CN1515077A

CN1515077A - 数字地图形状矢量编码方法和位置信息发送方法

Info

Publication number: CN1515077A
Application number: CNA028117581A
Authority: CN
Inventors: 足立晋哉
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-05-01
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2004-07-21
Also published as: CA2443268A1; US20030093221A1; US20080031534A1; JP2003023357A; US7333666B2; EP1385269A9; JP4230132B2; EP1385269A4; US7539348B2; KR100943676B1; WO2002091587A1; KR20040004611A; EP1385269A1

Abstract

本发明的目的是提供一种利用压缩和编码技术，小数据量地编码数字地图的位置信息的方法。在编码指示数字地图上的形状矢量的数据的编码方法中，对与指示要通过存在统计偏差的数据表示的形状矢量的节点串和形状有关的位置信息进行算术处理，和编码存在统计偏差的数据，以减少数据量。在要转移数字地图的形状矢量的情况下，可以相当大地减少发送数据量。

Description

数字地图形状矢量编码方法和位置信息发送方法

技术领域

本发明涉及发送数字地图的位置信息的方法，压缩和编码要发送的数据的数据量的编码方法及其设备，尤其涉及利用压缩和编码技术减少数据量。

背景技术

在为了安装数字地图数据库而把交通信息提供给导航机载机器的情况下，传统上，通过连线号指定道路和通过节点号指定诸如出现在道路上的十字路口那样的节点，并且，以即使发送方和接收器保存不同源创建的数字地图，也可以精确地发送数字地图上的位置的方式，以表示相对于节点的距离的方法发送道路上的点。

但是，定义在道路网中的节点号和连线号要被改变成与道路新的补充或变更相对应的新号码。此外，成为创建源的每个公司的数字地图数据也要相应地得到更新。因此，利用节点号和连线号的方法需要大量的社会成本来维持。

为了改善这一方面，本发明的发明人在JP-A-11-214068和JP-A-11-243266中提出了如下的数字地图位置信息发送方法。

在这样的方法中，当信息提供方要发送造成诸如交通拥塞或交通事故之类的事件的道路的位置时，向接收方发送构成排列在在包括事件位置的具有预定长度的道路分段中呈某种形状的道路上的节点和内插点(如果在本说明书中不作限制，称为包括内插点在内的“节点”的、逼近道路曲线的折线的顶点)的坐标串的“道路形状数据”、和指示在道路形状数据所代表的道路分段中基于相对位置的事件位置的“事件位置数据”，接收这些信息的那一方利用道路形状数据来指定自身数字地图上的道路分段，从而利用事件位置数据指定道路分段中的事件发生位置。

图43显示了“道路形状数据”和图44显示了“事件位置数据”。

但是，在利用“道路形状数据”和“事件位置数据”发送数字地图的位置信息的方法中，存在着指定道路形状的道路形状数据的数据量不断增加和数据发送量也随之增加的问题。

作为减少道路形状数据的数据量的方法，本发明的发明人在JP-A-2001-12127中提出了利用样条函数逼近道路的形状的方法。为了修改位置信息发送方法，有必要进一步促使数据量减少。

本发明解决了这样的问题，本发明的目的是提供通过利用压缩和编码技术，以小数据量发送数字地图的位置信息的位置信息发送方法、减少数据量的编码方法和执行这些方法的设备。

发明内容

本发明提供了编码代表数字地图上的形状矢量的数据的编码方法，其中，对有关代表形状矢量的节点串的每个节点的位置信息进行算术处理，将位置信息转换成存在统计偏差的数据，和编码数据，以减少数据量。

此外，在发送方发送代表数字地图上的形状矢量的形状数据和接收方根据接收的形状数据进行地图匹配和在自身数字地图上指定形状矢量的、用于数字地图的位置信息发送方法中，发送方发送通过编码方法编码的形状矢量数据，和接收方解码接收的数据和再现形状，和通过地图匹配指定与再现形状相对应的形状矢量。

并且，向接收方发送代表数字地图上的形状矢量的形状数据的发送器包括代码表计算装置，用于对代表数字地图上的形状矢量的节点串的每个节点的位置信息进行算术处理，将位置信息转换成存在统计偏差的数据，和根据数据的出现分布，生成把编码用于数据的代码表；和位置信息转换装置，用于利用代码表。编码要发送到接收方的形状矢量的每个节点的位置信息，和用于生成要发送到接收方的形状数据。

此外，从发送方接收代表数字地图上的形状矢量的编码数据的接收器包括代码数据解码装置，用于解码编码的接收数据和在数字地图上再现由位置信息所代表的形状数据；和地图匹配装置，用于利用如此再现的形状数据进行地图匹配，从而在自身数字地图上指定形状矢量。

因此，可以有效地压缩数字地图中形状矢量的数据量，和当要发送数字地图的形状矢量时，可以相当大地减少要传送的数据量。在接收方，从接收数据中重构形状数据和进行地图匹配，以便可以精确地指定发送的形状矢量。

附图说明

图1是显示在应用基于第1实施例的编码方法的情况下重新取样的节点的图形；

图2是在基于第1实施例的编码方法中的代码表；

图3是要用在基于第2实施例的编码方法中的游程长度代码表；

图4是要用在基于第2实施例的编码方法中的有关Δθ的代码表；

图5是要用在基于第2实施例的编码方法中的对游程长度加以考虑的有关Δθ的代码表；

图6是显示执行基于第3实施例的位置信息发送方法的设备的结构的方块图；

图7是显示在基于第3实施例的编码方法中的代码表创建过程的流程图；

图8是显示在基于第3实施例的编码方法中的形状数据创建过程的流程图；

图9是显示在基于第3实施例的位置信息发送方法中，把道路/分段指定为发送数据的形状矢量数据串信息的结构的表格；

图10是显示在基于第3实施例的位置信息发送方法中，有关作为发送数据的形状矢量数据的、相对于每个节点的相对距离所代表的各种交通信息的结构的表格；

图11是显示在基于第3实施例的位置信息发送方法中，在接收方的处理过程的流程图；

图12是显示在基于第4实施例的编码方法中，取样分段长度和形状数据的曲率之间的关系的图形；

图13是在基于第4实施例的编码方法中，说明圆弧和直线近似的图形；

图14是显示在基于第4实施例的编码方法中划分的分段的图形；

图15(a)显示在基于第4实施例的编码方法中，确定重新取样分段长度的方法的流程图；

图15(b)是显示在如图15(a)所示的流程图中引用的表格的图形；

图16是在基于第4实施例的编码方法中，说明量化重新取样的图形；

图17是在基于第4实施例的编码方法中，说明下一个节点的候选点的图形；

图18是显示在基于第4实施例的编码方法中的节点确定过程的流程图；

图19是在基于第4实施例的编码方法中的代码表；

图20是显示在基于第4实施例的编码方法中的代码表创建过程的流程图；

图21是显示在基于第4实施例的编码方法中的形状数据创建过程的流程图；

图22是显示在基于第4实施例的位置信息发送方法中发送数据的结构的表格；

图23(a)、(b)和(c)是典型地显示在基于第4实施例的编码方法中数据的发送的图形；

图24是显示在基于第4实施例的位置信息发送方法中在接收方的处理过程的流程图；

图25是显示基于第5实施例的编码方法所应用的节点位置、距离和角度信息的图形；

图26(a)、(b)是要用在基于第5实施例的编码方法中的代码表；

图27是显示基于第5实施例的编码方法中的代码表创建过程的流程图；

图28是显示基于第5实施例的编码方法中的形状数据创建过程的流程图；

图29是显示在基于第5实施例的位置信息发送方法中，把道路/分段指定为发送数据的形状矢量数据串信息的结构的表格；

图30是显示在基于第5实施例的位置信息发送方法中，有关形状矢量数据的、相对于每个节点的相对距离所代表的各种交通信息的结构的表格；

图31是显示在应用基于第6实施例的编码方法的情况下的节点位置、距离和角度信息的图形；

图32是要用在基于第6实施例的编码方法中的代码表；

图33是显示基于第6实施例的编码方法中的代码表创建过程的流程图；

图34是显示基于第6实施例的编码方法中的形状数据创建过程的流程图；

图35是显示在基于第6实施例的位置信息发送方法中，把道路/分段指定为发送数据的形状矢量数据串信息的结构的表格；

图36是显示适合于应用基于第7实施例的编码方法的道路的形状的视图；

图37是显示基于第7实施例的编码方法中的θ代码表创建过程的流程图；

图38是显示基于第7实施例的编码方法中的Δθ代码表创建过程的流程图；

图39是显示基于第7实施例的编码方法中的形状数据代码表创建过程的流程图；

图40是显示在基于第7实施例的位置信息发送方法中，把道路/分段指定为发送数据的形状矢量数据串信息的结构的表格；

图41是用于说明指定坐标点的距离和角度的图形；

图42(a)和(a′)是显示形状数据的全曲率函数表示的图形和曲线图；

图42(b)和(b′)是显示形状数据的偏向角表示的图形和曲线图；

图42(c)和(c′)是显示形状数据的偏向角的预测值差表示的图形和曲线图；

图43是显示传统位置信息发送方法中的形状矢量数据串信息的数据结构的表格；和

图44是显示传统位置信息发送方法中的交通信息的数据结构的表格。

另外，在图中的标号中，10和30表示在线处理部分，11表示事件信息输入部分，12表示数字地图显示部分，13和22表示数字地图数据库，14表示地图匹配部分，15表示位置信息转换部分，16表示位置信息发送部分，17表示位置信息接收部分，18表示代码数据解压缩部分，20表示离线处理部分，21表示过去交通信息，23表示代码表计算部分，24表示代码表数据，和40表示道路。

优选实施例详述

(第1实施例)

在第1实施例中，将对通过可变长度编码压缩数据的方法加以描述。

在根据本发明发送数字地图的位置信息的方法中，首先，道路的形状用存在统计偏差的形状数据来表示。其理由是当压缩和编码数据时，可压缩性将得到提高。

在道路的形状用排列在道路上的坐标点来表示的情况下，如图41所示，通过相对于相邻坐标点(P_J-1)的距离和角度这二维可以唯一地指定每个坐标点(P_J)的位置。在图41中，这个角度是基于把正北(在图中向上)方位角设置成0和沿着顺时针方向指定0到360之间的某个角度的“绝对方位角”的角度Θ_j。因此，用距离和绝对方位角表示坐标点被称为全曲率函数表示。

当将坐标点P_J-1、P_J和P_J+1的x和y坐标设置为(x_j-1，y_j-1)、(x_j，y_j)和(x_j+1，y_j+1)时，距离L_j(坐标点P_J和P_J+1之间的距离)和绝对角度Θ_j(从坐标点P_J延伸到坐标点P_J+1的直线的绝对方位角)可以通过如下方程来计算：

L_{j} = \sqrt{{{(x_{j + 1} - x_{j})}^{2} + {(y_{j + 1} - y_{j})}^{2}}}

Θ_j＝tan^-1{(x_j+1-x_j)/(y_j+1-y_j)}

在重新设置(重新取样)新的坐标点，以便相对于相邻坐标点的距离是常数(＝L)的情况下，在道路的形状方面，对于各个坐标点仅仅发送有关角度Θ_j的信息(即，一维信息)，以便在接收方可以指定坐标点的位置，减少除了有关L的公用信息之外要发送的数据量。

图42(a)显示了在这样的位置中重新取样坐标点，以便相对于道路上的相邻坐标点的距离是常数(＝L)的情况下，每个坐标点(P_J)的绝对方位角Θ_j。在每个坐标点用绝对方位角Θ_j表示的情况下，指示每个坐标点的角度信息Θ_j的出现频率不存在如图42(a′)所示的统计偏差。

但是，每个坐标点的角度也可以用代替绝对方位角的差值，即，如图42(b)所示的“偏向角”θ_j来表示。“偏向角”θ_j可以按如下计算。

θ_j＝Θ_j-Θ_j-1

在每个坐标点用偏向角θ_j表示的情况下，在存在大量直线道路的区域中，如图42(b′)所示，指示每个坐标点的偏向角θ_j的出现频率在θ＝0°处出现最大值。

此外，如图42(c)所示，每个坐标点的角度也可以用偏向角θ_j和偏向角统计预测值S_j(用偏向角表示的预测值)之间的差值Δθ_j表示。偏向角统计预测值S_j是通过利用直到P_J-1的以前坐标点的偏向角估计坐标点P_J的偏向角θ_j获得的。例如，可以把偏向角统计预测值S_j定义为：

S_j＝θ_j-1

或

S_j＝(θ_j-1+θ_j-2)/2

此外，偏向角统计预测值S_j也可以通过把过去n个坐标点的偏向角的加权平均设置成S_j来定义。偏向角的预测值差按如下计算：

Δθ_j＝θ_j-S_j

大多数的道路形状是直线或缓弯曲线。因此，在坐标点之间的距离L被设置成常数的情况下，偏向角的预测值差Δθ_j集中在0°附近，使得如图42(c′)所示，每个坐标点的角度信息Δθ_j的出现频率在θ＝0°附近存在很大的偏差。

为了获得存在统计偏差的形状数据，以具有不变距离的重新取样分段长度L，每隔一定间隔地取样道路形状(原始形状)，取样点(节点)PJ的位置数据用偏向角θ_j的预测值差Δθ_j(＝θ_j-S_j)表示。距离可以是通过推广到外界获得的实际距离或以预定归一化坐标为单位表示的长度。

这里规定，把偏向角统计预测角S_j设为

S_j＝(θ_j-1+θ_j-2)/2

由于在大多数情况下，道路的形状是缓慢弯曲的，

θ_j≈(θ_j-1+θ_j-2)/2＝S_j

因此，可以假设，Δθ_j分布在0附近非常小的范围内。

理论上，Δθ_j可以具有-360°到+360°之间的值。为此，对于表示分辨率为1°的Δθ_j，需要将代表正负号的1位与代表360的数值的9个位加在一起获得的10个位。通过用比10个位小的值编码在±0°附近的角度和把比10个位大的值指定给远离±0°设置的角度，要用于编码Δθ_j的平均位数可以被设置成小于10个位，和形状数据整个可以用小的数据量来表示。

图2显示了将用于编码的代码指定给Δθ的代码表。如果设置Δθ＝0，那么，进行到零的编码。如果设置Δθ＝+1，那么，把代表正号的附加位(overheadbit)0加入代码100中，获得1000。如果设置Δθ＝-1，那么，把代表负号的附加位1加入代码100中，获得1001。

现在参照图1描述可变长度编码。如果节点数是6(＝开始边缘+5个节点)，除了角度初始值(10个位)之外，正常编码需要具有5×10个位＝50个位的固定长度的数据量。反之，在利用如图2所示的编码表编码的情况中，如果假设Δθ_j取0的值3次和等于小于±2°的值2次，那么，除了角度初始值(10个位)之外，数据量可以用3×1个位+2×4个位＝11个位来表示。如果数据是“0、0、+1、-2、0”，通过编码可以用“00100010110”表示它们。

接收方可以参照与形状数据一起发送(或事先保存)的代码表，依次应用Δθ的值，获得Δθ_j的每个值。通过从初始值开始依次进行累加，可以唯一地确定每个坐标点的偏向角θ_j的值。

代码表是通过计算每个坐标点P_J的Δθ_j角度，检查角度的出现频率和利用依赖于出现频率的众所周知霍夫曼树结构创建的。

因此，对存在编码偏差的形状数据进行算术处理，然后，进行可变长度编码。这样，可以减少形状数据的数据量。

虽然重新取样节点位置用相邻节点之间的距离和偏向角来表示，但是，以重新取样分段长度L每隔一定间隔的取样节点位置也可以用相对纬度和经度坐标(Δx_j，Δy_j)来表示。在这种情况下，根据S_jx＝Δx_j-1和S_jy＝Δy_j-1的定义，统计值S_j通过下式来表示：

Δx_j＝S_jx+δx_j＝Δx_j-1+δx_j

Δy_j＝S_jy+δy_j＝Δy_j-1+δy_j，并且，δx_j和δy_j是可变长度编码的，因此，可以作为形状数据来发送。

(第2实施例)

在第2实施例中，对利用游程长度方法压缩数据的方法加以描述。

在第1实施例的例子中，在把Δθ_j编码成表示形状数据的情况下，在直线道路或曲率相同地弯曲的道路中，“0”是重复的。在这样的情况下，数据可压缩性在“0重复20次”的表达式中比在“00000...”中还要高。这里，进行游程长度编码来压缩数据。

图3显示了定义，例如，同一个数重复5次(游程长度为5)被显示成“101”的有关游程长度的代码表。图4显示了与图2中的代码表相同的有关Δθ的代码表。

例如，把数据阵列确定为游程长度→/Δθ→游程长度→Δθ→..。当Δθ是“0，0，0，0，0，-2，-2，0，+3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，-1..”时，

通过游程长度编码可以用“101.0_0.1011_0.1011_0.0_0.11000_1101.0_0.1001..”→“10100101101011000110001101001001...”(32个位)来表示。

另一方面，在不使用游程长度表示的情况下，设置“0000010111011011000000 00000000000001001...”(38个位)。

此外，如图3和4所示的代码表可以被限制在特别有效的表格上，也可以被综合成如图5所示的一种代码表。在图5中，只在Δθ＝0的情况下定义游程长度。通过利用图5中的代码表，“0，0，0，0，0，-2，-2，0，+3，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，-1..”可以用“100.11101.11101.0.111100.1100.11011...”→“10011101111010111100110011011...”(29个位)来表示。

就此而论，与对于1个节点10个位的固定长度的表示方法相比，获得10个位×25个节点＝250个位。显而易见，在本例中，压缩成29÷250＝12％。

(第3实施例)

在第3个例子中，对根据本发明执行位置信息发送方法的设备加以描述。

图6显示了作了设备的一个例子，与另一个设备30交换道路上的事件发生信息的位置信息发送器/接收器。

该设备包括离线处理部分，用于在离线状态下生成要用于压缩和编码道路形状数据的代码表；和在线处理部分10，用于利用离线处理部分20生成的代码表数据发送交通信息。离线处理部分20包括数字地图数据库22；存储部分21，用于存储过去交通信息；代码表计算部分23，用于生成要用于压缩和编码的代码表数据；和代码表数据库，用于存储如此生成的代码表数据。

另一方面，在线处理部分10包括位置信息接收部分17，用于从设备30的位置信息发送部分16接收经过压缩和编码的“道路形状数据”和“事件位置数据”；代码数据解压缩部分18，用于解压缩(解码)压缩和编码数据；数字地图数据库13，用于存储数字地图数据；地图匹配部分14，用于利用经过解压缩的道路形状数据和事件位置数据进行地图匹配和用于在自身数字地图上指定事件位置；数字地图显示部分12，用于在地图上叠加和显示事件位置；事件信息输入部分11，用于输入有关发生事件的信息；位置信息转换部分15，用于确定包括事件位置的目标道路分段，生成代表事件位置的“事件位置数据”，作为目标道路分段的相对位置，和利用代码表数据24压缩和编码目标道路分段的形状数据；和位置信息发送部分16，用于把生成的“道路形状数据”和“事件位置数据”发送到设备30的位置信息接收部分17。

图7和图8中的流程图显示了设备操作的过程。在离线处理部分20中，代码表计算部分23在

步骤1：参考过去交通信息21；

步骤2：选择交通信息的目标道路分段；和

步骤3：以固定长度L重新取样目标道路分段的形状数据。

步骤4：把节点的位置数据转换成全曲率函数表示。

步骤5：根据统计值计算方程计算每个分段/每个节点的Δθ。

步骤6：接着，计算Δθ的出现分布。

步骤7：然后，计算同一值的连续分布。

步骤8：根据Δθ的出现分布和同一值的连续分布创建代码表。

步骤9：把完成的代码表存储在代码表数据库24中。

该处理过程通过使离线处理部分20的计算机起代码表计算部分23作用的程序来定义。

此外，在在线处理部分10中，位置信息转换部分15在

步骤10：从事件信息输入部分11接收交通信息；

步骤11：选择包括交通事件的发生位置的目标道路分段；和

步骤12：以固定长度L重新取样目标道路分段的形状数据，从而设置如图8所示的节点。

步骤13：把节点的位置数据转换成全曲率函数表示。

步骤14：根据统计值计算方程计算每个分段/每个节点的Δθ。

步骤15：通过参考意在为目标道路分段创建的代码表(或意在为具有接近目标道路分段的形状的道路创建的代码表)的代码表数据24，把形状数据转换成代码表示。

步骤16：与有关与目标道路分段有关的相对信息所代表的事件位置的数据一起发送经过编码的有关目标道路分段的形状数据。

该处理过程通过使在线处理部分10的计算机起位置信息转换部分15作用的程序来定义。

图9和图10显示了要发送的道路形状数据(图9)和事件位置数据(图10)。道路形状数据包括代码表数据、重新取样的有关分段长度L的数据、和经过压缩和编码的形状数据。

图11显示了接收数据的接收方的处理过程。

步骤20：当位置信息接收部分17接收位置信息时，

步骤21：代码数据解压缩部分18通过参考包括在接收数据中的代码表重构代码数据和把形状数据转换成全曲率函数。

步骤22：接着，再现用纬度和经度坐标表示的形状数据。

步骤23：地图匹配部分14对再现形状和自身数字地图的道路形状进行地图匹配，以指定目标道路分段，并且根据事件位置数据，在目标道路分段中指定交通事件发生位置。

步骤24：数字地图显示部分12在地图上叠加和显示交通信息。

该处理过程通过使在线处理部分10的计算机起代码数据解压缩部分18和地图匹配部分14作用的程序来定义。

虽然用在压缩和编码中的代码表包括在要发送的数据中，和因此而得到发送，但是，通过使发送和接收方事先拥有相同的代码表，未必使代码表包括在要发送的数据中。

我们已经描述了由离线处理部分20创建的代码表数据24用于获取由在线处理部分10压缩和编码的形状数据的例子。离线处理部分20压缩和编码目标区的每个道路形状和事先保存通过代码表示的每个道路分段的形状数据。当获得有关交通事件的发生的信息时，在线处理部分10可以从保存在离线处理部分20中的形状数据中选择包括交通事件发生位置的道路分段中编码的道路形状数据，生成通过道路分段的相对位置表示交通事件发生位置的交通信息，并且向接收方发送如此选择的编码道路形状数据和生成的交通信息。

在这种情况下，离线处理部分20在步骤2到9的过程中，以固定长度L重新取样要成为编码目标的道路分段的形状数据，计算每个节点的Δθ，和根据Δθ的出现分布，创建代码表。接着，通过使用如此创建的代码表，把有关重新取样的每个坐标点的Δθ转换成代码表示，创建压缩和编码的形状数据，将其存储在数据库中。通过对目标区的每个道路分段重复进行处理，可以保存包括在目标区中的每个道路分段的压缩和编码形状数据。

因此，在在线处理中，也可以利用在离线状态下，以固定长度L对道路形状进行的重新取样的结果。在在线处理中，也可以利用在离线状态下，以固定长度L对道路形状进行的重新取样的结果。

在第4实施例中，对把不可逆压缩方法引入高度压缩道路形状数据中的方法加以描述。

在语音数据和图像数据的发送过程中，进行在感觉(视觉/听觉)方面减少相邻范围内的取样点的处理，以便提高可压缩性，进行减少测量信息的量化位数或管理测量信息的处理，以便提高可压缩性。在进行这些处理的情况下，在接收方不能完全重构原始数据。在即使数据或多或少发生改变，也没有什么不便的情况下，通过引入不可逆压缩处理，可以相当大地压缩数据。

在基于本发明的位置信息发送方法中，接收方进行地图匹配来指定道路形状。因此，有必要发送目标道路分段的起点和终点和易于造成失配的部分的精确形状。在其它部分，即使要发送的形状有点模糊不清，也可以在接收方指定原始位置。因此，在基于本发明的位置信息发送方法中，还可以引入不可逆压缩方法来提高要发送的数据的可压缩性。

在基于本实施例的压缩方法中，通过如下方法提高数据的可压缩性。

(1)减少不造成失配的范围内的取样点。在曲率很大的高度弯曲道路上，匹配点偏移道路，可能造成失配。为此，根据如图12所示的曲率设置取样分段长度L。

(2)减少代表不造成失配的范围内的Δθ的量化位数。例如，把最小分辨率设置成2°，以这个值为单位量化Δθ。在这种情况下，在真值附近横向移动再现节点位置，以便使再现形状理所当然地发生变形。为此，接收方进行平滑再现形状的内插处理。

(3)使道路的形状近似圆弧和直线。在在基于偏向角编码预测值S_j的差表达式中使值存在偏差，以便进行压缩和编码的情况下，在用圆弧或直线表示的曲率相同的道路分段中偏差集中在零上。因此，进一步提高统计偏差，以便迅速提高压缩效率。据此，使道路的形状近似圆弧和直线，以便可以迅速提高压缩性。此外，还可以提高游程长度的作用。

方法(1)、(2)和(3)可以单独执行，也可以组合在一起执行。

现在对通过应用方法(1)、(2)和(3)进行压缩和编码的特例加以描述。

使道路的形状近似圆弧和直线可以通过线性近似用全曲率函数表示的道路的形状来实现。如图13所示，在纵坐标轴表示θ(＝∑θ_j)和横坐标轴表示L(＝∑L_i)(L_i是常数)的坐标系统中，如图1所示用全曲率函数表示道路上的点P_J的道路的形状被显示成实曲线。使道路的形状近似圆弧和直线表示使曲线近似如虚线所示的直线(θ＝aL+b)。在坐标系统中斜率＝0的直线(θ＝b)代表道路的线性形状和斜率≠0的直线(θ＝aL+b)代表道路的弧形形状。

在这种近似中，通过本发明人分开提出的方法(JP-A-2001-129665和JP-A-2001-132611)，沿着道路分段确定容许误差。在该方法中，把有关距离的误差(距离误差)的容限(容许距离误差)和有关方位角的误差(方位角误差)的容限(容许方位角误差)设置成容许误差，以便以包括在道路的形状中的每个节点或每条连线为单位满足如下条件。

①在目标道路分段的起点和终点附近，把容许距离错误设置得小一点。

②在平行道路彼此相邻的情况下，把容许距离错误设置得小一点。

③在存在诸如交换入口或出口之类交叉角小的连接道路的十字路口附近，把容许距离错误设置得小一点。

④如果相对于周围道路的距离较短，把容许方位角错误设置得较小。

⑤在曲率很大的道路形状部分中方位角误差的差异可能增大的可能性很高。因此，把容许方位角错误设置得较小。

此外，在目标道路分段的左侧和右侧分别设置每个节点的容许误差。在申请中，已经具体描述了以节点为单位定量计算容许误差的方法。

如果沿着道路分段确定容许误差，那么，使道路的形状近似圆弧和直线，以便输入容许误差的范围。如图14所示，道路的形状被划分成用圆弧或直线表示的分段。

接着，确定分段的各个重新取样分段长度。

通过如下方程，取决于每个分段的曲率a_j，为每个分段确定重新取样分段长度：

L_j＝K×1/|aj|

(K是预定常数)

此外，可以量化L_j的值。如果通过量化，L_j所取的值是，例如，40/80/160/320/640/1280/2560/5120米，那么，可以把L_j的值编码成要发送的3个位。

此时，如果重新取样分段长度L_j不在相邻分段之间波动，可以提高压缩效率。图15(a)显示了如果曲率变化较小，把分段长度确定为重复的，以便抑制重新取样分段长度的波动的确定过程。根据第1分段(步骤30)，依次从每个分段j的曲率a_j中获得重新取样分段长度计算值D_j(步骤31)，获得相对于相邻分段中的重新取样分段长度计算值D_j-1的变化率H_j(＝|D_j-D_j-1|/D_j(步骤32)，并且，获得与相邻分段中的重新取样分段长度L_j-1的比率I_j(＝D_j/L_j-1)(步骤33)。将重新取样分段长度计算值的变化率H_j与预定常数H_a相比较，并且，将与相邻分段中的重新取样分段长度L_j-1的比率I_j与预定值I_a1和I_a2相比较。当比率H_j等于小于H_a和I_j具有I_a1与I_a2之间的值时，把重新取样分段长度L_j设置成等于相邻分段中的重新取样分段长度L_j-1(步骤35)。将重新取样分段长度计算值D_j与相邻分段中的重新取样分段长度L_j-1相比较的理由是，重新取样分段长度计算值D_j的变化率H_j小，从而把重新取样分段长度重复地设置成具有相同的值，以防止重新取样分段长度计算值D_j与重新取样分段长度L_j存在差异。

如果在步骤34中判决是否定的(NO)，根据设置D_j的范围和分段长度之间的关系的图15中的下表，从D_j的值中确定分段长度L_j(步骤36)。对所有分段进行这个处理(步骤37和38)。

把H_a设置成具有近似0.2的值。把I_a1设置成具有近似0.7的值和把I_a2设置成具有近似2.0的值。

如图16所示，接着，每隔一定间隔地以重新取样分段长度L_n取样每个分段n，以获得节点P_J，并且计算P_J的偏向角θ_j与偏向角统计预测值S_j之间的预测值差Δθ_j(＝θ_j-S_j)的量化值。

假设把前一个节点的偏向角θ_j-1用作偏向角统计预测值S_j(S_j＝θ_j-1)。

此外，把最小分辨率Δθ_j设置成δ°(最小分辨率δ)地获取Δθ_j的量化值。

此时，以δ为单位设置Δθ_j。因此，根据距离L_n和角度信息Δθ_j从前一个节点P_J再现的节点P_J+1并不总是位于原始道路形状(近似形状)上。如图17所示，当要从P_J获得下一个节点P_J+1时，通过取Δθ_j的量化值，出现节点P_J+1的一些候选点。在容许误差范围内从候选点中选择下一个节点P_J+1，以便尽可能连续地把Δθ的值设置成零。此外，连续地进行这样的节点选择，以便如果同一个误差增加到容许误差的极限附近，沿着减小所选节点的位置与真值(在原始道路形状上的点)之间的误差的方向选择节点。此外，在这种情况下，这样选择节点，使Δθ被连续地设置成零。

图18显示了从与一个节点P_J+1相关的数个候选点P_J+1(i)中选择一个候选点的过程。

步骤40：把候选点P_J+1(i)设置在与P_J相距L_n和Δθ＝δ·i的位置上。i代表要成为具有-m，...，-1，0，1，...，m的零附近的(2m+1)个正整数和负整数的Δθ的量化值。

步骤41：计算每个候选点P_J+1(i)与原始道路形状的最接近点之间的距离D_i和最接近点的相交方位角与候选点P_J+1(i)的相交方位角之间的误差ΔΘ_i。

步骤42：通过如下方程为每个候选点P_J+1(i)计算估计值ε_i。

ε_i＝α·(δ·|i|+β·D_i+γ·|ΔΘ_i|+ψ

α、β、γ：预定系数

ψ：超过容许误差范围时设置的罚值。

步骤43：把ε_i最小的候选点P_J+1(i)用作节点P_J+1。

估计值ε_i是i＝0直到使D_j和ΔΘ_i增加和把罚值ψ加入其中为止的最小值。据此，这样应用候选点，使Δθ设置成零。

此外，关于分段n的分段长度D_n的零头，以如下方式进行处理。

L_n＜L_n+1：通过距离L_n重新取样分段n。如果分段n的其余部分(零头)小于L_n，通过L_n重新取样分段n+1和以前的分段，以便通过L_n+1重新取样通过把该零头与分段n+1的一部分相加获得的距离、和分段n+1中的这个点和随后的点。

L_n＞L_n+1：通过距离L_n重新取样分段n。如果分段n的零头小于L_n，通过L_n+1重新取样分段n中的这个点和分段n+1。

因此，通过以短分段长度重新取样，可以防止精度变坏。

如果Δθ的最小分辨率δ°增加，那么，角度的表示位数减少和圆弧的形状随动特性变坏，使得Δθ＝0的概率降低，从而使编码和压缩效果变差。与之相反，如果δ°减少，那么，角度的表示位数增加和圆弧的形状随动特性得到提高，使得Δθ＝0的概率增大，和编码和压缩效果也得到提高。此外，游程长度压缩效果也得到提高。考虑到这个方面，有必要确定实际上要使用的Δθ的最小分辨率δ°。

接着，对在这种情况下数据的编码加以描述。

相应节点的预测值差Δθ是这样编码的，使数据长度减少大约Δθ＝0。

由于大多数连续数据是有关Δθ＝0的数据，因此，编码Δθ＝0的游程长度。

此外，设置指示重新取样分段长度的改变点的分段长度改变码。将专用码指定为分段长度改变码，和通过正好在专用码之后提供的固定位(大约3个位)定义分段长度。

更进一步，设置指示每个分段中参考点节点的标识码的参考点设置码。将专用码指定为参考点设置码，把正好在专用码之后提供的固定位(大约6个位)设置成参考节点号，和把出现在参考节点号之后的坐标定义为参考节点(节点号初始值是预定的，无需附加位，并且，也可以使用每当找到代码时加1的节点号结构)。

此外，把专用码指定为指示数据结束的EOD(数据结束)码。通过该代码，设置形状数据串表示的结束。

图19显示了要用于编码的代码表。

更进一步，图20显示了在离线状态下创建代码表的过程，和图21显示了通过利用代码表，在在线状态下发送交通信息的过程。在图20中，

步骤50：参考过去交通信息。

步骤51：选择交通信息的目标道路分段。

步骤52：沿着目标道路分段计算容许误差范围。

步骤53：把目标道路分段的节点转换成全曲率函数表示。

步骤54：使目标道路分段的形状矢量近似圆弧和直线。

步骤55：确定近似近似圆弧或直线的每个分段n的重新取样长度L_n。

步骤56：通过L_n量化和重新取样目标道路分段上的形状数据和设置一个节点。

步骤57：根据统计值计算方程计算每个分段/每个节点的Δθ。

步骤58：计算Δθ的出现分布。

步骤59：计算同一值的连续分布。

步骤60：根据Δθ的出现分布和同一值的连续分布创建代码表。

步骤61：把完成的代码表存储在代码表数据库24中。

此外，以如下方式进行图21中的在线处理。

步骤62：从事件信息输入部分11接收交通信息。

步骤63：选择包括交通事件的发生位置的目标道路分段。

步骤64：沿着目标道路分段计算容许误差范围。

步骤65：把目标道路分段的节点转换成全曲率函数表示。

步骤66：使目标道路分段的形状矢量近似圆弧和直线。

步骤67：确定近似近似圆弧或直线的每个分段n的重新取样长度L_n。

步骤68：通过L_n量化和重新取样目标道路分段上的形状数据和设置一个节点。

步骤69：根据统计值计算方程计算每个分段/每个节点的Δθ。

步骤70：通过参考代码表把形状数据转换成代码表示。

步骤71：与交通信息一起发送编码目标道路分段上的形状数据。

虽然我们已经描述了在在线处理中只利用有关在离线处理中创建的代码表的数据的例子，但是，也可以事先生成和存储在离线处理中通过代码表示目标区的每个道路形状的每个道路分段的形状数据，以便当在在线处理中输入有关交通事件的发生的信息时，从在离线处理中生成的形状数据中选择包括交通事件发生位置的道路分段的编码道路形状数据，生成通过道路分段的相对位置代表交通事件发生位置的交通信息，和如在第3实施例中所述的那样，向接收方发送如此选择的编码道路形状数据和如此生成的交通信息。因此，在在线处理中，也可以利用在离线状态下，以固定长度L对道路形状进行的重新取样的结果。

图22显示了要发送的道路形状数据。该数据包括代码表数据和编码形状数据，并且还包括诸如Δθ、每个分段的参考节点和取样分段长度之类的数据，作为编码形状数据。

图23(a)、(b)和(c)典型地显示了要在发送方和接收方之间交换的数据。在发送方，计算量化和重新取样之后的节点位置，以表示如图23(a)所示的道路形状，并且，把如图23(b)所示，指示节点位置的数据发送到接收方。接收方平滑接收的数据和再现如图23(c)所示的形状。在这种情况下，可以进行基于B样条之类的内插(诸如Beziers样条或Beziers曲线之类的内插曲线适用)或基于平滑函数的平滑。此外，还使生成的每个内插点的相交方位角平均分布。

图24显示了接收方的过程。

步骤80：接收位置信息。

步骤81：通过参考代码表把代码表示的形状数据转换成全曲率函数。

步骤82：接着，进行到纬度和经度坐标的转换和平滑和内插处理，以再现形状数据。

步骤83：获取参考节点位置。

步骤84：进行地图匹配，以指定目标道路分段。

步骤85：再现交通信息。

因此，通过使用在本实施例中所述的不可逆压缩方法，形状数据得到高度压缩，使得可以相当大地减少要发送的数据量。

除了如上所述事先近似形状之外，也可以同时利用量化重新取样进行通过全曲率函数表示的形状数据的圆弧和直线近似。

上面已经描述的重新取样分段长度的判决逻辑关系和确定量化重新取样的过程也可以应用于不使形状数据近似圆弧的情况。

(第5实施例)

在第5实施例中，对没有利用坐标点的重新取样编码道路形状数据的方法加以描述。

正如参照图41所述的那样，通过相对于相邻坐标点(P_J-1)的距离和角度这二维可以唯一地指定排列在道路上的坐标点(P_J)。在第1到第4实施例中，坐标点的位置是这样重新取样的，使距离保持不变，并且，只编码角度，以减少要发送的数据量。但是，在这种情况下，需要重新取样处理。

另一方面，在要把包括在数字地图的道路形状中的节点和内插点确切地用于坐标点编码道路形状数据的情况中，不需要重新取样处理。在这种情况下，节点或内插点的距离不是常数。因此，有必要编码角度和距离。

图25显示了既编码解码又编码距离的方法。角度的编码与第1实施例中的角度编码相同，每个节点(包括内插点)P_J的角度信息用作为偏向角θ_j与偏向角统计预测值S_j之间的差值的预测值差Δθ_j表示，Δθ_j以，例如，1°为单位(可以使用诸如以2°为单位的其它分辨率)加以量化，并且，有关Δθ的代码表是根据量化Δθ_j的发生频率创建的。此时，偏向角统计预测值S_j被定义成，例如，S_j＝θ_j-1或S_j＝(θ_j-1+θ_j-2)/2。

图26(b)显示了如此创建的有关Δθ的代码表。该表与基于第1实施例的代码表(图2)相同。通过使用有关Δθ的代码表，可变长度编码每个节点的角度信息(Δθ_j)。

另一方面，以如下方式编码距离。

首先，每个节点P_J的距离信息用作为到相邻节点P_J+1的距离L_j与距离统计预测值T_j之间的差值的预测值差ΔL_j(＝L_j-T_j)表示，ΔL_j以，例如，10m为单位(可以使用诸如以50m或100m为单位的其它分辨率)加以量化。此时，距离统计预测值T_j被定义成，例如，T_j＝L_j-1或T_j＝(L_j-1+L_j-2)/2。

接着，根据量化ΔL_j的发生频率创建有关ΔL的代码表。图26(a)显示了如此创建的有关ΔL的代码表。为了表示ΔL的正负号，要加入代码表的附加位。当设置ΔL≠0时，如果ΔL是正的，加入0，和ΔL是负的，加入1。因此，如果定义T_j＝L_j-1，那么，

当L_j大于L_j-1(L_j-L_j-1＞0)时，加入0，和

当L_j小于L_j-1(L_j-L_j-1＜0)时，加入1。

通过使用有关ΔL的代码表，可变长度编码每个节点的距离信息(ΔL_j)。

将用于编码距离和角度的数据阵列的次序预定为ΔL_j→Δθ_j→ΔL_j+1→Δθ_j+1→...。当ΔL-Δθ的阵列被设置成“0.0_0.0_0.-2_+2.-2_0.+3_-5.0_0.0_0.+6”时，以如下方式利用图26(a)和(b)的代码表可变长度编码数据串。

“0.0_0.0_0.1011_1010.1011_0.11000_11101.0_0.0_0.11100”→“00000101110101011011000111010000111100”(38个位)。

如果距离分量用8个位的固定长度表示和角度分量用10个位的固定长度表示，那么，需要(8个位+10个位)×8个节点＝144个位，从而，通过可变长度编码可以把数据量压缩到26％。

图27显示了在离线状态下创建这些代码表的处理过程。参考过去交通信息(步骤90)，首先，选择交通信息的目标道路分段(步骤91)。把包括在目标道路分段中的节点的位置数据转换成全曲率函数表示(步骤92)，和根据统计值计算方程计算每个分段的每个节点中的ΔL_j和Δθ_j(步骤93)。接着，计算ΔL_j和Δθ_j的出现分布(步骤94)，和根据ΔL_j的出现分布创建有关ΔL的代码表，并且，Δθ_j的出现分布创建有关Δθ的代码表(步骤95和96)。

此外，图28显示了为了发送交通信息，利用创建的代码表编码道路形状数据的处理过程。当接收到交通信息时(步骤97)，选择包括交通事件的发生位置的目标道路分段(步骤98)。把包括在目标道路分段中的节点的位置数据转换成全曲率函数表示(步骤99)，和根据统计值计算方程计算每个分段的每个节点中的ΔL_j和Δθ_j(步骤100)。接着，通过参考意在为目标道路分段创建的代码表(或意在为取接近目标道路分段的形状的道路创建的代码表)的代码表数据，把每个节点中的ΔL_j和Δθ_j转换成代码表示(步骤101)。与有关通过目标道路分段中的相对信息所代表的事件位置的数据一起发送如此编码的有关目标道路分段的形状数据(步骤102)。

图29和图30显示了要发送的道路形状数据(图29)和事件位置数据(图30)。道路形状数据包括代码表数据、要通过代码表示的分段(节点p1和p2)的开始节点p1)的绝对坐标、节点p1的绝对方位角、从节点p1到下一个节点的距离L、和节点p1和p2之间的编码数据(含有编码的ΔL_j和Δθ_j的位串)。

在接收数据的接收方，通过参考代码表，把由代码表示的数据转换成全曲率函数，从而以与图11的处理流程中相同的方式再现道路形状数据。接着，进行再现形状和自身数字地图的道路形状的地图匹配，指定目标道路分段和根据事件位置数据，在目标道路分段中指定交通事件发生位置。

因此，在基于本实施例的方法中，不是重新取样坐标点，而是可变长度编码有关指定坐标点的角度和距离的数据，从而，可以减少道路形状数据的发送数据量。

(第6实施例)

在第6实施例中，对在道路上重新取样坐标点的位置，使角度分量保持不变，从而，只编码距离分量的方法加以描述。

正如参照图41所述的那样，通过相对于相邻坐标点(P_J-1)的距离和角度这二维可以唯一地指定排列在道路上的坐标点(P_J)。在第1到第4实施例中，重新取样坐标点的位置，使这二维中的距离保持不变，从而只编码角度，以减少要发送的数据量。与此相反，在第6实施例中，重新取样坐标点的位置，使角度保持不变，从而只编码距离，以减少要发送的数据量。

图31显示了在使角度信息固定(偏向角θ＝常数)和编码距离信息的情况下的重新取样坐标点。重新取样形状数据的处理以如下方式进行。

(1)从开始节点P₀到终止节点对道路形状进行跟踪，并且，把下一个节点P₁设置成偏向角达到预定角度θ(或-θ)的位置。

(2)当在(1)中进行跟踪和在偏向角达到预定角度θ(或-θ)之前相对于开始节点P₀的距离达到预定距离L_max时，把下一个节点P₁设置在那个位置上。

(3)通过把在(1)或(2)中确定的节点P₁设置成开始边缘，应用(1)和(2)的规则确定下一个节点P₂和依次重复这个处理，以确定P₃、...、P_J、...。

重新取样的每个节点P_J中的距离信息用作为到相邻节点P_J+1的距离L_j与距离统计预测值T_j之间的差值的预测值差ΔL_j(＝L_j-T_j)表示，和ΔL_j以，例如，10m为单位(可以使用诸如以50m或100m为单位的其它分辨率)加以量化。此时，距离统计预测值T_j被定义成，例如，T_j＝L_j-1或T_j＝(L_j-1+L_j-2)/2。

接着，根据量化ΔL_j的发生频率创建有关ΔL的代码表。此时，可以计算ΔL_j的连续分布，以创建合并了游程长度编码的代码表。

图32显示了如此创建的有关ΔL的代码表的例子。在该代码表中，规定当ΔL＝0时，把代表偏向角θ的正负号的一个位(如果θ是正的，为0，和如果θ是负的，为1)作为附加位加入代码中，并且，规定当设置ΔL≠0时，把含有代表偏向角θ的正负号的一个位和代表ΔL的正负号的一个位(如果ΔL是正的，为0，和如果ΔL是负的，为1)的两个位作为附加位加入代码中。这样，在定义T_j＝L_j-1的情况下，

当设置ΔL≠0时，

如果L_j大于L_j-1(L_j-L_j-1＞0)，加入0，作为代表ΔL的正负号的一个附加位，和

如果L_j小于L_j-1(L_j-L_j-1＜0)时，加入1，作为代表ΔL的正负号的一个附加位，并且，

如果在P_j-2→P_j-1的方位角的左侧(左曲线)形成P_j-1→P_j，加入0，作为代表θ的正负号的一个附加位，和

如果在P_j-2→P_j-1的方位角的右侧(右曲线)形成P_j-1→P_j，加入1，作为代表θ的正负号的一个附加位。

在第4实施例中，已经对在重新取样坐标点，使距离分量保持不变的情况下，随分段改变距离分量(重新取样分段长度)的例子加以描述。此外，在进行重新取样，使角度分量保持不变的情况下，也可以随分段改变θ的值。在这种情况下，可以以与第4实施例中相同的方式，把专用代码用于经代码转换的形状数据，识别每个分段中θ的值。

图33显示了在离线状态下创建代码表的处理过程。此外，图34显示了利用如此创建的代码表编码道路形状数据和发送交通信息的处理过程。这些过程与在第3实施例(图7和图8)中描述的过程的不同之处在于，用固定角度θ(或-θ)取代固定长度L重新取样有关目标道路分段的形状数据(步骤112，步骤121)，计算重新取样的每个节点的ΔL，取代计算重新取样的每个节点的Δθ(步骤114，步骤123)，根据ΔL的分布创建有关ΔL的代码表，取代根据Δθ的分布创建有关Δθ的代码表(步骤115，步骤117)，其它过程都相同。

此外，图35显示了要发送的道路形状数据。该道路形状数据与在第3实施例(图9)中描述的道路形状数据的不同之处在于，它们包括有关取样角度θ的信息，取代有关取样分段长度L的信息，并且，包括含有编码成编码数据的ΔL_j的位串，取代含有编码的Δθ_j的位串，其它方面都相同。

因此，在基于本实施例的方法中，在道路上重新取样坐标点的位置，使角度分量保持不变，并且，只可变长度编码距离分量，以便可以减少道路形状数据的发送数据量。

(第7实施例)

在基于第7实施例的编码方法中，可以选择基于偏向角的表示或基于预测值差的表示，作为表示角度信息的方法，以便把道路的形状转换成存在统计偏差的形状数据。

正如参照图42所述的那样，在把基于偏向角θ_j的表示(图42(b)和(b′))和基于偏向角θ_j的预测值差Δθ_j的表示任何一种应用于坐标点的角度信息的情况下，可以把道路形状数据转换成存在统计偏差的数据。

如果统计偏差较大，根据可变长度编码减少数据量的效果得到提高。将通过偏向角θ_j表示坐标点的角度信息与通过偏向角θ_j的预测值差Δθ_j表示同一角度信息相比，一般说来，后一种情况造成较大的统计偏差。

但是，如图36所示，如果在含有在曲线之间形成的直线的道路40中，在一小段内用偏向角的预测值差Δθ_j表示角度信息，那么，设置0，...，0，θ₁，-θ₁，0，...，θ₂，-θ₂，0，...，和如果用偏向角θ表示角度信息，那么，设置0，...，0，θ₁，0，0，...，0，θ₂，0，0，...。在坐标点的角度信息用偏向角θ_j来表示的情况下，与坐标点的角度信息用预测值差Δθ_j来表示的情况相比，可以存在较大的统计偏差。

因此，在某些情况下，最好，应该用偏向角θ_j表示用不变距离L重新取样的坐标点角度信息，以适应取决于道路的形状的可变长度编码。

在基于本实施例的方法中，将为了进行可变长度编码用偏向角θ表示道路的形状获得的数据尺寸与为了进行可变长度编码用偏向角的预测值差Δθ表示道路的形状获得的数据尺寸相比较，以发送数据尺寸较小的编码数据。

首先，创建用于为了进行可变长度编码用偏向角θ_j表示道路的形状的偏向角θ代码表和用于为了进行可变长度编码用偏向角θ_j的预测值差Δθ_j表示道路的形状的Δθ代码表。

图37显示了创建偏向角θ代码表的过程，和图38显示了创建Δθ代码表的过程。图38所示的过程与第3实施例中的过程(图7)相同。此外，图37所示的过程与图38所示的过程的不同之处在于，偏向角θ用于取代Δθ。

图39显示了利用在离线状态下创建的这些代码表编码道路形状数据和发送交通信息的处理过程。

步骤130：接收交通信息。

步骤131：选择包括交通事件的发生位置的目标道路分段。

步骤132：以固定长度L重新取样目标道路分段的道路形状数据和设置节点。

步骤133：把设置节点的位置数据转换成全曲率函数表示。

步骤134：接着，通过参考有关θ的代码表创建有关θ的代码数据和计算数据尺寸(A)。

步骤135：接着，通过参考有关Δθ的代码表创建有关Δθ的代码数据和计算数据尺寸(B)。

步骤136：将数据尺寸(A)与数据尺寸(B)相比较，应用较小数据尺寸的角度表示，和把指示如此应用的角度表示的“角度表示标识标志”和应用的角度表示中的“编码数据”的值设置成要发送的形状数据。

步骤137：与有关在目标道路分段的相对信息中表示的事件位置的数据一起发送有关编码目标道路分段的形状数据。

图40显示了要发送的道路形状数据。道路形状数据包括有关指示应用的角度表示的“角度表示标识标志”(当应用基于偏向角θ的表示时，为0，和当应用基于预测值差Δθ表示时，为1)的信息和有关应用的角度表示中的“编码数据”的信息。

在接收数据的接收方，参考基于由“角度表示标识标志”指定的信息的代码表，从代码所表示的“编码数据”中重构θ或Δθ，从而把每个节点的位置数据转换成全曲率函数。随后的处理与第3实施例中的那些相同，再现道路形状数据，进行再现形状和自身数字地图的地图匹配，以指定目标道路分段和根据事件位置数据，在目标道路分段中指定交通事件发生位置。

因此，在基于本实施例的方法中，基于偏向角的表示和基于预测值差的表示的任何一种被选作表示角度信息的方法。据此，可以更进一步减少要发送的数据量。

基于本发明的编码方法也可以应用于地图数据主体。此外，本方法也可以应用于地图数据在因特网上的转移(例如，利用矢量地图的客户机-服务器型地图显示系统)或地图数据传送服务。

此外，在为了从交通工具的机载机器发送的紧急报告或流动汽车数据(FCD)而要把运行轨迹数据发送到中心的情况下，也可以利用编码方法压缩数据。

此外，在要以样条压缩方法压缩矢量形状和作为有关每个节点串的数据发送它的情况下，也可以应用基于本发明的编码方法，利用代码表对节点串的表示进行数据压缩。

并且，基于本发明的编码方法还可以应用于要发送数字地图上的一个区域(多边形)的形状数据的情况。例如，在指定一个多边形，发送该区域中的天气报告的情况下，发送多边形形状的边界线的形状数据，以便接收方可以指定多边形。在要发送边界线的形状数据的情况下，可以应用基于本发明的编码方法压缩发送数据量。此时，在没有必要像应用天气报告的区域中那样，精确指定多边形形状，接收方可以省略与数字地图的形状的匹配处理。

所示的代码表只是一个例子，并且未必总是最佳的。实际上，必须检查变量(θ_j，Δθ_j，L_j)的分布，从而利用霍夫曼树结构创建代码表。

对于编码技术，存在各种各样的方法，譬如，定长字符压缩方法、游程长度方法、香农-范诺编码方法、霍夫曼编码方法、自适应型霍夫曼编码方法、算术编码方法和字典方法(LHA方法)。在本说明书中，也可以使用这些编码方法。虽然已经对在离线状态下生成代码表的情况作了描述，但是，也可以利用自适应型霍夫曼编码方法或算术编码方法，在在线状态下进行编码。

虽然这里只具体描述了本发明的某些实施例，但是，显而易见，可以对它们作许多修改，而不偏离本发明的精神和范围。

本发明基于2001年5月1日提出的日本专利申请第2001-134318号和在2002年7月19日提出的日本专利申请第2001-220061号，特此引用，以供参考。

工业可应用性

从上面的描述中可明显看出，在基于本发明的编码方法中，可以有效地压缩在数字地图上的矢量形状的数据量。因此，在基于本发明的位置信息发送方法和设备中，在要发送数字地图的形状矢量的情况下，可以相当大地减少发送数据量。在接收方，从接收数据中重构形状数据和进行地图匹配，以便可以精确地指定如此发送的矢量形状。

Claims

1.一种编码代表数字地图上的形状矢量的数据的形状矢量数据编码方法，

其中，对有关代表形状矢量的节点串的每个节点的位置信息进行算术处理，将位置信息转换成存在统计偏差的数据，和编码数据，以减少数据量。

2.根据权利要求1所述的形状矢量数据编码方法，

其中，有关节点的位置信息用有关相对于相邻节点的距离和从相邻节点延伸出现的直线的角度的信息表示，和距离或角度用存在统计偏差的数据表示，从而编码数据。

3.根据权利要求1或2所述的形状矢量数据编码方法，

其中，将有关节点的位置信息转换成与统计预测值的差数据，并且编码差数据。

4.根据权利要求2所述的形状矢量数据编码方法，

其中，有关角度的信息用偏向角表示，并且编码偏向角。

5.根据权利要求2所述的形状矢量数据编码方法，

其中，有关角度的信息用与偏向角的统计预测值的差值表示，并且编码该差值。

6.根据权利要求2所述的形状矢量数据编码方法，

其中，有关距离的信息用与距离的统计预测值的差值表示，并且编码该差值。

7.根据权利要求1或2所述的形状矢量数据编码方法，

其中，这样重新取样节点，使得在形状矢量的预定分段中，有关节点的位置信息中的至少一个元素取不变值。

8.根据权利要求7所述的形状矢量数据编码方法，

其中，在这样的位置中重新取样节点，使得相对于相邻节点的距离是相等的，和有关节点的位置信息只用角度信息表示。

9.根据权利要求7所述的形状矢量数据编码方法，

其中，在这样的位置中重新取样节点，使得从相邻节点延伸的直线的偏向角取不变值，和有关节点的位置信息只用距离信息表示。

10.根据权利要求7所述的形状矢量数据编码方法，

其中，把形状矢量划分成数个分段，和为每个分段设置不变值。

11.根据权利要求10所述的形状矢量数据编码方法，

其中，为分段设置不变重新取样分段长度和每隔重新取样分段长度的间隔重新取样节点。

12.根据权利要求1或2所述的形状矢量数据编码方法，

其中，对与包括在数字地图的形状矢量中的节点或内插点有关的位置信息进行算术处理，和把位置信息转换成存在统计偏差的数据。

13.根据权利要求1所述的形状矢量数据编码方法，

其中，对与近似于要转换成存在统计偏差的数据的形状矢量的样条函数的节点串有关的信息进行算术处理。

14.根据权利要求1或2所述的形状矢量数据编码方法，

其中对数据进行可变长度编码，以减少数据量。

15.根据权利要求1或2所述的形状矢量数据编码方法，

其中对数据进行游程长度编码，以减少数据量。

16.根据权利要求11所述的形状矢量数据编码方法，

随形状矢量的曲率设置重新取样分段长度。

17.根据权利要求11所述的形状矢量数据编码方法，

其中，计算形状矢量的容许误差，和当编码数据时，减少量化位数，以便不超过容许误差。

18.根据权利要求16所述的形状矢量数据编码方法，

其中，形状矢量用圆弧或直线来近似，并且为近似圆弧或直线的每个分段设置重新取样分段长度。

19.一种发送方发送代表数字地图上的形状矢量的形状数据和接收方根据接收的形状数据进行地图匹配和在自身数字地图上指定形状矢量的、用于数字地图的位置信息发送方法，

其中，发送方发送通过基于权利要求1到18的任何1项的编码方法编码的形状矢量数据，和接收方解码接收的数据和再现形状，和通过地图匹配指定与再现形状相对应的形状矢量。

20.根据权利要求19所述的位置信息发送方法，

其中，发送方发送包括用于编码的代码表的数据，和接收方利用接收的代码表再现形状。

21.根据权利要求19所述的位置信息发送方法，

其中，发送方在使接收方不造成失配的范围内设置重新取样分段长度。

22.根据权利要求19所述的位置信息发送方法，

其中，发送方在使接收方不造成失配的范围内减少量化位数。

23.根据权利要求19所述的位置信息发送方法，

其中，发送方在使接收方不造成失配的范围内，用圆弧和直线近似形状矢量。

24.根据权利要求19所述的位置信息发送方法，

其中，发送方事先创建和保存要用于编码的代码表和利用代码表编码形状矢量。

25.根据权利要求24所述的位置信息发送方法，

其中，发送方事先保存有关利用代码表编码的形状矢量的数据和从保存的数据中选择要发送的数据。

26.根据权利要求24所述的位置信息发送方法，

其中，发送方发送代表数字地图上的多边形形状的数据，作为编码形状矢量数据。

27.一种为了通过地图匹配指定形状，向接收方发送代表数字地图上的形状矢量的形状数据的发送器，该发送器包括：

代码表计算装置，用于对代表数字地图上的形状矢量的节点串的每个节点的位置信息进行算术处理，将位置信息转换成存在统计偏差的数据，和根据数据的出现分布，生成把编码用于数据的代码表；和

位置信息转换装置，用于利用代码表，编码要发送到接收方的形状矢量的每个节点的位置信息，和用于生成要发送到接收方的形状数据。

28.一种为了通过地图匹配指定形状，向接收方发送代表数字地图上的形状矢量的形状数据的发送器，该发送器包括：

位置信息转换装置，用于通过利用由另一个设备生成的代码表，编码要发送到接收方的形状矢量的每个节点的位置信息，和用于生成要发送到接收方的形状数据。

29.一种从发送方接收代表数字地图上的形状矢量的形状数据和进行地图匹配，以在自身数字地图上指定形状矢量的接收器，该接收器包括：

代码数据解码装置，用于解码编码的接收数据和在数字地图上再现由位置信息所代表的形状数据；和

地图匹配装置，用于利用如此再现的形状数据进行地图匹配，从而在自身数字地图上指定形状矢量。

30.为了通过地图匹配指定形状，向接收方发送代表数字地图上的形状矢量的形状数据的发送器的程序，

其中，该程序使计算机执行：

以固定长度重新取样数字地图上的形状矢量，从而设置节点的进程；

对要转换成存在统计偏差的数据的节点的位置数据进行算术处理的进程；和

根据存储统计偏差的数据的出现分布，生成要用于编码数据的代码表的进程。

31.为了通过地图匹配指定形状，向接收方发送代表数字地图上的形状矢量的形状数据的发送器的程序，

其中，该程序使计算机执行：

通过参考代码表将存在统计偏差的数据转换成代码表示的进程。

32.从发送方接收代表数字地图上的形状矢量的形状数据和进行地图匹配，以在自身数字地图上指定形状矢量的接收器的程序，

其中，该程序使计算机执行：

通过参考代码表解码编码的接收数据的进程；

从解码数据中再现有关数字地图的位置信息所代表的形状数据的进程；和

利用如此再现的形状数据进行地图匹配，从而在自身数字地图上指定形状矢量的进程。