(57)【要約】【課題】合流地点において車両が円滑に通行できるようにするため指示情報を車両に提示する。【解決手段】合流情報提供装置１は、側道と本線との合流地点に向かって走行する車両が撮像された撮像画像をカメラ２から受信する（Ｓ１０）。つぎに、受信した撮像画像を解析し、撮像画像に写っている各車両の位置、大きさ、速度を特定する（Ｓ２０，Ｓ３０）。そして、各車両の位置、大きさ、速度に基づいて各車両の未来状況を予測する（Ｓ４０）。予測した各車両の未来状況に基づいて、推奨する走行方法を車両に実行させるための指示情報を決定する（Ｓ５０）。決定した指示情報を車両に提示するための提示情報を生成し（Ｓ６０，Ｓ７０）、生成した提示情報を表示装置３に出力する（Ｓ８０）。表示装置３は、出力された提示情報を表示する。【選択図】  図１
2015052902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の道路が合流する合流地点に向かって前記道路上を走行する車両を検知するための車両情報を取得する取得手段（１０，Ｓ１０）と、
前記取得手段により取得された車両情報から、前記合流地点に向かって走行する車両として検知された各車両の位置及び速度を特定する特定手段（１２，Ｓ２０，Ｓ３０）と、
前記特定手段により特定された前記各車両の位置及び速度に基づいて、前記各車両の未来の位置を予測する予測手段（１２，Ｓ４０）と、
前記予測手段による前記各車両の未来の位置の予測結果に基づいて、推奨する走行方法を前記車両に実行させるための指示情報を決定する決定手段（１２，Ｓ５０）と、
前記決定手段により決定された指示情報を前記車両に提示するための提示情報を生成する生成手段（１２，Ｓ６０）と、
前記生成手段により生成された提示情報を、前記車両の運転者に対して情報を提示する所定の情報提示手段（３）に出力する出力手段（１４，Ｓ８０）と、
を備えることを特徴とする合流情報提供装置。
【請求項２】
請求項１に記載の合流情報提供装置において、
前記特定手段は、前記合流地点に向かって走行する車両として検知された各車両の位置、速度、及び大きさを特定し、
前記予測手段は、前記特定手段により特定された前記各車両の位置、速度、及び大きさに基づいて、前記各車両の未来の占位領域を予測し、
前記決定手段は、前記各車両の未来の占位領域の予測結果に基づいて、合流行動をすると想定した車両と他の車両とが過接近する可能性を判断し、過接近の可能性があると判断した場合、過接近を回避させるための指示情報を決定すること、
を特徴とする合流情報提供装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の合流情報提供装置において、
前記生成手段は、前記提示情報として、前記指示情報を表す画像情報を生成し、
前記出力手段は、前記合流地点に設置され、前記合流地点に向かって走行する車両に向けて画像を表示する情報提示手段に前記提示情報を出力すること、
を特徴とする合流情報提供装置。
【請求項４】
請求項３に記載の合流情報提供装置において、
前記取得手段は、前記車両情報として、前記合流地点に向かって前記道路上を走行する車両が撮像された撮像画像を取得し、
前記生成手段は（１２，１３，Ｓ７０）、前記提示情報として、前記取得手段により取得された撮像画像に写る車両であって前記指示情報の対象となる車両の画像を明示する態様で、前記指示情報を表す画像情報を前記撮像画像に合成した画像情報を生成すること、
を特徴とする合流情報提供装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の合流情報提供装置において、
前記出力手段は、前記生成手段により生成された提示情報を、前記車両に搭載された情報提示手段に送信すること、
を特徴とする合流情報提供装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路の合流地点に向かって走行する車両に対して、合流を支援するための情報を提供する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速道路や幹線道路等の本線と側道とが合流する合流地点に設けたカメラによって、本線側及び側道側を走行する車両を検知し、これらの車両の動きから特定される道路状況を車両に対して表示するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、合流地点に向かって走行する車両の有無や、車両が合流地点に到達する時間等に関する情報が、合流地点付近の側道にいる車両に伝えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１３４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来技術は、合流地点に向かって走行する車両の有無や、車両が合流地点に到達する時間といった、状況説明や注意喚起に関する情報を提示するものである。このような情報が提示されることで、合流の支障となる車両がいるか否かを運転者が認識できる点で効果が得られると考えられる。しかしながら、従来技術では、円滑に合流するためには運転者がどのような合流行動をすればよいか、といった具体的な指示までは提示されない。そのため、依然として、運転者が状況に応じた合流行動を判断することが難しいという問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、合流地点において車両が円滑に通行できるようにするため指示情報を車両に提示することを可能にする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の合流情報提供装置は、取得手段、特定手段、予測手段、決定手段、生成手段、及び、出力手段を備える。取得手段は、複数の道路が合流する合流地点に向かって道路上を走行する車両を検知するための車両情報を取得する。特定手段は、取得手段により取得された車両情報から、合流地点に向かって走行する車両として検知された各車両の位置及び速度を特定する。予測手段は、特定手段により特定された各車両の位置及び速度に基づいて、各車両の未来の位置を予測する。
【０００７】
そして、決定手段は、予測手段による各車両の未来の位置の予測結果に基づいて、推奨する走行方法を車両に実行させるための指示情報を決定する。生成手段は、決定手段により決定された指示情報を車両に提示するための提示情報を生成する。出力手段は、生成手段により生成された提示情報を、車両の運転者に対して情報を提示する所定の情報提示手段に出力する。
【０００８】
本発明によれば、検知された車両の動きから予測される未来位置に基づいて、推奨する走行方法を車両に実行させるための指示情報を決定できる。この指示情報が、合流地点に向かって走行する車両に対して提示されることで、運転者は、合流地点でどのように行動すればよいかを容易に知ることができる。これにより、合流時における運転者の判断の負担が軽減される。また、推奨する方法を実行させるための具体的な指示が提示されることで、側道から合流する車両側と本線を走行する車両側との間に生じる状況認識のずれに起因する支障を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の全体構成を示す説明図。
【図２】車両の占位領域の予測結果の一例を模式的に示す説明図。
【図３】指示情報決定処理の手順を示すフローチャート。
【図４】提示情報の一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではなく様々な態様にて実施することが可能である。
［合流情報提供システムの構成の説明］
図１に示すように、合流情報提供システムは、合流情報提供装置１と、側道と本線からなる２つの道路が合流する合流地点に設置されたカメラ２及び表示装置３とを備える。
【００１１】
合流情報提供装置１は、情報受信部１０、ＶＲＡＭ１１、演算処理部１２、画像処理部１３、情報送信部１４を備える。情報受信部１０は、カメラ２によって撮像された画像情報を取得する受信機である。情報受信部１０により取得される画像には、側道及び本線上を合流地点に向かって走行してくる車両が写されている。ＶＲＡＭ１１は、情報受信部１０により取得された複数フレーム分の画像を一時的に保存しておくバッファとして用いられる記憶装置である。演算処理部１２は、ＣＰＵを中心に構成された情報処理装置であり、合流情報提供装置１における統括的な処理を担当する（詳細は後述する）。画像処理部１３は、ＧＰＵを中心に構成された情報処理装置であり、画像処理を担当する。この画像処理部１３は、演算処理部１２により描画された指示情報の画像と、情報受信部１０により取得された撮像画像とを合成する（詳細は後述する）。情報送信部１４は、画像処理部１３によって合成された提示情報の映像信号を表示装置３に出力する送信機である。
【００１２】
カメラ２は、側道と本線上との合流地点付近の風景の画像（ビデオ動画）を撮像するための撮像装置である。なお、図１に示す事例では、合流地点付近の本線上を走行する車両Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、側道から本線に合流しようとしている車両Ｘとが、カメラ２によって撮像されている状況を想定している。表示装置３は、合流情報提供装置１から出力された提示情報の画像を表示するための映像出力装置である。この表示装置３は、側道及び本線上を合流地点に向かって走行してくる各車両から視認可能な位置に設置されているものとする。
【００１３】
［合流情報提供装置が実行する処理の説明］
実施形態の合流情報提供装置１が実行する処理の手順について、図１のＳ１０〜Ｓ８０を参照しながら説明する。
【００１４】
Ｓ１０では、情報受信部１０が、カメラ２により撮像された複数フレーム分の撮像画像を受信する。受信した撮像画像は、ＶＲＡＭ１１に格納される。Ｓ２０では、演算処理部１２が、Ｓ１０で受信された撮像画像の中から側道及び本線上を走行している各車両を画像認識技術を用いて検出し、検出された各車両の位置座標と平面上の大きさとを画像処理により算出する。ここでは、車両の位置座標の算出を、連続する複数のフレームごとに複数回繰り返す。
【００１５】
Ｓ３０では、演算処理部１２は、Ｓ２０で算出した各車両の時系列の位置座標から、各車両の速度のベクトル（速さと移動方向）を算出する。具体的には、次のようにして車両の速度を算出する。前提として、カメラ２により撮像される画像の１画素あたりの道路上の距離と、１フレームごとの経過時間とを示す情報が予めメモリに登録されているものとする。１画素あたりの道路上の距離は、カメラ２と撮像対象の道路との位置関係から算出される。演算処理部１２は、画像から検出された各車両のフレームごとの位置座標を比較し、１フレームの間に画像上の何画素分移動したかを算出する。そして、１フレーム分の経過時間における移動軌跡から、各車両の速度ベクトルを算出する。
【００１６】
具体的には、１画素あたりの距離がＡ［ｍ］、１フレームあたりの経過時間がＢ［ｓ］と定義されている条件下において、画像から検出された車両が１フレームでＮ画素分移動していた場合の車両の速さＶ［ｋｍ／ｈ］は、下記式（１）で算出される。
Ｖ＝（Ｎ×Ａ／Ｂ）×（３６００／１０００）    …（１）
上記式（１）によれば、例えば、１画素あたりの距離が０．１［ｍ］、１フレームあたりの経過時間が０．０１６［ｓ］と定義されている条件下で、１フレームで３画素分移動した車両の速さは、６７．５［ｋｍ／ｈ］と算出される。
【００１７】
次のＳ４０では、演算処理部１２は、Ｓ２０及びＳ３０で算出した各車両の位置座標、大きさ、及び速度ベクトルに基づいて、合流地点付近における各車両の未来の占位領域の状況を予測する。ここでは、所定時間先（例えば、数秒先）までの状況を段階的に予測する。図２（ａ）は、図１に示す各車両Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘの現在状況から、時間ｔ１後における各車両の占位領域を予測した結果を模式的に示したものである。図２（ａ）において、破線で示される各車両Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘの現在位置から、各車両の速度ベクトルに応じた時間ｔ１における移動軌跡と、車両の大きさとを反映した未来の占位領域ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｘが算出される。
【００１８】
図２（ｂ）は、図２（ａ）の時点から更に時間を進めて現在状況から時間ｔ２後における各車両Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘの占位領域を予測した結果を模式的に示したものである。図２（ａ）において、破線で示される各車両Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘの現在位置から、各車両の速度ベクトルに応じた時間ｔ２における移動軌跡と、車両の大きさとを反映した未来の占位領域ａ´，ｂ´，ｃ´，ｄ´，ｘ´が算出される。ここでは、側道を走行するＸ車両が側道と本線とが接合する部分に到達するため、Ｘ車両については、側道から本線に向かって合流行動をとると想定した占位領域を算出する。このとき、本線への進入角度や速度の増減等のばらつきを考慮して、合流行動を行うＸ車両の占位領域の予測範囲を、合流行動を行わないときよりも広げて算出する。
【００１９】
次のＳ５０では、演算処理部１２は、Ｓ４０で算出した各車両の占位領域の予測結果に基づいて、車両に対する指示情報を決定する。Ｓ５０における指示情報決定処理の詳細な手順について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。Ｓ５００では、演算処理部１２は、Ｓ４０で算出した各車両の占位領域の予測結果において、側道を走行している合流車両と本線を走行する本線車両とが、過接近（過度の接近や衝突）する可能性があるか否かを判定する。
【００２０】
例えば、図２（ｂ）に例示される予測結果では、側道を走行するＸ車両の占位領域ｘ´と、本線を走行するＣ車両の占位領域ｃ´とが一部重なっている。このような場合、合流車両に該当するＸ車両と、本線車両に該当するＣ車両とが過接近する可能性があると判定する。合流車両と本線車両とが過接近する可能性がない場合（Ｓ５００：ＮＯ）、演算処理部１２はＳ５０４に進む。Ｓ５０４では、演算処理部１２は、側道から本線への合流に支障がない旨の情報を指示情報として決定する。
【００２１】
一方、合流車両と本線車両とが過接近する可能性がある場合（Ｓ５００：ＹＥＳ）、演算処理部１２はＳ５０２に進む。Ｓ５０２では、合流車両と過接近する可能性がある本線車両が、現在走行している車線から別の車線に進路変更（車線変更）する想定で、各車両の占位領域の近未来予測を実行する。ここでの近未来予測では、各車両の現在位置、速度、大きさの他に、進路変更すると想定した車両が別の車線に移動する条件を加味して、各車両の占位領域を予測する。
【００２２】
次のＳ５０６では、演算処理部１２は、Ｓ５０６で算出した各車両の占位領域の予測結果において、進路変更すると想定した車両が他の車両と過接近する可能性があるか否かを判定する。進路変更すると想定した車両が他の車両と過接近する可能性がない場合（Ｓ５０６：ＮＯ）、演算処理部１２はＳ５０８に進む。Ｓ５０８では、合流車両と過接近する可能性がある本線車両に対して、車線変更を促す旨の情報を指示情報として決定する。
【００２３】
一方、進路変更すると想定した車両が他の車両と過接近する可能性がある場合（Ｓ５０６：ＹＥＳ）、演算処理部１２はＳ５１０に進む。Ｓ５１０では、演算処理部１２は、合流車両の現在位置と、この合流車両と過接近する可能性がある本線車両の現在位置とを比較し、合流車両の方が前方にいるか否かを判定する。合流車両の方が前方にいる場合（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、演算処理部１２はＳ５１２に進む。Ｓ５１２では、演算処理部１２は、合流車両と過接近する可能性がある本線車両に対して、減速を促す旨の情報を指示情報として決定する。一方、合流車両と過接近する可能性がある本線車両の方が合流車両より前方にいる場合（Ｓ５１０：ＮＯ）、演算処理部１２はＳ５１４に進む。Ｓ５１４では、演算処理部１２は、合流車両に対して減速を促す旨の情報を、指示情報として決定する。
【００２４】
図１のフローチャートの説明に戻る。Ｓ６０では、演算処理部１２は、Ｓ５０の指示情報決定処理によって決定した指示情報を表す画像を描画する。ここでは、減速や車線変更といった指示内容を表すメッセージが描画される。また、指示情報の対象となる車両を、情報受信部１０により受信された撮像画像に写る当該車両の画像に重ねて指し示すための図柄や、警告等を示す図柄等も描画される。
【００２５】
次のＳ７０では、画像処理部１３が、情報受信部１０により受信された撮像画像上に、Ｓ６０で演算処理部１２によって描画された指示情報の画像を合成することで、提示情報の画像を生成する。Ｓ７０で生成される提示情報の一例を図４に示す。図４に例示される提示情報３０には、カメラ２による撮像画像３１上に、演算処理部１２によって描画された指示情報３３、強調画像３４、及び、警告画像３５が合成されている。指示情報３３には、「前方に合流車両あり。減速してください。」といった指示内容を示すメッセージが描画されている。また、指示情報３３は、撮像画像３１に写っている対象車両３２の位置を指し示すようにレイアウトされている。強調画像３４は、指示情報の対象となる車両を明確にする図柄であり、撮像画像３１に写っている対象車両３２の位置を囲むようにレイアウトされている。警告画像３５は、合流車両との過接近を警告するための図柄であり、撮像画像３１に写っている対象車両３２の前方にレイアウトされている。
【００２６】
図１のフローチャートの説明に戻る。Ｓ８０では、情報送信部１４が、Ｓ７０で生成された提示情報の映像信号を表示装置３に出力する。表示装置３は、合流情報提供装置１から出力された映像信号に従って、提示情報の画像を表示する。
【００２７】
［効果］
実施形態の合流情報提供装置１によれば、以下の効果を奏する。
合流地点に向かって走行する各車両の速度及び大きさから予測される未来の占位領域に基づいて、側道からの合流車両と本線車両との過接近を回避するために推奨される走行方法を示す指示情報を決定できる。そして、カメラ２による撮像画像上に、指示の対象となる車両が明示される態様で指示情報の画像を合成することで生成した画像情報を、提示情報として表示装置３に表示させることができる。
【００２８】
この提示情報が、合流地点に向かって走行する車両に対して表示されることで、運転者は、どのように行動すれば合流車両と本線車両との過接近を回避できるかを容易に知ることができる。特に、表示される提示情報には、カメラ２による撮像画像上で指示の対象となる車両が明示されているので、どの車両に対する指示なのかを運転者が容易に把握できるようになっている。これにより、合流時における運転者の判断の負担が軽減される。また、過接近を回避するための具体的な指示が提示されることで、合流車両側と本線を走行する車両側との間に生じる状況認識のずれに起因する支障を防止できる。
【００２９】
［変形例］
上述の実施形態では、提示情報を車両に伝達する手段として、合流地点付近の道路上に設置された表示装置３を用いる事例について説明した。これに限らず、車両に搭載された表示装置（例えば、ナビゲーションシステムのディスプレイや、ウィンドシールドディスプレイ）に提示情報が表示されるような構成であってもよい。あるいは、提示情報が、車両に搭載された音声出力装置（例えば、ラジオ等）から出力される音声情報として出力されるような構成であってもよい。この場合、外部の合流情報提供装置１で生成された提示情報を、路車間通信や放送により車両に送信することが考えられる。
【００３０】
側道や本線を走行する車両の位置や大きさ、速度を検知する手法として、カメラ２による撮像画像の解析だけでなく、ミリ波レーダ等の各種センサ類による検知情報を用いてもよい。特に、夜間等においてカメラの感度が低下する状況下において有効である。
【００３１】
合流情報提供システムが有効的に活用されるために、表示装置３に表示された提示情報に従って行動した車両に対して、何らかの特典を付与するような構成を採用してもよい。提示情報に従った車両に与える特典としては、有料道路の電子料金収受システム（Electronic Toll Collection System：ＥＴＣ、登録商標）において、割引料金を適用するといった運用が例示される。具体的には、提示情報が表示された後の車両の行動をカメラやセンサで追跡し、提示情報に含まれる指示内容と合致する行動をとった車両を特定する。そして、提示情報に従った車両に課される通行料金に割引を適用するための情報を、当該車両に搭載された車載器や、路側装置、中央処理装置に送信することが考えられる。
【００３２】
上記実施形態では、路側に設置された設備を用いて合流を支援するための提示情報を車両に対して表示する事例について説明した。これに限らず、本発明を車載設備として実現する構成であってもよい。具体的には、自車両が合流地点に差し掛かるときに、自車両に装備されたカメラやセンサ、通信機等を用いて自車両周辺の車両を検知し、周辺車両の未来予測結果に基づいて自車両の推奨行動を決定し、その推奨行動を運転者に提示するといった構成が考えられる。
【００３３】
本発明には、車両の速度を計測する技術が含まれているため、本発明の技術を速度超過に対する警告に応用することが可能である。特に、カメラによる撮像画像に写る警告対象の車両の画像に警告メッセージを合成した画像情報を表示させる態様であれば、速度超過に対する警告を運転者に対して強く働きかけることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１…合流情報提供装置、１０…情報受信部、１１…ＶＲＡＭ、１２…演算処理部、１３…画像処理部、１４…情報送信部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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