JP2005135234A - 自動車の混雑状態検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】 システム構築に係るコストを低減でき、かつユーザの移動体通信にかかわるコスト負担を低減する。
【解決手段】 無線により他車から発信される自動車の識別情報を受信する無線受信部１００と、自らの識別情報発信時に、無線受信部より自動車の識別情報を受信していない場合には自車の識別情報を出力し、他車から発信された情報中に自車の識別情報が無い場合には他車から発信された識別情報に自車の識別情報を付加して出力し、他車から発信された情報中に自車の識別情報が有る場合には該受信情報を廃棄して出力しない情報転送部１０１と、情報転送部から出力される自動車の識別情報を無線により発信する無線送信部１０２と、前記各自動車の無線送信部および無線受信部と通信可能な無線送受信部２０と、自動車からの発信情報を収集・管理し、自動車の識別情報に基づき道路上の自動車の混雑状態を検出するデータ処理装置３０とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、道路上における自動車の混雑状態を検出する混雑状態検出システムに関する。

近年、携帯電話に代表される無線通信技術、および、ＩＴＳ等の発達により、自動車の渋滞や混雑具合などの交通情報をリアルタイムで提供するシステムが種々、検討され、実用化されている。
現在実用化されているシステムでは、交通管制用のテレビカメラ、または、車両感知器等を道路上の各ポイントに設置し、得られた情報より渋滞を判断している。
この方法で、渋滞情報を得るためには、道路上の観測点に複数の装置を設置する必要があり、また、観測される渋滞の精度を上げるためには、設置間隔を狭めて設置することが求められ、システム構築のコストが増加するといった問題が有った。

また、現在、国土交通省では、プローブカーを利用した交通調査手法が検討されている（非特許文献１）。プローブカーを利用したシステムでは、プローブカーとなる自動車が、実際に道路上を走行し、ＧＰＳを利用して現在位置とその交通情報を記録する。この情報を、オンラインまたはオフラインでサーバヘ送信し、サーバ側で交通状況を解析するといったものである。この方法では、実際に走行している自動車からデータを収集するため精度の商い交通情報が収集可能であるが、広範囲の情報をリアルタイムで提供する場合、走行中の自動車から収集情報を発信するための無線通信手段と情報解析に十分なプローブカーが必要となり、システム構築コストが増加するといった問題が有った。

さらに、ＧＰＳによる測位と移動体通信技術を組み合わせ、渋滞を検出するシステムが提案されている（特許文献１）。このシステムでは、ＧＰＳにより自動車の正確な位置を検出でき、また、移動体通信技術によりリアルタイムで情報を管理コンピュータヘ送ることにより、リアルタイム性を確保しているが、対象となる自動車には、ＧＰＳ機能があるナビゲーションシステムおよび移動体通信機器を実装する必要があり、自動車を所有するユーザからみると、装置コストおよび回線利用コストが増加するという問題が有った。
http://www.nilim.go.jp/japanese/its/fields/probecar/ 特開２００１−１５５２９０号公報

従来の渋滞検出システムでは、検出精度を向上させる、または、リアルタイム性を向上させる場合は、システムコストが高くなるという問題が有った。
また、自動車からのデータの通信に移動体通信技術を利用するため、自動車を所有するユーザの回線利用コストが増加するという問題点が有った。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、システム構築に係るコストを低減でき、かつ自動車を有するユーザの移動体通信にかかわるコスト負担を低減することができる自動車の混雑状態検出システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、道路上にて自動車の混雑状態を検出する混雑状態検出システムにおいて、各自動車に搭載され、無線により他自動車から発信される自動車の識別情報を受信する情報受信手段と、各自動車に搭載され、自らの識別情報発信時に、前記情報受信手段より自動車の識別情報を受信していない場合には自車の識別情報を出力し、前記情報受信手段により受信した他車から発信された情報中に自車の識別情報が無い場合には前記他車から発信された識別情報に前記自車の識別情報を付加して出力し、前記情報受信手段により受信した他車から発信された情報中に自車の識別情報が有る場合には該受信情報を廃棄して、出力しない情報転送手段と、各自動車に搭載され、無線により前記情報転送手段から出力される自動車の識別情報を発信する情報発信手段と、前記各自動車の情報発信手段および情報受信手段と通信可能な情報通信手段と、前記情報通信手段を介して自動車からの発信情報を収集・管理し、該収集した自動車の識別情報に基づき道路上の自動車の混雑状態を検出するデータ処理手段とを有することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動車の混雑検出システムにおいて、前記各自動車に搭載された前記情報発信手段は、自動車の前進方向に対して指向性を持つ無線発信装置であり、前記各自動車に搭載された情報受信手段は、自動車の後進方向に対して指向性を持つ無線受信装置であることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２のいずれかに記載の自動車の混雑検出システムにおいて、前記各自動車に搭載された情報発信手段は、自動車の走行速度が一定値以下になると発信することを特徴とする。

本発明の検出システムでは、自動車間で識別情報を中継し、道路上に設置した―箇所から無線にて識別データを収集することにより、テレビカメラ等を設置する監視ポイントを多くの場所で設置する必要が無い。このため、システム構築に係るコストを低減することが可能となる。

また、自動車からのデータ通信は、道路上に設置された送受信装置、および、各自動車間のみと行うため、低速で、到達距離の小さい無線システムで済む。このため、データを遠方のデータセンタ等へ携帯電話等の移動体通信手段を利用する必要は無い。よって、自動車を所有するユーザの移動体通信にかかわるコスト負担を減少させることが可能となる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の第１実施形態に係る自動車の混雑状態検出システムの構成を図１に示す。同図において、本実施形態に係る混雑状態検出システムは、各自動車１０に搭載され、無線により他車から発信される自動車の識別情報を受信する情報受信手段としての無線受信部１００と、各自動車１０に搭載され、自らの識別情報発信時に無線受信部１００により受信した他車から発信された情報中に自車の識別情報が無い場合には他車から発信された識別情報に自車の識別情報を付加して出力し、無線受信部１００により受信した他車から発信された情報中に自車の識別情報が有る場合には該受信情報を廃棄して、出力しない情報転送手段としての情報転送部１０１と、各自動車１０に搭載され、無線により情報転送部１０１から出力される自動車の識別情報を発信する情報発信手段としての無線送信部１０２と、各自動車１０の無線送信部１０２および無線受信部１００と通信可能な情報通信手段としての無線送受信部２０と、無線送受信部２０を介して自動車１０からの発信情報を収集・管理し、該収集した自動車１０の識別情報に基づき道路上の自動車１０の混雑状態を検出するデータ処理手段としてのデータ処理装置３０とを有している。

無線送信部１０２、無線受信部１００は、前方または後方の自動車１０と情報をやり取り可能な通信範囲を持つ無線装置である。
無線送信部１０２では、情報転送部１０１の出力に基づいて所定の時間間隔、例えば、一定時間間隔で各自動車１０に与えられた自車の識別情報を発信する。
無線受信部１００では、各自動車１０から発信された識別情報を受信し、情報転送部１０１へ識別情報を転送する。

情報転送部１０１では、自車の識別情報発信時に、無線受信部１００より自動車の識別情報を受信していない場合には自車の識別情報を出力し、無線送信部１０２に転送する。
また、無線受信部１００が受信した識別情報の中に自車の識別情報が存在するか否かを判断し、存在しない場合は、上記受信した他車の識別情報に自車の識別情報を付加して無線送信部１０２へ転送する。
無線送信部１０２では情報転送部１０１から送られた他車からの識別情報と自車の識別情報とを識別情報として送信する。この場合の送信は特定自動車を宛先としない、ブロードキャスト情報として送信する。
また、情報転送部１０１は、無線受信部１００が受信した識別情報の中に自車の識別情報が存在しない場合は、無線受信部１００が受信した識別情報を廃棄する。

図２に本発明における識別情報転送例を示す。
図２に示す混雑状態検出システムは、図１に示したように無線受信部１００、情報転送部１０１及び無線送信部１０２が搭載されたＡからＤまでの５台の自動車１０と、無線送受信部２０を含むデータ処理装置３０Ａから構成されている。
図２中のパターン１の転送例は、Ｃ車から発信された識別情報の転送例を示している。パターン１では、Ｃ車が自車の識別情報を発信し、その無線到達範囲内にあるＢ，Ｄ車が識別情報を受信している状態を示している。

ここで、Ｂ、Ｄ車は、受信したＣ車からの情報と自車の識別情報を発信している。Ｄ車から発信された情報は、Ｃ車とデータ処理装置３０Ａで受信されるが、Ｃ車では受信した情報の中に自車の識別情報が含まれるため、この情報を再度発信することは無く破棄する。同様にＢ車から発信された情報についてもＡ、Ｃ車で受信されるが、Ａ車は、自車の識別情報を加え発信するが、Ｃ車は自車の識別情報を含むため破棄する。

パターン２では、Ａ車から識別情報が発信された場合の識別情報の転送例を示している。この場合、パターン１と同様に識別情報が転送され、最終的にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ車の識別情報がＤ車からデータ処理装置３０Ａへ転送される。
データ処理装置３０Ａでは、この情報から、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ車が無線の到達範囲内でつながっていることがわかる。

本発明に適用する無線方式は、到達距離が検出したい車間距離と近い無線方式の方が前後の自動車以外に信号が受信されないため、効率的である。例えば、車間距離３ｍ以内の場合のみ検出したい場合、“平均自動車全長＋検出車間距離”を、無線信号の到達距離とした無線システムを適用することにより車間距離３ｍ程度で無線信号の伝達が可能になる。

ただし、到達距離が大きい場合であっても、連続した自動車の情報が最終的には伝送できるため、問題は無い。図３に具体例を示す。図３では到達距離の大きい無線システムを適用しており、情報を発信する自動車の前後２台分の自動車まで信号が到達する。つまり、図３のＡ車の信号は、Ｂ車、Ｃ車で受信可能である。この場合であっても、最終的にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ車が連続しているという信号がデータ処理装置３０Ａまで伝送されるため、自動車の混雑状態の検出は可能である。

さらに、低速な無線システムを利用した場合、検出する無線送受信装置のカバレッジエリアを通過する速度が速いと、全ての情報を伝送する前に、カバレッジエリアを通過するため、単純に車間距離を詰めて走行している場合を検出するといった誤差を低減できる。

図４は、本発明を駐車場待ち混雑の検出に適用した例を示している。この場合、駐車場の入り口のゲートに無線送受信部２０を設置することにより、駐車場待ちの自動車台数を検出することができる。
さらに、データ処理装置３０と情報表示部４０を接続し、現在の駐車場待ち自動車台数を駐車場待ち列の傍に表示することにより、駐車場待ちをしている自動車に対して現在の自動車の駐車場待ちの混雑状況を報告することが可能になる。

次に、図５に本発明における送信される識別情報のフオーマット例を示す。
図５では、Ａ車からＢ車、Ｃ車へ順次、識別情報が転送される場合について示している。転送される識別情報のフオーマットは、識別情報を発信する自動車、すなわち送信車の識別情報を先頭とし、受信した識別情報がその後にコピーされる。Ａ車は、送信車識別情報としてＡ車の識別情報を挿入し、送信する。当該情報を受信したＢ車は、送信車識別情報としてＢ車の識別情報を挿入し、以下に受信したＡの識別情報をコピーし、送信する。同様に、Ｃ車は、自車の識別情報を挿入し、受信した識別情報をそれ以降にコピーして送信する。

この各自動車間の無線リンクをマルチホップさせる転送方法により、データ処理装置３０（または３０Ａ）は、混雑した中にいるが直接通信できない自動車の識別情報も取得することが可能になる。
さらに、自動車１０に搭載される無線送信部１０２、無線受信部１００は、混雑して車間距離が短くなったときのみ通信可能であればよいので、到達距離の短い無線システムでよい。
また、転送するデータは、各車の識別情報のみであるため、低速の無線システムでよい。このため、安価な無線システムを通信手段として利用できシステムコストの低価格化が図れる。

本発明の第２実施形態に係る自動車の混雑状態検出システムについて説明する。
図６は、本発明の第２実施形態に係る自動車の混雑状態検出システムの構成例を示している。自動車１０には、自動車１０の後進方向に対して指向性を待つ無線受信部１００と、情報転送部１０１と、自動車１０の前進方向に対して指向性を待つ無線送信部１０２とが搭載されている。この構成の場合、自動車の識別情報は、自動車の前方に対してのみ送信される。

道路上で自動車の混雑がある場合、進行方向は、一方向である。
したがって、本実施形態に係る混雑状態検出システムによれば、無線受信部１００で受信した識別情報を全て情報転送部１０１で無線送信部１０２へ転送することにより、識別情報の中継が可能となり、情報転送部１０１での処理負荷を低減できる。

図７に本発明の第２実施形態に係る自動車の混雑状態検出システムにおける識別情報の転送例を示す。
図７中の識別情報の転送例のうちパターン１は、Ｃ車が発信した場合である。この場合、Ｃ車の前方に位置するＤ車のみＣ車からの識別情報を受信可能である。図２の場合と異なり、Ｂ車では、Ｃ車からの識別情報を受信しないため、図２中で示した、情報転送部１０１による“識別情報を破棄する”処理を行わなくてすむ。
図７中の識別情報の転送例のパターン２は同様に、Ａ車から発信した場合であり、一方向でデータ処理装置３０Ａヘ転送されている。

本発明の第３実施形態に係る自動車の混雑状態検出システムについて説明する。第３実施形態に係る自動車の混雑状態検出システムは、自動車の識別情報を自動車の走行速度が一定値以下になると発信することを特徴としている。
自動車が道路上で混雑する場合、各自動車の走行速度は、低速になる。よって、低速時のみ識別情報を転送することが可能であれば、混雑状況を検出可能である。

図８に本発明の第３実施形態に係る自動車の混雑状態検出システムの構成を示す。図８では、混雑状態検出システムのうち、自動車に搭載される部分のみを示している。本実施形態が第１、第２の混雑状態検出システムと構成上、異なるのは、自動車に搭載されるシステム構成において、車速検出部１１０が追加された点であり、その他の構成は、同様であるので、重複する説明は省略する。

車速検出部１１０では、自動車の走行速度を取得できる機能を持っている。走行速度に対し任意の閾値が設定されており、自動車の走行速度が送信停止閾値を超えると無線送信部１０２に対して、識別情報送信停止命令を通知する。前記命令を受けた無線送信部１０２は、識別情報送信開始命令を車速検出部１１０から受けるまで、識別情報の送信を停止する。
車速検出部１１０では、自動車の走行速度が送信開始閾値を超えると、無線送信部１０２に対して、識別情報送信開始命令を送出する。

上記構成をとることにより、無駄な識別情報の発信を抑えることができ、結果として、データ処理装置３０（または３０Ａ）にて無駄な識別情報の受信を抑えることができ、自動車内のエネルギーの効率的な利用、および、データ処理装置の処理負荷の低減が図れる。
データ処理装置では、各自動車から送られてきた識別情報から、混雑しているために中継可能であった識別情報の数がわかる。

例えば、図５中のデータフォーマットにおける（他車の識別情報の数＋１）が、道路上で無線により中継可能な範囲内で連続している自動車の台数を示す。例えば、データ処理装置では、混雑と判断するための自動車台数の閾値を設定する。各自動車から送られてきた識別情報に含まれる識別情報の数が、設定された閾値を越えている場合に混雑していると判断する。
このように、各自動車から転送された識別情報中の識別自動車数を判断することにより道路上の混雑状態を検出することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る自動車の混雑状態検出システムの構成を示す説明図。 本発明の第１実施形態に係る自動車の混雑状態検出システムにおける自動車の識別情報の転送例を示す説明図。 本発明の第１実施形態に係る自動車の混雑状態検出システムにおいて、無線の到達距離の大きい無線通信システムを適用した場合の識別情報転送例を示す説明図。 本発明の第１実施形態に係る自動車の混雑状態検出システムを駐車場待ち混雑状態検出に適用した例を示す構成図。 本発明において自動車より送信される識別情報のフオーマット例を示す説明図。 本発明の第２実施形態に係る自動車の混雑状態検出システムの構成を示す説明図。 本発明の第２実施形態に係る自動車の混雑状態検出システムにおける識別情報の転送例を示す説明図。 本発明の第３実施形態に係る自動車の混雑状態検出システムの構成を示すブロック図。

符号の説明

１０…自動車
２０…無線送受信部
３０、３０Ａ…データ処理装置
４０…情報表示部
１００…無線受信部
１０１…情報転送部
１０２…無線送信部

Claims (3)

1. 道路上にて自動車の混雑状態を検出する混雑状態検出システムにおいて、
   各自動車に搭載され、無線により他車から発信される自動車の識別情報を受信する情報受信手段と、
   各自動車に搭載され、自らの識別情報発信時に、前記情報受信手段より自動車の識別情報を受信していない場合には自車の識別情報を出力し、前記情報受信手段により受信した他車から発信された情報中に自車の識別情報が無い場合には前記他車から発信された識別情報に前記自車の識別情報を付加して出力し、前記情報受信手段により受信した他車から発信された情報中に自車の識別情報が有る場合には該受信情報を廃棄して、出力しない情報転送手段と、
   各自動車に搭載され、無線により前記情報転送手段から出力される自動車の識別情報を発信する情報発信手段と、
   前記各自動車の情報発信手段および情報受信手段と通信可能な情報通信手段と、
   前記情報通信手段を介して自動車からの発信情報を収集・管理し、該収集した自動車の識別情報に基づき道路上の自動車の混雑状態を検出するデータ処理手段と、
   を有することを特徴とする自動車の混雑状態検出システム。
2. 前記各自動車に搭載された前記情報発信手段は、自動車の前進方向に対して指向性を持つ無線発信装置であり、
   前記各自動車に搭載された情報受信手段は、自動車の後進方向に対して指向性を持つ無線受信装置であることを特徴とする請求項１に記載の自動車の混雑状態検出システム。
3. 前記各自動車に搭載された情報発信手段は、自動車の走行速度が一定値以下になると発信することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の自動車の混雑状態検出システム。
   
   

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