JP6451473B2 - 路側通信装置、通信システム及びデータ中継方法 - Google Patents

路側通信装置、通信システム及びデータ中継方法 Download PDF

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本発明は、例えば、交通管制システムに好適である路側通信装置及び通信システムに関する。より具体的には、路側通信装置及び通信システムにおいて実行される、間引き処理を伴うデータ中継方法の改良に関する。
近年、高度道路交通システム(Intelligent Transport Systems:「ITS」)の一環として、700MHz帯の無線システムである車車間通信にて送受信される情報を中央装置に伝送し、この情報を中央装置による交通管制に活用することが検討されている。
ITS無線システムは、主として、交差点の近傍に設置される路側の無線通信機である複数の路側無線機と、各車両に搭載される無線通信機である複数の車載無線機によって構成される。
この場合、通信ノード間の通信の組み合わせには、路側無線機同士が通信する路路間通信と、路側無線機と車載無線機が通信する路車間通信と、車載無線機同士が通信する車車間通信とが含まれる。
ITS無線システムの路側無線機は、車車間通信により送受信される時刻情報及び位置情報などを含む車両データを傍受できる。従って、車両から取得した車両データを中央装置に送信すれば、中央装置は車両データを交通信号制御に利用可能となる。
車車間通信で送受信される車両データを中央装置に集約する場合、より高度な交通信号制御を行うためには、車両データをできるだけ多く収集することが好ましい。
しかし、路側無線機の通信エリアに存在する多数の車載無線機から取得した車両データを、路側無線機からそのまま中央装置に伝送すると、例えば中央装置に繋がる通信回線(現状はメタル回線)でのアップリンク方向のデータ伝送量が過大となり、通信回線が逼迫する可能性がある。
そこで、路側無線機が、予め設定された所定のデータ収集率となるように、車両データのうちのヘッダ部を除く一部のデータを削除する処理や、複数の車両データのうちの一部又は全部の車両データを中央装置へ中継せずに破棄する処理(以下、これらの処理を「間引き処理」という。)を行うことにより、中央装置に繋がる通信回線の逼迫を抑制する技術が既に提案されている(特許文献1参照)。
特開2014−041588号公報
特許文献1では、間引き処理を伴う中継前後のデータ収集率を、道路ごとに設定したり、通信システムを構成する複数の路側無線機ごとに設定したりすることなどは、いずれも想定されていない。このため、交通状況の実態に即した適切な車両データ等の収集技術の開発が望まれる。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、通信回線の逼迫を抑制しつつ、交通状況の実態に即した適切なデータ収集技術を提供することを目的とする。
(1) 本発明の一態様に係る路側通信装置は、データの中継機能を有する路側通信装置であって、移動体が生成元の移動体データを受信する通信部と、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継が可能な中継部と、前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、前記移動体データが生成された道路ごとに設定可能な制御部と、を備える。
(10) 本発明の一態様に係る通信システムは、路路間通信と路車間通信を無線で行う路側無線機よりなる複数の通信ノードを含む通信システムであって、前記路側無線機は、移動体が生成元の移動体データを受信する通信部と、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継が可能な中継部と、を備えており、前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、当該通信システムの前記通信ノードごとに設定可能である。
(19) 本発明の別態様に係る路側通信装置は、データの中継機能を有する路側通信装置であって、移動体が生成元の移動体データを受信する通信部と、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継が可能な中継部と、自装置又は他の路側通信装置が既に取得した移動体ID及びデータ内容を含む前記移動体データを破棄するように、前記中継部を制御する制御部と、を備える。
(20) 本発明の別態様に係る路側通信装置は、路路間通信と路車間通信を無線で行う路側無線機よりなる路側通信装置であって、移動体が生成元の移動体データと、路側装置が生成元の路側データとを受信する通信部と、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データ及び前記路側データの中継が可能な中継部と、前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、前記移動体データ及び前記路側データごとに設定可能な制御部と、を備える。
(22) 本発明の別態様に係る路側通信装置は、データの中継機能を有する路側通信装置であって、移動体が生成元の移動体データを受信する通信部と、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継が可能な中継部と、前記移動体データが前記移動体の通行挙動に関する所定のイベントに該当するか否かを判定し、前記イベントに該当しない前記移動体データである非イベントデータの全部又は一部を前記間引き処理の対象とする制御部と、を備える。
(32) 本発明のある局面に係るデータ中継方法は、データの中継機能を有する路側通信装置のデータ中継方法であって、前記路側通信装置の通信部が、移動体が生成元の移動体データを受信する第1ステップと、前記路側通信装置の中継部が、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継を行う第2ステップと、を含み、前記第2ステップにおいて、前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、前記移動体データが生成された道路ごとに設定する。
(33) 本発明の別の局面に係るデータ中継方法は、路路間通信と路車間通信を無線で行う路側無線機よりなる複数の通信ノードを含む通信システムにおいて、前記路側無線機が実行するデータ中継方法であって、前記路側無線機の通信部が、移動体が生成元の移動体データを受信する第1ステップと、前記路側無線機の中継部が、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継を行う第2ステップと、を含み、前記第2ステップにおいて、前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、当該通信システムに属する前記通信ノードごとに設定する。
(34) 本発明の別の局面に係るデータ中継方法は、データの中継機能を有する路側通信装置のデータ中継方法であって、前記路側通信装置の通信部が、移動体が生成元の移動体データを受信する第1ステップと、前記路側通信装置の中継部が、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継を行う第2ステップと、を含み、前記第2ステップにおいて、自装置又は他の路側通信装置が既に取得した移動体ID及びデータ内容を含む前記移動体データを破棄するように、前記中継部を制御する。
(35) 本発明の別の局面に係るデータ中継方法は、路路間通信と路車間通信を無線で行う路側無線機よりなる路側通信装置のデータ中継方法であって、前記路側通信装置の通信部が、移動体が生成元の移動体データと、路側装置が生成元の路側データとを受信する第1ステップと、前記路側通信装置の中継部が、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データ及び前記路側データの中継を行う第2ステップと、を含み、前記第2ステップにおいて、前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、前記移動体データ及び前記路側データごとに設定する。
(36) 本発明の別の局面に係るデータ中継方法は、データの中継機能を有する路側通信装置のデータ中継方法であって、前記路側通信装置の通信部が、移動体が生成元の移動体データを受信する第1ステップと、前記路側通信装置の中継部が、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継を行う第2ステップと、を含み、前記第2ステップにおいて、前記移動体データが前記移動体の通行挙動に関する所定のイベントに該当するか否かを判定し、前記イベントに該当しない前記移動体データである非イベントデータの全部又は一部を前記間引き処理の対象とする。
本発明によれば、通信回線の逼迫を抑制しつつ、交通状況の実態に即した適切なデータ収集を行うことができる。
共通の実施形態に係る交通管制システムの全体構成を示す斜視図である。 中央装置の管轄エリアに含まれる交差点の道路平面図である。 ITS無線システムの構成例を示す道路平面図である。 路側無線機と車載無線機の構成を示すブロック図である。 路側無線機に適用するタイムスロットの一例を示す概念図である。 車車間通信に用いる通信フレームのデータフォーマットを示す図である。 アップリンク送信時の車両データのデータフォーマットを示す図である。 第1実施形態の実装例1を示す交差点の道路平面図である。 第1実施形態の実装例2を示す交差点の道路平面図である。 第1実施形態の実装例3を示す交差点の道路平面図である。 第1実施形態の実装例4を示す交差点の道路平面図である。 第1実施形態の実装例5を示す交差点の道路平面図である。 第2実施形態の実装例1を示す複数の交差点の道路平面図である。 第2実施形態の実装例2を示す複数の交差点の道路平面図である。 第2実施形態の実装例3を示す複数の交差点の道路平面図である。 第2実施形態の実装例4を示す複数の交差点の道路平面図である。 第2実施形態の実装例5を示す複数の交差点の道路平面図である。 第2実施形態の実装例5を示す複数の交差点の道路平面図である。 第3実施形態に係る路側無線機を示す交差点の道路平面図である。 親局の通信ノードが行う中継処理のフローチャートである。 子局の通信ノードが行う中継処理のフローチャートである。 第4実施形態の路側無線機が行うデータ収集率の動的設定を示すタイムスロットの概念図である。 第5実施形態の路側無線機が判定可能な車両のイベント種別を示す道路状況の遷移図である。 判定エリアにおける車両の通行挙動の具体例を示すグラフである。 路側無線機が行う間引き候補の分類処理のフローチャートである。 路側無線機が行う間引き対象の選択処理のフローチャートである。
<本発明の実施形態の概要>
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
(1) 本実施形態の路側通信装置は、データの中継機能を有する路側通信装置であって、移動体が生成元の移動体データを受信する通信部と、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継が可能な中継部と、前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、前記移動体データが生成された道路ごとに設定可能な制御部と、を備えている。
本実施形態の路側通信装置によれば、制御部が、上記のデータ収集率を移動体データが生成された道路ごとに設定可能であるから、例えば、道路ごとの交通状況に応じてデータ収集率を変更することができる。
このため、現時点の交通制御に必要な道路からの移動体データを重点的に収集しつつ、その交通制御にそれほど必要ではない道路からの移動体データを重点的に間引くなど、交通状況の実態に即して適切に移動体データのデータ収集を行うことができる。
(2) 本実施形態の路側通信装置において、前記制御部は、前記移動体データが生成された前記道路が主道路か従道路かに応じて、異なる前記データ収集率を設定することがこのましい。
この場合、通信回線の逼迫を抑制しつつ、主道路の渋滞予測の精度判定に役立つデータ収集(主道路のデータ収集率を高めにする場合)や、従道路への交通信号制御の範囲の拡大に役立つデータ収集(従道路のデータ収集率を高めにする場合)などが可能となる。
(3) 本実施形態の路側通信装置において、前記移動体データが生成された前記道路が交差点に流入する流入路である場合に、前記制御部は、前記流入路に表示中の信号灯色に応じて、異なる前記データ収集率を設定することが好ましい。
この場合、通信回線の逼迫を抑制しつつ、移動体の発進挙動の推定に役立つデータ収集(青表示側のデータ収集率を高めにする場合)や、渋滞末尾の推定に役立つデータ収集(赤表示側のデータ収集率を高めにする場合)が可能となる。
(4) 本実施形態の路側通信装置において、前記制御部は、前記移動体データが生成された前記道路の渋滞状況に応じて、異なる前記データ収集率を設定することが好ましい。
この場合、通信回線の逼迫を抑制しつつ、非渋滞道路の移動体の挙動の推定に役立つデータ収集(非渋滞方路のデータ収集率を高めにする場合)や、渋滞解消タイミングの推定に役立つデータ収集(渋滞方路のデータ収集率を高めにする場合)が可能となる。
(5) 本実施形態の路側通信装置において、前記制御部は、前記移動体データが生成された前記道路が脇道に該当するか否かに応じて、異なる前記データ収集率を設定することが好ましい。
この場合、通信回線の逼迫を抑制しつつ、脇道以外の通常道路の交通信号制御に役立つデータ収集(通常道路のデータ収集率を高めにする場合)や、脇道での渋滞原因の推定に役立つデータ収集(脇道のデータ収集率を高めにする場合)が可能となる。
(6) 本実施形態の路側通信装置において、前記制御部は、前記移動体データに含まれる前記移動体の位置情報の精度に応じて、異なる前記データ収集率を設定することが好ましい。
この場合、通信回線の逼迫を抑制しつつ、交通信号制御の精度確保に役立つデータ収集が可能となる。
(7) 本実施形態の路側通信装置において、前記制御部は、前記移動体データから特定される前記移動体に関するイベント情報の多寡に応じて、異なる前記データ収集率を設定することが好ましい。
この場合、通信回線の逼迫を抑制しつつ、移動体に関するイベント情報(例えば、移動体の停止イベント)を利用した交通信号制御に役立つデータ収集が可能となる。
(8) 本実施形態の路側通信装置において、前記制御部は、前記移動体から前記移動体データを受信可能な通信エリアに所定時間内に含まれる移動無線機の台数に応じて、異なる前記データ収集率を設定することが好ましい。
この場合、通信回線の逼迫を抑制しつつ、車車間通信の通信量に応じた適切なデータ収集が可能となる。
(9) 本実施形態の路側通信装置において、前記通信部は、前記データ収集率を含む制御指令を外部装置から受信可能であり、前記制御部は、受信した前記制御指令に基づいて前記データ収集率を設定することが好ましい。
この場合、外部装置(例えば、中央装置)からの制御指令により路側通信装置にデータ収集率を設定できるので、路側通信装置に対するデータ収集率の設定を簡便に行うことができる。
(10) 本実施形態の通信システムは、路路間通信と路車間通信を無線で行う路側無線機よりなる複数の通信ノードを含む通信システムであって、前記路側無線機は、移動体が生成元の移動体データを受信する通信部と、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継が可能な中継部と、を備えており、前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、当該通信システムの前記通信ノードごとに設定可能である。
本実施形態の通信システムによれば、上記のデータ収集率を、当該通信システムを構成する通信ノードごとに設定可能であるから、例えば、通信ノードの設置地点(例えば、交差点)の交通状況に応じてデータ収集率を変更することができる。
このため、現時点の交通制御に必要な設置地点からの移動体データを重点的に収集しつつ、その交通制御にそれほど必要ではない設置地点からの移動体データを重点的に間引くなど、交通状況の実態に即して適切に移動体データのデータ収集を行うことができる。
(11) 本実施形態の通信システムにおいて、前記通信ノードが前記移動体から前記移動体データを受信可能な通信エリアの交通状況に応じて、異なる前記データ収集率が設定されていることが好ましい。
この場合、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、先詰まり解消タイミングの推定に役立つデータ収集や、右折渋滞解消タイミングの推定に役立つデータ収集が可能となる。
(12) 本実施形態の通信システムにおいて、前記通信ノードが行う前記路路間通信の通信量の多寡に応じて、異なる前記データ収集率が設定されていることが好ましい。
この場合、通信回線の逼迫を抑制しつつ、通信システム内の路路間通信の通信遅延の防止や、路路間通信の通信量の平準化に役立つデータ収集が可能となる。
(13) 本実施形態の通信システムにおいて、系統制御を実行中の道路の系統区間に含まれる複数の交差点の位置づけに応じて、異なる前記データ収集率が設定されていることが好ましい。
この場合、通信回線の逼迫を抑制しつつ、系統区間の端部での走行挙動の推定に役立つデータ収集(系統区間の端部でのデータ収集率を高めにする場合)や、系統区間の中央部での走行挙動の推定に役立つデータ収集(系統区間の中央部でのデータ収集率を高めにする場合)が可能となる。
(14) 本実施形態の通信システムにおいて、系統制御を実行中の道路の系統区間における前記移動体の進行方向が通行優先側か否か応じて、異なる前記データ収集率が設定されていることが好ましい。
この場合、通信回線の逼迫を抑制しつつ、系統区間における優先オフセット制御の効果の推定に役立つデータ収集などが可能となる。
(15) 本実施形態の通信システムにおいて、前記移動体データに含まれる前記移動体の位置情報の精度に応じて、異なる前記データ収集率が設定されていることが好ましい。
この場合、通信回線の逼迫を抑制しつつ、交通信号制御の精度確保に役立つデータ収集が可能となる。
(16) 本実施形態の通信システムにおいて、前記移動体データから特定される前記移動体に関するイベント情報の多寡に応じて、異なる前記データ収集率が設定されていることが好ましい。
この場合、通信回線の逼迫を抑制しつつ、移動体に関するイベント情報(例えば、移動体の停止イベント)を利用した交通信号制御に役立つデータ収集が可能となる。
(17) 本実施形態の通信システムにおいて、前記移動体データが他の前記通信ノードから取得したデータであるか否かに応じて、異なる前記データ収集率が設定されていることが好ましい。
この場合、通信回線の逼迫を抑制しつつ、同じ移動体に関する長い区間に渡るプローブデータを取得するためのデータ収集や、各々の通信ノードからできるだけ多くの移動体のプローブデータを取得するためのデータ収集が可能となる。
(18) 本実施形態の通信システムにおいて、前記路側無線機は、前記通信部が外部装置から受信した制御指令に基づいて前記データ収集率を設定することが好ましい。
この場合、外部装置(例えば、中央装置)からの制御指令により路側無線機にデータ収集率を設定できるので、複数の通信ノードである路側無線機に対するデータ収集率の設定を簡便に行うことができる。
(19) 本実施形態の路側通信装置は、データの中継機能を有する路側通信装置であって、移動体が生成元の移動体データを受信する通信部と、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継が可能な中継部と、自装置又は他の路側通信装置が既に取得した移動体ID及びデータ内容を含む前記移動体データを破棄するように、前記中継部を制御する制御部と、を備える。
本実施形態の路側通信装置によれば、制御部が、既に取得した移動体ID及びデータ内容を含む移動体データを破棄するように中継部を制御するので、同一の移動体データが重複して中継されるのを防止できる。従って、通信回線での通信リソースの無駄を防止することができる。
(20) 本実施形態の路側通信装置は、路路間通信と路車間通信を無線で行う路側無線機よりなる路側通信装置であって、移動体が生成元の移動体データと、路側装置が生成元の路側データとを受信する通信部と、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データ及び前記路側データの中継が可能な中継部と、前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、前記移動体データ及び前記路側データごとに設定可能な制御部と、を備える。
本実施形態の路側通信装置によれば、制御部が、データ収集率を移動体データ及び路側データごとに設定可能であるから、通信回線の通信量の増加を抑えつつ、交通管制を行う管理者のポリシーに応じた柔軟なデータ収集が可能となる。
(21) 本実施形態の路側通信装置において、前記制御部は、前記路側無線機が前記移動体から前記移動体データを受信可能な通信エリアに所定時間内に含まれる車載無線機の台数に応じて、異なる前記データ収集率を設定可能であることが好ましい。
この場合、制御部が、移動無線機の台数に応じて異なるデータ収集率を設定可能であるから、通信エリア内における車車間通信の通信量に応じて、データ収集率を動的に設定することができる。
(22) 本実施形態の路側通信装置は、データの中継機能を有する路側通信装置であって、移動体が生成元の移動体データを受信する通信部と、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継が可能な中継部と、前記移動体データが前記移動体の通行挙動に関する所定のイベントに該当するか否かを判定し、前記イベントに該当しない前記移動体データである非イベントデータの全部又は一部を前記間引き処理の対象とする制御部と、を備える。
本実施形態の路側通信装置によれば、制御部が、移動体データが移動体の通行挙動に関する所定のイベントに該当するか否かを判定し、イベントに該当しない移動体データである非イベントデータの全部又は一部を間引き処理の対象とするので、移動体の走行軌跡の特定に必要のない非イベントデータが中継されるのを防止できる。
従って、移動体データから算出する交通指標の精度にさほど悪影響を及ぼすことなく、通信回線での通信リソースの無駄を防止することができる。
(23) 本実施形態の路側通信装置において、前記イベントには、下記に定義する停止イベント及び発進イベントが含まれることが好ましい。
停止イベント:移動体の停止の開始を表すイベント
発進イベント:移動体の発進の開始を表すイベント
その理由は、停止イベントとその後の発進イベントの移動体データが判明すれば、交差点での待ち行列長及び発進波速度などの交通指標を算出できるからである。
(24) 本実施形態の路側通信装置において、前記イベントには、下記に定義する停止イベント及び発進イベントが含まれることが好ましい。
進入イベント:交差点を含む所定のエリアへの移動体の進入を表すイベント
退出イベント:交差点を含む所定のエリアからの移動体の退出を表すイベント
その理由は、進入イベント及び退出イベントに該当する移動体データが判明すれば、例えば、所定のエリアの通行に要した旅行時間などの交通指標を算出できるからである。
(25) 本実施形態の路側通信装置において、前記制御部は、前記停止イベントの次から前記発進イベントの前までの前記非イベントデータの全部又は一部を、前記間引き処理の対象とすることが好ましい。
その理由は、停止イベントの次から発進イベントの前までの非イベントデータは、交差点での待ち行列長及び発進波速度などの交通指標の算出に必要ないからである。
(26) 本実施形態の路側通信装置において、前記制御部は、前記停止イベント以外のイベントの次から前記停止イベントの前までの前記非イベントデータの全部又は一部を、前記間引き処理の対象とすることが好ましい。
その理由は、停止イベント以外のイベントの次から停止イベントの前までの非イベントデータがなくても、停止イベントの前の移動体の走行軌跡を概ね正確に補間できるからである。
(27) 本実施形態の路側通信装置において、前記制御部は、前記発進イベントの次から前記退出イベントの前までの前記非イベントデータの全部又は一部を、前記間引き処理の対象とすることが好ましい。
その理由は、発進イベントの次から退出イベントの前までの非イベントデータがなくても、発進イベントの後の移動体の走行軌跡を概ね正確に補間できるからである。
(28) 本実施形態の路側通信装置において、前記制御部は、更に、前記移動体データの移動体IDごとに、前記間引き処理の対象とする前記移動体データを選択することが好ましい。
このようにすれば、非イベントデータのみを間引き処理の対象とする場合に比べて、多くの移動体データを間引き処理の対象とすることができ、通信回線の逼迫をより確実に防止することができる。
(29) 本実施形態の路側通信装置において、前記制御部は、更に、交差点に繋がる道路の方路ごとに、前記間引き対象とする前記移動体データを選択することが好ましい。
この場合も、非イベントデータのみを間引き処理の対象とする場合に比べて、多くの移動体データを間引き処理の対象とすることができ、通信回線の逼迫をより確実に防止することができる。
(30) 本実施形態の路側通信装置において、前記制御部は、更に、前記路側通信装置が設置された交差点ごとに、前記間引き対象とする前記移動体データを選択することが好ましい。
この場合も、非イベントデータのみを間引き処理の対象とする場合に比べて、多くの移動体データを間引き処理の対象とすることができ、通信回線の逼迫をより確実に防止することができる。
(31) 本実施形態の路側通信装置において、前記制御部は、前記停止イベントの次から前記発進イベントの前までの前記非イベントデータの全部又は一部を前記間引き処理の対象に選択する第1選択、前記停止イベント以外のイベントの次から前記停止イベントの前までの前記非イベントデータの全部又は一部と、前記発進イベントの後から前記退出イベントの前までの前記非イベントデータの全部又は一部を前記間引き処理の対象に選択する第2選択、前記間引き処理の対象とする前記移動体データを移動体IDごとに選択する第3選択の順で、前記間引き処理の対象を決定することが好ましい。
このようにすれば、走行軌跡の補間精度に及ぶ影響が少ない移動体データから順に間引き対象を選択することができる。
このため、所定のデータ収集率が達成された時点で、間引き対象の選択を止めるなどの処理を実行することにより(例えば図26参照)、移動体データから算出する交通指標の精度に及ぼす悪影響を最小限に抑えつつ、通信回線での通信リソースの無駄を防止することができる。
(32) 本実施形態のデータ中継方法の1つは、上述の(1)〜(9)の路側通信装置が実行するデータ中継方法である。従って、このデータ中継方法は、上述の(1)〜(9)の路側通信装置と同様の作用効果を奏する。
(33) 本実施形態のデータ中継方法の1つは、上述の(10)〜(18)の通信システムにおいて実行されるデータ中継方法である。従って、このデータ中継方法は、上述の(10)〜(18)の通信システムと同様の作用効果を奏する。
(34) 本実施形態のデータ中継方法の1つは、上述の(19)の路側通信装置が実行するデータ中継方法である。従って、このデータ中継方法は、上述の(19)の路側通信装置と同様の作用効果を奏する。
(35) 本実施形態のデータ中継方法の1つは、上述の(20)〜(21)の路側通信装置が実行するデータ中継方法である。従って、このデータ中継方法は、上述の(20)〜(21)の路側通信装置と同様の作用効果を奏する。
(36) 本実施形態のデータ中継方法の1つは、上述の(22)〜(31)の路側通信装置が実行するデータ中継方法である。従って、このデータ中継方法は、上述の(22)〜(31)の路側通信装置と同様の作用効果を奏する。
<本発明の実施形態の詳細>
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
《用語の定義》
本実施形態の詳細を説明するに当たり、まず、本実施形態で用いる用語の定義を行う。
「移動体」:公道、私道及び駐車場などの通行可能な領域を通行する物体の総称のことである。本実施形態の移動体には、後述の車両及び歩行者などが含まれる。
「車両」:道路を通行可能な車両全般のことである。具体的には、道路交通法上の車両を意味する。道路交通法上の車両には、自動車、原動機付自転車、軽車両及びトロリーバスが含まれる。
「路側装置」:路側(インフラ側)に設置された装置の総称である。路側装置には、後述の交通信号制御機、路側センサ及び路側通信装置などが含まれる。
「交通信号制御機」:交差点の信号灯器が点灯及び消灯するタイミングを制御する制御機のことをいう。
「路側センサ」:車両の通行状態をセンシングするために設置されたセンサ機器のことをいう。路側センサには、車両感知器、監視カメラ及び光ビーコンなどが含まれる。
「路側通信装置」:路側(インフラ側)に設置された通信装置のことをいう。路側通信装置には、後述の路側無線機が含まれる。路側無線機と中央装置との有線通信に情報中継装置を介在させる場合は、情報中継装置も路側通信装置に含まれる。
「無線通信機」:所定のプロトコルに則った通信フレームを無線で送受信する通信機能を有し、無線通信の送受信主体となる機器のことである。無線通信機には、後述の路側無線機と移動無線機が含まれる。
「路側無線機」:路側(インフラ側)に設置された無線通信機のことをいう。本実施形態では、他の路側無線機との路路間通信と、車載無線機との路車間通信を実行可能な無線通信機のことをいう。
「移動無線機」:移動体に搭載(搭乗者や歩行者の場合は「携帯」)された無線通信機のことをいう。本実施形態の移動無線機には、後述の車載無線機と携帯端末が含まれる。
「車載無線機」:車両に恒久的又は一時的に搭載された無線通信機のことをいう。路側無線機との無線通信が可能であれば、搭乗者が車両に持ち込んだ携帯電話機やスマートフォンなどの携帯端末も車載無線機に該当する。
「携帯端末」:車両の搭乗者や歩行者が携帯する無線通信機のことをいう。具体的には、携帯電話機、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、ノートパソコンなどがこれに該当する。
「通信フレーム」:無線通信機の無線通信に用いるPDU(Protocol Data Unit)と、路側無線機を含む路側通信装置の有線通信に用いるPDUの総称である。
「移動体データ」:車両及び歩行者などの移動体が生成元であるデータのことをいう。移動体データには、後述の車両データと歩行者データが含まれる。
「歩行者データ」:歩行者が生成元であるデータのことをいう。例えば、歩行者の携帯端末が計測した時刻、歩行者位置、方位などのデータがこれに該当する。
「車両データ」:車両が生成元であるデータのことをいう。例えば、車両の各種センサが計測した時刻、自車位置、方位などのデータがこれに該当する。
「路側データ」:交通信号制御機、路側センサ及び路側通信装置などの路側装置が生成元であるデータのことをいう。例えば、交通信号制御機が生成する制御信号実行情報や、路側センサが計測するセンサ情報などがこれに該当する。
《共通の実施形態》
〔システムの全体構成〕
図1は、共通の実施形態に係る交通管制システムの全体構成を示す斜視図である。
図1では、道路構造の一例として、南北方向と東西方向の複数の道路が互いに交差した碁盤目構造を例示しているが、これに限定されるものではない。
図1に示すように、本実施形態の交通管制システムは、交通信号機1、路側無線機2、車載無線機3(図2〜図4参照)、中央装置4、車載無線機3を搭載した車両5、及び路側センサ6などを含む。
交通信号機1と路側無線機2は、中央装置4の管轄エリアに含まれる交差点Ji(図1では、i=1〜12)にそれぞれ設置され、通信回線7を介して多段のルータ8,9に接続されている。交差点に近い方の1段目のルータ8は管轄エリアに複数設けられている。
1段目のルータ8には、各交差点Ji(例えば、i=1〜3)の交通信号機1及び路側無線機2が接続されている。複数のルータ8から中央装置4側に延びる通信回線7は2段目のルータ9に集約され、2段目のルータ9は更に通信回線7により中央装置4に接続されている。
通信回線7は例えばメタル回線よりなる。通信回線7を通信媒体とする通信装置の通信方式は、ISDN(Integrated Services Digital Network)方式が採用されている。
中央装置4は、交通管制センター(図3参照)の内部に設置されている。中央装置4は、自身の管轄エリアに含まれる交差点Jiの交通信号機1及び路側無線機2とLAN(Local Area Network)を構成している。
従って、中央装置4は、各交通信号機1及び各路側無線機2との間で双方向通信が可能である。なお、中央装置4は、交通管制センターではなく道路上に設置してもよい。
路側センサ6は、主として交差点Jiに流入する車両台数をカウントする目的で、管轄エリアの道路の各所に設置されている。
路側センサ6には、直下を通行する車両5を超音波等で感知する車両感知器、車両5の通行状況を時系列に撮影する監視カメラ、及び車両5と近赤外線による光通信を行う光ビーコンなどのうちの少なくとも1つが含まれる。
図1に示すように、中央装置4が通信回線7に送信する情報(以下、「ダウンリング情報」という。)には、信号制御指令S1及び交通情報S2などが含まれる。
信号制御指令S1は、交通信号機1における灯色切り替えタイミングを表す情報(例えば、サイクル開始時刻及びステップ実行秒数など)であり、交通信号制御機11(図2参照)に宛てて送信される。交通情報S2は、例えば渋滞情報や交通規制情報などであり、路側無線機2や路側センサ6の光ビーコンなどに宛てて送信される。
中央装置4が通信回線7から受信する情報(以下、「アップリンク情報」という。)には、制御信号実行情報S3、車両データS4及びセンサ情報S5などが含まれる。
信号制御実行情報(以下、「実行情報」という。)S3は、交通信号制御機11が前回サイクルにおいて実際に行った制御の実績を示す情報である。従って、実行情報S3の生成元は交通信号制御機11である。
車両データS4は、上述の通り、車両5が生成元のデータのことである。車両データS4には、少なくとも、データ生成時点における車両5の時刻と位置が含まれる。従って、同じ車両IDの複数の車両データS4の位置情報を時系列に並べると、車両5の走行軌跡を特定可能なプローブデータとなる。
センサ情報S5は、路側センサ6による計測結果を表す情報であり、車両感知器の感知情報、監視カメラの画像データなどがこれに含まれる。従って、センサ情報S5の生成元は路側センサ6である。
〔通信回線による接続形態〕
図2は、中央装置4の管轄エリアに含まれる交差点Jiの道路平面図である。
図2に示すように、交通信号機1は、交差点Jiの各流入路に通行権の有無を表示する複数の信号灯器10と、信号灯器10が点灯及び消灯するタイミングを制御する交通信号制御機11とを備える。信号灯器10は、所定の信号制御線12を介して交通信号制御機11に接続されている。
路側無線機2は、交差点Jiから分岐する道路を通行する車両5と無線通信できるように、交差点Jiの近傍に設定されている。従って、路側無線機2は、道路上で車載無線機3により車車間通信を行う車両5が送信する電波を受信することができる。
路側センサ6は通信回線7を介して交通信号制御機11と通信可能に接続され、交通信号制御機11は、通信回線7を介して路側無線機2と通信可能に接続されている。なお、交通信号制御機11は、路側無線機2を介さずにルータ8に接続される場合もある。
交通信号制御機11は、生成した実行情報S3を路側無線機2に送信し、路側センサ6は、交通信号制御機11を介して、計測したセンサ情報S5を路側無線機2に送信する。
路側無線機2は、実行情報S3及びセンサ情報S5を受信すると、これらの情報S3,S5を中央装置4にアップリンク送信する。また、路側無線機2は、車両データS4を受信すると、その車両データS4を中央装置4にアップリンク送信する。
路側無線機2は、中央装置4からのダウンリンク情報に信号制御指令S1が含まれる場合には、受信した信号制御指令S1を交通信号制御機11に転送する。
また、路側無線機2は、中央装置4からのダウンリンク情報に交通情報S2が含まれる場合には、受信した交通情報S2を車両5に提供するために、交通情報S2をブロードキャストで無線送信する。
路側無線機2がアップリンク送信する実行情報S3、車両データS4及びセンサ情報S5は、1段目のルータ8と2段目のルータ9を経由して、通信回線7を用いた有線通信により中央装置4に伝送される。
なお、図2において、交通信号制御機11の上流側の通信回線7をルータ8に接続することにより、実行情報S5とセンサ情報S4については、路側無線機2を経由させずに交通信号制御機11が中央装置4に送信することにしてもよい。
ところで、ITS無線システムの普及が進んで車載無線機3の搭載率が増えると、路側無線機2が取得する車両データS4のデータ量も増加する。このため、路側無線機2が通信回線7にアップリンク送信するデータ量が増加し、通信回線7が逼迫することが予想される。
特に現状では、通信回線7が比較的低速のISDN回線よりなるので、車両データS4のデータ量が増加すると通信回線7が逼迫する可能性が高いと考えられる。
また、図2の例では、2段目のルータ9が1段目のルータ8よりも少なく、通信回線7が2段目のルータ9に集約されている。従って、2段目のルータ9と中央装置4との間のアップリンク方向の通信がボトルネックになると考えられる。
そこで、本実施形態では、中央装置4にアップリンク情報を伝送する通信回線7(特に、中央装置4に直接繋がる通信回線7)の逼迫を抑制するため、路側無線機2がアップリンク情報を中継する際にデータの間引き処理を行うが、その詳細は後述する。
〔中央装置〕
中央装置4は、ワークステーション(WS)やパーソナルコンピュータ(PC)などよりなる制御装置を有する。この制御装置は、管轄エリア内の路側装置からアップリンク送信される各種の情報S1〜S3の収集・処理・記録と、それらの情報S1〜S3に基づく信号制御及び情報提供などを統括的に行う。
具体的には、中央装置4は、管轄エリアに属する交差点Jiの交通信号機1に対して、同一道路上の交通信号機1群を調整する「系統制御」や、この系統制御を道路網に拡張した「広域制御(面制御)」などを行うことができる。
中央装置4は、通信回線7を用いて通信する通信装置を有する。中央装置4の通信装置は、信号制御指令S1及び交通情報S2のダウンリンク送信と、実行情報S3、車両データS4及びセンサ情報S5のアップリンク受信とを実行する。
中央装置4の制御装置は、各交差点Jiの路側装置から送信されるアップリンク情報を用いて、上記の系統制御及び広域制御を実行可能である。
また、中央装置4の制御装置は、系統制御などの演算周期(例えば2.5分)ごとに信号制御指令S1をダウンリンク送信するとともに、所定周期(例えば5分)ごとに交通情報S2をダウンリンク送信する。
〔無線通信の方式等〕
図3は、ITS無線システムの構成例を示す道路平面図である。
図3では、図示の簡略化のために、すべての道路が片側1車線で描かれているが、東西方向が主道路でかつ南北方向が従道路である場合(図2参照)など、道路構造は図3のものに限定されない。
図3に示すように、本実施形態のITS無線システムは、車両5同士が車車間通信により送受信する車両データS4を、中央装置4の交通管制に取り入れるための無線通信システムである。
具体的には、本実施形態のITS無線システムは、車載無線機3との無線通信が可能な複数の路側無線機2と、キャリアセンス方式で他の無線通信機2,3と無線通信を行う車載無線機3と備えている。
路側無線機2は、それぞれ交差点Jiごとに設置され、交通信号機1の信号灯器の支柱に取り付けられている。車載無線機3は、道路を走行する車両5の一部又は全部に搭載されている。
車両5に搭載された車載無線機3は、路側無線機2の送信電波の到達範囲においてその送信電波を受信可能である。また、路側無線機2は、車載無線機3の送信電波の到達範囲においてその送信電波を受信可能である。
ここでは、車載無線機3の送信電波の到達距離は、路側無線機2の送信電波の到達距離以下であるとする。従って、路側無線機2は、自装置のダウンリンクエリアである通信エリアAの範囲内に位置する車載無線機3の送信電波を受信することができる。
ITS無線システムの通信主体の組み合わせは、車載無線機3同士の通信である「車車間通信」と、路側無線機2と車載無線機3との通信である「路車間通信」と、路側無線機2同士の通信である「路路間通信」に分類される。
上記3種類の通信を共存させるマルチアクセス(Multiple Access)方式としては、周波数分割多重(FDMA:Frequency Division Multiple Access)や符号分割多重(CDMA:Code Division Multiple Access)などを採用することができる。
路側無線機2による送信の優先度を向上させる場合には、「700MHz帯高度道路交通システム標準規格(ARIB STD-T109)」に倣ったマルチアクセス方式を採用することにしてもよい。本実施形態では、この方式が採用されているものとする。
上記標準規格のマルチアクセス方式は、路側無線機2が送信する専用のタイムスロットをTDMA(Time Division Multiple Access)方式で割り当て、路側専用のタイムスロット以外のタイムスロットをCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/ Collision Avoidance)方式による車車間通信に割り当てる方式である。
この方式によれば、路側無線機2は、自身専用のタイムスロット(図5の第1スロットT1)以外の時間帯(図5の第2スロットT2)には無線送信を行わない。すなわち、路側無線機2のタイムスロット以外の時間帯は、車載無線機3のためのCSMA方式による送信時間として開放されている。
また、路側無線機2は、車載無線機3とネゴシエーションせずに車車間通信の送信電波を受信することにより、車車間通信でやり取りされる情報を取得する。
更に、路側無線機2は、複数の路側無線機2からの送信電波が車載無線機3に同時に到達して干渉するのを防止するため、隣接する交差点Jiの路側無線機2同士で異なるタイムスロットを用いる。
このため、路側無線機2は他の路側無線機2と時刻を合わせる時刻同期機能を有する。路側無線機2の時刻同期は、例えば、自身の時刻をGPS時刻に合わせるGPS同期や、自身の時計を他の路側無線機2の送信信号に合わせるエア同期などによって行われる。
〔路側無線機の構成〕
図4は、路側無線機2と車載無線機3の構成を示すブロック図である。
路側無線機2は、無線通信のためのアンテナ20が接続された無線通信部21と、中央装置4と通信する有線通信部22と、それらの通信制御を行うプロセッサ(CPU:Central Processing Unit)等よりなる制御部23と、制御部23に接続されたROMやRAM等の記憶装置よりなる記憶部24とを備えている。
路側無線機2の記憶部24は、制御部23が実行する通信制御のためのコンピュータプログラムや、他の無線通信機2,3から受信した各種データなどを記憶している。
路側無線機2の制御部23は、上記コンピュータプログラムを実行することで達成される機能部として、無線通信部21の送信タイミングを制御する送信制御部23Aと、各通信部21,22の受信データの中継処理を行うデータ中継部23Bとを有する。
路側無線機2のデータ中継部23Bは、有線通信部22が受信した中央装置4からの交通情報S2を、いったん記憶部24に一時的に記憶させ、無線通信部21にブロードキャスト送信させる。
また、データ中継部23Bは、無線通信部21が受信した車両データS4を、いったん記憶部24に一時的に記憶させ、有線通信部22を介して中央装置4に転送するか、或いは、無線通信部21を介して他の路側無線機2に転送する。
路側無線機2の送信制御部23Aは、他装置との間で送信タイミングを同期させつつ、自装置に割り当てられた所定のスロット番号jのタイムスロットT1(図5参照:以下、「スロットj」ということがある。)において、所定の送信時間だけ無線送信を行う。
路側無線機2の記憶部24は、例えば次のa)及びb)の情報を含むスロット情報S6を記憶している。このスロット情報S6は路側無線機2ごとに個別に設定されている。
a) 自装置が使用中のスロット番号j(j=1〜m)(図5参照)
b) スロット番号jの第1スロットT1(図5参照)の開始時刻及び継続時間
路側無線機2の記憶部24は、自装置が電波送信すべき情報量(送信データ量)に対応する送信時間と、その送信開始時刻とを記憶している。送信開始時刻と送信時間は、自装置に割り当てられたタイムスロットT1内に収まるように、路側無線機2ごとに個別に設定される。
送信制御部23Aは、設定された送信時間長の送信信号を生成して、この送信信号を設定された送信開始時刻に無線通信部21に送信させる。
路側無線機2の送信時間は、自装置に割り当てられたタイムスロットT1の継続時間(スロット長)の最大限に設定してもよいが、他の無線通信機2,3との同期ずれや受信側の情報処理時間等を考慮して、所定のマージン(例えば、10μsオーダーのガードタイム)をもってスロット長よりもやや短めに設定されることが好ましい。
路側無線機2の送信時間は、自装置に割り当てられたスロット長の範囲内で任意の時間長に調整可能であり、スロット長よりも短い時間に調整することができる。
送信信号の送信開始時刻と送信時間のうち、送信開始時刻については、自装置のスロット情報S6に含まれるスロットjの開始時刻に基づいて、各路側無線機2の送信制御部23Aが自律的に生成するようにしてもよい。
路側無線機2の送信制御部23Aは、スロット情報S6を含む通信フレームを自装置の通信エリアAに送出する場合、現在時刻のタイムスタンプを通信フレームに含めて無線通信部21にブロードキャスト送信させる。
車載無線機3は、スロット情報S6とタイムスタンプを含む通信フレームを受信すると、タイムスタンプの現在時刻を基準として、スロット情報S6に記されたスロット番号jの第1スロットT1以外の時間帯(図5の第2スロットT2)に無線送信を行う。
なお、後述するメイン周期Cm(図5参照)をスロット情報S6に含めることにすれば、スロットjの開始時刻やタイムスタンプの現在時刻をメイン周期Cm内の相対時刻で表現することができる。この場合、それらの時刻を絶対時刻で表現する場合に比べて、スロット情報S6のビット数を低減することができる。
1つの路側無線機2が生成するスロット情報S6には、少なくとも、自装置が使用するスロットjの時間情報が含まれていればよい。
もっとも、路路間通信や中央装置4との通信によって他の路側無線機2が使用するスロット情報S6が判明している場合は、他の路側無線機2のスロット情報S6についても自装置から送信することにしてもよい。
〔タイムスロットの内容〕
図5は、路側無線機2に適用するタイムスロットの一例を示す概念図である。
図5に示すように、路側無線機2に適用するタイムスロットは、第1スロットT1と第2スロットT2とを含む。これらの合計期間は一定のスロット周期Csで繰り返す。
各スロット周期Csの第1スロットT1は、路側無線機2用のタイムスロットであり、この時間帯では路側無線機2による無線送信が許容される。
第1スロットT1にはスロット番号jが付されている。スロット番号jは周期的にインクリメント(デクリメントであってもよい。)される。
第2スロットT2は、車載無線機3用のタイムスロットであり、この時間帯は車載無線機3による無線送信用として開放するため、路側無線機2の送信制御部23Aは第2スロットT2では無線送信を行わない。
スロット番号iは、所定数mになると当初番号(図例ではj=1)に戻る。従って、m回分のスロット周期Csをメイン周期Cmとすると、各スロット番号i〜mの第1スロットT1はメイン周期Cmごとに1回ずつ生じる。
なお、各周期Cs,Cmの時間長やスロット周期Csの総数mは、システム事業者が適宜設定することができるが、本実施形態では、一例として、Cs=10ms、Cm=100ms及びm=10とする。
図5において、スロット番号j=1〜3の第1スロットT1に記した黒丸印は、当該スロット番号jの第1スロットT1に送信時間が割り当てられた路側無線機2を示す。従って、黒丸印が複数あるスロット1,2は、複数の路側無線機2の送信時間が重複しており、当該スロット番号jを複数の路側無線機2が共用していることを示す。
図5の例では、スロット1を、交差点J1と交差点J11に設置された2つの路側無線機2が共用し、スロット2を、交差点J2、交差点J9、交差点J10に設置された3つの路側無線機2が共用している。
〔車載無線機の構成〕
図4に戻り、車載無線機3は、無線通信のためのアンテナ30に接続された通信部31と、この通信部31に対する通信制御を行うプロセッサ等よりなる制御部32と、この制御部32に接続されたROMやRAM等の記憶装置よりなる記憶部33とを備えている。
車載無線機3の記憶部33は、制御部32が実行する通信制御のためのコンピュータプログラムや、他の無線通信機2,3から受信した各種データなどを記憶している。
車載無線機3の制御部32は、車車間通信のためのキャリアセンス方式による無線通信を通信部31に行わせる制御部であり、路側無線機2のような時分割多重方式での通信制御機能は有していない。
従って、車載無線機3の通信部31は、所定の搬送波周波数の受信レベルを常時感知しており、その値がある閾値以上である場合は無線送信を行わず、当該閾値未満になった場合にのみ無線送信を行うようになっている。
車載無線機3の制御部32は、前記コンピュータプログラムを実行することで達成される機能部として、通信部31の無線送信タイミングを制御する送信制御部32Aと、通信部31の受信データの中継処理を行うデータ中継部32Bとを有する。
車載無線機3の送信制御部32Aは、路側無線機2から取得したスロット情報S6の開始時刻とスロット情報S6に従って、自身に許容された無線送信の時間帯を特定し、この時間帯だけ通信部31に無線送信を行わせる。
すなわち、送信制御部32Aは、路側無線機2から直接受信した或いは他の車載無線機3を経由して受信した通信フレームから、路側無線機2が生成したスロット情報S6とタイムスタンプを抽出する。
そして、送信制御部32Aは、タイムスタンプの時刻を基準として、スロット情報S6に記された所定のスロット番号iのタイムスロットT1以外の時間帯(図5の第2スロットT2)においてのみ、キャリアセンス方式による無線送信を通信部31に行わせる。
車載無線機3の送信制御部32Aは、車両5(車載無線機3)の時刻情報、位置情報、方向及び速度などを含む車両データS4を通信フレームに格納し、この通信フレームを、通信部31を介してブロードキャストで無線送信させる。
車載無線機3のデータ中継部32Bは、通信部31が受信した通信フレームから所定のデータを抽出し、抽出したデータを送信フレームに含めて同通信部31に送信させる中継処理を行うことができる。
例えば、データ中継部32Bは、路側無線機2から受信した通信フレームから交通情報S2や他の車両5の車両データS4を抽出し、抽出したデータを含む通信フレームを生成して通信部31に送信させる。
また、データ中継部32Bは、路側無線機2から受信した通信フレームや他の車両5から受信した通信フレームにスロット情報S6が含まれている場合は、そのスロット情報S6を抽出して記憶部33に一時的に記憶させるとともに、そのスロット情報S6を通信フレームに格納して通信部31に送信させる。
車載無線機3の制御部32は、他の車両5(車載無線機3)から直接受信した車両データS4や、路側無線機2から受信した他の車両5の車両データS4に含まれる、車両5の位置、速度及び方向などに基づいて、右直衝突や出合い頭衝突等を回避する安全運転支援制御を行うことができる。
〔車車間通信のフレームフォーマット〕
図6は、車車間通信に用いる通信フレームのフレームフォーマットを示す図である。
図6のフレームフォーマットは、「700MHz帯高度道路交通システム 実験用車車間通信メッセージガイドライン ITS FORUM RC-013 1.0版」(平成26年3月31日 策定)に準拠するフレームフォーマットである。
上記の規格では、すべての通信フレーム(同規格にいう「メッセージ」と同じ。)に格納が義務づけられた「共通領域」と、格納が任意である「自由領域」が規定されている。自由領域についてはユーザーが自由に定義できるため、図6のフレームフォーマットでは共通領域に関する部分のみを記載してある。
図6に示すように、通信フレームには、「プリアンブル」、「ヘッダ部」、「実データ部(ペイロード)」、「CRC(Cyclic Redundancy Check)」が含まれる。
「ヘッダ部」には、共通領域に格納するデータの基本的な管理情報である「共通領域管理情報」が含まれる。「共通情報管理情報」には、「メッセージID」、「車両ID」及び「インクリメントカウンタ」などが含まれる。
「メッセージID」には、通信フレーム(メッセージ)の種別の識別値が格納される。「車両ID」には、車両データS4の生成元である車両5の識別値が格納される。「インクリメントカウンタ」には、通信フレームの送信順序を示す番号値が格納される。
車載無線機3は、車車間通信により通信フレームを転送する場合、その転送ごとに通信フレームのインクリメントカウンタに格納する値を1つインクリメントする。
従って、通信フレームの受信側は、インクリメントカウンタの番号値により、受信した通信フレームが生成元から直接受信した通信フレームであるか、転送によって間接的に受信した通信フレームであるかを判定できる。
通信フレームの受信側は、車両IDの識別値(以下、「車両ID値」ともいう。)と、インクリメントカウンタの番号値(以下、「カウンタ値」ともいう。)の双方に基づいて、受信した通信フレームのデータ内容の同一性を判定することもできる。
すなわち、車両ID値及びカウンタ値がいずれも同じ2つの通信フレームをそれぞれ受信した場合は、通信フレームの受信側は、それらの2つの通信フレームのデータ内容が同一であると判定することができる。
「実データ部」には、「時刻情報」、「位置情報」、「車両状態情報」、「車両属性情報」及び「その他の情報」が含まれる。
「時刻情報」には、通信フレームに格納すべきデータ内容を車両5が確定した時刻値が格納される。「位置情報」には、時刻値に対応する緯度、経度及び高度などの値が格納される。「車両状態情報」には、時点値に対応する車速、車両方位角、前後加速度などの値が格納される。「車両属性情報」には、車両サイズ種別(大型車又は普通車など)、車両用途種別(自家用車両又は緊急車両など)、車幅及び車長などの識別値が格納される。
「その他の情報」には、共通領域に格納する情報に関する詳細情報や補足情報などの、オプション情報が格納される。従って、その他の情報へのデータの格納は任意である。
例えば、その他の情報に格納する情報には、「位置情報」のオプション情報である「位置オプション情報」が含まれる。位置オプション情報には、車両5がGPSにより取得した位置の信頼度指標(水平方向誤差楕円の長径と短径など)の値が格納される。通信フレームの受信側は、この指標値の多寡によって位置情報の精度を判定することができる。
〔アップリンク送信の送信フォーマット〕
図7は、アップリンク送信時の車両データS4のデータフォーマットを示す図である。具体的には、図7(a)は「車両単位の送信フォーマット」を示し、図7(b)は「スナップショットの送信フォーマット」を示す。
路側無線機2の制御部23(具体的には、データ中継部23B)は、上記のいずれかの送信フォーマットにより、車車間通信の電波の受信により取得した車両データS4をアップリンク送信用のデータフォーマットに変換して中央装置4宛てに中継する。
ここで、車両データS4を車両5から直接取得した路側無線機2を「路側無線機X」とし、路側無線機Xと無線で路路間通信する路側無線機2を「路側無線機Y」とすると、車両データS4のアップリンク送信の経路には、次の2つの経路が想定される。
経路1:路側無線機X→通信回線→中央装置
経路2:路側無線機X→路側無線機Y→通信回線→中央装置
経路1の場合は、路側無線機Xが上記のデータフォーマットの変換を行う。
経路2の場合は、路側無線機Xがデータフォーマットの変換を行い、路側無線機Yはデータフォーマットの変換を行わない場合(第1ケース)と、経路2の路側無線機Xはデータフォーマットの変換を行わず、路側無線機Yがデータフォーマットの変換を行う場合(第2ケース)が考えられる。
第1ケースは、車両データS4を車両5から直接取得した路側無線機2がデータフォーマットを変換するケースである。
第2ケースは、路路間通信ではデータフォーマットを変換せず、車両データS4を通信回線7に送出する路側無線機2がデータフォーマットを変換するケースである。
本実施形態の路側無線機2は、上記第1及び第2ケースの双方に対応可能な無線通信機であるとする。
図7(a)の「車両単位の送信フォーマット」は、取得した車両データS4を車両IDごとに集計する方式である。すなわち、路側無線機2の制御部23は、所定の集計周期(例えば1〜数秒)内に取得した同じ車両IDの複数の車両データS4を、その時刻情報の順に時系列に並べ替えて、図示の「車両データ群」を生成する。
「車両データ群」は、先頭から順に、「車両ID」、「情報数」(車両獲得数=rと仮定)、「時刻(相対)」、「車両位置」、「速度」及び「方位」などのデータを含む。
「情報数」は、特定の車両IDについて、時刻値(図6の「時刻情報」の値)が集計周期内である車両データS4のデータ数を意味する。図例では情報数=rであるから、車両データ群にはr個の「時刻(相対)」とこれに対応するデータが含まれる。
「時刻(相対)」は、車両データS4の時刻値を格納する領域である。これ以降の「車両位置」、「速度」及び「方位」などの格納領域は、時刻値に対応する位置情報、速度及び方位の値などをそれぞれ格納する領域である。
路側無線機2の制御部23は、車両単位の送信フォーマットにより車両データ群を生成すると、生成した車両データ群を、路路間通信又は通信回線7で用いる通信プロトコルに則った中央装置4宛ての通信フレームに格納する。
路側無線機2の通信部21,22は、上記の通信フレームを他の路側無線機2又は通信回線7にアップリンク送信する。
図7(b)の「スナップショットの送信フォーマット」は、中央装置4にアップリンク送信する時点の車両データS4のデータファイルDFを、そのまま中央装置4への送信データとして採用する方式である。
図例のデータファイルDFには、先頭から順に、「中央への送信時刻(相対)」、「交差点数」(ここでは、交差点数=pと仮定)、及び「交差点ごとの車車間通信モニタ情報」(以下、「モニタ情報」と略記することがある。)が含まれる。
なお、図7(b)の例では、1つの路側無線機2が「親局」として機能し、路路間通信により他の路側無線機2(子局)から集めたモニタ情報を中央装置4にアップリンク送信する場合(図13〜図16参照)を想定している。
「中央への送信時刻(相対)」は、データファイルDFの送信時刻を意味する。「交差点数」は、親局である路側無線機2が路路間通信によってモニタ情報を取得した交差点の数を意味する。図例では交差点数=pであるから、データファイルDFにはp個の交差点のモニタ情報が含まれる。
「交差点ごとの車車間通信モニタ情報」は、先頭から順に、「交差点番号」、「方路番号」、「情報数」(車両獲得数=qと仮定)及びq個の「車両データ」を含む。
「交差点番号」は、モニタ情報を獲得した交差点の識別値を格納する領域である。「方路番号」は、交差点に繋がる道路がどの方向の流入路又は流出路であるかの識別値を格納する領域である。「情報数」は、当該交差点及び方路にて取得された車両データS4の数を格納する領域である。図例では情報数=qであるから、モニタ情報にはq個の車両データS4が含まれる。
路側無線機2の制御部23は、スナップショットの送信フォーマットを採用する場合、アップリンク送信時点におけるデータファイルDFを、路路間通信又は通信回線7で用いる通信プロトコルに則った中央装置4宛ての通信フレームに格納する。
路側無線機2の通信部21,22は、上記の通信フレームを他の路側無線機2又は通信回線にアップリンク送信する。なお、この送信フォーマットでは、制御部23は、所定時間(例えば1〜数秒)ごとにデータファイルDFをアップリンク送信する。
図7の送信フォーマットにおいて、各々のデータ領域に格納するデータ値として、前回値との差分値を格納することにすれば、アップリンク送信するデータ量をコンパクト化することができる。
また、前回の送信タイミングから変化がないデータは送信せず、変化が発生した時点でアップリンク送信するようにしてもよい。この場合、変化前からの経過時間(カウンタ値)を情報項目として含めることにすればよい。
〔データ中継部による間引き処理〕
路側無線機2の制御部23(具体的には、データ中継部23B)は、取得した車両データS4に対して次の第1及び第2処理の少なくとも1つ(以下、「間引き処理」と総称する。)を実行可能である。
第1処理:取得した車両データS4のデータ量を削減して中継する処理
第2処理:取得した複数の車両データS4の一部又は全部を中継せずに破棄する処理
第1処理は、1つの車両データS4の実データ部に含まれるデータの一部又は全部を削除することにより、車両データ単位でデータ量を削減する処理である。
例えば、図6のフレームフォーマットにおいて、「時刻情報」と「位置情報」を削除せずにプローブデータとして利用可能な最低限のデータだけを残し、「車両状態情報」、「車両属性情報」及び「その他の情報」を削除する処理などが、この処理に含まれる。もっとも、実データ部の情報をすべて削除してもよい。
第2処理は、所定期間又は所定数の車両データS4のグループのうち、一部又は全部の車両データS4を中継せずに破棄することにより、車両データS4のデータ量をグループ単位で削減する処理である。
例えば、所定周期(例えば数秒)のサイクル期間を規定し、車両データS4の時刻情報が特定のサイクル期間に含まれるグループの中から、一部又は全部の車両データS4を所定の割合で破棄する処理などが、この処理に含まれる。
車両データS4のグループを所定数とする場合に、そのグループの中から、一部又は全部の車両データS4を所定の割合で破棄する処理も、第2の間引き処理に含まれる。
路側無線機2の記憶部24には、上記の間引き処理を伴う中継前後のデータ量の割合(以下、「データ収集率」という。)が予め記録されている。路側無線機2の制御部23は、記憶部24に記録されたデータ収集率が達成されるように、上記の第1及び第2処理の少なくとも1つを実行する。
例えば、データ収集率の値が60%である場合は、制御部23は、受信した中継前の車両データS4のデータ量に対する、中継後の車両データS4のデータ量が60%以内に収まるように、間引き処理を実行する。
なお、データ収集率の値が100%である場合は、制御部23は、受信した中継前の車両データS4に間引き処理を実行せず、データ収集率の値が0%である場合は、制御部23は、受信した中継前の車両データS4をすべて破棄して中継しない。
路側無線機2の記憶部24には、データ量の間引き処理を伴う中継前後のデータ収集率を、所定条件により集めた車両データS4のグループ(例えば、位置情報が特定の道路に対応するグループなど)ごとに個別に設定することができる。
例えば、グループG1の車両データS4のデータ収集率R1と、グループG2の車両データS4のデータ収集率R2が個別に設定された場合には、制御部23は、グループG1にデータ収集率R1を適用し、グループG2にデータ収集率R2を適用する。
なお、上記の間引き処理の説明では、間引き処理の対象が車両データS4である場合を想定しているが、路側無線機2の制御部23は、実行情報S3やセンサ情報S5に対しても同様の間引き処理を実行することができる。
また、路側無線機2の制御部23は、中央装置4にアップリンクする情報全般に対して同じデータ収集率で間引き処理を行うこともできるし、実行情報S3、車両データS4及びセンサ情報S5ごとに異なるデータ収集率で間引き処理を行うこともできる。
路側無線機2の制御部23は、間引き処理後に中継する残りのアップリンク情報に対して、所定の圧縮処理を行うことにしてもよい。
このようにすれば、中央装置4宛てにアップリンク送信するデータ量がより一層削減され、通信回線7の逼迫をより有効に抑制することができる。
記憶部24対するデータ収集率の設定は、路側無線機2に接続したパソコンからの操作入力によって行うこともできるが、交通管制センターの管理者が、中央装置4から路側無線機2に制御指令を送信することによってリモートで行うこともできる。
この場合、有線通信部22が中央装置4から制御指令を受信すると、制御部23は、制御指令に含まれるデータ収集率を記憶部24に記憶させ、そのデータ収集率に基づいて間引き処理を実行する。
《第1実施形態》
〔第1実施形態の要点〕
第1実施形態の路側無線機2(図8〜図12)は、車両データS4が生成された交差点Jiに繋がる道路ごとに、異なるデータ収集率を設定可能な無線通信機である。
すなわち、路側無線機2の制御部23は、中央装置4からの制御指令などに基づいて、交差点Jiに繋がる道路ごとに異なるデータ収集率を記憶部24に設定し、設定された道路ごとのデータ収集率に基づいて、取得した車両データS4の中継処理を実行する。
車両データS4の生成位置と道路の対応づけは、車両データS4に含まれる位置情報(図6参照)に基づいて行うことができる。
例えば、路側無線機2の制御部23は、車両データS4の位置情報に含まれる車両位置(車両データS4の生成位置)が道路地図データのどの道路リンクに一致又は近いかを判定することにより(マップマッチング)、取得した車両データS4を道路に対応づけることができる。
また、路側無線機2の制御部23は、車両データS4の位置情報に含まれる車両位置(車両データS4の生成位置)が道路ごとに設定された所定エリアの範囲に含まれるかを判定することにより(エリアマッチング)、取得した車両データS4を道路に対応づけることにしてもよい。
車両データS4と道路の方路(交差点Jiに繋がる道路の流入路又は流出路)との対応づけは、車両データS4に含まれる車両状態情報(図6参照)の車両方位角に基づいて行うことができる。
例えば、路側無線機2の制御部23は、車両データS4の車両方位角が道路のどの流入路又は流出路の方向に一致又は近いかを、取得した車両データS4を道路の方路に対応づけることができる。
なお、車両データS4の転送方向を車両5の進行方向と合わせる路路間通信を行う路側無線機2の場合には、制御部23は、自装置がどの方角の路側無線機2から車両データS4を受信したかにより、車両データS4の車両方位角を推定してもよい。
更に、車両データS4に車両5の目的地情報が含まれる場合には、制御部23は、車両データS4に含まれる位置情報と目的地を結ぶ方向に基づいて、車両データS4の車両方位角を推定することにしてもよい。
第1実施形態の路側無線機2によれば、車両データS4の中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、車両データS4が生成された道路ごとに設定可能であるから、例えば、道路ごとの交通状況に応じてデータ収集率を変更することができる。
このため、現時点の交通制御に必要な道路からの車両データS4を重点的に収集しつつ、その交通制御にそれほど必要ではない道路からの車両データS4を重点的に間引くなど、交通状況の実態に即して適切に車両データS4のデータ収集を行うことができる。
〔第1実施形態の実装例1〕
図8は、第1実施形態の実装例1を示す交差点Jiの道路平面図である。
図8の路側無線機2では、交差点Jiに繋がる道路が「主道路」であるか「従道路」であるかに応じて、異なるデータ収集率が設定される。
「主道路」とは、平面交差で交通量が多い道路又は明らかに幅員が広い方の道路のことをいう。主道路は、通常、信号表示において第1現示に指定される道路である。
「従道路」とは、交差する道路の関係において、交通量の少ない方の道路又は明らかに幅員の狭い方の道路のことをいう。交通信号制御が行われていない交差点では、主道路側に優先権を与えなければならない。
従って、図8の道路平面図では、東西方向の道路が主道路であり、南北方向の道路が従道路である。
例えば、図8の路側無線機2では、主道路に渋滞予測が出ている時間帯において、主道路の車両データS4のデータ収集率が高めに設定され、従道路の車両データS4のデータ収集率が低めに設定される。
このようにすれば、主道路の車両データS4を渋滞予測に利用しつつ、従道路の車両データS4を絞ることで通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、渋滞予測の精度判定に役立つデータ収集が可能となる。
図8の路側無線機2において、従道路に車両感知器がない場合に、主道路の車両データS4のデータ収集率を低めに設定し、従道路の車両データS4のデータ収集率を高めに設定してもよい。
このようにすれば、従道路の車両データS4に基づいて車両感知器がない従道路に交通信号制御を行うともに、主道路の車両データS4を絞ることで通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、交通信号制御の範囲の拡大に役立つデータ収集が可能となる。
〔第1実施形態の実装例2〕
図9は、第1実施形態の実装例2を示す交差点Jiの道路平面図である。
図9の路側無線機2では、交差点Jiに流入する流入路に表示中の信号灯色に応じて、異なるデータ収集率が設定される。
路側無線機2は、中央装置4や交通信号制御機11から受信した信号制御指令S1に基づいて、交差点Jiの各流入路に表示中の信号灯色を把握している。
例えば、図9の路側無線機2では、東西方向の流入路が青信号である時間帯において、東西方向(青表示)の車両データS4のデータ収集率が高めに設定され、南北方向(赤表示)の車両データS4のデータ収集率が低めに設定される。
このようにすれば、青表示側の車両データS4を青開始後の車両5の発進挙動の推定に利用しつつ、赤表示側の車両データS4を絞ることで通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、車両5の発進挙動の推定に役立つデータ収集が可能となる。
図9の路側無線機2において、南北方向の流入路が赤信号である時間帯において、東西方向(青表示)の車両データS4のデータ収集率を低めに設定し、南北方向(赤表示)の車両データS4のデータ収集率を高めに設定してもよい。
このようにすれば、赤表示側の車両データS4を渋滞末尾の推定に利用しつつ、青表示側の車両データS4を絞ることで通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、渋滞末尾の推定に役立つデータ収集が可能となる。
〔第1実施形態の実装例3〕
図10は、第1実施形態の実装例3を示す交差点Jiの道路平面図である。
図10の路側無線機2では、車両データS4の生成位置に対応する道路の渋滞状況に応じて、異なるデータ収集率が設定される。
路側無線機2は、中央装置4から受信した交通情報S2や、路側センサ6から受信したセンサ情報S5の画像データなどに基づいて、道路の渋滞状況を把握している。
例えば、図10の路側無線機2では、渋滞中の方路が主道路の西進方向である場合に、渋滞方路(主道路の西進方向)の車両データS4のデータ収集率が低めに設定され、それ以外の非渋滞方路の車両データS4のデータ収集率が高めに設定される。
このようにすれば、非渋滞方路の車両データS4を通常通りに収集しつつ、渋滞方路からの位置変動が緩慢な車両データS4を絞ることで、通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、非渋滞道路の車両5の挙動の推定に役立つデータ収集が可能となる。
図10の路側無線機2において、渋滞中の方路が主道路の西進方向である場合に、渋滞方路(主道路の西進方向)の車両データS4のデータ収集率を高めに設定し、それ以外の非渋滞方路の車両データS4のデータ収集率を低めに設定してもよい。
このようにすれば、渋滞方路の車両データS4を渋滞解消タイミングの推定に利用しつつ、非渋滞方路からの車両データS4を絞ることで通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、渋滞解消タイミングの推定に役立つデータ収集が可能となる。
〔第1実施形態の実装例4〕
図11は、第1実施形態の実装例4を示す交差点Jiの道路平面図である。
図11の路側無線機2では、車両データS4の生成位置に対応する道路が「脇道」に該当するか否かに応じて、異なるデータ収集率が設定される。
「脇道」とは、交通信号の表示がなく或いは押しボタン等で通行権を呼び出す交通信号機の表示により、交差点Jiや道路に流入又は流出する道路のことをいう。
例えば、図11の路側無線機2では、脇道からの車両データS4のデータ収集率が低めに設定され、脇道以外の通常道路(主道路と従道路)の車両データS4のデータ収集率が低めに設定される。
このようにすれば、通常道路の車両データS4を交通信号制御に利用しつつ、その制御に余り関係しない脇道の車両データS4を絞ることで通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、通常道路の交通信号制御に役立つデータ収集が可能となる。
図11の路側無線機2において、脇道での交通が渋滞原因であることが多い場合は、脇道からの車両データS4のデータ収集率を高めに設定し、脇道以外の通常道路(主道路と従道路)の車両データS4のデータ収集率を低めに設定してもよい。
このようにすれば、脇道の車両データS4を渋滞原因の推定に利用しつつ、通常道路の車両データS4を絞ることで通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、脇道での渋滞原因の推定に役立つデータ収集が可能となる。
〔第1実施形態の実装例5〕
図12は、第1実施形態の実装例5を示す交差点Jiの道路平面図である。
図12の路側無線機2では、交差点Jiに繋がる道路に対応する、車両データS4の位置精度、車両データS4から特定可能なイベント情報の多寡、及び車載無線機3の多寡などのデータ特性に応じて、異なるデータ収集率が設定される。
中央装置4は、交差点Jiに繋がる方路の道路からアップリンク送信される車両データS4のデータ特性として、車両データS4の位置精度と、車両データS4から特定される車両5の挙動に関するイベント情報(例えば停止イベントなど)と、車載無線機3の多寡を常時集計している。
中央装置4は、それらのデータ特性に応じて、交差点Jiに繋がる方路ごとのデータ収集率を決定し、決定したデータ収集率を制御指令に含めて路側無線機2に通知する。
例えば、図12の路側無線機2では、交差点Jiに西から東向きに流入する道路リンクから所定距離以上外れた位置情報を含む車両データS4など、当該東向きの道路リンクの車両データS4のデータ収集率が低めに設定され、それ以外の道路リンクの車両データS4のデータ収集率が高めに設定される。
このようにすれば、位置精度が通常以上である車両データS4を交通信号制御に利用しつつ、位置精度が悪い車両データS4を絞ることで、通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、交通信号制御の精度確保に役立つデータ収集が可能となる。
図12の路側無線機2では、交差点Jiに東から西向きに流入する道路リンクから取得する車両データS4では、車両5の停止イベントが殆ど特定できない場合は、当該西向きの道路リンクの車両データS4のデータ収集率が低めに設定され、それ以外の道路リンクの車両データS4のデータ収集率が高めに設定される。
このようにすれば、停止イベントを特定可能な車両データS4を交通信号制御に利用しつつ、停止イベントの特定が不能又は困難な車両データS4を絞ることで、通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、停止イベントを利用した交通信号制御に役立つデータ収集が可能となる。
図12の路側無線機2では、交差点Jiに繋がる南北双方向の道路リンクから取得する車載無線機3の台数が少ない場合には、当該南北双方向の道路リンクの車両データS4のデータ収集率が高めに設定され、それ以外の東西双方向の道路リンクの車両データS4のデータ収集率が低めに設定される。
このようにすれば、車車間通信の通信量が少ない道路リンク(南北方向の道路)からの車両データS4を交通信号制御に有効に利用しつつ、車車間通信の通信量が多い道路リンク(東西方向の道路)の車両データS4を絞ることで、通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、車車間通信の通信量に応じた適切なデータ収集が可能となる。
なお、路側無線機2の制御部23は、位置情報が自局の通信エリアA内である車両データS4の数を所定時間(例えば5秒程度)ごとに計数しており、所定時間ごとの車載無線機3の台数の多寡を、通信エリアAに含まれる交差点Jiに繋がる方路ごとに判定している。
《第2実施形態》
〔第2実施形態の要点〕
第2実施形態(図13〜図18)は、路路間通信と路車間通信を無線で行う路側無線機2よりなる複数の通信ノードNiを含むITS無線システム(通信システム)に関する。
本実施形態のITS無線システムでは、当該システムの構成要素である通信ノードNiごとに、異なるデータ収集率を設定可能である。
図13〜図18に例示する第2実施形態では、ITS無線システムは、交差点J9〜J15にそれぞれ対応する複数の通信ノードN9〜N15を含む。各通信ノードNiは、路側無線機2よりなり、隣接する通信ノードNi同士で路路間通信が可能である。
複数の通信ノードN9〜N15のうち、通信ノードN12は中央装置4と通信回線7で繋がる「親局」に指定され、その他の通信ノードN9〜N11,N13〜N15は「子局」に指定されている。なお、図16及び図17では、親局と2つの子局を含む3つの通信ノードN12〜N14のみが描かれている。
従って、子局の通信ノードN9〜N11,N13〜N15が車両5から取得した車両データS4と、交通信号制御機11及び路側センサ6から取得した実行情報S3及びセンサ情報S5は、路路間通信にて親局の通信ノードN12に集められる。
親局の通信ノードN12は、子局の通信ノードN9〜N11,N13〜N15から集めたそれらのアップリンク情報と、自装置が独自に取得したそれらのアップリンク情報を、一括して中央装置4にアップリンク送信する。
中央装置4は、信号制御指令S1及び交通情報S2と、通信ノードNiごとのデータ収集率を含む制御指令をダウンリンク送信する。親局の通信ノードN12は、自装置宛てのダウンリンク情報を取り込み、子局宛てのダウンリンク情報を各通信ノードN9〜N11,N13〜N15に路路間通信にて中継する。
従って、通信ノードNiの制御部23は、中央装置4からの制御指令に基づいて、自装置用のデータ収集率を記憶部24に設定し、設定されたデータ収集率に基づいて、車両5から取得した車両データS4の中継処理を実行する。
第2実施形態のITS無線システムによれば、車両データS4の中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、当該システムを構成する通信ノードNiごとに設定可能であるから、例えば、通信ノードNiの設置地点(具体的には、交差点Ji)ごとの交通状況に応じてデータ収集率を変更することができる。
このため、交通制御に必要な設置地点から重点的にデータ収集しつつ、その交通制御にそれほど必要ではない設置地点からのデータを重点的に間引くなど、交通状況の実態に即して適切に車両データS4のデータ収集を行うことができる。
〔第2実施形態の実装例1〕
図13は、第2実施形態の実装例1を示す複数の交差点Jiの道路平面図である。
図13のITS無線システムでは、通信ノードNiが車両5から車両データS4を受信可能な通信エリア(例えば、図3の通信エリアA参照)の交通状況に応じて、異なるデータ収集率が設定される。
中央装置4は、路側センサ6から受信したセンサ情報S5などに基づいて、各通信ノードNiの通信エリアに含まれる道路の渋滞状況や先詰まりの有無などを把握している。
中央装置4は、それらの交通状況に応じて、通信ノードNiごとのデータ収集率を決定し、決定したデータ収集率を制御指令に含めて各通信ノードNiに通知する。
例えば、図13のITS無線システムでは、先詰まりが交差点J12→交差点J13→交差点J14に至る方向の道路に発生中である場合には、交差点J12,J13,J15に対応する通信ノードN12,N13,N15の車両データS4のデータ収集率が高めに設定され、それ以外の通信ノードNiの車両データS4のデータ収集率が低めに設定される。
このようにすれば、先詰まり方路からの車両データS4を先詰まり解消タイミングの推定に利用しつつ、それ以外の方路からの車両データS4を絞ることで、通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、先詰まり解消タイミングの推定に役立つデータ収集が可能となる。
図13のITS無線システムにおいて、右折渋滞が交差点J12に発生中である場合には、交差点J12,J15に対応する通信ノードN12,N15の車両データS4のデータ収集率を高めに設定し、それ以外の通信ノードNiの車両データS4のデータ収集率を低めに設定してもよい。
このようにすれば、右折渋滞方路からの車両データS4を渋滞解消タイミングの推定に利用しつつ、それ以外の方路からの車両データS4のデータ量を絞ることで、通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、右折渋滞解消タイミングの推定に役立つデータ収集が可能となる。
〔第2実施形態の実装例2〕
図14は、第2実施形態の実装例2を示す複数の交差点Jiの道路平面図である。
図14のITS無線システムでは、通信ノードNiが行う路路間通信の通信量の多寡に応じて、異なるデータ収集率が設定される。
親局の通信ノードN12は、路路間通信による制御フレームの送受信などにより、子局の通信ノードNi間の路路間通信の通信量を把握している。
親局の通信ノードN12は、システム内の路路間通信の通信量に基づいて、各通信ノードNiに適用するデータ収集率を決定し、決定したデータ収集率を制御フレームに含めて各通信ノードNiに通知する。
例えば、図14のITS無線システムでは、路路間通信の通信量が大きい交差点J10,J11対応する通信ノードN10,N11の車両データS4のデータ収集率が低めに設定され、それ以外の通信ノードNiの車両データS4のデータ収集率が高めに設定されている。
このようにすれば、通信ノードN10,N11が親局の通信ノードN12に中継する車両データS4のデータ量が少なくなり、通信ノードN10と通信ノードN11の間の路路間通信の通信遅延を抑制することができる。
また、通信ノードN10,N11が中継する車両データS4が少なくなるので、通信回線7にアップリンクすべきデータ量も削減される。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、システム内の通信遅延の防止に役立つデータ収集が可能となる。
図14のITS無線システムにおいて、交差点J11,J13に対応する通信ノードN11,N13の車両データS4のデータ収集率を低めに設定し、それ以外の通信ノードNiの車両データS4のデータ収集率を高めに設定してもよい。
その理由は、親局の通信ノードN12と端部の通信ノードN10,N14の間に介在する中間の通信ノードN11,N13は、端部の通信ノードN10,N14から受信した車両データS4を親局の通信ノードN12に中継する必要があり、常態的に通信量が多いと考えられるからである。
このようにすれば、通信ノードN11,N13が親局の通信ノードN12に中継する車両データS4のデータ量が少なくなり、常態的に通信量が多くなる通信ノードN11,N13の通信量を削減することができる。
また、通信ノードN11,N13が中継する車両データS4が少なくなるので、通信回線7にアップリンクすべきデータ量も削減される。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、システム内の通信量の平準化に役立つデータ収集が可能となる。
〔第2実施形態の実装例3〕
図15は、第2実施形態の実装例3を示す複数の交差点Jiの道路平面図である。
図15のITS無線システムでは、系統制御を実行中の道路の系統区間Zに含まれる複数の交差点Jiの通信ノードNiについて、異なるデータ収集率が設定される。
第2実施形態の実装例3では、中央装置4は、複数の交差点J10〜J14を含む系統区間Zにおいて、例えばオフセット制御などの系統制御を実行可能である。
図15の例では、東西方向の道路に並ぶ5つの交差点J10〜J14が系統区間Zに含まれている。
中央装置4は、その系統区間Z内の交差点J10〜J14に対応する通信ノードN10〜N14のデータ収集率を、系統区間Zにおける交差点J10〜J14の位置関係や、系統区間Zの車両5の通行優先側か否かなどに応じて決定し、決定したデータ収集率を制御指令に含めて各通信ノードNiに通知する。
例えば、図15のITS無線システムでは、系統区間Zに含まれる交差点J10〜J14に適用するデータ収集率が、次の不等式が成立するように設定される。
J10,J14の収集率>交差点J11,J13の収集率>交差点J12の収集率
すなわち、系統区間Zの端部側にある交差点Jiほどデータ収集率が高くなるように、通信ノードNiのデータ収集率が設定される。
このようにすれば、系統区間Zの最上流と最下流を走行する車両5の車両データS4を重点的に収集しつつ、系統区間Zの中央部を走行する車両5の車両データS4を絞ることで通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、系統区間Zの端部での走行挙動の推定に役立つデータ収集が可能となる。
図15のITS無線システムにおいて、系統区間Zに含まれる交差点J10〜J14に適用するデータ収集率を、次の不等式が成立するように設定してもよい。
交差点J12の収集率>交差点J11,J13の収集率>J10,J14の収集率
すなわち、系統区間Zの中央部にある交差点Jiほどデータ収集率が高くなるように、通信ノードNiのデータ収集率を設定してもよい。
このようにすれば、系統区間Zの中央部を走行する車両5の車両データS4を重点的に収集しつつ、系統区間Zの端部を走行する車両5の車両データS4を絞ることで通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、系統区間Zの中央部での走行挙動の推定に役立つデータ収集が可能となる。
図15の例では、太線矢印で示すように、東西方向に延びる系統区間Zにおいて、下り方向(西側)に進行する車両5の通行が優先される優先オフセットが設定されている。
この場合、系統区間Zの下り方向(車両5の通行優先側:西側)の車両データS4のデータ収集率を高めに設定し、系統区間Zの上り方向(車両5の通行優先側と反対側:東側)の車両データS4のデータ収集率を高めに設定してもよい。
このようにすれば、系統区間Zの通行優先側を走行する車両5の車両データS4を重点的に収集しつつ、系統区間Zの通行逆優先側を走行する車両5の車両データS4を絞ることで通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、系統区間Zにおける優先オフセット制御の効果の推定に役立つデータ収集が可能となる。
〔第2実施形態の実装例4〕
図16は、第2実施形態の実装例4を示す複数の交差点Jiの道路平面図である。
図16のITS無線システムでは、交差点Jiに対応する通信ノードNiが取得する車両データS4の位置精度や、車両データS4から特定可能なイベント情報の多寡などのデータ特性に応じて、異なるデータ収集率が設定される。
中央装置4は、各通信ノードNiからアップリンク送信される車両データS4のデータ特性として、車両データS4の位置精度と、車両データS4から特定される車両5の挙動に関するイベント情報(例えば停止イベントなど)を常時集計している。
中央装置4は、それらのデータ特性に応じて、通信ノードNiごとのデータ収集率を決定し、決定したデータ収集率を制御指令に含めて各通信ノードNiに通知する。
例えば、図16のITS無線システムでは、交差点J10に繋がる道路リンクから所定距離以上外れた位置情報を含む車両データS4など、位置精度の悪い車両データS4が交差点J10に対応する通信ノードN10から送信される傾向にある場合は、その通信ノードN10の車両データS4のデータ収集率が低めに設定され、それ以外の通信ノードNiの車両データS4のデータ収集率が高めに設定される。
このようにすれば、位置精度が通常以上である車両データS4を交通信号制御に利用しつつ、位置精度が悪い車両データS4を絞ることで、通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、交通信号制御の精度確保に役立つデータ収集が可能となる。
図16のITS無線システムでは、交差点J14に対応する通信ノードN14から取得する車両データS4では、車両5の停止イベントが殆ど特定できない場合は、その通信ノードN14の車両データS4のデータ収集率が低めに設定され、それ以外の通信ノードNiの車両データS4のデータ収集率が高めに設定される。
このようにすれば、停止イベントを特定可能な車両データS4を交通信号制御に利用しつつ、停止イベントの特定が不能又は困難な車両データS4を絞ることで、通信回線7の通信量を抑制できる。従って、通信回線7の逼迫を抑制しつつ、停止イベントを利用した交通信号制御に役立つデータ収集が可能となる。
〔第2実施形態の実装例5〕
図17及び図18は、第2実施形態の実装例5を示す複数の交差点Jiの道路平面図である。
図17及び図18のITS無線システムでは、通信ノードN12,N13は、車両データS4が他の通信ノードN13,N14から取得したデータであるか否かに応じて、異なるデータ収集率を設定する。
ここでは、図17及び図18の矢印に記載の通り、通信システムの末端に位置する通信ノードN14が、10台の車両5の車両データS4(車両ID=x1〜x10とする。)を自局の通信エリアから所定時間内に受信した場合を想定する。
また、各通信ノードN12〜N14のデータ収集率が例えば30%に設定されており、末端の通信ノードN14は、車両ID=x1,x3,x5の車両データS4を通信ノードN13に向けてアップリンク送信し、その他の車両データS4を中継しないとする。
図17の例では、通信ノードN13は、通信ノードN14から取得した車両データS4を優先的に通信ノードN12に中継する。
すなわち、通信ノードN13は、通信ノードN14が自局にアップリンクした車両ID=x1,x3,x5の車両データS4については、間引きを行わない。換言すると、通信ノードN13は、自局の通信エリアから取得した車両データS4には所定のデータ収集率(例えば30%)で間引きを行うが、通信ノードN14から取得した車両データS4についてはデータ収集率を100%とする。
また、図17の例では、通信ノードN12は、通信ノードN13から取得した車両データS4を優先的に中央装置4に中継する。
すなわち、通信ノードN12も、通信ノードN13が自局にアップリンクした車両ID=x1,x3,x5の車両データS4については、間引きを行わない。換言すると、通信ノードN12は、自局の通信エリアから取得した車両データS4には所定のデータ収集率(例えば30%)で間引きを行うが、通信ノードN13から取得した車両データS4についてはデータ収集率を100%とする。
このようにすれば、システムの末端に位置する通信ノードN14がアップリンクした所定の車両ID(=x1,x3,x5)の車両データD3が、通信ノードN13,N12を経由して必ず中央装置4に転送される。
従って、中央装置4は、同じ車両5の車両データS4を、交差点J14から中央側の交差点J12に至る長い区間に渡る一本のプローブデータとして取り扱うことができる。
図18の例では、通信ノードN13は、通信ノードN14から取得した車両データS4を優先的に間引き、通信ノードN12に中継しない。
すなわち、通信ノードN13は、通信ノードN14が自局にアップリンクした車両ID=x1,x3,x5の車両データS4については、間引きを行う。換言すると、通信ノードN13は、自局の通信エリアから取得した車両データS4には所定のデータ収集率(例えば30%)で間引きを行うが、通信ノードN14から取得した車両データS4についてはデータ収集率を0%とする。
また、図18の例では、通信ノードN12は、通信ノードN13から取得した車両データS4を優先的に間引き、中央装置4に中継しない。
すなわち、通信ノードN12も、通信ノードN13が自局にアップリンクした所定の車両IDの車両データS4については、間引きを行う。換言すると、通信ノードN12は、自局の通信エリアから取得した車両データS4には所定のデータ収集率(例えば30%)で間引きを行うが、通信ノードN13から取得した車両データS4についてはデータ収集率を0%とする。
このようにすれば、車両ID単位で見ると区間が分断されたプローブデータが得られることになるが、通信ノードN12〜N14の通信エリアからより多くの車両5のプローブを中央装置4に転送できる。
従って、中央装置4は、交差点J12〜J14の周囲に位置するより多くの車両5の車両データS4を取得することができる。
《第3実施形態》
〔第3実施形態の概要〕
図19は、第3実施形態に係る路側無線機2を示す交差点Jiの道路平面図である。
図19に示すように、第3実施形態のITS無線システムは、路路間通信と路車間通信を無線で行う路側無線機2よりなる、2つの通信ノードN11及び通信ノードN12を備えている。
各通信ノードN11,N12は、交差点J11〜J12にそれぞれ対応しており、通信ノードN11,N12は互いに路路間通信が可能である。
2つの通信ノードN11,N12のうち、通信ノードN12は中央装置4と通信回線7で繋がる「親局」に指定され、通信ノードN11は「子局」に指定されている。この点は第2実施形態の場合と同様である。
第3実施形態では、交差点J11と交差点J12の間を通行する車両5が、車両データS4を含む通信フレーム(車両ID値=x、カウンタ値=yとする。)を車車間通信にて送信し、このフレームを通信ノードN11,N12がそれぞれ受信した場合を想定する。
この場合、子局の通信ノードN11は、取得した車両データS4を中央装置4宛てにアップリンク送信するため、車両5から受信した車両データS4を路路間通信によって親局の通信ノードN12に転送する。
しかし、親局の通信ノードN12は、自身でも車両データS4を受信しているので、通信ノードN1から転送された車両データS4を無条件で中央装置4に中継すると、同じ車両5の同じ車両データS4が重複して中央装置4に提供される。
このように、完全に同じ車両データS4が重複してアップリンク送信されると、通信回線7における通信リソースの無駄に繋がるとともに、中央装置4による車両データ4の集計処理に混乱を来す可能性もある。
そこで、第3実施形態の路側無線機2では、生成元が同じ車両5でかつデータ内容が同じ車両データS4が、中央装置4にアップリンク送信されるのを防止する中継処理を、各通信ノードN1,N2がそれぞれ実行する。
すなわち、第3実施形態は、同じ車両5からの同じデータ内容の車両データS4を間引きする中継処理を実行することを特徴とする、路側無線機2よりなる通信ノードN11,N12に関する。
〔親局の通信ノードの中継処理〕
図20は、親局の通信ノードN12が行う中継処理のフローチャートである。
図20に示すように、親局の通信ノードN12の制御部23は、路路間通信又は路車間通信により車両データS4を受信すると(ステップST10)、受信した車両データS4から抽出した車両ID値(=x)と同じ車両ID値の車両データS4が、記憶部24の一時的な記憶領域に存在するか否かを判定する(ステップST12)。
上記の判定結果が否定的である場合は、制御部23は、受信した車両データS4を中央装置4にアップリンク送信する(ステップST18)。
上記の判定結果が肯定的である場合は、制御部23は、更に、受信した車両データS4から抽出したカウンタ値(=y)と同じカウンタ値の車両データS4が、記憶部24の一時的な記憶領域に存在するか否かを判定する(ステップST14)。
ここで、「カウンタ値」とは、通信フレームの「インクリメントカウンタ」(図6参照)の格納領域に含まれる番号値のことをいう。
前述の通り、車両ID値及びカウンタ値がいずれも同じ2つの通信フレームをそれぞれ受信した場合は、通信フレームの受信側は、それらの2つの通信フレームのデータ内容が同一であると判定できる。
上記の判定結果が否定的である場合は、制御部23は、受信した車両データS4と同じ車両データS4を取得済みとは断定できないので、受信した車両データS4を中央装置4にアップリンク送信する(ステップST18)。
上記の判定結果が肯定的である場合は、制御部23は、受信した車両データS4を破棄し、その車両データS4を中央装置4にアップリンク送信しない(ステップST16)。
〔子局の通信ノードの中継処理〕
図21は、子局の通信ノードN11が行う中継処理のフローチャートである。
図21に示すように、子局の通信ノードN11の制御部23は、路路間通信又は路車間通信により車両データS4を受信すると(ステップST20)、受信した車両データS4から抽出した車両ID値(=x)と同じ車両ID値の車両データS4が、記憶部24の一時的な記憶領域に存在するか否かを判定する(ステップST22)。
上記の判定結果が否定的である場合は、制御部23は、受信した車両データS4を親局の通信ノードN12に送信する(ステップST30)。
上記の判定結果が肯定的である場合は、制御部23は、更に、受信した車両データS4から抽出したカウンタ値(=y)と同じカウンタ値の車両データS4が、記憶部24の一時的な記憶領域に存在するか否かを判定する(ステップST24)。
上記の判定結果が否定的である場合は、受信した車両データS4と同じ車両データS4を取得済みとは断定できないので、制御部23は、受信した車両データS4を親局の通信ノードN12に送信する(ステップST30)。
上記の判定結果が肯定的である場合は、制御部23は、更に、受信した車両データS4の位置情報が、予め記憶部24が記憶している、親局の通信ノードN12による車車間通信の受信範囲内であるが否かを判定する(ステップST26)。
上記の判定結果が否定的である場合は、自局が2回受信した車両データS4を親局の通信ノードN12も受信しているとは断定できないので、制御部23は、受信した車両データS4を親局の通信ノードN12に送信する(ステップST30)。
上記の判定結果が肯定的である場合は、受信した車両データS4を破棄し、その車両データS4を親局の通信ノードN12に送信しない(ステップST28)。
〔第3実施形態の効果〕
第3実施形態の路側無線機2(通信ノードN11,N12)によれば、制御部23が、既に取得した車両ID及びデータ内容を含む車両データS4を破棄する中継処理(図20及び図21)を実行するので、同一の車両データS4が重複してアップリンク送信されるのを防止できる。
従って、通信回線7での通信リソースの無駄を防止できるとともに、重複した車両データS4を取得することによる中央装置4の集計処理の混乱を防止することができる。
なお、図21に示す子局の中継処理では、車両データS4の位置情報が親局の受信範囲であるか否かを判定するステップST26が含まれているが、このステップST26を省略することにしてもよい。
《第4実施形態》
〔第4実施形態の概要〕
図22は、第4実施形態の路側無線機2が行うデータ収集率の動的設定を示すタイムスロットの概念図である。
第4実施形態の路側無線機2は、路路間通信と路車間通信を無線で行う路側無線機であり、路側無線機2は第2実施形態(図13〜図18)のITS無線システムの通信ノードNiの構成要素となる。ここでは、路側無線機2は、通信ノードN10であるとする。
図22において、第1スロットT1は通信ノードN10用のタイムスロットであり、第2スロットT2は車載無線機3のタイムスロットである。これらの合計期間は一定のスロット周期Csで繰り返す。
もっとも、通信ノードN10は、次回のスロット周期Csでは無線送信できず、次回のメイン周期Cmに含まれる自身のスロット番号iに対応するスロット周期Csに送信機会が与えられる(図5参照)。
図22中のF1〜F5は、車車間通信により車両5間で送受信される通信フレームF1〜F5を示す。
「路車データ」とは、路車間通信により通信ノードN10が車載無線機3のために提供するデータのことである。例えば、前述の交通情報2及びスロット情報S6が路車データに該当する。「路路間データ」とは、路路間通信により通信ノードN10が隣接する路側無線機2である通信ノードN11に転送するデータのことである。
「路側データ」とは、通信ノードN10が送信する路路間データのうち、生成元が路側装置であるデータのことである。例えば、前述の実行情報S3及びセンサ情報S5がこれに該当する。
「車両データ」とは、これまでの車両データS4と同じであり、通信ノードN10が送信する路路間データのうち、生成元が車両5であるデータのことである。
図22(a)は、通信エリアAに含まれる車載無線機3の台数が比較的少ない「通常状態」における送信時間の割り当てを示している。
この場合、通信ノードN10の制御部23は、路側データと車両データの双方のデータ収集率をそれぞれ100%に設定する。
従って、路路間通信の無線リソースに余裕がある通常状態では、通信ノードN10は、取得した路側データ及び車両データを間引きせずに通信ノードN11に送信する。
図22(b)は、通信エリアAに含まれる車載無線機3の台数の増加に応じて、路側データのデータ収集率を低めに設定する場合の送信時間の割り当てを示している。
この場合、通信ノードN10の制御部23は、路側データのデータ収集率を例えば50%に低下させ、車両データのデータ収集率を100%に維持する。
従って、通信ノードN10は、取得した路側データを50%に間引きして通信ノードN11に送信し、取得した車両データを間引きせずに通信ノードN11に送信する。
図22(c)は、通信エリアAに含まれる車載無線機3の台数の増加に対応して、車両データのデータ収集率を低めに設定する場合の送信時間の割り当てを示している。
この場合、通信ノードN10の制御部23は、車両データのデータ収集率を例えば50%に低下させ、路側データのデータ収集率を100%に維持する。
従って、通信ノードN10は、取得した路側データを間引きせずに通信ノードN11に送信し、取得した車両データを50%に間引きして通信ノードN11に送信する。
なお、通信ノードN10の制御部23は、位置情報が通信エリアA内である車両データの数が所定時間(例えば5秒程度)内にどれだけあるかにより、通信エリアA内の車載無線機3の台数の多寡を判定する。
また、図示を省略したが、通信ノードN10の制御部23は、通信エリアAに含まれる車載無線機3の台数の増加に応じて、路側データ及び車両データの双方のデータ収集率を低めに設定することにしてもよい。
〔第4実施形態の効果〕
第4実施形態の路側無線機2によれば、制御部23が、データ収集率を車両データ及び路側データごとに設定可能であるから、通信回線7の通信量の増加を抑えつつ、交通管制を行う管理者のポリシーに応じた柔軟なデータ収集が可能となる。
例えば、通信ノードN10に対応する交差点J10において、車両データS4よりもセンサ情報S5が交通信号制御に重要である場合には、車両データS4のデータ収集率を低めに設定すればよい。
逆に、通信ノードN10に対応する交差点J10において、センサ情報S5よりも車両データS4が交通信号制御に重要である場合には、センサ情報S5を含む路側データのデータ収集率を低めに設定すればよい。
また、通信ノードN10に対応する交差点J10において、車車間通信のための第2スロットT2を通常よりも長期間確保する必要がある場合には、センサ情報S5を含む路側データと車両データS4の双方のデータ収集率を低めに設定すればよい。
第4実施形態の路側無線機2によれば、制御部23が、車両データ及び路側データのデータ収集率を通信エリアAに含まれる車載無線機3の台数に応じて設定可能であるから、通信エリアAにおける車車間通信の通信量に応じて、それらのデータ収集率を動的に設定することができる。
《第5実施形態》
〔第5実施形態の概要〕
図23は、第5実施形態の路側無線機2が判定可能な車両5のイベント種別を示す道路状況の遷移図である。
図23中のAdは、通行中の車両5に生じたイベント種別を判定する範囲として路側無線機2に設定された道路上の所定エリア(以下、「判定エリア」という。)である。
判定エリアAdの範囲は、例えば、路側無線機2がデータ収集を行う交差点Jiをほぼ中央に含み、他の路側無線機2がデータ収集を行う隣接交差点を含まない範囲である。
判定エリアAdは、例えば、前述の通信エリアA(図3参照)よりなる。判定エリアAdは、交差点Jiを内部に含む道路区間として定義することもできる。この場合、道路区間の上流端及び下流端は、交差点Jiから所定距離(例えば200m)だけ離れた所定点や、隣接交差点からの流出地点を採用すればよい。
図23中の「エリアIN」、「停止開始」、「発進開始」及び「エリアOUT」の4種類のイベントは、交差点Jiを通過する車両5に順に発生し得る通行挙動(イベント)を示す。路側無線機2は、車両データS4がこれらのイベントに該当するかを判定する。
もっとも、車両5が赤信号で停止せずに交差点Jiを通過した場合には、「停止開始」及び「発進開始」は発生せず、判定エリアAdに対する「エリアIN」及び「エリOUT」のみが発生する。
なお、以下の説明において、判定エリアAdを通行する1つの車両5に関して、路側無線機2が判定する4種類のイベントを、次のように定義する。
停止イベント:車両5の停止の開始を表すイベント
発進イベント:車両5の発進の開始を表すイベント
進入イベント:判定エリアAdへの車両5の進入を表すイベント
退出イベント:判定エリアAdからの車両5の退出を表すイベント
上記のいずれかのイベントに該当する車両データS4を「イベントデータ」、上記のいずれのイベントにも該当しない車両データS4を「非イベントデータ」という。
また、停止イベントに該当する車両データS4を「停止イベントデータ」、「発進イベントに該当する車両データS4を「発進イベントデータ」、進入イベントに該当する車両データS4を「進入イベントデータ」、退出イベントに該当する車両データS4を「退出イベントデータ」という場合がある。
第5実施形態では、交差点Jiに対応する路側無線機2は、交差点Jiの判定エリアAdを通行する複数の車両5が生成元である車両データS4が、上記の4種類のいずれのイベントに該当するか否かを判定し、これらのイベントに該当しない車両データS4(非イベントデータ)の全部又は一部を間引き処理の対象とする。
その理由は、種別が異なる2つのイベントデータにより、これらに挟まれる非イベントデータを正しく補間できるならば、非イベントデータが存在しなくても車両5の実際の通行挙動を推定できるからである。
例えば、先の停止イベントデータと後の発進イベントデータの間の時間帯では、車両5が同じ位置で停止を継続中であると推定できるので、この時間帯の非イベントデータがなくても車両5の通行挙動を一意に特定できる。
また、先の進入イベントデータと後の停止イベントデータの間の時間帯に、車両5が等速で走行すると仮定すれば、この時間帯の非イベントデータがなくても車両5の通行挙動を一意に特定できる。
〔イベントの判定処理〕
次に、路側無線機2の制御部23が行うイベントの判定処理を説明する。
路側無線機2の制御部23は、受信したすべての車両データS4に対して、以下の複数種類の判定方法を実行することにより、車両データS4が上述の4種類のイベントのうちのいずれに該当するかを判定する。これが、路側無線機2によるイベントの判定処理である。
また、制御部23は、ある車両データS4がいずれかのイベントに該当すると判定した場合には、当該車両データS4を判定したイベントの種別と対応させて、記憶部24のメモリに一時的に格納する。
(進入イベントの判定方法)
判定エリアAdが通信エリアAよりなる場合には、路側無線機2の制御部23は、例えば、通信エリアAに入った車両5が最初に無線送信した車両データS4、すなわち、これまで検出していない車両IDを含む車両データS4を受信した場合に、当該車両データS4を進入イベントと判定する。
また、判定エリアAdが交差点Jiを含む道路区間よりなる場合には、路側無線機2の制御部23は、例えば、道路区間の上流端位置(緯度及び経度)に対して車両位置が最初に下流側に超えた車両データS4を検出した場合に、当該車両データS4を、進入イベントと判定する。
路側無線機2の制御部23は、進入イベントと判定した車両データS4に、進入イベントを表す識別フラグ(以下、「進入フラグ」という。)を付する。
(停止イベントの判定方法)
停止イベントの判定は、進入フラグ付きの車両データS4の後の複数の車両データS4から抽出した車両速度又は車両位置を用いて行うことができる。
車両速度を用いる場合には、路側無線機2の制御部23は、例えば、所定時間(例えば3秒)以上の観測時間において、車両速度が所定の速度閾値(例えば5km/時)以下となる複数の車両データS4を検出した場合に、当該観測時間に含まれる最初の車両データS4を、停止イベントと判定する。
車両位置を用いる場合には、路側無線機2の制御部23は、例えば、所定時間(例えば3秒)以上の観測時間において、車両位置の差分が所定の距離閾値(例えば2m)以下となる複数の車両データS4を検出した場合に、当該観測時間に含まれる最初の車両データS4を、停止イベントと判定する。
路側無線機2の制御部23は、停止イベントと判定した車両データS4に、停止イベントを表す識別フラグ(以下、「停止フラグ」という。)を付する。
(発進イベントの判定方法)
発進イベントの判定は、停止フラグ付きの車両データS4の後の複数の車両データS4から抽出した車両速度又は車両位置を用いて行うことができる。
車両速度を用いる場合には、路側無線機2の制御部23は、例えば、所定時間(例えば3秒)以上の観測時間において、車両速度が所定の速度閾値(例えば5km/時)を超える複数の車両データS4を検出した場合に、当該観測時間に含まれる最初の車両データS4の1つ前の車両データS4を、発進イベントと判定する。
車両位置を用いる場合には、路側無線機2の制御部23は、例えば、所定時間(例えば3秒)以上の観測時間において、車両位置の差分が所定の距離閾値(例えば3m)を超える複数の車両データS4を検出した場合に、当該観測時間に含まれる最初の車両データS4の1つ前の車両データS4を、発進イベントと判定する。
路側無線機2の制御部23は、発進イベントと判定した車両データS4に、発進イベントを表す識別フラグ(以下、「発進フラグ」という。)を付する。
(退出イベントの判定方法)
判定エリアAdが通信エリアAよりなる場合には、路側無線機2の制御部23は、例えば、通信エリアAに存在していた車両5が最後に無線送信した車両データS4、すなわち、進入フラグ又は発進フラグを有する車両データS4の後の車両データS4のうち、最後に受信した車両データS4を退出イベントと判定する。
また、判定エリアAdが交差点Jiを含む道路区間よりなる場合には、路側無線機2の制御部23は、例えば、道路区間の下流端位置(緯度及び経度)に対して車両位置が最初に下流側に超えた車両データS4を検出した場合に、当該車両データS4を、進入イベントと判定する。
路側無線機2の制御部23は、退出イベントと判定した車両データS4に、退出イベントを表す識別フラグ(以下、「退出フラグ」という。)を付する。
〔判定エリアにおける車両の通行挙動〕
図24は、判定エリアAdにおける車両5の通行挙動の具体例を示すグラフである。
グラフの縦軸Lは、交差点Jiを原点とする所定方向(例えば東向き)の道路に沿う位置座標であり、マイナス方向は交差点Jiの上流側を示し、プラス方向は交差点Jiの下流側を示す。グラフの横軸tは、時刻である。
図24中のkは、車両位置が判定エリアAd内にある複数の車両データS4を、時系列に並べたデータ列のデータ番号を示す。また、図24において、黒丸は「イベントデータ」を示し、白丸は「非イベントデータ」を示す。
ここでは、図示の通り、車両ID=x1の車両5が、判定エリアAdに進入したあと、2回の停止及び発進を経て判定エリアAdを通過したと仮定する。また、車両ID=x2の車両5が、停止せずに判定エリアAdの全行程を通過したと仮定する。
もっとも、判定エリアAdにおける車両5の走行軌跡は、例えば、停止及び発進イベントが1回だけの場合や3回以上の場合など、図24に例示する2つの走行軌跡に限られるものではない。
図24中のP1〜P4は、路側無線機2が間引き処理の対象として選択し得る、非イベントデータのデータ列よりなる間引き候補を示す。
間引き候補P0は、判定エリアAdを停止せずに通過した車両5(車両ID=x2)に適用される非イベントデータ(k=2〜24)のデータ列である。
車両5が判定エリアAdを停止せずに通過した場合は、進入イベントから退出イベントまで車両5が等速で通行したと推定でき、それらのイベントの間の非イベントデータがなくても、車両5の走行軌跡を概ね正確に補間できるからである。
間引き候補P1〜P3は、判定エリアAdで少なくとも1回停止した車両5(車両ID=x1)に適用される非イベントデータのデータ列である。
このうち、間引き候補P1は、停止イベントの次から発進イベントの前までの非イベントデータのデータ列よりなる。
停止イベントとその後の発進イベントの間の非イベントデータは、交差点Jiでの待ち行列長及び発進波速度などの交通指標の算出に必要ないからである。
間引き候補P2は、進入イベントの次から停止イベントの前までの非イベントデータのデータ列、或いは、発進イベントの次から停止イベントの前までの非イベントデータのデータ列よりなる。
停止イベントの発生前は車両5が等速で通行したと仮定すれば、停止イベントの前の非イベントデータがなくても、停止イベントの前の車両5の走行軌跡を概ね正確に補間できるからである。
間引き候補P3は、発進イベントの次から退出イベントの前までの非イベントデータのデータ列よりなる。
発進イベントの発生後は車両5が等速で通行したと仮定すれば、発進イベントの後の非イベントデータがなくても、発進イベントの後の車両5の走行軌跡を概ね正確に補間できるからである。
〔間引き候補の分類処理〕
図25は、路側無線機2が行う間引き候補の分類処理のフローチャートである。
図25に示すように、路側無線機2の制御部23は、まず、イベントの判定処理を実行済みの車両データS4を車両IDごとに収集し、収集した各車両IDの車両データS4を時系列にソートする(ステップST40)。
また、制御部23は、イベント判定処理によって車両データS4に付与されたイベント種別を記憶部24から読み出す(ステップST42)。
次に、制御部23は、2つのイベントデータが両端となるデータ列のうち、始点が停止イベントでありかつ終点が発進イベントであるデータ列(以下、「第1データ列」という。)の存否を判定する(ステップST44)。
上記の判定結果が肯定的である場合は、制御部23は、第1データ列に含まれる非イベントデータを間引き候補P1に設定してから(ステップST46)、次のステップST48に処理を移行し、否定的である場合は、ステップST46をスキップしてステップST48に処理を移行する。
例えば、図24に示す車両ID=x1の車両5の場合は、k=7〜11のデータ例とk=15〜19のデータ列が第1データ列となる。従って、ステップST46の処理により、k=8〜9とk=16〜18の非イベントデータがそれぞれ間引き候補P1となる。
図24に示す車両ID=x2の車両5の場合は、車両5が判定エリアAdで停止しておらず、第1データ列が存在しない。従って、ステップST46の処理が行われず、間引き候補P1は抽出されない。
次に、制御部23は、2つのイベントデータが両端となるデータ列のうち、始点が停止イベント以外のイベントでありかつ終点が停止イベントであるデータ列(以下、「第2データ列」という。)の存否を判定する(ステップST48)。
上記の判定結果が肯定的である場合は、制御部23は、第2データ列に含まれる非イベントデータを間引き候補P2に設定してから(ステップST50)、次のステップST52に処理を移行し、否定的である場合は、ステップST50をスキップしてステップST52に処理を移行する。
例えば、図24に示す車両ID=x1の車両5の場合は、k=1〜7のデータ列とk=11〜15のデータ列が第2データ列となる。従って、ステップST50の処理により、k=2〜6とk=12〜14の非イベントデータがそれぞれ間引き候補P2となる。
図24に示す車両ID=x2の車両5の場合は、車両5が判定エリアAdで停止しておらず、第2データ列が存在しない。従って、ステップST50の処理が行われず、間引き候補P2は抽出されない。
次に、制御部23は、2つのイベントデータが両端となるデータ列のうち、始点が発進イベントでありかつ終点が退出イベントであるデータ列(以下、「第3データ列」という。)の存否を判定する(ステップST52)。
上記の判定結果が肯定的である場合は、制御部23は、第2データ列に含まれる非イベントデータを間引き候補P3に設定してから(ステップST54)、処理を終了し、否定的である場合は、ステップST54をスキップしてステップST56に処理を移行する。
例えば、図24に示す車両ID=x1の車両5の場合は、k=19〜25のデータ列が第3データ列となる。従って、ステップST54の処理により、k=20〜24の非イベントデータが間引き候補P3となる。
図24に示す車両ID=x2の車両5の場合は、車両5が判定エリアAdで発進しておらず、第3データ列が存在しない。従って、ステップST54の処理が行われず、間引き候補P3は抽出されない。
ステップST44、ステップST48及びステップST52の判定結果がすべて否定的である場合は、図24に示す車両ID=x2の車両5のように、判定エリアAd内において一度も停止及び発進が行われていないと推定される。
そこで、制御部23は、ステップST52の判定結果が否定的である場合は、進入イベントと退出イベントに間に含まれる非イベントデータ(図24の例では、k=1〜24)を間引き候補P0に設定し(ステップST56)、処理を終了する。
〔間引き対象の選択処理〕
図26は、路側無線機2が行う間引き対象の選択処理のフローチャートである。
図26に示すように、路側無線機2の制御部23は、まず、間引き候補の分類処理(図25)を実行済みのすべての車両IDのデータ列を、記憶部24のメモリから読み出す(ステップST60)。
次に、制御部23は、間引き候補P0の非イベントデータを間引き対象として選択し、この場合のデータ収集率を算出する(ステップST62)。また、制御部23は、算出したデータ収集率が設定値以下になるか否かを判定する(ステップST64)。
上記の判定結果が肯定的である場合は、制御部23は、処理を終了する。この場合、図24に示す車両ID=x2の間引き候補P0がアップリンク送信されないことにより、予め設定されたデータ収集率が達成されるからである。
上記の判定結果が否定的である場合は、制御部23は、更に、間引き候補P1の非イベントデータを間引き対象として選択し、この場合のデータ収集率を算出する(ステップST66)。また、制御部23は、算出したデータ収集率が設定値以下になるか否かを判定する(ステップST68)。
上記の判定結果が肯定的である場合は、制御部23は、処理を終了する。この場合、図24に示す車両ID=x1の間引き候補P1が更にアップリンク送信されないことにより、予め設定されたデータ収集率が達成されるからである。
上記の判定結果が否定的である場合は、制御部23は、更に、間引き候補P2,P3に属する非イベントデータを間引き対象として選択し、この場合のデータ収集率を算出する(ステップST70)。また、制御部23は、算出したデータ収集率が設定値以下になるか否かを判定する(ステップST72)。
上記の判定結果が肯定的である場合は、制御部23は、処理を終了する。この場合、図24に示す車両ID=x1の間引き候補P2,P3が更にアップリンク送信されないことにより、予め設定されたデータ収集率が達成されるからである。
上記の判定結果が否定的である場合は、制御部23は、データ収集率が設定値以下となるように、間引き対象とする車両データS4を車両IDごとに選択し(ステップST74)、処理を終了する。
これにより、交差点Jiの路側無線機2が外部に送信する車両データS4について、データ収集率が設定値以下となるようにデータ伝送量が絞られる。
なお、ステップST74の車両IDごとの間引き対象の選択は、例えば、データ量が多い車両IDから優先的に間引く、或いは、位置精度の悪いデータを含む車両IDから優先的に間引くなど、間引き対象とする車両データS4を所定の選択基準に従って車両ID単位で定めることによって行われる。
図26のフローチャートにおいて、間引き対象とする車両データS4の選択を、間引き候補P0→間引き候補P1→間引き候補P2,P3→車両IDごとの選択の順序で行う理由は、イベントデータ間の走行軌跡の補間精度に及ぶ影響が少ないものから順に、間引き処理を実行するためである。
このようにすれば、中央装置4が車両データS4から算出する交通指標の精度に及ぼす悪影響を最小限に抑えつつ、通信回線での通信リソースの無駄を防止することができる。
〔第5実施形態の効果〕
第5実施形態の路側無線機2によれば、制御部23が、車両データS4が車両5の通行挙動に関するイベントに該当するか否かを判定し、イベントに該当しない車両データS4である非イベントデータの全部又は一部を間引き処理の対象とする。このため、車両5の走行軌跡の特定に必要のない非イベントデータが中継されるのを防止できる。
従って、車両データS4から算出する交通指標(例えば、交差点Jiでの信号待ちによる待ち行列長や発進波速度など)の精度にさほど悪影響を及ぼすことなく、通信回線での通信リソースの無駄を防止することができる。
〔第5実施形態の変形例〕
上述の第5実施形態では、間引き候補P0〜P4を選択するごとにデータ収集率の達成を確認し、達成された時点で間引き処理の対象を確定しているが(図26参照)、すべての間引き候補P0〜P4を間引き対象に設定することにしてもよい。
すなわち、データ収集率の達成如何に関係なく、間引き候補P0〜P4に設定された非イベントデータを一律に間引くことにしてもよい。
上述の第5実施形態では、1つの車両IDの複数の車両データS4を一定期間(判定エリアAdへの進入から退出までの期間)だけ蓄積し、蓄積した複数の車両データS4を間引き候補P0〜P4に分類する手法を採用している。
しかし、路側無線機2の記憶部24に余り多くの蓄積容量がなく、受信した車両データS4を概ねリアルタイム(例えば1秒〜数秒)で中央装置4宛てに伝送する実装を採用する場合もある。
かかる実装の場合には、例えば、間引き候補P0〜P4のうちのどれを間引き対象とするかを路側通信機2に予め設定しておき、設定した間引き候補P0〜P4が発生するごとに非イベントデータの間引き処理を即座に実行すればよい。
このようにすれば、例えば間引き候補P1を間引き対象に設定した場合に、停止イベントの検出後の非イベントデータを伝送せず、その後に検出した発進イベントにて伝送を再開するなど、概ねリアルタイムに非イベントデータを間引くことが可能となる。
また、間引き候補P0〜P4に含まれる複数の非イベントデータの全部を間引くのではなく、2以上の所定の整数ごとに1つのデータを周期的に間引くなど、一部の非イベントデータを間引くことにしてもよい。
上述の第5実施形態では、非イベントデータの以外の間引き対象の選択方法として、間引き対象を車両IDごとに選択する方法を採用しているが、これ以外に或いはこれに加えて、更に次の選択方法を採用することにしてもよい。
すなわち、路側無線機2は、交差点Jiに繋がる道路の方路ごとに、間引き対象とする車両データS4を選択することにしてもよい。例えば、東西方向の道路の車両データS4は間引き対象とし、南北方向の道路の車両データS4を間引き対象としないなどの選択方法である。
また、路側無線機2は、車両5が通過する交差点Jiごとに、間引き対象とする車両データS4を選択することにしてもよい。例えば、複数の交差点J1〜J3の路側通信機2から取得した車両データS4のうち、交差点J1の車両データS4を間引き対象とし、交差点J2,J3の車両データS4を間引き対象としないなどの選択方法である。
これらの選択方法を採用すれば、非イベントデータのみを間引き処理の対象とする場合や、車両IDごとに間引き対象を選択する場合に比べて、多くの車両データS4を間引き処理の対象とすることができ、通信回線の逼迫をより確実に防止することができる。
《その他》
今回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全ての変更が含まれることが意図される。
例えば、上述の実施形態では、路側無線機2が通信回線7によりルータ8に接続されているが、路側無線機2を、通信回線7の通信プロトコルに従って有線通信を行う情報中継装置を介してルータ8に接続してもよい。
また、間引きを伴う中継処理やデータ収集率の設定が可能なデータ中継部23Bを有する制御部23(図2参照)を、上記の情報中継装置に搭載することにしてもよい。
上述の実施形態では、中央装置4とこれ以外の路側装置とが通信回線7により有線通信を行う交通管制システムを例示しているが、中央装置4とこれ以外の路側装置とが無線通信する交通管制システムであってもよい。
この場合、図4に示す路側無線機2のブロック図において、交通信号制御機11やルータ8を介して中央装置4と通信する有線通信部22は、所定の通信プロトコルに従って無線通信を行う無線通信部となる。
上述の実施形態では、路側無線機2が700MHzの周波数帯域を用いる場合を例示したが、これ以外の周波数帯域であってもよい。
上述の実施形態では、車載無線機3が車車間通信のためにブロードキャストした電波を路側無線機2が受信する場合を例示したが、例えば携帯電話システムと同様に、車載無線機3が特定の路側無線機(無線基地局)2と所定プロトコルに則ったネゴシエーションを行うことにより、路側無線機2と通信を確立する通信方式であってもよい。
上述の実施形態では、道路を通行する移動体が「車両」の場合を例示したが、道路を通行する移動体には、車両の他に歩行者などが含まれていてもよい。なお、上述の実施形態において、車両を移動体と読み替える場合には、「車載無線機」を「移動無線機」と読み替え、「車両データ」を「移動体データ」と読み替えればよい。
本発明の実施形態は、上述の特徴的な処理部(制御部や通信部など)を備える装置として実現することができるだけでなく、その特徴的な処理をステップとする方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。
また、上記の特徴的な処理部は、それが行う処理の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現することもできる。
1:交通信号機
2:路側無線機(路側通信装置)
3:車載無線機
4:中央装置
5:車両(移動体)
6:路側センサ
7:通信回線
8:ルータ
9:ルータ
10:信号灯器
11:交通信号制御機
12:信号制御線
20:アンテナ
21:無線通信部
22:有線通信部
23:制御部
23A:送信制御部
23B:データ中継部
24:記憶部
31:通信部
32:制御部
32A:送信制御部
32B:データ中継部
33:記憶部
Ji:交差点
Ni:通信ノード
S1:信号制御指令
S2:交通情報
S3:実行情報
S4:車両データ(移動体データ)
S5:センサ情報
S6:スロット情報

Claims (32)

  1. データの中継機能を有する路側通信装置であって、
    移動体が生成元の移動体データを受信する通信部と、
    データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継が可能な中継部と、
    前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、前記移動体データが生成された道路ごとに設定可能な制御部と、を備えており、
    前記制御部は、前記移動体データが生成された前記道路の渋滞状況に応じて、異なる前記データ収集率を設定する路側通信装置。
  2. データの中継機能を有する路側通信装置であって、
    移動体が生成元の移動体データを受信する通信部と、
    データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継が可能な中継部と、
    前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、前記移動体データが生成された道路ごとに設定可能な制御部と、を備えており、
    前記制御部は、前記移動体から前記移動体データを受信可能な通信エリアに所定時間内に含まれる移動無線機の台数に応じて、異なる前記データ収集率を設定する路側通信装置。
  3. 前記制御部は、前記移動体データが生成された前記道路が主道路か従道路かに応じて、異なる前記データ収集率を設定する請求項1又は請求項2に記載の路側通信装置。
  4. 前記移動体データが生成された前記道路が交差点に流入する流入路である場合に、
    前記制御部は、前記流入路に表示中の信号灯色に応じて、異なる前記データ収集率を設定する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の路側通信装置。
  5. 前記制御部は、前記移動体データが生成された前記道路が脇道に該当するか否かに応じて、異なる前記データ収集率を設定する請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の路側通信装置。
  6. 前記制御部は、前記移動体データに含まれる前記移動体の位置情報の精度に応じて、異なる前記データ収集率を設定する請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の路側通信装置。
  7. 前記制御部は、前記移動体データから特定される前記移動体に関するイベント情報の多寡に応じて、異なる前記データ収集率を設定する請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の路側通信装置。
  8. 前記通信部は、前記データ収集率を含む制御指令を外部装置から受信可能であり、
    前記制御部は、受信した前記制御指令に基づいて前記データ収集率を設定する請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の路側通信装置。
  9. 路路間通信と路車間通信を無線で行う路側無線機よりなる複数の通信ノードを含む通信システムであって、
    前記路側無線機は、移動体が生成元の移動体データを受信する通信部と、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継が可能な中継部と、を備えており、
    前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、当該通信システムの前記通信ノードごとに設定可能であり、
    前記通信ノードが行う前記路路間通信の通信量の多寡に応じて、異なる前記データ収集率が設定されている通信システム。
  10. 路路間通信と路車間通信を無線で行う路側無線機よりなる複数の通信ノードを含む通信システムであって、
    前記路側無線機は、移動体が生成元の移動体データを受信する通信部と、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継が可能な中継部と、を備えており、
    前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、当該通信システムの前記通信ノードごとに設定可能であり、
    前記移動体データが自ノード以外である他の前記通信ノードから取得したデータであるか否かに応じて、異なる前記データ収集率が設定されている通信システム。
  11. 前記通信ノードが前記移動体から前記移動体データを受信可能な通信エリアの交通状況に応じて、異なる前記データ収集率が設定されている請求項9又は請求項10に記載の通信システム。
  12. 系統制御を実行中の道路の系統区間に含まれる複数の交差点の位置づけに応じて、異なる前記データ収集率が設定されている請求項〜請求項11のいずれか1項に記載の通信システム。
  13. 系統制御を実行中の道路の系統区間における前記移動体の進行方向が通行優先側か否か応じて、異なる前記データ収集率が設定されている請求項〜請求項12のいずれか1項に記載の通信システム。
  14. 前記移動体データに含まれる前記移動体の位置情報の精度に応じて、異なる前記データ収集率が設定されている請求項〜請求項13のいずれか1項に記載の通信システム。
  15. 前記移動体データから特定される前記移動体に関するイベント情報の多寡に応じて、異なる前記データ収集率が設定されている請求項〜請求項14のいずれか1項に記載の通信システム。
  16. 前記路側無線機は、前記通信部が外部装置から受信した制御指令に基づいて前記データ収集率を設定する請求項〜請求項15のいずれか1項に記載の通信システム。
  17. 路路間通信と路車間通信を無線で行う路側無線機よりなる路側通信装置であって、
    移動体が生成元の移動体データと、路側装置が生成元の路側データとを受信する通信部と、
    データ量の間引き処理を伴う前記移動体データ及び前記路側データの中継が可能な中継部と、
    前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、前記移動体データ及び前記路側データごとに設定可能な制御部と、を備える路側通信装置。
  18. 前記制御部は、前記路側無線機が前記移動体から前記移動体データを受信可能な通信エリアに所定時間内に含まれる車載無線機の台数に応じて、異なる前記データ収集率を設定可能である請求項17に記載の路側通信装置。
  19. データの中継機能を有する路側通信装置であって、
    移動体が生成元の移動体データを受信する通信部と、
    データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継が可能な中継部と、
    前記移動体データが前記移動体の通行挙動に関する所定のイベントに該当するか否かを判定し、前記イベントに該当しない前記移動体データである非イベントデータの全部又は一部を前記間引き処理の対象とする制御部と、を備えており、
    前記イベントには、下記に定義する停止イベント及び発進イベントが含まれ、
    前記制御部は、前記停止イベントの次から前記発進イベントの前までの前記非イベントデータの全部又は一部を、前記間引き処理の対象とする路側通信装置。
    停止イベント:移動体の停止の開始を表すイベント
    発進イベント:移動体の発進の開始を表すイベント
  20. 前記イベントには、下記に定義する進入イベント及び退出イベントが含まれる請求項19に記載の路側通信装置。
    進入イベント:交差点を含む所定のエリアへの移動体の進入を表すイベント
    退出イベント:交差点を含む所定のエリアからの移動体の退出を表すイベント
  21. 前記制御部は、前記停止イベント以外のイベントの次から前記停止イベントの前までの前記非イベントデータの全部又は一部を、前記間引き処理の対象とする請求項19に記載の路側通信装置。
  22. 前記制御部は、前記発進イベントの後から前記退出イベントの前までの前記非イベントデータの全部又は一部を、前記間引き処理の対象とする請求項20に記載の路側通信装置。
  23. 前記制御部は、更に、前記移動体データの移動体IDごとに、前記間引き処理の対象とする前記移動体データを選択する請求項19〜請求項22のいずれか1項に記載の路側通信装置。
  24. 前記制御部は、更に、交差点に繋がる道路の方路ごとに、前記間引き対象とする前記移動体データを選択する請求項19〜請求項23のいずれか1項に記載の路側通信装置。
  25. 前記制御部は、更に、前記移動体が通過する交差点ごとに、前記間引き対象とする前記移動体データを選択する請求項19〜請求項24のいずれか1項に記載の路側通信装置。
  26. 前記イベントには、下記に定義する停止イベント、発進イベント、進入イベント及び退出イベントが含まれ、
    前記制御部は、前記停止イベントの次から前記発進イベントの前までの前記非イベントデータの全部又は一部を前記間引き処理の対象に選択する第1選択、
    前記停止イベント以外のイベントの次から前記停止イベントの前までの前記非イベントデータの全部又は一部と、前記発進イベントの後から前記退出イベントの前までの前記非イベントデータの全部又は一部を前記間引き処理の対象に選択する第2選択、
    前記間引き処理の対象とする前記移動体データを移動体IDごとに選択する第3選択の順で、前記間引き処理の対象を決定する請求項22〜請求項30のいずれか1項に記載の路側通信装置。
    停止イベント:移動体の停止の開始を表すイベント
    発進イベント:移動体の発進の開始を表すイベント
    進入イベント:交差点を含む所定のエリアへの移動体の進入を表すイベント
    退出イベント:交差点を含む所定のエリアからの移動体の退出を表すイベント
  27. データの中継機能を有する路側通信装置のデータ中継方法であって、
    前記路側通信装置の通信部が、移動体が生成元の移動体データを受信する第1ステップと、
    前記路側通信装置の中継部が、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継を行う第2ステップと
    前記路側通信装置の制御部が、前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、前記移動体データが生成された道路ごとに設定する第3ステップと、を含み、
    前記第3ステップにおいて、前記移動体データが生成された前記道路の渋滞状況に応じて、異なる前記データ収集率を設定するデータ中継方法。
  28. データの中継機能を有する路側通信装置のデータ中継方法であって、
    前記路側通信装置の通信部が、移動体が生成元の移動体データを受信する第1ステップと、
    前記路側通信装置の中継部が、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継を行う第2ステップと
    前記路側通信装置の制御部が、前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、前記移動体データが生成された道路ごとに設定する第3ステップと、を含み、
    前記第3ステップにおいて、前記移動体から前記移動体データを受信可能な通信エリアに所定時間内に含まれる移動無線機の台数に応じて、異なる前記データ収集率を設定するデータ中継方法。
  29. 路路間通信と路車間通信を無線で行う路側無線機よりなる複数の通信ノードを含む通信システムにおいて、前記路側無線機が実行するデータ中継方法であって、
    前記路側無線機の通信部が、移動体が生成元の移動体データを受信する第1ステップと、
    前記路側無線機の中継部が、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継を行う第2ステップと
    前記路側無線機の制御部が、前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、当該通信システムに属する前記通信ノードごとに設定する第3ステップと、を含み、
    前記第3ステップにおいて、前記通信ノードが行う前記路路間通信の通信量の多寡に応じて、異なる前記データ収集率が設定されているデータ中継方法。
  30. 路路間通信と路車間通信を無線で行う路側無線機よりなる複数の通信ノードを含む通信システムにおいて、前記路側無線機が実行するデータ中継方法であって、
    前記路側無線機の通信部が、移動体が生成元の移動体データを受信する第1ステップと、
    前記路側無線機の中継部が、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継を行う第2ステップと
    前記路側無線機の制御部が、前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、当該通信システムに属する前記通信ノードごとに設定する第3ステップと、を含み、
    前記第3ステップにおいて、前記移動体データが自ノード以外である他の前記通信ノードから取得したデータであるか否かに応じて、異なる前記データ収集率が設定されているデータ中継方法。
  31. 路路間通信と路車間通信を無線で行う路側無線機よりなる路側通信装置のデータ中継方法であって、
    前記路側通信装置の通信部が、移動体が生成元の移動体データと、路側装置が生成元の路側データとを受信する第1ステップと、
    前記路側通信装置の中継部が、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データ及び前記路側データの中継を行う第2ステップと、を含み、
    前記第2ステップにおいて、前記中継部における中継前後のデータ量の割合であるデータ収集率を、前記移動体データ及び前記路側データごとに設定するデータ中継方法。
  32. データの中継機能を有する路側通信装置のデータ中継方法であって、
    前記路側通信装置の通信部が、移動体が生成元の移動体データを受信する第1ステップと、
    前記路側通信装置の中継部が、データ量の間引き処理を伴う前記移動体データの中継を行う第2ステップと
    前記路側通信装置の制御部が、前記移動体データが前記移動体の通行挙動に関する所定のイベントに該当するか否かを判定し、前記イベントに該当しない前記移動体データである非イベントデータの全部又は一部を前記間引き処理の対象とする第3ステップと、を含み、
    前記イベントには、下記に定義する停止イベント及び発進イベントが含まれ、
    前記第3ステップにおいて、前記停止イベントの次から前記発進イベントの前までの前記非イベントデータの全部又は一部を、前記間引き処理の対象とするデータ中継方法。
    停止イベント:移動体の停止の開始を表すイベント
    発進イベント:移動体の発進の開始を表すイベント
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