JP4582401B2 - 渋滞情報提供システム - Google Patents

Description

本発明は、道路の渋滞情報を提供する渋滞情報提供システムに関する。

車両の走行に伴ってＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）等により現在位置を検出し、その現在位置を表示装置上に道路地図と共に表示して、現在位置から目的地までの適切な経路を設定し、表示装置や音声出力装置などによって案内する車両用ナビゲーション装置は、運転者の効率的で安全な運転に貢献している。

ところで、地図データに基づき画面に地図画像を表示するだけでは、渋滞や通行規制の発生を知ることができず、事前に適切な迂回ルートを取ることができない。そこで、車両に対し、現在地、行き先案内や駐車場案内、渋滞、注意・規制、所要時間等の各種情報を電波ビーコン，光ビーコン，ＦＭ多重放送等の無線通信で提供することで、運転者が各種情報を総合判断しながら所望地へ、的確な経路で迅速に走行できるようにした道路交通情報通信システム（ＶＩＣＳ）の開発、実用化が進められている。

渋滞情報は、道路上に設置された車両感知器等を介して収集され、その情報が、各車両に提供されている。このため、渋滞情報の収集は、車両感知器等が設置された地域に限定され、車両感知器等をあらゆる地域に設置するためには、膨大な費用を必要とする。

そこで車両感知器等の渋滞情報収集する特別な設備の設置を必要としないシステムが提案されている（特許文献１）。

特開２００２−３４０５８４号公報

しかしながら、特許文献１は、車両の現在位置、進行方向、及び進行速度を自動車進行状態データとして、情報収集センターに送信するのみで、渋滞であると判断する基準が明らかでなく、渋滞ではないのに渋滞であると判定する可能性が生じる。

そこで本発明の課題は、車両感知器等の渋滞情報収集する特別な設備の設置を必要としないシステムであって、渋滞状況を判断することのできる渋滞情報提供システムを提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

請求項１に記載の発明によれば、車両に搭載されたナビゲーション装置は、渋滞情報判定手段を有することから、所定の時間あたりの車両の現在位置の変化と、地図情報の制限速度とを比較して所定の条件を満たす場合に渋滞と判定して第一の渋滞情報を作成することができる。また、その情報を渋滞情報配信手段に送信することができる。複数の車両から第一の渋滞情報を受信した渋滞情報配信手段は、渋滞情報管理手段によって、それを第二の渋滞情報として管理することができる。これにより、車両感知器等の設備が設置されていない道路を走行している車両からも渋滞情報を収集することができる。
また、渋滞情報判定手段が、道路の幅員に応じた渋滞基準速度を有し、地図情報が道路の幅員情報を含むことから、渋滞情報判定手段は、走行中の道路の幅員情報を取得して、その幅員に応じた渋滞基準速度と車両の速度とを比較して渋滞であるかを判定し、渋滞と判定した場合に第一の渋滞情報を作成することもできる。これによれば、制限速度情報を含まない道路においても渋滞であるかを判定することができる。

請求項２に記載の発明によれば、渋滞情報配信手段は、第二の渋滞情報を各車両に向けて配信することができる。そして車両側は、その情報を受信して、走行中の道路や、目的へ向けて走行予定の道路についての渋滞情報を取得することができる。この情報は、車両感知器等の設備のない道路についても得られ、この情報を基にして、ナビゲーション装置は、渋滞を避けて目的地へ至る推奨経路を示すことができる。

請求項３に記載の発明によれば、ナビゲーション装置は、渋滞判定手段によって、制限速度の所定の割合から、渋滞と判定するために基準となる渋滞基準速度を算出することができる。この渋滞基準速度よりも、車両の速度が遅い場合には、ナビゲーション装置は、道路が渋滞していると判定する。渋滞基準速度は、制限速度によって算出されるので、制限速度が異なると、渋滞と判定される速度が異なる。これにより、渋滞を的確に判定することができる。

請求項４に記載の発明によれば、渋滞情報配信手段は、渋滞情報データベースを有することから、車両から受信した第一の渋滞情報を、各道路について、曜日、時間ごとに渋滞情報を第二の渋滞情報として記憶することができる。そして、データベース化された渋滞情報が、各車両へ送信される。これにより、各車両のナビゲーション装置は、例えば、１時間後に通過する予定の道路の渋滞状況を、データベースの情報に基づいて取得することができる。

以下、図を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。図１に示す車両４１には、本発明の車両用ナビゲーション装置が搭載されている。そして、このナビゲーション装置は、ＧＰＳにより車両の現在位置を測定し、時間あたりの位置変化により、車速を算出し、その速度が所定の速度以下である場合には、渋滞情報として、情報配信センタ１４に送信する。また情報配信センタでは、各車両からの渋滞情報を蓄積して、渋滞情報データベースを作成するとともに、各車両へ渋滞情報を配信する。このようにすることにより、情報配信センタ１４では、ＶＩＣＳの対象ではない道路の渋滞情報も蓄積して、各車両４１に対して、その情報を配信することができる。

図２のブロック図を用いて、本発明の一実施例としての車両用ナビゲーション装置について説明する。本ナビゲーション装置１００は、位置検出器１、地図データ入力器６、操作スイッチ群７、リモートコントロール（以下リモコンと称する）センサ１１、送受信機１３、音声案内などを行うスピーカ１５、外部メモリ９、表示装置１０、通信ユニット１９、ＥＴＣ車載器１６、これらの接続された制御回路８、リモコン端末１２を備えている。

現在位置検出手段としての位置検出器１は、周知の地磁気センサ２、ジャイロスコープ３、距離センサ４、および衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳのためのＧＰＳ受信機５を有している。これらのセンサ等２，３，４，５は各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお、精度によっては前述したうちの一部センサで構成してもよく、さらに、ステアリングの回転センサや各転動輪の車輪センサ等を用いてもよい。

地図データ入力器６は、位置検出の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、道路の接続を表した道路データを含む各種データを記憶媒体２０から入力するための装置である。記憶媒体としては、そのデータ量からＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ，ハードディスクドライブ（以降、ＨＤＤと称する）を用いるのが一般的であるが、例えばメモリカード等の他の媒体を用いてもよい。また、この記憶媒体２０は地図情報記憶手段である。

地図データは、表示用となる所定の地図画像情報を記憶すると共に、リンク情報やノード情報等を含む道路網情報を記憶する。リンク情報は、各道路を構成する所定の区間情報であって、位置座標、距離、所要時間、道幅（道路の幅員）、車線数、制限速度等から構成される。また、ノード情報は、交差点（分岐路）等を規定する情報であって、位置座標、右左折車線数、接続先道路リンク等から構成される。

操作スイッチ群７は、例えば表示装置１０と一体になったタッチスイッチもしくはメカニカルなスイッチ等が用いられる。タッチスイッチは、表示装置１０の画面上に縦横に微細に配置された赤外線センサより構成されており、例えば指やタッチペンなどでその赤外線を遮断すると、その遮断した位置が２次元座標値（Ｘ，Ｙ）として検出される。これら操作スイッチ群７およびリモコン端末１２によって、種々の指示を入力することが可能である。

表示部としての表示装置１０はカラー液晶表示器により構成されており、表示装置１０の画面には位置検出器１から入力された車両現在位置マークと、情報配信センタ１４から受信した情報、更に地図上に表示する誘導経路等付加データとを重ね合わせて表示すると共に、本画面に経路案内の設定および経路誘導中の案内や画面の切り換え操作を行うためのボタンが表示される。

車両側送信手段、車両側受信手段としての送受信機１３は、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）等の情報配信センタ１４から提供される情報を受信し、また情報配信センタ１４へ情報を送信するための装置である。この送受信機１３を介して外部から受け取った情報は、制御回路８において処理する。

また、本車両用ナビゲーション装置１００は、通信ユニット１９を介して、携帯電話機１７など移動体通信機器により、外部ネットワーク１８との接続が可能で、インターネットに接続したり、専用の情報配信センタに接続することができる。さらに、ＥＴＣ（自動料金収受システム，ＥＴＣ：Electronic Toll Collection）車載器１６と通信することにより、ＥＴＣ車載器１６がＥＴＣ路上器から受信した、料金情報などをナビゲーション装置に取り込むことができる。また、ＥＴＣ車載器１６によって外部ネットワーク１８と接続することも可能である。

さらに、外部メモリ９には、本ナビゲーション装置の動作に必要なデータが記憶される。なお、外部メモリ９は、車両のイグニッションスイッチがオフ状態になっても（即ち、ナビゲーション装置１００がオフ状態）、記憶内容が保持される。

制御部としての制御回路８は通常のコンピュータとして構成されており、図３のように周知のＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２，ＲＡＭ８３，Ｉ／Ｏ８４およびこれらの構成を接続するバスライン８５が備えられている。制御回路８は、推奨経路を案内する経路案内手段、渋滞であるかを判定する渋滞情報判定手段を構成する。

ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２およびＲＡＭ８３に記憶されたプログラムおよびデータにより制御を行う。図３のように、ＲＯＭ８２にはオペレーティングシステム（以下、ＯＳと称する）８２ｓとＯＳ８２ｓ上で動作するナビゲーションプログラム（以下、ナビプログラムと称する）８２ｐ、渋滞情報を管理する渋滞情報管理プログラム５２ｊが格納される。また、ナビプログラム８２ｐは、ＯＳ８２ｓ上にてナビプログラム用ワークメモリ８３ｗを作業領域とする形、渋滞情報管理プログラム８２ｊは、渋滞情報管理プログラム用ワークメモリ８３ｊを作業領域とする形で作動する。さらに、ＲＡＭ８３には、ＯＳ８２ｓのワークメモリ８３ｓが形成される。

このような構成を持つことにより、本ナビゲーション装置１００は、制御回路８のＣＰＵ８１によりナビプログラム８２ｐが起動されると、運転者が操作スイッチ群７あるいはリモコン端末１２を操作して、表示装置１０上に表示されるメニューから目的地経路を表示装置１０に表示させるための経路案内処理を選択した場合、次のような処理を実施する。即ち、運転者が目的地を入力すると、ＧＰＳ受信機５から得られる衛星のデータに基づき車両の現在地が求められ、情報配信センタ１４から情報を受信し、表示装置１０上に道路地図を表示し、運転者に適切な経路を案内する。上記の動作および以下の実施例は、ナビプログラム８２ｐにより制御されている。

この経路案内は、地図データ内のリンク情報、ノード情報を用いて公知のダイクストラ法によって行われる。具体的には、ノード間のリンクに対するリンク情報を用いて現在地から各ノードに至るまでの経路計算コストを算出し、目的地までの全てのコスト計算が終了した段階で、総コストが最小となるリンクを接続して目的地までの経路を設定している。つまり、例えば、出発地と目的地とを結ぶ経路を、距離又は所要時間が最小になるような組み合わせを取得することにより誘導経路が定まることとなる。

そして、以下に説明するように、ナビゲーション装置は、車両の現在位置の変化から車速度を算出して、渋滞と判断する渋滞基準速度より車両の速度が遅い場合には、情報配信センタへ渋滞情報として送信する。

図４は、渋滞情報配信手段である情報配信センタ１４の情報サーバ２５の一実施例の構成を示す図である。情報サーバ２５は、ＣＰＵ５１，ＲＯＭ５２，ＲＡＭ５３および入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）５４を有し、これらがバスライン５５により送受信可能に接続された制御部５０を備え、これに周辺機器として、キーボード５６あるいはマウス５７等の入力装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ５８あるいはフロッピー（登録商標）ディスクドライブ（以下、ＦＤＤと記す）５９等の記録媒体読取手段、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）６０，モニタ制御部６１を介して接続されるモニタ６２、プリンタ６３、配信側送信手段および配信側受信手段である送受信装置２２等との通信を行なうネットワーク制御部６４等が接続されたコンピュータシステムとして全体が構築されている。ＣＤ−ＲＯＭドライブ５８の代わりにＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等を用いてもよい。

ＨＤＤ６０には、オペレーティングシステムプログラム（以下、ＯＳという）６０ａ及び情報サーバプログラム６０ｂが格納されている。情報サーバプログラム６０ｂは、情報サーバとしての機能を実現するため、ＯＳ６０ａ上でＲＡＭ５３に確保される情報サーバワークメモリ５３ｂを作業領域とする形で作動するものである。これは、例えばＣＤ−ＲＯＭ６５等にコンピュータ読み取り可能な状態で記憶され、ＨＤＤ６０上の所定の記憶領域にインストールされるものである。また、ＲＡＭ５３には、ＯＳ６０ａのワークメモリ５３ａも形成される。

また、ＨＤＤ６０には、渋滞情報データベース２３ａが構築されている。車両から渋滞情報が送信された場合に、その情報が渋滞情報データベース２３ａに格納される。ＨＤＤ６０は、渋滞情報データベース記憶部である。渋滞情報データベース２３ａの内容は随時更新され、ユーザに最新情報を提供することができる。制御部５０、ＨＤＤ６０が渋滞情報管理手段を構成する。

このような構成を持つことにより、本情報サーバ２５は、制御部５０のＣＰＵ５１により情報サーバプログラム６０ｂが起動されると、必要な初期化処理を実行した後に情報サーバとして機能する。この後、送受信装置２２を経由してナビゲーション装置１００から、走行中の道路と車両の平均速度を含む渋滞情報が送信された場合、情報サーバプログラム６０ｂに格納されている処理が実行され、渋滞情報が渋滞情報データベース２３ａに格納される。そしてそのデータが送受信装置２２を経由してナビゲーション装置１００へ送られる。

図５を用いて、本発明のナビゲーション装置の処理について説明する。運転者によって車両４１のイグニッションがオンとされると、ナビゲーション装置１００が起動され、車両の走行距離を記憶する走行距離メモリ、それに対応した時間を記憶する時間メモリの情報が初期化される（Ｓ１）。走行距離メモリ、時間メモリは、外部メモリ９またはＲＡＭ８３に形成される。そして、車両が走行すると、ナビゲーション装置１００の渋滞情報管理プログラム８２ｊは、地図情報から走行中の道路の制限速度または幅員を得て、その道路の渋滞基準速度を算出する（Ｓ２）。渋滞基準速度とは、渋滞を判定するための基準となる速度であり、この速度以下であれば、渋滞していると判定する。

Ｓ２の道路の渋滞基準速度算出について図６を用いて説明する。ナビゲーション装置１００は、渋滞情報管理プログラム８２ｊにより、地図情報に走行中の道路について制限速度が記憶されている調べ（Ｓ２１）、制限速度が記憶されていれば、Ｓ２２へ進んで、制限速度から渋滞基準速度を算出する。

渋滞基準速度は、例えば、制限速度の２０％とする。つまり、図７（ａ）に示すように、例えば、制限速度が６０ｋｍ／ｈであれば、渋滞基準速度は、１２ｋｍ／ｈとなる。また制限速度が４０ｋｍ／ｈであれば、渋滞基準速度は、８ｋｍ／ｈとなる。したがって、同じ速度であっても、制限速度により、渋滞と判定される場合と、渋滞と判定されない場合が生じる。これにより、的確に渋滞を判定することができる。この渋滞基準速度以下で車両が走行すれば、後述するように渋滞していると判断して情報配信センタへ第一の渋滞情報として送信する。なお、渋滞基準速度は、制限速度の２０％に限られない。また都市部と地方とを異なる割合として設定してもよい。

図６のＳ２１において、走行道路の制限速度が記憶されていない場合には、渋滞情報管理プログラム８２ｊにより、地図情報から、その道路の幅員を取得する。渋滞情報管理プログラム８２ｊには、例えば、図７（ｂ）に示すような道路の幅員と渋滞基準速度との関係データが、記憶されている。すなわち、走行中の道路の幅員に基づいて、渋滞基準速度が取得される。例えば、幅員が７ｍの道路を走行している場合には、７ｋｍ／ｈが渋滞基準速度となり、７ｋｍ／ｈ以下の速度で走行していれば、後述するように渋滞していると判断する。

図５に戻って、Ｓ２で渋滞基準速度を算出したナビゲーション装置１００は、位置検出器１から取得される現在位置を監視する（Ｓ３）。現在位置は、渋滞情報管理プログラム用ワークメモリ８３ｊまたは外部メモリ９に記憶される。これらは、走行距離メモリである。車両の現在位置が変化すれば（Ｓ３：ＹＥＳ）、Ｓ４へ進み、一定の時間が経過したかを監視する。この一定の時間が短すぎると、信号により止まっている場合も渋滞と誤判別されやすくなる。また長すぎると、渋滞地域を通過してしまう虞がある。現在位置とその位置における時間は、渋滞情報管理プログラム用ワークメモリ８３ｊまたは外部メモリ９に記憶される。したがって、渋滞情報管理プログラム用ワークメモリ８３ｊまたは外部メモリ９は、時間メモリである。

そして車両の現在位置が変化して、一定の時間が経過した場合には、渋滞情報管理プログラム８２ｊは、Ｓ５において単位時間あたりの走行距離を算出する。そしてナビゲーション装置１００は、渋滞情報管理プログラム８２ｊによって、単位時間あたりの走行距離を渋滞基準速度と比較し（Ｓ６）、単位時間あたりの走行距離が渋滞基準速度以下であれば（Ｓ７：ＹＥＳ）、車両が走行中の道路が渋滞中であると判定し、Ｓ８へ進んで、情報配信センタ１４へ、走行道路と単位時間あたりの走行距離（または車速）を含む渋滞情報を送受信機１３によって送信する。送受信機１３は、携帯電話等により、データを無線で送信する。なおＳ７において、渋滞基準速度以下でない場合は、渋滞していないと判断して、Ｓ１へ戻る。

次に渋滞情報を受信した情報配信センタにおける処理を図８を用いて説明する。Ｓ３１で情報配信センタ１４は、送受信装置２２により渋滞情報を受信する。渋滞情報を受信した情報配信センタ１４は、Ｓ３２で、図９に示すような渋滞情報データベース２３ａを作成する。渋滞情報データベース２３ａは、各車両から随時送信されてくる渋滞情報が、道路別、曜日、時間別に蓄積されている。渋滞度は、各車両から送信されてくる単位時間あたりの走行距離の平均をとり、その平均値によって算出される。したがって、随時車両から送信される渋滞情報は、渋滞情報データベース２３ａに格納されるため、渋滞情報データベース２３ａは、時々刻々更新される。例えば、図９では、月曜日の６〜７時の渋滞度は、４、７時〜８時の渋滞度は、５で、他の時間に比べ渋滞がよく起こることが示されている。

図８に戻って、Ｓ３３において、情報配信センタ１４は、渋滞情報を各車両４１に向けて配信する。これにより、各車両４１のナビゲーション装置１００の表示装置１０に表示される地図の道路上に渋滞が示される。

さらにナビゲーション装置１００は、情報配信センタ１４で蓄積された渋滞情報データベース２３ａの情報を受信して、例えば、目的地へ向かうために１時間後に走行する道路における渋滞情報を取得することができる。図１０を用いて説明する。図は、ナビゲーション装置１００の表示画面である。受信した情報に基づいて制御部８が表示部１０に渋滞情報を表示する。図は、現在位置９１から目的地９２へ到達するために短距離となる推奨経路９３は、車両４１がそこを通過すると予測される時刻に渋滞すると表示されている例を示す。この表示は、前述の渋滞度に応じて道路地図が色分けされるようにしてもよい。そして、迂回となり目的地９２までの距離が長くなるが、通過時刻に渋滞がなく、短時間で目的地９２へ到達できる推奨経路９４も、制御部８によって表示される。このように、ナビゲーション装置１００が、情報配信センタ１４に蓄積された渋滞情報を受信することにより、運転者に予め迂回して目的地へ到達するように案内することができる。

以上のように、各車両のナビゲーション装置が、地図情報に記憶された制限速度または道路の幅員を基に、道路の渋滞を判断し、渋滞していると判断すると情報配信センタへその渋滞情報を送信することにより、車両感知器等の設備がない道路においても、渋滞情報が各車両に提供される。したがって、この渋滞情報提供システムは、低コストで構築することができる。さらに都市部や地方を問わず全国をカバーして渋滞情報を提供することができる。また、渋滞を車両の走行速度によって判断するのではなく、制限速度や道路の幅員に基づく渋滞基準速度から判断することで、的確に渋滞を判断することができる。

本発明の渋滞情報提供システムの全体構成を示す図。 本発明の一実施例としてのナビゲーション装置を示すブロック図。 制御回路の構成を説明するための図。 本発明の一実施例としての情報配信センタを示すブロック図。 ナビゲーション装置における渋滞情報の処理について説明する図。 渋滞基準速度の算出について説明するフローチャート。 渋滞基準速度の算出について説明する図。 情報配信センタにおける渋滞情報の処理について説明する図。 情報配信センタの渋滞情報データベースについて説明する図。 ナビゲーション装置の表示例。

符号の説明

１ 位置検出器
５ ＧＰＳ受信機
８ 制御回路
１４ 情報配信センタ
４１ 車両

Claims (4)

1. 複数の車両用ナビゲーション装置と、その車両用ナビゲーション装置と渋滞情報を送受信する渋滞情報配信手段とを含む渋滞情報提供システムであって、
   前記車両用ナビゲーション装置は、
   車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、
   道路の制限速度に関する情報、及び道路の幅員に関する情報を含む地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、
   所定の時間あたりの前記車両の前記現在位置の変化と、前記地図情報の前記制限速度とを比較して所定の条件を満たす場合に渋滞と判定して第一の渋滞情報を作成する一方、前記幅員によって決められた、渋滞であると判定するための渋滞基準速度を有し、前記地図情報に前記制限速度が記憶されていない場合に所定の時間あたりの前記車両の前記現在位置の変化と前記渋滞基準速度とを比較して渋滞であるかを判定し、渋滞と判定した場合に第一の渋滞情報を作成する渋滞情報判定手段と、
   その第一の渋滞情報を前記渋滞情報配信手段へ送信する車両側送信手段と
   を含み、
   前記渋滞情報配信手段は、
   前記車両用ナビゲーション装置から前記第一の渋滞情報を受信する配信側受信手段と、
   前記車両用ナビゲーション装置から受信した前記第一の渋滞情報を収集して道路ごとの渋滞情報を第二の渋滞情報として管理する渋滞情報管理手段と、
   を含むことを特徴とする渋滞情報提供システム。
2. 前記渋滞情報配信手段は、各車両用ナビゲーション装置から前記第一の渋滞情報を収集することによって作成した前記第二の渋滞情報を前記車両に配信する配信側送信手段を含み、
   前記車両用ナビゲーション装置は、前記渋滞情報配信手段が送信する前記第二の渋滞情報を受信する車両側受信手段を含む請求項１に記載の渋滞情報提供システム。
3. 前記渋滞情報判定手段は、前記地図情報に記憶された前記道路の制限速度を取得して、渋滞であると判定するための、前記制限速度の所定の割合の渋滞基準速度を算出し、所定の時間あたりの前記車両の前記現在位置の変化と前記渋滞基準速度とを比較して渋滞であるかを判定する請求項１または２に記載の渋滞情報提供システム。
4. 前記渋滞情報配信手段は、各ナビゲーション装置からの前記第一の渋滞情報を収集して作成された前記第二の渋滞情報を、各道路について、曜日、時間ごとに渋滞情報データベースとして蓄積する渋滞情報データベース記憶部を有し、
   その渋滞情報データベースの情報を配信する請求項２または３に記載の渋滞情報提供システム。

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