JP5029378B2

JP5029378B2 - 交通渋滞検知方法、システムおよびプログラム

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Publication number: JP5029378B2
Application number: JP2008007064A
Authority: JP
Inventors: 浩二山下
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2008-01-16
Filing date: 2008-01-16
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2028-01-16
Also published as: JP2009169674A

Description

本発明は、幹線道路等を走行中の車両の速度を検出して、交通渋滞状況を判定する技術に関する。

幹線道路等を走行中の車両に対して、この幹線道路前方における交通渋滞状況を報知する技術が種々提案されている（特許文献１,２等参照）。一方、特に幹線道路を頻繁に利用する車両の場合、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System、エレクトロニック・トール・コレクション・システムシステム）により道路利用料金決済を行うために、ＥＴＣ車載器を設置した車両が増えており、このＥＴＣ車載器を利用して比較的容易かつ安価に車両の走行速度を管理したり、道路の渋滞状況を検知する技術が、特許文献３,４等において提案されている。

このＥＴＣ車載器を利用した本発明に関連する渋滞検出方式は、渋滞末尾などに起因する事故が多発する区間の入口と出口の２箇所にＥＴＣ車載器と無線通信が可能な路側アンテナ装置を設置し、２箇所の路側アンテナ装置において、その区間を通過した車両のＥＴＣ−ＩＤと通過時刻のみを取得する。車両の区間通過時間と区間の距離により平均速度を算出し、渋滞末尾等を判定するために設定された区間平均速度が予め設定された閾値以下となった（区間通過時間が閾値を超えた）場合、後続車両に渋滞末尾等の注意喚起を行っている。

特開２００２−１７０１９９号公報特開２００５−２０２６０５号公報特開２００５−１３５２３６号公報特開２００６−２３６２２５号公報

上記本発明に関連するＥＴＣ搭載器を用いた速度判定による渋滞検出方式の場合、渋滞末尾等の事象が発生しても、区間の出口側のアンテナ装置がＥＴＣ−ＩＤを取得するまでは区間平均速度が算出できず、また、出口のアンテナ装置付近に車両が到達して通過時間または平均速度が設定された閾値を下まわるまで事象を検出することができないので、事象の発生から検出までに時間の遅延が発生するという問題がある。

また渋滞末尾等が発生していなくても、シャドーイング等で出口側アンテナにて車載器ＩＤの取得が出来なかった場合には、渋滞事象の発生と誤判定される恐れもある。

さらに上記の技術では、ＥＴＣ搭載車両の速度を検出するために、少なくとも渋滞が発生する区間の入口側と出口側の２箇所に車両平均速度検出用の路側アンテナ装置を設置する必要がある。

本発明の目的は、上述した課題を解決することが可能なＥＴＣ−ＩＤを利用した渋滞検出方法を提供することにある。

本発明の交通渋滞検知方法は、渋滞発生が予測される道路に設定した事象検出区間を通過中の車両のＥＴＣ車載器に対して、第１の路側アンテナ装置から所定の送信電力の質問信号を所定の時間間隔で複数回送信し、前記質問信号を受信した前記ＥＴＣ車載器から当該ＥＴＣ車載器のＥＴＣ-ＩＤおよび受信した前記質問信号の受信電界強度値を含む応答信号を、前記質問信号を受信する毎に前記第１の路側アンテナ装置へ送信し、前記第１の路側アンテナ装置で受信した複数回の前記応答信号と該複数回の応答信号に対応する前記質問信号の各送信時刻から、電界強度分布データとして予め登録されている前記所定の送信電力の質問信号に対する前記事象検出区間内の各位置における受信電界強度を参照して、当該車両の前記事象検出区間内での前記複数回の質問信号送信時刻における各位置を特定することにより当該車両の平均速度を算出し、該算出した平均速度が予め設定した閾値を下回ったとき、渋滞発生と判定することを特徴とする。

また本発明の交通渋滞検知システムは、渋滞事象検出区間に設置され、該渋滞事象検出区間を走行中の車両に搭載されたＥＴＣ車載器に対して、所定の送信電力の質問信号を所定の時間間隔で送信する手段と、該質問信号に対する前記ＥＴＣ車載器からの応答信号を受信する手段と、該受信した応答信号に含まれている前記ＥＴＣ車載器のＥＴＣ−ＩＤおよび前記ＥＴＣ車載器が受信した前記質問信号の受信電界強度値を、前記質問信号の送信時刻と対応させて取得する手段と、該取得した前記ＥＴＣ−ＩＤ、受信電界強度値および前記質問信号の送信時刻情報を路側処理装置へ送信する手段を有する第１の路側アンテナ装置と、前記渋滞事象検出区間を走行中に前記第１の路側アンテナ装置から前記質問信号を受信したとき、該質問信号の受信電界強度を測定する手段と、前記質問信号に対して自己のＥＴＣ−ＩＤと前記測定した質問信号の受信電界強度値を含む応答信号を前記第１の路側アンテナ装置へ送信する手段を有する前記ＥＴＣ車載器と、前記渋滞事象検出区間の各位置において予め測定された前記第１の路側アンテナ装置から前記所定の送信電力の質問信号を送信したときの受信電界強度値を電界強度分布データとして保持する手段と、前記第１の路側アンテナ装置から受信した複数回の前記ＥＴＣ−ＩＤ、受信電界強度値および前記質問信号の送信時刻情報から、前記電界強度分布データを参照して、同一のＥＴＣ−ＩＤを有するＥＴＣ車載器の前記複数回の質問信号の各送信時刻における位置を特定する手段と、該特定された各送信時刻における前記ＥＴＣ車載器の位置から当該車両の平均速度を算出する手段と、前記平均速度が所定の閾値を下回ったとき渋滞情報を出力する手段を有する前記路側処理装置と、によって構成されていることを特徴とする。

また本発明の交通渋滞検知システムに用いられるＥＴＣ車載器は、前記第１の路側アンテナ装置から前記質問信号を受信したとき、該質問信号の受信電界強度を測定する手段と、前記質問信号に対して自己のＥＴＣ−ＩＤと前記測定した質問信号の受信電界強度値を含む応答信号を前記第１の路側アンテナ装置へ送信する手段を有していることを特徴とする。

また本発明の交通渋滞検知システムに用いられる第１の路側アンテナ装置は、渋滞事象検出区間に設置され、該渋滞事象検出区間を走行中の車両に搭載されたＥＴＣ車載器に対して、所定の送信電力の質問信号を所定の時間間隔で送信する手段と、該質問信号に対する前記ＥＴＣ車載器からの応答信号を受信する手段と、該受信した応答信号に含まれている前記ＥＴＣ車載器のＥＴＣ−ＩＤおよび前記ＥＴＣ車載器が受信した前記質問信号の受信電界強度値を、前記質問信号の送信時刻と対応させて取得する手段と、該取得した前記ＥＴＣ−ＩＤ、受信電界強度値および前記質問信号の送信時刻情報を路側処理装置へ送信する手段を有していることを特徴とする。

また本発明の交通渋滞検知システムに用いられる路側処理装置は、前記渋滞事象検出区間の各位置において予め測定された前記第１の路側アンテナ装置から前記所定の送信電力の質問信号を送信したときの受信電界強度値を電界強度分布データとして保持する手段と、前記第１の路側アンテナ装置から受信した複数回の前記ＥＴＣ−ＩＤ、受信電界強度値および前記質問信号の送信時刻情報から、前記電界強度分布データを参照して、同一のＥＴＣ−ＩＤを有するＥＴＣ車載器の前記複数回の質問信号の各送信時刻における位置を特定する手段と、該特定された各送信時刻における前記ＥＴＣ車載器の位置から当該車両の平均速度を算出する手段と、前記平均速度が所定の閾値を下回ったとき渋滞と判定する手段を有していることを特徴とする。

また本発明のプログラムは、車両に搭載されたＥＴＣ車載器に備えられたコンピュータに、事象検出区間における渋滞判定に利用される情報を第１の路側アンテナ装置との間で送受信する機能を実行させるためのプログラムであって、前記第１の路側アンテナ装置から質問信号を受信するステップと、該質問信号の受信電界強度を測定するステップと、前記質問信号に対して自己のＥＴＣ−ＩＤと前記測定した質問信号の受信電界強度値を含む応答信号を前記第１の路側アンテナ装置へ送信するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする

また本発明のプログラムは、第１の路側アンテナに備えられたコンピュータに、事象検出区間における渋滞判定に利用される情報を、車両に搭載されたＥＴＣ車載器および路側処理装置との間で送受信する機能を実行させるためのプログラムであって、前記ＥＴＣ車載器に対して、所定の送信電力の質問信号を所定の時間間隔で送信するステップと、該質問信号に対する前記ＥＴＣ車載器からの応答信号を受信するステップと、該受信した応答信号に含まれている前記ＥＴＣ車載器のＥＴＣ−ＩＤおよび前記ＥＴＣ車載器が受信した前記質問信号の受信電界強度値を前記質問信号の送信時刻と対応させて取得するステップと、該取得した前記ＥＴＣ−ＩＤ、受信電界強度値および前記質問信号の送信時刻情報を前記路側処理装置へ送信するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

また本発明のプログラムは、事象検出区間に設置された路側処理装置に搭載されたコンピュータに渋滞判定をさせるためのプログラムであって、第１の路側アンテナ装置から、前記事象検出区間を通過中の車両に搭載されたＥＴＣ車載器のＥＴＣ−ＩＤ、受信電界強度値および前記質問信号の送信時刻情報を受信するステップと、前記第１の路側アンテナ装置から送信された所定の送信電力の質問信号を、前記事象検出区間内の各位置において受信したときの受信電界強度測定値を電界強度分布として保持している電界強度分布データを参照して前記ＥＴＣ車載器の位置を特定するステップと、前記質問信号の送信時刻情報と前記ＥＴＣ車載器の位置から当該車両の平均速度を算出するステップと、該算出した前記平均速度が所定の閾値を下回ったとき渋滞と判定するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

第１の効果は、ＥＴＣ−ＩＤ、ＩＤ取得時刻とともに、電界強度を使って車両の位置特定を行うことで、短区間における通過時間・平均速度を算出することが可能となるため、渋滞末尾等の事象発生をより早く検出することが可能となり、事象発生から事象検出までの遅延が小さいくなる。よってより最適なタイミングで後続車両に注意喚起の情報を提供することが可能となる。

第２の効果は、区間の入口、出口に設置されたに２箇所の路側アンテナ装置間による通過時間、平均速度算出による事象検出ではなく、１箇所の路側アンテナ装置において複数回、電界強度を取得し平均速度を算出するため、シャドーイング等に起因したＥＴＣ−ＩＤ未取得により発生してしまう誤検出を、回避することが可能となる。

第３の効果は、上記関連技術の方式では２箇所以上の路側アンテナ装置の設置が必要であったが、本方式では１つの路側アンテナ装置のみで車両の平均速度を算出することが可能であるため、路側アンテナ装置の設置数の削減でき、コスト削減が可能となる。

図１は、本発明の実施形態を示す交通渋滞検知システムの概略図である。

本実施形態の交通渋滞検知システムは、渋滞事象を検出するために幹線道路等の車道に設けられた事象検出区間の前方側に設置されてこの事象検出区間に進入してきた車両１０のＥＴＣ車載器１０Ａとの間で無線通信を行うことができる路側アンテナ装置３０と、後続車両に渋滞末尾等の注意喚起情報を提供するために、前記道路の事象検出区間から所定の距離はなれた場所に設けられた情報提供区間に設置されてこの情報提供区間に進入してきた車両２０のＥＴＣ車載器２０Ａに無線通信で渋滞情報を送信することができる路側アンテナ装置４０と、路側アンテナ装置３０および路側アンテナ装置４０とネットワーク回線で接続した路側処理装置５０とで構成される。

ＥＴＣ車載器１０Ａは、路側アンテナ装置３０との通信可能区間（事象検出区間）に進入して、路側アンテナ装置より所定の時間間隔で送信されている所定の送信電力の質問信号を受信した際に、その受信電力から受信電界強度を測定し、応答信号としてＥＴＣ−ＩＤと該測定した受信電界強度（値）を路側アンテナ装置３０に送信する。

例えば高速道路など、車両が約１００Ｋｍ／ｈで走行する箇所に設置する場合、事象検出区間を２０ｍ程度とし、路側アンテナ装置３０より０．２ｓｅｃ間隔程度で質問信号を送信すると、この車両が事象検出区間を通過する間に、ＥＴＣ車載器１０Ａから３回程データ受信が可能である。ＥＴＣ車載器１０Ａは、この３回の質問信号受信時において、質問信号受信電力から受信電界強度を測定し、各質問信号に対する応答信号に、ＥＴＣ車載器１０ＡのＥＴＣ−ＩＤと測定した受信電界強度（値）を載せて路側アンテナ装置３０に送信する。

路側アンテナ装置３０は、路側処理装置５０とネットワーク回線にて接続されており、車載器１０Ａより受信した応答信号から、質問信号送信毎に取得した、ＥＴＣ車載器１０ＡのＥＴＣ−ＩＤおよび受信電界強度（値）を、各応答信号に対応する質問信号の送信時刻情報とともに、路側処理装置５０に送信する機能を持つ。

路側処理装置５０は、路側アンテナ装置３０と、路側アンテナ装置４０とネットワーク回線で接続されており、事象検出区間に設置された路側アンテナ装置３０の電界強度分布データの事前登録機能、事象検出区間内の平均速度の閾値を設定する機能、および路側アンテナ装置３０から受信したＥＴＣ−ＩＤ、ＩＤ取得時間、電界強度（値）より車両の位置を特定し、同一のＥＴＣ−ＩＤの複数の電界強度情報から、それぞれの時刻での車両位置を確定して、事象検出区間における当該車両の平均速度を算出する機能を持つ。

また平均速度が閾値を下回った（通過時間が閾値を越えた）場合には、渋滞末尾等の渋滞事象の発生を判定する機能を持ち、事象が判定された場合は、ネットワーク回線で路側アンテナ装置４０に、情報提供開始を送信する機能を持つ。

路側アンテナ装置４０は、路側処理装置５０とネットワーク回線にて接続されており、情報提供区間を通過中の車両２０に搭載されている車載器２０Ａと無線通信が可能であり、情報提供区間に進入した車両の車載器２０Ａへ路側処理装置から送信された注意喚起情報を送信する機能を持つ。

車載器２０Ａは、路側アンテナ装置４０と無線通信が可能で、事象検出区間にて渋滞末尾等の事象が発生している場合、情報提供区間に進入した際、路側アンテナ装置４０から注意喚起の情報を受信し、車載器が具備する画面や音声機能によって、運転者に注意喚起を行う機能を持つ。

図２〜図４は、本実施形態の交通渋滞検知システムで用いられるＥＴＣ車載器１０Ａ、路側アンテナ装置３０、路側処理装置５０の概略構成を示すブロック図である。

ＥＴＣ車載器１０Ａは、図２に示すように、バス１７で接続されたＣＰＵ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３、無線部１４、表示部１５、音声部１６を含む構成として実現することができ、ＲＯＭ１２には、このＥＴＣ車載器１０Ａが本実施形態の動作を実行するためのプログラムが格納されており、ＣＰＵ１１はＲＯＭ１２に格納されたプログラムを読み込み、このプログラムに従って、本実施形態の動作を実行する。ＣＰＵ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３は、本実施形態のＥＴＣ車載器１０Ａの動作プログラムを実行するためのコンピュータとしての機能を有している。

路側アンテナ装置３０は、図３に示すように、バス３７で接続されたＣＰＵ３１，ＲＯＭ３２，ＲＡＭ３３、無線部３４、ネットワークＩ／Ｆ３５、タイマ３６を含む構成として実現することができ、ＲＯＭ３２には、この路側アンテナ装置３０が本実施形態の動作を実行するためのプログラムが格納されており、ＣＰＵ３１はＲＯＭ３２に格納されたプログラムを読み込み、このプログラムに従って、本実施形態の動作を実行する。ＣＰＵ３１，ＲＯＭ３２，ＲＡＭ３３は、本実施形態の路側アンテナ装置３０の動作プログラムを実行するためのコンピュータとしての機能を有している。

路側処理装置５０は、図４に示すように、バス５５で接続されたＣＰＵ５１，ＲＯＭ５２，ＲＡＭ５３、ネットワークＩ／Ｆ５４を含む構成として実現することができ、ＲＯＭ５２には、この路側処理装置５０が本実施形態の動作を実行するためのプログラムが格納されており、ＣＰＵ５１はＲＯＭ５２に格納されたプログラムを読み込み、このプログラムに従って、本実施形態の動作を実行する。ＣＰＵ５１，ＲＯＭ５２，ＲＡＭ５３は、本実施形態の路側処理装置５０の動作プログラムを実行するためのコンピュータとしての機能を有している。

図５は、本実施形態における路側アンテナ装置と走行車線および事象検出区間の位置関係を示す上面該略図であり、図６は、本実施形態における車両の平均速度を検出する原理を説明するための概念図である。

本実施形態の路側アンテナ装置３０は、図５に示すように、走行車両が事象検出区間を通過し終わる位置から少し離れた走行車線の上部に配置されており、事象検出区間を含む道路面に向かう指向性ビームを有するアンテナとして構成されている。また図６において、横軸は、アンテナ設置位置に配置された路側アンテナ装置３０からの質問信号が送信される事象検出区間を含む道路面（車両走行方向）の位置を示しており、縦軸は、アンテナ設置位置に配置された路側アンテナ装置３０から所定の送信出力（電界強度）で送信された信号を、事象検出区間を含む道路面の各地点で受信して測定した電界強度（受信電界強度）を示している。

本実施形態では、路側アンテナ装置３０から事象検出区間を含む道路面に対して、所定の送信出力（電界強度）の質問信号を送信し、この質問信号を、事象検出区間を含む道路面の各地点で受信したときの電界強度（受信電界強度）を測定することにより、事象検出区間内の各地点と測定した電界強度とを対応付けた「電界強度分布データ」を予め作成し、この「電界強度分布データ」を、路側処理装置５０内のメモリに登録しておく。

この事象検出区間に進入して走行中の車両に搭載されたＥＴＣ車載器が、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３に路側アンテナ装置３０から質問信号を受信し、そのときの質問信号の電界強度がそれぞれａ（ｄＢｍ）、ｂ（ｄＢｍ）、ｃ（ｄＢｍ）である場合、ＥＴＣ車載器は、ＥＴＣ−ＩＤと電界強度ａ（ｄＢｍ）を含む応答信号、ＥＴＣ−ＩＤと電界強度ｂ（ｄＢｍ）を含む応答信号、ＥＴＣ−ＩＤと電界強度ｃ（ｄＢｍ）を含む応答信号を、それぞれの時刻に路側アンテナ装置３０へ送信する。路側アンテナ装置３０は、受信したこれらのデータと各質問信号の送信時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３を、路側処理装置５０へ送信する。

路側処理装置５０では、路側アンテナ装置３０から受信した電界強度情報ａ（ｄＢｍ）、ｂ（ｄＢｍ）、ｃ（ｄＢｍ）を「電界強度分布データ」と照合することにより、ＥＴＣ車載器が電界強度ａ（ｄＢｍ）、ｂ（ｄＢｍ）、ｃ（ｄＢｍ）の質問信号を受信したときの当該車両の位置（地点ａ、ｂ、ｃ）を特定する。そしてこの地点ａ、ｂ、ｃとそのときの時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３から、|ｂ−ａ|／（ｔ２−ｔ１）、|ｃ−ｂ|／（ｔ３−ｔ２）を計算し、その平均値を求めて平均車速度を算出する。

図７は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。以下、本実施形態の動作について、図１〜図７を参照して詳細に説明する。

路側アンテナ装置３０は、事象検出区間内に進入した車両１０のＥＴＣ車載器で受信可能な電界強度による質問信号を、前記車両が事象検出区間を通過する間に少なくとも２回送出可能な時間間隔で送信している。質問信号の送信時刻はタイマ３６により設定される。車載器１０Ａを搭載した車両１０が事象検出区間に進入（Ａ１）して、路側アンテナ装置３０から時刻（ｔ１）時の質問信号（Ｂ１）を受信すると、車載器１０Ａは、車両１０の時刻（ｔ１）時のＥＴＣ−ＩＤと受信した電界強度値を路側アンテナ装置３０に送信する（Ａ２）。

路側アンテナ装置３０は、Ａ２にて取得したＥＴＣ−ＩＤ、電界強度値とデータ取得時刻（ｔ１）を路側処理装置５０に送信する（Ｂ２）。路側処理装置５０は、路側アンテナ装置３０による「電界強度分布データ」を事前に登録（Ｃ１）しており、Ｂ２にて受信した電界強度からその時刻（ｔ１）時の車両１０の位置を特定する（Ｃ２）。

次に路側アンテナ装置３０から時刻（ｔ２）時の質問信号（Ｂ３）を受信すると、車載器１０Ａは、車両１０の時刻（ｔ２）時のＥＴＣ−ＩＤと電界強度値を路側アンテナ装置３０に送信する（Ａ３）。

路側アンテナ装置３０は、Ａ３にて取得したＥＴＣ−ＩＤ、電界強度値とデータ取得時刻（ｔ２）を路側処理装置５０に送信する（Ｂ４）。路側処理装置５０は、Ｃ２と同様の処理を行って時刻（ｔ２）時の車両１０の位置を特定する（Ｃ３）。路側処理装置５０は、時刻（ｔ１）、（ｔ２）時の車両１０の車両位置から、時刻（ｔ１）から（ｔ２）に至るまでの車両１０の走行距離を算出し、事象検出区間における車両１０の平均速度を算出する（Ｃ４）。

次に予め設定された区間の平均速度の閾値（Ｃ１）を参照し、算出した平均速度が閾値を下回っている場合は、この事象検出区間から所定距離後方に設けられ情報提供区間に設置されている路側アンテナ装置４０に、情報提供開始の情報を送信する（Ｃ５）。路側アンテナ装置４０は、Ｃ５にて受信した情報提供開始の情報から、この情報提供区間に注意喚起情報を送信する（Ｄ１）。

この情報提供区間に車両２０が進入すると（Ｅ１）、該車両２０の車載器２０Ａは、路側アンテナ装置４０から送信されている注意喚起情報を受信し（Ｅ２）、車載器２０Ａが具備する画面や音声機能によって、運転者に注意喚起を行う（Ｅ３）。

本実施形態によれば、一つの路側アンテナ装置により、交通渋滞状況を判定することができるので、比較的簡単な構成で実現でき、かつ極所的な事象検出が可能であるので、結果事象発生から検出までの遅延を小さくすることが可能となる。

また、２つの路側アンテナ装置間の通過時間を測定して、平均速度を算出する方法ではないため、シャドーイング等に起因する誤検出の回避が可能となる。

（発明の他の実施形態）
以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施形態の拡張機能として、事象検出区間を走行する車両のＥＴＣ車載器から送信するデータとして、上記ＥＴＣ−ＩＤと電界強度値に加えて、車載器のメーカ型式を追加した応答信号を送出しても良い。

これは、メーカ毎に車載器のアンテナの受信感度等が異なる場合、路側アンテナ装置からの質問信号を同じ地点で受信しても、メーカ型式毎にその受信強度値が異なった値となり、車載器から送信された受信電界強度（値）のみから位置情報を割り出すと、特定した位置にズレが生じてしまうためである。

そこで、車載器のメーカ型式毎の電界強度のオフセット値を事前に登録して路側処理装置５０のメモリに格納しておき、車載器から受信したメーカ型式情報と照合することによりそのオフセット値を抽出し、該抽出したオフセット値で車載器から送信された受信電界強度（値）を補正して車両位置の特定を行うことにより、位置の精度を高めることが可能となる。

また、上記各実施形態では、渋滞情報放送用の第２の路側アンテナ４０により当該道路走行中の車両に対して走行車線前方の渋滞情報を放送する構成としているが、第２の路側アンテナ４０を設けないで、例えば、路側処理装置５０で判定した渋滞情報を放送により交通情報を提供する放送局等に提供し、放送局を介して当該渋滞情報を提供するようにしても良い。

また、本発明の実施形態の一例としての図５においては、路側アンテナを走行車線の上部に配置しているが、路側アンテナの位置は車線上部のみに限定されるものではなく、路肩や地中等に配置しても良い。

本発明の実施形態を示す交通渋滞検知システムの概略図である。本実施形態の交通渋滞検知システムで用いられるＥＴＣ車載器の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の交通渋滞検知システムで用いられる第１の路側アンテナ装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の交通渋滞検知システムで用いられる路側処理装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態における路側アンテナ装置と走行車線および事象検出区間の位置関係を示す上面該略図である。本実施形態における車両の平均速度を検出する原理を説明するための概念図である。本実施形態の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０，２０車両
１０Ａ，２０ＡＥＴＣ車載器
１１，３１，５１ＣＰＵ
１２，３２，５２ＲＯＭ
１３，３３，５３ＲＡＭ
１４，３４無線部
１５表示部
１６音声部
１７，３７，５５バス
３５，５４ネットワークＩ／Ｆ
３０第１の路側アンテナ装置
３６タイマ
４０第２の路側アンテナ装置
５０路側処理装置

Claims

渋滞発生が予測される道路に設定した事象検出区間を通過中の車両のＥＴＣ車載器に対して、第１の路側アンテナ装置から所定の送信電力の質問信号を所定の時間間隔で複数回送信し、
前記質問信号を受信した前記ＥＴＣ車載器から当該ＥＴＣ車載器のＥＴＣ-ＩＤおよび受信した前記質問信号の受信電界強度値を含む応答信号を、前記質問信号を受信する毎に前記第１の路側アンテナ装置へ送信し、
前記第１の路側アンテナ装置で受信した複数回の前記応答信号と該複数回の応答信号に対応する前記質問信号の各送信時刻、および電界強度分布データとして予め登録されている前記所定の送信電力の質問信号に対する前記事象検出区間内の各位置における受信電界強度を参照して、当該車両の前記事象検出区間内での前記複数回の質問信号送信時刻における各位置を特定することにより当該車両の平均速度を算出し、
該算出した平均速度が予め設定した閾値を下回ったとき、渋滞発生と判定することを特徴とする交通渋滞検知方法。
前記ＥＴＣ車載器のメーカ型式毎の前記受信電界強度のオフセット値を予め登録しておき、前記ＥＴＣ車載器からの前記応答信号に当該ＥＴＣ車載器のメーカ型式を追加して送信し、前記電界強度分布データを参照して当該車両の位置を特定する際に、前記メーカ型式毎の前記受信電界強度のオフセット値で前記ＥＴＣ車載器から送信された受信電界強度値を補正して前記車両の位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の交通渋滞検知方法。
前記事象検出区間から所定距離はなれた位置に渋滞情報送信用の第２の路側アンテナ装置を設置した渋滞情報提供区間を設け、該渋滞情報提供区間を走行中の車両のＥＴＣ車載器に対して、前記第１の路側アンテナ装置を用いて得られた前記判定情報を前記第２の路側アンテナ装置から送信することを特徴とする請求項１または２に記載の交通渋滞検知方法。
渋滞事象検出区間に設置され、該渋滞事象検出区間を走行中の車両に搭載されたＥＴＣ車載器に対して、所定の送信電力の質問信号を所定の時間間隔で送信する手段と、該質問信号に対する前記ＥＴＣ車載器からの応答信号を受信する手段と、該受信した応答信号に含まれている前記ＥＴＣ車載器のＥＴＣ−ＩＤおよび前記ＥＴＣ車載器が受信した前記質問信号の受信電界強度値を、前記質問信号の送信時刻と対応させて取得する手段と、該取得した前記ＥＴＣ−ＩＤ、受信電界強度値および前記質問信号の送信時刻情報を路側処理装置へ送信する手段を有する第１の路側アンテナ装置と、
前記渋滞事象検出区間を走行中に前記第１の路側アンテナ装置から前記質問信号を受信したとき、該質問信号の受信電界強度を測定する手段と、前記質問信号に対して自己のＥＴＣ−ＩＤと前記測定した質問信号の受信電界強度値を含む応答信号を前記第１の路側アンテナ装置へ送信する手段を有する前記ＥＴＣ車載器と、
前記渋滞事象検出区間の各位置において予め測定された、前記第１の路側アンテナ装置から前記所定の送信電力の質問信号を送信したときの受信電界強度値を電界強度分布データとして保持する手段と、前記第１の路側アンテナ装置から受信した複数回の前記ＥＴＣ−ＩＤ、受信電界強度値および前記質問信号の送信時刻情報から、前記電界強度分布データを参照して、同一のＥＴＣ−ＩＤを有するＥＴＣ車載器の前記複数回の質問信号の各送信時刻における位置を特定する手段と、該特定された各送信時刻における前記ＥＴＣ車載器の位置から当該車両の平均速度を算出する手段と、前記平均速度が所定の閾値を下回ったとき渋滞情報を出力する手段を有する前記路側処理装置と、
によって構成されていることを特徴とする交通渋滞検知システム。
前記ＥＴＣ車載器は、前記質問信号に対する応答信号に当該ＥＴＣ車載器のメーカ型式を追加して送信する手段を有しており、
前記第１の路側アンテナ装置は、前記複数回の応答信号からそれぞれ取得した前記ＥＴＣ−ＩＤと前記受信電界強度値および前記ＥＴＣ車載器のメーカ型式と、前記質問信号の各送信時刻情報を前記路側処理装置へ送信する手段を有し、
前記路側処理装置は、予め登録されている前記ＥＴＣ車載器のメーカ型式毎の前記受信電界強度のオフセット値を保持する手段と、前記複数回の質問信号の各送信時刻における位置を特定する際に、前記メーカ型式毎の前記受信電界強度のオフセット値を参照して前記ＥＴＣ車載器から送信された受信電界強度値を補正する手段を有している
ことを特徴とする請求項４に記載の交通渋滞検知システム。
前記事象検出区間から所定距離はなれた位置に設けられた情報提供区間に設置され、前記路側処理装置とネットワーク回線で接続された第２の路側アンテナ装置を備え、
前記路側処理装置は、前記判定した渋滞情報を前記第２の路側アンテナ装置へ送信する手段を有し、
前記第２の路側アンテナ装置は、前記情報提供区間を通過する前記ＥＴＣ車載器に前記路側処理装置から受信した前記渋滞情報を送信する手段を有し、
前記ＥＴＣ車載器は、前記第２の路側アンテナ装置から送信された前記渋滞情報を受信する手段、および該受信した渋滞情報を当該車両の運転者に報知する手段を有している、
ことを特徴とする請求項４または５に記載の交通渋滞検知システム。
渋滞発生が予測される事象検出区間を通過中の車両の平均速度を算出するために、第１の路側アンテナ装置から所定の時間間隔で送信される所定の送信電力の質問信号を受信したとき、該質問信号の受信電界強度を測定する手段と、前記質問信号に対して自己のＥＴＣ−ＩＤと前記測定した質問信号の受信電界強度値を含む応答信号を前記第１の路側アンテナ装置へ送信する手段を有していることを特徴とするＥＴＣ車載器。
前記応答信号が、前記ＥＴＣ車載器のメーカ型式を含んでいることを特徴とする、請求項７に記載のＥＴＣ車載器。
渋滞情報提供区間に設置された第２の路側アンテナ装置から送信された渋滞情報を受信する手段、および該受信した渋滞情報を当該車両の運転者に報知する手段を有していることを特徴とする、請求項７もしくは８に記載のＥＴＣ車載器。
渋滞発生が予測される道路に設定された事象検出区間に設置され、該事象検出区間を走行中の車両に搭載されたＥＴＣ車載器に対して、所定の送信電力の質問信号を所定の時間間隔で送信する手段と、該質問信号に対する前記ＥＴＣ車載器からの応答信号を受信する手段と、該受信した応答信号に含まれている前記ＥＴＣ車載器のＥＴＣ−ＩＤおよび前記ＥＴＣ車載器が受信した前記質問信号の受信電界強度値を、前記質問信号の送信時刻と対応させて取得する手段と、該取得した前記ＥＴＣ−ＩＤ、受信電界強度値および前記質問信号の送信時刻情報を、前記事象検出区間を走行中の車両の平均速度算出および渋滞判定処理を行う路側処理装置へ送信する手段を有していることを特徴とする路側アンテナ装置。
前記応答信号には前記ＥＴＣ車載器のメーカ型式が含まれ、前記ＥＴＣ−ＩＤ、メーカ型式および受信電界強度値と前記質問信号の送信時刻情報を、前記路側処理装置へ送信する手段を有していることを特徴とする、請求項１０に記載の路側アンテナ装置。
渋滞発生が予測される事象検出区間に設置された第１の路側アンテナ装置から送信された所定の送信電力の質問信号を、前記事象検出区間内の各位置において受信したときの受信電界強度測定値を電界強度分布データとして保持する手段と、前記第１の路側アンテナ装置が取得した、前記事象検出区間を走行中の車両に搭載されたＥＴＣ車載器のＥＴＣ−ＩＤ、受信電界強度値および前記質問信号の送信時刻情報を前記第１の路側アンテナ装置から受信し、さらに前記電界強度分布データを参照することによって、前記ＥＴＣ車載器の位置を特定する手段と、該位置の情報を用いて前記車両の平均速度を算出する手段と、該算出した前記平均速度が所定の閾値を下回ったとき渋滞と判定する手段を有していることを特徴とする路側処理装置。
前記第１の路側アンテナ装置が取得した前記ＥＴＣ車載器のメーカ型式を、前記第１の路側アンテナ装置から受信し、前記ＥＴＣ車載器のメーカ型式毎の前記受信電界強度のオフセット値を参照して前記ＥＴＣ車載器の位置を特定する手段を有することを特徴とする、請求項１２に記載の路側処理装置。
前記判定した渋滞情報を、渋滞情報提供区間に設置された第２の路側アンテナ装置へ送信する手段を有していることを特徴とする、請求項１２もしくは１３に記載の路側処理装置。
車両に搭載されたＥＴＣ車載器に備えられたコンピュータに、事象検出区間における渋滞判定に利用される情報を第１の路側アンテナ装置との間で送受信する機能を実行させるためのプログラムであって、前記第１の路側アンテナ装置から質問信号を受信するステップと、該質問信号の受信電界強度を測定するステップと、前記質問信号に対して自己のＥＴＣ−ＩＤと前記測定した質問信号の受信電界強度値を含む応答信号を前記第１の路側アンテナ装置へ送信するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
前記応答信号が、前記ＥＴＣ車載器のメーカ型式を含んでいることを特徴とする、請求項１５に記載のプログラム。
渋滞情報提供区間に設置された第２の路側アンテナ装置から送信された渋滞情報を受信するステップ、および該受信した渋滞情報を当該車両の運転者に報知するステップを、さらにコンピュータに実行させることを特徴とする、請求項１５もしくは１６に記載のプログラム。
第１の路側アンテナに備えられたコンピュータに、事象検出区間における渋滞判定に利用される情報を、車両に搭載されたＥＴＣ車載器および路側処理装置との間で送受信する機能を実行させるためのプログラムであって、前記ＥＴＣ車載器に対して、所定の送信電力の質問信号を所定の時間間隔で送信するステップと、該質問信号に対する前記ＥＴＣ車載器からの応答信号を受信するステップと、該受信した応答信号に含まれている前記ＥＴＣ車載器のＥＴＣ−ＩＤおよび前記ＥＴＣ車載器が受信した前記質問信号の受信電界強度値を前記質問信号の送信時刻と対応させて取得するステップと、該取得した前記ＥＴＣ−ＩＤ、受信電界強度値および前記質問信号の送信時刻情報を前記路側処理装置へ送信するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
前記応答信号が、前記ＥＴＣ車載器のメーカ型式を含んでおり、
前記受信した応答信号に含まれている前記ＥＴＣ車載器のＥＴＣ−ＩＤおよび前記ＥＴＣ車載器が受信した前記質問信号の受信電界強度値を前記質問信号の送信時刻と対応させて取得するステップにおいて、前記ＥＴＣ車載器のメーカ型式をも取得し、
さらに、前記取得した前記ＥＴＣ−ＩＤ、受信電界強度値および前記質問信号の送信時刻情報を前記路側処理装置へ送信するステップにおいて、前記ＥＴＣ車載器のメーカ型式をも送信することを特徴とする、請求項１８に記載のプログラム。
事象検出区間に設置された路側処理装置に搭載されたコンピュータに渋滞判定をさせるためのプログラムであって、第１の路側アンテナ装置から、前記事象検出区間を通過中の車両に搭載されたＥＴＣ車載器のＥＴＣ−ＩＤ、受信電界強度値および前記質問信号の送信時刻情報を受信するステップと、前記第１の路側アンテナ装置から送信された所定の送信電力の質問信号を、前記事象検出区間内の各位置において受信したときの受信電界強度測定値を電界強度分布として保持している電界強度分布データを参照して前記ＥＴＣ車載器の位置を特定するステップと、前記質問信号の送信時刻情報と前記ＥＴＣ車載器の位置から当該車両の平均速度を算出するステップと、該算出した前記平均速度が所定の閾値を下回ったとき渋滞と判定するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
前記第１の路側アンテナ装置から、前記事象検出区間を通過中の車両に搭載されたＥＴＣ車載器のＥＴＣ−ＩＤ、受信電界強度値および前記質問信号の送信時刻情報を受信するステップにおいて、前記ＥＴＣ車載器のメーカ型式をも受信し、前記ＥＴＣ車載器の位置を特定するステップにおいて、電界強度分布データおよび前記ＥＴＣ車載器のメーカ型式毎の前記受信電界強度のオフセット値を参照することを特徴とする、請求項２０に記載のプログラム。
前記判定した渋滞情報を第２の路側アンテナ装置へ送信するステップをさらにコンピュータに実行させることを特徴とする、請求項２０もしくは２１に記載のプログラム。