(57)【要約】【課題】ＧＰＳの精度が低くても信号機のサイクルを推測できるようにする。【解決手段】走行情報演算装置１００は、自動車の測定された位置と測定時刻とを含む走行情報を当該自動車に搭載された車載器からネットワーク２０を介して取得する走行情報取得部１０２と、走行情報取得部１０２によって取得された走行情報をもとに、自動車が所定の位置範囲内にとどまっている期間を特定する停止検出部１０４と、停止検出部１０４によって特定された期間に対応する位置範囲と既知の信号機の位置とが対応するか否かを判定し、対応すると判定された場合、停止検出部１０４によって特定された期間を当該信号機に対応する期間として取得する信号前停止期間取得部１０６と、所定の信号機について信号前停止期間取得部１０６によって取得される複数の期間を組み合わせることによって、その信号機が赤信号となっている期間を演算するサイクル演算部１４２と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の測定された位置と測定時刻とを含む走行情報を当該車両に搭載された通信装置からネットワークを介して取得する走行情報取得部と、
前記走行情報取得部によって取得された走行情報をもとに、車両が所定の位置範囲内にとどまっている期間を特定する停止検出部と、
前記停止検出部によって特定された期間に対応する位置範囲と既知の信号機の位置とが対応するか否かを判定し、対応すると判定された場合、前記停止検出部によって特定された期間を当該信号機に対応する期間として取得する停止期間取得部と、を備えることを特徴とする走行情報演算装置。
【請求項２】
所定の信号機について前記停止期間取得部によって取得される複数の期間を組み合わせることによって、その信号機が停止の指示を提示する状態となっている期間を演算するサイクル演算部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の走行情報演算装置。
【請求項３】
前記サイクル演算部によって演算された期間に基づいて、ある信号機を通過した車両がその次の信号機を停止の指示を受けずに通過できる速度であるノンストップ速度を演算する速度演算部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の走行情報演算装置。
【請求項４】
前記速度演算部は、演算されたノンストップ速度が法定の制限速度を超える場合、そのノンストップ速度に対して所定の破棄処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の走行情報演算装置。
【請求項５】
車両に搭載されたカーナビゲーションにおけるルート情報をネットワークを介して提供する際、前記速度演算部によって演算されたノンストップ速度に基づいてルート情報を生成するルート生成部をさらに備えることを特徴とする請求項３または４に記載の走行情報演算装置。
【請求項６】
過去に前記サイクル演算部によって演算された期間を保持するサイクル保持部と、
前記停止期間取得部によって取得された期間と前記サイクル保持部によって保持される対応する過去の期間との整合性を判定する期間判定部と、
前記期間判定部において整合しないと判定された場合、前記停止期間取得部によって取得された期間によって前記サイクル保持部を更新する期間更新部と、をさらに備えることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の走行情報演算装置。
【請求項７】
車両の測定された位置と測定時刻とを含む走行情報を当該車両に搭載された通信装置からネットワークを介して取得するステップと、
取得された走行情報をもとに、車両が所定の位置範囲内にとどまっている期間を特定するステップと、
特定された期間に対応する位置範囲と既知の信号機の位置とが対応するか否かを判定し、対応すると判定された場合、特定された期間を当該信号機に対応する期間として取得するステップと、を含むことを特徴とする走行情報演算方法。
【請求項８】
車両の測定された位置と測定時刻とを含む走行情報を当該車両に搭載された通信装置からネットワークを介して取得する機能と、
取得された走行情報をもとに、車両が所定の位置範囲内にとどまっている期間を特定する機能と、
特定された期間に対応する位置範囲と既知の信号機の位置とが対応するか否かを判定し、対応すると判定された場合、特定された期間を当該信号機に対応する期間として取得する機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行情報演算装置および走行情報演算情報に関し、特に車両から走行情報を収集して処理する走行情報演算技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路を走行する自動車が交通信号機（以下、単に信号機と称す）で停止することなく連続的に走行できれば、その自動車の燃費は格段に良くなるであろう。自動車の停止と発進には比較的多くの燃料が必要とされるからである。
【０００３】
そこでまず考えられるのは、信号機のサイクルを直接信号機から取得して利用することである（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この手法は現実的ではない。現時点では、個々の信号機からその信号機のサイクルを車両に向けて発信するような仕組みが構築されていないからである。なお、現在研究目的等でそのような仕組みを開発する動きはあるが、全国津々浦々の信号機の全てにそのような仕組みが取り付けられる可能性は低く、それが実現されるとしても相当に時間がかかるであろう。
【０００４】
考えられる別の解は走行中の自動車から情報を収集して信号機のサイクルを推定することである。例えば特許文献２には、信号機の手前で停止している車列の各車両が青信号で発進したり赤信号で停止したりする流れを交通流の粗密波の流れに見立てた上で、信号機の切り替わり時刻を推定する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２９６７９８号公報
【特許文献２】特開２００９−１１６５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に示される手法では、交差点付近での車両の移動距離を比較的精度良く測定する必要があり、したがって車両を比較的正確に位置決めする必要がある。車両の位置を特定するためのＧＰＳ（Global Positioning System）などの測位システムの精度は年々向上してきてはいるが、特許文献２に示される手法で要求されるような高い精度を提供できるものはまだ少ない。したがって、特許文献２に示される手法では、推定に必要な質と量のデータを集めることができないかまたは集めるのに時間がかかる虞がある。
【０００７】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、測位システムの精度がそれほど高くなくても車両から得られる情報から信号機のサイクルを推測できる技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様は走行情報演算装置に関する。この走行情報演算装置は、車両の測定された位置と測定時刻とを含む走行情報を当該車両に搭載された通信装置からネットワークを介して取得する走行情報取得部と、走行情報取得部によって取得された走行情報をもとに、車両が所定の位置範囲内にとどまっている期間を特定する停止検出部と、停止検出部によって特定された期間に対応する位置範囲と既知の信号機の位置とが対応するか否かを判定し、対応すると判定された場合、停止検出部によって特定された期間を当該信号機に対応する期間として取得する停止期間取得部と、を備える。
【０００９】
この態様によると、車両の測定された位置の精度が比較的低い場合でも、その位置が所定の位置範囲内にとどまっていればそれをその車両の停止として検出することができる。
【００１０】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を装置、方法、システム、コンピュータプログラム、コンピュータプログラムを格納した記録媒体などの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、測位システムの精度がそれほど高くなくても車両から得られる情報から信号機のサイクルを推測できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に係る走行情報演算装置を備えるナビゲーションシステムの構成を示す模式図である。
【図２】走行情報を説明するための説明図である。
【図３】本実施の形態に係る走行情報演算装置において行われる信号機のサイクルの推測を説明するための説明図である。
【図４】実施の形態に係る走行情報演算装置の機能および構成を示すブロック図である。
【図５】図４の走行情報保持部の一例を示すデータ構造図である。
【図６】図４の並び替え情報保持部の一例を示すデータ構造図である。
【図７】図４の並び替え情報処理部における一連の処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】図４の停止期間保持部の一例を示すデータ構造図である。
【図９】図４の信号前停止期間保持部の一例を示すデータ構造図である。
【図１０】図４の実測サイクル保持部に保持される実測赤信号期間を説明するための説明図である。
【図１１】図４の予測サイクル保持部の一例を示すデータ構造図である。
【図１２】ＮＳ速度の演算を説明するための説明図である。
【図１３】図４のＮＳ速度保持部の一例を示すデータ構造図である。
【図１４】図４のルート生成部におけるＮＳルートの生成処理を説明するための説明図である。
【図１５】図４の走行情報演算装置における一連の処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。
【００１４】
図１は、実施の形態に係る走行情報演算装置１００を備えるナビゲーションシステム２の構成を示す模式図である。ナビゲーションシステム２は、自動車１０、１４などの車両に搭載された車載器１２、１６と、基地局１８と、インターネットなどのネットワーク２０と、本実施の形態に係る走行情報演算装置１００と、を備える。
【００１５】
車載器１２、１６は、ＧＰＳなどの測位システムを使用して、それが搭載されている自動車１０、１４の測定された位置（以下、測定位置と称す）とその測定が行われた時刻である測定時刻とを取得する。この測定位置は任意の座標系で表されてもよく、例えば緯度および経度で表される。車載器１２、１６は、それが搭載されている自動車１０、１４を特定する車両ＩＤと測定位置と測定時刻とを含む走行情報を生成し、生成された走行情報を基地局１８、ネットワーク２０を介して走行情報演算装置１００に送信する。この観点から、車載器１２、１６は走行情報を送信する通信装置であると言える。また、測定位置および測定時刻の取得および走行情報の送信は、所定の時間間隔、例えば４秒間隔で行われる。走行情報演算装置１００はそのようにして送信された走行情報を受信し、保持する。
【００１６】
車載器１２、１６はまた、出発地の位置と目的地の位置とを含みルート案内を要求するルート要求を、基地局１８、ネットワーク２０を介して走行情報演算装置１００に送信する。車載器１２、１６は、ルート要求に応じて走行情報演算装置１００で生成されるルート情報を、ネットワーク２０、基地局１８を介して受信する。車載器１２、１６は、受信されたルート情報に基づくナビゲーション画面を不図示のディスプレイに表示させる。
【００１７】
基地局１８は道路の傍の建物等に設けられ、車載器１２、１６と無線により通信を行う。基地局１８は車載器１２、１６から受信した情報をネットワーク２０に送信し、またネットワーク２０から車載器１２、１６宛に送られてきた情報を車載器１２、１６に送信する。ネットワーク２０は基地局１８および走行情報演算装置１００と接続される。
【００１８】
図２は、走行情報を説明するための説明図である。図２の紙面上下方向は例えば南北方向であり、この方向に沿って７本の２車線道路２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇが設けられている。図２の紙面左右方向は例えば東西方向であり、この方向に沿って４本の２車線道路２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄが設けられている。南北方向の２車線道路と東西方向の２車線道路との交差点のそれぞれには、南北方向の２車線道路について２つ、東西方向の２車線道路について２つの計４つの信号機が設けられている。
【００１９】
ここで自動車１０が交差点間リンクＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９をこの順に通過し、自動車１０の車載器１２がその間走行情報を送信したとする。図２中の灰色の丸は車載器１２から送信されてきた走行情報に含まれる測定位置を表す。
【００２０】
一般にＧＰＳによる測位の精度は道路の幅と比べて粗く、したがって、自動車１０は実際は道路を走っているのであるが測定位置は道路から少し外れた箇所になることも多い。特に建物が周りにある場合、測定位置は道路から大きくずれることもある（例えば図２中の丸２６）。走行情報演算装置１００は、既知の道路地図の情報と自動車の前後の軌跡などから正確な位置を推測する公知のマップマッチングの技術を使用して、受信した走行情報を処理してもよい。マップマッチングの結果、例えば丸２６で示される測定位置は丸２８で示される位置に修正される。
【００２１】
交差点間リンクＬ１と交差点間リンクＬ２とが交わる交差点Ｋ１および交差点間リンクＬ７と交差点間リンクＬ８とが交わる交差点Ｋ２で自動車１０が赤信号で停止したとする。すると、図２にも示されるように交差点Ｋ１および交差点Ｋ２の周囲で測定位置が所定の大きさの位置範囲３０、３２内で固まって検出される。なお、ＧＰＳの粗い精度のため、自動車１０が実際には停止していても測定位置はその実際の停止位置の周りに分散する。
【００２２】
本実施の形態では想定されるＧＰＳの精度を元に位置範囲の大きさを設定する。走行情報演算装置１００は、所定数以上の測定位置がその大きさの位置範囲内に続いて検出された場合に自動車がその位置範囲内で停止していると判定する。そして、自動車が停止する理由は赤信号で停止する他にも例えば駐車場に停めることなどもあるので、走行情報演算装置１００は、自動車が停止していると判定された位置範囲と既知の信号機の位置との関係に基づきそれらが対応するか否かを判定する。走行情報演算装置１００は、対応すると判定された場合、その位置範囲内に測定位置が検出され続ける期間を取得する。走行情報演算装置１００は、そのようにして取得された期間中、自動車がその信号機の赤信号で停止していると判定する。これにより、信号機が赤信号となっている期間を、ＧＰＳの粗い精度を考慮しても十分に正確に推測できる。
【００２３】
図３は、本実施の形態に係る走行情報演算装置１００において行われる信号機のサイクルの推測を説明するための説明図である。図３に示されるグラフの横軸は時刻、縦軸は距離を示す。この距離は図２の東西方向の２車線道路２４ｃに沿った距離である。図３では特に図２に示される交差点間リンクＬ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７が示される。図３中の灰色の丸は車載器から送信されてきた走行情報に含まれる測定位置および測定時刻の組に対応する。交差点間リンクＬ４と交差点間リンクＬ５とが交わる交差点Ｋ３に着目すると、矢印Ａ１、Ａ２、Ａ６、Ａ７、Ａ１１で示される自動車は交差点Ｋ３を青信号で通過したと考えられる。また、矢印Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ８、Ａ９、Ａ１０で示される自動車については、交差点Ｋ３に設けられた信号機の位置の周辺で測定位置が続けて検出されているので、交差点Ｋ３で赤信号で停止したと考えられる。
【００２４】
このように多くの自動車の軌跡をマッピングすることによって、信号機のサイクルを推測することができる。例えば図３の例では、交差点Ｋ３について測定位置が密集している時刻「xx:y1y2:z1z2」から時刻「xx:y3y4:z3z4」までの期間と、時刻「xx:y5y6:z5z6」から時刻「xx:y7y8:z7z8」までの期間は、東西方向に設けられた信号機が赤信号であったと推測できる。この推測結果から、信号機が次の日も同じサイクルで赤信号と青信号とを繰り返すと仮定すると、次の日の時刻「xx:y1y2:z1z2」から時刻「xx:y3y4:z3z4」までの期間と、時刻「xx:y5y6:z5z6」から時刻「xx:y7y8:z7z8」までの期間もまたこの信号機は赤信号となっていると推測される。
【００２５】
このように、走行情報演算装置１００は走行情報を収集してマッピングし、信号機が赤信号であった期間を推測する。そして走行情報演算装置１００は、その推測された期間の情報を基に今後信号機が赤信号となるであろう期間を推測する。これにより、信号機のサイクルを直接得ることが困難な状況にあっても信号機のサイクルを統計的に推測することができる。
【００２６】
なお、信号機のサイクルの制御の仕方は、例えばその信号機が設けられている道路の道路種別や曜日や平日／土日祝日の別や１日の中でも昼夜の別などにより異なりうる。しかしながら以下では説明を分かりやすくするため、推測対象の信号機は毎日同じサイクルで赤信号と青信号とを繰り返す状況を仮定する。また、信号機が黄信号となっている期間は一般に信号機が青信号や赤信号となっている期間よりもかなり短いので、以下では考慮に入れないものとする。しかしながら、信号機のサイクルの制御の仕方が道路種別や曜日などで異なる場合は、例えば信号機のサイクルの制御の仕方が同じと考えられる信号機単位で、または信号機のサイクルの制御の仕方が同じと考えられる期間の単位で、以下と同様の処理を行えばよいことは、本明細書に触れた当業者には明らかである。また、信号機の黄信号、赤信号点滅状態などを考慮する場合でも以下と同様の説明が成立することは、本明細書に触れた当業者には明らかである。
【００２７】
図４は、実施の形態に係る走行情報演算装置１００の機能および構成を示すブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウエア的には、コンピュータのＣＰＵ（central processing unit）をはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウエア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウエア、ソフトウエアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、本明細書に触れた当業者には理解されるところである。
【００２８】
走行情報演算装置１００は、走行情報取得部１０２と、停止検出部１０４と、信号前停止期間取得部１０６と、演算部１０８と、ルート情報提供部１１０と、サイクル更新部１１２と、マップ情報保持部１１４と、走行情報保持部１１６と、並び替え情報保持部１１８と、停止期間保持部１２０と、信号前停止期間保持部１２２と、予測サイクル保持部１２４と、実測サイクル保持部１２５と、ＮＳ速度保持部１２６と、を備える。
【００２９】
マップ情報保持部１１４は所与の道路地図情報を保持し、例えば交差点間リンクの位置や長さおよび信号機を特定する信号機ＩＤおよびその信号機の位置を保持する。マップ情報保持部１１４は、例えば財団法人日本デジタル道路地図協会が提供するデジタル道路地図データベースから得られる情報を保持してもよい。
【００３０】
走行情報取得部１０２は、自動車に搭載された車載器から走行情報をネットワーク２０を介して取得し、走行情報保持部１１６に登録する。走行情報取得部１０２は、走行情報受信部１２８と、マップマッチング部１３０と、走行情報登録部１３２と、を含む。
【００３１】
走行情報受信部１２８は、ネットワーク２０から走行情報を受信する。
マップマッチング部１３０は、走行情報受信部１２８によって受信された走行情報から測定位置を抽出する。マップマッチング部１３０は、抽出された測定位置に対してマップ情報保持部１１４を参照してマップマッチング処理を行う。
走行情報登録部１３２は、マップマッチング部１３０によってマップマッチング処理された測定位置を含む走行情報を走行情報保持部１１６に登録する。
【００３２】
図５は、走行情報保持部１１６の一例を示すデータ構造図である。走行情報保持部１１６は、走行情報に含まれる車両ＩＤと、測定時刻と、測定位置としての緯度および経度と、を対応付けて保持する。
【００３３】
図４に戻り、停止検出部１０４は、走行情報保持部１１６に保持されている走行情報をもとに自動車が所定の大きさの位置範囲内にとどまっているか否かを判定し、とどまっていると判定された場合はその位置範囲を代表する基準位置を特定し、その位置範囲にとどまっている期間を停止期間として特定する。停止検出部１０４は、情報並び替え部１３４と、並び替え情報処理部１３６と、を含む。
【００３４】
情報並び替え部１３４は、走行情報保持部１１６から走行情報を車両ＩＤごとに抽出し、抽出された走行情報を測定時刻についてソーティングし、並び替え情報保持部１１８に登録する。
図６は、並び替え情報保持部１１８の一例を示すデータ構造図である。
【００３５】
図７は、並び替え情報処理部１３６における一連の処理の一例を示すフローチャートである。並び替え情報処理部１３６は、まだ処理対象とされていない車両ＩＤのなかから、処理対象の車両ＩＤを選択する（Ｓ２０２）。並び替え情報処理部１３６は、並び替え情報保持部１１８から処理対象の車両ＩＤについての走行情報を抽出する（Ｓ２０４）。並び替え情報処理部１３６は、抽出された走行情報について測定時刻の昇順で測定位置間の距離を演算する（Ｓ２０６）。並び替え情報処理部１３６は例えば、ある測定時刻（以下、第１測定時刻と称す）における測定位置と次の測定時刻（以下、第２測定時刻と称す）における測定位置との距離を演算する。
【００３６】
並び替え情報処理部１３６は演算された距離と所定の誤差相当距離とを比較する（Ｓ２０８）。並び替え情報処理部１３６は、演算された距離のほうが小さい場合（Ｓ２０８のＹ）、第１測定時刻とその時刻における測定位置と第２測定時刻とその時刻における測定位置とを不図示の一時保持部に登録する（Ｓ２１０）。また並び替え情報処理部１３６は、自動車の停止を検出するためのパラメータである検出数をインクリメントする（Ｓ２１２）。例えば、並び替え情報処理部１３６は、最初は検出数を０から２とし、それ以降は検出数を＋１する。並び替え情報処理部１３６は、抽出された走行情報のなかにまだ距離演算の対象となっていない走行情報が存在するか否かを判定する（Ｓ２１４）。存在する場合（Ｓ２１４のＹ）、処理はＳ２０６に戻る。
【００３７】
並び替え情報処理部１３６は、ステップＳ２０８における比較の結果、演算された距離のほうが大きいか誤差相当距離と等しい場合（Ｓ２０８のＮ）、その時点での検出数と所定のしきい値検出数とを比較する（Ｓ２１６）。並び替え情報処理部１３６は、検出数がしきい値検出数よりも大きい場合（Ｓ２１６のＹ）、一時保持部に保持される測定位置の平均位置を演算し、演算結果を停止の基準位置として特定する（Ｓ２１８）。また、並び替え情報処理部１３６は、一時保持部に登録されている測定時刻のうちの最初の時刻を停止期間の開始時刻として、最後の時刻を停止期間の終了時刻として特定する（Ｓ２１８）。
【００３８】
並び替え情報処理部１３６は、車両ＩＤと、特定された停止の基準位置と、特定された停止期間の開始時刻と、特定された停止期間の終了時刻と、を対応付けて停止期間保持部１２０に登録する（Ｓ２２０）。その後、並び替え情報処理部１３６は検出数を０に戻し、処理をステップＳ２１４に進める。並び替え情報処理部１３６は、ステップＳ２１６における比較の結果、検出数がしきい値検出数よりも小さいか等しい場合（Ｓ２１６のＮ）、検出数を０に戻し、処理をステップＳ２１４に進める。
【００３９】
並び替え情報処理部１３６は、ステップＳ２１４において未処理の走行情報が存在しないと判定された場合（Ｓ２１４のＮ）、並び替え情報保持部１１８に登録されている車両ＩＤのなかでまだ並び替え情報処理部１３６によって処理対象とされていない車両ＩＤがあるか否かを判定する（Ｓ２２２）。並び替え情報処理部１３６は、未処理の車両ＩＤが存在する場合（Ｓ２２２のＹ）、処理をステップＳ２０２に進める。並び替え情報処理部１３６は、未処理の車両ＩＤが存在しない場合（Ｓ２２２のＮ）、処理を終了する。
【００４０】
このようにして並び替え情報処理部１３６は、誤差相当距離に基づく大きさを有する位置範囲内にしきい値検出数×走行情報取得間隔よりも長く自動車がとどまっていれば、その位置範囲の基準位置とそこにとどまっている停止期間とを停止期間保持部１２０に登録する。
【００４１】
なお、誤差相当距離は、測定位置について想定される誤差の大きさに応じた値に設定されてもよく、例えばＧＰＳの誤差を基に定められてもよい。
また、信号機が赤信号となっている期間の一般的な長さに基づいて検出数の上限値を設けてもよい。この場合、例えば自動車が信号機の一回のサイクルでその信号機を通過できなかった場合を検出し、そのような場合のデータを破棄することができる。
また、自動車が位置範囲内にとどまった後右折したかまたは左折した場合、そのデータを破棄してもよい。右折や左折の場合は信号機以外にも対向車線からの自動車の有無や横断歩道を渡る歩行者の有無などによって停止期間が変わりうるからである。
【００４２】
図８は、停止期間保持部１２０の一例を示すデータ構造図である。停止期間保持部１２０は、車両ＩＤと、停止の基準位置と、停止期間の開始時刻と、停止期間の終了時刻と、を対応付けて保持する。
【００４３】
図４に戻り、信号前停止期間取得部１０６は、停止検出部１０４によって特定された停止の基準位置と既知の信号機の位置とが対応するか否かを判定し、対応すると判定された場合、その基準位置に対応する停止期間を当該信号機に対応する信号前停止期間として取得する。信号前停止期間は例えば自動車が信号機の赤信号によってその信号機の前で停止した期間である。しかしながら、例えば乗降のためにその信号機の傍で一時的に停車する場合なども考えられるので、信号前停止期間は自動車が赤信号で停止した期間の候補であると言える。信号前停止期間取得部１０６は、位置対応判定部１３８と、信号前停止期間特定部１４０と、を含む。
【００４４】
位置対応判定部１３８は、停止期間保持部１２０から停止の基準位置を取得する。位置対応判定部１３８は、取得された基準位置に最も近い信号機の位置をマップ情報保持部１１４から取得する。位置対応判定部１３８は取得された基準位置と取得された信号機の位置との距離を演算する。位置対応判定部１３８は、演算された距離が所定の対応距離よりも小さい場合、取得された基準位置とそれに最も近い信号機とが対応すると判定する。この対応距離は例えば誤差相当距離と同じに設定されてもよい。
【００４５】
信号前停止期間特定部１４０は、位置対応判定部１３８において基準位置と信号機とが対応すると判定された場合、停止期間保持部１２０から、その基準位置に対応する停止期間を当該信号機に対応する信号前停止期間として取得する。信号前停止期間特定部１４０は、信号機を特定する信号機ＩＤと、その信号機について取得された信号前停止期間の開始時刻と、その信号機について取得された信号前停止期間の終了時刻と、を対応付けて信号前停止期間保持部１２２に登録する。
図９は、信号前停止期間保持部１２２の一例を示すデータ構造図である。
【００４６】
図４に戻り、演算部１０８は、サイクル演算部１４２と、ＮＳ速度演算部１４４と、を含む。
サイクル演算部１４２は、所定の信号機について信号前停止期間取得部１０６によって取得される複数の信号前停止期間を組み合わせることによって、その信号機が赤信号となっている期間を演算する。
【００４７】
例えばサイクル演算部１４２は、信号前停止期間保持部１２２から所定の信号機についての信号前停止期間を抽出する。サイクル演算部１４２は、抽出された信号前停止期間のうちのＮ（Ｎは２以上の整数）個以上の信号前停止期間が重なり合う場合、その重なり合っている期間を所定の信号機が赤信号となっている実測赤信号期間として決定する。このＮの値は測定位置の誤差等を考慮して決定されてもよい。
【００４８】
例えば図９に示される信号前停止期間保持部１２２についてＮ＝３とすると、信号機ＩＤ「ＴＬ１２」について３つの信号前停止期間「２００９／５／２  １４：２０：１９〜２００９／５／２  １４：２０：３９」、「２００９／５／２  １４：２０：２１〜２００９／５／２  １４：２０：４０」、「２００９／５／２  １４：２０：２３〜２００９／５／２  １４：２０：４１」が重なり合っているので、サイクル演算部１４２はそれらが重なり合う部分の期間「２００９／５／２  １４：２０：２３〜２００９／５／２  １４：２０：３９」を信号機ＩＤ「ＴＬ１２」によって特定される信号機の実測赤信号期間として決定する。
【００４９】
サイクル演算部１４２は、決定された実測赤信号期間と所定の信号機の信号機ＩＤとを対応付けて実測サイクル保持部１２５に登録する。これにより、収集された走行情報から各信号機が赤信号となっている期間すなわちサイクルを測定し蓄積することができる。
【００５０】
図１０は、実測サイクル保持部１２５に保持される実測赤信号期間を説明するための説明図である。図１０に示されるグラフの横軸は時刻、縦軸は距離を示す。この距離は図２の東西方向の２車線道路２４ｃに沿った距離である。図１０では特に図２に示される交差点間リンクＬ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７が示される。図１０で一点鎖線で示される現在時刻は、走行情報保持部１１６に保持される走行情報を処理している現在の時刻を示す。以下、東から西に向かう向きを上りとする。実測サイクル保持部１２５は、交差点間リンクＬ３と交差点間リンクＬ４とが交わる交差点Ｋ４に設けられた４つの信号機のうち東西方向の上りの信号機３０について、赤信号となっている実測赤信号期間３２、３４を保持する。実測サイクル保持部１２５は他の信号機についても同様に実測赤信号期間を保持する。
【００５１】
サイクル演算部１４２は、実測サイクル保持部１２５に保持される情報から、将来、所定の信号機が赤信号となるであろう期間を予測する。特に本実施の形態では上述の通り、予測対象の信号機では毎日同じサイクルが繰り返されるという前提のもとで予測される。すなわち、ある信号機について過去１４時１０分１５秒から３６秒まで赤信号であったなら、本日および次の日もその信号機は１４時１０分１５秒から３６秒まで赤信号となると予測する。サイクル演算部１４２は実測サイクル保持部１２５から、各信号機について実測赤信号期間を数日または数ヶ月分取得し、それを一日を単位として統計処理する。
【００５２】
サイクル演算部１４２は、Ｍ（Ｍは２以上の整数）日分以上の実測赤信号期間が重なり合う１日の中の時間帯を、信号機が赤信号となるであろう時間帯である予測赤信号時間帯として決定してもよい。例えば、ある信号機について実測赤信号期間が１日前は１４時３０分２５秒〜１４時３０分４５秒、２日前は１４時３０分２４秒〜１４時３０分４６秒、３日前は１４時３０分２５秒〜１４時３０分４４秒となっている場合、サイクル演算部１４２はそれらが重なり合う部分の時間帯である１４時３０分２５秒〜１４時３０分４４秒を予測赤信号時間帯として決定する。
サイクル演算部１４２は、決定された予測赤信号時間帯を信号機ごとに予測サイクル保持部１２４に登録する。
【００５３】
図１１は、予測サイクル保持部１２４の一例を示すデータ構造図である。予測サイクル保持部１２４は、信号機ＩＤと、予測赤信号時間帯と、を対応付けて保持する。
【００５４】
図４に戻り、ＮＳ速度演算部１４４は、予測サイクル保持部１２４に保持される情報に基づいて、ある信号機を通過した自動車がその次の信号機を赤信号で止められずに通過できる速度であるノンストップ速度（以下、ＮＳ速度と称す）を演算する。特にＮＳ速度演算部１４４は、ある時刻にある交差点間リンクに進入した自動車について、その先その交差点間リンクと同じ道路種別の交差点間リンクをもっとも多くノンストップで進める速度をＮＳ速度として演算する。ＮＳ速度演算部１４４は、演算されたＮＳ速度と、対応する交差点間リンクを特定する交差点間リンクＩＤと、上り下りの別と、その交差点間リンクへ進入する時刻である進入時刻と、を対応付けてＮＳ速度保持部１２６に登録する。
【００５５】
図１２は、ＮＳ速度の演算を説明するための説明図である。図１２に示されるグラフの横軸は時刻、縦軸は距離を示す。この距離は図２の東西方向の２車線道路２４ｃに沿った距離である。図１２では特に図２に示される交差点間リンクＬ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８が示される。図１２では、信号機３０について予測サイクル保持部１２４に保持される予測赤信号時間帯３６、３８が示されている。他の信号機についても同様に予測サイクル保持部１２４に保持される予測赤信号時間帯が示されている。
【００５６】
ここで１日の中の時刻Ｔ１に交差点間リンクＬ４に上りで進入する自動車について、ＮＳ速度演算部１４４は、矢印Ａ１２の傾きで示される速度をＮＳ速度として演算する。これが例えば矢印Ａ１３の傾きで示される速度で自動車が交差点間リンクＬ４を進んだ場合でも交差点Ｋ３はノンストップで通過できる。しかしながらその場合、交差点間リンクＬ７と交差点間リンクＬ８とが交わる交差点Ｋ２において赤信号で停止することが予測される。対して矢印Ａ１２の傾きで示される速度で進んだ場合、その交差点Ｋ２もノンストップで通過できることが期待される。
同様に、１日の中の時刻Ｔ２に交差点間リンクＬ４に上りで進入する自動車について、ＮＳ速度演算部１４４は、矢印Ａ１５ではなく矢印Ａ１６の傾きで示される速度をＮＳ速度として演算する。
【００５７】
図１３は、ＮＳ速度保持部１２６の一例を示すデータ構造図である。ＮＳ速度保持部１２６は、交差点間リンクＩＤと、上り下りの別と、交差点間リンクへの進入時刻と、ＮＳ速度と、を対応付けて保持する。
【００５８】
図４に戻り、ＮＳ速度演算部１４４は、演算されたＮＳ速度に対応する交差点間リンクに対して設定されている法定の制限速度をマップ情報保持部１１４から取得する。ＮＳ速度演算部１４４は、演算されたＮＳ速度が取得された制限速度を超える場合、そのＮＳ速度を破棄する。あるいはまた、ＮＳ速度演算部１４４は、そのＮＳ速度を警告と共にＮＳ速度保持部１２６に登録する。すなわち、ＮＳ速度演算部１４４は、そのようなＮＳ速度を値としては残すがユーザの用には供さないための処理を行う。
【００５９】
ルート情報提供部１１０は、自動車に搭載された車載器のカーナビゲーション機能のためのルート情報をネットワーク２０を介して提供する。ルート情報提供部１１０は、ルート生成部１４６と、ルート情報送信部１４８と、を含む。
【００６０】
ルート生成部１４６は、ネットワーク２０を介して車載器からルート要求を受信する。ルート生成部１４６は、ルート要求が受信されると、マップ情報保持部１１４に保持される道路地図情報とＮＳ速度保持部１２６に保持されるＮＳ速度とに基づいてＮＳルートを生成する。ルート生成部１４６は、ＮＳルートおよびそのＮＳルートに関するＮＳ速度の組と、公知の旅行速度に基づく最速ルートおよびその旅行速度の組と、を含むルート情報を生成する。
ルート情報送信部１４８は、ルート生成部１４６によって生成されたルート情報を、ルート要求の送信元の車載器にネットワーク２０を介して送信する。
【００６１】
図１４は、ルート生成部１４６におけるＮＳルートの生成処理を説明するための説明図である。受信されたルート要求に含まれる出発地の位置５０と目的地の位置５２との間には走行可能な道路が図１４のように複数存在するとする。図１４には、各交差点間リンクについて、現在の旅行速度（その路線において、実際に車両が走行している速度であり、リアルタイムにプローブ車両から取得できる）とＮＳ速度保持部１２６から取得されるＮＳ速度が示されている。
【００６２】
ルート生成部１４６は、各交差点間リンクにおけるＮＳ速度を、ルート要求の送信元の自動車がそのルートを走行する場合に交差点間リンクに進入する進入時刻を基準にして、ＮＳ速度保持部１２６から取得する。例えば、ある交差点間リンクを６秒で通過すると計算される場合（交差点間リンクの距離がマップ情報保持部１１４に保持される道路地図情報から分かるので、ＮＳ速度から所要時間が計算される）、開始交差点間リンクへの進入時刻が１５：００：００であれば、次の交差点間リンクへの進入時刻は１５：００：０６である。
【００６３】
最速ルートは現在の旅行速度が最も速い路線を組み合わせたものであり、例えば図１４中の一点鎖線で示されるルートである。ただしここでは単純化して説明するため、交差点を曲がる時間はゼロとして計算している。ルート生成部１４６は、このような最速ルートを生成する。
【００６４】
ＮＳルートはＮＳ速度が現在の旅行速度を下回るものの中で、最も早いＮＳ速度を有する路線を組み合わせたものであり、例えば図１４中の破線で示されるルートである。図１４において、下から２つ目のＮＳ速度は３５であるが、下から３つ目のＮＳ速度は４０であり３５よりも大きいため、下から３つ目の経路をＮＳルートの一部として選定している。ルート生成部１４６は、このようなＮＳルートを生成する。
【００６５】
ＮＳルートについて、各道路リンクの旅行時間を積算すれば最速ルートより多くの時間がかかるが、交差点をノンストップで走行できる可能性が高いため、かえって最速ルートより早く目的地に着く可能性がある。
【００６６】
図４に戻り、ルート情報提供部１１０は、自動車に搭載された車載器のカーナビゲーション機能がルート案内中の場合にＮＳ速度をその車載器に提供してもよい。すなわち、ルート情報提供部１１０は、自動車のドライバによって選択されたルートに基づいて、その自動車が現在走行している路線をどこまで走るかを判定する。ルート情報提供部１１０は、判定結果から現在走行している交差点間リンクにおけるＮＳ速度をＮＳ速度保持部１２６から抽出する。ルート情報提供部１１０は、ＮＳ速度を抽出する際は交差点間リンクへの進入時刻が同じ条件のものを抽出する。ルート情報提供部１１０は、抽出されたＮＳ速度を当該路線を走行中の自動車へ送り、ナビゲーション画面に表示させるかまたは音声で伝える。
【００６７】
あるいはまた、ルート情報提供部１１０は、ポータブルカーナビ、スマートフォン、携帯電話などにＮＳ速度を送信し、その画面にＮＳ速度を表示させるかまたは音声で伝えてもよい。ルート情報提供部１１０は、自動車が右左折した場合は、当該路線の交差点間リンクにおけるＮＳ速度を提供してもよい。
【００６８】
また、ルート情報提供部１１０は、自動車に搭載された車載器のカーナビゲーション機能がルート案内はしていないが自車位置を表示中の場合、その自車位置に対応するＮＳ速度をその車載器に提供してもよい。
【００６９】
サイクル更新部１１２に関して、後日に各信号機において、赤信号のはずなのに通過する自動車や青信号なのに停止している自動車が走行情報から散見されるようになった場合は、その信号機の前後などを含めて走行情報を確認し、再度サイクルを推定し直すことが望ましい。この原因としては、信号機が新設されたことにより、既存の信号機のサイクルが変更されたり、警察によりサイクルが修正されたことなどが考えられる。
【００７０】
サイクル更新部１１２は、期間判定部１５０と、期間更新部１５２と、を含む。期間判定部１５０は、信号前停止期間取得部１０６によって取得された信号前停止期間と実測サイクル保持部１２５によって保持される対応する過去の実測赤信号期間との整合性を判定する。すなわち、期間判定部１５０は、取得された信号前停止期間が予測サイクル保持部１２４に保持される予測赤信号時間帯と所定の割合以上重なり合っている場合は整合すると判定し、そうでない場合は整合しないと判定する。
【００７１】
期間更新部１５２は、期間判定部１５０において整合しないと判定された場合、信号前停止期間取得部１０６によって取得された信号前停止期間を含みそれ以降取得される信号前停止期間によって実測サイクル保持部１２５を更新する。例えば期間更新部１５２は期間判定部１５０において整合しないと判定された場合、整合しないと判定された信号機について実測サイクル保持部１２５に保持されている情報を破棄してもよい。サイクル演算部１４２は、その信号機についてそれ以降取得される信号前停止期間を組み合わせることによって、その信号機の実測赤信号期間を演算し、実測サイクル保持部１２５に登録してもよい。
【００７２】
上述の実施の形態において、保持部の例は、ハードディスクやメモリである。また、本明細書の記載に基づき、各部を、図示しないＣＰＵや、インストールされたアプリケーションプログラムのモジュールや、システムプログラムのモジュールや、ハードディスクから読み出したデータの内容を一時的に記憶するメモリなどにより実現できることは本明細書に触れた当業者には理解されるところである。
【００７３】
以上の構成による走行情報演算装置１００の動作を説明する。
図１５は、走行情報演算装置１００における一連の処理の一例を示すフローチャートである。走行情報演算装置１００は走行情報を取得する（Ｓ３０２）。走行情報演算装置１００は、図７に示される処理により基準位置および停止期間を特定する（Ｓ３０４）。走行情報演算装置１００は信号前停止期間を取得する（Ｓ３０６）。走行情報演算装置１００は実測赤信号期間を演算する（Ｓ３０８）。走行情報演算装置１００は予測赤信号時間帯を演算する（Ｓ３１０）。走行情報演算装置１００はＮＳ速度を演算する（Ｓ３１２）。
【００７４】
本実施の形態に係る走行情報演算装置１００によると、車両が信号機から直接サイクルの情報を受ける仕組みが信号機の側にも車両の側にも整っていない状況および一般の車両が利用可能なＧＰＳの精度が比較的低い状況において、信号機のサイクルを推測できるより現実的な解を提供できる。
【００７５】
特に走行情報演算装置１００では、ＧＰＳの測位誤差を吸収できる程度の大きさの位置範囲を設け、測定位置がその位置範囲内に連続して検出されると、それを車両の停止として検出する。これにより、ＧＰＳの精度が例えば特許文献２に示される手法で要求されるものよりも低くても、十分に正確に信号機のサイクルを推測できる。言い換えると、ＧＰＳの精度に制限されないより適用範囲の広いサイクルの推測の手法が提供される。
【００７６】
また、本実施の形態に係る走行情報演算装置１００ではＮＳ速度が演算される。このＮＳ速度は車両の通行を効率化するための様々なシステムで使用されうる。例えば上述のようにカーナビゲーションにおけるルート情報の選定で使用されうる。ドライバがＮＳルートをＮＳ速度で走行する場合、交差点をノンストップで走行できる可能性が高まる。これにより、車両の燃費が良くなる。その結果、ドライバの出費を低減できるとともに、地球環境への負荷の低減に貢献できる。
【００７７】
また、制限速度を超えるＮＳ速度は基本的に使用されず、さらにドライバは赤信号に引っかからないように焦ることもないため、安全運転を促進できる。
【００７８】
また、本実施の形態に係る走行情報演算装置１００は、現在取得されているサイクルと記憶されているサイクルとに齟齬が生じた場合、サイクルを自動的に更新する。したがって、信号機の新設や制御の変更などにも対応できる。
【００７９】
以上、実施の形態に係る走行情報演算装置１００の構成と動作について説明した。この実施の形態は例示であり、その各構成要素や各処理の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００８０】
実施の形態では、自動車の車載器がルート要求を送信し、それに応じたルート情報を受信する場合について説明したが、これに限られず、自動車の車載器は走行情報演算装置１００からＮＳ速度の情報を受信し、受信したＮＳ速度の情報に基づいてその車載器がＮＳルートを生成してもよい。
【００８１】
実施の形態では、信号機が自動車に停止の指示を提示する状態として信号機が赤信号となっている状態を採用する場合について説明したが、これに限られず、信号機が車両に停止の指示を提示する状態は例えば各国の法令等により異なってもよい。
【００８２】
実施の形態では、走行情報演算装置１００はまず停止の基準位置を求め、その基準位置が信号機の位置と対応するか否かを判定する場合について説明したが、これに限られず、例えば走行情報演算装置１００は、信号機の位置の周りの所定の範囲内に走行情報が所定の数以上連続して存在するか否かを判定してもよい。
【符号の説明】
【００８３】
２  ナビゲーションシステム、  ２０  ネットワーク、  １００  走行情報演算装置、  １０２  走行情報取得部、  １０４  停止検出部、  １０６  信号前停止期間取得部、  １０８  演算部、  １１０  ルート情報提供部、  １１２  サイクル更新部、  １１４  マップ情報保持部、  １１６  走行情報保持部、  １１８  並び替え情報保持部、  １２０  停止期間保持部、  １２２  信号前停止期間保持部、  １２４  予測サイクル保持部、  １２５  実測サイクル保持部、  １２６  ＮＳ速度保持部。
【図１】
2012221167.tif 000003
【図２】
2012221167.tif 000004
【図３】
2012221167.tif 000005
【図４】
2012221167.tif 000006
【図５】
2012221167.tif 000007
【図６】
2012221167.tif 000008
【図７】
2012221167.tif 000009
【図８】
2012221167.tif 000010
【図９】
2012221167.tif 000011
【図１０】
2012221167.tif 000012
【図１１】
2012221167.tif 000013
【図１２】
2012221167.tif 000014
【図１３】
2012221167.tif 000015
【図１４】
2012221167.tif 000016
【図１５】
2012221167.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成23年11月2日(2011.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位システムを使用して測定された車両の位置である測定位置と測定時刻とを含む走行情報を当該車両に搭載された通信装置からネットワークを介して取得する走行情報取得部と、
前記測位システムの精度を基にその大きさが設定された位置範囲内に、所定数以上の測定位置が続いて検出された場合、その位置範囲内に測定位置が検出され続ける期間を測定時刻を基に特定する停止検出部と、
前記停止検出部によって特定された期間に対応する位置範囲と既知の信号機の位置とが対応するか否かを判定し、対応すると判定された場合、前記停止検出部によって特定された期間を当該信号機に対応する期間として取得する停止期間取得部と、を備えることを特徴とする走行情報演算装置。
【請求項２】
所定の信号機について前記停止期間取得部によって取得される複数の期間を組み合わせることによって、その信号機が停止の指示を提示する状態となっている期間を演算するサイクル演算部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の走行情報演算装置。
【請求項３】
前記サイクル演算部によって演算された期間に基づいて、ある信号機を通過した車両がその次の信号機を停止の指示を受けずに通過できる速度であるノンストップ速度を演算する速度演算部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の走行情報演算装置。
【請求項４】
前記速度演算部は、演算されたノンストップ速度が法定の制限速度を超える場合、そのノンストップ速度に対して所定の破棄処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の走行情報演算装置。
【請求項５】
車両に搭載されたカーナビゲーションにおけるルート情報をネットワークを介して提供する際、前記速度演算部によって演算されたノンストップ速度に基づいてルート情報を生成するルート生成部をさらに備えることを特徴とする請求項３または４に記載の走行情報演算装置。
【請求項６】
過去に前記サイクル演算部によって演算された期間を保持するサイクル保持部と、
前記停止期間取得部によって取得された期間と前記サイクル保持部によって保持される対応する過去の期間との整合性を判定する期間判定部と、
前記期間判定部において整合しないと判定された場合、前記停止期間取得部によって取得された期間によって前記サイクル保持部を更新する期間更新部と、をさらに備えることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の走行情報演算装置。
【請求項７】
測位システムを使用して測定された車両の位置である測定位置と測定時刻とを含む走行情報を当該車両に搭載された通信装置からネットワークを介して取得するステップと、
前記測位システムの精度を基にその大きさが設定された位置範囲内に、所定数以上の測定位置が続いて検出された場合、その位置範囲内に測定位置が検出され続ける期間を測定時刻を基に特定するステップと、
特定された期間に対応する位置範囲と既知の信号機の位置とが対応するか否かを判定し、対応すると判定された場合、特定された期間を当該信号機に対応する期間として取得するステップと、を含むことを特徴とする走行情報演算方法。
【請求項８】
測位システムを使用して測定された車両の位置である測定位置と測定時刻とを含む走行情報を当該車両に搭載された通信装置からネットワークを介して取得する機能と、
前記測位システムの精度を基にその大きさが設定された位置範囲内に、所定数以上の測定位置が続いて検出された場合、その位置範囲内に測定位置が検出され続ける期間を測定時刻を基に特定する機能と、
特定された期間に対応する位置範囲と既知の信号機の位置とが対応するか否かを判定し、対応すると判定された場合、特定された期間を当該信号機に対応する期間として取得する機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とするコンピュータプログラム。