JP2020095565A - 情報処理システム、プログラム、及び情報処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】道路の渋滞に関する情報を提供する技術を改善する。
【解決手段】情報処理システムは、車両と、車両と通信可能なサーバと、を備える。車両は、走行中に対向車線を撮像した動画を取得する。車両又はサーバは、対向車線の渋滞区間及び渋滞度合いの少なくとも一方を動画に基づいて判定する。サーバは、対向車線の渋滞区間及び渋滞度合いの前記少なくとも一方を記憶し、記憶された情報を用いて、クライアントに対する情報提供を実施する。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報処理システム、プログラム、及び情報処理方法に関する。

従来、道路の渋滞に関する情報を提供する技術が知られている。例えば、特許文献１には、道路の交通量の変化点を取得し、当該変化点において道路を撮像した走行車両画像を取得し、当該走行車両画像を、当該変化点の位置が分かる表示態様で表示するナビゲーション装置が開示されている。

特開２０１４−２２８４３４号公報

特許文献１に記載された発明では、ＶＩＣＳ（登録商標）（Vehicle Information and Communication System）センタからの渋滞情報に示される渋滞区間の先頭位置及び最後尾位置のそれぞれを、道路の交通量の変化点として取得している。しかしながら、ＶＩＣＳセンタから提供される渋滞情報は、大まかな渋滞区間及び渋滞度合いを示すものであって、その精度は必ずしも十分ではない。したがって、道路の渋滞に関する情報を提供する技術には改善の余地があった。

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、道路の渋滞に関する情報を提供する技術を改善することにある。

本発明の一実施形態に係る情報処理システムは、
車両と、前記車両と通信可能なサーバと、を備える情報処理システムであって、
前記車両は、走行中に対向車線を撮像した動画を取得し、
前記車両又は前記サーバは、前記対向車線の渋滞区間及び渋滞度合いの少なくとも一方を前記動画に基づいて判定し、
前記サーバは、
前記対向車線の前記渋滞区間及び前記渋滞度合いの前記少なくとも一方を記憶し、
記憶された情報を用いて、クライアントに対する情報提供を実施する。

本発明の一実施形態に係るプログラムは、
サーバと通信可能な車両に、
走行中に対向車線を撮像した動画を取得するステップと、
前記対向車線の渋滞区間及び渋滞度合いの少なくとも一方を前記動画に基づいて判定するステップと、
前記対向車線の前記渋滞区間及び前記渋滞度合いの前記少なくとも一方を前記サーバへ送信するステップと、を実行させる。

本発明の一実施形態に係る情報処理方法は、
車両と、前記車両と通信可能なサーバと、を備える情報処理システムが実行する情報処理方法であって、
前記車両が、走行中に対向車線を撮像した動画を取得するステップと、
前記車両又は前記サーバが、前記対向車線の渋滞区間及び渋滞度合いの少なくとも一方を前記動画に基づいて判定するステップと、
前記サーバが、
前記対向車線の前記渋滞区間及び前記渋滞度合いの前記少なくとも一方を記憶するステップと、
記憶された情報を用いて、クライアントに対する情報提供を実施するステップと、を含む。

本発明の一実施形態に係る情報処理システム、プログラム、及び情報処理方法によれば、道路の渋滞に関する情報を提供する技術が改善される。

本発明の一実施形態に係る情報処理システムの概略構成を示す図である。 車両の概略構成を示すブロック図である。 対向車線を撮像した動画のフレームの例を示す図である。 サーバの概略構成を示すブロック図である。 サーバに記憶された情報の例を示す図である。 サーバからクライアントに対する情報提供の例を示す図である。 車両の動作を示すフローチャートである。 サーバの動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について説明する。

（情報処理システムの概要）
図１を参照して、本発明の一実施形態に係る情報処理システム１の概要について説明する。情報処理システム１は、１つ以上の車両１０と、サーバ２０と、を備える。車両１０は、例えば自動車であるが、これに限られず任意の車両であってもよい。図１では説明の簡便のため、車両１０については２つのみを図示しているが、情報処理システム１は任意の数の車両１０を備えてもよい。サーバ２０は、１つ又は互いに通信可能な複数の情報処理装置（例えば、サーバ装置）を含む。車両１０及びサーバ２０は、例えば移動体通信網及びインターネット等を含むネットワーク３０を介して通信可能である。また、サーバ２０は、ネットワーク３０を介してクライアント３１と通信可能である。クライアント３１は、例えばＰＣ（Personal Computer）、スマートフォン、又はサーバ装置等であるが、任意の情報処理装置であってもよい。

まず、本実施形態の概要について説明し、詳細については後述する。車両１０は、例えば車載カメラを備えており、走行中に対向車線を撮像した動画を取得する。車両１０は、当該対向車線の渋滞区間及び／又は渋滞度合いを当該動画に基づいて判定し、判定結果等をサーバ２０へ送信する。サーバ２０は、１つ以上の車両１０から情報を収集することにより、車線毎に渋滞区間及び／又は渋滞度合いを記憶する。そしてサーバ２０は、記憶された情報を用いて、クライアント３１に対する情報提供を実施する。

このように、本実施形態によれば、走行中の車両１０が実際に撮像した動画を用いて、対向車線の渋滞区間及び／又は渋滞度合いが判定される。実際の動画を用いて判定された対向車線の渋滞区間及び／又は渋滞度合いは、例えばＶＩＣＳセンタから提供される道路交通情報に示される大まかな渋滞区間及び渋滞度合いと比較して、より現場の実態に即した精度の高い情報である。したがって、クライアント３１に提供される情報の精度が向上するので、道路の渋滞に関する情報を提供する技術が改善される。

次に、情報処理システム１の各構成について、詳細に説明する。

（車両の構成）
図２に示すように、車両１０は、通信部１１と、測位部１２と、撮像部１３と、記憶部１４と、制御部１５と、を備える。通信部１１、測位部１２、撮像部１３、記憶部１４、及び制御部１５のそれぞれは、車両１０に内蔵されてもよく、或いは車両１０に着脱可能に設けられてもよい。通信部１１、測位部１２、撮像部１３、記憶部１４、及び制御部１５は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワーク又は専用線を介して、互いに通信可能に接続される。通信部１１、測位部１２、撮像部１３、記憶部１４、及び制御部１５は、１つ又は複数の装置として構成されてもよい。

通信部１１は、ネットワーク３０に接続する通信モジュールを含む。当該通信モジュールは、例えば４Ｇ（4th Generation）及び５Ｇ（5th Generation）等の移動体通信規格に対応するが、これらに限られず、任意の通信規格に対応してもよい。例えば、ＤＣＭ（Data Communication Module）等の車載通信機が、通信部１１として機能してもよい。本実施形態において、車両１０は、通信部１１を介してネットワーク３０に接続される。

測位部１２は、衛星測位システムに対応する受信機を含む。当該受信機は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）に対応するが、これに限られず、任意の衛星測位システムに対応してもよい。また、測位部１２は、例えばジャイロセンサ及び地磁気センサを含む。例えばカーナビゲーション装置が、測位部１２として機能してもよい。本実施形態において、車両１０は、測位部１２を用いて自車両の位置及び自車両が向いている方角を取得する。

撮像部１３は、視野内の被写体を撮像した動画を生成する車載カメラを含む。動画は、所定のフレームレート（例えば、３０ｆｐｓ）で撮像された複数の静止画像を含んで構成される。以下、当該複数の静止画像のそれぞれをフレームともいう。当該車載カメラは、単眼カメラであってもよく、或いはステレオカメラであってもよい。撮像部１３は、走行中に対向車線を撮像可能となるように車両１０に備えられる。例えば、ドライブレコーダ又は乗員が使用するスマートフォン等のカメラ機能を有する電子機器が、撮像部１３として機能してもよい。本実施形態において、車両１０は、撮像部１３を用いて、走行中に対向車線を撮像した動画を取得する。

記憶部１４は、１つ以上のメモリを含む。本実施形態において「メモリ」は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等であるが、これらに限られない。記憶部１４に含まれる各メモリは、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部１４は、車両１０の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、記憶部１４は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、組み込みソフトウェア、及び道路地図情報等を記憶してもよい。道路地図情報は、例えば道路リンク識別情報、ノード識別情報、及び車線識別情報を含む。記憶部１４に記憶された情報は、例えば通信部１１を介してネットワーク３０から取得される情報で更新可能であってもよい。

制御部１５は、１つ以上のプロセッサを備える。本実施形態において「プロセッサ」は、汎用のプロセッサ、特定の処理に特化した専用のプロセッサ等であるが、これらに限られない。例えば、車両１０に搭載されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）が、制御部１５として機能してもよい。制御部１５は、現在時刻を把握する計時機能を有する。制御部１５は、車両１０全体の動作を制御する。

例えば、制御部１５は、撮像部１３を用いて、走行中に対向車線を撮像した動画を取得する。当該動画の各フレームには、例えば図３に示すように、対向車線Ａ上の対向車両Ｂが映り得る。なお図３は、車両１０の前方を撮像するフロントカメラの動画の例を示すが、例えば車両１０の側方を撮像するサイドカメラの動画が用いられてもよい。図３には、片側１車線の１つの道路の例が図示されているが、３車線以上を含む道路であってもよい。また、車両１０が走行する車線と、対向車線とが、例えば中央分離帯等で分けられていてもよい。制御部１５は、当該動画を撮像したときの自車両の位置（撮像位置）を、測位部１２を用いて取得する。制御部１５は、当該動画を撮像したときの時刻（撮像時刻）を取得する。撮像時刻は、時分に加えて年月日を含んでもよい。

また、制御部１５は、対向車線の渋滞区間及び渋滞度合いの少なくとも一方を、取得された上記の動画に基づいて判定する。以下、渋滞区間及び渋滞度合いの判定手法について、具体的に説明する。

一般的に、渋滞している各車両は、車速が比較的遅く、且つ、後続車両との車間距離が比較的短いという特徴を有する。したがって、車速及び後続車両との車間距離に基づいて、渋滞している各車両を検出可能である。制御部１５は、対向車線上で車速が基準速度未満且つ後続車両との車間距離が基準距離未満である複数の対向車両を、渋滞している複数の対向車両（渋滞対向車両）として動画から検出する。基準速度及び基準距離は、例えば実験又はシミュレーションの結果に基づいて予め定められてもよく、或いは道路の種類（例えば、一般道若しくは高速道路等）又は制限速度等に応じて動的に定められてもよい。

なお、対向車両の車速及び車間距離の検出には、動画を用いる任意の手法が採用可能である。例えば、制御部１５は、動画上の静止物、対向車両、及び当該対向車両の後続車両を画像認識により検出する。静止物は、例えば道路の付近に設置された街灯、街路樹、ガードレール、標識、又は信号等であるが、これらに限られない。静止物及び対向車両の検出には、例えばパターンマッチング、特徴点抽出、又は機械学習等、任意の画像認識アルゴリズムが採用可能である。制御部１５は、自車両の位置を原点として、静止物の位置座標、対向車両の位置座標、及び後続車両の位置座標を、例えば３次元復元により動画から検出する。３次元復元は、例えば単眼カメラの動画を用いるモーションステレオ法、又はステレオカメラの動画を用いるステレオ法等により得られる多視点画像を用いて実施可能である。制御部１５は、静止物の位置座標と対向車両の位置座標との差分の時間変化に基づいて、当該対向車両の車速を検出する。制御部１５は、対向車両の位置座標と後続車両の位置座標との差分に基づいて、当該対向車両の車間距離を検出する。

制御部１５は、動画に含まれる複数のフレームのうち、自車両が最初の渋滞対向車両とすれ違ったときのフレームの撮像位置（第１撮像位置）と、自車両が最後の渋滞対向車両とすれ違ったときのフレームの撮像位置（第２撮像位置）と、に基づいて、当該対向車線の渋滞区間を判定する。詳細には、制御部１５は、第１撮像位置及び第２撮像位置を、それぞれ渋滞区間の先頭位置及び最後尾位置とみなすことにより、渋滞区間を判定する。

制御部１５は、渋滞対向車両の車速に基づいて、対向車線の渋滞度合いを判定する。詳細には、制御部１５は、複数の渋滞対向車両のうち、１つの渋滞対向車両の車速又は２つ以上の渋滞対向車両の平均速度が遅いほど、対向車線の渋滞度合いが高いと判定する。なお、渋滞度合いは、等級（例えば、「低」、「中」、又は「高」等）で示されてもよく、或いは数値で示されてもよい。

また、制御部１５は、記憶部１４に記憶された道路地図情報を参照して、対向車線の車線識別情報を特定する。制御部１５は、対向車線の車線識別情報と、動画の撮像時刻の属する時間帯（例えば、１２時１０分〜１２時２０分等）と、対向車線の渋滞区間及び渋滞度合いの少なくとも一方とを、通信部１１を介してサーバ２０へ送信する。制御部１５は、上述したように自車両が最初の渋滞対向車両とすれ違ったときのフレーム（先頭画像）と、自車両が最後の渋滞対向車両とすれ違ったときのフレーム（最後尾画像）と、を更にサーバ２０へ送信してもよい。

（サーバの構成）
図４に示すように、サーバ２０は、サーバ通信部２１と、サーバ記憶部２２と、サーバ制御部２３と、を備える。

サーバ通信部２１は、ネットワーク３０に接続する通信モジュールを含む。当該通信モジュールは、例えば有線ＬＡＮ（Local Area Network）規格に対応するが、これに限られず、任意の通信規格に対応してもよい。本実施形態において、サーバ２０は、サーバ通信部２１を介してネットワーク３０に接続される。

サーバ記憶部２２は、１つ以上のメモリを含む。サーバ記憶部２２に含まれる各メモリは、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。サーバ記憶部２２は、サーバ２０の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、サーバ記憶部２２は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、データベース、及び道路地図情報等を記憶してもよい。サーバ記憶部２２に記憶された情報は、例えばサーバ通信部２１を介してネットワーク３０から取得される情報で更新可能であってもよい。

サーバ制御部２３は、１つ以上のプロセッサを含む。サーバ制御部２３は、現在時刻を把握する計時機能を有する。サーバ制御部２３は、サーバ２０全体の動作を制御する。

例えば、サーバ制御部２３は、サーバ通信部２１を介して車両１０から、対向車線の車線識別情報と、動画の撮像時刻の属する時間帯と、対向車線の渋滞区間及び渋滞度合いの少なくとも一方と、を受信する。サーバ制御部２３は、車両１０から上述した先頭画像及び最後尾画像を更に受信してもよい。サーバ制御部２３は、受信された情報をサーバ記憶部２２に記憶する。ここで、サーバ制御部２３は、複数の車両１０から情報を収集してサーバ記憶部２２に記憶（蓄積）してもよい。例えば図５に示すように、車線識別情報、時間帯、渋滞区間、渋滞度合い、先頭画像、及び最後尾画像の組み合わせが、サーバ記憶部２２に蓄積される。

また、サーバ制御部２３は、サーバ記憶部２２に記憶した情報を用いて、クライアント３１に対する情報提供を実施する。情報提供は、例えばクライアント３１からの要求に応じて実施（例えば、プル配信）されてもよく、或いはサーバ制御部２３により自動的に実施（例えば、プッシュ配信）されてもよい。情報提供は、サーバ記憶部２２に記憶されたウェブアプリケーションにより実施されてもよい。情報提供は、サーバ記憶部２２に記憶された情報をそのまま又は加工して提供することを含んでもよく、或いはサーバ記憶部２２に記憶された情報を用いて新たに生成される任意の情報を提供することを含んでもよい。

例えば図６は、サーバ２０から提供される情報に基づきクライアント３１において表示される画面の例を示す。図６に示す画面には、地図上に矢印で示される渋滞区間と、車線識別情報及び渋滞度合いと、先頭画像及び最後尾画像と、が表示されている。クライアント３１のユーザは、図６に示される画面を視認することによって、車線の渋滞区間及び渋滞度合いを一見して把握可能である。また、例えば画面上には矢印で示される渋滞区間のみ表示させておき、当該渋滞区間を選択するユーザ操作に応じて、車線識別情報、渋滞度合い、先頭画像、及び最後尾画像等を表示させる構成も可能である。

（車両の動作フロー）
図７を参照して、車両１０の動作フローについて説明する。

ステップＳ１００：制御部１５は、走行中に対向車線を撮像した動画、並びに当該動画の撮像時刻及び撮像位置を取得する。

ステップＳ１０１：制御部１５は、対向車線の渋滞区間を動画に基づいて判定する。

ステップＳ１０２：制御部１５は、対向車線の渋滞度合いを動画に基づいて判定する。

ステップＳ１０３：制御部１５は、対向車線の車線識別情報と、動画の撮像時刻の属する時間帯と、対向車線の渋滞区間及び渋滞度合いとを、通信部１１を介してサーバ２０へ送信する。ここで、制御部１５は、上述したように自車両が最初の渋滞対向車両とすれ違ったときのフレーム（先頭画像）と、自車両が最後の渋滞対向車両とすれ違ったときのフレーム（最後尾画像）と、を更にサーバ２０へ送信してもよい。

（サーバの動作フロー）
図８を参照して、サーバ２０の動作フローについて説明する。

ステップＳ２００：サーバ制御部２３は、サーバ通信部２１を介して車両１０から、対向車線の車線識別情報と、動画の撮像時刻の属する時間帯と、対向車線の渋滞区間及び渋滞度合いの少なくとも一方と、を受信する。サーバ制御部２３は、車両１０から上述した先頭画像及び最後尾画像を更に受信してもよい。

ステップＳ２０１：サーバ制御部２３は、車両１０から受信された情報をサーバ記憶部２２に記憶する。ここで、サーバ制御部２３は、複数の車両１０から情報を収集してサーバ記憶部２２に記憶（蓄積）してもよい。

ステップＳ２０２：サーバ制御部２３は、サーバ記憶部２２に記憶した情報を用いて、クライアント３１に対する情報提供を実施する。

以上述べたように、本実施形態に係る情報処理システム１において、車両１０は、走行中に対向車線を撮像した動画を取得し、当該対向車線の渋滞区間及び渋滞度合いの少なくとも一方を当該動画に基づいて判定する。サーバ２０は、当該対向車線の渋滞区間及び渋滞度合いの少なくとも一方を記憶し、記憶された情報を用いてクライアント３１に対する情報提供を実施する。走行中の車両１０が実際に撮像した動画を用いて判定された対向車線の渋滞区間及び／又は渋滞度合いは、例えばＶＩＣＳセンタから提供される道路交通情報に示される大まかな渋滞区間及び渋滞度合いと比較して、より現場の実態に即した精度の高い情報である。したがって、クライアント３１に提供される情報の精度が向上するので、道路の渋滞に関する情報を提供する技術が改善される。

本発明を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段又は各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段又はステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

例えば、上述した実施形態において、車両１０において実行される一部の処理動作がサーバ２０において実行されてもよく、サーバ２０において実行される一部の処理動作が車両１０において実行されてもよい。例えば、渋滞区間及び渋滞度合いを判定する処理等が、車両１０ではなくサーバ２０によって実行される構成も可能である。

また、上述した実施形態において、車両１０は、例えばＶＩＣＳセンタ等からネットワーク３０を介して、対向車線の推定渋滞区間を示す道路交通情報を受信しておき、当該推定渋滞区間に差し掛かると対向車線の撮像を開始してもよい。かかる構成によれば、車両１０は対向車線を常時撮像する必要がないので、車両１０の処理負担が低減する。

また、例えばスマートフォン又はコンピュータ等の汎用の情報処理装置を、上述した実施形態に係る車両１０に備えられた構成部又はサーバ２０として機能させる構成も可能である。具体的には、実施形態に係る車両１０又はサーバ２０等の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを、情報処理装置のメモリに格納し、情報処理装置のプロセッサによって当該プログラムを読み出して実行させる。したがって、本実施形態に係る発明は、プロセッサが実行可能なプログラムとしても実現可能である。

１ 情報処理システム
１０ 車両
１１ 通信部
１２ 測位部
１３ 撮像部
１４ 記憶部
１５ 制御部
２０ サーバ
２１ サーバ通信部
２２ サーバ記憶部
２３ サーバ制御部
３０ ネットワーク
３１ クライアント

Claims (6)

1. 車両と、前記車両と通信可能なサーバと、を備える情報処理システムであって、
   前記車両は、走行中に対向車線を撮像した動画を取得し、
   前記車両又は前記サーバは、前記対向車線の渋滞区間及び渋滞度合いの少なくとも一方を前記動画に基づいて判定し、
   前記サーバは、
   前記対向車線の前記渋滞区間及び前記渋滞度合いの前記少なくとも一方を記憶し、
   記憶された情報を用いて、クライアントに対する情報提供を実施する、情報処理システム。
2. 請求項１に記載の情報処理システムであって、
   前記車両は、
   前記対向車線の推定渋滞区間を示す道路交通情報を受信し、
   前記推定渋滞区間に差し掛かると前記対向車線の撮像を開始する、情報処理システム。
3. 請求項１又は２に記載の情報処理システムであって、
   前記車両又は前記サーバは、
   前記対向車線上で車速が基準速度未満且つ後続車両との車間距離が基準距離未満である複数の対向車両を前記動画から検出し、
   前記動画に含まれる複数のフレームのうち、前記車両が最初の前記対向車両とすれ違ったときのフレームの撮像位置と、前記車両が最後の前記対向車両とすれ違ったときのフレームの撮像位置と、に基づいて、前記渋滞区間を判定する、情報処理システム。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の情報処理システムであって、
   前記車両又は前記サーバは、
   前記対向車線上で車速が基準速度未満且つ後続車両との車間距離が基準距離未満である複数の対向車両を前記動画から検出し、
   １つの前記対向車両の車速又は２つ以上の前記対向車両の平均車速が遅いほど前記対向車線の渋滞度合いが高いと判定する、情報処理システム。
5. サーバと通信可能な車両に、
   走行中に対向車線を撮像した動画を取得するステップと、
   前記対向車線の渋滞区間及び渋滞度合いの少なくとも一方を前記動画に基づいて判定するステップと、
   前記対向車線の前記渋滞区間及び前記渋滞度合いの前記少なくとも一方を前記サーバへ送信するステップと、
   を実行させる、プログラム。
6. 車両と、前記車両と通信可能なサーバと、を備える情報処理システムが実行する情報処理方法であって、
   前記車両が、走行中に対向車線を撮像した動画を取得するステップと、
   前記車両又は前記サーバが、前記対向車線の渋滞区間及び渋滞度合いの少なくとも一方を前記動画に基づいて判定するステップと、
   前記サーバが、
   前記対向車線の前記渋滞区間及び前記渋滞度合いの前記少なくとも一方を記憶するステップと、
   記憶された情報を用いて、クライアントに対する情報提供を実施するステップと、
   を含む、情報処理方法。

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