JP6244625B2 - 渋滞検出システム及び渋滞検出方法 - Google Patents

Description

本発明は渋滞検出システム及び渋滞検出方法に関する。

渋滞末尾検出システムでは、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車載器の固有ＩＤを取得している。あるいは、渋滞末尾検出システムでは、渋滞末尾事象の発生から、その検出までに時間の遅延が発生することが有った。即ち、出口のアンテナ装置付近に車両が到達しない限りは、該車両の通過時間や平均速度が計算できないので、渋滞末尾事象の発生からその検出までに多大の処理時間を要していたのであった。また、渋滞末尾の現象等が発生していなくても、シャドーイング等に起因して出口側アンテナでの車載器ＩＤの取得ができなかった場合には、渋滞末尾の現象等の発生とシステムに判定されてしまうことが有った。よって、渋滞末尾検出システムの場合、その結果として、誤検出を招く場合が多かった。

この分野の公知技術として、例えば特許文献１には、有料道路の本線を走行中の車両の運転者に対して外部から走行速度を通知すると共に有料道路の本線上のあるポイントにおける渋滞状況を把握するＥＴＣ本線システムが開示されている。具体的には、このＥＴＣ本線システムは、有料道路の本線上に設置され、本線を通行する車両に搭載された車載器とアンテナを通じて無線通信する。これにより、車載器から車両の情報（走行速度情報、規定速度情報、車載器ＩＤ、ＩＣカードＩＤ等）を取得する。少なくとも走行速度情報を出力する本線アンテナ制御装置と、本線アンテナ設置ポイントでの渋滞状況を把握（判定）および速度超過車両を管理するセンタ処理装置とを備える。センタ処理装置は、この本線アンテナ制御装置から出力された走行速度の情報と、速度超過時間を累計した情報とを基に、本線アンテナ設置ポイントでの渋滞状況を把握（判定）し、速度超過車両を管理する。

また、例えば特許文献２には、ＥＴＣレーンの路側機器の動作状況と車両の挙動とを再現して表示できるＥＴＣ動作分析システムが開示されている。具体的には、ＥＴＣレーンの車両検知器の検知動作、路側無線機の車載器との交信動作、路側表示器の表示動作及び発進制御機の開閉動作の各々を記録する記録データに、対象車両の車両ＩＤと動作時刻を表すタイムスタンプとを付す。この記録データから車両検知器、路側無線機、路側表示器及び発進制御機の動作状況とＥＴＣレーンを走行する車両の挙動とを再現する。このシステムでは、記録データから路側機器の各時刻での動作状況と車両の同時刻の挙動とを表す模擬図を模擬図編集部で生成し、再現時刻を順次変えて、変遷する模擬図を表示したりする。また、ＥＴＣレーンの各車両の挙動を時間−空間座標に表したダイヤグラムをダイヤグラム編集部で生成して表示でき、ＥＴＣレーンの路側機器の動作状況と車両の挙動とを関連付けて分かり易く表示できる。

また、例えば特許文献３には、車両の多様な走行状況の管理・配信制御を高品質に行うシステムが開示されている。具体的には、車載器は、電波ゾーン侵入時にユーザ認証としての相互接続を行い、路側に設置される無線装置は、車両との相互接続を完了したら相互接続完了情報をセンタ装置へ送信する。例えば車両が通過する予測時間を超過しても車両が相互接続しない場合は、超過時間をセンタ装置へ送信する。センタ装置は、相互接続完了情報を受信した場合は、車両が無線装置を通過する予測時間を算出して予測時間を無線装置に通知し、超過時間を受信した場合は、障害発生と判断したら障害発生とみなせる現場周辺を通過する車両へ向けて警報情報を通知する。

また、例えば特許文献４には、特別な機器を設置しなくても車速度を測定することが可能なシステムが開示されている。具体的には、このシステムは、路上に設置された複数のアクセスポイントと、路上を走行する車両に搭載された無線端末とを備えている。該車両が該アクセスポイントの設置点付近を通過する場合、受信信号強度（ＲＳＳＩ）は、該車両が該アクセスポイントに近づくにつれて徐々に増加する。該車両が該アクセスポイントに最も近づいた時点で受信信号強度はピークに達し、該アクセスポイントから離れるに連れて徐々に減少する。そして、該車両の速度が速ければグラフのカーブは急峻となり、該車両の速度が遅ければグラフのカーブは緩やかになる。従って、このようなＲＳＳＩの変化の度合いから車速を算出することができ、さらには、ＲＳＳＩのパターンの違いから、車両の上り・下りを判断することもできる。

また、例えば特許文献５には、極所的な事象検出を可能にし、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な交通渋滞検知手段が開示されている。具体的には、車載器は、事象検出区間に進入して路側アンテナ装置より一定時間間隔で送信されている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する。該車載器は、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経由で路側処理装置に送信する。路側処理装置は、受信したＥＴＣ−ＩＤ、ＩＤ取得時間、受信電界強度値より、事前登録されている事象検出区間に設置された路側アンテナ装置の電界強度分布データを参照して車両の位置を特定する。また、該路側処理装置は、同一のＥＴＣ−ＩＤの複数の電界強度情報から事象検出区間における当該車両の平均速度を算出し、閾値を下回ったとき渋滞発生したと判定する。

さらに、例えば特許文献６には、操作忘れの警告精度を高いものとすることができる操作忘れ防止システムが開示されている。具体的には、車両に操作忘れ（ドア施錠忘れ、窓閉め忘れ等）が発生している状況下で、電子キーがリクエスト信号（キーＩＤ返信要求）の車外通信エリアから出た際、車両操作忘れの警告動作の実行要求が下りる。このとき、電子キーは複数回に亘りＵＨＦの位置確認信号を発信する。該車両は、該位置確認信号を受信すると、これらの受信信号強度を算出し、受信信号強度の変化からユーザが車両から離れて行っているか否かを推定する。そして、該車両は、その推定結果に基づく開始時刻に警告動作を開始し、例えばユーザが該車両から離れて行っている際には警告動作を早めに実行し、ユーザが該車両から離れて行っていない際には警告動作を遅めに設定する。

特開２００１−３３１８２７号公報 特許第４０６４７４５号公報 特開２００５−２６７５０５号公報 特開２００６−０３９７６２号公報 特許第５０２９３７８号公報 特開２０１０−１５９６１５号公報

前述の特許文献５に記載の装置のような、極所的な事象検出を可能にし、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な交通渋滞検知手段は、渋滞発生及び渋滞末尾現象を検出するための有効な手段である。しかしながら、電界強度分布データを参照して車両の位置を特定したり、同一のＥＴＣ−ＩＤの複数の電界強度情報から事象検出区間における当該車両の平均速度を算出することは、必ずしも適切とは限らない。即ち、シャドーイング等で出口側アンテナにて車載器の固有ＩＤの取得ができなかった場合、渋滞末尾事象の発生と判定されてしまい、誤検出の可能性が生じる。

即ち、一般的な渋滞末尾検出システムでは、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に搭載した車載器の固有ＩＤと通過時刻のみを取得している。そして、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の閾値を越えた場合に後続車両に渋滞末尾等の注意喚起を行っている。

しかしながら、この一般的な渋滞末尾検出システムの場合、前述のとおり、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車載器の固有ＩＤを取得している。若しくは、出口のアンテナ装置付近に車両が到達せず、通過時間または平均速度が予め設定された閾値に達するまで事象を検出することができず、渋滞末尾事象の発生から、その検出までに時間の遅延が発生するといった問題点があった。

即ち、このような方法では、原理的に、２点の観測点において同一車両の通過が確認されない限りは、渋滞末尾現象の検出ができないことになるのである。また、このことに関連し、渋滞末尾等の現象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の固有ＩＤの取得ができなかった場合、事象の発生と判定されてしまうので、渋滞末尾等の現象の誤検出を招くといった問題点が有った。

本発明の目的は、上述した課題を解決する渋滞検出システム及び渋滞検出方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態は、渋滞末尾検出システムであって、道路の所定区間に設けられた路側アンテナ装置を介して、所定区間内の車両の車載器が路側アンテナ装置と通信したときの車載器におけるＲＳＳＩ値を、車載器から繰り返し取得する手段と、ＲＳＳＩ値の変化に基づいて車両の平均速度を算出する手段と、平均速度に基づいて渋滞発生と判定する手段とを備える。

本発明の第２の形態は、渋滞末尾検出方法であって、道路の所定区間に設けられた路側アンテナ装置を介して、所定区間内の車両の車載器が路側アンテナ装置と通信したときの車載器におけるＲＳＳＩ値を、車載器から繰り返し取得する段階と、ＲＳＳＩ値の変化に基づいて車両の平均速度を算出する段階と、平均速度に基づいて渋滞発生と判定する段階とを含む。

以上の説明から明らかなように、この発明によれば、渋滞末尾事象の発生を検出する時間を短縮すると共に、シャドーイング等に起因した渋滞末尾事象の発生誤検出を防止することが可能となる。

本発明の実施形態に係る渋滞末尾検出システムの全体構成を示す構成図である。 本発明の実施形態に係る渋滞末尾検出システムの動作手順を示すフローチャート図である。 ＲＳＳＩ値による閾値判定の方法を示す説明図であり、図３（ａ）は検出区間における車両毎の時刻・ＲＳＳＩ値を示すグラフ図、図３（ａ）は検出区間における検出区間における車両一般の時刻（ｔ１，ｔ２，ｔ３）のＲＳＳＩ値を、それぞれ示すものである。

以下、本発明の渋滞末尾検出システム及び渋滞末尾検出方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本発明の渋滞末尾検出システムは、車両が搭載するＥＴＣ車載器の固有ＩＤと受信信号強度ＲＳＳＩとを参照する方法である。より具体的には、車両に搭載されたＥＴＣ車載器、路側に設置されたＥＴＣ車載器及び無線通信可能なアンテナ装置を使用した渋滞末尾などの事象検出を行う。渋滞末尾などの事象の発生時刻から検出時刻までの間の遅延時間の問題点、及びシャドーイング等に起因する誤検出の問題点等が解決できることを特徴としている。

図１は、本発明の実施形態に係る渋滞末尾検出システムの全体構成を示す構成図である。同図に示す渋滞末尾検出システムは、車両１０（先行車両）に搭載されたＥＴＣ車載器１０Ａと、車両２０（後続車両）に搭載されたＥＴＣ車載器２０Ａと、先行車両が通過する道路上の事象検出区間に設置された路側アンテナ装置３０を備える。また、図１に示す渋滞末尾検出システムは、後続車両に渋滞末尾等の注意喚起情報を提供するための区間に設置された路側アンテナ装置４０と、路側アンテナ装置３０及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とを備える。

以下、図１に示す本発明の実施形態に係る渋滞末尾検出システムの各構成要素の機能を説明する。車載器１０Ａは、路側アンテナ装置３０との間での無線通信が可能であり、路側アンテナ装置３０にＥＴＣ車載器の固有ＩＤと通信時のＲＳＳＩ値を、送信する機能を有する。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との無線通信が可能であり、車載器１０Ａより、ＥＴＣ車載器の固有ＩＤと、通信時のＲＳＳＩ値とを受信する機能を有する。また、路側アンテナ装置３０は、これらの受信情報を取得時刻と共に、路側処理装置５０に送信する機能を有する。

路側処理装置５０は、路側アンテナ装置３０及び路側アンテナ装置４０とネットワーク回線で接続されている。この路側処理装置５０は、事象検出区間内において路側アンテナ装置３０から受信した固有ＩＤ、ＩＤ取得時間、及びＲＳＳＩ値とから、事象検出区間内の車両の走行状態を検出する。また、路側処理装置５０は、該車両の走行状態を車両速度に変換する。なお、路側処理装置５０には、車両速度の閾値が予め設定されている。

路側処理装置５０は、上記変換で求められた車両速度が上記閾値を下回った場合、渋滞末尾等の事象が発生しているものと判定し、該判定がなされた場合は、路側処理装置５０は、路側アンテナ装置４０に、該車両速度等を含む注意喚起情報を送信する。路側アンテナ装置４０は、車載器２０Ａと間で無線通信が可能であり、路側処理装置５０から注意喚起情報を受信すると、自己の情報提供区間に進入した車両の車載器（ここでは車載器２０Ａ）へ、路側処理装置５０から送信された注意喚起情報を送信する。

車載器２０Ａは、路側アンテナ装置４０との間で無線通信が可能であり、対象検出区間にて渋滞末尾等の事象が発生している場合、車両が情報提供区間に進入すると、路側アンテナ装置４０から上記の注意喚起の情報を受信する。これにより、車載器２０Ａは、車載器２０Ａが具備する画面や音声機能によって、ドライバに注意喚起を行うものとする。

以下、図１に示す本発明の実施形態に係る渋滞末尾検出システムのシステム全体としての機能を説明する。このシステムが採用する渋滞末尾検出方法は、ＥＴＣ車載器の固有ＩＤを利用するものである。即ち、対象車両が通過する道路の渋滞末尾検出区間に、通過車両のＥＴＣ車載器（ここでは、車載器１０Ａ及び車載器２０Ａ）との無線通信が可能な路側アンテナ装置３０，４０を設置する。この路側アンテナ装置３０，４０は、通過車両の上記ＥＴＣ車載器より、固有ＩＤ、時刻を取得し、それと共に受信信号強度ＲＳＳＩも取得する。

さらに、このシステムが採用する渋滞末尾検出方法は、上記取得した情報に基づいて、該検出区間内での通過車両（先行車両）の走行状況を検出する。より具体的には、上記取得した固有ＩＤの取得回数毎のＲＳＳＩ値を、予め設定した固有ＩＤ取得回数毎のＲＳＳＩ値の所定の閾値と比較することにより、渋滞末尾などの事象が発生しているか否かを判定するものである。ここで、渋滞末尾などの事象が発生していると判定した場合は、通過車両の前方に設置された路側アンテナ装置（図１では路側アンテナ装置３０）から、後続車に注意喚起情報として、上記取得した固有ＩＤ取得回数及びＲＳＳＩ値を提供することも可能である。

このように、本発明の実施形態に係る渋滞末尾検出システムでは、上記の各ＥＴＣ車載器と路側処理装置５０が保持する無線装置との間の通信が可能なエリア内での極所的な事象検出が可能となり、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、従前のように、単なる２つの路側アンテナ装置間の車両の通過時間と平均速度と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。

図２は、本発明の実施形態に係る渋滞末尾検出システムの動作手順を示すフローチャート図である。以下、図１を参照しながら、図２に示すフローチャートを用いて、本実施形態に係る渋滞末尾検出システムの動作手順を説明する。まず、路側処理装置５０は、事象検出区間の車両平均速度の閾値情報を事前登録する（Ｃ１）。この後、車載器１０Ａを搭載した車両１０が、事象検出区間に進入する（Ａ１）。これにより、車両１０の車載器１０Ａは、車両１０の時刻（ｔ１）時の固有ＩＤとＲＳＳＩ値とを時刻（ｔ１）と共に路側アンテナ装置３０に送信する（Ａ２）。

これを受けて、路側アンテナ装置３０は、取得した上記の固有ＩＤ、ＲＳＳＩ値、及びデータ取得時刻（ｔ１）を路側処理装置５０に送信する（Ｂ１）。次に、車両１０の車載器１０Ａは、車両１０の時刻（ｔ２）時の固有ＩＤとＲＳＳＩ値とを時刻（ｔ２）と共に路側アンテナ装置３０に送信する（Ａ３）。これを受けて、路側アンテナ装置３０は、取得した上記固有ＩＤ、ＲＳＳＩ値、及びデータ取得時刻（ｔ２）を路側処理装置５０に送信する（Ｂ２）。

路側処理装置５０は、時刻（ｔ１）と時刻（ｔ２）との間に取得した車両１０のＲＳＳＩ値から時刻（ｔ１）と時刻（ｔ２）間の車両１０の平均速度を算出する（Ｃ２）。また、路側処理装置５０は、上記算出した車両１０の平均速度と、上記設定した車両速度の閾値とを比較し、閾値の判定を行う（Ｃ３）（ここでは、車両平均速度が閾値を下回らない判定であったとする）。

次に、車両１０の車載器１０Ａは、時刻（ｔ３）時の固有ＩＤとＲＳＳＩ値とを、時刻（ｔ３）と共に路側アンテナ装置３０に送信する（Ａ４）。これを受けて、路側アンテナ装置３０は、取得した上記固有ＩＤ、ＲＳＳＩ値、及びデータ取得時刻（ｔ３）を路側処理装置５０に送信する（Ｂ３）。

路側処理装置５０は、時刻（ｔ１）と時刻（ｔ２）との間に取得した車両１０のＲＳＳＩ値から時刻（ｔ２）と時刻（ｔ３）間の車両１０の平均速度を算出する（Ｃ４）。また、路側処理装置５０は、上記算出した車両１０の平均速度と、上記設定した車両速度の閾値とを比較し、閾値の判定を行う（ここでは、車両平均速度が閾値を下回る判定であったとする）。これにより、路側処理装置５０は、上記算出した車両平均速度が閾値を下回る場合として、上記車両平均速度を含む情報を路側アンテナ装置４０に送信する（Ｃ５）。

これを受けて、路側アンテナ装置４０は、上記受信した上記車両平均速度を含む情報に基づいて、上記情報提供区間に走行する後続車両である車両２０に対して注意喚起情報を送信する（Ｄ１）。上記情報提供区間に進入した車両２０（Ｅ１）は、路側アンテナ装置４０より上記の注意喚起情報を受信し（Ｅ２）、車両２０の車載器２０Ａが具備する画面表示機能や音声出力機能を駆動して、車両２０のドライバに注意喚起を行う（Ｅ３）。

図３は、ＲＳＳＩ値による閾値判定の方法を示す説明図であり、図３（ａ）は検出区間における車両毎の時刻・ＲＳＳＩ値を示すグラフ図、図３（ａ）は検出区間における検出区間における車両一般の時刻（ｔ１，ｔ２，ｔ３）のＲＳＳＩ値を、それぞれ示すものである。

本発明に係る渋滞末尾検出方法は、渋滞発生を検出する所定の検出区間内で、少なくとも１つの路側アンテナ装置により、先行車両のＥＴＣ車載器からの受信信号の強度ＲＳＳＩ値を所定の時刻毎に複数回連続して取得するステップを有する。さらに、本発明に係る渋滞末尾検出方法は、前記時刻毎の前記ＲＳＳＩ値の変化に基づいて前記先行車両の平均速度を算出するステップと、前記算出した先行車両の平均速度に基づいて渋滞発生を判定するステップとを有するものである。

本発明に係る渋滞末尾検出システムは、固有ＩＤの取得時刻とＲＳＳＩ値とを参照して検出区間における車両の平均速度を算出し、予め設定した所定の閾値との判定を行うことで、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る効果が有る。よって、事象発生時刻から事象検出時刻までの遅延時間を小さくすることができるので、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できる効果が得られる。

また、本発明に係る渋滞末尾検出システムは、従前のように、検出区間の入口と出口とに設置した２箇所の路側アンテナ装置（４０，３０）間に渡る通過時間及び平均速度算出に基づく事象検出方法は採用しない。さもなくて、本発明に係る渋滞末尾検出システムは、１箇所の路側アンテナ装置において複数回に渡ってＲＳＳＩ値を取得し、車両平均速度を算出する。このため、本発明に係る渋滞末尾検出システムは、シャドーイング等に起因した固有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効果が得られる。

さらに、従前の方法では、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、本発明に係る渋滞末尾検出システムでは、１つの路側アンテナ装置のみでも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を可能とすることができる効果が有る。よって、実施に際しては、既設の複数の路側アンテナ装置の一部を改修し、活用することが可能となるため、本渋滞末尾検出システムの構築が低コストで可能となる効果が有る。

（他の実施の形態）：本発明の他の実施の形態として、上記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には、固有ＩＤとＲＳＳＩ値とに加えて、該ＥＴＣ車載器のメーカ型式を追加する方法が可能である。この場合、路側処理装置においては、予めメーカ型式毎のＲＳＳＩ値のオフセット値を登録しておくことで、ＲＳＳＩ値を利用した車両平均速度の算出を、より精度を高めて実施することが可能となる。

１０ 車両
１０Ａ 車載器
２０ 車両
２０Ａ 車載器
３０ 路側アンテナ装置
４０ 路側アンテナ装置
５０ 路側処理装置

Claims (7)

1. 道路の所定区間に設けられた路側アンテナ装置を介して、前記所定区間内の車両の車載器が前記路側アンテナ装置と通信したときの前記車載器におけるＲＳＳＩ値を、前記車載器から繰り返し取得する手段と、
   前記ＲＳＳＩ値の変化に基づいて前記車両の平均速度を算出する手段と、
   前記平均速度に基づいて渋滞発生と判定する手段と
   を備える渋滞検出システム。
2. 前記平均速度がしきい値を下回った場合に渋滞発生と判定し、後続車両に対して前記平均速度を含む渋滞情報を送出すると共に注意喚起する
   請求項１に記載の渋滞検出システム。
3. 前記所定区間内の車両の車載器から、前記ＲＳＳＩ値と共に前記車載器の固有ＩＤを取得する
   請求項１又は２に記載の渋滞検出システム。
4. 前記車両の走行方向に対して前記所定区間よりも後方に、前記路側アンテナ装置とは異なる後方路側アンテナ装置を設ける
   請求項１から３のいずれか一項に記載の渋滞検出システム。
5. 前記路側アンテナ装置及び前記後方路側アンテナ装置と通信可能に接続され、前記路側アンテナ装置を介して受信した情報に基づいて前記平均速度の算出すると共に、渋滞発生と判定した場合に前記後方路側アンテナ装置を介して後続車両への注意喚起を行う路側処理装置
   を備える請求項４に記載の渋滞検出システム。
6. 前記路側処理装置は、渋滞発生と判定した場合、前記後方路側アンテナ装置を介して、前記後続車両に前記平均速度を含む渋滞情報を送出すると共に注意喚起する
   請求項５に記載の渋滞検出システム。
7. 道路の所定区間に設けられた路側アンテナ装置を介して、前記所定区間内の車両の車載器が前記路側アンテナ装置と通信したときの前記車載器におけるＲＳＳＩ値を、前記車載器から繰り返し取得する段階と、
   前記ＲＳＳＩ値の変化に基づいて前記車両の平均速度を算出する段階と、
   前記平均速度に基づいて渋滞発生と判定する段階と
   を含む渋滞検出方法。

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