JP7120239B2 - コンピュータプログラム、走行車線特定装置および走行車線特定システム - Google Patents
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Description
本出願は、2017年8月25日出願の日本出願第2017-161706号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
従来の交通情報作成装置によると、車速域ごとの交通情報を作成することはできるが、車両の走行車線を特定する手段が開示されていないため、車線毎に交通情報を作成することができない。
本開示によると、従来精度の位置情報を含むプローブ情報しか送信することのできない車両について、当該車両が走行する走行車線を特定することができる。
最初に本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
(1)本発明の一実施形態に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、所定区間における走行車線が既知の車両である教師車両の、前記所定区間における速度推移情報を取得する第1取得部と、前記所定区間における走行車線が未知の車両である対象車両の、前記所定区間における速度推移情報を取得する第2取得部と、前記教師車両および前記対象車両の各車両の速度推移情報から、各車両の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、前記教師車両の特徴量と前記対象車両の特徴量のうち、少なくとも前記対象車両の特徴量を、1以上のグループに分類することにより、前記対象車両を分類する分類部と、前記教師車両の特徴量に基づいて、各グループに含まれる前記対象車両の走行車線を特定する走行車線特定部と、して機能させる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
<交通情報提供システムの構成>
図1は、本発明の実施の形態1に係る交通情報提供システムの構成を示す図である。実施の形態1では、車両から収集したプローブ情報から、車両が走行した道路の走行車線を特定し、走行車線ごとの交通情報を車両に提供するこのできる交通情報提供システムについて説明する。
図2は、本発明の実施の形態1に係る対象車両5に設置される車載装置6の構成を示すブロック図である。
位置情報は、位置検出部65が検出した対象車両5の位置の情報である。
速度情報は、速度センサ62が計測した対象車両5の走行速度の情報である。
図4は、本発明の実施の形態1に係る教師車両7に設置される車載装置8の構成を示すブロック図である。
図5は、本発明の実施の形態1に係るサーバ2の構成を示すブロック図である。
図5を参照して、サーバ2は、通信I/F部21と、プローブ情報取得部22と、記憶装置23と、リンクマッチング部24と、走行車線推定部25と、特徴量抽出部26と、クラスタリング部27と、走行車線特定部28と、交通情報算出部29とを備える。
特徴量として、これらを用いることにより、速度の推移を的確に表現することができる。
このため、クラスタリング部27は、例えば、k-means法を用いて、対象車両5の特徴量と教師車両7の代表特徴量とを3つのクラスタに分類する。クラスタリング部27は、対象車両5の特徴量をクラスタに分類することにより、対象車両5をクラスタに分類する。
図10は、交通情報提供システム1が実行する処理の流れを示すシーケンス図である。
以上説明したように、本発明の実施の形態1によると、対象車両5の特徴量ベクトルと教師車両7の代表ベクトルとをクラスタリングすることで、対象車両5の走行車線を特定している。このため、教師車両7の速度推移と類似した速度推移を有する対象車両5は、その教師車両7と同一のクラスタに分類される。よって、あるクラスタに含まれる対象車両5は、そのクラスタに含まれる教師車両7と同じ車線を走行したと特定することができる。よって、対象車両5の走行車線を特定することができる。
実施の形態1では、サーバ2の走行車線特定部28は、教師車両7の特徴量から生成した代表ベクトルを用いて、教師車両7の属するクラスタを決定し、クラスタごとに対象車両5の走行車線を決定した。本変形例では、教師車両7の代表ベクトルではなく、教師車両7の特徴量を用いて、教師車両7の属するクラスタを決定する。
実施の形態1および実施の形態1の変形例1では、k-means法を用いて、特徴量のクラスタリングを行う。このため、特徴量は、車線数と同じ数のクラスタに分類されることになる。しかしながら、車線間で車両の走行速度推移が類似している場合には、車線を特定することが困難な場合がある。例えば、高速道路の進入路付近においては、進入路に最も近い左端の第1車線を走行する車両は比較的低速で走行するものの、それ以外の第2車線および第3車線を走行する車両は高速で走行する場合がある。このような場合に、第1車線を走行する車両と、第2車線および第3車線を走行する車両とでは、速度推移が異なるため、明確に分類することができる。しかし、第2車線および第3車線を走行する車両が類似する速度推移で走行している場合には、これらの車両を分類することが困難である。
実施の形態1およびその変形例では、k-means法を用いて特徴量のクラスタリングを行った。ただし、クラスタリングの手法は、これに限定されるものではない。実施の形態2では、k-means法に代えて、x-means法を用いる例について説明する。
交通情報提供システム1の構成は、実施の形態1と同様である。
上述の実施の形態1および2では、車両の種類を区別することなく対象車両5の走行車線を特定した。しかし、同一車線を走行する車両であっても、トラックやバスなどの大型車と、乗用車などの小型車とでは、走行速度に違いが生じる。また、オートバイなどの自動二輪車は側道を走行したりすることより、四輪車とは異なる走り方を行う。このため、本来同一の車線を走行している対象車両5同士が異なるクラスタに分類され、それにより異なる車線を走行していると判定されたり、本来異なる車線を走行している対象車両5同士が同じクラスタに分類され、同じ車線を走行していると判定される場合がある。
上述の実施の形態では、サーバ2が、対象車両5が走行した道路リンクの推定と、教師車両7が走行した道路リンクおよび車線リンクの推定を行うこととしたが、これらの処理は、対象車両5の車載装置6または教師車両7の車載装置8が行ってもよい。
また、車載装置8のプローブ情報提供部67、交通情報取得部69、プローブ情報生成部84、及び位置検出部83も、車載装置8が有するマイクロプロセッサが、RAMまたはHDDに記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。つまり、車載装置8が有するマイクロプロセッサは、プローブ情報提供部67、交通情報取得部69、プローブ情報生成部84、及び位置検出部83を機能的に有している。
さらに、サーバ2のプローブ情報取得部22、リンクマッチング部24、走行車線推定部25、特徴量抽出部26、クラスタリング部27、走行車線特定部28、及び交通情報算出部29は、サーバ2が有するマイクロプロセッサが、RAMまたはHDDに記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。つまり、サーバ2が有するマイクロプロセッサは、プローブ情報取得部22、リンクマッチング部24、走行車線推定部25、特徴量抽出部26、クラスタリング部27、走行車線特定部28、及び交通情報算出部29を機能的に有している。
また、上記各装置は、複数のコンピュータにより実現されてもよい。
さらに、上記実施の形態および上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
2 サーバ
3 ネットワーク
4 基地局
5 対象車両
6 車載装置
7 教師車両
8 車載装置
21 通信I/F部
22 プローブ情報取得部
23 記憶装置
23A プローブ情報
23B 地図データベース
24 リンクマッチング部
25 走行車線推定部
26 特徴量抽出部
27 クラスタリング部
28 走行車線特定部
29 交通情報算出部
61 GPS受信機
62 速度センサ
63 方位センサ
64 加速度センサ
65 位置検出部
66 プローブ情報生成部
67 プローブ情報提供部
68 通信I/F部
69 交通情報取得部
81 補強信号受信機
82 カメラ
83 位置検出部
84 プローブ情報生成部
Claims (13)
- コンピュータを、
車両の位置精度が走行車線を特定できる程度にまで高く、かつ所定区間における走行車線が既知の車両である教師車両の、前記所定区間における速度推移情報を取得する第1取得部と、
車両の位置精度が走行車線を特定できる程度にまで高くない車両である対象車両の、前記所定区間における速度推移情報を取得する第2取得部と、
前記教師車両および前記対象車両の各車両の速度推移情報から、各車両の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
前記教師車両の特徴量および前記対象車両の特徴量を、1以上のグループに分類することにより、前記対象車両を分類する分類部と、
グループごとに、当該グループに特徴量が含まれる前記教師車両の走行車線を、当該グループに含まれる前記対象車両の走行車線として特定する走行車線特定部として機能させるためのコンピュータプログラム。 - 前記コンピュータを、さらに、
前記教師車両のプローブ情報および地図データベースに基づいて、前記教師車両が走行した走行車線を推定する走行車線推定部として機能させるための、請求項1に記載のコンピュータプログラム。 - 前記教師車両の位置は、第1衛星から受信した電波に基づいて測位した前記教師車両の位置を、第2衛星から受信した電波に基づいて補正することにより得られ、
前記対象車両の位置は、前記第1衛星から受信した電波に基づいて測位される、請求項1または請求項2に記載のコンピュータプログラム。 - 前記特徴量抽出部が抽出する各車両の特徴量は、当該車両の平均速度、最高速度、最低速度、減速地点および加速地点の少なくとも1つを含む、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のコンピュータプログラム。
- 前記第1取得部は、さらに、前記教師車両の種別情報を取得し、
前記第2取得部は、さらに、前記対象車両の種別情報を取得し、
前記分類部は、前記対象車両の種別ごとに、少なくとも前記対象車両の特徴量を、1以上のグループに分類し、
前記走行車線特定部は、前記教師車両の種別ごとに、前記教師車両の特徴量に基づいて、各グループに含まれる前記対象車両の走行車線を特定する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のコンピュータプログラム。 - 前記分類部は、前記教師車両の走行車線ごとの代表特徴量と、前記対象車両の特徴量とを、1以上のグループに分類する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のコンピュータプログラム。
- 前記分類部は、同一の車線を走行する前記教師車両の特徴量は同一のグループに分類されるとの制約条件の下で、前記教師車両の特徴量と前記対象車両の特徴量を、1以上のグループに分類する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のコンピュータプログラム。
- 前記走行車線特定部は、前記教師車両の走行車線ごとの代表特徴量と、各グループに属する前記対象車両の特徴量の重心との比較結果に基づいて、前記教師車両の特徴量を、いずれかのグループに当てはめることにより、各グループに含まれる前記対象車両の走行車線を特定する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のコンピュータプログラム。
- 前記分類部は、さらに、グループ間の距離が所定閾値以上であるとの制約条件の下で、少なくとも前記対象車両の特徴量を、1以上のグループに分類する、請求項1から請求項5および請求項8のいずれか1項に記載のコンピュータプログラム。
- 前記走行車線特定部は、第1グループとの距離が所定閾値以下の第2グループが存在する場合には、前記第1グループに含まれる前記対象車両の走行車線に、前記第2グループに含まれる前記対象車両の走行車線を追加する、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のコンピュータプログラム。
- 前記走行車線特定部は、グループ間の距離が所定距離以下の複数のグループについて、当該複数のグループに含まれる前記対象車両の走行車線を、前記複数のグループに特徴量が分類された前記教師車両の走行車線のいずれかであると特定する、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のコンピュータプログラム。
- 車両の位置精度が走行車線を特定できる程度にまで高く、かつ所定区間における走行車線が既知の車両である教師車両の、前記所定区間における速度推移情報を取得する第1取得部と、
車両の位置精度が走行車線を特定できる程度にまで高くない車両である対象車両の、前記所定区間における速度推移情報を取得する第2取得部と、
前記教師車両および前記対象車両の各車両の速度推移情報から、各車両の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
前記教師車両の特徴量および前記対象車両の特徴量を、1以上のグループに分類することにより、前記対象車両を分類する分類部と、
グループごとに、当該グループに特徴量が含まれる前記教師車両の走行車線を、当該グループに含まれる前記対象車両の走行車線として特定する走行車線特定部と、を備える走行車線特定装置。 - 車両の位置精度が走行車線を特定できる程度にまで高くない車両である対象車両の走行車線を特定する走行車線特定装置と、
前記走行車線特定装置に対して、前記対象車両の所定区間におけるプローブ情報を送信する前記対象車両に設置された車載装置と、を備え、
前記走行車線特定装置は、
車両の位置精度が走行車線を特定できる程度にまで高く、かつ前記所定区間における走行車線が既知の車両である教師車両の、前記所定区間における速度推移情報を取得する第1取得部と、
前記車載装置から前記プローブ情報を取得し、取得した前記プローブ情報に基づいて、前記対象車両の、前記所定区間における速度推移情報を取得する第2取得部と、
前記教師車両および前記対象車両の各車両の速度推移情報から、各車両の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
前記教師車両の特徴量および前記対象車両の特徴量を、1以上のグループに分類することにより、前記対象車両を分類する分類部と、
グループごとに、当該グループに特徴量が含まれる前記教師車両の走行車線を、当該グループに含まれる前記対象車両の走行車線として特定する走行車線特定部とを有する、走行車線特定システム。
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