JP2008146151A - 走行データ収集装置、収集プログラム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両の軌跡データ(A〜F)及び方位データを、当該車両の走行に従い複数取得し、ある時点の方位データとそれよりも過去の方位データとに基づいて方位差を求め、その時点の方位差とそれよりも過去の方位差との変化量が許容誤差内にあるかどうかを判定し、前記判定により前記方位差の変化量が前記許容誤差を超えている場合(E)に当該軌跡データを含む走行データを送信の対象とし、前記方位差の変化量が前記許容誤差を超えていない場合(B〜D)に当該軌跡データを含む走行データを送信の対象としないで、当該車両から前記送信の対象となった走行データのみを送信する。
【選択図】図7
Description
ここで「走行データ」とは、特定車両に搭載された車載装置で取得した、所定時間ごと又は所定走行距離ごとの車両の位置、速度、方位、時刻等のデータである。また「特定車両」とは、交通情報収集のために必要な走行データを収集し送信することのできる特定の車載装置を搭載した車両をいう。また、「車両」とは自動車、原動機付自転車、軽車両及びトロリーバスをいう。「車載装置」とは車両に搭載され走行データを収集し送信する装置をいう。
このシステムでは車載装置で収集された走行データを送信する場合、携帯電話機などを使って広域無線回線網経由で送信することも、光ビーコン、無線LAN、DSRCなどの狭帯域通信方式を用いて送信することも可能である。後者では、路側に設置された路上装置でデータを受信し中継することになる。
すなわち、特定車両では、一定のサンプリング間隔で走行データを収集しているが、低速走行時には走行データの蓄積量が膨大となってしまうと、全ての情報を一度に路上装置に送信できなくなる。また、携帯電話機で走行データを送信する場合、走行データの容量が大きいと通信費用が高くなる。
このため、車両側では走行データを効率よく収集し送信することが求められている。
そこで、[非特許文献1]のように、送信される走行データを圧縮することによりデータの送信容量を低減する技術が提案されている。
電子情報通信学会技術研究報告Vol. 104, No. 762, pp. 13-18 (2005.03.22)
また 当該車両の走行している道路の周辺に道路があるかどうかを検出し、前記許容誤差を、この周辺道路の有無に依存する関数としてもよい。周辺道路とは、当該車両が走行している道路から所定距離以内にある道路、当該車両が走行している道路から所定距離以内で当該道路につながっている道路、などをいう。周辺道路が存在するときは、車両の走行軌跡を細かく把握し、走行規制の再現性を高めることが、正確な旅行時間などを得るために望ましいからである。周辺道路が存在しない時は、旅行時間計算などのため地図マッチングを行っても他の道路に誤マッチングすることは少ないため、許容誤差を大きくとることができ、よりデータ量の削減が期待できる。
前記判定手段の判定基準を式で表現すると、次のようになる。ある時点の方位をθi、それよりも過去の時点の方位をθi-1、その時点の方位差とそれよりも過去の時点の方位差との変化量をα(i) (α(i)=θi−θi-1) 、許容誤差をδと表記した場合、
−δ<[α(i) −α(i-1) ]<δ
となる。
本発明の走行データ収集方法は、実質的に前記走行データ収集装置の機能を実現するための方法である。
また、走行データの送信料を、走行データを利用している一般ユーザが負担している場合、データの送信量を削減することで、一般ユーザへの負担を軽減することもできる。
図1は、本発明の走行データ収集装置の一例である走行情報収集システムの全体構成を示す概略図である。
この走行情報収集システムは、特定車両の位置、速度、方位などの走行データを走行情報収集センタに送信し、走行情報収集センタでは、収集した走行データを処理することによって、さまざまな交通情報を取得して利用するシステムをいう。
走行情報収集システムは、図1に示されるように、車載装置1と、道路脇に設置された路上装置2と、走行情報収集センタ3とを備えている。
走行情報収集センタ3は、図1に示したように、路上装置2とは別の場所に設置され、通信回線でつながれている。なお、路上装置2と同一の場所に設置されていてもよい。
図2は、車載装置1の内部構成を示すブロック図である。
車載装置1は、路上装置2との間で路車間通信を行う無線部11、通信制御を行う通信制御部12、人工衛星の電波を利用して時刻ごとの車両位置検出を行うGPS処理部13、地図上の位置を見つけるための地図データベース14、車輪速センサ等からの車速パルス等に基づいて車両の車速データ、加車速データ等を得るとともに、ワイパー、パーキングブレーキ、ハザードランプ、ABSシステム、燃費、ドア開閉機構など各種の車両情報を取得する車両情報管理部15を備えている。
しかし、車載装置は走行データを走行情報収集センタ3に送信する機能を有するものであれば、どのような通信方式を採用した装置であってもよい。たとえば、路上装置2との間で路車間通信を行う無線部11の機能、通信制御を行う通信制御部12の機能を、簡単に車両に持ち込める携帯電話機を用いて実現してもよい。
走行データの記憶フォーマットは、軌跡件数、緯度経度、方位、速度、時刻、車両情報、道路種別・周辺道路の各データによって構成される。
前記記憶フォーマットにおいて、軌跡件数は、本ファイルに含まれる測定開始から測定終了までの軌跡データ測定の件数を示す。緯度/経度は、GPS処理部13から得られたデータ収集地点の緯度/経度を示す。方位は、車載装置から得られた車両の方位である。速度は、車両情報管理部15から取得した車速パルスに基づいて算出し記憶する。
周辺道路の有無は、道路にマッチングしている場合に地図データベース14に基づいて所定距離以内に周辺道路が存在するかしないかで判定する。周辺道路とは、(1)当該車両が走行している道路から所定距離以内に位置する道路と定義してもよく、(2)当該車両が走行している道路から所定距離以内にあり当該道路につながっている道路と定義してもよい。
本発明の実施形態では、単調な形状の道路を走行しているときにデータを選別しないことにより送信するデータ量を削減する。選別の方法は限定されないが、例えば(1)収集した軌跡データを一次メモリ17に記憶しておき、一次メモリ17に記憶したデータに対して、以下説明するデータ選別アルゴリズムを適用して一部のデータのみを適時送信用メモリ18に格納し、この送信用メモリ18に記憶されたデータを送信する方法、(2)収集した軌跡データを一次メモリ17に記憶しておき、一次メモリ17に記憶したデータに対して、データ選別アルゴリズムを適用して一部のデータを選別(マーク付け)し、適時、当該マーク付けさたデータのみを送信用メモリ18に記憶し、この送信用メモリ18に記憶されたデータを送信する方法、などがある。
単調な形状の道路とは、「直線形状の道路」又は「単調に曲がっている道路」をいう。例えば、以下の方法によって判定する。
データサンプリング道路区間を添え字iで表し、連続する3つの特定車両の方位をそれぞれ θ(i-2), θ(i-1), θ(i) とする(ただし、i は整数)。このときi番目のサンプリング道路区間における方位θ(i)とi−1番目のサンプリング道路区間における方位θ(i-1)との差α(i)を定義する。
α(i)とα(i-1)との差:[α(i)−α(i-1)]は、サンプリング道路区間iにおける道路方位の変化量を表す。そして式
−δ(T)<[α(i) −α(i-1) ]<δ(T) (1)
を満たすとき単調な形状の道路と判定する。ここで、δ(T)は許容誤差を表す。
図8(a)に示されるように、各サンプリング時点の特定車両の位置を「軌跡1」「軌跡2」などという。軌跡1を通過した後に、走行データを送信したとする。その後、軌跡2,3,・・を通過したとき、そのサンプリング道路区間のαと一つ前のサンプリング道路区間におけるαとの差、すなわち当該サンプリング道路区間における道路方位の変化量がそれぞれ前記(1)式を満たしていたとする。前記(1)式を満たしている間、道路変化が単調である(この場合同じ曲率の曲線道路が続いている)と判断して、軌跡データを選別しない。選別されない座標を図6(b)の破線に示している。軌跡5を通過した後のサンプリング道路区間iにおいて、α(i)とα(i-1)との差が前記(1)式を満たさなくなったとする。このとき、道路変化が単調でなくなった(この場合道路の曲率が大きく変化した)とみなして、図8(b)の実線に示されるように軌跡データを選別する。
これらの手順の全部又は一部は、車載装置1にCD−ROMやハードディスクなど所定の媒体に記録されたプログラムを、処理装置のコンピュータが実行することにより実現される。
次にタイマー又は距離計をスタートさせる(ステップS2)。距離計の距離測定方法は、例えばGPS処理部13から得られる一連の位置信号に基づいて測定する。このタイマーで得られる時間情報又は距離計で得られる距離情報は、後に説明するステップS7で必要となる。
次に車両情報、車速データの変化が所定範囲内であるかどうかを判定する(ステップS5)。「車両情報の変化」は、ワイパー、パーキングブレーキ、ハザードランプ、ABSシステム、燃費、ドア開閉機構などの各種システムの作動状況の前回からの変化量をいう。また、「車速データの変化」は、速度変化が単位時間あたり所定の閾値以上になったかどうかで判定する。この判定基準を数式で表現すると、次のようになる。収集するサンプル時間をT、あるサンプリング区間の速度をv(i)、1つ前のサンプリング区間の速度をv(i-1) とすると、平均加速度a(i) は
a(i) = [v(i) −v(i-1) ] / T
で表現できる。所定閾値の正の上限を MAX_ACCEL、負の上限を MIN_ACCEL とすると、
MIN_ACCEL < a(i) < MAX_ACCEL (2)
を満たすとき、急加速も急減速も行わない正常走行とみなす。例えば閾値をT秒あたり20km/hとすれば、この車速データは前回の収集値から±20km/h以上変化すれば、変化ありとする。
データ間引き可能であれば、ステップS2でタイマー又は距離計をスタートさせた時点から一定時間、一定距離が経過しているかどうかの判定を行い(ステップS7)、経過していなければデータを収集しないで、ステップS3に戻る。この一定時間や一定距離は、ステップS2でカウントスタートした量である。一定時間、一定距離が経過したことを判定する理由は、あまりにも長時間若しくは長距離、間引きを続ければ、軌跡データが大きく欠落してしまい、走行情報収集センタ3での処理に支障を生じるからである。この一定時間は、例えば16サンプリングを行う時間とする。一定距離は、平均的な速度でその一定時間内に走行した距離に選べばよい。
ステップS5で車両情報の変化が所定範囲外である場合も、間引きを行わないで軌跡データを一次メモリ17に格納する(ステップS8)。ステップS5で車両情報・車速データに変化があると判定された場合も同様である。
走行が停止されれば、本処理を抜ける。
このようにして、サンプリングした軌跡データを道路形状の単調さに基づいて、道路形状が単調であれば間引きすることとしたので、車両が路上装置2を通過したときに、車載装置1から路上装置2への通信容量を超えることなく、走行データを円滑に送信することができる。また、携帯電話機を用いた場合も送信量が少なくて済み、通信費用が少なくなる。
1a 携帯電話機
1b 車載装置本体
2 路上装置
2a 基地局
3 走行情報収集センタ
11 無線部
12 通信制御部
13 GPS処理部
14 地図データベース
15 車両情報管理部
16 走行データ管理部
17 一次メモリ
18 送信用メモリ
Claims (8)
- 車両の軌跡データ及び方位データを、当該車両の走行に従い複数取得するサンプリング手段と、
ある時点の方位データとそれよりも過去の時点の方位データとに基づいて方位差を求め、その時点の方位差とそれよりも過去の時点の方位差との変化量が許容誤差内にあるかどうかを判定する判定手段と、
当該車両から少なくともその時点の前記軌跡データを含む走行データを送信する送信手段と、
管理手段とを備え、
前記管理手段は、前記判定手段の判定により前記方位差の変化量が前記許容誤差を超えている場合に当該走行データを前記送信手段による送信の対象とし、前記方位差の変化量が前記許容誤差を超えていない場合に当該走行データを前記送信手段による送信の対象としないことを特徴とする走行データ収集装置。 - 当該車両の走行時間又は走行距離を検出する走行量検出手段をさらに含み、
当該車両前回の送信から所定時間走行した場合又は所定距離走行した場合、前記方位差の変化量と前記許容誤差との関係にかかわらず、当該走行データを前記送信手段により送信の対象とすることを特徴とする請求項1記載の走行データ収集装置。 - 当該車両の車両情報を検出する車両情報検出手段をさらに含み、
ある時点の車両情報とそれよりも過去の時点の車両情報との変化量が所定範囲内にあるかどうかを判定する第二の判定手段をさらに含み、
前記管理手段は、前記第二の判定手段の判定により車両情報の変化量が前記所定範囲を超えているならば、前記方位差の変化量と前記許容誤差との関係にかかわらず、当該走行データを前記送信手段により送信の対象とすることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の走行データ収集装置。 - 当該車両の速度情報を検出する速度情報検出手段をさらに含み、
速度の変化量が所定範囲内にあるかどうかを判定する第三の判定手段をさらに含み、
前記管理手段は、前記第三の判定手段の判定により速度の変化量が前記所定範囲を超えているならば、前記方位差の変化量と前記許容誤差との関係にかかわらず、当該走行データを前記送信手段により送信の対象とすることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の走行データ収集装置。 - 当該車両の走行している道路の道路種別を検出する道路種別検出手段をさらに含み、
前記許容誤差を、この走行道路の道路種別に依存する関数とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の走行データ収集装置。 - 当該車両の走行している道路の周辺に道路があるかどうかを検出する周辺道路検出手段をさらに含み、
前記許容誤差を、この周辺道路の有無に依存する関数とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の走行データ収集装置。 - 車載コンピュータに格納されることによって、車両から当該車両の走行データを送信することができるプログラムであって、
少なくとも車両の軌跡データ及び方位データを、当該車両の走行に従い複数サンプリングするステップと、
ある時点の方位データとそれよりも過去の方位データとに基づいて方位差を求め、その時点の方位差とそれよりも過去の方位差との変化量が許容誤差内にあるかどうかを判定するステップと、
当該車両から少なくともその時点の前記軌跡データを含む走行データを送信するステップとを有し、
前記判定するステップにおいて、前記方位差の変化量が前記許容誤差を超えている場合に当該走行データを前記送信手段により送信の対象とし、前記方位差の変化量が前記許容誤差を超えていない場合に当該走行データを前記送信手段により送信の対象としないことを特徴とする走行データ収集プログラム。 - 少なくとも車両の軌跡データ及び方位データを、当該車両の走行に従い複数取得し、
ある時点の方位データとそれよりも過去の方位データとに基づいて方位差を求め、その時点の方位差とそれよりも過去の方位差との変化量が許容誤差内にあるかどうかを判定し、
前記判定により前記方位差の変化量が前記許容誤差を超えている場合にその時点の当該軌跡データを含む走行データを送信の対象とし、前記方位差の変化量が前記許容誤差を超えていない場合に当該軌跡データを含む走行データを送信の対象としないで、当該車両から前記送信の対象となった走行データを送信することを特徴とする走行データ収集方法。
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