JP6339326B2 - 車載器、サーバ、及び渋滞検出システム - Google Patents

Description

本発明は、車載器及びサーバを利用して道路上の交通渋滞を検出する渋滞検出システムに関する。

例えば、車両がある地点から別の目標地点まで道路を走行して移動する場合の移動経路については、通常は様々な選択肢が考えられる。すなわち、現在地から目的地までの間に分岐した複数の道路が存在する場合には、移動経路として、複数の道路のいずれかを選択できる。

また、例えばカーナビゲーション装置などが移動予定の経路を自動的に選択する場合には、複数の道路のいずれかを選択できる条件において、幹線道路を優先的に選択したり、走行距離が最短になるような道路を優先的に選択するようなアルゴリズムが一般的に用いられる。

幹線道路を優先的に選択したり、走行距離を最短にするように道路を選択することにより、一般的には目的地までの所要時間を短縮したり、運転者の労力を減らすことが可能になる。しかし、実際の道路においては、交通渋滞が発生する可能性がある。そして、交通渋滞が発生した道路を走行する場合には、目的地までの所要時間が平常時に比べて大幅に増え、運転に要する運転者の負担も増大する。したがって、効率的に車両を運行するためには、交通渋滞の生じていない道路を選択して走行することが望ましい。

交通渋滞を検知するための従来技術として、特許文献１〜特許文献４に開示された技術が知られている。

特許文献１においては、サーバが各車両に搭載された車載器からの情報を無線通信により受信する。受信する情報には、車両の位置情報、速度情報などが含まれる。このサーバは、同じ道路を走行する複数の車両の速度情報を収集し、これらから当該道路区間の平均速度を算出する。更に、当該道路区間の通常時の走行速度を記憶装置から抽出し、平均速度が通常時の走行速度を下回るかを判定する。

また、特許文献２においては、車両が走行している時に自車両に搭載した間隔センサを利用し、対向車線の車両の渋滞状況を検出する技術を開示している。すなわち、走行中の横方向の間隔の変化から対向車線の車両数を検知し、渋滞を検出する。

また、特許文献３においては、道路側に設置されるカメラの映像を利用して、画像認識により渋滞を自動的に検知する技術を開示している。

また、特許文献４においては、道路通行課金システムを開示している。センタシステムは、各車両の車載器から情報を収集し、渋滞に関する判定を行う。具体的には、検出された各車両の位置から所定区間の道路上に存在する車両数を算出し、この車両数と予め決められたしきい値を比較して、所定区間の道路が渋滞しているか否かを判定する。

特開２０１０−１８６３４５号公報 特開２０００−２０７６７７号公報 特開２００２−１９００１３号公報 特開２０１０−１９８５７１号公報

特許文献１の技術では、予め記憶している通常時の走行速度と、現在の道路における複数の車両の平均速度とを比較して渋滞を識別している。しかしながら、通常時の走行速度は道路の種類や場所の違いに応じて様々に変化すると考えられる。そのため、様々な地点の全てについて、適切な数値を通常時の走行速度として事前に記憶することは非常に難しい。装置を設置した後で手作業で適切な数値に修正するのでは調整のために大きなコストがかかってしまう。更に、複数の車両の平均速度が当該道路における実際の車両の平均移動速度と一致しない可能性も考えられる。

また、特許文献２の技術では、自車両が走行している車線の渋滞状況は検出できない。
また、特許文献３のように道路側に設置されるカメラの映像を利用する場合には、渋滞状況を把握できるのは、カメラが設置されている地点の近傍のみに限られる。したがって、例えばカメラが設置されていない地点で、車両の事故や故障によって渋滞が発生したような場合には、道路の影響が渋滞がカメラ設置地点まで波及しない限り検出できず、検出の遅れが生じるのは避けられない。

また、特許文献４の技術を利用する場合には、情報を送信可能な特定の車載器を搭載した車両が同じ道路上に多数存在するような環境でない限り、正しい車両数を検出することができない。したがって、高精度の渋滞情報を得ることは難しい。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、情報を送信可能な車両が１台だけの場合であっても、渋滞の検出を可能にすると共に、信頼性の高い渋滞情報を得ることが可能な車載器、サーバ、及び渋滞検出システムを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る車載器は、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１） 車両に搭載され、前記車両が走行する道路における交通渋滞の検出のために利用される情報を送信可能な車載器であって、
自車両の現在の移動速度を表す車速情報Ｖｐを取得する車速情報取得部と、
自車両の現在位置を表す位置情報を取得する現在位置情報取得部と、
自車両側から道路またはその周辺を撮影した画像の情報を取得する撮影画像取得部と、
前記撮影画像取得部が取得した画像の内容を認識する画像認識部と、
前記画像認識部の認識結果に基づき、制限速度に関する道路上の標示または標識から、制限速度Ｖｍａｘの情報を取得する制限速度情報取得部と、
前記制限速度Ｖｍａｘから前記現在の移動速度を減じて得られる差分Ｖｘを、前記位置情報と対応付け、所定のサーバに向けて送信する車載器側無線通信部と、
を備えること。
（２） 上記（１）の構成の車載器であって、
自車両が走行中の又は走行予定の道路に関する渋滞区間の情報を所定のサーバから受信した場合には、前記渋滞区間と関連のある情報を運転者に通知する渋滞情報通知部、
を更に備えること。
（３） 上記（２）の構成の車載器であって、
前記渋滞情報通知部は、迂回路を含む新たな走行予定経路の情報を前記サーバから受信した場合には、前記新たな走行予定経路の情報を運転者に通知する
こと。

上記（１）の構成の車載器によれば、交通渋滞の検出のために利用可能な情報を各車両から送信することができる。すなわち、制限速度Ｖｍａｘと車速情報Ｖｐとの差分Ｖｘ、または前記制限速度Ｖｍａｘ及び前記車速情報Ｖｐの両方を、位置情報と対応付けて送信することができる。例えば差分Ｖｘが所定以上であれば、該当する位置において渋滞の可能性があると考えられる。また、情報を送信する車両が１台だけの場合でも渋滞を検出可能である。更に、実際の道路上の標示もしくは標識を認識することにより前記制限速度Ｖｍａｘを取得するので、実際の道路における適切な制限速度を自動的に把握することができる。
上記（２）の構成の車載器によれば、自車両が走行している道路において渋滞が発生した場合に、運転者は前記渋滞区間と関連のある情報を認知することが可能になる。
上記（３）の構成の車載器によれば、自車両が走行している道路において渋滞が発生した場合に、運転者は前記渋滞区間を回避するために迂回路を含む新たな走行予定経路を容易に選択することができる。

前述した目的を達成するために、本発明に係るサーバは、下記（４）〜（８）を特徴としている。
（４） 車両が走行する道路における交通渋滞を検出するために利用されるサーバであって、
各車両から送信される情報を受信する無線信号受信部と、
各車両から受信した情報に基づき、各車両が検出した、制限速度Ｖｍａｘから現在の移動速度を減じて得られる差分Ｖｘ、である車速監視情報を取得し、前記車速監視情報によって判別される渋滞の可能性を表す状態が所定時間継続したことを検知した場合に、各車両から受信した車両の位置情報と対応する道路が渋滞発生状態であると認識する渋滞発生認識部と、
前記渋滞発生認識部の認識結果に応じて、所定の情報を各車両に通知するサーバ側無線通信部と、
を備えること。
（５） 上記（４）の構成のサーバであって、
前記渋滞発生認識部は、道路上で連続的に渋滞発生状態になっている区間である渋滞区間を検出し、
前記サーバ側無線通信部は、前記渋滞発生認識部が検出した前記渋滞区間の情報を、該当する道路の区間を走行している車両、または走行する予定の車両に対して送信する、
こと。
（６） 上記（５）の構成のサーバであって、
特定の車両の運行状態を管理する車両管理部を更に備え、
前記渋滞発生認識部が前記渋滞区間を検出した場合に、前記車両管理部は、管理対象の車両の到着予想時間を前記渋滞区間に基づいて修正し、修正後の到着予想時間に基づいて、荷主に対する所定の遅延連絡の処理を実行する、
こと。
（７） 上記（５）の構成のサーバであって、
特定の車両の運行状態を管理する車両管理部を更に備え、
前記渋滞発生認識部が前記渋滞区間を検出した場合に、前記車両管理部は、管理対象の車両のうち、前記渋滞区間を含む道路を通過する予定の車両に対して、走行予定経路の変更を指示するための情報を送信する
こと。
（８） 上記（７）の構成のサーバであって、
前記渋滞発生認識部が前記渋滞区間を検出した場合に、前記車両管理部は、管理対象の車両のうち、前記渋滞区間を含む道路を通過する予定の車両について、前記渋滞区間を通過しない迂回路を含む新たな走行予定経路を探索し、前記新たな走行予定経路の情報を、前記車両に対して自動的に送信する
こと。

上記（４）の構成のサーバによれば、車両から受信した情報に基づいて渋滞の発生を検出し、渋滞の情報を車両側に送信することができる。例えば、差分Ｖｘが所定以上である状態が、所定時間継続した場合には、該当する位置において渋滞が発生しているとみなすことができる。また、情報を送信する車両が１台だけの場合でも渋滞を検出可能である。
上記（５）の構成のサーバによれば、このサーバとの間で通信が可能な各車両の車載器は、前記渋滞区間の情報を取得できる。そのため、各車両の運転者は、前記渋滞区間を避けて走行するための判断を容易に行うことが可能になる。
上記（６）の構成のサーバによれば、目的地への到着予想時間を管理しながら貨物用の車両を運行している場合に、前記渋滞区間の影響を考慮して到着予想時間を自動的に修正することができる。しかも、荷主に対する遅延連絡も自動化することができる。
上記（７）の構成のサーバによれば、前記渋滞区間を検出した場合に、該当する区間の道路を通過する各車両は、サーバからの指示に従って、自車両の走行予定経路を自動的に変更することができる。
上記（８）の構成のサーバによれば、前記渋滞区間を検出した場合に、該当する区間の道路を通過する各車両は、サーバから迂回路を含む新たな走行予定経路の情報を得ることができるので、自車両の走行予定経路を適切に変更することができる。

前述した目的を達成するために、本発明に係る渋滞検出システムは、下記（９）を特徴としている。
（９） 上記（１）の構成の車載器と、上記（４）の構成のサーバと、を備える渋滞検出システム。

上記（９）の構成の渋滞検出システムによれば、車載器は交通渋滞の検出のために利用可能な情報を各車両から送信することができる。また、サーバは、前記車載器から受信した情報に基づいて、渋滞の発生を検出し、渋滞の情報を車両側に送信することができる。例えば、差分Ｖｘが所定以上である状態が、所定時間継続した場合には、該当する位置において渋滞が発生しているとみなすことができる。また、情報を送信する車両が１台だけの場合でも渋滞を検出可能である。更に、実際の道路上の標示もしくは標識を認識することにより前記制限速度Ｖｍａｘを取得するので、実際の道路における適切な制限速度を自動的に把握することができる。

本発明の車載器、サーバ、及び渋滞検出システムによれば、情報を送信可能な車両が１台だけの場合であっても、渋滞の検出を可能にすると共に、信頼性の高い渋滞情報を得ることが可能になる。特に、実際の道路上の標示もしくは標識を認識することにより前記制限速度Ｖｍａｘを取得するので、実際の道路における適切な制限速度を自動的に把握することができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、渋滞検出システム全体の構成例を示すブロック図である。 図２は、車載器の送信処理を示すフローチャートである。 図３は、サーバの処理を示すフローチャートである。 図４は、車載器の受信処理を示すフローチャートである。 図５は、車載器の電気回路の構成例を示すブロック図である。 図６は、道路上の制限速度標示及び車両の位置関係の例を示す平面図である。

本発明の車載器、サーバ、及び渋滞検出システムに関する具体的な実施の形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

＜渋滞検出システム全体の説明＞
本実施形態における渋滞検出システム全体の構成例を図１に示す。
例えば、トラックなどの貨物車両を利用して様々な荷物の配送を行う運送事業者においては、複数の車両の各々の運行状況を適切に管理する必要がある。すなわち、荷物の配送を行うために必要な車両の出発予定時刻、到着予定時刻などの情報を正確に把握し、各車両の運転手等に対して適切な指示を与える必要がある。

このような車両や荷物の管理を行うために、図１に示した車両運行管理装置１００が、例えば運送事業者の事務所等に配置される。また、図１に示した渋滞検出システムにおいては、複数の車両５１、５２、５３のそれぞれに、車載器１０が搭載されている。各車両に搭載された車載器１０は、無線通信により車両運行管理装置１００との間でデータ転送を行うことができる。即ち、この渋滞検出システムは、サーバ１１０を含む車両運行管理装置１００と、１つ又は複数の車載器１０とで構成されている。

＜車両運行管理装置１００の構成＞
図１に示した車両運行管理装置１００は、サーバ１１０、無線通信装置１２０、ルータ１３０、道路地図データベースＤＢ１、渋滞区間の管理情報データベースＤＢ２、及び各車両の管理情報データベースＤＢ３を備えている。

サーバ１１０は、例えばパーソナルコンピュータを用いて構成することができる。このサーバ１１０は、予め組み込まれているプログラムを実行することにより、運送事業者等が必要とする車両の管理を行うことができる。即ち、管理対象の各車両の予定移動経路、予定出発時刻、予定到着時刻や、荷物などの管理をサーバ１１０が行う。

無線通信装置１２０は、例えば移動体通信事業者が提供する無線回線を利用して、各車両に搭載された車載器１０との間で無線通信を行いデータを転送することができる。

ルータ１３０は、サーバ１１０をインターネット１５０と接続するために利用される。ルータ１３０を利用することにより、インターネット１５０側からサーバ１１０が管理している情報にアクセスしたり、サーバ１１０側からインターネット１５０にアクセスし、電子メールの送受信などを行うことが可能になる。

道路地図データベースＤＢ１は、管理している各車両５１〜５３が移動する可能性のある地域の全体をカバーする範囲について、道路地図を主体とする様々なデータを予め保持している。

渋滞区間の管理情報データベースＤＢ２は、道路上の現在の渋滞区間を表す情報を管理するためのデータベースである。渋滞区間の管理情報データベースＤＢ２が保持している内容はサーバ１１０の制御により逐次更新される。

各車両の管理情報データベースＤＢ３は、管理対象の各車両の予定出発時刻、予定到着時刻、荷物などの情報を管理するためのデータベースである。各車両の管理情報データベースＤＢ３が保持している内容はサーバ１１０の制御により逐次更新される。

＜車載器１０の構成＞
車載器１０の電気回路の構成例を図５に示す。即ち、図５に示した車載器１０は、車載カメラ１１、画像認識ユニット１２、及び信号処理ユニット１３により構成されている。

車載カメラ１１は、例えば車両のフロントウインドシールド（窓ガラス）の内側に設置され、車両の進行方向前方の道路の路面やその近傍の風景等を撮影できる向きに固定される。この車載カメラ１１は、連続的にあるいは周期的に撮影を行い、撮影内容に相当する映像信号を出力することができる。

画像認識ユニット１２は、車載カメラ１１が撮影した映像の内容を自動的に認識するために利用される。特に、本実施形態では、道路の路面にある制限速度の標示、あるいは道路の側方等に存在する各種標識の中に表示されている速度制限のパターンを認識するために画像認識ユニット１２を利用している。

図５に示した画像認識ユニット１２は、画像処理ＬＳＩ１２ａ、映像信号用デコーダ１２ｂ、メモリ（ＲＯＭ）１２ｃ、メモリ（ＲＡＭ）１２ｄ、無線通信モジュール１２ｅ、及びマイクロコンピュータ１２ｆを備えている。

映像信号用デコーダ１２ｂは、所定の規格（ＮＴＳＣ等）に適合した映像信号を車載カメラ１１の出力から入力し、この映像信号を処理して、画素毎のデータの集合として構成される画像データを生成することができる。

画像処理ＬＳＩ１２ａは、映像信号用デコーダ１２ｂから出力される画像データを処理することにより、その画像の中に含まれている様々なパターンを自動的に認識することができる。即ち、画像中の各領域に存在する画素データの集合毎に、様々な特徴量を抽出し、辞書に登録されている各種基準パターンとの特徴量の類似性を識別し、一致するパターンを特定する。

メモリ（ＲＯＭ）１２ｃは、画像処理ＬＳＩ１２ａが画像認識を実行するために必要な、様々な図形、記号、数字などの各基準パターンの辞書データや、各種定数などを予め保持している。

メモリ（ＲＡＭ）１２ｄは、画像処理ＬＳＩ１２ａが画像認識を実行する際に、認識途中の中間データを一時的に保存したり、認識結果のデータを一時的に保存するために利用される。

無線通信モジュール１２ｅは、例えば移動体通信事業者等が提供する無線回線を経由して、前述の車両運行管理装置１００との間でデータ通信を行うことができる。

マイクロコンピュータ（マイコン）１２ｆは、車両上の通信ネットワーク（例えばＣＡＮ）を経由して信号処理ユニット１３など他のユニットとの間で、データ通信を行うことができる。また、マイクロコンピュータ１２ｆは、予め組み込まれているプログラムに従って、様々な制御を行うことができる。例えば、画像処理ＬＳＩ１２ａの認識結果のデータや、現在の車速、現在の車両位置などの情報を車両運行管理装置１００に送信したり、車両運行管理装置１００から受信した指示に応じた処理を実行する。なお、現在の車両位置については、例えば所定のＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を接続することにより情報を取得することができる。

図５に示した信号処理ユニット１３は、映像信号用デコーダ１３ａ、マイクロコンピュータ１３ｂ、メモリ（ＲＯＭ）１３ｃ、メモリ（ＲＡＭ）１３ｄ、車両信号インタフェース１３ｅ、通信インタフェース１３ｆ、モニタ出力部１３ｇ、音声出力部１３ｈ、及びＳＤカード接続部１３ｉを備えている。

映像信号用デコーダ１３ａは、所定の規格（ＮＴＳＣ等）に適合した映像信号を車載カメラ１１の出力から入力し、この映像信号を処理して、画素毎のデータの集合として構成される画像データを生成することができる。

マイクロコンピュータ１３ｂは、予め用意されたプログラムを実行することにより様々な情報処理を実行することができる。例えば、車両側から出力される様々な信号を車両信号インタフェース１３ｅから入力して必要な情報を収集する。また、車両信号インタフェース１３ｅから出力される画像データをデータ圧縮処理して、その結果をＳＤカード接続部１３ｉに接続された記録媒体に保存する。また、所定の表示器に表示すべき情報をモニタ出力部１３ｇに出力したり、合成した音声信号を音声出力部１３ｈに出力する。

メモリ（ＲＯＭ）１３ｃは、マイクロコンピュータ１３ｂが実行すべきプログラムや制御のために必要な各種定数などのデータを予め保持している。
メモリ（ＲＡＭ）１３ｄは、マイクロコンピュータ１３ｂのアクセスによりデータの読み出し及び書き込みができる。このメモリ１３ｄは、入力されたデータ、処理中のデータ、処理後のデータなどを一時的に保存するために利用される。

車両信号インタフェース１３ｅは、トリガ信号出力端子、イグニッション（ＩＧＮ）信号入力端子、手動スイッチ入力端子、ブレーキ信号入力端子、ウインカーＬ信号入力端子、ウインカーＲ信号入力端子、及び車速パルス信号入力端子を備えている。これらの端子を利用して、車両側から様々な信号を入力したり、車両側に信号を出力することができる。

通信インタフェース１３ｆは、車両上の通信ネットワーク（例えばＣＡＮ）を経由して画像認識ユニット１２など他のユニットとの間で、データ通信を行うことができる。例えば、車両信号インタフェース１３ｅに入力された車速パルス信号に基づいて算出した現在の車速などを情報を、通信インタフェース１３ｆが画像認識ユニット１２に対して送信することができる。

＜動作の説明＞
＜制限速度Ｖｍａｘの取得＞
道路上の平面における制限速度標示及び車両の位置関係の例を図６に示す。

例えば図６に示すように、道路６１の路面上には、様々な場所において速度制限の標示６２が塗料などにより可視パターンとして形成されている。したがって、車両５１に搭載した車載カメラ１１を用いて車両の進行方向前方を撮影している場合には、撮影画像の中に速度制限の標示６２の可視パターンも含まれることになる。

そのため、撮影画像の画像認識を実行すれば、この画像の中に含まれる速度制限の標示６２の可視パターンも認識することができる。つまり、図６に示す例では、速度制限の標示６２が、速度の上限が「５０ｋｍ／ｈ」であることを意味する可視パターンであるので、制限速度Ｖｍａｘとして「５０ｋｍ／ｈ」を取得できる。

図５に示した車載器１０においては、車載カメラ１１が撮影した映像信号に基づいて、画像処理ＬＳＩ１２ａが速度制限の標示６２のようなパターンを認識できるので、車載器１０は制限速度Ｖｍａｘの情報を取得できる。

なお、図６に示した速度制限の標示６２の他に、道路の側方などには様々な場所に道路標識が設置されている。このような道路標識の中には、速度制限を表す標識も含まれている。したがって、車載カメラ１１で撮影した映像信号から標識のパターンを認識することにより、その内容から制限速度Ｖｍａｘの情報を取得することもできる。

＜車載器の送信処理＞
車載器の送信処理の主要な内容を図２に示す。即ち、各車両に搭載された車載器１０のマイクロコンピュータ１２ｆが図２に示す送信処理を実行することにより、車両運行管理装置１００に対して必要な情報を送信することができる。

ステップＳ１１では、マイクロコンピュータ１２ｆは各部を制御して最新の撮影画像を取得する。具体的には、映像信号用デコーダ１２ｂから出力される最新の画像データを画像処理ＬＳＩ１２ａに入力する。

ステップＳ１２では、マイクロコンピュータ１２ｆは、画像処理ＬＳＩ１２ａの機能を利用して、画像認識処理を実行する。具体的には、道路上の標識や路面の標示のパターンを認識する。

ステップＳ１３では、マイクロコンピュータ１２ｆは、Ｓ１２における画像認識処理の結果、パターンを認識できたか否かを識別する。認識できた場合には、更に次のＳ１４で、認識できたパターンが、速度制限の標識又は標示か否かを識別する。速度制限の標識又は標示を認識できた場合は次のＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、マイクロコンピュータ１２ｆは、パターン認識の結果から、制限速度Ｖｍａｘの数値を取得する。例えば、図６に示した速度制限の標示６２のようなパターンを認識した場合には、このパターンが「５０ｋｍ／ｈ」の制限速度を意味しているので、制限速度Ｖｍａｘの数値として「５０ｋｍ／ｈ」を割り当てる。

ステップＳ１６では、マイクロコンピュータ１２ｆは、自車両の現在の車速Ｖｐを取得する。この車速については、車両側から車両信号インタフェース１３ｅに入力される車速パルス信号の周期やパルス数を計測することにより、ほぼリアルタイムで最新の情報を算出することができる。

ステップＳ１７では、マイクロコンピュータ１２ｆは、次式により車速の差分Ｖｘを算出する。
Ｖｘ＝Ｖｍａｘ−Ｖｐ

つまり、Ｓ１７で算出する差分Ｖｘは、現在の道路における制限速度に対して自車両の実際の走行速度がどの程度下回っているかを表している。例えば熟練した運転者であれば、通常の走行状態においては、車両を当該道路の制限速度に近い速度で走行する可能性が高い。したがって、差分Ｖｘが比較的大きい状態では、道路に渋滞など、通常とは異なる状況が生じている可能性が考えられる。しかし、渋滞が生じていなくても、何らかの理由により各車両が一時的に低速で走行する場合もあるので、差分Ｖｘが一時的に大きくなっただけではこれを渋滞とみなすことはできない。

ステップＳ１８では、マイクロコンピュータ１２ｆは、自車両の現在位置Ｐｘの情報を取得する。最新の現在位置Ｐｘの情報については、例えば図示しないＧＰＳ受信機を利用して取得することができる。

ステップＳ１９では、マイクロコンピュータ１２ｆは、Ｓ１８で取得した自車両の現在位置Ｐｘの情報と、Ｓ１７で算出した車速の差分Ｖｘの情報とを、互いに対応付けて車両運行管理装置１００のサーバ１１０に送信する。Ｓ１９では、無線通信モジュール１２ｅの無線通信機能を利用してデータを送信する。

なお、ステップＳ１９で送信する情報と共に、自車両を特定するための固有の車両ＩＤや、車載器１０を特定するための固有の車載器ＩＤを送信することにより、サーバ１１０側では送信元の車両や車載器１０を特定することができる。なお、車載器１０が車速の差分Ｖｘの情報の代わりに、制限速度Ｖｍａｘ及び現在の車速Ｖｐの両方の情報をＳ１９で送信しても良い。

＜サーバの処理＞
サーバの処理の主要な内容を図３に示す。即ち、車両運行管理装置１００のサーバ１１０は、各車両の車載器１０から送信される情報を受信して図３に示す処理を実行することにより、道路上の渋滞を把握したり各車両を適切に管理することができる。

ステップＳ２１では、サーバ１１０は、無線通信装置１２０を介して各車両の車載器１０からデータを繰り返し受信して、該当する車両における最新の現在位置Ｐｘ及び車速の差分Ｖｘの情報を取得する。

ステップＳ２２では、サーバ１１０は、車速の差分Ｖｘを速度差の基準値Ｖｒｅｆと比較する。速度差の基準値Ｖｒｅｆについては、事前に決定した定数（例えば１５ｋｍ／ｈ）を利用することが考えられるが、必要に応じて調整できるように変更しても良い。「Ｖｘ≧Ｖｒｅｆ」の条件を満たす場合には、該当する道路において渋滞が発生している可能性があるとみなし次のＳ２３に進む。

ステップＳ２３では、サーバ１１０は、Ｓ２２で最初に「Ｖｘ≧Ｖｒｅｆ」の条件を満たした後の経過時間Ｔｘを計測する。なお、「Ｖｘ≧Ｖｒｅｆ」の条件を満たさなくなった場合は経過時間Ｔｘを０に戻す。

ステップＳ２４では、サーバ１１０は、現在の経過時間Ｔｘを継続時間長の基準値Ｔｒｅｆと比較する。継続時間長の基準値Ｔｒｅｆについては、事前に決定した定数（例えば２分間）を利用することが考えられるが、必要に応じて調整できるように変更しても良い。「Ｔｘ≧Ｔｒｅｆ」の条件を満たす場合には、該当する道路において渋滞の発生を検出したとみなして、次のＳ２５に進む。

ステップＳ２５では、サーバ１１０は、同一の車両から受信した情報に関して、「Ｖｘ≧Ｖｒｅｆ」且つ「Ｔｘ≧Ｔｒｅｆ」の条件を満たしている時に受信した当該車両の現在位置Ｐｘの情報に基づき、道路上の渋滞区間を識別する。また、検出した渋滞区間の情報を渋滞区間の管理情報データベースＤＢ２に登録する。

具体的には、現在位置Ｐｘの情報を道路地図データベースＤＢ１上に登録されている様々な道路の位置と比較することにより、情報を送信した車両が走行している道路を特定する。そして、「Ｖｘ≧Ｖｒｅｆ」且つ「Ｔｘ≧Ｔｒｅｆ」の条件を満たした最初の位置から同じ条件を満たさなくなった位置までを当該道路における１つの渋滞区間とする。なお、渋滞区間の開始位置及び終了位置については、必要に応じて調整しても良い。

ステップＳ２６では、サーバ１１０は、Ｓ２５で検出した最新の渋滞区間の情報を各車両に対して送信する。送信対象の車両については、検出した渋滞区間を含む特定の道路を走行していることが受信した現在位置Ｐｘから識別可能な車両とする。また、管理対象の車両毎の予定走行経路の情報が管理情報データベースＤＢ３上に登録されている場合には、予定走行経路がＳ２５で検出した渋滞区間の道路を含む場合に、該当する車両に対して渋滞区間の情報を送信する。

ステップＳ２７では、サーバ１１０は、Ｓ２５で検出した最新の渋滞区間の情報に基づいて、次に示す（１）〜（３）の処理を実行する。

（１）管理情報データベースＤＢ３上に各車両の管理情報として、予定走行経路、ある地点の出発予定時刻、及び目的地への到着予定時刻の情報を事前に登録しておく。到着予定時刻については、予定走行経路から算出可能な通常時の走行所要時間を出発予定時刻に加算することにより求めることができる。そして、予定走行経路上で渋滞区間が検出された場合には、走行所要時間の予想にずれが生じるので、到着予定時刻にも遅延が生じる。そこで、検出された渋滞区間の影響を考慮して、到着予定時刻の推定計算をやり直し、到着予定時刻を修正する。渋滞区間の長さが比較的短い場合には、例えば渋滞区間の長さに応じた遅延時間を加算するだけで良い。渋滞区間の長さが長い場合には、予定走行経路を修正し、渋滞区間を迂回する道路を走行するような経路を選択してから、修正後の予定走行経路に基づき到着予定時刻を算出する。

（２）各車両の管理情報データベースＤＢ３上の到着予定時刻に対して所定以上の遅延の発生が予想される場合には、該当する車両が運搬する荷物の荷主に対して、遅延連絡を実行する。例えば、該当する荷主のメールアドレスに対して、遅延時間、修正後の到着予定時刻などのメッセージを含む電子メールを送信する。

（３）管理情報データベースＤＢ３上に各車両の予定走行経路が登録されている場合に、各々の予定走行経路がＳ２５で検出された渋滞区間を含むか否かを識別する。渋滞区間を含む予定走行経路が割り当てられている車両については、道路地図データベースＤＢ１上で迂回路の道路を検索する。そして、該当する車両に対して、迂回路の道路を含む新たな予定走行経路の情報を送信する。同時に、新たな予定走行経路へのルート変更の指示も送信する。

＜車載器の受信処理＞
車載器の受信処理の主要な内容を図４に示す。即ち、各車両に搭載された車載器１０のマイクロコンピュータ１２ｆは、車両運行管理装置１００から情報を受信して図４に示す処理を実行することにより、運転者に対して特別な情報を提供したり、車両の予定移動経路を変更することができる。

ステップＳ３１では、マイクロコンピュータ１２ｆは、無線通信モジュール１２ｅを利用して車両運行管理装置１００のサーバ１１０との間で無線通信を行い、サーバ１１０から送信された情報を必要に応じて受信する。マイクロコンピュータ１２ｆがサーバ１１０からの情報を受信した場合には、Ｓ３２からＳ３３に進む。

ステップＳ３３では、マイクロコンピュータ１２ｆは、渋滞区間を表す情報をサーバ１１０から受信したか否かを識別する。渋滞区間を表す情報を受信した場合はＳ３４に進み、それ以外の情報を受信した場合はＳ３５に進む。

ステップＳ３４では、マイクロコンピュータ１２ｆは、受信した渋滞区間の情報を運転者に対して報知する。例えば、道路の地図を画面に表示できる場合には、渋滞区間の情報の画面上の道路地図の内容に反映する。また、合成した音声を出力できる場合には、渋滞区間の地名や、区間の長さなどの情報を音声出力により運転者に報知する。

ステップＳ３５では、マイクロコンピュータ１２ｆは、ルート（車両の予定移動経路）変更を指示する情報をサーバ１１０から受信したか否かを識別する。ルート変更の指示を受信した場合はＳ３６に進む。

ステップＳ３６では、マイクロコンピュータ１２ｆは、サーバ１１０側から提示された迂回路を通過するように、自車両の予定走行経路を変更する。即ち、マイクロコンピュータ１２ｆが把握している自車両の予定走行経路のデータを修正する。

ステップＳ３７では、自車両の車載器が道路地図などを画面上に表示する機能を搭載している場合に、マイクロコンピュータ１２ｆは、変更後の自車両の予定走行経路を画面表示の内容に反映する。つまり、迂回路を含む予定走行経路の地図を表示する。

＜特徴的な動作の説明＞
図１に示した渋滞検出システムにおいては、サーバ１１０は渋滞の検出に役立つ適切な情報を各車両の車載器１０から取得することができる。即ち、道路上の路面における標示や標識のパターンを撮影画像から認識した結果により制限速度Ｖｍａｘを取得するので、当該道路における正確な制限速度を把握できる。

また、サーバ１１０は、各車両における制限速度Ｖｍａｘと現在の車速Ｖｐとの差分Ｖｘに基づいて渋滞の可能性がある状況を把握するので、１台の車両から情報を受信するだけでも、渋滞を確実に検出できる。また、サーバ１１０は各車両から受信した情報に基づいて渋滞を検出するので、主要な道路以外の様々な道路、つまり道路側にカメラが設置されていない道路についても渋滞を確実に検出できる。

また、サーバ１１０が渋滞の発生を検出した場合に、サーバ１１０の制御により様々な機能を実現することができる。即ち、各車両に対する迂回路の提示及びルート変更の指示や、荷主への遅延連絡の自動化などが可能になる。

＜変形の可能性＞
（１）図２に示した動作においては、車載器１０が車速の差分Ｖｘの情報をサーバ１１０に送信しているが、制限速度Ｖｍａｘ及び現在の車速Ｖｐを送信しても良い。その場合、サーバ１１０側で制限速度Ｖｍａｘ及び現在の車速Ｖｐに基づいて車速の差分Ｖｘを算出すれば、サーバ１１０は図３と同等の動作により渋滞を検出できる。

（２）各車両の車載器１０は、車速の差分Ｖｘの代わりに比率の情報、例えば、（Ｖｐ／Ｖｍａｘ）の情報を送信しても良い。このような比率（Ｖｐ／Ｖｍａｘ）は、車速の差分Ｖｘと同様に、渋滞の検出に利用できる。即ち、図３のステップＳ２２において、（Ｖｐ／Ｖｍａｘ）を適当なしきい値Ｒｒｅｆ（例えば０．７）と比較し、「（Ｖｐ／Ｖｍａｘ）≦Ｒｒｅｆ」の条件を満たす場合にＳ２３の処理に進むように処理すれば渋滞を検出できる。

（３）上述の実施形態では、車両進行方向の前方をカメラで撮影した画像を認識した結果により制限速度Ｖｍａｘを取得しているが、他の方向、例えば車両の後方の路面を撮影した画像を認識するように変更しても良い。

ここで、上述した本発明に係る車載器、サーバ、及び渋滞検出システムの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［９］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 車両に搭載され、前記車両が走行する道路における交通渋滞の検出のために利用される情報を送信可能な車載器（１０）であって、
自車両の現在の移動速度を表す車速情報Ｖｐを取得する車速情報取得部（Ｓ１６）と、
自車両の現在位置を表す位置情報を取得する現在位置情報取得部（Ｓ１８）と、
自車両側から道路またはその周辺を撮影した画像の情報を取得する撮影画像取得部（Ｓ１１）と、
前記撮影画像取得部が取得した画像の内容を認識する画像認識部（Ｓ１２）と、
前記画像認識部の認識結果に基づき、制限速度に関する道路上の標示または標識から、制限速度Ｖｍａｘの情報を取得する制限速度情報取得部（Ｓ１５）と、
前記制限速度Ｖｍａｘと前記車速情報Ｖｐとの差分Ｖｘ、または前記制限速度Ｖｍａｘ及び前記車速情報Ｖｐの両方を、前記位置情報と対応付け、所定のサーバ（１１０）に向けて送信する車載器側無線通信部（Ｓ１９）と、
を備えることを特徴とする車載器（１０）。
［２］ ［１］に記載の車載器（１０）であって、
自車両が走行中の又は走行予定の道路に関する渋滞区間の情報を所定のサーバ（１１０）から受信した場合には、前記渋滞区間と関連のある情報を運転者に通知する渋滞情報通知部（Ｓ３４）、
を更に備えることを特徴とする車載器（１０）。
［３］ ［２］に記載の車載器（１０）であって、
前記渋滞情報通知部は、迂回路を含む新たな走行予定経路の情報を前記サーバ（１１０）から受信した場合には、前記新たな走行予定経路の情報を運転者に通知する（Ｓ３６、Ｓ３７）
ことを特徴とする車載器（１０）。
［４］ 車両が走行する道路における交通渋滞を検出するために利用されるサーバ（１１０）であって、
各車両から送信される情報を受信する無線信号受信部（１２０、Ｓ２１）と、
各車両から受信した情報に基づき、各車両が検出した制限速度Ｖｍａｘと、車速情報Ｖｐとの差分Ｖｘ、または比率に相当する車速監視情報を取得し、前記車速監視情報によって判別される渋滞の可能性を表す状態が所定時間継続したことを検知した場合に、各車両から受信した車両の位置情報と対応する道路が渋滞発生状態であると認識する渋滞発生認識部（Ｓ２１〜Ｓ２５）と、
前記渋滞発生認識部の認識結果に応じて、所定の情報を各車両に通知するサーバ側無線通信部（Ｓ２６）と、
を備えることを特徴とするサーバ（１１０）。
［５］ ［４］に記載のサーバ（１１０）であって、
前記渋滞発生認識部は、道路上で連続的に渋滞発生状態になっている区間である渋滞区間を検出し（Ｓ２５）、
前記サーバ側無線通信部は、前記渋滞発生認識部が検出した前記渋滞区間の情報を、該当する道路の区間を走行している車両、または走行する予定の車両に対して送信する（Ｓ２６）、
ことを特徴とするサーバ（１１０）。
［６］ ［５］に記載のサーバ（１１０）であって、
特定の車両の運行状態を管理する車両管理部（ＤＢ３）を更に備え、
前記渋滞発生認識部が前記渋滞区間を検出した場合に、前記車両管理部は、管理対象の車両の到着予想時間を前記渋滞区間に基づいて修正し、修正後の到着予想時間に基づいて、荷主に対する所定の遅延連絡の処理を実行する（Ｓ２７）、
ことを特徴とするサーバ（１１０）。
［７］ ［５］に記載のサーバ（１１０）であって、
特定の車両の運行状態を管理する車両管理部を更に備え、
前記渋滞発生認識部が前記渋滞区間を検出した場合に、前記車両管理部は、管理対象の車両のうち、前記渋滞区間を含む道路を通過する予定の車両に対して、走行予定経路の変更を指示するための情報を送信する（Ｓ２７）
ことを特徴とするサーバ（１１０）。
［８］ ［７］に記載のサーバ（１１０）であって、
前記渋滞発生認識部が前記渋滞区間を検出した場合に、前記車両管理部は、管理対象の車両のうち、前記渋滞区間を含む道路を通過する予定の車両について、前記渋滞区間を通過しない迂回路を含む新たな走行予定経路を探索し、前記新たな走行予定経路の情報を、前記車両に対して自動的に送信する（Ｓ２７）
ことを特徴とするサーバ（１１０）。
［９］ ［１］に記載の車載器（１０）と、［４］に記載のサーバ（１１０）と、を備える渋滞検出システム。

１０ 車載器
１１ 車載カメラ
１２ 画像認識ユニット
１２ａ 画像処理ＬＳＩ
１２ｂ 映像信号用デコーダ
１２ｃ メモリ（ＲＯＭ）
１２ｄ メモリ（ＲＡＭ）
１２ｅ 無線通信モジュール
１２ｆ マイクロコンピュータ
１３ 信号処理ユニット
１３ａ 映像信号用デコーダ
１３ｂ マイクロコンピュータ
１３ｃ メモリ（ＲＯＭ）
１３ｄ メモリ（ＲＡＭ）
１３ｅ 車両信号インタフェース
１３ｆ 通信インタフェース
１３ｇ モニタ出力部
１３ｈ 音声出力部
１３ｉ ＳＤカード接続部
５１，５２，５３ 車両
６１ 道路
６２ 速度制限の標示
１００ 車両運行管理装置
１１０ サーバ
１２０ 無線通信装置
１３０ ルータ
１５０ インターネット
ＤＢ１ 道路地図データベース
ＤＢ２ 渋滞区間の管理情報データベース
ＤＢ３ 各車両の管理情報データベース
Ｖｍａｘ 制限速度
Ｖｐ 現在の車速
Ｖｘ 車速の差分
Ｐｘ 現在位置

Claims (5)

1. 車両に搭載され、前記車両が走行する道路における交通渋滞の検出のために利用される情報を送信可能な車載器であって、
   自車両の現在の移動速度を表す車速情報Ｖｐを取得する車速情報取得部と、
   自車両の現在位置を表す位置情報を取得する現在位置情報取得部と、
   自車両側から道路またはその周辺を撮影した画像の情報を取得する撮影画像取得部と、
   前記撮影画像取得部が取得した画像の内容を認識する画像認識部と、
   前記画像認識部の認識結果に基づき、制限速度に関する道路上の標示または標識から、制限速度Ｖｍａｘの情報を取得する制限速度情報取得部と、
   前記制限速度Ｖｍａｘから前記現在の移動速度を減じて得られる差分Ｖｘを、前記位置情報と対応付け、所定のサーバに向けて送信する車載器側無線通信部と、
   を備えることを特徴とする車載器。
2. 請求項１に記載の車載器であって、
   自車両が走行中の又は走行予定の道路に関する渋滞区間の情報を所定のサーバから受信した場合には、前記渋滞区間と関連のある情報を運転者に通知する渋滞情報通知部、
   を更に備えることを特徴とする車載器。
3. 請求項２に記載の車載器であって、
   前記渋滞情報通知部は、迂回路を含む新たな走行予定経路の情報を前記サーバから受信した場合には、前記新たな走行予定経路の情報を運転者に通知する
   ことを特徴とする車載器。
4. 車両が走行する道路における交通渋滞を検出するために利用されるサーバであって、
   各車両から送信される情報を受信する無線信号受信部と、
   各車両から受信した情報に基づき、各車両が検出した、制限速度Ｖｍａｘから現在の移動速度を減じて得られる差分Ｖｘ、である車速監視情報を取得し、前記車速監視情報によって判別される渋滞の可能性を表す状態が所定時間継続したことを検知した場合に、各車両から受信した車両の位置情報と対応する道路が渋滞発生状態であると認識する渋滞発生認識部と、
   前記渋滞発生認識部の認識結果に応じて、所定の情報を各車両に通知するサーバ側無線通信部と、
   を備えることを特徴とするサーバ。
5. 請求項１に記載の車載器と、請求項４に記載のサーバと、を備える渋滞検出システム。

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