KR20040102056A

KR20040102056A - 도로정보 제공 시스템 및 장치와 도로정보 생성 방법

Info

Publication number: KR20040102056A
Application number: KR10-2004-7015206A
Authority: KR
Inventors: 신야 아다치
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-12-03
Also published as: US20080215233A1; US7747381B2; US20050171649A1; EP1489576A4; JP2004005416A; AU2003236157A1; CN1656522A; CA2480474A1; JP3990641B2; EP1489576A1; WO2003081558A1

Abstract

본 발명의 과제는, 교통정보의 위치 분해능 및 교통 표현 분해능을 임의로 설정할 수 있고, 교통정보 예측 서비스에도 유연하게 대응할 수 있는 교통정보 제공 시스템을 제공한다. 본 발명의 교통정보 제공 장치는, 도로에 따라 변화하는 교통정보의 상태량을 양자화하고, 양자화한 상기 상태량을 통계적으로 편향을 갖는 값으로 변환하고, 상기 값을 부호화하고, 카 네비게이션의 교통정보 이용 장치에 제공한다. 교통정보 이용 장치는, 상기 부호화된 상기 상태량을 복호화하여 상기 도로에 대한 교통정보를 재생한다.

Description

도로정보 제공 시스템 및 장치와 도로정보 생성 방법{ROAD INFORMATION PROVIDING SYSTEM AND ROAD INFORMATION PROVIDING APPARATUS AND ROAD INFORMATION GENERATING METHOD}

<현재의 VICS 교통 정보>

현재, 카 네비게이션에 도로교통 정보제공 서비스를 실시하고 있는 VICS(도로 교통정보 통신시스템)은 도로 교통정보를 수집 및 편집하여, FM 다중 방송이나 표지를 통하여, 정체정보나 소요시간을 표시하는 여행 시간정보 등의 교통 혼잡정보를 전송하고 있다.

현재의 VICS 정보에서는, 교통의 현재정보를 다음과 같이 표현하고 있다.

교통의 혼잡 상황은, 정체(일반도로: ≤10km/h, 고속도로: ≤20km/h), 혼잡(일반도로: 10~20km/h, 고속도로: 20~40km/h), 한산(일반도로: ≥20km/h, 고속도로: ≥40km/h)의 3단계로 구분하여 표시하고 있다.

정체 상황을 나타내는 정체정보는, VICS 링크(VICS에서 이용되고 있는 위치정보 식별자) 전체가 동일 혼잡 상황인 경우,

"VICS 링크번호 + 상태(정체/혼잡/한산/불명)"

으로 표시되고, 또한, 링크 내의 일부만이 정체인 경우는,

"VICS 링크번호 + 정체 선두거리(링크 시작단으로부터의 거리) + (정체 말미거리(링크 시작단으로부터의 거리) + 상태(정체)"

로 표시된다. 이 경우, 정체가 링크 시작단으로부터 시작되는 경우에는, 정체 선두거리가 0xff로 표시된다. 링크 내에 다른 혼잡 상태가 공존하는 경우는, 각 혼잡 상황이 이 방법에 따라 각각 기술된다.

또한, 각 링크의 여행시간을 나타내는 링크 여행 시간정보는,

"VICS 링크번호 + 여행시간"

으로 표시된다.

또한, 교통 상황의 이 후의 변화 경향을 나타내는 예측정보로서, "증가경향/삭감경향/변화없음/불명" 의 4가지 상황을 나타내는 증감 경향 플래그가 현재정보에 대신하여 표시된다.

VICS 교통정보는 링크 번호로 도로를 특정하여 교통정보를 표시하고 있고, 이 교통정보의 수신측은 링크 번호에 기초하여 자기의 지도에서 해당하는 도로의 교통 상황을 파악하고 있다. 그러나, 송신측, 수신측이 링크 번호나 노드 번호를공유하여 지도 상의 위치를 특정하는 방식은 도로의 신설이나 변경이 있는 때마다 링크 번호나 노드 번호를 신설하고, 수정해야 할 필요가 있고, 그에 따라, 각 회사의 디지털 지도의 데이터도 갱신하여야 하므로, 그 유지에 매우 큰 사회적 비용이 들게 된다.

이러한 점을 개선하기 위해서, 본 발명의 발명자들은, 일본 공개특허 제2001-41757호에서, 송신측이 도로 형상에 복수의 노드를 임의로 설정하고 그 노드의 위치를 데이터 열로 나타난 "형상벡터 데이터열(列)"을 전송하고, 수신측은 그 형상벡터 데이터열을 이용하여 맵 매칭을 수행하여 디지털 지도 상의 도로를 특정하는 방식을 제안하고 있다. 또한, 이 형상벡터 데이터열의 데이터량을 삭감시키기 위해 데이터를 푸리에 함수 근사에 의해 압축하는 방식을 일본 공개특허 제2002-228467호에서, 또한 이 데이터에 통계적 처리를 수행하여 ±0 부근으로 집중하는 데이터로 변환한 후, 가변길이 부호화하여 데이터를 압축하는 방식을 특허출원 제2001-134318호에서 제안하고 있다.

또한, 상대 위치로 표시하는 형상벡터의 보정 방법으로서, 다음과 같은 방법이 가능하다. 형상벡터에 포함되는 노드의 위치를 상대적으로 표시하여 부호화하는 경우에는, 누적 오차가 저장된다. 이 누적 오차는 형상벡터가 긴 거리를 가지고, 또한, 국도 246호나 국도 1호처럼 "완만한 형상"의 경우에 저장되기 쉽다. 그것을 방지하기 위해, 형상벡터로서 도 40의 굵은 선으로 나타난 바와 같이, 교차하는 도로 등에서는 일단구부리고, 또한 메인 루틴으로 되돌리도록 형상을 추출하고, 상기 교차점 부분이나 곡률이 큰 커브 등 "형상을 특징하는 포인트"를 기준 노드로설정하고, 누적 오차를 취소한다. 또한, 수신측에서는 수신 데이터를 복호화하여 얻은, 점선으로 나타내는 형상벡터의 기준 노드간의 거리와 굵은 선으로 나타나는 형상벡터의 기준 노드간의 거리를 비교하는 것에 의해, 상대 위치를 보정한다. 이와 같이 누적 오차가 보정 가능하도록 위치를 선별하여 설치한 기준노드를, 이하 "상대 위치 보정용 기준 노드"로 부르도록 한다.

이러한 방식에 의해, 링크 번호나 노드 번호를 이용하지 않고 도로 위치를 전달하는 것이 가능하게 된다.

그러나, 현재 제공되고 있는 교통정보는 다음과 같은 과제를 가지고 있고, 도로정보, 요컨대, 교통정보, 연선(沿線, 갓길)의 정보, 해당 도로에 연한 교통정보에 대응하는 다양한 요구에 유연하게 대응할 수 없었다.

<현재의 교통정보의 과제 1>

현재의 교통정보는, 정보 표현의 분해능이 양극단화 되어 있다. 정체정보는 그 위치에서 10m 단위의 정밀도로 표시할 수 있지만, 교통정보의 표현 상태수는, 정체, 혼잡, 한산의 3가지 상태 뿐이다.

또한, 링크 여행시간에 관한 교통정보의 표현은 10초 단위의 상세한 표현이 가능하지만, 단위 분해능은 "링크 단위" 뿐이고, 링크 내의 상세한 속도 분포까지는 표현할 수 없다.

이에 따라 다음과 같은 문제가 발생한다.

도 41에 나타난 바와 같이, 어떤 사람이 교통정보 제공 노선의 링크 A에 있어서 정체구간(10km/h 이하의 구간)의 표시를 보고, 정체는 500m 밖에 되지 않아시간이얼마걸리지 않을 것으로 생각하고, 그 정체구간에 들어섰지만, 차가 꽉 들어차 전혀 움직일 수 없고, 그 500m의 정체를 통과하여 빠져나오는 데에 25분이 걸리게 되어 버린다는 사태가 발생한다.

또한, 어떤 사람이 "링크 A 여행시간 = 30분"의 표시를 보고, 링크 A는 시간이 어느 정도 걸리는 것으로 생각하고, 이것을 피해 교통정보 제공 노선의 우회 도로를 23분 달려 돌아서 갔지만, 링크 A에서 실제로 시간이 걸리는 것은 교차점 바로 근처의 정체부뿐이고(25분), 정체부 이외는 5분에 통과할 수 있고, 또한 네비게이션에 표시되는 교통정보 비제공 노선인 점선의 도로를 사용하면, 7분 정도로 우회하여 통과할 수 있었다는 사태가 발생한다.

도 42에 나타난 바와 같이, 세로축으로 교통정보의 표현 가능한 상태수(교통 표현 분해능)를 표현하고 가로축으로 위치(또는 구간) 분해능을 표현한 그래프에서, 교통정보의 위치를 기입한 경우, 링크 여행시간은 교통 표현 분해능이 높지만 위치 분해능이 낮고, 정체정보는 위치 분해능이 높지만 교통 표현 분해능이 낮다고 하는 상황으로 된다.

현재의 정체정보 및 링크 여행 시간정보에서는 도 42에서 원으로 나타나는 중간적인 분해능의 표현이 불가능하다.

한편, 교통정보의 수집은 그 원 내의 정보를 모으는 것이 가능하고, 실제로 주행하는 차량으로부터 데이터를 수집하는 프로브 카(probe car)의 경우에는, 정보수집의 목적 및 송신 데이터량에 대응하여, 그 원의 각 레벨에 대한 정보를 센터로 집중시킬 수 있다(예를 들면, 300m 마다 3km/h 단위로 120km/h까지 속도를 계측하면, 위치 분해능은 300m, 상태수 분해능은 40이 된다). 또한, 기존 센서로 수집하는 편집 전의 원래 정보도 센서 밀도 등에 의한 정도의 차는 있지만, 이러한 중간적인 레벨의 교통정보가 된다.

이상적으로는, 도 42의 그래프 상의 모두가 표현 가능하고, 소스 데이터에 맞추어 위치 분해능 및 교통 표현 분해능이 동시에 임의로 변경 가능한 교통정보의 표현 방법이 바람직하다.

<현재의 교통정보의 과제 2>

현재의 교통정보의 제공 방법에서는, 위치 분해능 및 교통 표현 분해능이 고정되어 있기 때문에 데이터량이 많은 경우는 도 43(a)에 나타난 바와 같이 전송 버스 용량을 초과해 버린다. 이 경우, 전송 버스 용량을 초과한 데이터는 결손되고, 이 데이터의 중요도가 높아도 송신측에는 전달되지 않는다.

이상적으로는, 도 43(b)에 나타난 바와 같이, 데이터량이 전송 버스 용량을 초과하는 경우에 데이터를 결손시키지 않으면서, 중요도가 낮은 정보로부터 순서대로 분해능을 "성글게"하여 데이터량을 삭감시키는 것이 바람직하다.

즉, 도 44(a)에 나타난 바와 같이, 전송 버스에 여유가 있는 경우는, 높은 위치 분해능 및 교통 표현 분해능으로 교통정보를 표현하고, 정보량이 전송 버스 용량에 가깝게 증가한 경우는, 도 44(b)에 나타난 바와 같이 중요도가 낮은 노선의 정보에 관한 위치 분해능을 삭감시켜, 정보 제공 지점으로부터 먼 노선의 정보에 관한 교통 표현 분해능을 삭감시키고, 또한, 먼 미래의 예측정보에 관한 위치 분해능 및 교통 표현 분해능을 저감시켜 정보량을 삭감시키고, 바로 근처의 중요 노선의 정보에 대해서는 높은 분해능으로 표시를 계속하는 것이 바람직하다.

<현재의 교통정보의 문제 3>

현재의 교통정보의 표현 형식은, 교통 예측정보의 표현에 적당하지 않다.

교통 예측의 방법은, 시뮬레이션법 등 여러 가지가 개발되고 있다. 또한, 이 후의 교통정보 제공 사업자의 진보 및 발전에 맞추어, 교통 예측정보의 서비스 제공은 왕성하게 될 것으로 예상된다.

그러나, 현재의 교통정보는 예측정보로서 "증감 경향"을 나타내는 데이터 밖에 제공하지 못한다. 현재의 교통정보의 표현 형식에서, 정체정보의 예측정보를 보내고자하면, 예측 시간대의 수 만큼 데이터량이 비례하여 증가하게 된다. 한편, 정체의 상황을 관찰하면, 어떤 시간대가 정체이면 다음의 시간대도 정체되는 케이스가 많고, 이 때문에 데이터를 중복하여 보내게 되어, 비효율적이게 된다.

본 발명은, 정체상황이나 여행시간 등을 나타내는 교통정보의 생성 방법과, 그 교통정보를 제공하는 시스템과, 그 시스템을 구성하는 장치에 관한 것으로, 특히, 정체 상황이나 여행시간 등의 교통정보를 새로운 형태로 데이터화하고, 풍부한 정보 내용의 도로정보를 효율적으로 제공할 수 있도록 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 교통 정보의 통계 예측 차분치의 산출 방법을 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 교통정보의 생성에 이용하는 상관관계를 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 교통정보 양자화 테이블을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 통계 예측 차분치의 부호표를 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 시스템 구성도이다.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 원래 정보의 데이터 구성도이다.

도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 형상벡터 데이터 및 교통정보의 데이터 구성도이다.

도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 양자화 단위 결정 단계를 나타내는 흐름도이다.

도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 양자화 단위 결정 테이블을 나타내는 도면이다.

도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 권장 경로로부터의 거리를 기초로 하는 양자화 단위 결정 단계를 나타내는 흐름도이다.

도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 전가공 처리 단계를 나타내는 흐름도이다.

도 13은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 피크(peak) 및 딥(deep)을 나타내는 도면이다.

도 14는 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 피크 및 딥 삭제의 처리 단계를 나타내는 흐름도이다.

도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 예측정보의 차분 표현을 설명하는 도면이다.

도 16은 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 예측정보의 통계 예측 차분치의 산출 방법을 나타내는 도면이다.

도 17은 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 통계 예측 차분치 및 예측정보의 부호표를 나타내는 도면이다.

도 18은 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 시스템 구성도이다.

도 19는 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다.

도 20은 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 형상벡터 데이터 및 교통정보 데이터 구성도이다.

도 21은 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 예측정보의 정보 표현 분해능의 변경을 설명하는 도면이다.

도 22는 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 예측정보의 정보 표현 분해능의 변경 과정을 나타내는 도면이다.

도 23은 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 예측정보의 양자화 테이블을 나타내는 도면이다.

도 24는 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 예측정보의 정보 표현 분해능을 변경한 교통정보의 데이터 구성도이다.

도 25는 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 다른 통계 예측치의 예를 나타내는 도면이다.

도 26은 본 발명의 제 3 실시예에 따른, FFT 이용의 양자화 단계를 나타내는 도면이다.

도 27은 본 발명의 제 3 실시예의 양자화 테이블을 변경시킨 때의 FFT 이용의 양자화 단계를 나타내는 도면이다.

도 28은 본 발명의 제 3 실시예에 따른, 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다.

도 29는 본 발명의 제 3 실시예에 따른, FFT 표현한 교통정보의 데이터 구성도이다.

도 30은 본 발명의 제 3 실시예에 따른, FFT 계수의 부호표를 나타내는 도면이다.

도 31은 본 발명의 제 4 실시예에 따른, 교통정보의 데이터 구성도이다.

도 32는 본 발명의 제 4 실시예에 따른, 교통정보의 송신 단계를 나타내는 도면이다.

도 33은 본 발명의 제 4 실시예에 따른, 시스템 구성도이다.

도 34는 본 발명의 제 5 실시예에 따른, 교통정보의 데이터 구성도이다.

도 35는 본 발명의 제 6 실시예에 따른, 시스템 구성도이다.

도 36은 본 발명의 제 7 실시예에 따른, 대화형 시스템의 설명도이다.

도 37은 본 발명의 제 7 실시예에 따른, 요청 정보의 데이터 구성도이다.

도 38은 본 발명의 제 7 실시예에 따른, 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다.

도 39는 본 발명의 제 7 실시예에 따른, 시스템 구성도이다.

도 40은 종래의 기준 노드를 이용하는 상대위치 보정 방법의 설명도이다.

도 41은 종래의 교통정보의 과제를 설명하는 설명도이다.

도 42는 종래의 교통정보의 정보 표시 분해능에 따른, 과제를 설명하는 설명도이다.

도 43은 종래의 교통정보의 전송시의 과제를 설명하는 설명도이다.

도 44는 정보 표시 분해능의 존재 방식을 설명하는 도면이다.

도 45는 도로구간 참조 데이터를 나타내는 도면이다.

도 46은 본 발명의 제 8 실시예에 따른, 프로브 카 정보 수집 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10 : 교통정보 계측 장치

11 : 센서 처리부 A

12 : 센서 처리부 B

13 : 센서 처리부 C

14 : 교통정보 산출부

15 : 교통정보/예측정보 산출부

16 : 통계정보

21 : 센서 A (초음파 차량 센서)

22 : 센서 A (AVI 센서)

23 : 센서 A (프로브 카)

30 : 교통정보 송신부

31 : 교통정보 수집부

32 : 양자화 단위 결정부

33 : 교통정보 변환부

34 : 부호화 처리부

35 : 정보 송신부

36 : 디지털지도 데이터 베이스

50 : 부호표 작성부

51 : 부호표 산출부

52 : 부호표

53 : 교통정보 양자화 테이블

54 : 거리 양자화 단위 파라미터 테이블

60 : 수신측 장치

61 : 정보 수신부

62 : 복호화 처리부

63 : 맵 매칭 및 구간 확정부

64 : 교통정보 반영부

66 : 링크 코스트 테이블

67 : 정보 활용부

68 : 자차 위치 판정부

69 : GPS 안테나

70 : 자이로 스코프

71 : 가이드 장치

80 : 프로브 카 수집 시스템

81 : 주행 궤적 계측정보 활용부

82 : 부호화 데이터 복호부

83 : 주행 궤적 수신부

84 : 부호표 송신부

85 : 부호표 선출부

86 : 부호표 데이터

87 : 계측정보 데이터 역변환부

90 : 프로브 카 차재기(車載機)

91 : 주행 궤적 송신부

92 : 부호화 처리부

93 : 자차 위치 판정부

94 : 부호표 수신부

95 : 부호표 데이터

96 : 주행 궤적 계측정보 저장부

97 : 계측정보 데이터 변환부

98 : 센서 정보 수집부

101 : GPS 안테나

102 : 자이로 스코프

106 : 센서 A

107 : 센서 B

108 : 센서 C

135 : 정보 송신부 A

161 : 정보 수신부 A

235 : 정보 송신부 B

261 : 정보 수신부 B

330 : 교통정보 변환/기록부

331 : 내부 기록 미디어

332 : 외부 기억 미디어

335 : 정보 저장부

360 : 교통정보 참조/활용 장치

361 : 내부 기억 미디어

362 : 복호화 처리부

430 : 서버 장치

431 : 요청 정보 수신부

432 : 송신 교통정보 영역/상세도 판정부

433 : 교통정보 데이터

434 : 부호표 데이터

435 : 교통정보 양자화/부호화부

436 : 대응 정보 송신부

460 : 클라이언트 정보 송신부

461 : 요청 정보 송신부

462 : 표시범위/데이터 크기 결정부

463 : 입력 조작부

464 : 대응 정보 수신부

465 : 복호화 처리부

466 : 교통정보 활용부

467 : 디지털 지도 데이터 베이스

본 발명은 이러한 종래의 교통정보에 대한 과제를 해결하는 것으로서, 위치분해능 및 교통 표현 분해능을 임의로 설정할 수 있고, 정보의 중요도에 대응하여 위치 분해능이나 교통 표현 분해능을 수시로 변경시킬 수 있고, 또한, 이 후 발생이 예상되는 "예측 서비스"에도 유연하게 대응할 수 있는 교통정보의 생성 방법을 제공하고, 또한, 그 교통정보를 제공하는 시스템과 그 시스템을 구성하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그래서, 본 발명의 도로정보 제공 시스템에서는 도로에 따라 변화하는 도로정보의 상태량을, 상기 도로의 기준점으로부터의 거리의 함수로 표시하여 제공하는 도로정보 제공 장치와 상기 함수로부터 상기 도로에 대한 도로정보를 재현하는 도로정보 이용 장치를 설치하고 있다.

또한, 도로에 따라 변화하는 도로정보의 상태량을 상기 도로의 거리방향으로 상기 도로정보의 위치 분해능에 대응하는 간격으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 상기 도로정보의 표현 가능한 상태수를 표현하는 교통 표현 분해능에 대응하여 양자화하고, 얻어진 값을 부호화하여 제공하는 도로정보 제공 장치와 상기 부호화되어 있는 상기 값을 복호화하여 도로의 도로정보를 재현하는 도로정보 이용 장치를 설치하고 있다.

또한, 도로에 따라 변화하는 도로정보의 예측정보의 상태량을 상기 도로의 거리방향으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 양자화하고, 얻어진 값을 부호화하여 제공하는 도로정보 제공 장치와, 부호화 되어 있는 상기 값을 복호화하여 도로의 도로정보의 예측정보를 재현하는 도로정보 이용 장치를 설치하고 있다.

또한, 도로에 따라 변화하는 도로정보 또는 예측정보의 상태량을, 도로의 거리방향으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 통계적으로 편향된 값으로 변환하고, 상기 값을 부호화하여 제공하는 도로정보 제공 장치와, 부호화되어 있는 상기 값을 복호화하여 도로의 도로정보 또는 예측정보를 재현하는 도로정보 이용 장치를 설치하고 있다.

또한, 도로에 따라 변화하는 도로정보의 예측정보의 상태량을, 상기 도로의거리방향으로 표본화하여, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 인접하는 시간대의 상기 표본화점에서의 상태량과의 차분치로 나타내고, 상기 차분치를 양자화하고, 양자화한 값을 부호화하여 제공하는 도로정보 제공 장치와, 부호화 되어 있는 상기 값을 복호화하여 도로의 도로정보의 예측정보를 재현하는 도로정보 이용 장치를 설치하고 있다.

또한, 도로에 따라 변화하는 도로정보 또는 예측정보의 상태량을, 상기 도로의 거리방향으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 직교 변환에 의해 주파수 성분의 계수치로 변환하고, 상기 계수치를 부호화하여 제공하는 도로정보 제공 장치와, 부호화된 상기 계수치를 복호화하여 도로의 도로정보 또는 예측정보를 재현하는 도로정보 이용 장치를 설치하고 있다.

또한, 도로에 따라 변화하는 도로정보의 예측정보의 상태량을 상기 도로의 거리방향으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 인접하는 시간대의 상기 표본화점에서의 상태량과의 차분치로 표현하고, 상기 차분치를 직교 변환에 의해 주파수 성분의 계수치로 변환하고, 상기 계수치를 부호화하여 제공하는 도로정보 제공 장치와 부호화 되어 있는 상기 계수치를 복호화하여 도로의 도로정보의 예측정보를 재현하는 도로정보 이용 장치를 설치하고 있다.

또한 본 발명의 도로정보 생성 장치에서는 도로에 따라 변화하는 도로정보의 상태량을 상기 도로의 거리방향으로 상기 도로정보의 위치 분해능에 대응하는 간격으로 표본화하는 처리와, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 양자화 테이블을 이용하여 양자화하는 처리를 수행하는 도로정보 변환부와, 도로정보 변환부가 처리한데이터를 부호표를 이용하여 부호화하는 부호화 처리부와, 도로정보의 수집 상태에 대응하여, 상기 위치 분해능에 대응하는 간격을 결정하고, 도로정보 변환부가 사용하는 양자화 테이블 및 부호화 처리부가 사용하는 부호표를 선택하는 양자화 단위 결정부와, 부호화 처리부가 부호화한 데이터를 송신하는 정보 송신부를 설치하고 있다.

또한 본 발명의 도로정보 이용 장치에는, 도로를 나타내는 형상벡터의 기준노드로부터의 거리의 함수로 표현된 도로정보와 상기 형상벡터를 나타내는 데이터를 수신하는 정보 수신부와, 그 형상벡터를 나타내는 데이터를 이용하여 맵 매칭을 수행하여 도로정보의 대상 도로를 특정하는 맵 매칭부 등을 설치하고 있다.

또한, 본 발명의 도로정보 생성 방법에서는 도로에 따라 변화하는 도로정보의 상태량을 상기 도로의 거리방향으로 상기 도로정보의 위치 분해능에 대응하는 간격으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 상기 도로정보의 표현 가능한 상태수를 나타내는 교통 표현 분해능에 대응하여 양자화하고, 얻어진 값을 통계적으로 편향된 값으로 변환하고, 변환된 상기 값을 부호화하여 도로정보를 생성하고 있다.

또한, 도로에 따라 변화하는 도로정보의 상태량을, 상기 도로의 거리방향으로 상기 도로정보의 위치 분해능에 대응하는 간격으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 직교 변환에 의해 주파수 성분의 계수치로 변환하고, 상기 계수치를 통계적으로 편향되도록 양자화하고, 양자화 후의 상기 계수치를 부호화하여 도로정보를 생성하고 있다.

또한, 본 발명의 프로그램은, 컴퓨터로 도로정보를 표본화하는 경우의 간격과 양자화하는 경우의 양자화의 성글기를, 도로정보의 수집 상태에 대응하여 결정하는 단계와 수집된 상기 도로정보의 상태량을 도로의 거리방향으로 상기 간격으로 표본화하는 단계와, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 상기 양자화의 성글기에 대응하는 양자화 테이블을 이용하여 양자화하는 단계와, 양자화한 값을 부호화 압축하는 단계를 수행시킨다.

또한, 컴퓨터로 도로정보를 표본화하는 경우의 간격과 양자화하는 경우의 양자화의 성글기를 도로정보의 수집 상태에 대응하여 결정하는 단계와, 수집된 도로정보의 상태량을 도로의 거리방향으로 상기 간격에 표본화하는 단계와, 각 표본화점에서의 상기 상태량에 직교 변환을 실시하여 주파수 성분의 계수치를 구하는 단계와, 상기 계수치를 상기 양자화의 성글기에 대응하는 양자화 테이블을 이용하여 양자화하는 단계와, 양자화한 값을 부호화 압축하는 단계를 수행시킨다.

또한, 도로정보를 제공하는 기록 매체에는, 도로에 따라 변화하는 도로정보의 상태량을 상기 도로의 기준점으로부터의 거리의 함수로 표현한 도로정보의 데이터와, 상기 도로를 특정하는 도로구간 참조 데이터가 기록되어 있다.

그에 따라, 본 발명의 도로정보 제공 시스템은, 위치 분해능 및 교통 표현 분해능을 임의로 설정할 수 있고, 도로정보의 중요도에 대응하여 정보 표현의 분해능을 수시로 변경할 수 있다. 또한, 도로정보의 "예측 서비스"에도 유연하게 대응할 수 있다.

본 발명에서는 "교통 혼잡 지표"인 "여행 시간정보" 및 "정체 정보"에 관하여 표현 형식(즉, 위치 분해능과 상태수 분해능의 수)은 다르지만, 차량 주행 속도를 기초로 하는 교통정보이고, 도로에 따라 연속적으로 변화하는 교통정보라는 점에서 다르지 않고, 양자는 본질적으로 같은 것으로 본다.

그리고, 본 발명에서는 도로(대상도로)에 따라 연속적으로 변화하는 교통정보를 대상도로의 시작단, 또는 대상도로 구간 중에 정의한 기준 노드로부터의 거리(길이)의 함수로서 파악한다. 교통정보를 제공하는 측은, 그 함수 또는 함수의 계수와 대상 도로를 특정하는 도로 구간 참조 데이터를 수신측에 전송하고, 송신측은 수신정보로부터 함수를 재현하고, 도로 구간 참조 데이터로부터 대상 도로를 특정하고, 대상 도로에 따라 연속적으로 변화하는 교통정보를 재생한다.

이렇게 함으로써, "여행 시간정보" 및 "정체정보"는 동일 사상/동일 규칙으로 통일적으로 표현하고, 전송하는 것이 가능하게 된다.

교통정보를 함수화하기 위해, 본 발명의 실시예에서는 교통정보를 제공하는 대상 도로(형상벡터)의 기준 노드간을 등간격으로 리샘플링(re-sampling)하여 거리방향으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 주행 속도(또는 여행시간, 정체정보)의 값을 구하고, 교통정보를 그 값의 데이터열에 의해 표현한다.

또한, 도로 구간 참조 데이터로서는, 후술하는 바와 같이, 각 종의 것을 이용할 수 있지만, 이하의 실시예에서는 도로 형상을 나타내는 형상벡터를 이용하여 대상 도로를 특정하는 경우에 대해 설명한다.

(제 1 실시예)

<교통정보 생성 방법>

본 발명의 제 1 실시예에서는, 각 표본화점에서의 교통정보(정체정보 및 여행 시간정보)의 상태량을 양자화한 후, 가변길이 부호화하고, 제공 정보를 생성하는 경우에 대해 설명한다.

도 2에서는, 교통정보(정체정보 및 여행 시간정보)를, 가로축으로 형상벡터 상의 거리를 설정하고 세로축으로 시간축을 설정한 그래프에서 모식적으로 표현하고 있다. 가로축의 1 스퀘어(square)는 표본화에 의해 설정한 양자화 단위(거리방향 양자화 단위)의 단위 구획장을 나타내고, 세로축의 1 스퀘어는 일정의 시간 간격으로 구획되어 있다. 이 그래프의 각 스퀘어에는 기준 노드(개시점)로부터의 거리와 현재 시각으로부터의 경과 시간에 대응하는 주행 속도정보가 기록된다. 또한, 가로축 상의 기준 노드에는 상대 위치 보정용 기준 노드를 설정한다.

도 2에서는, 편의상 이 그래프를,

(a) 주행속도가 정체로 랭크되는 영역 (일반도로: ≤10km/h, 고속도로: ≤20km/h)와,

(b) 혼잡으로 랭크되는 영역 (일반도로: 10~20km/h, 고속도로: 20~40km/h)와,

(c) 한산으로 랭크되는 영역 (일반도로: ≥20km/h, 고속도로: ≥40km/h)와,

(d) 불명의 영역으로 구분하고 있다.

교통정보를 도 2에 의해 표시한 경우, 교통 상황의 과거의 관측으로부터 얻어진 교통 실태는, 스퀘어끼리의 상관을 나타내는 다음과 같은 상관법칙으로써 표현할 수 있다.

상관법칙 A : 거리방향으로 서로 인접한 스퀘어 끼리의 상관 정도는 높다 (어떤 지점이 정체이면, 그 인접 지점도 정체)(도 2의 ①)

상관법칙 B : 시간방향으로 서로 인접한 스퀘어 끼리의 상관 정도는 높다 (어떤 시각에 정체이면, 그 전후의 시각도 정체)(도 2의 ②)

상관법칙 C : 시간방향의 변경에 대해 상관 정도는 높다 (혼잡 시작하는 때는, 어느 도로도 거의 동시에 전체적으로 혼잡해진다)(도 2의 ③)

상관법칙 D : 병목 교차점 (정체의 기점이 되는 교차점, "아야세(Ayase,綾瀨) 버스 정류장"등)을 선두로 한 정체의 늘어나는 속도, 및 고속 도로에서의 정체의 역전파 속도는 거의 일정 (도 2의 ④)

교통 정보를 가변길이 부호화하는 경우에는, 이러한 상관법칙을 이용하는 것에 의해, 데이터량을 삭감시킬 수 있다.

도 1은, 현재 시각의 교통정보를 가변길이 부호화하는 경우로, 교통정보의 데이터(상태량)으로 통계적 처리를 실시하고, 그 데이터를 ±0 부근으로 집중하는 데이터로 변환하는 처리를 나타내고 있다.

우선, 도 1(a)에 나타난 바와 같이, 거리 Xm의 형상벡터를 기준 노드로부터 단위 구획장의 길이(예:50~500m)로 등간격으로 구획하여 표본화하고, 도 1(b)에 나타난 바와 같이, 각 표본화점을 통과하는 차량의 평균 속도를 구한다. 도 1(b)에서는, 구해진 속도의 값을, 표본화에 의해 설정한 양자화 단위를 나타내는 스퀘어 중에서 나타내고 있다. 또한 이 경우, 평균 속도의 대신에, 표본화점 간격을 통과하는 차량의 평균 여행시간이나 정체 랭크를 구하여도 무방하다.

다음으로 그 속도의 값을, 도 3의 교통정보 양자화 테이블을 이용하여 양자화량으로 변환한다. 이 교통정보 양자화 테이블에서는, 사용자가 정체시의 상세한 정보를 요구함에 따라, 속도가 10km/h 미만의 경우, 1km/h의 각 양자화량이 증가하고, 속도가 10~19km/h의 범위에서는 2km/h의 각마다에 양자화량이 증가하고, 속도가 20~49km/h의 범위에서는 5km/h의 각마다 양자화량아 증가하고, 속도가 50km/h이상의 범위에서는 10km/h의 각마다 양자화량이 증가하도록 설정되어 있다. 이 교통정보양자화 테이블을 이용하여 양자화한 값을 도 1(c)에 나타내고 있다.

다음으로, 양자화한 값을 통계 예측치로부터의 차분으로 표현한다. 여기에서는, 타겟 양자화 단위의 양자화한 속도(V_n)에 대응하고, 상류측의 양자화 단위의 양자화한 속도(V_n-1)을 통계 예측치(S)로 하고, (V_n-V_n-1)에 의해 차분을 산출한다. 산출 결과를 도 1(d)에 나타내고 있다.

이와 같이, 양자화한 속도를 통계 예측치로부터의 차분으로 표현한 경우에는, 상관법칙 A(인접한 양자화 단위의 교통 상황은 서로 비슷하다)에 의해, ±0 주변 값의 발생 빈도가 높게 된다.

이러한 처리를 수행한 데이터에 대해서 가변길이 부호화를 실시한다. 이 가변길이 부호화의 처리는 일본 특허출원 제2001-134318호에 나타낸 것과 동일하다.

즉, 과거의 교통정보를 분석하여, 도 4에 나타나는 바와 같이, 교통정보의통계 예측치 차분을 부호화하기 위한 부호표를 작성하고, 이 부호표를 이용하여 도 1(d)의 값을 부호화 한다. 예를 들면, +2는 "1111000"으로 부호화 되고, -2는 "1111001"로 부호화된다. 또한 00000과 같이, 0이 연속하는 경우는 "100"으로 부호화된다.

또한, 부호표에서는, 단위 구획장의 길이를 어떤 지점으로부터 전환한 경우에, 그 지점으로부터의 단위 구획장의 변경을 나타내기 위한 구획장 변경 코드와 어떤 지점으로부터 교통정보 양자화 테이블(도 3)을 전환한 경우에 그 지점으로부터의 교통정보 양자화 테이블의 변경을 나타내기 위한 교통정보 양자화 테이블 변경 코드와 기준 노드를 나타내기 위한 기준 노드 대응 지점 식별 코드가 특수 코드로써 설정되어 있다.

이러한, 교통정보를 양자화하고, 통계 예측 차분치로 변환하고, ±0 주변 값의 발생 빈도를 높이는 것에 의해, 가변길이 부호화(허프만(Huffman)/산술부호/샤논-파노(Shannon-Fano) 등)나 연장 압축(주행 궤적 부호화)에 의한 데이터 압축의 효과가 향상된다. 특히, 정체정보를 종래와 같은 4단계의 랭크로 표시하는 경우에는, 많은 양자화 단위에 있어서 통계 예측 차분이 0으로 되기 때문에, 연장 압축에 의한 효과가 매우 높아지게 된다.

또한, 여행 시간정보에 관하여도, 교통정보 양자화 테이블(도 3)에 있어서, 법정 속도 이상의 속도를 모두 일정의 양자화량으로 설정하는 등의 처리에 의해, 연장 압축 효과가 높아진다.

또한, 형상벡터를 표본화하는 단위 구획장의 거리를 변경하고 교통정보 양자화 테이블을 전환하는 것에 의해, 교통정보의 위치 분해능이나 교통 표현 분해능을 변경하는 것이 가능하고, 교통정보의 양과 정보 제공 미디어의 전송버스용량, 요구되는 정보 등에 대응하고, 교통정보의 교통 표현 분해능 및 위치 분해능을 적절하게 제어하는 것이 용이하게 실행될 수 있다.

또한, 여기에서는 통계 예측치로서 상류측의 양자화 단위의 속도(V_n-1)를 이용하지만, 통계 예측치는 다른 값이어도 무방하다. 예를 들면, 상류측의 3개 앞까지의 양자화 단위에 의한 속도의 가중 평균을 통계 예측치(S)로 이용한 경우에는,

통계 예측치(S) = aV_n-1+ vV_n-2+ cV_n-3(단 a+b+c=1)

의 식에 의해 통계 예측치(S)를 산출한다.

<시스템 구성>

도 5는, 교통정보를 생성하여 제공하는 방송형의 교통정보 제공 시스템을 나타내고 있다. 이 시스템은, 센서 A(21; 초음파 차량 센서), 센서 B(22; AVI센서), 센서 C(23; 프로브 카)를 이용하여 교통정보를 계측하는 교통정보 계측 장치(10)와, 교통정보를 부호화하기 위한 부호표를 작성하는 부호표 작성부(50)와, 교통정보 및 그 대상 구간의 정보를 부호화하여 송신하는 교통정보 송신부(30)와, 송신된 정보를 수신하는 카 네비게이션 등의 수신측 장치(60)로 이루어 진다.

교통정보 계측 장치(10)는, 각 센서(21, 22 및 23)로부터 취득한 데이터를 처리하는 센서 처리부 A(11), 센서 처리부 B(12), 센서 처리부 C(13)와 각 센서 처리부(11, 12 및 13)에서 처리된 데이터를 이용하여 교통정보를 생성하고, 그 교통정보 데이터와 대상 구간을 나타내는 데이터를 출력하는 교통정보 산출부(14)를 구비하고 있다.

부호표 작성부(50)는 교통정보의 양자화에 이용하는 복수 종류의 교통정보 양자화 테이블(53)과, 복수 종류의 표본화점 간격(단위 구획장)을 규정하는 거리 양자화 단위 파라미터 테이블(54)을 구비하고 있고, 부호표를 작성하는 부호표 산출부(51)는 교통정보 계측 장치(10)로부터 취득한 과거의 교통상황을 패턴 분배하고, 모든 패턴에 대해 교통정보 양자화 테이블(53) 및 표본화점 간격의 모든 조합에 대응하는 각종의 부호표(52)를 작성한다.

교통정보 송신부(30)는, 교통정보 계측 장치(10)로부터 교통정보를 수집하는 교통정보 수집부(31)와, 수집된 교통정보를 기초로하여 교통 상황을 판정하고 표본화점 간격(거리방향 양자화 단위의 단위 구획장)을 결정하고 사용할 양자화 테이블과 부호표를 결정하는 양자화 단위 결정부(32)와, 양자화 단위 결정부(32)가 결정한 표본화점 간격 및 교통정보 양자화 테이블(53)을 이용하여 교통정보의 양자화 및 통계 예측 차분치로의 변환 처리를 수행하고 또한 대상 구간의 형상벡터 데이터의 통계 예측 차분치로의 변환을 수행하는 교통정보 변환부(33)와, 양자화 단위 결정부(32)가 결정한 부호표(52)를 이용하여 교통정보의 부호화 처리를 수행하고, 또한 대상 구간의 형상벡터의 부호화 처리를 수행하는 부호화 처리부(34)와, 부호화된 교통정보 데이터 및 형상벡터를 송신하는 정보 송신부(35)와, 교통정보 변환부(33)가 참조하는 디지털 지도 데이터 베이스(36)를 구비하고 있다.

수신측 장치(60)는, 교통정보 송신부(30)로부터 제공된 정보를 수신하는 정보 수신부(61)와, 수신정보를 복호화하여 교통정보 및 형상벡터를 재생하는 복호화 처리부(62)와, 디지털 지도 데이터 베이스(65)의 데이터를 이용하여 형상벡터의 맵 매칭을 수행하고, 교통정보의 대상 구간을 결정하는 맵 매칭 및 구간 확정부(63)와, 수신한 교통정보를 링크 코스트 테이블(66)의 대상 구간의 데이터에 반영시키는 교통정보 반영부(64)와, GPS 안테나(69) 및 자이로 스코프(70)를 이용하여 자차의 위치를 판정하는 자차 위치 판정부(68)와, 자차위치로부터 목적지까지의 루트 탐색 등으로 링크 코스트 테이블(66)을 활용하는 정보 활용부(67)와, 루트 탐색 결과에 기초하여 음성으로의 안내를 수행하는 가이드 장치(71)를 구비하고 있다.

또한, 부호표 작성부(50)의 부호표 산출부(51), 교통정보 송신부(30)의 양자화 단위 결정부(32), 교통정보 변환부(33), 부호화 처리부(34) 및 정보 송신부(35) 등의 기능은, 교통정보 제공측의 장치에 내장된 컴퓨터의 프로그램에 규정한 처리를 수행시켜 실현할 수 있고, 또한, 수신측 장치(60)의 복호화 처리부(62), 맵 매칭 및 구간 확정부(63), 교통정보 반영부(64), 자차 위치 판정부(68) 및 정보 활용부(67) 등의 기능은, 수신측 장치(60)에 내장된 컴퓨터(CPU)의 프로그램에 규정한 처리를 수행시켜 실현할 수 있다.

도 7은, 교통정보 계측 장치(10)가 출력하는 교통정보의 대상 구간을 나타내는 지도 데이터(도 7(a))와, 교통정보 데이터의 데이터 구조(도 7(b))를 나타내고 있다.

도 6의 흐름도는, 이 시스템의 각 부의 동작을 나타내고 있다.

부호표 작성부(50)의 부호표 산출부(51)는, 교통정보 계측 장치(10)로부터 보내온 과거의 교통정보를 해석하여 패턴(L)의 교통 상황에 대한 교통정보를 집계하고(단계 St1), 거리방향 양자화 단위(M, 표본화점 간격)을 설정하고(단계 St2), 교통정보 양자화 테이블(N)을 설정한다(단계 St3). 다음으로, 통계 예측치 산출식에 따라, 이 교통정보의 통계 예측 차분치를 산출한다(단계 St4). 다음으로 통계 예측 차분치의 분포를 계산하고(단계 St5), 주행궤적의 분포(동일값의 연속 분포)를 계산한다(단계 St6). 통계 예측 차분치 및 주행궤적의 분포를 기초로 부호표를 작성하고(단계 St7), 케이스 L-M-N의 부호표를 완성한다(단계 St8). 이 처리를 모든 L, M, N의 케이스가 종료할 때까지 반복한다(단계 St9).

이와 같이, 각종의 교통 상황 패턴 및 정보 표현의 분해능으로 대응 가능한 다수의 부호표가 미리 작성되고 유지된다.

다음으로 교통정보 송신부(30)는, 교통정보를 수집하고, 교통정보 제공 구간을 결정한다(단계 St10). 1개의 교통정보 제공 구간(V)을 대상으로(단계 St11), 그 교통정보 제공 구간(V) 주변의 형상벡터를 생성하고, 기준 노드를 설정한 후(단계 St12), 형상벡터의 가역 또는 불가역 부호화 압축을 수행한다(단계 St13). 이 부호화 압축의 방법은 일본 특허출원 제 2001-134318호에 상술되어 있다.

양자화 단위 결정부(32)는, 교통 상황을 판정하고, 표본화점 간격(거리방향 양자화 단위의 단위 구획장) 및 양자화의 레벨을 결정한다(단계 St14). 그 처리에 대해서는 후에 설명한다.

교통정보 변환부(33)는, 결정된 단위 구획장에 형상벡터의 기준 노드로부터거리방향의 표본화를 수행하고, 교통정보 제공 구간을 분할하고(단계 St15), 각 거리방향 양자화 단위의 교통정보를 산출한다(단계 St16). 다음으로, 부호화의 압축 효과를 높이기 위한 전가공 처리를 수행한다(단계 St17). 이 전가공 처리에 대해서는 후에 설명한다.

교통정보 변환부(33)는, 양자화 단위 결정부(32)가 양자화 레벨을 기초로 결정한 교통정보 양자화 테이블(53)을 이용하여 교통정보의 양자화를 수행하고(단계 St18), 양자화한 교통정보를 통계 예측 차분치로 변환한다(단계 St19).

다음으로, 부호화 처리부(34)는, 양자화 단위 결정부(32)가 결정한 부호표(52)를 이용하여, 양자화된 교통정보의 가변길이 부호화 압축을 실시한다(단계 St20). 또한, 상대 위치 보정용 기준 노드를 이용하여 단위 구획장을 보정한다(단계 St21).

이 처리를 교통정보 제공 구간의 전체에서 실행한다(단계 St23). 정보 송신부(35)는 부호화된 데이터를 송신 데이터로 변환하고(단계 St24), 부호표와 함께 데이터 송신한다(단계 St25).

도 8에서는 교통정보 송신부(30)로부터 송신되는 형상벡터열 정보(도 8(a))와 교통정보의 데이터 구조의 일례(도 8(b))를 나타내고 있다. 교통정보 양자화 테이블(도 3), 교통정보의 통계 예측 차분치의 부호표(도 4) 등이 동시에(또는 다른 루트에서) 송신된다.

또한, 교통정보(도 8(b))에는, "양자화된 단위 구간의 수"의 데이터 항목을 설정하고 있지만, 이 데이터를 대신하여 부호표의 데이터의 끝을 나타내는 EOD(Endof Data)코드를 특수 부호로 설정하고 부호화한 교통정보의 데이터열 중에서 거리방향 양자화 단위의 끝을 나타내도록 하는 것도 무방하다.

한편, 수신측 장치(60)는, 도 6의 흐름도에 나타난 바와 같이, 정보 수신부(61)가 데이터를 수신하면(단계 St30), 각 교통정보 제공 구간(V)에 대하여(단계 St31), 복호화처리부(62)가, 형상벡터를 복호화하고, 맵 매칭 및 구간 확정부(63)가 자기의 디지털 지도 데이터 베이스(65)에 대응하는 맵 매칭을 수행하고, 대상 도로 구간을 특정한다(단계 St32). 또한, 상대 위치 보정용 기준 노드를 이용하여 단위 구획장을 보정한다(단계 St33).

또한, 복호화 처리부(62)는 부호표를 참조하여 교통정보를 복호화한다(단계 St34). 교통정보 반영부(64)는, 복호화된 여행시간을 자시스템의 링크 코스트 등에 반영시킨다(단계 St35). 이러한 처리가 모든 교통정보 제공 구간에 대해 실행된다(단계 St36 및 단계 St37). 정보 활용부(67)는, 제공된 여행시간을 활용하여 소요시간 표시 및 루트 가이드를 실행한다(단계 St38).

<양자화 단위의 결정 방법>

교통정보 전송부(30)의 양자화 단위 결정부(32)가, 도 6의 처리에 있어서, 교통 상황을 판정하여 표본화점 간격(거리방향 양자화 단위의 단위 구획장) 및 양자화 레벨을 결정하는 단계(단계 St14)에 대해 설명한다.

양자화 단위 결정부(32)는, 교통 상황을 판정하고, 교통정보의 송신 데이터량이 교통정보 송신부(30)의 전송 버스 용량을 초과하지 않도록, 정보 표현의 분해능을 결정한다. 정보 표현의 분해능은 도 44에 나타난 바와 같이 위치 분해능과 교통 표현 분해능을 요소로 갖고, 위치 분해능은 표본화한 때의 표본화점의 간격(거리방향 양자화 단위의 단위 구획장)에 의해 결정되고, 교통 표현 분해능은 양자화의 성글기를 나타내는 양자화 레벨로 결정되고, 이렇게 선택한 양자화 테이블에 의해 결정된다. 양자화 단위 결정부(32)는 정보 표현의 분해능을 결정하는 일환으로 표본화점 간격 및 양자화 테이블을 결정한다.

표본화점 간격이 작아지게 되면, 교통정보는 상세해지지만 데이터량은 많아지게 된다. 역으로, 표본화점 간격이 커지게 되면, 교통정보는 성글어지게 되지만, 데이터량은 적어지게 된다. 마찬가지로, 상세하게 구분된 양자화 테이블을 사용하여 교통정보의 상태량을 양자화하면 교통정보는 상세하게 표현할 수 있지만 데이터량은 많아지게 된다. 역으로, 성근 양자화 테이블을 사용하면 교통정보는 상세하지 않지만 데이터량은 적어지게 된다.

양자화 단위 결정부(32)는 현재의 교통 상황으로부터 교통정보의 송신 데이터량을 예측하고, 송신 데이터량이 전송 버스 용량을 넘지 않도록 정보 표현의 분해능을 조정한다. 이 때, 양자화 단위 결정부(32)는 각 노선의 교통정보의 중요도를 고려하고, 각각의 노선의 교통정보를 표현하는 표본화점 간격 및 양자화 테이블을 결정하고, 또한, 부호화에 사용하는 부호표로서 그 표본화점 간격 및 양자화 테이블과 교통 상황 패턴에 대응하는 부호표를 결정한다.

도 9의 흐름도는, 양자화 단위 결정부(32)의 처리의 일례를 나타내고 있다.

양자화 단위 결정부(32)는, 송신 데이터량이 교통정보 송신부(20)의 전송 버스 용량을 초과하지 않도록, 그 전송 버스 용량을 기초로 목표 데이터 크기를 결정한다(단계 St40). 다음으로 앞의 주기에서 교통정보 계측 장치(10)로부터 보내온 원정보(도 7(a) 및 도 7(b))의 데이터 크기와, 그것을 부호화하여 송신한 송신 데이터(도 8(a) 및 도 8(b))의 데이터 크기의 비로부터, 이번 주기에 교통정보 계측 장치(10)로부터 보내온 원정보(7(a) 및 도 7(b))의 데이터 크기가 부호화에 의해 어느 정도의 데이터 크기가 되는가를 산출하고, 그것을 기초로 목표 데이터의 확장율(또는 삭감율)을 결정한다(단계 St41).

또한, 현재의 교통 상황으로부터 교통 상황 패턴(L)을 결정한다(단계 St42).

또한, 교통정보 송신부(30)가 교통정보를 송신하고 있는 송신 지점 주변의 교통정보 제공 구간(W)을 1개 추출하고(단계 St43 및 단계 St44), 교통정보 제공 구간(W)을 구성하는 지도 데이터 링크의 속성(도로종별/도로번호/단위장 마다의 교차점 수 등), 도로폭 등의 도로 구조, 교통량, 교통 상황(정체 발생 상황 등) 및 교통정보 제공 구간(W)의 중심 위치와 송신 지점의 거리로부터 교통정보 제공 구간(W)의 정보 중요도를 결정한다(단계 St45).

도 10(a)의 테이블로부터, 단계 St45에서 구해진 정보 중요도와 단계 St41에서 구해진 목표 테이터의 확장율(또는 삭감율)이 교차하는 난간의 증감치를 구하고, 그 정보 중요도에 대응하는 정보 표현 랭크(양자화 단위 랭크)의 디폴트값으로 증감치를 가산하여 양자화 단위 랭크를 산출한다. 다음으로 도 10(b)의 테이블로부터, 그 양자화 단위 랭크에 대응하는 표본화점 간격(M_W; 거리방향 양자화 단위)과교통정보 양자화 테이블(N_W)을 결정한다(단계 St46). 또한, 그 교통정보 제공 구간(W)의 교통정보의 부호화에는 L-M_W-N_W의 부호표를 사용한다.

이 처리를 송신 지점 주변의 교통정보 제공 구간의 모두에 대해 수행한다(단계 St47, 48).

이러한 처리에 의해, 송신 데이터량 및 교통정보 제공 구간의 정보 중요도 등에 대응하여 동적으로 표본화점 간격 및 양자화 레벨을 변경할 수 있다. 또한, FM 다중 방송 등의 경우에는, 예를 들면, 동경 방송국으로부터 방송하는 경우는, 동경도 내의 정보는 상세하고, 인접 현의 정보는 성글게 되도록 정보를 제공하고, 또한, 표지에서의 정보 제공에서는, 표지의 설치 지점 주변의 정보는 상세하고 그 지점으로부터 멀어질수록 성글어지는등, 정보 제공 지점 또는 정보 제공 영역로부터의 거리에 대응하여 표본화점 간격 및 양자화 레벨을 변경할 수 있다.

또한, 도 11의 흐름도는, 센서측에서 권장 경로를 계산하여 그 권장 경로와 그 주변의 교통정보를 제공하는 경우에, 권장 경로 상의 교통정보의 분해능은 상세하도록 하고, 권장 경로로부터 벗어난 주변의 교통정보 분해능은 권장 경로로부터의 거리에 대응하여 성글어지도록 하는 방법을 나타내고 있다.

양자화 단위 결정부(32)는 권장 경로정보를 수집하고(단계 St50), 현재의 교통 상황으로부터 교통 상황 패턴(L)을 결정하고(단계 St51), 도 10(b)의 테이블로부터 랭크 1에 상당하는 권장 경로의 거리방향 양자화 단위(M₀)와 교통정보 양자화 테이블(N₀)을 결정한다(단계 St52).

권장 경로 주변의 교통정보 제공 구간(W)을 1개 추출하고(단계 St53 및 단계 St54), 교통정보 제공 구간(W)의 중심을 산출하고, 중심으로부터 권장 경로까지의 수선거리를 산출한다(단계 St55). 이 수선거리로부터 교통정보 제공 구간(W)의 거리방향 양자화 단위(M_W)와 교통정보 양자화 테이블(N_W)을 결정한다(단계 St56).

이 처리를 권장 경로 주변의 교통정보 제공 구간의 모두에 대해 수행한다(단계 St57 및 단계 St58).

이러한, 양자화 단위 결정부(32)는 제공하는 교통정보의 중요도에 대응하여 정보 표현의 분해능을 결정한다.

<전가공 처리>

교통정보 변환부(33)는, 교통정보의 양자화의 전에, 압축 효과가 높아지도록, 교통정보의 양자화 전의 데이터를 평균하는 가공 처리를 수행한다.

도 12의 흐름도는, 인접 N구간의 데이터를 가중 평균하는 것에 의해, 데이터를 평균하는 전가공 처리의 단계를 나타내고 있다.

거리방향 양자화 단위의 시작 구간으로부터 순차적으로, 구간 p에 주목하고(단계 St60 및 단계 St61), 구간 p와 p를 중심으로 하는 전후의 구간을 합한 합계 N구간에 대해 각 구간의 교통정보 Tp를 수집한다(단계 St62). 다음으로, 구간 p의 교통정보 Tp를 다음식으로 산출한 N구간의 교통정보의 가중 평균으로 치환한다(단계 St63).

Tp = (∑a_i× T_i)/N 여기서, ∑a_i=1

이것을 모든 거리방향 양자화 단위에 대해 실시한다(단계 St64).

이러한 전가공 처리에 의해, 미시적으로 변화하는 교통 상황의 전체적인 경향이 표현된다. 이 전가공 처리를 실시하는 것에 의해, 양자화한 후의 통계 예측 차분치는 0의 부근으로 집중하고, 부호화에 따른 압축 효과가 높아진다.

또한, 정체정보를 표시하는 경우에 일부의 구간의 미시적인 교통정보의 변화를 무시하여도, 정보의 이용자에게는 지장이 없다.

도 13(a)에 나타난 바와 같이, 일부의 구간의 데이터가 그 전후의 구간의 데이터보다 크고 그 차이가 규정치 이상인 경우에 이것을 피크(peak)라고 하고, 또한, 도 13(b)에 나타난 바와 같이, 일부 구간의 데이터가 그 전후 구간의 데이터보다 작고 그 차이가 규정치 이상인 경우에 그것을 딥(deep)이라고 하지만, 정체정보의 표시에서는 그 피크 및 딥의 구간이 짧으면, 그 정보를 무시할 수 있다.

도 14의 흐름도는, 이 경우의 전가공 처리 방법을 나타내고 있다.

거리방향 양자화 단위의 시작의 구간으로부터 순차적으로, 구간 p에 착안하여(단계 St70), 구간 p로부터 N구간의 각 구간에 따라 교통정보 Tp를 수집한다(단계 St71). 다음으로 구간 p ~ p+N 간의 피크 및 딥을 검사한다(단계 St72). 피크 및 딥 부분의 폭이 규정치 미만인 경우, 이 피크 및 딥 부분을, 그 전후의 구간에 따라 교통정보의 평균치로 치환한다(단계 St73).

또한, 피크 및 딥의 검사는 예를 들면, 다음의 단계로 행할 수 있다.

1. 구간 p ~ p+N의 교통정보의 평균치 및 표준 편차를 산출한다.

2. 각 구간의 교통정보 Tp+i 에 관하여, 편차치를 산출한다.

3. 편차치가 규정치 이상, 또는 규정치 이하의 경우, Tp+i를 피크 또는 딥으로 판정한다.

이러한 전가공 처리를 실시함에 의해, 교통정보를 부호화한 경우의 압축 효과를 높일 수 있고, 전송 데이터량을 삭감할 수 있다.

<변형예>

여기까지는, 교통정보를 양자화하기 위한 표본화점 간격(거리방향 양자화 단위의 단위 구획장)으로 고정치(예를 들면 100m 단위)를 설정하고, 형상벡터의 기준 노드로부터 거리방향으로 등간격(고정치의 간격)으로 표본화하는 경우에 대하여 설명하였지만, 형상벡터의 시작단과 끝단의 사이의 분할수를 규정하고, 시작단~끝단의 사이를 상기 분할수에 따라 등간격으로 분할하고, 거리방향 양자화 단위를 설정하도록 하는 것도 무방하다. 이 경우, 교통정보의 데이터(도 8(b))로는, 끝단 측의 기준 노드 번호와, 시작단 측의 기준 노드 번호 및 시작단~끝단의 분할수와의 데이터를 포함시킨다. 이것을 수신한 수신측은 (시작/끝단 기준 노드간 거리 ÷분할수)에 의해 거리방향 양자화 단위의 단위 구간장을 산출한다.

또한, 형상벡터에 포함되는 노드 및 보간점 등의 구성 요소점 사이의 구간을 교통정보의 거리방향 양자화 단위로 하는 것도 가능하다. 이 경우, 형상벡터의 압축 부호화 후에 있어서 각 구성 요소점의 위치 사이를 거리방향 양자화 단위의 구간으로 한다. 이 거리방향 양자화 단위는 등간격은 아니지만, 인접하는 거리방향 양자화 단위의 교통정보와의 차분에 여행시간(또는 여행속도) 등을 표현하는 것에 의해 가변길이 부호화가 가능하다.

또한, 본 발명의 실시예의 방법으로 교통정보를 생성하는 경우, 속도를 기초로 여행 시간정보를 생성하는 때에는, 양자화의 경우에 도 3의 양자화 테이블에 나타난 바와 같이, 느린 속도일수록 상세해지고, 빠른 속도일수록 성글어지도록 양자화를 수행하는 방법이 바람직하다. 여행시간은 속도에 반비례하기 때문에, 특히 속도가 작아지는 곳에서는 작은 변화에도 큰 영향을 미친다. 여행시간으로 변환된 후의 오차를 균질화하기 위해서는, 등비 급수적인 이산치로 속도 양자화 테이블을 표현하는 것이 바람직하다.

<도로 구간 참조 데이터의 종류>

지금까지는, 대상 도로 구간을 알려주도록 형상벡터열을 수신측으로 보내고, 수신측이 그 형상벡터열을 참조하여 교통정보의 대상 도로 구간을 식별하는 경우에 대해 설명하였지만, 도로 구간을 식별하기 위한 데이터(도로 구간 참조 데이터)로는, 형상벡터 데이터열 이외의 것을 사용함도 가능하다. 예를 들면, 도 45(a)에 나타난 바와 같이, 통일적으로 정해진 도로 구간 식별자(링크 번호) 및 교차점 식별자(노드 번호)를 이용하여도 무방하다.

또한, 제공측 및 수신측의 쌍방이 동일 지도를 참조하는 경우에는, 제공측이 위도/경도 데이터를 수신측으로 보내고, 수신측이 그 데이터에 의해 도로 구간을특정할 수 있다.

또한, 도 45(b)에 나타난 바와 같이, 교차점부 및 링크 도중의 도로로부터 선별된 간결적인 노드(P1, P2, P3 및 P4)의 위치 참조용의 위도/경도 데이터(명칭, 도로종별 등의 속성 정보도 보유하고 있는 것)를 수신측으로 송신하여 대상 도로를 알려주도록 하여도 무방하다. 여기에서, P1=링크 중점, P2=교차점부, P3=링크 중점, P4=링크 중점이다. 이 경우, 수신측은 도 45(c)에 나타난 바와 같이, 우선, P1, P2, P3 및 P4의 각각의 위치를 특정하고, 다음, 각각의 구간을 경로 탐색하여 대상 도로 구간을 특정한다.

또한, 대상 도로를 특정하는 도로 구간 참조 데이터로서, 상술하는 형상벡터 데이터열, 도로 구간 식별자 및 교차점 식별자만큼으로 이루어지고, 도로 지도를 타일 형상으로 구분하여 그 각각에 부여한 식별자 및 도로에 설치된 킬로포스트(kilo post), 도로명, 주소, 우편번호 등을 이용하여, 이들의 도로 구간 참조 데이터에 의해 교통정보의 대상 도로 구간을 특정하여도 무방하다.

(제 2 실시예)

<예측정보의 차분 표현>

본 발명의 제 2 실시예에서는, 교통정보의 예측정보의 생성에 관하여 설명한다.

예측정보를 차분으로 표현하는 것은, 도 15에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 두 가지의 방법이 고려된다.

제 1의 방법은, 시간대(N+1)의 교통정보(도 15(a))에 대해 거리방향의 차분을 산출하고(도 15(d)), 이 차분(변화점)의 정보를 부호화하는 방식이다. 이것은 제 1 실시예에서 설명한 현재정보의 부호화 방식과 동일하다.

제 2의 방법은, 시간대(N+1)의 교통정보(도 15(a))와, 그 이전의 시간대(N)의 교통정보(도 15(b))의 차분을 추출하고(도 15(c)), 더욱, 그 차분의 거리방향의 차분을 산출하여 부호화하는 방식이다(도 15(e)).

데이터량을 삭감하는 제 1의 방법과 제 2의 방법의 어느 것이 유리한지는 일반적으로 알려져 있지 않다.

보통, 정체는 "병목 교차점(히라주쿠(Hirajuku) 교차점 또는 토메이(Tomei) 고속의 하타노(Hatano) 버스 정류장)을 선두로, 말미가 신축하는" 지점, 또는, "시간대 N~N+1의 시간차가 작은 경우에는, 특히 정체의 말미도 이동하지 않는 개소가 많기" 때문에, 총합적으로는 제 2의 방법의 쪽이 유리하게 된다. 그러나, "전후의 정체가 지속된 경우" 또는 "정체의 선두도 말미도 변화하는 경우"에는 변화점의 총수는 제 2의 방법(도 15(e))의 쪽이 많게 되고, 제 1의 방법(도 15(d))이 유리하게 된다. 즉, 케이스-바이-케이스로 고려하여, 예측 시간대까지의 시간차 및 교통의 변화 상황에 따라, 교통정보 제공 구간에서 제 1의 방법과 제 2의 방법을 전환하는 것이 가장 효과적이라고 생각된다.

제 1의 방법에 대해서는, 제 1 실시예에서 상술하였고, 제 2 실시예에서는 제 2의 방법에서 교통정보의 생성에 대해 설명한다.

<예측정보의 부호화>

도 16(a)는 각 거리방향 양자화 단위에서의 현재정보 및 다음 시간대의 예측정보에 대한 교통정보를 나타내고 있다.

우선, 이 현재정보 및 예측정보에 대한 교통정보를 양자화 테이블을 이용하여 양자화한다(도 16(b)).

다음으로, 예측정보를 현재정보와의 차분으로 표현한다(도 16(d)). 이 때, 상관법칙 B에 의해 예측정보의 값은 ±0 주변으로 집중하는 데이터가 증가한다. 또한, 도 16(c)에서는, 현재정보의 값은 인접하는 거리방향 양자화 단위의 값을 통계 예측치로써, 통계 예측치와의 차분으로 표현하고 있다.

다음으로, 예측정보에 대해서도 통계 예측치와의 차분으로 표현한다(도 16(d)). 이때, 상관법칙 C에 의해 예측정보의 통계 예측 차분치의 다수가 ±0 주변으로 집중한다.

또한, 도 16(c)의 처리는, 현재정보로부터 예측정보를 감산하여 차분을 구하여도 같은 결과가 얻어진다. 시간적으로 역방향의 표현도 가능하다.

이렇게 얻어진 현재정보 및 예측정보의 통계 예측 차분치를 부호표를 이용하여 부호화한다. 도 17(a)에 나타난 바와 같이, 현재정보의 통계 예측 차분치를 부호화하는 부호표는 제 1 실시예의 경우(도 4)와 같다. 예측정보의 통계 예측 차분치를 부호화하는 부호표는 도 17(b)에 나타난 바와 같이, 특수코드가 없는 점을 제외하면 현재정보의 부호표와 같다.

<시스템 구성>

도 18은, 예측정보를 포함하는 교통정보를 생성하여 제공하는 방송형의 교통정보 제공 시스템을 나타내고 있다. 이 시스템의 교통정보 계측 장치(10)는, 각 센서 처리부(11, 12 및 13)에서 처리된 데이터를 이용하여 교통정보의 현재정보를 생성하고, 또한, 통계정보(16)를 이용하여 예측정보를 생성하고, 이러한 교통정보 데이터와 대상 구간을 나타내는 데이터를 출력하는 교통정보/예측정보 산출부(15)를 구비하고 있다. 그외 다른 구성은 제 1 실시예(도 5)와 변화가 없다.

또한, 도 19의 흐름도는, 이 시스템의 각부의 동작을 나타내고 있다. 제 1 실시예에서의 처리(도 6)에 비하여, 부호표 작성부의 처리에서는, 예측정보의 부호화에 사용하는 부호표의 작성 과정(단계 St104~ 단계 St108)이 부가된 점이 다르고, 또한, 교통정보 송신부의 처리에서는, 단계 St116~ 단계 St120의 처리에 의해 현재정보와 동시에 예측정보의 데이터를 부호화하고 있는 점이 서로 다르다. 그 이외는 모두 같다.

또한, 도 20에는, 교통정보 송신부(30)로부터 송신되는 형상벡터 데이터열 정보(도 20(a))와 교통정보(도 20(b))의 데이터 구조의 일례를 나타내고 있다. 형상벡터 데이터열 정보(도 20(a))는 제 1 실시예(도 8(a))와 동일하다. 교통정보(도 20(b))에 관하여, 별표로 나타난 데이터가 제 1 실시예(도 8(b))과 다르고, 예측정보의 부호표를 규정하는 식별 코드, 예측정보의 유효 시간대를 나타내는 정보 및 예측정보의 부호화된 데이터 등이 추가되어 있다. 예측정보에 관해서는, 유효 시간대를 다르게 하는 복수의 데이터가 포함된다. 교통정보 송신부(30)로부터는 이 형상벡터 데이터열 정보(도 20(a)) 및 교통정보(도 20(b))의 다른 것으로, 형상벡터의 부호표, 교통정보 양자화 테이블, 교통정보의 통계 예측 차분치의 부호표(도 17(a)) 및 예측정보의 부호표(도 17(b)) 등이 동시에 (또는 다른 루트에서) 송신된다.

<예측정보의 분해능의 변경>

예측정보에 대해서는, 먼 장래를 예측할수록 예측정도가 낮아지기 때문에, 미래시간이 될수록 분해능을 낮추어 정보를 제공하여도 무방하다.

도 21(b)는 원래 정보(도 21(a))로부터 미래시간에 따라 위치 분해능을 저하시키고, 또한, 교통 표현 분해능을 저하시키는 상태를 모식적으로 나타내고 있다. 위치 분해능을 낮추는 경우는, 복수의 거리방향 양자화 단위를 1개의 거리방향 양자화 단위에 병합시키고, 각 거리방향양자화단위의 데이터의 평균치를 병합한 거리방향 양자화 단위의 데이터로 한다.

또한 교통 표현 분해능을 낮추는 경우는, 성근 양자화 테이블을 이용하여 데이터의 양자화를 수행한다.

도 22는, 원래의 예측정보(도 22(a))로부터 위치 분해능을 떨어뜨리고, 또한, 도 23에 나타내는 복수의 레벨에서 성글기가 설정되어 있는 양자화 테이블을 이용하여 교통 표현 분해능을 떨어뜨려 예측정보의 통계 예측 차분치를 구하는 사례를 나타내고 있다. 도 22(b)에서는 위치 분해능을 반분으로 떨어뜨리고 있다. 교통정보의 값은 평균을 구하고 소숫점 이하를 반올림한다.

도 22(c)에서는 도 23의 "양자화량(현재)"의 양자화 테이블을 이용하여 예측정보 및 현재정보를 양자화하고 있다. 도 22(d)에서는 도 23의 "양자화량(예측1)"의 양자화 테이블을 이용하여, 예측정보를 더욱 양자화하고, 예측정보의 교통 표현 분해능을 떨어뜨리고 있다. 도 22(e)에서는, "양자화량(예측1)"의 양자화 테이블을 이용하여 양자화한 현재정보와 도 22(d)의 예측정보의 시간 방향의 차분을 추출하고 있다.

도 22(f)에서는 도 22(e)에서 구해진 예측정보 및 도 22(c)에서 구한 현재정보("양자화량(현재)"의 양자화 테이블에서 양자화한 현재정보)에 관하여, 인접하는 양자화 단위의 값을 통계 예측치에 대한 통계 예측 차분치를 산출하고 있다.

여기에서는, 위치 분해능 및 교통 표현 분해능의 양방을 변경시키는 경우에 대하여 나타내고 있지만, 어느 일방만의 분해능을 떨어뜨리도록 하여도 무방하다.

또한, 이 예에서는, 예측정보의 위치 분해능을 반분으로 떨어뜨렸지만(즉, 단위 구획장을 2배로 하였다), 단위 구획장을 1.0배 이상의 임의의 값을 설정하는 것이 가능하다. (다만, 계산이 번거롭게 되어, 1.5배 또는 1.25배로 설정하는 것이 실용상으로는 타당하다)

또한, 이 예에서는, 예측정보의 교통 표현 분해능도 반분으로 떨어뜨렸지만, 성글게 되는 방향이라면 임의로 설정하는 것도 가능하다(다만, 계산은 번거롭게 된다). 거리 방향의 말미의 끝단위 수에 대해서는, 계산이 번거로워서, 미리 "1번 성근 상태의 단위 구간장"을 산출하고, 그 구간장을 베이스로 2^N분할하는 것이 현실적으로 고려된다.

또한, 복호화(디코드)의 단계를 도 22의 좌측에 ①~⑧에 나타내고 있다.

또한, 도 24는 예측정보의 분해능을 변경하는 경우의 교통정보의 데이터 구조를 나타내고 있다. 각 유효 시간대의 예측정보에 대하여, 위치 분해능 식별 코드("단위 구간장이 p배로 길어지게 되는" 것을 나타내는 코드)와 양자화 테이블 번호가 추가되어 있다.

이에 의해, 예측정보에 대하여는 예측을 수행하는 미래 시간에 대응하여, 정보 표현의 분해능을 변경하고, 송신 데이터량을 삭감할 수 있다.

<변형예>

지금까지는, 통계 예측 차분치를 산출하는 경우에 인접하는 거리방향 양자화 단위의 값을 통계 예측치로써 이용하는 경우를 나타내었지만, 도 25에 나타난 바와 같이, 공간/시간의 양방을 고려하여, 검은 점의 양자화 단위에서 통계 예측치를

통계 예측치 = a① + b② + c③ (단, a+b+c=1)

또는 = (① + ③) ÷2

로 설정하여도 무방하다.

(제 3 실시예)

본 발명의 제 3 실시예에서는 기준 노드로부터 거리의 함수로 표현된 교통정보로 직교 변환을 실시하고 주파수 성분으로 분해하여, 교통정보를 각 주파수 성분의 계수로 표현하는 방법에 관하여 설명한다.

또한, 시간 계열 데이터로 직교 변환을 실시하고, 주파수 성분의 계수로 변환하는 방법으로서 FFT(고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)), DCT(이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform)), 웨이브렛 변환(wavelet transform) 등이 알려져 있다. 이 중 가장 일반적인 FFT(고속 푸리에 변환)에 관하여 설명한다.

푸리에 변환은, 유한 개의 이산치(샘플치)를 이용하여 푸리에 계수를 얻는 변환으로서, 복소 함수 f로 표현한 이산치에 대해 복소 함수 C를,

C(k) = (1/n)∑f(j) /ω^-jk(k = 0, 1, 2,..., n-1)

( ∑는 j=0 부터 n-1 까지 가산) (수학식 1)

로 대응시키는 것을 "푸리에 변환한다"라고 한다. 또한, ω=exp(2πi) 이다. 또한, C(k)를 푸리에 계수라고 한다. n은 차수라고 한다.

역으로,

f(j) = ∑C(k)/ω^-jk(j = 0, 1, 2,..., n-1)

( ∑는 k=0 부터 n-1 까지 가산) (수학식 2)

로 대응시키는 것을 역푸리에 변환이라고 한다.

푸리에 변환을 수행하는 때에, f(j)의 얻어진 이산치에 대하여,

/샘플링 간격 δ = 일정

/n = 2^N

으로 되는 때는, FFT(고속 푸리에 변환)가 가능하다. FFT 알고리즘에 대해서는 각종의 것이 제안되어 있다.

도 26은, 교통정보를 실제로 푸리에 계수로 표현한 실험예를 나타내고 있다. 이 실험예를 통해서, 푸리에 계수로 표현한 교통정보의 생성 방법에 관하여 설명한다.

여기에서,

① "원래의 교통정보 데이터"는, 각 표본화점에 관한 교통정보의 상태량(도 1(b)의 데이터에 상당)을 나타내고 있다. 데이터 수는 FFT가 가능하도록 2⁵(=32)개로 설정되어 있다. FFT의 경우, 복소 함수의 실수부와 허수부를 이용하여 두 개의 정보를 동시에 보내는 것이 가능하기 때문에, 여기에서는, 실수부로 "속도정보"를 설정하고, 허수부로 "정체정보"를 설정하고 있다. 또한, FFT의 경우, 값이 같은 정도인 것이 상대적으로 오차가 적어지게 되기 때문에, 정체정보는 속도정보의 수치 레벨에 맞추어 "정체=10, 혼잡=20, 한산=40"으로 표현하고 있다.

② FFT 변환 처리에서는, ①의 데이터를 허수로 표현하고(말미에 "i"가 붙은 수치는 허수 계수를 나타낸다), FFT 변환 처리를 수행하여 얻어진 FFT 계수를 나태내고 있다.

③ 양자화 테이블은, 부호화 압축시의 "교통정보 양자화 테이블"에 상당하고, ②의 FFT계수를 양자화 테이블의 값으로 나눗셈하고(즉, 양자화하고), "④송신 데이터"를 얻는다. FFT 계수는, 본 표에서는, "행의 상부에 기술되어 있는 것은 저주파의 계수이고, 하부에 기술되어 있는 것은 고주파의 계수"가 되기 때문에, 영향이 큰 저주파의 계수는 상세한 표현이 가능하도록 "③양자화 테이블"의 값을 적게 설정하고, 고주파로 수행할수록 성글어지도록 "③양자화 테이블"의 값을 설정하고 있다.

④ 송신 데이터는 ②의 FFT 계수를 ③양자화 테이블에서 양자화하여 구하고 있다. (양자화 테이블의 값이 64이면, FFT 계수의 실수부/허수부를 64로 나눗셈하고, 소숫점 이하를 반올림 한다). ④고주파 성분의 송신 데이터는, 성글게 양자화하고 있어서, 위로부터 6항목부터 그 아래는 상대적으로 값이 작아지고, "0" 주변으로 값이 집중된다. 이 ④송신 데이터는, 후술하는 바와 같이, 가변길이 부호화 압축되어 송신되지만(또한, FFT 계수의 경우, 규칙성이 없기 때문에, 특히 통계 차분 등의 처리는 수행되지 않고), "0" 주변으로 값이 집중하는 것에 의해, 가변길이부호화의 압축 효과가 좋아지게 된다. 또한, 수신측에서는, 복호화에 필요한 테이블 정보로서 ③양자화 테이블이 함께 송신된다.

⑤ 역 FFT 변환 처리는, 수신한 푸리에 계수(④)를, 역 FFT 변환하는 처리이다. 우선, 수신한 데이터를 실수부 정수/ 허수부 정수의 각 계수를 "양자화 테이블"의 값을 기초로 복원한다(양자화 테이블의 값이 64이면, 수신 데이터의 실수부/허수부에 64를 곱셈하고, 소수점 이하를 반올림 한다). 그 값을 역 FFT 변환 처리한다.

⑥ 복원 교통정보 데이터는 역 FFT 변환으로 얻어진 역 FFT 계수의 실수부/허수부의 계수 값을 반올림하고, 실수부를 속도정보로, 허수부를 정체정보로 복원한 것이다.

⑦ 원복원 데이터간의 차이는, 참고로 "복원 데이터"와 "계측 데이터"의 차이를 기술하고 있다. 최대로 ±4 정도의 오차는 발생하지만 , 윈래의 "계측 데이터"와 비교하여, 거의 같은 값이 얻어진다. 특히 정체정보에 관해서는, 각 레벨의 오차가 있어도, "정체=0~15, 혼잡=16~25, 한산=26이상"으로 사전에 설정된 것에 의해 정확히 재현할 수 있다.

또한, 도 27은, 도 26과 같은 계측 데이터에 대해, ③양자화 테이블을 상세히 설정하고, 원래 데이터에 가까운 형태으로 상세히 데이터를 송신하는 경우를 나타내고 있다.

이때의 ⑦원래 복원 데이터 간 차이는, 도 26에 비해 매우 작고, 정밀한 정보가 재현되고 있다. 다만, ④송신 데이터는, 도 26에 비해 고주파 성분의 범위가 넓어서(±0을 중심으로 편차가 큰), 이 방향이 송신하는 정보량이 많고, 가변길이 부호화 압축의 효과가 커진다.

이에 의해, 교통정보를 FFT 계수로 변환하여 송신하는 경우에는, 양자화 테이블의 값을 조정하는 것에 따라, "정보량은 많지만, 교통정보를 정확히 재현할 수 있는 송신 데이터"로부터 "정보량은 적지만, 교통정보의 재현 정도는 낮은 데이터" 까지 얻을 수 있고, 제 1 실시예에서 설명한 위치 분해능도 고려하여, 정보량을 조정하는 것이 가능하다.

교통정보를 FFT 계수로 변환하여 제공하는 시스템의 구성은 도 5와 같다.

도 28의 흐름도는, 이 시스템의 처리 단계를 나타내고 있다. 부호표 작성부는 FFT를 실시하여 FFT 계수를 구하고(단계 St204), FFT 계수를 양자화하여 양자화계수를 산출하고(단계 St205), 양자화 계수의 분포를 계산하고(단계 St207), 주행궤적의 분포를 계산하고(단계 St207), 그들을 기초로 부호표를 작성한다(단계 St208).

또한, 교통정보 송신부는 실수부 및 허수부로 설정한 교통정보의 레벨 맞춤을 수행하고(단계 St218), FFT를 실시하여 푸리에 계수로 변환하고(단계 St219), 이 푸리에 계수를 부호표를 참조하여 가변길이 부호화 압축한다(단계 St220).

또한, 수신측 장치는, 부호표를 참조하여 역푸리에 변한을 실시하여 교통정보를 복호화한다(단계 St234).

이와 다른 단계들은 도 6의 경우와 다르지 않다.

도 30은, 부호화에 이용하는 부호표를 나타내고 도 29는 교통정보 송신부로부터 송신되는 교통정보의 데이터 구성예를 나타내고 있다. 여기에서, 교통 양자화 테이블 식별 코드는, 도 26의 ③양자화 테이블의 식별 번호에 상당한다. 부호표 식별 코드는, 도 30의 부호표의 식별 코드를 나타낸다.

FFT의 경우, 송신되는 데이터의 수(도 27의 표의 행수 ×2 에 상당)는, 통상적으로, 기준 노드간의 구간 분할수(2^N)의 2배가 된다. 다만, 고주파 성분을 제거하여 송신하는 경우에는, 그 수가 달라진다. 이것은, 부호표의 EOD 코드로 식별한다. 이 때, 수신측은 고주파 성분의 푸리에 계수를 0으로 간주하여 복호화 처리를 수행한다.

이에 의해, 교통정보를, 도로를 나타내는 형상벡터의 거리방향으로 표본화하고, 각 표본화점의 상태량으로 표현되는 교통정보의 함수를 주파수 성분으로 분해하고, 각 주파수의 계수치를 부호화하여 제공함으로써, 수신측 장치에서는 교통정보를 복원할 수 있다.

이 방법은, 교통정보의 예측정보에 대해서도 동일하게 적용할 수 있다. 또한, 예측정보의 경우에는, 시간대 N의 교통정보의 상태량과, 시간적으로 인접하는 시간대 N+1의 교통정보(예측정보)의 상태량의 차분을 취하고, 각 표본화점에서의 차분 상태량으로 직교 변환을 실시하여 각 주파수 성분의 계수치로 변환하고, 얻어진 계수치를 부호화하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 주파수 성분으로의 변환으로 얻어진 각 주파수의 계수치의 경우, 고주파 성분의 계수치를 통계적 발생 빈도로 편향을 갖도록 양자화하고, 양자화 후의 각 주파수의 계수치를 부호화하는 것에 의해, 데이터량을 대폭 삭감할 수 있다.

또한, 주파수 성분으로의 변환으로 얻어진 각 주파수의 계수치의 경우, 고주파 성분의 계수치를 삭제하여 부호화를 수행하여도 무방하다.

(제 4 실시예)

본 발명의 제 4 실시예에서는, 푸리에 계수등으로 표현한 교통정보의 특수한 데이터 송신 방법에 대해 설명한다.

<주파수의 계층별로 저주파로부터 고주파의 순으로 송신하는 방법>

이 송신 방법에서는, 화상정보의 프로그레시브 전송 방식에 준하는 방법으로 교통정보를 송신한다.

화상정보의 프로그레시브 전송 방식에서는, 송신측이,

① 우선 저주파 성분의 모든 화소 데이터를 한 번에 전송하고,

② 다음, 보다 고주파 성분의 계수를 전송하고,

③ 그 다음, 더욱 고주파 성분의 계수를 전송하고,

....

이 과정을 반복한다. 화상을 보는 수신측에서는,

① 우선은, 희미한 화상이 출력된다

② 단계적으로, 세밀화된다

로 된다. 이 경우, 통신 속도가 지연되어도, 수신측은 모든 데이터를 수신하기 전에, 어떠한 화상이 있는가를 대부분 판별 가능하여, 앞선 단계에서 "필요 여부"를 판단할 수 있다.

주파수 성분으로의 변환을 실시하여 각 주파수의 계수치로 표현한 교통정보에 대해서도, 이 데이터 송신 방법을 적용하는 것이 가능하다.

이 데이터 송신 방법은, 교통정보를 나타내는 각 주파수의 계수치를 주파수에 따라 계층화하고, 계층별로 분할하여 송신함으로써 실현 가능하다.

도 31은, 교통정보를 분할하는 경우의 데이터 구성을 나태내고 있다. 도 31(a)는 초기에 송신되는, 기본적인 정보 및 저주파 성분의 FFT 계수 정보를 나타내고 있다. 여기에는, 저주파 성분~고주파 성분을 어떻게 분할한 것인지를 나타내는 "교통정보의 분할수"가 포함되고, 또한, 상기 정보가 그 중의 몇 번째 항목인지를 나타내는 "상기 정보의 번호"가 포함된다. 도 31(b)는, 분할된 교통정보 한 개에 포함된 고주파 성분의 FFT 계수정보를 나타내고 있다. 여기에도 "교통정보의 분할수" 및 "상기 정보의 번호"는 포함되지만, 도 31(a)와 중복하는 데이터 항목은 생략되어 있다.

이 교통정보의 송신 방법을 인터넷 등으로부터의 교통정보 제공에 적용하는 경우에는, 사용자는 인터넷 등으로 여기 저기의 교통정보를 체크하는 경우에, 개요정보를 보고 건너뛰며 읽으면서 다음을 볼 수 있다. 또한, 인터넷등에서 교통정보를 고속도로를 따라 스크롤하면서 참조하는 경우에, 개요정보를 보고 건너뛰며 읽으면서 스크롤을 다음으로 진행할 수 있다.

또한, 시간 계열로 저장한 과거의 교통정보를, 순차 애니메이션에 의해 보고 있는 경우에는, 주목하고 있는 개소가 정체되고 있지 않을 것 같은 경우에, 다음 스퀘어로 나아가게 행하는 것이 가능하다.

또한, 정보제공을 수행하는 복수의 도로에 있어서, 상기 주파수의 계수치를, 도 32(b)의 화살표로 나타내는 순서로, 저주파로부터 고주파의 순으로 송신하도록 하는 것도 바람직하다. 도 32(a)는 대비하기 위한 통상의 송신 순서를 나타내고 있다.

<복수의 송신 미디어에 의한 보완>

교통정보를 나타내는 각 주파수의 계수치를 주파수에 따라 계층화하고, 도 31에 의해, 저주파 성분과 고주파 성분으로 분할한 경우는, 교통정보를 계층별로 복수의 미디어로부터 나누어 송신하는 것이 가능하게 된다.

예를 들면, 지상파 디지털 방송은, 광역의 모든 대상 도로의 형상벡터 데이터(위치정보)와, 성글은 교통정보(FFT 계수의 저주파 성분)를 제공하고, 도로 옆에 설치되어 있는 표지는 설치 장소 주변에 대해, 지상파 디지털 방송이 제공하는 교통정보를 상세화하는 정보(FFT 계수의 고주파 성분)를 제공한다.

이에 의해 광역 방송형 미디어는, 공공적인 개요정보를 제공하고, 지역의 상세한 정보의 제공을 표지 등에 맡길 수 있다.

도 33은 이 경우의 시스템의 구성도를 나타내고 있다. 교통정보 송신부(30)는, 광역 미디어 A를 통해 교통정보를 제공하는 정보 송신부 A(135)와, 표지(미디어 B)을 통해 교통정보를 제공하는 정보 송신부 B(235)를 구비하고, 수신측 장치(60)는, 광역 미디어 A의 제공정보를 수신하는 정보 수신부 A(161)와 표지으로부터의 제공정보를 수신하는 정보 수신부 B(261)을 구비하고 있다.

수신측 장치(60)는, 정보 수신부 A(161)에서 수신한 교통정보와 정보 수신부 B(261)에서 수신한 교통정보를 이용하여, 교통정보를 재현한다.

이에 의해, 광역 미디어와 표지가 보완하여 교통정보를 제공하는 시스템에서는, 광역 미디어는 상세한 정보를 송신하는 필요가 없어 보다 넓은 범위의 교통정보를 송신하는 것이 가능하게 된다. 또한, 수신측 장치는 광역 미디어로부터 얻은 정보와 주행 중 현지의 표지으로부터 얻은 상세정보를 기초로 하여 필요한 교통정보를 재현하는 것이 가능하다.

또한, 표지를 통해 프로브 정보를 제공한 차재기(車載機)로부터, 표지으로부터 상세한 정보를 재확인하는 정보로서 제공하고, 프로브 정보 제공의 촉진을 도모하는 것도 가능하다.

또한, 여기에서는 광역 미디어와 표지의 관계에 대해 설명하였지만, 보완 관계를 이루는 미디어는, 다르게 조합되어도 무방하고, 표지에 대신하여 휴대전화 등 다른 미디어여도 무방하다.

(제 5 실시예)

본 발명의 제 5 실시예에서는, 최신의 교통정보를 이 전의 교통정보와의 차분 정보에 의해 제공하는 방법에 관하여 설명한다.

이 방법에서는, 미래 시간의 시간축 상에서 시간 계열적으로 비교하여 예측정보를 산출하기 위해 이용된 방법(즉, 이 전 시간대와의 차분을 취하고, 또한, 인접 지점과의 차분을 취하고, 그 차분치를 부호화하는 방법)을 실시간축 상으로 시간 계열적으로 비교하여 각 시간대의 최신정보를 산출하기 위해 적용하고, 현시간대의 최신정보를 산출하는 경우에, 이 전의 시간대의 최신정보와의 차분을 취하고, 또한, 인접 지점과의 차분을 취하고, 그 차분치를 부호화한다.

단, 예측정보의 경우에는, 도 20(b)의 교통정보의 데이터 포맷으로 각 시간대의 예측정보를 표시하여 송신하는 것이 가능했지만, 실시간축 상의 최신정보는 당연히 그 시간이 오게 되었을 때에만 데이터를 송신할 수 있다. 그래서, 여기서는, 도 20(b)의 교통정보의 데이터 포맷을, 도 34에 나타난 바와 같이 기초가 되는 교통정보(도 34(a))와 각 시간대의 예측정보를 나타내는 교통정보(도 34(b))의 데이터 포맷으로 분할하고, 실시간이 도래한 시점에 그 시점의 최신 정보를 도 34(b)의 교통정보의 데이터 포맷으로 송신한다.

이러한 교통정보에는, 분할한 수를 나타내는 "교통정보 분할수"와 상기 정보가 그 중의 어떤 번호인지를 나타내는 "상기 정보의 번호"가 기술된다. 이 분할수가 N-1의 경우,

제 1 사이클에서는, 다음 회로부터 제 N-1 사이클까지의 기초가 되는 교통정보의 도 34(a)의 데이터 포맷으로, 형상벡터 데이터열 정보와 동시에 송신한다.

제 2 사이클에서는, 도 34(b)의 데이터 포맷으로 제 1 사이클의 정보로부터의 차분치로 나타낸 최신 교통정보를 송신한다.

제 3 사이클에서는, 도 34(b)의 데이터 포맷으로 제 2 사이클의 정보로부터의 차분치로 표시한 최신 교통정보를 송신한다.

...

제 N 사이클에서는, 다음 회 그 다음부터의 기초가 되는 교통정보를 도 34(a)의 데이터 포맷으로 형상벡터 데이터열 정보와 동시에 송신한다.

이렇게 함으로써, 전체의 정보량은 작아진다. 또한, 수신측은 맵 매칭의 회수가 적어지게 되고, 시스템 전체의 성능이 향상한다.

과거에 제공한 교통정보의 이력 데이터를 보존한 경우에도, 데이터량이 적어지게 된다.

또한, 인터넷 등으로 리얼타임의 교통정보를 제공하고, 과거의 교통정보를 시간 계열로 차례차례 애니메이션적으로 보여주는 서비스를 제공하는 경우에 이용자의 통신 요금 부하가 경감될 수 있다.

(제 6 실시예)

본 발명의 제 6 실시예에서는, 본 방식의 저장 매체에의 적용에 대해 설명한다.

이제까지는, 본 발명에 의해 생성한 교통정보를 통신으로 정보 전달하는 경우를 주목하여 설명하여 왔지만, 이 교통정보는, 하드디스크나 CD, DVD등의 저장 미디어에 보존하여, 저장 미디어를 통해 다른 단말로 이동시키는 것도 가능하다.

도 35는, 이 경우의 시스템 구성을 나타내고 있다. 교통정보 변환/기록 장치(330)는, 부호화된 교통정보를 저장하는 정보 저장부(335)를 구비하고 있고, 정보저장부(335)는 부호화 처리부(34)가 부호화한 교통정보를 내부 기록 미디어(331)나 외부 기록 미디어(332)에 저장한다. 또한, 교통정보 참조/활용 장치(360)는, 복호화 데이터를 복호화하는 복호화 처리부(362)를 구비하고 있고, 복호화 처리부(362)는 외부 기록 미디어(332)나 내부 기록 미디어(361)에 탑재되어 있는 교통정보를 독출하여 복호화한다. 복호화된 교통정보의 활용 방법은, 도 5의 경우와 동일하다.

이에 의해, 본 발명의 방법으로 생성한 교통정보는, 저장 미디어에 저장하여 활용할 수 있다.

(제 7 실시예)

본 발명의 제 7 실시예에서는, 대화형 교통정보의 제공에 관하여 설명한다.

이 시스템에서는 도 36에 나타난 바와 같이, 클라이언트가 교통정보의 범위나 데이터량(이들을 초과하는 데이터는 중요하지 않음)을 지정하고, 교통정보를 요구하는 요청 정보를 보내고, 서버가 요청에 대응한 교통정보를 제공한다. 클라이언트측 장치로는, 카 네비게이션, 휴대형 단말 등이 있다.

도 39는, 이 시스템의 구성을 블록도로 나타내고 있다. 클라이언트 장치(460)는, 사용자가 요구를 입력하는 입력 조작부(463)와, 입력 조작에 기초하여, 요구하는 표시 범위나 데이터 크기를 결정하는 표시 범위/데이터 크기 결정부(462)와, 요청을 송신하는 요청 정보 송신부(461)와, 대응 정보를 수신하는 대응 정보 수신부(464)와, 부호화 데이터의 복호화 처리를 수행하는 복호화 처리부(465)와, 재생된 교통정보를 활용하는 교통정보 활용부(466)와, 교통정보 활용부(466)가 참조하는 디지털 지도 데이터 베이스(467)를 구비하고 있다.

한편, 서버 장치(430)는 요청 정보를 수신하는 요청 정보 수신부(431)와, 송신하는 교통정보의 영역과 상세도를 판정하는 송신 교통정보 영역/상세도 판정부(432)와, 부호표 데이터(434)를 이용하여 교통정보 데이터(433)를 부호화하는 교통정보 양자화/부호화부(435)와, 부호화한 교통정보를 송신하는 대응 정보 송신부(436)를 구비하고 있다.

도 38의 흐름도는, 이 시스템의 동작 단계를 나타내고 있다.

클라이언트 장치(460)는, 표시나 경로 탐색 등의 처리에 필요한 교통정보의 범위 및 희망하는 데이터 크기를 결정하고(단계 St310), 서버(430)에 대응하여 요청 정보를 송신한다(단계 St311).

클라이언트로부터의 요구를 기다리고 있는 서버장치(430)는(단계 St300), 클라이언트로부터의 요청 정보를 수신하고(단계 St301), 요청 정보로부터 클라이언트에 대해 송신하는 교통정보의 상세도를 결정하고(단계 St302), 교통정보의 양자화 및 부호화를 실시하고(단계 St303), 부호화한 교통정보 및 부호표를 클라이언트에게 송신한다(단계 St304). 이때, 서버 장치(430)는, 도 8이나 도 20에 나타나는 데이터를 클라이언트로 송신한다.

클라이언트 장치(460)는, 서버(430)로부터 대응 정보를 수신하고(단계 St312), 부호표를 참조하고, 부호 표현된 교통정보를 복호화하고(단계 St313), 위치정보(형상벡터 등)를 기초로 맵 매칭을 수행하여 수신한 교통정보의 위치를 특정하고(단계 St314), 교통정보를 활용한다.

도 37은, 이 요청 정보의 일예를 나타내고 있다.

"원하는 최대 데이터 크기"는, 패킷 과금 제도의 경우의 통신 요금이나 통신시간 등에 구애되지 않는다. 요청의 범위는, "구형의 좌하/우상의 위도 경도" "중심점" "도도부현(都道府縣)/시정촌(市町村)코드" "도로 지정" "경로 탐색 요구용 시작 및 끝단 위도 경도" "현재지 위도 경도 + 진행 방향"의 어느 것을 이용하여 지정하여도 무방하고, 또한, 그들을 조합하여 지정하여도 무방하다.

송신 교통정보 영역/상세도 판정부(432)는, 교통정보가 "경로 탐색 요구용 시작 및 끝단 위도 경도"에 대해 요청된 경우에는, 권장 경로 상의 교통정보에 대해서는 상세하고, 권장 경로로부터의 거리가 멀어지는 때는, 성글게 되도록 교통정보의 상세도를 결정한다.

또한, 교통정보가 "현재지 위도 경도 + 진행 방향"에 대해 요청된 경우에는,현재지의 주변에서 진행 방향 및 진행 도로 상의 교통정보는 상세하고, 먼 곳은 성글게되도록 교통정보의 상세도를 결정한다.

이에 의해 대화형 정보 제공에서는, 교통정보에 있어서 정보 표현의 분해능을 요청에 따라 결정하여 상세하게 조정하는 것이 가능하다.

또한, 각 링크에의 도착 예상 여행시간에 따라서, 도착 예측시각 주변의 예측정보는 상세하고, 도착 예상시각으로부터 먼 예측정보는 성글도록 하여 정보를 제공하는 등의 조정도 가능하다.

(제 8 실시예)

여기까지의 실시예에서는, 센터인 교통정보 제공 장치(교통정보 송신부)가 카 네비게이션 차재기 등의 교통정보 이용 장치로 교통정보를 제공하는 경우에 대해 설명하였지만, 주행 데이터를 제공하는 프로브 카의 차재기가 교통정보 제공 장치가 되고, 프로브 카 차재기로부터 정보를 수집하는 센터가 교통정보 이용 장치가 되고, 프로브 카 차재기가 교통정보로서, 주행 속도나 연료 소비량 등, 각종의 계측정보를 센터로 제공하는 시스템에 대해서도, 본 발명의 교통정보 생성 방법의 적용이 가능하다. 본 발명의 제 8 실시예에서는, 이러한 프로브 카 시스템에 대해 설명한다.

이 시스템은, 도 46에 나타난 바와 같이, 주행시의 데이터를 계측하여 제공하는 프로브 카 차재기(90)와, 이 데이터를 수집하는 프로브 카 수집 시스템(80)으로 이루어지고, 프로브 카 차재기(90)는 송신 데이터의 부호화에 이용하는 부호표를 프로브 카 수집 시스템(80)으로부터 수신하는 부호표 수신부(94)와, 속도를 감지하는 센서 A(106), 동력 출력을 감지하는 센서 B(107) 및 연료 소비를 감지하는 센서(108)의 감지정보를 수집하는 센서 정보 수집부(98)와, GPS 안테나(101)에서의 수신 정보 및 자이로 스코프(102)의 정보를 이용하여 자차 위치를 판정하는 자차 위치 판정부(93)와, 자차의 주행궤적 및 센서 A, B, C의 계측정보를 저장하는 주행궤적 계측정보 저장부(96)와, 계측정보의 샘플링 데이터를 생성하는 계측정보 데이터 변환부(97)와, 수신한 부호표 데이터(95)를 이용하여 계측정보의 샘플링 데이터 및 주행궤적 데이터를 부호화하는 부호화 처리부(92)와, 부호화된 데이터를 프로브 카 수집 시스템(80)으로 송신하는 주행궤적 송신부(91)를 구비하고 있다.

한편, 프로브 카 수집 시스템(80)은 프로브 카 차재기(90)로부터 주행 데이터를 수신하는 주행궤적 수신부(83)와, 부호표 데이터(86)를 이용하여 수신 데이터의 복호화를 수행하는 부호화 데이터 복호부(82)와, 복호화된 데이터를 이용하여 계측정보를 복원하는 계측정보 데이터 역변환부(87)와, 복원된 계측정보 및 주행궤적의 데이터를 활용하는 주행궤적 정보 활용부(81)와, 프로브 카의 현재 위치에 대응하여 프로브 카 차재기(90)로 수여되는 부호표를 선출하는 부호표 선출부(85)와, 선출된 부호표를 프로브 카로 송신하는 부호표 송신부(84)를 구비하고 있다.

여기에서는, 제 3 실시예에 나타낸 압축 부호화 방법, 즉, 교통정보에 직교 변환을 실시하고, 각 주파수 성분의 계수로 나타내 송신하는 경우에 대해 설명한다.

프로브 카 차재기(90)의 자차 위치 판정부(93)는, GPS 안테나(101)에의 수신정보나 자이로 스코프(102)의 정보를 이용하여 자차 위치를 식별한다. 또한, 센서정보 수집부(98)는, 센서 A(106)에서 감지된 속도정보나, 센서 B(107)에서 감지된 엔진 부하, 센서 C(108)에서 감지된 가솔린 소비량 등의 계측치를 수집한다. 센서 정보 수집부(98)에서 모아진 계측정보는, 자차 위치 판정부(93)가 식별한 자차 위치와 대응 결합되어 주행 궤적 계측정보 저장부(96)에 저장된다.

계측정보 데이터 변환부(97)는, 주행궤적 계측정보 저장부(96)에 저장된 계측정보를 주행 도로의 계측 개시지점(기준 위치)으로부터의 거리의 함수로 나타내고, 계측정보의 샘플링 데이터를 생성한다. 부호화 처리부(92)는, 이 샘플링 데이터에 직교 변환을 실시하고, 계측정보를 주파수 성분의 계수치로 변환하고, 주행궤적 데이터 및 변환한 계수치를 수신한 부호표 데이터(95)를 이용하여 부호화한다. 부호화된 주행궤적 데이터 및 계측정보는 주행궤적 송신부(91)를 통해 프로브 카 수집 시스템(80)에 송신된다.

데이터를 수신한 프로브 카 수집 시스템(80)에서는, 부호화 데이터 복호부(82)가, 부호화되어 있는 주행궤적 데이터 및 계측정보를 부호표 데이터(86)을 이용하여 복호화한다. 계측정보 데이터 역변환부(87)는 복호화된 계수치를 이용하여 직교 역변환을 실시하고 계측정보를 복원한다. 주행궤적 계측정보 활용부(81)는 복원된 계측정보를 프로브 카가 주행한 도로의 교통정보의 작성에 이용한다.

이에 의해, 본 발명의 교통정보 생벙 방법은, 프로브 카 차재기로부터 업로드하는 정보의 생성에도 이용할 수 있다.

본 발명을 특정의 실시예를 참조하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있음은 당업자에게 명백하다.

본 출원은, 2002년 3월 27일 출원된 일본특허출원 제2002-089069, 2003년 1월 31일 출원된 일본특허출원 제2003-025037에 기초한 것으로, 그 내용은 여기에 참조하여 작성되었다.

이상의 설명으로부터 밝혀진 바와 같이, 본 발명의 교통정보 제공 시스템에서는, 위치 분해능 및 교통 표현 분해능을 임의로 설정할 수 있고, 교통정보의 중요도에 대응하여 정보 표현의 분해능을 수시로 변경하는 것이 가능하다. 또한, 교통정보의 "예측 서비스"에도 유연하게 대응할 수 있다.

Claims

도로에 따라 변화하는 도로정보의 상태량을 상기 도로의 기준점으로부터의 거리의 함수로 나타내어 제공하는 도로정보 제공 장치와,

상기 함수로부터 상기 도로에 대한 도로정보를 재현하는 도로정보 이용 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는 상기 도로정보와 동시에 상기 도로를 특정하는 도로 구간 참조 데이터를 제공하고, 상기 도로정보 이용 장치는, 상기 도로 구간 참조 데이터로부터 상기 도로정보의 대상 도로를 특정하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 2항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는 상기 도로 구간 참조 데이터로서 상기 도로의 형상벡터를 나타내는 데이터를 제공하고, 상기 도로정보 이용 장치는, 상기 형상벡터를 나타내는 데이터를 이용하여 맵 매칭을 수행하고, 상기 도로정보의 대상 도로를 특정하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
도로에 따라 변화하는 도로정보의 상태량을, 상기 도로의 거리방향으로 상기 도로정보의 위치 분해능에 대응하는 간격으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 상기 도로정보의 표현 가능한 상태수를 나타내는 교통 표현 분해능에 대응하여 양자화하고, 얻어진 값을 부호화하여 제공하는 도로정보 제공 장치와,

상기 부호화된 값을 복호화하여 상기 도로의 도로정보를 재현하는 도로정보 이용 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 4항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는 상기 도로의 거리방향으로 등간격으로 표본화하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 4항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는, 상기 도로를 나타내는 형상벡터의 구성 요소점의 위치 또는 구성 요소점 간의 링크 상의 임의의 점에서 표본화하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
도로에 따라 변화하는 도로정보의 예측정보의 상태량을 상기 도로의 거리방향으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 양자화하고, 얻어진 값을 부호화하여 제공하는 도로정보 제공 장치와,

상기 부호화된 상기 값을 복호화하여 상기 도로의 도로정보의 예측정보를 재현하는 도로정보 이용 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 4항에 있어서, 상기 도로정보 제공장치는 제공하는 도로정보의 데이터 전송량에 대응하여, 상기 위치 분해능 및 교통 표현 분해능의 적어도 한 쪽을 동적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
도로에 따라 변화하는 도로정보의 상태량을 상기 도로의 거리방향으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 통계적으로 편향을 갖는 값으로 변환하고, 상기 변환된 값을 부호화하여 제공하는 도로정보 제공 장치와,

상기 부호화된 값을 복호화하여 상기 도로의 도로정보를 재현하는 도로정보 이용 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
도로에 따라 변화하는 도로정보의 예측정보의 상태량을 상기 도로의 거리방향으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 양자화하고, 상기 양자화된 값을 통계적으로 편향을 갖는 값으로 변환하고, 상기 변환된 값을 부호화하여 제공하는 도로정보 제공 장치와,

상기 부호화된 값을 복호화하여 상기 도로의 도로정보의 예측정보를 재현하는 도로정보 이용 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 9항 또는 제 10항의 어느 한 항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는 인접하는 위치의 양자화 단위에 따라 상기 값과의 차분을 취함으로써, 타겟 양자화 단위에 대해 상기 값을 통계적으로 편향을 갖는 값으로 변환하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
도로에 따라 변화하는 도로정보의 예측정보의 상태량을 상기 도로의 거리방향으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 인접하는 시간대의 상기 표본화점에서의 상태량과의 차분치로 나타내고, 상기 차분치를 양자화하고, 양자화한 값을 부호화하여 제공하는 도로정보 제공 장치와,

상기 부호화된 값을 복호화하여 상기 도로의 도로정보의 예측정보를 재현하는 도로정보 이용 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
도로에 따라 변화하는 도로정보의 상태량을 상기 도로의 거리방향으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 직교 변환에 의해 주파수 성분의 계수치로 변환하고, 상기 계수치를 부호화하여 제공하는 도로정보 제공 장치와,

상기 부호화된 계수치를 복호화하여 상기 도로의 도로정보를 재현하는 도로정보 이용 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
도로에 따라 변화하는 도로정보의 예측정보의 상태량을 상기 도로의 거리방향으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 직교 변환에 의해 주파수 성분의 계수치로 변환하고, 상기 계수치를 부호화하여 제공하는 도로정보 제공 장치와,

상기 부호화된 계수치를 복호화하여 상기 도로의 도로정보의 예측정보를 재현하는 도로정보 이용 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
도로에 따라 변화하는 도로정보의 예측정보의 상태량을 상기 도로의 거리방향으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 인접하는 시간대의 상기 표본화점에서의 상태량과의 차분치로 나타내고, 상기 차분치를 직교 변환에 의해 주파수 성분의 계수치로 변환하고, 상기 계수치를 부호화하여 제공하는 도로정보 제공 장치와,

상기 부호화된 계수치를 복호화하여 상기 도로의 도로정보의 예측정보를 재현하는 도로정보 이용 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 13항 내지 제 15항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는, 상기 각 주파수의 계수치를 고주파의 상기 계수치가 통계적으로 편향을 갖도록 양자화하고, 얻어진 값을 가변길이 부호화하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 13항 내지 제 15항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는, 상기 각 주파수의 계수치 중, 고주파의 상기 계수치를 삭제하여 부호화하는 것을 특징으로하는 도로정보 제공 시스템.
제 13항 내지 제 17항의 어느 한 항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는 제공하는 도로정보의 데이터 전송량에 대응하여, 상기 표본화점의 간격에 대응하는 위치 분해능을 동적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 16항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는 제공하는 도로정보의 데이터전송량에 대응하여, 상기 양자화의 성글기에 대응하는 교통 표현 분해능을 동적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 17항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는, 제공하는 도로정보의 데이터전송량에 대응하여, 삭제하는 상기 고주파의 계수치의 수를 동적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 8항, 제 18항 및 제 19항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는 도로정보 또는 대상 도로의 중요도에 대응하여 상기 도로정보의 상기 위치 분해능 또는 교통 표현 분해능을 변경하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 8항, 제 18항 및 제 19항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는 도로정보의 대상 도로의 정보 제공 지점으로부터 거리에 대응하고, 상기 도로정보의 상기 위치 분해능 또는 교통 표현 분해능을 변경하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 8항, 제 18항 및 제 19항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는 권장 경로로부터 벗어난 도로의 도로정보에 대응하는 상기 위치 분해능 또는 교통 표현 분해능을 감소시키도록 변경하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 13항 내지 제 16항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는 복수의 도로의 저주파 성분의 계수치를 부호화한 데이터를, 고주파 성분의 계수치를 부호화한 데이터보다도 먼저 제공하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 13항 내지 제 16항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는 저주파 성분의 계수치를 부호화한 데이터를 제 1의 미디어에 제공하고, 상기 고주파 성분의 계수치를 부호화한 데이터를 제 2의 미디어에 제공하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 4항 내지 제 25항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는 상기 각 표본화점에서의 상기 상태량을 평균한 후, 이 후의 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 1항 내지 제 26항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는 현재 시각의 도로정보를 제공할 때, 과거에 제공한 도로정보와의 차분 데이터를 제공하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 1항 내지 제 27항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는 상기 도로정보를 무선 회로 또는 유선 회로를 통해 제공하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 1항 내지 제 28항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는 상기 도로정보를 기록 매체에 기록하여 제공하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 1항 내지 제 29항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치는 상기 도로정보의 요구를 받고, 요구된 도로 또는 지역의 상기 도로정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 1항 내지 제 30항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 도로정보의 상기 상태량은, 상기 표본화점에서의 주행속도, 여행시간 또는 정체상황인 것을 특징으로 하는 도로정보 제공 시스템.
제 1항 또는 제 3항의 어느 한 항에 있어서, 상기 도로정보 제공 장치가 주행중에 계측한 계측정보를 제공하는 프로브 카이고, 상기 도로정보 이용 장치가, 상기 프로브 카로부터 상기 계측정보를 수집하는 정보 수집 장치인 것을 특징으로하는 도로정보 제공 시스템.
도로에 따라 변화하는 도로정보의 상태량을 상기 도로의 거리방향으로 상기 도로정보의 위치 분해능에 대응하는 간격으로 표본화하는 처리와, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 양자화 테이블을 이용하여 양자화하는 처리를 수행하는 도로정보 변환부와,

상기 도로정보 변환부가 처리한 데이터를 부호표를 이용하여 부호화하는 부호화 처리부와,

도로정보의 수집 상태에 대응하고, 상기 위치 분해능에 대응하는 간격을 결정하고, 상기 도로정보 변환부가 사용하는 상기 양자화 테이블 및 상기 부호화 처리부가 사용하는 상기 부호표를 선택하는 양자화 단위 결정부와,

상기 부호화 처리부가 부호화한 데이터를 송신하는 정보 송신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 도로정보 생성 장치.
도로를 나타내는 형상벡터의 기준 노드로부터의 거리의 함수로 나타낸 도로정보와 상기 형상벡터를 나타내는 데이터를 수신하는 정보 수신부와,

상기 형상벡터를 나타내는 데이터를 이용하여 맵 매칭을 수행하는 상기 도로정보의 대상 도로를 특정하는 맵 매칭부를 구비하는 것을 특징으로 하는 도로정보 이용 장치.
도로에 따라 변화하는 도로정보의 상태량을 상기 도로의 거리방향으로 상기 도로정보의 위치 분해능에 대응하는 간격으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 상기 도로정보의 표현 가능한 상태수를 나타내는 교통 표현 분해능에 대해 양자화하고, 얻어진 값을 통계적으로 편향을 갖는 값으로 변환하고, 변환한 상기 값을 부호화하는 것을 특징으로 하는 도로정보 생성 방법.
도로에 따라 변화하는 도로정보의 상태량을 상기 도로의 거리방향으로 상기 도로정보의 위치 분해능으로 대응하는 간격으로 표본화하고, 각 표본화점에서의 상기 상태량을 직교 변환에 의해 주파수 성분의 계수치로 변환하고, 상기 계수치를 통계적으로 편향을 갖도록 양자화하고, 양자화 후의 상기 계수치를 부호화하는 것을 특징으로 하는 도로정보 생성 방법.
컴퓨터로,

도로정보를 표본화할 때의 간격과 양자화할 때의 양자화 성글기를 도로정보의 수집 상태에 대응하여 결정하는 단계와,

수집된 상기 도로정보의 상태량을 도로의 거리방향에 따라 상기 간격으로 표본화하는 단계와,

각 표본화점에서의 상기 상태량을 상기 양자화의 성글기에 대응하는 양자화테이블을 이용하여 양자화하는 단계와,

양자화한 값을 부호화 압축하는 단계를 실행시키기 위한 프로그램.
컴퓨터로,

도로정보를 표본화할 때의 간격과 양자화할 때의 양자화 성글기를 도로정보의 수집 상태에 대응하여 결정하는 단계와,

수집된 도로정보의 상태량을 도로의 거리방향으로 상기 간격으로 표본화하는 단계와,

각 표본화점에서의 상기 상태량으로 직교 변환을 실시하여 주파수 성분의 계수치를 구하는 단계와,

상기 계수치를 상기 양자화의 성글기에 대응하는 양자화 테이블을 이용하여 양자화하는 단계와,

양자화한 값을 부호화 압축하는 단계를 실행시키기 위한 프로그램.
도로에 따라 변화하는 도로정보의 상태량을 상기 도로의 기준점으로부터의 거리의 함수로 나타낸 도로정보의 데이터와, 상기 도로를 특정하는 도로 구간 참조 데이터가 기록된 기록 매체.