로좌표의 개수 및 요소좌표의 값(수정 포함)의 설정과, (2) 전송할 때 부호화의 효율을 향상시키는 것(부호화 비트수를 적게 하는 것)을 토대로 요소좌표의 작성 공정의 알고리즘이 설정된다. 여기서, 최소로 필요한 요소좌표는 시점 및 종점의 2점이며, 보다 정확하게 도로의 위치를 특정하기 위해서 중간점 노드(보간점)를 삽입한다. 시점의 요소좌표는, X좌표 및 Y좌표, 각각 10비트로서 0 ~ 1000으로 표시하고, 이 시점의 요소좌표에서 각도차 및 거리로 도로의 위치를 표시해 가도록 한다(거리를 나타내는 최대값은 3190m).
도 13은 지도좌표 데이터에 포함되어 있는 도로의 일예로서, 「국도 246호」를 개략적으로 도시한 것이다. 도 13은, 지표상을 2차 메쉬로 구분한 경우에 하나의 프레임을 도시한 것이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 「국도 246호」는 시점(시점 노드)및 종점(종점 노드)에 의해 지표상의 위치가 특정되어 있다. 또한, 도 13에 도시되어 있는 다른 곡선은 다른 도로가 존재하고 있음을 나타낸다(다른 도로는 3개가 존재하는 것이 됨). 도 13에는 생락되어 있으나, 시점(시점 노드) 및 종점(종점 노드)에는 지도좌표가 부여된다.
또한, 보다 정확하게 도로의 위치를 표시하기 위해서는 가능한 한 많은 요소좌표가 필요하다(요소좌표의 점열(点列 : point row)라고 할 수 있음). 단, 도 13에 도시된 바와 같이, 「국도 246호」이외에는 3개의 도로밖에 없는 경우(이 정도의 도로 수)라면, 시점(시점 노드)및 종점(종점 노드)만으로도 「국도 246호」의 위치를 특정할 수 있다. 그러나, 일반적으로는 도로가 좁으며 들어가 있는 경우가 많아서 도로의 위치를 특정하기 위해서는 적절한 중간점 노드(보간점)이 필요하다.
또한, 송신측의 도로정보 송신장치(3)및 수신측의 도로정보 수신장치(5)에서 동일한 지도좌표 데이터를 채용하고 있는 경우(송신측에서 요소좌표를 작성할 때 사용하는 지도좌표 데이터 및 수신측에 구비되어 있는 지도좌표 데이터 기록부(23)의 지도좌표 데이터가 동일할 경우), 비교적 원활하게 도로의 위치를 특정할 수 있다. 그러나 수신측의 도로정보 수신장치(5)에 구비되어 있는 지도좌표 데이터 기록부(23)의 지도좌표 데이터가 다를 경우(여러 종류가 있는 경우), 도로의 위치를 특정하기 어려운 문제가 발생한다. 즉, 도로의 위치를 잘못 특정할 경우이다. 도로의 위치를 잘못 지정하는것을 방지하기 위해, 요소좌표를 작성한 후 요소좌표의 수정공정에 있어서, 잘못 지정될 우려가 있는 도로와는 반대 방향으로 요소좌표를 의도적으로 겹치지 않도록 하는 처리를 하고 있다.
〔요소좌표의 작성공정〕
「국도 246호」의 지도좌표에서 요소좌표를 작성하는 요소좌표의 작성공정의순서를 도 14의 흐름도를 참조하여 설명하도록 한다.
우선, 요소좌표가 작성되는 도로가 지정된다(S21). 이 경우, 「국도 246호」를 지정하고 있는 것이 된다. 이어서, 요소좌표의 설정이 행해진다(S22). 이경우 「국도 246호」의 시점(시점 노드)및 종점(종점 노드)가 설정된다. 그리고 수신측의 도로정보 수신장치(5)에 구비되어 있다고 예측되어 지는 수신측 데이터 베이스(지도좌표 데이터 기록부(23)에 상당)와 대조하여 확인된다(S23). 어떠한 오류가 있는지, 즉, 수신측으로 정확하게 「국도 246호」의 위치를 재현할 수 있는지를 판단하고, 오류가 없다(재현할 수 있다)고 판단 되어지면(S24, No), 요소좌표의 작성은 종료된다. 오류가 있다(재현할 수 없다)고 판단 되어지면(S24, Yes), 잘못된 도로에 지정된 요소좌표가 수정된다(S25). 또는, 시점(시점 노드)및 종점(종점 노드) 사이에, 적절한 간격으로 중간점 노드(보간점)을 설정하여 「국도 246호」의 정확한 위치를 특정할 수 있도록 수정이 행해진다.
이 중간점 노드(보간점)의 설정 방법에 대하서는 도 15의 흐름도를 참고하여 설명하도록 한다.
우선, 시점(시점 노드)및 종점(종점 노드)의 좌표가 설정되어 있기 때문에, 이 시점(시점 노드)및 종점(종점 노드)의 좌표로부터 양 노드간의 거리Z가 산출된다(S32). 이어서, 이 거리Z가 3190m 이하인지 아닌지가 판정된다(S32). 3190m이하라고 판정된 경우에(S32, Yes) 중간점 노드는 설정되지 않으며, 3190m 이하라고 판정되지 않는 경우에(S32, NO) 거리Z가 5000m 이하인지가 판단된다(S33). 거리Z가 5000m 이하라고 판정된 경우(S33, Yes), 거리 Z/2(거리Z의 중간)에 중간점 노드(보간점)가 설정된다(해당하는 요소좌표가 선택된다)(S34). 또한, S33에서 거리Z가 5000m 이하라고 판단되어 지지 않았을 경우(S33, No), 거리 2000m에 중간점 노드(보간점)가 설정됨(이하는 요소좌표가 선택됨)과 동시에, 이 중간점 노드(보간점)와 다음 노드(종점 노드)의 좌표간의 거리Z가 산출되어(S35), S32로 돌아온다.
즉, 도 15의 흐름도를 참조하여 설명한 바와 같이, 시점(시점 노드)및 종점(종점 노드)의 간격이 3190m 이상일 경우에 중간점 노드(보간점)의 요소좌표가 작성된다(해당하는 요소좌표가 선택된다).
〔요소좌표의 수정공정〕
다음은, 요소좌표의 작성공정을 거쳐 작성되는 요소좌표에 의해 도로의 위치가 정확하게 특정할 수 없는 경우의 요소좌표의 수정공정에 대해 설명하도록 한다. 우선, 수신측의 도로정보 수신장치(5)의 도로 특정 처리부(5)에서, 도로의 위치가 정확하게 특정할 수 있는지를 체크한다. 수신측에서는, 수신된 도로정보에 포함되어 있는 요소좌표와, 지도좌표 데이터 기록부(23)에 기록되어 있는 지도좌표 데이터를, 토대로 하여 재현좌표를 생성하며, 요소좌표와 매우 적합한 지도좌표 데이터가 재현좌표로 되어 있다. 이 때에, 복수개의 요소좌표에 의해 도로의 위치가 특정되는 경우, 어느 요소좌표로부터 다음으로 연결되는 요소좌표와의 각도를 고려하지 않으면, 반대방향의 도로를 특정해 버릴 가능성이 있다. 따라서, 요소좌표들 끼리를 연결하는 직선의 방향을 360° 각도로 나타 내고, 연결하는 직선의 각도 차가 ±45° 이내로 하여, 이 조건(연결하는 직선 각도의 차가 ±45° 이내)을 기초로 최소거리의 요소좌표를 선택하고 이를 복수의 요소좌표에 의해 도로의 위치를 특정한다.
여기서, 요소좌표의 수정을 하여야 하는 경우, 즉 수신측에서 잘못된 도로의 위치가 특정되어 버린 경우, 요소좌표의 오차원인과 그 대처 방안에 대해서, 도 16을 참조하여 설명하도록 한다. 도 16에 도시된 바와 같이, 요소좌표의 오차 원인과 그 대처방안은, (1) 끝수를 버리는 처리수정(correction by rounding processing), (2) 잘못된 도로의 거리와 방향 계산, (3) 반대방향으로의 좌표수정, (4) 좌표 간격을 좁게 하여 좌표수 증가, (5) 헤더 부분에 순서 설정, (6) 수신측 데이터 베이스 수정, (7) 헤더부분에서 다이렉트 처리가 필요하기 때문에 다른 처리를 한다, 라는 것을 예로 들 수 있다.
(1) 끝수를 버리는 처리수정. 도로정보 송신장치(3)의 부호화부(11)에서 부호화될 때, 요소좌표의 자릿수 끝수가 버려지기 때문에, 수신측의 도로정보 수신장치(5)에서 잘못된 도로의 위치를 특정해 버리는 경우에는 수치의 절상(切上)이 행해진다.
(2) 잘못된 도로의 거리와 방향계산. 예를 들면 도 17에서 도시된 바와 같이, 시점(시점 노드)및 중간점 노드(도 17에서 검은점)에 의해 도로의 위치가 특정된 경우, 중간점 노드에서 잘못하여 인접하는 다른 도로를 특정해 버리는 우려가 있기 때문에, 시점(시점 노드)과 중간점 노드를 연결하는 직선과, 인접하는 다른 도로(요소좌표 끼리를 연결하는 직선)와의 각도 차가 생기는 방향(역방향)의 중간점 노드로 변경된다(폭이 넓은 노드로 변경된다).
(3) 반대방향으로의 좌표수정. 예를 들면, 도 18에 도시된 바와 같이, 지도좌표 데이터 기록부(23)에 기록되어 있는 지도좌표 데이터에 있어서, 2개의 도로A, B가 근접하여 있다. 이러한 도로 A, B가 병주(倂走)하는 구간의 중간정도에 요소좌표(초기의 요소좌표)가 존재할 경우(이 요소좌표는 도로A의 위치를 특정하는 것),초기의 요소좌표는 수신측의 도로정보 수신장치(5)에 있어서, 도로 A를 선택할 수 있도록 법선방향으로 수정되어 진다.
(4) 좌표 간격을 좁게 하여 좌표수 증가. 도로의 위치를 특정하기 위해서 연관되는 요소좌표의 간격(거리)이 2000m 이하로 짧게 되어, 요소좌표의 개수가 증가된다. 또한, 요소좌표의 개수가 증가되는 경우에 잘못된 도로의 위치가 특정될 우려가 있는 요소좌표는 피할 수 있다.
(5) 헤더부분에 순서 설정. 헤더부분에 포함되어 있는「순서 지정(1비트)」이 유효하다고 설정된다. 즉, 위치가 특정된 도로의 요소좌표와, 위치가 특정되지 않은 도로의 요소좌표가, 구분되고, 위치가 특정된 도로의 요소좌표가 생략되어서 도로의 위치가 특정된다.
(6) 수신측 데이터 베이스 수정. 수신측의 도로정보 수신장치(5)의 지도좌표 데이터 기록부(23)에 기록되어 있는 지도좌표 데이터가 수정된다. 즉, 송신측의 도로정보 송신장치(3)의 요소좌표 기록부(9)에 기록되어 있는 요소좌표에 대응하는 지도좌표 데이터를 분배할 필요가 있다. 단, 이 처리 방법은 가능한 한 행하지 않는다.
(7) 헤더부분에서 다이렉트 처리가 필요하기 때문에 다른 처리를 행한다. 수신측의 도로정보 수신장치(5)에서 위치가 특정할 수 없는 도로에 관해서는, 직접좌표를 지정하는 방식이 채용된다. 또한, 이러한 처리의 방법은 최종적인 것이다((1) ~ (6)에서 대처할 수 없는 경우).
〔도로를 특정하는 방법에 대해서〕
다음은, 도 19 ~도 21을 참조하여, 도로정보 수신장치(5)의 도로 특정 처리부(25)에 있어서, 도로 매칭 처리(도로의 위치를 특정하는 방법)에 상세하게 설명한다.
도로정보 수신장치(5)에는, 송신측의 도로정보 송신장치(3)에서부터 송신된 도로정보(요소좌표가 포함되어 있는)와, 지도좌표 데이터 기록부(23)에 기록되어 있는 지도좌표 데이터를, 토대로 하여, 도로 특정 처리부(25)에서 도로의 위치가 특정된다. 이 도로 특정 처리부(25)에는 도 19에 도시된 바와 같이, 복원좌표(요소좌표, 도 19에서의 검은점)와, 지도좌표 데이터 기록부(23)에 기록되어 있는 지도좌표 데이터에 의하여 나타내진 도로(지도좌표 데이터에 포함되어 있는 좌표를 연결한 것, 도 19에서의 곡선)를, 매칭 시킴으로써 도로의 위치가 특정된다. 이러한 매칭에서 우선, 지도좌표 데이터에 의하여 나타내진 복수의 도로를 세분화하고, 이들 도로의 하나하나를 직선으로 집합한다(곡선인 도로를 세분화하면 직선으로 집합되는 것을 파악할 수 있다). 이어서, 각각의 도로에 대해, 각 복원좌표(시점, 보간점〔통상적으로 복수〕,종점)에서, 세분화된 각각의 직선의 법선 방향으로 최단거리에 있는 직선(최단거리 직선)을 선택한다. 그리고, 이 최단거리 직선의 수의 가장 많은 지도좌표 데이터로 나타내진 도로가 요소좌표에 의해 특정되는 도로로 간주된다.
또한, 도 19에 도시된 바와 같이, 지도좌표 데이터로 나타내진 도로 주변에 복원좌표가 단순히 위치한다는 것만으로 도로의 위치를 특정해 버리면, 지도좌표 데이터로 나타내진 도로들이 가깝게 위치할 경우에, 반대방향의 도로를 선택해 버릴 수 있는 우려가 있다(도 19의 검은점으로 부터의 화살표 표시가〔오류〕). 이러한 오류를 방지하기 위해서, 복원좌표의 연속(복원좌표 점열)에 의하여, 근사 직선(복원좌표열 근사직선)의 방향을 가지며(일치하며), 지도좌표 데이터로 나타내진 도로가 선택되어 진다(도 19의 검은점으로 부터의 화살표 표시가 〔수정〕).
여기서, 도로정보 수신장치(5)에 있어서, 도로의 위치를 특정하는 처리(주로 도로특정 처리부(25)의 도로 매칭 처리)에 대하여, 도 20에 도시된 흐름도를 참조하여 설명하도록 한다(도 1 참조).
우선, 도로정보 수신장치(5)의 복원부(21)에서 복원좌표 처리에 의해 부호좌표로부터 복원좌표가 취득된다(S41). 그리고, 도로특정 처리부(25)에서 도로 매칭 처리가 실행된다(S42). 여기에서는 우선, 복원부(21)에서 복원된 복원좌표가 지도좌표 데이터로 나타내진 도로에 전부 포함되어 있는지 아닌지(선택한 노드〔복원좌표〕가 전부 동일한 도로에 있는지)가 판단된다(S43). 복원좌표가 지도좌표 데이터로 나타내진 도로에 전부 포함되어 있다고(전부 동일한 도로에 있는지)판정되어질 경우(S43, Yes), 지도좌표 데이터로 나타내진 도로(선택한 노드열의 도로)에 도로의 위치가 특정(결정)된다(S44).
또한, S43에서, 복원좌표가 지도좌표 데이터로 나타내진 도로에 전부 포함되어 있다고(전부 동일한 도로에 있는가)판정되지 않을 경우(S43, No), 복원좌표가 가장 많이 포함되어 있는 지도좌표 데이터로 나타내진 도로(가장 많은 노드가 들어간 도로)가 있는지를 판정한다(S45). 복원 좌표가 가장 많이 포함되어 있는 지도좌표 데이터로 나타내진 도로(가장 많은 노드가 들어간 도로)가 있다고 판정될 경우(S45, YES), 복원좌표가 가장 많이 포함되어 있는 지도좌표 데이터로 나타내진 도로(가장 많은 노드가 들어간 도로)에 도로의 위치가 특정(결정)된다(S46). S45에서, 복원좌표가 가장 많이 포함되어 있는 지도좌표 데이터로 나타내진 도로(가장 많은 노드가 들어간 도로)가 있다고 판정되지 않은 경우(S45, No), 즉, 지도좌표 데이터로 나타내진 도로에 포함되는 복원좌표의 개수가 동일할 경우, 또는 지도좌표 데이터로 나타내진 도로에 포함되는 복원좌표가 없는 경우, 도로 특정 불능으로 간주된다(S47).
또한, 여기서 수신측의 도로정보 수신장치(5)의 지도좌표 데이터 기록부(23)에 기록되어 있는 지도좌표 데이터로 나타내진 도로에서, 복원좌표 까지의 거리가 긴 경우(복원좌표가 지도좌표 데이터로 나타내진 도로에 포함되지 않을 경우)에 있어서, 도로정보 특정 처리부(25)의 도로 매칭처리에 대해서는 도 21을 참조하여 설명하도록 한다.
도 21은 복원좌표(요소좌표)로 나타내진 도로(도 21의 송신측 좌표)와, 지도좌표 데이터 기록부(23)에 기록되어 있는 지도좌표 데이터로 나타내진 도로(도 21의 수신측 데이터 베이스 좌표)를 도시한 것이다.
지도좌표 데이터로 나타내진 도로에서 복원좌표까지의 거리가 긴 경우, 복원좌표에 대응하는 지도좌표 데이터를 특정하는것(재현좌표를 선택하는것)이 어려워 진다. 그러나, 지도좌표 데이터로 나타내진 도로에서 복원좌표까지의 거리가 긴 경우, 복원좌표와 지도좌표 데이터끼리를 연결하는 직선과의 사이에 최소 거리가 존재하고 있으므로, 도로특정 처리부(25)의 도로 매칭 처리에서, 도 21에 도시된바와 같이, 지도좌표 데이터끼리를 연결하는 직선으로부터 복원좌표로 법선을 연장하고, 이 법선의 길이를 토대로 복원좌표에 대응하는 지도좌표 데이터끼리를 연결하는 직선이 선택되어 진다. 그리고, 선택된 지도좌표 데이터끼리를 연결하는 직선중에 복원좌표와 가장 가깝게 위치하는 지도좌표 데이터가 재현 좌표로서 선택된다.
〔교통 데이터의 처리에 관해〕
다음은, 도 22 ~ 도 31을 참조하여 교통데이터 처리에 대해 설명한다.
도로정보 송신장치(3)로부터 송신되는 도로정보에 포함된 교통 데이터(주로, 정체정보〔정체 데이터〕)는, 도로의 시점부터의 정체도, 길이 및 시간에 의해 표시되는 형식을 취한다. 이 형식은 송신측의 도로정보 송신장치(3)에서 수신측의 도로정보 수신장치(5)로의 전송 효율이 좋고, 종래의 VICS링크와 같이 도로를 세밀하게 구분한(주요 교차점마다 구분한)구간에 대응한 것은 아니다.
따라서, 정체정보(정체 데이터)를 필요로 하는 구간을 도로정보 수신장치(5)의 교통데이터 처리부(27)에 지정하고, 이 구간의 정체도와 통과하는데 걸리는 시간(소요시간)을 산출하는 처리가 행해 진다. 이에 따라, 원하는 구간의 소요시간의 정보를 취득할 수 있게 된다. 즉, 도로특정 처리부(25)에서 위치가 특정된 도로를 세밀하게 나눈 구간의 최소단위는, 재현좌표끼리를 연결하는 직선(한쪽의 노드와 다른 노드 사이)에 있으므로, 교통데이터 처리부(27)에 의해 이 직선의 정체도와 소요시간이 산출된다.
또한, 종래의 VICS 링크에 대응한 VICS 링크 데이터 베이스를 구비한 이동체탑재용의 수신장치(미도시)에서, VICS 링크마다 정체도와 소요시간(링크 여행시간)을 산출하며, VICS 링크는 지도상의 좌표(노드라 한다)에 대응되고, VICS 링크에 대해 2개 이상의 지동상 좌표가 대응한다. 또한, 일반적으로 VICS 링크의 길이는 2개의 좌표로 연결되는 구간의 길이보다 길다.
여기서, 도로정보 송신장치(3)에서 송신되는 도로정보에 포함되는 교통데이터 중, 주로 정체정보(정체 데이터)의 일예가 도 22에 도시되어 있다. 도 22에 도시된 바와 같이, 도로의 시점부터의 정체도가 0, 1, 3, 1, 3, 2, 3이라 추리하고, 이 정체도에 대응하는 길이(거리)가 100m, 500m, 300m, 1000m, 600m, 100m, 300m이며, 이 길이(거리)를 이동하는 시간(이동 시간)이 불명확, 60초, 5분, 2분, 10분, 2분, 5분이다. 도 22에 도시된 바와 같이, 정체정보(정체 데이터)는 도로의 시점(재현좌표의 시점, 기점이라고도 함)에서부터 순서대로 표시되어 있으며, 이 일예에서는 기점에서 100m 구간의 이동시간이 불명확하고, 거기서 부터 500m 구간의 이동시간은 60초 걸리며(정체가 없음), 또한, 거기서부터 300m 구간의 이동시간은 5분이 걸린다(정체가 있음)는 것을 도시하고 있다.
다음은, 도로정보 수신장치(5)의 교통 데이터 처리부(27)에 있어서, 원하는 구간(단위)에 정체정보(정체 데이터)를 분할하는 처리(원하는 구간의 정체 데이터 분할 처리)에 대해 도 23을 참조하여 설명하도록 한다.
수신측의 도로정보 수신장치(5)의 교통 데이터 처리부(27)에 있어서, 최적인 루트(소요시간이 최소가 되는 도로순, 도로구간)를 계산하고, 이 루트를 선택하는 루트선택 처리와, 이 루트를 표시하는데 필요한 단위를 계산하여 표시 출력부(29)의 표시화면에 표시하는 디스플레이 처리를 행하는 경우에, 우선, 원하는 구간(단위)에서 정체정보(정체 데이터)를 분할하는 처리가 필요하다. 도 22를 사용하여 설명한 바와 같이, 정체정보(정체 데이터)는 정체도를 기준으로 길이(거리)및 시간이 부가되어 작성되기 때문에, 이 정체정보(정체 데이터)를 도로의 분할 가능 단위마다(재현 좌표간 마다) 할당할 필요가 있다.
도 23은, 각 구간에서 정체도가 다른 도로(도 23에서, 화살표로 표시된 수평 방향으로 연장되는 도로)와, 이 도로에 교차하는 복수의 도로를, 전형적으로 도시한 것이다. 또한, 도 23에 있어서 「기점」은 도로의 시점(재현 좌표의 시점)을 나타낸 것이고, (a), (b), (c)는 정체도에 따라 구분되는 구간을 나타낸 것이다.
(a)의 구간은 600m,(b)의 구간은 300m,(c)의 구간은 400m이고, 정체정보(정체 데이트)는 기점으로부터 길이(거리)350m 까지의 이동시간 60초(정체도 1), 기점으로 부터의 길이(거리)351m부터 길이(거리)1000m까지의 이동시간이 10분이라 하면, 각 구간(a),(b),(c)의 소요시간은 다음과 같다.
구간(a)의 소요시간은, 60초 +(600-350)m / 1000m ×10분 ×60초 = 60초 + 150초, 즉 3분 30초가 된다. 구간(b)의 소요시간은 300m / 1000m ×10분 ×60초 = 180초, 즉 3분이 된다. 구간(c)의 소요시간은 400m / 1000m ×10분 ×60초 = 240초, 즉 4분이 된다. 이와 같이 각 구간에서의 정체도가 다른 도로에 있어서, 각 구간의 소요시간을 산출할 수 있다. 또한, 송신측으로부터 종래의 VICS 링크가 송신되어 온 경우에도 수신측에서 이와 같은 처리를 행하면, 각 구간에서의 정체도가 다른 도로에 있어서 각 구간의 소요시간을 산출할 수 있다.
다음은, 일반적인 정체정보(정체 데이터)의 표시 방법에 대해, 도 24를 참조하여 설명하도록 한다.
도 24는 재현 좌표로 위치가 특정된 도로와, 이 도로의 정체정보(정체 데이터)를 대응시켜 도시한 것이다.
도 24에 도시된 바와 같이, 도로는 재현좌표(노드)N0~ Nm과, 재현좌표(노드)간의 간격 r1~ rm으로 나타낸다. 정체정보(정체 데이터)는 도로의 기점으로부터 순서대로, 정체도가 변할때 마다 기점으로부터의 누적 정체 거리 Z1~ Zn, 정체도 j1~ jn, 정체 구간의 길이 z1~ zn및 소요시간 t1~ tn으로 나타낸다. 즉, 도 24에는, 예를 들면, 기점으로부터 누적 정체 거리 Z1까지의 구간의 길이가 z1이고, 이 구간의 정체도가 j1, 소요시간이 t1임을 도시되어 있다. 마찬가지로, 누적 정체 거리 Z1부터 Z2까지의 구간의 길이는 z2이며, 소요시간은 t2임이 도시되어 있다.
또한, 누적 정체거리 Zn은 수학식 1에 의해 구해질 수 있고, 누적 소요시간 Tn은 수학식 2에 의해 구해질 수 있다.
또한, 도로는 재현좌표(노드)N0~ Nm으로 구분되며, 재현좌표(노드)간의 거리가 r1~ rm이므로, 기점으로부터 재현좌표까지의 누적거리 Rm은 수학식 3에 의해 구할 수 있다. 또한, 재현좌표(노드)간은 x, y 좌표로 나타낼 수 있으므로 N0(x0, y0), N1(x1, y1)... Nm(xm, ym)이라 하면, 재현좌표(노드)간의 거리 rm은 수학식 4에 의해 구해질 수 있다.
다음은, 재현좌표(노드)간의 정체정보(정체 데이터)를 구하는 방법에 대해 도 25 ~ 도 28을 참조하여 설명하도록 한다.
도 25는 도로정보 송신장치(3)에서 송신된 교통 데이터에 포함되어 있는 정체 정보(정체 데이터), 즉 정체도 j1~ jm, 길이 z1~ zm, 소요시간 t1~ tm을 정리하여 도시한 것이다.
도 25에 도시된 정체정보(정체 데이터)를 참조하면, 2개의 재현좌표(노드)간을 링크 L1~ Li라 하고, 각각 L1= N0~ N1, Li= Ni-1~ Ni으로 한 경우의 링크 Li의 정체도 ji, 정체의 길이 zi, 소요시간 ti를 구하는 방법을, 다음 3개의 경우 (1)~(3)에 대해서 설명한다. 이 3개의 경우는,(1) 링크 Li에관한 정체정보(정체 데이터)가 1개인 경우, (2) 링크 Li에 관한 정체정보(정체 데이터)가 2개인 경우, (3) 링크Li에 관한 정체정보(정체 데이터)가 3개 이상인 경우이다. 또한, 링크 Li에는 주로 m번째의 정체정보(정체 데이터)인 정체도 jm, 길이 zm, 소요시간 tm이 관련된 것으로 하여 설명한다.
(1) 링크 Li에 관한 정체정보(정체 데이터)가 1개인 경우일 때, 도 26을 참조하여 설명한다. 링크 Li는재현좌표 Ni-1 (Rm-1)~ 재현좌표 Ni(Rm)이고, 링크 Li의 길이는 ri(미도시)이며, 이에 관한 정체정보(정체 데이터)는, 누적 정체 거리 Zm-1~ 누적 정체 거리 Zm의 정체도jm, 길이 zm, 소요시간 tm뿐이다. 이러한 경우, 링크 Li는 누적 정체 거리 Zm-1~ 누적 정체 거리 Zm에 내포되어 있으며, 링크 Li의 정체도 ji는 정체도 jm과 같으며, 정체 길이 zi는 링크 Li의 길이 r1(미도시)와 같으며,소요시간 ti는 링크 Li의 길이 ri/길이 zm×소요시간 tm이 된다.
(2) 링크 Li에 관한 정체정보(정체 데이터)가 2개인 경우일 때, 도 27을 참조하여 설명한다. 링크 Li는재현좌표 Ni-1 (Rm-1) ~ 재현좌표 Ni(Rm)이고, 링크 Li의 길이는 ri(미도시)이며, 이에 관한 정체정보(정체 데이터)는, 누적 정체 거리 Zm-1~ 누적 정체 거리 Zm의 정체도jm, 길이 zm, 소요시간 tm과, 누적 정체 거리 Zm~ 누적 정체 거리 Zm+1의 정체도 jm+1, 길이 zm+1, 소요시간 tm+1이 된다. 이 경우, 링크 Li의 정체도 ji는, 누적 정체 거리 Zm- 누적거리 Rm-1의 구간에 있어서는 정체도jm이 되며, 누적거리 Rm- 누적 정체 거리 Zm구간에 있어서는 정체도 jm +1이 된다. 또한, 정체 길이 zi는 링크 Li의 길이 r1(미도시)와 같으며,소요시간 ti는(누적 정체 거리 Zm- 누적거리 Rm-1)/zm×소요시간 tm+(누적거리Rm- 누적 정체 거리 Zm)/ zm+1×소요시간 tm+1이 된다.
(3) 링크 Li에 관한 정체정보(정체 데이터)가 3개 이상인 경우일 때, 도 28을 참조하여 설명한다. 링크 Li은 재현좌표 Ni-1 (Rm-1)~ 재현좌표 Ni(Rm)이며, 링크 Li의 길이는 ri(미도시)이다. 이에 관한 정체정보(정체 데이터)는, 누적 정체 거리 Zm-1~ 누적 정체 거리 Zm의 정체도jm, 길이 zm, 소요시간 tm과, 누적 정체 거리 Zm~ 누적 정체 거리 Zm+1의 정체도 jm+1, 길이 zm+1, 소요시간 tm+1....누적 정체 거리 Zp-1~ 누적 정체 거리 Zp의 정체도jp, 길이 zp, 소요시간 tp이다. 이 경우, 링크 Li의 정체도 ji는 누적 정체 거리 Zm- 누적거리 Rm-1의 구간에 있어서는 정체도jm이 되며, 누적거리 Zp-1- 누적 정체 거리 Zm구간에 있어서는 정체도 jm +1부터 정체도jp-1까지 추리하고, 누적거리 Rm- 누적 정체 거리 Zp-1구간에 있어서는 정체도 jp가 된다. 또한, 정체 길이 zi는 링크 Li의 길이 r1(미도시)와 같으며,소요시간 ti는(누적 정체 거리 Zm- 누적거리 Rm-1)/zm×소요시간 tm+ 소요시간 tm+1부터 소요시간 tp-1까지의 합계시간 +(누적거리Rm- 누적 정체 거리 Zp-1)/ zp×소요시간 tp가 된다.
다음은, 정체정보(정체 데이터)로부터 재현좌표(노드)간의 소요시간을 구하는 방법에 관하여, 도 29 ~ 도 31을 참조하여 설명한다.
도 29에는, 소요시간을 구하고자하는 재현좌표(노드)간, 즉 링크 Li와, 이 링크 Li와 관련하는 정체정보(정체 데이터)가 도시되어 있다. 이 링크 Li와 관련하는 정체정보(정체 데이터)는, 누적 정체 거리 Zm-1~ 누적 정체 거리 Zm의 정체도jm, 길이 zm, 소요시간 tm과, 누적 정체 거리 Zm~ 누적 정체 거리 Zm+1의 정체도 jm+1, 길이 zm+1, 소요시간 tm+1....누적 정체 거리 Zm+p-1~ 누적 정체 거리 Zm+p의 정체도 jm+p, 길이 zm+p, 소요시간 tm+p이다.
또한, 도 30에는, 수신측의 도로정보 수신장치(5)의 도로 특정 처리부(25)및교통 데이터 처리부(27)에서 처리(생성)한 정체정보(정체 데이터)의 일예가 도시되어 있다. 도 30에 있어서, 링크 L1는, 예를 들면 재현좌표 N0(100, 100) ~ 재현좌표 N1(250, 300)과 같이 2개의 재현좌표를 나타낸 것이다. 또한, 이 링크L1는 소요시간이 20초이며, 링크L2는 소요시간이 250초이다.
즉, 도 29에 도시된 링크Li와 관련하는 정체정보(정체 데이터)로부터 도 30에 도시된 링크L1, 링크L2, 링크L3, 링크L4....(링크Li)각각의 소요시간이 구해지면 된다.
여기서, 정체정보(정체 데이터)로부터 재현좌표(노드)간(링크Li)의 소요시간을 구하는 방법에 대하여 도 31에 도시된 흐름도를 참조하여 설명하도록 한다.
우선, 소요시간을 구하고자 하는 링크Li가 지정된다(S51). 이어서m = 0 이 누적 정체 거리 Zm및 누적거리Rm의m 에 대입된다(S52). 또한, m = 0 을 대입시키는것은 누적 정체 거리 Zm및 누적거리Rm을 0으로 하기 위해서 이며, 도로의 기점(시점의 재현좌표)로부터 링크Li와 관계하는 정체정보(정체 데이터)를 탐색하기 위해서 이다.
그리고, 누적거리 Rm-1이 누적 정체 거리 Zm-1보다 크며, 누적 정체 거리 Zm이하인지 아닌지가 판정된다(S53). 누적거리 Rm-1이 누적 정체 거리 Zm-1보다크고, 누적 정체 거리 Zm이하로 판정될 때까지(S53, No), m에 1이 가산되며(S54), 누적거리 Rm-1이 누적 정체 거리 Zm-1보다 크고 누적 정체 거리 Zm이하라고 판정되어질 경우(S53, Yes), 누적거리 Rm이 누적 정체 거리 Zm이하인지 아닌지가 판정된다(S55). 누적거리 Rm이 누적 정체 거리 Zm이하라고 판정된 경우(S55, Yes), 링크Li는 누적 정체 거리 Zm-1~ 누적 정체 거리 Zm에 내포되있는 것이 되며, 링크Li의 소요시간 T 는 rm/zm×tm으로 산출된다(S56).
또한, S55에서, 누적거리 Rm이 누적 정체 거리 Zm이하라고 판정되지 않은 경우(S55, No), 우선, 누적거리 Rm-1에서 누적 정체 거리 Zm까지의 소요시간 Ta가 Ta =(Zm- Rm-1)/ zm×tm으로 산출된다(S57). 그리고, 누적거리 Rm이 누적 정체 거리 Zm+n이하인지 아닌지가 판정된다(S58). 또한, n의 초기값은 1이다. 누적거리 Rm이 누적 정체 거리 Zm+n이하라고 판정될때까지(S58, No), n 에 1이 가산되며(S59), 누적거리 Rm이 누적 정체 거리 Zm+n(n의 초기값은 1)이하라고 판정된 경우(S58, Yes), 누적 정체 거리 Zm에서 누적 정체 거리 Zm+n-1까지의 소요시간Tb가 소요시간 tm+1부터 소요시간 tm+n-1까지의 합계시간으로서 산출된다(S60).
그리고, 누적 정체 거리 Zm+n-1에서 누적거리 Rm까지의 소요시간Tc가, Tc=(Rm- Zm+n-1)/ zm+n×tm+1으로 산출된다(S61). 이후, 링크Li의 소요시간 T 는 T = Ta + Tb + Tc 로 산출된다(S62).
이것에 따르면, 링크Li가 아무리 길어도 정체정보(정체 데이터)에서 소요시간을 구할수 있음을 알수 있다. 또한, 링크Li의 정체도ji는, 정체도j1~ 정체도jm+n인 복수로 구성되어 있으며, 링크Li의 전체(정체도j1~ 정체도jm+n을 평균한)의 정체도ji는, 3600 / 링크Li의 소요시간 T×링크Li의 거리ri로 산출할 수 있다. 또한, 이와 같은 값(3600 / T×ri)이 0m ~ 10000m 의 범위에서는 정체도 3이 되고, 10000m ~ 20000m 의 범위에서는 정체도 2가 되며, 20000m보다 큰 범위에서는 1이 된다.
〔현행방식(VICS)및 다양한 부호화 방식과 비교한 결과에 대해서〕
다음은, 도 32를 참조하여 본 실시예에서 설명한 도로정보 송수신 시스템(1)과 현행방식(VICS)을 비교한 결과에 대해 설명하도록 한다.
도 32는 도로정보 송수신 시스템(1)과 현행방식(VICS)의 전송 용량의 비교 결과를 나타낸 도면이다. 비교한 현행방법(VICS)의 각각의 항목 및 정보량은, VICS 링크의 12비트와, 정체도의 2비트, 확장 플래그의 2비트, 확장정보의 16비트(정체 선두 위치의 좌표 및 정체의 길이, 각각 8비트)이다.
도 32의 하단에 나타낸 2차 메쉬 533935에서는, 링크 수가 482바이트, 부분 정체가 127 바이트이므로 전체의 전송 데이터는 다음과 같이 된다. 전체 링크 482바이트에 대해 VICS 링크, 정체도 및 확장 플래그의 소계 16비트의 정보가 필요하며, 부분정체 127바이트에 대해 확장정보의 16비트가 필요하다. 이들을 계산해보면, 482 ×16 + 127 ×16 = 9744 비트이며, 1바이트는 8비트이므로 9744 비트는 1218 바이트(현행 정보량)가 된다. 본 실시예에서 설명한 도로정보 송수신 시스템 1에서는, 739바이트(본 방식 정보량)가 되며, 현행 방식(VICS)과 비교해 60%의 전송용량이 되며 40%가 삭감된다.
이러한 효과는, 도로의 위치를 특정하기 위해서 현행방식(VICS)의 VICS 링크에 할당한 비트수보다, 도로정보 송수신 시스템(1)의 위치 데이터(구체적으로는 요소좌표로 도로의 위치를 특정)에 할당된 비트수를 작게할 수 있다는 것이다.
또한, 교통 데이터에 포함되는 정체정보(정체 데이터)가 VICS 링크마다 분할하지 않고 연속적인 정보(개수가 삭감되어 있는)로서 송신되기 때문에, 비트수가 삭감되어 전송용량의 삭감의 효과가 발생한다.
또한, VICS 링크를 사용하는 경우일지라도, 교통상황(교통 데이터에 포함되는 정체정보 〔정체 데이터〕)에 따라서, VICS링크를 임의의 길이로 구분할 수 있으며(연속되는 임의 개수의 VICS링크로 구분할 수 있으며), 도로정보 등의 다이나믹한 전달을 실현시킬 수 있다.
마지막으로, 2차 메쉬 단위의 정규화 좌표를 사용하여 정체정보(정체 데이터)를 부호화하는 다양한 방식의 각각의 정보 및 정보량의 비교에 대해, 도 33을 참조하여 설명하도록 한다. 도 33에 도시된 정보는, 2차 메쉬 533935에 있어서 6월 15일 17시에 송신측으로부터 송신받은 것이다.
도 33에 도시된 바와 같이, 2차 메쉬 단위의 정규화 좌표를 사용하여 정체정보(정체 데이터)를 부호화하는 방식으로는 정체 링크 방식, 도로 링크 방식 및 각도차분 쌍방향 방식이 있으며, 이러한 방식과 본 방식(도로정보 송수신 시스템(1)에 따른 방식)과를 비교한다.
정체 링크 방식은, 정체의 단위마다 정규화 좌표를 사용하는 방식이기 때문에, 도 33에 도시된 방식 중에서 가장 정보량이 많다(1962 바이트).
도로 링크 방식은 도로의 위치를 나타내는 도로좌표와 정체를 구분해서 부호화하는 방식이다.
각도차분 쌍방향 방식은 도로의 위치를 나타내는 도로좌표 중에서, 도로의 개시를 나타내는 선두 도로좌표와 관련되는 도로좌표의 전부를, 각도 및 거리로 표시함과 동시에, 쌍방향의 도로를 일방향뿐인 도로로한 경우의 정보량이 1K바이트 이하로 부호화한 방식이다.
본 방식(도로정보 송수신 시스템(1)에 의한 방식)은 요소좌표를 사용하고, 좌표수를 줄이는 방식이다. 도 33에 도시된 바와 같이, 가장 작은 정보량으로 되어 있다. 또한, 본 방식에서는 요소좌표 간격은 2000m 정도로 하며, 이 정도의 간격이면 송신측에서 송신하는 정보량(전송 용량)을 적게할 수 있으며, 수신측에서 도로의 위치를 정확히 특정할 수 있다.
이상으로, 본 실시예를 기초로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
예를 들면, 도로정보 송신장치(3)및 도로정보 수신장치(5)의 각 구성의 처리를, 널리 쓰여는 컴퓨터 언어 및 기계어로 기술된 도로정보 송신 프로그램 및 도로정보 수신 프로그램으로 간주할 수 있다. 또한, 도로정보 송신장치(3)및 도로정보 수신장치(5)의 각 구성의 처리를 하나하나의 과정이라고 인식한 도로정보 송신방법 및 도로정보 수신방법이라고 간주하는 것도 가능하다. 이 경우, 도로정보 송신장치(3)및 도로정보 수신장치(5)와 같은 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에서 설명한 도로정보 송수신 시스템(1)(도로정보 송신장치(3)및 도로정보 수신장치(5))의 응용예에 관해 보충설명 하도록 한다.
도로정보 송수신 시스템(1)에서는, 2차 메쉬 단위로 요소좌표를 다루었지만, 이 단위보다도 넓게, 또는 좁게 설계할 수 있다. 예를 들면, 고속도로는 비교적 단순한 형상으로 구성되어 있으며 광범위하게 연결되어 있으므로, 1차 메쉬(약 80 km사방)의 단위로 요소좌표를 다룰 수 있다. 이 경우, 지표상의 지형을 2차 메쉬로 분할하는 것 보다도 그 분할손실이 적으므로, 그 부분과 전송용량의 효율화가 기대된다.
다만, 1차 메쉬의 경우, 2차 메쉬와 비교해서 면적이 넓어지므로 좌표를 나타내는 자릿수는 증가하게 된다. 그러나 고속도로와 같이 비교적 단순한 형상이라면 중간의 요소좌표는 삭감할 수 있다. 또한, 중간의 요소좌표는 좌표와 방향에 의해 나타내지며, 요소좌표간의 거리를 생략하는 방법도 있다. 또한, 중간의 요소좌표의 방향을 표시하는 데이터는 높은 정밀도가 요구되지 않기 때문에, 예를 들면 6° 단위로 360° 방향을 나타낸다고 하면, 60개의 데이터(6비트)로 만족된다.
또한, 수신측의 도로정보 수신장치(5)의 도로 특정 처리부(25)에서의 도로매칭 처리에 있어서, 본 실시예에서는 각 복원좌표(요소좌표)마다 가장 가깝게 위치하는 지도좌표 데이터를 재현좌표로 하였지만, 재현좌표의 판정이 어려운 범위에 복원좌표가 있는 경우에는, 단순히 1개의 복원좌표뿐만 아니라 2개의 복원좌표에 0.5, 0.5 또는 0.3, 0.7과 같은 분배를 하는 통계 처리를 실시하여 통계량을 계산하고, 최종적으로 통계량이 가장 많게 되는 도로를 특정하는 방법도 제안될 수 있다. 상기한 바와 같이, 최적인 데이터 표현(예를 들면, 1차 메쉬를 이용)이나 부호의 비트 구성(예를 들면, 중간의 요소좌표를 좌표와 방향에 의해 나타내는 구성)을 행할 수 있다.
청구항 1, 3, 5의 발명에 따르면, 전송용 정보량이 감소된 부호좌표로 요소좌표가 부호화되고, 변조신호로 변조되어, 이 변조신호가 도로정보로서 송신된다. 이에 따라, 요소좌표에 의해 도로의 위치가 특정되기 때문에 VICS 링크를 정의할 필요가 없으며, 이 요소좌표의 정보량이 감소된 부호좌표가 송신측에서 수신측으로 송신되기 때문에 전송용량을 삭감할 수 있다.
청구항 2, 4, 6의 발명에 따르면, 교통데이터가 취득되고, 이 교통데이터 및 요소좌표를 관련시켜 변조신호로 변조되고, 이 변조신호가 도로정보로서 송신된다. 이에 따라, 요소좌표에 의해 도로의 위치가 특정되기 때문에, VICS 링크를 정의할 필요가 없으며, 이 VICS 링크를 사용하지 않기 때문에 요소좌표로 위치가 특정되는 도로구간의 교통상황을 교통 데이터에 의해 소용량으로 송신할 수 있다.
청구항 7, 9, 11의 발명에 따르면, 변조신호를 수신받고, 이 변조신호에 포함되어 있는 부호좌표가 취득된다. 이 부호좌표가 복원되어 복원좌표가 생성되고, 이 복원좌표와 지도좌표 데이터를 토대로 도로의 위치를 특정하는 재현좌표가 생성된다. 이에 따라, VICS링크를 사용하지 않고 요소좌표에 의해 도로의 위치를 특정할 수 있다. 따라서, 도로의 길이, 연결방법, 도로의 호칭 등이 변경되어도 VICS 링크에 대응한 최신 데이터 베이스를 구비할 필요가 없으며, 유지비용(런닝 코스트)을 억제할 수 있다.
청구항 8, 10, 12의 발명에 따르면, 변조신호를 수신받고, 이 변조신호에 포함되어 있는 부호좌표 및 교통 데이터 부호가 취득된다. 그리고, 부호좌표를 복원한 복원좌표 및 교통 데이터 부호를 복원한 교통데이터가 생성된다. 지도좌표 데이터와 복원좌표를 토대로 도로의 위치를 특정하는 재현좌표가 생성된다. 또한, 도로의 위치와 교통데이터를 기초로, 루트선택 처리와 디스플레이 처리 중 적어도 하나의 처리가 행해진 처리정보가 출력된다. 이에 따라, VICS링크에 의존하지 않고, 요소좌표로 위치가 특정되는 도로구간의 교통상황(최단 루트 등)을 교통데이터를 토대로 파악할 수 있다.

Claims (12)

  1. 도로의 위치를 나타내는 위치 데이터가 포함된 도로정보를 송신하는 도로 교통정보 송신장치에 있어서,
    좌표에 의해 위치를 특정하는 위치좌표 데이터상에서, 적어도 시점(始点)과 종점(終点) 2개의 좌표로 도로의 위치를 특정하는 요소좌표를, 상기 위치 데이터로서 기록하는 요소좌표 기록수단;
    상기 요소좌표 기록수단에 기록되어 있는 요소좌표가 부호화된 부호좌표를 생성하는 부호화 수단;
    상기 부호화 수단에 의하여 부호화된 부호좌표가 변조된 변조신호를 생성하는 변조수단; 및
    상기 변조수단에 의하여 변조된 변조신호를, 상기 도로정보로서 송신하는 송신수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 교통정보 송신장치.
  2. 도로의 위치를 나타내는 위치 데이터 및 상기 도로의 교통상황을 나타내는 교통데이터가, 포함된 도로정보를 송신하는 도로 교통정보 송신장치에 있어서,
    상기 교통 데이터를 취득하는 교통 데이터 취득수단;
    좌표에 의해 위치를 특정하는 위치좌표 데이터상에서, 적어도 시점과 종점 2개의 좌표로 도로의 위치를 특정하는 요소좌표를, 상기 위치 데이터로서 기록하는 요소좌표 기록수단;
    상기 요소좌표 기록수단에 기록되어 있는 요소좌표 및 상기 교통 데이터를 관련시켜서, 상기 요소좌표가 부호화된 부호좌표 및 상기 교통 데이터가 부호화된 교통 데이터 부호를 생성하는 부호화 수단;
    상기 부호화 수단에 의하여 부호화된 부호좌표 및 교통 데이터 부호가 변조된 변조신호를 생성하는 변조수단; 및
    상기 변조수단에 의하여 변조된 변조신호를 상기 도로정보로서 송신하는 송신수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 교통정보 송신장치.
  3. 도로의 위치를 나타내는 위치 데이터가 포함된 도로정보를 송신하는 도로 교통정보 송신방법에 있어서,
    좌표에 의해 위치를 특정하는 위치좌표 데이터상에서, 적어도 시점과 종점 2개의 좌표로 도로의 위치를 특정하는 요소좌표를, 상기 위치 데이터로서 미리 기록하는 기록장치로부터, 독출하여 부호화한 부호좌표를 생성하는 부호화 단계;
    상기 부호화 단계에서 부호화된 부호좌표가 변조된 변조신호를 생성하는 변조단계; 및
    상기 변조단계에서 변조된 변조신호를, 상기 도로정보로서 송신하는 송신단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 교통정보 송신방법.
  4. 도로의 위치를 나타내는 위치 데이터 및 상기 도로의 교통상황을 나타내는 교통 데이터가, 포함된 도로정보를 송신하는 도로 교통정보 송신방법에 있어서,
    상기 도로에 구비되어 있는 검출 장치로부터 교통 데이터를 취득하는 교통데이터 취득 단계;
    좌표에 의해 위치를 특정하는 지도좌표 데이터상에서, 적어도 시점과 종점 2개의 좌표로 도로의 위치를 특정하는 요소좌표를, 상기 위치 데이터로서 기록하는 기록장치로부터, 독출하여 요소좌표 및 상기 교통 데이터를 관련시켜서, 상기 요소좌표가 부호화된 부호좌표 및 상기 교통 데이터가 부호화된 교통 데이터 부호를 생성하는 부호화 단계;
    상기 부호화 단계에서 부호화된 부호좌표 및 교통 데이터 부호가, 변조된 변조신호를 생성하는 변조단계; 및
    상기 변조단계에서 변조된 변조신호를, 상기 도로정보로서 송신하는 송신단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 교통정보 송신방법.
  5. 도로의 위치를 나타내는 위치 데이터가 포함된 도로정보를 송신하는 장치를,
    좌표에 의해 위치를 특정하는 위치좌표 데이터상에서, 적어도 시점과 종점 2개의 좌표로 도로의 위치를 특정하는 요소좌표를, 상기 위치 데이터로서 미리 기록하는 기록장치로부터, 독출하여 부호화한 부호좌표를 생성하는 부호화 수단;
    상기 부호화 수단에 의하여 부호화된 부호좌표가 변조된 변조신호를 생성하는 변조 수단; 및
    상기 변조 수단에 의하여 변조된 변조신호를, 상기 도로정보로서 송신하는 송신수단;으로서 기능시키는 것을 특징으로 하는 도로 교통정보 송신 프로그램 또는 방법.
  6. 도로의 위치를 나타내는 위치 데이터 및 상기 도로의 교통상황을 나타내는 교통 데이터가, 포함된 도로정보를 송신하는 장치를,
    상기 도로에 구비되어 있는 검출장치로부터 교통 데이터를 취득하는 교통 데이터 취득수단;
    좌표에 의해 위치를 특정하는 지도좌표 데이터상에서, 적어도 시점과 종점 2개의 좌표로 도로의 위치를 특정하는 요소좌표를, 상기 위치 데이터로서 기록하는 기록장치로부터, 독출하여 요소좌표 및 상기 교통 데이터를 관련시켜서, 상기 요소좌표가 부호화된 부호좌표 및 상기 교통 데이터가 부호화된 교통 데이터 부호를 생성하는 부호화 수단;
    상기 부호화 수단에 의하여 부호화된 부호좌표 및 교통데이터 부호가, 변조된 변조신호를 생성하는 변조수단; 및
    상기 변조수단에 의하여 변조된 변조신호를, 상기 도로정보로서 송신하는 송신수단;으로서 기능시키는 것을 특징으로 하는 도로 교통정보 송신 프로그램 또는 방법.
  7. 제1항의 도로정보 송신장치로부터 도로정보로서 송신된 변조신호를 수신하여, 도로의 위치를 특정하는 도로 교통정보 수신장치에 있어서,
    상기 변조신호를 수신하는 수신수단;
    상기 수신수단에 의하여 수신된 변조신호를 복조(複調)하여서, 상기 변조신호에 포함되어 있는 부호좌표를 취득하는 복조수단;
    상기 복조수단에 의하여 취득된 부호좌표가 복원(復元)된 복원좌표를 생성하는 복원좌표 생성수단;
    좌표에 의해 위치를 특정하는 지도좌표 데이터를 기록하는 지도좌표 데이터 기록 수단; 및
    상기 지도좌표 데이터 기록수단에 기록되어 있는 지도좌표 데이터와, 상기 복원좌표 생성수단에 의하여 생성된 복원좌표를, 토대로 하여 도로의 위치를 특정하는 재현좌표를 생성하는 도로 특정 처리수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 교통정보 수신장치.
  8. 제2항의 도로 교통정보 송신장치로부터 송신된 도로정보를 수신하여 도로의 위치를 특정함과 동시에, 상기 도로정보에 포함된 교통 데이터를 토대로 하여 처리한 처리정보를 출력하는 도로 교통정보 수신장치에 있어서,
    상기 변조신호를 수신하는 수신수단;
    상기 수신수단에 의하여 수신된 변조신호를 복조하여서, 상기 변조신호에 포함되어 있는 부호좌표 및 교통 데이터 부호를 취득하는 복조수단;
    상기 복조수단에 의하여 취득된 부호좌표가 복원된 복원좌표 및 상기 교통 데이터 부호가 복원된 교통 데이터를, 생성하는 복원좌표 생성수단;
    좌표에 의해 위치를 특정하는 지도좌표 데이터를 기록하는 지도좌표 데이터기록수단;
    상기 지도좌표 데이터 기록수단에 기록되어 있는 지도좌표 데이터와, 상기 복원좌표 생성수단에 의하여 생성된 복원좌표를, 토대로 하여 도로의 위치를 특정하는 재현좌표를 생성하는 도로 특정 처리수단; 및
    상기 도로 특정 처리수단에 의하여 특정된 도로의 위치와 상기 교통 데이터를, 기초로 하여 상기 도로를 이동할 때 최단시간이 되는 루트를 선택하는 루트 선택 처리와, 상기 도로의 교통상황을 표시수단에 표시가능하게 하는 디스플레이 처리 중 적어도 하나의 처리가 수행된 처리정보를 출력하는 교통데이터 처리수단;을 포함하는 것을 특징으로하는 도로 교통정보 수신장치.
  9. 제3항의 도로 교통정보 송신방법에 의하여 도로정보로서 송신된 변조신호를 수신하여서 도로의 위치를 특정하는 도로 교통정보 수신방법에 있어서,
    상기 변조신호를 수신하는 수신단계;
    상기 수신단계에서 수신된 변조신호를 복조하여서, 상기 복조신호에 포함되어 있는 부호좌표를 취득하는 복조단계;
    상기 복조단계에서 취득된 부호좌표가 복원된 복원좌표를 생성하는 복원좌표 생성단계; 및
    기록장치에 미리 기록되어 있는 좌표에 의해 위치를 특정하는 지도좌표 데이터와, 상기 복원좌표 생성단계에서 생성된 복원좌표를, 토대로 하여서 도로의 위치를 특정하는 재현좌표를 생성하는 도로특정 처리단계;를 포함하는 것을 특징으로하는 도로 교통정보 수신방법.
  10. 제4항의 도로 교통정보 송신방법에 의하여 송신된 도로정보를 수신하여서 도로의 위치를 특정함과 동시에, 상기 도로정보에 포함되어 있는 교통데이터를 토대로 처리한 처리정보를 출력하는 도로 교통정보 수신방법에 있어서,
    상기 변조신호를 수신하는 수신단계;
    상기 수신단계에서 수신된 변조신호를 복조하여서 상기 복조신호에 포함되어 있는 부호좌표 및 교통 데이터 부호를 취득하는 복조단계;
    상기 복조단계에서 취득된 부호좌표가 복원된 복원좌표 및 교통데이터 부호가 복원된 교통데이터를, 생성하는 복원좌표 생성단계;
    기록장치에 미리 기록되어 있는 좌표에 의해 위치를 특정하는 지도좌표 데이터와, 상기 복원좌표 생성단계에서 생성된 복원좌표를, 토대로 하여 도로의 위치를 특정하는 재현좌표를 생성하는 도로특정 처리단계; 및
    상기 도로특정 처리단계에서 특정된 도로의 위치와 상기 교통 데이터를, 토대로 하여서 상기 도로를 이동할 때 최단시간이 되는 루트를 선택하는 루트 선택 처리와, 상기 도로의 교통상황을 표시장치에 표시가능하게 하는 디스플레이 처리 중 적어도 하나의 처리가 수행된 처리정보를 출력하는 교통데이터 처리단계;를 포함하는 것을 특징으로하는 도로 교통정보 수신방법.
  11. 제5항의 도로 교통정보 송신 프로그램 또는 방법에 의하여 도로정보로서 송신된 변조신호를 수신하여서 도로의 위치를 특정하는 장치를,
    상기 변조신호를 수신하는 수신수단;
    상기 수신수단에 의하여 수신된 변조신호를 복조하여서, 상기 변조신호에 포함되어 있는 부호좌표를 취득하는 복조수단;
    상기 복조수단에 의하여 취득된 부호좌표가 복원된 복원좌표를 생성하는 복원좌표 생성수단;
    기록장치에 미리 기록되어 있는 좌표에 의해 위치를 특정하는 지도좌표 데이터와, 상기 복원좌표 생성수단에 의하여 생성된 복원좌표를, 토대로 하여서 도로의 위치를 특정하는 재현좌표를 생성하는 도로특정 처리수단;으로서, 기능시키는 것을 특징으로하는 도로 교통정보 수신 프로그램 또는 방법.
  12. 제6항의 도로 교통정보 송신 프로그램에 의하여 송신된 도로정보를 수신하여서 도로의 위치를 특정함과 동시에, 상기 도로정보에 포함되어 있는 교통 데이터를 토대로 하여 처리한 처리정보를 출력하는 장치를,
    상기 변조신호를 수신하는 수신수단;
    상기 수신수단에 의하여 수신된 변조신호를 복조하여서, 상기 변조신호에 포함되어 있는 부호좌표 및 교통데이터 부호를 취득하는 복조수단;
    상기 복조수단에 의하여 취득된 부호좌표가 복원된 복원좌표 및 교통데이터 부호가 복원된 교통 데이터를, 생성하는 복원좌표 생성수단;
    기록장치에 미리 기록되어 있는 좌표에 의해 위치를 특정하는 지도좌표 데이터와, 상기 복원좌표 생성수단에 의하여 생성된 복원좌표를, 토대로 하여 도로의 위치를 특정하는 재현좌표를 생성하는 도로특정 처리수단; 및
    상기 도로특정 처리수단에 의하여 특정된 도로의 위치와 상기 교통 데이터를, 토대로 하여서 상기 도로를 이동할 때 최단시간이 되는 루트를 선택하는 루트 선택 처리와, 상기 도로의 교통상황을 표시장치에 표시가능하게 하는 디스플레이 처리 중 적어도 하나의 처리가 수행된 처리정보를 출력하는 교통데이터 처리수단;으로서, 기능시키는 것을 특징으로 하는 도로 교통정보 수신방법 프로그램 또는 방법.
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