(57)【要約】【課題】ビーコンを用いてＦＣＤ車載機から効率的に計測データを収集するプローブカーシステムを提供する。【解決手段】ビーコン１２３に対して、走行中に計測した計測情報と計測情報の計測区間を示す道路区間参照データとの組み合わせ情報▲１▼、または、計測情報の単独情報▲３▼のいずれかを選択してアップロードするプローブカー車載機１２１と、ビーコン１２３を通じてプローブカー車載機１２１から計測情報を収集するセンター装置とを設けている。このシステムでは、プローブカー１２１がビーコン１２２，１２３の設置路線を走行したときには、下流側ビーコン１２３の下を通過した時に、計測情報だけを送信するため、計測情報のデータ量を増やすことができ、詳細な計測情報を送るできる。また、プローブカー１２１が迂回路を走行したときには、下流側ビーコン１２３に、迂回路の走行軌跡と計測情報とをアップロードするため、センター装置では、迂回路の計測情報として活用することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーコンに対して、走行中に計測した計測情報と前記計測情報の計測区間を示す道路区間参照データとの組み合わせ情報、または、前記計測情報の単独情報のいずれかを選択してアップロードするプローブカー車載機と、
前記ビーコンを通じてプローブカー車載機から前記計測情報を収集するセンター装置と
を備えることを特徴とするプローブカーシステム。
【請求項２】
前記プローブカー車載機は、前回通過した上流側ビーコンからの走行距離または走行時間と予め設定した閾値とを比較し、前記走行距離または走行時間が前記閾値を超えている場合には、前記組み合わせ情報をアップロードし、前記走行距離または走行時間が前記閾値を超えていない場合には、前記単独情報をアップロードすることを特徴とする請求項１に記載のプローブカーシステム。
【請求項３】
前記プローブカー車載機は、前記単独情報に、前記上流側ビーコンの番号、及び、前記上流側ビーコンを通過してからの走行距離の情報を含めてアップロードし、前記センター装置は、前記単独情報がアップロードされたビーコンと前記上流側ビーコンとの間の道路距離と前記走行距離とを比較して、前記単独情報に含まれる前記計測情報の採用、不採用を決めることを特徴とする請求項２に記載のプローブカーシステム。
【請求項４】
ビーコンを通じて前記プローブカー車載機に下流側ビーコンまでの距離の情報をダウンロードし、前記プローブカー車載機は、ダウンロードされた前記距離と前記下流側ビーコンまでの走行距離とを比較し、それらが近似する場合には、前記単独情報をアップロードし、それらが近似していない場合には、前記組み合わせ情報をアップロードすることを特徴とする請求項１に記載のプローブカーシステム。
【請求項５】
ビーコンを通じて前記プローブカー車載機に下流側ビーコンまでの道路区間を示す道路区間参照データをダウンロードし、前記プローブカー車載機は、ダウンロードされた前記道路区間参照データと前記下流側ビーコンまでの走行軌跡とを比較し、前記道路区間参照データで示された道路区間を走行した場合には、前記単独情報をアップロードし、前記道路区間参照データで示された道路区間以外を走行した場合には、前記組み合わせ情報をアップロードすることを特徴とする請求項１に記載のプローブカーシステム。
【請求項６】
前記プローブカー車載機は、前記道路区間参照データとして、走行軌跡上の一定距離ごとの位置情報を符号化した符号化データをアップロードし、前記センター装置は、前記符号化データを復号化して前記位置情報を復元し、マップマッチングを行って前記計測情報の計測区間を特定することを特徴とする請求項１に記載のプローブカーシステム。
【請求項７】
前記下流側ビーコンまでの道路区間を示す道路区間参照データとして、前記道路区間上の一定距離ごとの位置情報を符号化した符号化データをダウンロードし、前記プローブカー車載機は、前記符号化データを復号化して前記位置情報を復元し、前記走行軌跡と比較することを特徴とする請求項５に記載のプローブカーシステム。
【請求項８】
ビーコンと通信する通信手段と、
自車位置を検出する自車位置判定手段と、
センサの計測情報を収集するセンサ情報収集手段と、
前記センサ情報収集手段で収集された前記計測情報と前記自車位置判定手段で検出された前記自車位置の集合から成る走行軌跡とを蓄積する蓄積手段と、
前記蓄積手段に蓄積された前記計測情報と前記走行軌跡とを符号化データに変換する符号化処理手段と、
前記ビーコンに送信する情報として、前記計測情報及び走行軌跡の組み合わせ情報、または、前記計測情報の単独情報のいずれかを選択する情報選択手段と、
ビーコンを通過するとき、前記情報選択手段で選択された前記組み合わせ情報または単独情報の符号化データを前記ビーコンに送出する情報送信手段と、
前記ビーコンから、前記計測情報の計測方法と前記符号化データの符号化方法との指示を含む指示情報を受信する指示情報受信手段と
を備えることを特徴とするプローブカー車載機。
【請求項９】
前記情報選択手段は、前回通過した上流側ビーコンからの走行距離または走行時間と予め設定した閾値とを比較し、前記走行距離または走行時間が前記閾値を超えている場合には、前記組み合わせ情報を選択し、前記走行距離または走行時間が前記閾値を超えていない場合には、前記単独情報を選択することを特徴とする請求項８に記載のプローブカー車載機。
【請求項１０】
前記指示情報受信手段は、前記指示情報として、下流側ビーコンまでの距離の情報が含まれた指示情報を受信し、前記情報選択手段は、前記指示情報に含まれた前記距離と前記下流側ビーコンまでの走行距離とを比較して、それらが近似する場合には、前記単独情報を選択し、それらが近似していない場合には、前記組み合わせ情報を選択することを特徴とする請求項８に記載のプローブカー車載機。
【請求項１１】
前記指示情報受信手段は、前記指示情報として、下流側ビーコンまでの道路区間形状を表す情報が含まれた指示情報を受信し、前記情報選択手段は、前記指示情報に含まれた前記下流側ビーコンまでの道路区間形状と走行軌跡とを比較し、前記道路区間形状で示された道路区間を走行した場合には、前記単独情報を選択し、前記道路区間形状で示された道路区間以外を走行した場合には、前記組み合わせ情報を選択することを特徴とする請求項８に記載のプローブカー車載機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行車両で計測された計測データを収集して交通情報に活用するプローブカーシステムとその装置に関し、特に、計測データを、ビーコンを介して効率的に収集できるようにするものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、走行車両を交通情報収集のためのセンサ（プローブ）として用いるプローブカーシステム（フローティング・カー・データ（ＦＣＤ）システムとも呼ばれる）の導入が検討されている。このシステムでは、車両に搭載されたＦＣＤ車載機が車両の速度や走行軌跡を記録してセンターに送信し、センターでは、各車両から送られて来た計測データを解析して交通流動等に関する道路交通情報を生成する。
【０００３】
下記特許文献１には、センターがＦＣＤの収集地域を指定し、この地域を走行する車両のＦＣＤ車載機が、単位時間ごとに走行位置や走行速度などを計測して蓄積し、一定時間ごとに、蓄積した計測データを、携帯電話を使って、センターに送信するプローブカーシステムが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２６９６６９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、携帯電話を使用するプローブカーシステムでは、通信料金を誰が負担するかと言う点が大きな問題となる。この通信料金をセンターで負担する場合には、ＦＣＤ車載機側の協力が得られ易く、多くの計測データの収集を期待できるが、センターの負担は重くなる。一方、ＦＣＤ車載機の側に通信料金の負担を強いると、多くの計測データを集めることが難しくなる。
【０００６】
本発明は、こうした従来の問題点を解決するものであり、交通情報の提供に利用されているビーコンを用いてＦＣＤ車載機から効率的に計測データを収集するプローブカーシステムを提供し、また、そのシステムを構成する装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明のプローブカーシステムでは、ビーコンに対して、走行中に計測した計測情報と計測情報の計測区間を示す道路区間参照データとの組み合わせ情報、または、計測情報の単独情報のいずれかを選択してアップロードするプローブカー車載機と、ビーコンを通じてプローブカー車載機から計測情報を収集するセンター装置とを設けている。
【０００８】
また、本発明のプローブカー車載機には、ビーコンと通信する通信手段と、自車位置を検出する自車位置判定手段と、センサの計測情報を収集するセンサ情報収集手段と、センサ情報収集手段で収集された計測情報と自車位置判定手段で検出された自車位置の集合から成る走行軌跡とを蓄積する蓄積手段と、蓄積手段に蓄積された計測情報と走行軌跡とを符号化データに変換する符号化処理手段と、ビーコンに送信する情報として、計測情報及び走行軌跡の組み合わせ情報、または、計測情報の単独情報のいずれかを選択する情報選択手段と、ビーコンを通過するとき、情報選択手段で選択された組み合わせ情報または単独情報の符号化データをビーコンに送出する情報送信手段と、ビーコンから、計測情報の計測方法と符号化データの符号化方法との指示を含む指示情報を受信する指示情報受信手段とを設けている。
【０００９】
このシステムでは、プローブカーがビーコンの設置路線を走行したときには、下流側ビーコンの下を通過した時に、計測情報だけをアップロードするため、計測情報のデータ量を増やすことができ、詳細な計測情報を送ることができる。また、プローブカーが迂回路を走行したときには、下流側ビーコンの下を通過した時に、迂回路の走行軌跡と計測情報とをアップロードするため、センター装置では、迂回路の計測情報として活用することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態におけるプローブカーシステムでは、プローブカーで計測された計測データが、ビーコンを通じて収集される。
現在、ビーコンは、通過車両に対してＶＩＣＳ道路交通情報をピンポイントで提供するために道路上に設置されている。ビーコンには、一般道路用の光ビーコンと高速道路用の電波ビーコンとの二種類がある。例えば、光ビーコンの場合、１Ｍｂｐｓのデータ転送速度で車載機との間で双方向通信を行うことができる。ビーコン間の距離は、設置状況等により様々であるが、数百ｍ〜数ｋｍ程度である。
【００１１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態におけるプローブカーシステムでは、プローブカーで走行軌跡と、速度や燃料消費量などの計測情報とが測定され、プローブカーがビーコンの下を始めて通過するとき、または、前回ビーコンの下を通過してから所定時間が経過した後（または所定距離以上走行した後）に次のビーコンの下を通過するときには、プローブカー車載機から、ＦＣＤ情報として、計測情報と走行軌跡データとがビーコンを通じてアップロードされる。この走行軌跡データは、計測情報の対象道路区間を示す道路区間参照データとしての意味を持つ。
【００１２】
このＦＣＤ情報を受信したセンター装置は、走行軌跡データから、計測情報の対象道路区間を特定し、計測情報をその対象道路区間の交通情報の生成に活用する。
また、プローブカーが前回ビーコンの下を通過してから所定時間内に（または所定距離を走行する前に）次のビーコンの下を通過するときには、プローブカー車載機から、計測情報とともに、道路区間参照データとして、走行距離と前回通過したビーコンの番号とがビーコンを通じてアップロードされる。
【００１３】
このＦＣＤ情報を受信したセンター装置は、走行距離とビーコン間の設置距離とが略一致する場合には、プローブカーがビーコンの設置路線を走行したものと見て、計測情報をその路線の交通情報の生成に活用する。一方、走行距離とビーコン間の設置距離とが大きく異なっている場合は、プローブカーが迂回路を走行したものと見て、その計測情報の利用を中止する。
個々の処理について詳しく説明する。
【００１４】
＜走行軌跡データの生成＞
プローブカーが走行しながら計測した位置データから、一定距離Ｌ（例えば２００ｍ）ごとの位置データをサンプリングし、各サンプリング点（ノード）の位置データを順に並べて、このノード列を走行軌跡データとしてセンター装置に伝える。このとき、走行軌跡データのデータ量を減らすために、次のような処理を行う。
【００１５】
まず、サンプリング点（ノード）の位置データを隣接ノードからの偏角θで表す。測定開始点または終了点を基準点とし、基準点の位置を緯度経度で特定すれば、各ノードの位置は、Ｌを一定とすることにより、偏角θだけで特定することができる。次に、この位置データを統計的に偏りを持つデータに変換する。そのために、着目するノードの隣接ノードからの偏角をθｊとすると、それ以前のノードの偏角θｊ−１、θｊ−２を用いて予測した当該ノードの偏角予測値（統計予測値：例えば、（θｊ−１＋θｊ−２）／２）と偏角θｊとの差分によって当該ノードの位置データを表す。次いで、この偏角予測差分値で表わしたノード列のデータを符号表に基づいて可変長符号化し、符号化データを、ビーコンを介してセンター装置に送信する。
センター装置は、この走行軌跡データを受信した場合に、同じ符号表を用いて符号化データを復号化し、ノードの位置データの配列を復元する。そして、ノードの配列と自己の地図データとのマップマッチングを行い、プローブカーの走行軌跡を自己の地図データ上で特定する。
【００１６】
＜計測情報の生成＞
速度や燃料消費量などの計測情報についても、データ量を削減するために符号化する。ここでは計測情報のサンプリングデータに離散ウェーブレット変換（ＤＷＴ）を施して計測情報を符号化する場合について説明する。
ウェーブレット変換の一般式を図６に示している。ウェーブレットとは、基本ウェーブレットと呼ばれる時間的にも周波数的にも限定した範囲だけに存在する関数Ψ（ｔ）に対して、時間軸上でａ倍する操作（スケール変換）や、時間的にｂだけ横にずらす操作（シフト変換）を行い、こうしてできる（数３）のような関数の集合のことを言う。この関数を用いて、パラメータａ、ｂに対応する信号の周波数や時間成分を抽出することができ、この操作をウェーブレット変換という。
ウェーブレット変換には、連続ウェーブレット変換と離散ウェーブレット変換（ＤＷＴ）とが存在する。連続ウェーブレット変換の順変換を（数１）に、逆変換を（数２）に示している。この実数ａ、ｂをａ＝２ｊ、ｂ＝２ｊｋ（ｊ＞０）と置いて、離散ウェーブレット変換（ＤＷＴ）の順変換は（数５）のように、また、逆変換（ＩＤＷＴ）は（数６）のように表される。
【００１７】
このＤＷＴは再帰的に低域を分割するフィルタ回路によって実現でき、また、ＩＤＷＴは、分割時と逆の合成を繰り返すフィルタ回路によって実現できる。図７（ａ）はＤＷＴのフィルタ回路を示している。このＤＷＴ回路は、低域通過フィルタ１８１と、高域通過フィルタ１８２と、信号を１／２に間引く間引き回路１８３とを備えた複数の回路１９１、１９２，１９３のカスケード接続により構成され、回路１９１に入力した信号の高域成分は、高域通過フィルタ１８２を通過した後、間引き回路１８３で１／２に間引かれて出力され、低域成分は、低域通過フィルタ１８１を通過した後、間引き回路１８３で１／２に間引かれて次の回路１９２に入力する。回路１９２でも同様に、高域成分は間引かれて出力され、低域成分は、間引かれた後、次の回路１９３に入力し、そこで同様に高域成分と低域成分とに分けられる。
【００１８】
図８（ａ）は、ＤＷＴ回路の各回路１９１、１９２、１９３によって分解される信号を示しており、入力信号ｆ（ｔ）（≡Ｓｋ（０）；なお、上付き文字は次数を表す）は、回路１９１で、高域通過フィルタ１８２を通過した信号Ｗｋ（１）と低域通過フィルタ１８１を通過した信号Ｓｋ（１）とに分割され、信号Ｓｋ（１）は、次の回路９２で、高域通過フィルタ１８２を通過した信号Ｗｋ（２）と低域通過フィルタ１８１を通過した信号Ｓｋ（２）とに分割され、信号Ｓｋ（２）は、次の回路１９３で、高域通過フィルタ８２を通過した信号Ｗｋ（３）と低域通過フィルタ１８１を通過した信号Ｓｋ（３）とに分割される。このＳ（ｔ）をスケーリング係数（またはローパスフィルタ）と言い、Ｗ（ｔ）をウェーブレット係数（またはハイパスフィルタ）と言う。
【００１９】
次の（数８）（数９）は、本発明の実施形態で用いるＤＷＴの変換式を示している。
2004265202.tif 000003
第１次の順変換では、計測情報のサンプリングデータを離散値ｆ（ｔ）として、（数８）及び（数９）により第１次ウェーブレット係数及び第１次スケーリング係数への変換が行われ、それ以降の第ｎ次の順変換では、第（ｎ−１）次のスケーリング係数をｆ（ｔ）として、（数８）及び（数９）により第ｎ次ウェーブレット係数及び第ｎ次スケーリング係数への変換が行われる。また、この変換を実現するＤＷＴ回路の各回路１９１、１９２、１９３の構成を図９（ａ）に示している。図中の「Ｒｏｕｎｄ」は、丸め処理を示している。交通状況のサンプリングデータ（状態量）は、（数８）及び（数９）によってスケーリング係数とウェーブレット係数とに変換されて提供される。
【００２０】
また、図７（ｂ）はＩＤＷＴのフィルタ回路を示している。ＩＤＷＴ回路は、信号を２倍に補間する補間回路１８６と、低域通過フィルタ１８４と、高域通過フィルタ１８５と、低域通過フィルタ１８４及び高域通過フィルタ１８５の出力を加算する加算器１８７とを備えた複数の回路１９４、１９５、１９６のカスケード接続により構成され、回路１９４に入力した低域成分及び高域成分の信号は、２倍に補間され、加算されて次の回路１９５に入力し、この回路１９５で高域成分と加算され、さらに、次の回路１９５で高域成分と加算されて出力される。
【００２１】
図８（ｂ）は、ＩＤＷＴ回路の各回路１９４、１９５、１９６によって再構成される信号を示しており、回路１９４で、スケーリング係数Ｓｋ（３）とウェーブレット係数Ｗｋ（３）とが加算されてスケーリング係数Ｓｋ（２）が生成され、次の回路１９５で、このスケーリング係数Ｓｋ（２）とウェーブレット係数Ｗｋ（２）とが加算されてスケーリング係数Ｓｋ（１）が生成され、次の回路１９６で、スケーリング係数Ｓｋ（１）とウェーブレット係数Ｗｋ（１）とが加算されてＳｋ（０）（≡ｆ（ｔ））が生成される。
【００２２】
次の（数１０）（数１１）は、本発明の実施形態で用いるＩＤＷＴの変換式を示している。
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第ｎ次の逆変換では、第（ｎ＋１）次のＩＤＷＴにより変換された信号ｆ（ｔ）をスケーリング係数として、（数１０）及び（数１１）のステップによる変換を行う。また、この変換を実現するＩＤＷＴ回路の各回路１９４、１９５、１９６の構成を図９（ｂ）に示している。
【００２３】
このように、計測情報のサンプリングデータから、（数８）及び（数９）により、スケーリング係数及びウェーブレット係数を算出することができ、また、スケーリング係数及びウェーブレット係数から、（数１０）及び（数１１）により、計測情報のサンプリングデータを復元することができる。
【００２４】
また、１次のスケーリング係数は、サンプリングデータ（原データ）により表される形状を平滑化して示し、ｎ次のスケーリング係数は、（ｎ−１）次のスケーリング係数により表される形状を平滑化して示している。図４は、縦軸に速度、横軸に基準点からの距離を取り、プローブカーで計測された速度のサンプリングデータを実線で示し、この原データに１回のＤＷＴを施したときの１次のスケーリング係数を点線で示している。また、図５には、この１次のスケーリング係数（点線）と、さらにＤＷＴを繰り返したときの２次のスケーリング係数（一点鎖線）と、３次のスケーリング係数（線部分が長い点線）とを示している。１次のスケーリング係数間の距離間隔は、原データの距離間隔の２倍であり、このスケーリング係数の値は、その距離間隔内に含まれる原データの値を平均化したものとなっている。また、ｎ次のスケーリング係数間の距離間隔は、（ｎ−１）次のスケーリング係数間の距離間隔の２倍であり、ｎ次のスケーリング係数の値は、その距離間隔に含まれる（ｎ−１）次のスケーリング係数の値を平均化したものとなっている。
【００２５】
従って、プローブカー車載機からアップロードするデータ量が制限される場合でも、ｎ次（ｎ＝１，２，・・）のスケーリング係数を復元できるデータを送信すれば、センター装置では、計測情報の大まかな状態（粗い計測情報）を把握することができる。このスケーリング係数の次数が高くなる程、プローブカー車載機から送信するデータ量は減少し、センター装置で把握できる計測情報は粗くなる。
【００２６】
＜送受信データ構成＞
図１は、プローブカー車載機とビーコンとの間で送受信されるデータのデータ構造を例示している。
プローブカー１２１がビーコン１２２の下を始めて通過するとき、または、前回ビーコンの下を通過してから所定時間が経過した後（または所定距離以上走行した後）にビーコン１２２の下を通過するときには、プローブカー車載機から、▲１▼に示すＦＣＤ情報（「走行軌跡＋計測情報」）がビーコン１２２に送られる。この情報には、走行軌跡のエンコードに用いた符号表の識別番号、走行軌跡を示す位置情報のサンプリング距離間隔、計測情報の距離間隔、走行軌跡を示す符号化データ、及び、ＤＷＴ変換した計測情報の符号化データが含まれる。
【００２７】
なお、走行軌跡の基準点（終了地点）となるビーコン１２２の位置情報はセンター装置において既知であるため、走行軌跡を示すデータの中に基準点の位置情報を含める必要はない。それにしても、走行軌跡を示す符号化データのデータ量は多いため、▲１▼のＦＣＤ情報では、計測情報の符号化データのデータ量を少なくする必要がある。そのため、ｎ次のスケーリング係数の復元に必要なデータだけを含ませたり、計測情報のサンプリング距離間隔を拡げたりして、計測情報の精度を粗くし、あるいは、計測情報の対象となる区間の距離を狭めるなどの措置が採られる。
【００２８】
一方、ビーコン１２２は、下を通過するプローブカー車載機に対して、▲２▼に示す指示情報をダウンロードする。この情報には、ビーコン１２２のビーコン番号、計測情報の計測方法や符号化方法の指示情報（予めプローブカー車載機に伝えられている計測方法・符号化方法の番号や符号化に用いる符号表の情報）、計測情報のサンプリング距離間隔などが含まれる。
【００２９】
また、プローブカー１２１が上流側ビーコン１２２の下を通過してから所定時間内に（または所定距離を走行する前に）下流側ビーコン１２３の下を通過するときには、プローブカー車載機から、▲３▼に示すＦＣＤ情報（「走行距離＋計測情報」）がビーコン１２３に送られる。この情報には、前回通過したビーコン１２２の番号、前回通過したビーコン１２２からの走行距離、前回通過したビーコン１２２から受信した計測方法・符号化方法の指示番号、計測情報のサンプリング距離間隔、及び、ＤＷＴ変換した計測情報の符号化データが含まれる。
このＦＣＤ情報には、走行軌跡のデータを含まないため、計測情報の符号化データが占めるデータ量を増やすことができ、計測情報の情報精度を高めることができる。
【００３０】
＜システム構成＞
図２は、このプローブカーシステムの構成を示している。このシステムは、走行時のデータを計測して提供するプローブカー車載機９０と、このデータをビーコンを介して収集するセンター装置８０とから成る。なお、センター装置８０の構成をビーコン自体が持っていても良い。
【００３１】
プローブカー車載機９０は、ビーコンとの間で双方向通信を行う車載機通信部１００と、ビーコンからの指示情報を受信する計測符号化指示受信部９４と、速度を検知するセンサＡ１０６や動力出力を検知するセンサＢ１０７、燃料消費を検知するセンサ１０８などの計測情報を収集するセンサ情報収集部９９と、ＧＰＳアンテナ１０１で受信したＧＰＳ情報やジャイロ１０２の情報を用いて自車位置を検出する自車位置判定部９７と、自車の走行軌跡やセンサＡ、Ｂ、Ｃの計測情報を蓄積する走行軌跡計測情報蓄積部９８と、ビーコンから受信した計測方法・符号化方法の指示データ９５や、プローブカー車載機９０が予め保持するデフォルトの計測方法・符号化方法の指示データ９６に基づいて、計測情報や走行軌跡のサンプリングデータを符号化する符号化処理部９３と、ビーコンに図１の▲１▼のＦＣＤ情報を送信するか▲３▼のＦＣＤ情報を送信するかを選択するＦＣＤ情報選択部９２と、ビーコンの下を通過したときにＦＣＤ情報選択部９２により選択されたＦＣＤ情報をビーコンに送信するＦＣＤ情報送信部９１とを備えている。
【００３２】
一方、センター装置８０は、プローブカー車載機９０との間で双方向通信を行うビーコン通信部８７と、プローブカー車載機９０からＦＣＤ情報を受信するＦＣＤ情報受信部８３と、ＦＣＤ情報に含まれる符号化データを復号化する符号化データ復号部８２と、復元された計測情報や走行軌跡のデータを活用する走行軌跡計測情報活用部８１と、プローブカー車載機９０に与える計測符号化指示データ８６を選出する計測符号化指示選出部８５と、選出された計測符号化指示データ８６をプローブカー車載機９０に送信する計測符号化指示送信部８４とを備えている。
【００３３】
センター装置８０には、交通状況に対応付けて、計測情報の計測方法や符号化方法、符号表の情報などを含む計測符号化指示データ８６が複数用意されており、計測符号化指示選出部８５は、ビーコン通信部８７がプローブカー車載機９０との間で双方向通信を開始すると、現在の交通状況に応じた計測符号化指示データ８６を選出し、選出された計測符号化指示データ８６がプローブカー車載機９０に送信される。
【００３４】
＜処理フロー＞
図３は、このプローブカーシステムの処理フローを示している。プローブカー車載機９０は、例えば１秒単位で現在位置と速度（計測情報）とを計測し、それらの計測データを走行軌跡計測情報蓄積部９８に蓄積する（ステップ１）。符号化処理部９３は、ビーコンから計測符号化指示データ９５を受信しているときはその指示データに従って、また、そうでないときはデフォルトの計測符号化指示データ９６に従って、蓄積された走行軌跡データから、位置情報のサンプリング距離間隔のサンプリングデータを生成し、走行軌跡を表す符号化データを作成する。また、蓄積された速度情報から、計測情報のサンプリング距離間隔のサンプリングデータを生成し、ＤＷＴ変換した速度情報の符号化データを作成する（ステップ２）。
【００３５】
次に、符号化処理部９３は、前回通過したビーコンからの走行距離データを作成し、また、ＤＷＴ変換した速度情報の符号化データを作成する（ステップ３）。
ＦＣＤ情報選択部９２は、前回通過したビーコンからの距離（または時間）の累積値をカウントする累積カウンタをカウントアップし、累積カウンタのカウント値が規定値を超えていれば、ステップ２で作成した「走行軌跡＋計測情報」（図１の▲１▼）を送信データと決定し、累積カウンタのカウント値が規定値以下であれば、ステップ３で作成した「走行距離＋計測情報」（図１の▲３▼）を送信データと決定する（ステップ４）。
【００３６】
ＦＣＤ情報送信部９１は、車載機通信部１００がビーコン通信部８７と通信を開始した場合には、送信のタイミングであると見て（ステップ５）、ＦＣＤ情報選択部９２により選択されたＦＣＤ情報をビーコンに送信する（ステップ６）。送信のタイミングでないときは、ステップ１からの手順が繰り返される。
プローブカー車載機９０は、ビーコンにＦＣＤ情報を送信した後、累積カウンタをリセットし、また、走行軌跡計測情報蓄積部９８に蓄積されたデータをリセットする（ステップ７）。
【００３７】
センター装置８０は、ＦＣＤ情報を受信すると（ステップ２０）、計測符号化指示選出部８５が選出した新たな計測・符号化指示データ８６をプローブカー車載機９０に送信する（ステップ２１）。プローブカー車載機９０は、新たな計測・符号化指示データを受信して（ステップ８）、ステップ１からの手順を繰り返す。
また、センター装置８０は、「走行軌跡＋計測情報」（図１の▲１▼）を受信した場合には、該当する計測・符号化指示データを参照して、符号化されているデータを復号化し、走行軌跡上の計測情報を再現する。また、「走行距離＋計測情報」（図１の▲３▼）を受信した場合には、ＦＣＤ情報に含まれる走行距離とビーコン番号とを参照し、上流側ビーコンと下流側ビーコンとの設置間隔が走行距離と略一致していれば、該当する計測・符号化指示データを参照して符号化されている速度データを復号化し、ビーコンの設置路線を走行軌跡とする速度情報として再現する（ステップ２２）。
センター装置８０は、再現した速度情報を交通情報の生成などに活用する（ステップ２３）。
このように、このプローブカーシステムでは、ビーコンを用いてプローブカー車載機からＦＣＤ情報を効率的に収集することができる。
【００３８】
＜変形例＞
ここでは、走行軌跡データの符号化に偏角予測差分値の可変長符号化方式を適用し、計測情報の符号化にＤＷＴによる符号化方式を適用する場合について説明したが、それに限る訳ではない。計測情報を偏角予測差分値の可変長符号化方式で符号化することも、走行軌跡データをＤＷＴにより符号化することも可能である。また、ＤＦＴ（離散フーリエ変換）、ＤＣＴ（離散コサイン変換）、ＤＨＴ（離散アダマール変換）、ＤＷＴ（離散ウェーブレット変換）等の直交変換を用いることもできる。
【００３９】
また、ここでは、ビーコンから計測・符号化指示データをプローブカー車載機にダウンロードする場合について説明したが、これは必須ではない。
また、ここでは、計測情報の対象道路区間を示す道路区間参照データとして走行軌跡データを送信する場合について説明したが、道路区間参照データは、その他のものであってもよい。例えば、図１０（ａ）に示すように、統一的に定めた道路区間識別子（リンク番号）や交差点識別子（ノード番号）を用いても良い。
また、プローブカー車載機及びセンター装置の双方が同一地図を参照する場合には、プローブカー車載機が計測開始地点の地図上の緯度・経度データをセンター装置に伝え、センター装置が、このデータによって道路区間を特定することができる。
【００４０】
また、図１０（ｂ）に示すように、交差点部やリンク途中の道路から抜き出した間欠的なノードＰ１・Ｐ２・Ｐ３・Ｐ４の位置参照用の緯度・経度データ（名称、道路種別等の属性情報も保有するもの）をセンター装置に送信して対象道路を伝えるようにしてもよい。ここで、Ｐ１＝リンク中点、Ｐ２＝交差点部、Ｐ３＝リンク中点、Ｐ４＝リンク中点である。この場合、センター装置は、図１０（ｃ）に示すように、まず、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の各々の位置を特定し、次に各々の区間を経路探索で繋いで、対象道路区間を特定する。
また、対象道路を特定する道路区間参照データとして、道路地図をタイル状に区分してその各々に付した識別子や、道路に設けたキロポスト、道路名、住所、郵便番号等を用いてもよい。
また、計測情報には、速度、動力出力、燃料消費量の他に、移動距離、移動時間、排気ガス情報、ワイパー動作状況、パーキングブレーキ動作状況などを含めることができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態におけるプローブカーシステムでは、上流側ビーコンの下を通過したプローブカー車載機が、予め決められた道路を通って下流側ビーコンの下に到達したときには、計測情報のみを下流側ビーコンにアップロードし、その他の道路を通って下流側ビーコンの下に到達したときには、走行軌跡データと計測情報とを下流側ビーコンにアップロードする。予め決められた道路を通ったか否かをプローブカー車載機自身で識別できるようにするため、上流側ビーコンは、下流側ビーコンの番号と下流側ビーコンまでの距離とをプローブカー車載機に伝える。プローブカー車載機は、下流側ビーコンの下に到達したとき、その走行距離が上流側ビーコンから伝えられた下流側ビーコンまでの距離と略一致する場合には、予め決められた道路を通ったものと識別し、また、その走行距離が上流側ビーコンから伝えられた下流側ビーコンまでの距離と大きく異なるときは、
予め決められた道路を通らなかったものと識別する。
【００４２】
図１１は、プローブカー車載機とビーコンとの間で送受信されるデータのデータ構造を例示している。
▲１▼「走行軌跡＋計測情報」は、プローブカー１２１が予め決められた道路を通らずに下流側ビーコン１２３の下に到達したときに、プローブカー車載機から下流側ビーコン１２３にアップロードされるＦＣＤ情報であり、これは、第１の実施形態（図１）において、プローブカー１２１がビーコン１２２の下を始めて通過するとき、または、前回ビーコンの下を通過してから所定時間が経過した後（または所定距離以上走行した後）にビーコン１２２の下を通過するときに、プローブカー車載機からビーコン１２２に送られるＦＣＤ情報と同じである。
【００４３】
▲２▼「プローブカーへの指示情報」は、下流側ビーコン１２２からプローブカー車載機に送られる指示情報であり、この情報には、ビーコン１２２のビーコン番号、計測方法・符号化方法の指示情報、計測情報のサンプリング距離間隔の他に、下流側ビーコン１２３の番号と、そのビーコン１２３までの距離との情報が含まれる。
また、▲３▼「計測情報のみ」は、プローブカー１２１が予め決められた道路を通って下流側ビーコン１２３の下に到達したときに、プローブカー車載機から下流側ビーコン１２３にアップロードされるＦＣＤ情報であり、これは、第１の実施形態（図１）において、プローブカー１２１が上流側ビーコン１２２の下を通過してから所定時間内に下流側ビーコン１２３の下を通過するときに下流側ビーコン１２３に送られるＦＣＤ情報と同じである。（なお、「計測情報のみ」の場合、「前回通過ビーコンからの走行距離」の情報は、含まなくても良い。）
【００４４】
図１２は、このプローブカーシステムの構成を示している。このシステムでは、プローブカー車載機９０のＦＣＤ情報選択部９２が、計測符号化指示データ９５に含まれる下流側ビーコンまでの距離の情報に基づいてアップロードするＦＣＤ情報を選択する。その他の構成は第１の実施形態（図２）と変わりがない。
【００４５】
図１３は、このシステムの処理フローを示している。ステップ１〜ステップ３の処理は、第１の実施形態の処理フロー（図３）における同じステップの処理と同じである。
プローブカーがビーコンの下に到達し、車載機通信部１００がビーコン通信部８７と双方向通信を開始すると（ステップ５）、ＦＣＤ情報選択部９２は、そのビーコンのビーコン番号の情報を車載機通信部１００を通じて取得し、計測符号化指示データ９５を参照して、該当する番号のビーコンまでの距離の情報を読み取り、この距離と、ステップ３で求めた前回通過ビーコンからの走行距離とを比較する（ステップ５１）。両者が略一致している場合は（ステップ５２でＹｅｓ）、「計測情報のみ」（図１１の▲３▼）を送信するＦＣＤ情報と決め、ＦＣＤ情報送信部９１が、決められた「計測情報のみ」をビーコンに送信する（ステップ５３）。また、両者が大きく相違している場合は（ステップ５２でＮｏ）、「走行軌跡＋計測情報」（図１１の▲１▼）を送信するＦＣＤ情報と決め、ＦＣＤ情報送信部９１が、決められた「走行軌跡＋計測情報」をビーコンに送信する（ステップ５４）。プローブカー車載機９０は、ビーコンにＦＣＤ情報を送信した後、走行軌跡計測情報蓄積部９８に蓄積されたデータをリセットする（ステップ５５）。
【００４６】
センター装置８０は、ＦＣＤ情報を受信すると（ステップ２０）、計測符号化指示選出部８５が選出した新たな計測・符号化指示データ８６をプローブカー車載機９０に送信する。この計測・符号化指示データ８６には、図１１▲２▼に示すように、次ビーコンの番号と、そのビーコンまでの距離との情報が含まれている（ステップ２１１）。プローブカー車載機９０は、新たな計測・符号化指示データを受信して（ステップ５６）、ステップ１からの手順を繰り返す。
【００４７】
また、センター装置８０は、「走行軌跡＋計測情報」（図１１の▲１▼）を受信した場合には、該当する計測・符号化指示データを参照して、符号化されているデータを復号化し、走行軌跡上の計測情報を再現する。また、「計測情報のみ」（図１１の▲３▼）を受信した場合には、該当する計測・符号化指示データを参照して、符号化されている速度データを復号化し、ビーコンの設置路線を走行軌跡とする速度情報を再現する（ステップ２２）。そして、再現した速度情報を交通情報の生成などに活用する（ステップ２３）。
【００４８】
このように、このシステムでは、プローブカーがビーコンの設置路線を迂回して走行した場合でも、プローブカー車載機によって計測された計測情報と走行軌跡情報とをセンター装置で活用することが可能になる。
なお、プローブカーがビーコンの設置路線を迂回したか否かの判定はプローブカー車載機自身によって行われるが、▲１▼「計測情報のみ」の中に「前回通過ビーコンからの走行距離」の情報を含める場合には、プローブカー車載機の判定の是非をセンター装置の側で検証することができる
【００４９】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態におけるプローブカーシステムでは、第２の実施形態と同様に、上流側ビーコンの下を通過したプローブカー車載機が、予め決められた道路を通って下流側ビーコンに到達したときには、計測情報のみを下流側ビーコンにアップロードし、その他の道路を通って下流側ビーコンに到達したときには、走行軌跡データと計測情報とを下流側ビーコンにアップロードする。
【００５０】
第３の実施形態のシステムでは、予め決められた道路を通ったか否かをプローブカー車載機自身で識別できるように、上流側ビーコンが、下流側ビーコンまでの道路ネットワーク（道路形状）をプローブカー車載機に伝える。プローブカー車載機は、この道路形状と走行軌跡とを比較し、下流側ビーコンに到達するまでの経路が予め決められた道路であるか否かを判定する。
【００５１】
図１４は、プローブカー車載機とビーコンとの間で送受信されるデータのデータ構造を例示している。
▲１▼「走行軌跡＋計測情報」は、プローブカー１２１が予め決められた道路を通らずに下流側ビーコンの下に到達したときに、プローブカー車載機から下流側ビーコンにアップロードされるＦＣＤ情報であり、第２の実施形態（図１１）のＦＣＤ情報（▲１▼「走行軌跡＋計測情報」）と同じである。
▲２▼「プローブカーへの指示情報」は、下流側ビーコン１２２からプローブカー車載機に送られる指示情報であり、この情報には、ビーコン１２２のビーコン番号、計測方法・符号化方法の指示情報、計測情報のサンプリング距離間隔の他に、下流側ビーコンの番号と、そのビーコンまでの道路形状を表す偏角予測差分値の可変長符号化データから成るデータ列とが含まれる。この道路形状の符号化データは、前述する＜走行軌跡データの生成＞で説明した方法によって生成される。
また、▲３▼「計測情報のみ」は、プローブカー１２１が予め決められた道路を通って下流側ビーコン１２３の下に到達したときに、プローブカー車載機から下流側ビーコンにアップロードされるＦＣＤ情報であり、第２の実施形態（図１１）のＦＣＤ情報（▲３▼「計測情報のみ」）と同じである。
【００５２】
このプローブカーシステムの構成は、第２の実施形態（図１２）と変わりがない。
図１５は、このシステムの処理フローを示している。ステップ１〜ステップ３の処理は、第１の実施形態の処理フロー（図３）における同じステップの処理と同じである。
プローブカー車載機９０のＦＣＤ情報選択部９２は、計測符号化指示データ９５を参照して、そこに含まれる下流ビーコンまでの道路形状と走行軌跡とをマップマッチング等で比較し、それらが一致しているときは、ステップ３で作成した▲３▼「計測情報のみ」をＦＣＤ情報として送信することを決定し、それらが一致していないときは、ステップ２で作成した▲１▼「走行軌跡＋計測情報」をＦＣＤ情報として送信することを決定する（ステップ４１）。送信タイミングが来るまで、この動作を繰り返す。
【００５３】
プローブカーがビーコンの下に到達し、車載機通信部１００がビーコン通信部８７と双方向通信を開始すると（ステップ５）、ＦＣＤ情報送信部９１は、ＦＣＤ情報選択部９２が決めたＦＣＤ情報をビーコンに送信する（ステップ６）。プローブカー車載機９０は、ビーコンにＦＣＤ情報を送信した後、走行軌跡計測情報蓄積部９８に蓄積されたデータをリセットする（ステップ６１）。
センター装置８０は、ＦＣＤ情報を受信すると（ステップ２０）、計測符号化指示選出部８５が選出した新たな計測・符号化指示データ８６をプローブカー車載機９０に送信する。この計測・符号化指示データ８６には、図１４の▲２▼に示すように、次ビーコンの番号と、そのビーコンまでの道路形状を示す情報とが含まれている（ステップ２１２）。プローブカー車載機９０は、新たな計測・符号化指示データを受信して（ステップ６２）、ステップ１からの手順を繰り返す。
また、センター装置８０は、走行軌跡・計測情報を再現し、活用する。この処理は、第２の実施形態の処理フロー（図１３）におけるステップ２２、２３と同じである。
【００５４】
このように、このシステムのプローブカー車載機は、走行軌跡が予め決められたビーコンへの経路に沿っているか否かを判定しながら進み、予め決められた経路を通ってビーコンに到達した場合は、計測情報のみをビーコンにアップロードし、予め決められた経路を通らずにビーコンに到達した場合は、計測情報と走行軌跡とをビーコンにアップロードする。
【００５５】
このシステムでは、プローブカーが予め決められた経路を通ったか否かを正確に識別することが可能であり、そのため、プローブカーがどのような経路を辿った場合でも、プローブカー車載機によって測定された計測情報を有効に活用することができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のプローブカーシステムでは、ビーコンを使用して、プローブカー車載機から計測情報を効率的に収集し、有効に活用することができる。
また、本発明のプローブカー車載機は、このプローブカーシステムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるプローブカーシステムでの送受信データのデータ構造を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態におけるプローブカーシステムの構成を示すブロック図
【図３】本発明の第１の実施形態におけるプローブカーシステムの動作を示すフロー図
【図４】原データと１次スケーリング係数との関係を示す図
【図５】１、２、３次スケーリング係数の関係を示す図
【図６】ウェーブレット変換の一般式を示す図
【図７】ＤＷＴを実現するフィルタ回路を示す図
【図８】ＤＷＴでの信号の分離（ａ）と、ＩＤＷＴでの信号の再構成（ｂ）とを示す図
【図９】本発明の第１の実施形態におけるＤＷＴ及びＩＤＷＴを実現するフィルタ回路を示す図
【図１０】道路区間参照データの説明図
【図１１】本発明の第２の実施形態におけるプローブカーシステムでの送受信データのデータ構造を示す図
【図１２】本発明の第２の実施形態におけるプローブカーシステムの構成を示すブロック図
【図１３】本発明の第２の実施形態におけるプローブカーシステムの動作を示すフロー図
【図１４】本発明の第３の実施形態におけるプローブカーシステムでの送受信データのデータ構造を示す図
【図１５】本発明の第３の実施形態におけるプローブカーシステムの動作を示すフロー図
【符号の説明】
８０  センター装置
８１  走行軌跡計測情報活用部
８２  符号化データ復号部
８３  ＦＣＤ情報受信部
８４  計測符号化指示送信部
８５  計測符号化指示選出部
８６  計測符号化指示データ
８７  ビーコン通信部
９０  プローブカー車載機
９１  ＦＣＤ情報送信部
９２  ＦＣＤ情報選択部
９３  符号化処理部
９４  計測符号化指示受信部
９５  計測符号化指示データ
９６  デフォルトの計測符号化指示データ
９７  自車位置判定部
９８  走行軌跡計測情報蓄積部
９９  センサ情報収集部
１００  車載機通信部
１０１  ＧＰＳアンテナ
１０２  ジャイロ
１０６  センサＡ
１０７  センサＢ
１０８  センサＣ
１２１  プローブカー
１２２  上流側ビーコン
１２３  下流側ビーコン
１８１  低域通過フィルタ
１８２  高域通過フィルタ
１８３  間引き回路
１８４  低域通過フィルタ
１８５  高域通過フィルタ
１８６  間引き回路
１８７  加算回路
１９１  フィルタ回路
１９２  フィルタ回路
１９３  フィルタ回路
【図１】
2004265202.tif 000005
【図２】
2004265202.tif 000006
【図３】
2004265202.tif 000007
【図４】
2004265202.tif 000008
【図５】
2004265202.tif 000009
【図６】
2004265202.tif 000010
【図７】
2004265202.tif 000011
【図８】
2004265202.tif 000012
【図９】
2004265202.tif 000013
【図１０】
2004265202.tif 000014
【図１１】
2004265202.tif 000015
【図１２】
2004265202.tif 000016
【図１３】
2004265202.tif 000017
【図１４】
2004265202.tif 000018
【図１５】
2004265202.tif 000019