(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された位置送信機からの信号を受信し、
前記受信した信号から前記位置送信機の位置を検出し、
前記受信された信号に合わせて、前記検出された位置を逐次マッピングした地図画像を逐次生成して連続した画像列を生成し、
前記連続した画像列を画像処理して画像上の各位置での速度ベクトルを算出し、前記速度ベクトルを当該道路での車両の移動速度とする
交通状況提供方法。
【請求項２】
前記車両の移動速度を時系列データとして保持するようにし、前記時系列データに時系列予測モデルを当てはめ、将来の速度を求め、当該道路での車両の予測速度とする
請求項１記載の交通状況提供方法。
【請求項３】
車両に搭載された位置送信機からの信号を受信する手段と、
前記受信した信号から前記位置送信機の位置を検出する手段と、
前記受信された信号に合わせて、前記検出された位置を逐次マッピングした地図画像を逐次生成して連続した画像を生成する手段と、
前記連続した画像列を画像処理して画像上の各位置での速度ベクトルを算出し、該速度ベクトルを当該道路での車両の移動速度とする手段
を有する交通状況提供システム。
【請求項４】
前記車両の移動速度を時系列データとして保持し、該時系列データに時系列予測モデルを当てはめることにより将来の速度を求め、当該道路での車両の予測速度とする手段
をさらに有する請求項３記載の交通状況提供システム。
【請求項５】
車両に搭載された位置送信機から受信した信号に基づいて検出した前記位置送信機の位置情報を蓄積する処理と、
蓄積されている各時刻での前記位置情報を道路地図上にマッピングし、マッピングされた地図情報を画像として蓄積する処理と、
蓄積されている各時刻での前記地図情報を連続した画像列として読み込み、画像処理により画像上の各位置での速度ベクトルを当該道路での車両の移動速度として求める処理と、
求められた速度を地図上に提示する処理と
をコンピュータに実行させるための交通状況提供プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は現在の交通状況を提供する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、交通状況を検出する手段としては、交差点や道路上に一定間隔（例えば５００ｍ）おきに設置された車両検知センサがある。このセンサより得られたデータとしては、道路の各地点（センサの設置箇所）における車両速度などであり、このデータを元に、当該道路の渋滞量、平均車両速度などを割り出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、センサが設置されていない道路や、センサの設置間隔の長い道路では、交通状況が全くがわからない、あるいは、精度の低い情報しか得ることができない。とりわけ、市街地などの道路が複雑に絡み合っている地域では、交通状況が得られていない。
【０００４】
また、車両にＧＰＳ等を設置し、個々の車両の位置を逐次センタに送信し、センタ側では個々の車両の位置変位を監視することで、個々の道路での交通量を求めることが考えられる。しかし、この場合、端末（車両）とセンタとの通信制御ならびにエラー等による再送制御などによる通信トラフィックの増大、そして、車両が増大するにつれて、センタ側での車両追跡制御の煩雑さが大きな課題となる。
【０００５】
本発明の目的は、センサが設置されていない道路であっても現在の交通状況を把握し、それを元に将来の交通状況を予測することを可能にする交通状況提供方法および装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の交通状況提供方法は、車両に搭載された位置送信機からの信号を受信し、前記受信した信号から前記位置送信機の位置を検出し、前記受信された信号に合わせて、前記検出された位置を逐次マッピングした地図画像を逐次生成して連続した画像列を生成し、前記連続した画像列を画像処理して画像上の各位置での速度ベクトルを算出し、前記速度ベクトルを当該道路での車両の移動速度とする。
【０００８】
本発明の交通状況提供システムは、車両に搭載された位置送信機からの信号を受信する手段と、前記受信した信号から前記位置送信機の位置を検出する手段と、前記受信された信号に合わせて、前記検出された位置を逐次マッピングした地図画像を逐次生成して連続した画像列を生成する手段と、前記連続した画像列を画像処理して画像上の各位置での速度ベクトルを算出し、該速度ベクトルを当該道路での車両の移動速度とする手段とを有する。
【０００９】
車両に取り付ける位置送信機とは渡り鳥の追跡等に使用されているような非常に小型化されたものである。このような位置送信機では、通常の通信端末に必要とされるエラー訂正機能や信号受信部が不要なため、小型化が可能となっている。
【００１０】
位置送信機は受信装置で受信したか否かに関係なく、常時、信号を発信し続けている。この位置送信機より得られた信号は、衛星や携帯電話の基地局のような箇所で受信され、発信源がどこにいるかを検出している。また、信号の中に、発信装置の識別番号（例えば、車両のナンバープレート番号など）が組み込まれていれば、その番号を追跡することで、個々の車両がどのような速度で移動しているかを検出することも可能である。そして、個々の車両を個別に追跡管理するのではなく、発信源の位置を地図上にマッピングし、時系列画像を生成する。そして、個々の時系列画像の差分等、画像処理により車両の分布の変位を求め、当該地区の交通状況を求めている。そのため、個々の車両を追跡する場合の、センタ側の通信制御、追跡監視制御等はいっさい必要ない。個々の車両の位置は、道路上にマッピングされた発信源の分布から渋滞量として判断することが可能となる。また、分布の時間変動を画像処理により検出することで、個々の道路での平均速度を検出することが可能となる。また、画像として処理することで、対象となる地域の道路が複雑に入り組んでいるとしても、計算処理量はほとんど増えることなく、各道路の速度を求めることができるようになる。
【００１１】
さらに、道路にセンサ等を設置する必要が無く、容易に交通状況を得るための情報獲得が可能となる。また、位置送信機は、車のバッテリーからの自動充電や太陽電池による稼働、そしてエンジン始動時のみ稼働とすることで、位置送信機の電力供給を運転手は関知しなくてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１を参照すると、本発明の一実施形態の交通状況提供システムは、車両１に搭載された小型位置送信機２と、受信基地局３と、情報管理センタ４で構成されている。
【００１４】
小型位置送信機２は、図２に示すように、予め決められた周波数で特定信号を発信する信号発信器２１と、エンジンの始動を感知して信号発信器２１のスイッチを入れる発信制御器２２で構成され、エンジン稼動中は信号を常時送信するようになっている。ここで、発信される信号は例えば、各位置送信機２に固有のシリアル番号あるいは車両１のナンバープレートの情報である。
【００１５】
受信基地局３は、図３に示すように、各位置送信機２から送信されてきた信号を受信する信号受信器３１と、当該信号を発信した位置送信機２の位置を求める位置検出器３２と、求めた位置情報を情報管理センタ４へ送信する情報送信器３３からなる位置検出装置３０を備えている。車両１が移動していれば、ドップラー効果から、受信した信号の周波数にずれが発生する。位置検出器３２では、まず、信号解析部３２ａにて、真の周波数はわかっているから、この周波数のずれを求める。次に、発信位置算出部３２ｂにて、信号の周波数のずれから位置送信機２の位置を求める。この位置検出装置３０を設置する設備としては、携帯電話の受信基地局３の他に、衛星、飛行船等種々考えられる。
【００１６】
情報管理センタ４は、図４に示すように、位置検出装置３０から送られてきた位置情報を受信する情報受信部４１と、位置情報およびマッピングされた地図情報を蓄積する情報蓄積部４２と、情報蓄積部４２に蓄積されている各受信時刻での位置情報を道路地図上にマッピングし、マッピングされた地図情報を画像として情報蓄積部４２に蓄積する交通状況地図作成部４３と、情報蓄積部４２に保存されている各時刻での地図を動画像シーケンスとして読み込み、画像処理により画像上の道路の各地区での速度を求める画像処理部４４と、マッピングされた地図情報を情報蓄積部４２から読み出し、利用者に提示する情報提供部４５で構成されている。
【００１７】
次に、本実施形態の動作を図５により説明する。まず、車両１の走行時位置送信機２から信号が送出される。この信号は、地上の受信基地局３で受信され（ステップ５０）、位置検出装置３０により個々の信号の発信源位置が検出される（ステップ５１）。発信源位置の検出方法としては、受信した信号の受信周波数を測定することにより、ドップラ効果を利用して位置送信機２の位置を計算する方法や、複数の地上基地局３で同一ＩＤ番号の位置送信機の信号を受信し、複数の基地局で算出した位置を統合して、より精度良く位置送信機２の位置を検出する方法など種々考えられる。受信基地局３で検出された位置情報は情報管理センタ４に送信される（ステップ５２）。情報管理センタ４では、個々の位置送信機２の位置を道路地図４６上に配置していく（ステップ５４）。
【００１８】
図６は、位置送信機２の位置をマッピングした結果の一例であり、位置送信機２の位置を示す点の密度により各道路での渋滞状況を把握することができる。エンジン稼働中の車両のみ信号を発信するようにすることで、実際に走行している車両の状況を反映した情報が道路地図４６上にマッピングされることになる。渋滞状況の提供方法として、現況を提供する場合であれば、このマッピングされた地図４６の情報そのものを画像として提供することもできる。
【００１９】
また、この位置送信機２の位置情報は、受信基地局３から、随時最新データを獲得することが可能で（ステップ５０〜５２）、情報管理センタ４では、最新データに基づき、現況の発信位置マッピング画像を時々刻々更新すると同時に、このマッピングされた各道路の情報を情報提供センタ４の情報蓄積部（データベース）４２に蓄積していく（ステップ５５）。情報提供センタ４の画像処理部４２では、この蓄積された画像を動画像シーケンスとしてとらえて、道路の各位置での速度ベクトルを計算する（ステップ５６）。速度ベクトルを求める方法としては、例えば、画素毎の濃度勾配の変位から画素毎の速度ベクトルを求めるオプティカルフロー検出方法や、２枚の隣接画像のフレーム間差分をとり、差分の値から大まかな速度ベクトルを求める方法、道路上の点列の相互相関をとり、検出されたずれ量から速度を求める相互相関法など種々考えられる。
【００２０】
次に、求められた速度ベクトルから、各道路の特定区間の平均速度を算出する（ステップ５７）。例えば、図７に示すように、ある一定時間、各道路での速度ベクトルを求め、当該時間での速度ベクトルの平均値を算出するなどして、各道路の平均速度を求め、保持しておく。
【００２１】
サービスとして旅行時間を出す場合は、利用者が、ある目的地を指定すると、情報提供センタ４は、目的地までの経路を探索し、通過する道路での平均速度を積算することで、当該道路の通過予定時間を算出し、ある地点からある地点までの到達予想時刻を求め、利用者に提供することで精度の良い情報を提供することができる。
【００２２】
また、個々の道路での平均速度の変動を時系列データとして解釈し、自己回帰モデルなどの時系列データの予測手法を用いて、当該道路の将来の平均速度を算出する。そして、将来の時刻での当該道路での交通状況として情報提供を行う。
【００２３】
また、各車両から発信される信号の中には、各車両のナンバープレートの番号等の車両識別情報が入っていて、特定の車両を追跡することも可能である。
【００２４】
また、位置を検出する方法として、ＰＨＳ等を利用することも可能である。ＰＨＳを利用する場合、ＰＨＳを携帯している人物の居る場所を特定することが可能であることから、交通状況として、先の車両の交通状況のみならず、歩行者の状況、あるいは、あるデパートなど建物内の各フロアでの混雑具合を調べることも可能である。
【００２５】
また、道路密集地域の大まかな通過時間等を求める場合は、まず、図８に示すように、予め設定した領域６１に含まれる各道路の時間差分等をとることにより領域内の速度ベクトルを算出する。次に、領域６１をＡからＢの方向に通過する場合、直線ＡＢの向きの速度成分を、各速度ベクトル６２から算出し、当該領域６１内の全ての速度ベクトル６２のＡＢ方向成分の平均値を、当該領域６１を通過するための車両の移動平均速度とすることで、領域を通過する経路を探索する必要なしに、大まかな通過時間を求めることができる。また、単純な平均ではなく、ＡからＢに通過する場合、ＡＢを結ぶ経路から離れている程度により重み付けを変えて、加重平均により当該領域６１を通過する速度を求めることも可能である。
【００２６】
また、車両の移動速度によっては、図９に示すように、ある時刻ｔ＝ｔ０に、地点Ａに車両ａがあって、次の計測時刻ｔ＝ｔ１に、同じ場所地点Ａに車両ｂが移動してきた場合、２つの差分をとると、差分値は０になってしまう。つまり、車両は移動していないと認識されてしまう場合がある。そのような場合が頻発する場合（例えば、当該道路上に車両が存在していても、検出された速度が０となっている場合などを検出することで判断する）は、当該道路にある車両から発信されてきた信号の中に含まれている位置送信機のＩＤ番号を情報管理センタで保持するようにし、速度０と検出された道路に関しては、ランダムに車両を数台サンプリングし、サンプリングされた車両の当該時刻での位置を求め、真の速度を求める。そして、サンプリングされた車両から検出された速度の平均を当該道路の速度とすることで、各道路の速度を補正することも可能である。
【００２７】
図１０を参照すると、本発明の他の実施形態の情報管理センタ４は入力装置７１と記憶装置７２と出力装置７３と記録媒体７４とデータ処理装置７５で構成されている。
【００２８】
入力装置７１は位置検出装置３０から送られてきた位置情報を受信する装置である。記憶装置７２は図４中の情報蓄積部４２に相当する。出力装置７３はマッピングされた地図情報が出力されるディスプレイ、プリンタ等である。記録媒体７４は、図４中の情報受信部４１、交通状況地図作成部４３、画像処理部４４、情報提供部４５の各処理からなる交通状況提供プログラムが記録されている、フロッピィ・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、半導体メモリ等の記録媒体である。データ処理装置７５は記録媒体７４から交通状況提供プログラムを読み込んで、これを実行するＣＰＵである。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、交通状況を調べる際に、個々の車両の追跡管理を行わずに、当該地域の画像処理により、容易に交通状況を把握し、並びに交通状況を予測でき、センタの処理の大幅な軽減並びに高精度な交通状況予測が可能になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の交通状況提供システムの構成図である。
【図２】位置送信機２の構成図である。
【図３】位置検出装置３０の構成図である。
【図４】情報管理センタ４の構成図である。
【図５】図１の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図６】提供される交通状況の一例を示す図である。
【図７】画像処理により個々の道路の速度ベクトルを求めた例を示す図である。
【図８】特定領域の速度を求める例を示す図である。
【図９】速度ベクトルの補正が必要な場合の一例を説明する図である。
【図１０】本発明の他の実施形態の情報管理センタ４の構成図である。
【符号の説明】
１    車両
２    位置送信機
３    受信基地局
４    情報管理センタ
２１    信号発信器
２２    発信制御器
３０    位置検出装置
３１    信号受信機
３２    位置検出器
３２ａ    信号解析部
３２ｂ    発信位置算出部
３３    情報送信器
４１    情報受信部
４２    情報蓄積部
４３    交通状況地図作成部
４４    画像処理部
４５    情報提供部
４６    道路地図
５０〜５９    ステップ
６１    対象とする領域
６２    速度ベクトル
６３    領域６１内での平均速度
７１    入力装置
７２    記憶装置
７３    出力装置
７４    記録媒体
７５    データ処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003609265.tif 000007
【図７】
0003609265.tif 000008
【図８】
0003609265.tif 000009
【図９】
0003609265.tif 000010
【図１０】
0003609265.tif 000011