JP3045156B2 - 交通情報収集提供システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交通情報収集提供
システムに関し、交通管制センタの処理負担を軽減でき
るように改善したものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、交通手段としての自動車の必要性
が高まり、交通網の整備や駐車場の拡充がなされてい
る。ここで、自動車は、列車やバス等に比べて目的地、
移動速度、移動時間等に制約がないという利点がある反
面、道路の渋滞、地理の不案内、駐車場不足に悩ませら
れる問題点がある。

【０００３】そこで、自動車を早く安全且つ効率的に目
的地に導くための手段としていわゆるナビゲーションシ
ステムの研究が進められている。ナビゲーションシステ
ムとしては、種々の方式があるが、いずれも車輌の位置
の測定の技術と、その位置から目的地までの経路を選択
するための技術の組合せから構成されている。

【０００４】ナビゲーションシステムを位置測定の方式
から分類すると、自立航法近接無線航法衛星航法
の三つに分けられる。自立航法は、車輌に搭載した方位
センサと走行距離計により、車輌の走行軌跡を算出する
ものであるが、方位センサ、距離計の誤差が累積すると
いう問題がある。

【０００５】このため、道路地図に対して走行軌跡をパ
ターンマッチングさせることにより、累積誤差をキャン
セルするマップマッチングの方式が考えられている。し
かし、マップマッチングでも、フェリー等により移動す
る場合には対処できなかった。

【０００６】近接無線航法は自立航法の修正を外部から
行うものである。即ち、道路の要所要所にその地点の座
標を示す位置ビーコンを設置し、各車輌にはこの位置ビ
ーコンからの信号を受信する装置を搭載し、位置ビーコ
ンからの信号を利用して、自立航法の累積誤差をキャン
セルする方法である。衛星航法は、ＧＰＳ（Grobal Pos
itioning System ）を利用するものであり、３〜４の周
回衛星からの信号を車輌に搭載した受信機で受信して、
その伝搬遅延時間を計測することにより、車輌の位置を
測定するものである。

【０００７】上述したナビゲーションシステムのうち近
接無線航法は、地上設備を必要とするため、その分コス
トが高くなるが、位置ビーコンから位置情報だけでな
く、時々刻々変化する道路情報、交通情報等の動的情報
をリアルタイムで車輌に提供したり、逆に車輌から道
路、交通の情報を収集することが可能であり（このよう
なビーコンを、位置ビーコンと区別して情報ビーコンと
呼ぶことがある）、将来もっとも有望である。

【０００８】このように動的情報の収集提供を行うため
には、地上設備として情報ビーコンから収集された道
路、交通等の情報を集中して処理する交通管制センタが
必要である。また、車輌設備としてこの交通管制センタ
からの情報を表示して経路の選択を補助する車載装置が
必要である。

【０００９】この為、このような交通管制センタ及び車
載装置を具えたナビゲーションシステムを、上記のもの
と区別してダイナミックナビゲーションシステム或いは
路車間交通情報収集分散システムと呼ぶことがある。こ
こで、ダイナミックナビゲーションシステムにおいて
は、図７に示すようなハイアラーキ型が提案されてい
る。

【００１０】このハイアラーキ型は、多数の情報ビーコ
ン１からの情報を途中に設けた複数のサブセンタ２を経
由して一つの交通管制センタ３に集中させるものであ
る。また、情報ビーコン１だけでは、一般に情報が不足
するので、車両感知器１ａからも情報をサブセンタ２を
経由して交通管制センタ３に集中させている。車両感知
器１ａは道路の各点に設置されて、交通量、占有率（オ
キュパンシィ）を計測し、渋滞等の推定に利用するもの
である。

【００１１】このダイナミックナビゲーションシステム
における情報の収集として最も重要なのが旅行時間情報
である。この旅行時間情報は、ある位置ビーコンから次
の位置ビーコンまで、ある車輌が移動するまでの時間と
して計測し、この旅行時間を出発点から目的値迄ある経
路に沿って積算することにより、目的地までの到達時間
が予想できる。

【００１２】また、交通情報としては、地理的な形態に
より図８に示すように地区情報４、広域情報５、重要情
報６に分けることができる。図８は、交通情報を観念的
に示すものである。地区情報４は、その車輌の半径１０
km以内における現在の渋滞、旅行時間等の交通情報であ
る。

【００１３】広域情報５は、その車輌の半径１００km以
内の幹線についての渋滞、旅行時間等の交通情報であ
り、そこに到達した時間を予測したものである。重要情
報６は、その車輌の半径１００km以遠となると予測が困
難となるため、幹線道路に関する通行止め等の規制情報
であり、人為的に交通管制センタから入力される。

【００１４】このような情報は、車輌の現在位置が変化
するにつれて、変化する。また、図中、７は情報ビーコ
ンの交信エリアであり、半径約３０ｍ程度である。ここ
で、一般に必要とする情報の大多数は、図９に示すよう
に地区情報４であり、広域情報５はそれほど多くなく、
また、重要情報６はきわめて僅かである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ダイナミックナビゲー
ションシステムをハイアラーキ構造とすると、交通管制
センタに交通情報等の情報が集中され、ここから交通情
報等の情報が拡散されるため、システムの構成としては
非常に簡潔である。しかしながら、交通管制センタにお
いて、交通情報等情報が集中処理されるため、交通管制
センタでの情報処理量が膨大となり、超大型のコンピュ
ーターが必要になる。

【００１６】この為、ダイナミックナビゲーションシス
テムは、全体的な構成が構築されるまでは、部分的な稼
働ができないという問題があった。また、超大型コンピ
ュータを必要とするので、コストアップを招くという問
題もある。

【００１７】更に、超大型のコンピュータであっても、
多数の車輌からの情報提供の要求が集中する時間帯で
は、処理能力を越えてしまい処理不能となったり、処理
時間が長くなる虞があった。また、情報ビーコンと交通
管制センタとの情報の伝達を行うために専用回線を敷設
する場合には、その回線の総延長が非常に長くなり、そ
の敷設費用が莫大となる問題もある。

【００１８】本発明は、上記従来技術に鑑みてなされた
ものであり、ダイナミックナビゲーションシステムを段
階的に構築することができると共に交通管制センタの処
理負担を軽くすることのできる交通情報収集提供システ
ムを提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の構成は道路に情報ビーコンを多数配設して、該情
報ビーコンと車輌の車載装置との間で無線通信をするこ
とにより交通情報等の情報を収集し、情報処理された情
報を前記情報ビーコンから無線通信により前記車輌の車
載装置に提供する路車間の交通情報収集提供システムに
おいて、前記情報ビーコンで収集され、算出された旅行
時間情報を交換する信号伝達網を隣接する前記ビーコン
間に形成したことを特徴とする。

【００２０】〈作用〉 隣接する情報ビーコン間が信号伝達網により相互に連結
されるので、各情報ビーコンにより得られた交通情報等
の情報は、信号伝達網を介して相互に交換されることに
なる。これにより、交通管制センタに情報が集中するこ
となく情報ビーコンにより車輌の車載装置で利用するこ
とができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施例
を参照して、詳細に説明する。図１に、本発明の一実施
例を示す。同図に示すように相互に隣接して配置された
情報ビーコンａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，Ａはそれぞ
れの交通情報を管轄するカバーエリア（図中で円形で示
す）を有してをり、このカバーエリアは一部重複してい
る。

【００２２】情報ビーコンａ〜Ａの配設される間隔は２
〜３km程度が適当と考えられている。図中では省略され
ているが、このような情報ビーコンａ〜ｂが更に情報ビ
ーコンＡの周囲に多数配置されている。これらの情報ビ
ーコンａ〜Ａの交信エリアは約３０ｍであり、各交信エ
リア内に車輌（図示省略）が進入すると、各情報ビーコ
ンａ〜Ａと、車輌の車載装置との間で無線通信により双
方向に情報が交換される。

【００２３】例えば、情報ビーコンａ〜Ａから車輌の車
載装置へは、通過しつつある各情報ビーコンａ〜Ａのビ
ーコン番号と、各情報ビーコンａ〜Ａを通過した時刻が
送信され、その値は車載装置に記憶され、タイマーにて
時間が計測される。また、車輌の車載装置から情報ビー
コンａ〜Ａへは、前回通過した情報ビーコンａ〜Ａのビ
ーコン番号と、前回通過した時刻から今回通過する時刻
までタイマーにより計測した時間が送信される。

【００２４】これにより、各情報ビーコンａ〜Ａでは、
情報ビーコン間の距離に基づいて、その間の旅行時間が
演算される。ここで求められる旅行時間は各情報ビーコ
ンａ〜Ａの間であるが、更に精度の良い旅行時間を求め
るためには、リンク方式を利用すると良い。このリンク
方式では、各情報ビーコン間の経路を交差点ごとに複数
に区分し（区分された区間をそれぞれをリンクと呼
ぶ）、各リンクを認識するリンク番号と、各リンクを通
過する時間をそれぞれ車輌の車載装置のタイマーで計測
する。

【００２５】計測されたこれらの時間は、リンク番号と
共に情報ビーコンａ〜Ａを通過する際、各情報ビーコン
ａ〜Ａに出力される。情報ビーコンａ〜Ａでは、各ビー
コン間の複数のリンクについての旅行時間（以下、リン
クコストと言う）を演算する。リンクについての距離は
予め情報ビーコンａ〜Ａに与えておくと良い。

【００２６】ここで、リンク方式を実現するには、予め
地図情報と共にリンク位置、番号等の情報を車載装置に
与える必要があり、また、情報ビーコンには、リンクコ
ストを多数の車輌について平均して求める処理回路が設
けられるのが望ましい。更に、上記情報ビーコンａ〜Ａ
は信号伝達網１１により相互に結合され、この信号伝達
網１１を介して隣接する情報ビーコンａ〜Ａの間で信号
データが送受信される。

【００２７】信号伝達網１１は、隣接する情報ビーコン
ａ〜Ａの間に網目状に、つまり、道路ネットワークとし
て形成される。例えば、専用回線、公衆回線又はＬＡＮ
（Local Area Network）を使用すると良い。このように
信号伝送網１１により隣接する情報ビーコンａ〜Ａは相
互に連結されるので、隣接された情報ビーコンａ〜Ａは
相互に情報が交換されることになる。

【００２８】従って、ある車輌が二つの情報ビーコン例
えばａからｂ，ｂからＡを通過する場合には、今回通過
した情報ビーコンから前回通過した情報ビーコンに複数
のリンクコストを含む旅行時間が伝達されることなる。
これにより各情報ビーコン間のリンクについては、各カ
バーエリア毎に管轄する情報ビーコンに集約されること
になる。

【００２９】更に、情報ビーコンＡには隣接する情報ビ
ーコンａ〜ｇから情報伝達網１１を介して情報が集約す
る様になっている（以下、この情報ビーコンＡを他と区
別して中規模情報ビーコンＡという）。従って、情報ビ
ーコンａ〜Ａのカバーエリアの集合した領域（以下、サ
ービスエリアと言う）のリンクコストは全体的に、この
中規模情報ビーコンＡに集約されることになる。尚、サ
ービスエリアは通常半径１０km程度である。

【００３０】従って、隣接する情報ビーコンａ〜Ａを越
えて跨がる情報に付いても利用することが可能となる。
例えば、情報ビーコンｂと情報ビーコンｅとは隣接して
いないが、これらのカバーエリアに含まれるリンクコス
トは中規模情報ビーコンＡに集約されているので、中規
模情報ビーコンＡから情報を得て提供することが可能で
ある。

【００３１】また、隣接している情報ビーコンであって
も、情報伝達網で連結されていないもの、例えば情報ビ
ーコンｂ，ｃ間では、中規模情報ビーコンＡを介して情
報が交換されることになる。ここで、信号伝達網１１に
より送受信される信号データとしては、図２に示すよう
に地区情報４と広域情報５等から構成されている。

【００３２】ここで、地区情報４としては主に前記リン
クコストであり、その他の交通情報も含むものである。
また、広域情報５としては、主に幹線道路についての前
記リンクコストであり、その他の交通情報も含むもので
ある。地区情報４は、信号データの内の大多数の情報で
あり、中規模情報ビーコンＡ及びこれと隣接する情報ビ
ーコンａ〜ｇの間で送受信されて利用されるものであ
る。

【００３３】尚、情報ビーコンａから情報ビーコンｂに
送信された通信データが、情報ビーコンｂを経由して中
規模情報ビーコンＡに転送される場合には、通信データ
には自己からの情報８を追加して送信するようにする。
一方、広域情報５は、地区情報と異なりサービスエリア
を越えて利用されるものであり、一定の情報処理が必要
である。

【００３４】そこで、本発明では、図３に示すように中
規模情報ビーコンＡと交通管制センタ３を信号伝送路１
５を介して接続すると共に中規模情報ビーコンＡには情
報ビーコンａ〜ｇより収集された情報から広域情報を分
離して回路を設けて、この広域情報を信号伝送路１５に
より交通管制センタ３に集中するようにしている。従来
技術で説明したハイアラーキ型では、情報を総て交通管
制センタ３に集中して情報処理していたが、本実施例で
は、情報のうち広域情報のみを交通管制センタ３に集中
するものである。

【００３５】この為、単なる地区情報４は交通管制セン
タ３に集約せず、交通管制センタ３の負担が軽減する。
ここで、広域情報５はサービスエリアを越えて半径１０
０km程度の範囲内で使用されるものであるから、交通管
制センタ３では、例えば、情報処理としては車輌到達時
間後のリンクコストを予測する処理等の処理である。
尚、重要情報６、例えば、主要幹線についての通行止め
等の情報を交通管制センタ３に入力して中規模情報ビー
コンＡに分散し、各車輌に提供するようにしても良い。

【００３６】また、中規模情報ビーコンＡの数が多数に
及ぶ場合には、交通管制センタ３と中規模情報ビーコン
Ａとの間にサブセンタを設けて、回線を集約しても良
い。このように交通管制センタ３に集約された広域情報
は一定の処理を受けた後、上記と逆の経路により各情報
ビーコンａ〜ｇに送られ、車輌の車載装置に分散される
ことになる。従って、上記サービスエリアを越える区間
についてのリンクコストは、交通管制センタ３により予
測等の処理を受けた後、各車輌の車載装置に表示される
ことになる。

【００３７】次に、情報ビーコンａ〜ｇ、中規模情報ビ
ーコンＡ及び車載装置の具体例について説明する。図４
に情報ビーコンａ〜ｇの一例を示す。同図に示すように
情報ビーコンａ〜ｇは制御回路１２、送受信回路１３及
び演算回路１４等から構成されている。送受信回路１３
は車輌の車載装置との無線通信を行うものであり、演算
回路１４はビーコン間の旅行時間情報、特にリンクコス
トを平均するものである。

【００３８】演算回路１４での演算に必要なデータはＲ
ＡＭ１６に記憶させておく。更に、演算回路１４等によ
り求められた交通情報は制御回路１２が信号データとし
て信号伝達網１１を介して隣接する情報処理ビーコンに
伝送する。一方、中規模情報ビーコンＡは、図５に示す
ように上記情報ビーコンの構成に隣接情報集約回路１７
ａ，広域情報分離回路１７ｂを加えたものである。

【００３９】この隣接情報集約回路１７ａは中規模情報
ビーコンＡに隣接する情報ビーコンａ〜ｇから収集され
た情報を集約する回路であり、該回路１７ａによりサー
ビスエリア内のリンクコスト等の情報が全体的に提供可
能となる。また、広域情報分離回路１７ｂは情報ビーコ
ンａ〜ｇから収集された情報のうち広域情報のみを分離
して信号伝送路１５を介して交通管制センタ３に集中す
る回路であり、交通管制センタ３からの包括的な情報が
利用できる。

【００４０】一方、車載装置は図６に示すように、制御
回路１８、演算回路１９、送受信回路２０、外部記憶装
置２１、表示器２２及びタイマー２３等から構成されて
いる。タイマー２３はビーコン間の通過時間を計測する
ものである。送受信回路２０は情報ビーコンの間で無線
通信を行うものであり、演算回路１９はビーコン間の旅
行時間情報、リンクコストを演算するものである。ま
た、外部記憶装置２１は、地図情報等を記憶したＣＤ−
ＲＯＭ等を利用すると良い。

【００４１】表示器２２は、地区情報４、広域情報５に
ついての処理結果を表示するものである。尚、本実施例
では図３に示すように交通管制センタ３が設けられてい
たが、本発明はこれに限るものではなく、交通管制セン
タ３を省略し、その機能を中規模情報ビーコンに分散す
ると良い。例えば、上記広域情報分離回路１７ｂに代え
て上記交通管制センタ３の機能を分散して情報処理する
ことのできる広域処理回路を設けると良い。

【００４２】このようにすると、交通管制センタ３の建
設される前に、中規模情報ビーコンＡを部分的に設置す
ることにより、ダイナミックナビゲーションシステムを
段階的に構築することが可能である。特に、中規模情報
ビーコンＡが複数設置される場合には、その広域処理回
路を相互に連結して情報を交換できるようにすると、サ
ービスエリアを越えて情報が利用でき一層有益となる。

【００４３】更に、中規模情報ビーコンＡを省略して隣
接する情報ビーコンａ〜ｇを情報伝達網１１を介して相
互に連結するだけでも、サービスエリア内の情報につい
ては利用することが可能であり、ダイナミックナビゲー
ションシステムの初期の構築段階において有効である。

【００４４】

【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明は隣接する情報ビーコンを情報伝達網
を介して相互に連結することにより、交通管制センタに
情報が集中することなく情報ビーコンにより車輌の車載
装置で利用することができる。この為、ダイナミックナ
ビゲーションシステムを段階的に構築することが可能と
なると共に情報が円滑に処理できるので高精度の旅行時
間情報を提供することができる。更に、隣接する情報ビ
ーコンは情報伝達網を介して結合されているので、専用
回線を使用する場合には、その総延長を縮小することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る交通情報収集提供シス
テムを示す概略構成図である。

【図２】信号データの説明図である。

【図３】情報処理ビーコンと交通管制センタの関係の説
明図である。

【図４】情報ビーコンの構成図である。

【図５】中規模情報ビーコンの構成図である。

【図６】車載装置の構成図である。

【図７】ハイアラーキ型のダイナミックナビゲーション
システムの説明図である。

【図８】交通情報を地理的形態により分離した説明図で
ある。

【図９】交通情報の利用価値を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 情報ビーコン ２ サブセンタ ３ 交通管制センタ １ａ 車輌感知器 ４ 地区情報 ５ 広域情報 ６ 重要情報 １１ 信号伝達網 １２，１８ 制御回路 １３，２０ 送受信回路 １４，１９ 演算回路 １５ 信号伝送路 １６ ＲＡＭ １７ａ 隣接情報集約回路 １７ｂ 広域情報分離回路 ２１ 外部記憶装置 ２２ 表示器 ２３ タイマー ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ 隣接する情報ビーコン Ａ 中規模情報ビーコン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−75335（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−95499（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08G 1/09 G01C 21/00 H04B 7/26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路に情報ビーコンを多数配設して、該
   情報ビーコンと車輌の車載装置との間で無線通信をする
   ことにより交通情報等の情報を収集し、情報処理された
   情報を前記情報ビーコンから無線通信により前記車輌の
   車載装置に提供する路車間の交通情報収集提供システム
   において、前記情報ビーコンで収集され、算出された旅
   行時間情報を交換する信号伝達網を隣接する前記ビーコ
   ン間に形成したことを特徴とする交通情報収集提供シス
   テム。