(57)【要約】【課題】  読み取った配列パターンとデータベースに記憶されている情報との照合時間を短縮することのできる車載用機器を提供する。【解決手段】  本発明の車載用機器４は、車両に設けられかつ走行路１に設置のＰＮ符号からなる配列パターンを読み取る読み取り手段５と、配列パターンに対応するコード情報がＰＮ符号からなる配列パターンの符号の発生順とは異なる順序に並べ替えられて整列記憶されているデータベース１０と、読み取り手段５により読み取られた配列パターンとデータベース１０に記憶されているコード情報とを特定の探索方式に従って照合することにより配列パターンに対応する情報を検索する検索手段９とを備えている。【選択図】  図３
2005092404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられかつ走行路に設置のＰＮ符号からなる配列パターンを読み取る読み取り手段と、前記配列パターンに対応するコード情報がＰＮ符号からなる配列パターンの符号の発生順とは異なる順序に並べ替えられて整列記憶されているデータベースと、前記読み取り手段により読み取られた配列パターンと前記データベースに記憶されているコード情報とを特定の探索方式に従って照合することにより該配列パターンに対応する情報を検索する検索手段とを備えていることを特徴とする道路交通システム。
【請求項２】
前記データベースに記憶されているコード情報が１０進数を２進数で表現した場合に２進数が現れる順番に降順又は昇順に整列して記憶され、前記検索手段は二分木探索方式によって前記コード情報の探索を行うことを特徴とする請求項１に記載の道路交通システム。
【請求項３】
前記データベースが第１データベースと第２データベースとからなり、前記第１データーベースには前記配列パターンに対応するコード情報がＰＮ符号からなる配列パターンの符号の発生順に記憶され、前記第２データベースには前記配列パターンに対応するコード情報がＰＮ符号からなる配列パターンの符号の発生順とは異なる順序に並べ替えられて整列して記憶されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の道路交通システム。
【請求項４】
前記検索手段が最初の第１回目に前記第２データベースを用いて照合処理を実行し、第２回目以降に前記第１データベースを用いて照合処理を実行することを特徴とする請求項３に記載の道路交通システム。
【請求項５】
前記データベースが車両に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の道路交通システム。
【請求項６】
前記データベースがサーバーに設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の道路交通システム。
【請求項７】
前記検索手段が前記車両に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の道路交通システム。
【請求項８】
前記検索手段がサーバーに設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の道路交通システム。
【請求項９】
走行路に設置のＰＮ符号からなる配列パターンを読み取る読み取り手段と、前記配列パターンに対応するコード情報がＰＮ符号からなる配列パターンの符号の発生順とは異なる順序に並べ替えられて整列して記憶されているデータベースと、前記読み取り手段により読み取られた配列パターンと前記データベースに記憶されているコード情報とを特定の探索方式に従って照合することにより該配列パターンに対応する情報を検索する検索手段とを備えていることを特徴とする車載用機器。
【請求項１０】
前記データベースが第１データベースと第２データベースとからなり、前記第１データベースには前記配列パターンに対応するコード情報がＰＮ符号からなる配列パターンの符号の発生順に記憶され、前記第２データベースには前記配列パターンに対応するコード情報がＰＮ符号からなる配列パターンの符号の発生順とは異なる順序に並べ替えられて整列して記憶されていることを特徴とする請求項９に記載の車載用機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路交通システム及びこの道路交通システムに用いる車載用機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、道路に所定間隔を開けて磁気マーカを埋設し、磁気センサを用いて磁気マーカの磁極の配列パターンを読み取って車両の位置を特定するようにした道路交通システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２８０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
その従来の道路交通システムでは、磁気マーカをＰＮ符号の一種であるＭ系列パターンに対応させ、例えば、１ｍ間隔ごとに磁気マーカを道路に埋設すれば、次数ｎ＝１００もとると、日本国内の高速道路を１ｍ間隔で網羅することができる旨が開示され、この道路交通システムを用いれば、車両の位置を１ｍ間隔で特定できることになる旨も開示されている。
【０００４】
この種の交通システムでは、車両の位置を特定するために、磁気センサを用いて読み取った配列パターンと、データベースとしての道路地図メモリに記憶されている２進コード情報とを照合して、車両の位置情報を取得するようにしている。
【０００５】
ところが、次数ｎ＝１００とした場合、このＰＮ符号によって区別できる状態は、
２＊１００（２の１００乗）個であり、これは、１２６７６５０６００２２８２２９４０１４９６７０３２０５３７１通りであり、天文学的数字となる。
【０００６】
これらの情報をデータベースに記憶させて、磁気センサを用いて読み取った配列パターンとの照合を順次に行うことにすると、照合に膨大な時間がかかり、現実的でないという不都合がある。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的は、読み取った配列パターンとデータベースに記憶されている情報との照合時間を短縮することのできる道路交通システム及びこの道路交通システムに用いる車載用機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の道路交通システムは、車両に設けられかつ走行路に設置のＰＮ符号からなる配列パターンを読み取る読み取り手段と、前記配列パターンに対応するコード情報がＰＮ符号からなる配列パターンの符号の発生順とは異なる順序に並べ替えられて整列して記憶されているデータベースと、前記読み取り手段により読み取られた配列パターンと前記データベースに記憶されているコード情報とを特定の探索方式に従って照合することにより該配列パターンに対応する情報を検索する検索手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の道路交通システムは、前記データベースに記憶されているコード情報が１０進数を２進数で表現した場合に２進数が現れる順番に降順又は昇順に整列して記憶され、前記検索手段は二分木探索方式によって前記コード情報の探索を行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の道路交通システムは、前記データベースが第１データベースと第２データベースとからなり、前記第１データベースには前記配列パターンに対応するコード情報がＰＮ符号からなる配列パターンの符号の発生順に整列して記憶され、前記第２データベースには前記配列パターンに対応するコード情報がＰＮ符号からなる配列パターンの符号の発生順とは異なる順序に並べ替えられて記憶されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の道路交通システムは、前記検索手段が最初の第１回目に前記第２データベースを用いて照合処理を実行し、第２回目以降に前記第１データベースを用いて照合処理を実行することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の道路交通システムは、前記データベースが車両に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の道路交通システムは、前記データベースがサーバーに設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の道路交通システムは、前記検索手段が前記車両に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の道路交通システムは、前記検索手段がサーバーに設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の車載用機器は、走行路に設置のＰＮ符号からなる配列パターンを読み取る読み取り手段と、前記配列パターンに対応するコード情報がＰＮ符号からなる配列パターンの符号の発生順とは異なる順序に並べ替えられて整列して記憶されているデータベースと、前記読み取り手段により読み取られた配列パターンと前記データベースに記憶されているコード情報とを特定の探索方式に従って照合することにより該配列パターンに対応する情報を検索する検索手段とを備えていることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の車載用機器は、前記データベースが第１データベースと第２データベースとからなり、前記第１データベースには前記配列パターンに対応するコード情報がＰＮ符号からなる配列パターンの符号の発生順に記憶され、前記第２データベースには前記配列パターンに対応するコード情報がＰＮ符号からなる配列パターンの符号の発生順とは異なる順序に並べ替えられて整列して記憶されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、読み取った配列パターンとデータベースに記憶されている情報との照合時間を大幅に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明に係わる道路交通システム及びこの道路交通システムに用いる車載用機器の 実施例を説明する。
【実施例】
【００２０】
（実施例１）
図１は本発明に係わる道路交通システムの一例を示し、この図１において、符号１は高速道路（走行路）、符号２はその高速道路１に埋設されている磁気マーカ（磁気ネイル）、３は車両である。
【００２１】
その磁気マーカ２は、図１、図２に示すように、所定の間隔を開けて配設され、Ｎ極とＳ極とのいずれか一方が路面に向けられ、このＮ極とＳ極とからなる配列パターンは、ここでは、ＰＮ符号の一種であるＭ系列パターンに従っている。
【００２２】
車両１には、図３に示すように、車載用機器４が設けられている。この車載用機器４は、配列パターンを読み取る読み取り手段５を備えている。この読み取り手段５は、磁気センサ６、増幅回路７、磁気マーカ判定回路８を備え、磁気センサ６は磁気マーカ２による磁気の変化を検出する。その磁気センサ６の検出信号は増幅回路７に入力され、増幅されて磁気マーカ判定回路８に入力される。磁気マーカ判定回路８はその検出信号に基づきＮ極（２進コードの「１」に対応）であるか、Ｓ極（２進コードの「０」に対応）であるかを判定し、波形整形して「０」又は「１」のクロック信号を１ビットづつシフトレジスタ８Ａに向けて出力する。これらの図では、Ｍ系列パターンに、次数７のものが用いられている場合が示されている。
【００２３】
シフトレジスタ８Ａはその内容を演算処理装置（ＣＰＵ）９に向かって１ビットづつ出力する。演算処理装置９は、シフトレジスタ８Ａの出力に基づき磁気マーカ２の配列パターンを検出し、データベース１０にアクセスする。
【００２４】
データベース１０には配列パターンに対応するコード情報（高速道路地図情報）が記憶されている。そのコード情報は、位置情報（絶対位置（北緯、東経）＋地域名＋…）からなり、例えば、そのコード情報が３ビットであるとして、下記の表１のように決められているものとする。
【００２５】
【表１】
2005092404.tif 000003
【００２６】
この表１では、「１１１」は地域「東京」を示し、「１１０」は地域「横浜」を示し、「１０１」は地域「静岡」を示し、「０１０」は地域「浜松」を示し、「１００」は地域「名古屋」を示し、「００１」は地域「京都」を示し、「０１１」は地域「大阪」を示すものとする。
【００２７】
車両１が高速道路にのって東京から大阪に向かって走るものとすると、読み取られる配列パターンは、「１１１」、「１１０」、「１０１」、「０１０」、「１００」、「００１」、「０１１」の順に現れる。
【００２８】
車両１がその位置を取得するに際して、順次検索による場合、この読み取られた配列パターンがデータベース１０に記憶されているどのコード情報に一致するかの照合回数は、平均４回である。というのは、最小の照合回数は１回であり、最大の照合回数は７回であるからである。
【００２９】
この順次検索による照合方法では、次数ｎが大きくなると、照合時間が膨大となる。  そこで、この発明では、データベース１０に配列パターンに対応するコード情報をＰＮ符号からなる配列パターンの符号の発生順とは異なる順序に並べ替えて整列記憶させる。
【００３０】
すなわち、データベース１０には、１０進数を２進数で表現した場合に２進数が現れる順番に降順又は昇順にコード情報が整列して記憶されており、表２はその表１の配列パターンを２進数で並べ替えてデータベース１に記憶させた例を示している。
【００３１】
【表２】
2005092404.tif 000004
【００３２】
演算処理装置９は、読み取り手段５により読み取られた配列パターンとデータベース１０に記憶されているコード情報とを特定の探索方式に従って照合することにより配列パターンに対応する情報を検索する検索手段として機能する。ここでは、検索手段は二分木（２分木）探索方式によってコード情報の探索を行う。
【００３３】
その２分木探索方式による場合、その処理回数は、一般に、処理回数をＫ、プロセスをＰとすると、Ｋ＝log2 Ｐ
で表される。
【００３４】
従って、次数ｎ＝３、すなわち、Ｐ＝２3とすると、処理回数Ｋは３回となる。
【００３５】
以下、図４を参照しつつフローチャートを用いて本発明の実施例を説明する。
【００３６】
車両１が走行を開始すると、磁気マーカ判定回路８は磁気マーカ２の検出信号が得られたか否かを判定する（Ｓ.１）。磁気マーカ判定回路８は検出信号が得られたときには、シフトレジスタ８Ａに１ビット入力し、データをシフトさせる（Ｓ.２）。演算処理装置９は検出信号をｎビット取り込んだか否かを判定し（Ｓ.３）、検出信号をｎビット取り込むまでＳ.１〜Ｓ.３の処理を繰り返す。
【００３７】
ついで、演算処理装置９は、データベース１０にアクセスし、２分木探索方法によりコード情報を探索し、配列パターンに対応するコード情報を取得する。これにより、車両１の位置情報が得られる（Ｓ.４）。
【００３８】
演算処理装置９は、その求めた位置情報をナビゲーション装置１１に出力し、ナビゲーション装置１１は正確な車両１の位置特定のためにこれを活用する。
【００３９】
以上の実施例では、次数ｎ＝３の場合について説明したが、例えば、二次数ｎ＝３０の場合、１０７３７４１８２３通りのＰＮ符号の状態が得られ、順次検索の平均の処理回数Ｋは、Ｋ＝２30／２＝５３６８７０９１２回となる。
【００４０】
データベース１０に昇順又は降順に整列して並べ替えて２進のコード情報を記憶し、２分木探索によって照合を行うことにすれば、前記式により、
Ｋ＝log2Ｐ＝log2（２30）＝３０
１回の検索の照合時間を１ＭＩＰＳとすれば、順次検索の場合、平均して約０.５秒程度かかるが、この２分木探索の場合、３０ｎsec（３０ナノ秒）程度であり、照合時間を大幅に短縮できる。
【００４１】
この実施例１では、そのデータベース１０は車載用機器４に設けられているが、車両１に地図情報を提供する基地局（図示を略す）の通信サーバーに設けても良い。
【００４２】
また、この実施例１では、演算処理装置９に検索手段としての機能をもたせたが、基地局の通信サーバーに検索機能をもたせる構成とすることもできる。
（実施例２）
この実施例２では、データベース１０を第１データベースと第２データベースとから構成し、第１データーベースには表１に示すように配列パターンに対応するコード情報がＰＮ符号からなる配列パターンの符号の発生順に記憶されている。第２データベースには表２に示すように配列パターンに対応するコード情報がＰＮ符号からなる配列パターンの符号の発生順とは異なる順序に並べ替えられて整列して記憶されている。
【００４３】
演算処理装置９は、最初の第１回目は第２データベースを用いて照合処理を実行し、第２回目以降は第１データベースを用いて照合処理を実行する。
【００４４】
このように構成すると、第１回目の照合処理は、二分木探索によって照合時間を短縮でき、第２回目以降の照合処理は、車両１の位置が特定されているので、第１データベースを用いてより迅速に照合処理を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係わる道路交通システムの一例を示す図であって、高速道路に磁気マーカが埋設されている状態を示す図である。
【図２】図１に示す磁気マーカの配列パターンを示す図である。
【図３】本発明に係わる車載用機器のブロック図である。
【図４】本発明に係わる車載用機器の作用を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１…高速道路（走行路）
４…車載用機器
５…読み取り手段
９…ＣＰＵ（検索手段）
１０…データベース
【図１】
2005092404.tif 000005
【図２】
2005092404.tif 000006
【図３】
2005092404.tif 000007
【図４】
2005092404.tif 000008