JP5281431B2 - 車両情報伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、各車両からの速度情報や位置情報等の航法情報を含む車両情報をサーバにおいて管理する車両情報伝送システム及びその制御方法に係り、渋滞情報を事前に検知し報知する技術に関する。

近年、情報処理技術の発展に伴い、車両などの移動体に搭載して道案内を行うナビゲーション装置が普及している。ナビゲーション装置は、予め用意された地図データを利用し、ＧＰＳ等で測位する自車の現在位置情報を周辺地図上に表示したり、指定される目的地への経路を算出し、画面表示や合成音声などで経路を案内するものである。

このように案内される経路には事故等が発生することにより渋滞が発生するが、特に、上り坂や下り坂等の経路の性質に基づく事項が一般的な渋滞発生の主な要因となる。例えば、案内している経路が緩やかな長い上り坂の場合には、ユーザが意識してアクセル操作することにより速度を上昇させない限り減速が生じるので渋滞が生じてしまう。

そのため、車載用の渋滞検出装置において、走行状況に対応するアクセルの操作量とステアリングの操舵量とにより、実際に走行中の経路が、屈曲した上り坂であり、かつ渋滞が発生しているか否かを検出する技術が提案されている（特許文献１参照）。また、車両が上り坂を走行中に、その近辺に渋滞が生じていないかを検出し、報知する技術も提案されている（特許文献２参照）。

特許第２７４３４１４号公報 特開平１１−１４４１９３号公報

ところで、上記のような走行している上り坂から渋滞を検出する技術では、あくまで実際に上り坂を走行した上で渋滞が生じているかを認識するものであって、当該上り坂を走行する前に渋滞を検出できるものではない。すなわち、上り坂を走行中に渋滞が生じているかを検出するのであるから、渋滞を検出した時点で当該上り坂は既に渋滞中である可能性もあり、走行前の状態で適切に渋滞を検出し、ユーザに対して報知することはできない。

また、一旦走行した上り坂の位置情報に対応させて渋滞情報を記憶しておくことで、再度の走行前にその情報を報知するような技術も開発される可能性もあるが、報知される情報は自車が以前に走行した際に記憶された情報であり、それが必ずしも現在の経路に対応した最新の情報であるとは限らない。言い換えれば、現在走行中の経路において、前方に上り坂等を要因とした渋滞が発生した場合においても、それを直接的に検出できるのではなく、あくまで過去に走行した情報から渋滞か否かを判断するに過ぎない。

本発明は、上記のような課題を解消するために提案されたものであり、その目的は、車両毎に、前方に走行中の各車両の速度情報等の航法情報をサーバにおいて管理することで、当該前方に存在する上り坂情報を含む渋滞情報を検出し報知することが可能な車両情報伝送システム及びその制御方法を提供することにある。

上記の課題を本発明は以下の手段により解決する。
請求項１の発明は、車両の位置情報、速度情報及び角速度情報を含む航法情報を取得する測位部と情報を表示や音声により出力する出力部を有する車両毎に搭載された各車載機と、通信ネットワークを経由して各車載機からの情報を管理するサーバと、からなる車両情報伝送システムであって、前記各車載機は、前記測位部を通じて車両の航法情報を検出する検出手段と、前記サーバとの間で前記航法情報を含む情報の送受信を行う通信手段と、前記出力部に対して前記通信手段により受信した前記サーバからの情報を出力する出力手段と、を備え、前記サーバは、前記各車載機との間で前記航法情報を含む情報の送受信を行うサーバ通信手段と、道路区間毎に、前記サーバ通信手段を通じて予め受信した前記航法情報のうちの速度情報の平均値である通常走行時の規定速度を記憶しておく記憶手段と、車両毎に、当該車両を基準にして前方の所定の道路区間に位置する全ての車両の航法情報を前記サーバ通信手段を通じて検出する前方情報検出手段と、前記前方情報検出手段により検出された前記航法情報から、前記道路区間毎の平均速度を算出する平均速度算出手段と、前記平均速度算出手段により算出された平均速度が、前記道路区間毎における通常走行時の規定速度を下回るかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記平均速度が前記規定速度を下回ると判定された場合に、渋滞を促す警告情報を生成し、前記前方情報検出手段における基準となった車両の車載機に対して、当該警告情報を前記サーバ通信手段を通じて送信する警告手段と、前記道路区間毎に、前記サーバ通信手段を通じて受信した前記航法情報に基づいて、当該道路区間が上り坂であるかを判定する上り坂判定手段と、を備え、前記記憶手段は、前記道路区間毎に、前記通常走行時の規定速度を、前記上り坂判定手段による判定結果と対応づけて記憶し、前記警告手段は、前記判定手段により前記平均速度が前記道路区間における前記規定速度を下回ると判定された場合に、当該道路区間が前記上り坂判定手段により上り坂であると判定されると、上り坂情報を踏まえた渋滞を促す警告情報を生成すること、を特徴とする。

以上のような態様によれば、サーバにおいて、前方に位置する車両の速度情報等の航法情報から渋滞情報の有無を判定することできるので、走行中の車両が渋滞に巻き込まれる前に、適切に当該渋滞情報を報知することが可能となる。これにより、事前に渋滞情報を取得することができるので、当該渋滞情報を迂回する経路を走行することが可能となり、さらには、追突による事故も防止することができる。

さらに、記憶手段により、サーバにおいて取得した所定の道路区間を走行する車両の航法情報、特に速度情報を予め記憶することができるので、一定期間記憶した速度情報から、その平均値を算出することで、当該道路区間が渋滞か否かを判定する上で規準となる規定速度を適切に設定することが可能となる。これにより、高精度の渋滞判定を実現することができる。

さらに、渋滞が生じている道路が上り坂であるかを判定することができるので、渋滞情報に加え、この上り坂の情報もユーザに対して報知することが可能となる。これにより、上り坂において無意識のうちに減速してしまう渋滞の要因となる事態を防ぐことができ、渋滞発生の抑制に貢献する。

特に、上り坂に対して速度維持を指示する警告情報を生成し通知することができるので、上り坂であっても減速しないようアクセル操作を促し、減速による渋滞を抑制する。さらには、燃費の向上にも寄与する。

以上のように、本発明によれば、サーバにおいて、前方に位置する車両の速度情報等から渋滞情報の有無を判定することできるので、走行中の車両が渋滞に巻き込まれる前に、適切に当該渋滞情報を報知することが可能な車両情報伝送システム及びその制御方法を提供することができる。これにより、事前に渋滞情報を取得することができるので、当該渋滞情報を迂回する経路を走行することが可能となり、さらには、追突による事故も防止することができる。

また、本発明では、渋滞が生じている道路が上り坂であるかを判定することができるので、渋滞情報に加え、この上り坂の情報もユーザに対して報知することが可能となる。これにより、上り坂において無意識のうちに減速してしまう渋滞の要因となる事態を防ぐことができ、渋滞発生の抑制に貢献する。

特に、上り坂に対して速度維持を指示する警告情報を生成し通知することができるので、上り坂であっても減速しないようアクセル操作を促し、減速による渋滞を抑制する。さらには、燃費の向上にも寄与する。

本発明の実施形態の構成を示す機能ブロック図。 本発明の実施形態において、通常時の走行速度の記憶手順を示すフローチャート。 本発明の実施形態において、渋滞情報の判定手順を示すフローチャート。

［本実施形態］
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について、図面を参照して説明する。

［１．構成］
図１に示す通り、本実施形態は、各車両に設けたナビゲーションシステム（以下、「車載機」と称する）Ｎ１、Ｎ２、…、と、サーバシステム（以下、「サーバ」と称する）Ｓとを、通信回線で接続することでネットワーク化した車両情報伝送システムである。なお、車載機Ｎは、共通の構成のものが各車両に設けられており、ナビゲーション装置として機能する経路案内機能を設けることも可能であるが、必須ではない。

［１．１．車載機の構成］
まず、各車載機Ｎの構成について、図１を参照して説明する。
すなわち、１１は、ＶＩＣＳ情報（「ＶＩＣＳ」は登録商標）を取得するためのＦＭ多重受信及び処理部であり、１２は、ビーコン受信及び処理部である。

１３は、ＨＤＤやＤＶＤ−ＲＯＭなどのドライブであり、地図データを予め記憶し読み出して供給する補助記憶手段である。１４は、メモリであり、ドライブ１３から読み出した地図データや自車の現在位置情報や車両の走行速度等の車両に関する情報を処理のため保持したり、情報処理のためのワークエリアを提供する主記憶手段である。

１５は、測位技術（例えば、ＧＰＳ、ジャイロセンサ、地磁気センサ、加速度センサ、車速センサなど）により、現在位置、方位、速度など自車の挙動に関する航法情報を得る測位部である。例えば、この測位部１５では、ＧＰＳにより車両の現在位置情報を取得し、ジャイロセンサにより角速度情報を検出し車両の方位及び高低情報を取得し、車速センサにより検出した車速パルスから車両の速度情報を取得する。

１６は、地図などの情報を描画及び表示する案内出力部（「出力部」に対応する）であり、液晶表示パネル等の表示画面を有し、また、スピーカー等を備えることで音声出力することも可能である。

１７は、情報や操作の入力を受け付ける入力部であり、タッチキーなどからの入力を検出する制御装置であるが、入力部の構成や種類は自由で、案内出力部１６周囲の操作スイッチ類のほか、リモコンユニット、表示パネルと一体のタッチセンサなどを単独、又は自由に組み合わせて用いることができる。１８は、サーバＳと車載機Ｎ間での要求や位置情報の送受信に用いられる通信部である。

１９は、システム全体の制御を司るメインＣＰＵ（中央演算装置）及びその周辺回路であり、車載機Ｎ各部の制御を含む情報処理を行う制御部である。なお、ＣＰＵは、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどの電子回路に適宜置き換えたり組み合わせて使ってもよい。この制御部１９は、図示しないが、測位部１５を通じて取得した現在位置、方位、速度など自車の挙動に関する航法情報を検出する検出機能、通信部１８を介してサーバＳとの間で情報を送受信する通信機能、検出した航法情報や通信部１８を介して受信したサーバＳからの情報等を案内出力部１６に対して出力する出力機能などを有している。

［１．２．サーバの構成］
次に、サーバＳの構成について説明すると、ＣＰＵ、主記憶装置、補助記憶装置、入力部、出力部、車載機Ｎと間で情報を送受信する通信部及び通信機能を備える点は、車載機Ｎと同様であり、サーバＳでの各処理に対応する機能部を示せば図１に示す通りとなる。

２１は、各車載機Ｎの通信部１８を介して送られる車両の位置情報、速度情報や角速度情報等の航法情報を、サーバ側の通信部（図示しない）を通じて取得する車両情報取得手段である。

２２は、車両情報取得手段２１により取得した車両の速度情報及び位置情報から、あらゆる道路区間に対して、事故や混雑により渋滞が生じていない通常時の走行速度を設定する通常速度設定手段である。例えば、通常速度設定手段２２は、リンク及びノードから構成される所定の道路区間に対して、複数取得した車両の速度情報から平均速度を算出することで、これを当該道路区間の通常時の走行速度として設定する。

２３は、車載機Ｎの測位部１５のジャイロセンサにより検出した角速度情報、特に、車両側面からみて坂道などで上下運動するときの車体の角度（傾斜角）であるピッチ角度に基づいて車両の走行路が上り坂であるかを判定する上り坂判定手段である。この上り坂判定手段２３は、通常速度設定手段２２において設定する通常時の走行速度に対応した所定の道路区間に対して、車両情報取得手段２１により取得したピッチ角度が上り坂に相当する所定の規定値以上であるかを判定する。

２４は、記憶手段であり、通常速度設定手段２２により設定した通常時の走行速度を、当該走行速度の道路区間、及び上り坂判定手段２３による判定結果と共に図示しないサーバＳに内蔵、あるいは付属の記憶装置に記憶する。

２５は、車両毎に、当該車両前方の所定の道路区間に位置する全ての車両の位置情報や速度情報等である航法情報を、車両情報取得手段２１を通じて検出する前方車両情報検出手段（「前方情報検出手段」に対応する）である。例えば、ある車載機Ｎを搭載した車両を前方の道路区間に位置する車両の航法情報を検出する際の基準とする場合、この前方車両情報検出手段２５は、その基準となる車両の位置情報及び方位情報から当該車両と同じ道路及び走行方向を検出し、その道路上において当該車両前方の所定の道路区間に位置する車両の航法情報を検出する。

２６は、前方車両情報検出手段２５により検出された車両毎に、前方の所定の道路区間内に位置する車両の平均速度を算出する平均速度算出手段である。２７は、前方車両情報検出手段２５により航法情報を検出する際に対象となる前方の所定の道路区間に対して、記憶装置に記憶された通常時の走行速度及び上り坂であるかの情報を抽出する情報抽出手段である。

２８は、車両前方の所定の道路区間毎に、平均速度算出手段２６により算出された平均速度と、情報抽出手段２７により抽出された通常時の走行速度と、を対比し、当該平均速度が通常時の走行速度を下回るかを判定する渋滞判定手段（「判定手段」に対応する）である。なお、この渋滞判定手段２８は、平均速度が通常時の走行速度を下回る場合に、この前方の所定の道路区間において渋滞が発生していると判定する。

２９は、各車両前方の所定の道路区間において、渋滞判定手段２８により平均速度が通常時の走行速度を下回ると判定された場合、すなわち、渋滞が発生していると判定された場合に、アラーム等の警告情報を生成し、この所定の道路区間の基準となった車両の車載機Ｎに対して当該警告情報を送信する警告制御手段（「警告手段」に対応する）である。この警告制御手段２９は、例えば、渋滞が生じている道路区間に対する表示態様の変更情報（例えば、表示色の変更）や、「渋滞が発生しています」等の音声情報を生成し、前方の所定の道路区間の基準となる車両に搭載された車載機Ｎに対して送信する。

また、この警告制御手段２９は、平均速度が通常時の走行速度を下回る場合に、この所定の道路区間として、前記情報抽出手段２７により上り坂である情報が抽出される場合に、この上り坂の情報も加えて警告情報を生成する。例えば、「前方に上り坂が存在し、渋滞が発生しています」等の音声情報を生成する。

［２．作用］
次に、本実施形態に係る車両情報伝送システムの作用を、通常時の走行速度の記憶手順と渋滞判定手順とに分けて、図２及び３のフローチャートを参照して以下に説明する。

［２．１．通常時の走行速度の記憶手順］
まず、渋滞か生じているか否かを判定する上で基準となる通常時の走行速度の記憶手順について、図２を参照して説明する。ここで、各車載機Ｎでは、測位部１５により車両の位置情報、速度情報や角速度情報等を検出し、検出したこれらの情報を通信部１８を介してサーバＳに対して常時送信しているものとする。

まず、車両情報取得手段２１は、各車載機Ｎの通信部１８を介して送信される車両の位置情報、速度情報や角速度情報等の航法情報を取得する（ＳＴＥＰ２０１）。

そして、通常速度設定手段２２は、車両情報取得手段２１により取得した車両の航法情報である位置情報及び速度情報から、例えば、所定の道路区間に対する平均速度を算出することで、それを通常時の走行速度として当該道路区間に対応付けて設定する（ＳＴＥＰ２０２）。すなわち、通常速度設定手段２２は、車両情報取得手段２１で取得した位置情報及び速度情報に基づき、リンク及びノードから構成される所定の道路区間に位置する走行中の車両の走行速度から平均速度を算出し、これを当該道路区間における通常時の走行速度として設定する。

さらに、上り坂判定手段２３は、この所定の道路区間に位置する車両に対して、車両情報取得手段２１により取得した角速度情報から当該道路区間が上り坂であるかを判定する（ＳＴＥＰ２０３）。すなわち、上り坂判定手段２３は、取得した車両の角速度情報のうちのピッチ角度が上り坂に相当する所定の規定値以上であるかを判定する。

上り坂判定手段２３により道路区間が上り坂であると判定された場合には（ＳＴＥＰ２０３のＹＥＳ）、記憶手段２４は、通常速度設定手段２２により設定した通常時の走行速度を、この道路区間及び上り坂の情報に対応付けて記憶装置に記憶する（ＳＴＥＰ２０４）。一方で、上り坂判定手段２３により道路区間が上り坂でないと判定された場合には（ＳＴＥＰ２０３のＮＯ）、記憶手段２４は、通常速度設定手段２２により設定した通常時の走行速度を、この道路区間に対応付けて記憶装置に記憶する（ＳＴＥＰ２０５）。

［２．２．渋滞判定手順］
次に、各車両の走行中の道路における渋滞の有無の判定手順を、図３を参照して以下に説明する。なお、上記の通常時の走行速度の記憶処理により、渋滞か否かを判定する上で基準となる規定速度は記憶されているものとする。

まず、図３に示す通り、車両情報取得手段２１は、各車両の車載機Ｎの通信部１８を通じて送信される車両の位置情報、速度情報や角速度情報等の航法情報を取得する（ＳＴＥＰ３０１）。そして、前方車両情報検出手段２５は、車両情報取得手段２１により取得した車両の航法情報に基づいて、車両毎に、当該車両を基準として前方の所定の道路区間に位置する全ての車両の航法情報を車両情報取得手段２１を通じて検出する（ＳＴＥＰ３０２）。

前方車両情報検出手段２５により前方の所定の道路区間に位置する全ての車両の航法情報として速度情報が検出されると、平均速度算出手段２６は、それらの速度情報から当該道路区間の平均速度を算出する（ＳＴＥＰ３０３）。また、前方車両情報検出手段２５により前方の所定の道路区間に位置する全ての車両の航法情報が検出されると、情報抽出手段２７は、当該道路区間の通常時の走行速度を記憶装置から抽出する（ＳＴＥＰ３０４）。さらに、この情報抽出手段２７は、この道路区間が上り坂であるかの情報も同時に記憶装置から抽出する（ＳＴＥＰ３０５）。

そして、渋滞判定手段２８は、各車両の前方の所定の道路区間毎に、平均速度算出手段２６により算出された平均速度が、情報抽出手段２７により抽出された通常時の走行速度を下回るかを判定する（ＳＴＥＰ３０６）。渋滞判定手段２８により平均速度が通常時の走行速度を下回ると判定された場合には（ＳＴＥＰ３０６のＹＥＳ）、当該渋滞判定手段２８は、その所定の道路区間は渋滞中であると判定する（ＳＴＥＰ３０７）。

渋滞中であると判定されると、警告制御手段２９は、当該道路区間に対して、情報抽出手段２７により上り坂の情報が抽出されているかを判断し（ＳＴＥＰ３０８）、抽出されていれば（ＳＴＥＰ３０８のＹＥＳ）、この上り坂の情報を踏まえて渋滞を促す警告情報を生成し、この道路区間の基準となった車両の車載機Ｎに対して送信する（ＳＴＥＰ３０９）。例えば、「前方に上り坂が存在し、渋滞が発生しています」等の警告情報を生成し、当該警告情報を基準となる車両の車載機Ｎに対して送信する。これにより、警告情報が送信された車載機Ｎでは、通信部１８を介して当該警告情報を受信することで、案内出力部１６により出力される。

これに対し、情報抽出手段２７により上り坂の情報が抽出されていない場合には（ＳＴＥＰ３０８のＮＯ）、上り坂の情報を加えずに、例えば、「前方に渋滞が発生しています」等の警告情報を生成し、当該警告情報をこの道路区間の基準となった車両の車載機Ｎに対して送信する（ＳＴＥＰ３１０）。

一方、ＳＴＥＰ３０６において、渋滞判定手段２８により平均速度が通常時の走行速度以上であると判定された場合には（ＳＴＥＰ３０６のＮＯ）、前方の前記所定区間は渋滞中に該当しないため、警告を必要とすることなく本フローは終了する。

以上のような本実施形態によれば、サーバにおいて、前方に位置する車両の速度情報等から渋滞情報の有無を判定することできるので、走行中の車両が渋滞に巻き込まれる前に、適切に当該渋滞情報を報知することが可能な車両情報伝送システムを提供することができる。これにより、事前に渋滞情報を取得することができるので、当該渋滞情報を迂回する経路を走行することが可能となり、さらには、追突による事故も防止することができる。

また、本実施形態では、渋滞が生じている道路が上り坂であるかを判定することができるので、渋滞情報に加え、この上り坂の情報もユーザに対して報知することが可能となる。これにより、上り坂において無意識のうちに減速してしまう渋滞の要因となる事態を防ぐことができ、渋滞発生の抑制に貢献する。

特に、上り坂に対して速度維持を指示する警告情報を生成し通知することができるので、上り坂であっても減速しないようアクセル操作を促し、減速による渋滞を抑制する。さらには、燃費の向上にも寄与する。

［他の実施形態］
なお、本発明は、上記のような図３のフローチャートに基づく渋滞判定処理を有する実施形態に限定するものではなく、図３のフローチャートにおいて、ＳＴＥＰ３０３とＳＴＥＰ３０４及びＳＴＥＰ３０５の順序を入れ替えることで実現する実施形態も包含する。具体的には、ＳＴＥＰ３０２において、前方車両情報検出手段２５により、車両毎に当該車両前方の所定の道路区間に位置する全ての車両の航法情報として速度情報が検出されると、平均速度を算出する前に、情報抽出手段２７は、当該道路区間の通常時の走行速度及び上り坂であるかの情報を記憶装置から抽出する。その後、平均速度算出手段２６は、ＳＴＥＰ３０２で取得した速度情報から当該道路区間の平均速度を算出する。

また、本発明では、上記のような通常速度設定手段２２が通常時の走行速度を設定する際に、所定の道路区間の速度情報の平均値を算出し、これを通常時の走行速度と設定しているが、相対的に割合の大きい速度情報を通常時の走行速度に採用し設定することも可能である。

１１…ＦＭ多重受信及び処理部
１２…ビーコン受信及び処理部
１３…ドライブ
１４…メモリ
１５…測位部
１６…案内出力部
１７…入力部
１８…通信部
１９…制御部
２１…車両情報取得手段
２２…通常速度設定手段
２３…上り坂判定手段
２４…記憶手段
２５…前方車両情報検出手段
２６…平均速度算出手段
２７…情報抽出手段
２８…渋滞判定手段
２９…警告制御手段
Ｎ…車載機
Ｓ…サーバ

Claims (1)

1. 車両の位置情報、速度情報及び角速度情報を含む航法情報を取得する測位部と情報を表示や音声により出力する出力部を有する車両毎に搭載された各車載機と、通信ネットワークを経由して各車載機からの情報を管理するサーバと、からなる車両情報伝送システムであって、
   前記各車載機は、
   前記測位部を通じて車両の航法情報を検出する検出手段と、
   前記サーバとの間で前記航法情報を含む情報の送受信を行う通信手段と、
   前記出力部に対して前記通信手段により受信した前記サーバからの情報を出力する出力手段と、を備え、
   前記サーバは、
   前記各車載機との間で前記航法情報を含む情報の送受信を行うサーバ通信手段と、
   道路区間毎に、前記サーバ通信手段を通じて予め受信した前記航法情報のうちの速度情報の平均値である通常走行時の規定速度を記憶しておく記憶手段と、
   車両毎に、当該車両を基準にして前方の所定の道路区間に位置する全ての車両の航法情報を前記サーバ通信手段を通じて検出する前方情報検出手段と、
   前記前方情報検出手段により検出された前記航法情報から、前記道路区間毎の平均速度を算出する平均速度算出手段と、
   前記平均速度算出手段により算出された平均速度が、前記道路区間毎における通常走行時の規定速度を下回るかを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記平均速度が前記規定速度を下回ると判定された場合に、渋滞を促す警告情報を生成し、前記前方情報検出手段における基準となった車両の車載機に対して、当該警告情報を前記サーバ通信手段を通じて送信する警告手段と、
   前記道路区間毎に、前記サーバ通信手段を通じて受信した前記航法情報に基づいて、当該道路区間が上り坂であるかを判定する上り坂判定手段と、を備え、
   前記記憶手段は、
   前記道路区間毎に、前記通常走行時の規定速度を、前記上り坂判定手段による判定結果と対応づけて記憶し、
   前記警告手段は、
   前記判定手段により前記平均速度が前記道路区間における前記規定速度を下回ると判定された場合に、当該道路区間が前記上り坂判定手段により上り坂であると判定されると、上り坂情報を踏まえた渋滞を促す警告情報を生成すること、
   を特徴とする車両情報伝送システム。
   

Images