JP2009140008A - 危険走行情報提供装置、危険走行判定プログラム及び危険走行判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の走行軌跡の情報を収集し、その情報に基づいて、当該車両の危険走行判定を行い、その車両や周辺の車両に警告情報を提供する。
【解決手段】道路を走行する車両の軌跡データを収集し（Ｓ１）、前記収集された車両の軌跡データに基づき、道路区間データを車線ごとに記憶した道路地図データベースを用いて、車両の走行した道路区間及び車線を特定し（Ｓ２）、前記特定された道路区間の車線の走行方向と、当該車両の走行方向とが一致しているかどうかを検知し（Ｓ３）、反対の方向である場合に、当該車両が逆走行をしていると判定し（Ｓ４）、前記逆走行の判定がなされた場合に、逆走行警告情報を出力する（Ｓ５，Ｓ９）。
【選択図】図５

Description

車両の走行軌跡、速度などの情報をアップリンクすることのできる車両を「プローブ車両」という。本発明は、プローブ車両の走行軌跡、速度などの情報（プローブ情報という）を収集し、そのプローブ情報に基づいて、プローブ車両の危険走行判定を行い、そのプローブ車両や周辺の車両に警告情報を提供する技術に関するものである。

自動車専用道路などの一方通行道路において、反対方向に走行することを防止するために、道路に２つのループコイルを互いに接近して埋め込み、２つのループコイルの出力電流の発生時間差に基づいて逆走行車両を検知する技術が知られている。
特開2007-72796号公報

ところが、前記背景技術では、ループコイルなど逆走行車両を検知するセンサを道路に置かなければならず、広範囲の道路でこのようなセンサを置くには、多大な費用がかかる。
そこで、車両の走行軌跡情報を利用して逆走行の判定をすることが考えられるが、自動車専用道路のような一方通行道路では逆走行判定は容易にできても、一般道路のように対向車線のある道路で逆走した場合、道路マッチングの精度が悪いと誤判定のリスクがある。

そこで、本発明は、車両の走行軌跡情報を利用して逆走行判定をする場合、正確な判定を行って、その情報を報知することのできる危険走行情報提供装置、危険走行判定プログラム及び危険走行判定方法を提供すること目的とする。

本発明の危険走行情報提供装置は、道路を走行する車両の時刻と位置を含む軌跡データを収集するデータ収集手段と、道路区間データを車線ごとに記憶した道路地図データベースと、前記データ収集手段により収集された車両の軌跡データに基づき、車両の走行した道路区間及び車線を特定する道路マッチング手段と、前記道路マッチング手段で特定された道路区間の車線の走行方向と、当該車両の走行方向とが一致しているかどうかを検知し、反対の方向である場合に、当該車両が逆走行をしていると判定する逆走行判定手段と、前記逆走行判定手段により逆走行の判定がなされた場合に、その判定結果を出力する逆走行出力手段とを備えるものである（請求項１）。

この構成によれば、車両から収集される軌跡データに基づき、道路マッチング手段を用いてその車両が走行している道路区間及び車線を特定することができる。したがって、特定された車線の走行方向と、当該車両の走行方向とが一致しているかどうかを検知し、反対の方向である場合に、当該車両が逆走行をしていると判定することができる。逆走行を判定する道路は、対向車線のある道路であっても判定可能であり、自動車専用道路などの高速道路だけでなく一般の双方向道路でも逆走警告案内ができる。

なお、この危険走行情報提供装置は、路上装置（例えば、発明を実施するための最良の形態で述べる地上処理センター２）で構成してもよく、車載装置のみで構成してもよく、携帯電話機などの端末装置のみで構成してもよい。
前記判定結果を、例えば、当該逆走行している車両の車載装置に出力して、事故防止のため、音声または画面表示によりドライバに警告することもできる（請求項２）。

また前記判定結果を、当該逆走行している車両の周辺に存在する車両、又は当該道路を逆走行車両に向かって順方向に走行中の車両に対して送信し、逆走行車が存在する旨を警告することもできる（請求項３）。
特に、前記判定結果を、当該逆走行している車両が走行している道路を将来走行する可能性のある車両に対して送信し、逆走行車が存在する旨を警告することもできる（請求項４）。将来走行する可能性の判定は、周辺車両の現在位置、目的地情報から走行経路を推定することにより行えばよい。

また、当該車両が逆走行している道路の情報表示装置に、逆走行車が存在する旨の表示を出力してもよい（請求項５）。
また、逆走情報から、逆走が多発する地点マップ情報を作成し、逆走行多発地点情報をメモリに記憶保持し、逆走行多発地点の周辺を走行する車両に対し警告案内を行うのもよい（請求項６）。逆走情報を統計処理してデータベース化することにより、逆送が発生しやすい道路を走行する車両に対して、音声または画面表示により、その地点に応じた警告案内が実施できる。

また、前記逆走行判定手段により当該車両が逆走行をしていると判定した場合、当該車両の軌跡データの収集間隔を短くするとよい（請求項７）。これは当該逆走行車両の監視をしやすくするためである。
また、本発明の危険走行判定プログラムは、コンピュータに格納されて実行されるプログラムであって、実質的に前記危険走行情報提供装置の発明と同一の発明に係るプログラムである（請求項８）。

また、本発明の危険走行判定方法は、実質的に前記危険走行情報提供装置の発明と同一の発明に係る方法である（請求項９）。

以上のように本発明によれば、車両の逆走行判定に、その車両の走行軌跡情報を使用して、道路マッチング処理を行い、走行中の車線情報を特定し、逆走と判定した場合、当該車両のドライバや、逆走中の道路を逆走行車両に向かって順方向に走行中の車両のドライバに対して、逆走の警告情報を送信することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の危険走行情報提供装置を含む危険走行情報提供システムの全体構成を示す図である。
危険走行情報提供システムは、プローブ車両に搭載された車載装置１と、地上処理センター２とを含むものである。この地上処理センター２は、危険走行情報提供装置として機能する。なお車載装置１で危険走行情報提供装置を構成することもでき、また携帯電話機で危険走行情報提供装置を構成することもできるので、その説明は後述する。

車載装置１は、車両識別、車種識別のためのコードを持ち、このコードを用いて地上処理センター２と通信することができる。車載装置１は、当該車両の時刻ごとの位置（すなわち「走行軌跡」のこと）、速度等のプローブ情報を生成し、取得されたプローブ情報を送信する。
地上処理センター２は、車載装置１から収集したプローブ情報を用いて、当該プローブ車両の道路区間（交差点から交差点までの道路。以下「リンク」と言う）における時刻ごとの位置を算出する。

車載装置１と地上処理センター２との間の通信を行う通信機１１には、携帯電話機などの広域通信方式を用いることができる。また、路上通信機を介することを前提にするならば、車載装置１と路上通信機との間で、光ビーコン、無線ＬＡＮ、ＤＳＲＣ(Dedicated Short Range Communication)等の、比較的エリアの狭い通信方式を用いることもでき、この場合、路上通信機と地上処理センター２との間は、専用通信回線で接続することになる。

図２は、車載装置の内部構成を示すブロック図である。車載装置１は、地上処理センター２との間で路車間通信を行う通信機（携帯電話機など）１１、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受信機１３、車両の速度パルスに基づいて車両の速度データを得る車速センサ１５、車両の方位データを得る方位センサ１７、前記ＧＰＳ受信機１３、車速センサ１５及び方位センサ１７等から得られる各種データに基づいて車両の時刻ごとの位置などのプローブ情報を算出し、通信機１１に供給する演算装置１９、ドライバに逆走行警告案内情報を伝えるスピーカ２３、表示装置２５、並びに算出された位置、時刻のデータを一時的に記憶するメモリ２１を備えている。前記スピーカ２３、表示装置２５を「ドライバ報知装置」という。

図３は、地上処理センター２の内部構成を示すブロック図である。地上処理センター２は、プローブ情報などを含む通信信号を受信し、逆走行警告情報を送信する送受信機３１、通信信号の中からプローブ情報などを抽出するデータ抽出部３３、プローブ情報に基づいてリンク、及びその走行車線を判定し、逆走行を判定する危険走行情報算出部３５、並びに道路マッチング処理に用いるための道路地図データ３７を備えている。

図４は、交差点と、この交差点の東西南北につながる４本の道路を示す道路地図である。紙面の上側を北とする。交差点につながる４方向の道路をＲ1からＲ4で表す。各道路は対向車線を持った双方向の道路とする。
道路地図データ３７は、道路地図を、リンク単位で記憶している。リンクは、交差点の東西方向につながる道路を想定すれば、その道路の西から東に進む車線及びその車線につながる車線（第一車線という）に沿ったリンクＬj1と、その道路の東から西に進む車線及びその車線につながる車線（第二車線という）に沿ったリンクＬj2の二種類がある。ただし、”j“は各道路を表す添え字とする。

交差点の西側につながる道路Ｒ1における第一車線に沿ったリンクをＬ11、第二車線に沿ったリンクをＬ12とする。したがってリンクＬ11とリンクＬ12とは、互いに逆方向のリンクとなる。また、交差点の北側につながる道路Ｒ2における第一車線に沿うリンクをＬ21、第二車線に沿うリンクをＬ22とする。交差点の南側につながる道路Ｒ3における第一車線に沿うリンクをＬ31、第二車線に沿うリンクをＬ32とする。交差点の東側につながる道路Ｒ4における第一車線に沿うリンクをＬ41、第二車線に沿うリンクをＬ42とする。

リンクＬ11の終端座標位置（ノードという）をＱ11で、リンクＬ22の終端ノードをＱ22で、リンクＬ42の終端ノードをＱ42で、リンクＬ32の終端ノードをＱ32で表す。リンクＬ12の始端ノードをＰ12で、リンクＬ21の終端ノードをＰ21で、リンクＬ41の終端ノードをＰ41で、リンクＬ31の終端ノードをＰ31で表す。図４に示す小さな白丸ｑは補間ノードを表す。

交差点に進入する第一車線に沿ったリンクＬ11は、交差点において、ノードＱ11,Ｐ21を介して第一車線に沿うリンクＬ21につながり、ノードＱ11,Ｐ41を介して第一車線に沿うリンクＬ41につながり、ノードＱ11,Ｐ31を介して第一車線に沿うリンクＬ31につながる。
また、交差点に進入する第二車線に沿ったリンクＬ32は、交差点において、ノードＱ32,Ｐ12を介して第二車線に沿うリンクＬ12につながり、交差点に進入する第二車線に沿ったリンクＬ42は、交差点において、ノードＱ42,Ｐ12を介して第二車線に沿うリンクＬ12につながり、交差点に進入する第二車線に沿ったリンクＬ22は、交差点において、ノードＱ22,Ｐ12を介して第二車線に沿うリンクＬ12につながる。

道路地図データ３７は、表１に示すように、リンク単位で、そのリンクの始端と終端となるノードと補間ノードの座標値を記憶し、車線別を記憶し、ノード間のつながりを記憶している。

この危険走行情報算出部３５の行う車線特定・逆走行判定処理を、フローチャート（図５）を用いて詳しく説明する。この処理機能の全部又は一部は、地上処理センター２のＣＤ−ＲＯＭやハードディスクなど所定の媒体に記録された車線特定・逆走行判定プログラムを、地上処理センター２のコンピュータが実行することにより実現される。
まず、１台又は複数台のプローブ車両からプローブ情報を取得する（ステップＳ１）。そしてこれらのプローブ情報に基づいて、各プローブ車両について道路マッチング処理（プローブ車両の軌跡を地図上のリンクに沿わせるための処理）を行い（ステップＳ２）、各プローブ車両の走行したリンク及び車線を特定する。

この処理においては、同一道路のいずれの車線を走行しているのかを明確に区別する必要がある。従って、車両の軌跡の精度が、車線間距離（図４でいえばＰ12とＱ11との間の距離Ｄ、道路幅の約半分に相当する）よりも詳細である必要がある。このためには、車載装置１を構成する前記ＧＰＳ受信機１３、車速センサ１５及び方位センサ１７の位置検出精度が前記車線間距離Ｄよりも細かいものである必要がある。また、道路地図データ３７のノードの座標値の記憶精度も、前記車線間距離Ｄよりも詳細である必要がある。

次に、当該車両の走行方向を検出する（ステップＳ３）。これは、プローブ情報の中の車両の方位データに基づき検出することができる。
次に、当該車両が車線に従った方向に走行中であるかどうかを判定する（ステップＳ４）。例えばその車両の走行しているリンクが西から東へ進む方向であり、その車両の走行方向が東向きであれば、車線に従った方向に走行中であると判定できる。なお、判定には、角度マージンφ（例えばφ＝３０度）を用いて、リンクの方向θと車両の走行方向αとの角度差の絶対値｜θ−α｜が、前記角度φより小さければ、車線に従った方向に走行中であるとみなす。この角度差の絶対値｜θ−α｜が（１８０度−φ）以上であれば、当該車両は、逆走行していると判定する。なお、角度差の絶対｜θ−α｜が角度φ以上（１８０度−φ）未満であれば、順走行か逆走行か判定できないので、判定を保留することが好ましい。

逆走行中と判定されれば（ステップＳ４のNO）、当該車両のドライバに逆走行警告を通知する（ステップＳ５）。この通知方法は、地上処理センター２から車載装置１の通信機１１に向けて緊急信号を発信することにより行う。車載装置１は緊急信号を受信すれば、車内で所定の表示又はアナウンスが行われるようにしておく。たとえは車内のスピーカから「車線が逆です。直ちに止まってください。」といった音声を流す。

この逆走警告案内は、予め演算装置１９に格納されるプログラムを設定しておくことにより、ドライバや走行状況に応じて、警告案内のレベルを変えられるようにしてもよい。例えば、車両の走行速度が所定速度以下（車両が後退するときに通常出す速度）であれば、逆走行警告を受けても、それはドライバの正常な後退操作に基づくものであるとして、案内しないことが好ましい。ドライバの自己設定により、高齢者、レンタカーを運転中の外国人等、特定のドライバに対してのみ案内を行うようにしてもよい。

また地上処理センター２の危険走行情報算出部３５に格納されるプログラムを設定しておくことにより、逆走警告案内は、夜間や雨天等、特定の条件下でのみ有効にしておくこともできる。
さらに、この逆走行警告は、当該逆走行車両以外の他の車両にも通知することが交通安全上好ましい。そこで地上処理センター２は、当該逆走行している車両の周辺を走行するプローブ車両、又は当該道路を逆走行車両に向かって順方向に走行しているプローブ車両を抽出する（ステップＳ６）。さらに抽出したプローブ車両のうち、当該逆走行しているプローブ車両が走行しているリンクを将来走行する可能性のあるプローブ車両を認識する（ステップＳ７）。このステップＳ７で認識された車両を「周辺車両」という。これらの周辺車両のうち逆走行車に接近中のプローブ車両があるかどうかを、当該車両の走行軌跡に基づいて判定し（ステップＳ８）、接近中のプローブ車両があれば、そのプローブ車両に「逆走行車があります。ご注意ください」といった警告を送信する（ステップＳ９）。

いままでの説明では、周辺車両がプローブ車両であることを想定していたが、地上処理センター２と連絡のとれない一般車両に対しても逆走行車が存在する旨の警告情報を伝えることが好ましい。そこで、地上処理センター２は、当該逆走行車が走行しているリンクに設置されている電光表示板に、逆走行車が存在することを出力する。
また、地上処理センター２は、逆走行車の記録を長期間にわたって蓄積すれば、逆走行が発生しやすい地点ないしリンクを地図上にマッピングし、メモリに蓄積できる。そこで、逆走行が発生しやすい地点の周辺を走行する車両の車載装置に対して、警告を送信することも可能となる。警告の内容は「この周辺は逆走行車が走っていることがあります。ご注意ください」といったものである。

また、逆走行が発生しやすい地点（逆走行多発地点）の情報を、地上処理センター２からプローブ車両の車載装置にダウンロードし、車載装置で保持し、逆走行多発地点付近を通過する経路計算が行われたとき、逆走行多発地点に接近した時点で、ドライバに警告を出すようにしても良い。逆走行多発地点の算出方法は、例えば、リンクごとに逆走行カウンタを設けておき、リンクで逆走行が発生するごとに当該リンクの逆走行カウンタをカウントアップしていく。カウンタ値がＮ（例えばＮ＝３）を超えているリンクの終端を逆走行多発地点として登録する。

以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではない。例えば、いままでの説明では、プローブ情報の収集処理と走行車線特定・逆走行判定処理とをすべて地上処理センター２で行っていたが、これらの処理をすべて車載装置で行っても良い。また、ＧＰＳ位置検出機能を有する携帯電話機を用いて、プローブ情報の収集処理と走行車線特定・逆走行判定処理を携帯電話機で行っても良い。

まず車載装置単独で行う走行車線特定・逆走行判定処理を、図６を参照して説明する。図６は、軌跡データの取得と走行車線特定・逆走行判定処理とを行う車載装置１Ａのブロック図であり、車載装置１Ａは、ＧＰＳ受信機１３、車速センサ１５及び方位センサ１７等から得られる各種データに基づいて車両の軌跡データを算出する演算装置１９、並びに車両の軌跡データに基づいて走行車線、逆走行判定をする危険走行情報算出部３５、並びに道路マッチング処理に用いる道路地図データ３７を備えている。各ブロックの機能は、図２の装置構成と図３の装置構成においてすでに説明したとおりである。この図６の実施形態では、車載装置１Ａ単独で走行車線、逆走行判定をすることができるところに特徴がある。車載装置１Ａは自車両が逆走行していることを判定すれば、車内で所定の表示又はアナウンスが行われるようにしておくとよい。たとえは車内のスピーカから「車線が逆です。直ちに止まってください。」といった音声を流す。なお、他のプローブ車両との間で車々間通信を行うことができる車載装置であれば、接近中のプローブ車両があれば、そのプローブ車両に「逆走行車があります。ご注意ください」といった警告を送信することもできる。

また、車載装置１Ａは、自車両が逆走行していることを判定すれば、即座にプローブ情報を送信したり、プローブ情報の送信間隔を短くしたりすることが好ましい。これにより、プローブ情報を受信する地上処理センター２若しくは他の車両は、逆走行車の軌跡データを頻繁に取得でき、逆走行車の認識、追跡を容易に行うことができるようになる。
次に、携帯電話機単独で走行車線特定・逆走行判定処理を行う構成を、図７を参照して説明する。図７は、プローブ情報の取得と走行車線特定・逆走行判定処理とを行う携帯電話機１Ｂのブロック図であり、携帯電話機１Ｂは、内蔵するＧＰＳ受信機１３から得られるデータに基づいて車両の時刻ごとの位置（走行軌跡）を算出する演算装置１９、並びに車両の走行軌跡に基づいて走行車線を特定し、逆走行判定を行う交通情報算出装置３５、並びにリンクマッチング処理に用いる道路地図データ３７を備えている。各ブロックの機能は、図２の装置構成と図３の装置構成においてすでに説明したとおりである。算出した走行車線や逆走行判定結果の情報は、携帯電話機の画面２５やスピーカ２３に出力し表示することができる。

本発明の危険走行情報提供装置の全体構成を示す図である。 車載装置の内部構成を示すブロック図である。 地上処理センターの内部構成を示すブロック図である。 交差点と、この交差点の東西南北につながる４本の道路を示す道路地図である。 走行車線特定・逆走行判定処理を説明するためのフローチャートである。 走行軌跡情報の取得と走行車線特定・逆走行判定処理とを行う車載装置のブロック図である。 走行軌跡情報の取得と走行車線特定・逆走行判定処理とを行う携帯電話機のブロック図である。

符号の説明

１，１Ａ 車載装置
１Ｂ 携帯電話機
２ 地上処理センター
１１ 通信機
１３ ＧＰＳ受信機
１５ 車速センサ
１７ 方位センサ
１９ 演算装置
２１ メモリ
２３ スピーカ
２５ 表示装置
３１ 送受信機
３３ データ抽出部
３５ 危険走行情報算出部
３７ 道路地図データ

Claims (9)

1. 道路を走行する車両の時刻と位置を含む軌跡データを収集するデータ収集手段と、
   道路区間データを車線ごとに記憶した道路地図データベースと、
   前記データ収集手段により収集された車両の軌跡データに基づき、車両の走行した道路区間及び車線を特定する道路マッチング手段と、
   前記道路マッチング手段で特定された道路区間の車線の走行方向と、当該車両の走行方向とが一致しているかどうかを検知し、反対の方向である場合に、当該車両が逆走行をしていると判定する逆走行判定手段と、
   前記逆走行判定手段により逆走行の判定がなされた場合に、その判定結果を出力する逆走行出力手段とを備えることを特徴とする危険走行情報提供装置。
2. 前記逆走行出力手段は、当該逆走行している車両に対して出力する請求項１記載の危険走行情報提供装置。
3. 前記逆走行出力手段は、当該逆走行している車両の周辺に存在する車両、又は当該道路を逆走行車両に向かって順方向に走行中の車両に対して、逆走行車が存在する旨の警告情報を出力するものである請求項１記載の危険走行情報提供装置。
4. 前記逆走行出力手段は、当該逆走行している車両が走行している道路を将来走行する可能性のある車両に対して、逆走行車が存在する旨の警告情報を出力するものである請求項３記載の危険走行情報提供装置。
5. 前記逆走行出力手段は、当該車両が逆走行している道路の情報表示装置に対して、逆走行車が存在する旨の警告情報を出力する請求項１記載の危険走行情報提供装置。
6. 前記逆走行判定手段による逆走行の判定結果に基づいて逆走行が多発する地点を算出する逆走行多発地点算出手段を備え、前記逆走行出力手段は、前記逆走行多発地点算出手段が算出した逆走行多発地点の周辺を走行する車両に対し警告情報を出力する請求項１記載の危険走行情報提供装置。
7. 前記逆走行判定手段により当該車両が逆走行をしていると判定された場合、前記データ収集手段は、当該車両の軌跡データの収集間隔を短くする請求項１記載の危険走行情報提供装置。
8. コンピュータに格納されることによって実行される危険走行判定プログラムであって、
   道路を走行する車両の時刻と位置を含む軌跡データを収集するステップと、
   前記データ収集手段により収集された車両の軌跡データに基づき、道路区間データを車線ごとに記憶した道路地図データベースを用いて、車両の走行した道路区間及び車線を特定するステップと、
   前記特定された道路区間の車線の走行方向と、当該車両の走行方向とが一致しているかどうかを検知し、反対の方向である場合に、当該車両が逆走行をしていると判定するステップと、
   前記逆走行の判定がなされた場合に、その判定結果を出力するステップとを備えることを特徴とする危険走行判定プログラム。
9. 道路を走行する車両の時刻と位置を含む軌跡データを収集し、
   前記収集された車両の軌跡データに基づき、道路区間データを車線ごとに記憶した道路地図データベースを用いて、車両の走行した道路区間及び車線を特定し、
   前記特定された道路区間の車線の走行方向と、当該車両の走行方向とが一致しているかどうかを検知し、反対の方向である場合に、当該車両が逆走行をしていると判定し、
   前記逆走行の判定がなされた場合に、その判定結果を出力することを特徴とする危険走行判定方法。

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