KR20050094879A - 교통 정보 제공 시스템, 교통 정보 표현 방법 및 장치 - Google Patents

교통 정보 제공 시스템, 교통 정보 표현 방법 및 장치 Download PDF

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KR20050094879A
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신야 아다치
리에 이케다
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마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

본원 발명은 임의의 상세도로 표현된 교통 정보를 서로 다른 통신 환경이라도 그에 따른 데이터량으로 압축 가능한 교통 정보 제공 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 도로상의 기준위치로부터의 거리의 함수나 시간의 함수로 나타낸 교통 정보로부터 샘플링 데이터를 생성하는 수단(33)과, 이 샘플링 데이터에 이산 웨이블렛 변환을 실시하여, 교통 정보를 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하는 수단(34)을 구비하는 교통 정보 제공 장치(30)와, 교통 정보 제공 장치(30)로부터 수신한 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 역 이산 웨이블렛 변환을 실시하여 교통 정보를 복원하는 교통 정보 이용 장치(60)를 갖는다. 교통 정보 제공 장치(30)가 스케일링 계수와 웨이블렛 계수를 통신 환경이나 수신 상황을 의식하지 않고 제공하여도, 수신측에서는 수신한 정보의 범위에서 대략적인 정보나 상세한 정보를 복원할 수 있다.

Description

교통 정보 제공 시스템, 교통 정보 표현 방법 및 장치{TRAFFIC INFORMATION PROVIDING SYSTEM, TRAFFIC INFORMATION EXPRESSING METHOD AND DEVICE}
본 발명은 정체 상황이나 여행 시간 등의 교통 정보의 제공 방법과, 그 방법을 실시하는 시스템과, 시스템을 구성하는 장치에 관한 것으로, 특히, 수신측에서의 교통 정보의 복원을 용이하게 하는 것이다.
또한, 본 발명은 교통 정보의 제공 방법과, 그 방법을 실시하는 시스템 및 장치에 관한 것으로, 특히, 교통 흐름의 속도 정보를 정확하고 적합하게 제공할 수 있도록 하는 것이다.
현재 카네비게이션 등에서 도로 교통 정보 제공 서비스를 실시하고 있는 VICS(도로 교통 정보 통신 시스템)는, 도로 교통 정보를 수집/편집하여, FM 다중 방송이나 비콘(beacon)을 통하여, 정체 정보나 소요 시간을 나타내는 여행 시간 정보 등의 교통 혼잡 정보를 전송하고 있다(일본 특허공개 2001-194170호 공보 참조).
현행 VICS 정보에서는 교통의 현재 정보를 다음과 같이 표현하고 있다.
교통의 혼잡 상황은, 정체(일반도로:≤10㎞/h, 고속도로:≤20㎞/h), 혼잡(일반도로:10~20㎞/h, 고속도로:20~40㎞/h), 한산(일반도로:≥20㎞/h, 고속도로:≥40㎞/h)의 3단계로 구분하고, 또한, 정보의 미수집이나 차량 감지기의 고장 등으로 정보 수집이 불가능한 경우에는 「불명」으로 표시하고 있다.
정체 상황을 나타내는 정체 정보는, VICS 링크(VICS에서 이용되고 있는 위치정보 식별자) 전체가 동일 혼잡 상황인 경우,
「VICS 링크 번호 + 상태(정체/혼잡/한산/불명)」
이라고 표시되고, 또한, 링크 내의 일부만이 정체일 경우에는,
「VICS 링크 번호 + 정체 선두 거리(링크 시작단으로부터의 거리) + 정체 말미 거리(링크 시작단으로부터의 거리) + 상태(정체)」
로 표시된다. 이 경우, 정체가 링크 시작단부터 시작되는 경우에는 정체 선두 거리가 0xff라 표시된다. 또한, 링크 내에 서로 다른 혼잡 상태가 공존하는 경우에는 각 혼잡 상황이 이 방법으로 각각 기술된다.
또한, 각 링크의 여행 시간을 나타내는 링크 여행 시간 정보는,
「VICS 링크 번호 + 여행 시간」
으로 표시된다.
또한, 교통 상황의 이후의 변화 경향을 나타내는 예측 정보로서, 「증가경향/저감경향/변화없음/불명」의 4가지 상태를 나타내는 증감 경향 그래프가, 현재 정보에 부가되어 표시된다.
VICS 교통 정보는 링크 번호로 도로를 특정하여 교통 정보를 표시하고 있으며, 이 교통 정보의 수신측은 링크 번호를 바탕으로 자기의 지도에서 해당하는 도로의 교통 상황을 파악한다. 그러나 송신측/수신측이 링크 번호나 노드 번호를 공유하여 지도상의 위치를 특정하는 방식은, 도로의 신설이나 변경이 있을 때마다 링크 번호나 노드 번호를 신설하거나 수정할 필요가 있으며, 이에 수반하여 각 제작사의 디지털 지도 데이터도 갱신해야만 하기 때문에 그 유지관리에 막대한 사회적 비용이 들게 된다.
이러한 점을 개선하여, 도로 위치를 VICS 링크 번호에 의존하지 않고 전달할 수 있도록 하기 위하여, 송신측이 도로 형상에 다수의 노드를 임의로 설정하여 이 노드의 위치를 데이터열로 나타낸 「형상 벡터 데이터열」을 전송하고, 수신측이 그 형상 벡터 데이터열을 이용하여 지도 매칭을 수행함으로써 디지털 지도상의 도로를 특정하는 방식도 존재한다(WO 01/18769 A1 참조).
또한, 교통 정보를 다음과 같이 생성하는 시스템도 제안되어 있다.
먼저, 도 41(a)에 나타내는 바와 같이, 거리 Xm의 형상 벡터(도로)를 기준 노드로부터 단위 구획장의 길이(예: 50 ~ 500m)로 등간격으로 구획하여 표본화하고, 도 41(b)에 나타내는 바와 같이, 각 표본화점을 통과하는 차량의 평균 속도를 구한다. 도 41(b)에서는 표본화에 의해 설정한 거리 양자화 단위를 나타내는 스퀘어 안에 구한 속도의 값(상태량)을 나타내고 있다.
또한, 평균 속도 대신 표본화점 간격을 통과하는 차량의 여행 시간이나 정체 랭크를 상태량으로서 나타내어도 무방하다.
교통 정보로서, 이와 같이 도로를 따라 변화하는 상태량을 수신측으로 전달한다. 이때 전송 데이터량을 삭감할 필요가 있으며, 그 때문에 예를 들면, 상태량을 양자화하고 통계 예측치로부터의 차분으로 표현하여 0 근방에 편재하는 데이터로 변환하고, 변환한 데이터를 가변장 부호화한다.
혹은, 도로를 따라 변화하는 교통 정보의 상태량(도 41(b))을 기준 노드로부터의 거리의 함수로 보고, 주파수 성분으로 변환하여, 각 주파수 성분의 계수값을 수신측에 제공한다. 수신측은 역변환을 실시하여 교통 정보의 상태량을 재생한다.
이 주파수 성분으로의 변환에는, FFT(고속 푸리에 변환), DCT(이산 코사인 변환) 등의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 푸리에 변환에서는, 복소 함수 f로 나타낸 유한개의 이산값(상태량)으로부터, 수학식 21(푸리에 변환)에 의해 푸리에 계수 C(k)를 얻을 수 있다.
C(k) = (1/n)∑f(j)·ω-jk (k = 0, 1, 2, .. , n-1)
(∑는 j = 0부터 n-1까지 가산)
역으로 C(k)가 주어지면, 수학식 22(역 푸리에 변환)에 의해 이산값(상태량)을 얻을 수 있다.
f(j) = ∑C(k)·ωjk (k = 0, 1, 2, .. , n-1)
(∑는 k = 0부터 n-1까지 가산)
교통 정보의 제공측은, 교통 정보의 상태량(도 41(b))을 수학식 21을 이용하여 n(=2의 N제곱)개의 계수로 변환하고, 이 계수를 양자화한다. 이 양자화에 의한 값은, 저주파의 계수는 1로 나눗셈하고, 고주파의 계수일수록 큰 값으로 나눗셈한 후, 소수점 이하를 사사오입하여 구한다. 양자화 후의 값은 가변장 부호화로 압축하여 송신한다. 이 교통 정보의 데이터 구조를 도 42(b)에 나타내고 있다. 이 교통 정보와, 도 42(a)에 나타내는 대상 도로의 형상 벡터 데이터열 정보가 수신측으로 전송된다.
이 교통 정보를 수신한 수신측은 계수를 복호화/역양자화한 후, 수학식 22를 이용하여 교통 정보의 상태량을 재생한다.
이러한 교통 정보 제공 방법은 다음과 같은 과제를 가지고 있다.
(1) 교통 정보를 생성하기 위한 데이터는, 도로상에 설치된 초음파 차량 감지기 등의 센서나, 주행 데이터의 저장/송신 기능을 구비한 차량(프로브카) 등을 통하여 수집된다. 차량의 위치/주행거리/속도 등의 정보는 프로브카로부터 교통 정보 센터로 수시로 전달되기 때문에, 프로브카가 빈번하게 주행하는 도로나 센서가 조밀하게 설치되어 있는 도로에 대해서는, 교통 정보의 상태량을 세밀하게 수집할 수 있다. 한편, 긴 거리를 두고 설치된 센서로부터의 정보밖에 얻을 수 없는 도로에서는 교통 정보 상태량의 수집은 대략적인 것이 된다.
교통 정보를 압축하여 수신측으로 전송할 때에는, 이와 같이 데이터의 수집방법에 차이가 있는 경우라도 같은 방식으로 압축 부호화하여, 수신측이, 데이터의 수집 방법 여하에 관계없이 같은 처리에 의해 교통 정보를 정밀도 있게 재현할 수 있도록 할 필요가 있다.
그러나, DCT나 FFT 등을 이용하여 교통 상태량을 압축하는 경우에는, 데이터가 대략적일 경우에는 수신측에서의 데이터의 재현 정밀도가 저하된다.
(2) 교통 정보의 제공에서는, 수신측에서 보유할 수 있는 데이터량이나, 전송 데이터의 용량에 제한이 있는 경우에, 제한을 초과한 데이터를 단순하게 오버플로우시키는 것이 아니라, 수신측에서 중요도가 낮은 정보는 표시 못하더라도 중요도가 높은 정보는 표시할 수 있도록, 교통 정보 데이터의 송신 방법을 연구할 필요가 있다.
그러나 그것을 교통 상태량을 통계적으로 편재하는 데이터로 변환하여 가변장 부호화하는 방식으로 실시하고자 하면, 송신측이 수신측의 성능이나 전송 용량에 관한 정보를 취득하고, 그를 감안하여 데이터의 작성 방법을 변경해야만 하기 때문에, 송신측의 부담이 매우 커지게 된다.
(3) 교통 정보로서 제공하는 교통 혼잡의 지표로는, 「속도」, 「단위구간 여행 시간」, 「정체도」 등을 생각할 수 있는데, 교통 정보의 수신측에서는 이들 중 「속도」의 정보가, 교통 혼잡 상황을 표시함에 있어서도, 경로 산출에 이용함에 있어서도 가장 사용하기 쉬운 것으로 생각되어 진다. 그러나 도로를 따라 변화하는 교통 상태량으로서 「속도」의 정보를 보내는 경우에는, 수신측의 수신 용량이나 전송로의 전송 용량에 따른 제한을 받게 되며, 데이터량 삭감을 위하여 다수의 상태량을 평균화하는 처리가 수행되면, 운전자의 체감 혼잡도와는 다른 값이 되어 버린다는 문제점이 있다.
예를 들면, 100㎞의 구간 중, 90㎞를 100㎞/h로 주행하고, 10㎞를 4㎞/h로 주행하였다고 하자. 이 때의 소요시간은 3.4시간[=(90÷100)+(10÷4)]이고, 이 구간의 평균 속도는 29.4㎞/h[=100÷3.4]가 된다.
한편, 이 구간의 속도의 값을 단순하게 평활화(평균화)하면, 90.4㎞/h[=(100×90+4×10)÷(90+10)]가 된다. 이 평균속도로 100㎞의 구간을 주행한 경우의 소요시간은 1.11시간이다. 즉, 속도의 값을 단순하게 평균화하면, 운전자의 체감 혼잡도에서 벗어난 값이 되어 버린다.
도 1은 웨이블렛 변환의 일반식을 나타내는 도면.
도 2(a), 2(b)는 DWT를 표현하는 순변환의 필터 회로 및 역변환의 필터 회로를 나타내는 도면.
도 3(a)는 DWT에서의 신호의 분리를 나타내고, 도 3(b)는 IDWT에서의 신호의 재구성을 나타내는 도면.
도 4(a)는 본 발명의 실시예에서의 DWT를 실현하는 필터 회로를 나타내고, 도 4(b)는 본 발명의 실시예에서의 IDWT를 실현하는 필터 회로를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예 1 및 실시예 5에서의 교통 정보 제공 시스템의 구성을 나타내는 블록도.
도 6은 프로브카의 계측 지점을 나타내는 도면.
도 7은 프로브카의 계측 데이터를 나타내는 도면.
도 8은 거리의 함수로 나타낸 속도를 나타내는 도면.
도 9는 센서 정보로부터 생성한 정체 랭크를 나타내는 도면.
도 10은 센서 정보로부터 생성한 여행 시간 정보를 나타내는 도면.
도 11은 정체 랭크를 표시한 지도를 나타내는 도면.
도 12는 거리의 함수로 나타낸 정체 랭크를 나타내는 도면.
도 13는 거리의 함수로 나타낸 여행 시간을 나타내는 도면.
도 14는 본 발명의 실시예 1에 따른 교통 정보 제공 시스템의 동작을 나타내는 흐름도.
도 15는 본 발명의 실시예 1에 따른 교통 정보의 샘플링 순서를 나타내는 흐름도.
도 16은 본 발명의 실시예 1에 따른 속도 데이터의 샘플링 취득 방법을 나타내는 도면.
도 17은 본 발명의 실시예 1에 따른 정체 레벨의 샘플링 취득 방법을 나타내는 도면.
도 18은 본 발명의 실시예 1에 따른 교통 정보의 DWT 순서를 나타내는 흐름도.
도 19는 본 발명의 실시예 1에 따른 DWT에 수반되는 스케일링 계수의 추이를 나타내는 도면.
도 20은 본 발명의 실시예 1에 따른 고차 DWT에 수반되는 스케일링 계수의 추이를 나타내는 도면.
도 21(a) 내지 21(g)는 본 발명의 실시예 1에 따른 DWT에 의한 송신 데이터 생성과정을 나타내는 도면.
도 22(a) 내지 22(c)는 본 발명의 실시예 1에 따른 송신 데이터의 데이터 구조를 나타내는 도면.
도 23은 본 발명의 실시예 1에 따른 교통 정보의 IDWT 순서를 나타내는 흐름도.
도 24는 본 발명의 실시예 1에 따른 IDWT에 의한 데이터 복원 과정을 나타내는 도면.
도 25(a) 내지 25(b)는 본 발명의 실시예 1에 따른 DWT/IDWT에 의한 원래 데이터와 복원 데이터를 나타내는 도면.
도 26은 본 발명의 실시예 1에 따른 송신 데이터의 일부로부터 생성 가능한 복원 데이터를 설명하는 도면.
도 27은 본 발명의 실시예 1에 따른 DWT에서의 복원 데이터를 설명하는 도면.
도 28은 DCT에서의 복원 데이터를 설명하는 도면.
도 29(a) 내지 (c)는 도로구간 참조 데이터의 설명도.
도 30은 본 발명의 실시예 2에서의 비트 플레인 분해를 설명하는 도면.
도 31은 본 발명의 실시예 2에 따른 송신 데이터의 생성 순서를 나타내는 흐름도.
도 32는 본 발명의 실시예 2에 따른 교통 정보 제공 시스템에서의 암호화를 나타내는 도면.
도 33은 본 발명의 실시예 3에 따른 교통 정보 제공 시스템의 구성을 나타내는 블록도.
도 34는 본 발명의 실시예 4에서 제공하는 교통 정보를 설명하는 도면.
도 35는 본 발명의 실시예 4에 따른 송신 데이터의 생성 순서를 나타내는 흐름도.
도 36은 본 발명의 실시예 4에 따른 교통 정보의 IDWT 순서를 나타내는 흐름도.
도 37은 본 발명의 실시예 4에서의 복원 데이터를 나타내는 도면.
도 38은 본 발명의 실시예 4에서의 복원 데이터를 좌표축을 교환하여 나타낸 도면.
도 39는 시공간에서의 궤적 정보를 설명하는 도면.
도 40은 공간 평면상에 표시한 궤적 정보를 나타내는 도면.
도 41은 도로를 따라 변화하는 상태량으로서의 교통 정보를 설명하는 도면.
도 42는 제공되는 교통 정보의 데이터 구조를 나타내는 도면.
도 43은 원래 데이터와 1차 DWT에 의해 생성되는 스케일링 계수와의 관계를 나타내는 도면.
도 44는 고차 DWT에 의해 생성되는 스케일링 계수를 나타내는 도면.
도 45는 본 발명의 실시예 5에 따른 교통 정보 제공 시스템의 동작을 나타내는 흐름도.
도 46은 본 발명의 실시예 5에 따른 속도 정보의 샘플링 순서를 나타내는 흐름도.
도 47은 본 발명의 실시예 5에 따른 속도 데이터의 샘플링 취득 방법을 나타내는 도면.
도 48은 본 발명의 실시예 5에 따른 속도 정보의 DWT 순서를 나타내는 흐름도.
도 49(a) 내지 49(j)는 본 발명의 실시예 5에 따른 DWT 및 IDWT를 적용한 구체예를 나타내는 도면.
도 50은 본 발명의 실시예 5에 따른 속도 정보의 원래 데이터와 복원 데이터를 나타내는 그래프.
도 51은 본 발명의 실시예 5에 따른 속도 정보의 역수의 원래 데이터와 복원 데이터를 나타내는 그래프.
도 52(a) 내지 52(c)는 본 발명의 실시예 5에 따른 송신 데이터의 데이터 구조를 나타내는 도면.
도 53은 본 발명의 실시예 5에 따른 속도 정보의 IDWT 순서를 나타내는 흐름도.
도 54는 본 발명의 실시예 5에 따른 속도 정보의 역수에 작은 상수를 곱했을 때의 복원 데이터를 나타내는 도면.
도 55(a) 내지 55(c)는 도로구간 참조 데이터의 설명도.
도 56은 본 발명의 실시예 6에 따른 DWT 순서를 나타내는 흐름도.
도 57은 본 발명의 실시예 6에 따른 교통 정보 제공 방법으로 제거하는 노이즈를 설명하는 도면.
도 58은 본 발명의 실시에 6에 따른 속도 정보의 원래 데이터와 복원 데이터를 나타내는 그래프.
도 59는 본 발명의 실시예 7에 따른 교통 정보 제공 시스템의 구성을 나타내는 블록도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10 교통 정보 계측 장치; 11 센서 처리부 A; 12 센서 처리부 B; 13 센서 처리부 C; 14 교통 정보 산출부; 21 센서 A(초음파 차량 센서); 22 센서 B(AVI 센서); 23 센서 C(프로브카); 30 교통 정보 송신부; 31 교통 정보 수집부; 32 양자화 단위 결정부; 33 교통 정보 변환부; 34 DWT 부호화 처리부; 35 정보 송신부; 36 디지털 지도 데이터베이스; 50 부호표 작성부; 51 부호표 산출부; 52 부호표; 53 교통 정보 양자화 테이블; 54 거리 양자화 단위 파라미터 테이블; 60 수신측 장치; 61 정보 수신부; 62 복호화 처리부; 63 지도 매칭 및 구간 확정부; 64 교통 정보 반영부; 66 링크 코스트 테이블; 67 정보 활용부; 68 자기차량 위치 판정부; 69 GPS 안테나; 70 자이로스코프; 71 가이던스 장치; 80 프로브카 수집 시스템; 81 주행궤적 계측 정보 활용부; 82 부호화 데이터 복호부; 83 주행궤적 수신부; 84 부호표 송신부; 85 부호표 선택부; 86 부호표 데이터; 87 계측 정보 데이터 역변환부; 90 프로브카 차량 탑재기; 91 주행궤적 송신부; 92 DWT 부호화 처리부; 93 자기차량 위치 판정부; 94 부호표 수신부; 95 부호표 데이터; 96 주행궤적 계측 정보 저장부; 97 계측 정보 데이터 변환부; 98 센서 정보 수집부; 101 GPS 안테나; 102 자이로스코프; 106 센서 A; 107 센서 B; 108 센서 C; 181 저역 통과 필터; 182 고역 통과 필터; 183 감산 회로; 187 가산 회로; 191 필터 회로; 192 필터 회로; 193 필터 회로
본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위한 것으로, 대략적으로 수집된 교통 정보의 데이터에 대해서도, 또한 높은 분해능으로 교통 정보를 표현할 수 있는 세밀하게 수집된 데이터에 대해서도, 압축 방식을 변경하지 않고 적용할 수 있으며, 또한 통신 환경에 따른 데이터량으로 어림할 수 있고, 수신 상태를 고려하지 않고 데이터를 송신하여도 수신측에서 복원할 정보의 상세도를 선택할 수 있는 교통 정보 제공 방법을 제공하며, 또한 그 방법을 실시하는 시스템과 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
또한, 본 발명은 송신측이 교통 정보로서의 속도 정보를 통신 환경이나 수신 상태를 의식하지 않고 송신하여도, 수신측에서 복원할 정보의 상세도를 선택할 수 있으며, 또한, 속도 정보를 운전자가 실감하는 혼잡과 다르지 않게 전달할 수 있는 교통 정보 제공 방법을 제공하며, 또한, 그 방법을 실시하는 시스템과 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
그런 점에서, 본 발명의 교통 정보 제공 방법에서는 도로상의 기준위치로부터의 거리의 함수로 나타낸 교통 정보에 이산 웨이블렛 변환(discrete wavelet transform)을 실시하여, 교통 정보를 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하여 제공하도록 하고 있다.
또한, 시간의 함수로 나타낸 교통 정보에 이산 웨이블렛 변환을 실시하여, 교통 정보를 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하여 제공하도록 하고 있다.
수신측은 스케일링 계수를 수신할 수 있으면, 웨이블렛 계수 중 일부 밖에 수신할 수 없는 경우라도 교통 정보를 근사적으로 복원할 수 있다. 이산 웨이블렛 변환에서는 원래 데이터를 평균화하는 형태로 근사가 수행되기 때문에, 원래 데이터를 초과하여 근사하는 오버슈트(overshoot)나, 원래 데이터 이하로 근사하는 언더슈트(undershoot)는 발생하지 않는다. 그 때문에, 교통 정보의 수집 데이터가 대략적인 경우이거나 세밀한 경우라도, 적절한 근사가 가능하다.
또한, 본 발명에서는 도로상의 기준위치로부터의 거리의 함수로 나타낸 교통 정보로부터 샘플링 데이터를 생성하고, 이 샘플링 데이터에 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여, 교통 정보를 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하여 제공하는 교통 정보 제공 장치와, 교통 정보 제공 장치로부터 수신한 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 역 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여 교통 정보를 복원하는 교통 정보 이용 장치를 포함하여 교통 정보 제공 시스템을 구성하고 있다.
또한, 고정기간 피치에 계측한 교통 정보를 샘플링 데이터로 하고, 이 샘플링 데이터에 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여, 교통 정보를 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하여 제공하는 교통 정보 제공 장치와, 교통 정보 제공 장치로부터 수신한 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 역 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여 교통 정보를 복원하는 교통 정보 이용 장치를 포함하여 교통 정보 제공 시스템을 구성하고 있다.
이들 시스템에서는, 교통 정보 제공 장치가 스케일링 계수와 웨이블렛 계수를 통신 환경이나 수신 상황을 의식하지 않고 제공하여도, 수신측에서, 수신한 정보의 범위에서 대략적인 정보나 상세한 정보를 복원하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 교통 정보 제공 장치에서는, 수집된 교통 정보의 데이터로부터 샘플링 데이터를 생성하는 교통 정보 변환 수단과, 샘플링 데이터에 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하는 교통 정보 부호화 수단과, 이 스케일링 계수를 웨이블렛 계수보다 먼저 송출하고, 웨이블렛 계수 중에서는 차수가 높은 웨이블렛 계수를 차수가 낮은 웨이블렛 계수보다 먼저 송출하는 교통 정보 송출 수단을 설치하고 있다.
그 때문에 수신측에서는, 스케일링 계수를 수신할 수 있으면, 웨이블렛 계수의 일부 밖에 수신할 수 없는 경우라도 근사적인 교통 정보를 복원할 수 있다.
또한, 본 발명의 교통 정보 이용 장치에는, 교통 정보 제공 장치로부터 교통 정보의 대상도로를 나타내는 도로구간 참조 데이터와, 교통 정보로서 스케일링 계수와 웨이블렛 계수를 수신하는 교통 정보 수신 수단과, 도로구간 참조 데이터를 이용하여 교통 정보의 대상도로를 특정하는 대상도로 판정 수단과, 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 역 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여 교통 정보를 복원하는 교통 정보 복호화 수단을 설치하고 있다.
이 장치에서는 수신 정보로부터 교통 정보의 대상구간을 지도 매칭 등으로 특정하고, 그 교통 정보를 역 이산 웨이블렛 변환으로 복원한다.
상기와 같이 본 발명의 교통 정보 제공 방법은, 수신측이, 통신 환경이나 수신 능력으로 인해, 제공되는 정보의 일부 밖에 수신할 수 없는 경우, 또는 송신측의 송신 능력이 부족하여 일부 계층의 데이터 밖에 전달되지 않는 경우라도, 교통 정보를 근사적으로 복원하는 것이 가능하다. 또한 그 경우, 복원시의 오버슈트나 언더슈트는 발생하지 않는다. 그 때문에, 교통 정보의 수집 데이터가 대략적인 경우 또는 세밀한 경우라도 적절한 근사가 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 교통 정보 제공 시스템에서는 교통 정보의 제공측이 교통 정보를 제공할 때, 통신 환경이나 수신 상황을 의식하지 않아도, 수신측에서는, 수신한 정보의 범위에서 대략적인 정보나 상세한 정보를 복원할 수 있다.
또한, 본 발명의 교통 정보 제공 장치 및 교통 정보 이용 장치는 이러한 시스템을 실현할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 교통 정보 제공 방법에서는 도로상의 기준위치로부터의 거리의 함수로 나타낸 속도 정보의 역수에 이산 웨이블렛 변환을 실시하여, 속도 정보의 역수를 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하여 제공하도록 하고 있다.
수신측은, 스케일링 계수를 수신할 수 있으면, 웨이블렛 계수의 일부 밖에 수신할 수 없는 경우라도 속도 정보를 근사적으로 복원할 수 있다. 이산 웨이블렛 변환에서는 원래 데이터를 평균화하는 형태로 근사가 수행되지만, 본 발명의 교통 정보 제공 방법에서는 속도 정보의 역수(= 단위거리당 여행 시간을 나타낸다)를 취하여 웨이블렛 변환을 실시하고 있기 때문에, 산술 평균이 타당성을 가지므로, 운전자가 체감하는 혼잡도에서 벗어나지 않는 속도 정보를 재현할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 도로상의 기준위치로부터의 거리의 함수로 나타낸 속도 정보로부터 샘플링 데이터를 생성하고, 이 샘플링 데이터의 역수에 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여, 속도 정보의 역수를 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하여 제공하는 교통 정보 제공 장치와, 교통 정보 제공 장치로부터 수신한 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 역 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하고, 얻어진 값을 역수로 변환하여 속도 정보를 복원하는 교통 정보 이용 장치를 포함하는 교통 정보 제공 시스템을 구성하고 있다.
이 시스템에서는 교통 정보 제공 장치가 스케일링 계수와 웨이블렛 계수를 통신 환경이나 수신 상황을 의식하지 않고 제공하여도, 수신측에서는 수신한 정보의 범위에서 대략적인 속도 정보나 상세한 속도 정보를 복원하는 것이 가능하고, 또한 복원한 속도 정보는 운전자가 체감하는 혼잡도와도 잘 일치하게 된다.
또한, 본 발명에서는 교통 정보 제공 장치에, 수집한 속도 정보의 데이터로부터 2의 N제곱 개, 또는 2의 N제곱 개의 배수의 샘플링 데이터를 생성하는 교통 정보 변환 수단과, 샘플링 데이터의 역수에 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하는 교통 정보 부호화 수단과, 스케일링 계수를 웨이블렛 계수보다 먼저 송출하고, 웨이블렛 계수 중에서는 차수가 높은 웨이블렛 계수를 차수가 낮은 웨이블렛 계수보다 먼저 송출하는 교통 정보 송출 수단을 설치하고 있다.
그 때문에, 수신측에서는 스케일링 계수를 수신할 수 있으면, 웨이블렛 계수의 일부 밖에 수신할 수 없는 경우라도 대략적인 분해능으로 표현된 속도 정보를 복원할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 교통 정보 이용 장치에, 교통 정보 제공 장치로부터 속도 정보의 대상도로를 나타내는 도로구간 참조 데이터와 속도 정보로서 스케일링 계수와 웨이블렛 계수를 수신하는 교통 정보 수신 수단과, 도로구간 참조 데이터를 이용하여 속도 정보의 대상도로를 특정하는 대상도로 판정 수단과, 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 역 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하고, 얻어진 값을 역수로 변환하여 속도 정보를 복원하는 교통 정보 복호화 수단을 설치하고 있다.
이 장치에서는 수신 정보로부터 속도 정보의 대상구간을 지도 매칭 등으로 특정하고, 그 속도 정보를 역 이산 웨이블렛 변환 및 역수 변환을 실시하여 복원한다.
이하, 도면을 참조하면서 본원의 실시예에 대하여 설명한다.
(실시예 1)
<이산 웨이블렛 변환>
본 발명에서는 화상 데이터나 음성 데이터의 압축 방식으로서 이용되고 있는 이산 웨이블렛 변환(DWT)을 이용하여 도로를 따라 변화하는 상태량(도 41(b))을 압축한다.
DWT에는 다양한 필터 구성이 존재할 수 있지만, 이하에서는, DWT의 2×2 필터(두 개의 입력으로부터 하나의 웨이블렛 계수를 생성하고, 두 개의 입력으로부터 하나의 스케일링 계수를 생성하는 필터)를 이용한 예에 대하여 설명한다. 2×2 필터에서는, 샘플링 데이터를 1/2씩 감하기 때문에, 데이터수는 2의 N제곱의 배수일 필요가 있다.
웨이블렛 변환의 일반식을 도 1에 나타내고 있다.
웨이블렛이라 함은, 기본 웨이블렛이라 불리는, 시간적으로도 주파수적으로도 한정된 범위에만 존재하는 함수 Ψ(t)에 대하여, 시간축상에서 a배 하는 조작(스케일 변환)이나, 시간적으로 b만큼 옆으로 이동시키는 조작(시프트 변환)을 수행함으로써, 수학식 3과 같이 만들어지는 함수의 집합을 말한다. 이 함수를 이용하여, 파라미터(a, b)에 대응하는 신호의 주파수나 시간성분을 추출할 수 있으며, 이 조작을 웨이블렛 변환이라 한다.
웨이블렛 변환에는 연속 웨이블렛 변환과 이산 웨이블렛 변환(DWT)이 존재한다. 연속 웨이블렛 변환의 순변환을 수학식 1에, 역변환을 수학식 2에 나타내고 있다. 이 실수 a, b를 a=2j, b=2jk(j>0)로 두고, 이산 웨이블렛 변환(DWT)의 순변환은 수학식 5와 같이, 그리고 역변환(IDWT)은 수학식 6과 같이 나타내어진다.
이 DWT는 재귀적으로 저역을 분할하는 필터 회로에 의해 실현할 수 있으며, 또한 IDWT는 분할시와 역의 합성을 반복하는 필터 회로에 의해 실현할 수 있다. 도 2(a)는 DWT의 필터 회로를 나타내고 있다. 이 DWT 회로는 저역 통과 필터(181)와, 고역 통과 필터(182)와, 신호를 1/2로 줄이는 감산 회로(183)를 구비한 다수의 회로(191, 192, 193)의 캐스케이드 접속에 의해 구성되며, 회로(191)에 입력한 신호의 고역 성분은 고역 통과 필터(182)를 통과한 후, 감산 회로(183)에서 1/2로 감소되어 출력되고, 저역 성분은 저역 통과 필터(181)를 통과한 후, 감산 회로(183)에서 1/2로 감소되어 다음 회로(192)에 입력된다. 회로(192)에서도 마찬가지로, 고역 성분은 감소되어 출력되고, 저역 성분은 감소된 후, 다음 회로(193)에 입력되어, 마찬가지로 고역 성분과 저역 성분으로 나뉘어진다.
도 3(a)는 DWT 회로의 각 회로(191, 192, 193)에 의해 분해되는 신호를 나타내고 있으며, 입력신호 f(t)(≡Sk(0); 윗첨자는 차수를 나타낸다)는 회로(191)에서 고역 통과 필터(182)를 통과한 신호 Wk(1)와 저역 통과 필터(181)를 통과한 신호 Sk(1)로 분할되고, 신호 Sk(1)는 다음 회로(92)에서 고역 통과 필터(182)를 통과한 신호 Wk(2)와 저역 통과 필터(181)를 통과한 신호 Sk(2)로 분할되며, 신호 Sk(2)는 다음 회로(193)에서 고역 통과 필터(82)를 통과한 신호 Wk(3)와 저역 통과 필터(181)를 통과한 신호 Sk(3)로 분할된다. 이 S(t)를 스케일링 계수(또는 저역 통과 필터)라 하고, W(t)를 웨이블렛 계수(또는 고역 통과 필터)라 한다.
다음의 수학식 8, 수학식 9는 본 발명의 실시예에서 이용하는 DWT의 변환식을 나타내고 있다.
단계 1 : w(t)=f(2t+1)-[{f(2t)+f(2t+2)}/2]
단계 2 : s(t)=f(2t)+[{w(t)+w(t-1)+2}/4]
제 n차의 순변환은 제 (n-1)차 스케일링 계수를 수학식 8 및 수학식 9의 단계에 의해 변환한다. 또한, 이 변환을 실현하는 DWT 회로의 각 회로(191, 192, 193)의 구성(2×2 필터)을 도 4(a)에 나타내고 있다. 도면 중의 'Round'는 어림 처리(rounding process)를 나타내고 있다.
또한, 도 2(b)는 IDWT의 필터 회로를 나타내고 있다. IDWT 회로는, 신호를 2배로 보간하는 보간 회로(186)와, 저역 통과 필터(184)와, 고역 통과 필터(185)와, 저역 통과 필터(184) 및 고역 통과 필터(185)의 출력을 가산하는 가산기(187)를 구비한 다수의 회로(194, 195, 196)의 캐스케이드 접속에 의해 구성되며, 회로(194)에 입력된 저역 성분 및 고역 성분의 신호는 2배로 보간되고, 가산되어 다음 회로(195)에 입력되고, 이 회로(195)에서 고역 성분과 가산되며, 또한 다음 회로(195)에서 고역 성분과 가산되어 출력된다.
도 3(b)는 IDWT 회로의 각 회로(194, 195, 196)에 의해 재구성되는 신호를 나타내고 있으며, 회로(194)에서 스케일링 계수 Sk(3)와 웨이블렛 계수 Wk(3)가 가산되어 스케일링 계수 Sk(2)가 생성되고, 다음 회로(195)에서 이 스케일링 계수 Sk(2)와 웨이블렛 계수 Wk(2)가 가산되어 스케일링 계수 Sk(1)가 생성되며, 다음 회로(196)에서 스케일링 계수 Sk(1)와 웨이블렛 계수 Wk(1)가 가산되어 Sk(0)(≡f(t))가 생성된다.
다음의 수학식 10, 수학식 11은 본 발명의 실시예에서 이용하는 IDWT의 변환식을 나타내고 있다.
단계 1 : f(2t)=s(t)+[{w(t)+w(t-1)+2}/4]
단계 2 : f(2t+1)=w(t)-[{f(2t)+f(2t+2)}/2]
제 n차의 역변환은 제 (n+1)차의 IDWT에 의해 변환된 신호를 스케일링 계수로 하여, 수학식 10 및 수학식 11의 단계에 의한 변환을 수행한다. 또한, 이 변환을 실현하는 IDWT 회로의 각 회로(194, 195, 196)의 구성을 도 4(b)에 나타내고 있다.
<교통 정보 제공 시스템>
이 실시예에 따른 교통 정보 제공 시스템의 일례를 도 5에 나타내고 있다. 이 시스템은 센서 A(초음파 차량 센서; 21), 센서 B(AVI 센서; 22) 및 센서 C(프로브카; 23)를 이용하여 교통 정보를 계측하는 교통 정보 계측 장치(10)와, 과거의 교통 정보를 이용하여 교통 정보의 부호화에 사용하는 부호표를 작성하는 부호표 작성부(50)와, 교통 정보 및 그 대상구간의 정보를 부호화하여 송신하는 교통 정보 송신부(30)와, 송신된 교통 정보를 수신하여 활용하는 카네비게이션 등의 수신측 장치(60)로 이루어진다.
교통 정보 계측 장치(10)는 각 센서(21, 22, 23)로부터 데이터를 수집하는 센서 처리부 A(11), 센서 처리부 B(12) 및 센서 처리부 C(13)와, 각 센서 처리부(11, 12, 13)로부터 전달된 데이터를 처리하고, 대상구간을 나타내는 데이터와 그 교통 정보 데이터를 출력하는 교통 정보 산출부(14)를 구비하고 있다.
부호표 작성부(50)는 DWT 변환에 의해 생성된 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수의 양자화에 이용하는 다수 종류의 교통 정보 양자화 테이블(53)과, 다수 종류의 표본화점 간격(단위 구획장)을 규정하는 거리 양자화 단위 파라미터 테이블(54)과, 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수를 가변장 부호화하기 위한 각종 부호표(52)를 작성하는 부호표 산출부(51)를 구비하고 있다.
교통 정보 송신부(30)는 교통 정보 계측 장치(10)로부터 교통 정보를 수신하는 교통 정보 수집부(31)와, 교통 정보로부터 교통 상황을 판정하여, 표본화점 간의 단위 구획장(거리 양자화 단위)이나 사용해야 할 양자화 테이블 및 부호표를 결정하는 양자화 단위 결정부(32)와, 대상구간의 형상 벡터 데이터를 통계 예측 차분값으로 변환하고, 또한 교통 정보의 생성에 이용하는 샘플링 데이터를 결정하는 교통 정보 변환부(33)와, 교통 정보의 DWT 처리나 대상구간의 형상 벡터의 부호화 처리를 수행하는 DWT 부호화 처리부(34)와, 부호화된 교통 정보 데이터 및 형상 벡터 데이터를 송신하는 정보 송신부(35)와, 디지털 지도 데이터베이스(36)를 구비하고 있다.
수신측 장치(60)는 교통 정보 송신부(30)로부터 제공된 정보를 수신하는 정보 수신부(61)와, 수신 정보를 복호화하여 교통 정보 및 형상 벡터를 복원하는 복호화 처리부(62)와, 디지털 지도 데이터베이스(65)의 데이터를 이용하여 형상 벡터의 지도 매칭을 수행하고, 교통 정보의 대상구간을 결정하는 지도 매칭 및 구간 확정부(63)와, 수신한 교통 정보를 링크 코스트 테이블(66)의 대상구간의 데이터에 반영시키는 교통 정보 반영부(64)와, GPS 안테나(69)나 자이로스코프(70)를 이용하여 자기차량 위치를 판정하는 자기차량 위치 판정부(68)와, 자기차량 위치로부터 목적지까지의 루트 탐색 등에 링크 코스트 테이블(66)을 활용하는 정보 활용부(67)와, 루트 탐색 결과에 기초하여 음성으로의 안내를 수행하는 가이던스 장치(71)를 구비하고 있다.
교통 정보 계측 장치(10)의 센서 처리부 C(13)는 프로브카(23)가 시간 단위로 계측한 차량의 위치좌표/주행거리/속도 등의 정보를 수집한다. 도 6에는 프로브카(23)의 계측 지점을 동그라미로 표시하고, 또한 도 7에는 프로브카(23)가 예를 들면 1초 단위로 계측한 데이터를 기초로 작성된 프로브카의 누적 주행거리와 속도의 관계를 나타내는 그래프를 나타내고 있다. 교통 정보 산출부(14)는 도 8에 나타내는 바와 같이, 속도를 기준점으로부터의 거리의 함수로 변환하고, 이 데이터를 교통 정보 송신부(30) 및 부호표 작성부(50)에 출력한다.
또한, 교통 정보 계측 장치(10)의 센서 처리부 A(11) 및 센서 처리부 B(12)는, 도로상의 각 지점에 설치된 센서의 정보를 수집하여, 도 9에 나타난 바와 같이 도로구간의 정체 랭크나, 도 10에 나타난 바와 같이 각 지점간의 여행 시간을 구한다. 도 11에는 센서의 정보로부터 작성한 정체 랭크를 실선이나 점선으로 지도상에 표시한 경우를 나타내고 있다. 교통 정보 산출부(14)는 도 12에 나타난 바와 같이 정체 랭크 정보를 기준점으로부터의 거리의 함수로서 표현하고, 이 데이터를 교통 정보 송신부(30) 및 부호표 작성부(50)에 출력한다. 이 때, 같은 정체 랭크의 구간 내에서는 균일 함수(uniform function)로 간주한다. 또한, 여행 시간 정보에 대해서도 마찬가지로, 도 13에 나타난 바와 같이 기준점으로부터의 거리의 함수로서 표현하고, 이 데이터를 교통 정보 송신부(30) 및 부호표 작성부(50)로 출력한다. 이때, 동일 구간 내에서의 여행 시간은 균일 함수로 간주한다.
또한, 이 여행 시간 정보는 표본화점 간격을 통과하는 시간(구간을 통과하는 여행 시간 ÷ 표본화점 간격)으로 하여도 무방하다.
도 14의 흐름도는 이 시스템의 부호표 작성부(50), 교통 정보 송신부(30) 및 수신측 장치(60)의 동작을 나타내고 있다.
부호표 작성부(50)의 부호표 산출부(51)는 교통 정보 계측 장치(10)로부터 전달되는 교통 정보의 교통 상황 패턴을 해석하여, 교통 정보를 패턴별로 정리한다.
부호표를 작성할 때는, 과거의 교통 상황 패턴(L)의 교통 정보를 집계하고(단계 11), 거리 양자화 단위 파라미터 테이블(54)에 기재되어 있는 거리방향의 양자화 단위(거리 양자화 단위) 중에서 사용할 거리 양자화 단위(M)를 설정하고(단계 12), 교통 정보 양자화 테이블(53) 중에서 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수의 양자화에 이용할 교통 정보 양자화 테이블(N)을 설정한다(단계 13). 다음으로, 교통 상황 패턴(L)의 교통 정보로부터 간격(M)마다의 각 표본화점에서의 값을 산출하고, 이것에 DWT를 실시하여 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수를 구한다(단계 14). 이에 대해서는 교통 정보 송신부(30)의 순서에서 상세하게 설명한다.
다음으로, 교통 정보 양자화 테이블(N)에 규정된 값을 이용하여 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수를 양자화하고, 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수의 양자화 계수를 산출한다(단계 15). 다음으로, 이 양자화 계수의 분포를 계산하고(단계 16), 양자화 계수나 주행 거리 분포(동일값의 연속 분포)를 기초로 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수의 양자화 계수를 가변장 부호화하기 위한 부호표(52)를 작성한다(단계 17, 단계 18).
이 순서를 모든 L, M, N의 조합에 대응하는 부호표(52)가 작성될 때까지 반복한다(단계 19).
이렇게 하여, 각종 교통 상황 패턴 및 정보표현의 분해능에 대응하는 다수의 부호표(52)가 미리 작성하고 유지한다.
한편, 교통 정보 송신부(30)는 교통 정보를 수집하고, 교통 정보 제공구간을 결정한다(단계 21). 한 개의 교통 정보 제공구간(V)을 대상으로 하여(단계 22), 그 교통 정보 제공구간(V) 주변의 형상 벡터를 생성하고, 기준 노드를 설정한다(단계 23). 이어서, 형상 벡터의 비가역 부호화 압축을 수행한다(단계 24). 이 비가역 부호화 압축의 방법은 일본 특허공개 2003-23357호에 상세하게 기술되어 있다.
양자화 단위 결정부(32)는 교통 상황을 판정하고, 위치 분해능을 규정하는 표본화점간의 단위 구획장이나 데이터 수, 그리고 교통 정보의 분해능을 규정하는 교통 정보 양자화 테이블(53)이나 부호표(52) 등을 결정한다(단계 25).
또한, 위치 분해능을 정하는 경우에는 다음의 점에 유의한다.
- 정체 판정이나 여행 시간 등은 기존 시스템에 있어서 각 정보의 수집 단위가 되는 분해능(예를 들면 10m)이 정해져 있기 때문에, 그것을 이용하여도 무방하다. 이를 이용함으로써 정체가 끊긴 곳 또는 여행 시간 구간이 끊긴 곳을 적절하게 표현할 수 있다.
- 정보 송신 위치로부터 먼 노선은 중요도에 따라 거리 분해능을 미리 대략적으로 설정해 두는 것도 가능하다.
- 프로브카로부터 수집한 교통 정보(속도 등)는 그 데이터 자체에 교통 정보로서의 중요한 정보(정체의 말미 및 선두 등)가 표현되어 있는 것은 아니기 때문에, 위치 분해능은 데이터 수에 의존하여 설정하여도 무방하다.
- 데이터 수는 FFT(고속 푸리에 변환)로 데이터 압축을 수행하는 경우에는 데이터 수를 2N개로 설정할 필요가 있는데, 2×2 필터를 이용하는 DWT의 경우도 데이터 수는 2N개, 또는 2N의 배수개인 것(즉, k×2N개 : k, N은 양의 정수)이 바람직하다(또한, 거리 분해능 때문에 데이터가 k×2N개가 되지 않을 때에는 「0」값, 또는 적당한 값(예를 들면 유효 데이터의 최후의 값)을 데이터 수가 k×2N개가 될 때까지 삽입한다).
또한, 교통 정보의 분해능을 정하는 경우에는 다음과 같은 점에 유의한다.
- 여행 시간, 정체 정보 등은 기존 시스템에서 분해능이 5분 단위 또는 3랭크 표시로 정해져 있기 때문에, 각각의 분해능으로서 기존 분해능의 2배값, 3배값 .. 등을 사용한다.
- 속도 등의 데이터에 대해서는 계측 정밀도 등을 고려하여, 정밀도의 정수배가 되도록 분해능을 설정한다.
- 중요도가 낮은 노선은 중요한 노선과 비교하면 계측 간격이 넓고, 계측 정밀도가 낮다. 또한, 먼 장래의 예측 정보는 예측 정밀도가 낮아진다. 그 때문에, 이들 정보에 관해서는 미리 분해능을 대략적으로 설정해 두는 것도 가능하다.
- 샘플링할 때에는 분해능에 따라 어림 처리를 수행한다.
최종적인 위치 분해능 및 교통 정보의 분해능은 송신측의 데이터의 중요도에 따른 송신 순서나 송신 용량, 및 수신측의 데이터 수신량이나 처리 속도에 따라 결정한다.
교통 정보 변환부(33)는 이 거리 양자화 단위의 단위 구획장에 기초하여 교통 정보의 샘플링 데이터를 결정한다(단계 26).
도 15는 교통 정보의 샘플링 데이터의 상세한 설정 순서를 나타내고 있으며, 도 16은 프로브카가 수집한 교통 정보로부터 샘플링 데이터를 결정하는 경우에 대하여, 그리고 도 17은 센서가 수집한 정보로부터 샘플링 데이터를 결정하는 경우에 대하여 각각 나타내고 있다.
교통 정보는 교통 정보 산출부(14)에 의해 거리의 함수로 표현되고(단계 261), 거리 양자화 단위의 단위 구획장(위치의 분해능) 또는 데이터 수가, 양자화 단위 결정부(32)에 의해 정의된다(단계 262). 교통 정보 변환부(33)는 거리의 함수로 표현된 교통 정보를 정의된 분해능에 의해 등간격으로 샘플링한다(단계 263).
양자화 단위 결정부(32)는 교통 상황 등으로부터, 교통 정보 표현의 조밀도(예를 들면, 속도 정보를 10㎞ 단위로 표현할지, 1㎞ 단위로 표현할지)을 정하는 교통 정보의 분해능을 정의한다(단계 264). 교통 정보 변환부(33)는 단계 263에서 샘플링한 데이터에 주목하여(단계 265), 계측 정밀도가 정보의 분해능과 일치하고 있는지의 여부를 식별하고(단계 266), 일치하고 있지 않은 경우(정의된 교통 정보 분해능이 10㎞ 단위이고, 데이터가 1㎞ 단위로 표시되고 있는 경우 등)에는 교통 정보의 어림 처리를 수행한다(단계 267).
도 16은 원래 데이터를 사사오입하여 10㎞ 단위의 샘플링 데이터를 얻는 경우를 나타내고 있다. 한편, 도 17의 경우는 정체 랭크 정보가 분해능의 단위와 일치하기 때문에 어림 처리는 수행하지 않는다.
다음으로, 교통 정보 변환부(33)는 샘플링 데이터 수가 k×2N개인지 아닌지를 식별하고(단계 269), k×2N개가 아닌 경우에는 0값 또는 마지막의 수치를 추가하여, 샘플링 데이터수를 k×2N개로 설정한다(여기에서는 k=1인 경우에 대하여 설명한다)(단계 269). 교통 정보 변환부(33)는 이렇게 하여 생성한 샘플링 데이터를 DWT 부호화 처리부(34)로 보낸다(단계 270).
도 16의 경우, 데이터 수가 8(=23)이기 때문에, 샘플링 데이터의 추가는 수행하지 않는다. 한편, 도 17의 경우에는 데이터 수가 15개로 16(=24)에서 1개가 부족하기 때문에, 0값을 한 개 더 추가하고 있다.
도 14로 되돌아가, DWT 부호화 처리부(34)는 이 샘플링 데이터에 대하여 DWT를 수행한다.
도 18은 DWT의 상세한 순서를 나타내고 있다. 먼저, 데이터의 절대값을 작게 하기 위하여, 거리로 샘플링한 데이터의 중간값만큼 데이터의 레벨을 시프트한다(단계 271). 도 16의 경우, 샘플링 데이터의 최대값이 50, 최소값이 10이고, 중간값이 30이기 때문에, 지점 1의 데이터를 -20, 지점 2의 데이터를 20, 지점 3의 데이터를 0, ...으로 각각 레벨 시프트한다.
다음으로, DWT의 차수 N을 결정한다. 샘플링 데이터의 개수가 2m개인 경우, 차수 N은 m 이하의 값으로 설정할 수 있다(단계 272). 이어서, 먼저 0차(n=0)인 경우부터 순서대로(단계 273), 데이터수/2n에 의해 입력 데이터 수를 결정하고(단계 274), 샘플링 데이터에 대하여 상술한 수학식 8 및 수학식 9에 의해 DWT를 적용하여 입력 데이터를 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 분해한다(단계 275). 이때, 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수의 데이터수는 각각 입력 데이터수의 1/2이 된다.
얻어진 스케일링 계수를 데이터의 전방에, 웨이블렛 계수를 데이터의 후방에 저장한다(단계 276). n<N인 경우에는(단계 277) 단계 274로 되돌아가 차수를 1개 올리고, 데이터수/2N에 의해 입력 데이터수를 결정한다. 이 때, 단계 276에서 전방에 저장된 스케일링 계수만이 다음 입력 데이터가 된다.
단계 274 내지 단계 276의 처리를 n=N에 도달할 때까지 반복한다(단계 277). N=m인 경우, m차까지 DWT를 반복하면, 스케일링 계수는 한 개가 된다.
도 19에는 원래 데이터(실선)와, 이에 대해 한 번의 DWT를 실시했을 때의 1차 스케일링 계수(점선)가 도시되어 있으며, 또한 도 20에는 이 1차 스케일링 계수(점선)에 다시 DWT를 반복했을 때의 2차 스케일링 계수(일점쇄선)와 3차 스케일링 계수(선부분이 긴 점선)를 나타내고 있다. 1차 스케일링 계수의 거리 양자화 단위는 원래 데이터의 거리 양자화 단위의 2배이고, 이 스케일링 계수의 값은 그 거리 양자화 단위에 포함되는 원래 데이터의 값을 평균화한 것으로 되어 있다. 또한, 2차 스케일링 계수의 거리 양자화 단위는 1차 스케일링 계수의 거리 양자화 단위의 2배이고, 2차 스케일링 계수의 값은 그 거리 양자화 단위에 포함되는 1차 스케일링 계수의 값을 평균화한 것으로 되어 있다. 즉, n차 스케일링 계수의 거리 양자화 단위는 (n-1)차 스케일링 계수의 거리 양자화 단위의 2배이고, n차 스케일링 계수의 값은 그 거리 양자화 단위에 포함되는 (n-1)차 스케일링 계수의 값을 평균화한 것으로 되어 있다. 유일하게 되는 m차 스케일링 계수의 값은 모든 원래 데이터의 평균값이 된다.
이어서, DWT 부호화 처리부(34)는 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수를, 양자화 결정부(32)가 결정한 교통 정보 양자화 테이블(53)을 이용하여 양자화한다(단계 278). 교통 정보 양자화 테이블(53)에는 스케일링 계수를 나눗셈하는 값 p 및 웨이블렛 계수를 나눗셈하는 값 q(≥p)가 규정되어 있으며, 양자화 처리에서는 스케일링 계수를 p로, 웨이블렛 계수를 q로 나눗셈하고, 사사오입하여 데이터를 어림한다(단계 279). 또한, 이러한 양자화를 생략하고(p=q=1로 한 경우에 해당한다), 어림 처리만을 수행하도록 하여도 무방하다. 또한, 양자화 대신에, 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 소정의 정수를 곱셈하는 역양자화를 수행하여도 무방하다.
DWT 부호화 처리부(34)는 다시, 양자화(또는 역양자화)한 데이터를 양자화 결정부(32)가 결정한 부호표(52)를 이용하여 가변장 부호화한다(단계 29). 또한, 이 가변장 부호화도 생략할 수 있다.
DWT 부호화 처리부(34)는 이들의 처리를 교통 정보 제공구간 모두에 대하여 실행한다(단계 30, 단계 31).
정보 송신부(35)는 부호화된 데이터를 송신 데이터로 변환하고(단계 32), 부호표와 함께 데이터 송신한다(단계 33).
도 21은 64(=26)개의 샘플링 데이터에 6차 DWT를 실시하여 송신 데이터를 생성한 구체예를 나타내고 있다. 원래 데이터(도 21(b))는 도 21(a)의 누적거리에 있어서의 속도 및 정체 랭크의 데이터이다. 이 원래 데이터로부터 최대값 및 최소값의 평균값을 감하여, 데이터가 0값에 집중하도록 레벨 시프트한 값을 도 21(c)에 나타내고 있다. 레벨 시프트한 모든 데이터를 대상으로 제 1차 DWT를 수행하여 얻어진 제 1차 스케일링 계수 및 제 1차 웨이블렛 계수를 도 21(d)에 나타내고 있다. 제 1차 스케일링 계수에 제 2차 DWT를 수행하여 제 2차 스케일링 계수와 제 2차 웨이블렛 계수로 분할한 결과를 도 21(e)에 나타내고 있다. 도 21(f)는 제 6차 DWT를 수행한 결과를 나타내고 있다. 제 6차 스케일링 계수는 오직 한 개이다. 도 21(f)의 데이터를 도 21(a)의 양자화 샘플값 1로 나누고, 사사오입(어림 처리)한 결과를 도 21(g)에 나타내고 있다.
또한, 도 22에는 교통 정보 송신부(30)로부터 송신되는 데이터의 데이터 구성예를 나타내고 있다. 도 22(a)는 교통 정보의 대상도로 구간을 나타내는 형상 벡터 데이터열이다. 도 22(b)는 각 대상도로 구간의 스케일링 계수만을 모은 교통 정보 데이터열이며, DWT 최종 차수 N에 있어서의 N차 스케일링 계수가 기술되어 있다(샘플링 데이터수가 k×2N개인 경우, N차 스케일링 계수는 k개가 된다). 도 22(c)는 각 대상도로 구간의 웨이블렛 계수만을 모은 교통 정보 데이터열이며, DWT의 각 차수에 있어서의 웨이블렛 계수가 기술되어 있다. 정보 송신부(35)는 형상 벡터 데이터열의 정보(도 22(a))와 함께 각 대상도로 구간의 스케일링 계수를 기술한 교통 정보(도 22(b))를 송신하고, 이어서 웨이블렛 계수에 관한 교통 정보(도 22(c))를 DWT의 차수가 높은 순서대로 송신한다.
한편, 수신측 장치(60)는 도 14에 나타내는 바와 같이, 정보 수신부(61)가 데이터를 수신하면(단계 41), 각 교통 정보 제공구간 V에 대하여(단계 42) 복호화 처리부(62)가 형상 벡터를 복호화하고, 지도 매칭 및 구간 확정부(63)가 자기의 디지털 지도 데이터베이스(65)에 대한 지도 매칭을 수행하여, 대상도로 구간을 특정한다(단계 43). 또한, 복호화 처리부(62)는 부호표를 참조하여 교통 정보 데이터의 가변장 복호화(단계 44)나 역양자화(송신측에서 역양자화를 수행하고 있는 경우에는 양자화)를 수행하고(단계 45), 그 후 IDWT를 실시한다(단계 46).
도 23은 IDWT의 상세한 순서를 나타내고 있다. 수신한 교통 정보의 데이터로부터 DWT의 차수 N을 읽어내어(단계 461), n을 N-1로 설정하고(단계 462), 데이터수/2n에 의해 입력 데이터 수를 결정한다(단계 463). 이어서, 입력 데이터의 전방을 스케일링 계수로 하고, 입력 데이터의 후방을 웨이블렛 계수로 하여, 수학식 10 및 수학식 11에 의해 데이터를 재구성한다(단계 464).
n>0인 경우, 또는 제한 시간 내인 경우에는 단계 463으로 되돌아가, n을 1 감하고, 단계 463, 단계 464의 순서를 반복한다(단계 465). 또한, n=0이 되어 IDWT가 종료했을 때에는, 송신측이 레벨 시프트한 만큼 데이터를 역시프트한다(단계 468).
또한, 제한 시간이 지났을 때에는 n>0이라도 IDWT를 종료하고, 얻어진 교통 정보 데이터를 이용하여 해상도를 떨어뜨린 교통 정보를 표시하기 위하여, 거리 양자화 단위의 단위장(거리 분해능)을 2n배로 설정하고(단계 467), 또한 송신측이 레벨 시프트한 분만큼 데이터를 역시프트한다(단계 468).
이와 같이 하여 교통 정보가 재생된다(단계 47).
도 24는 도 21의 송신 데이터(도 21(g))에 대하여 6회의 IDWT를 수행하고, 데이터를 복원할 때까지의 데이터의 변화를 나타내고 있다. 또한, 도 25(a)는 속도 정보의 원래 데이터와 복원 데이터를 중첩하여 나타내고 있다. 누적거리(193, 338, 482 및 1061) 부근에서 미소한 어긋남이 보이긴 하지만 대체로 잘 일치하고 있음을 알 수 있다. 또한, 도 25(b)는 정체 랭크의 원래 데이터와 복원 데이터를 중첩하여 나타내고 있다. 이것은 완전하게 일치하고 있다.
또한, 도 26은, 수신측 장치(60)가 제한 시간을 초과하였기 때문에, 도 21(g)의 송신 데이터의 일부 밖에 수신할 수 없었던 경우에, 복원이 가능한 데이터에 대하여 나타내고 있다. 송신 데이터는 6차 스케일링 계수를 최초로, 이어서 6차 웨이블렛 계수, 5차 웨이블렛 계수, 4차 웨이블렛 계수, 3차 웨이블렛 계수, 2차 웨이블렛 계수, 1차 웨이블렛 계수의 순서로 송신된다.
6차 스케일링 계수 밖에 수신할 수 없었던 경우에는, 원래 데이터의 거리 해상도의 1/26=1/64의 데이터를 복원할 수 있다.
6차 웨이블렛 계수까지 수신할 수 있는 경우에는, 이미 수신한 데이터(이 경우에는 6차 스케일링 계수)와 조합하여 IDWT를 수행함으로써, 원래 데이터의 거리 해상도의 1/25=1/32의 데이터를 복원할 수 있다.
5차 웨이블렛 계수까지 수신할 수 있는 경우에는, 이미 수신한 데이터와 조합하여 IDWT를 수행함으로써, 원래 데이터의 거리 해상도의 1/24=1/16의 데이터를 복원할 수 있다.
4차 웨이블렛 계수까지 수신할 수 있는 경우에는, 이미 수신한 데이터와 조합하여 IDWT를 수행함으로써, 원래 데이터의 거리 해상도의 1/23=1/8의 데이터, 즉 도 20의 긴 선분의 점선으로 나타낸 바와 같은 데이터를 복원할 수 있다.
3차 웨이블렛 계수까지 수신할 수 있는 경우에는, 이미 수신한 데이터와 조합하여 IDWT를 수행함으로써, 원래 데이터의 거리 해상도의 1/22=1/4의 데이터, 즉 도 20의 긴 일점쇄선으로 나타낸 바와 같은 데이터를 복원할 수 있다.
2차 웨이블렛 계수까지 수신할 수 있는 경우에는, 이미 수신한 데이터와 조합하여 IDWT를 수행함으로써, 원래 데이터의 거리 해상도의 1/2의 데이터, 즉 도 19의 점선으로 나타낸 바와 같은 데이터를 복원할 수 있다.
1차 웨이블렛 계수까지 수신할 수 있는 경우에는, 이미 수신한 데이터와 조합하여 IDWT를 수행함으로써, 원래 데이터의 거리 해상도의 데이터를 복원할 수 있다.
교통 정보 반영부(64)는 복호화된 교통 정보를 자기 시스템의 링크 코스트 등에 반영시킨다(단계 48). 이러한 처리가 모든 교통 정보 제공구간에 대하여 실행된다(단계 49, 50). 정보 활용부(67)는 제공된 교통 정보를 활용하여 소요시간 표시나 루트 가이던스를 실행한다(단계 51).
이와 같이, DWT를 실시한 데이터는 계층성을 가지고 있으며, 수신측에서 일부 데이터가 결원된 정보 밖에 수신할 수 없는 경우라도, 저분해능의 정보를 복원시킬 수 있다. 송신측이 통신 환경이나 수신 성능을 의식하지 않고, 계층별로 우선순위를 설정하여, 스케일링 계수 → 차수가 높은 웨이블렛 계수 → 차수가 낮은 웨이블렛 계수의 순서로 송신하면, 수신측은 수신할 수 있는 데이터에 따라, 상세하게 또는 대략적으로 교통 정보를 재현할 수 있다. 즉, 통신 속도가 낮은 매체나 처리 성능이 낮은 수신기에서는, 차수가 높은(즉 대략적인) 해상도로 교통 정보를 복원하고, 통신 속도가 높은 매체나 처리 성능이 높은 수신기에서는 전체 데이터를 수신하여 세밀한 해상도로 교통 정보를 복원한다.
또한, 일부 계층의 데이터로부터 복원한 데이터는, DWT의 경우, 확장된 거리 양자화 단위에 포함되는 원래의 데이터의 평균값을 나타내게 되기 때문에, 원래의 데이터보다 커지는 오버슈트나, 원래의 데이터보다 작아지는 언더슈트가 발생하지 않는다는 특징이 있다. 도 27은 원래 데이터를 DWT로 압축하고, 압축 데이터의 일부를 이용하여 데이터를 복원한 경우를 나타내고 있다. 속도 및 정체 레벨의 원래 데이터를 실선으로 나타내고, 속도의 복원 데이터를 점선으로, 정체 레벨의 복원 데이터를 일점쇄선으로 나타내고 있다. 한편, 도 28은 원래 데이터를 DCT로 압축하고, 압축 데이터의 일부를 이용하여 데이터를 복원한 경우를 나타내고 있다. 도 27과 마찬가지로, 속도 및 정체 레벨의 원래 데이터를 실선으로 나타내고, 속도의 복원 데이터를 점선으로, 정체 레벨의 복원 데이터를 일점쇄선으로 나타내고 있다. 이 도면을 비교하여 알 수 있듯이, DCT로 압축한 경우에는 오버슈트나 언더슈트가 발생하고 있지만, DWT로 압축한 경우에는 그렇지 않다.
또한, 교통 정보를 유료로 서비스하는 경우에는 요금에 따라 해독할 수 있는 데이터의 계층에 차이를 두어, 저렴한 요금에서는 대략적인 교통 정보 밖에 획득할 수 없고, 고액의 요금을 지불하면 상세한 교통 정보를 획득할 수 있게 되도록 시스템화할 수도 있다.
<DWT를 사용하는 이점>
교통 정보의 압축에 DWT를 사용하는 경우, 다음과 같은 이점이 있다.
- 정체 레벨과 같이 대략적인 정보에도, 프로브카 정보와 같이 상세한 교통 정보에도 적용할 수 있다.
- 모든 계층의 데이터를 이용하여 무손실(가역 변환) 압축을 수행할 수도 있고, 일부 계층의 데이터만을 이용하여 손실(비가역 변환) 압축을 수행할 수도 있다. 가역 변환/비가역 변환 중 하나를 선택할 수 있다.
- 교통 정보의 복잡도에 따라 DWT의 차수를 변경하여, 스케일링 계수의 수를 변화시킬 수 있다.
- 데이터의 특성에 맞춰, 웨이블렛의 기저(base)를 변경하는 것이 가능하므로, 정보에 적합한 기저 함수를 이용하여 변환을 할 수 있다.
- DWT를 다중으로 적용함으로써, 편재가 있는 데이터를 생성하여, 부호화를 용이하게 할 수 있다.
- 교통 정보를 다수의 해상도 레벨로 분해하고, 순차 정보를 합성해 가는 것이 가능하다. 수신측에서는 데이터를 k×2n개씩 추출하여, 순차 정보를 합성함으로써, 서서히 해상도가 높은 교통 정보를 생성하는 것이 가능하다. 또한, 데이터의 송신 방법에 따라 화상의 프로그레시브 모드와 같이 정보를 표시하는 것도 가능하다.
또한, 여기에서는 DWT의 2×2 필터를 사용하는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명에서는 5×3 필터(5개의 입력으로부터 한 개의 웨이블렛 계수를 생성하고, 3개의 입력으로부터 한 개의 스케일링 계수를 생성하는 필터)나 9×7 필터(9개의 입력로부터 한 개의 웨이블렛 계수를 생성하고, 7개의 입력으로부터 한 개의 스케일링 계수를 생성하는 필터) 등을 이용하여 DWT를 실시하는 것도 가능하다.
<도로구간 참조 데이터의 종류>
지금까지, 대상도로 구간을 알리기 위하여, 형상 벡터 데이터열을 수신측에 전달하고, 수신측이 상기 형상 벡터 데이터열을 참조하여 교통 정보의 대상도로 구간을 식별하는 경우에 대하여 설명하였으나, 도로구간을 식별하기 위한 데이터(도로구간 참조 데이터)로는 형상 벡터 데이터열 이외의 것을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 도 29(a)에 나타난 바와 같이, 통일적으로 정한 도로구간 식별자(링크 번호)나 교차점 식별자(노드 번호)를 이용하여도 무방하다.
또한, 제공측 및 수신측 모두가 동일 지도를 참조하는 경우에는, 제공측이 위도/경도 데이터를 수신측에 전달하고, 수신측이 이 데이터에 의해 도로구간을 특정할 수도 있다.
또한, 도 29(b)에 나타내는 바와 같이, 교차점부나 링크 도중의 도로로부터 빠져 나온 간헐적인 노드 P1/P2/P3/P4의 위치 참조용 위도/경도 데이터(명칭 또는 도로 종별 등의 속성 정보도 포함하는 것)를 수신측으로 송신하여 대상도로를 전달하도록 할 수도 있다. 여기에서, P1=링크 중점, P2=교차점부, P3=링크 중점, P4=링크 중점이다. 이 경우, 수신측은 도 29(c)에 나타내는 바와 같이, 먼저, P1, P2, P3, P4의 각각의 위치를 특정하고, 다음으로 각각의 구간을 경로 탐색하여, 대상도로 구간을 특정한다.
또한, 대상도로를 특정하는 도로구간 참조 데이터로서, 상술하는 형상 벡터 데이터열이나 도로구간 식별자, 교차점 식별자뿐만 아니라, 도로 지도를 타일 형상으로 구분하여 그 각각에 붙인 식별자나, 도로에 설치한 킬로 포스트, 도로명, 주소, 우편번호 등을 이용하여, 이들 도로구간 참조 데이터에 의해 교통 정보의 대상도로 구간을 특정할 수도 있다.
(실시예 2)
본 발명의 실시예 2에서는 데이터의 송신시에 비트 플레인 분해를 수행하는 교통 정보 제공 시스템에 대하여 설명한다.
비트 플레인 분해는, 화상 압축에 사용되고 있는 부호화 방식으로서, 이 방식을 이용함으로써, 수신측에서는 화상의 프로그레시브 모드와 같이 대략적인 데이터를 빠르게 취득하는 것이 가능해진다.
예를 들면 (10, 1, 3, -7)이라는 수열을 송신할 경우, 도 30에 나타내는 바와 같이 이진수로
10=1010
1=0001
3=0011
-7=0-111
이라고 표시되기 때문에, 통상은 「1010 0001 0011 0-111」이라는 수열을 송신하게 되는데, 비트 플레인 분해에서는 도 30의 화살표로 나타내는 바와 같이, 각 수의 MSB, 2비트째, 3비트째, LSB라는 순서로 「1000000-1 1011 0111」라는 수열을 송신한다.
수신측은 「1000」을 수신한 시점에서,
1000=8
0000=0
0000=0
0000=0
이 보내져 온 것으로 식별하고, 「000-1」를 수신한 시점에서,
1000=8
0000=0
0000=0
0-100=-4
가 보내져 온 것으로 식별하고, 「1011」을 수신한 시점에서,
1010=10
0000=0
0010=2
0-110=-6
이 보내져 온 것으로 식별하고, 최후의 「0111」을 수신한 시점에서,
1010=10
0001=1
0011=3
0-111=-7
이 보내져 온 것으로 식별한다. 이와 같이, 비트 플레인 분해를 수행하고, 모든 데이터에 대하여 자리수가 큰 정보부터 순차적으로 송신함으로써, 수신측에서는 정보의 수신 도중에 대략적인 상황을 표현하는 것이 가능하게 된다.
이 시스템의 교통 정보 송신부(30)는 도 21(g)의 송신 데이터에 대하여 비트 플레인 분해를 수행하고, 2값화한 데이터에 대하여 가변장 부호화 등의 산술 부호화를 실시한다.
도 31은 비트 플레인 분해의 처리를 포함하는 교통 정보 송신부(30)의 송신 데이터의 생성 및 송신 순서를 나타내고 있다. DWT로 생성한 데이터를 형상 정보의 종류 단위로 블록 분할하고(단계 61), 각 블록의 데이터에 대하여 비트 플레인 분할을 수행하고(단계 62), 2진화한 데이터의 산술 부호화를 실시한 후(단계 63), 데이터를 송신한다(단계 65). 또한, 데이터 용량에 따라, 데이터의 버림(단계 60)이나, 비트의 버림(단계 64)을 실시하여 부호량을 제어할 수도 있다.
또한, 비트 플레인 분해한 데이터에는, 전자 워터마크 기술을 적용하여 저작권 정보를 부가하는 것이 용이하다. 또한, 비트 플레인 분해한 데이터의 하위 비트층을 암호화함으로써, 복호키를 갖는 회원만이 세밀한 데이터를 복원할 수 있는 교통 정보를 제공할 수 있다. 또한, 상위의 비트층을 암호화함으로써, 복호키 없이 복원할 수 있는 교통 정보를 한층 대략적으로 할 수 있으며, 최상위의 비트층을 암호화함으로써, 복호키를 갖지 않는 사람에 대하여 교통 정보 자체를 비밀화할 수 있다.
도 32는 DWT 및 비트 플레인 분해를 사용한 교통 정보를 FM 다중방송의 방송형 매체에서 제공하는 시스템에 있어서, 정보의 차별화나 불법 복제의 방지를 도모하기 위한 방법을 나타내고 있다. 일반회원이나 특별회원에게는, 회원 레벨에 따라 암호화된 교통 정보를 풀기 위한 키가 사전에 배포된다. 또한, 일반회원이나 특별회원에게는 저작권 정보가 부가된 교통 정보의 복원 방법이 사전에 통지된다.
(1) 제공 센터는 제공할 교통 정보의 N차 스케일링 계수나 N차 웨이블렛 계수, (N-1)차 웨이블렛 계수 등의 하위 비트에 저작권 정보를 부가한 교통 정보를 제공한다.
일반 회원이나 특별 회원은 저작권부를 삭제하고 나서 교통 정보를 복원함으로써, 교통 정보를 정확하게 복원할 수 있다. 그러나, 불법 복제본에서는, 저작권 표시부의 존재를 모르기 때문에, 저작권부를 삭제하지 않고 복원하므로 교통 정보가 손상된다.
(2) 또한, 제공센터는 제공할 교통 정보의 2차 웨이블렛 계수의 상위 비트를 암호화한다.
이 복호키를 갖는 일반회원이나 특별회원은 암호화되어 있는 2차 웨이블렛 계수를 복호화하고, 이 2차 웨이블렛 계수를 부가하여 교통 정보를 재현할 수 있다. 그러나, 불법 복제본에서는 암호되어 있는 정보를 그대로 부가하여 교통 정보의 복원을 도모하기 때문에 교통 정보를 재현할 수 없다.
(3) 또한, 제공센터는 제공정보의 차별화를 도모하기 위하여 교통 정보의 1차 웨이블렛 계수의 상위 비트를 암호화한다.
이 복호키를 갖는 특별회원은 암호화되어 있는 1차 웨이블렛 계수를 복호화함으로써 교통 정보를 정확하게 재현할 수 있어, 일반회원보다 상세한 교통 정보를 얻을 수 있다.
제공센터는 상기 (1), (2), (3)의 처리 중 하나 혹은 다수를 실시한 교통 정보를 제공함으로써, 불법 복제에 대한 방어를 확고히 하고, 또한 회원 레벨에 따른 정보제공 서비스의 차별화를 도모할 수 있게 된다.
(실시예 3)
본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에서는, 센터인 교통 정보 제공 장치가 차량 탑재기 등의 교통 정보 이용 장치에 교통 정보를 제공하는 경우에 대하여 설명하였으나, 주행 데이터를 제공하는 프로브카의 차량 탑재기가 교통 정보 제공 장치가 되고, 프로브카의 정보를 수집하는 센터가 교통 정보 이용 장치가 되는 시스템에 있어서도 본 발명의 교통 정보 제공 방법의 적용은 가능하다. 본 발명의 실시예 3에서는 이러한 시스템에 대하여 설명한다.
이 시스템은 도 33에 나타내는 바와 같이, 주행시의 데이터를 계측하여 제공하는 프로브카 차량 탑재기(90)와, 이 데이터를 수집하는 프로브카 수집 시스템(80)으로 이루어지며, 프로브카 차량 탑재기(90)는, 프로브카 수집 시스템(80)으로부터 송신 데이터의 부호화에 이용하는 부호표를 수신하는 부호표 수신부(94)와, 속도를 검지하는 센서 A(106)나 동력 출력을 검지하는 센서 B(107), 연료 소비를 검지하는 센서(108)의 검지 정보를 수집하는 센서 정보 수집부(98)와, GPS 안테나(101)에서의 수신 정보나 자이로스코프(102)의 정보를 이용하여 자기차량 위치를 판정하는 자기차량 위치 판정부(93)와, 자기차량의 주행 궤적이나 센서 A, B, C의 계측 정보를 저장하는 주행궤적 계측 정보 저장부(96)와, 계측 정보의 샘플링 데이터를 생성하는 계측 정보 데이터 변환부(97)와, 계측 정보의 샘플링 데이터에 DWT를 실시하여 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하고, 수신한 부호표 데이터(95)를 이용하여 이 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수나 주행궤적 데이터를 부호화하는 DWT 부호화 처리부(92)와, 부호화된 데이터를 프로브카 수집 시스템(80)에 송신하는 주행궤적 송신부(91)를 포함하고 있다.
한편, 프로브카 수집 시스템(80)은 프로브카 차량 탑재기(90)로부터 주행 데이터를 수신하는 주행 궤적 수신부(83)와 부호표 데이터(86)를 이용하여 수신 데이터의 복호화를 수행하는 부호화 데이터 복호부(82)와 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 IDWT를 실시하여 계측 정보를 복원하는 계측 정보 데이터 역변환부(87)와, 복원된 계측 정보나 주행궤적의 데이터를 활용하는 주행궤적 계측 정보 활용부(81)와, 프로브카의 현재 위치에 따라 프로브카 차량 탑재기(90)에 부여하는 부호표를 선택하는 부호표 선택부(85)와, 선택된 부호표를 프로브카에 송신하는 부호표 송신부(84)를 구비하고 있다.
프로브카 차량 탑재기(90)의 자기차량 위치 판정부(93)는 GPS 안테나(101)에서의 수신 정보나 자이로스코프(102)의 정보를 이용하여 자기차량 위치를 식별한다. 또한, 센서 정보 수집부(98)는 센서 A(106)에서 검지된 속도 정보나 센서 B(107)에서 검지된 엔진 부하, 센서 C(108)에서 검지된 연료 소비량 등의 계측값을 수집한다. 센서 정보 수집부(98)에서 모아진 계측 정보는 자기차량 위치 판정부(93)가 식별한 자기차량 위치와 대응시켜 주행궤적 계측 정보 저장부(96)에 저장된다.
계측 정보 데이터 변환부(97)는 주행궤적 계측 정보 저장부(96)에 저장된 계측 정보를 주행도로의 계측 개시 지점(기준 위치)으로부터의 거리의 함수로 나타내고, 계측 정보의 샘플링 데이터를 생성한다. DWT 부호화 처리부(92)는 이 샘플링 데이터에 DWT를 실시하여, 계측 정보를 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하고, 주행궤적 데이터나 변환한 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수를, 수신한 부호표 데이터(95)를 이용하여 부호화한다. 부호화된 주행궤적 데이터 및 계측 정보는 프로브카 수집 시스템(80)으로 전달된다. 이때, 프로브카 차량 탑재기(90)는 계측 정보를 스케일링 계수 → 계수가 높은 웨이블렛 계수 → 차수가 낮은 웨이블렛 계수의 순서로 송신한다.
데이터를 수신한 프로브카 수집 시스템(80)에서는 부호화 데이터 복호부(82)가, 부호화되어 있는 주행궤적 데이터 및 계측 정보를, 부호표 데이터(86)를 이용하여 복호화한다. 계측 정보 데이터 역변환부(87)는 복호화된 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 IDWT를 실시하여 계측 정보를 복원한다. 주행궤적 계측 정보 활용부(81)는 복원된 계측 정보를 프로브카가 주행한 도로의 교통 정보의 작성에 이용한다.
이와 같이, DWT는 프로브카 차량 탑재기로부터 업로드하는 정보의 압축에도 이용할 수 있다. 프로브카 차량 탑재기의 데이터 처리능력이나 전송 용량이 부족하여, 프로브카 차량 탑재기로부터 스케일링 계수 및 일부의 웨이블렛 계수 밖에 송신할 수 없는 경우라도, 프로브카 수집 시스템은 수신 가능한 정보로부터 대략적인 계측 정보를 복원할 수 있다.
(실시예 4)
실시예 3에서는 프로브카 차량 탑재기가 속도 등의 계측 정보를 도로상의 기준위치로부터의 거리의 함수로 나타내고, 이 데이터를 DWT 변환하여 송신하는 프로브카 시스템에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 실시예 4에서는 프로브카 차량 탑재기가 계측 정보를 고정시간 피치에서 계측하고, 시간의 함수로 나타낸 계측 정보를 DWT 변환하여 송신하는 프로브카 시스템에 대하여 설명한다.
도 39에 나타내는 바와 같이, 프로브카가 이동하면서 계측한 계측 정보는 시공간에서의 궤적상에 존재하고 있다. 이 계측 정보는 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 공간축(기준점으로부터의 거리)을 기준축으로 하는 좌표상에서 나타낼 수도 있고, 시간축을 기준축으로 이용하여 시간의 함수로서 나타낼 수 있다. 그리고, 시간의 함수로 나타낸 계측 정보로부터 일정시간 간격의 샘플링 데이터를 생성하면, 이 샘플링 데이터에 대하여 실시예 1 내지 3에서 설명한 DWT를 그대로 적용할 수 있다.
또한, 프로브카가 고정시간 피치에서 계측한 계측 정보는 그대로 상기 일정시간 간격의 샘플링 데이터로서 이용할 수 있다.
예를 들면, 프로브카 차량 탑재기가 교통 정보로서 속도 정보를 센터에 송신하는 경우에는 고정시간 피치(예를 들면, 2 ~ 4초 단위)에서 프로브카의 이동거리를 계측하고, 그 데이터를 DWT 변환하여 센터로 송신한다.
도 34는 이때 프로브카 차량 탑재기가 계측한 계측 정보의 궤적을, 시간을 세로축으로 하고 이동 거리를 가로축으로 설정한 시공간 평면상에 나타내고 있다. 이 시공간 평면상의 궤적 정보는, 이 궤적을 공간축만으로 이루어지는 평면상에 투영하여 표시하는 경우(도 40)와 달리, 속도 0의 상태, 즉 고정 시간 피치 내에서 이동거리가 0인 상태를 표현할 수 있다. 그 때문에, 이 계측 정보와 도로구간 참조 데이터의 정보 제공을 받은 센터에서는 재현한 정보로부터 차량의 정지 위치나 정지 회수, 정지 시간, 정지간의 주행 속도 등을 간단하게 구할 수 있어, 얻어진 정보로부터 상세한 정체 정보를 생성하거나, 얻어진 정보를 교통 신호의 제어에 반영시킬 수 있다. 또한, 이 정보로부터 고정 지점간(지점 A부터 지점 B까지)의 여행 시간도 용이하게 산출할 수 있다.
도 35는 이 프로브카 차량 탑재기의 송신 데이터의 생성 및 송신 순서를 나타내고 있다. 샘플링 데이터의 설정 순서를 나타내는 단계 2610 ~ 단계 269에 관해서는, 기본적으로 도 15의 단계 261 내지 단계 270과 동일하며, 다만, 교통 정보(계측 정보)를 시간의 함수로 나타내고(단계 2610), 시간의 분해능(고정 시간 피치) 또는 데이터 수를 정의하고(단계 2620), 교통 정보를, 정의한 분해능으로 등시간 간격으로 샘플링한다는 점(단계 2630)만이 다르다. 또한, 상술하는 바와 같이, 프로브카가 정의된 고정 시간 피치에서 계측 정보를 계측하는 경우에는, 얻어진 데이터를 그대로 샘플링 데이터로 할 수 있다.
또한, DWT의 순서를 나타내는 단계 2710 ~ 단계 279에 관해서는 기본적으로 도 18의 단계 271 ~ 279와 같으며, 다만, 레벨 시프트하여 DWT를 수행하는 데이터가 등시간 간격으로 샘플링된 데이터라는 점(단계 2710)만이 다르다.
또한, DWT의 처리 후, 데이터의 절단(truncation)이나 비트 플레인 분해를 수행하고 데이터를 송신하는 단계 60 내지 단계 65의 순서에 관해서는 도 31에 나타낸 것과 같다.
도 36은 프로브카 차량 탑재기로부터 계측 정보를 수신한 센터 장치에서 수행하는 IDWT의 순서를 나타내고 있다. 이 단계 461 내지 단계 468의 순서는, 기본적으로, 도 23의 순서와 같으며, 다만, IDWT 처리의 제한 시간이 지났을 경우에 IDWT를 종료하고, 얻어진 교통 정보 데이터를 이용하여 해상도를 낮춘 교통 정보를 표시하기 위하여, 시간 분해능을 2n배로 설정하는 점(단계 4670)만이 다르다.
도 37은 실제로 4초의 고정 시간 피치에서 계측한 이동거리의 데이터(원래 데이터)를 DWT 변환하고, 복원한 후, 누적거리를 구하여 시공간 궤적을 재현한 그래프이다. 도면 중, 가는 점선은 DWT 변환으로 얻어진 데이터의 전부(1차 웨이블렛 계수까지)를 이용하여 복원한 시공간 궤적을 나타내고, 실선은 DWT 변환으로 얻어진 데이터의 1/4의 데이터(3차 웨이블렛 계수까지)를 이용하여 복원한 시공간 궤적을 나타내고 있다. 이들 궤적은 그래프상에서는 겹쳐져 표시되어 확실하게 구별할 수 없다. 또한, 이 그래프상에 표시한 원래 데이터는 이들 궤적과 일치하고 있다. 또한, 일점쇄선은 DWT 변환으로 얻어진 데이터의 1/16의 데이터(5차 웨이블렛 계수까지)를 이용하여 복원한 시공간 궤적을 나타내고, 선 부분이 긴 점선은 DWT 변환으로 얻어진 데이터의 1/64의 데이터(6차 웨이블렛 계수까지)를 이용하여 복원한 시공간 궤적을 나타내고 있다. 이 그래프를 보면, 정보량을 1/4 정도로 삭감하여도 정지 위치를 거의 재현할 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 도 37의 가로축과 세로축의 관계를 바꾸어 도 38과 같이 나타낼 수도 있다.
이와 같이, 프로브카 시스템에서는 프로브카 차량 탑재기가 계측 정보를 시간의 함수로 나타내고, 이 데이터를 DWT 변환하여 센터로 송신하는 것이 가능하다. 이 방법을 채용함으로써, 센터에서는 프로브카의 속도가 0일 때의 상태(정지 위치나 정지 시간 등)를 정확하고 적합하게 파악할 수 있다.
(실시예 5)
<이산 웨이블렛 변환>
본 발명의 교통 정보 제공 방법에서는 송신측이 제공할 속도 정보(V)를 역수(1/V)로 변환한 후, 이산 웨이블렛(Wavelet) 변환(DWT)을 실시하여 압축하고 송신한다. 수신측은 수신한 속도 정보를 역 이산 웨이블렛 변환(IDWT)으로 압축을 해제하고, 그 역수로의 변환을 수행한 후, 표시 또는 이용한다.
DWT는 화상 압축이나 음성 압축에 사용되고 있는 데이터 압축 방식이다. 웨이블렛 변환의 일반식은 도 1에 나타낸 바와 같으며, 구체적인 웨이블렛 변환 방법 등에 대해서는 실시예 1에서 기술한 바와 같다.
<속도 데이터의 역수화의 의미>
본 실시예에서는 「교통 정보」에 포함되는 속도 정보의 역수를 이용한다.
도 43은 원래 데이터(실선)와, 이 원래 데이터에 한 번의 DWT를 실시하여 얻어지는 1차 스케일링 계수(점선)를 나타내고 있으며, 또한 도 44는 이 1차 스케일링 계수(점선)와 함께, 다시 DWT를 반복했을 때의 2차 스케일링 계수(일점쇄선)와, 3차 스케일링 계수(선 부분이 긴 점선)를 나타내고 있다.
이와 같이 원래 데이터의 변화를 평활화한 것이 스케일링 계수이고, DWT를 반복하여 스케일링 계수가 고차가 될수록 그 평활화가 진행한다. 이 스케일링 계수는 원래 데이터를 근사적으로 나타내고 있으며, 스케일링 계수에 의해 원래 데이터의 대략적인 상태를 알 수 있다. 그 때문에, 수신측은 수신 용량이나 전송 용량이 부족한 경우에, 송신측이 송출한 모든 데이터를 수신할 수 없어도, 어느 레벨의 스케일링 계수를 복원할 수 있는 데이터를 취득하면, 그 스케일링 계수를 복원함으로써 원래 데이터의 변화를 대략적으로 재현할 수 있다.
이 1차 스케일링 계수의 거리 양자화 단위는 원래 데이터의 거리 양자화 단위의 2배이고, 이 스케일링 계수의 값은 그 거리 양자화 단위에 포함되는 원래 데이터의 값을 평균화한 것으로 되어 있다. 또한, 2차 스케일링 계수의 거리 양자화 단위는 1차 스케일링 계수의 거리 양자화 단위의 2배이고, 2차 스케일링 계수의 값은 그 거리 양자화 단위에 포함되는 1차 스케일링 계수의 값을 평균화한 것으로 되어 있다. 즉, n차 스케일링 계수의 거리 양자화 단위는 (n-1)차 스케일링 계수의 거리 양자화 단위의 2배이고, n차 스케일링 계수의 값은 그 거리 양자화 단위에 포함되는 (n-1)차 스케일링 계수의 값을 평균화한 것으로 되어 있다.
그러나 원래 데이터가 속도 데이터라고 하면, 상술한 바와 같이 속도 데이터를 단순하게 산술 평균한 값은 운전자가 체감하는 혼잡도에서 벗어난 것이 되어 버린다.
그런 점에서, 본 발명에서는 속도 데이터(V)의 역수(1/V)를 취하여, 역수에 대하여 DWT를 실시하는 것으로 하고 있다. 이 경우, 속도 데이터의 역수(1/V)는 단위 거리당 여행 시간을 나타내게 되기 때문에, 산술 평균이 타당성을 갖게 된다.
<교통 정보 제공 시스템>
본 실시예에서의 교통 정보 제공 시스템의 구성은, 실시예 1에서 참조한 도 5와 거의 비슷하지만, 정보 송신부(35)는 속도 정보 데이터 및 형상 벡터 데이터를 송신한다.
또한, 수신측 장치(60)는 교통 정보 송신부(30)로부터 제공된 교통 정보를 수신하는 정보 수신부(61)와, 수신 정보를 복호화하여 속도 정보 및 형상 벡터를 복원하는 복호화 처리부(62)와, 디지털 지도 데이터베이스(65)의 데이터를 이용하여 형상 벡터의 지도 매칭을 수행하고, 속도 정보의 대상구간을 결정하는 지도 매칭 및 구간 확정부(63)와 수신한 속도 정보르 링크 코스트 테이블(66)의 대상구간의 데이터에 반영시키는 교통 정보 반영부(64)와, GPS 안테나(69)나 자이로스코프(70)를 이용하여 자기차량 위치를 판정하는 자기차량 위치 판정부(68)와, 자기차량 위치로부터 목적지까지의 루트 탐색 등에 링크 코스트 테이블(66)을 활용하는 정보 활용부(67)와, 루트 탐색 결과에 기초하여 음성으로의 안내를 수행하는 가이던스 장치(71)를 구비하고 있다.
교통 정보 계측 장치(10)의 구성에 대해서는 실시예 1과 같다.
도 45의 흐름도는 본 실시예에에 따른 시스템의 부호표 작성부(50), 교통 정보 송신부(30) 및 수신측 장치(60)의 동작을 나타내고 있다.
부호표 작성부(50)의 부호표 산출부(51)는 교통 정보 계측 장치(10)로부터 보내져 오는 교통 정보의 교통 상황 패턴을 해석하고 패턴별로 교통 정보를 정리한다.
부호표를 작성할 때에는, 과거의 교통 상황 패턴(L)의 교통 정보(속도 정보)를 집계하고(단계 11), 거리 양자화 단위 파라미터 테이블(54)에 기재되어 있는 거리 방향의 양자화 단위(거리 양자화 단위) 중에서 사용할 거리 양자화 단위(M)를 설정하고(단계 12), 교통 정보 양자화 테이블(53) 중에서 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수의 양자화에 이용할 교통 정보 양자화 테이블(N)을 설정한다(단계 13). 다음으로, 교통 상황 패턴(L)의 교통 정보로부터 간격(M)마다의 각 표본화점에서의 값(본 실시예에서는 속도 데이터)을 산출하여, 이 값의 역수를 취하고, 다시 이 역수에 대하여 DWT를 실시하여 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수를 구한다(단계 314). 이에 대해서는 교통 정보 송신부(30)의 순서에서 상세하게 설명한다.
다음으로, 교통 정보 양자화 테이블(N)에 규정된 값을 이용하여 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수를 양자화하고, 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수의 양자화 계수를 산출한다(단계 15). 다음으로, 이 양자화 계수의 분포를 계산하고(단계 16), 양자화 계수나 주행 거리 분포(동일값의 연속 분포)를 기초로 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수의 양자화 계수를 가변장 부호화하기 위한 부호표(52)를 작성한다(단계 17, 단계 18).
이 순서를 모든 L, M, N의 조합에 대응하는 부호표(52)가 작성될 때까지 반복한다(단계 19).
이렇게 하여, 각종 교통 상황 패턴 및 정보 표현의 분해능에 대응하는 다수의 부호표(52)가 미리 작성되고 유지된다.
한편, 교통 정보 송신부(30)는 교통 정보를 수집하고, 교통 정보 제공구간을 결정한다(단계 21). 하나의 교통 정보 제공구간(V)을 대상으로 하여(단계 22), 그 교통 정보 제공구간(V) 주변의 형상 벡터를 생성하고, 기준 노드를 설정한다(단계 23). 이어서, 형상 벡터의 비가역 부호화 압축을 수행한다(단계 24).
양자화 단위 결정부(32)는 교통 상황을 판정하고, 위치 분해능을 규정하는 표본화점 간의 단위 구획장이나 데이터 수, 또는 교통 정보(속도 정보)의 분해능을 규정하는 교통 정보 양자화 테이블(53)이나 부호표(52) 등을 결정한다(단계 25).
또한, 위치 분해능을 결정하는 경우에는 다음과 같은 점에 유의한다.
- 기존 시스템에 있어서, 여행 시간 등의 정보의 수집 단위로서 정해져 있는 분해능(예를 들면 10m)을 이용하여도 무방하다.
- 정보 송신 위치로부터 먼 노선은 중요도에 따라 거리 분해능을 미리 대략적으로 해 두는 것도 가능하다.
- 프로브카로부터 수집한 속도 정보는 그 데이터 자체에 교통 정보로서의 중요한 정보(정체의 말미/선두 등)가 표현되어 있는 것이 아니기 때문에, 위치 분해능은 데이터 수에 의존하여 결정하여도 무방하다.
- 데이터 수는, FFT(고속 푸리에 변환)로 데이터 압축을 수행하는 경우에는 데이터수를 2N개로 설정할 필요가 있지만, DWT를 수행하는 경우에도 데이터수는 2N개, 또는 2N의 배수개인 것(즉, k×2N개: k, N은 양의 정수)이 바람직하다(거리 분해능 때문에 데이터가 k×2N개가 되지 않을 경우에는, 「0」값, 또는 적당한 값(예를 들면 유효 데이터의 마지막 값)을 데이터 수가 k×2N개가 될 때까지 삽입한다).
또한, 속도 정보의 분해능을 설정하는 경우에는 다음과 같은 점에 유의한다.
- 속도의 계측 정밀도를 고려하여, 정밀도의 정수배가 되도록 분해능을 설정한다.
- 중요도가 낮은 노선은 중요한 노선보다 미리 분해능을 대략적으로 설정해 두는 것도 가능하다.
- 샘플링할 때에는 분해능에 따라 데이터의 어림 처리를 수행한다.
최종적인 위치 분해능 및 속도 정보의 분해능은 송신측의 데이터의 중요도에 따른 송신 순서나 송신 용량, 및 수신측의 데이터 수신량이나 처리 속도 등에 따라 결정한다.
교통 정보 변환부(33)는 양자화 단위 결정부(32)가 결정한 거리 양자화 단위의 단위 구획장에 기초하여 속도 정보의 샘플링 데이터를 결정한다(단계 26).
도 46은 속도 정보의 샘플링 데이터의 상세한 설정 순서를 나타내고 있으며, 도 47은 프로브카가 수집한 속도 정보(실선)로부터 결정되는 샘플링 데이터(점선)를 나타내고 있다.
속도 정보는 교통 정보 산출부(14)에서 거리의 함수로 표현되고(단계 3261), 거리 양자화 단위의 단위 구획장(위치의 분해능) 또는 데이터수가 양자화 단위 결정부(32)에 의해 정의된다(단계 3262). 교통 정보 변환부(33)는 거리의 함수로 표현된 속도 정보를 정의된 분해능에 의해 등간격으로 샘플링한다(단계 3263).
양자화 단위 결정부(32)는 교통 상황 등으로부터, 속도 정보의 표현의 조밀도(예를 들면, 속도 정보를 10㎞/h 단위로 표현할지, 1㎞/h 단위로 표현할지)를 결정하는 속도 정보의 분해능을 정의한다(단계 3264). 교통 정보 변환부(33)는 단계 3263에서 샘플링한 데이터에 주목하여(단계 3265), 계측 정밀도가 속도 정보의 분해능과 일치하고 있는지 여부를 식별하고(단계 3266), 일치하고 있지 않은 경우(정의된 속도 정보 분해능이 10㎞/h 단위이고, 속도 데이터가 1㎞/h 단위로 표시되어 있는 경우 등)에는, 교통 정보의 어림 처리를 수행한다(단계 3267).
도 47은 원래 데이터를 사사오입(어림 처리)하여 10㎞/h 단위의 샘플링 데이터를 얻는 경우를 나타내고 있다.
다음으로, 교통 정보 변환부(33)는 샘플링 데이터수가 k×2N개인지 아닌지를 식별하여(단계 3268), k×2N개가 아닌 경우에는 0값 또는 마지막 수치를 추가하고, 샘플링 데이터수를 k×2N개로 설정한다(여기에서는, k=1인 경우에 대하여 설명한다)(단계 3269). 교통 정보 변환부(33)는 이렇게 생성한 샘플링 데이터를 DWT 부호화 처리부(34)로 전송한다(단계 3270).
도 47의 경우, 데이터 수가 8(=23)이기 때문에, 샘플링 데이터의 추가는 수행되지 않는다.
도 45로 되돌아가, DWT 부호화 처리부(34)는 이 샘플링 데이터의 역수를 산출하고, 이 역수에 대하여 DWT를 수행한다(단계 327).
도 48은 DWT의 상세한 순서를 나타내고 있다. 또한, 도 49는 실제의 속도 데이터에 DWT 및 IDWT를 적용한 예를 나타내고 있다. 도 49에서는 도 49(a)에 나타난 바와 같이, 24.11m 간격으로 계측된 64(=26)개의 속도 데이터가 샘플링 데이터로서 추출되어 있으며, 그 원래 데이터를 도 49(b)에 나타내고 있다. 또한, 도 50에는 이 원래 데이터의 그래프를 실선으로 나타내고 있다.
먼저, 이 샘플링 데이터를 역수로 변환하고, 이 역수가 1 이상의 값을 취하도록 상수를 곱셈한다(단계 270). 상수의 곱셈은 후의 처리에서 소수점 이하의 사사오입했을 때에 정수값이 될 수 있도록 하기 위한 것으로, 상수로서 예를 들면 1000, 혹은 5000을 곱셈한다. 이 상수가 크면 클수록 정보의 열화는 작아져 어떤 속도라도 표현 가능하게 된다. 이 상수가 작으면, 고속 영역의 정보가 간략화된다. 도 49(c)에는 역수에 5000을 곱셈한 샘플링 데이터를 나타내고 있다. 또한, 도 51에는 이 상수를 곱셈한 역수의 그래프를 실선으로 나타내고 있다.
다음으로, 이 역수로 변환한 데이터의 절대값을 작게 하기 위하여, 데이터의 최대값과 최소값 사이의 중간값을 기준(0)으로 설정하고, 모든 데이터의 레벨을 중간값만큼 시프트한다(단계 271). 도 49에서는 중간값으로서 1700을 설정하고, 도 49(c)의 값으로부터 1700을 감산하고 있다(도 49(d)).
다음으로, DWT를 실시하는 차수 N를 결정한다. 샘플링 데이터의 개수가 2m개인 경우에는 차수 N은 최대로 m까지 설정할 수 있다(단계 272). 도 49의 경우, 샘플링 데이터가 26개이기 때문에, 차수의 최대는 6으로 할 수 있다.
이어서, n=0으로 설정하고(단계 273), 샘플링 데이터수/2n에 의해 입력 데이터 수를 결정하고(단계 274), 샘플링 데이터에 대하여 상기한 수학식 8 및 수학식 9에 의한 DWT를 적용하여, 입력 데이터로부터 1차 스케일링 계수와 1차 웨이블렛 계수를 생성한다(단계 275). 도 49의 경우, n=0으로 했을 때의 입력 데이터 수는 64개이며, 이 64개의 데이터에 DWT를 실시함으로써, 입력 데이터수의 1/2인 32개의 1차 스케일링 계수와, 32개의 1차 웨이블렛 계수가 생성된다.
얻어진 스케일링 계수는 데이터의 전방에, 웨이블렛 계수는 데이터의 후방에 저장한다(단계 276). 도 49에 나타낸 바와 같이, 64개의 데이터를 세로로 배열하는 경우에서는 상위 32개의 데이터가 1차 스케일링 계수, 하위 32개의 데이터가 1차 웨이블렛 계수가 된다.
n과 N을 비교하여, n<N인 경우에는(단계 277), 단계 274로 되돌아가 차수를 한 개 올리고, 데이터수/2n에 의해 입력 데이터 수를 결정한다. 이때, 단계 276에서 전방에 저장된 스케일링 계수만이 다음의 입력 데이터가 된다. 도 49의 경우, 2차 DWT에서는 32개의 1차(n=1) 스케일링 계수가 입력 데이터가 되고, 이들 데이터로부터 2차 DWT에 의해 16개의 2차 스케일링 계수와, 16개의 2차 웨이블렛 계수가 생성되며, 스케일링 계수가 데이터의 전방에, 웨이블렛 계수가 그 후방에 저장된다.
단계 274 내지 단계 276의 처리는 n=N에 도달할 때까지 반복된다(단계 277). 도 49의 경우, N=6으로 설정하면 3차 DWT에서는 16개의 2차 스케일링 계수가 입력 데이터가 되며 이 데이터로부터 3차 DWT에 의해 8개의 3차 스케일링 계수와 8개의 3차 웨이블렛 계수가 생성되고, 4차 DWT에서는 8개의 3차 웨이블렛 계수가 입력 데이터가 되며 이 데이터로부터 4차의 DWT에 의해 4개의 4차 스케일링 계수와 4개의 4차 웨이블렛 계수가 생성되고, 5차 DWT에서는 4개의 4차 스케일링 계수가 입력 데이터가 되며 이 데이터로부터 5차 DWT에 의해 2개의 5차 스케일링 계수와 2개의 5차 웨이블렛 계수가 생성되고, 6차 DWT에서는 2개의 5차 스케일링 계수가 입력 데이터가 되며 이 데이터로부터 6차 DWT에 의해 1개의 6차 스케일링 계수와 1개의 6차 웨이블렛 계수가 생성된다.
도 49(e)는 6차까지의 DCT에 의해 생성된 데이터를 나타내고 있으며, 위로부터 순서대로 1개의 6차 스케일링 계수, 1개의 6차 웨이블렛 계수, 2개의 5차 웨이블렛 계수, 4개의 4차 웨이블렛 계수, 8개의 3차 웨이블렛 계수, 16개의 2차 웨이블렛 계수 및 32개의 1차 웨이블렛 계수가 나열되어 있다.
이어서, DWT 부호화 처리부(34)는 생성한 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수를 양자화 결정부(32)가 결정한 교통 정보 양자화 테이블(53)을 이용하여 양자화한다(단계 278). 교통 정보 양자화 테이블(53)에는 스케일링 계수를 나눗셈하는 값 p 및 웨이블렛 계수를 나누는 값 q(≥p)가 규정되어 있으며, 양자화 처리에서는 스케일링 계수를 p로, 웨이블렛 계수를 q로 나눗셈하고, 사사오입하여 데이터를 어림한다(단계 279). 또한, 이 양자화를 생략하고(p=q=1로 한 경우에 해당한다), 어림 처리만을 수행하도록 하여도 무방하다. 또한, 양자화 대신에, 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 소정의 정수를 곱셈하는 역양자화를 수행하여도 무방하다.
도 49에서는 도 49(a)에 규정된 양자화 샘플값 1로 스케일링 및 웨이블렛 계수를 나누고, 소수점 이하를 어림 처리하여 도 49(f)의 정수값을 얻고 있다. 단계 270에서 샘플링 데이터의 역수에 곱셈한 상수가 작으면 이 정수값이 작아져, 어림에 의한 영향이 크게 나타나기 때문에 정보의 정밀도가 저하한다.
단, 상수가 너무 크면 전송 데이터량이 많아진다. 이러한 어림에 의한 영향은 정수값이 작은 경우, 즉 속도가 큰 경우에 크게 나타나지만, 일반도로와 같이 원래부터 제한 속도가 40㎞/h로 설정되어 있는 도로에서는, 40㎞/h 이상의 데이터를 정확하게 파악할 필요는 없다. 이러한 점을 고려하여, 속도의 역수에 곱셈하는 상수를 정할 필요가 있다. 또한, 고속도로에서는 제한속도가 80㎞/h로 고속이기 때문에, 도로 종별이나 도로 규제에 따라 이 상수값을 변화시키도록 하여도 좋다.
도 45로 되돌아가, DWT 부호화 처리부(34)는 양자화(또는 역양자화)한 데이터를, 양자화 결정부(32)가 결정한 부호표(52)를 이용하여 가변장 부호화한다(단계 29). 또한, 이 가변장 부호화도 생략할 수 있다.
DWT 부호화 처리부(34)는 이들 처리를 교통 정보 제공구간 모두에 대하여 실행한다(단계 30, 단계 31).
정보 송신부(35)는 부호화된 데이터를 송신 데이터로 변환하고(단계 32), 부호표와 함께 데이터 송신한다(단계 33).
도 52는 교통 정보 송신부(30)로부터 송신되는 데이터의 데이터 구성예를 나타내고 있다. 도 52(a)는 교통 정보의 대상도로 구간을 나타내는 형상 벡터 데이터열이다. 도 52(b)는 각 대상도로 구간의 스케일링 계수만을 모은 교통 정보 데이터열로서, DWT 최종 차수 N에 있어서의 N차 스케일링 계수가 기술되어 있다(또한, 샘플링 데이터 수가 k×2N개인 경우, N차 스케일링 계수는 k개가 된다).
도 52(c)는 각 대상도로 구간의 웨이블렛 계수만을 모은 교통 정보 데이터열로서, DWT의 각 차수에 있어서의 웨이블렛 계수가 기술되어 있다. 정보 송신부(35)는 형상 벡터 데이터열의 정보(도 52(a))와 함께, 각 대상도로 구간의 스케일링 계수를 기술한 교통 정보(도 52(b))를 송신하고, 이어서 웨이블렛 계수에 관한 교통 정보(도 52(c))를 DWT의 차수가 높은 순으로 송신한다.
한편, 수신측 장치(60)는 도 45에 나타내는 바와 같이, 정보 수신부(61)가 데이터를 수신하면(단계 41), 각 교통 정보 제공구간 V에 대하여(단계 42) 복호화 처리부(62)가 형상 벡터를 복호화하고, 지도 매칭 및 구간 확정부(63)가 자기의 디지털 지도 데이터베이스(65)에 대한 지도 매칭을 수행하여, 대상도로 구간을 특정한다(단계 43). 또한, 복호화 처리부(62)는 부호표를 참조하여 속도 정보 데이터의 가변장 복호화(단계 44)나 역양자화(송신측에서 역양자화를 수행하고 있는 경우에는 양자화)를 수행한다(단계 45). 도 49(g)는 수신측에서 역양자화한 속도 정보의 데이터를 나타내고 있다.
복호화 처리부(62)는 역양자화에서 얻어진 데이터에 IDWT를 실시한다(단계 46).
도 53은 IDWT의 상세한 순서를 나타내고 있다. 수신한 속도 정보의 데이터로부터 DWT의 차수(N)를 읽어내고(단계 461), n을 N-1로 설정하여(단계462), 데이터수/2n에 의해 입력 데이터 수를 결정한다(단계 463). 이어서, 입력 데이터의 전방을 스케일링 계수로 하고, 입력 데이터의 후방을 웨이블렛 계수로 하여, 수학식 10 및 수학식 11에 의해 데이터를 재구성한다(단계 464).
도 49의 경우, N=6이기 때문에, 입력 데이터수는 64/25에 의해 2개가 되고, 수신한 1개의 6차 스케일링 계수와 1개의 6차 웨이블렛 계수로부터 2개의 5차 스케일링 계수가 재구성된다.
n>0인 경우, 또는 제한시간 내인 경우에는 단계 463으로 되돌아가, n을 1 감산하고, 단계 463, 단계 464의 순서를 반복한다(단계 465). 도 49의 경우, 시간에 의한 제한이 없는 것으로 하면, 생성된 2개의 5차 스케일링 계수와 수신한 2개의 5차 웨이블렛 계수로부터 4개의 4차 스케일링 계수를 생성하고, 이 4개의 4차 스케일링 계수와 수신한 4개의 4차 웨이블렛 계수로부터 8개의 3차 스케일링 계수를 생성하고, 이 8개의 3차 스케일링 계수와 수신한 8개의 3차 웨이블렛 계수로부터 16개의 2차 스케일링 계수를 생성하고, 이 16개의 2차 스케일링 계수와 수신한 16개의 2차 웨이블렛 계수로부터 32개의 1차 스케일링 계수를 생성하고, 이 32개의 1차 스케일링 계수와 수신한 32개의 1차 웨이블렛 계수로부터 64개의 데이터를 복원한다. 도 49(h)는 6회의 IDWT를 반복하여 복원된 속도 데이터를 나타내고 있다.
n=0이 되어 IDWT가 종료했을 때에는, 송신측에서 레벨 시프트된 만큼 데이터를 역시프트한다(단계 468). 도 49(i)는 역시프트를 끝낸 복원 데이터를 나타내고 있다. 또한, 도 51에는 이 복원 데이터의 그래프를 점선으로 나타내고 있다. 복원 데이터는 원래 데이터와 거의 중첩되어 있다.
또한, 미리 규정된 제한시간이 초과되었을 경우에는 n>0이라도 IDWT를 종료하고, 그때까지 얻어진 속도 데이터를 이용하여 해상도를 낮춘 속도 정보를 표시하기 위하여, 거리 양자화 단위의 단위장(거리 분해능)을 2n배로 설정하고(단계 467), 송신측이 레벨 시프트한 만큼 데이터를 역시프트한다(단계 468).
수신측 장치(60)는 제한시간을 초과하였기 때문에 도 49(f)의 송신 데이터의 일부 밖에 수신할 수 없었던 경우라도, 해상도를 낮춘 속도 정보를 복원할 수 있게 된다. 6차 스케일링 계수 밖에 수신할 수 없었던 경우에는, 원래 데이터의 거리 해상도의 1/26=1/64의 데이터를 복원할 수 있다.
그에 더하여 6차 웨이블렛 계수를 수신한 경우에는, 이미 수신한 데이터와 조합하여 IDWT를 수행함으로써 5차 스케일링 계수를 복원할 수 있기 때문에, 원래 데이터의 거리 해상도의 1/25=1/32의 데이터를 재현할 수 있다.
그에 더하여 5차 웨이블렛 계수를 수신한 경우에는, 이미 수신한 데이터와 조합하여 IDWT를 수행함으로써 4차 스케일링 계수를 복원할 수 있기 때문에, 원래 데이터의 거리 해상도의 1/24=1/16의 데이터를 재현할 수 있다.
그에 더하여 4차 웨이블렛 계수를 수신한 경우에는, 이미 수신한 데이터와 조합하여 IDWT를 수행함으로써 3차 스케일링 계수를 복원할 수 있기 때문에, 원래 데이터의 거리 해상도의 1/23=1/8의 데이터를 복원할 수 있다.
그에 더하여 3차 웨이블렛 계수를 수신한 경우에는, 이미 수신한 데이터와 조합하여 IDWT를 수행함으로써 2차 스케일링 계수를 복원할 수 있기 때문에, 원래 데이터의 거리 해상도의 1/22=1/4의 데이터를 복원할 수 있다.
그에 더하여 2차 웨이블렛 계수까지 수신한 경우에는, 이미 수신한 데이터와 조합하여 IDWT를 수행함으로써 1차 스케일링 계수를 복원할 수 있기 때문에, 원래 데이터의 거리 해상도의 1/2의 데이터를 복원할 수 있다.
그에 더하여 1차 웨이블렛 계수를 수신한 경우에는, 이미 수신한 데이터와 조합하여 IDWT를 수행함으로써 원래 데이터의 거리 해상도의 데이터를 복원할 수 있다.
이와 같이, 수신측에서의 복원을 용이하게 하기 위하여, 송신측은 스케일링 계수, 차수가 높은 웨이블렛 계수, 차수가 낮은 웨이블렛 계수의 순으로 데이터를 송신한다.
복호화 처리부(62)는 복원한 데이터의 역수를 취하고, 송신측에서 곱셈된 상수를 곱셈하여 속도 정보를 재생한다(단계 347). 도 49(j)는 복원된 속도 데이터를 나타내고 있다. 도 50에는 이 복원된 속도 데이터의 그래프를 「웨이블렛 변환(1) 속도」로 표시하여 나타내고 있지만, 원래 데이터에 중첩되어 구별할 수 없다. 또한, 도 50에는 N차 내지 1차 계층의 데이터를 이용하여 복원한 복원 데이터를 「웨이블렛 변환(2) 속도」로 표시하여 점선으로 나타내고, N차 내지 2차 계층의 데이터를 이용하여 복원한 복원 데이터를 「웨이블렛 변환(3) 속도」로 표시하여 일점쇄선으로 나타내고 있다.
교통 정보 반영부(64)는 복원된 속도 정보를 자기 시스템의 링크 코스트 등에 반영시킨다(단계 48). 이러한 처리가 모든 교통 정보 제공구간에 대하여 실행된다(단계 49, 50). 정보 활용부(67)는 제공된 속도 정보를 활용하여 소요 시간 표시나 루트 검색 등을 실행한다(단계 51).
이와 같이, DWT를 실시한 데이터는 계층성을 가지고 있으며, 수신측에서는 일부 계층의 데이터 밖에 이용할 수 없는 경우라도 저분해능의 속도 정보를 복원할 수 있다. 또한, 이 경우, 속도 정보의 원래 데이터의 역수를 취하고, 이것에 상수를 곱셈하여 DWT 처리를 실시하고 있기 때문에, 일부 계층의 데이터만을 이용한 속도 정보라도, 운전자가 체감하는 혼잡 상황에 매치된 값을 복원할 수 있다.
도 43 및 도 44에 나타내는 그래프는 비교를 위하여 속도 정보의 원래 데이터에 역수로의 변환을 수행하지 않고 DWT 처리를 실시한 경우의 복원 데이터를 나타내고 있다. 도 50과 도 43 및 도 44를 비교하면, 속도 정보의 역수를 취하여 DWT를 실시한 경우(도 50)에는 역수로의 변환을 수행하지 않는 경우(도 43 및 도 44)에 비하여, 일부 계층의 데이터만으로 복원한 복원 데이터는 낮은 값을 취하게 된다. 이러한 경향은 도 50의 타원 영역 A에 잘 나타나 있다.
이와 같이, 속도 정보의 역수를 취하여 DWT 처리를 수행함으로써, 평균 속도는 낮은 값으로 끌어 내려지지만, 이 평균속도는 운전자가 체감하는 속도에 보다 가까운 것이다.
또한, 도 54는 원래 데이터의 역수에 곱셈하는 상수를, 도 50의 경우의 50분의 1(즉, 100)로 설정한 경우의 원래 데이터와 복원 데이터를 나타내고 있다. 원래 데이터의 역수에 곱셈하는 상수를 작게 하면, 타원 영역 B 및 C로 나타내는 고속 영역의 정보는 상당히 대략적으로 되지만, 타원 영역 A로 나타내는 저속 영역의 복원 데이터는 원래 데이터와 잘 일치하고 있다. 교통 혼잡 정보로서 관심이 높은 것은 주행속도가 느린 경우로서, 일반도로의 제한속도에 가까운 속도, 혹은 그 이상의 속도에 대한 상세한 정보는 반드시 필요한 것은 아니다. 이러한 점을 고려하면, 원래 데이터의 역수에 곱셈하는 상수를 100으로 하여도 충분히 실용적인 속도 정보를 복원할 수 있다. 또한, 상술하는 바와 같이 도로 종별이나 도로 규제에 따라 이 상수 값을 변화시키도록 하여도 무방하다.
이와 같이, DWT를 실시한 데이터는 계층성을 가지고 있으며, 모든 계층의 데이터를 이용하여 무손실 압축(가역 변환)을 수행할 수도 있고, 일부 계층의 데이터만을 이용하여 손실 압축(비가역 변환)을 수행할 수도 있다. 또한, 수신측에서 일부 데이터가 결손된 정보 밖에 수신할 수 없는 경우라도 저분해능의 정보로 복원시키는 것은 가능하다. 송신측은 통신 환경이나 수신 성능을 의식하지 않고, 계층별로 우선 순위를 설정하여, 스케일링 계수 → 차수가 높은 웨이블렛 계수 → 차수가 낮은 웨이블렛 계수의 순으로 송신하면, 수신측이 수신 가능했던 데이터에 따라, 상세하게 또는 대략적으로 속도 정보를 재현할 수 있게 된다.
또한, 속도 데이터를 역수로 변환하여 DWT를 실시하고 있기 때문에, 일부 계층의 데이터로부터 속도 정보를 복원할 때에 산술 평균 처리가 수행되어도 복원한 속도 정보와 운전자의 체감 혼잡도 사이에서의 차이는 발생하지 않는다.
또한, 지금까지 대상도로 구간을 알리기 위하여, 형상 벡터 데이터열을 수신측에 전달하고, 수신측이 이 형상 벡터 데이터열을 참조하여 교통 정보의 대상도로 구간을 식별하는 경우에 대하여 설명하였으나, 도로구간을 식별하기 위한 데이터(도로구간 참조 데이터)로는 형상 벡터 데이터열 이외의 것을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 도 55(a)에 나타난 바와 같이, 통일적으로 정한 도로구간 식별자(링크 번호)나 교차점 식별자(노드 번호)를 이용하여도 무방하다.
또한, 제공측 및 수신측 모두가 동일 지도를 참조하는 경우에는, 제공측이 위도/경도 데이터를 수신측에 전달하고, 수신측이 이 데이터에 의해 도로구간을 특정할 수 있다.
또한, 도 55(b)에 나타내는 바와 같이, 교차점부나 링크 도중의 도로로부터 분리된 간헐적인 노드 P1/P2/P3/P4의 위치 참조용 위도/경도 데이터(명칭 및 도로 종별 등의 속성 정보도 포함)를 수신측에 송신하여 대상도로를 전달하도록 하여도 무방하다. 여기에서 P1=링크 중점, P2=교차점부, P3=링크 중점, P4=링크 중점이다. 이 경우, 수신측은 도 55(c)에 나타난 바와 같이, 먼저, P1, P2, P3, P4의 각각의 위치를 특정하고, 다음으로 각각의 구간을 경로 탐색하여 대상도로 구간을 특정한다.
또한, 대상도로를 특정하는 도로구간 참조 데이터로서, 상술하는 형상 벡터 데이터열이나 도로구간 식별자, 교차점 식별자뿐만 아니라, 도로 지도를 타일 형상으로 구분하고 그 각각에 붙인 식별자나, 도로에 설치한 킬로 포스트, 도로 명칭, 주소, 우편번호 등을 이용하여, 이들 도로구간 참조 데이터에 의해 교통 정보의 대상도로 구간을 특정하여도 무방하다.
(실시예 6)
본 발명의 실시에 6에서는 교통 정보에 포함되는 노이즈를 제거하는 방법에 대하여 설명한다.
교통 정보에서는, 정체나 혼잡의 발생 상황을 알리는 저속 영역의 상태량의 상세한 정보는 유용하지만, 고속 영역의 상태량에 관한 상세한 정보는 불필요하며, 전송 데이터량을 부수적으로 늘리기만 하는 노이즈가 된다.
고분해능으로 교통 정보를 표현하는 데이터에는 이러한 노이즈가 포함된다. 이 노이즈는 데이터의 송신측에서 제거하여, 수신측에서는 노이즈의 유무를 고려하지 않고 복호 처리를 가능하게 한다.
이 실시예의 방법에서는 속도 데이터를 역수로 변환하고, DWT를 실시하여 스케일링 계수와 웨이블렛 계수를 생성하고, 이들 데이터를 수신측에 송신할 때에, 절대값이 작은 웨이블렛 전개 계수를 노이즈 성분으로 간주하고 0값으로 취급한다.
이 절대값이 작은 웨이블렛 전개 계수의 0값화에 의해 영향을 받는 것은 고속 영역의 속도 데이터뿐이며, 저속 영역의 속도 데이터는 영향을 받지 않는다.
도 56은 이 노이즈 제거의 순서를 포함한 속도 정보의 DWT 압축의 흐름도를 나타내고 있다. 도 48의 단계 270부터 단계 279의 절차에 의해, 역수로 변환한 속도 데이터에 DWT를 실시하여 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수를 생성하고, 이 중 절대값이 작은 웨이블렛 계수를 절단한다(단계 280).
단계 280에서의 데이터의 절단(0값화)은, 속도 데이터의 역수를 표시한 도 57의 그래프에서 타원 영역 D, E, F에 포함되는 고속 영역의 미세한 속도의 움직임을 노이즈로서 제거하는 것으로서, 그 때문에 고속 영역의 데이터는 영향을 받는다. 그러나 타원 영역 G로 나타내는 저속 영역의 데이터는 전혀 영향을 받지 않는다.
도 58에는 원래 데이터의 속도 정보를 실선으로 나타내고, 절대값이 작은 웨이블렛 계수를 절단(0값화)한 데이터를 이용하여 복원한 속도 정보를 점선으로 나타내고 있다. 이 도면에서 알 수 있듯이, 고속 영역의 데이터의 정밀도는 대략적이 되지만, 교통 혼잡 정보로서 관심을 갖는 저속 영역의 데이터는 원래 데이터를 충실하게 재현하고 있다.
한편, 전송 데이터량에 대해서 살펴보면, 절대값이 작은 웨이블렛 계수를 모두 0값화함으로써, 도 45의 단계 29에서의 가변장 부호화에 의해 데이터량은 대폭으로 삭감된다.
이와 같이, 속도 데이터를 역수로 변환하여 DWT 처리를 수행하는 교통 정보 제공 방법에서는, 절대값이 작은 웨이블렛 전개 계수를 0값화함으로써 노이즈 성분을 제거하여 데이터량의 삭감을 도모할 수 있다.
(실시예 7)
본 발명의 실시예 5 및 6에서는 센터인 교통 정보 제공 장치가 차량 탑재기 등의 교통 정보 이용 장치에 교통 정보를 제공하는 경우에 대하여 설명하였으나, 주행 데이터를 제공하는 프로브카의 차량 탑재기가 교통 정보 제공 장치가 되고, 프로브카의 정보를 수집하는 센터가 교통 정보 이용 장치가 되는 시스템에 있어서도, 본 발명의 교통 정보 제공 방법을 적용할 수 있다. 본 발명의 실시예 7에서는 이 시스템에 대하여 설명한다.
이 시스템은 도 59에 나타내는 바와 같이, 주행시의 데이터를 계측하여 제공하는 프로브카 차량 탑재기(90)와, 이 데이터를 수집하는 프로브카 수집 시스템(80)으로 이루어지며, 프로브카 차량 탑재기(90)는 송신 데이터의 부호화에 이용하는 부호표를 프로브카 수집 시스템(80)으로부터 수신하는 부호표 수신부(94)와, 속도를 검지하는 센서 A(106)와, 센서 A(106)의 검지 정보를 수집하는 센서 정보 수집부(98)와, GPS 안테나(101)에서의 수신 정보나 자이로스코프(102)의 정보를 이용하여 자기차량의 위치를 판정하는 자기차량 위치 판정부(93)와, 자기차량의 주행궤적이나 센서 A(106)가 검지한 속도 정보를 저장하는 주행궤적 계측 정보 저장부(96)와, 속도 정보의 샘플링 데이터를 생성하는 계측 정보 데이터 변환부(97)와, 속도 데이터의 역수에 DWT를 실시하여 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하고, 이 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수나 주행궤적 데이터를, 수신한 부호표 데이터(95)를 이용하여 부호화하는 DWT 부호화 처리부(92)와, 부호화된 데이터를 프로브카 수집 시스템(80)에 송신하는 주행궤적 송신부(91)를 구비하고 있다.
한편, 프로브카 수집 시스템(80)은 프로브카 차량 탑재기(90)로부터 속도 정보나 주행궤적 정보를 수신하는 주행궤적 수신부(83)와, 부호표 데이터(86)를 이용하여 수신 데이터의 복호화를 수행하는 부호화 데이터 복호부(82)와, 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 IDWT를 실시하고, 역수 변환 처리하여 속도 정보를 복원하는 계측 정보 데이터 역변환부(87)와, 복원된 속도 정보나 주행궤적의 데이터를 활용하는 주행궤적 계측 정보 활용부(81)와, 프로브카의 현재 위치에 따라 프로브카 차량 탑재기(90)에 부여하는 부호표를 선택하는 부호표 선택부(85)와, 선택된 부호표를 프로브카에 송신하는 부호표 송신부(84)를 구비하고 있다.
프로브카 차량 탑재기(90)의 자기차량 위치 판정부(93)는 GPS 안테나(101)에서의 수신 정보나 자이로스코프(102)의 정보를 이용하여 자기차량의 위치를 식별한다. 또한, 센서 정보 수집부(98)는 센서 A(106)에서 검지된 속도 정보의 계측값을 수집한다. 수집된 속도 정보는 자기차량 위치 판정부(93)가 식별한 자기차량 위치와 대응되어 주행궤적 계측 정보 저장부(96)에 저장된다.
계측 정보 데이터 변환부(97)는 주행궤적 계측 정보 저장부(96)에 저장된 속도 정보를 주행도로의 계측 개시 지점(기준 위치)으로부터의 거리의 함수로 나타내고, 속도 정보의 샘플링 데이터를 생성한다. DWT 부호화 처리부(92)는 이 샘플링 데이터의 역수에 DWT를 실시하여, 속도 정보를 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하고, 주행궤적 데이터나 변환한 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수를, 수신한 부호표 데이터(95)를 이용하여 부호화한다. 부호화된 주행궤적 데이터 및 속도 정보는 프로브카 수집 시스템(80)으로 보내진다. 이때, 프로브카 차량 탑재기(90)는 속도 정보를 스케일링 계수 → 차수가 높은 웨이블렛 계수 → 차수가 낮은 웨이블렛 계수의 순으로 송신한다.
데이터를 수신한 프로브카 수집 시스템(80)에서는 부호화 데이터 복호부(82)가, 부호화되어 있는 주행궤적 데이터 및 속도 정보를 부호표 데이터(86)를 이용하여 복호화한다. 계측 정보 데이터 역변환부(87)는 복호화된 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 IDWT를 실시하고, 역수로 변환하여 속도 정보를 복원한다. 주행궤적 계측 정보 활용부(81)는 복원된 속도 정보를 프로브카가 주행한 도로의 교통 정보의 작성에 이용한다.
이와 같이, 본 발명의 교통 정보 제공 방법은 프로브카 차량 탑재기로부터 업로드하는 정보에 대해서도 적용할 수 있다. 차량 탑재기의 데이터 처리 능력이나 전송 용량이 부족하여, 프로브카 차량 탑재기로부터 스케일링 계수 및 일부의 웨이블렛 계수 밖에 송신할 수 없는 경우라도, 프로브카 수집 시스템은 수신 가능했던 정보로부터 프로브카가 주행한 도로에서의 대략적인 속도 정보를 복원할 수 있다.
또한, 각 실시예의 시스템에서는 제공하는 교통 정보의 데이터를 비트 플레인 분해하여 송신하도록 하여도 무방하다. 비트 플레인 분해는 데이터를 이진수로 나타내고, 모든 데이터의 MSB, 2비트째, 3비트째, LSB라는 순서로 자리수가 큰 비트 데이터부터 순차적으로 송신한다. 이 경우, 수신측에서는, 정보의 수신 도중에 대략적인 교통 상황을 표시하는 것이 가능하게 된다.
이상, 본 발명을 상세하게, 그리고 특정의 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 정신이나 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 변경이나 수정을 할 수 있다는 것은 당업자에게 자명한 일이다.
본 발명은 2003년 1월 22일 출원한 일본 특허출원 제2003-013746호, 2003년 1월 23일 출원한 일본 특허출원 제2003-014802호, 및 2003년 8월 15일 출원한 일본 특허출원 제2003-286748호에 기초하는 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 교통 정보 제공 방법은, 수신측이 통신 환경이나 수신 능력으로 인해 제공하는 정보의 일부 밖에 수신하지 못하는 경우라도, 또한 송신측의 송신 능력 부족으로 인해 일부 계층의 데이터 밖에 송신되지 않은 경우라도 교통 정보를 근사적으로 복원하는 것이 가능하다. 또한 그 경우, 복원시의 오버슈트나 언더슈트가 발생하지 않는다. 그 때문에, 교통 정보의 수집 데이터가 대략적인 경우 또는 세밀한 경우라도 적절한 근사가 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 교통 정보 제공 시스템에서는, 교통 정보의 제공측이 교통 정보를 제공할 때 통신 환경이나 수신 상황을 의식하지 않아도, 수신측에서 수신 가능했던 정보의 범위에서 대략적인 정보나 상세한 정보를 복원할 수 있다.
또한, 본 발명의 교통 정보 제공 장치 및 교통 정보 이용 장치에서는 이러한 시스템을 실현할 수 있다.
따라서, 본 발명의 교통 정보 제공 방법, 교통 정보 제공 시스템 및 장치는, 센터로부터 정체정보나 여행 시간 등의 교통 정보를 제공하는 경우, 프로브카로부터 계측 정보를 센터에 제공하는 경우 등, 각종 정보의 제공에 적용할 수 있으며, 수신측에서의 정보의 복원을 용이하게 한다.
또한, 이상의 설명에서 알 수 있듯이, 본 발명의 교통 정보 제공 방법은, 통신 환경이나 수신 능력에 의해, 수신측에서 제공된 속도 정보의 일부 밖에 수신할 수 없는 경우 또는 송신측의 송신 능력의 부족으로 인해 일부 계층의 데이터 밖에 전송되지 않은 경우라도, 수신측에서 속도 정보를 대략적인 분해능으로 근사적으로 재현할 수 있게 한다. 그리고, 이 경우에 운전자가 체감하는 혼잡도와 차이가 없는 속도 정보를 복원할 수 있다.
또한, 속도 정보로부터 정보 가치가 없는 노이즈를 줄여 속도 정보의 데이터량을 삭감할 수 있다.
또한, 본 발명의 교통 정보 제공 시스템에서는, 속도 정보의 제공측이 통신 환경이나 수신 상황 등을 의식하지 않고 속도 정보를 제공하여도, 수신측에서 수신 가능했던 정보의 범위에서 대략적인 속도 정보나 상세한 속도 정보를 복원할 수 있다. 또한, 제공측은 노이즈를 삭감한 속도 정보를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 교통 정보 제공 장치 및 교통 정보 이용 장치에서는 이러한 시스템을 실현할 수 있다.

Claims (31)

  1. 도로상의 기준위치로부터의 거리의 함수로 나타낸 교통 정보에 이산 웨이블렛 변환을 실시하여, 상기 교통 정보를 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하여 제공하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기준위치로부터의 거리의 함수로 나타낸 상기 교통 정보로부터 샘플링 데이터를 생성하고, 상기 샘플링 데이터에 이산 웨이블렛 변환을 실시하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 방법.
  3. 시간의 함수로 나타낸 교통 정보에 이산 웨이블렛 변환을 실시하여, 상기 교통 정보를 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하여 제공하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    고정시간 피치로 표본화한 상기 교통 정보를 샘플링 데이터로 하여, 상기 샘플링 데이터에 이산 웨이블렛 변환을 실시하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 방법.
  5. 제 2항 또는 4항에 있어서,
    상기 샘플링 데이터에 대하여, 1회 또는 다수 회의 이산 웨이블렛 변환을 실시하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 방법.
  6. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스케일링 계수를 상기 웨이블렛 계수보다 먼저 제공하고, 상기 웨이블렛 계수 중에서는 차수가 높은 웨이블렛 계수를 차수가 낮은 웨이블렛 계수보다도 먼저 제공하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 방법.
  7. 제 1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수를 비트 플레인 분해하여 제공하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 비트 플레인 분해한 상기 스케일링 계수 또는 웨이블렛 계수의 하위 비트에 저작권 정보를 부가하여 제공하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 비트 플레인 분해한 상기 스케일링 계수 또는 웨이블렛 계수의 일부 비트 플레인을 암호화하여 제공하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 방법.
  10. 도로상의 기준위치로부터의 거리의 함수로 나타낸 교통 정보로부터 샘플링 데이터를 생성하고, 상기 샘플링 데이터에 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여, 상기 교통 정보를 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하여 제공하는 교통 정보 제공 장치와,
    상기 교통 정보 제공 장치로부터 수신한 상기 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 역 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여 상기 교통 정보를 복원하는 교통 정보 이용 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 시스템.
  11. 고정시간 피치에서 표본화한 교통 정보를 샘플링 데이터로 하며, 상기 샘플링 데이터에 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여, 상기 교통 정보를 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하여 제공하는 교통 정보 제공 장치와,
    상기 교통 정보 제공 장치로부터 수신한 상기 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 역 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여 상기 교통 정보를 복원하는 교통 정보 이용 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 시스템.
  12. 제 10항 또는 11항에 있어서,
    상기 교통 정보 제공 장치는 상기 스케일링 계수를 상기 웨이블렛 계수보다 먼저 제공하고, 상기 웨이블렛 계수 중에서는 차수가 높은 웨이블렛 계수를 차수가 낮은 웨이블렛 계수보다도 먼저 제공하며, 상기 교통 정보 이용 장치는 상기 스케일링 계수와, 수신한 상기 웨이블렛 계수에 역 이산 웨이블렛 변환을 실시하여 상기 교통 정보를 복원하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 교통 정보 제공 장치는 상기 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수를 비트 플레인 분해하여 제공하고, 상기 교통 정보 이용 장치는 비트 플레인 분해된 상기 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수의 일부의 비트 정보를 수신한 단계에서 상기 교통 정보의 복원을 개시하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 시스템.
  14. 제 10항 또는 11항에 있어서,
    상기 교통 정보 제공 장치는 상기 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수를 비트 플레인 분해하고, 상기 스케일링 계수 또는 웨이블렛 계수의 하위 비트에 저작권 정보를 부가하여 제공하고, 상기 교통 정보 이용 장치는 상기 스케일링 계수 또는 웨이블렛 계수에 부가되어 있는 상기 저작권 정보를 삭제한 후 상기 역 이산 웨이블렛 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 시스템.
  15. 제 10항 또는 11항에 있어서,
    상기 교통 정보 제공 장치는 상기 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수를 비트 플레인 분해하고, 상기 스케일링 계수 또는 웨이블렛 계수의 일부 비트 플레인을 암호화하여 제공하며, 상기 교통 정보 이용 장치는 암호화되어 있는 상기 스케일링 계수 또는 웨이블렛 계수를 복호화한 후 상기 역 이산 웨이블렛 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 시스템.
  16. 수집된 교통 정보의 데이터로부터 샘플링 데이터를 생성하는 교통 정보 변환 수단과,
    상기 샘플링 데이터에 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하는 교통 정보 부호화 수단과,
    상기 스케일링 계수를 웨이블렛 계수보다 먼저 송출하고, 상기 웨이블렛 계수 중에서는 차수가 높은 웨이블렛 계수를 차수가 낮은 웨이블렛 계수보다도 먼저 송출하는 교통 정보 송출 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 장치.
  17. 교통 정보 제공 장치로부터 교통 정보의 대상도로를 나타내는 도로구간 참조 데이터와, 상기 교통 정보로서 스케일링 계수와 웨이블렛 계수를 수신하는 교통 정보 수신 수단과,
    상기 도로구간 참조 데이터를 이용하여 상기 교통 정보의 대상도로를 특정하는 대상도로 판정 수단과,
    상기 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 역 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여 상기 교통 정보를 복원하는 교통 정보 복호화 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 이용 장치.
  18. 도로상의 기준위치로부터의 거리의 함수로 나타낸 속도 정보의 역수에 이산 웨이블렛 변환을 실시하여, 상기 속도 정보의 역수를 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하여 제공하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 기준위치로부터의 거리의 함수로 나타낸 상기 속도 정보로부터 2의 N제곱 개, 또는 2의 N제곱 개의 배수의 샘플링 데이터를 생성하고, 상기 샘플링 데이터의 역수에 이산 웨이블렛 변환을 실시하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 방법.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 샘플링 데이터의 역수에 상수를 곱셈하고, 상기 상수를 곱셈한 상기 역수에 이산 웨이블렛 변환을 실시하여 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하고, 상기 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수를 정수로 변환하여 제공하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    대상도로의 제한속도 또는 차량의 평균 주행속도에 따라 상기 상수의 크기를 스위칭하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 방법.
  22. 제 3항에 있어서,
    상기 상수를 곱셈한 상기 역수에 대하여, 1회 이상, N회 이하의 회수로 이산 웨이블렛 변환을 실시하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 방법.
  23. 제 1항 내지 22항 중 어느 한 항에 있어서,
    절대값이 소정값 이하인 상기 웨이블렛 계수를 0값화하여 제공하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 방법.
  24. 제 18항 내지 23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스케일링 계수를 상기 웨이블렛 계수보다 먼저 제공하고, 상기 웨이블렛 계수 중에서는 차수가 높은 웨이블렛 계수를 차수가 낮은 웨이블렛 계수보다도 먼저 제공하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 방법.
  25. 도로상의 기준위치로부터의 거리의 함수로 나타낸 속도 정보로부터 샘플링 데이터를 생성하고, 상기 샘플링 데이터의 역수에 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여, 상기 속도 정보의 역수를 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하여 제공하는 교통 정보 제공 장치와,
    상기 교통 정보 제공 장치로부터 수신한 상기 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 역 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여, 얻어진 값을 역수로 변환하여 상기 속도 정보를 복원하는 교통 정보 이용 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 시스템.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 교통 정보 제공 장치는 상기 샘플링 데이터의 역수에 상수를 곱셈하고, 상기 상수를 곱셈한 상기 역수에 이산 웨이블렛 변환을 실시하여 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하고, 상기 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수를 정수로 변환하여 상기 교통 정보 이용 장치에 제공하며, 상기 교통 정보 이용 장치는 상기 교통 정보 제공 장치로부터 수신한 상기 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 역 이산 웨이블렛 변환을 실시하고, 얻어진 값의 역수에 상기 상수를 곱셈하여 상기 속도 정보를 복원하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 시스템.
  27. 제 25항 또는 26항에 있어서,
    상기 교통 정보 제공 장치는 상기 스케일링 계수를 상기 웨이블렛 계수보다 먼저 제공하고, 상기 웨이블렛 계수 중에서는 차수가 높은 웨이블렛 계수를 차수가 낮은 웨이블렛 계수보다도 먼저 제공하며, 상기 교통 정보 이용 장치는, 상기 스케일링 계수와 수신한 상기 웨이블렛 계수에 역 이산 웨이블렛 변환을 실시하고, 얻어진 값을 역수로 변환하여 상기 속도 정보를 복원하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 시스템.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 교통 정보 제공 장치는 상기 상수의 크기를 대상도로의 제한속도 또는 차량의 평균 주행속도에 따라 스위칭하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 시스템.
  29. 제 25항 내지 28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교통 정보 제공 장치는 절대값이 소정값 이하인 상기 웨이블렛 계수를 0값화하여 제공하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 시스템.
  30. 수집된 속도 정보의 데이터로부터 2의 N제곱 개, 또는 2의 N제곱 개의 배수의 샘플링 데이터를 생성하는 교통 정보 변환 수단과,
    상기 샘플링 데이터의 역수에 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하여 스케일링 계수와 웨이블렛 계수로 변환하는 교통 정보 부호화 수단과,
    상기 스케일링 계수를 상기 웨이블렛 계수보다 먼저 송출하고, 상기 웨이블렛 계수 중에서는 차수가 높은 웨이블렛 계수를 차수가 낮은 웨이블렛 계수보다도 먼저 송출하는 교통 정보 송출 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 제공 장치.
  31. 교통 정보 제공 장치로부터 속도 정보의 대상도로를 나타내는 도로구간 참조 데이터와, 상기 속도 정보로서 스케일링 계수와 웨이블렛 계수를 수신하는 교통 정보 수신 수단과,
    상기 도로구간 참조 데이터를 이용하여 상기 속도 정보의 대상도로를 특정하는 대상도로 판정 수단과,
    상기 스케일링 계수 및 웨이블렛 계수에 역 이산 웨이블렛 변환을 1회 또는 다수 회 실시하고, 얻어진 값을 역수로 변환하여 상기 속도 정보를 복원하는 교통 정보 복호화 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 교통 정보 이용 장치.
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