DE112015000592B4

DE112015000592B4 - Ampelzykluslängenschätzvorrichtung

Info

Publication number: DE112015000592B4
Application number: DE112015000592.7T
Authority: DE
Inventors: Rie Murai
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2035-01-30
Also published as: US9947218B2; JP6048421B2; JP2015143918A; WO2015114453A1; US20170011627A1; DE112015000592T5; CN106415676A; CN106415676B

Abstract

Ampelzykluslängenschätzvorrichtung, die aufweist:
eine Zeiterlangungseinheit, die Informationen über Startzeitpunkte, zu denen Fahrzeuge von einem gestoppten Zustand aus an einer Zielkreuzung eine Bewegung starten, erlangt, wobei bei der Zielkreuzung mehrere Ampeln installiert sind, wobei die Startzeitpunkte Startzeitpunkte enthalten, zu denen Fahrzeuge eine Bewegung in mehrere Startrichtungen an der Zielkreuzung starten;
eine Zeitdifferenzberechnungseinheit, die eine Zeitdifferenz zwischen benachbarten Zeitpunkten der Startzeitpunkte auf der Grundlage der Zeitinformationen, die von der Zeiterlangungseinheit erlangt werden, berechnet; und
eine Schätzeinheit, die eine Zykluslänge der Ampel, die an der Zielkreuzung installiert ist, auf der Grundlage von mehreren Zeitdifferenzen, die von der Zeitdifferenzberechnungseinheit berechnet werden, schätzt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ampelzykluslängenschätzvorrichtung zum Schätzen einer Zykluslänge, die ein Zeitintervall von dem Zeitpunkt, zu dem sich die Ampelfarbe in Grün ändert, bis zu dem Zeitpunkt ist, zu dem sich die Ampelfarbe über Gelb und Rot zurück in Grün ändert.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Eine Ampelinformationsschätzvorrichtung zum Schätzen einer Zykluslänge wird beispielsweise in der JP 2009 - 116 508 A , der US 2013 / 0 076 538 A1 , der DE 11 2010 005 667 T5 und der DE 10 2011 079 899 A1 vorgeschlagen. Die Zykluslänge bezieht sich auf ein Zeitintervall von dem Zeitpunkt, zu dem sich die Farbe einer Ampel, die an einer Kreuzung installiert ist, in Grün ändert, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sich die Farbe der Ampel über Gelb und Rot zurück in Grün ändert. Diese Vorrichtung schätzt die Zykluslänge einer Ampel auf der Grundlage der Zeitdifferenz zwischen der Zeit, zu der ein Fahrzeug in dem gestoppten Zustand an einer Kreuzung eine Bewegung startet, wenn sich die Ampel in Grün ändert, und dem Zeitpunkt, zu dem ein Fahrzeug eine Bewegung zu einem späteren Zeitpunkt startet, zu dem sich die Ampel erneut in Grün ändert.
Da die Vorrichtung, die oben beschrieben ist, jedoch annimmt, dass es stets ein Fahrzeug gibt, das eine Bewegung startet, wenn sich die Ampel in Grün ändert, kann die Zykluslänge an einer Kreuzung nicht geschätzt werden, bei der der Verkehr gering ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung schafft eine Ampelzykluslängenschätzvorrichtung, die in der Lage ist, eine Ampelzykluslänge sogar an einer Kreuzung zu schätzen, bei der der Verkehr gering ist.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft eine Ampelzykluslängenschätzvorrichtung. Eine Ampelzykluslängenschätzvorrichtung enthält eine Zeiterlangungseinheit, die Informationen über Startzeitpunkte erlangt, zu denen Fahrzeuge von einem gestoppten Zustand aus an einer Zielkreuzung eine Bewegung startet, wobei an der Zielkreuzung mehrere Ampeln installiert sind, wobei die Startzeitpunkte Startzeitpunkte enthalten, zu denen Fahrzeuge eine Bewegung in mehrere Startrichtungen an der Zielkreuzung starten; eine Zeitdifferenzberechnungseinheit, die eine Zeitdifferenz zwischen benachbarten Zeitpunkten der Startzeitpunkte auf der Grundlage der Zeitinformationen, die von der Zeiterlangungseinheit erlangt werden, berechnet; und eine Schätzeinheit, die eine Zykluslänge der Ampel, die an der Zielkreuzung installiert ist, auf der Grundlage von mehreren der Zeitdifferenzen, die von der Zeitdifferenzberechnungseinheit berechnet werden, schätzt.
Mehrere Ampeln, die an einer Kreuzung installiert sind, weisen dieselbe Zykluslänge auf. Im Hinblick dessen verwendet die oben beschriebene Vorrichtung beim Schätzen der Zykluszeit auf der Grundlage der Zeitdifferenzen unter Startzeitpunkten die Zeitpunkte, zu denen Fahrzeuge eine Bewegung in mehreren Richtungen starten. Mit anderen Worten, die Vorrichtung verwendet die Startzeitpunkte von Fahrzeugen, die eine Bewegung starten, wenn zwei oder mehr Ampeln, die an einer Kreuzung installiert sind, sich in Grün ändern. Die Verwendung dieser Startzeitpunkte erhöht die Anzahl der Proben zwischen den Startzeitpunkten, die zum Schätzen der Zykluszeit verwendet werden, was es möglich macht, die Zykluszeit sogar an einer Kreuzung zu schätzen, an der der Verkehr gering ist.
In dem obigen Aspekt kann die Ampelzykluslängenschätzvorrichtung außerdem eine Relativhäufigkeitserzeugungseinheit enthalten, die für die Zeitdifferenzen, die von der Zeitdifferenzberechnungseinheit berechnet werden, Relativbeziehungsinformationen über eine Anzahl von Proben von jeder der Zeitdifferenzen, die denselben Wert aufweisen, erzeugt, wobei, wenn eine spezieller Wert der Zeitdifferenzen, die von der Zeitdifferenzberechnungseinheit berechnet werden, ein Wert ist, der einer maximalen Anzahl von Proben entspricht, kann die Schätzeinheit den speziellen Wert als Zykluslänge schätzen.
Der Erfinder hat die Tendenz herausgefunden, dass der Wert der Zeitdifferenz, der der maximalen Anzahl von Proben entspricht, in der Nähe der Zykluslänge einer Ampel liegt, die an einer Kreuzung installiert ist. Im Hinblick dessen schätzt die Vorrichtung, wenn ein spezieller Wert der maximalen Anzahl von Proben entspricht, den speziellen Wert als Zykluslänge.
Wenn in dem obigen Aspekt ein spezieller Wert der Zeitdifferenzen, die von der Zeitdifferenzberechnungseinheit berechnet werden, ein minimaler Wert ist, kann die Schätzeinheit den speziellen Wert als Zykluslänge schätzen.
Eine Zeitdifferenz, die nicht das Minimum ist, wird als Vielfaches der Zykluslänge betrachtet. Im Hinblick dessen schätzt die oben beschriebene Vorrichtung, wenn ein spezieller Wert das Minimum ist, den speziellen Wert als Zykluslänge.
Wenn in dem obigen Aspekt der spezielle Wert ein größter gemeinsamer Teiler von Werten der berechneten Zeitdifferenzen ist, kann die Schätzeinheit den speziellen Wert als Zykluslänge schätzen.
Die Zeitdifferenz zwischen benachbarten Startzeitpunkten wird als Zykluszeit oder ein ganzzahliges Vielfaches von dieser betrachtet. Im Hinblick dessen enthält die Bedingung zum Schätzen eines speziellen Wertes als Zykluslänge die Bedingung, dass der spezielle Wert der größte gemeinsame Teiler der berechneten Zeitdifferenzen ist. Dieses erhöht die Genauigkeit der Schätzung, dass der spezielle Wert die Zykluslänge ist.
In dem obigen Aspekt kann die Schätzeinheit eine Berechnungseinheit für einen größten gemeinsamen Teiler enthalten, der einen größten gemeinsamen Teiler der Werte der Zeitdifferenzen, die von der Zeitdifferenzberechnungseinheit berechnet werden, berechnet, und wenn der spezielle Wert kein größter gemeinsamer Teiler der berechneten Zeitdifferenzen ist, kann die Schätzeinheit den größten gemeinsamen Teiler, der von der Berechnungseinheit für einen größten gemeinsamen Teiler berechnet wird, als Zykluslänge schätzen.
Wenn für die Verwendung angenommen wird, dass ein Schätzen eines speziellen Wertes als Zykluslänge nicht geeignet ist, enthält die oben beschriebene Vorrichtung die Berechnungseinheit für einen größten gemeinsamen Teiler zum Schätzen eines Wertes als Zykluslänge, der geeigneter als der spezielle Wert ist.
In dem obigen Aspekt kann die Schätzeinheit eine Berechnungseinheit für einen größten gemeinsamen Teiler enthalten, die einen größten gemeinsamen Teiler der Werte der Zeitdifferenzen, die von der Zeitdifferenzberechnungseinheit berechnet werden, berechnet, und die Schätzeinheit kann den größten gemeinsamen Teiler, der von der Berechnungseinheit für einen größten gemeinsamen Teiler berechnet wird, als Zykluslänge schätzen.
Die Zeitdifferenz zwischen benachbarten Startzeitpunkten wird als Zykluszeit oder ein ganzzahliges Vielfaches von dieser angenommen. Daher ist der größte gemeinsame Teiler der Zeitdifferenzwerte am wahrscheinlichsten die Zykluslänge. Im Hinblick dessen enthält die oben beschriebene Vorrichtung die Berechnungseinheit für einen größten gemeinsamen Teiler zum genauen Schätzen der Zykluslänge.
In dem obigen Aspekt kann die Zeitdifferenzberechnungseinheit eine Rohdatenerzeugungseinheit , die die Zeitdifferenzen unter den Zeitpunkten berechnet; und eine Repräsentativwertberechnungsverarbeitungseinheit enthalten, die einen repräsentativen Wert auf der Grundlage der Zeitdifferenzen, die von der Rohdatenerzeugungseinheit erzeugt werden, und der Zeitdifferenz, die unter diesen gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, berechnet, und der repräsentative Wert, der von der Repräsentativwertberechnungsverarbeitungseinheit berechnet wird, kann als Zeitdifferenz ausgegeben werden.
Die Zeitdifferenz zwischen den benachbarten Startzeitpunkten wird als ein ganzzahliges Vielfaches der Zykluszeit betrachtet, die eine Zeitdauer von dem Zeitpunkt, zu dem die Ampel sich in Grün ändert, bis zu dem Zeitpunkt ist, zu dem sich die Ampel erneut in Grün ändert. Es gibt jedoch eine Variation in der Verzögerungszeit von dem Zeitpunkt, zu dem sich die Ampel in Grün ändert, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Fahrzeug seine Bewegung startet. Daher sind die Zeitdifferenzen um ein ganzzahliges Vielfaches der Zykluslänge verteilt. Im Hinblick dessen enthält die oben beschriebene Vorrichtung die Repräsentativwertberechnungseinheit zum Definieren eines repräsentativen Wertes, was es einfach macht, den speziellen Wert als Zykluszeit zu schätzen.
In dem obigen Aspekt kann die Zeiterlangungseinheit, wenn mehrere Fahrzeuge, die sich in einem gestoppten Zustand befinden, in derselben Richtung reisen, selektiv den Startzeitpunkt eines ersten Fahrzeugs, das eine Bewegung an der Kreuzung startet, erlangen.
Wenn mehrere Fahrzeuge, die sich in dem gestoppten Zustand befinden und in derselben Richtung reisen, eine Bewegung an der Kreuzung starten, besteht die Tendenz, dass der Startzeitpunkt des zweiten und der anschließenden Fahrzeuge gegenüber dem Startzeitpunkt des ersten Fahrzeugs verzögert ist und dass der Startzeitpunkt des ersten Fahrzeugs am nächsten bei dem Zeitpunkt liegt, zu dem sich die Ampel in Grün ändert. Im Hinblick dessen erlangt die oben beschriebene Vorrichtung selektiv den Startzeitpunkt des ersten Fahrzeugs, um genaue Informationen über den Zeitpunkt, zu dem sich die Ampel in Grün ändert, zu erlangen.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile sowie die technische und gewerbliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
Es zeigen:

1 ein Systemkonfigurationsdiagramm einer ersten Ausführungsform;
2A-2B Diagramme, die ein Fahrtinformationssammelverfahren der Ausführungsform zeigen;
3 ein Flussdiagramm, das eine Prozedur für die Zeitdifferenzsammelverarbeitung der Ausführungsform zeigt;
4 ein Flussdiagramm, das eine Prozedur für die Startintervallberechnungsverarbeitung der Ausführungsform zeigt;
5A-5B Diagramme, die die Startintervallhistogrammerzeugungsverarbeitung der Ausführungsform zeigen;
6 ein Diagramm, das die Histogrammerzeugungsverarbeitung für sämtliche Richtungen der Ausführungsform zeigt;
7 ein Flussdiagramm, das eine Prozedur für die Zykluslängenschätzverarbeitung der Ausführungsform zeigt;
8 ein Flussdiagramm, das eine Prozedur für die Verarbeitung zur Berechnung des größten gemeinsamen Teilers für sämtliche Startintervalle der Ausführungsform zeigt;
9 ein Diagramm, das das Verfahren zum Berechnen des größten gemeinsamen Teilers der Ausführungsform zeigt;
10A-10C Diagramme, die Beispiele zum Schätzen der Zykluslänge der Ausführungsform zeigen; und
11 ein Flussdiagramm, das eine Prozedur für die Verarbeitung zur Berechnung des größten gemeinsamen Teilers für sämtliche Startintervalle einer zweiten Ausführungsform zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
<Erste Ausführungsform>
Im Folgenden wird eine Ampelzykluslängenschätzvorrichtung einer ersten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt die Systemkonfiguration der Ausführungsform. In dem System, das in der Figur gezeigt ist, kommuniziert ein Fahrzeug PC, das auf einer Straße fährt, mit einem Zentrum 20. In diesem System einhält ein Fahrzeug PC, das mit dem Zentrum 20 kommunizieren kann, eine Verarbeitungsvorrichtung 10 und einen Kommunikator 12. Die Verarbeitungsvorrichtung 10 ist eine elektronische Vorrichtung, die verschiedene Arten von Betriebsverarbeitungen durchführt. Als Verarbeitungsvorrichtung 10 wird eine elektronische Vorrichtung, die ein Navigationssystem aufweist, angenommen. Der Kommunikator 12 ist eine elektronische Vorrichtung, die mit einer Kommunikationseinheit 22, die in dem Zentrum 20 angeordnet ist, drahtlos kommuniziert.
Andererseits enthält das Zentrum 20 die Kommunikationseinheit 22, die drahtlos mit dem Kommunikator 12 kommuniziert, eine Betriebseinheit 24, die verschiedene Arten von Betrieben durchführt, eine Karten-/Kreuzungs-Datenbank 26 und eine Fahrzeuginformationsdatenbank 28.
Die Karten-/Kreuzungs-Datenbank 26 speichert Straßenkarteninformationen, die die Kreuzungsinformationen enthalten. Die Fahrzeuginformationsdatenbank 28 speichert Informationen über das Fahrzeug PCs, die von dem Fahrzeug PCs gesendet und von der Kommunikationseinheit 22 empfangen werden. Die Betriebseinheit 24 schätzt eine Ampelzykluslänge auf der Grundlage der Informationen, die in der Karten-/Kreuzungs-Datenbank 26 und in der Fahrzeuginformationsdatenbank 28 gespeichert sind.
Die Schätzverarbeitung zum Schätzen einer Ampelzykluslänge wird im Folgenden beschrieben. 2A zeigt ein Beispiel, bei dem Kreuzungen, an denen Ampeln, TLA bis TLF, in dieser Reihenfolge in der Fahrtrichtung eines Fahrzeugs PC installiert sind. Unter diesen Ampeln sollte das Fahrzeug PC die Ampel TLB, TLD und TLF sehen, wenn es geradeaus fährt. An der Kreuzung CL1 ist beispielsweise die Ampel TLA eine Ampel, die ein Fahrzeug, das in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung des Fahrzeugs PC, das in 2 gezeigt ist, fährt, sehen sollte, wenn es in die Kreuzung CL1 einfährt.
Wenn ein Fahrzeug PC auf einer Straße fährt, sendet es die Fahrtinformationen an das Zentrum 20. Die Fahrtinformationen enthalten die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs PC (Fahrzeuggeschwindigkeit Vpc), Positionsinformationen, Verbindungsgliedinformationen (in der Figur ist die Verbindungsgliednummer NLa als ein Beispiel gezeigt), Zeitinformationen (Zeitstempel), die der Fahrzeuggeschwindigkeit Vpc zugeordnet sind, Positionsinformationen und Verbindungsgliedinformationen sowie Routeninformationen, die die geplante Fahrtroute des Fahrzeugs PC angeben. Die Routeninformationen können nur dann erhalten werden, wenn der Fahrer des Fahrzeugs PC ein Ziel im Voraus unter Verwendung des Navigationssystems einstellt. Wenn kein Ziel eingestellt ist, sind die Routeninformationen in den Fahrtinformationen nicht enthalten. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Informationen können die Fahrtinformationen Zeitfolgeninformationen über den Bremsbetrieb (Bremsinformationen) und Zeitfolgeninformationen über den Gaspedalbetrieb (Gaspedalinformationen) enthalten.
Die oben beschriebenen Positionsinformationen sind Informationen zum Identifizieren der Position des Fahrzeugs PC. Genauer gesagt sind die Positionsinformationen Informationen (Breitengradinformationen und Längengradinformationen), die durch Empfangen von Signalen von einem GPS-Satelliten 40 erhalten werden. Die Verbindungsgliedinformationen sind Informationen zum Identifizieren der Fahrtrichtung. Genauer gesagt identifizieren die Verbindungsgliedinformationen eine entsprechende Verbindungsgliednummer, die eine der Verbindungsgliednummern ist, die von dem Navigationssystem, das in der Verarbeitungsvorrichtung 10 enthalten ist, gehalten werden. 2B zeigt schematisch die Verbindungsgliedinformationen. In dem Navigationssystem sind die Verbindungsgliednummern NLa1 - NLa4 und NLb1 - NLb4 für die Straßen vergeben, die jeweils durch die Kreuzungen unterteilt sind, wie es in der Figur gezeigt ist. Die Verbindungsgliednummern NLa1 - NLa4 spezifizieren die Fahrspur, auf der das Fahrzeug von der Kreuzung , bei der die Ampel TLB installiert ist, bis zu der Kreuzung fährt, bei der die Ampel TLF installiert ist. Andererseits spezifizieren die Verbindungsgliednummern NLb1 - NLb4 die Fahrspur, auf der das Fahrzeug von der Kreuzung, bei der die Ampel TLE installiert ist, bis zu der Kreuzung fährt, bei der die Ampel TLA installiert ist.
Das Navigationssystem in der Verarbeitungsvorrichtung 10 identifiziert eine Verbindungsgliednummer auf der Grundlage der oben beschriebenen Positionsinformationen und der Straßeninformationen, die in dem Navigationssystem gehalten werden. Genauer gesagt, wenn auf der Grundlage der Positionsinformationen bestimmt wird, dass das Fahrzeug PC vor der Kreuzung angeordnet ist, bei der die Ampel TLA installiert ist, wählt das Navigationssystem die Verbindungsgliednummern NLa1 und NLb1 als richtige Verbindungsgliednummernkandidaten aus. Anschließend identifiziert das Navigationssystem die Fahrzeugfahrtrichtung auf der Grundlage einer Änderung der Positionsinformationen und identifiziert dann die Verbindungsgliednummer NLa1 in dem Beispiel, das in 2A gezeigt ist. In diesem Fall können, anstatt die Fahrzeugfahrtrichtung zu verwenden, die Routeninformationen verwendet werden, um eine Verbindungsgliednummer zu identifizieren. Selbstverständlich können die Routeninformationen auch verwendet werden, um die Fahrzeugfahrtrichtung zu identifizieren, ohne die Verbindungsgliedinformationen zu verwenden.
Das Zentrum 20 erzeugt die Fahrzeuginformationsdatenbank 28 auf der Grundlage der Informationen über die Fahrt des Fahrzeugs PC, und auf der Grundlage der erzeugten Fahrzeuginformationsdatenbank 28 schätzt es die Ampelzykluslänge jeder Kreuzung. 3 zeigt eine Verarbeitungsprozedur zum Sammeln der Zeitdifferenzdaten, die verwendet werden, um die Ampelzykluslänge zu schätzen. Diese Verarbeitung wird von der Betriebseinheit 24 durchgeführt.
In der Verarbeitungsfolge, die in 3 gezeigt ist, führt die Betriebseinheit 24 das Folgende für eine Zielkreuzung durch, für die die Ampelzykluslänge zu schätzen ist. Das heißt, die Betriebseinheit 24 erlangt die Startzeitprobenwerte eines Fahrzeugs PC, das in einer speziellen Fahrtrichtung fährt, auf der Grundlage der Fahrzeuginformationsdatenbank, die oben beschrieben wurde (S10). Wenn die Kreuzung CL1, die in 2A gezeigt ist, beispielsweise eine Zielkreuzung ist, erlangt die Betriebseinheit 24 die Startzeitprobenwerte an der Kreuzung CL1 für ein Fahrzeug, das eine spezielle Ampel aus den Ampeln TLA, TLB, TLa und TLb an der Kreuzung CL1 sehen sollte. In diesem Fall wird der Startzeitpunktprobenwert auf der Grundlage der Fahrtinformationen über das Fahrzeug PC identifiziert. Das heißt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vpc vor der Kreuzung CL1 gleich null wird, wird bestimmt, dass das Fahrzeug PC an der Kreuzung CL1 gestoppt hat, und wenn danach die Fahrzeuggeschwindigkeit Vpc gleich einem Wert wird, der größer als 0 ist, wird dieser Zeitpunkt als Startzeitpunkt identifiziert. Die Verarbeitung zum Bestimmen, ob das Fahrzeug PC gestoppt hat oder gestartet ist, kann durch Empfangen nicht nur der Fahrzeuggeschwindigkeit Vpc, sondern auch der Bremsinformationen oder der Gaspedalinformationen durchgeführt werden. In diesem Fall wird bestimmt, dass das Fahrzeug PC gestoppt hat, wenn die logische UND-Verknüpfung zwischen den beiden Bedingungen wahr ist, wobei eine Bedingung ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit Vpc null erreicht hat, und die andere Bedingung ist, dass die Bremse verwendet wird. Es wird ebenfalls bestimmt, dass das Fahrzeug PC eine Bewegung gestartet hat, wenn das Gaspedal gedrückt wird und sich die Fahrzeuggeschwindigkeit Vpc auf einen Wert geändert hat, der größer als null ist.
Wenn zwei oder mehr Fahrzeuge, die in derselben Fahrtrichtung reisen, sich an einer Kreuzung in dem gestoppten Zustand befinden, wird in dieser Ausführungsform der Startzeitpunkt nur des ersten Fahrzeugs erlangt. Dieses kommt daher, dass, wenn sich die Ampel von Rot in Grün ändert, angenommen wird, dass die Variation der Verzögerung der Startzeit des ersten Fahrzeugs kleiner als die Variation der Verzögerung der Startzeit der zweiten und anschließenden Fahrzeuge ist. Das erste Fahrzeug, das eines der Fahrzeuge ist, die an derselben Kreuzung gleichzeitig stoppen, kann auf der Grundlage der Positionsinformationen identifiziert werden.
Anschließend führt die Betriebseinheit 24 die Verarbeitung zum Berechnen eines Intervalls zwischen den benachbarten Startzeitpunkten (Startintervall) für ein Fahrzeug durch, das in einer speziellen Fahrtrichtung reist (S12). 4 zeigt die Details dieser Verarbeitung.
In der Verarbeitungsfolge, die in 4 gezeigt ist, führt die Betriebseinheit 24 zunächst die Berechnungsverarbeitung zum Berechnen der Zeitdifferenz x(i) zwischen den benachbarten Startzeitpunkten durch (S20). Wenn beispielsweise die Proben, die an einem speziellen Tag gesammelt werden, „19 Minuten nach 12“ und „21 Minuten nach 12“ mit keinem dazwischenliegenden Messwert enthalten, wird die Zeitdifferenz als „120s“ berechnet.
Anschließend gruppiert die Betriebseinheit 24 die Zeitdifferenzen x(i) auf der Grundlage der Zykluslänge in Gruppen, die jeweils Zeitdifferenzen x(i) enthalten, die sich um einen Wert voneinander unterscheiden, der gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert (beispielsweise 2s bis 5s) ist (S22). Diese Verarbeitung wird durchgeführt, um zu bewirken, dass die Zeitdifferenzen x(i), die in jeder Gruppe enthalten sind, demselben Vielfachen der Zykluslänge entsprechen, unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Zeitdifferenz x(i) nicht nur der Zykluslänge, sondern auch einem Vielfachen der Zykluslänge entspricht. An der Kreuzung CL1, die in 2A gezeigt ist, wird beispielsweise die folgende Situation angenommen. Das heißt, ein Fahrzeug, das in dem gestoppten Zustand ist, da die Ampel TLB Rot ist, startet seine Bewegung, wenn sich die Ampel TLB in Grün ändert. Wenn sich danach die Ampel TLB erneut in Rot ändert, gibt es kein Fahrzeug, das sich in dem gestoppten Zustand befindet, und wenn sich danach die Ampel TLB in Grün und dann in Rot ändert, gibt es kein Fahrzeug, das sich in dem gestoppten Zustand befindet. In dieser Situation beträgt die Zeitdifferenz x(i) zwischen den benachbarten Startzeitpunkten etwa das Zweifache der Zeitdauer, während der sich die Ampel von Grün zum nächsten Grün ändert (Zykluslänge). Da die Zeitdifferenz x(i) einer Zeitdifferenz entspricht, die durch Multiplizieren der Zykluslänge um eine von verschiedenen ganzen Zahlen erzeugt wird, werden auf diese Weise die Zeitdifferenzen in Gruppen gruppiert.
Diese Verarbeitung kann durch Auswählen eines Medians durchgeführt werden, sodass so viele Proben wie möglich in einem Bereich enthalten sind, dessen Grenzen auf beiden Seiten einen vorbestimmten Wert von dem Median entfernt sind, oder in einem Bereich enthalten sind, dessen Grenzen auf beiden Seiten ein ganzzahliges Vielfaches des vorbestimmten Wertes von dem Median entfernt sind. Das heißt, die Probenwerte, die in jedem Bereich enthalten sind, der durch den Median definiert wird, werden als zu derselben Gruppe gehörend betrachtet. Die Probenwerte, die nicht in irgendeinem Bereich enthalten sind, werden in dieser Verarbeitung eliminiert (Ausreißer).
Anschließend berechnet die Betriebseinheit 24 den repräsentativen Wert jeder Gruppe (S24). In dieser Ausführungsform ist der repräsentative Wert der einfache gleitende Mittelwert der Probenwerte in derselben Gruppe. Die Betriebseinheit 24 weist jeden der berechneten repräsentativen Werte dem Startintervall Xj (j = 1, 2, 3, ...) zu (S26) und beendet dann die Verarbeitung in Schritt S12 in 3. Als Ergebnis werden die Startintervalle Xj für die Gruppen, die in Schritt S22 identifiziert werden, jeweils berechnet.
Anschließend erzeugt die Betriebseinheit 24 ein Histogramm, das jedem der Startintervalle Xj, die sich voneinander unterscheiden, die Anzahl der Proben zuordnet (S14). In diesem Fall ist die Anzahl der Proben jedes der Startintervalle Xj die Anzahl der Proben der Zeitdifferenz x(i), die für die Berechnung des Startintervalls Xj verwendet wird. Danach kombiniert die Betriebseinheit 24 die Histogramme, die in Schritt S14 für sämtliche Startrichtungen erzeugt werden, in ein Histogramm, um ein Histogramm für sämtliche Richtungen zu erzeugen (S16). Wenn beispielsweise Fahrzeuge an der Kreuzung CL1, die in 2A gezeigt ist, starten, kombiniert die Betriebseinheit 24 das Histogramm für ein Fahrzeug, das die Ampel TLA sieht, das Histogramm für ein Fahrzeug, das die Ampel TLB sieht, das Histogramm für ein Fahrzeug, das die Ampel TLa sieht, und das Histogramm für ein Fahrzeug, das die Ampel TLb sieht.
Beim Kombinieren der Histogramme werden, wenn zwei oder mehr Startintervalle, die sich voneinander unterscheiden, in den Histogrammen für unterschiedliche Richtungen enthalten sind und wenn deren Differenz gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist (beispielsweise 2s - 5s), diese Startintervalle als zu derselben Gruppe gehörig angenommen, und es wird das Startintervall in dem kombinierten Histogramm durch die Verarbeitung des gleitenden Mittelwertes berechnet. Wenn beispielsweise die Anzahl der Proben des Startintervalls „119s“ gleich „M“ in einer Richtung ist und die Anzahl der Proben des Startintervalls „120s“ gleich „L“ in einer anderen Richtung ist, ist die Anzahl der Proben des Startintervalls „(M·119 + L·120) / (M + L)“ gleich „M + N“ in dem Histogramm, das in Schritt S16 erzeugt wurde. Wenn die Verarbeitung in Schritt S16 beendet ist, beendet die Betriebseinheit 24 einmal die Verarbeitungsfolge, die in 3 gezeigt ist.
Im Folgenden wird der Zweck des Kombinierens der Histogramme für sämtliche Richtungen beschrieben. Es wird ein Fall angenommen, bei dem ein Fahrzeug seine Bewegung in einer speziellen Richtung (Fahrtrichtung 1) an einer speziellen Kreuzung startet, wie es in 5A gezeigt ist. Es wird hier angenommen, dass die Ampelzykluslänge dieser Kreuzung gleich „120s“ ist. Für eine Kreuzung, bei der der Verkehr gering ist, besteht die Möglichkeit, dass nur mehrere Startintervalle erzeugt werden, ohne ein Startintervall, das der Zykluslänge entspricht, wie es in 5B gezeigt ist.
Wenn andererseits sämtliche Histogramme für die Fahrtrichtung 1, die Fahrtrichtung 2, die Fahrtrichtung 3 und die Fahrtrichtung 4 kombiniert werden, wie es in 6 gezeigt ist, kann die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten des Startintervalls Xj, das der Zykluslänge entspricht, erhöht werden.
7 zeigt eine Prozedur für die Ampelzykluslängenschätzverarbeitung. Diese Verarbeitung wird von der Betriebseinheit 24 durchgeführt. In dieser Verarbeitungsfolge extrahiert die Betriebseinheit 24 zunächst ein Startintervall, das der maximalen Anzahl von Proben entspricht, aus dem Histogramm, das durch die Verarbeitung in Schritt S16 der 3 erzeugt wurde (S30). Diese Verarbeitung wird auf der Grundlage der Annahme durchgeführt, dass das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben am wahrscheinlichsten der Wert ist, der der Zykluslänge entspricht. 6 zeigt schematisch ein Beispiel, bei dem das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben gleich „120s“ ist, was gleich der Zykluslänge ist.
Anschließend bestimmt die Betriebseinheit 24, ob das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben das minimale Startintervall in dem Histogramm ist, das in Schritt S16 der 3 erzeugt wurde (S32). Diese Verarbeitung wird durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Bedingung, dass das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben die Zykluslänge ist, erfüllt ist. Das heißt, da es kein Startintervall gibt, das kürzer als die Zykluslänge ist, ist es annehmbar, dass die Bedingung, dass es kein Startintervall gibt, das kürzer als die Zykluslänge ist, erfüllt ist, wenn geschätzt wird, dass das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben die Zykluslänge ist.
Wenn das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben das minimale Startintervall in dem Histogramm ist (S32: JA), bestimmt die Betriebseinheit 24, ob das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben der größte gemeinsame Teiler des Startintervalls Xj (j = 1, 2, 3, ...) in dem Histogramm ist, das durch die Verarbeitung in Schritt S16 der 3 erzeugt wurde (S34). Diese Verarbeitung wird durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Bedingung, dass das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben die Zykluslänge ist, erfüllt ist. Das heißt, da die Startintervalle Xj in dem Histogramm sämtlich ein Vielfaches der Zykluslänge sein sollten, ist es annehmbar, dass die Bedingung, dass das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben der größte gemeinsame Teiler von sämtlichen Startintervallen Xj in dem Histogramm ist, erfüllt ist, wenn geschätzt wird, dass das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben die Zykluslänge ist. Man beachte, dass die Bedingung, dass das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben der größte gemeinsame Teiler ist, weniger streng ist als die Bedingung, dass mehrere der Startintervalle mit der maximalen Anzahl von Proben jedem der Startintervalle in dem Histogramm entsprechen. Der Grund dafür liegt darin, dass es eine Verzögerungszeit zwischen dem Zeitpunkt, zu dem sich die Ampel TLA von Rot in Grün ändert, und dem Zeitpunkt, zu dem ein Fahrzeug PC seine Bewegung startet, gibt, und dass diese Verzögerungszeit entsprechend der Fahrtendenz des Fahrers oder der Umgebung variieren kann. Das heißt, solange wie die Verzögerungszeit variiert, kann eine Abweichung zwischen dem Startintervall, das durch die Verarbeitung in 3 berechnet wird, und einem Vielfachen der Zykluslänge erzeugt werden. Wenn daher in dieser Ausführungsform die Differenz zwischen einem Vielfachen des Startintervalls mit der maximalen Anzahl von Proben und dem Startintervall in dem Histogramm gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert (beispielsweise 2s - 5s) ist, wird bestimmt, dass das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben der größte gemeinsame Teiler der Startintervalle in dem Histogramm ist.
Wenn bestimmt wird, dass das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben der größte gemeinsame Teiler der Startintervalle in dem Histogramm ist (S34: JA), schätzt die Betriebseinheit 24, dass das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben die Zykluslänge ist (S36).
Wenn andererseits das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben nicht das minimale Startintervall in dem Histogramm ist (S32: NEIN), bestimmt die Betriebseinheit 24, ob das minimale Startintervall der größte gemeinsame Teiler ist (S38). Diese Verarbeitung wird durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Bedingung, dass das minimale Startintervall die Zykluslänge ist, erfüllt ist. In diesem Fall ist das Verfahren zum Bestimmen, dass das minimale Startintervall der größte gemeinsame Teiler ist, dasselbe wie dasjenige, das in der Verarbeitung in Schritt S34 verwendet wird. Wenn bestimmt wird, dass das minimale Startintervall der größte gemeinsame Teiler ist (S38: JA), schätzt die Betriebseinheit 24, dass das minimale Startintervall die Zykluslänge ist (S40).
Wenn andererseits bestimmt wird, dass das minimale Startintervall nicht der größte gemeinsame Teiler ist (S38: NEIN), berechnet die Betriebseinheit 24 den größten gemeinsamen Teiler von sämtlichen Startintervallen Xj (J = 1, 2, 3, ...) in dem Histogramm, das in Schritt S16 der 3 erzeugt wurde (S42). 8 zeigt die Prozedur für diese Verarbeitung.
In dieser Verarbeitungsfolge berechnet die Betriebseinheit 24 zunächst die Zeitdifferenz ΔXk, die eine Differenz zwischen benachbarten Startintervallen X1, X2, ... in dem Histogramm ist (S50). Dieses wird genauer mit Bezug auf 9 beschrieben. 9 zeigt ein Beispiel des Histogramms, das in Schritt S16 der 3 erzeugt wurde. Die Figur zeigt, dass sieben Startintervalle X1, X2, ..., X7 in dem kombinierten Histogramm für sämtliche Richtungen jeweils gleich „239, 359, 480, 720, 839, 1080, 1200“ sind. In der Verarbeitung in Schritt S50 berechnet die Betriebseinheit 24 insgesamt sieben Zeitdifferenzen ΔX1 - ΔX7 wie beispielsweise die Differenz zwischen dem Startintervall X1 und „0“ als Zeitdifferenz ΔX1 und die Differenz zwischen dem Startintervall X2 und dem Startintervall X1 als Zeitdifferenz ΔX2. Diese Zeitdifferenzen ΔX1 - ΔX7 werden als Kandidaten für den größten gemeinsamen Teiler berechnet. Für die Zeitdifferenz ΔX1 wird die Differenz ausnahmsweise in Bezug auf „0“ berechnet, wie es oben beschrieben ist.
Anschließend schätzt die Betriebseinheit 24 die größte Anzahl der Zeitdifferenzen ΔXk als den größten gemeinsamen Teiler (S52). Das heißt, in dem Beispiel, das in 9 gezeigt ist, gibt es zwei Zeitdifferenzen ΔXk mit einem Wert, der gleich „120“ ist. Da die Anzahl dieser Zeitdifferenzwerte die maximale ist, schätzt die Betriebseinheit 24 „120s“ als größten gemeinsamen Teiler. Wenn die Verarbeitung in Schritt S52 beendet ist, beendet die Betriebseinheit 24 die Verarbeitung in Schritt S42 der 7. Die Betriebseinheit 24 schätzt den größten gemeinsamen Teiler, der in Schritt S42 berechnet wird, als Zykluslänge (S44). Wenn die Verarbeitung in Schritt S36, S40 oder S44 beendet ist, beendet die Betriebseinheit 24 einmal die Verarbeitungsfolge, die in 7 gezeigt ist.
Im Folgenden wird der Betrieb dieser Ausführungsform mit Bezug auf die 10A bis 10C beschrieben. 10A zeigt ein Beispiel, bei dem das Startintervall, das das minimale in dem Histogramm ist, das in Schritt S16 der 3 erzeugt wurde, das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben ist (in dem Beispiel 120s). Da das Ergebnis in Schritt S32 der 7 positiv ist, schätzt die Betriebseinheit 24 in diesem Fall dieses Startintervall als Zykluslänge in Schritt S36, wenn die Bedingung in Schritt S34 erfüllt ist.
10B zeigt ein Beispiel, bei dem die Anzahl der Proben des minimalen Startintervalls (in dem Beispiel 120s) nicht die maximale ist. Wenn in diesem Fall die Bedingung in Schritt S38 erfüllt ist, schätzt die Betriebseinheit 24 das minimale Startintervall als Zykluslänge in Schritt S40.
10C zeigt ein Beispiel, bei dem in Schritt S38 das Ergebnis der Bestimmung durch die Betriebseinheit 24 negativ ist. In diesem Fall berechnet die Betriebseinheit 24 den größten gemeinsamen Teiler durch die Verarbeitung in Schritt S52 der 8 und schätzt den berechneten größten gemeinsamen Teiler als Zykluslänge.
Die Zykluslänge, die wie oben beschrieben geschätzt wurde, wird in den Diensten, die von dem Zentrum 20 für ein Fahrzeug PC bereitgestellt werden, verwendet. Als eines der Dienste sagt das Zentrum 20 beispielsweise einen Zeitpunkt vorher, zu dem sich die Ampel in Grün ändern wird, und stellt diese Vorhersage für das Fahrzeug PC bereit. Ein tatsächlicher Dienst zum Bereitstellen des Ergebnisses der Vorhersage eines Zeitpunktes, zu dem sich die Ampel in Grün ändern wird, wird auf die folgende Weise bereitgestellt. Es wird beispielsweise eine Nachricht an ein Fahrzeug, das sich in dem gestoppten Zustand an einer Kreuzung befindet, gesendet, um dieses zu veranlassen, die Ampel zu sehen, wenn sich die Ampel in Grün geändert hat. Es wird ebenfalls eine Nachricht an ein Fahrzeug gesendet, das in dem gestoppten Zustand verbleibt, nachdem sich die Ampel bereits in Grün geändert hat.
Die oben beschriebene Ausführungsform erzielt die folgenden Wirkungen.
(1) Die Zeitdifferenzen zwischen den benachbarten Probenwerten der Startzeitpunkte an einer Kreuzung, für die die Zykluslänge zu schätzen ist, werden für sämtliche Startrichtungen kombiniert (Schritt S16 in 3). Eine derartige Kombination der Zeitdifferenzen für sämtliche Richtungen erhöht die Anzahl der Proben der Zeitdifferenzen zwischen den Startzeitpunkten, die zum Schätzen der Zykluslänge verwendet werden, womit es möglich ist, die Zykluslänge sogar an einer Kreuzung, bei der Verkehr gering ist, zu schätzen.
(2) Wenn ein spezieller Wert der Startintervalle in dem Histogramm, das durch die Verarbeitung in Schritt S16 der 3 erzeugt wird, der maximalen Anzahl von Proben entspricht, wird der spezielle Wert als Zykluszeit geschätzt (S36). Mit der Ausnahme, wenn der Verkehr an einer Kreuzung extrem gering ist, wird in diesem Fall der Wert des Startintervalls, das der maximalen Anzahl von Proben entspricht, als in der Nähe der Zykluslänge einer Ampel an der Kreuzung betrachtet. Daher ermöglicht die Verwendung eines Startintervalls mit der maximalen Anzahl von Proben als Kandidat für die Zykluslänge, die Zykluslänge richtig zu schätzen.
(3) Wenn ein spezieller Wert der Startintervalle in dem Histogramm, das durch die Verarbeitung in Schritt S16 der 3 erzeugt wird, der minimale Wert ist, wird der spezielle Wert als Zykluszeit geschätzt (S40). In diesem Fall wird ein Startintervall, das eines der Startintervalle ist, die oben beschrieben wurden, aber nicht das minimale ist, als einem Vielfachen der Zykluslänge entsprechend betrachtet. Daher ermöglicht die Verwendung des Minimums als einen Kandidaten für die Zykluslänge, die Zykluslänge richtig zu schätzen.
(4) Wenn ein spezieller Wert der Startintervalle in dem Histogramm, das durch die Verarbeitung in Schritt S16 der 3 erzeugt wird, der größte gemeinsame Teiler sämtlicher Startintervalle ist, wird der spezielle Wert als Zykluslänge geschätzt (S36, S40). Dieses erhöht die Schätzungsgenauigkeit der Zykluslänge, da sämtliche Startintervalle ein ganzzahliges Vielfaches der Zykluslänge sind.
(5) Wenn das minimale Startintervall nicht die Zykluslänge ist (S38: NEIN), wird der größte gemeinsame Teiler sämtlicher Startintervalle als Zykluslänge verwendet (S44). Dieses ermöglicht es, die Zykluslänge sogar dann zu schätzen, wenn irgendein Probenwert des Startintervalls nicht der Zykluslänge entspricht.
(6) Das Startintervall Xj wird durch die Verarbeitung des gleitenden Mittelwertes der Probenwerte der Zeitdifferenz x(i) berechnet. Dieses ermöglicht es, das Startintervall Xj entsprechend einem vorbestimmten Vielfachen der Zykluslänge sogar dann einzigartig zu bestimmen, wenn es eine Variation hinsichtlich der Zeitdifferenzen, die demselben Vielfachen der Zykluslänge entsprechen, gibt.
(7) Wenn mehrere Fahrzeuge, die sich an derselben Kreuzung in dem gestoppten Zustand befinden, ihre Bewegung starten, wird selektiv der Startzeitpunkt des ersten Fahrzeugs verwendet, um das Startintervall Xj zu berechnen (Schritt S10 in 3). Dieses macht es möglich, das Startintervall Xj auf der Grundlage von genauen Informationen über den Zeitpunkt, zu dem sich die Ampel in Grün ändert, zu berechnen.
<Zweite Ausführungsform> Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen mit Schwerpunkt auf dem Unterschied zu der ersten Ausführungsform beschrieben.
In dieser Ausführungsform wird die Verarbeitung in Schritt S42 der 7 durch die Verarbeitung in 11 anstatt durch die Verarbeitung in 8 durchgeführt. In 11 wird aus Vereinfachungsgründen dieselbe Schrittnummerierung für die Verarbeitung, die derjenigen in 8 entspricht, verwendet.
Wenn die Verarbeitung in Schritt S50 in der Verarbeitung, die in 11 gezeigt ist, beendet ist, empfängt die Betriebseinheit 24 die Startintervalle in dem Histogramm, das durch die Verarbeitung in Schritt S16 in 3 erzeugt wurde, und berechnet den größten gemeinsamen Teiler unter Verwendung des Verfahrens der kleinsten Quadrate (S52a). Das heißt, die Betriebseinheit 24 berechnet die Variable Δ, die die Summe der Quadrate der Differenz zwischen jedem der Startintervalle X1, X2, X3, ... und jedem der ganzzahligen Vielfachen der Variable Δ (n1 · Δ, n2·Δ, n3·Δ, ...) minimiert, und stellt das berechnete Ergebnis als größten gemeinsamen Teiler ein. Die ganzen Zahlen n1, n2, n3, ... können ein beliebiger zufälliger Wert sein. Man beachte, dass, wenn die Beziehung „X1 < X2 < X3 ...“ erfüllt ist, die Verwendung der Bedingung „n1 < n2 < n3 ...“ beim Verringern der Betriebslast hilft.
<Entsprechung zwischen technischem Konzept und Ausführungsformen>
Im Folgenden wird die Hauptentsprechung zwischen den Ausführungsformen, die in „ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG“ beschrieben wurden, und den Ausführungsformen beschrieben.
[Zeiterlangungseinheit ... S10, Zeitdifferenzberechnungseinheit ... S12, Schätzeinheit ... Verarbeitung in 7, mehrere Startrichtungen ... S16 und siehe 6] [Relativhäufigkeitserzeugungseinheit ... S14, S16, Bedingung, dass der Wert einem Wert mit der maximalen Anzahl von Proben entspricht ... S32] [„wenn ein spezieller Wert der Zeitdifferenzen, die von der Zeitdifferenzberechnungseinheit berechnet werden, ein minimaler Wert ist, kann die Schätzeinheit den speziellen Wert als Zykluslänge schätzen.“ ... Verarbeitung in S32 und S38] [„wenn der spezielle Wert ein größter gemeinsamer Teiler von Werten der berechneten Zeitdifferenzen ist, kann die Schätzeinheit den speziellen Wert als Zykluslänge schätzen.“ ... Verarbeitung in S34, S38] [Einheit zur Berechnung eines größten gemeinsamen Teilers ... S42, S44] [Einheit zur Berechnung eines größten gemeinsamen Teilers ... S42, S44] [Rohdatenerzeugungseinheit ... S20, Repräsentativwertberechnungseinheit ... S24] [„die Zeiterlangungseinheit kann selektiv den Startzeitpunkt eines ersten Fahrzeugs erlangen, wenn mehrere Fahrzeuge, die in derselben Richtung reisen und sich in einem gestoppten Zustand befinden, eine Bewegung an der Kreuzung starten.“ ... Verarbeitung in S10]
<Weitere Ausführungsformen>
Die oben beschriebenen Ausführungsformen können wie folgt geändert werden.

• „Verarbeitung zum Schätzen eines Startintervalls Xj mit der maximalen Anzahl von Proben als Zykluslänge“

Nachdem ein Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben in der Verarbeitung, die in 7 gezeigt ist, extrahiert wurde (S30), kann die Verarbeitung nicht zur Verarbeitung in Schritt S32, sondern direkt zur Verarbeitung in Schritt S34 fortschreiten.
Außerdem kann ein spezieller Wert, der kleiner als das Zweifache (beispielsweise 1 ,5-fache) des unteren Grenzwertes eines Wertes ist, der als Zykluslänge angenommen werden kann, für eine Kreuzung definiert werden. Wenn in diesem Fall das Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben gleich oder kleiner als der spezifizierte Wert ist, kann der spezifizierte Wert als Zykluslänge geschätzt werden, ohne die Verarbeitung in Schritt S34 durchzuführen.
Nach der Verarbeitung in Schritt S34 kann die endgültige Zykluslänge durch Korrigieren des Startintervalls mit der maximalen Anzahl von Proben berechnet werden. Die endgültige Zykluslänge kann beispielsweise unter Verwendung des Verfahrens der kleinsten Quadrate ähnlich wie dasjenige, das in der Verarbeitung in Schritt S52a in 11 verwendet wird, berechnet werden. Das heißt, ein Wert, der als am nächsten bei der Zykluslänge angenommen wird, wird aus dem Startintervall mit der maximalen Anzahl von Proben und einem oder mehreren Werten, die sich jeweils von diesem Startintervall um einen Wert unterscheiden, der gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert (beispielsweise 2s - 5s) ist, mit dem Verfahren der kleinsten Quadrate berechnet. Der berechnete Wert kann, wenn er sich von dem Wert unterscheidet, der durch die Verarbeitung in Schritt S30 extrahiert wurde, als korrigierter Wert verwendet werden.

• „Verarbeitung zum Schätzen des minimalen Wertes des Startintervalls Xj als Zykluslänge“

Der untere Grenzwert der Anzahl von Proben wird beispielsweise für das minimale Startintervall Xj definiert. Wenn in diesem Fall die Anzahl der Proben gleich oder größer als der untere Grenzwert ist, kann die Verarbeitung in Schritt S38 durchgeführt werden. In diesem Fall kann die Verarbeitung in den Schritten S30-S36 in der Verarbeitung, die in 7 gezeigt ist, weggelassen bzw. gelöscht werden.
Ein spezifizierter Wert, der kleiner als das Zweifache (beispielsweise 1,5-fache) des unteren Grenzwertes eines Wertes ist, der als Zykluslänge angenommen werden kann, wird für eine Kreuzung definiert. Wenn in diesem Fall der minimale Wert des Startintervalls Xj gleich oder kleiner als der spezifizierte Wert ist, kann der spezifizierte Wert als Zykluslänge geschätzt werden, ohne die Verarbeitung in Schritt S38 durchzuführen.
Nach der Verarbeitung in Schritt S38 kann außerdem die endgültige Zykluslänge durch Korrigieren des minimalen Wertes des Startintervalls berechnet werden. Die endgültige Zykluslänge kann beispielsweise unter Verwendung des Verfahrens der kleinsten Quadrate ähnlich wie dasjenige, das in der Verarbeitung in Schritt S52a in 11 verwendet wird, berechnet werden. Das heißt, es wird ein Wert, der als am nächsten bei der Zykluslänge betrachtet wird, aus dem minimalen Wert des Startintervalls oder einem oder mehreren Werten, die sich jeweils von dem minimalen Wert um einen vorbestimmten Wert (beispielsweise 2s - 5s) unterscheiden, mittels des Verfahrens der kleinsten Quadrate berechnet. Wenn sich der berechnete Wert von dem minimalen Wert unterscheidet, kann dieser als korrigierter Wert verwendet werden.
• „Einheit zur Berechnung eines größten gemeinsamen Teilers“
Anstelle der Verarbeitung in Schritt S52 der 8 wird beispielsweise der Mittelwert der Anzahl der Proben jedes der Startintervalle Xk und Xk-1, die verwendet werden, um die Zeitdifferenz ΔXk zu berechnen, als quantitativer Wert (Auswertungspunkt) zum Auswerten der Zeitdifferenz ΔXk verwendet, und die Zeitdifferenz ΔXk, die den größten Auswertungspunkt aufweist, kann als größter gemeinsamer Teiler verwendet werden. Wenn es zwei oder mehr Zeitdifferenzen ΔXk gibt, die denselben Wert aufweisen, ist der Auswertungspunkt des Wertes die Gesamtheit der Auswertungspunkte der Zeitdifferenzen ΔXk, die denselben Wert aufweisen.
• „Repräsentativwertberechnungseinheit“
In den obigen Ausführungsformen wird der repräsentative Wert durch Durchführen der einfachen Verarbeitung des gleitenden Mittelwertes für die Zeitdifferenzen x(i) berechnet, die sich um einen Wert von gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert unterscheiden. Die Berechnung des repräsentativen Wertes ist nicht auf dieses Verfahren beschränkt. Nach der Berechnung von Probenwerten bis zu einem gewissen Ausmaß durch die Verarbeitung, die in 4 beispielhaft dargestellt ist, kann beispielsweise die Verarbeitung zum Eliminieren eines Ausreißers in Schritt S22 gestoppt werden, und es kann für jede berechnete Zeitdifferenz x(i) die Verarbeitung eines gewichteten gleitenden Mittelwertes mit dem am nächsten repräsentativen Wert durchgeführt werden, um den repräsentativen Wert zu aktualisieren. In diesem Fall wird der Gewichtungsfaktor jeder berechneten Zeitdifferenz x(i) auf ausreichend kleiner als der Gewichtungsfaktor des repräsentativen Wertes eingestellt.
Der repräsentative Wert muss nicht immer durch die Verarbeitung des gleitenden Mittelwerts berechnet werden. Der Wert, der der größten Anzahl von Proben in der Gruppe entspricht, die die Zeitdifferenzen x(i) enthält, die sich um einen Wert von gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert unterscheiden, kann beispielsweise der repräsentative Wert sein.
• [Relativhäufigkeitserzeugungseinheit]
Wenn ein Histogramm erzeugt wird (S14, S16), muss die Anzahl der Proben nicht immer jedem Startintervall Xj zugeordnet werden. Das Verhältnis (Prozentteil) der Anzahl der Proben jedes Startintervalls Xj zu der Gesamtanzahl von Proben kann als Informationen über eine Relativbeziehung der Anzahl der Proben erzeugt werden.

• Wenn mehrere Fahrzeuge, die in derselben Richtung reisen und sich an einer Kreuzung in dem gestoppten Zustand befinden, muss die „Zeiterlangungseinheit“ nicht immer den Startzeitpunkt des ersten Fahrzeugs erlangen. Mit einer Korrektur, die nach Bedarf zu den zweiten und anschließenden Fahrzeugen hinzugefügt wird, können beispielsweise die Startzeitpunkte sämtlicher Fahrzeuge in dem gestoppten Zustand als Proben verwendet werden, oder es kann der Mittelwert dieser Startzeitpunkte als Probenwert eines Startzeitpunkts verwendet werden.
• Wenn die Zykluslänge, die in der Verarbeitung in den Schritten S36, S40 und S44 der 7 berechnet wird, keine ganze Zahl ist, kann der „Zykluslängenwert“ auf die nächste ganze Zahl als endgültige Zykluslänge gerundet werden.
• Die „Richtungen“ müssen nicht stets sämtliche Richtungen sein. Die Richtungen können beispielsweise zwei entgegengesetzte Richtungen, zwei Richtungen, die sich einander kreuzen, oder drei Richtungen sein.

Sogar wenn der Startzeitpunkt eines Fahrzeugs in einer Richtung verwendet wird, kann die Zykluslänge mittels Durchführung der Verarbeitung der 7 geschätzt werden.

Claims

Ampelzykluslängenschätzvorrichtung, die aufweist: eine Zeiterlangungseinheit, die Informationen über Startzeitpunkte, zu denen Fahrzeuge von einem gestoppten Zustand aus an einer Zielkreuzung eine Bewegung starten, erlangt, wobei bei der Zielkreuzung mehrere Ampeln installiert sind, wobei die Startzeitpunkte Startzeitpunkte enthalten, zu denen Fahrzeuge eine Bewegung in mehrere Startrichtungen an der Zielkreuzung starten; eine Zeitdifferenzberechnungseinheit, die eine Zeitdifferenz zwischen benachbarten Zeitpunkten der Startzeitpunkte auf der Grundlage der Zeitinformationen, die von der Zeiterlangungseinheit erlangt werden, berechnet; und eine Schätzeinheit, die eine Zykluslänge der Ampel, die an der Zielkreuzung installiert ist, auf der Grundlage von mehreren Zeitdifferenzen, die von der Zeitdifferenzberechnungseinheit berechnet werden, schätzt.
Ampelzykluslängenschätzvorrichtung nach Anspruch 1, die außerdem aufweist: eine Relativhäufigkeitserzeugungseinheit, die für die Zeitdifferenzen, die von der Zeitdifferenzberechnungseinheit berechnet werden, Relativbeziehungsinformationen über eine Anzahl von Proben von jeder der Zeitdifferenzen, die denselben Wert aufweisen, erzeugt, wobei, wenn ein spezieller Wert der Zeitdifferenzen, die von der Zeitdifferenzberechnungseinheit berechnet werden, ein Wert ist, der einer maximalen Anzahl von Proben entspricht, die Schätzeinheit den speziellen Wert als Zykluslänge schätzt.
Ampelzykluslängenschätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn ein spezieller Wert der Zeitdifferenzen, die von der Zeitdifferenzberechnungseinheit berechnet werden, ein minimaler Wert ist, die Schätzeinheit den speziellen Wert als Zykluslänge schätzt.
Ampelzykluslängenschätzvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei wenn der spezielle Wert ein größter gemeinsamer Teiler von Werten der berechneten Zeitdifferenzen ist, die Schätzeinheit den speziellen Wert als Zykluslänge schätzt.
Ampelzykluslängenschätzvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Schätzeinheit eine Einheit zur Berechnung eines größten gemeinsamen Teilers aufweist, die einen größten Teiler der Werte der Zeitdifferenzen, die von der Zeitdifferenzberechnungseinheit berechnet werden, berechnet, und wenn der spezielle Wert kein größter gemeinsamer Teiler der berechneten Zeitdifferenzen ist, die Schätzeinheit den größten gemeinsamen Teiler, der von der Einheit zur Berechnung eines größten gemeinsamen Teilers berechnet wird, als Zykluslänge schätzt.
Ampelzykluslängenschätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schätzeinheit eine Einheit zur Berechnung eines größten gemeinsamen Teilers aufweist, die einen größten gemeinsamen Teiler der Werte der Zeitdifferenzen, die von der Zeitdifferenzberechnungseinheit berechnet werden, berechnet, und die Schätzeinheit den größten gemeinsamen Teiler, der von der Einheit zur Berechnung eines größten gemeinsamen Teilers berechnet wird, als Zykluslänge schätzt.
Ampelzykluslängenschätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Zeitdifferenzberechnungseinheit aufweist: eine Rohdatenerzeugungseinheit, die die Differenzen zwischen den Zeitpunkten berechnet; und eine Repräsentativwertberechnungsverarbeitungseinheit, die einen repräsentativen Wert auf der Grundlage der Differenzen, die von der Rohdatenerzeugungseinheit erzeugt werden und gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert sind, berechnet, und der repräsentative Wert, der von der Repräsentativwertberechnungsverarbeitungseinheit berechnet wird, als Differenz ausgegeben wird.
Ampelzykluslängenschätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Zeiterlangungseinheit selektiv den Startzeitpunkt eines ersten Fahrzeugs erlangt, wenn mehrere Fahrzeuge, die in derselben Richtung fahren und sich in einem gestoppten Zustand befinden, eine Bewegung an der Kreuzung starten.