JP2017528806A - センサーの位置及び／又はその方向を決定する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、交通路において交通を監視する少なくとも１つのセンサーの目標位置及び／又は目標方向を決定する方法であって、以下を含む方法に関する：ａ）データ処理装置において、前記監視すべき交通路を識別（２）するための情報を提供する工程、ｂ）データベース（４）から、前記監視すべき交通路に関するデータを検索及び提供する工程、及びｃ）少なくとも１つの想定される目標位置及び／又は目標方向を前記提供されたデータによって決定（８）する工程。

Description

本発明は、交通路において交通を監視する少なくとも１つのセンサーの目標位置及び／又は目標方向を決定する方法に関する。

そのようなセンサーは現在、従来技術から公知であり、例えば交通量の多い交通路（例えば交差点）の交通を監視するために採用されている。しかし原則として、それらのセンサーは航路（例えば運河、水門）又は鉄道輸送路を監視するために採用しても良い。通常、センサーの送信部により送信放射線、例えばレーダー放射線を発する。発された送信放射線の少なくとも一部は、監視されている交通路区に居る交通参加者により反射され、センサーの受信部に入射する。その結果、反射された送信放射線の一部が受け取られ、発された送信放射線を反射した交通参加者の位置と速度を推測することができる。

例えば、場合によって走行方向毎に複数の車線を含む交差点を最適に監視するために、多くの場合は上述のような従来のセンサーが二つ以上必要となる。必要となるセンサーの数をできるだけ減らし、交通路の監視すべき区分をできるだけ最適にカバーし、例えば１つのみのセンサーでカバーするために、各センサーの最適の目標位置と最適の目標方向は、例えば監視すべき交通路の三次元モデルにより判断される。

現在、センサーは交通路の交通を多角的に監視することが可能になっている。このようにして例えば、検出された車両の数、走行方向、及び当然その速度を、統計的な目的で記録することができる。車線の数と針路、及び車線に沿う主走行方向が確認されたことを前提に、例えば、間違った自動車道を走行する車両も検出することができる。しかし、そのために、センサーは監視すべき交通路に関するデータ（例えば車線の針路、幅、及び数、並びに車線に沿う主走行方向）へアクセスしなければならない。それに加えて、センサーはセンサーの位置及び車線に対する方向に関する情報を必要とする。現時点では、それらの情報単位は全て手動によりセンサーのデータメモリーに記憶されている。これは、例えば、交差点又は監視すべき交通路の一部の航空画像を使用して、手動で、例えば識別すべき車線の限界線をなぞり、センサーのデータメモリーに車線の位置及び数を記憶することによって実現する。しかしその場合、例えば１００％の垂直視には対応しないため、航空画像はゆがむことが多いという問題がある。また、センサーはそれに検出された車両を一つ以上の車線に割り当てるために車線に関する情報を記憶すべきであるが、その割り当ては、センサーが車線に対してどの目標位置や目標方向に配置されるかについての情報がセンサーのデータメモリーに記憶されている場合のみ可能である。多くの場合、それは先ず監視すべき交通路を検査しないと決定することができない。

従って本発明は、交通路において交通を監視する少なくとも１つのセンサーの目標位置及び／又は目標方向を簡単に、迅速に、及び確実に決定する方法を提供するという課題に基づいている。

本発明は上記課題を以下の工程を含む包括的な方法によって解決する：
ａ）データ処理装置において、監視すべき交通路を識別するための情報を提供する工程、
ｂ）データベースから、監視すべき交通路に関するデータを検索及び提供する工程、
ｃ）提供されたデータに基づいて少なくとも１つの考え得る目標位置及び／又は目標方向を決定する工程。

この方法は、従来技術から既知である方法に比べて様々な利点がある。少なくとも１つのセンサーの最適な目標位置及び／又は目標方向を検出しようとする使用者は、先ずデータ処理装置に監視すべき交通路を識別するための情報を提供しなければならない。この情報は、有利には例えば関係している少なくとも１つの交通路の名称を含むが、地理的座標（緯度、経度）の特定も考え得る。このように、例えば二つの交差する道路を指名することによって監視すべき交差点を確実に指名することができる。本発明の方法において実施者にとって極めて簡単な実施例によると、データ処理装置には既に航空画像又はデジタル地図が記憶されているため、方法の使用者はポインター素子（例えばマウス）を使用してグラフに示された地図又は表示された航空画像の特定位置をクリックする。有利には、データ処理装置のデータメモリーに航空画像又はデジタル地図に示された異なる座標点の各地理的座標が記憶されているため、この方法により、監視すべき交通路を識別するための情報を提供することができる。

交通路は、データ処理装置に記憶された情報を処理することによって入力情報から識別される。ここで例えば、データベース検索をし、それによって交通路を識別するために必要なデータや情報を入力情報から抽出する。これは、データ処理装置にて局所的に、又は外部データベース又はデータ処理プログラムへアクセスすることによって実行しても良い。入力情報の具体的な処理方法は、本稿に説明される方法の第２工程においてアクセスされるデータベースが要求する情報とデータフォーマットに大いに依存する。

監視すべき交通路がデータ処理装置において確実に識別された場合、特に、データ処理装置からデータベースへアクセスを行う。このデータベースは、ローカルデータ処理装置のデータメモリー、又は、例えばネットワーク、例えばワールドワイドウェブに存在しても良い。データベースには、特に、監視すべき交通路に関する位置データ及び交通誘導データが記憶されている。これらはデータ処理装置の検索によって更なる処理に供される。

データベースの（必要に応じて）準備し処理したデータを上記のように提供した後は、その提供されたデータを使用して少なくとも１つの想定される目標位置及び／又は目標方向を決定する。

その結果、方法の使用者は、もはや従来技術の習慣のように監視すべき交通路の局地的条件（例えば車線）をデータ処理装置に手動入力する必要がない。それに代わり監視すべき交通路を識別するだけで良く、データ処理装置は必要な交通データを自らデータベースより検索することができる。その結果、前記方法は一方では大きく高速化され、他方では精度を向上しエラーが生じにくくなる。特に、方法の使用者が監視すべき交通路について自分自身による検査から知らない場合、それに関連する入力（例えば走行方向の手動入力）の不確定性は、例えばデータベースに記憶されている監視・制御されたデータのおかげで、低下又は完全に除去される。このように、エラーが生じにくくなり、交通安全性が向上される。

提供されたデータのおかげで、想定される目標位置及び／又は目標方向はいろいろなやり方で決定され得る。その一つのオプションは、提供されたデータをグラフに示し、所望位置を、場合によっては各送信機及び／又は各受信機にて生成すべき放射ローブによって、手動決定する。当然、この工程も例えばコンピューターにより実行することも考えられる。そのために、各センサーの目標位置及び／又は目標方向を満たす条件を策定しても良い。これは監視すべき区域の最小及び／又は最大サイズ及び／又は長さ、センサーの最少数、又はこれらとは別の条件であっても良い。コンピューターは、センサーの想定される位置及び／又は方向に関する利用可能なデータから、かつ、場合によって技術データに関する情報及びセンサーの放射ローブ形態から、所望の目標位置及び／又は目標方向を検出しても良い。しかしそれは明確に言えば、単なる有利な実施形態であり、方法の実施には必要ではない。また、目標位置及び／又は目標方向の手動検出も本発明による方法に明示的に含まれる。

目標位置及び／又は目標方向が本稿に説明される方法によって決定されるセンサーの態様は様々である。「スタンドアロン」センサーは、送信放射線（例えばレーダー放射線）用の送信機及び受信機の他に電子データ処理素子を含み、センサーにより検出されたデータを更に処理する公知のものである。その代りに、又はそれに加えて、例えば、車両又は他の交通参加者を検出することができるが取得データを更に処理することはできないセンサーを使用しても良い。通常は、交差点における交通監視には、例えば中央データ処理装置と通信する複数のそのようなセンサーヘッドが関与する。目標位置及び／又は目標方向が本稿に説明される方法により決定されるセンサーヘッドは、交通参加者に関するデータを収集し、中央システムを構成する交差点制御装置に送信する。本稿に説明される方法の全ては個々のセンサーの特定の形態又は機能性に制限されない。なお、データ処理は完全に中央データ処理装置内又はセンサー内で実行しても良い。しかし他にも、センサー（又はセンサーヘッド）内でデータ処理に必要なアルゴリズムの一部のみを実行して、続いてこのように既に前処理されたデータを中央データ処理装置、例えばいわゆる「交通管理インターフェースボード」（「Traffic Management Interface Board」（ＴＭＩＢ））に送信しても良い。この際、夫々のアルゴリズムの各条件を考慮し得る。低性能のチップにおいて比較的少量のデータで実行可能なアルゴリズムは、例えばセンサー内又はセンサーヘッド内で実行しても良い。それに対して、大量のデータを（例えばリアルタイムに）、又は大量のランダム・アクセス・メモリを要求するアルゴリズムは、有利に中央データ処理装置内で実行される。選択するセンサーの変形版とは関係なく、目標位置及び／又は目標方向は、本稿に説明される方法によって決定しても良い。

望ましい実施形態では、その後、本稿に説明される方法により決定された少なくとも１つの目標位置及び／又は目標方向をディスプレイ等の表示装置に表示する。それは特に望ましくは、少なくとも１つのセンサーの目標位置が示された、監視すべき交通路の航空画像又は地図に基づいて実行される。特に望ましくは、センサーが交通を監視できる監視区域がそれと共に示され、それゆえに本稿に説明される方法の使用者は、関心のある交通路の区域が想定される目標位置及び／又は目標方向に位置される少なくとも１つのセンサーにより監視可能であるか否かを、簡単かつ確実に確認することができる。

データベースより提供されたデータには、交通路の構造に関する情報（例えば交通路の車線、特にその数及び夫々の主走行方向、一旦停止線、横断歩道及び／又は屈折車線）が有利に含まれる。それらは特に交通路の構造を構成する要素の位置を含む。その代りに又はそれに加えて、交通路の少なくとも１つの車線の針路及び例えばその幅に関する情報が提供されたデータに含まれる。少なくとも１つのセンサーのできるだけ最適な目標位置及び／又は目標方向を取得するために、その情報単位全ては利用されても良い。これは例として、例えば交通路のどの区域をどの目的で監視すべきかが判る境界条件を策定することによって実現する。例として、単に一つの車線に存在するトラックの数を統計的に把握するという目的の場合、例えば二つの自転車用車線の交差点を監視する場合とは別の位置や方向が必要になることがある。自転車は、例えばトラックに比べて発された送信放射線の反射特徴がかなり相違する。当然、これはセンサーの最適な位置及び方向、並びにもしかすると選択されたセンサーの種類に影響を及ぼす。

従って、監視すべき交通路に関する情報に加えて、送信放射ローブや受信放射ローブ、最大放射範囲、及び他の関心情報等の採用すべきセンサーに関する情報をデータ処理装置に入力することが有利である。

望ましくは、データベースから検索し提供されたデータには、更に監視すべき交通路上、交通路沿い、及び交通路付近の構造条件に関する情報が含まれる。それらの条件は、例えば家、ビル、路面電車や交通標識等のための照明支柱、信号機支柱、電柱であっても良い。データベースより提供されたデータによってその交通路沿い及び交通路付近の構造条件が明確にされるほど、少なくとも１つのセンサーの最適な目標位置及び／又は目標方向を正確に決定することができる。従って、データベースより情報を簡単にダウンロードできるため、どの位置にセンサーを位置して良いかを、例えば交差点を検査することにより決定する必要がない。

従って、少なくとも１つの目標位置及び／又は目標方向を決定するために、有利には、少なくとも１つのセンサーが目標位置及び／又は目標方向に配置された場合にそのセンサーが監視可能な交通路の交通についての捕捉区域を決定する。場合によって、それは反復法を使用することによって決定することができ、この反復法では、まずセンサーの試行位置及び／又は試行方向を仮定した後に捕捉区域を決定し、この捕捉区域は試行位置と試行方向に配置される場合の所定のセンサーについて求めてもよい。任意の所定の境界条件が満たされなかった場合、基本的に従来技術から公知のルーティンを使用することによって、試行位置及び／又は試行方向が変更され、捕捉区域が新たに決定される。これは、最適な目標位置及び／又は目標方向のための所定の境界条件が全て満たされるまで反復して実行される。いうまでもなく、この最適化は、例えば採用すべきセンサーの種類、その送信ローブ又は受信ローブ、又は発される送信ビームの種類等の更なるパラメーターに関連して実行しても良い。

有利には、目標方向は目標仰角及び目標方位角を含み、仰角は例えば水平方向又は（既知であることを前提にして）交通路の針路方向に対する傾斜角度を示し、方位角は例えばある基本方向（例えば北）に対する角度を示す。

有利には、複数のセンサーのために複数の目標位置及び／又は複数の目標方向を決定する。これにより、大型交差点や他の大型交通路も、規定される第二次条件に応じて最適に監視することができる。前述の反復法は各センサーについて個々かつ次々に、又は監視すべき交通路全体について同時に実行しても良い。この場合、例えば採用されるセンサーの数を最適化し、変動パラメーターとして使用しても良い。

また、本発明は解決しようとする課題を、交通路において交通を監視し、データメモリーを含む又はデータメモリーへアクセスするセンサーを設定する方法であって、本稿に説明される方法を実行した後に交通路、目標位置及び／又は目標方向に関する情報をセンサーのデータメモリーに記憶することを特徴とする方法によって解決する。これにより、センサーの電子制御装置は、データメモリーから重要なデータ（例えば針路、車線の幅と数、望ましい走行方向、及びその車線に対してのセンサーの位置と方向）全てにアクセスすることができる。データベースから検索されたデータから必要な情報が抽出されるため、この方法は確実性を保ったまま迅速、容易、かつ費用効率よく実行することができる。交通路の検査またはデータの手動移動はもはや必要がない。

従って有利には、記憶された情報は、監視すべき交通路の少なくとも１つの車線の針路及び／又は数及び／又は主走行方向に関するデータを含む。

本発明の例示的実施例による方法に適したデータベースとしては、いわゆる「ＯＳＭ」（「open street map」）データベースが考えられる。例として、これはインターネットで自由にアクセス可能に利用できるため、本方法は更に簡易化され、そのコストが低下するとともに、本方法は実質的に世界中で利用可能である。なお、「Nokia maps」、「Google maps」、「Microsoft maps」等の他のデータベースを利用しても良い。従って、工程ｂ）において提供されるデータが標準データフォーマットで存在し、それゆえに容易に更に処理され得ることが有利である。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳しく説明する。

は本発明の方法による第一の実施例を概略的に示すフローチャートである。

最初に、監視すべき交通路の識別２が実行される。第一工程では、監視すべき交通路又は交通路の監視すべき区分を確実に識別可能なデータ処理装置の情報を提供する。続いて、このように識別された交通路に関する情報は、監視すべき交通路に関する情報が検索され提供されるデータベース４に送信される。次の工程では、このデータはフィルタリング及び編集６を受ける。これは、例えばデータが所望フォーマットでないため「open street map」データベースを使用するために必要である。

続いて、想定される目標位置及び／又は目標方向の決定８が実行される。この工程は複数の工程を含んでも良い。従って、最適な必要センサー数のための最適な目標位置及び最適な目標方向を求めるために反復法を採用しても良い。ここで特に、満たさなければならない入力された所定の境界条件を基準として使用する。

その後、少なくとも１つの目標位置及び／又は目標方向の可視化１０を、例えばディスプレイ又は他の表示装置で実行する。これは例えば、検出された捕捉区域を航空画像又は地図に重畳して表示することによって実現することができる。これにより使用者は、どの交通路の区域が場合によっては複数のセンサーのうち何れによって監視されているか、かつ、使用者にとって関心のある境界条件が全て満たされているか否かを、特に容易に判断することができる。続いて、目標位置及び目標方向に関するデータや情報、並びに交通路の監視すべき区分に関する必要な情報の、センサーのデータメモリーへの記憶１２を実行する。このように、センサーにはその全ての機能及び能力を発揮するための情報が全て備えられる。

２ 識別
４ データベース
６ フィルタリング及び編集
８ 決定
１０ 可視化
１２ 記憶

Claims (9)

1. 交通路において交通を監視する少なくとも１つのセンサーの目標位置及び／又は目標方向を決定する方法であって、以下を含む方法：
   ａ）データ処理装置において、前記監視すべき交通路を識別（２）するための情報を提供する工程、
   ｂ）データベース（４）から、前記監視すべき交通路に関するデータを検索し、提供する工程、及び
   ｃ）少なくとも１つの想定される目標位置及び／又は目標方向を前記提供されたデータによって決定（８）する工程。
2. 前記情報が交通路の少なくとも１つの名称を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記決定された少なくとも１つの目標位置及び／又は目標方向がディスプレイに表示されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記提供されたデータが前記交通路の構造に関する情報、例えば前記交通路の車線、特に数、主走行方向、一旦停止線、横断歩道及び／又は屈折車線を含むことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
5. 前記提供されたデータが前記交通路の少なくとも１つの車線の針路に関する情報を含むことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つの目標位置及び／又は目標方向を決定するためにセンサーの捕捉区域を決定することであって、前記センサーは前記目標位置及び／又は前記目標方向に配置された場合に前記捕捉区域における前記交通路の前記交通を監視可能であることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
7. 複数のセンサーのために複数の目標位置及び／又は目標方向が決定されることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。
8. 交通路において交通を監視し、データメモリーを含む又は前記データメモリーへアクセスするセンサーを設定する方法であって、請求項１〜７の何れか一項に記載の方法を実行した後に前記交通路、前記目標位置及び／又は前記目標方向に関する情報を前記データメモリーに記憶することを特徴とする方法。
9. 前記記憶された情報が前記交通路の少なくとも１つの車線の針路及び／又は数及び／又は主走行方向に関するデータを含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。

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