(57)【要約】【課題】移動体の移動距離の算出において、簡易な構成で、移動距離の精度をより高くする。【解決手段】移動距離算出装置は、次の処理を行う。まず、所定のサンプリング時間間隔毎に検出された一連の車両位置情報を取得する（Ｓ５０）。次に、取得された一連の位置情報から、位置情報を所定個おきに取り出すことでサンプリング時間間隔を変更した位置情報群を複数抽出する。そして、各位置情報群について直線移動距離を算出し（Ｓ５２，Ｓ５４）、さらに、これらの直線移動距離に基づき、サンプリング時間間隔を変数とした移動距離の近似式を求める（Ｓ６２）。次に、この近似式の変数に時間間隔０を代入し、移動距離を算出して出力する（Ｓ６４）。以上の処理により、移動体の移動距離をより正確に求めることができる。【選択図】　　　　図２
2004020392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体が存在する位置の情報に基づき、移動体の移動距離を求める移動距離算出装置であって、
所定のサンプリング時間間隔毎に検出された一連の位置情報を含む位置情報群を取得する位置情報取得手段と、
前記取得された位置情報群から、位置情報を所定個おきに取り出すことでサンプリング時間間隔を変更した位置情報群を抽出し、前記各位置情報群について直線移動距離を算出し、さらに、これらの直線移動距離の算出値に基づき、サンプリング時間間隔を変数とした移動距離の関係を求める移動距離関係導出手段と、この移動距離の関係において前記変数を極小として、移動距離を求める実移動距離推定手段と、
を備えることを特徴とする移動距離算出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の移動距離算出装置であって、
前記移動距離関係導出手段が求める関係は、移動距離の近似式であることを特徴とする移動距離算出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の移動距離算出装置であって、
前記移動距離関係導出手段は、前記直線移動距離の算出値に基づき、相関係数を演算する相関係数演算手段を備え、
前記相関係数演算手段により演算された相関係数が、所定の閾値以上である場合に、前記実移動距離推定手段が移動距離を求めることを特徴とする移動距離算出装置。
【請求項４】
移動体が存在する位置の情報に基づき、移動体の移動距離を求める移動距離算出方法であって、
所定のサンプリング時間間隔毎に検出された一連の位置情報を含む位置情報群を取得する位置情報取得ステップと、
前記取得された位置情報群から、位置情報を所定個おきに取り出すことでサンプリング時間間隔を変更した位置情報群を抽出し、前記各位置情報群について直線移動距離を算出し、さらに、これらの直線移動距離の算出値に基づき、サンプリング時間間隔を変数とした移動距離の関係を求める移動距離関係導出ステップと、
この移動距離の関係において前記変数を極小として、移動距離を求める実移動距離推定ステップと、
を含むことを特徴とする移動距離算出方法。
【請求項５】
請求項４に記載の移動距離算出方法であって、
前記移動距離関係導出ステップで求められる関係は、移動距離の近似式であることを特徴とする移動距離算出方法。
【請求項６】
請求項５に記載の移動距離算出方法であって、
前記移動距離関係導出ステップでは、前記直線移動距離の算出値に基づき、相関係数を演算し、
前記相関係数が所定の閾値以上である場合に、前記実移動距離推定ステップにおいて、移動距離を求めることを特徴とする移動距離算出方法。
【請求項７】
移動体が存在する位置の情報に基づき、移動体の移動距離を求める移動距離算出プログラムであって、
所定のサンプリング時間間隔毎に検出された一連の位置情報を含む位置情報群を取得し、前記取得された位置情報群から、位置情報を所定個おきに取り出すことでサンプリング時間間隔を変更した位置情報群を抽出し、前記各位置情報群について直線移動距離を算出し、さらに、これらの直線移動距離の算出値に基づき、サンプリング時間間隔を変数とした移動距離の関係を求め、この移動距離の関係において前記変数を極小として、移動距離を求めることを特徴とする移動距離算出プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載の移動距離算出プログラムであって、
前記関係は、移動距離の近似式であることを特徴とする移動距離算出プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載の移動距離算出プログラムであって、
前記直線移動距離の算出値に基づき、相関係数を演算し、前記相関係数が所定の閾値以上である場合に、移動距離を求めることを特徴とする移動距離算出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体が存在する位置のデータを用いて、移動体の移動距離を求める移動距離算出装置、移動距離算出方法、及び移動距離算出プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、移動体の移動距離を算出する手法が、様々な分野において用いられている。例えば、運送会社やタクシー会社などでは、車両の管理のために各車両の移動距離を算出している。
【０００３】
この移動距離の算出は、次のように行っている。ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）装置を車両に搭載し、このＧＰＳ装置により、所定のサンプリング時間間隔毎に検出された車両の位置情報を、電波で定期的に管理センターに送信する。そして、この電波を管理センターで受信し、位置情報から移動距離を算出する。
【０００４】
ここで、移動距離の算出法としては、位置情報の２点間の直線距離を算出し、その総和である直線移動距離を移動距離としたり、この直線移動距離にさらに所定の係数を掛けて補正して求めるものがある。また、場合によっては、地図データや方位センサーの出力を利用して補正を行い、移動距離を求めている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の補正を行わない算出法や、単に移動距離に所定の係数を掛ける補正を行うのみの算出法では、精度の高い算出値を得ることが困難であり、実用的でなかった。
【０００６】
また、移動距離の算出値の精度を高くするために、地図データや、方位センサーを用いる場合には、地図データや方位センサーが必要となり、装置が複雑になってしまうという問題があった。また、この結果、コストも高くなってしまっていた。
【０００７】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、移動体の移動距離の算出において、簡易な構成で、算出の精度をより高くすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る移動距離算出装置は、移動体が存在する位置の情報に基づき、移動体の移動距離を求める移動距離算出装置であって、所定のサンプリング時間間隔毎に検出された一連の位置情報を含む位置情報群を取得する位置情報取得手段と、前記取得された位置情報群から、位置情報を所定個おきに取り出すことでサンプリング時間間隔を変更した位置情報群を抽出し、前記各位置情報群について直線移動距離を算出し、さらに、これらの直線移動距離の算出値に基づき、サンプリング時間間隔を変数とした移動距離の関係を求める移動距離関係導出手段と、この移動距離の関係において前記変数を極小として、移動距離を求める実移動距離推定手段と、を備えるものである。
【０００９】
ここで、移動距離の関係とは、例えば、サンプリング時間間隔を変数とした移動距離の計算式や近似式、またはグラフなどから読み取ることができる移動距離の特性などである。
【００１０】
これにより、まるで時間間隔なく連続して得られた位置情報に基づいて算出された移動体の移動距離を得ることができ、移動体の移動距離をより正確に求めることができる効果がある。
【００１１】
また、前記移動距離関係導出手段が求める関係が、移動距離の近似式であるときには、前記移動距離関係導出手段は、前記直線移動距離の算出値に基づき、相関係数を演算する相関係数演算手段を備え、前記相関係数演算手段により演算された相関係数が、所定の閾値以上である場合に、前記実移動距離推定手段が移動距離を求めることが好ましい。
【００１２】
これにより、近似式の有効性が判別され、近似式が有効であるときのみ、近似式を用いて移動距離が算出されるため、精度の高い移動距離を得ることができる。
【００１３】
また、本発明に係る移動距離算出方法は、移動体が存在する位置の情報に基づき、移動体の移動距離を求める移動距離算出方法であって、所定のサンプリング時間間隔毎に検出された一連の位置情報を含む位置情報群を取得する位置情報取得ステップと、前記取得された位置情報群から、位置情報を所定個おきに取り出すことでサンプリング時間間隔を変更した位置情報群を抽出し、前記各位置情報群について直線移動距離を算出し、さらに、これらの直線移動距離の算出値に基づき、サンプリング時間間隔を変数とした移動距離の関係を求める移動距離関係導出ステップと、この移動距離の関係において前記変数を極小として、移動距離を求める実移動距離推定ステップと、を含むものである。
【００１４】
また、本発明に係る移動距離算出プログラムは、移動体が存在する位置の情報に基づき、移動体の移動距離を求める移動距離算出プログラムであって、所定のサンプリング時間間隔毎に検出された一連の位置情報を含む位置情報群を取得し、前記取得された位置情報群から、位置情報を所定個おきに取り出すことでサンプリング時間間隔を変更した位置情報群を抽出し、前記各位置情報群について直線移動距離を算出し、さらに、これらの直線移動距離の算出値に基づき、サンプリング時間間隔を変数とした移動距離の関係を求め、この移動距離の関係において前記変数を極小として、移動距離を求めるプログラムである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明の移動距離算出装置、移動距離算出方法、及び移動距離算出プログラムの実施形態について説明する。なお、本実施形態では、移動距離を算出する対象となる移動体は車両であり、移動距離算出装置を車両管理システムに適用している。
【００１６】
図１は、本実施形態の移動距離算出装置を含む車両管理システムの概略構成を示すブロック図である。車両管理システムは、大別して、管理対象である車両１０と、車両１０に関する情報を管理する車両情報管理部２０と、車両情報管理部２０に保存された情報を閲覧可能な車両情報閲覧部３０とで構成されている。なお、図１では、車両１０を１つのみ示しているが、実際には多数の車両１０があり、車両情報管理部２０がそれらの情報を管理している。以下に、各構成について説明する。
【００１７】
車両１０には、複数の装置が搭載されている。位置検出部１２は、ＧＰＳ装置やジャイロセンサーなどの車両１０の位置を検出可能な装置である。制御部１４は、位置検出部１２が検出した車両１０の位置情報を、車両情報記憶部１６に保存したり、車両１０の走行状況に関する情報を定期的に通信部１８に送る処理を行う。通信部１８は、制御部１４から車両１０の走行状況に関する情報が入力されると、その情報を、車両情報管理部２０に電波で送信する処理を行う。なお、車両１０から車両情報管理部２０に送信される車両１０の走行状況に関する情報には、車両ＩＤ，位置情報，速度情報，位置情報及び速度情報が取得された時刻などが含まれている。
【００１８】
車両情報管理部２０の通信部２８は、車両１０から情報を受信し、データ処理部２４に出力する。データ処理部２４は、受信した情報をデータ蓄積部２６に保存し、また、受信した位置情報に基づき車両の移動距離を算出する処理を行い、算出された移動距離をデータ蓄積部２６に保存する。
【００１９】
車両情報閲覧部３０は、ユーザからの要求に応じて、車両情報管理部２０に保存された車両１０の情報を読み出す。表示部３２はパーソナルコンピュータなどであり、キーボードまたはポインティングデバイスなどの入力手段を備えている。ユーザがこの入力手段を用いて、車両ＩＤ、日付け（期間）、希望する情報を読み出すためのリクエストコマンドなどの要求情報を、データ処理部３４に入力すると、データ処理部３４はこれらの要求情報を通信部３８に送り、通信部３８はこれらの要求情報を車両管理部２０に電波で送信する。尚、車両情報管理部２０と車両情報閲覧部３０間を情報伝送線でつなぎ、この情報伝送線を介して車両情報管理部２０と車両情報閲覧部３０間の情報の伝送を行ってもよい。
【００２０】
車両情報管理部２０のデータ処理部２４は、要求情報を通信部２８を介して入力すると、その要求情報に対応した情報、即ち、車両の走行距離、走行軌跡、現在位置などを、データ蓄積部２６から読み出し、通信部２８を介して車両情報閲覧部３０に送信する処理を行う。車両情報閲覧部３０のデータ処理部３４は、通信部３８を介して情報を受信して表示部３２に表示し、ユーザに情報を提供する。
【００２１】
上述した車両管理システムにおいて、車両情報管理部２０のデータ処理部２４が、車両１０の位置情報に基づいて、車両１０の移動距離を算出する移動距離算出装置となっている。このデータ処理部２４が行う車両１０の移動距離を算出する処理を、図２を参照して説明する。なお、以下の処理は、データ処理部２４のプログラム処理により行われる。
【００２２】
まず、データ処理部２４は、車両１０から通信部２８を介して、車両１０の位置情報を取得する（Ｓ５０）。この位置情報は、所定のサンプリング時間間隔毎に位置検出部１２によって検出された一連の位置情報を含む位置情報群である。一連の位置情報が検出される車両の位置を、図３（ａ）に模式的に示す。図３（ａ）において、位置情報が検出されるＧＰＳ測位位置は、黒点で示されている。ここで、サンプリング時間間隔は６０秒である。なお、車両１０の軌跡は道路から離れているが、これはＧＰＳ装置の検出誤差のためである。
【００２３】
次に、データ処理部２４は、受信された位置情報に基づき、車両１０がＧＰＳ測位位置間を直線的に移動したときの直線移動距離を算出する処理を行う。この直線移動距離の算出では、始めに、車両１０から取得した一連の位置情報が示す各位置間の直線距離を算出し（Ｓ５２）、これらの距離の総和（Ｙｉ）を算出することで、車両１０の直線移動距離を求める（Ｓ５４）。
【００２４】
データ処理部２４は、上記算出を終えると、次に、受信された元の位置情報から、位置情報を１個おきに取り出すことで、サンプリング時間間隔６０秒をサンプリング時間間隔１２０秒に変更した位置情報群を抽出する。この１２０秒毎のＧＰＳ測位位置を、図３（ｂ）に示す。そして、この位置情報群の各位置間の直線距離を算出し（Ｓ５２）、これらの距離の総和を算出し（Ｓ５４）、直線移動距離を求める。
【００２５】
さらに、受信された元の位置情報から、位置情報を２個おきに取り出すことで、サンプリング時間間隔６０秒をサンプリング時間間隔１８０秒に変更した位置情報群を抽出し、直線移動距離を求める。１８０秒毎のＧＰＳ測位位置を、図３（ｃ）に示す。また、同様に、時間間隔２４０秒、３００秒についても、位置情報群を抽出し、直線移動距離を求める。時間間隔Ｘと、求められた直線移動距離Ｙの表を図４に示す。
【００２６】
次に、データ処理部２４は、算出された直線移動距離に基づき、相関係数の演算を行い、複数の直線移動距離データ間の相関関係を統計的に調べる。ここで、相関係数を求めるために、ピアソン法、仮平均値法、簡便法などの相関係数の演算方法を用いることができる。以下に説明する本実施形態では、ピアソン法を用いて相関係数を演算している。
【００２７】
相関係数の演算にあたり、まず式１〜式２の演算を行い、サンプリング時間間隔Ｘの平均値Ｘ’、移動距離Ｙの平均値Ｙ’などを算出する。
【数１】
2004020392.tif 000003
【数２】
2004020392.tif 000004
【００２８】
これらの算出されたサンプリング時間間隔の平均値Ｘ’、移動距離の平均値Ｙ’を用いて、式３，式４の演算を行う。
【数３】
2004020392.tif 000005
【数４】
2004020392.tif 000006
【００２９】
そして、これらの算出した値を、式５にあてはめ、相関係数ｒを算出する。
【数５】
2004020392.tif 000007
【００３０】
このようにして算出された相関係数ｒにより、直線移動距離データ間の相関関係は、一般的に次のように解釈することができる。
０．３以下　　　：　ほとんど相関関係が認められない
０．３〜０．５　：　弱い相関関係がある
０．５〜０．７　：　中ぐらいの相関関係がある
０．７〜０．９　：　強い相関関係がある
０．９以上　　　：　きわめて密接な相関関係がある
【００３１】
このように相関係数ｒが０．７以上であれば、複数のデータ間には強い相関関係があるため、本実施形態のデータ処理部２４は、相関係数ｒが０．７以上である場合には、算出された直線移動距離に基づき、移動距離の近似式の導出を行う（Ｓ６２）。本実施形態では、算出された相関係数ｒは０．９８であるため、移動距離の近似式の算出を行う。この近似式は、図４に示すデータに基づいて、近似方法、例えば最小二乗法を用いて、導出される。この近似式は、サンプリング時間間隔を変数として含み、この変数に任意の時間間隔を代入することで、その時間間隔に対応した移動距離を算出することができる近似式Ｙ＝ｆ（Ｘ）である。そして、近似式が導出されると、データ処理部２４は、この近似式の変数に時間間隔０を代入し、そのときの移動距離を出力する。この求められる移動距離は、図５において、近似式の距離軸（縦軸）と交わる切片である。即ち、この移動距離の算出により、車両１０が実際に走行した距離である実移動距離が推定されることとなる。このようにして算出され、データ処理部２４から出力された車両１０の移動距離は、データ蓄積部２６に保存される。
【００３２】
なお、本実施形態では、移動距離の関係として近似式を求め、この近似式に基づき実移動距離を推定したが、別の実施形態では、各直線移動距離データを通過する曲線の計算式を求め、この計算式に基づき実移動距離を推定したり、グラフから読み取れる移動距離の特性などから実移動距離を推定してもよい。
【００３３】
一方、相関係数が０．７より小さい場合には、元の位置情報に基づき求められた直線移動距離Ｌ０（＝３２９．５４）を、車両１０の移動距離として出力する（Ｓ６０）。なお、この場合、一般的な補正手段として、所定の係数を移動距離に掛けることで、移動距離の補正を行ってもよい。
【００３４】
上述した本実施形態では、サンプリング時間間隔を変数とした移動距離の関係を求め、この移動距離の関係においてサンプリング時間間隔０として移動距離を求めている。従来技術のように、このような処理を行わない場合には、車両１０の検出された位置間を直線と仮定して移動距離が算出される。しかし、実際には、車両１０はその間を直進しておらず、曲線を描いて進行しているため、算出される車両１０の移動距離には誤差が含まれてしまっている。これに対して、本実施形態の算出処理を行うことにより、まるで時間間隔なく連続して得られた位置情報に基づいて算出された車両１０の移動距離を得ることができ、検出された位置の間を直線と仮定することにより発生する誤差を補正することができる。なお、本実施形態では、サンプリング時間間隔を０としたときの実移動距離を求めたが、０付近の極小値としてもほぼ同様な効果がある。
【００３５】
また、本実施形態では、移動距離の関係を求めるのに際して、各サンプリング時間の直線移動距離に基づき相関係数を求め、この相関係数の値より、直線移動距離データ間の相関関係の有無を調べ、近似式が有効か否かを判別している。このような判別を行い、近似式が有効であるときのみ、移動距離の関係を用いて求められた移動距離を出力するため、出力される移動距離の精度が悪化することを防止することができる。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、等価な範囲で様々な変形が可能である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明では、サンプリング時間間隔を変数とした移動距離の関係を求め、この関係にサンプリング時間間隔を極小としたときの移動距離を算出することにより、まるで時間間隔なく連続して得られた位置情報に基づいた移動体の移動距離を得ることができ、移動体の移動距離をより正確に求めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】移動距離算出装置を含む車両管理システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】データ処理部２４の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】検出された車両１０の位置情報を示す概念図である。
【図４】時間間隔Ｘと、求められた直線移動距離Ｙの表である。
【図５】サンプリング時間間隔に対する移動距離の近似式を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１０　車両、１２　位置検出部、１４　制御部、１６　車両情報記憶部、１８通信部、２０　車両情報管理部、２４　データ処理部、２６　データ蓄積部、２８　通信部、３０　車両情報閲覧部、３２　表示部、３４　データ処理部、３８　通信部。
【図１】
2004020392.tif 000008
【図２】
2004020392.tif 000009
【図３】
2004020392.tif 000010
【図４】
2004020392.tif 000011
【図５】
2004020392.tif 000012