特許 6011683 プローブデータのマッチング処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6011683

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月19日

(54)【発明の名称】プローブデータのマッチング処理方法

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/056 20060101AFI20161006BHJP

【ＦＩ】

   G08G1/056

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-122500(P2015-122500)

(22)【出願日】2015年6月18日

【審査請求日】2015年6月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】512171124

【氏名又は名称】株式会社ケー・シー・エス

(73)【特許権者】

【識別番号】513034969

【氏名又は名称】株式会社テクノクレア

(74)【代理人】

【識別番号】100096862

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 千春

(72)【発明者】

【氏名】天野 洋文

(72)【発明者】

【氏名】仲条 仁

(72)【発明者】

【氏名】阿部 清貴

【審査官】 高田 基史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２４１４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３７１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１８６０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０１４０３１１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０８Ｇ １／００−９９／００

Ｇ０１Ｃ ２１／００−２１／３６

２３／００−２５／００

Ｇ０９Ｂ ２３／００−２９／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体から得られた時刻および位置情報を有する一連のプローブを備えたプローブデータと、位置情報によって特定されたノードと、隣接する上記ノードを接続することによって特定されるリンクを備えた道路地図情報とから、マッチング手段および推定手段を用いて各々の上記プローブを、当該プローブを中心とする所定のエリア内に存する上記リンクまたは上記ノードにマッチングさせるとともに上記移動体が移動した経路と推定するプローブデータのマッチング方法において、
上記マッチング手段は、上記所定のエリア内に対象となるリンクが１本のみ存在する場合に、当該リンクに上記プローブをマッチングさせ、上記所定のエリア内に対象となるリンクが複数本存在する場合に、これら複数本のリンクが上記ノードを共有する場合には、当該ノードに上記プローブをマッチングさせるとともに、上記ノードを共有しない場合には、上記プローブに最も近接した上記リンクに上記プローブをマッチングさせ、
上記推定手段は、一の上記プローブがマッチングした第１のリンクと、当該一のプローブの次のプローブがマッチングした第２のリンクとの間に複数のリンクが存在する場合に、上記第１のリンクから上記第２のリンクに至る複数のリンクからなる複数通りの経路に対して、隣接するリンク間のなす角度を積算して、最も積算角度の小さい経路を上記移動体が移動した経路と推定することを特徴とするプローブデータのマッチング処理方法。

【請求項2】

上記マッチング手段は、上記所定のエリア内に対象となるリンクが複数本存在する場合であって、かつこれら複数本のリンクが上記ノードを共有しない場合に、上記複数本のリンク中に、上記一連のプローブのうちの直前のプローブがマッチングした上記リンクに連続するリンクがある場合に当該リンクに上記プローブをマッチングさせることを特徴とする請求項１に記載のプローブデータのマッチング処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、人や車両等の移動体から得られたプローブデータを、デジタル道路地図上に重ねて走行リンクを作成する際に用いられるプローブデータのマッチング処理方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ＧＰＳ機能を有する携帯電話を所持した人やカーナビゲーション装置を搭載したトラック、バス、タクシー等の移動体においては、プローブデータとして一定時間ごとに当該移動体の位置情報および時刻が時系列で記録されてゆく。したがって、このようにして得られたプローブデータは、いわば点の情報の集合体になっている。

【0003】

このため、上記プローブデータを用いて、道路における移動体の旅行速度や旅行時間を得るためには、予め当該プローブデータの点情報を、デジタル道路地図上に重ね合わせて上記移動体が移動したリンク（道路）を特定する必要がある。

【0004】

ところが、一般に上記デジタル道路情報に含まれるノード（交差点）およびリンク（道路）が有する位置情報と、プローブデータが採取した位置情報との間には、誤差等に起因する相違が生じる、

【0005】

このため、上記移動体の移動経路をデジタル道路地図上に重ね合わせるには、先ずプローブデータにおける個々のプローブを、デジタル道路地図上のリンクにマッチングさせるための処理を行う必要がある。ちなみに、下記特許文献１には、従来のこの種のリンクマッチング処理方法が開示されている。

【0006】

しかしながら、上記従来のリンクマッチング処理方法にあっては、あるプローブを、設定したエリア内に存在する複数本のリンクの内の最も近接したリンクに必ずマッチングさせているために、当該リンクがミスマッチングされたものであると、次のプローブがマッチングしたリンクとの間に複数本のリンクが存在する場合等に、移動体の経路を推定して補完することが難しくなったり、誤推定を誘発したりするおそれがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第４５８４３４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、プローブのリンクへのマッチング精度を高めることができ、よってリンク間を補完する必要がある場合にも容易かつ高精度で対応することが可能になるプローブデータのマッチング処理方法を提供することを課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、移動体から得られた時刻および位置情報を有する一連のプローブを備えたプローブデータと、位置情報によって特定されたノードと、隣接する上記ノードを接続することによって特定されるリンクを備えた道路地図情報とから、マッチング手段および推定手段を用いて各々の上記プローブを、当該プローブを中心とする所定のエリア内に存する上記リンクまたは上記ノードにマッチングさせるとともに上記移動体が移動した経路と推定するプローブデータのマッチング方法において、上記マッチング手段は、上記所定のエリア内に対象となるリンクが１本のみ存在する場合に、当該リンクに上記プローブをマッチングさせ、上記所定のエリア内に対象となるリンクが複数本存在する場合に、これら複数本のリンクが上記ノードを共有する場合には、当該ノードに上記プローブをマッチングさせるとともに、上記ノードを共有しない場合には、上記プローブに最も近接した上記リンクに上記プローブをマッチングさせ、上記推定手段は、一の上記プローブがマッチングした第１のリンクと、当該一のプローブの次のプローブがマッチングした第２のリンクとの間に複数のリンクが存在する場合に、上記第１のリンクから上記第２のリンクに至る複数のリンクからなる複数通りの経路に対して、隣接するリンク間のなす角度を積算して、最も積算角度の小さい経路を上記移動体が移動した経路と推定することを特徴とするものである。

【0010】

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記マッチング手段は、上記所定のエリア内に対象となるリンクが複数本存在する場合であって、かつこれら複数本のリンクが上記ノードを共有しない場合に、上記複数本のリンク中に、上記一連のプローブのうちの直前のプローブがマッチングした上記リンクに連続するリンクがある場合に当該リンクに上記プローブをマッチングさせることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0012】

請求項１または２に記載の発明によれば、プローブを中心とする所定のエリア内に対象となるリンクが複数本存在する場合に、これら複数本のリンクが上記ノードを共有する場合には、当該ノードに上記プローブをマッチングさせるとともに、上記ノードを共有しない場合に、初めてこのプローブに最も近接したリンクにマッチングさせているために、従来のように単に最も近接したリンクにマッチングさせる方法と比べて、ミスマッチングの発生を大幅に抑制することができる。

【0013】

この結果、特に複数のプローブを各々リンクにマッチングさせた後に、これらのリンク間を補完する必要がある場合、ミスマッチングにより補完処理が難しくなったり、誤推定を誘発したりすることを防止することができ、よって容易かつ高精度で対応することが可能になる。

【0014】

また、上記所定のエリア内に存在する複数本のリンクがノードを共有しない場合に、請求項２に記載の発明においては、上記複数本のリンク中に、直前のプローブがマッチングしたリンクに連続するリンクがある場合に、当該リンクに上記プローブをマッチングさせているために、直前のプローブが辿った経路に対して、次のリンクを移動体が移動した蓋然性の高いリンクにマッチングさせることができ、一層マッチング精度を高めることができる。

【0015】

ここで、直前のプローブがマッチングしたリンクに連続するリンクとは、例えば上記マッチングさせたリンクと隣接するリンクとのなす角度が鋭角であるリンクを上記連続するリンクとして抽出することができる。

【0016】

ところで、上記方法によってマッチングさせたリンク間に、未だ複数のリンクが介在している場合には、移動体の移動経路を特定するためには、マッチングさせたリンク間において移動したと推定されるリンクを補完する必要がある。

【0017】

この際に、請求項１に記載の発明によれば、一のプローブがマッチングした第１のリンクから、次のプローブがマッチングした第２のリンクに至る複数のリンクに対して複数通りの経路を抽出し、各々の経路に対して隣接するリンク間のなす角度を積算して、最も積算角度の小さい経路を上記移動体が移動した経路と推定して補完処理しているために、特に移動体が車両である場合に、最も移動した可能性が高いリンクを選択して補完することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態を実施するためのフローチャートである。

【図2】図１の連続するリンクの意義を説明するための模式図である。

【図3】本発明の一実施形態を説明するための模式図である。

【図4】上記一実施形態においてリンク間を補完処理する方法を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図１〜図４に基づいて本発明に係るプローブデータのマッチング処理方法の一実施形態について説明する。
このマッチング処理方法は、ＧＰＳ機能を有する携帯電話を所持した人やカーナビゲーション装置を搭載した各種車両等の移動体から一定の時間間隔で得られた一連のプローブを有するプローブデータを、時間経過に沿って順次ＤＲＭ等のデジタル道路地図（以下、道路地図と略称する。）上に重ね合わせて、上記移動体が移動した経路を特定する際に用いられるものである。

【0020】

ここで、上記プローブは、一定時間ごとに移動体の位置情報（緯度および経度）および時刻が時系列で記録されたものである。また、道路地図は、位置情報（緯度および経度）によって特定されたノード（交差点）の情報と、隣接する上記ノードを接続することによって特定されるリンク（道路）の情報とを備えたものである。

【0021】

先ず、図１に示すフローチャートに基づいて、図３に示すプローブ１〜３を順次道路地図のノード１〜９およびリンクＬ_１２〜Ｌ_８９にマッチングさせる方法について説明する。
これらプローブ１〜３を順次道路地図のノード１〜９およびリンクＬ_１２〜Ｌ_８９にマッチングさせる作業は、汎用のコンピュータ（例えばＰＣ）を用いて行うことができる。このＰＣは、全体を統括制御するＣＰＵ（主制御部）に入出力制御部を介して、ハードディスク等の記憶装置、キーボードやマウス等の入力装置、および入出力データを表示するモニタが接続された周知のものである。

【0022】

そして、上記記憶装置には、上記道路地図のノード１〜９およびＬ_１２〜Ｌ_８９を含んだデジタルデータおよびプローブ１〜３のデジタルデータ並びにこれらをマッチングさせるための処理を行う実行プログラム（マッチング手段および推定手段）が格納されている。

【0023】

上記ＰＣを用いた上記マッチング方法を、上記実行プログラムの動作として説明すると、作業者が入力装置から上記時系列において始めに取得されたプローブ１を選択すると、上記実行プログラムが上記道路地図を参照して、プローブ１の位置情報から予め設定したエリア（例えば、プローブ１を中心とした２０ｍ以内のエリア）内に存在するリンクＬ_１２を選択する。そして、図３においては、上記エリア内において対象となるリンクは、上記リンク_１２のみであるために、プローブ１をリンクＬ_１２にマッチングさせる。

【0024】

ちなみに、仮に上記エリア内に対象となるリンクが存在しない場合には、当該プローブに対してはマッチング処理を行わない。

【0025】

次に、上記時系列においてプローブ１の次に取得されたプローブ２を選択すると、上記実行プログラムは、同様にして上記所定のエリア内に対象となるリンクＬ_２３、リンクＬ_３４およびリンクＬ_３５を抽出する。そして、これらリンクＬ_２３、リンクＬ_３４およびリンクＬ_３５について、直前のプローブ１がマッチングしたリンクＬ_１２に連続するリンクが存在するか否かを判断する。

【0026】

ここで、直前のプローブがマッチングしたリンクに連続するリンクの判別方法について、前提条件として、連続するとは、隣接するリンクのみを対象とするものではなく、複数のリンクが連続する場合も含む。これを図２に基づいて詳細に説明すると、直前のプローブＡがリンクＬ_ａｂにマッチングした場合に、当該リンクＬ_ａｂの延長線との間に鋭角を挟んで隣接するリンクを、上記連続するリンクとして判断する。

【0027】

すなわち、直前のプローブＡがマッチングしたリンクＬ_ａｂと鋭角θ_１、θ_２を間に挟んで隣接するリンクＬ_ｂｄ→Ｌ_ｄｅ、Ｌ_ｂｆ→Ｌ_ｆｇは、いずれもリンクＬ_ａｂに連続するリンクであると判断する。これに対して、リンクＬ_ｂｃがリンク_ａｂとなす角度θ_３は、９０°であって鋭角で無いために、リンクＬ_ｂｃはリンク_ａｂに連続するリンクでは無いと判断する。

【0028】

したがって、上記時系列においてプローブＡの次にプローブＢが取得された場合に、そのエリア内に存在するリンクＬ_ｆｇは、プローブＡがマッチングしたリンクＬ_ａｂに連続するリンクと判断される。また仮に、上記時系列においてプローブＡの次にプローブＣが取得された場合には、そのエリア内に存在するリンクＬ_ｄｅも、プローブＡがマッチングしたリンクＬ_ａｂに連続するリンクと判断される。

【0029】

以上の判断手法に基づき、図３において、プローブ２のマッチング対象となるリンクＬ_２３、リンクＬ_３４およびリンクＬ_３５については、直前のプローブ１がマッチングしたリンクＬ_１２に連続するリンクＬ_２３およびリンクＬ_３５が、一先ずプローブ２がマッチングするリンクとして決定される。なお、上記鋭角は、適宜設定される角度であるが、例えば３０°以下の角度を選択することが好ましい。

【0030】

そして、図１に示すように、直前のプローブ１がマッチングしたリンクＬ_１２に連続するリンクが複数存在し、かつリンクＬ_２３およびリンクＬ_３５はノード３を共有しているために、プローブ２は上記ノード３にマッチングされる。

【0031】

なお、仮に、あるプローブのエリア内に、直前のプローブがマッチングしたリンクに連続するリンクが複数本ある場合に、上記複数本のリンクがノードを共有していない場合には、上記プローブに最も近接したリンクにマッチングさせる。

【0032】

次いで、プローブ２の次に取得されたプローブ３については、エリア内に２本のリンクＬ_６７とリンクＬ_８９とが対象とされるが、直前のプローブ２がマッチングしたノード３に連続するリンクは、リンクＬ_６７のみであるために、プローブ３は、当該リンクＬ_６７にマッチングすると判断される。

【0033】

以上のようにして、順次プローブについてリンクまたはノードをマッチングさせた場合に、例えば移動体の移動速度に対して、プローブを取得する時間間隔が相対的に長いと、図４に示すように、あるプローブ１０がマッチングした第１のリンクＬ_１０１１と、プローブ１０の次のプローブ１１がマッチングした第２のリンクＬ_１３１６との間に、プローブとマッチングされない複数のリンクが存在する。このため、上記移動体の移動経路を推定するためには、第１のリンクＬ_１０１１と第２のリンクＬ_１３１６との間を補完する必要がある。

【0034】

このような場合には、第１のリンクＬ_１０１１から第２のリンクＬ_１３１６に至る複数のリンクからなる複数通りの経路に対して、隣接するリンク間のなす角度を積算して、最も積算角度の小さい経路を上記移動体が移動した経路と推定する。

【0035】

具体的に、図４においては、リンクＬ_１１１２→リンクＬ_１２１３→第２のリンクＬ_１３１６について、角度θ_４＋θ_６＋θ_８を算出し、リンクＬ_１１１４→リンクＬ_１４１５→リンクＬ_１５１３→第２のリンクＬ_１３１６について、角度θ_５＋θ_９＋θ_１０＋０°を算出する。同様にして、リンクＬ_１１１２→リンクＬ_１２１５→リンクＬ_１５１３→第２のリンクＬ_１３１６およびリンクＬ_１１１４→リンクＬ_１４１５→リンクＬ_１５１２→リンクＬ_１２１３→第２のリンクＬ_１３１６についても、隣接するリンク間のなす角度を積算する。

【0036】

そして、これら複数通り（図４では４通り）の経路に対して積算された角度のうちの最も小さい積算角度の経路であるリンクＬ_１１１２→リンクＬ_１２１３を補完して、移動体の経路を第１のリンクＬ_１０１１→リンクＬ_１１１２→リンクＬ_１２１３→第２のリンクＬ_１３１６と推定する。

【0037】

以上説明したように、上記構成からなるプローブデータのマッチング処理方法によれば、プローブを中心とする所定のエリア内に対象となるリンクが複数本存在する場合に、これら複数本のリンクが上記ノードを共有する場合には、当該ノードに上記プローブをマッチングさせるとともに、上記ノードを共有しない場合に、初めてこのプローブに最も近接したリンクにマッチングさせているために、従来のように単に最も近接したリンクにマッチングさせる方法と比べて、ミスマッチングの発生を大幅に抑制することができる。

【0038】

この結果、特に複数のプローブを各々リンクにマッチングさせた後に、図４に示したようなリンク間を補完する必要がある場合、ミスマッチングにより補完処理が難しくなったり、誤推定を誘発したりすることを防止することができ、よって容易かつ高精度で対応することが可能になる。

【0039】

また、図３に示したように、プローブ３の所定のエリア内に存在する２本のリンクＬ_６７、リンクＬ_８９がノードを共有しない場合に、プローブ３を、これら２本のリンクＬ_６７、リンクＬ_８９中の直前のプローブ２がマッチングしたリンクＬ_３５に連続するリンクＬ_６７にマッチングさせているために、直前のプローブ２が辿ったリンクＬ_３５に対して、移動体が移動した蓋然性の高いリンクＬ_６７にマッチングさせることができ、一層マッチング精度を高めることができる。

【0040】

さらに、図４に示したように、時系列において連続するプローブ１０、１１をマッチングさせた第１のリンクＬ_１０１１および第２のリンクＬ_１３１６間に、未だ複数のリンクが介在している場合に、第１のリンクＬ_１０１１から第２のリンクＬ_１３１６に至る６本のリンクに対して４通りの経路を抽出し、各々の経路に対して隣接するリンク間のなす角度を積算して、最も積算角度の小さい経路であるリンクＬ_１１１２→リンクＬ_１２１３を移動体が移動した経路と推定して補完処理しているために、特に移動体が車両である場合に、最も移動した可能性が高いリンクを選択して補完することができる。

【符号の説明】

【0041】

１〜１６ ノード
Ｌ リンク

【要約】

【課題】プローブのリンクへのマッチング精度を高めることができ、よってリンク間を補完する必要がある場合にも容易かつ高精度で対応することが可能になるプローブデータのマッチング処理方法を提供する。
【解決手段】各々のプローブを、当該プローブを中心とする所定のエリア内に存するリンクまたはノードにマッチングさせるに際して、上記所定のエリア内に対象となるリンクが１本のみ存在する場合に、当該リンクに上記プローブをマッチングさせ、上記所定のエリア内に対象となるリンクが複数本存在する場合に、これら複数本のリンクが上記ノードを共有する場合には、当該ノードに上記プローブをマッチングさせるとともに、上記ノードを共有しない場合には、上記プローブに最も近接した上記リンクに上記プローブをマッチングさせる。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】