(57)【要約】【課題】「不明」区間を明確に受信側に伝えることができる交通情報提供システムを提供する。【解決手段】交通情報として、対象道路を区切って設定した距離量子化単位の各々における交通情報の状態量と、その状態量の有効または無効を表すマスクビット情報とを提供する交通情報提供装置と、この交通情報を受信し、マスクビット情報を用いて有効な状態量を再現する交通情報利用装置とを設けている。この交通情報提供システムでは、受信側が、マスクビット情報に基づいて、楕円で囲んだ「不明」区間を明確に知ることができる。【選択図】      図１
2004212143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交通情報として、対象道路を区切って設定した標本化点の各々における交通情報の状態量と、前記状態量の有効または無効を表すマスクビット情報とを提供する交通情報提供装置と、
前記交通情報を受信し、前記マスクビット情報を用いて有効な前記状態量を再現する交通情報利用装置と
を備えることを特徴とする交通情報提供システム。
【請求項２】
前記交通情報提供装置は、前記マスクビット情報として、有効な前記状態量を１で表し、無効な前記状態量を０で表す情報を提供し、前記交通情報利用装置は、前記交通情報提供装置から提供された前記状態量と、当該状態量に対応する前記マスクビット情報との論理積を求めて、有効な状態量を再現することを特徴とする請求項１に記載の交通情報システム。
【請求項３】
前記交通情報提供装置は、前記交通情報として、前記状態量の配列を表すデータと、前記マスクビット情報の配列を表すデータとを提供することを特徴とする請求項１に記載の交通情報提供システム。
【請求項４】
前記交通情報提供装置は、前記状態量の配列を表すデータを量子化し、得られた値を統計的に偏りを持つ値に変換し、前記値を可変長符号化して提供し、前記マスクビット情報の配列を表すデータを符号化して提供することを特徴とする請求項３に記載の交通情報提供システム。
【請求項５】
前記交通情報提供装置は、前記状態量の配列を表すデータを周波数成分の係数に変換し、前記係数を量子化し、得られた値を可変長符号化して提供し、前記マスクビット情報の配列を表すデータを符号化して提供することを特徴とする請求項３に記載の交通情報提供システム。
【請求項６】
前記交通情報提供装置は、前記状態量が無効である標本化点の前記状態量を、隣接する標本化点の有効な状態量と近似する値に設定することを特徴とする請求項１に記載の交通情報提供システム。
【請求項７】
前記交通情報提供装置は、連続区間を構成する複数の標本化点の前記状態量がすべて無効であるとき、前記複数の標本化点のそれぞれの状態量を、前記連続区間の始端に隣接する標本化点の有効な状態量から前記連続区間の終端に隣接する標本化点の有効な状態量へ連続的に変化する値に設定することを特徴とする請求項６に記載の交通情報提供システム。
【請求項８】
前記交通情報提供装置は、連続区間を構成する複数の標本化点の前記状態量がすべて無効であるとき、前記連続区間の中央より始端側の標本化点の状態量を、前記連続区間の始端に隣接する標本化点の有効な状態量と同じ値に設定し、前記連続区間の中央より終端側の標本化点の状態量を、前記連続区間の終端に隣接する標本化点の有効な状態量と同じ値に設定することを特徴とする請求項６に記載の交通情報提供システム。
【請求項９】
前記交通情報提供装置は、連続区間を構成する複数の標本化点の前記状態量がすべて無効であるとき、前記連続区間の中央より始端側の標本化点の状態量を、前記連続区間の始端側に連なる複数の標本化点の有効な状態量で関数近似した値に設定し、前記連続区間の中央より終端側の標本化点の状態量を、前記連続区間の終端側に連なる複数の標本化点の有効な状態量で関数近似した値に設定することを特徴とする請求項６に記載の交通情報提供システム。
【請求項１０】
前記交通情報提供装置は、前記交通情報とともに前記対象道路を特定する道路区間参照データを提供し、前記交通情報利用装置は、前記道路区間参照データから前記対象道路を特定することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の交通情報提供システム。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の交通情報提供システムに用いる交通情報提供装置であって、
道路に沿って変化する交通情報の状態量を、対象道路を区切って設定した標本化点の値の配列に変換し、且つ、前記値の有効または無効を表すマスクビット情報の配列を生成する交通情報変換部と、
前記交通情報変換部が交通情報の前記状態量から生成したデータ及び前記マスクビット情報のデータを符号化する符号化処理部と、
前記符号化処理部が符号化したデータを送信する情報送信部と
を備えることを特徴とする交通情報提供装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の交通情報提供システムに用いる交通情報利用装置であって、
交通情報提供装置から、対象道路の交通情報の状態量に関する符号化されたデータと、前記状態量の有効または無効を表すマスクビット情報の符号化されたデータと、前記対象道路を特定する道路区間参照データとを受信する情報受信部と、
符号化されている前記データの各々を復号化し、交通情報の前記状態量と前記マスクビット情報とから有効な状態量を再現する復号化部と、
前記道路区間参照データを用いてマップマッチングを行い前記交通情報の対象道路を特定する判定部と
を備えることを特徴とする交通情報利用装置。
【請求項１３】
交通情報の対象道路を区切って標本化点を設定し、交通情報の有効な状態量が得られた前記標本化点に対応付けて、マスクビット情報の１を設定し、有効な前記状態量が得られていない前記標本化点に対応付けて、マスクビット情報の０を設定し、前記標本化点の状態量の配列と併せて、前記マスクビット情報の配列を提示することを特徴とする交通情報表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、渋滞状況や旅行時間などの交通情報を提供するシステムと、交通情報の表現方法と、システムを構成する装置に関し、特に、交通情報をデータ化して提供するときに、情報内容の正確な伝達を可能にするものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、カーナビなどに道路交通情報提供サービスを実施しているＶＩＣＳ（道路交通情報通信システム）は、道路交通情報を収集・編集し、ＦＭ多重放送やビーコンを通じて、渋滞情報や、所要時間を表す旅行時間情報などの交通混雑情報を伝送している。
【０００３】
現行のＶＩＣＳ情報では、交通の現在情報を次のように表現している。
交通の混雑状況は、渋滞（一般道：≦１０ｋｍ／ｈ・高速道：≦２０ｋｍ／ｈ）、混雑（一般道：１０〜２０ｋｍ／ｈ・高速道：２０〜４０ｋｍ／ｈ）、閑散（一般道：≧２０ｋｍ／ｈ・高速道：≧４０ｋｍ／ｈ）の３段階に区分し、また、車両感知機の故障などで情報収集ができない場合には「不明」と表示している。
渋滞状況を表す渋滞情報は、ＶＩＣＳリンク（ＶＩＣＳで用いられている位置情報識別子）全体が同一混雑状況の場合、
「ＶＩＣＳリンク番号＋状態（渋滞／混雑／閑散／不明）」
と表示され、また、リンク内の一部だけが渋滞しているときは、
「ＶＩＣＳリンク番号＋渋滞先頭距離（リンク始端からの距離）＋渋滞末尾距離（リンク始端からの距離）＋状態（渋滞）」
と表示される。この場合、渋滞がリンク始端から始まるときには、渋滞先頭距離が０ｘｆｆと表示される。また、リンク内に異なる混雑状態が共存する場合は、各混雑状況がこの方法でそれぞれ記述される。
また、各リンクの旅行時間を表すリンク旅行時間情報は、
「ＶＩＣＳリンク番号＋旅行時間」
と表示される。
また、交通状況の今後の変化傾向を表す予測情報として、「増加傾向／低減傾向／変化なし／不明」の４状態を表す増減傾向フラグが、現在情報に付して表示される。
【０００４】
ＶＩＣＳ交通情報は、リンク番号で道路を特定して交通情報を表示しており、この交通情報の受信側は、リンク番号に基づいて自己の地図における該当する道路の交通状況を把握している。しかし、送信側・受信側がリンク番号やノード番号を共有して地図上の位置を特定する方式は、道路の新設や変更がある度にリンク番号やノード番号を新設したり、修正したりする必要があり、それに伴い、各社のデジタル地図のデータも更新しなければならないため、そのメンテナンスに多大な社会的コストが掛かることになる。
【０００５】
こうした点を改善し、道路位置をＶＩＣＳリンク番号に依存せずに伝達できるようにするため、本発明の発明者は、送信側が、道路形状の上に複数のノードを任意に設定して、このノードの位置をデータ列で表した「形状ベクトルデータ列」を伝送し、受信側が、その形状ベクトルデータ列を用いてマップマッチングを行い、デジタル地図上の道路を特定する方式を提案している（下記特許文献１及び特許文献２）。
【０００６】
また、特願２００２‐８９０６９号では、こうした考え方をさらに発展させ、道路に沿って変化する交通情報の状態量をデータ列で表す交通情報の提示方法を提案している。
この方法では、交通情報を次のように生成する。
まず、図１０（ａ）に示すように、距離Ｘｍの形状ベクトル（道路）を基準ノードから単位区画長の長さ（例：５０〜５００ｍ）で等間隔に区切って標本化し、図１０（ｂ）に示すように、各標本化点を通過する車両の平均速度を求める。図１０（ｂ）では、標本化によって設定した量子化単位を表すコマの中に、求めた速度の値を示している。なお、この場合、平均速度の代わりに、標本化点間隔を通過する車両の平均旅行時間や渋滞ランクを求めても良い。
【０００７】
次に、この速度の値を、図１１の交通情報量子化テーブルを用いて量子化量に変換する。この交通情報量子化テーブルでは、ユーザが渋滞時の詳しい情報を求めていることから、速度が１０ｋｍ／ｈ未満の場合、１ｋｍ／ｈの刻みで量子化量が増加し、速度が１０〜１９ｋｍ／ｈの範囲では２ｋｍ／ｈの刻みで量子化量が増加し、速度が２０〜４９ｋｍ／ｈの範囲では５ｋｍ／ｈの刻みで量子化量が増加し、速度が５０ｋｍ／ｈ以上の範囲では１０ｋｍ／ｈの刻みで量子化量が増加するように設定している。この交通情報量子化テーブルを用いて量子化した値を図１０（ｃ）に示している。
【０００８】
次に、量子化した値を統計予測値からの差分で表現する。ここでは、着目する量子化単位の量子化した速度Ｖｎに対し、上流側の量子化単位の量子化した速度Ｖｎ−１を統計予測値Ｓとして、（Ｖｎ  −  Ｖｎ−１）により差分を算出する。算出結果を図１０（ｄ）に示している。
このように、量子化した速度を統計予測値からの差分で表現した場合には、隣り合う量子化単位の交通状況は似通っているため、±０周辺の値の発生頻度が高くなる。
こうした処理を施したデータに対して可変長符号化を実施する。即ち、過去の交通情報を分析して、図１２に示すような、交通情報の統計予測値差分を符号化するための符号表を作成し、この符号表を用いて図１０（ｄ）の値を符号化する。例えば、＋２は“１１１１０００”と符号化され、−２は“１１１１００１”と符号化される。また、０００００のように０が連続する場合は“１００”と符号化される。
【０００９】
このように、交通情報を量子化し、統計予測差分値に変換して±０周辺の値の発生頻度を高めることにより、可変長符号化（ハフマン／算術符号／シャノン・ファノ等）や連長圧縮（ランレングス符号化）によるデータ圧縮の効果が向上する。特に、渋滞情報を、従来のように４段階のランクで表示する場合には、多くの量子化単位における統計予測値差分が０になるため、連長圧縮による効果が極めて高くなる。
こうして符号化された交通情報は、図１３に示すように、道路形状を表す形状ベクトルデータ列情報（ａ）とともに、図１３（ｂ）のデータ構造のデータに成形されて送信される。また、これらの情報の他に、形状ベクトルの符号表や、交通情報量子化テーブル（図１１）、交通情報の統計予測差分値の符号表（図１２）などが同時に（あるいは別ルートで）送信される。
【００１０】
一方、これらの情報を受信した受信側では、各交通情報提供区間の形状ベクトルを復号化した後、自己のデジタル地図データに対するマップマッチングを行って対象道路区間を自己の地図上で特定し、この対象道路区間の交通情報を、符号表を参照して復号化する。
こうすることで、受信側は、道路に沿って変化する交通情報（基準ノードからの距離の関数で表された交通情報）を再生することができる。
また、道路に沿って変化する交通情報の状態量（図１０（ｂ））は、それを周波数成分の異なる幾つかの波形に変換し、各周波数の係数値を提供した場合でも、受信側では、交通情報の状態量を再生することができる。
【００１１】
この周波数成分への変換には、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）、ＤＣＴ（離散コサイン変換）、ＤＷＴ（離散ウエーブレット変換）等の手法を用いることができる。例えば、フーリエ変換では、複素関数ｆで表した有限個の離散値（状態量）から、数１（フーリエ変換）によりフーリエ係数Ｃ（ｋ）を得ることができる。
Ｃ（ｋ）＝（１／ｎ）Σｆ（ｊ）・ω−ｊｋ    （ｋ＝０、１、２、‥、ｎ−１）
（Σはｊ＝０からｎ−１まで加算）                        （数１）
逆に、Ｃ（ｋ）が与えられれば、数２（逆フーリエ変換）により離散値（状態量）を得ることができる。
ｆ（ｊ）＝ΣＣ（ｋ）・ωｊｋ    （ｊ＝０、１、２、‥、ｎ−１）
（Σはｋ＝０からｎ−１まで加算）                        （数２）
交通情報の提供側は、交通情報の状態量（図１０（ｂ））を、数１を用いてｎ（＝２Ｎ）個の係数に変換し、この係数を量子化する。この量子化による値は、低周波の係数は１で除算し、高周波の係数ほど、大きい値で除算した後、小数点以下を四捨五入して求める。量子化後の値は可変長符号化で圧縮して送信する。この場合、交通情報のデータ構造は図１４のようになる。
この交通情報を受信した受信側は、係数を復号化・逆量子化した後、数２を用いて交通情報の状態量を再生する。
【００１２】
このように、交通情報を周波数成分の係数に変換して送信する場合は、量子化の際に除算する値を調整すれば、「情報量は多いが、交通情報を正確に再現できる送信データ」から「情報量は少ないが、交通情報の再現精度は低いデータ」まで得ることができる。また、低周波の係数の情報から高周波の係数の情報の順に階層的に送信するようにすれば、通信速度が遅くても、受信側は、全データを受信する前に、低周波の係数の情報を得た段階で、どんな画像であるかが、ほぼ判別できるので、早い段階で、その交通情報が「必要か否か」を判断し、不要であれば読み飛ばすことが可能になる。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１‐４１７５７号公報
【００１４】
【特許文献２】
特開２００１‐６６１４６号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この交通情報の表現方法では、車両感知器の故障や、情報が存在しないために生じる「不明」の区間を、情報の精度を落とさずに適切に表現することが難しいという問題点がある。
「不明」の表現には、ある値を「交通情報無効」と定義する方法もあるが、交通情報に対し、圧縮率が高い不可逆圧縮を行うと、「不明」区間の値が「交通情報無効」の値から変化してしまう。例えば、量子化した交通状態量を統計予測値からの差分で表現する場合である。このとき、着目する量子化単位の値Ｖｎに対し、上流側の量子化単位の値Ｖｎ−１を統計予測値Ｓとして、（Ｖｎ  −  Ｖｎ−１）により差分を算出することにすると、「不明」区間の値が「交通情報無効」の値から変化してしまう。
【００１６】
また、交通情報の状態量を周波数成分の係数で伝える場合は、周波数成分への変換・逆変換により、「不明」区間の値と、その前後の区間の値とが平滑化されたり、近似値に変わったりするため、「不明」区間の値が「交通情報無効」の値からずれたり、また、「不明」区間の前や後の区間の値が「不明」区間の値に引き連られて変化したりする。また、ありえない大きな値で「無効」を表現すると、ダイナミックレンジが大きくなり、全体の誤差が大きくなる。
【００１７】
本発明は、こうした問題点を解決するものであり、「不明」区間を明確に受信側に伝えることができる交通情報提供システムと、交通情報の表現方法と、システムを構成する装置とを提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の交通情報提供システムでは、交通情報として、対象道路を区切って設定した標本化点の各々における交通情報の状態量と、その状態量の有効または無効を表すマスクビット情報とを提供する交通情報提供装置と、この交通情報を受信し、マスクビット情報を用いて有効な状態量を再現する交通情報利用装置とを設けている。
そのため、受信側は、マスクビット情報に基づいて「不明」区間を明確に知ることができる。
【００１９】
また、本発明では、交通情報提供装置に、道路に沿って変化する交通情報の状態量を、対象道路を区切って設定した標本化点の値の配列に変換し、且つ、この標本化点の値の有効または無効を表すマスクビット情報の配列を生成する交通情報変換部と、交通情報変換部が交通情報の状態量から生成したデータ及びマスクビット情報のデータを符号化する符号化処理部と、符号化処理部が符号化したデータを送信する情報送信部とを設けている。
【００２０】
また、交通情報利用装置には、交通情報提供装置から、対象道路の交通情報の状態量に関する符号化されたデータと、その状態量の有効または無効を表すマスクビット情報の符号化されたデータと、対象道路を特定する道路区間参照データとを受信する情報受信部と、符号化されている前記データの各々を復号化し、交通情報の状態量とマスクビット情報とから有効な状態量を再現する復号化部と、道路区間参照データを用いてマップマッチングを行い交通情報の対象道路を特定する判定部とを設けている。
この交通情報提供装置及び交通情報利用装置を用いて、本発明の交通情報提供システムを構成することができる。
【００２１】
また、本発明の交通情報表示方法では、交通情報の対象道路を区切って標本化点を設定し、交通情報の有効な状態量が得られた標本化点に対応付けて、マスクビット情報の１を設定し、有効な状態量が得られていない標本化点に対応付けて、マスクビット情報の０を設定し、この標本化点の状態量の配列と併せて、マスクビット情報の配列を提示するようにしている。
そのため、この交通情報を受信した受信側は、マスクビット情報に基づいて「不明」区間を明確に知ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本発明の実施形態における交通情報提供システムでは、道路に沿って変化する交通情報の状態量とともに、その状態量の有効性を示すマスクビット情報を併せて提供する。
マスクビット情報は、図１に示すように、形状ベクトル（道路）を等間隔に区切って設定した量子化単位（距離量子化単位）での交通情報の状態量が有効か無効かを表す情報であり、０または１で表現され、０は「交通情報が無効」、１は「有効」を表す。
【００２３】
このマスクビット情報を交通情報の状態量とともに提供する場合には、交通情報が「不明」であるときに、その状態量としてどのような値を設定しても、受信側では、マスクビット情報を用いて「不明」区間を明確に識別することが可能である。図１は、楕円で囲んだ「不明」区間の状態量を、送信側が０に設定した場合を示している。図１（ａ）は、送信側から圧縮符号化して送られる交通情報とマスクビット情報とを模式的に示しており、図１（ｂ）は、受信側が受信して復号化した交通情報とマスクビット情報とを模式的に示している。受信側は、最終的に、交通情報とマスクビット情報とのアンドを取ることによって、図１（ｃ）に示す交通情報を再生する。この場合、復号化した交通情報（図１（ｂ））における「不明」区間の状態量が可変長符号化圧縮によって０から変化しても、マスクビット情報とのアンドを取ることによって、「不明」区間は明確になる。
【００２４】
この交通情報を提供する交通情報提供システムを図２に示している。このシステムは、センサーＡ（超音波車両センサー）２１、センサーＢ（ＡＶＩセンサー）２２及びセンサーＣ（プローブカー）２３を用いて交通情報を計測する交通情報計測装置１０と、交通情報を符号化するための符号表を作成する符号表作成部５０と、交通情報及びその対象区間の情報を符号化して送信する交通情報送信部３０と、送信された情報を受信するカーナビ等の受信側装置６０とから成る。
交通情報計測装置１０は、各センサー２１、２２、２３から取得したデータを処理するセンサー処理部Ａ（１１）、センサー処理部Ｂ（１２）及びセンサー処理部Ｃ（１３）と、各センサー処理部１１、１２、１３で処理されたデータを用いて交通情報を生成し、その交通情報データと対象区間を示すデータとを出力する交通情報算出部１４とを備えている。
【００２５】
符号表作成部５０は、交通情報の量子化に用いる複数種類の交通情報量子化テーブル５３と、複数種類の標本化点間隔（単位区画長）を規定する距離量子化単位パラメータテーブル５４とを備えており、符号表を作成する符号表算出部５１は、交通情報計測装置１０から取得した過去の交通状況をパターン分けし、全てのパターンについて、交通情報量子化テーブル５３及び標本化点間隔の全ての組み合わせに対応する各種の符号表５２を作成する。
【００２６】
交通情報送信部３０は、交通情報計測装置１０から交通情報を収集する交通情報収集部３１と、収集された交通情報を基に交通状況を判定し、距離量子化単位の単位区画長を決定し、使用すべき量子化テーブルや符号表を決定する量子化単位決定部３２と、交通情報を標本化点の状態量（距離量子化単位の状態量）に変換する処理やマスクビット情報を生成する処理を行い、また、対象区間の形状ベクトルデータを統計予測差分値に変換する処理を行う交通情報変換部３３と、量子化単位決定部３２が決定した符号表５２を用いて交通情報の符号化処理を行い、また、対象区間の形状ベクトルの符号化処理を行う符号化処理部３４と、符号化された交通情報データ及び形状ベクトルデータを送信する情報送信部３５と、交通情報変換部３３が参照するデジタル地図データベース３６とを備えている。
【００２７】
交通状態量を統計予測値からの差分で表現する場合には、交通情報変換部３３は、量子化単位決定部３２が決定した距離量子化単位や交通情報量子化テーブル５３を用いて交通状態量の量子化や統計予測差分値への変換処理を行い、また、交通状態量が無効であるときに０、有効であるときに１とするマスクビット情報を生成する。符号化処理部３４は、交通状態量の統計予測差分値を、量子化単位決定部３２が決定した符号表５２を用いて可変長符号化し、また、０と１とから成るマスクビット列をファクシミリでの標準符号化方式であるＭＨ（ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｈｕｆｆｍａｎ）符号化方式等により符号化する。以下、ＭＨ符号化の場合について説明する。
【００２８】
また、交通状態量を周波数成分の係数で表現する場合には、交通情報変換部３３は、量子化単位決定部３２が決定した距離量子化単位に基づいて、交通状態量を周波数成分への分解が可能となる個数の状態量に変換し、また、その交通状態量に対するマスクビット情報を生成する。符号化処理部３４は、この交通状態量をＦＦＴ、ＤＣＴ、ＤＷＴ等の手法を用いて周波数成分に分解し、その係数を量子化単位決定部３２が決定した量子化テーブルに基づいて量子化した後、量子化した係数を、量子化単位決定部３２が決定した符号表を用いて可変長符号化し、また、マスクビット列をＭＨ符号化方式で符号化する。
【００２９】
受信側装置６０は、交通情報送信部３０から提供された情報を受信する情報受信部６１と、受信情報を復号化して交通情報及び形状ベクトルを再生する復号化処理部６２と、デジタル地図データベース６５のデータを用いて形状ベクトルのマップマッチングを行い、交通情報の対象区間を決定するマップマッチング及び区間確定部６３と、受信した交通情報をリンクコストテーブル６６の対象区間のデータに反映させる交通情報反映部６４と、ＧＰＳアンテナ６９やジャイロ７０を用いて自車位置を判定する自車位置判定部６８と、自車位置から目的地までのルート探索等にリンクコストテーブル６６を活用する情報活用部６７と、ルート探索結果に基づいて音声での案内を行うガイダンス装置７１とを備えている。
【００３０】
図３のフロー図は、交通状態量を統計予測値からの差分で表現する場合の各部の動作を示している。
符号表作成部５０の符号表算出部５１は、交通情報計測装置１０から送られて来た過去の交通情報を解析してパターンＬの交通状況における交通情報を集計し（ステップ１）、距離方向の量子化単位（距離量子化単位）Ｍを設定し（ステップ２）、交通情報量子化テーブルＮを設定する（ステップ３）。次に、統計予測値算出式により統計予測値Ｓを算出し、交通情報状態量とＳとの差分（統計予測差分値）を算出する（ステップ４）。次に、統計予測差分値の分布を計算し（ステップ５）、ランレングスの分布（同一値の連続分布）を計算する（ステップ６）。統計予測差分値及びランレングスの分布を基に符号表を作成し（ステップ７）、ケースＬ−Ｍ−Ｎの符号表を完成する（ステップ８）。この処理を全てのＬ、Ｍ、Ｎのケースが終了するまで繰り返す（ステップ９）。
こうして、各種の交通状況パターン及び情報表現の分解能に対応可能な多数の符号表があらかじめ作成され、保持される。
【００３１】
次に、交通情報送信部３０は、交通情報を収集し、交通情報提供区間を決定する（ステップ１０）。１つの交通情報提供区間Ｖを対象として（ステップ１１）、その交通情報提供区間Ｖの周辺の形状ベクトルを生成し、基準ノードを設定した後（ステップ１２）、形状ベクトルの不可逆符号化圧縮を行う（ステップ１３）。この不可逆符号化圧縮の方法は特願２００１−１３４３１８号に詳述している。
【００３２】
量子化単位決定部３２は、交通状況を判定し、標本化点間隔（距離量子化単位の単位区画長）及び量子化のレベルを決定する（ステップ１４）。交通情報変換部３３は、決定された単位区画長で形状ベクトルの基準ノードから距離方向の標本化を行い、交通情報提供区間を分割して（ステップ１５）、各量子化単位の交通情報の状態量を算出する（ステップ１６）。また、状態量が無効の距離量子化単位に対して０のマスクビット情報を設定し、状態量が有効の距離量子化単位に対して１のマスクビット情報を設定する（ステップ１７）。
交通情報変換部３３は、量子化単位決定部３２が量子化レベルを基に決定した交通情報量子化テーブル５３を用いて交通情報の量子化を行い（ステップ１８）、量子化した交通情報を統計予測差分値に変換する（ステップ１９）。
次に、符号化処理部３４は、量子化単位決定部３２が決定した符号表５２を用いて、量子化された交通情報の可変長符号化圧縮を実施する（ステップ２０）。また、形状ベクトルの基準ノードから距離方向に並ぶ各距離量子化単位の０と１とから成るマスクビット情報の配列（例えば図１（ａ）の場合、１１１１１１１１１１１１１１００００１１１１１１というマスクビット列）をＭＨ符号化方式で符号化する（ステップ２１）。
この処理を交通情報提供区間の全てについて実行する（ステップ２３）。情報送信部３５は、符号化されたデータを送信データに変換し（ステップ２４）、符号表とともにデータ送信する（ステップ２５）。
【００３３】
一方、受信側装置６０は、情報受信部６１がデータを受信すると（ステップ３０）、各交通情報提供区間Ｖについて（ステップ３１）、復号化処理部６２が、形状ベクトルを復号化し、マップマッチング及び区間確定部６３が、自己のデジタル地図データベース６５に対するマップマッチングを行い、対象道路区間を特定する（ステップ３２）。また、復号化処理部６２は、符号表を参照して、各距離量子化単位の交通情報状態量を復号化する（ステップ３３）。
また、復号化処理部６２は、マスクビット列を復号化し（ステップ３４）、各距離量子化単位の交通情報状態量とマスクビット情報とのＡＮＤを取ることによって、交通情報を確定する。
【００３４】
交通情報反映部６４は、復号化された旅行時間を自システムのリンクコスト等に反映させる（ステップ３５）。こうした処理が全ての交通情報提供区間について実行される（ステップ３６、３７）。情報活用部６７は、提供された旅行時間を活用して所要時間表示やルートガイダンスを実行する（ステップ３８）。
また、図４のフロー図は、交通状態量を周波数成分の係数で表現する場合の各部の動作を示している。符号表作成部５０は、ＦＦＴを実施してＦＦＴ係数を求め（ステップ２０４）、ＦＦＴ係数を量子化して量子化係数を算出し（ステップ２０５）、量子化係数の分布を計算し（ステップ２０７）、ランレングスの分布を計算し（ステップ２０７）、それらを基に符号表を作成する（ステップ２０８）。
【００３５】
また、交通情報送信部３０は、実数部及び虚数部に設定した交通情報のレベル合わせを行い（ステップ２１８）、ＦＦＴを実施してフーリエ係数に変換し（ステップ２１９）、このフーリエ係数を、符号表を参照して可変長符号化圧縮する（ステップ２２０）。
また、受信側装置は、符号表を参照し、逆フーリエ変換を実施して交通情報を復号化する（ステップ２３４）。
その他の手順は、図３の場合と変わりがない。
【００３６】
図５には、交通情報送信部３０から、形状ベクトルデータ列情報（図１３（ａ））とともに送信される交通情報のデータ構造の一例を示している。このデータには、ＤＣＴやＤＷＴ等で周波数成分の係数に変換され、且つ、可変長符号化された交通情報と、ＭＨ符号化されたマスクビット情報とが含まれている。
このように、交通情報送信部が、距離量子化単位の状態量とともに、その状態量の有効／無効を表すマスクビット情報を送ることにより、受信側装置は、状態量が無効である区間（「不明」区間）を明確に知ることができる。
【００３７】
また、この場合、前述するように、「不明」区間の状態量をどのように設定しても、受信側では、「不明」区間を識別することが可能であり、「不明」区間の状態量に任意の値を設定することができる。そのため、「不明」区間の状態量として、「不明」区間の前後に位置する「有効」区間の状態量が、符号化・復号化の過程で変質することがないような値を設定することが望ましい。この点について図６を用いて説明する。
【００３８】
図６は、横軸に対象道路区間の基準点からの距離を示し、縦軸に、その距離における速度などの状態量を示している。図６（ａ）に示すように、対象道路区間の一部に状態量が無効である「不明」区間が存在すると仮定する。この「不明」区間の状態量を図１に示すように０に設定すると、不可逆圧縮や直交変換を含む周波数変換圧縮を実施した場合に、「不明」区間の境界部分の状態量が均一化されるため、受信側で状態量を再生したとき、「不明」区間に接する「有効」区間の状態量が元の状態量から大きく変化してしまう虞がある（図１（ｂ））。
【００３９】
こうした不都合を避けるため、図６（ｂ）では、「不明」区間の前後の値を直線で結び、「不明」区間内の状態量をこの直線上の値に設定している。また、図６（ｃ）では、「不明」区間の前後の状態量を「不明」区間内でも維持し、「不明」区間の中央付近で、状態量を切り換える（両直線を接続する）ようにしている。また、図６（ｄ）では、「不明」区間前後の状態量のトレンドを関数近似（図６（ｄ）では一次関数で近似する場合を示しているが、それ以外の関数でもよい）し、「不明」区間の中央付近で、状態量を切り換えるようにしている。
こうした処理により、「不明」区間と「有効」区間とが接する部分での状態量の急激な変化が避けられるため、「有効」区間の状態量は「不明」区間の情報の影響を受けずに済むことになり、受信側での状態量の正確な再現が可能になる。図６（ｃ）や図６（ｄ）のように「不明」区間の中央付近で状態量を切り換えると、状態量を再現した時に、この中心付近で状態量の再現値が乱れることになるが、この中央付近は、最終的にマスクビット列で不明化されるため、多少値がずれても実害は無い。
【００４０】
なお、ここでは、対象道路区間を特定するために、形状ベクトルデータ列を受信側に伝える場合について説明したが、道路区間識別子や交差点識別子を用いて道路区間を特定しても良い。例えば、同一地図を参照する双方の間では、図７（ａ）に示すように、道路区間識別子や交差点識別子を用いて道路を特定し、絶対位置により参照区間を指定することができる。交通情報は、該当リンクをＮ個に標本化し、各々の標本化点での交通情報として表現する。
あるいは、図７（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）を用いて対象道路を特定してもよい。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。道路区間を特定するには、図７（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ぎ、対象道路区間を特定する。
【００４１】
また、対象道路を特定する道路区間参照データとして、前述する形状ベクトルデータ列や道路区間識別子、交差点識別子だけでなく、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、これらの道路区間参照データによって、交通情報の対象道路区間を特定してもよい。
【００４２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態では、走行データを提供するプローブカーが交通情報提供装置となり、プローブカーの情報を収集するセンターが交通情報利用装置となるシステムについて説明する。このシステムでは、プローブカーの計測情報の有効・無効を表すためにマスクビット情報が使用される。
【００４３】
このシステムは、図８に示すように、走行時のデータを提供するプローブカー車載機９０と、データを収集するプローブカー収集システム８０とから成り、プローブカー車載機９０は、送信データの符号化に用いる符号表をプローブカー収集システム８０から受信する符号表受信部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の検知情報を収集するセンサ情報収集部９８と、ドア開閉信号を出力するセンサＸ１０３やハザード信号を出力するセンサＹ１０４、シートベルト信号を出力するセンサＺ１０５の信号に基づいてセンサ情報収集部９８が収集したデータの有効／無効を判定する計測情報有効／無効判定部９７と、ＧＰＳアンテナ１０１での受信情報やジャイロ１０２の情報を用いて自車位置を判定する自車位置判定部９３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９６と、走行軌跡計測情報蓄積部９６に蓄積されたデータを、受信した符号表データ９５を用いて符号化する符号化処理部９２と、符号化されたデータをプローブカー収集システム８０に送信する走行軌跡送信部９１とを備えている。
【００４４】
一方、プローブカー収集システム８０は、プローブカー車載機９０から走行データを受信する走行軌跡受信部８３と、受信データを符号表データ８６を用いて復号化する符号化データ復号部８２と、収集した走行軌跡や計測情報を活用する走行軌跡計測情報活用部８１と、プローブカーの現在位置に応じてプローブカー車載機９０に与える符号表を選出する符号表選出部８５と、選出された符号表をプローブカーに送信する符号表送信部８４とを備えている。
【００４５】
プローブカー車載機９０の計測情報有効／無効判定部９７は、センサＸ、Ｙ、Ｚから送られて来る信号に基づいて、センサＡ１０６で検知された速度情報やセンサＢ１０７で検知されたエンジン負荷、センサＣ１０８で検知されたガソリン消費量等の計測値が、交通流に乗ってプローブカーが走行しているときの計測値であるか否かを判定し、センサＡ、Ｂ、Ｃの計測情報に、判定結果を表すフラグを付けて走行軌跡計測情報蓄積部９６に格納する。
【００４６】
例えば、計測情報有効／無効判定部９７は、ハザードランプのオン／オフにより、通常走行か、停車か、一時停車かを判定する。また、パーキングブレーキのランプ点灯信号や、オートマチック車のＰポジション信号を用いて、車両が走行状態でないことを検出する。また、ウインカー信号を検出し、頻繁にウインカーを出している場合（例えば４５秒間に２回以上ウインカーが出た場合）は、すり抜けをしていると判定する。
【００４７】
符号化処理部９２は、走行軌跡計測情報蓄積部９６に蓄積された走行軌跡データや計測情報を符号化する際に、計測情報有効／無効判定部９７が付したフラグに基づいてマスクビット列を作成し、このマスクビット情報を付した走行軌跡データ及び計測情報がプローブカー収集システム８０に送られる。図９には、プローブカー車載機９０からプローブカー収集システム８０に送られるデータのデータ構造を例示している。
【００４８】
プローブカー収集システム８０の走行軌跡計測情報活用部８１は、プローブカー車載機９０から収集した情報の有効性を、それに付されたマスクビット情報に基づいて判断し、有効なデータを用いて交通量を判定する。
このように、マスクビット情報を用いて、プローブカーから収集した情報の有効性を識別することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の交通情報提供システムは、交通情報として、道路に沿って変化する交通情報の状態量を提供するとともに、その状態量が不明である「不明」区間を受信側に正確に伝えることができる。
また、本発明の交通情報の表現方法は、「不明」区間を正確に伝達することができるとともに、「不明」区間に隣接する有効区間での交通情報の状態量を正確に伝えることが可能である。
【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交通情報の表示方法を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態における交通情報提供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交通情報提供システムの動作を示すフロー図
【図４】本発明の第１の実施形態における交通情報提供システムの別の動作を示すフロー図
【図５】本発明の第１の実施形態における交通情報のデータ構成を示す図
【図６】本発明の第１の実施形態における交通情報の不明区間のデータ設定を説明する図
【図７】本発明の第１の実施形態における道路区間参照データを説明する図
【図８】本発明の第２の実施形態における交通情報提供システムの構成を示すブロック図
【図９】本発明の第２の実施形態における交通情報提供システムでの送信データのデータ構成を示す図
【図１０】従来の交通情報を説明する図
【図１１】従来の交通情報の量子化に用いる速度量子化テーブルを示す図
【図１２】従来の交通情報の符号化に用いる符号表を示す図
【図１３】従来の交通情報のデータ構成を示す図
【図１４】従来の交通情報の他のデータ構成を示す図
【符号の説明】
１０  交通情報計測装置
１１  センサー処理部Ａ
１２  センサー処理部Ｂ
１３  センサー処理部Ｃ
１４  交通情報算出部
２１  センサーＡ（超音波車両センサー）
２２  センサーＢ（ＡＶＩセンサー）
２３  センサーＣ（プローブカー）
３０  交通情報送信部
３１  交通情報収集部
３２  量子化単位決定部
３３  交通情報変換部
３４  符号化処理部
３５  情報送信部
３６  デジタル地図データベース
５０  符号表作成部
５１  符号表算出部
５２  符号表
５３  交通情報量子化テーブル
５４  距離量子化単位パラメータテーブル
６０  受信側装置
６１  情報受信部
６２  復号化処理部
６３  マップマッチング及び区間確定部
６４  交通情報反映部
６６  リンクコストテーブル
６７  情報活用部
６８  自車位置判定部
６９  ＧＰＳアンテナ
７０  ジャイロ
７１  ガイダンス装置
８０  プローブカー収集システム
８１  走行軌跡計測情報活用部
８２  符号化データ復号部
８３  走行軌跡受信部
８４  符号表送信部
８５  符号表選出部
９０  プローブカー車載機
９１  走行軌跡送信部
９２  符号化処理部
９３  自車位置判定部
９４  符号表受信部
９５  符号表データ
９６  走行軌跡計測情報蓄積部
９７  計測情報有効／無効判定部
９８  センサ情報収集部
１０１  ＧＰＳアンテナ
１０２  ジャイロ
１０３  センサＸ
１０４  センサＹ
１０５  センサＺ
１０６  センサＡ
１０７  センサＢ
１０８  センサＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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