(57)【要約】【課題】道路上において交通流の収集を行う収集地点を設定するように構成された収集地点設定装置において、交通流の特徴を捉え易く、また、収集地点を一意に設定できるようにする。【解決手段】収集地点設定装置は、Ｓ１００で、収集地点を設定する対象となる道路を対象道路として、該対象道路についての道路形状を含む道路データを取得するように構成され、Ｓ３００、Ｓ５００、Ｓ６００で、道路形状に基づいて、対象道路上を走行する車両の走行状態を推定するように構成される。また、Ｓ７００で、走行状態が予め設定された探索条件と合致する地点を探索し、探索された地点を収集地点に設定するように構成される。【選択図】図２
2019016207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路上において交通流の収集を行う収集地点を設定するように構成された収集地点設定装置（１）であって、
前記収集地点を設定する対象となる道路を対象道路として、該対象道路についての道路形状を取得するように構成された道路取得部（Ｓ１２０）と、
前記道路形状に基づいて、前記対象道路上を走行する車両の走行状態を推定するように構成された状態推定部（Ｓ３００、Ｓ５００、Ｓ６００）と、
前記走行状態が予め設定された探索条件と合致する地点を探索するように構成された地点探索部（Ｓ７２０）と、
前記探索された地点を前記収集地点に設定するように構成された地点設定部（Ｓ７３０）と、
を備える収集地点設定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の収集地点設定装置であって、
前記状態推定部は、前記走行状態として車両の走行速度を推定するように構成され、
前記地点探索部は、前記車両の走行速度が前記探索条件と合致する地点を探索する
ように構成された収集地点設定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の収集地点設定装置であって、
前記状態推定部は、前記対象道路を、１または複数の定速区間、および１または複数の変速区間、に区分し、各定速区間については少なくとも１箇所での走行速度を当該定速区間全体での走行速度として推定し、各変速区間については複数の箇所での走行速度をそれぞれ演算によって推定する
ように構成された収集地点設定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の収集地点設定装置であって、
前記状態推定部は、前記対象道路について、直線区間、曲線区間のうちの道路の曲率が一定な定曲率区間を、前記定速区間に区分し、曲線区間のうちの道路の曲率が連続的に変化する緩和区間を前記変速区間に区分する
ように構成された収集地点設定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の収集地点設定装置であって、
前記状態推定部は、前記対象道路について、前記緩和区間が存在しない場合、隣接する直線区間および定曲率区間での走行速度の差に基づく距離分だけ、前記直線区間のうちの前記定曲率区間に隣接する部位に対して加減速区間を設定し、該加減速区間を前記変速区間に分類する
ように構成された収集地点設定装置。
【請求項６】
請求項３〜請求項５の何れか１項に記載の収集地点設定装置であって、
前記状態推定部は、前記変速区間における任意の箇所での走行速度を、前記変速区間の距離および当該変速区間の両端での推定速度に基づく予め設定された関係式に基づいて変速するものとして対応付ける
ように構成された収集地点設定装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の収集地点設定装置であって、
前記地点探索部は、前記変速区間において前記探索条件と合致する地点を探索する
ように構成された収集地点設定装置。
【請求項８】
請求項１に記載の収集地点設定装置であって、
前記状態推定部は、前記走行状態として車両の車間距離を推定するように構成され、
前記地点探索部は、前記車両の車間距離の変化量が前記探索条件と合致する地点を探索する
ように構成された収集地点設定装置。
【請求項９】
請求項８に記載の収集地点設定装置であって、
前記状態推定部は、
前記対象道路を、１または複数の定速区間、および１または複数の変速区間、に区分し、各定速区間については少なくとも１箇所での走行速度を当該定速区間全体での走行速度として推定し、各変速区間については複数の箇所での走行速度をそれぞれ演算によって推定するように構成された速度推定部（Ｓ３００，Ｓ５００）と、
前記対象道路を複数の車両が走行していると仮定して、これらの車両間における車間距離の変化量を演算するように構成された変化量演算部（Ｓ６００）と、
をさらに備える収集地点設定装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の収集地点設定装置であって、
設定する収集地点の数に関する数量情報を取得し、前記数量情報に従って前記探索条件を設定するように構成された条件設定部（Ｓ１１０、Ｓ１３０）
をさらに備える収集地点設定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、道路上において交通流の収集を行う収集地点を設定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、人為的に予め設定された複数の収集地点の候補からランダムに選択された地点を収集地点として設定する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６０１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、人為的に収集地点の候補が設定されるため、収集地点の再現性が乏しく、収集地点の設定によっては交通流の特徴が捉えられないという問題があった。
本開示は、道路上において交通流の収集を行う収集地点を設定するように構成された収集地点設定装置において、交通流の特徴を捉え易く、また、収集地点を一意に設定できるようにする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の収集地点設定装置は、道路取得部（Ｓ１２０）と、状態推定部（Ｓ３００、Ｓ５００、Ｓ６００）と、地点探索部（Ｓ７２０）と、地点設定部（Ｓ７３０）と、を備える。
【０００６】
道路取得部は、収集地点を設定する対象となる道路を対象道路として、該対象道路についての道路形状を含む道路データを取得するように構成される。
状態推定部は、道路形状に基づいて、対象道路上を走行する車両の走行状態を推定するように構成される。
【０００７】
地点探索部は、走行状態が予め設定された探索条件と合致する地点を探索するように構成される。
地点設定部は、探索された地点を収集地点に設定するように構成される。
【０００８】
このような収集地点設定装置によれば、走行状態が予め設定された探索条件と合致する地点を収集地点に設定するので、交通流の特徴を捉え易く、また、収集地点を一意に設定することができる。
【０００９】
ここで、本開示において一定とは、厳密な意味での一定に限るものではなく、上記と同様の効果を奏するのであれば厳密に一定でなくてもよい。
なお、この欄および特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】収集地点設定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】計測地点設定処理のフローチャートである。
【図３】道路形状設定処理のフローチャートである。
【図４】道路形状を示す道路モデルの一例である。
【図５】第１実施形態の道路形状設定処理で生成される構成情報の一例である。
【図６】車両速度演算処理のフローチャートである。
【図７】分割した区間の始端および終端に速度を対応付けた構成情報の一例である。
【図８】分割した区間に推定速度を対応付けた道路モデルの一例である。
【図９】第１実施形態の速度変化量演算処理のフローチャートである。
【図１０】道路位置と推定速度との関係の一例を示すグラフである。
【図１１】第１実施形態の地点決定処理のフローチャートである。
【図１２】第１実施形態での道路位置と計測位置との関係の一例を示すグラフである。
【図１３】変速区間に推定速度を対応付けた道路モデルの一例である。
【図１４】第１実施形態での計測位置番号と計測位置との関係の一例を示す表である。
【図１５】緩和区間がない道路モデルの一例である。
【図１６】第２実施形態の速度変化量演算処理のフローチャートである。
【図１７】第２実施形態の構成情報の一例である。
【図１８】第２実施形態の道路位置と推定速度との関係の一例を示すグラフである。
【図１９】第３実施形態の地点決定処理のフローチャートである。
【図２０】第３実施形態の道路形状設定処理で生成される構成情報の一例である。
【図２１】車間距離変化量演算処理のフローチャートである。
【図２２】道路位置と各車両の推定速度との関係の一例を示すグラフである。
【図２３】経過時間と各車両の推定速度との関係の一例を示すグラフである。
【図２４】経過時間と相対速度との関係の一例を示すグラフである。
【図２５】経過時間と車間距離変化量との関係の一例を示すグラフである。
【図２６】道路位置と車間距離変化量との関係の一例を示すグラフである。
【図２７】第３実施形態の地点決定処理のフローチャートである。
【図２８】第３実施形態での道路位置と計測位置との関係の一例を示すグラフである。
【図２９】第３実施形態での計測位置番号と計測位置との関係の一例を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
本開示の収集地点設定装置１は、道路上において交通流の収集を行う収集地点を設定する機能を有する装置であり、交通流の特徴を捉え易く、収集地点を一意に設定できるようにする効果を奏する。なお、交通流とは、交通量、通過する車両の速度、渋滞状況等の道路上の車両の流れに関する情報を表す。
【００１２】
図１に示す収集地点設定装置１は、制御部１０を備える。また、収集地点設定装置１は、地図ＤＢ３０と、出力対象装置４０とを備えてもよい。
地図ＤＢ３０は、道路形状を含む道路データを格納する周知のデータベースである。道路形状とは、データベース中に含まれる各道路についての情報であって、道路の曲率、車線幅、車線数、勾配、片勾配等の道路の外観に関する情報を表す。特にここでは、少なくとも道路の曲率を含んでいればよい。
【００１３】
後述する処理で制御部１０によって、収集地点を設定する対象となる道路が対象道路として指定された上で、この対象道路のうちの計測区間についての道路形状を含む道路データが地図ＤＢ３０から抽出される。なお、道路データとは、道路に関するデータ全般を表し、ここでは、道路形状に加えて、道路の中心の連続的な座標、制限速度等を含む。
【００１４】
制御部１０は、後述する計測地点設定処理を実施することで、１または複数の収集地点を設定する。制御部１０は、ＣＰＵ１１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ１２）と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。制御部１０の各種機能は、ＣＰＵ１１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ１２が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。
【００１５】
また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、非遷移的実体的記録媒体とは、記録媒体のうちの電磁波を除く意味である。また、制御部１０を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。
【００１６】
制御部１０は、ＣＰＵ１１がプログラムを実行することで実現される機能の構成として、図１に示すように、道路形状設定部１６と、走行状態演算部１７と、変化量演算部１８と、地点決定部１９と、を備える。制御部１０を構成するこれらの要素を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部または全部の要素について、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現してもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現してもよい。
【００１７】
道路形状設定部１６の機能は、後述する道路形状設定処理を実施する。走行状態演算部１７の機能は、後述する車両速度演算処理を実施する。変化量演算部１８の機能は、後述する速度変化量演算処理を実施する。地点決定部１９の機能は、後述する地点決定処理を実施する。
【００１８】
出力対象装置４０は、制御部１０によって設定された収集地点を取得し、収集地点に基づく処理を行う装置である。出力対象装置４０は、例えば、収集地点を地図上に表示させる表示装置として構成される。この場合、出力対象装置４０は、収集地点のそれぞれの位置を地図データ上に合成することで、地図データ上の位置と収集地点の位置とを１つの画像上に合成した画像データを生成し、この画像データに基づく画像をディスプレイ上に表示させる。
【００１９】
［１−２．処理］
次に、制御部１０が実行する計測地点設定処理について、図２以下のフローチャートを用いて説明する。まず、Ｓ１００で、制御部１０は、道路形状設定処理を実施する。道路形状設定処理については、図３のフローチャートを用いて説明する。
【００２０】
道路形状設定処理では、まず、Ｓ１１０で、制御部１０は、計測区間・精度情報の入力があるか否かを判定する。計測区間とは、対象道路のうちの収集地点を設定する区間を示し、例えば、始端と終端とを指定することで、始端と終端との間の区間が計測区間として設定される。
【００２１】
また、精度情報とは、設定する収集地点の数に関する数量情報を設定するための情報であり、例えば、車両速度の刻み間隔、車間距離の刻み間隔、或いは収集地点数等の数量情報が該当する。精度情報として、車両速度の刻み間隔や車間距離の刻み間隔が入力された場合には、車両速度や車間距離が刻み間隔にて指定された値だけ変化する毎に、収集地点が設定される。すなわち、計測区間および精度情報は、収集地点を設定する際の探索条件となる。
【００２２】
ここで、本実施形態では、精度情報として、車両速度の刻み間隔を取得するものとして説明する。特に、本実施形態では、車両速度の刻み間隔を５ｋｍ／ｈとする。
制御部１０は、Ｓ１１０で計測区間・精度情報の入力がないと判定した場合には、Ｓ１１０に戻る。一方、制御部１０は、Ｓ１１０で計測区間・精度情報の入力があると判定した場合には、Ｓ１２０へ移行し、計測区間の道路情報を取得する。すなわち、この処理では、入力された計測区間に対応する道路形状を含む道路データを地図ＤＢ３０から取得する。
【００２３】
続いて、Ｓ１３０で、制御部１０は、要求精度を設定する。この処理では、要求精度として、精度情報に基づく車両速度の刻み間隔で収集地点を設定するよう設定する。
続いて、Ｓ１４０で、制御部１０は、計測区間内を道路種別毎に分割する。ここで、道路種別とは、計測区間を、直線区間および曲線区間に区分し、さらに曲線区間を定曲率区間および緩和区間に区分した各区分を示す。直線区間および定曲率区間は定速区間とし、緩和区間は変速区間とする。
【００２４】
ここで、定速区間とは、当該区間内において走行速度が一定であると推定される区間を表す。また、変速区間とは、当該区間内において速度が変化すると推定される区間を表す。
また、直線区間とは、曲率半径が概ね直線と見なせる程度の直線判定閾値以上となる区間を表す。また、定曲率区間とは、曲率半径が直線判定閾値未満であって、曲率の変化率が一定とみなせる程度の変化率閾値未満となる区間を表す。また、緩和区間とは、曲率の変化率が変化率閾値以上となり、道路の曲率が連続的に変化する区間を表す。
【００２５】
すなわち、この処理では、計測区間の始端から終端までを、道路の曲率に応じて、それぞれ直線区間、定曲率区間、および緩和区間の何れかに区分しつつ分割し、分割したそれぞれの区間の始端および終端の位置を対応付ける。なお、直線区間、定曲率区間、および緩和区間は、複数存在する場合もあり得る。図４では、計測区間内に１つずつの直線区間、定曲率区間、および緩和区間を備え、計測区間を、始端から順に、直線区間、緩和区間、定曲率区間に分割した例を示している。
【００２６】
続いて、Ｓ１５０で、制御部１０は、分割した区間毎に構成情報を生成する。構成情報は、図５に示すように、それぞれの区間に対して、それぞれの区間の長さを表す道路長Ｌと、曲率半径Ｒと、これらの区間の制限速度と、要求精度とが対応付けられている。各定速区間については、曲率半径Ｒが一定であるため、少なくとも１箇所での曲率半径Ｒを対応付ければよいが、本実施形態では、それぞれの区間の始端および終端における曲率半径Ｒが構成情報に含まれる。後述する処理で始端および終端における曲率半径Ｒと速度とを対応付けるためである。
【００２７】
Ｓ１５０の後、制御部１０は、図３の道路形状設定処理を終了する。続いて図２に戻り、Ｓ３００で、制御部１０は、車両速度演算処理を実施する。車両速度演算処理では、制御部１０は、道路形状に基づいて、走行状態として仮想的な計測区間を走行する仮想的な車両の走行速度を推定する。
【００２８】
車両速度演算処理については、図６のフローチャートを用いて説明する。車両速度演算処理では、まず、Ｓ３１０で、制御部１０は、計測区間において分割された最初の区間を選択する。続いて、Ｓ３２０で、制御部１０は、選択された区間について、始端の速度を算出する。
【００２９】
この処理では、曲率半径Ｒ、路面の片勾配ｉ、横滑りに対する路面とタイヤとの摩擦係数ｆを用いて、例えば、次式により求める。
【００３０】
【数１】
2019016207.tif 000003
なお、路面の片勾配ｉおよび摩擦係数ｆについては、道路毎に予め設定された値を利用するとよい。また、定数１２７については一例であり、任意の値を代用してもよい。これらの値には、例えば、国土交通省により道路によって規定された値を用いればよい。ただし、求められた走行速度が制限速度を超える場合は、制限速度を走行速度とする。
【００３１】
続いて、Ｓ３３０で、制御部１０は、終端の速度を算出する。終端の速度についても、始端の速度と同様に式を用いて求める。なお、定速区間である直線区間および定曲率区間での走行速度は、区間毎に少なくとも１箇所だけ求め、その走行速度を当該定速区間全体での走行速度として推定すればよいが、本実施形態では、それぞれの区間の始端および終端における走行速度を求める。また、変速区間である緩和区間については、後述する速度変化量演算処理にて複数の箇所での走行速度をそれぞれ演算によって推定する。
【００３２】
続いて、Ｓ３４０で、制御部１０は、計測区間において分割された最後の区間を選択中であるか否かを判定する。
制御部１０は、Ｓ３４０で最後の区間を選択中でないと判定した場合には、Ｓ３５０へ移行し、次の区間を選択した後、Ｓ３２０に戻る。一方、制御部１０は、Ｓ３４０で最後の区間を選択中であると判定した場合には、図１の車両速度演算処理を終了する。
【００３３】
車両速度演算処理によれば、構成情報には、図７および図８に示すように、分割した各区間について、始端での走行速度である始端推定速度、および終端での走行速度である終端推定速度が対応付けられる。なお、図８に示すように、計測区間うちのある区間における終端での走行速度と、その直後の区間における始端での走行速度は同じ値となる。このため、終端での走行速度が求められた次の区間における始端の走行速度については、手前の区間の終端での走行速度をそのまま採用してもよい。
【００３４】
続いて図２に戻り、Ｓ５００で、制御部１０は、速度変化量演算処理を実施する。速度変化量演算処理については、図９のフローチャートを用いて説明する。速度変化量演算処理では、まず、Ｓ５１０で、制御部１０は、最初の変速区間を選択する。本実施形態での変速区間は、緩和区間である。
【００３５】
続いて、Ｓ５２０で、制御部１０は、変速区間での推定速度の関係データを生成する。ここで、この処理では、変速区間における始端からの任意の距離Ｌｘでの走行速度Ｖｘを、変速区間全体の距離Ｌａおよび当該変速区間の両端での推定速度に基づいて下記の関係式で示すような一定の関係で変速するものとして求める。具体的には、例えば次式を用いることができる。
【００３６】
【数２】
2019016207.tif 000004
なお、上記式において、Ｒ０は始端での曲率半径、Ｒ１は終端での曲率半径を示す。続いて、Ｓ５３０で、制御部１０は、最後の緩和区間を選択中であるか否かを判定する。制御部１０は、Ｓ５３０で最後の緩和区間を選択中でないと判定した場合には、Ｓ５４０へ移行し、次の緩和区間を選択した後、Ｓ５２０に戻る。
【００３７】
一方、制御部１０は、Ｓ５３０で最後の緩和区間を選択中であると判定した場合には、図９の速度変化量演算処理を終了する。このような速度変化量演算処理を実行すると、図１０に示すように、直線区間、定曲率区間、緩和区間を含む計測区間において、任意の位置と車両の走行速度との関係が求められる。
【００３８】
続いて図２に戻り、Ｓ７００で、制御部１０は、地点決定処理を実施する。地点決定処理については、図１１のフローチャートを用いて説明する。
地点決定処理では、まず、Ｓ７１０で、制御部１０は、最初の変速区間、ここでは緩和区間を選択する。
【００３９】
続いて、Ｓ７２０で、制御部１０は、要求精度に対応した速度になる地点を抽出する。すなわち、車両速度の刻み間隔分だけ走行状態が変化することを探索条件として、この探索条件と合致する地点を探索する。具体的には、本実施形態では、車両速度の刻み間隔が５ｋｍ／ｈであるため、変速区間の始端の速度から５ｋｍ／ｈだけ変速する毎にその地点を抽出する。なお、例外的に、変速区間の始端についても、その地点を抽出する。
【００４０】
このように本実施形態では、変速区間において地点を探索する。すなわち、変速区間が交通流の変化が発生しやすいと予想できるため、変速区間において探索条件と合致する地点を収集地点とする。
【００４１】
続いて、Ｓ７３０で、制御部１０は、抽出した地点を計測地点に設定する。本実施形態では、図１２および図１３に示すように、車両の走行速度が６０ｋｍ／ｈとなる地点、５５ｋｍ／ｈとなる地点、５０ｋｍ／ｈとなる地点、４５ｋｍ／ｈとなる地点、４０ｋｍ／ｈとなる地点が計測位置１〜５として設定される。
【００４２】
これらの計測位置は、図１４に示すように、計測区間の始端を基準とする計測位置までの距離Ｌにて特定される。
続いて、Ｓ７４０で、制御部１０は、最後の緩和区間を選択中であるか否かを判定する。
【００４３】
制御部１０は、Ｓ７４０で最後の緩和区間を選択中でないと判定した場合には、Ｓ７５０へ移行し、次の緩和区間を選択した後、Ｓ７２０に戻る。
一方、制御部１０は、Ｓ７４０で最後の緩和区間を選択中であると判定した場合には、図１１の地点決定処理を終了する。地点決定処理の後、図２の計測地点設定処理を終了する。このような計測地点設定処理を終了すると、図１４に示すような計測位置に関する情報が出力対象装置４０に送られる。
【００４４】
［１−３．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１ａ）上記の収集地点設定装置１は、制御部１０を備える。制御部１０は、収集地点を設定する対象となる道路を対象道路として、該対象道路についての道路形状を含む道路データを取得するように構成される。また、制御部１０は、道路形状に基づいて、対象道路上を走行する車両の走行状態を推定するように構成される。また、制御部１０は、走行状態が予め設定された探索条件と合致する地点を探索するように構成される。また、制御部１０は、探索された地点を収集地点に設定するように構成される。
【００４５】
このような収集地点設定装置１によれば、走行状態が予め設定された探索条件と合致する地点を収集地点に設定するので、交通流の特徴を捉え易く、また、収集地点を一意に設定することができる。
【００４６】
（１ｂ）上記の収集地点設定装置１において、制御部１０は、走行状態として車両の走行速度を推定するように構成され、車両の走行速度が探索条件と合致する地点を探索するように構成される。
【００４７】
このような収集地点設定装置１によれば、車両の走行速度が探索条件と合致する地点を収集地点に設定するので、車両の走行速度が変化する地点、すなわち、交通流が変化しやすい地点を収集地点として設定することができる。
【００４８】
（１ｃ）上記の収集地点設定装置１において、制御部１０は、対象道路を、１または複数の定速区間、および１または複数の変速区間、に区分し、各定速区間については少なくとも１箇所での走行速度を当該定速区間全体での走行速度として推定し、各変速区間については複数の箇所での走行速度をそれぞれ演算によって推定するように構成される。
【００４９】
このような収集地点設定装置１によれば、対象道路を定速区間と変速区間とに区分し、定速区間については１箇所での走行速度を当該区間での走行速度として推定することで、変速区間についてだけ厳密に走行速度を推定すればよいので、走行速度を推定する処理を簡素化することができる。
【００５０】
（１ｄ）上記の収集地点設定装置１において、制御部１０は、対象道路について、直線区間、曲線区間のうちの道路の曲率が一定な定曲率区間を、定速区間に区分し、曲線区間のうちの道路の曲率が連続的に変化する緩和区間を変速区間に区分するように構成される。
【００５１】
このような収集地点設定装置１によれば、緩和区間を変速区間として区分するので、走行速度の推定値を実際の車両の走行状態に近いものにすることができる。
（１ｅ）上記の収集地点設定装置１において、制御部１０は、変速区間における任意の箇所での走行速度を、変速区間の距離および当該変速区間の両端での推定速度に基づく予め設定された関係式に基づいて変速するものとして対応付けるように構成される。
【００５２】
このような収集地点設定装置１によれば、変速区間での任意の箇所での走行速度を上記関係式等で示す一定の関係で変速するものとして推定するので、変速区間での走行速度を簡素な演算式で求めることができる。
【００５３】
（１ｆ）上記の収集地点設定装置１において、制御部１０は、変速区間において探索条件と合致する地点を探索するように構成される。すなわち、変速区間が交通流の変化が発生しやすいと予想できるため、変速区間において探索条件と合致する地点を収集地点とする。
【００５４】
このような収集地点設定装置１によれば、交通流の変化が発生しやすい箇所に収集地点を設定することができる。
（１ｇ）上記の収集地点設定装置１において、制御部１０は、設定する収集地点の数に関する数量情報を取得し、数量情報に従って探索条件を設定するように構成される。
【００５５】
このような収集地点設定装置１によれば、数量情報に基づいて探索条件を設定するので、収集地点を設定する際の精度を調整することができる。
［２．第２実施形態］
［２−１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００５６】
前述した第１実施形態では、変速区間としての緩和区間が存在する場合について説明した。これに対し、第２実施形態では、緩和区間が存在しない場合に対応できるようにした点で、第１実施形態と相違する。
【００５７】
すなわち、図１５に示すように、直線区間と定曲率区間とが緩和区間を介することなく接続された道路が計測区間に存在する場合に対応する。
［２−２．処理］
次に、第２実施形態の収集地点設定装置２において制御部１０が第１実施形態の速度変化量演算処理（図９）に代えて実行する処理について、図１６のフローチャートを用いて説明する。なお、第２実施形態の速度変化量演算処理は、計測区間にて直線区間と定曲率区間とが連続的に接続されている場合に、その連続的に接続されている部位について実施される。
【００５８】
速度変化量演算処理では、まず、Ｓ８１０で、制御部１０は、定曲率区間の前後の直線区間のうちの最初のものを選択する。
続いて、Ｓ８２０で、制御部１０は、選択した直線区間の一部を変速区間である加減速区間に変更する。すなわち、制御部１０は、計測区間について、緩和区間が存在しない場合、隣接する直線区間および定曲率区間での走行速度の差に基づく距離分だけ、直線区間のうちの定曲率区間に隣接する部位に対して加減速区間を設定し、該加減速区間を変速区間に分類する。
【００５９】
そして、加減速区間の長さＬｂは、車両の加速度ａ、選択した直線区間での推定速度Ｖ０、この直線区間の前後の定曲率区間での推定速度Ｖ１を用いて、次式を用いて求められる。
【００６０】
【数３】
2019016207.tif 000005
なお、車両の加速度ａは例えば、０．２Ｇ程度の値に設定できる。この処理では、図１７に示すように、図７に示す構成情報における直線区間の一部が加減速区間に変更されて設定される。
【００６１】
続いて、Ｓ８３０で、制御部１０は、推定速度の関係データを生成する。この処理では、変速区間における始端からの任意の距離Ｌｘでの走行速度Ｖｘを、変速区間全体の距離Ｌｃおよび当該変速区間の両端での推定速度に基づいて下記式で示すような一定の関係で変速するものとして求める。具体的には、例えば次式を用いることができる。
【００６２】
【数４】
2019016207.tif 000006
続いて、Ｓ８４０で、制御部１０は、最後の直線区間を選択中であるか否かを判定する。
【００６３】
制御部１０は、Ｓ８４０で最後の直線区間を選択中でないと判定した場合には、Ｓ８５０へ移行し、次の直線区間を選択した後、Ｓ８２０に戻る。
一方、制御部１０は、Ｓ８４０で最後の直線区間を選択中であると判定した場合には、図１６の速度変化量演算処理を終了する。このような速度変化量演算処理を実行すると、図１０に示すように、直線区間、加減速区間、緩和区間を含む計測区間において、任意の位置と車両の走行速度との関係が求められる。
【００６４】
［２−３．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（１ａ）を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
【００６５】
（２ａ）上記の収集地点設定装置２において、制御部１０は、対象道路について、緩和区間が存在しない場合、隣接する直線区間および定曲率区間での走行速度の差に基づく距離分だけ、直線区間のうちの定曲率区間に隣接する部位に対して加減速区間を設定し、該加減速区間を変速区間に分類するように構成される。
【００６６】
このような収集地点設定装置２によれば、緩和区間が存在しない場合に、車両が加減速するための加減速区間を設定するので、走行速度の推定値を実際の車両の走行状態に近いものにすることができる。
【００６７】
［３．第３実施形態］
［３−１．前述の実施形態との相違点］
前述した第１実施形態および第２実施形態では、車両の速度の変化量に基づいて計測地点を設定した。これに対し、第３実施形態では、車間距離の変化量に基づいて計測地点を設定する点で、前述の実施形態と相違する。
【００６８】
車両の速度は車両単体における交通流特徴であるが、車間距離は複数の車両から構成される特徴であるため、それぞれの車両の走行状態を定義し、複数の車両が仮想的に走行することによる車間距離の変化量を求め、計測地点を設定する。
【００６９】
車間距離の変化量を求める際には、それぞれの車両の速度を推定し、相対速度から車間距離の変化を求める。車間距離の変化が大きい場合、後続車は先行車との衝突を避けるため、或いは、先行車に追従するために、加減速を行う可能性が高い。すると、交通流が変化することが考えられる。そこで、本実施形態では、車間距離の変化量に基づいて計測地点を設定する。
【００７０】
なお、第３実施形態の収集地点設定装置３では、制御部１０における変化量演算部１８の機能で、速度変化量演算処理に加えて、後述する車間距離変化量演算処理を実施する。また、地点決定部１９の機能は、後述する地点決定処理を実施する。
【００７１】
［３−２．処理］
図１９に示す第３実施形態での計測地点設定処理では、図２に示す計測地点設定処理のＳ５００に続いて、Ｓ６００として車間距離変化量演算処理を実施する。
【００７２】
ただし、Ｓ１００の道路形状設定処理では、車間距離に関して設定を実施する。具体的に道路形状設定処理では、Ｓ１１０で、制御部１０は、計測区間・精度情報の入力があるか否かを判定する。この際の精度情報としては、車間距離の刻み間隔を取得する。
【００７３】
特に、本実施形態では、車両距離の刻み間隔を１０ｍとする。すると、Ｓ１５０で生成される構成情報は、図２０に示すように、要求精度として車両速度の刻み間隔に換えて、車両距離の刻み間隔が対応付けられる。
【００７４】
次に、制御部１０が実行する車間距離変化量演算処理について、図２１のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理では、仮想的な車両として、計測対象車、および先行車の２台の車両の車間距離について検討する。先行車は、計測対象車の前方を仮想的に走行する車両である。
【００７５】
車間距離変化量演算処理では、まず、Ｓ６１０で、制御部１０は、相対速度が変化する変化地点を抽出する。ここでは、変化地点として、１または複数の変速区間が抽出される。図２０に示す例では、１つの変速区間として緩和区間が抽出される。
【００７６】
続いて、Ｓ６２０で、制御部１０は、最初の変化地点を選択する。続いて、Ｓ６３０で、制御部１０は、相対速度が最大となる時の先行車情報を演算する。本実施形態の場合、緩和区間と定曲率区間との接続部に先行車が位置する際に、先行車の速度が最も遅くなり、直線区間を対象車両が走行する際に、対象車両と先行車との相対速度が最大となるため、この接続部での位置と推定速度とを先行車情報として得る。
【００７７】
先行車はこの位置を基準として走行を開始するものとする。一方、計測対象車は、最も走行速度が速い区間の始端、つまり、直線区間の始端から走行を開始するものとする。
続いて、Ｓ６４０で、制御部１０は、経過時間と推定速度との関係を演算する。この処理では、図２２に示すように、計測対象車についての位置と推定速度との関係、および先行車についての位置と推定速度との関係とを用いて、図２３に示すように、それぞれの車両についての経過時間と推定速度との関係を得る。
【００７８】
続いて、Ｓ６５０で、制御部１０は、経過時間と相対速度との関係を演算する。つまり、図２４に示すように、それぞれの車両についての経過時間と推定速度との関係について、推定速度の差分を算出することで、経過時間と相対速度との関係を得る。
【００７９】
続いて、Ｓ６６０で、制御部１０は、経過時間と車間距離変化量との関係を演算する。つまり、相対速度を積分することで、車間距離変化量Ｄを得る。すると、図２５に示すように、経過時間と車間距離変化量との関係が得られる。
【００８０】
続いて、Ｓ６７０で、制御部１０は、道路位置と車間距離変化量との関係を演算する。つまり、経過時間に対してその位置毎での計測対象車の推定速度を乗じることで道路位置を得る。すると、図２６に示すように、道路位置と車間距離変化量との関係が得られる。
【００８１】
続いて、Ｓ６８０で、制御部１０は、最後の変化地点を選択中であるか否かを判定する。制御部１０は、Ｓ６８０で最後の変化地点を選択中でないと判定した場合には、Ｓ６９０へ移行し、次の変化地点を選択した後、Ｓ６３０に戻る。
【００８２】
一方、制御部１０は、Ｓ６８０で最後の変化地点を選択中であると判定した場合には、図２１の車間距離変化量演算処理を終了する。
次に、制御部１０が実行する第３実施形態の地点決定処理について、図２７のフローチャートを用いて説明する。まず、Ｓ９１０で、制御部１０は、最初の変化地点を選択する。この処理は、前述のＳ６２０と同様の処理を適用できる。
【００８３】
続いて、Ｓ９２０で、制御部１０は、要求精度に対応した車間距離だけ変化する地点を抽出する。つまり、車間距離の刻み間隔分だけ走行状態が変化することを探索条件として、この探索条件と合致する地点を探索する。具体的には、本実施形態では、車間距離の刻み間隔が１０ｍであるため、車間距離が１０ｍだけ変化する毎にその地点を抽出する。なお、例外的に、変速区間の始端についても、その地点を抽出する。
【００８４】
続いて、Ｓ９３０で、制御部１０は、抽出した地点を計測地点に設定する。本実施形態では、図２８に示すように、車間距離の変化が開始する地点、車間距離の変化量が、１０ｍとなる地点、２０ｍとなる地点、３０ｍとなる地点、４０ｍとなる地点、５０ｍとなる地点が、計測位置１〜６として設定される。
【００８５】
これらの計測位置は、図２９に示すように、計測区間の始端を基準とする計測位置までの距離Ｌにて特定される。
続いて、Ｓ９４０で、制御部１０は、最後の変化地点を選択中であるか否かを判定する。
【００８６】
制御部１０は、Ｓ９４０で最後の変化地点を選択中でないと判定した場合には、Ｓ９５０へ移行し、次の変化地点を選択した後、Ｓ９２０に戻る。
一方、制御部１０は、Ｓ９４０で最後の変化地点を選択中であると判定した場合には、図２７の地点決定処理を終了する。
【００８７】
［３−３．効果］
以上詳述した第３実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（１ａ）を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
【００８８】
（３ａ）上記の収集地点設定装置３において、制御部１０は、走行状態として車両の車間距離を推定するように構成され、車両の車間距離の変化量が探索条件と合致する地点を探索するように構成される。
【００８９】
このような収集地点設定装置３によれば、車両の車間距離が探索条件と合致する地点を収集地点に設定するので、車両の車間距離が変化する地点、すなわち、交通流が変化しやすい地点を収集地点として設定することができる。
【００９０】
（３ｂ）上記の収集地点設定装置３において、制御部１０は、対象道路を、１または複数の定速区間、および１または複数の変速区間、に区分し、各定速区間については少なくとも１箇所での走行速度を当該定速区間全体での走行速度として推定し、各変速区間については複数の箇所での走行速度をそれぞれ演算によって推定するように構成される。また、制御部１０は、対象道路を複数の車両が走行していると仮定して、これらの車両間における車間距離の変化量を演算するように構成される。
【００９１】
このような収集地点設定装置３によれば、対象道路を定速区間と変速区間とに区分し、定速区間については１箇所での走行速度を当該区間での走行速度として推定するので、車間距離が変化する地点を簡素な処理で求めることができる。
【００９２】
［４．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【００９３】
（４ａ）上記実施形態では、仮想的に走行する車両が、緩和区間や加減速区間で減速する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、緩和区間や加減速区間で加速する場合についても同様に求めることができる。
【００９４】
（４ｂ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【００９５】
（４ｃ）上述した収集地点設定装置１，２，３の他、当該収集地点設定装置１，２，３を構成要素とするシステム、当該収集地点設定装置１，２，３としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、収集地点設定方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
【００９６】
［５．実施形態の構成と本開示の構成との対応関係］
上記実施形態において、制御部１０が実施する処理のうちのＳ１１０、Ｓ１３０の処理は本開示でいう条件設定部に相当し、上記実施形態においてＳ１２０の処理は本開示でいう道路取得部に相当する。また、上記実施形態においてＳ３００（特にＳ３２０、Ｓ３３０）、Ｓ５００（特にＳ５２０）、Ｓ６００の処理は本開示でいう状態推定部に相当し、上記実施形態においてＳ７２０の処理は本開示でいう地点探索部に相当する。
【００９７】
また、上記実施形態においてＳ７３０の処理は本開示でいう地点設定部に相当し、上記実施形態においてＳ３００，Ｓ５００の処理は本開示でいう速度推定部に相当する。また、上記実施形態においてＳ６００の処理は本開示でいう変化量演算部に相当する。
【符号の説明】
【００９８】
１，２，３…収集地点設定装置、１０…制御部、１１…ＣＰＵ、１２…メモリ、１６…道路形状設定部、１７…走行状態演算部、１８…変化量演算部、１９…地点決定部、３０…地図ＤＢ、４０…出力対象装置。
【図１】
2019016207.tif 000007
【図２】
2019016207.tif 000008
【図３】
2019016207.tif 000009
【図４】
2019016207.tif 000010
【図５】
2019016207.tif 000011
【図６】
2019016207.tif 000012
【図７】
2019016207.tif 000013
【図８】
2019016207.tif 000014
【図９】
2019016207.tif 000015
【図１０】
2019016207.tif 000016
【図１１】
2019016207.tif 000017
【図１２】
2019016207.tif 000018
【図１３】
2019016207.tif 000019
【図１４】
2019016207.tif 000020
【図１５】
2019016207.tif 000021
【図１６】
2019016207.tif 000022
【図１７】
2019016207.tif 000023
【図１８】
2019016207.tif 000024
【図１９】
2019016207.tif 000025
【図２０】
2019016207.tif 000026
【図２１】
2019016207.tif 000027
【図２２】
2019016207.tif 000028
【図２３】
2019016207.tif 000029
【図２４】
2019016207.tif 000030
【図２５】
2019016207.tif 000031
【図２６】
2019016207.tif 000032
【図２７】
2019016207.tif 000033
【図２８】
2019016207.tif 000034
【図２９】
2019016207.tif 000035