交通状態表示装置

【課題】ドライバーに対して直観的にわかりやすく道路状況を知らせることのできる交通状態表示装置を提供する。
【解決手段】交通状態表示装置は、道路の接続関係を示す道路形状図をドライバーに示す。道路形状図には、カメラで撮影された画像から得られた車両の密度と速度に対応する密度と速度で、車両をシンボル的に表現した記号がアニメーション表示される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交通状況を表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路を撮影した画像に基づいて交通状況を監視するシステムが用いられている。また、道路交通者に対して交通状況を知らせるシステムが知られている。
【０００３】
特許文献１には、道路通行者に的確な交通流情報を知らせることを課題とする道路表示監視装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−８０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ドライバーに対して直観的にわかりやすく道路状況を知らせることのできる交通状態表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００６】
本発明による交通状態表示装置は、所定領域における道路の接続関係を示す道路形状図（８３）を道路上の車両に対して提示する道路形状提示部（４２）と、所定領域における車両の密度を示す密度情報を取得する密度情報取得部と、道路形状図に密度情報に対応する密度で記号（８７）を表示する車両表示部（８８）とを備える。
【０００７】
本発明による交通状態表示装置は更に、密度情報に示される密度を所定の閾値によって離散化した離散密度を生成する離散密度生成部を備える。車両表示部（８８）は、離散密度に基づいて記号の密度を決定する。
【０００８】
本発明による交通状態表示装置において、道路形状図（８３）は、所定領域における道路の合流又は分岐を示す。車両表示部（８８）は、合流又は分岐の上流側と下流側における密度情報にそれぞれ対応する密度で記号を表示する。
【０００９】
本発明による交通状態表示装置は更に、所定領域における車両の速度を示す速度情報を取得する速度情報取得部を備える。車両表示部（８８）は、表示された記号を速度情報に対応する速度で移動させる。
【００１０】
本発明による交通状態表示装置は更に、速度情報に示される速度を所定の閾値によって離散化した離散速度を生成する離散速度生成部を備える。車両表示部（８８）は、離散速度に基づいて記号の移動速度を決定する。
【００１１】
本発明による交通状態表示装置において、道路形状図（８３）は、所定領域における道路の合流又は分岐を示す。車両表示部（８８）は、合流又は分岐の上流側と下流側における速度情報にそれぞれ対応する速度で記号を移動させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、ドライバーに対して直観的にわかりやすく道路状況を知らせることのできる交通状態表示装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、交通状態表示装置が設置された道路を示す模式図である。この装置によって監視される対象である道路１に沿って通信路２が設置される。道路１に沿って、交通流計測部３（正方形で図示されている）が通信路２に接続されて設置される。交通量計測部３は、交通の状態を監視したい要求が高い場所、例えば道路へ乗り入れる入口、道路から降りる出口、道路の合流部、分岐部などに重点的に配置される。道路１に沿って、交通状態表示部４（長方形で図示されている）が通信路２に接続されて設置される。交通状態表示部４も、道路１の入口、出口、合流部などに重点的に設置される。通信路２は、監視および制御部５に接続される。
【００１４】
図２は、交通状態表示装置の構成を示すブロック図である。交通状態表示装置１０は、通信路２、交通流計測部３−１〜３−ｍ（ｍは道路に沿って設置された交通流計測部３の数）、交通状態表示部４−１〜４−ｎ（ｎは道路に沿って設置された交通流計測部３の数）、監視および制御部５を含む。各々の交通流計測部３−１〜３−ｍは道路を撮影して道路画像のデータを生成するカメラである撮像部３１を備える。各々の交通流計測部３−１〜３−ｍは更に、その道路画像のデータを処理する第１画像処理部３２、切出し座標テーブル３３及び第２画像処理部３４と、通信路２を介して監視および制御部５と情報通信を行う通信部３５とを備える。第１画像処理部３２〜通信部３５はパソコンによって実現することができる。
【００１５】
監視及び制御部５は、通信部５１、複合表示化処理部５２、監視表示部５３及び簡略化処理部５４を備えるコンピュータシステムである。複合表示化処理部５２は交通流計測部３から受け取った交通流情報を監視表示部５３で表示される複合表示化情報に加工する。簡略表示化処理部５４は交通流計測部３から受け取った交通流情報を交通状態表示部４−１〜４−ｎに送信するための簡略表示化情報に加工する。
【００１６】
交通状態表示部４−１〜４−ｎは、通信部４１と交通状態表示板４２とを備える。交通状態表示板４２は、道路を走行する車両に対して通信部４１が受信した簡略表示化情報を表示する。
【００１７】
図３は、交通流計測部３（交通流計測部３−１〜３−ｍのうちの任意の一つ）を示す。撮像部３１は、監視対象の道路１が視野に含まれるように高い位置に設置されたカメラである。撮像部３１が撮影した道路画像Ｉ−１は交通流情報に加工されて通信部３５により送信される。通信部３５は、交通流情報を無線通信で送信する通信路部２ａと、道路に沿った位置に設置され、送信された交通流情報を受信して有線通信回線で監視および制御部５に接続される通信路部２ｂとを含む。
【００１８】
図４を参照して、第１画像処理部３２の機能について説明する。第１画像処理部３２は、切出し座標テーブル３３に格納されている切出し座標情報を用いて、道路画像Ｉ−１をトリミングして切り出し道路画像Ｉ−２を生成する。
【００１９】
交通流計測部３の管理者は、交通流計測部３を道路に沿った場所に設置する際に、切出し座標テーブル３３に撮像部３１の視野と道路の位置との関係に応じた切出し座標情報を登録する。この切出し座標情報に基づいてトリミングが行われることにより、道路が写っている部分が抽出された切り出し道路画像Ｉ−２が生成される。図４は、切出し座標（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ１、Ｙ２）、（Ｘ２、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）の内側を抽出することによって得られた切り出し道路画像Ｉ−２の例である。
【００２０】
図５Ａ、５Ｂを参照して、第２画像処理部３４の機能について説明する。第２画像処理部３４は、切り出し道路画像に基づいて平面化道路画像を生成する。図５Ａの上図は、切り出し道路画像の例を示す。撮像部３１が道路１を斜め上から見ている場合、切り出し道路画像Ｉ−２には、斜めから見た道路が写る。図５Ａの下図は、撮像部３１の視野３６と道路１の位置関係を示す。撮像部３１の視野の中心方向と鉛直方向とのなす角度がθで示されている。視野３６に含まれる道路の長さがＬで示されている。
【００２１】
図５Ｂの上図は、第２画像処理部３４が切り出し道路画像Ｉ−２を変形することによって生成した平面化道路画像の例を示す。平面化道路画像Ｉ−３は、道路を所定の高さから鉛直方向に見下ろす仮想視点からの画像である。図５Ｂの下図は、その仮想視点と道路の関係を示す。仮想視点３７からの視野３８は、図５Ａと同じ道路１の領域を含む。仮想視点３７は、視野内の長さＬの道路１の中央の鉛直方向上方の高さＨの位置に設定される。Ｈは、仮想視点３７からの俯角が充分であり道路１が概ね平坦に見えるように、所定以上の高さに設定される。
【００２２】
こうした平面化道路画像Ｉ−３を生成するために、交通流計測部３の管理者は、交通流計測部３を設置するときに、各々の交通流計測部３の第２画像処理部３４に、撮像部３１の道路１からの高さを示す高さ情報と、角度θを示す角度情報と、仮想視点の高さＨとを登録する。これらの情報に基づいて、第２画像処理部３４は、画像処理の技術分野で用いられているアルゴリズムによって、平面化道路画像Ｉ−３を生成する。複数の交通流計測部３に対して、仮想視点３７の高さＨとして同一の値が登録される。
【００２３】
第２画像処理部３４は更に、平面化車流配置情報、車流群速度情報、車流密度情報を生成する。平面化車流配置情報は、平面化道路画像Ｉ−３を画像処理して、平面化道路画像Ｉ−３の道路１上において車両が存在する位置を抽出することによって生成される。車流群速度は、平面化車流配置情報の経時的な変化に基づいて、撮影されている車両の速度の平均値を計算することによって得られる。車両密度情報は、平面化道路画像Ｉ−３に映っている車両の占める領域の面積の、道路の面積に対する比を計算することによって得られる。
【００２４】
各々の交通流計測部３は、複数の交通流計測部３を個別に特定するための識別子と、平面化道路画像Ｉ−３と、平面化車流配置情報と、車流群速度情報と、車両密度情報とを交通流情報として通信路２を介して監視および制御部５に送信する。これらの情報の生成と送信は、例えば数秒間に一回の周期で行われる。
【００２５】
監視および制御部５の通信部５１が交通流情報を受信すると、複合表示化処理部５２は交通流情報を加工して複合表示化情報を生成して監視表示部５３に表示する。
【００２６】
図６は、監視表示部５３に複合表示化情報が表示された表示画面６０の例を示す。監視表示部５３には、道路を利用するドライバーに対して道路の局所的な形状を示す（少なくとも監視対象領域内の道路の接続関係を反映する）路形図６１が提示される。道路の局所的な形状とは、例えば入口、出口、道路の合流部、分岐部などの道路の要所付近の形状である。図６の例では道路の合流部が示されている。路形図６１は、ブラウン管や液晶ディスプレイなどの表示装置によって表示することが可能である。
【００２７】
路形図６１は、図６に示されるように、道路の一部が含まれる複数の短冊状の画像６２によって形成される。複数の画像の各々は、複数の交通流計測部３の各々の撮像部３１の視野に対応する。複合表示化処理部５２は、複数の交通流計測部３がそれぞれ生成した平面化道路画像Ｉ−３に含まれる道路が互いに繋がって実際の道路の接続関係が再現された路形図６１が表示されるように、複数の短冊状の画像６２を配置する。
【００２８】
短冊状の画像６２は、見やすいように道路の形状と車両の配置とを記号的に再現した画像である。例えば道路は単純な線図によって描かれ、車両６３は長方形によって描かれる。複合表示化処理部５２は、平面化車流配置情報に基づいて、道路上に車両が存在する位置に、車両６３を示す記号を表示する。車両の密度、即ち道路の面積に対して車両が占める面積がわかりやすいように、記号の大きさは画像認識によって得られた車両の大きさに対応することが望ましい。
【００２９】
複合表示化処理部５２は更に、交通流情報に含まれる平面化道路画像Ｉ−３を、図６における平面化道路画像６４として、短冊状の画像６２に対応する位置にそれぞれ配置して表示する。平面化道路画像６４の傍らには、交通流情報に含まれる車流群速度６５と、車両密度６６とが表示される。従って路形図６１を構成するそれぞれの短冊状の画像６２に伴って、実際に撮影された道路の模様を示す平面化道路画像６４と、その場所の道路の車流群速度６５と車流密度６６とが表示される。
【００３０】
道路１の管理者は、監視表示部５３を見て道路の様子を監視する。記号的な路形図６１を見ることにより、概ね車両がどのように存在しているかを直観的に把握することができる。より詳細を知りたい箇所については、実際の道路を撮影した画像（平面化道路画像６４）及び車流群速度６５、車流密度６６を参照することができる。
【００３１】
複数の平面化道路画像６４は、それぞれ同一の高さＨの仮想視点から見た道路の様子を示している。そのため、あたかも上空から当該箇所を一望しているかのように道路の状況を知ることができる。
【００３２】
図７は、大域的道路形状図７０を表示する監視盤５３と共に用いられた監視表示部５３の表示画面６０ａ、６０ｂを示す。監視盤５３には、監視対象の道路網の接続関係を示す大域的道路形状図７０が表示される。大域的道路形状図７０には、予め登録された交通流計測部３−１〜３−ｍが設置されている交通流計測場所を表示することが可能である。監視員は、監視盤５３の入力装置に対する入力操作により、交通流計測場所のうち詳細に監視したい場所を選択して指定することができる。図７では交通流計測場所７０ａ、７０ｂが指定されている。指定された交通流計測場所７０ａ、７０ｂに対して、図６に示された表示画面６０に相当する表示画面６０ａ、６０ｂが表示される。監視員は、大域的な道路網の様子を監視しながら、指定した場所の詳細な情報を参照することができる。
【００３３】
次に、簡略表示化処理部５４と交通状態表示部４について説明する。図８は、交通状態表示部４−１〜４−ｎの交通状態表示板４２の一例を示す。図８の交通状態表示板４２は、監視対象の道路１の入口８１に設置される。交通状態表示板４２は、ゲート上など、入口から入る車両から見やすい場所に設置される。交通状態表示板４２には、路形図８３が提示される。路形図８３は、その交通状態表示板４２から下流側の領域、すなわち交通状態表示板４２を見た車両がこれから向う道路の概略形状を示す。路形図８３は、道路の形状を示す信号に基づいてＬＥＤなどの表示装置によって表示しても良い。あるいは路形図８３は、交通状態表示板４２に予め印刷されるか、予め路形に沿って埋め込まれた発光素子などによって表示されてもよい。
【００３４】
図９は、路形図８３を拡大して示す。この路形図８３は、入口に表示されるものであり、アプローチ８５と本線８４とその接続関係を簡略的に示した模式図である。この路形図８３における道路上に沿って、複数の発光部８８が設けられる。複数の発光部８８の各々は、車両を模した記号、図９の例では長方形の記号を表示することができる。図９で白い長方形は発光素子が消灯している消灯部８６であることを示す。斜線で塗られた長方形は発光素子が点灯している点灯部８７であることを示す。発光部８８の点灯と消灯は、監視および制御部５から受信する簡略表示化情報に基づいて制御される。
【００３５】
図１０を参照して、交通状態表示板４２について更に説明する。道路のそれぞれの領域（例えば合流地点の前と後）での、すべての発光部８８の数に対する点灯している点灯部８７の割合は、車流密度によって決定される。すなわち、簡略表示化処理部５４は、車流密度を予め設定された少なくとも１つの所定の閾値によって、例えば以下のように離散化（量子化）する。
車流密度＜Ｔ１：すいすい（道路に対する車両の占有面積が小さい）
Ｔ１≦車流密度＜Ｔ２：やや混み（道路に対する車両の占有面積がやや大きい）
Ｔ２≦車流密度：混み混み（道路に対する車両の占有面積が大きい）
これらの離散化された車流密度が交通状態表示部４−１〜４−ｎにそれぞれ送信される。交通状態表示部４−１〜４−ｎは、この離散化された車流密度に対応した密度で発光部８８を点灯する。
【００３６】
発光部８８は更に、車流群速度情報に対応する速度で点灯部８６が移動するように擬似的に見えるように消灯部８６と点灯部８７を制御して、車流のアニメーション表示を行う。移動の方向は、実際の道路における車両の走行方向と一致する。すなわち、簡略表示化処理部５４は、車流群速度を予め設定された少なくとも１つの所定の閾値によって、例えば以下のように離散化（量子化）する。
車流密度＜１０ｋｍ／ｈ：ゆっくり
１０ｋｍ／ｈ≦車流密度＜２５ｋｍ／ｈ：普通
２５ｋｍ／ｈ≦車流速度：速い
これらの離散化された車流群速度が交通状態表示部４−１〜４−ｎにそれぞれ送信される。交通状態表示部４−１〜４−ｎは、この離散化された車流群速度に対応した速度で点灯部８７が移動するように発光部８８を制御する。さらに、車流群速度そのものが路形図８３に沿って表示される（図１０の「３４ｋｍ／Ｈ」）。
【００３７】
このような交通状態表示板４２によって、道路のユーザであるドライバーは自分が今から向おうとしている道路の状況を直観的に素早く把握することができる。その認識に応じて、ドライバーは交通状態表示板４２に表示された道路に乗り入れるか否かを決定したり、また乗り入れる場合にはどの程度の速度で走行できそうかを判断することができる。
【００３８】
図１１は、監視対象の道路１の出口付近に設置された交通状態表示板４２を示す。交通状態表示板４２には、本線とそこから下りる路線の概略形状を示す路形図９３が提示されている。この路形図９３にも、車流のアニメーション表示が行われる。監視対象の道路から降りた下道にも交通流計測部３を設置することにより、出口の下流側の下道の状況をアニメーション表示することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】交通状態表示装置が設置された道路を示す。
【図２】交通状態表示装置の構成を示す。
【図３】交通流計測部を示す。
【図４】切り出し道路画像を示す。
【図５Ａ】斜め上から撮影された道路画像を示す。
【図５Ｂ】仮想視点からの画像に変換された道路画像を示す。
【図６】監視表示部の表示画面を示す。
【図７】大域的道路形状図と共に表示された監視表示部の表示画面を示す。
【図８】交通状態表示板を示す。
【図９】交通状態表示板の路形図を示す。
【図１０】交通状態表示板の路形図を示す。
【図１１】出口に設置された交通状態表示板を示す。
【符号の説明】
【００４０】
１道路
１０交通状態表示装置
３１撮像部
３６視野
３７仮想視点
３８視野
４２交通状態表示板
６０表示画面
６２短冊状の画像
６３車両
６４平面化道路画像
７０大域的道路形状図
７０ａ、７０ｂ交通流計測場所
８１入口
８３路形図
８６点灯部
８７消灯部
８８発光部
９３路形図
Ｉ−２切り出し道路画像
Ｉ−３平面化道路画像

【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定領域における道路の接続関係を示す道路形状図を道路上の車両に対して提示する道路形状提示部と、
前記所定領域における車両の密度を示す密度情報を取得する密度情報取得部と、
前記道路形状図に前記密度情報に対応する密度で記号を表示する車両表示部
とを具備する交通状態表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された交通状態表示装置であって、
更に、前記密度情報に示される密度を所定の閾値によって離散化した離散密度を生成する離散密度生成部
を具備し、
前記車両表示部は、前記離散密度に基づいて前記記号の密度を決定する
交通状態表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された交通状態表示装置であって、
前記道路形状図は、前記所定領域における道路の合流又は分岐を示し、
前記車両表示部は、前記合流又は分岐の上流側と下流側における前記密度情報にそれぞれ対応する密度で前記記号を表示する
交通状態表示装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載された交通状態表示装置であって、
更に、前記所定領域における車両の速度を示す速度情報を取得する速度情報取得部を具備し、
前記車両表示部は、表示された前記記号を前記速度情報に対応する速度で移動させる
交通状態表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載された交通状態表示装置であって、
更に、前記速度情報に示される速度を所定の閾値によって離散化した離散速度を生成する離散速度生成部
を具備し、
前記車両表示部は、前記離散速度に基づいて前記記号の移動速度を決定する
交通状態表示装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載された交通状態表示装置であって、
前記道路形状図は、前記所定領域における道路の合流又は分岐を示し、
前記車両表示部は、前記合流又は分岐の上流側と下流側における前記速度情報にそれぞれ対応する速度で前記記号を移動させる
交通状態表示装置。

【図１】