JP6274270B2 - 情報通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、交差点を含む道路を走行する車両の位置及び当該位置の通過時刻を含む走行情報を受信する受信手段と、受信した走行情報に基づく情報を外部の装置へ送信する送信手段とを備える情報通信装置に関する。

交通信号制御の目的は、車両や歩行者などの安全な通行を確保しつつ、渋滞を抑制又は緩和して円滑な交通を維持することにあり、種々の交通信号制御方式が考案され、また実現されている。これらの交通信号制御方式は、道路の交通状況に応じた信号制御パラメータ（サイクル長、スプリット、オフセットなど）を決定して信号灯器の灯色の切り替えを行う。

このため、例えば、車両に搭載された車載装置と交通信号制御機との間で無線通信する通信機能を備え、交通信号制御機の通信領域に入った車両は、自身の位置情報、速度情報などの、いわゆるプローブ情報をリアルタイムで交通信号制御機へ送信する。そして、交通信号制御機は、送信されたプローブ情報を受信し、受信したプローブ情報を用いて信号制御パラメータを決定することができる（特許文献１参照）。

特開２００９−１５８１７号公報

しかし、特許文献１の交通信号制御システムにあっては、交通信号制御機の通信領域に入った全ての車両からプローブ情報が送信されると、信号制御パラメータの決定には不必要な車両のプローブ情報も含まれる場合がある。このことは、車両からのプローブ情報を交通信号制御機ではなく路上通信機で受信する場合も同様である。また、交通信号制御機又は路上通信機で受信した全ての車両のプローブ情報を他の装置（例えば、路上装置又は中央装置など）へ送信する場合には、通信するデータ量が多くなり、通信回線が逼迫して通信不能に陥り交通信号制御をタイムリーに実施することができないおそれもある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、通信回線の逼迫を低減することができる情報通信装置を提供することを目的とする。

本発明に係る情報通信装置は、交差点を含む道路を走行する車両の位置及び該位置の通過時刻を含む走行情報を受信する受信手段と、受信した走行情報に基づく情報を外部の装置へ送信する送信手段とを備える情報通信装置であって、前記受信手段で受信した走行情報に基づいて前記道路の渋滞の指標となる交通指標を算出する指標算出手段と、該指標算出手段で算出した交通指標に基づいて前記道路の交通状況を判定する判定手段と、該判定手段で判定した交通状況に応じて、前記走行情報のうち車両の走行軌跡を特定するための軌跡情報の送信頻度及び前記指標算出手段で算出した交通指標の送信頻度を変更する頻度変更手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る情報通信装置は、前記頻度変更手段は、前記判定手段が閑散と判定した場合は、前記判定手段が渋滞と判定した場合に比べて、前記交通指標の送信頻度を多くし、前記軌跡情報の送信頻度を少なくすることを特徴とする。

本発明に係る情報通信装置は、前記頻度変更手段は、前記判定手段が渋滞と判定した場合は、前記判定手段が閑散と判定した場合に比べて、前記交通指標の送信頻度を少なくし、前記軌跡情報の送信頻度を多くすることを特徴とする。

本発明に係る情報通信装置は、前記送信手段は、前記交通指標を送信する交通指標送信手段と、前記走行軌跡を送信する走行軌跡送信手段とを有し、前記判定手段が閑散と判定した場合、前記交通指標送信手段が前記交通指標を送信することを特徴とする。
また、本発明に係る情報通信装置は、前記判定手段が渋滞と判定した場合、前記走行軌跡送信手段が前記走行軌跡を送信することを特徴とする。

本発明によれば、渋滞状況を活用して走行情報をフィルタすることにより、不必要な走行情報の送信を避けて必要な走行情報だけを送信することができるので、通信回線の逼迫を低減することができる。

本実施の形態の情報通信システムの構成の一例を示すブロック図である。 本実施の形態の路上通信機の構成の一例を示すブロック図である。 交通量の変化を判定する判定領域の一例を示す模式図である。 交通量の変化の様子の一例を示す説明図である。 路上通信機が交通状況の変化に応じて送信する情報の一例を示す説明図である。 旅行時間の変化を判定する判定領域の一例を示す模式図である。 路上通信機が交通状況の変化に応じて送信する情報の他の例を示す説明図である。

以下、本発明に係る情報通信装置の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の情報通信システムの構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、情報通信システムは、情報通信装置としての路上通信機１００、外部の装置としての路上装置１、交通信号制御機２及び中央装置４などを備える。また、情報通信システムは、情報中継装置３を備えることもできる。路上通信機１００は、例えば、交差点を含む道路の所要の通信可能領域内の車両２００との間で情報の送受信を行うことができる。

車両２００は、不図示の車載装置が搭載されている。車両２００は、所定の周期（例えば、０．１秒〜１秒など）毎に自身の位置（位置座標情報）及び当該位置における時刻などの情報を蓄積する。複数の車両２００は、所定時間（例えば、０．１秒〜１秒）の都度、蓄積した情報を走行情報として路上通信機１００へ送信する。

路上通信機１００は、例えば、ＵＨＦ帯の周波数帯域を使用するＩＴＳ(Intelligent Transport Systems：高度道路交通システム)用の無線通信機能を備えた路上通信装置（基
地局）であり、車両２００の車載装置との間で情報の送受信を行うことができる。すなわち、路上通信機１００は、通信可能領域内に存在する車両２００から、当該車両の位置情報を含む走行情報を取得する。走行情報は、いわゆるプローブ情報（アップリンク情報）又はフローティングカーデータとも称される。走行情報には、車両ＩＤ、位置座標情報、時刻、速度、方位、車両操作情報（例えば、ブレーキ、アクセル、ウィンカー、ワイパーなどの操作情報）などを含めることができる。

路上通信機１００は、各車両２００から走行情報を取得すると、取得したすべての走行情報を外部の装置（路上装置１、交通信号制御機２又は中央装置４）に送信するのではなく、それぞれの外部の装置が所要の時点で必要とする情報だけを送信する。これにより、中央装置４、情報中継装置３、路上通信機１００、路上装置１及び交通信号制御機２の間の通信回線が多量のデータで逼迫する事態を未然に防止することができる。以下、詳細に説明する。

図２は本実施の形態の路上通信機１００の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、路上通信機１００は、制御部１０、通信部１１、記憶部１２、指標算出部１３、渋滞判定部１４などを備える。

通信部１１は、受信手段としての機能を有し、車両２００から走行情報を受信する。また、通信部１１は、受信した走行情報に基づく情報（それぞれの外部の装置が所要の時点で必要とする情報）を外部の装置（路上装置１、交通信号制御機２又は中央装置４）へ送信する送信手段としての機能を有する。ここで、路上通信機１００が送信する情報については後述する。

また、通信部１１は、信号情報取得手段としての機能を有し、交通信号制御機２又は中央装置４から交差点に設けられた信号灯器の信号情報を取得する。

記憶部１２は、通信部１１を介して受信した各車両２００の走行情報、信号灯器の信号情報などを記憶する。

指標算出部１３は、指標算出手段としての機能を有し、受信した走行情報に基づいて道路の渋滞の指標となる交通指標を算出する。交通指標は、例えば、車両の平均速度、道路の所定の２点間の旅行時間などである。車両の平均速度は、１台の車両が道路の所定範囲内を走行した際の当該所定範囲内での平均速度でもよく、複数の車両の速度の平均値でもよい。また、平均速度は、個々の速度の平均値だけでなく、個々の速度の中央値、あるいは最頻値などの統計値を含む。また、旅行時間は、１台の車両の旅行時間でもよく、複数台の車両の個々の旅行時間の平均値、中央値、最頻値などの統計値でもよい。

渋滞判定部１４は、判定手段としての機能を有し、指標算出部１３で算出した交通指標に基づいて道路の渋滞の有無を判定する。

制御部１０は、送信制御手段としての機能を有し、渋滞判定部１４で渋滞があると判定した場合、走行情報のうち車両の走行軌跡を特定するための軌跡情報を中央装置４へ送信すべく制御する。軌跡情報は、走行情報の中で、例えば、車両ＩＤ、車両の位置、当該位置での時刻、車両の方位、速度などの情報を含み、車両が走行した軌跡を特定することができる情報である。この場合、中央装置４は、路上通信機１００が送信した軌跡情報に基づいて渋滞発生の原因を診断（判定）する。

また、制御部１０は、渋滞判定部１４で渋滞がないと判定した場合、指標算出部１３で算出した交通指標を中央装置４へ送信すべく制御する。

上述の構成により、渋滞が発生していない場合には、交通指標を送信することにより、受信した走行情報よりも少ない情報を外部の装置へ送信する。また、渋滞が発生している場合には、渋滞の発生原因を特定するのに必要となる車両の軌跡情報を送信するので、受信した走行情報をそのまま全て送信する場合に比べて、外部の装置との通信回線の逼迫を低減することができる。また、渋滞発生時には、必要な軌跡情報を送信するので、通信回線の逼迫を低減しつつ渋滞の原因を特定するための情報を提供することができる。このように、渋滞状況を活用して走行情報をフィルタすることにより、不必要な走行情報の送信を避けて必要な走行情報だけを送信することができるので、通信回線の逼迫を低減することができる。また、不必要な走行情報を受信して処理する必要がないので、外部の装置での不要な処理を軽減することができ、本来必要な処理速度を向上させることができる。

次に、交通状況の変化に応じて走行情報の送信制御方法について説明する。まず、交通指標として平均速度などの交通量が変化する場合について説明する。

図３は交通量の変化を判定する判定領域の一例を示す模式図である。図３に示すように、交差点５で主道路と従道路とが交差している。交差点５付近には、路上通信機１００を設置してある。主道路の交差点５への流入路のうち、交差点５の停止線位置（不図示）から上流側数百ｍ程度の地点までの範囲を判定領域Ｓ１としている。路上通信機１００は、判定領域Ｓ１を通過する各車両２００から走行情報を受信することができる。なお、図３では、簡便のため判定領域Ｓ１を１つ例示しているが、各流入路に設けることができる。また、判定領域Ｓ１の上流端付近には、車両感知器６を設けることもできる。

車両感知器６は、判定領域Ｓ１の上流側地点を通過する車両を感知し、感知データを路上通信機１００へ送信する。感知データに基づいて流入路の交通流率（車両台数／単位時間）を算出することができる。なお、交通流率の算出は、車両感知器６又は他の外部の装置で行って路上通信機１００へ送信してもよく、路上通信機１００で交通流率を算出してもよい。

図４は交通量の変化の様子の一例を示す説明図である。図４では交通量の変化を示す交通指標として車両の平均速度Ｖ及び交通流率Ｑを例示している。渋滞判定部１４は、図４Ａに示すように、平均速度Ｖが比較的大きく、例えば、所定の閾値速度より大きい場合には、渋滞なし（例えば、閑散）と判定する。また、車両感知器６が設置されている場合に、流入路の交通流率が比較的小さく、例えば、所定の閾値より小さい場合、渋滞なしと判定する。

一方、図４Ｂに示すように、渋滞判定部１４は、平均速度Ｖが比較的小さく、例えば、所定の閾値速度より小さい場合には、渋滞あり(例えば、近飽和、過飽和)と判定する。また、渋滞判定部１４は、流入路を走行する車両２００の平均速度Ｖを監視することにより、渋滞なしから渋滞ありへの変化時点、あるいは渋滞ありから渋滞なしへの変化時点を特定することができる。これにより、受信した走行情報に基づいて渋滞の有無を判定することができる。

また、交通流率Ｑを取得することができる場合には、渋滞判定部１４は、交通流率Ｑが比較的大きく、例えば、所定の閾値より大きい場合には、渋滞ありと判定する。また、渋滞判定部１４は、流入路の交通流率Ｑを監視することにより、渋滞なしから渋滞ありへの変化時点、あるいは渋滞ありから渋滞なしへの変化時点を特定することができる。これにより、さらに精度良く渋滞の有無を判定することができる。

図５は路上通信機１００が交通状況の変化に応じて送信する情報の一例を示す説明図である。図５に示すように、渋滞がある場合（近飽和又は過飽和の状態）、路上通信機１００は、判定領域Ｓ１内の各車両２００の軌跡情報を、例えば、中央装置４へ送信する。軌跡情報は、例えば、車両ＩＤ、車両の位置、当該位置での時刻、車両の方位、速度などの情報である。

また、渋滞がない場合（閑散の状態）、路上通信機１００は、判定領域Ｓ１内の各車両２００の平均速度Ｖなどの交通指標を、例えば、中央装置４へ送信する。

渋滞が発生していない正常時には、路上通信機１００で算出した交通量の結果（交通指標としての平均速度Ｖなど）を中央装置４へ送信することにより、各車両２００から受信した走行情報よりも少ないデータ量の情報を送信することになるので、通信回線の逼迫を抑制することができる。また、交通量に変化が生じ、渋滞が発生した場合に各車両２００の軌跡情報を中央装置４へ送信することにより、各車両２００の走行軌跡、すなわち交通流を診断することができ、渋滞発生の原因（例えば、右折あふれ等）を判定することが可能となり、適切な信号制御を行うことができる。

次に、交通指標として旅行時間が変化する場合について説明する。

図６は旅行時間の変化を判定する判定領域の一例を示す模式図である。図６に示すように、交差点５で主道路と従道路とが交差している。主道路の交差点５への流入路の上流側に所要の判定領域Ｓ２を設け、主道路の交差点５からの流出路の下流側に所要の判定領域Ｓ３を設けている。旅行時間は、判定領域Ｓ２を通過した車両２００が、判定領域Ｓ３を通過するまでの時間である。

指標算出部１３は、交通指標として交差点５の上流側の地点（判定領域Ｓ２）と下流側の地点（判定領域Ｓ３）との２地点間の旅行時間を算出する。なお、地点には、所要範囲の領域も含まれる。

渋滞判定部１４は、指標算出部１３で算出した旅行時間が所定の閾値時間Ｔｈより長い場合、渋滞があると判定する。また、渋滞判定部１４は、指標算出部１３で算出した旅行時間が所定の閾値時間Ｔｈより短い場合、渋滞がないと判定する。これにより、受信した走行情報に基づいて渋滞の有無を判定することができる。

なお、指標算出部１３での旅行時間の算出、渋滞判定部１４での渋滞の有無の判定は、例えば、下流の路上装置１（路上通信機）又は中央装置４からの指示、あるいは予め設定された交通流率に基づいて開始することができる。

図７は路上通信機１００が交通状況の変化に応じて送信する情報の他の例を示す説明図である。図７に示すように、渋滞がある場合（近飽和又は過飽和の状態）、路上通信機１００は、判定領域Ｓ３を通過する各車両２００の軌跡情報を、例えば、下流側の路上装置１（路上通信機を含む）へ送信する。軌跡情報は、例えば、車両ＩＤ、車両の位置、当該位置での時刻、車両の方位、速度などの情報である。

また、渋滞がない場合（閑散の状態）、路上通信機１００は、算出した旅行時間などの交通指標を、例えば、下流側の路上装置１へ送信する。なお、この場合、算出した旅行時間を中央装置４へ送信してもよい。

渋滞が発生していない場合（例えば、閑散、自由流などの状態）、車両の軌跡情報はそれほど重要なものではない。一方で、渋滞が既に発生している場合（過飽和の状態）、あるいは渋滞しかけている場合（近飽和の状態）には、道路の上流側の地点を通過する車両の軌跡情報は、道路の下流側の地点で旅行時間（リンク旅行時間）を算出するのに重要なものである。そこで、渋滞が発生している状態、渋滞が発生しそうな状態においては、路上通信機１００が受信することができた各車両２００の走行情報を送信するのではなく、交差点の流出側である判定領域Ｓ３内を通過した車両２００の軌跡情報を下流側の路上装置１（路上通信機を含む）へ送信することにより、通信回線の逼迫を低減することができる。この場合、下流側の路上装置１は、路上通信機１００から上流側の車両の軌跡情報を受信することができるので、下流側の路上装置１で旅行時間を算出することができる。

旅行時間に基づいて渋滞の有無を判定する場合に、交差点５での信号待ち時間を考慮することもできる。制御部１０は、設定手段としての機能を有し、通信部１１を介して取得した信号情報に基づいて、閾値時間Ｔｈを設定する。例えば、道路の上流側の地点である判定領域Ｓ２を通過する車両が、交差点５を通過して道路の下流側の地点である判定領域Ｓ３を通過する場合に、車両が２点間を通過する間に交差点５の信号灯が赤になるような場合には、旅行時間に車両が停止せざるを得ない停止時間が加わる。このため、車両の停止時間を相殺すべく閾値時間Ｔｈを信号情報に応じて設定することで正確な旅行時間を算出することができる。

上述の実施の形態において、制御部１０は、渋滞があると判定された時点から渋滞がないと判定される時点までの間、軌跡情報を送信すべく制御することもできる。例えば、渋滞が発生した時点から、渋滞の発生原因を特定するために必要な軌跡情報を送信する。そして送信された軌跡情報に基づいて渋滞緩和の処理が行われ、渋滞が解消した時点で軌跡情報の送信を停止するので、軌跡情報を送信するタイミングの適正化を図ることができる。また、渋滞が一旦発生して渋滞が解消した後も軌跡情報を続けて送信する事態を防止することができ、通信回線の逼迫を低減することができる。なお、渋滞があると判定された時点から渋滞がないと判定される時点までの間、軌跡情報を送信する構成に代えて、渋滞があると判定された時点から所定の時間だけ軌跡情報を送信するようにしてもよい。

また、制御部１０は、渋滞がないと判定された場合、軌跡情報の送信を停止すべく制御することもできる。これにより、不必要な軌跡情報は送信されないので、通信回線の逼迫を低減することができる。

上述の実施の形態において、送信する情報を切り替える代わりに、送信する情報の頻度を変更するようにしてもよい。例えば、渋滞が発生していない場合でも、軌跡情報をサンプル又は参考用として必要とする場合がある。この場合には、軌跡情報の情報量は少なくてよい。一方、渋滞発生時においても平均速度等の交通指標を確認したい場合がある。この場合には、交通指標のデータ量は少なくてよい。すなわち、閑散時には、交通指標の送信の頻度を多くし、軌跡情報の送信の頻度を少なくする。一方、渋滞時には、交通指標の送信の頻度を少なくし、軌跡情報の送信の頻度を多くする。

開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 制御部
１１ 通信部
１２ 記憶部
１３ 指標算出部
１４ 渋滞判定部

Claims (5)

1. 交差点を含む道路を走行する車両の位置及び該位置の通過時刻を含む走行情報を受信する受信手段と、受信した走行情報に基づく情報を外部の装置へ送信する送信手段とを備える情報通信装置であって、
   前記受信手段で受信した走行情報に基づいて前記道路の渋滞の指標となる交通指標を算出する指標算出手段と、
   該指標算出手段で算出した交通指標に基づいて前記道路の交通状況を判定する判定手段と、
   該判定手段で判定した交通状況に応じて、前記走行情報のうち車両の走行軌跡を特定するための軌跡情報の送信頻度及び前記指標算出手段で算出した交通指標の送信頻度を変更する頻度変更手段と
   を備えることを特徴とする情報通信装置。
2. 前記頻度変更手段は、
   前記判定手段が閑散と判定した場合は、前記判定手段が渋滞と判定した場合に比べて、前記交通指標の送信頻度を多くし、前記軌跡情報の送信頻度を少なくすることを特徴とする請求項１に記載の情報通信装置。
3. 前記頻度変更手段は、
   前記判定手段が渋滞と判定した場合は、前記判定手段が閑散と判定した場合に比べて、前記交通指標の送信頻度を少なくし、前記軌跡情報の送信頻度を多くすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の情報通信装置。
4. 前記送信手段は、
   前記交通指標を送信する交通指標送信手段と、
   前記走行軌跡を送信する走行軌跡送信手段と
   を有し、
   前記判定手段が閑散と判定した場合、前記交通指標送信手段が前記交通指標を送信することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の情報通信装置。
5. 前記判定手段が渋滞と判定した場合、前記走行軌跡送信手段が前記走行軌跡を送信することを特徴とする請求項４に記載の情報通信装置。

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