JP2009238170A - 信号交差点情報取得装置、信号交差点情報取得方法および信号交差点情報取得プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】現実の信号機の正確な点灯パターンを特定することができなかった。
【解決手段】信号交差点における車両の進行方向を示す進行方向情報を取得し、複数の前記車両の進行方向情報に基づいて、前記信号交差点における信号機の点灯パターンを示す情報を取得する。
【選択図】図５

Description

本発明は、信号機の点灯パターンを示す情報を取得する信号交差点情報取得装置、方法およびプログラムに関する。

従来、信号交差点の通過コストを設定し、当該通過コストに基づいて経路探索を行う技術が知られており、例えば、特許文献１には、信号機の有無や信号機における矢印信号の有無に応じて経路探索用のコスト情報を設定する技術が知られている。
特開２００５−３２１３６０号公報

従来の技術においては、現実の信号機の正確な点灯パターンを反映したコスト情報を設定することができなかった。
すなわち、現実の信号機を通過する際の走行困難性は、信号機の有無や矢印信号の有無のみならず、点灯パターン（点灯しているランプの種類）や任意の点灯パターンの点灯継続時間に依存する。従って、信号機の有無や矢印信号の有無のみに基づいて、信号交差点における正確な走行困難性を反映してコスト情報を設定することはできない。

本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、現実の信号機の正確な点灯パターンを特定することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明においては、信号交差点における車両の進行方向を示す進行方向情報に基づいて信号交差点における信号機の点灯パターンを示す情報を取得する。すなわち、信号交差点において、車両は信号機の点灯パターンによって許可された進行方向のみに進行すると考えられるため、信号交差点における車両の進行方向は信号交差点における信号機の点灯パターンに対応しているとみなすことができる。そこで、複数の車両の進行方向情報を取得すれば、当該複数の車両の進行方向情報に基づいて点灯パターンを特定することができる。

ここで、進行方向情報取得手段は、信号交差点における車両の進行方向を示す情報を取得することができれば良く、車両の位置変化や速度変化、加速度変化など、車両の物理的変化を示す情報であっても良いし、信号交差点への進入方向および当該信号交差点からの退出方向を確定可能な情報であっても良いし、交差点以前および以後において車両が走行した道路区間とその向きを示す情報であっても良く、種々の構成を採用可能である。

点灯パターン情報取得手段は、複数の車両の進行方向情報に基づいて信号機の点灯パターンを示す情報を取得することができれば良い。すなわち、ある信号交差点における車両の進行方向を複数台分取得すれば、その信号交差点における信号機において許可されている車両の進行方向を特定することが可能になる。当該許可されている車両の進行方向は信号機の点灯パターンに対応しているため、複数の車両の進行方向に基づいて信号交差点における信号機の点灯パターンを特定することが可能になる。

なお、信号機の点灯パターンを示す情報は、信号交差点において車両に対して許可された進行方向に対応していれば良く、信号機において点灯しているランプの位置やランプの色を示す情報等を採用可能である。むろん、信号機において当該点灯パターンは時間によって切り替わるため、点灯パターンを示す情報には、時間によって切り替わる点灯パターンのそれぞれを示す情報を含めることが好ましい。また、特定の点灯パターンが継続している点灯継続時間を対応付けても良い。

さらに、点灯パターンを示す情報として、点灯パターンの切り替えタイミングを特定する情報を含める構成としても良い。例えば、進行方向情報に車両が信号交差点を通過した時刻を示す情報を含む構成とし、車両の進行方向と当該時刻とに基づいて、車両が信号交差点に対して進入する際の進入方向を特定する。そして、特定の進入方向が継続して現れる時間帯を特定して当該時間帯の区切りを点灯パターンの切り替えタイミングとする構成を採用可能である。

すなわち、一般の信号機においては、通常、特定の進入方向にて信号交差点に進入する車両の通行を一時的に許可し、当該特定の進入方向と異なる進入方向で信号交差点に進入する車両の通行を一時的に禁止する。このような車両の通行の許可および禁止は点灯パターンによって特定され、点灯パターンが切り替わるまで特定の進入方向にて信号交差点に進入する車両が継続的に現れ、点灯パターンが切り替わると信号交差点に進入可能な特定の進入方向が変動する。

そこで、複数の車両について前記進入方向と前記時刻とを集計すれば、特定の進入方向が継続的に現れる時間帯を特定することができる。また、当該時間帯は許可される進行方向が共通（あるいは一部共通）になっている時間帯であるため、当該時間帯の区切りによって点灯パターンの切り替えタイミングを特定することができる。

なお、特定の進入方向は信号機の点灯パターンに対応していれば良く、同時に複数の進入方向からの進入を許可する信号機であれば、当該特定の進入方向が複数の進入方向であっても良い。例えば、直線状の道路が交差した交差点において、直線状の道路上で一方へ向けて走行している車両と逆向きへ向けて走行している車両との双方の車両に対して走行を許可する信号交差点の場合、双方の車両における互いに逆向きの進入方向が特定の進入方向となる。むろん、直線状の道路が交差した交差点において、特定の退出方向に退出する場合に限って直交する方向に走行する車両の双方に対して信号交差点への進入を許可する場合もあり、この場合には各方向が特定の進入方向となる。

また、信号交差点を通過した時刻を示す情報は、車両が信号交差点を通過した時刻を直接的あるいは間接的に特定するための情報であれば良く、信号交差点への進入時刻や退出時刻、信号交差点の前後を走行したときの時刻等を示す情報を採用可能である。

さらに、特定の時間帯において、特定の進入方向にて信号交差点に進入する車両の通行を許可する状態を維持しながら、当該時間帯の途中からは特定の退出方向に退出する車両の通行のみを許可し、他の退出方向への退出を禁止する複雑な信号機に対応する構成を採用しても良い。例えば、進行方向と前記時刻とに基づいて車両が信号交差点から退出する際の退出方向を特定する構成とし、特定の進入方向が継続して現れる時間帯毎に、特定の退出方向のみが継続して現れる特定退出時間帯を特定する構成とする。そして、当該特定退出時間帯の区切りを点灯パターンの切り替えタイミングとする。

すなわち、各時間帯において退出方向が特定の退出方向に制限される時間帯を特定し、特定退出時間帯とすることで、特定退出時間帯の区切りを点灯パターンの切り替えタイミングとみなすことが可能になる。この構成によれば、複雑な点灯パターンの信号機であってもその点灯パターンおよび点灯パターンの切り替えタイミングを特定することが可能である。

なお、上述の時間帯や特定退出時間帯を特定すれば、当該時間帯と特定退出時間帯とのいずれかまたは双方に基づいて点灯パターンの点灯継続時間を特定することが可能である。すなわち、上述の時間帯の長さを特定すれば、当該時間帯にて許可された信号交差点への進入方向に対応した点灯パターンについて、点灯継続時間を規定することができる。同様に、上述の特定退出時間帯を特定すれば、特定退出時間帯にて許可された信号交差点からの退出方向に対応した点灯パターンについて、点灯継続時間を規定することができる。

さらに、点灯パターンを示す情報に基づいて信号交差点の走行困難性を示す情報を取得しても良い。例えば、点灯パターンの点灯継続時間は、点灯パターンによって特定の進行方向への進行が許可されている状態が継続している時間に対応しており、当該点灯継続時間が長ければ当該信号交差点の通行は容易であり、当該点灯継続時間が短ければ当該信号交差点の通行は困難である。従って、点灯継続時間の長短は信号交差点において特定の進行方向へ向けて走行する際の走行困難性を示していると言える。

このため、点灯継続時間を取得することによって、信号交差点において特定の進行方向に走行する際の走行困難性を示す情報を取得することが可能になる。すなわち、点灯継続時間が長いほど走行困難性が小さくなるように走行困難性を示す指標（例えばコスト情報）を設定すればよい。

さらに、本発明のように信号交差点における車両の進行方向に基づいて、信号機の点灯パターンを示す情報を取得する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のような信号交差点情報取得装置、プログラム、方法は、単独の信号交差点情報取得装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような信号交差点情報取得装置を備えたナビゲーション装置や方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、信号交差点情報取得装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）道路情報生成システムの構成：
（１−１）信号交差点情報取得装置の構成：
（１−２）ナビゲーション装置の構成：
（２）信号交差点情報取得処理：
（３）他の実施形態：

（１）道路情報生成システムの構成：
（１−１）信号交差点情報取得装置の構成：
図１は、道路情報の管理センターに設置された信号交差点情報取得装置１０と車両Ｃに備えられたナビゲーション装置１００とを含むシステムの構成を示すブロック図である。信号交差点情報取得装置１０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部２０と記憶媒体３０とを備えており、当該記憶媒体３０やＲＯＭに記憶されたプログラムを制御部２０で実行することができる。本実施形態においては、このプログラムの一つとして信号交差点情報取得プログラム２１を実行可能であり、当該信号交差点情報取得プログラム２１によって信号交差点における信号機の点灯パターンを示す情報を取得する。

本実施形態において、当該点灯パターンを示す情報は複数の車両Ｃが出力するプローブ情報に基づいて生成される。また、信号交差点情報取得装置１０は当該点灯パターンを示す情報に基づいてコスト情報を生成し、当該コスト情報を車両Ｃに対して送信する。このため、信号交差点情報取得装置１０は、ナビゲーション装置１００と通信するための回路にて構成される通信部２２を備えており、制御部２０は通信部２２を介してプローブ情報を受信し、コスト情報を送信することができる。

信号交差点情報取得プログラム２１は、点灯パターンを示す情報を取得し、コスト情報を生成して送信するために、送受信制御部２１ａと進行方向情報取得部２１ｂと点灯パターン情報取得部２１ｃとを備えており、通信部２２，記憶媒体３０や制御部２０におけるＲＡＭ等と協働することによってコスト情報の生成および車両Ｃへの提供機能が実現される。

送受信制御部２１ａは、車両Ｃとの通信を制御するためのモジュールであり、制御部２０は、当該送受信制御部２１ａの処理によって通信部２２を制御し、複数の車両Ｃのそれぞれに搭載された通信部２２０と通信を行う。すなわち、車両Ｃから送信されるプローブ情報を取得して同一の車両Ｃから取得した情報であることを識別可能な状態で記憶媒体３０へ記録する（図１に示すプローブ情報３０ａ）。また、後述する処理によって生成されたコスト情報３０ｃを取得して車両Ｃへ送信する。

なお、本実施形態におけるプローブ情報３０ａは、少なくとも信号交差点における車両Ｃの進行方向を含み、本実施形態においては、道路に設定されたノード間の道路区間（リンク）を示すリンク番号，当該リンク番号に対応する道路区間を車両Ｃが走行したときの進行方向（走行開始端に相当するノードと走行終了端に相当するノード），車両Ｃが当該リンク番号に対応する道路区間の走行を開始した時刻と走行を終了した時刻，同一の車両Ｃから情報を取得したことを示す識別子を含む。

また、本実施形態においては、記憶媒体３０に予め地図情報３０ｂが記録されており、当該地図情報３０ｂは、道路上に設定されたノードの位置を示す情報とノード同士の連結を示すリンク（道路区間）を特定するためのリンク番号を示す情報とを含んでいる。また、各ノードには属性情報が対応付けられており、属性情報としてノードが信号交差点であるか否かを示す情報が含まれる。本実施形態においては、リンク番号と当該リンクにおける進行方向とノードの位置を示す情報とノードの属性情報と時刻情報と同一車両からの情報であることを示す識別子とが進行方向情報に相当する。

進行方向情報取得部２１ｂは、上述のようにして取得されたプローブ情報３０ａと上述の地図情報３０ｂに基づいて、信号交差点における進行方向情報を取得するモジュールである。すなわち、制御部２０は、進行方向情報取得部２１ｂの処理により、記憶媒体３０に記録されたプローブ情報３０ａと上述の地図情報３０ｂを参照し、信号交差点に相当するノードに関する進行方向情報を取得する。

点灯パターン情報取得部２１ｃは、上述の進行方向情報に基づいて信号交差点における信号機の点灯パターンを示す情報を取得するモジュールである。本実施形態において制御部２０は、点灯パターン情報取得部２１ｃの処理により、進行方向情報に基づいて信号交差点に対する車両Ｃの進入方向と、信号交差点からの車両Ｃの退出方向を特定する。また、これらの進入方向に基づいて信号機の点灯パターンを特定する。

すなわち、本実施形態において制御部２０は、進行方向情報に基づいて任意の信号交差点に相当するノードに連結された道路区間を特定し、当該信号交差点を車両Ｃが通過する前に当該車両Ｃが走行していた道路区間と当該信号交差点との関係に基づいて信号交差点に対する進入方向を特定する。また、当該信号交差点を車両Ｃが通過した後に当該車両Ｃが走行した道路区間と当該信号交差点との関係に基づいて信号交差点からの退出方向を特定する。

さらに、上述の時刻情報に基づいて車両Ｃが信号交差点を通過した時刻を特定（例えば、終端が信号交差点となっている道路区間について走行を終了した時刻や、始端が信号交差点となっている道路区間について走行を開始した時刻を特定）し、特定の進入方向が継続して現れる時間帯を特定する。そして、当該時間帯の区切りを点灯パターンの切り替えタイミングとする。すなわち、一般の信号機においては、通常、特定の進入方向にて信号交差点に進入する車両の通行を一時的に許可し、当該特定の進入方向と異なる進入方向で信号交差点に進入する車両の通行を一時的に禁止する。このような車両の通行の許可および禁止は点灯パターンによって特定され、点灯パターンが切り替わるまで特定の進入方向にて信号交差点に進入する車両が継続的に現れ、点灯パターンが切り替わると信号交差点に進入可能な特定の進入方向が変動する。

そこで、複数の車両について信号交差点への進入方向とその時刻とを集計すれば、特定の進入方向が継続的に現れる時間帯を特定することができる。また、当該時間帯は許可される進行方向が共通（あるいは一部共通）になっている時間帯であるため、当該時間帯の区切りによって点灯パターンの切り替えタイミングを特定することができ、点灯継続時間を特定することができる。

なお、特定の進入方向は信号機の点灯パターンに対応していれば良く、本実施形態に示す信号機では同時に複数の進入方向からの進入を許可するため、同時に許可される複数の進入方向を特定方向として定義する。例えば、直線状の道路が交差した交差点において、直線状の道路上で一方へ向けて走行している車両と逆向きへ向けて走行している車両との双方の車両に対して走行を許可する信号交差点の場合、双方の車両における互いに逆向きの進入方向が特定方向となる。

さらに、本実施形態においては、点灯パターンを詳細に解析することとしており、車両Ｃが信号交差点を通過した時刻を特定し、特定の退出方向のみが継続して現れる特定退出時間帯を特定する。そして、当該特定退出時間帯の区切りを点灯パターンの切り替えタイミングとする。すなわち、信号機においては、各特定退出時間帯において、当該特定退出時間帯で現れる退出方向への走行のみを許可する点灯パターンとなっているとみなし、点灯パターンを特定するとともに、その点灯継続時間を特定する。

本実施形態においては、さらに、当該点灯継続時間に基づいてコスト情報３０ｃを生成する。すなわち、制御部２０は、当該点灯継続時間が長ければ当該信号交差点の通行は容易であり、当該点灯継続時間が短ければ当該信号交差点の通行は困難であるとみなす。そして、点灯継続時間が長いほど走行困難性が小さくなるように走行困難性を示す指標であるコストを設定し、コスト情報３０ｃとして記憶媒体３０に記録する。以上の処理によれば、現実の信号機の正確な点灯パターンを反映したコスト情報３０ｃを生成することが可能になり、車両Ｃにおいて当該コスト情報３０ｃを利用することで信号機の点灯パターンに応じた経路探索や経路案内を行うことが可能である。

（１−２）ナビゲーション装置の構成：
ナビゲーション装置１００は道路を走行する車両Ｃに搭載されており、当該ナビゲーション装置１００はＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部２００と記憶媒体３００とを備え、当該記憶媒体３００やＲＯＭに記憶されたプログラムを制御部２００で実行することができる。本実施形態においては、このプログラムの一つとしてナビゲーションプログラム２１０を実行可能であり、当該ナビゲーションプログラム２１０によって上述のコスト情報３０ｃを利用した経路探索を行うことができる。また、本実施形態にかかる車両Ｃは、道路の走行履歴に基づいてプローブ情報３０ａを生成して送信することができる。

このため、車両Ｃは、信号交差点情報取得装置１０と通信するための回路にて構成される通信部２２０を備えており、制御部２００は送受信制御部２１０ａの処理によって、通信部２２０を介してプローブ情報３０ａを送信し、コスト情報３０ｃを受信することができる。なお、送受信制御部２１０ａの処理によって取得されたコスト情報３０ｃは地図情報３００ａとともに記憶媒体３００に記録される。すなわち、地図情報３０ｂと同様の情報を含む地図情報３００ａが予め定義されて記憶媒体３００に記録されており、コスト情報３０ｃを地図情報３００ａが示す各ノード間のリンクに対応付けながら当該コスト情報３０ｃを地図情報３００ａに組み込んで記録する。

さらに、車両Ｃは、ＧＰＳ受信部４１０と車速センサ４２０と案内部４３０とを備えており、ＧＰＳ受信部４１０は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の現在位置を算出するための情報を出力する。制御部２００は、この信号を取得して車両の現在位置を取得する。車速センサ４２０は、車両Ｃが備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。制御部２０は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車両Ｃの速度を取得する。車速センサ４２０は、ＧＰＳ受信部４１０の出力信号から特定される自車両の現在位置を補正するなどのために利用される。また、自車両の現在位置は、当該自車両の走行軌跡に基づいて適宜補正される。なお、車両の動作を示す情報を取得するための構成は、ほかにも種々の構成を採用可能であり、自車両の現在位置をジャイロセンサの出力信号に基づいて補正する構成やセンサやカメラによって特定する構成、ＧＰＳからの信号や地図上での車両の軌跡，車車間通信，路車間通信等によって自車両動作情報を取得する構成等を採用可能である。

ナビゲーションプログラム２１０は、コスト情報３０ｃを利用した経路探索を実行するために案内制御部２１０ｂを備え、プローブ情報３０ａを生成するためにプローブ情報生成部２１０ｃを備えており、通信部２２０，記憶媒体３００や制御部２００におけるＲＡＭ等と協働する。案内制御部２１０ｂは、図示しない入力部による目的地の入力を受け付け、走行開始地点から当該目的地への経路を探索し、当該経路上を走行させるための案内を案内部４３０（ディスプレイ等）に対して出力するためのモジュールである。

すなわち、制御部２００は当該コスト情報３０ｃに基づいて経路探索を行う。また、当該探索された経路を案内部４３０に案内させる。この結果、目的地までの経路の候補として信号の点灯パターンを反映した経路が案内され、通過しやすい信号交差点を選択した経路を走行することが可能になる。

プローブ情報生成部２１０ｃは、車両Ｃの動作に対応したプローブ情報３０ａを生成するためのモジュールであり、制御部２００は、プローブ情報生成部２１０ｃの処理によって、ＧＰＳ受信部４１０の出力信号を取得して車両Ｃの位置（緯度および経度）を特定する。そして、当該車両Ｃの動作に基づいてプローブ情報３０ａを生成する。すなわち、地図情報３００ａを参照し、上述の車両Ｃが走行した道路区間のリンク番号，当該道路区間における進行方向，当該道路区間の走行を開始した時刻と走行を終了した時刻を示す情報を取得する。さらに、制御部２００は、これらの情報に対し、上述の車両Ｃを示す識別子を対応付けてプローブ情報３０ａとする。プローブ情報３０ａが生成されると、制御部２００は送受信制御部２１０ａの処理により、通信部２２０を介してプローブ情報３０ａを信号交差点情報取得装置１０に対して送信する。

（２）信号交差点情報取得処理：
次に上述の構成における信号交差点情報取得処理を詳細に説明する。図２は、当該信号交差点情報取得処理を示すフローチャートである。本実施形態において、制御部２０は、送受信制御部２１ａの処理により、車両Ｃから送信されるプローブ情報３０ａを逐次受信し、記憶媒体３０に記録している。この状態において、図２に示す処理は予め決められた時間間隔にて取得したプローブ情報３０ａを解析対象とし、各信号交差点のそれぞれにおける点灯パターンを特定するために実施される。

この処理において、制御部２０は、進入方向に基づいて信号交差点における信号機の点灯パターンの概略を特定し（ステップＳ１００〜Ｓ１３０）、その後に退出方向に基づいて詳細に点灯パターンを特定する処理を行っている（ステップＳ１３５〜Ｓ１４５）。本実施形態においては、信号交差点に対する車両Ｃの進入方向に基づいて点灯パターンの概略を特定するために、予め、同じ進入方向が継続的に現れる時間帯を特定する。このためにまず制御部２０は、進行方向情報取得部２１ｂおよび点灯パターン情報取得部２１ｃの処理により、信号交差点への進入方向Ｄ_n（ｎはステップＳ１００〜Ｓ１３０の繰り返し回数）を取得する（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、地図情報３０ｂを参照して点灯パターンの解析対象とされた信号交差点を特定し、早い時刻のプローブ情報３０ａから順に逐次その進行方向情報を参照する。そして、当該進行方向情報に基づいて信号交差点への進入方向を取得する。

次に、制御部２０は、点灯パターン情報取得部２１ｃの処理により、当該ステップＳ１００にて取得した進入方向Ｄ_nが、直前に取得した進入方向Ｄ_n-1と同じ特定方向であるか否かを判別する（ステップＳ１０５）。すなわち、信号機においては一般に、特定の点灯パターンにて複数の進入方向からの信号交差点への進入を許可するため、特定の点灯パターンにて同時に許可される進入方向を上述のように特定方向として予め定義している。そして、ステップＳ１００〜Ｓ１３０においては早い時刻のプローブ情報３０ａから順に取得して各プローブ情報３０ａが示す進入方向を取得する処理を繰り返しており、ステップＳ１０５においては、進入方向Ｄ_nと進入方向Ｄ_n-1とを比較し、両者が同一の点灯パターンにて許可される特定方向であるか否かを判別する。なお、繰り返し処理の一回目であれば直前に取得した進入方向Ｄ_n-1は存在しないが、同一でないと判別する。

ステップＳ１０５にて進入方向Ｄ_nが進入方向Ｄ_n-1と同じ特定方向であると判別されたとき、制御部２０は、点灯パターン情報取得部２１ｃの処理により、当該進入方向Ｄ_nに対応付けられた時刻（進入方向Ｄ_nの基になっているプローブ情報３０ａに含まれる上述の時刻情報から特定される信号交差点の通過時刻）を取得する（ステップＳ１１０）。また、制御部２０は、点灯パターン情報取得部２１ｃの処理により、現在の進入方向Ｄ_nを前回の進入方向Ｄ_n-1と同じ時間帯に分類する（ステップＳ１１５）。

一方、ステップＳ１０５にて進入方向Ｄ_nが進入方向Ｄ_n-1と同じ特定方向であると判別されないとき、すなわち、直前の繰り返し処理までの進入方向Ｄ_n-1と進入方向Ｄ_nとが異なる場合、制御部２０は点灯パターン情報取得部２１ｃの処理により、直前の進入方向Ｄ_n-1に対応付けられた時刻を、進入方向Ｄ_n-1を許可する点灯パターンの点灯継続時間の区切りとする（ステップＳ１２０）。そして、制御部２０は点灯パターン情報取得部２１ｃの処理により、時間帯をリセットする（ステップＳ１２５）。すなわち、進入方向Ｄ_n-1が継続的に現れる時間帯として設定されていた時間帯と異なる新たな時間帯を設定し、進入方向Ｄ_nを当該新たな時間帯に分類する。以上の処理により、同じ特定方向に該当する進入方向が継続して現れる時間帯を設定し、当該時間帯の区切りを点灯パターンの切り替えタイミングとして設定することとなる。なお、ステップＳ１２５においては、各点灯パターンとその点灯継続時間とを対応付けて記憶媒体３０に記録する。

ステップＳ１１５，Ｓ１２５の後、制御部２０は、点灯パターン情報取得部２１ｃの処理により、解析対象となっている全プローブ情報について進入方向を取得する処理を行ったか否かを判別し（ステップＳ１３０）、ステップＳ１３０にて、全プローブ情報について進入方向を取得する処理を行ったと判別されるまでステップＳ１００以降の処理を繰り返す。

図３〜図５は、点灯パターンを説明するための例を示す図である。図３，図４においては、南北方向と東西方向に延びる道路が交差する信号交差点Ｉを示しており、南から北に向けて走行する車両用の信号機を信号機Ｓ₁，北から南に向けて走行する車両用の信号機を信号機Ｓ₂，西から東に向けて走行する車両用の信号機を信号機Ｓ₃，東から西に向けて走行する車両用の信号機を信号機Ｓ₄として示している。また、各信号機Ｓ₁〜Ｓ₄は、各信号機Ｓ₁〜Ｓ₄に向かって左側のランプにて通行の許可、右側のランプにて通行の禁止、中央のランプにて停止を促す表示を行う信号であり、さらに、右側のランプが点灯している間に当該右側のランプの下側に設置されたランプにて矢印信号を表示して右折のみを許可することが可能である。

さらに、図３，図４においては、信号機Ｓ₁〜Ｓ₄におけるランプの点灯を黒丸あるいは黒い矢印によって示しており、車両にて許可される進行方向を実線あるいは破線の矢印で示しており、禁止される進行方向を白抜きの矢印で示している。図３Ａは、信号機Ｓ₁，Ｓ₂において左側のランプが点灯し、信号機Ｓ₃，Ｓ₄において右側のランプが点灯している状態を示している。図３Ａに示す点灯パターンは、北向きおよび南向きの進入方向で信号交差点に進入する車両の通行を許可し、東向きおよび西向きの進入方向で信号交差点に進入する車両の通行を禁止する点灯パターンである。同様に、図３Ｂは、信号機Ｓ₁，Ｓ₂において右側、信号機Ｓ₃，Ｓ₄において左側のランプが点灯している状態、すなわち、東向きおよび西向きの進入方向での信号交差点への進入を許可し、北向きおよび南向きの進入方向での信号交差点への進入を禁止する点灯パターンである。

以上の例に示す信号交差点Ｉにおいては、北向きおよび南向きの進入方向で信号交差点Ｉに進入する車両の通行を許可する点灯パターンと、東向きおよび西向きの進入方向で信号交差点Ｉに進入する車両の通行を許可する点灯パターンとが存在する。従って、この例においては北向きおよび南向きの進入方向が同一の特定方向とされ、東向きおよび西向きの進入方向が同一の特定方向とされる。

図５は、時刻１０：００：００から５秒毎の時間間隔を単位にして信号交差点Ｉを通過する車両の進入方向と退出方向との例を示す図である。例えば、時刻１０：００：００からの５秒間に、南側から北側に向けて信号交差点Ｉに進入し、直進して北側の道路に退出した車両が１台存在したことを示し、時刻１０：００：０５からの５秒間に、北側から南側に向けて信号交差点Ｉに進入した後に直進走行した車両が１台存在し、南側から北側に向けて信号交差点Ｉに進入した後に右折した車両が１台存在することを示している。なお、図５に示す例においては、時刻１０：００：１０からの５秒間に、信号交差点Ｉを通行した車両は存在しないことを示している。

図５においては、以上のようにして時刻１０：００：００から１０：０１：３５までの各時間間隔において信号交差点Ｉを通過した車両の動作を示している。この例において、上述の図２のステップＳ１００〜ステップＳ１３０を実行すると、時刻１０：００：００以降の１２台分の情報については進入方向が同じ特定方向であると判別される。すなわち、当該１２台分の情報における進入方向は北向きあるいは南向きであるため、同じ点灯パターン（図３Ａ）に対応した同じ特定方向であると判別される。この結果、各車両に関する進入方向に対応付けられた時刻が取得され、各車両に関する進入方向が同じ時間帯（図５に示す時間帯Ｔ₁）に分類されることによって、北向きおよび南向きの進入方向を許可する時間帯が時刻１０：００：００以降かつ時刻１０：００：４５よりも前の時間帯であることが明らかになる。

同様に、時刻１０：００：４５以降の１１台分の情報については進入方向が東向きあるいは西向きであり、同じ特定方向である。このため、当該１１台分の車両に関する進入方向が同じ時間帯（図５に示す時間帯Ｔ₂）に分類され、東向きおよび西向きの進入方向を許可する時間帯が時刻１０：００：４５以降かつ時刻１０：０１：２５よりも前の時間帯であるとされる。この後、同様の処理を繰り返すことによって、北向きおよび南向きの進入方向を許可する点灯パターンとなっている時間帯と東向きおよび西向きの進入方向を許可する点灯パターンとなっている時間帯とを特定することができ、各点灯パターンの点灯継続時間を特定することができる。

ステップＳ１３０にて、全プローブ情報について進入方向を取得する処理を行ったと判別されたときには、上述の処理によって概略的に特定された点灯パターンに基づいて詳細な点灯パターンを特定する。すなわち、矢印信号が点灯する点灯パターンであるか否かを特定するための処理を行う。

このために、制御部２０は、点灯パターン情報取得部２１ｃの処理により、同一時間帯に分類された各情報から退出方向を取得する（ステップＳ１３５）。すなわち、制御部２０は、地図情報３０ｂを参照して点灯パターンの解析対象とされた信号交差点を特定し、早い時刻のプローブ情報３０ａから順に取得して逐次その進行方向情報に基づいて信号交差点からの退出方向を取得する。

そして、制御部２０は、点灯パターン情報取得部２１ｃの処理により、特定退出方向への退出を許可する点灯パターンを特定する（ステップＳ１４０）。すなわち、上述の時間帯（図５に示す時間帯Ｔ₁やＴ₂）毎に退出方向を参照していき、特定の退出方向のみが継続して現れる特定退出時間帯を特定する。本実施形態において、特定退出時間帯は、上述の時間帯の途中から開始され、特定の退出方向に退出する車両の通行のみを許可し、他の退出方向への退出を禁止する状態である。具体的には、上述の時間帯において許可されていた複数の退出方向（図３に示す例では直進、右折、左折）が減少し、その一部の退出方向のみが許可される時間帯である。従って、特定退出時間帯の区切り（開始時点）は点灯パターンの切り替えタイミングとなる。そこで、本実施形態においては、特定退出時間帯の長さを特定退出方向のみを許可する点灯パターンの点灯継続時間とし、両者を対応付けて記憶媒体３０に記録する。

さらに、制御部２０は、点灯パターン情報取得部２１ｃの処理により、全時間帯についてステップＳ１３５，Ｓ１４０の処理を行ったか否かを判別し（ステップＳ１４５）、処理済みであると判別されるまで、時間帯を変更してステップＳ１３５，Ｓ１４０の処理を繰り返す。

図４Ａにおいては、信号機Ｓ₁〜Ｓ₄において右側のランプが点灯し、信号機Ｓ₁，Ｓ₂において右側のランプの下側のランプで右方向の矢印信号が点灯している状態を示している。図４Ａに示す点灯パターンは、北向きで信号交差点に進入し、東向きで信号交差点から退出する（右折する）車両と、南向きで信号交差点に進入し、西向きで信号交差点から退出する（右折する）車両について通行を許可する点灯パターンである。すなわち、図４Ａは、北向きあるいは南向きで信号交差点に進入する車両について設けられた右折専用の時間帯における点灯パターンを示している。

なお、図４Ａに示す点灯パターンは、図３Ａに示す点灯パターンの後に発生する。例えば、図５に示す例においては、時刻１０：００：００以降かつ時刻１０：００：４５より前の時間帯において時刻１０：００：３５以降に退出方向が右折である車両のみが現れている。従って、時刻１０：００：００以降かつ時刻１０：００：４５より前の時間帯においては、時刻１０：００：３５以降の右折退出時間帯Ｔ_1rに図３Ａに示す点灯パターンから図４Ａに示す点灯パターンに切り替えられたとみなすことができ、特定退出時間帯を特定することができる。

以上の処理によれば、特定の進入方向で信号交差点に進入する車両の通行を許可する点灯パターンの点灯継続時間と、特定の退出方向で信号交差点から退出する車両の通行を許可する点灯パターンの点灯継続時間とが特定されることになり、現実の信号機の正確な点灯パターンを特定することが可能になる。

なお、本実施形態においては、当該点灯パターンと点灯継続時間との対応関係に基づいて上述のようにコスト情報３０ｃを生成する構成となっており、このために、各点灯パターンの点灯継続時間に対する統計処理を行う。すなわち、図２に示す処理を繰り返し実行すると、各点灯パターンと点灯継続時間とを対応付けた複数個の情報が生成されるので、制御部２０は、この情報に基づいて各点灯パターンの点灯継続時間の代表値（例えば、平均値、最頻値、中央値等）を取得する。そして、制御部２０は、各点灯パターンの基準値（例えば、平均的な点灯継続時間）との比に基づいて、各点灯パターンにて車両に対して許可されている進行方向のコストを決定し、コスト情報３０ｃとして記憶媒体３０に記録する。

なお、コストは、各点灯パターンにて車両に対して許可されている進行方向での走行が他の進行方向と比較して困難であるか否かを示す指標であり、例えば、デフォルトの点灯継続時間に対応したコストが"１００"であるときに、当該デフォルトの点灯継続時間の２倍あるいは１／２倍の点灯継続時間となっている点灯パターンに対応した進行方向のコストをそれぞれ"５０"、"２００"とする構成を採用可能である。

以上のようなコスト情報３０ｃはナビゲーション装置１００に対して送信され、ナビゲーション装置１００の制御部２００は、案内制御部２１０ｂの処理により、当該コスト情報３０ｃに基づいて経路探索を行う。また、探索された経路上を走行させるための案内を案内部４３０に出力させる。この結果、信号機の点灯パターンを考慮しながら正確に走行の容易な経路を探索し、また、案内することができる。

（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、信号交差点における車両の進行方向に基づいて、信号機の点灯パターンを示す情報を取得する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、プローブ情報においては、少なくとも車両の進行方向を示す情報を取得することができれば良く、車両の位置変化や速度変化、加速度変化など、車両の物理的変化を示す情報であっても良いし、交差点以前および以後において車両が走行した道路区間とその向きを示す情報であっても良く、種々の構成を採用可能である。

また、点灯パターン情報取得部においては、複数の車両の進行方向情報に基づいて信号機の点灯パターンを示す情報を取得することができれば良く、ある信号交差点における車両の進行方向を複数台分取得して、その信号交差点における信号機において許可されている車両の進行方向を特定すればよい。

なお、上述の実施形態においては、点灯パターンとその点灯継続時間とを対応付けて信号機の点灯パターンを示す情報としていたが、当該点灯パターンを示す情報は信号交差点において車両に対して許可された進行方向に対応していれば良く、種々の態様を採用可能である。例えば、信号機において点灯しているランプの位置やランプの色を示す情報等であっても良い。むろん、信号機において当該点灯パターンは時間によって切り替わるため、点灯パターンを示す情報には、時間によって切り替わる点灯パターンのそれぞれを示す情報を含めることが好ましい。当該情報によれば、信号機による現示数を特定することができる。

さらに、点灯パターンに日時を対応付けて定義しても良い。すなわち、同じ信号交差点においても点灯パターンの種類や各点灯パターンの点灯継続時間が日時によって異なる信号交差点が存在する。そこで、各点灯パターンに対して日時を対応付ける構成、例えば、ある点灯パターンが現れ得る日時において、各点灯パターンが特定の点灯継続時間となっている日時を定義し、また、単位時間毎に各単位時間内に発生し得る点灯パターンとその点灯継続時間とを定義する構成など、各種の態様によって情報を定義することが可能である。むろん、各点灯パターンに対応付けられる日時は日毎に定義しても良いし、曜日毎に定義しても良いし、季節毎に定義しても良く、種々の構成を採用可能である。

さらに、信号機の点灯パターンは、上述の例以外にも各種の例が存在する。例えば、直線状の道路が交差した交差点において、特定の退出方向に退出する場合に限って直交する方向に走行する車両の双方に対して信号交差点への進入を許可する信号機も存在する。この場合には当該直交する方向が特定の点灯パターンによって許可された特定の進入方向（特定方向）となる。さらに、特定退出時間帯は、上述の実施形態のように特定の進入方向での通過を許可する時間帯の途中から開始される構成に限定されず、当該時間帯の最初から特定退出時間帯が開始されてもよい。すなわち、当該時間帯の最初から途中までは特定の退出方向に退出する車両の通行のみを許可し、当該時間帯の途中から特定の退出方向および他の退出方向への退出する車両の通行を許可する構成であっても良い。

さらに、車両の通行を禁止する点灯パターンを含む信号交差点に対して本発明を適用しても良い。図６は、信号交差点を通過する車両の進入方向と退出方向との例を示す図である。同図において、時刻１０：００：００以降かつ時刻１０：０１：２５よりも前の時間においては、図５と同様の進入方向および退出方向が現れるため、図５と同様に時間帯が定義された各点灯パターンに対して点灯継続時間が対応付けられる。

しかし、時刻１０：０１：２５以降かつ時刻１０：０２：００よりも前の時間においては、車両が信号交差点を通過していない時間帯Ｔ₂₃が現れる。この場合、時間帯Ｔ₂₃は図４Ｂに示すように、信号機Ｓ₁〜Ｓ₄において右側のランプが点灯している状態、すなわち、東西南北総ての進入方向について信号交差点への進入を禁止する点灯パターンとなっている。このとき、当該点灯パターンにおいては、図示しない歩行者専用信号機にて歩行者の通行を許可する状態となる。

そこで、信号交差点に対して進入する車両が一台も観測されない時間が一定の時間間隔以上継続することか否かを判別すれば、一台も観測されない時間が開始してから次に車両の進入が観測されるまでの時間帯Ｔ₂₃を歩行者のみが通行を許可された点灯パターンであるとみなすことができる。従って、時間帯Ｔ₂₃の長さを歩行者のみに通行を許可する点灯パターンの点灯継続時間とみなすことができる。

なお、歩行者のみに通行を許可する点灯パターンにおいては車両の通行を禁止するため、この点灯パターンの点灯継続時間は車両において信号交差点の走行困難性を高めるように寄与する。そこで、走行困難性を示すコストを決定するのであれば、当該歩行者のみに通行を許可する点灯パターンの点灯継続時間が長いほど各進行方向への車両の進行についてコストが大きくなるように設定を行えばよい。

信号交差点情報取得装置とナビゲーション装置とを含むシステムの構成を示すブロック図である。 信号交差点情報取得処理を示すフローチャートである。 （３Ａ），（３Ｂ）は点灯パターンを説明するための例を示す図である。 （４Ａ），（４Ｂ）は点灯パターンを説明するための例を示す図である。 点灯パターンを説明するための例を示す図である。 点灯パターンを説明するための例を示す図である。

符号の説明

１０…信号交差点情報取得装置、２０…制御部、２１…信号交差点情報取得プログラム、２１ａ…送受信制御部、２１ｂ…進行方向情報取得部、２１ｃ…点灯パターン情報取得部、２２…通信部、３０…記憶媒体、３０ａ…プローブ情報、３０ｂ…地図情報、３０ｃ…コスト情報、１００…ナビゲーション装置、２００…制御部、２１０…ナビゲーションプログラム、２１０ａ…送受信制御部、２１０ｂ…案内制御部、２１０ｃ…プローブ情報生成部、２２０…通信部、３００…記憶媒体、３００ａ…地図情報、４１０…受信部、４２０…車速センサ、４３０…案内部

Claims (7)

1. 信号交差点における車両の進行方向を示す進行方向情報を取得する進行方向情報取得手段と、
   複数の前記車両の進行方向情報に基づいて、前記信号交差点における信号機の点灯パターンを示す情報を取得する点灯パターン情報取得手段と、
   を備える信号交差点情報取得装置。
2. 前記進行方向情報には、前記車両が前記信号交差点を通過した時刻を示す情報を含み、
   前記点灯パターン情報取得手段は、前記進行方向と前記時刻とに基づいて、前記車両が前記信号交差点に対して進入する際の進入方向を特定し、特定の前記進入方向が継続して現れる時間帯を特定し、当該時間帯の区切りを前記点灯パターンの切り替えタイミングとする、
   請求項１に記載の信号交差点情報取得装置。
3. 前記点灯パターン情報取得手段は、前記進行方向と前記時刻とに基づいて、前記車両が前記信号交差点から退出する際の退出方向を特定し、前記時間帯毎に特定の退出方向のみが継続して現れる特定退出時間帯を特定し、当該特定退出時間帯の区切りを前記点灯パターンの切り替えタイミングとする、
   請求項２に記載の信号交差点情報取得装置。
4. 前記点灯パターン情報取得手段は、前記時間帯と前記特定退出時間帯とのいずれかまたは双方に基づいて前記信号機における前記点灯パターンの点灯継続時間を特定する、
   請求項３に記載の信号交差点情報取得装置。
5. 前記点灯パターン情報取得手段は、前記点灯パターンの点灯継続時間と当該点灯パターンにて前記車両に対して許可されている進行方向とに基づいて、前記信号交差点において特定の進行方向に走行する際の走行困難性を示す情報を取得する、
   請求項４に記載の信号交差点情報取得装置。
6. 信号交差点における車両の進行方向を示す進行方向情報を取得する進行方向情報取得工程と、
   複数の前記車両の進行方向情報に基づいて、前記信号交差点における信号機の点灯パターンを示す情報を取得する点灯パターン情報取得工程と、
   を含む信号交差点情報取得方法。
7. 信号交差点における車両の進行方向を示す進行方向情報を取得する進行方向情報取得機能と、
   複数の前記車両の進行方向情報に基づいて、前記信号交差点における信号機の点灯パターンを示す情報を取得する点灯パターン情報取得機能と、
   をコンピュータに実現させる信号交差点情報取得プログラム。

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