JP2012150630A - 通行制御システム、これに用いるポイント制御装置、通行制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本システムの路側通信機2は、交差点Jに接近する車載通信機3からの優先通行要求に応じて、車載通信機3を搭載した車両5に対して、優先通行処理を実施する優先通行調整部23aと、優先通行処理の実施に応じて送信される実施通知を車載通信機3に対して送信する通知部23bとを備えている。車載通信機3は、実施通知を受信すると、自装置を搭載した車両5が優先通行処理の実施を受けるのに必要な優先ポイントを所定数だけ減算するポイント演算部32bを備えている。
【選択図】 図3
Description
かかる高度道路交通システムは、主として、インフラ側の無線通信装置である複数の路側通信機と、各車両に搭載される無線通信装置である車載通信機とによって構成される。そして、各通信主体間で行う通信には、路側通信機と車載通信機とが行う路車(又は車路)間通信と、路側通信機同士が行う路路間通信と、車載通信機同士が行う車車間通信とが含まれる。
複数の車両の中には、急いで走行したい車両や、特に時間的に制限されることなく走行している車両等、さまざまな車両が混在しており、急いでいる車両に対しては、交差点等での優先的な通行を許可すべきである。
このため、車両側の要求を考慮しかつトータルとして車両ごと平等に取り扱うように交差点等の通行制御を行う方策の実現が望まれている。
このため、車両は、当該車両側の要求により、特典ポイントの範囲内で必要に応じて特典を受けることができる。一方、特典を受ける機会は特典ポイントの範囲内に制限されるので、特典を受ける機会を、特典ポイントによって他の車両との間で調整し均等にできる。
このように、本発明によれば、所定区間での通行における特典を受ける機会を均等に与えることで、車両側の要求を考慮しかつトータルとして車両それぞれを平等に取り扱うように所定区間である交差点等の通行制御を行うことができる。
また、この場合、前記通知部が、前記特典を付与した車両の車載通信機に対してのみ前記第一の通知を送信することで、特典が付与された車両のみ特典ポイントを減算させることができる。
この場合、車両側において、より緊急度が高く特典を高い確率で受けたい場合には、より多くの特典ポイントが減算されるのを条件に、より上位の要求レベルで特典付与を要求できる。
この場合、特典の付与を受けた車両の車載通信機からは特典ポイントを減算しつつ、特典の付与を譲った車両の車載通信機には特典ポイントが加算されるので、両者の間で、特典ポイントを介して特典付与の機会を交換したのと同様の効果を得ることができる。これにより、両者の間で特典付与の機会の均衡を調整することができる。
これによって、車載通信機を有しない車両や、車載通信機を有していても何らかの理由で特典付与の要求を送信できなかった車両等に対しても、要求レベルを設定することができる。
なお、感知手段とは、路上に設置され車両の接近を感知する感知装置等の他、車載通信機が送信する送信信号等の受信によって車両が所定区間に接近することを感知するものを含む。
ここで、前記所定期間は、いずれかの車両に特典が付与されることで、特典が付与されなかった車両の運行を無理に妨げることがない期間に設定される。
これにより、いずれの車両に特典を付与しても、特典が付与されなかった車両の運行を妨げることがない。
より具体的には、前記所定区間とは交差点であり、前記交通規制手段とは交通信号機である。
また、前記処理とは、特典が付与される車両が前記所定区間内を優先して通行できるように、前記特典が付与される車両に対する前記交通信号機の青色の灯色時間を延長し、又は、赤色の灯色時間を短縮するように制御する処理である。
この場合、エコドライブ、又は、安全運転に寄与した対価として特典ポイントが加算されるので、車両側にエコドライブ、又は、安全運転の実行を促すことができる。これにより、交差点等の通行制御を行いつつ、環境保全にも寄与することができる。
〔システムの全体構成〕
図1は、本発明の一実施形態に係る路側通信機を含む高度道路交通システム(ITS)の全体構成を示す概略斜視図である。なお、本実施形態では、道路構造の一例として、南北方向と東西方向の複数の道路が互いに交差した碁盤目構造を想定している。
図1に示すように、本実施形態の高度道路交通システムは、交通信号機1、路側通信機2、車載通信機3(図2及び図3参照)、中央装置4、車載通信機3を搭載した車両5、及び、車両感知器や監視カメラ等よりなる路側センサ6を含む。
中央装置4は、自身が管轄するエリアに含まれる各交差点Jiの交通信号機1及び路側通信機2とLAN(Local Area Network)を構成している。従って、中央装置4は、各交通信号機1及び各路側通信機2との間で双方向通信が可能である。なお、中央装置4は、交通管制センターではなく道路上に設置してもよい。
なお、図1及び図2では、図示を簡略化するために、各交差点Jiに信号灯器が1つだけ描写されているが、実際の各交差点Jiには、互いに交差する道路の上り下り用として少なくとも4つの信号灯器が設置されている。
中央装置4は、ワークステーション(WS)やパーソナルコンピュータ(PC)等よりなる制御部を有しており、この制御部は、路側通信機2、路側センサ6からの各種の交通情報の収集・処理(演算)・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。
具体的には、中央装置4の制御部は、自身のネットワークに属する交差点Jiの交通信号機1に対して、同一道路上の交通信号機1群を調整する系統制御や、この系統制御を道路網に拡張した広域制御(面制御)を行うことができる。
図2は、上記高度道路交通システムの管轄エリアの一部を示す道路平面図である。
図2では、互いに交差する2つの道路の各々が上りと下りで片側1車線のものとして例示されているが、道路構造はこれに限られるものではない。
図2にも示すように、本実施形態の高度道路交通システムは、車載通信機3との間で無線通信が可能な複数の路側通信機2と、キャリアセンス方式(CSMA方式)で他の通信機2,3と無線通信を行う移動無線送受信機の一種である車載通信機3と備えている。
また、各路側通信機2は、基準エリアAが重複(一部重複でも全部重複でもよい。)する他の路側通信機2とも無線通信が可能である。
なお、前記した通り、交通管制センターに設けられた中央装置4は、各路側通信機2と有線での双方向通信が可能となっているが、これらの間も無線通信であってもよい。
また、路側通信機2は、自身の送信タイミングを制御するために他の路側通信機2との時刻同期機能を有している。この路側通信機2の時刻同期は、例えば、自身の時計をGPS時刻に合わせるGPS同期や、自身の時計を他の路側通信機2からの送信信号に合わせるエア同期等によって行われる。
図3は、路側通信機2、及び、車載通信機3の内部構成を示すブロック図である。
路側通信機2は、他の通信機2,3と無線通信するためのアンテナ20が接続された無線通信部21と、中央装置4と双方向通信する有線通信部22と、これらの通信制御を行うCPU等よりなる制御部23と、制御部23に接続されたROMやRAM等の記憶装置よりなる記憶部24とを備えている。記憶部24は、制御部23が実行する通信制御のためのプログラムや、各通信機2,3の通信機ID等を記憶している。
優先通行調整部23aは、車両5に対して、所定区間での通行における特典の付与として、交差点J内において優先的に通行させるための処理である優先通行処理を実施する機能を有している。
また、通知部23bは、上記優先通行処理の実施、又は不実施を車載通信機3に対して送信する機能を有している。
上記優先通行調整部23a及び通知部23bの具体的な機能や、優先通行処理の内容については、後に説明する。
また、制御部23は、所定区間としての交差点Jに接近する車両を感知する感知手段として、車両感知器等の路側センサ6を用いる。さらに、制御部23は、前記感知手段として、車載通信機3から送信される車両情報や、後述する優先通行要求の受信によって車両(車載通信機3)が交差点Jに接近することを感知する機能を有する場合もある。
車載通信機3は、他の通信機2,3と無線通信のためのアンテナ30に接続された通信部31と、この通信部31に対する通信制御を行うCPU等よりなる制御部32と、この制御部32に接続されたROMやRAM等の記憶装置よりなる記憶部33とを備えている。記憶部33は、制御部32が実行する通信制御のためのプログラムや、各通信機2,3の通信機ID等を記憶している。
従って、車載通信機3の通信部31は、所定の搬送波周波数の受信レベルを常時感知しており、その値がある閾値以上である場合は無線送信を行わず、当該閾値未満になった場合にのみ無線送信を行うようになっている。
また、車載通信機3の制御部32は、他の車両5から直接受信した車両情報や、路側通信機2から受信した他の車両5の車両情報に含まれる、位置、速度及び方向に基づいて、右直衝突や出合い頭衝突等を回避するための安全運転支援制御を行うことができる。
優先通行要求部32aは、路側通信機2に対して、車両前方の交差点等を優先的に通行することを要求する優先通行要求を送信するための機能を有している。
また、ポイント演算部32bは、路側通信機2からの通知に応じて、交差点等における優先通行処理の実施を受けるために必要な優先ポイント(自装置を搭載した車両5が特典の付与を受けるのに必要な特典ポイント)の演算を行うための機能を有している。
上記優先通行要求部32a及びポイント演算部32bの具体的な機能や、優先ポイントについては、後に説明する。
次に、車載通信機3が送信する優先通行要求、路側通信機2が実行する優先通行処理、及び、車載通信機3が優先通行処理を受けるために必要な優先ポイントについて説明する。
この優先通行要求を受信した路側通信機2の優先通行調整部23aは、当該要求を送信した車載通信機3を搭載する車両5に対して、対象の交差点等を優先的に通行させるための処理である優先通行処理を実施するか否かを決定する。
一方、車両5−1が走行する道路に交差する方路の交通信号機1の灯色は、逆に、青色の灯色時間を設定しうる範囲で最短となるように短縮され、赤色の灯色時間を設定しうる範囲で最長となるように延長される。
本実施形態では、基準となる状態を緊急度「普通」とし、この「普通」に対して緊急度が高い順に「急ぎ」、「緊急」と規定している。また、「普通」よりも急いでいない状態を「ゆっくり」と規定している。緊急度が「ゆっくり」の場合に対して、最も要求の度合が低い要求レベルLv1に設定されている。以降、「普通」、「急ぎ」、「緊急」の順に、Lv2〜Lv5と、より要求の度合が高くなるように設定されている。なお、緊急度が「緊急」の場合、要求レベルがLv4とLv5の2種類設定されている。
この優先ポイントとは、例えば、予め所定のポイント数が各車載通信機3に対して与えられ、優先通行処理の実施を受けたりといった処理によって加減算されるものである。
与えられた優先ポイント数は、車載通信機3aの記憶部33に記憶され、ポイント演算部32bによって管理される。
このため、車両側では、緊急度が高く優先通行処理を高い確率で受けたい場合には、より多くの優先ポイントが減算されるのを条件に、より上位の要求レベルで優先通行処理を要求することができる。
図4(b)は、優先ポイントの加算事由を示す表である。優先ポイントは、図に示すように、交差点等で優先通行処理の実施を受けた他の車両5に通行を譲った場合に加算される。すなわち、他の車両5に通行を譲った場合、その車両5には、通行を譲ったことに対する対価として優先ポイントが加算される。
このように、優先通行処理を受けた車両5の車載通信機3からは優先ポイントを減算しつつ、通行を譲った車両5の車載通信機3には優先ポイントが加算されるので、両者の間で、優先ポイントを介して優先通行処理を受ける機会を交換したのと同様の効果を得ることができる。これにより、両者の間で優先通行処理を受ける機会の均衡を調整することができる。
上記交通システムは、交通社会の向上や環境保全を目的としている。これに対して、例えば、急加減速を控えたり、アイドリングストップを行うといった、燃費を向上させるための施策を実行しつつ運転を行う状態であるエコドライブや、急加減速や急ハンドルを控えた運転を行う状態である安全運転は、上記交通システムの目的を達成するための手段の一つでもある。このため、上記エコドライブ、又は、安全運転が所定距離又は所定期間継続すると、優先ポイントが加算される。この場合、エコドライブ、又は、安全運転に寄与した対価として特典ポイントが加算されるので、車両側にエコドライブ、又は、安全運転の実行を促すことができる。これにより、交差点等の通行制御を行いつつ、環境保全にも寄与することができる。
次に、制御部23が通行制御を行う際の処理について説明する。
図5は、図1及び図2中の交差点J13を拡大して示した平面図である。図5において、交差点J4に繋がる方向の方路が幹線道路であるのに対して、交差点J13で交差している方路は、この幹線道路に対して交差する支線である。
交差点J13に設置された路側通信機2は、当該交差点J13に進入し通行する車両の通行制御を行う。
図において、まず、制御部23の優先通行調整部23aは、車両感知器6aによる感知結果、又は、車載通信機3が送信する車両情報や優先通行要求等の受信に基づいて、交差点J13に接近する接近車両の有無を判定する(ステップS1)。接近車両がなければステップS1を繰り返し、随時接近車両の有無を判定する。
優先通行調整部23aは、車両感知器6aによって感知された車両5からの優先通行要求の受信の有無を判定する(ステップS20)。
感知された車両5に対応する優先通行要求の受信が有ると判定すると、優先通行調整部23aは、受信した優先通行要求に含まれる要求レベルを取得する(ステップS21)。
以上のようにして、優先通行調整部23aは、感知された接近車両の要求レベルを取得する。
次いで、優先通行調整部23aは、接近車両の車載通信機3に向けて、当該接近車両に対して優先通行処理を実施した旨の通知(実施通知;第一の通知)を、通知部23bに通知させ(ステップS5)、処理を終える。この通知を受信することによって、接近車両(の車載通信機3)は、自装置が送信した優先通行要求に基づいた優先通行処理が実施されたことを認識する。
なお、ステップS3において、所定期間の経過後に他の接近車両が現れた場合、優先通行調整部23aは、当該他の接近車両については、接近車両との間で優先通行処理に関する判定対象としない。よって、他の接近車両は、後に実施される接近車両に対する優先通行処理に従って交差点J13を通過することとなる。
次いで、優先通行調整部23aは、要求レベルが上位であった接近車両の車載通信機3に向けて、当該接近車両に対して実施通知を通知部23bに通知させるとともに、要求レベルが下位であった接近車両の車載通信機3に向けて、当該車両に対する優先通行処理の実施がされなかった旨の通知(不実施通知;第二の通知)を、通知部23bに通知させ(ステップS9)、処理を終える。
このように、上記実施通知は、優先通行処理の実施に応じて実施対象の車載通信機3に送信され、上記不実施通知は、優先通行処理の実施がされなかったことに応じて、当該処理の実施がされなかった車載通信機3に送信される。
その後、優先通行調整部23aは、ステップS9に進み、各接近車両に対して通知を行い、処理を終える。
図8では、図5中、車両5a以外の他の接近車両が存在しておらず、車両5aのみが交差点J13に接近し通行する際の処理を示している。
車両5aがさらに進行することで、路側通信機2の通信エリアに進入すると、路側通信機2は、車両5aから送信される車両情報の他、優先通行要求を受信する(ステップS33)。なお、本例では、車載通信機3aは、要求レベルLv3で優先通行要求を送信している場合を示している。よって、路側通信機2は、車載通信機3aが要求レベルLv3で優先通行要求を送信していることを認識する。
図5の場合、路側通信機2の優先通行調整部23aは、優先通行処理として、車両5a前方の交通信号機1aの灯色を、即座に青色に制御してもよいし、車両5aが交差点J13を通行するタイミングで青色になるように、青色の時間の延長、赤色の時間の短縮といった制御をしてもよい。
図9では、図5中、幹線側を走行する車両5aと、支線側を走行する他の車両5bとが交差点J13に接近している際の処理を示しており、車両5aが、他の車両5bよりも先行して交差点J13に接近しているものとする。なお、ここでは、車両5a,5b以外の車両については考慮しない。
先行して接近する車両5aが進行し、車両感知器6aに感知されると、路側通信機2は接近車両である車両5aの存在を認識する(ステップS43)。
車両5aがさらに進行して路側通信機2の通信エリアに進入すると、路側通信機2は、車両5aの車載通信機3aから送信される車両情報の他、優先通行要求を受信する(ステップS44)。本例では、車載通信機3aは、要求レベルLv4で優先通行要求を送信している場合を示している。
つまり、仮に後から交差点J13に進入する他の車両5bに優先通行処理が実施された場合、車両5aは、すでに、他の車両5bよりは交差点J13により接近している。よって、車両5aが交差点J13に到達直前に、他の車両5bに対して優先通行処理が実施されると、車両5aの運行を無理に妨げるおそれが生じる。従って、このようなことが生じないように、上記期間を設定し、いずれの車両に優先通行処理を実施しても、優先通行処理が実施されなかった車両の運行を妨げることがないようにされている。
また、この場合、前記通知部23bが、優先通行処理の実施を受けた車両5の車載通信機3に対してのみ実施通知(第一の通知)を送信することで、優先通行処理の実施を受けた車両5のみ優先ポイントを減算させることができる。
従って、優先通行処理の実施を受けた車両5の車載通信機3からは優先ポイントを減算しつつ、優先通行処理を譲った車両5の車載通信機3には優先ポイントが加算されるので、両者の間で、優先ポイントを介して優先通行処理を受ける機会を交換したのと同様の効果を得ることができる。これにより、両者の間で優先通行処理を受ける機会の均衡を調整することができる。
図10は、図9の場合において他の車両5bが車載通信機3を搭載していない又は搭載していても路車間通信に関する処理を行わないときの処理の一例を示したシーケンス図である。
これによって、車載通信機3を有しない車両や、車載通信機3を有していても何らかの理由で優先通行要求を送信できなかった車両5等に対しても、要求レベルを設定することができる。
車載通信機3aのポイント演算部32bは、制御部32が取得する車両5の車両速度等の情報から、当該車両5が急加減速を伴わない運転状態であるエコドライブの状態であるか否かを判断できる。所定期間又は所定走行距離の間エコドライブを継続することで優先ポイントが加算されることから(図4(b)参照)、ポイント演算部32bは、車両5がエコドライブの状態であると判断すると(ステップS80)、その期間又は走行距離の積算を開始する(ステップS81)。
車両5(車載通信機3)のユーザが優先ポイントを購入すると、その事実が中央装置4等に入力される。路側通信機2は、前記入力に基づいて、優先ポイントの加算事由が発生したことを認識し(ステップS90)、ポイント加算命令をポイント加算事由が発生した車載通信機3に送信する(ステップS91)。
車両5(車載通信機3)のユーザが優先ポイントを購入、あるいはエコドライブ等によって、優先ポイントの加算事由が発生し、路側通信機2又は中央装置4がその優先ポイントの加算事由の発生を認識すると(ステップS100)、路側通信機2又は中央装置4は、自装置に繋がる端末装置のカードリーダ等に差し込まれて接続される、前記ユーザが所有している車載通信機3に接続可能であって優先ポイントに関する処理情報が記憶可能な優先ポイント処理用のカードにポイント加算命令を書き込む(ステップS101)。
次いで、車載通信機3のポイント演算部32bは、当該ポイント加算命令に基づいて、自装置の優先ポイントの加算を行う(ステップS103)。
このため、車両5は、当該車両5側の要求により、優先ポイントの範囲内で必要に応じて優先通行処理の実施を受けることができる。一方、優先通行処理の実施を受ける機会は優先ポイントの範囲内に制限されるので、優先通行処理の実施を受ける機会を、優先ポイントによって他の車両との間で調整し均等にできる。
また、上記実施形態において、図6中、ステップS10では、幹線側を走行する接近車両に優先通行処理を実施する場合を示したが、交差する各方路が幹線支線の関係になくほぼ同等の関係である場合には、先着車両を優先して優先通行処理を実施することもできる。
さらに、上記実施形態中の路側通信機2において、優先通行調整部23a及び通知部23bによって実現される機能は、中央装置4が有していても良い。
2 路側通信機(制御装置、ポイント制御装置)
3 車載通信機
6a 車両感知器(感知装置)
23a 優先通行調整部(通行制御部)
23b 通知部
32a 優先通行要求部
32b ポイント演算部
Claims (12)
- 車載通信機と、前記車載通信機との間で通信可能であるとともに路側に設置されて車両の通行制御を行う制御装置と、を備えた車両の通行制御システムであって、
前記制御装置は、所定区間に接近する前記車載通信機からの要求に応じて、当該車載通信機を搭載した車両に対して前記所定区間での通行における特典を付与する通行制御部と、前記特典の付与に応じて送信される第一の通知を前記車載通信機に対して送信する通知部とを備え、
前記車載通信機は、前記第一の通知を受信すると、自装置を搭載した車両が前記特典の付与を受けるのに必要な特典ポイントを所定数だけ減算するポイント演算部を備えていることを特徴とする通行制御システム。 - 前記車載通信機は、前記特典の要求とともに、当該要求の度合を複数段階で示した要求レベルを前記制御装置に送信し、
前記制御装置の通行制御部は、前記車載通信機の要求及びその要求レベルと、前記車両との間で進路が競合するように前記所定区間に接近する他の車両の車載通信機からの要求及びその要求レベルとを受信すると、両要求レベルを比較し、前記要求レベルが上位の車載通信機を搭載した車両にのみ前記特典を付与し、
前記通知部は、前記特典を付与した車両の車載通信機に対してのみ前記第一の通知を送信する請求項1に記載の通行制御システム。 - 前記車載通信機のポイント演算部は、前記第一の通知を受信すると、自装置が要求した要求レベルが上位であるほど、前記特典ポイントを多く減算する請求項2に記載の通行制御システム。
- 前記通知部は、前記特典が付与されなかったことに応じて送信される第二の通知を、前記特典が付与されなかった車両の車載通信機に対して送信し、
前記車載通信機のポイント演算部は、前記第二の通知を受信すると、前記特典ポイントを所定数だけ加算する請求項2又は3に記載の通行制御システム。 - 前記所定区間に接近する車両を感知する感知手段をさらに備え、
前記通行制御部は、前記感知手段が感知した車両に対応する前記特典の要求及び要求レベルを受信しなかった場合、予め定めた所定の要求レベルを設定する請求項2に記載の通行制御システム。 - 前記制御装置の通行制御部は、前記感知手段によって前記所定区間に接近する車両を感知した後、所定期間の間に、当該車載通信機との間で進路が競合するように前記所定区間に接近する他の車両を感知すると、両要求レベルを比較する請求項5に記載の通行制御システム。
- 前記制御装置の通行制御部は、前記感知手段が前記所定期間の間に前記他の車両を感知しなかった場合、要求レベルの比較を中止する請求項6に記載の通行制御システム。
- 前記特典は、当該特典が付与される車両が前記所定区間内を優先して通行可能に、前記所定区間に設置された交通規制手段を前記通行制御部が制御する処理である請求項1〜7のいずれか一項に記載の通行制御システム。
- 前記交通規制手段は、交通信号機であり、
前記処理は、前記特典が付与される車両に対する前記交通信号機の青色の灯色時間を延長し、又は、赤色の灯色時間を短縮するように制御する処理である請求項8に記載の通行制御システム。 - 前記車載通信機のポイント演算部は、自装置を搭載した車両が行う、燃費を向上させるための施策の実施を伴った運転状態、又は、急加減速や急ハンドルを控えた運転状態が、所定距離、又は、所定期間継続すると、前記特典ポイントを加算する請求項1〜9のいずれか一項に記載の通行制御システム。
- 所定区間に接近する車載通信機の要求に応じて、当該車載通信機を搭載した車両に対して前記所定区間での通行における特典を付与する通行制御部と、
前記車載通信機に前記特典の付与を受けるのに必要な特典ポイントを所定数だけ減算させるための第一の通知を前記車載通信機に対して送信する通知部と、を備えていることを特徴とするポイント制御装置。 - 所定区間に接近する車載通信機からの要求に応じて、当該車載通信機を搭載した車両に対して前記所定区間での通行における特典を付与するステップと、
前記特典の付与に応じて送信される第一の通知を前記車載通信機に対して送信するステップと、
前記第一の通知を受信すると、前記車載通信機を搭載した車両が前記特典の付与を受けるのに必要な特典ポイントを所定数だけ減算するステップと、を備えていることを特徴する車両の運行制御方法。
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