JP5772570B2

JP5772570B2 - 信号機情報推定装置及び信号機情報推定方法

Info

Publication number: JP5772570B2
Application number: JP2011278469A
Authority: JP
Inventors: 沙耶香吉津
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2031-12-20
Also published as: JP2013130931A

Description

本発明は、信号機における例えば信号サイクル等の信号情報を推定する信号機情報推定装置及び信号機情報推定方法に関する。

従来、この種の装置としては、例えば特許文献１に記載の装置のように、車両にて収集された情報に基づき、交差点等に設けられた信号機における各信号の点灯時間や信号サイクル等の信号情報を推定する装置が知られている。すなわちこの特許文献１に記載の装置では、交通情報センターに設けられた装置が、推定対象とする信号機が設けられた交差点を走行している車両から、信号機の手前側での発進時刻、停止時刻、発進位置から交差点の停止線までの距離、停止位置から交差点の停止線までの距離等の情報を取得する。そして、こうした情報に基づき、推定対象とする信号機における各信号の点灯時間や信号サイクル等の信号情報が推定され、この推定された信号情報が車両に配信されて、運転支援等の各種の制御に利用される。

特開２００９−１１６５０８号公報

ところで、上記特許文献１に記載の装置では、信号機の上記各信号情報の推定にあたり、多くのパラメータを用いて統計処理を行っている。そのため、各パラメータの検出精度が信号情報の推定精度に与える影響も無視できないものとなっている。すなわち、各々のパラメータに関しては検出誤差が僅かであっても、結果として、信号機の信号情報としての推定精度が低下するといった事態も招きかねない。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、信号機における信号情報を推定するにあたり、その推定精度をより高めることのできる信号機情報推定装置及び信号機情報推定方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、信号機の停止信号に従って停止した車両の停車時間データを用いて前記信号機による信号情報を推定する信号機情報推定装置であって、前記信号機の停止信号に従って停止した車両の減速度の大きさに応じて前記停車時間データに重み付けを行う重み付け処理部を備え、この重み付けを行った停車時間データに基づいて前記信号情報を推定することを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、信号機の停止信号に従って停止した車両の停車時間データを用いて前記信号機による信号情報を推定する信号機情報推定方法であって、前記信号機の停止信号に従って停止した車両の減速度の大きさに応じて重み付け処理部により前記停車時間データに重み付けを行う工程と、前記重み付けを行った停車時間データに基づいて信号情報推定部により前記信号情報を推定する工程と、を備えることを要旨とする。

上記構成あるいは方法によれば、用いられるパラメータが少ない簡易な態様にて信号情報が推定されるため、信号情報の推定精度に影響を与える要因が低減されて信号情報の推定精度が高められる。またその上で、停車時間データに重み付けが行われることにより、信号機の信号情報の推定精度をより高めることが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の信号機情報推定装置において、前記重み付け処理部は、前記車両の減速度の大きさが標準減速度よりも大きいと判定されるとき、当該車両の停車時間データに重みを付加することを要旨とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の信号機情報推定方法において、前記重み付けを行う工程では、前記車両の減速度の大きさが標準減速度よりも大きいと判定されるとき、当該車両の停車時間データに重みを付加することを要旨とする。

上記構成あるいは方法によれば、例えば統計的に標準偏差に収まる範囲の減速度として設定される標準減速度との比較により、停止信号の点灯開始直近から停車を開始した可能性が高い車両の停車時間データに重みが付加されることとなる。したがって、停車時間データに基づいて信号機の信号情報を推定するにあたりその推定精度をより高めることが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の信号機情報推定装置において、前記重み付け処理部は、前記車両の減速度が標準減速度分布の外れ値となるとき、前記車両の減速度の大きさが前記標準減速度よりも大きいと判定することを要旨とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の信号機情報推定方法において、前記重み付けを行う工程では、前記車両の減速度が標準減速度分布の外れ値となるとき、前記車両の減速度の大きさが前記標準減速度よりも大きいと判定することを要旨とする。

上記構成あるいは方法によれば、停止信号の点灯開始直近から停車を開始した車両を的確に判定することが可能となる。
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の信号機情報推定装置において、前記重み付け処理部は、前記車両の減速度が予め定めた基準の減速度データよりも大きいとき、前記車両の減速度の大きさが前記標準減速度よりも大きいと判定することを要旨とする。

請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の信号機情報推定方法において、前記重み付けを行う工程では、前記車両の減速度が予め定めた基準の減速度データよりも大きいとき、前記車両の減速度の大きさが前記標準減速度よりも大きいと判定することを要旨とする。

上記構成あるいは方法によれば、簡易な態様で停止信号の点灯開始直近から停車を開始した車両を的確に判定することが可能となる。

本発明にかかる信号機情報推定装置及び信号機情報推定方法の一実施の形態について、その概略構成を示すブロック図。同実施の形態における重み付け処理の一例を示す図。同実施の形態における重み付け処理の処理手順を示すフローチャート。

以下、本発明にかかる信号機情報推定装置及び信号機情報推定方法を具体化した一実施の形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１に示されるように、本実施の形態の信号機情報推定装置１０は、交通情報センターに設置されており、自動車等の車両２０にて収集された情報に基づいて、赤信号の点灯時間を推定し、この推定した赤信号時間を用いて信号サイクルの推定を行う。

まず、車両２０にて収集される情報について説明する。車両２０には、車両２０の車速を検出する車速センサ２１、車両２０の位置を検出するＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）２２、時刻を計測する時計部２３が備えられており、これら車速センサ２１，ＧＰＳ２２，時計部２３は同じく車両２０に備えられた情報処理装置２４に接続されている。情報処理装置２４は、車速センサ２１，ＧＰＳ２２，時計部２３から入力される車両２０の車速及び位置、時刻の情報に基づいて、車両２０が信号機の停止信号、すなわち赤信号に従って停止したときの減速度及び停車時間を算出する。そして、情報処理装置２４にて算出された赤信号停止時の減速度及び停車時間データは、該データと対応する信号機の位置情報とともに、交通情報センターとのデータの送受信を行う車載通信機２５によって交通情報センターの信号機情報推定装置１０に送信される。

次に、この信号機情報推定装置１０の構成について説明する。信号機情報推定装置１０は、車載通信機２５とデータの送受信を行うセンター通信機１１を備えており、このセンター通信機１１を通じて、車両２０から走行情報として上述の赤信号停止時の減速度及び停車時間データと該データと対応する信号機の位置情報とを取得する。

また、信号機情報推定装置１０は、こうして取得した車両２０の走行情報を走行情報データベース１３に格納する走行情報格納部１２を備えている。走行情報データベース１３には、信号情報の推定対象となる信号機の各々について、該信号機が設けられた地点を走行した複数の車両から収集された走行情報が蓄積される。

また、信号機情報推定装置１０は、上記走行情報データベース１３に格納された走行情報における赤信号停止時の停車時間データの各々について重み付け処理を行う重み付け処理部１４と、該重み付け処理部１４にて重み付け処理がなされた停車時間データを用いて信号情報を推定する信号情報推定部１５とを備えている。信号情報推定部１５にて推定された信号サイクル等の信号情報は、信号機の位置情報とともに、センター通信機１１を通じて該信号機付近を走行中の車両等に送信される。

ここで、本実施の形態の信号機情報推定装置１０にて行われる重み付け処理の一例について、図２を参照して説明する。図２は、信号情報の推定対象となる信号機の赤信号で停止した４台の車両Ａ〜Ｄの赤信号停止時の減速度及び停車時間と、これら車両Ａ〜Ｄの停車時間データに付けられる重みを示している。本実施の形態では、信号機毎にその赤信号を余裕をもって認識して停止した場合の減速度のように、統計的には標準偏差に収まる範囲の減速度である標準減速度よりも、処理対象となるサンプルの減速度の方が大きいときに、該サンプルの停車時間データに重みを付けるようにしている。

すなわち、図２に示されるように、車両Ａに関しては、その減速度が標準減速度よりも大きいため、車両Ａの停車時間データには重み「５」が付加される。一方、車両Ｂに関しては、その減速度が標準減速度の範囲内であるため、車両Ｂの停車時間データには重みは付加されない。すなわち、車両Ｂの停車時間データの重みは「１」とされる。同様に、車両Ｃに関しても、その減速度が標準減速度の範囲内であるため、車両Ｃの停車時間データの重みは「１」とされる。また、車両Ｄに関しては、その減速度が標準減速度よりも大きいため、車両Ｄの停車時間データには重み「５」が付加される。

一般に、例えば停止線から離れた位置で前方の車両に続いて停止する場合のように、赤信号を遠方から余裕をもって認識して停止する場合には、対象車両の停止時には赤信号の点灯が開始されてから一定時間が経過している。また、このように対象車両と停止線までの間に他車が複数停車している場合には、発進時も前方の車に続いて順に発進することとなるため、赤信号から青信号への切り替わりのタイミングと、対象車両の発進のタイミングとにずれが生じる。したがって、こうした場合には、対象車両の停車時間と赤信号の点灯時間に生じるずれが大きなものとなる。

これに対し、停止線付近で黄信号を認識して停止する場合、対象車両は赤信号の点灯開始直近から停車を開始することとなる。またこのような場合には、対象車両は停止線に近い位置で停止することとなるため、発進時にも、赤信号から青信号への切り替わりのタイミングと、対象車両の発進のタイミングとのずれが小さくなる。したがって、こうした場合には、対象車両の停車時間と赤信号の点灯時間に生じるずれは小さなものとなる。

そして、停止線付近で黄信号を認識して停止する場合には、赤信号を余裕をもって認識して停止する場合のように上述の標準減速度にて停止する場合と比較して、車両の減速度が大きくなる傾向がある。したがって、本実施の形態では、減速度の大きさによって、赤信号の点灯開始直近から停車を開始した可能性が高い車両を判定し、その停車時間データに重み付けを行っている。

続いて、本実施の形態におけるこうした重み付け処理の処理手順について、図３を参照して説明する。
図３に示されるルーチンは、上述の重み付け処理部１４によって行われる処理である。まず、ステップＳ１において、走行情報データベース１３から重み付け処理の処理対象となるサンプルデータ、すなわち信号情報の推定対象となるある信号機の赤信号で停止した車両の走行情報が１件抽出される。

続いて、ステップＳ２で、上述した標準減速度データが取得される。本実施の形態では、この標準減速度データは、重み付け処理部１４によって走行情報データベース１３に蓄積されたデータから生成される。すなわち、重み付け処理部１４は、走行情報データベース１３から、現在処理対象となっているサンプルデータの送信車と同じ車両が過去に同じ信号機の赤信号で停車した際の走行情報を複数抽出してその減速度の分布を演算する。この際、推定対象の信号機の信号サイクルが時間帯によって異なる場合には、分布の演算に用いる走行情報をその走行情報が得られた時間帯も加味して抽出するようにするとよい。なお、分布の演算に十分な走行情報が走行情報データベース１３に蓄積されていない場合には、処理対象となっているサンプルデータの送信車と同じ車両が過去に別の地点の信号機の赤信号で停車した際の走行情報を利用する。もしくは、処理対象となっているサンプルデータの送信車と別の車両が過去に同じ信号機の赤信号で停車した際の走行情報を利用するようにしてもよい。

続いて、ステップＳ３で、処理対象であるサンプルデータの減速度が、標準減速度よりも大きいか否かが判定される。すなわち、ステップＳ３では、ステップＳ２で算出した減速度の分布において、サンプルデータの減速度が外れ値となるか否かが判定される。このステップＳ３の処理において、サンプルデータの減速度が標準減速度よりも大きい、すなわち、サンプルデータの減速度が減速度分布の外れ値となると判定される場合には、サンプルデータが赤信号の点灯開始直近から停車を開始した車両のデータである可能性が高いと判断されて、ステップＳ４に進み、サンプルデータの停車時間データに重みが付加される。

一方、同ステップＳ３の処理において、サンプルデータの減速度が減速度分布の外れ値とならないと判定される場合には、サンプルデータが赤信号の点灯開始後一定時間が経過してから停車を開始した車両のデータである可能性が高いと判断されて、重みが付加されずに処理が終了する。

このような重み付け処理は、走行情報データベース１３に格納されたサンプルデータの各々に対して行われる。そして、こうして重み付け処理部１４によって重み付けがなされた停車時間データに基づき、上述の信号情報推定部１５によって推定対象の信号機における赤信号の点灯時間が所定の点灯時間推定式等を用いて推定される。さらに、この推定された赤信号時間から、例えば同一の交差点に設けられた二組の信号機における各々の赤信号時間を利用して青信号時間を推定する等の方法を用いて信号サイクルの推定が行われる。なお、信号情報推定部１５における推定処理は、例えば重みが付加された停車時間データ、すなわち赤信号の点灯開始直近から停車を開始した可能性が高い車両の停車時間データのみを抽出して行われる。もしくは、重みが付加された停車時間データと重みが付加されていない停車時間データとを用いて統計処理を行うようにしてもよい。

次に、本実施の形態の信号機情報推定装置及び信号機情報推定方法の作用について説明する。上述のように、推定対象の信号機における赤信号の点灯開始直近から停車を開始した場合、その車両の停車時間は、推定対象の信号機の赤信号時間とのずれが小さい。したがって、こうした車両のデータである可能性の高い停車時間データに重みを付加し、この重みを付加した停車時間データを用いて赤信号の点灯時間を推定することにより、赤信号時間の推定精度を高めることが可能となる。その結果、赤信号時間を利用して推定される信号サイクルの推定精度も向上される。また、赤信号時間の推定に用いるパラメータが少なく、簡易な方法にて信号情報を推定することが可能なため、信号情報の推定精度に影響を与える要因も低減される。

さらに、こうして推定された信号機の信号情報が、該信号機が設けられている地点の付近を走行中の車両に配信されることにより、これらの車両では、信号機までの距離と推定された信号サイクルをもとに、車速等を制御して燃費のよい走行を行うことも可能となる。また、同様に信号情報の配信を受けた車両では、推定された赤信号時間に基づき信号機手前での停車時間を予測して、アイドリングストップシステム等の停車時間にかかわるシステムを有効に機能させることも可能となる。さらには、複数箇所の信号機の信号サイクルが的確に推定されて配信されることにより、カーナビゲーション装置等における目的地への到着予想時刻の予測精度も高められる。

以上説明したように、本実施の形態にかかる信号機情報推定装置及び信号機情報推定方法によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）信号機の停止信号に従って停止した車両の減速度の大きさに応じて、該信号機の停止信号に従って停止した車両の停車時間データに重み付けを行い、この重み付けを行った停車時間データに基づいて信号機の信号情報を推定することとした。これにより、用いられるパラメータが少ない簡易な態様にて信号情報が推定されるため、信号情報の推定精度に影響を与える要因が低減されて信号情報の推定精度が高められる。またその上で、停車時間データに重み付けが行われることにより、信号機の信号情報の推定精度をより高めることが可能となる。

（２）車両の減速度の大きさが標準減速度よりも大きいと判定されるとき、当該車両の停車時間データに重みを付加することとした。これにより、赤信号の点灯開始直近から停車を開始した可能性が高い車両の停車時間データに重みが付加されることとなるため、停車時間データに基づいて信号機の信号情報を推定するにあたりその推定精度をより高めることが可能となる。

（３）車両の減速度が標準減速度分布の外れ値となるとき、車両の減速度の大きさが標準減速度よりも大きいと判定することとした。これにより、的確に赤信号の点灯開始直近から停車を開始した車両を判定することが可能となる。

なお、上記実施の形態は、以下のような形態をもって実施することもできる。
・処理対象であるサンプルデータの減速度が標準減速度よりも大きいか否かの判定は、予め定めた基準の減速度データとの比較によって行うようにしてもよい。この場合、基準の減速度データは、例えばインフラ協調システム等の利用によって赤信号を余裕をもって認識して停止したということが予めわかっている車両の減速度に基づいて算出し、閾値として設定するようにすればよい。これによっても、的確に、しかも簡易な態様で赤信号の点灯開始直近から停車を開始した車両を判定することが可能となる。

・上記実施の形態では、重み付けを「１」と「５」との２段階として行ったが、減速度の大きさに応じて、３段階以上に重み付けを行うようにしてもよい。
・上記実施の形態では、車両２０にて、各種のセンサ等で得られた情報をもとに赤信号に従って停止したときの減速度及び停車時間を算出し、これらの算出した走行情報を交通情報センターの信号機情報推定装置１０に送信するものとした。これに代えて、各種センサ等で得られた情報を、情報処理装置２４を介さずに信号機情報推定装置１０に送信し、信号機情報推定装置１０にて減速度及び停車時間を算出するようにしてもよい。また、例えば減速度を車両２０にて、停車時間を信号機情報推定装置１０にて算出するというように、これらの走行情報を別々に算出するようにしてもよい。また、減速度はブレーキペダルの踏み込み速度等から求めるようにしてもよい。

・上記実施形態では、信号機情報推定装置１０を交通情報センターに設けられるものとしたが、車両に設けられるものとしてもよい。この場合、信号機情報推定装置１０にて推定された信号情報は、車車間通信等によって他車に配信されて上述のような各種の制御に利用されるようにするとよい。

１０…信号機情報推定装置、１１…センター通信機、１２…走行情報格納部、１３…走行情報データベース、１４…重み付け処理部、１５…信号情報推定部、２０…車両、２１…車速センサ、２２…ＧＰＳ、２３…時計部、２４…情報処理装置、２５…車載通信機。

Claims

信号機の停止信号に従って停止した車両の停車時間データを用いて前記信号機による信号情報を推定する信号機情報推定装置であって、
前記信号機の停止信号に従って停止した車両の減速度の大きさに応じて前記停車時間データに重み付けを行う重み付け処理部を備え、この重み付けを行った停車時間データに基づいて前記信号情報を推定する
ことを特徴とする信号機情報推定装置。
前記重み付け処理部は、前記車両の減速度の大きさが標準減速度よりも大きいと判定されるとき、当該車両の停車時間データに重みを付加する
請求項１に記載の信号機情報推定装置。
前記重み付け処理部は、前記車両の減速度が標準減速度分布の外れ値となるとき、前記車両の減速度の大きさが前記標準減速度よりも大きいと判定する
請求項２に記載の信号機情報推定装置。
前記重み付け処理部は、前記車両の減速度が予め定めた基準の減速度データよりも大きいとき、前記車両の減速度の大きさが前記標準減速度よりも大きいと判定する
請求項２に記載の信号機情報推定装置。
信号機の停止信号に従って停止した車両の停車時間データを用いて前記信号機による信号情報を推定する信号機情報推定方法であって、
前記信号機の停止信号に従って停止した車両の減速度の大きさに応じて重み付け処理部により前記停車時間データに重み付けを行う工程と、
前記重み付けを行った停車時間データに基づいて信号情報推定部により前記信号情報を推定する工程と、
を備えることを特徴とする信号機情報推定方法。
前記重み付けを行う工程では、前記車両の減速度の大きさが標準減速度よりも大きいと判定されるとき、当該車両の停車時間データに重みを付加する
請求項５に記載の信号機情報推定方法。
前記重み付けを行う工程では、前記車両の減速度が標準減速度分布の外れ値となるとき、前記車両の減速度の大きさが前記標準減速度よりも大きいと判定する
請求項６に記載の信号機情報推定方法。
前記重み付けを行う工程では、前記車両の減速度が予め定めた基準の減速度データよりも大きいとき、前記車両の減速度の大きさが前記標準減速度よりも大きいと判定する
請求項６に記載の信号機情報推定方法。