(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両位置を検出する車両位置検出手段と、
車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記操舵角検出手段にて検出される操舵角に基づき、前回検出時の操舵角と今回検出時の操舵角の差分の絶対値を算出し、前記絶対値が大きいほど、データ記録間隔を短く設定するデータ記録間隔設定手段と、
前記設定されたデータ記録間隔に対応し、前記車両位置を記録装置に記憶させるデータ記録制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両走行軌跡データ記録装置。
【請求項２】
前記操舵角検出手段は、車両のステアリング操舵角を検出するステアリング操舵角センサの検出値に基づいて、車両の操舵角を検出することを特徴とする請求項１に記載の車両走行軌跡データ記録装置。
【請求項３】
前記操舵角検出手段は、車両の転舵角に基づいて車両の操舵角を検出することを特徴とする請求項１に記載の車両走行軌跡データ記録装置。
【請求項４】
前記操舵角検出手段は、車両の左右輪の車輪速度差に基づいて車両の操舵角を算出することを特徴とする請求項１に記載の車両走行軌跡データ記録装置。
【請求項５】
前記差分の絶対値が所定値以下の場合には、前記データ記録制御手段は、前記データ記録間隔に達しても車両位置を記録しないことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車両走行軌跡データ記録装置。
【請求項６】
車両の速度が所定車速以下、或いは車両が後退中の場合、前記データ記録制御手段は、前記データ記録間隔に達しても車両位置を記録しないことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の車両走行軌跡データ記録装置。
【請求項７】
前記データ記録制御手段は、前記車両位置と前記操舵角とを対として記録することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の車両走行軌跡データ記録装置。
【請求項８】
操舵角検出手段により検出された操舵角に基づいて、前回検出時の操舵角と今回検出時の操舵角の差分の絶対値を算出し、前記絶対値が大きいほど、データ記録間隔を短く設定して、車両位置検出手段により検出された車両位置を記録装置に記憶させることを特徴とする車両走行軌跡データ記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行中の車両の走行軌跡データを記録する車両走行軌跡データ記録装置、及び車両走行軌跡データ記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行中の車両が収集した走行軌跡データを外部の情報センタへと送信し、情報センタで送信された走行軌跡データを用いて、例えば道路形状を正確に把握したり、新規道路を検出する技術が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
特許文献１には、車両のハンドルの操舵角が大きい場合や、車両の横加速度が大きい場合、或いは、車速が低い場合に、車両がカーブを走行しているとみなして、走行軌跡を収集する間隔を短く設定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８０５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術によれば、車両がカーブを走行している期間には走行軌跡を検出する間隔が短くなるため、走行軌跡データが増加するため、この走行軌跡データを記憶するための記憶容量が増加するという問題点があった。
【０００６】
本発明は車両がカーブを走行している期間においても、適切な間隔で走行軌跡データを収集することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために本発明は、車両位置検出手段により検出された車両位置と、操舵角検出手段にて検出される操舵角に基づき、前回検出時の操舵角と今回検出時の操舵角の差分の絶対値を算出し、前記絶対値が大きいほど、データ記録間隔を短く設定して、前記車両位置を記録装置に記憶させるようにした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、操舵角の変化値が大きい場合には、データを記憶する間隔が短くなり、操舵角の変化値が小さい場合には、データを記憶する間隔が長くなる。よって、例えば、車両がカーブを走行している場合であっても、カーブ曲率が変化せずに、ほぼ一定の操舵角で走行している場合には、操舵角の変化値も小さくなるため、データ記録間隔も長くなり、車両走行軌跡データを記録するための記録容量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る車両走行軌跡データ記録装置の実施の形態を説明する制御ブロック図である。
【図２】実施の形態における処理内容を説明するフローチャートである。
【図３】（ａ）実施形態において記録された車両走行軌跡データの例を説明する図である。（ｂ）従来技術の比較例において記録された車両走行軌跡データの例を説明する図である。
【図４】本発明に係る車両走行軌跡データ記録装置からデータを受信する交通情報センタの構成を説明する制御ブロック図である。
【図５】交通情報センタの処理内容を説明するフローチャートである。
【図６】道路形状と複数の車両走行軌跡とを重ね合わせて照合し、道路上の交通障害事象を推定する方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る車両走行軌跡データ記録装置１の実施の形態を説明する制御ブロック図である。車両走行軌跡データ記録装置１は、ＧＰＳ受信装置３と、ステアリング操舵角センサ５と、車輪速度センサ７と、マイクロプロセッサを使用した制御部９と、通信装置１１と、記録装置１３を備えている。
【００１１】
ＧＰＳ受信装置３は、全地球測位システム（Global Positioning System）の衛星から電波を受信して車両の位置を測定する装置である。ＧＰＳ衛星の電波を受信できないトンネルや地下の走行時にも車両の位置を検出するために、ジャイロセンサ、加速度センサと積分器などの補完的な装置を備えるのが好ましい。
【００１２】
ステアリング操舵角センサ５は、ステアリングの操舵角信号を検出して制御部９へ送信するセンサである。車輪速度センサ７は、車両の各車輪に設けられ、車輪の回転速度を示す信号を検出して制御部９へ送信するセンサである。
【００１３】
制御部９は、制御プログラムを格納したＲＯＭと、作業用ＲＡＭと、入出力インタフェースと、中央処理装置とを１チップに集積したマイクロプロセッサで構成されている。そして、制御部９が実行する機能としては、操舵角検出部１５と、操舵角変化値検出部１７と、データ記録間隔設定部１９と、記録制御部２１とを備え、これらをＣＰＵが実行する制御プログラムにより実現している。
【００１４】
操舵角検出部１５は、ステアリング操舵角センサ５の検出信号、或いは、操向輪である前輪の左右の車輪速度センサ７の検出信号に基づいて、車両の操舵角を検出する。
【００１５】
車輪速度センサ７の検出信号から車両操舵角を検出する場合には、左右輪のうち一方の車輪速度センサの検出値に対する他方の車輪速度センサの検出値の比率に基づいて、計算により車両操舵角を算出してもよいし、変換テーブルを利用してもよい。
【００１６】
操舵角変化値検出部１７は、操舵角検出部１５が検出した車両操舵角の単位時間当たりの変化値及び、この変化値の絶対値を算出する。
【００１７】
データ記録間隔設定部１９は、車両位置のデータを記録するための間隔を固定間隔ではなく可変間隔として設定する。即ち、データ記録間隔設定部１９は、操舵角変化値検出部１７が算出した変化値の絶対値が相対的に小さければ、データ記録間隔を相対的に長く設定し、絶対値が相対的に大きければ、データ記録間隔を相対的に短く設定する。変化値の絶対値からデータ記録間隔を求めるには、計算式を利用してもよいし、予め記憶した換算テーブルを索引して、変化値の絶対値をデータ記録間隔に変換してもよい。この時、変化値の絶対値が換算テーブルになければ、変化値の絶対値の上下両側のテーブルエントリから補間法を用いて求める。
【００１８】
記録制御部２１は、データ記録間隔設定部１９が設定したデータ記録間隔に達すると、車両位置検出部であるＧＰＳ受信装置３が検出した車両位置のデータを記録装置１３へ記録する制御を行う。
【００１９】
記録装置１３は、半導体記憶装置やハードディスク装置を利用して、ＧＰＳ受信装置３が検出した車両位置のデータと、操舵角検出部１５が検出した車両操舵角のデータとを対にして記憶する装置である。
【００２０】
通信装置１１は、車両軌跡データ記録装置１と、交通情報センタとの通信を行うための通信装置であり、例えば、第３世代携帯電話、第４世代携帯電話を利用したものである。そして、所定の送信タイミングとなった場合には、制御部９は、通信装置１１を介して、記録装置１３に記録した複数の車両位置のデータと車両操舵角のデータとを交通情報センタへ送信する。
【００２１】
図２は、制御部９が実行する制御プログラムの内容を説明するフローチャートである。まず、ステップＳ１０において、ＧＰＳ受信装置３による車両の現在位置を検出する。ＧＰＳ衛星電波を受信できないトンネルや地下の走行時には、ジャイロセンサが検出した角速度、加速度センサが検出した加速度を２回積分した値等を用いて車両の現在位置を検出する。
【００２２】
次いで、ステップＳ１２において、車両操舵角を検出し、前回の車両操舵角と今回の車両操舵角との差である変化値を算出し、変化値の絶対値を算出する。次いで、ステップＳ１４において、データを記録しない例外条件の１つでも成立しているか否かを判定する。
【００２３】
ここで、例外条件は、３つある。その第１の例外条件は、ステップＳ１２で計算した絶対値が所定値以下であることである。車両操舵角の変化値の絶対値が所定値以下ということは、車両が直進状態を継続しているか、或いは、同じ操舵角による旋回を継続している場合である。ここで所定値は、ステアリングの遊びや、通常走行時の走行軌跡のふらつきを実験的に求めて、設定するものとする。
【００２４】
第２の例外条件は、車両速度が所定車速以下であることである。第３の例外条件は、車両が後退中であることである。第２、第３の例外条件は、車両が駐車場等において、駐車操作が行われている場合に、データを記録しないためである。
【００２５】
ステップＳ１４の判定において、例外条件が成立していれば、ステップＳ２２へ進む。同判定において、例外条件が成立していれば、ステップＳ１６へ進む。
【００２６】
次いで、ステップＳ１６において、前回データを記録してから設定した記録間隔以上の時間が経過したか否か、言い換えれば、時間経過が記録タイミングに達したか否かを判定する。記録タイミングに達していなければ、ステップＳ２２へ進む。ステップＳ１６の判定で、記録タイミングに達していれば、ステップＳ１８へ進む。
【００２７】
ステップＳ１８では、車両位置のデータ及び車両操舵角のデータを対として記録装置１３へ記録する。
【００２８】
次いで、ステップＳ２０では、ステップＳ１２で計算した車両操舵角変化値の絶対値に応じて、データ記録間隔を更新する。絶対値と新たに設定するデータ記録間隔との関係は、絶対値が相対的に小さければ、データ記録間隔を相対的に長く設定し、絶対値が相対的に大きければ、データ記録間隔を相対的に短く設定している。即ち、ステアリング操作量、或いは車輪速度の差が相対的に小さければ、車両操舵角が相対的に小さく変化するので、データ記録間隔が相対的に長くても車両軌跡を復元するのは容易である。逆に、ステアリング操作量、或いは車輪速度の差が相対的に大きければ、車両操舵角が相対的に大きく変化するので、データ記録間隔を相対的に短く設定して、車両軌跡を精度よく復元することができる。ここで絶対値からデータ記録間隔に換算するには、所定の計算式を用いてもよいし、絶対値からデータ記録間隔に換算する換算テーブルを用いてもよい。
【００２９】
次いで、ステップＳ２２では、車両から交通情報センタへの送信タイミングに達したか否かを判定する。送信タイミングに達していなければ、ステップＳ１０へ戻る。送信タイミングに達していれば、ステップＳ２４へ進み、記録装置１３に記録した車両位置のデータと車両操舵角のデータとの対のデータを複数組、通信装置１１を介して交通情報センタへ送信する。送信タイミングは、時間経過が所定の送信間隔に達したときとしてもよいし、記録装置１３に所定数のデータ対が記録されたときに、送信タイミングとするように設定してもよい。また、交通情報センタ側から送信要求のあったタイミングとしてもよい。
【００３０】
図３（ａ）は、本実施形態において記録された車両走行軌跡データの例を説明する図であり、図３（ｂ）は、従来技術の比較例による車両位置データの例である。比較例では、カーブの曲率半径が小さくなると、間隔が短くなっている。これに対して、実施形態では、カーブの曲率半径が小さくなっても、同じ曲率半径と見なされる間は、間隔が短くならない。
【００３１】
図４は、本発明に係る車両走行軌跡データ記録装置からデータを受信する交通情報センタ５１の構成を説明するブロック図である。交通情報センタ５１は、通信装置２３と、制御部２５と、記録装置２７とを備えている。通信装置２３は、図１に示したような車両走行軌跡データ記録装置１を搭載した複数の車両と通信するための装置であり、例えば、第３世代携帯電話、第４世代携帯電話を利用したものである。
【００３２】
記録装置２７は、制御部２５が通信装置２３を介して受信した各車両の車両走行軌跡データを記録すると共に、予め道路形状データを記録している道路形状データベースでもある。そして、制御部２５の要求に応じて、記録した各車両の車両走行軌跡データ及び道路形状データを読み出し可能となっている。
【００３３】
制御部２５は、複数の車両から受信した車両走行軌跡データに基づいて、道路上の交通障害事象を推定する交通情報センタを制御する中枢部であり、例えば、パーソナルコンピュータやサーバ等を用いて構成されている。制御部２５は、軌跡復元部２９と、照合部３１と、交通障害事象推定部３３と、記録制御部３５とを備えている。
【００３４】
軌跡復元部２９は、車両から受信した車両軌跡データについて、隣り合う２つの車両走行軌跡を車両位置のデータと車両操舵角のデータとの対から車両毎に復元する。これにより、少ないデータ量で各車両毎の連続した車両走行軌跡を得ることができる。
【００３５】
照合部３１は、記録装置２７から読み出した道路形状データに、複数車両の復元した車両走行軌跡を重ね合わせて照合する。図６は、例えば、片側３車線の道路形状データに対して、ＡＡ’で示す車両の走行軌跡と、ＢＢ’で示す車両の走行軌跡とを重ね合わせて照合する例を示す図である。交通障害事象推定部３３は、照合部３１照合の結果に基づいて、道路上の交通障害事象を推定する。
【００３６】
記録制御部３５は、複数の車両から受信した車両走行軌跡データを記録装置２７に記録するとともに、記録した車両走行軌跡データの読み出しを制御する。また、記録制御部３５は、記録装置２７に予め記録された道路形状データの読み出しを制御する。
【００３７】
図５は、交通情報センタ５１の制御部２５の処理内容を説明するフローチャートである。まず、ステップＳ３０において、通信装置２３を介して複数の車両から車両走行軌跡データを受信する。ここで、車両走行軌跡データの各データは、車両位置のデータと車両操舵角のデータとの対から構成されているものとする。
【００３８】
次いで、ステップＳ３２において、受信した車両走行軌跡データを記録制御部３５を介して記録装置２７へ記録する。次いで、ステップＳ３４において、記録済みの車両走行軌跡データの数、即ち、車両走行軌跡データを受信した車両数が所定数以上となったか否かを判定する。所定数未満であれば、Ｓ３０へ戻る。ステップＳ３４の判定で、所定数以上であれば、ステップＳ３６へ進む。
【００３９】
ステップＳ３６では、車両毎に車両走行軌跡データを記録装置２７から読み出し、読み出した車両軌跡データから車両走行軌跡を復元する。この復元に際しては、車両軌跡データの隣り合う２つの車両走行軌跡を車両位置のデータと車両操舵角のデータを用いて復元する。この隣り合う２つの位置を車両走行軌跡データの始点（データ中の最初の点）から終点（データ中の最後の点）まで順次ずらしながら行うことにより、始点から終点までの連続した車両走行軌跡を得ることができる。
【００４０】
次いで、ステップＳ３８では、道路データベースである記録装置２７から道路形状データを読み出す。次いで、ステップＳ４０では、ステップＳ３６で復元した車両毎の車両走行軌跡と、ステップＳ３８で読み出した道路形状データとを重ね合わせて照合する。
【００４１】
次いで、ステップＳ４２では、車両毎の車両走行軌跡と道路形状データとを重ね合わせたものから、道路上に交通の障害となる事象（交通障害事象）があるか否かを推定する。交通障害事象とは、例えば、道路上の落下物、道路上の駐車車両、道路上の故障車両、道路上で取締のために停車させられた車両、交通事故、或いは、道路工事等である。
【００４２】
再び図６を参照すると、道路形状データが直進道路を示しているにもかかわらず、ＡＡ’で示す車両の走行軌跡、及びＢＢ’で示す車両の走行軌跡が共に、Ｃを迂回している場合、Ｃの位置に交通障害事象が存在すると推定することができる。図６では、２つの車両走行軌跡を示したが、実際には、もっと多数の車両走行軌跡を重ね合わせることにより、推定の精度を高めることができる。
【００４３】
ステップＳ４２で交通障害事象が有ると判断されない場合には、ステップＳ３０へ戻る。ステップＳ４２で交通障害事象が有ると判断された場合には、ステップＳ４４へ進み、交通障害事象が発生したことを示すメッセージを発生場所とともに、通信装置２３を介して各車両へ送信して、ステップＳ３０へ戻る。
【００４４】
ステップＳ４４で送信されたメッセージを受信した各車両は、前方に交通障害事象が有ることを予め知ることができるので、迂回系路を選択したり、余裕をもって予め車線変更をしたりすることができる。従って、円滑な交通及び安全な交通に寄与することができるという効果がある。
【００４５】
以上説明した本実施形態によれば、同じ記録装置容量に従来より長い車両走行軌跡のデータを記録できる、或いは、同じ距離の車両走行軌跡のデータを記録する場合、記録装置の容量が少なくて済むという効果がある。
【００４６】
また本実施形態によれば、車両から送信するデータ量を削減して、データ通信料金を削減することができるという効果がある。
【００４７】
また本実施形態によれば、操舵角検出部は、車両が本来備えているステアリング操舵角センサの検出値に基づいて車両操舵角を検出しているので、車両操舵角を検出するための追加的なセンサを設けることなく、車両操舵角を検出することができるという効果がある。
【００４８】
また本実施形態によれば、操舵角検出部は、車両がほぼ標準装備として備えているＡＢＳに使用されている車輪速度センサの検出値を用いて、車両の左右輪の車輪速度差に基づいて車両操舵角を算出することができるので、車両操舵角を検出するための追加的なセンサを設けることなく、車両操舵角を検出することができるという効果がある。
【００４９】
また本実施形態によれば、車両操舵角の変化値の絶対値が所定値以下であれば、データ記録間隔に達しても車両位置のデータを記録しないので、記録装置の容量が更に少なくて済むという効果があり、また、車両から送信するデータ量を削減して、データ通信料金を更に削減することができるという効果がある。
【００５０】
また本実施形態によれば、車両の速度が所定車速以下、或いは車両が後退中であれば、データ記録間隔に達しても車両位置のデータを記録しないので、記録装置の容量が更に少なくて済むという効果があり、また、車両から送信するデータ量を削減して、データ通信料金を更に削減することができるという効果がある。
【００５１】
また本実施形態によれば、データとして、車両位置のデータと車両操舵角のデータとを対として記録装置に記録するので、車両から車両走行軌跡データを受信した交通情報センタは、車両走行軌跡を正確に復元することができるという効果がある。
【符号の説明】
【００５２】
１  車両走行軌跡データ記録装置
３  ＧＰＳ（車両位置検出部）
５  ステアリング操舵角センサ
７  車輪速度センサ
９  制御部
１１  通信装置
１３  記録装置
１５  操舵角検出部
１７  操舵角変化値検出部
１９  データ記録間隔設定部
２１  記録制御部
【図１】
0005935406.tif 000002
【図２】
0005935406.tif 000003
【図３】
0005935406.tif 000004
【図４】
0005935406.tif 000005
【図５】
0005935406.tif 000006
【図６】
0005935406.tif 000007