CN106415676B

CN106415676B - 交通灯周期时间估计装置

Info

Publication number: CN106415676B
Application number: CN201580006391.0A
Authority: CN
Inventors: 村井理惠
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2019-12-13
Anticipated expiration: 2035-01-29
Also published as: JP2015143918A; WO2015114453A1; DE112015000592T5; CN106415676A; US9947218B2; US20170011627A1; JP6048421B2; DE112015000592B4

Abstract

对于交叉路口的每个行驶方向（行驶方向1到行驶方向4），交通灯周期长度估计装置采集处于停止状态的车辆开始移动的时间，计算已采集的相邻开始时间之间的时间差作为开始间隔，并根据开始间隔的采样数目生成直方图。该装置将生成的直方图组合为对所有方向的直方图，从而生成一个表示开始间隔和采样数目之间关系的直方图，并基于该直方图，估计交通灯的周期长度。若开始间隔中的一个特定值对应于最大采样数目，则将该特定值估计为周期长度。

Description

交通灯周期时间估计装置

技术领域

本发明涉及一种交通灯周期长度估计装置，其用于估计作为从交通灯颜色变化为绿色时到交通灯颜色经由黄色和红色变回绿色时的时间间隔的周期长度。

背景技术

提供了一种交通灯信息估计装置，例如，如日本专利申请公开No. 2009-116508(JP 2009-116508 A)所述。该周期长度指的是安装在交叉路口的交通灯从颜色变化为绿色时到交通灯颜色经由黄色和红色变回绿色时的时间间隔。该装置基于在目标交叉路口处于停止状态的车辆当交通灯变为绿色而开始移动时的时间，到此后交通灯再次变为绿色而车辆开始移动时的时间之间的时间差，估计交通灯的周期长度。

但是，因为上述装置假设总是存在当交通灯变为绿色时而开始移动的车辆，无法估计交通稀少的交叉路口的周期长度。

发明内容

本发明提供了一种交通灯周期长度估计装置，其能够甚至在交通稀少的交叉路口估计交通灯周期长度。

本发明的一个方面涉及一种交通灯周期长度估计装置，包括：时间采集单元，其采集关于在目标交叉路口处于停止状态的车辆开始移动时的开始时间的信息，所述目标交叉路口是安装有交通灯的交叉路口，所述开始时间包括车辆在所述目标交叉路口的多个开始方向中的每个方向上开始移动的开始时间；时间差计算单元，其基于所述时间采集单元所采集的时间信息，计算所述开始时间的相邻时间之间的时间差；估计单元，其基于由所述时间差计算单元所计算的多个所述时间差，估计安装在所述目标交叉路口的所述交通灯的周期长度。

安装在交叉路口的多个交通灯具有相同的周期长度。鉴于此，当基于开始时间之间的时间差来估计周期时间时，上述装置使用了车辆在多个方向上开始移动的时间。亦即，该装置使用了当安装在一个交叉路口的两个或以上的交通灯变为绿色时开始移动的车辆的开始时间。使用所述开始时间，增加了用于估计周期时间的开始时间中的采样数目，允许甚至在交通稀少的交叉路口估计周期时间。

在上述方面中，交通灯周期长度估计装置可以进一步包括相对频率生成单元，其对于由所述时间差计算单元所计算的所述时间差，生成关于彼此具有相同值的每个所述时间差的数次采样的相对关系信息，其中，若由所述时间差计算单元所计算的所述时间差的特定值是对应于采样最大数目的值，则所述估计单元可以将该特定值估计为所述周期长度。

发明人发现了一种趋势，即对应于最大采样数目的时间差的值接近安装在交叉路口的交通灯的周期长度。鉴于此，若一个特定值对应于采样最大数目，则上述装置将该特定值估计为所述周期长度。

在上述方面中，若由所述时间差计算单元所计算的所述时间差的特定值是最小值，则所述估计单元可以将该特定值估计为所述周期长度。

不是最小值的时间差被视为多个周期长度的倍数。鉴于此，若一个特定值是最小值，则上述装置将该特定值估计为所述周期长度。

在上述方面中，若所述特定值是所计算的所述时间差的值的最大公约数，则所述估计单元可以将该特定值估计为所述周期长度。

相邻开始时间之间的时间差被视为周期时间或其整数倍。鉴于此，用于将特定值估计为周期长度的条件，包括特定值为所计算的所述时间差的值的最大公约数的条件。这提高了估计该特定值为周期长度的准确性。

在上述方面中，所述估计单元可以包括最大公约数计算单元，用于计算由所述时间差计算单元计算的所述时间差的值的最大公约数；和，若所述特定值不是所述计算的所述时间差的最大公约数，则所述估计单元可以将由所述最大公约数计算单元计算得到的所述最大公约数估计为所述周期长度。

在实践中，当将特定值估计为周期长度被视为不适宜时，上述装置包括最大公约数计算单元，来将比该特定值更适合的一个值估计为周期长度。

在上述方面中，所述估计单元可以包括最大公约数计算单元，用于计算由所述时间差计算单元计算的所述时间差的值的最大公约数；且所述估计单元可以将由所述最大公约数计算单元计算得到的所述最大公约数估计为所述周期长度。

相邻开始时间之间的时间差被视为周期时间或其整数倍。因此，时间差值的最大公约数最可能是周期长度。鉴于此，上述装置包括了最大公约数计算单元来准确估计周期时间。

在上述方面中，所述时间差计算单元可以包括：原始数据生成单元，用于计算所述时间之间的差值；和，代表值计算处理单元，用于基于由所述原始数据生成单元生成的且等于或小于预定值的所述差值，计算代表值；且由所述代表值计算处理单元计算的所述代表值作为所述差值而输出。

相邻开始时间之间的时间差被视为周期时间（即从交通灯变为绿色到交通灯再次变为绿色之间的时间）的整数倍。但是，从交通灯变为绿色时到车辆开始移动时的延迟时间存在变化。因此，所述时间差分布在周期长度的整数倍周围。鉴于此，上述装置包括了代表值计算处理单元来定义代表值，从而易于将特定值估计为周期时间。

在上述方面中，所述时间采集单元，在多个车辆在相同方向上行驶时，可以选择性地获取处于停止状态并在所述交叉路口开始移动的第一车辆的所述开始时间。

当多个在同一方向上行驶的处于停止状态的车辆在交叉路口开始移动时，第二辆及其后的车辆的开始时间倾向于从第一车辆的开始时间起延迟，且第一车辆的开始时间最接近交通灯变为绿色的时间。鉴于此，上述装置选择性地获取第一车辆的所述开始时间，以获得交通灯变为绿色的时间的准确信息。

附图说明

本发明的特征、优点和技术及工业显著性，将引用附图进行如下描述，其中相似标号表示相似元素，且其中：

图1是实施例1中的系统配置图。

图2A-2B是展示该实施例中的行驶信息采集方法的图表。

图3是展示该实施例中的时间差采集处理过程的流程图。

图4是展示该实施例中的开始间隔计算处理过程的流程图。

图5A-5B是展示该实施例中的开始间隔直方图生成处理的图表。

图6是展示该实施例中的所有方向的开始间隔直方图生成处理的图表。

图7是展示该实施例中的周期长度估计处理过程的流程图。

图8是展示该实施例中的周期长度估计处理过程的流程图。

图9是展示该实施例中的最大公约数计算方法的图表。

图10A-10C是展示该实施例中用于估计周期长度的示例的图表。以及

图11是展示实施例2中对所有开始间隔的最大公约数计算处理过程的流程图。

具体实施方式

<实施例1>实施例1中的交通灯周期长度估计装置将在下文中参照附图进行说明。

图1所示为该实施例中的系统配置。在该图所示的系统中，在道路上行驶的车辆PC与中心20通信。在本系统中，能够与中心20进行通信的车辆PC包括：处理装置10和通信器12。处理装置10是用于执行各种类型的操作处理的电子装置。作为处理装置10，假定其为具有导航系统的电子装置。通信器12是与中心20所提供的通信单元22进行无线通信的电子装置。

另一方面，该中心20包括：用于与通信器12无线通信的通信单元22；用于执行各种类型操作的操作单元24；地图/交叉路口数据库26；和车辆信息数据库28。

地图/交叉路口数据库26存储道路地图信息，包括交叉路口的信息。车辆信息数据库28存储从车辆PC发送并由通信单元22接收的车辆PC相关信息。操作单元24基于存储在地图上/交叉路口数据库26和车辆信息数据库28中的信息，估计交通灯周期长度。

下面对用于估计交通灯周期长度的估计处理过程进行详细说明。图2A展示了一个示例，其中有在车辆PC行驶方向上依序安装交通灯TLA到TLF的交叉路口。在这些交通灯中，当向前直行时，车辆PC应当看到交通灯TLB、TLD和TLF。例如，在交叉路口CL1，交通灯TLA是该方向（与图 2A 中所示的车辆PC相反方向）上行驶的车辆在进入交叉路口CL1时应当看到的交通灯。

当在道路上行驶时，车辆PC发送行驶信息到中心20。该行驶信息包括车辆PC的行驶速度（车辆速度Vpc），位置信息，链路信息（在图中示出了连结号NLa作为示例），与车辆速度Vpc、位置信息以及链路信息相关联的时间信息（时间标记），以及表示车辆PC的计划行驶路线的路线信息。只有当车辆PC的司机使用导航系统预先设定了目的地时，方可获得路线信息。当未设置目的地时，则路线信息不包括在行驶信息中。除上述信息外，所述行驶信息可以包括关于制动器操作的时间序列信息（刹车信息）和关于加速器操作的时间序列信息（加速器信息）。

上述位置信息是用于识别所述车辆PC的位置的信息。更具体地，该位置信息是通过从GPS卫星40接收信号所获得的信息（纬度信息和经度信息）。链路信息是用于识别行驶方向的信息。更具体地，该链路信息识别作为包含在处理装置10中的导航系统所保持的链路号之一的对应链路号。图2B示意性地示出了链路信息。在导航系统中，将道路标记为链路号NLa1 - NLa4和NLb1 - NLb4，每条道路各由交叉路口分隔，如该图所示，链路号NLa1 -NLa4指明该车辆从安装交通灯TLB的交叉路口向安装交通灯TLF的交叉路口行驶。另一方面，链路号NLb1 - NLb4指明该车辆从安装交通灯TLE的交叉路口向安装交通灯TLA的交叉路口行驶。

处理装置10中的导航系统，基于上述位置信息和导航系统持有的道路信息来识别链路号。更具体地，当其根据车辆PC在该交叉路口前位置信息，被安装在交通灯TLA定位确定中，导航系统选择链路号NLa1和NLb1作为正确的链路号的候选人。接下来，导航系统基于该位置信息的变化而识别出车辆行驶方向，然后，识别出如图2A所示的示例中的链路号NLa1。在这种情形中，并非使用车辆行驶方向，而是可以使用路线信息来识别链路号。当然，路线信息也可以被用来识别车辆行驶方向，而无需使用链路信息。

该中心20基于以上车辆PC行驶相关信息生成车辆信息数据库28，并根据所生成的车辆信息数据库28来估计每个交叉路口的交通灯周期长度。图3示出了用于采集用来估计交通灯周期长度的时间差数据的处理过程。该处理是由操作单元24执行的。

在图3中所示的处理序列中，操作单元24在需估计交通灯周期长度的目标交叉路口如下执行。亦即，操作单元24根据上述的车辆信息数据库，采集在特定行驶方向上行驶的车辆PC的开始时间采样值（S10）。例如，当如图2A中所示的交叉路口CL1为目标交叉路口时，对于应该在交叉路口CL1看到交通灯TLA，TLB，TLA和TLB中的一个特定交通灯的车辆，操作单元24获取交叉路口CL1的开始时间采样值。在这种情形中，开始时间采样值是基于车辆PC上的行驶信息来识别的。亦即，当车辆速度Vpc在交叉路口CL1之前变为零时，则判定为车辆PC已经停在交叉路口CL1，并且，在此之后，当车辆速度Vpc变为大于0的值时，该时间被识别为开始时间。用于确定车辆PC是否已经停止或开始的处理过程，可以通过不仅接收车辆速度Vpc而且还接收制动信息或加速器信息来执行。在这种情形中，如果两个条件之间的逻辑AND为真，则判定车辆PC已经停止，一个条件是所述车辆速度Vpc已达到零，而另一个条件是施加了制动。当按下加速器且车辆速度Vpc变为大于零的值时，则也判定车辆PC开始移动。

如果在相同的行驶方向上行驶的两个或更多车辆都在同一交叉路口处于停止状态，则该实施例中仅仅获取第一车辆的开始时间。这是因为，当交通灯从红色变为绿色时，可以认为，第一车辆的开始时间的延迟变化小于第二和随后的车辆的开始时间的延迟变化。第一车辆，即同时停止在相同交叉路口的车辆之一，可以基于位置信息来识别。

接下来，对在特定行驶方向行驶的车辆，操作单元24执行用于计算相邻开始时间之间的间隔（开始间隔）的处理（S12）。图4所示为该处理的细节。

图4中所示的处理的序列中，操作单元24首先对相邻开始时间之间的时间差x（ⅰ）执行计算处理（S20）。例如，如果在特定的一天中的采样值包括“12点19分”“12点21分”且没有中间采样值，则时间差计算为“120秒”。

接下来，操作单元24基于所述周期长度将时间差x（ⅰ）分组，其中每个组包括彼此之间的差值等于或小于预定值（例如2秒至5秒）的时间差x（ⅰ）（S22）。执行该处理是为了使包括在各组中的时间差x（ⅰ）对应于周期长度的相同倍数，其中考虑到了时间差x（ⅰ）对应的不仅是周期长度，而且还是周期长度的倍数的事实。例如，在如图2A中所示的交叉路口CL1，假设下面的情形。亦即，因为交通灯TLB是红色而处于停止状态的车辆，在交通灯TLB变化为绿色而开始移动。在这之后，当交通灯TLB再次变为红色时，没有车辆是处于停止状态的，并在这之后，当交通灯TLB变为绿色再变为红色时，则有车辆处于停止状态。在这种情形中，相邻的开始时间之间的时间差x（ⅰ）是交通信号灯从绿色到下一次绿色的变化时间（周期长度）的两倍左右。由此一来，因为时间差x（ⅰ）对应于周期长度乘以一个整数倍所生成的时间差，将该时间差分组为各组。

为执行该处理，可以选择一个中位值，将尽可能多的采样值包括在一个区域，该区域以该中位值两侧距离为预定值处为边界，以该中位值两侧距离为预定值的整数倍处为边界。也就是说，包括在每个以中位值定义的该区域中的采样值，被认为是属于同一组。未在该处理中包括到任何区域中的采样值（离群值）将被消除。

接下来，操作单元24计算各个组的代表值（S24）。在本实施例中，代表值是同一组中的采样值的简单移动平均值。操作单元24将各个计算出的代表值分配给开始间隔Xj (j= 1, 2, 3, …) (S26)，然后在图3的步骤S12中终止处理。作为结果，为每个在步骤S22中确定的分组计算了开始间隔Xj。

接下来，操作单元24生成关于每个彼此不同的开始间隔Xj与采样数目的直方图（S14）。在这种情形中，每一个开始间隔的采样数Xj是用于计算开始间隔Xj的时间差x（ⅰ）的采样数。在此之后，操作单元24将在步骤S14中为所有开始方向中的每一个方向生成的直方图合并为一个直方图，以生成用于所有方向的直方图（S16）。例如，当车辆在图中所示的交叉路口CL1开始，如图2A所示时，操作单元24将关于看到交通灯TLA的车辆的直方图，关于看到交通灯TLB的车辆的直方图，看到交通灯TLa的车辆的直方图，以及看到交通灯TLb的车辆的直方图合并。

在合并所述直方图时，如果直方图中包括针对不同方向的两个或更多彼此不同的开始间隔，且如果其差值等于或小于预定值（例如，2秒-5秒），则所述开始间隔假定为属于同一组，并在合并直方图中的开始间隔是通过移动平均处理来计算的。例如，当一个方向上的开始间隔“119s”的采样数是“M”，并且另一个方向上的开始间隔“120秒”的采样数为“L”，则在步骤S16中创建的直方图中，开始间隔“(M×119 + L×120)/(M + L)”的采样数为“M +N”。当完成步骤S16的处理时，操作单元24即终止如图3所示的处理序列。

下面将描述合并所有方向的直方图的目的。考虑在如图5A所示的特定交叉路口处的车辆开始在特定方向（行驶方向1）上移动的情形。在此，假设这个交叉路口的交通灯周期长度为“120秒”。对于交通稀少的交叉路口，有可能仅生成开始间隔的整数倍，而不生成对应于如图5B所示的周期长度的时间间隔。

另一方面，当将行驶方向1、行驶方向2、行驶方向3和行驶方向4的所有直方图合并，如图6所示时，可以提高对应于所述周期长度的开始间隔Xj的发生概率。

图7示出了交通灯周期长度估计处理的过程。通过操作单元24进行该处理。在该处理序列中，操作单元24首先从如图3中的步骤S16的处理而生成的直方图提取开始间隔，其对应于最大采样数（S30）。考虑到采样最大数目的开始间隔是最有可能对应于该周期长度的值，由此执行该处理。图6示意性地示出了一个示例，其中具有最大采样数的开始间隔为“120秒”，也就是等于周期长度。

接下来，操作单元24判定具有最大采样数的开始间隔是否是如图3中的步骤S16所生成的直方图中的最小开始间隔（S32）。执行该处理以判定具有最大采样数的开始间隔为周期长度的条件是否得到满足。也就是说，因为没有比周期长度短的开始间隔，因此，当估计具有最大采样数的开始间隔是周期长度时，认为不存在比周期长度短的开始间隔的条件得到满足是合理的。

如果具有最大采样数的开始间隔是直方图中的最小开始间隔（S32：是），则操作单元24判定具有最大采样数的开始间隔是否是由图3中的步骤S16的处理而生成的直方图中的开始间隔Xj（j = 1，2，3，...）的最大公约数（S34）。执行该处理，以判定具有最大采样数的开始间隔为周期长度的条件是否得到满足。亦即，由于直方图中开始间隔Xj应均为周期长度的倍数，当估计具有最大采样数的开始间隔是周期长度时，认为具有最大采样数的开始间隔为该直方图中的所有开始间隔Xj的最大公约数的条件得到满足是合理的。需要注意的是，具有最大采样数的开始间隔为最大公约数的条件，其严格程度低于具有最大采样数的开始间隔的倍数对应于直方图中的每个开始间隔的条件。其理由是，交通灯TLA从红色变为绿色的时间和车辆PC开始移动的时间之间存在延迟时间，并且该延迟时间可能根据用户的驾驶倾向或周围情形变化而变化。也就是说，只要该延迟时间变化，则可以生成如图3中的处理计算出的开始间隔和周期长度的倍数之间的偏差。因此，在本实施例中，如果具有最大采样数的开始间隔的倍数和直方图中的开始间隔之间的差等于或小于预定值（例如，2秒- 5秒），则判定具有最大采样数的开始间隔是直方图中的开始间隔的最大公约数。

如果判定具有最大采样数的开始间隔为直方图中的开始间隔的最大公约数（S34：是），则操作单元24估计具有最大采样数的开始间隔是周期长度（S36）。

另一方面，如果具有最大采样数的开始间隔不是直方图中的最小开始间隔（S32：否），则操作单元24判定最小开始间隔是否是最大公约数（S38中）。执行该处理，以判定最小开始间隔为周期长度的条件是否得到满足。在这种情形中，用于判定最小开始间隔是最大公约数的方法相同于步骤S34中所用的处理。如果判定该最小开始间隔是最大公约数（S38：是），则操作单元24估计最小开始间隔为周期长度（S40）。

另一方面，如果判定该最小开始间隔不是最大公约数（S38：否），则操作单元24计算如图3中的步骤S16中生成的直方图中的所有开始间隔Xj（j = 1，2， 3，...）的最大公约数（S42）。图8示出了该处理的过程。

在该处理的序列中，操作单元24首先计算时间差DXk，即直方图中的相邻开始间隔X1，X2，...之间的差（S50）。参照图9对其进行更详细的描述。图9示出如图3的步骤S16中生成的直方图的示例。该图显示，所有方向的合并直方图中有7个开始间隔，X1，X2，...，X7，分别为“239，359，480，720，839，1080，1200”。在步骤S50的处理中，操作单元24计算总共7个时间差DX1 - X7，例如开始间隔X1和“0”之间的时间差为DX1，且开始间隔X2和开始间隔X1之间的差为时间差DX2。所述时间差DX1 - X7被计算为最大公约数的候选值。对于时间差DX1，该差值例外地从“0”来计算，如上所述。

接下来，操作单元24估计时间差DXk的最大数目作为最大公约数（S52）。也就是说，在图9中所示的示例中，存在2个数值为“120”时间差DXk。因为这个时间差值的数目为最大，操作单元24估计“120秒”为最大公约数。当完成步骤S52的处理时，操作单元24完成如图7所示的步骤S42中所示的处理。操作单元24估计在步骤S42中计算出的最大公约数为周期长度（S44）。当完成步骤S36，S40或者S44中的处理时，操作单元24即终止图7所示的处理序列。

下面参考图10A至10C描述本实施例的操作。图10A示出了一个示例，其中开始间隔（图3中的步骤S16中生成的直方图中的最小值）是具有最大采样数的开始间隔（在本例中为120秒）。在这种情形中，因为图7中的步骤S32是肯定的，如果步骤S34中的条件得到满足，则操作单元24估计该开始间隔为步骤S36中的周期长度。

图10B示出了一个示例，其中最小开始间隔（本例中为120s）的采样数不是最大值。在这种情形中，如果步骤S38中的条件满足，则操作单元24估计最小开始间隔为步骤S40中的周期长度。

图10C示出了一个示例，其中步骤S38由操作单元24判定为负。在这种情形中，操作单元24通过图8中步骤S52的处理计算最大公约数，并且估计所计算出的最大公约数为周期长度。

如上所述估计的周期长度，用于从中心20向车辆PC提供的服务中。例如，作为服务之一，中心20预测该交通灯将变为绿色的时间，并将该预测提供给车辆PC。用于提供交通灯变为绿色的预测时间结果的实际服务，以如下方式提供。例如，向在交叉路口处于停止状态时的车辆发送消息，以提示其在交通灯已变为绿色时看交通灯。还可以向在交通灯已变为绿色后仍保持在停止状态的车辆发送消息。

上述的实施例可以实现如下效果。

（1）在需估计周期长度的交叉路口，将所有方向上的开始时间的相邻采样值之间的时间差合并（图3中的步骤S16）。以这种方式合并各个方向的时间差，增大了用于估计周期长度的开始时间之间的时间差的采样数，从而允许甚至在交通稀少的交叉路口估计周期长度。

（2）如果在图3的步骤S16的处理生成的直方图的开始间隔的特定值，对应于最大采样数，则该特定值被估计为所述周期时间（S36）。在这种情形中，除了当交叉路口的交通极为稀少时，对应于具有最大采样数的开始间隔的值被认为接近交叉路口的交通灯的周期长度。因此，使用具有最大采样数的开始间隔作为周期长度的候选，能够正确地估计周期长度。

（3）如果在图3的步骤S16的处理生成的直方图的开始间隔的特定值，是最小值，则该特定值被估计为所述周期时间（S40）。在这种情形中，作为上述的开始间隔之一但不是最小值的开始间隔，被认为是对应于周期长度的倍数。因此，使用最小值作为周期长度的候选，能够正确地估计周期长度。

（4）如果在图3的步骤S16的处理生成的直方图的开始间隔的特定值，是所有开始间隔的最大公约数，则该特定值被估计为所述周期长度（S36，S40）。这增加了周期长度的估计精度，因为所有的开始间隔均为周期长度的整数倍。

（5）如果最小开始间隔不是周期长度（S38：否），则所有开始间隔的最大公约数被用作周期长度（S44）。这使得在即使开始间隔的任何采样值均不对应于周期长度时，也能够估计周期长度。

（6）通过时间差x（ⅰ）的采样值的移动平均处理计算出开始间隔Xj。这使得能够唯一确定对应于周期长度的预定倍数的开始间隔Xj，即使对应于周期长度的同一倍数的时间差存在变化。

（7）当在同一交叉路口处于停止状态的多个车辆开始移动时，有选择地使用第一车辆的开始时间来计算开始间隔Xj（图3中的步骤S10）。这允许基于关于交通灯变为绿色的时间的准确信息来计算开始间隔Xj。

<实施例2>下面参照附图来描述实施例2，着重说明与实施例1的不同之处。

在本实施例中，由图11中的处理过程，而不是图8中的处理过程，来执行如图7的步骤S42所示的处理过程。图11中，为方便起见，将相同的步骤编号用于相应于图8的处理中。

当在如图11中的处理过程中完成步骤S50中的处理过程时，操作单元24接收由图3中的步骤S16处理而生成的直方图中的开始间隔，并使用最小二乘法计算最大公约数（S52a）。亦即，操作单元24计算能够令各个开始间隔X1，X2，X3，...和变量D (n1×D, n2×D, n3×D, …)的各个整数倍的值之间的差的平方和最小化的变量D，并将计算结果设定为最大公约数。整数n1, n2, n3, …可以是任何随机值。应当指出的是，如果满足关系“X1 <X2 <X3 ...”，则使用条件“n1 < n2 < n3 …”有助于减少操作负荷。

<技术概念和实施方式的对应关系>

下面将描述“发明内容”中描述的实施方式与实施例之间的主要对应关系。

[时间采集单元... S10，时间差计算单元...... S12，估计单元...图7中的处理过程，多个开始方向... S16并参见图 6] [相对频率生成单元...... S14，S16，对应于最大采样数的值的条件... S32] [“如果由时间差计算单元计算出的时间差的特定值是最小值，则估计单元可估计特定值为周期长度。”......S32和S38中的处理过程] [”如果该特定值是所计算的时间差的值的最大公约数，则估计单元可估计该特定值为周期长度。”......S34，S38中的处理过程] [最大公约数计算单元... S42，S44] [最大公约数计算单元... S42，S44] [原始数据生成单元... S20，代表值计算单元... S24] [ “当在交叉路口，在相同的方向上行驶的处于停止状态的多个车辆开始移动时，时间采集单元可以选择性地获取第一车辆的开始时间。”... S10中的处理过程]。

<其它实施例>

上述实施方式可以如下改变。

•“用于将具有最大采样数的开始间隔Xj估计为周期长度的处理过程”

在如图7中的处理过程提取了具有最大采样数的开始间隔（S30）之后，该处理可以继续进行，不是前进至步骤S32中的处理过程，而是直接前进到步骤S34中的处理过程。

另外，对于交叉路口，可以定义一个指定值，其低于可以假定为周期长度的值的下限值的两倍（例如，1.5倍）。在这种情形中，如果具有最大采样数的开始间隔等于或小于该指定值时，可以将该指定值估计为周期长度，而不执行步骤S34中的处理过程。

此外，在步骤S34的处理之后，可以通过校正具有最大采样数的开始间隔来计算最终周期长度。例如，最终周期长度可以使用类似于在图11的步骤S52a中所示的处理中使用的最小二乘法来计算。亦即，通过最小二乘法基于具有最大采样数的开始间隔和一个或多个值来计算认为最靠近周期长度的值，其中所述一个或多个值中的每一个与该预定值的相差值等于或小于预定值（例如，2秒 - 5秒）。计算得到的值，如果不同于在步骤S30的处理中提取的值，则可以用作校正值。

•“用于将开始间隔Xj的最小值估计为周期长度的处理过程”

例如，为最小开始间隔Xj定义采样数下限值。在这种情形中，如果采样数等于或小于下限值，则可以执行步骤S38的处理过程。在这种情形中，可以从图7所示的处理过程中，删去步骤S30- S36中的处理过程。

例如，对于交叉路口，可以定义一个指定值，其低于可以假定为周期长度的值的下限值的两倍（例如，1.5倍）。在这种情形中，如果开始间隔Xj的最小值等于或小于该指定值，则可以将该指定值估计为周期长度，而不执行步骤S38中的处理过程。

此外，在步骤S38的处理之后，可以通过校正开始间隔的最小值来计算最终周期长度。例如，最终周期长度可以使用类似于在图11的步骤S52a中所示的处理中使用的最小二乘法来计算。亦即，通过最小二乘法基于开始间隔的最小值和一个或多个值来计算认为最靠近周期长度的值，其中所述一个或多个值中的每一个与该预定值的相差值等于或小于预定值（例如，2秒 - 5秒）。计算得到的值，如果不同于该最小值，则可以用作校正值。

•“最大公约数计算单元”

例如，代替在图8中的步骤S52处理，每个用于计算时间差DXk的开始间隔Xk和XK-1的平均采样数，用作量化值（评估点），用于评估时间差DXk，且具有最高评估点的时间差DXk可以用作最大公约数。如果存在两个或多个具有相同值的时间差DXk，则该值的评估点是具有相同的值的时间差DXk的评估点之和。

•“代表值计算单元”

在上述实施例中，代表值是通过对相互差值等于或小于预定值的时间差x（ⅰ）执行简单移动平均处理来计算的。代表值的计算并不限于此方法。例如，在通过图4示例的处理在一定程度上计算采样值之后，可以被停止步骤S22中用于消除离群值的处理过程，并且，对于每个计算出的时间差x（ⅰ），可以执行最接近代表值的加权移动平均处理，以更新代表值。在这种情形中，每个计算出的时间差x（ⅰ）的加权系数设定为足够小于所述代表值的加权因子。

代表值不必总是通过移动平均处理来计算。例如，对应于包括相互差值等于或小于预定值的时间差x（ⅰ）的分组中的最大采样数的值，可以是代表值。

•[相对频率生成单元]

当生成直方图（S14，S16）时，采样数不需要总是与每个开始间隔Xj相关联。例如，可以生成每一个开始间隔Xj的采样数与采样总数之比（百分比）作为关于采样数的相对关系的信息。

•当在相同的方向上行驶的多个车辆在交叉路口处于停止状态时，“时间采集单元”不必总是获取第一车辆的开始时间。例如，利用根据需要添加到第二和随后的车辆的校正，所有处于停止状态的车辆的开始时间均可以用作采样值，或所述开始时间的平均值可以用作一个开始时间采样值。

•当在图7的步骤S36，S40，S44的处理过程中计算出的周期长度不是整数时，“周期长度值”可以四舍五入到最接近的整数，作为周期长度。

•“多个方向”并不必须总是所有方向。例如，所述方向可以是彼此相反的两个方向，或相互交叉的两个方向，或三个方向。

即使当使用在一个方向上的车辆的开始时间时，也可以通过执行图7所例示的处理来估计周期长度。

Claims

1.交通灯周期长度估计装置，其特征在于，包括：

时间采集单元，其采集关于在目标交叉路口处于停止状态的多个车辆开始移动时的多个开始时间的时间信息，所述目标交叉路口是安装有具有相同周期长度的多个交通灯的交叉路口，所述多个开始时间包括所述多个车辆在所述目标交叉路口的分别与所述多个交通灯相对应的多个开始方向上开始移动的时间；

时间差计算单元，其基于所述时间采集单元所采集的时间信息，计算在所述多个开始方向中的同一方向上移动的车辆的开始时间之间的多个时间差；

估计单元，其基于由所述时间差计算单元所计算的所述多个时间差，估计安装在所述目标交叉路口的所述多个交通灯的周期长度；

相对频率生成单元，其对于由所述时间差计算单元所计算的所述多个时间差，生成关于彼此具有相同值的每个所述时间差的采样数目的相对关系信息，其中

若由所述时间差计算单元所计算的所述多个时间差的特定值是对应于最大采样数目的值，则所述估计单元将该特定值估计为所述多个交通灯的所述周期长度。

2.交通灯周期长度估计装置，其特征在于，包括：

估计单元，其基于由所述时间差计算单元所计算的所述多个时间差，估计安装在所述目标交叉路口的所述多个交通灯的周期长度，

其中，若由所述时间差计算单元所计算的所述多个时间差的特定值是最小值，则所述估计单元将该特定值估计为所述多个交通灯的所述周期长度。

3.根据权利要求1或2所述的交通灯周期长度估计装置，其特征在于，

若所述特定值是所计算的所述多个时间差的值的最大公约数，则所述估计单元将该特定值估计为所述多个交通灯的所述周期长度。

4.根据权利要求3所述的交通灯周期长度估计装置，其特征在于，

所述估计单元包括最大公约数计算单元，用于计算由所述时间差计算单元计算的所述多个时间差的值的最大公约数；和

若所述特定值不是所计算的所述多个时间差的最大公约数，则所述估计单元将由所述最大公约数计算单元计算得到的所述最大公约数估计为所述多个交通灯的所述周期长度。

5.交通灯周期长度估计装置，其特征在于，包括：

所述估计单元将由所述最大公约数计算单元计算得到的所述最大公约数估计为所述多个交通灯的所述周期长度。

6.根据权利要求1、2和5中任意一项所述的交通灯周期长度估计装置，其特征在于，

所述时间差计算单元包括：

原始数据生成单元，用于计算在所述多个开始方向中的同一开始方向上移动的车辆的所述开始时间之间的所述多个时间差；和

代表值计算处理单元，用于基于由所述原始数据生成单元生成的且等于或小于预定值的所述多个时间差，计算代表值；和

由所述代表值计算处理单元计算的所述代表值作为时间差而输出。

7.根据权利要求1、2和5中任意一项所述的交通灯周期长度估计装置，其特征在于，

所述时间采集单元，在多个车辆在相同方向上行驶时，选择性地获取处于所述停止状态的第一车辆在所述交叉路口开始移动的所述开始时间。