JP2023531806A - インタラクティブな車両輸送ネットワークのためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

１台以上の車両をそれらが移動可能な輸送ネットワークの地理的位置において追跡するための車両追跡装置は、視野を有し視野内の地理的位置において１台以上の車両から放射または反射されたＩＲ放射を検出する１つ以上のＩＲセンサと、１台以上の車両のそれぞれを一意に識別する識別データと、１台以上の車両が地理的位置において視野に入ったときの１台以上の車両のそれぞれの初期位置を示す位置データを受信するレシーバと、１つ以上のＩＲセンサによって検出されたＩＲ放射、受信した固有の識別データおよび受信した位置データに基づいて、少なくとも２次元における１台以上の車両の現在の運動学的データを判定するプロセッサと、１台以上の車両のうちの特定の車両の判定された現在の運動学的データを離れて配置された運動学的データレシーバに送信するトランスミッタを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自律走行車に係るインタクティブな車両輸送ネットワークのためのシステムおよび方法に関する。より具体的には、本発明は、都市や市街地内、または都市と市街地の間の指定された高速道路（ｍｏｔｏｒｗａｙｓおよびｆｒｅｅｗａｙｓ）、道路、鉄道、またはその他の経路沿い、上空、またはその近くで乗客または商品の輸送を提供する、地上車両または空中車両に係る輸送ネットワークの運用のためのシステムおよび方法の改良またはこれらに関する改良を主題とするが、それに限定されない。車両の一部またはすべては、完全自律型から完全なドライバー／パイロット制御まで、どのような規模でもよい。また、ローカル、地域、または国の交通管理システムと連携していてもしていなくてもよい。このようなインタラクティブなシステムおよび方法は、車両を追跡するだけでなく、そのような車両に関する対応データ管理および／または通信に関連し得る。

自律走行車の開発が進む中、自律走行車の新たな機能を活用した交通管理システムの適応が求められている。具体的には、車両が自らの動きを制御できるようになると、運転手やパイロットの反応速度、集中力、疲労など、ユーザ操作のデメリットのいくつかが取り除かれることになる。その結果、自律走行車は環境的な危険に対してより迅速に反応することができ、それにより、安全な停止距離を考える際に思考距離などの要因を適用しなければならないユーザ操作の車両と比較して、より高速でより高密度の車両を安全に実現することができる。

このような交通管理を実現するために、車両は、自車両とその周辺の各車両に関する正確な運動データにアクセス可能であることが必要であり、この運動データにより、適切に動作することができる。これには動作を実行する特定の車両と、どのアクションを実行するかの決定に影響を与える可能性のある周辺の他の車両の、両方の運動データが含まれる。

現在の技術アーキテクチャは、車両に搭載されたセンサが各車両の状況認識を独自に行い、それにより車両が環境を推測し、独自の意思決定を行うという原則に依存している。

近年、ＲＡＤＡＲ（Ｒａｄｉｏ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）、ＬＩＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）、ＥＯ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｏｐｔｉｃ）センサ、およびＩＲ（Ｉｎｆｒａ－Ｒｅｄ：赤外線）センサを含む商業的に利用可能な状況センシングおよびジオロケーション技術はすべて、質量、サイズ、消費電力、熱出力、および、例えば機械的衝撃、振動、電磁干渉などの環境的な危険に対する感受性が、原則として商用車（バス、トラック、タクシー、ドローンなど）や自家用車（乗用車、個人用飛行機など）に組み込まれ、連携して状況認識を提供し、ドライバーレスやパイロットレスを可能にできる程度に低減されている。しかしながら、ドライバーレス／パイロットレス車両という安全性が重視される用途において、複数のセンサとセンサフュージョンに基づく状況認識へのこうしたアプローチはすべて、かなりの複雑さを伴う。防衛および航空宇宙における著者の経験では、この複雑さが必然的に車両のコストを押し上げ、安全上の問題に対するリスクを増大させる。さらには、標準化が困難になるなど、共通のアプローチを採用することがますます難しくなってきている。多くの大規模なテクノロジー企業がドライバーレスカーに巨額の投資を行ったにもかかわらず、過去１０年間の進歩は遅々として進まず、ドライバーレスカーの規制当局による承認の可能性が疑問視されるほど、安全上の問題に対するリスクがますます懸念されている。

いくつかの既知のシステムでは、例えば、交通流管理の目的で、車両の検出、位置特定、追跡、および車両との通信のために、路側、路上、または道路上空のセンシング機器を実装する試みがなされている。しかしながら、通常、これらのシステムは、現在法制化されている速度と勧告車間距離での交通流において安全な自律ナビゲーションに必要なリアルタイムの運動学的精度と信頼性を伴う検出を達成することはできず、交通量の増加については言うまでもない。

高速道路（ｍｏｔｏｒｗａｙ ｏｒ ｆｒｅｅｗａｙ）を時速１００ｋｍ（２８ｍ／ｓ）の典型的な速度で走る交通を例にとると、車両の縦方向の位置のグラウンドトゥルース（すなわち物理的現実）を５０ｃｍの移動ごとに５ｃｍの精度で測定する場合、測定は、その精度で、約５０Ｈｚの周波数に相当する約２０ｍｓの周期で繰り返す必要がある。既存の路側システムでは、このような精度と周波数を実現できない。

本発明の目的は、上述の課題のうち少なくとも１つまたは複数に対処することである。

本実施形態の第１の態様によると、１台または複数台の車両を、当該１台または複数台の車両が移動可能な輸送ネットワークの地理的位置において追跡するための車両追跡装置が提供され、当該車両追跡装置は、１つまたは複数の赤外線（Ｉｎｆｒａ－Ｒｅｄ：ＩＲ）センサであって、視野を有し、当該視野内の前記地理的位置において前記１台または複数台の車両から放射または反射されたＩＲ放射を検出するように構成された１つまたは複数のＩＲセンサと、前記１台または複数台の車両のそれぞれを一意に識別する識別データと、前記１台または複数台の車両が前記地理的位置において前記視野に入ったときの前記１台または複数台の車両のそれぞれの初期位置を示す位置データとを受信するように構成されたレシーバと、前記１つまたは複数のＩＲセンサによって検出された前記ＩＲ放射、前記受信した固有の識別データ、および前記受信した位置データに基づいて、少なくとも２次元における前記１台または複数台の車両の現在の運動学的データを判定するように構成されたプロセッサと、トランスミッタであって、前記１台または複数台の車両のうちの特定の車両の前記判定された現在の運動学的データを、当該トランスミッタから離れて配置された運動学的データレシーバに送信するように構成されたトランスミッタと、を備える。

いくつかの実施形態において、前記特定の車両は地上車両である。そのような実施形態では、前記車両追跡装置には地形マッピングデータが与えられてもよく、前記プロセッサは、前記検出されたＩＲ放射のうちの１つまたは複数、前記固有の識別データ、前記１台または複数台の車両それぞれの、以前に判定した運動学的データ、および前記地形マッピングデータに基づき、現在の３次元の運動学的データを判定するように構成されてもよい。別の実施形態では、前記特定の車両は空中車両である。

さらなる実施形態では、前記１台または複数台の車両は少なくとも２台の車両を含み、当該車両の一方は地上車両、他方は空中車両であり、前記１つまたは複数のＩＲセンサは、少なくとも２つのセンサを含み、一方のＩＲセンサは、前記地上車両から出射または反射されたＩＲ放射を検出するように構成され、他方のＩＲセンサは、前記空中車両から出射または反射されたＩＲ放射を検出するように構成されている。

さらに別の実施形態では、前記プロセッサは、前記１台または複数台の車両について以前に判定された現在の運動学的データを前記プロセッサへの入力として用いて、前記１つまたは複数の対応する車両のそれぞれについて現在の運動学的データを判定するように構成されている。いくつかの実施形態において、前記プロセッサは、前記１台または複数台の車両の現在の運動学的データを少なくとも５０Ｈｚの周波数で判定するように構成される。

いくつかの実施形態において、前記レシーバは、前記１台または複数台の車両の地上空間エンベロープまたは空中空間エンベロープに関連するデータを受信するようにさらに構成され、前記プロセッサは、前記地上空間エンベロープまたは空中空間エンベロープを用いて前記１台または複数台の車両の相対位置を判定するように構成されている。

いくつかの実施形態において、前記車両追跡装置は、前記１台または複数台の車両に向けてＩＲ放射を出射するよう構成されたＩＲエミッタをさらに備える。

さらなる実施形態では、前記トランスミッタは、前記判定された現在の運動学的データを、特定の車両の運動学的データレシーバに送信するように構成されている。いくつかの実施形態において、前記トランスミッタは、前記１台または複数台の車両のそれぞれについての前記判定された現在の運動学的データを、前記１台または複数台の車両それぞれの運動学的データレシーバに送信するように構成されている。別の実施形態では、前記トランスミッタは、前記判定された運動学的データを、遠隔地に配置された交通管理システム（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ：ＴＭＳ）に送信するように構成されている。上記実施形態のさらなる構成において、前記プロセッサは、前記１台または複数台の車両のうちの前記少なくとも１つについての前記判定された現在の運動学的データに基づいて前記１台または複数台の車両のうちの前記特定の車両を制御するための制御信号を生成するようにさらに構成されていてもよく、当該制御信号は、前記特定の車両によって実行されると当該特定の車両の速度または位置を変化させる命令を含み、前記トランスミッタは、この制御信号を前記特定の車両に送信するようにさらに構成されている。

この態様の実施形態において、前記１つまたは複数のＩＲセンサのうちの少なくとも１つは、固定された地理的基準点から出射または反射されるＩＲ放射を検出するように構成され、前記プロセッサは、前記固定された地理的基準点に対する前記車両追跡装置の位置を判定し、前記１台または複数台の車両の前記現在の運動学的データを判定する際に、前記車両追跡装置の前記判定した位置を用いるようにさらに構成されている。

さらなる実施形態において、前記プロセッサによって判定された前記１台または複数台の車両の前記現在の運動学的データは、少なくとも、対応する車両の経時的な地理的位置を含む。さらに別の実施形態では、前記車両追跡装置は、固定位置を有するエントリポイントを監視し、特定の時点での前記固定位置に関連するデータを、前記１台または複数台の車両のそれぞれの初期位置として受信するように構成されている。前記プロセッサは、前記トランスミッタによって送信され、前記１台または複数台の車両に対して前記一意の識別子データおよび初期位置データの送信を要求する、プルリクエストを生成するようにさらに構成されていてもよい。

本実施形態のさらなる態様では、１台または複数台の車両を追跡するための車両追跡システムがさらに提供され、当該車両追跡システムは、ネットワーク内に配置された第１の態様の構成のいずれかに記載の複数の車両追跡装置を含み、第１の車両追跡装置のトランスミッタは、当該第１の車両追跡装置において判定された前記現在の運動学的データおよび前記１台または複数台の車両の一意の識別データを、前記複数の追跡装置のうちの第２の車両追跡装置に送信するように構成され、前記第１の車両追跡装置のレシーバは、前記複数の車両追跡装置のうちの第３の車両追跡装置において判定された現在の運動学的データおよび前記１台または複数台の車両の一意の識別データを、第３の車両追跡装置から受信するように構成されている。

前記第２の車両追跡装置の前記プロセッサはさらに、前記第２の装置においてローカルに判定された前記１台または複数台の車両のうちの少なくとも１つについての現在の運動学的データを、前記第１の車両追跡装置から受信し、前記第１の車両追跡装置において判定された現在の運動学的データと比較して、前記ローカルに判定された現在の運動学的データと前記受信した運動学的データとが一致するかを判定するように構成されている。そのような場合、前記第２の車両追跡装置は、少なくとも２つの他の車両追跡装置間のデータ比較の結果を受信してもよく、前記第２の追跡装置の前記プロセッサは、投票を用いて、不整合な動作をしている追跡装置を識別するように構成されていてもよい。

この態様のさらに別の実施形態において、前記複数の車両追跡装置のうちの少なくとも２つは、互いに地理的に隣接して配置されるように配置され、当該隣接して配置された車両追跡装置の前記ＩＲセンサは、部分的に重なり合う視野を有する。

この態様のいくつかの実施形態において、当該車両追跡システムはリモート通信装置をさらに含み、当該リモート通信装置は、広域通信ネットワークからリモートデータを受信するように構成されたリモートデータレシーバと、前記リモートデータを前記複数の車両追跡装置のうちの１つまたは複数に送信するように構成されたリモートデータトランスミッタと、を含み、前記複数の車両追跡装置のうちの前記１つまたは複数は、前記リモートデータを受信し、当該受信したリモートデータを前記１台または複数台の車両のうちの少なくとも１つに送信するように構成されている。前記リモート通信装置は、前記受信したリモートデータを前記複数の車両追跡装置のそれぞれに送信するように構成されていてもよい。前記リモート通信装置は、前記受信したリモートデータを前記複数の車両追跡装置のそれぞれに並行して送信するようにさらに構成されていてもよい。前記複数の車両追跡装置のうちの現在の車両追跡装置は、前記リモート通信装置から送信された前記リモートデータを、直接、または前記複数の車両追跡装置のうちの別の１つを経由して受信し、前記受信したリモートデータを前記複数の車両追跡装置のうちのさらなる１つへと送信するようにさらに構成されていてもよい。

上記実施形態のいくつかにおいて、前記リモート通信装置は、前記複数の車両追跡装置のうちの１つまたは複数からローカルデータを受信し、当該ローカルデータを前記広域通信ネットワークに送信するようにさらに構成されていてもよい。

上記実施形態のさらに別の構成において、前記複数の車両追跡装置のうちの第１の車両追跡装置は、前記車両追跡装置の前記判定された現在の運動学的データを前記リモート通信装置に送信するように構成され、前記リモート通信装置は、前記複数の車両追跡装置のうちの前記第１の車両追跡装置から前記判定された現在の運動学的データを受信するように構成されている。そのような構成において、前記複数の車両追跡装置のうちの第２の車両追跡装置は、前記リモート通信装置から、前記判定された現在の運動学的データを受信するように構成されていてもよい。前記リモート通信装置は、当該システムにローカルな、前記判定された現在の運動学的データを、遠隔地に配置された対話装置に送信するようにさらに構成されていてもよい。前記リモート通信装置は、交通管理システム（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ：ＴＭＳ）に通信可能に接続されていてもよく、判定された現在の運動学的データを前記ＴＭＳに送信するように構成されていてもよい。前記リモート通信装置は、判定された現在の運動学的データを前記ＴＭＳから受信するように構成されていてもよい。前記リモートデータレシーバは、衛星通信レシーバを含んでいてもよい。前記リモートデータレシーバは、ＯｎｅＷｅｂ衛星通信レシーバを含んでいてもよい。前記リモートデータレシーバは、４Ｇまたは５Ｇ無線通信レシーバを含んでいてもよい。前記リモートデータレシーバは、有線ネットワーク通信レシーバを含んでいてもよい。

前記リモートデータは、前記１台または複数台の車両のうちの前記少なくとも１つについての前記判定された現在の運動学的データに基づいて前記１台または複数台の車両のうちの特定の車両を制御するための制御信号を含んでいてもよく、当該制御信号は、前記特定の車両によって実行されると当該特定の車両の速度または位置を変化させる命令を含み、前記特定の車両に近接する特定の車両追跡装置の前記トランスミッタは、前記制御信号を前記特定の車両に送信するようにさらに構成されていてもよい。

いくつかの実施形態において、前記リモート通信装置は、複数のリモート通信装置を含み、当該リモート通信装置のそれぞれは、当該複数のリモート通信装置のうちの他の装置から地理的に離れた場所に配置され、前記リモートデータを、当該場所に近い地理的領域内に設けられた前記複数の車両追跡装置のうちの１つまたは複数に送信するように構成されている。

この態様のいくつかの実施形態において、当該システムはローカル通信装置をさらに含み、当該ローカル通信装置は、前記複数の車両追跡装置のうちの１つまたは複数からローカルデータを受信するように構成されたローカルデータレシーバと、前記ローカルデータを、広域通信ネットワークを介して、遠隔地に配置された装置に送信するように構成されたローカルデータトランスミッタと、を含み、前記複数の車両追跡装置のうちの前記１つまたは複数は、ローカルデータを前記１台または複数台の車両のうちの少なくとも１つから受信し、当該受信したローカルデータを前記ローカル通信装置に送信するように構成されている。前記ローカルデータは、車両の診断および予知データ、ドライバーの状態データ、ドライバーの健康データ、ドライバーまたは乗客の活動データ、および車両の遠隔測定データのうちの１つまたは複数を含んでいてもよい。ローカルデータは、車両、その収容物または乗員に由来する任意のデータを含んでもよい。いくつかの実施形態において、前記１台または複数台の車両は空中車両であり、前記複数の車両追跡装置のうちの第１のサブセットは、第１の高度で移動する１つまたは複数の空中車両を追跡するように構成され、前記複数の車両追跡装置のうちの第２のサブセットは、第２の高度で移動する１つまたは複数の空中車両を追跡するように構成される。

本実施形態のさらなる態様において、１台または複数台の車両を、当該１台または複数台の車両が移動可能な輸送ネットワーク内の地理的位置において追跡するための方法が提供され、当該方法は、視野を有する追跡装置を提供することと、前記１台または複数台の車両のそれぞれを一意に識別する識別データと、前記地理的位置において前記１台または複数台の車両のそれぞれの初期位置を示す位置データとを受信することと、前記地理的位置において前記１台または複数台の車両から出射または反射されたＩＲ放射を検出することと、前記検出したＩＲ放射、前記受信した前記１台または複数台の車両それぞれの固有の識別データ、および前記位置データに基づいて、前記１台または複数台の車両の現在の運動学的データを判定することと、前記１台または複数台の車両のうちの特定の車両についての前記判定した現在の運動学的データを、離れた受信位置へと送信することと、を含む。いくつかの実施形態において、前記離れた受信位置は、前記車両追跡装置と同じ一般的な地理的位置にあって、物理的に離れていてもよい。他の実施形態において、前記離れた受信位置は、前記車両追跡装置と異なる地理的位置にあってもよい。

この態様のいくつかの構成において、前記送信するステップは、前記現在の運動学的データを、前記離れた受信位置にある複数の追跡装置のうちの少なくとも１つの他の車両追跡装置に送信することを含む。前記送信するステップは、前記現在の運動学的データを、前記離れた受信位置にある特定の車両に送信することをさらに含んでいてもよい。なお、「現在の運動学的データ」という用語は、速度位置、運動量、加速度などの運動学的変数の現在の値だけでなく、送信に先立つ短期間における上記の変数パラメータなど、車両に関連する最近の履歴データもカバーする（例えば、１０秒、または１分または１０分の期間にわたって４０秒ごとに記録された運動学的変数など）。

この態様のさらなる構成において、本方法は、ネットワーク内に配置された複数の車両追跡装置を提供することをさらに含み、ネットワーク内に配置された複数の前記車両追跡装置を提供することをさらに含み、前記複数の車両追跡装置のうちの第１の車両追跡装置は、使用時に、前記第１の車両追跡装置において判定された前記現在の運動学的データと、前記１台または複数台の車両の一意の識別データとを、前記複数の追跡装置のうちの第２の車両追跡装置に送信し、前記第１の車両追跡装置は、使用時に、前記複数の車両追跡装置のうちの第３の車両追跡装置において判定された現在の運動学的データと、前記１台または複数台の車両の一意の識別データとを、前記第３の車両追跡装置から受信し、当該方法は、リモート通信装置において、広域通信ネットワークから、リモートデータを受信することと、前記リモートデータを、前記複数の車両追跡装置のうちの少なくとも１つへと送信することと、をさらに含み、前記複数の車両追跡装置のうちの前記少なくとも１つは、使用時に、前記リモートデータを受信し、使用時に、当該受信したリモートデータを前記１台または複数台の車両のうちの少なくとも１つに送信する。

この態様のさらに別の実施形態において、本方法は、ネットワーク内に配置された複数の車両追跡装置を提供することをさらに含み、ネットワーク内に配置された複数の前記車両追跡装置を提供することをさらに含み、前記複数の車両追跡装置のうちの第１の車両追跡装置は、使用時に、前記第１の車両追跡装置において判定された前記現在の運動学的データと、前記１台または複数台の車両の一意の識別データとを、前記複数の追跡装置のうちの第２の車両追跡装置に送信し、前記第１の車両追跡装置は、使用時に、前記複数の車両追跡装置のうちの第３の車両追跡装置において判定された現在の運動学的データと、前記１台または複数台の車両の一意の識別データとを、前記第３の車両追跡装置から受信し、当該方法は、ローカル通信装置において、前記複数の車両追跡装置のうちの１つまたは複数からローカルデータを受信することと、前記ローカルデータを、広域通信ネットワークを介して、遠隔地に配置された装置に送信することと、をさらに含み、前記複数の車両追跡装置のうちの前記１つまたは複数は、使用時に、ローカルデータを、前記１台または複数台の車両のうちの少なくとも１つから受信し、使用時に、当該受信したローカルデータを前記ローカル通信装置に送信する。前記送信するステップは、前記判定された運動学的データを遠隔地に配置された交通管理システム（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ：ＴＭＳ）に送信することを含んでもよい。

実施形態の上述の特徴は、様々な方法で組み合わせることができ、具体的に記載されていない場合、本発明の実施形態の以下の具体的な説明に追加することができる。例えば、リモート通信装置がリモートデータレシーバとリモートデータトランスミッタとを含む本発明の第１および第２の態様に従った実施形態に関連して上述されたさらなるオプションの機能は、ローカル通信装置がローカルデータレシーバとローカルデータトランスミッタとを含む本発明の第３および第４の態様に従った上述の実施形態に同様に用いることができる。

本発明をより容易に理解できるようにするため、例として、添付の図面を参照する。図面において、
図１は、使用シナリオにおける車両追跡装置の等角図である。 図２は、別の使用シナリオにおける図１の車両追跡装置の等角図である。 図３は、図１の車両追跡装置による追跡対象の車両の等角図である。 図４は、図１の車両追跡装置の概略図である。 図５Ａは、図１の車両追跡装置の動作方法を示すフロー図である。 図５Ｂは、図１の車両追跡装置の別の動作方法を示すフロー図である。 図５Ｃは、図１の車両追跡装置のさらに別の動作方法を示すフロー図である。 図６は、使用シナリオにおける図１の車両追跡装置を複数含む車両追跡システムの等角図である。 図７は、別の使用シナリオにおける図６の車両追跡システムの等角図である。 図８Ａは、さらに別の使用シナリオにおける図６の車両追跡システムの等角図である。 図８Ｂは、さらに別の使用シナリオにおける図６の車両追跡システムの等角図である。 図９は、図６の車両追跡システムの動作方法を示すフロー図である。 図１０は、本発明の一実施形態によるリモート通信装置を備える車両追跡システムの等角図である。

ここで、添付の図面を参照して具体的な実施形態を説明する。

本明細書で言及される追跡対象の車両は、地面や空中を移動する物体を含む様々な移動機械物体を指す場合があることを理解されたい。網羅的でないリストとして、これらの車両には乗用車、貨物自動車、オートバイ、ドローン、および小型空中車両が含まれ得る。これらの車両はさらに、ユーザが手動で操作するように構成してもよいし、自律型またはこの２つの組み合わせ、すなわち半自律型となるように構成してもよい。

まず、図１を参照すると、１台または複数台の車両１２を検出し、検出した車両１２に関する様々な運動学的データを判定するための車両追跡装置１０が示されている。なお、本明細書全体において、装置（ａｐｐｒａｔｕｓ）という用語が用いられているが、この用語は「装置（ｄｅｖｉｃｅ）」と同義であると解釈されるべきであることを理解されたい。車両追跡装置１０は、既存の道路インフラ１６にしっかりと取り付けられた道路１４上に配置されて示され、車両追跡装置１０の固定視野に入る車両１２を監視するように構成されている。車両追跡装置１０が取り付けられる道路インフラ１６は、街灯柱、信号機、ガントリー、交通監視装置、および橋を含み得る。なお、これらは例であり、車両追跡装置１０は、他の既存の道路インフラ１６に取り付けられ得ることを理解されたい。あるいは、車両追跡装置１０は、車両追跡装置１０を取り付けることができる専用の支持構造を備えていてもよい。

車両追跡装置１０は、その視野に入る車両１２を一意に識別するデータを受信するように構成されている。そのような一意の識別データは、車両の車両登録を含み得る。車両追跡装置１０は、車両１２が車両追跡装置１０の視野に入ると、車両１２の初期位置を、それ自体に対する相対位置、または絶対位置として示すデータを受信するようにさらに構成される。あるいは、これらすべての位置が、車両の緯度および経度のような絶対座標として単純に提供されてもよい。次に、車両追跡装置１０は、固有の識別データを初期位置データと関連付けるために、受信した固有の識別データを初期位置データと共に用いるようにさらに構成されている。これがどのように達成され得るかを説明するさらなる詳細を、図３を参照して以下に示す。

なお、本明細書全体で用いられる「初期位置」という用語は、車両１０が車両追跡装置１０の機能的な視野に最初に入ったときに位置する車両１０の位置を指すことを理解されたい。さらに、複数の車両追跡装置１０がネットワーク化されたシステムで用いられる実施形態（以下で説明）では、現在の車両追跡装置によって受信される車両の初期位置が、当該車両がそこから出ようとしている隣接する車両追跡装置の視野における当該車両の最後の追跡位置であってもよい。２つの車両追跡装置の視野が通常、互いに隣接しているか、またはわずかに重なっていることを考えると、第１の車両追跡装置の視野内で最後に感知された車両位置は、隣接する第２の車両追跡装置１０の視野に入るときの車両１０の位置の非常に良い指標を提供することができる。

車両追跡装置１０はさらに、車両追跡装置１０の視野に入る車両１２によって出射または反射されるＩＲ放射を受信するように構成されている。車両追跡装置１０は、受信したＩＲ放射に基づいて、車両１２の様々な運動学的データを判定するように構成されている。このような運動学的データは、車両１２の位置、速度、加速度、または他の運動学的特性から構成されていてもよい。いくつかの実施形態において、車両追跡装置１０によって判定された運動学的データは、受信されたデータを検出されたＩＲ放射と関連付けるために、固有の識別子データおよび初期位置データと共に用いられる。

車両１２が車両追跡装置１０の視野に入ると、車両追跡装置１０は、車両１２が車両追跡装置１０の視野から離れるまで、車両１２の現在の運動学的データを常に監視するように構成されていてもよい。したがって、車両１２が車両追跡装置１０の視野に入り、一意の識別子情報および初期位置データが受信されると、車両追跡装置１０は、車両からの連続するＩＲ放射を一定の時間間隔で受信することによって、車両１２の漸進的な動きを特に監視するように構成される。車両追跡装置１０は、検出されたＩＲ放射のそれぞれを用いて車両の位置を判定することができ、連続する位置判定の組み合わせにより、速度や加速度など、他の運動学的データの算出が可能になる。一定の時間間隔での位置の測定は、検出された車両１２が縦方向（すなわち、道路に沿って）の移動だけでなく、横方向にも移動（すなわち、車線変更）しているかどうかを判断するのに用いてもよい。連続して検出されたＩＲ放射間の一定の時間間隔の長さを用いて、算出される運動学的データのレイテンシと精度を判定してもよい。例えば、ＩＲ放射が２０ｍｓの周期（約５０Ｈｚの周波数）で５ｃｍの精度で検出される場合、これは時速１００Ｋｍで走行する車両の５０ｃｍの移動ごとに測定することを意味する。これは、車両の制御とナビゲーションという目的に対し、非常に正確であると考えられており、車両の速度、加速／減速率、またはその他の有用な運動学的データを迅速かつ正確に算出することも可能にする。これらの数値は、要求レベルがより低い精度やレイテンシでも実際に十分であると証明される場合にはそれらを代用することができ、要求レベルがより高い精度やレイテンシが実際に必要であることが証明される場合にはそれらを代用することができるため、単なる例示とみなされるべきである。

車両追跡装置１０は、判定された現在の運動学的データを１つまたは複数の検出された車両１２に送信するようにさらに構成されてもよい。送信された運動学的データは、車両追跡装置１０による運動学的データの判定のうちのいずれか１つを含んでいてもよい。運動学的データの提供により、検出された１台または複数台の車両１２は、受信した運動学的情報に従って、関連する車両１２の運動学的量（例えば、速度または進行方向）を調整することができる。いくつかの実施形態において、車両追跡装置１０は、当該車両追跡装置が関連する車両１２に係る判定された現在の運動学的データのみを送信するように構成される。そのような実施形態では、車両１２は、この知識に基づいて運動学的量を調整することができる（例えば、速度を減少または増加させる、車両が別の車線に迷い込んでいることが示されている場合に車線内を移動するなど）。さらなる実施形態では、車両追跡装置１０は、検出された複数の車両１２に係る判定された運動学的データを各車両に送信するように構成されている。そのような実施形態では、各車両１２は、次に、自車両１２の運動学的データとその近傍の他の車両１２の運動学的データの両方の知識を用いて、運動学的品質を調整することができる。例として、第１の車両１２は、第１の車両の真正面にいる第２の車両１２の速度および位置が第１の車両が第２の車両１２に安全に近づくことが可能であることを示す、現在の運動学的データを提供される。

現在の運動学的データは、部分的または完全に自律的に操作されるか、または各車両１２のドライバーまたはパイロットまたはリモートコントローラーからの入力で操作され得る、１台または複数台の車両１２に送信される。車両追跡装置１０による送信のフォーマットは、受信する車両１２のニーズを適切に満たすように構成し得る。本発明のさらなる実施形態では、車両追跡装置１０は、制御信号を当該１台または複数台の車両１２にさらに送信し、車両に特定の行動を起こさせるように構成されている。制御信号は、当該１台または複数台の車両１２について算出した現在の運動学的データに基づいて形成されてもよい。例として、車両追跡装置１０の視野内で検出された２台の車両１２が、当該２台の車両１２について算出した速度に基づいて互いに所定の距離内にあると判断された場合、車両追跡装置１０は、当該車両１２のうちの１つに送信され、状況に応じて加速または減速するように車両に通知する、制御信号を生成する。

追加の実施形態では、車両追跡システム１０は、判定された現在の運動学的データをローカルまたは地域の交通管理システム（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ：ＴＭＳｓ）に送信して、車両１２の高精度の運動学的データを含む共有された共通の画像を、複数のＩＲ追跡センサを跨ぐより広い範囲のフィールドにわたって提供するようにも構成される。これにより、ＴＭＳに各車両１２のライブの正確なデータが提供され、その結果、ＴＭＳは、１台または複数台の車両１２に、当該１台または複数台の車両１２の搭載システムが交通管理に関して取り扱う勧告情報または強制情報とともにそれらの直近の場所について提供された判定された現在の運動学的データを、増強することができる。その情報は、車両追跡システム１０を介して、または他の適切に構成されたシステムおよびネットワークによって、当該１台または複数台の車両１２に提供され得る。

車両追跡装置１０は、様々な高さにしっかりと取り付けられ得ることを理解されたい。車両追跡装置１０が取り付けられる高さは、通常、車両追跡装置１０の視野内の地上エンベロープ（ｇｒｏｕｎｄ ｅｎｖｅｌｏｐｅ）を決定する。すなわち、より高い位置に取り付けられた車両追跡装置１０は、より低い位置に取り付けられた車両追跡装置１０よりも視野内に広い領域を有し得る。したがって、車両追跡装置１０が取り付けられる高さは、視野要件に大きく依存する。典型的には、１０ｍの高さに取り付けられた車両追跡装置１０は、通常、高速道路（ｍｏｔｏｒｗａｙ ｏｒ ｆｒｅｅｗａｙ）の街灯柱に関連付けられた地上エンベロープをカバーするために、縦方向に（すなわち道路に沿って）１４０°、横方向に（すなわち道路を横切って）５０°の視野を有する必要がある。

車両追跡装置１０のさらなる実施形態では、必要な地上エンベロープをカバーするために、例えば設置時に、使用中の車両追跡装置１０の視野を変更できることが望ましい。例えば、車両追跡装置１０が高速道路の異なる車道を見ることができるように、視野を移動することが望ましい場合がある。そのような実施形態では、車両追跡装置１０は、視野内の地上エンベロープを調整するために、少なくとも１つの軸の周りを回転するように構成され、場合によっては視野を変更するために調整可能な光学系を有するように構成され、それによって、装置１０に、視野内における可変地上エンベロープカバレッジを提供する。そのような実施形態では、装置１０は、１台または複数台の車両１２の現在の運動学的データを判定するときに、車両追跡装置１０の現在の位置および向きを考慮するように構成される。

複数の車両１２が車両追跡装置１０の視野内に存在する場合、車両追跡装置１０は、本明細書に記載の実施形態に従って、各車両１２から関連データおよびＩＲ放射を受け取り、各車両１２の現在の運動学的データを同時に算出するように構成されてもよい。車両追跡装置は、車両以外のエンティティ、たとえば歩行者、自転車、または動物からのＩＲ放射を検出するのに用いることもでき、歩行者や自転車が合法的に存在する環境、または歩行者や動物が存在してはならない環境での、車両の安全な動作をサポートする当該追跡装置の機能を強化することができる。追跡装置の視野は、車道に隣接する舗道や歩道をカバーするように拡張して、歩行者／動物を追跡できるようにしてもよい。

場合によっては、車両追跡装置１０は、その視野に入った車両のすべてが車両追跡装置１０によって検出されたＩＲ放射を出射または反射する能力を有するわけではない環境で動作することが想定される。そのような場合、これらの車両は、物理的な障壁、道路標識、車載レーン追跡制御、またはこれらの組み合わせや他の方法により、特定の、おそらく最も遅いレーンに制限され得る。さらに、状況によっては、１台の車両が別の車両からのＩＲ出射または反射を遮る可能性があることも想定される。例えば、それらがセンサに接近する際に、小型車が大型トラックの後ろの近い位置を移動している場合などである。このような場合、ＩＲセンサをより高い位置に固定するか、従来の手段により交通流を制限して同様のサイズの車両を適切な車線に保つことができる。さらに、車両追跡装置１０は、複数の角度からＩＲ放射を受信するように構成されていてもよく、これにより放射が特定の角度において車両追跡装置１０の視界から遮られている場合でもＩＲ放射を受信することができる。この点に関して、車両追跡装置は、異なる位置、例えば異なる高さに配置された複数の異なるＩＲセンサを備えることができる。放射が複数の角度から検出されるそのような実施形態では、車両追跡装置１０は、検出された放射を比較して放射の正確性を検証するように構成されてもよい。

ここで図２を参照すると、図１に記載の車両追跡装置１０の代替的な使用シナリオが示されている。本実施形態では、車両追跡装置１０は、既存の道路インフラに搭載された状態で示されている。しかしながら、このシナリオでは、車両追跡装置１０は、空中車両２０を監視するように構成される。上記の実施形態は、地上車両ではなく空中車両を監視するために適切に適合してもよいことを理解されたい。追跡装置は、他の実施形態では、例えば船舶、列車、空中車両または宇宙船などの車両に搭載してもよく、それにより他の車両、例えば他の空中車両や空中ドローンや他の宇宙船を正確な方法で追跡でき、また、それによって空中車両の船舶への着陸、ドローンの列車への着陸または宇宙船のドッキング動作などの複合動作を支援することができる。車両追跡装置を既存の道路インフラにどのように取り付けることができるかについてのさらなる議論を以下に示す。

図１の使用シナリオにおいて、車両追跡装置は、一般に所定の経路（すなわち、都市や田園地帯の道路や高速道路）に沿った走行に限定された地上車両１２を監視するように構成されていることを理解されたい。一方、図２の使用シナリオでは、監視する空中車両２０はそのような物理的な制限がなく、純粋に道路ベースのインフラ以外の場所に車両追跡装置１０を搭載する必要があり得ることが想定される。したがって、図２に示すような使用シナリオでは、車両追跡装置１０は、路側に近い位置かどうかに関係なく、既存のインフラにしっかりと取り付けられるように構成される。あるいは、車両追跡装置１０は、車両追跡装置１０を取り付けることができる専用の支持構造を備えていてもよい。このような構成に関する追加の考慮事項について、図４を参照してさらに詳しく説明する。純粋に道路ベースのインフラの外側の位置に空中車両２０を監視するための車両追跡装置１０を取り付けることが可能であることが想定される一方で、空中車両２０はまた、地上車両１２の例と類似の方法で既存の道路および鉄道インフラに沿って移動するように構成されてもよいことを理解されたい。その結果、空中車両２０を監視する場合でも、車両追跡装置１０は、前述したのと同じ既存の道路側／鉄道側インフラに取り付けられるように構成されていてもよい。

図１および図２の使用シナリオは別々に示されているが、地上車両１２および空中車両２０の両方を監視するように構成された単一の車両追跡装置１０が提供されてもよいことを理解されたい。これは、２種類の車両を監視するために異なる方向に向けられた（すなわち異なる視野を有する）センサを提供することによって実現される。そのようなシナリオでは、車両追跡装置１０は、空中車両２０について判定された現在の運動学的データのみを当該１つまたは複数の空中車両２０に送信するように構成され、同様に、地上車両１２について判定された現在の運動学的データのみを当該１つまたは複数の地上車両１２に送信するように構成される。追加的に、または代替的に、車両追跡装置１０は、代わりに、空中車両２０について判定された現在の運動学的データを１つまたは複数の地上車両１２に、およびその逆に送信できるように構成されてもよい。これにより、有利なことに、地上車両１２と空中車両２０がそれらの位置を調整可能になる。例えば、これは地上から空中へのバッテリ充電に用いることができ、この場合、バッテリから供給される電力で動作する空中車両は、バッテリ充電用トラックまたは列車とドッキングできる。また、配送用の大型トラックまたは列車と共に配送エリアに移動し、それぞれ分かれてドアへの配送を行い戻ってくる空中配送ドローンの一群を伴う、配送用の大型トラックまたは列車の使用シナリオで用いてもよい。さらには、集荷ドローンが荷物のピックアップを行い、長距離輸送用のトラックや列車に配送するという使用シナリオにおいて用いてもよい。空中車両のデータを地上車両と共有すること、およびその逆の、もう１つの利点は、空中車両がその上を移動できる地上車両の位置に物理的なスペースを作成できることである。これは、空中車両が高度を失ったり墜落したりしても当該空中車両の下には地上車両が存在しないようにするための安全構成であり、衝突の危険性を最小限に抑えることができる。これらの使用シナリオは例示のみを目的としており、そのような実施形態は多くの他の用途で利用できることが意図されていることを理解されたい。これらの実施形態に関するさらなる詳細は、図４を参照して以下にさらに詳細に説明する。

図３を参照すると、図１の車両追跡装置１０が検出するように構成されている、地上車両１２の例が示されている。図３は、車両１２の上向きの面に配置されたＩＲエミッタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅが取り付けられた車両１２を示す。５つのエミッタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅが図３に示されているが、これは例示のみを目的としており、車両追跡装置１０の機能を実現する任意の適切な数のエミッタを使用できることを理解されたい。エミッタは、車両の前部、後部、または側面に固定できることも理解されたい。車両の地上空間エンベロープに関連するこれらの使用については、後で説明する。

車両１２にはまた、それぞれ無線信号を送信および受信するように構成されたトランスミッタ３２およびレシーバ３４（または組み合わされたトランシーバ）が設けられている。車両１２は、車両追跡装置１０の視野に入ると無線信号を車両追跡装置１０に送信するように構成されている。無線信号は、車両１２の固有の識別データとともに、車両１２の車両追跡装置１０に対する初期相対位置を示すデータ、または当該車両の絶対位置を示すデータを含む。この初期位置の提供は、車両がシステムにとって未知である場合、すなわちシステムへの入口点にある場合に特に有用であり得る。ただし、車両が一度システムによって追跡されると、センサのネットワークがこの情報を必要とすることは想定されない。ネットワークに一度認識された車両から受信可能な情報について、以下に説明する。

車両１２は、通常、車両１２の地上エンベロープ３６に対するＩＲエミッタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅの相対位置を示すデータを送信するように構成されてもよい。地上エンベロープ３６は、車両１２が走行中に道路上で占有する空間を表す車両の２次元占有領域を示す。ＩＲエミッタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅから出射されるＩＲ放射が車両追跡装置１０によって検出されると、車両１２が占有する２次元空間を判定するために、当該放射を地上空間エンベロープに関する情報と共に用いることができる。このように、車両追跡装置１０は、車両の、他の車両への接近を、安全かつ信頼できる方法で判定する目的で、当該車両の画像を完全に解像する必要はない。いくつかの実施形態において、地上空間エンベロープは、さらに、車両が占有する空間の周りの安全地帯として機能するように、車両を取り囲む一定の空間を含む。さらに、地上エンベロープ３６に対するＩＲエミッタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅの相対位置の提供は、車両追跡装置１０が道路上の関連車両１２の向き（すなわち、道路に沿って正確に整列しているかどうか、または、道路を横切って位置を変更するために角度をつけているかどうか）を判定することができる、向きの運動学的データの判定に役立つこともあり得る。空中車両２０が追跡対象の実施形態では、地上空間エンベロープ３６は適切ではない。そのような場合、空中車両２０は、空中空間エンベロープを提供するように構成することができる。いくつかの実施形態において、空中空間エンベロープは、空中車両２０が飛行中に空中で占有する２次元空間を表す空中車両の２次元占有領域を示してもよい。さらなる実施形態では、空中空間エンベロープは、空中車両２０が飛行中に空中で占有する３次元空間を表す空中車両の３次元占有領域を示してもよい。

図３には、ＩＲエミッタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅが特定のフォーメーションで配置されていることが示されている。ＩＲエミッタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅの数が可変であることに加えて、それらが配置されるパターンも同様に可変であってもよいことを理解されたい。本発明のいくつかの実施形態において、車両追跡装置１０は、ＩＲエミッタの特定のパターンを特定のタイプの車両（例えば、大型トラック、乗用車、ドローン、オートバイなど）に関連付けるように構成されている。ＩＲ放射の特定の空間パターンが検出されると、車両追跡装置１０は、検出されている車両のタイプを認識するように構成される。このようなパターンは、隣接する車両の一致に起因する誤認を防ぐ。特定の車両タイプの標準的な構成は、たとえば、自動車用の３つのＩＲエミッタの三角形のアレイと、トラックおよびバン用の５つのＩＲ エミッタのドミノアレイを含み得る。これらの構成は、運動学的データ（位置、速度、加速度、減速度、向きなど）の明確な検出と判定を可能にするのに役立つ。車両追跡装置１０の視野内の車両１２のタイプに関連する情報は、追跡装置の視野内で検出された１台または複数台の車両１２に送信してもよい。さらに、車両追跡システム１０が制御信号を生成するように構成される実施形態では、車両追跡装置１０は、検出されている車両のタイプに関連する情報を用いて、生成される制御信号の内容またはタイプを判定するように構成される。例えば、隣接する２台の車両１２が互いの近傍に位置すると判定された場合、車両追跡装置１０によって生成される制御信号は、通常、関連付けられた停止距離の違いにより、トラックと乗用車とでは異なる。

いくつかの実施形態において、ＩＲエミッタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅは、ＩＲリフレクタに置き換えられる。この実施形態は、車両追跡装置１０が、1台または複数台の車両１２を追跡するために、車両追跡装置１０の視野内にＩＲ放射を出射し、当該１台または複数台の車両１２上のＩＲリフレクタによって反射されたＩＲ放射を検出するように構成された、１つまたは複数のＩＲエミッタを備えている場合に用いられる。

図４を参照すると、図１の車両追跡装置の概略図が、より詳細に示されている。車両追跡装置１０は、まず、上記の実施形態に従って送信されたデータを無線で受信するように構成されたレシーバ４０を備える。具体的には、レシーバ４０は、少なくとも、車両追跡装置１０の視野内の１台または複数台の車両１２の一意の識別データを受信し、当該１台または複数台の車両１２の車両追跡装置１０に対する初期相対位置を示すデータを受信するように構成されている。レシーバ４０は、外部通信ネットワーク４２を介して当該１台または複数台の車両１２から送信されたデータを無線で受信するように構成されてもよい。レシーバ４０は、低遅延無線周波数通信を介してこのデータを受信するように構成されてもよい。あるいは、レシーバ４０は、このデータを、当該１台または複数台の車両１２から当該データを受信できるようにする任意の適切な形式の通信を用いて受信してもよい。いくつかの実施形態において、レシーバ４０は、他の車両追跡装置１０または集中交通管理システム（図示せず）など、当該１台または複数台の車両１２以外のソースから発信されるデータを受信するようにさらに構成される。そのようなデータは、ここでも、外部通信ネットワーク４２を介して送信される。いくつかの実施形態において、レシーバ４０は、適切な場合、すなわち、レシーバ４０が固定位置（集中交通管理システムまたは隣接する追跡装置など）からデータを受信するように構成されている場合、有線通信を介してデータを受信するように構成されている。

本発明のいくつかの実施形態において、車両追跡装置１０は、位置が車両追跡装置１０に認識されるように（例えば、位置を車両追跡装置のメモリ４８に記憶することにより）予め設定された領域または「エントリポイント」を監視するように構成される。そのような実施形態では、車両追跡装置１０が、当該１台または複数台の車両１２の初期位置に関する情報を、当該１台または複数台の車両１２から受信する必要がない場合がある。そのような実施形態では、車両追跡装置１０は、特定の車両１２の初期位置が常に、上述のように車両追跡装置１０に認識されるように予め設定された位置になるように構成されてもよい。さらなる実施形態では、車両追跡装置１０は、エントリポイント内のいくつかの位置（例えば、複数の車線）を監視するように構成され、これらはそれぞれ予め設定された既知の位置を有する。そのような実施形態では、車両追跡装置１０は、車両１０がエントリポイントに入るときに予め設定された複数の位置のうちの１つを車両１０の初期位置として選択するように構成されていてもよい。このような選択を行う方法については、以下で説明する「関連付け」の手順を参照してさらに詳しく説明する。そのようなエントリポイントの実施形態は料金所として表されてもよく、車両は、車両追跡装置１０によって認識されている特定の場所で停止するように構成されている。いくつかの実施形態において、車両１２は、既知の場所に接近するときに静止している必要はない。

追加の、あるいはさらなる実施形態では、車両追跡装置１０はまた、１台または複数台の車両１２の一意の識別データを、各車両１２から受信するのではなく、判定するように構成されていてもよい。これは、車両追跡装置１０に、車両１０の一意の識別子（例えば、車両のライセンスプレート／ナンバープレート）を判定できる、または車両を（例えば、画像処理を使用して）識別および分類し、車両の位置をより大まかに監視する目的で一意の識別子を割り当てることができるセンサ（添付の図面には示さず）を設けることによって達成してもよい。このようなセンサは、自動ナンバープレート認識（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｎｕｍｂｅｒ Ｐｌａｔｅ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ：ＡＮＰＲ）カメラ、または特定の車両１０を一意に識別できる、または一意の識別子を検出して割り当てることができる他の適切なカメラまたはセンサを含み得る。このような実施形態は、位置が車両追跡装置１０に認識されるように予め設定された領域または「エントリポイント」を監視するように車両追跡装置１０が構成された、上述の実施形態と組み合わせて用いてもよい。そのような場合、車両追跡装置１０が当該１台または複数台の車両１０からのデータ伝送を受信する必要は全くなくてもよく、初期位置の判定と割り当て、および一意の識別の判定は、完全に車両追跡装置１０によって実行される。しかしながら、地上空間エンベロープに関連する情報も車両追跡装置１０によって受信される場合、これは、各車両１２によって提供される必要があり得る。

さらに、車両追跡装置１０は、ＩＲ放射を検出するように構成された、具体的には、上述の実施形態による追跡対象の１台または複数台の車両１２のＩＲエミッタまたはリフレクタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅから出射または反射されるＩＲ放射を検出するように構成される、１つまたは複数のＩＲセンサ４４を含んでもよい。図４では、１つのＩＲセンサ４４のみが示されているが、これは例示のみを目的としており、いくつかのシナリオでは、複数のＩＲセンサ４４を含めることが有益であることを理解されたい。例えば、複数のＩＲセンサ４４を設け、各ＩＲセンサは、道路または例えば道路交差点に向けられた異なる視野を有していてもよい。これにより、道路の各車線に専用のＩＲセンサ４４を設けることが可能になる。あるいは、上記の実施形態に従って、複数のＩＲセンサ４４を設け、その場合、当該ＩＲセンサ４４のうちの１つまたは複数が道路を監視するように構成され、当該ＩＲセンサ４４のうちの１つまたは複数が空を監視するように構成されてもよい。このように、単一の車両追跡装置１０は、上述の実施形態に従って、空中車両２０および地上車両１２の両方を監視するように構成されてもよい。同じ構成は、例えば、空母にも適用でき、甲板上の空中車両の動きと接近中の空中車両の両方が追跡対象となる。ＩＲセンサ４４は、車両追跡装置１０のユーザによって決定される所定の波長範囲のＩＲ放射を検出するように構成されてもよい。具体的には、当該所定の波長範囲は、具体的には、１台または複数台の車両１２によって出射または反射される波長範囲に対応していてもよい。これにより、車両追跡装置１０は、追跡対象の１台または複数台の車両１２以外の発信源から出射され得るＩＲノイズの検出を低減することが可能になる。

本実施形態の車両追跡装置１０は、プロセッサ４６をさらに備え、これはレシーバ４０および上記１つまたは複数のＩＲセンサ４４に通信可能に接続される。プロセッサ４６は、上記の実施形態に従ってレシーバ４０によって受信されたデータ、ならびに１つまたは複数のＩＲセンサ４４によって受信された、検出されたＩＲ放射に関連する情報を受信するように構成されている。プロセッサ４６はさらに、受信されたデータおよび検出されたＩＲ放射に基づいて１台または複数台の車両１２を追跡するように構成される。この追跡は、１台または複数台の車両１２に関連する様々な運動学的データの算出を含む。具体的には、プロセッサ１６は、少なくとも、ＩＲ放射の発信源の位置を判定するように構成される。これは、例えば、センサ内のＩＲ画像を処理することによって、またはＩＲ放射がＩＲセンサ４４に入った角度を判定し、これを、その角度を道路上の特定の位置に関連付ける既知の情報と組み合わせることによって、判定することができる。プロセッサ４６によって受信される情報は、当該プロセッサがＩＲ放射の発信源の位置を判定できるようにする任意の関連情報（例えば、放射が受信される時間、ＩＲ放射がＩＲセンサ４４に入る角度など）を含んでもよい。

プロセッサ４６は、車両追跡装置１０の視野内の１台または複数台の車両１２の一意の識別データを受信し、当該１台または複数台の車両１２の車両追跡装置１０に対する初期相対位置を示すデータを受信し、このデータを、１つまたは複数のＩＲセンサ４４によって受信された、検出されたＩＲ放射に関連する情報と相関させるように構成されている。このように、プロセッサ４６は、特定のＩＲ放射を、当該ＩＲ放射を出射または反射した車両１２の一意の識別子と相関させることができる。この相関付けは、レシーバ４０によって受信された初期位置データを、受信したＩＲ放射の発信源と判定した位置と比較して、これら２つの位置が一致しているかどうかを確立することを含んでもよい。プロセッサ４６は、これら２つの位置が一致する場合、受信したＩＲ放射を、初期位置データがＩＲ放射の発信源の位置と一致する車両１２の一意の識別子データと関連付けるように構成される。一致する場合、プロセッサ４６は、現在識別されている車両１２が、初期位置データおよび／またはＩＲ放射の発信源に応じた特定の位置を有するものとして示すように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、初期位置データおよびＩＲ放射の位置が互いの誤差範囲内にある場合に一致と判定される。単一の車両が複数のＩＲエミッタまたはリフレクタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅを備える実施形態では、プロセッサ４６は、当該複数のＩＲエミッタまたはリフレクタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅから受信したＩＲ放射を、当該ＩＲ放射を出射または反射した車両１２の固有識別子と関連付けるよう構成される。これは、上述した実施形態と同様に達成されてもよいが、加えて、受信した固有の識別が、当該複数のＩＲエミッタまたはリフレクタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅの各々の初期位置データ、および車両１２のＩＲエミッタまたはリフレクタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅの総数を示す情報を含んでもよい。

いくつかの実施形態によると、位置が車両追跡装置１０に認識されるように予め設定され、車両１２の初期位置データとして利用し得る、領域または「エントリポイント」を監視するように車両追跡装置１０が構成されてもよい。上述したように、このような位置は、車両追跡装置１０のメモリ４８に記憶されてもよい。これらの実施形態では、プロセッサ４６が検出されたＩＲ放射を固有の識別データと関連付けると、車両１２の初期位置は、車両追跡装置１０に認識されている予め設定された位置であるとして割り当てられる。この位置は、適宜、プロセッサ４６によって、メモリ４８から取得されてもよい。車両追跡装置１０がエントリポイント内のいくつかの位置（例えば、複数の車線）を監視するように構成され、これらがそれぞれ、予め設定された既知の位置を有するように構成されたさらなる実施形態では、プロセッサ４６は、当該複数の予め設定された位置のうちのいずれが車両１２の初期位置として割り当てられるべきかを判定するよう構成される。これは、受信したＩＲ放射の起点位置を予め設定された各位置と比較し、この比較に基づいて初期位置を割り当てることにより実現し得る。いくつかの実施形態において、受信したＩＲ放射の起点位置と予め設定された位置との比較が、互いに誤差の範囲内にある場合に、この割り当てが実行される。他の実施形態では、この割り当ては、予め設定された位置の全てと受信したＩＲ放射の起点位置とを比較し、初期位置を、受信したＩＲ放射の起点位置に最も近い予め設定された位置として割り当てることによって実行される。上記の例は説明のためにのみ提供されており、上記の必要な機能を達成する任意の適切な比較方法を実行することができる。

上述の実施形態に従って車両１２を検出された１つまたは複数の特定のＩＲ放射と関連付けた後、プロセッサ４６は、当該プロセッサ４６が通信可能に接続されているメモリ４８に、関連付けに関する情報を記憶するように構成されている。メモリ４８に記憶された情報は、関連付けられた車両１２の固有の識別子と共に、その判定位置を含む。メモリ４８に記憶された情報は、本明細書に記載の実施形態に従って判定された他の任意の運動学的データをさらに含んでいてもよい。メモリ４８は、以前に関連付けられた１台または複数台の車両１２に関連する情報を取得するために、後でプロセッサ４６によってアクセスされるように構成されていてもよい。この取得は、本明細書に記載の実施形態に従って車両または複数の車両１２の他の運動学的データを判定するのに用いられてもよい。

プロセッサ４６は、１つまたは複数のＩＲセンサ４４によって受信された、検出されたＩＲ放射に関連する情報を受信すると、さらに、検出されたＩＲ放射が以前に検出されたＩＲ放射と関連付けられた固有の識別情報を有する車両１２によって出射または反射されたかどうかを判定するように構成されてもよい。これは、上述した実施形態に従って記憶された車両１２の判定位置に関する情報をメモリ４８から取得し、これらを現在検出されているＩＲ放射の起点位置と比較することによって達成される。プロセッサ４６は、既知の時間間隔の後、現在のＩＲ放射の起点が車両１２の以前に判定された位置に十分近いと判定された場合、現在検出されているＩＲ放射をこの車両に関連付け、現在検出されているＩＲ放射の起点を車両１２の新しい位置として示すように構成される。起点が十分に近いかどうかの判定は、ＩＲ位置の起点と以前に判定された車両１２の位置との間の位置の差を算出することによって達成され得、当該差が所定の閾値未満である場合、プロセッサ４６は、ＩＲ放射の起点を車両１２の新しい位置として関連付ける。上記所定の閾値は、ユーザによって設定され得る。所定の閾値はまた、車両１２の速度およびＩＲセンサ４４のリフレッシュレートなどの他の要因に基づいてもよい。次いで、この新しい位置は、メモリ４８に記憶されてもよい。いくつかの実施形態において、この新しい位置は、以前に判定された位置を上書きする。他の実施形態では、以前に判定された１つまたは複数の位置に加えて、新しい位置がタイムスタンプとともに記憶され、車両１２が最初に検出されてから存在したすべての位置が記録される。そのような実施形態では、続く放射が車両１２の記録に関連するかどうかを判定する際に、タイムスタンプに従って、ＩＲ放射の起点が車両１２の最新の位置と比較される。プロセッサ４６は、ＩＲセンサ４４が放射を受信するのと同じ頻度でこの判定を実行するように構成されてもよい。上述のように、連続して検出されたＩＲ放射間の一定の時間間隔の長さを用いて、算出される運動学的データのレイテンシと精度を判定してもよい。例えば、ＩＲ放射が８ｍｓの周期（約１２０Ｈｚの周波数）で検出される場合、これは車両の２０ｃｍの移動を意味する。これは、車両の制御とナビゲーションという目的に対し、非常に正確であると考えられており、車両の速度、加速／減速率、またはその他の有用な運動学的データを迅速かつ正確に算出することも可能になる。これらの数値は、要求レベルがより低い精度やレイテンシでも実際に十分であると証明される場合にはそれらを代用することができ、要求レベルがより高い精度やレイテンシが実際に必要であることが証明される場合にはそれらを代用することができるため、単なる例示とみなされるべきである。

プロセッサ４６は、車両１２の追加の運動学的データを算出するために、特定の車両に関連してメモリ４８から情報を取得するようにさらに構成されてもよい。具体的には、プロセッサは、特定の車両１２の複数の位置およびそれらに関連付けられたタイムスタンプ（一定期間にわたる車両トラックレコードとして知られる）を取得して、当該車両１２の速度および／または加速度を算出するように構成されてもよい。速度と加速度は、２次元で（すなわち、道路に沿う方向と道路を横切る方向に）算出してもよい。この算出は、当業者に知られた技術に従って行うことができるため、ここでさらに説明する必要はない。この追加の運動学的データを算出することによって、車両１２に関して、より多くの情報を判定することができ、これを、当該情報が車両１２に提供されるときに車両１２のより正確な制御のために追加的に用いてもよい。算出した運動学的データは、関連する車両１２のメモリレコードにさらに記憶されてもよい。

本発明のさらなる実施形態では、プロセッサ４６は、１台または複数台の車両１２によって実行される制御信号または警告信号をさらに生成し、車両に特定の行動を起こさせるように構成されている。制御信号は、上記実施形態に従って当該１台または複数台の車両１２について算出した現在の運動学的データに基づいて形成されてもよい。そのような実施形態では、プロセッサ４６は、取るべき行動を判定するために、追跡装置１０の視野内のすべての車両１２についてメモリ４８から運動学的データを取得するように構成される。例として、車両追跡装置１０の視野内で検出された２台の車両１２が、当該２台の車両１２について算出した速度に基づいて互いに所定の距離内にあると判断された場合、プロセッサ４６は、当該車両１２のうちの１つに送信され、状況に応じて加速または減速するように車両に知らせる、制御信号または警告信号を生成する。

いくつかの実施形態において、プロセッサ４６は、車両１２が車両追跡装置１０の視野の外に出ると、車両１２に関連する記憶された情報を削除するようにメモリに指示するように構成される。

車両追跡装置１０が、車両１２の地上エンベロープ３６に対するＩＲエミッタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅの位置を示す情報を受信するように構成されている実施形態では、プロセッサ４６はさらに、この情報を、１つまたは複数のＩＲセンサ４４によって受信された、検出されたＩＲ放射に関連する情報と組み合わせて、車両１２の地上エンベロープ３６の位置／向きを判定するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、地上エンベロープ３６の位置は、車両追跡装置１２に対する相対位置として判定され、および／または地上エンベロープ３６の絶対位置として判定される。

これらの実施形態では、地上エンベロープ３６が関連する車両１２が以前に関連付けられていない場合、地上エンベロープ３６の位置の算出は、最初の関連付けステップの一部として実行される。車両１２の初期位置を示すために、検出されたＩＲ放射と車両１２の一意の識別データとの相関付けが実行されると、プロセッサ４６はさらに、ＩＲエミッタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅのそれぞれの初期位置データを、ＩＲエミッタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅのそれぞれの、地上エンベロープ３６に対する相対位置に関する情報と組み合わせる。このように、地上エンベロープ３６の初期位置が生成され、車両１２の画像を完全に解像する必要なしに、車両１２が最初に占有する２次元空間を示す情報が生成される。上記実施形態に記載したように、地上空間エンベロープは、さらに、車両１２が占有する空間の周りの安全地帯として機能するように、車両を取り囲む一定の空間を含んでもよい。地上エンベロープ３６の初期位置が判定されると、この情報は、地上エンベロープ３６に対するＩＲエミッタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅの相対位置に関して提供された地上エンベロープ３６の情報に加えて、地上エンベロープ３６の情報に加えて、ＩＲエミッタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅの初期位置に関して上述した手順と同様にメモリ４８に記憶される。

上述の実施形態に従って一意の識別情報がすでに関連付けられている車両１２について地上エンベロープ３６が算出される場合、プロセッサ４６は、記憶された地上エンベロープ３６の情報をメモリ４８からさらに取得してもよい。ＩＲ放射が以前に関連付けられた車両１２に関連していると判定された場合、プロセッサ４６は、ＩＲエミッタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅの、以前に記憶した地上空間エンベロープ３６に対する相対位置に関する情報を取得する。この情報は、次いで、上記と同様の方法で、ＩＲエミッタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅの、検出された起点と組み合わせてもよい。同様に、算出した地上エンベロープ３６の新しい位置は、同様に、ＩＲエミッタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅの位置および関連付けられたタイムスタンプと共にメモリ４８に記憶されてもよい。

地上空間エンベロープ３６の位置／向きが算出されるものとして説明してきたが、他の運動学的データ（速度および加速度など）も、車両１２の地上空間エンベロープ３６に対して同様に算出され、続いてメモリ４８に記憶されてもよいことを理解されたい。さらに、本明細書で説明した車両追跡装置１０の機能のうち、地上エンベロープに関するものは、いずれも空中車両用の空中空間エンベロープにも適用可能である。

車両追跡装置１０は、プロセッサ４６に通信可能に接続されたトランスミッタ５０をさらに備えていてもよい。トランスミッタ５０は、判定された運動学的データをプロセッサ４６から受信し、その後、これを車両追跡装置１０の視野内の１台または複数台の車両１２に送信するように構成されていてもよい。トランスミッタ５０は、低遅延無線周波数通信を介してこのデータを送信するように構成されてもよい。あるいは、トランスミッタ５０は、データが当該１台または複数台の車両１２によって受信されることを可能にする任意の適切な形式の通信を用いてこのデータを送信することができる。

トランスミッタ５０は、車両１２の判定された運動学的データを、それが関連する車両１２のみに送信するように構成されてもよい。そのような実施形態では、当該データが車両によって、当該車両１２の位置および／または速度をそれ自体の運動学的データのみに基づいて自己調整するために受信される。この目的のために、各車両１２は、データを送受信できる固有または局所的に固有の通信周波数を有していてもよい。この情報は、上述の実施形態に従って、一意の識別データの一部として提供されてもよい。いくつかの実施形態において、通信チャネルは、送信の無許可の傍受および干渉を防止するために暗号化してもよい。

さらなる実施形態では、トランスミッタ５０は、１台または複数台の車両１２の、判定された運動学的データを複数の１台または複数台の車両１２に送信するように構成される。データは、上記の実施形態に従って送信されてもよい。そのような実施形態では、当該データが車両によって、当該車両１２の位置、速度、および／または加速度をそれ自体の運動学的データおよびその近傍の車両１２の運動学的データに基づいて自己調整するために受信される。例えば、車両１２は、それ自体およびその近傍の車両に関する運動学的データを受信するように構成することができ、この情報のすべてに基づいて、加速度または速度、そして車両１２の位置が適宜調整される（例えば、近傍の別の車両が特定の閾値距離よりも離れていることに気付いた場合、車両１２は、この距離を縮めるために自身の位置を調整するように構成されており、逆も同様である）。

運動学的データが上記に従って送信される場合、車両１２の地上空間エンベロープ３６の位置（および関連付けられた他の運動学的データ）が算出される実施形態では、この運動学的データも同様に類似の方法で送信されてもよい。

プロセッサ４６が制御信号または警告信号を生成する実施形態では、トランスミッタ５０は、生成された制御信号または警告信号を１台または複数台の車両１２に送信するようにさらに構成される。この実施形態では、トランスミッタ５０は、関連する車両１２に制御信号または警告信号のみを送信するように構成されている。これは、上述のように、運動学的データが関連する車両１２にのみ送信され得る方法と同様に達成されてもよい。

制御信号または警告が生成され、１台または複数台の車両１２の地上空間エンベロープ３６に関する運動学的情報が提供および／または算出される実施形態では、制御信号または警告は、地上空間エンベロープ３６の運動学的情報に基づいて生成されてもよい。前述のように、車両の地上空間エンベロープ３６には、車両１２が占有する空間の周囲に安全地帯を設けてもよい。地上空間エンベロープ３６の運動学的データに基づいて制御信号または警告を送信することにより、この安全地帯が考慮される。これは、１台または複数台の車両１２が互いに安全な近さに維持されるように、システムに追加の安全メカニズムを提供するように作用し得る。これは、１台または複数台の車両１２の小さな位置判定誤差を緩和する上で特に有利となり得る。

さらなる実施形態では、トランスミッタ５０は、判定された現在の運動学的データをローカルまたは地域の交通管理システム（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ：ＴＭＳｓ）に送信して、車両１２の高精度の運動学的データを含む共有された共通の画像を、複数のＩＲ追跡センサを跨ぐより広い範囲のフィールドにわたって提供するように構成されてもよい。そのような送信の利点については上述のとおりである。レシーバ４０は、ローカルまたは地域のＴＭＳから制御、警告、または助言情報を受信し、それをトランスミッタ５０を介して車両１２に渡すように構成してもよい。あるいは、ＴＭＳは、他の適切に構成されたメカニズムによって、車両１２に制御、警告、または助言情報を提供してもよい。

レシーバ４０が車両１２からデータを受信するように構成されている場合、車両追跡装置はさらに、トランスミッタ５０によって１台または複数台の車両１２に送信される、このデータのリクエスト信号であって、車両が車両追跡装置１０の視野に入ったときに必要なデータを要求するリクエスト信号を、常に生成するように構成されてもよい。あるいは、車両１２は、当該車両１２が範囲内に入ると、車両追跡装置１０によって受信されるこの情報を、単純に継続的にブロードキャストするように構成されてもよい。

車両追跡装置１０のさらなる実施形態では、１つまたは複数のＩＲエミッタ（図示せず）がさらに提供される。これらのＩＲエミッタは、検出される１台または複数台の車両１２のそれぞれがエミッタではなく１つまたは複数のＩＲリフレクタを備えるシナリオで提供されてもよい。そのような実施形態では、車両追跡装置１０のＩＲエミッタは、検出される車両１２の方向にＩＲ放射を出射するように構成され、このＩＲ放射は車両１２のＩＲリフレクタによって反射され、車両追跡装置１０によって再び検出される。次いで、この検出されたＩＲ放射は、上述の実施形態に従って再び用いられてもよい。

さらなる実施形態では、車両追跡装置１０は、ＩＲセンサ４４から離れて配置され、常にＩＲセンサの視野内にある追加の固定ＩＲエミッタまたはリフレクタ（図示せず）をさらに備える。ＩＲセンサ４４は、この固定エミッタ／リフレクタの位置を連続的に監視し、検出された固定位置からのオフセットを用いて、環境条件（風など）による車両追跡装置１０の他の要素の動きを測定する。プロセッサ４６は、固定ＩＲリフレクタまたはエミッタから受信したＩＲ放射に基づいてこのオフセットを算出するように構成される。オフセットが算出される場合、これを地上車両および空中車両の両方の運動学的データ算出に用いることで、追跡精度を維持できる。これは、車両追跡装置１０の移動につながる悪天候が予想される場合に特に有利であり、不正確な運動学的データの算出を防止するのに役立つ。

車両追跡装置１０のいくつかの実施形態において、プロセッサ４６はさらに、３次元で運動学的データを算出するように構成される。そのような実施形態では、車両追跡装置１０は、特定の検出された２次元位置をその地点の地形の高さと相関させるために用いられる３次元地形マッピングデータを、レシーバ４０を介して受信するか、または予めメモリ４８に記憶するようにさらに構成される。この３次元位置データは、前述の２次元データと同様に、格納され、計算に用いられる。車両追跡装置１０が空中車両を検出および追跡するように構成されている場合、車両追跡装置１０はまた、３次元位置データを確認するために空中車両から高度データを受信するように構成されている。現在の実施形態と互換性のある性能特性（６０Ｈｚの測定速度、２０ｃｍの精度）を有する小型、低電力、低重量のレーダー高度計が一般的に入手可能であるため、これは、本発明の現在の実施形態によって想定することができる。あるいは、水平の３６０度レーザービーコンを、適切な高さの固定構造物（例えば、都市部の高層ビルの最上部など）に配置して、空中車両に高度ホーミング基準信号を提供してもよい。あるいは、車両追跡装置１０は、三角測量操作を実行するために、空中車両の複数のセンサから複数の出射を受信するように構成されていてもよく、これにより３次元の位置データが確認可能になる。これらの方法と、場合によっては他の方法を組み合わせて用いることで、空中車両の高さを必要な安全レベルに維持することができる。

以下に、正確な計算を維持するために必要な受信速度と送信速度、およびデータ要件の例を説明する。これらは単なる例として与えられたものであり、正確な数値はユーザの要件に依存し得ることを理解されたい。

道路を時速１００ｋｍで走行する車両間の現在の推奨車間距離は、１：３の比率の思考距離と制動距離の合計である停止距離に基づく。本発明の現在の実施形態は、思考距離をなくすことを可能にし、それによって安全な交通量を即座に２５％増加させることができる。システムと方法の安全性への信頼が高まるにつれて、このエンベロープを徐々に増やして、現在の交通量の少なくとも２倍、場合によっては複数倍にすることができる。列車間の間隔の最小値がネットワーク能力を大きく左右する鉄道交通についても、同様の考慮事項がある。本発明の現在の実施形態により、車間距離の最小値を低減させることができ得る。

典型的な高速道路（ｍｏｔｏｒｗａｙ／ｆｒｅｅｗａｙ）では、車両追跡装置１０を取り付けることができる街灯柱間の間隔は約３０メートル（ｍ）であり、街灯柱の高さは約１０ｍであり、車道の幅は約１１ｍであり、そのすべてについて、車両追跡装置１０は、通常、縦方向（車道に沿う方向）に１４０°、横方向（車道を横切る方向）に５５°の視野を有する必要がある。車両追跡装置１０は、設置時に縦方向および横方向の視野に対して調整可能な設定を有する標準構成で製造することができ、したがって、上述の実施形態の標準的な車両追跡装置１０をさまざまな状況で配備することが可能になる。車両追跡装置１０は、その視野内の多数の車両のすべてを解像する。３車線の車道では、小型車両１２が最大２０台程度になる可能性があり、これらはすべてわずか１ｍの車間距離で走行していると仮定する（交通密度を徐々に上げてシステムを配備・実証した後にのみ達成し得る限界のケース）。この限界のケースでは、車両１２の約６０個のＩＲエミッタ／リフレクタが表示され、この数を解決および分析して、各車両１２の運動学的データを作成および伝達することが実用的であると考えられる。

典型的な市販のビーコンによって出射されるＩＲ放射は、本発明の実施形態のシステムおよび方法において提案される距離において、通常の大気および天候を通して強い特性を有する。高さ約１０ｍ、約１４０×５５度の視野に配置された車両追跡装置１０では、約４メガピクセル、すなわち２Ｋ×２Ｋピクセルの焦点面アレイＣＣＤ検出器は、約０．１度の方位精度を実現し、約５ｃｍの解像度を達成し、最大２０台の車両１２＝６０個のＩＲエミッタを追跡できる（これはすべて縦方向の間隔が１ｍの小型車であることに基づく、視野内の最大車両占有率である）。時速２００キロまでの速度において求められる精度で車両を追跡するには、約１００Ｈｚの検出リフレッシュレートが必要である。これらのパラメータは、最新技術のＩＲ追跡センサによって達成できるものであるか、それに近づいている（年々改善されている）。

３０ｍ×１１ｍの視野における約５ｃｍ×５ｃｍの２Ｄ位置精度には、１８ビットのデジタルデータが必要である。したがって、２０台の小型車両１２（６０個のエミッタ）の限界のケースでは、それぞれ１８ビットの縦方向／横方向の位置を持ち、これは１０８０ビットに相当する。１２０Ｈｚでは、これにより、１１０Ｋｂｉｔ／秒のデータストリームが生成され、通信機器を介して車両１２に渡される。視野内にある車両のアンテナに戻る短距離伝送の場合、これは実用的であり、セキュリティを強化するために、暗号化装置または方法（図示せず）を追加できる。

車両追跡装置１０と車両１２との間でデータを送信する手段は、必要なデータ（上記の例では１０８０ビットと見積もられている）を約１～２ｍｓのレイテンシで送信できる多くの無線通信システムまたは技術のうちのいずれかであり得ると想定される。例えば、これは、１ｍｓ未満のエアレイテンシと、おおよそ、または少なくとも１０ｍの範囲を有し、本発明の性能および設計範囲内に適合する、進化する５Ｇデジタルミッドバンドまたはハイバンドネットワーク技術の不可欠な部分または「ネットワークスライス」であり得る。あるいは、データ送信は、最新バージョンが本発明の所望のレイテンシおよび容量要件を満たす標準８０２．１１ＷｉＦｉ無線ネットワークによるものであってもよく、あるいは、自律運転、半自律運転、および管理された自律運転をサポートするのに用いられる車両間および車両・インフラ間のネットワークの高速移動モバイル通信の新しい８０２．１１ｐ規格を満たす新しいインフラシステムであってもよい。さらに別の方法として、同目的のために設計された専用のデータリンクであってもよい。車両追跡装置１０と車両１２との間でデータを送信する手段は、１ｍｓ未満のエアレイテンシおよび約１０ｍからの範囲を有し、本発明の性能および設計範囲内に適合する５Ｇ／６Ｇデジタルスモールセルネットワーク技術の不可欠な部分であり得ることも想定される。実際、本発明の実施形態は、自律運転、半自律運転、および管理された自律運転をサポートするために用いられる、想定される車両間および車両・インフラ間のネットワークの重要な成功要因となり得る。

なお、上記の実施形態は、必要に応じて、地上車両および空中車両の両方の運動学的データを判定および送信する際に用いることを理解されたい。

ここで図５Ａを参照すると、上記の実施形態で説明した車両追跡装置１０の動作方法６０が示されている。具体的には、図５Ａは、車両追跡装置が一意の識別データを受信し、これを受信したＩＲ放射と関連付ける方法に関する。

方法６０は、ステップ６２で、車両追跡装置の視野内の１台または複数台の車両１２について送信された一意の識別データ、および当該１台または複数台の車両１２の車両追跡装置１０に対する初期相対位置を示す送信されたデータを受信することによって開始する。あるいは、この初期位置は、例えば緯度と経度の座標など、絶対位置座標として提供することもできる。このデータは、上述の実施形態に従ってレシーバ４０によって受信される。これに続き、方法６０は、ステップ６４において、上述の実施形態による追跡対象の１台または複数台の車両１２のＩＲエミッタまたはリフレクタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅから出射または反射されるＩＲ放射を検出することにより継続する。ＩＲ放射は１つまたは複数のＩＲセンサ４４により検出される。ステップ６２および６４は連続して示されているが、２つの送信は反対の順序で、または同時に受信されてもよいことを理解されたい。

これに続き、方法６０は、ステップ６６において、検出されたＩＲ放射の起点を判定することにより継続する。これは、上述の実施形態に従って達成することができ、プロセッサ４６によって実行してもよい。このステップにより、位置を、受信したＩＲ放射に関連付けることが可能になる。この判定に続いて、車両追跡装置１０は、ステップ６８において、受信したＩＲ放射と、１台または複数台の車両１２について受信した一意の識別データとの関連付けに進む。これは、上述の実施形態に従って、ＩＲ放射の判定位置を、受信した車両１２の初期位置と比較することによって達成され得る。いくつかの実施形態において、異なる起点位置を有するＩＲ放射の複数の集合を同時に受信してもよい。これらの実施形態では、方法６０は、車両１２が関連付けられ得る適切な放射が見つかるまで、車両１２の初期位置をＩＲ放射の集合のそれぞれと比較することを含む。車両１２がＩＲ放射に関連付けられると、方法６０は、ステップ７０において、上述の実施形態に従って、当該車両１２の一意の識別データおよび当該車両１２の初期位置をメモリ４８に記憶することにより継続する。次いで、本方法は、ステップ７２の終了へと進む。

上記の方法６０では、検出されたＩＲ放射と、１台または複数台の車両１２の車両追跡装置１０に対する相対初期位置を示す送信データとの関連付けに関する議論がある。方法６０は、ＩＲエミッタまたはリフレクタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅの位置の提供という文脈で説明しているが、いくつかの実施形態において、上記実施形態に従って、地上空間エンベロープ３６に関する情報がさらに提供されることを理解されたい。そのような実施形態では、ステップ６８で関連付けが実行されると、車両１２の地上空間エンベロープ３６の算出が、上記の実施形態に従って、提供された地上空間エンベロープ３６の情報を用いてさらに実行され、この情報が関連付けに用いてられる（すなわち、車両１２は、その地上空間エンベロープ３６の初期位置を提供するように構成してもよく、車両追跡装置１０は、この情報を、算出された地上空間エンベロープと比較するように構成される）。この情報は、次いでステップ７０において記憶してもよい。

車両追跡装置１０は、一意の識別データと初期位置データからなる複数の集合を同時に受信し得ることを理解されたい。そのような場合、方法６０は、一意の識別データおよび初期位置データの各集合について、それ自体、同時並行的に繰り返すように構成される。あるいは、方法６０は、一意の識別データおよび初期位置データの各集合について同時に動作するように構成されてもよい。

図５Ｂを参照すると、上記の実施形態で説明した車両追跡装置１０のさらなる動作方法８０が示されている。具体的には、図５Ｂは、車両追跡装置１０が、ＩＲ放射を、以前に検出されＩＲ放射と関連付けられた車両１２と関連付ける方法８０について記載している。

方法８０は、ステップ８２において、上述の実施形態による追跡対象の１台または複数台の車両１２のＩＲエミッタまたはリフレクタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅから出射または反射されるＩＲ放射を検出することにより開始する。これに続き、方法６０は、ステップ８４において、検出されたＩＲ放射の起点を判定することにより継続する。これは、上述の実施形態に従って達成することができ、プロセッサ４６によって実行してもよい。このステップにより、位置を、受信したＩＲ放射に関連付けることが可能になる。

ＩＲ放射の起点が判定されると、方法８０は、ステップ８４で、車両追跡装置１０のメモリ４８から以前に識別された車両の位置を取得することにより継続する。これは、以前に記憶されたすべてのデータを取得することを含んでもよい。あるいは、プロセッサ４６は、このデータのサブセットのみを取得するように構成されてもよい。これは、各車両１２について記憶された最新の位置のみを取得することを含んでもよい。これは、フィルタリングされた情報を取得することを含んでもよく、フィルタは、位置がＩＲ放射の起点から所定の距離内にある車両に関する情報のみを取得するよう指定してもよい。

位置が取得されると、方法８０は、ステップ８６で、その情報が以前に記憶された車両１２のどれにＩＲ放射が関係しているかを判定することにより継続する。これは、上述の実施形態に従って、取得した位置データのいずれかがＩＲ放射の起点に十分近いかを判定することによって達成され得る。これが完了すると、方法８０は、ステップ８８において、ステップ８６で識別された車両にＩＲ放射の起点の位置を関連付けることにより継続する。この関連付けは、識別された車両１２の現在位置をＩＲ放射の起点の位置として更新することを含んでもよい。方法８０は、ステップ９０において、上述の実施形態に従って、識別した車両１２の現在位置をメモリ４８内、メモリレコード内に記憶することにより継続する。前述のように、この記憶は、ＩＲ放射が受信された時点のタイムスタンプを記憶することをさらに含んでもよい。次いで、本方法は、ステップ９２の終了へと進む。

図５Ａを参照して説明したように、地上空間エンベロープ３６の情報が以前に提供され、メモリ４８に記憶されている実施形態において、ステップ８６で情報が取得される場合、これは地上空間エンベロープ４６の情報を取得することも含んでいてよい。これは、次いで、検出されたＩＲ情報がどの車両１２に関連するかを判定するために、前述したように、地上空間エンベロープ３６に関する運動学的データを算出するのに用いられてもよい（すなわち、検出されたＩＲ情報が関係する車両１２を判定するために、以前算出した車両１２の地上空間エンベロープ３６の位置を現在算出した地上空間エンベロープ３６と比較してもよい）。この場合も、この新しい運動学的情報は、次いでステップ９２においてメモリ４８に記憶してもよい。

ここで図５Ｃを参照すると、上記の実施形態で説明した車両追跡装置１０の動作方法１００が示されている。具体的には、図５Ｃは、車両追跡装置１０が、当該車両追跡装置１０の視野内の１台または複数台の車両１２についての運動学的データを判定し送信する方法１００を説明するものである。

動作方法１００は、ステップ１０２において、車両追跡装置１０の視野内にある特定の車両１２の位置データを取得することから始まる。これは、ＩＲ放射を受信し、その起点位置を判定し、これを前述の図５Ａおよび図５Ｂの方法６０、８０に従って特定の車両と関連付けることを含んでもよい。これは、特定の車両についてメモリ４８から位置データを取得することも含んでもよい。

これに続いて、プロセッサ４６は、ステップ１０４において、取得した位置情報を用いて車両１２の運動学的データを判定する。場合によっては、これは単に１次元または２次元における車両１２の位置を判定することを含み、その場合、取得ステップと判定ステップは同じである。他の実施形態では、運動学的データは、１次元または２次元の速度や加速度などの量を算出することを含み、そのためには複数の位置を、その位置が判定された時刻と共に取得する必要がある。そのような実施形態では、プロセッサは、典型的には、複数の位置と、関連付けられたタイムスタンプをメモリ４８から取得する。メモリ４８からの位置の取得は、メモリ４８にまだ記憶されていないＩＲ放射の起点データと組み合わせてもよい。位置データおよび時間データを用いた速度および加速度の算出は公知であるため、ここではこれ以上説明しない。

必要な運動学的データが判定されると、ステップ１０６において、判定されたデータが車両追跡装置１０のメモリ４８に記憶される。この記憶に続いて、方法１００は、ステップ１０８において、判定された運動学的データを、上述の実施形態に従って、車両１２のうちの１つまたは複数に送信することにより継続する。これは、関連する車両のみにデータを送信することを含んでもよい。これはまた、車両追跡装置１０の視野内の複数の車両１２にデータを送信することを含んでもよい。特定の実施形態では、本方法は、ステップ１０８において、運動学的データをＴＭＳに送信することをさらに含んでもよい。ＴＭＳへのデータ送信の方法は、車両１２への送信と同じであってもよいことを理解されたい。あるいは、データ送信の方法は、追加のシステムインフラおよび方法を利用することを含んでもよい。このような代替案については、図１０を参照して以下により詳細に説明する。次いで、本動作方法１００は、ステップ１１０の終了へと進む。

プロセッサが、１台または複数台の車両１２に送信される制御信号または警告信号を生成するようにさらに構成される実施形態では、方法１００は、ステップ１０６と１０８との間に、上述の実施形態に従って制御信号または警告信号が算出され判定される追加のステップを含む。この制御信号または警告信号は、次いで、ステップ１０８において、運動学的データとともに追加的に送信されるか、または運動学的データの代わりに送信されてもよい。

地上空間エンベロープ３６の情報が提供される実施形態では、ステップ１０４における車両１２の運動学的データの算出は、上記の実施形態に従って車両１２の地上空間エンベロープ３６に関連して運動学的データを判定することを含んでもよい。地上空間エンベロープ３６に関連するこのデータは、次いで、ステップ１０６において記憶され、ステップ１０８において送信されてもよい。

ここで図６を参照すると、１つまたは複数の地上車両１２を検出し、検出された車両１２について様々な運動学的データを判定するための、上述の実施形態の複数の車両追跡装置１０を備える車両追跡システム１５０の等角図が示されている。なお、分かりやすくするため、図においてすべての車両追跡装置１０にラベル付けはしていない。より具体的には、図に示した車両追跡システム１５０は、都市環境に設置された複数の車両追跡装置１０を含み、個々の車両追跡装置１０のいずれの視野（または「セル」１５２）よりも広い領域にわたって検出された車両１２に関する様々な運動学的データを判定するように構成されている。このように、車両追跡システム１５０は、広い領域にわたって１台または複数台の車両１２の追跡を可能にする。車両追跡システム１５０は、複数の障害物が車両追跡装置１０の視野を遮る可能性のある都市環境に設置されて示されているが（例えば、建物や道路インフラ）、車両追跡システム１５０は、例えば高速道路（ｈｉｇｈｗａｙ ｏｒ ｍｏｔｏｒｗａｙ）などの道路の延長線上、または線路の延長線上など、そのような障害物が存在しない広い領域にわたって車両１２を追跡するために同様に用いられてもよい。車両追跡システム１５０の車両追跡装置１０は、ここでも、街灯柱、信号機、ガントリー、建物などの既存のインフラに取り付けられてもよい。

図に示した車両追跡システム１５０は、上記の実施形態で説明したような複数の車両追跡装置１０を含み、それぞれが独自のセル１５２内にある。複数のセル１５２は、ネットワークを構成し、車両追跡システム１５０が監視する領域をカバーする。車両追跡装置１０の各々は、上記要素のうち任意のものを、それらの特徴に関連付けられた所望の機能を実現するために含んでもよい。具体的には、各装置１０は、各車両１２の一意の識別データを受信することと、ＩＲ放射を検出することと、様々な運動学的データを算出して１台または複数台の車両１２に送信することとを可能にする特徴を含んでもよい。車両追跡システム１５０内の各車両追跡装置１０は、各セル内で異なる機能を達成するために異なる実施形態からの機能を備えてもよいこと、すなわち、システム１５０内の各車両追跡装置１０は、同じ機能を備える必要がないことを理解されたい。例えば、システム１５０内の１つの装置１０は、システム１５０へのエントリポイントを監視するように構成され、車両１２から情報を受信するか、あるいは上記の実施形態に従って予め設定された位置情報を提供されるように構成されてもよい。システム１５０内の他の装置１０は、このエントリ位置を監視しないためそのような機能を必要としない場合もある。

図６の車両追跡システム１５０では、各車両追跡装置１０は、算出された運動学的データを車両追跡システム１５０内の他の車両追跡装置１０のうちの１つまたは複数に送信するようにさらに構成されてもよい。送信範囲は、追跡装置とその視野内の車両１２との間の送信範囲と同様であるため、これは、各車両追跡装置のレシーバ４０、プロセッサ４６、およびトランスミッタ５０の適切な構成によって達成し得る。あるいは、他の通信メカニズムが含まれてもよく、例えば、車両追跡装置１０間に有線接続が存在してもよい。さらには、各車両追跡装置１０は、車両１２の固有の識別データを、算出した運動学的データと共に、車両追跡システム１５０内の他の車両追跡装置１０のうちの１つまたは複数に送信するように同様に構成されてもよい。このように、車両１２が特定の車両追跡装置１０の視野を通過して視野外に出るとき、様々なデータが、別の車両追跡装置１０であって、そのセル１５２を当該車両１２が現在通過している車両追跡装置１０に渡されてもよい（またはすでに渡されていてもよい）。このデータは、車両１２によって車両追跡装置１０に元々送信されたデータと同様に用いて、受信したＩＲ放射を、車両追跡システム１５０の第１のセルに進入している車両１２と関連付けてもよい。運動学的データが送信される場合、任意の位置データが、それを算出した車両追跡装置１０に関して提供されてもよい。あるいは、当該位置データが送信されるとき、送信元の車両追跡装置１０ではなく、送信先の車両追跡装置１０に関して車両１２の位置が与えられるように、最初に処理されてもよい。あるいは、位置データを受信する車両追跡装置１０が、このデータ自体を変換するように構成されてもよい。あるいは、１台または複数台の車両１２の絶対位置（例えば、経度および緯度座標）が送信されてもよい。

図６の車両追跡システム１５０では、各車両追跡装置１０は、算出された運動学的データを車両追跡システム１５０内の他の車両追跡装置１０のうちの１つまたは複数に送信するようにさらに構成されてもよい。これは、各車両追跡装置のレシーバ４０、プロセッサ４６、およびトランスミッタ５０の適切な構成によって達成し得る。さらには、各車両追跡装置１０は、車両１２の固有の識別データを、算出した運動学的データと共に、車両追跡システム１５０内の他の車両追跡装置１０のうちの１つまたは複数に送信するように同様に構成されてもよい。このように、車両１２が特定の車両追跡装置１０の視野を通過して視野外に出るとき、様々なデータが、別の車両追跡装置１０であって、そのセル１５２を当該車両１２が現在通過している車両追跡装置１０に渡されてもよい。このデータは、車両１２によって車両追跡装置１０に元々送信されたデータと同様に用いて、受信したＩＲ放射を、車両追跡システム１５０の第１のセルに進入している車両１２と関連付けてもよい。運動学的データが送信される場合、任意の位置データが、それを算出した車両追跡装置１０に関して提供されてもよい。あるいは、当該位置データが送信されるとき、送信元の車両追跡装置１０ではなく、送信先の車両追跡装置１０に関して車両１２の位置が与えられるように、最初に処理されてもよい。あるいは、位置データを受信する車両追跡装置１０が、このデータ自体を変換するように構成されてもよい。あるいは、１台または複数台の車両１２の絶対位置（例えば、経度および緯度座標）が送信されてもよい。

各車両追跡装置１０が一意の識別データおよび算出された運動学的データを他の車両追跡装置１０に送信するように構成される実施形態では、各車両追跡装置が一意の識別データまたは任意の他のデータを車両自体から受信する必要はない。そのような実施形態では、システム１５０は、最初に、上述の実施形態に従って、指定された車両追跡装置１０において車両１２から一意の識別データおよび初期位置データを受信するように構成されている。この車両追跡装置１０は、指定された「エントリポイント」（またはエントリセル）を監視するように構成されており、車両は、車両追跡システム１５０によって監視されている領域に入るように構成されている。あるいは、そのような車両追跡装置１０は、上記実施形態で説明したように、予め設定され認識している位置を監視するよう構成されてもよい。このような初期位置情報および／または一意の識別情報は、車両によって提供される必要がない場合がある。これに続いて、車両からデータを受信した車両追跡装置によって、関連情報が他の車両追跡装置１０に送信される。そのような実施形態では、エントリセルを監視していない車両追跡装置１０はいずれも上記１台または複数台の車両１２からこの情報を受信せず、代わりに他の車両追跡装置１０からの送信された情報のみを受信するように構成されている。

さらなる実施形態では、車両追跡装置１０のそれぞれによって監視されているセル１５２は、他のセルと重なり、追跡対象の１台または複数台の車両１２が複数の車両追跡装置１０の視野内にあるような地点が存在するように構成される。そのような実施形態では、関連する車両追跡装置１０は、それぞれ、当該１台または複数台の車両の運動学的データを算出するように構成される。いくつかの実施形態において、各車両について算出された運動学的データは、１台または複数台の車両１０がセル内にある他の各車両追跡装置１０に送信され、データが比較される。各車両追跡装置のプロセッサは、次いで、データを比較し、投票アルゴリズムを用いてデータが一致しているかどうかを判定し、一致していない場合は、一致しないデータを拒否して、それが車両１２（または他の送信先）に送信されないようにするよう構成されている。これにより、各車両追跡装置１０と、その第１、第２、場合によっては第３の重複する追跡装置との間のデータの一貫性または連続性のチェックが可能になり、後者の２つのケースでは、故障した追跡装置１０を検出して除外することが可能になる。これにより、１車両マイルあたり故障１×１０^－８個よりも優れた、車両に提供される情報に必要な安全性、完全性を達成できる「３重」または「４重」の冗長アーキテクチャが形成されると同時に、追跡装置の故障を許容し、修理することにより、情報の高可用性を実現することができる。さらに、各車両１２の診断装置または予知装置からのステータス情報を、車両追跡装置１０に送り返すことができ、これにより、近隣の車両１０または関係する交通管理システムは、故障または故障の予測、特に故障したＩＲエミッタについて警告を受けることができ、システム全体の整合性をさらに向上させる。

さらなる実施形態では、投票アルゴリズムは、セルが隣接、またはほぼ隣接するが重ならない複数の追跡装置１０間でデータの一貫性または連続性を判定する代替的な方法で採用されてもよい。そのような実施形態では、複数の車両追跡装置１０による、１台または複数台の車両１０の測定位置の比較が、投票アルゴリズムによって実行される。この比較を通じて、投票アルゴリズムは、車両追跡装置１０のうちの１つによって不整合な位置が生成される前の段落に記載のものと一致する非常に高い完全性レベルまで検知することができる。例として、４つの隣接する車両追跡装置１０のグループによって採用される投票アルゴリズムは、追跡装置１０のうちどの１つが他の３つと不整合かを第４の追跡装置に送信されるローリングペアワイズ比較によって判定してもよい。そのような例では、投票システムは、エラーのある装置１０に欠陥があるとしてフラグを立て、無視するか、上書きするか、補間による置き換えを行うか、あるいは、当該欠陥のある機器が修理されるまで、それが行うあらゆる測定について対処してもよい。投票アルゴリズムは、さらに、装置が故障しているとハイライトされる前に、複数のエラーのある測定値が判定されるのを待つように構成されてもよい。この例では、４台の車両追跡装置１０の使用について言及しているが、投票アルゴリズムは、３重または４重またはそれ以上の装置１０など、任意の複数台の車両追跡装置１０によって採用されてもよいことを理解されたい。いくつかの実施形態において、投票アルゴリズムを使用する車両追跡装置１０は、車両追跡装置のシステムに沿って「ローリング」する。（すなわち、投票アルゴリズムが４つの装置１０の間のものである場合、装置番号１から４の間で投票し、次いで番号２から５、番号３から６、というように投票する）。このアーキテクチャの変形例として、車両追跡装置１０は、３つまたは４つまたはそれ以上の間での固定投票アルゴリズムを用いて、３つまたは４つまたはそれ以上ごとのグループに配置することができ、３つまたは４つごとのグループ内およびグループ間のハンドオーバ時の両方で、一貫性チェックを追跡することができる。いくつかの実施形態において、ネットワークのいくつかの部分で隣接、またはほぼ隣接するセルと、他の部分、例えば交通安全リスクがより高い場所において重複するセルとが存在してもよい。上記隣接と重複を有するそのような実施形態は、複数の車両追跡装置１０が共通の領域を監視することを可能にしつつも、より少ない車両追跡装置１０を、拡大した領域にわたって用いることを可能にする。

図６の車両追跡システム１５０の実施形態は、車両追跡システム１５０が、地上車両の運動学的データを検出および判定するように構成される実施例を示す。しかしながら、車両追跡システム１５０は、同様に、空中車両２０を監視するように構成されてもよい。そのような構成の一例を図７に示すが、ここでも当該システムは都市環境に配置されている。ここでも、分かりやすくするため、すべての車両追跡装置１０および空中車両２０にラベル付けはしていない。この構成では、車両追跡システム１５０が、システム１５０の下方ではなく上方から受信されるＩＲ放射または反射を監視するように構成されていることを除いて、車両追跡システム１５０の同じ特徴および機能が含まれることを理解されたい。車両追跡システム１５０の各車両追跡装置１０は、この構成における視野、言い換えると「スカイセル」を有する。本実施形態では、空中セル用の追跡システムは、太陽光のグレアを避けるために、北（南半球では南）に向かって垂直でない向きで配置する必要がある。「空中の車線」を形成する隣接するスカイセルは、対向車線から安全に分離されている必要がある。

上向きの車両追跡システム８１０が、配送／収集ドローンなどの車両のための空中回廊を形成するために、どのように構成され得るかについてのさらなる例が図８Ａおよび図８Ｂに示されている。この構成においては、車両追跡装置は視野がより狭く、例えばここでは電化された線路の上空の高い高度に空中回廊を形成するように配置することができる。また、交互にあるいは複数ごとに車両追跡装置をリンクさせることにより、異なる高度で複数の空中回廊を形成することも可能である。図８Ａでは、偶数番目の追跡装置は、例えば高度３００ｆｔで回廊８１１を形成し、奇数番目の追跡装置は、例えば１５０ｆｔで回廊８１２を作り、線路ガントリー上のＩＲセンサの視野は、それらの高度において空中で隣接またはわずかに重なるセルを形成するように構成されている。このように、システムの車両追跡装置８１０を交互に用いることにより、２つの異なる空中回廊が形成される。各車両追跡装置はまた、上向きのＩＲエミッタを含むことができ、そのうち所定の数が、空中車両８２０に適切に取り付けられたＩＲセンサから見える。ＩＲエミッタが一定の間隔で配置されるため、これにより空中車両が直接的な三角測量によって自身の高度を監視および制御するためのさらに別の手段が提供される。また、ＩＲエミッタを用いて、線路の脇に「着陸帯」を作るための「滑走路灯」を形成し、空中車両のＩＲセンサで見えるようにすることもできる。これは、通常の動作に有用であり得るが、例えば故障が発生したり燃料が少なくなったりした空中車両のための安全着陸地帯８１３を作るのに特に有用であろう。このように、本実施の形態により構築されるインフラシステムにより、自律空中飛行車両の安全な規制飛行が可能となる。

２つの地上および空中監視構成が別々の実施形態として示されているが、２つの実施形態は、空中および地上車両の監視が同時に達成される第３の実施形態に組み合わされてもよいことも理解されたい。これは、上記の車両追跡装置１０の実施形態の適切な構成に従って達成される。さらに、車両追跡システム１５０は、特定の地点で、地上車両または空中車両のいずれかの運動学的データのみを検出および算出するように構成されてもよい。例として、これは、特定の車両追跡装置１０の視野内で空中車両または地上車両を検出したいかどうかによって、車両追跡装置１０に上向きまたは下向きのＩＲセンサ４４を設けることによって達成することができる。このように、特定の領域で特定の種類の監視が必要ない場合、冗長な構成要素を削除してもよい。図７はまた、空中車両が正確な高度を維持するのに用いることができる水平の広域基準信号を与える水平の３６０度レーザービーコン１６０を示す。

図９を参照すると、上記車両追跡システム１５０の動作方法１７０が示されている。具体的には、方法１７０は、１つのセル１５２内における車両追跡システム１５０の車両追跡装置１０が、別の典型的に隣接するセル１５２内の別の車両追跡装置１０からどのように情報を受信し、どのようにこれを用いてその視野に入る車両１２の運動学的データを判定するかに関する。車両がセルのネットワークに入る場合、あるセルにおいて、第１の車両追跡装置１０による最初のデータ取得および運動学的データの判定が、図５Ａの方法６０の関連ステップを用いて達成されてもよく、本方法１７０は、第１の車両追跡装置１０に後続する車両追跡装置１０が従う手順に関することを理解されたい。

方法１７０は、ステップ１７２において、識別データ、運動学的データ（位置、速度、加速度、減速度、向き、または他の有用な運動学的データ）、およびその視野に入ろうとしている各車両について上流側に隣接する車両から送信された車両ジオメトリデータを受信することによって始まる。これは、関連するデータがレシーバ４０を介してその上流側に隣接する車両追跡装置１０から受信される限りにおいて、情報が車両１２から受信される図５Ａのステップ６２と同様に発生する。この場合、送信される車両１２の初期位置データは、上流側に隣接する車両追跡装置１０が算出した位置を含んでもよい。

方法１７０は、ステップ１７４において、上述の実施形態による追跡対象の１台または複数台の車両１２のＩＲエミッタまたはリフレクタ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、および３０Ｅから出射または反射されるＩＲ放射を検出することにより継続する。ＩＲ放射は１つまたは複数のＩＲセンサ４４により検出される。ステップ１７２および１７４は連続して示されているが、２つの送信は反対の順序で、または同時に受信されてもよいことを理解されたい。

これに続き、方法１７０は、ステップ１７６において、検出されたＩＲ放射の起点を判定することにより継続する。これは、上述の実施形態に従って達成することができ、プロセッサ４６によって実行される。このステップにより、位置を、受信したＩＲ放射に関連付けることが可能になる。この判定に続いて、車両追跡装置１０は、ステップ１７８において、受信したＩＲ放射と、１台または複数台の車両１２について受信した一意の識別データとの関連付けに進む。これは、上述の実施形態に従って、ＩＲ放射の判定位置を、受信した車両１２の位置データと比較することによって達成される。いくつかの実施形態において、異なる起点位置を有するＩＲ放射の複数の集合が同時に受信する。これらの実施形態では、方法６０は、車両１２が関連付けられ得る適切な放射が見つかるまで、受信した車両１２の位置をＩＲ放射の集合のそれぞれと比較することを含む。車両１２がＩＲ放射に関連付けられると、方法１７０は、ステップ１８０において、上述の実施形態に従って、当該車両１２の一意の識別データおよび当該車両１２の初期位置をメモリ４８に記憶することにより継続する。

車両追跡装置１０は、一意の識別データと初期位置データからなる複数の集合を同時に受信し得ることを理解されたい。そのような場合、方法１７０は、一意の識別データおよび初期位置データの各集合について同時並行的に繰り返すように構成される。あるいは、方法１７０は、一意の識別データおよび受信した位置データの各集合について同時に動作するように構成される。

動作方法１７０は、ステップ１８２において、取得した情報を用いて車両１２の運動学的データを判定することにより継続する。場合によっては、これは単に１次元または２次元における車両１２の位置を判定することを含み、その場合、取得ステップと判定ステップは同じである。他の実施形態では、運動学的データの判定ステップは、１次元または２次元の速度や加速度などの量を算出することを含み、そのためには複数の位置を、その位置が判定された時刻と共に取得する必要がある。そのような実施形態では、プロセッサは、典型的には、複数の位置と、関連付けられたタイムスタンプをメモリ４８から取得する。メモリ４８からの位置の取得は、メモリ４８にまだ記憶されていないＩＲ放射の起点データと組み合わせてもよい。位置データおよび時間データを用いた速度および加速度の算出は公知であるため、ここではこれ以上説明しない。

必要な運動学的データが判定されると、ステップ１８４において、判定されたデータが車両追跡装置１０のメモリ４８に記憶される。この記憶に続いて、方法１００は、ステップ１８６において、判定された運動学的データを、上述の実施形態に従って、車両１２のうちの１つまたは複数に送信することにより継続する。これは、関連する車両のみにデータを送信することを含んでもよい。これは、車両追跡装置１０の視野内にある、または視野外であるが車両追跡装置間の通信範囲内にある、複数の車両１２にデータを送信することを含んでもよい。運動学的データがＴＭＳに送信される実施形態では、ステップ１８６は、運動学的データをＴＭＳに送信することも含む。

これに続いて、方法１７０は、ステップ１８８において、運動学的データが判定された車両１２が本車両追跡装置１０の視野から外れようとしているかどうかを判定することにより継続する。この判定は、車両１２の判定位置と、車両追跡装置１０の視野の既知の終了位置とを比較することを含んでもよい。この終了位置からの所定範囲内に車両１２がある場合、当該車両は車両追跡装置１０の視野を外れようとしていると判定してもよい。そうでないと判定した場合、方法１８０はステップ１７４に戻り、車両１２に関連付けられるべき新たなＩＲ放射を検出する。車両１２が追跡装置１０の視野を外れようとしていると判定された場合、方法１７０は送信に進み、ステップ１９０において、視野から離れようとしている車両１２に関する識別データおよび運動学的データを、その下流側に隣接するＩＲ追跡センサに送信する。次いで、本方法は、ステップ１９２の終了へと進む。

車両追跡装置１０の視野内にある、または視野外であるが車両追跡装置間の通信範囲内にある、１台または複数台の車両１２に、車両追跡装置１０の視野内の複数の車両１２に関する運動学的データを提供することが意図される実施形態では、これを達成するために、図９の方法１７０を修正できることを理解されたい。そのような修正は、ステップ１８２において、プロセッサ４６が、その視野内の複数の車両１２の運動学的データを同時に判定するように構成されていることを含んでもよい。これは、上述の実施形態に従って判定された、車両追跡装置１０の視野内のすべての車両に関連するデータをメモリ４８から取得することを含んでもよい。関連する運動学的データが、次いで、これらの車両１２のそれぞれについて算出され、その後、ステップ１８４に従って記憶してもよい。次いで、ステップ１８６において、視野内のすべての車両１２の運動学的データを１台または複数台の車両１２に送信してもよい。なお、算出した運動学的データのサブセットのみが各車両１２に送信されてもよいことも理解されたい。このサブセットは、データの送信先の車両１２の近くにある車両に基づいて判定してもよい。例えば、車両追跡装置１０の視野内に１０台の車両がある場合、特定の車両１２のすぐ近傍には４台しかないかもしれない（すなわち、前に１台、後ろに１台、両側に１台）。この例では、車両追跡装置１０は、車両１２自体およびそのすぐ近傍にある４台の車両に関連して、特定の車両１２のみに運動学的データを提供するように構成されてもよい。さらには、車両１２自体は追跡装置１０の視野から出ているが、後続の車両は、進行方向に向かって次の追跡装置の視野に、まだ入っていない可能性がある。この場合、追跡装置は、後続の車両がその視野を離れるまで、後続の車両の運動学的データを車両１２に提供し続ける。

図９の方法１７０は、車両が特定の追跡装置１０の視野の外に出ようとしているときに、運動学的データが別の車両追跡装置１０にのみ送信されるプロセスに関する。しかしながら、いくつかの実施形態において、車両追跡システム１５０は算出した運動学的データを、当該システム１５０内の別の車両追跡装置１０に絶えず送信するように構成される。これは、投票システムを採用して、判定した運動学的データが複数の装置１０によって承諾されたかどうかを確認し、誤って算出されたデータの送信を防止する場合に用いられてもよい。そのような実施形態では、方法１７０は、ステップ１８６において、運動学的データが車両１２に送信されるとき、他の車両追跡装置１０に同時に送信されるように適合されてもよい。これは、システム１５０内の他のすべての装置１０、またはサブセット（例えば、上流側および下流側に隣接する装置１０）だけに送信されてもよい。そのような実施形態では、ステップ１８８および１９０は、車両が特定の装置１０の視野の外を通過しているかどうかを判定する必要がない場合、省略してもよい。あるいは、これらのステップは、特定の車両１２に関するデータがもはや本装置１０から受信されないことを下流側に隣接する装置１０に通知するために、依然として実施してもよい。

図９の方法１７０は、車両追跡システム１５０における各車両追跡装置１０の様々な修正を考慮するために好適に修正され得ることを理解されたい。具体的には、地上空間エンベロープ３６に関する情報は、車両１２の位置を決定するために、上述の方法と同様の方法で利用してもよい。

ここで、図１０を参照すると、１つまたは複数の地上車両１２を検出し、検出された車両１２について様々な運動学的データを判定するための、上述の実施形態の複数の車両追跡装置１０を備える車両追跡システム２００が示されている。なお、分かりやすくするため、図においてすべての車両追跡装置１０にラベル付けはしていない。さらに、車両追跡システム２００は、広域通信ネットワークからリモートデータを受信するように構成され、受信したリモートデータを車両追跡装置１０のうちの１つまたは複数に送信するように構成されたリモート通信装置２０２（図１０では電波塔として概略的に示されている）をさらに備える。リモートデータを受信する１台または複数台の車両追跡装置１０は、各追跡装置の視野１５２内の１台または複数台の車両にリモートデータを送信できるようにさらに構成される。車両追跡システム２００は、図６の車両追跡装置１６０に関して説明した特徴のうちの任意の１つまたは複数を、これらの特徴の関連付けられた機能を達成するために含んでもよいことを理解されたい。

特定の状況では、車両から離れた場所のデータをその車両へと通信できることが有益な場合がある。このようなデータは、車両の操作に関連するデータ（ナビゲーションデータなど）を含んでもよい。また、車両に接続された機器でのインターネット閲覧のためのデータなど、より汎用的なデータも含んでもよい。一般に、特に車両にそのようなデータを送信できる電波塔から離れた場所（高速道路上など）では車両へのデータ接続は断続的で、また、ノイズを発生したり受信信号を歪ませたりするマルチパス反射の影響（特に高い建物が立ち並ぶビル街でよく見られる）を受けることがある。図１０の車両追跡システム２００を提供することにより、そのような離れた場所または密集した場所であっても、より信頼性の高いデータ送信が可能になる。そのようなデータが供給される必要がある場所のそのような例の１つは、ＴＭＳからのデータ提供に関連する。ＴＭＳは、当該車両追跡システム２００のどこに配置してもよく、場合によっては、ＴＭＳは、車両追跡システム２００から離れた場所にあってもよい。そのような場合、リモート通信装置２０２を備えることで、遠隔地にもかかわらず、ＴＭＳと１台または複数台の車両との間の通信を可能にする。これは、複数の異なる交通位置から情報を受信するために、典型的にはＴＭＳが中央位置に配置される場合、特に有利である。ＴＭＳと複数の異なる場所との間の信頼できる通信リンクを提供する能力は、特に、図１０の車両追跡システム２００の提供によって可能になる。

図１０に戻って、車両追跡システム２００は、６車線の高速道路の文脈で示されている。追跡装置１０と車両１２との間のデータ伝送１５３の機能および性能特性は、安全上重要な車両制御に必要な追跡精度を提供するために、１～２ｍｓ程度の伝送レイテンシおよび１０ｍｓごとに約１Ｋビットのデータ伝送速度を必要とするものとして上述の段落で説明されている。追跡装置１０間の伝送１５４にも同様の要件が適用される。１つまたは複数のローカル車両を追跡するための車両追跡システムの動作の説明は、上で詳細に記載しており、読みやすくするため、ここでは繰り返さないことを理解されたい。

リモート通信装置２０２は、車両追跡システム２００の車両追跡装置１０のうちの１つまたは複数の近傍に配置されて示されている。リモート通信装置２０２は、１つまたは複数の追跡装置１０から離れて存在する装置アイテムであってもよいし、特定の状況では車両追跡装置１０内に配置されてもよいことを理解されたい。リモート通信装置２０２は、広域通信ネットワークを介して遠隔装置からリモートデータを受信するように構成された１つまたは複数のレシーバ（図示せず）を含む。そのようなデータは、有線または無線手段を介して受信してもよい。リモート通信装置２０２は、有線または無線手段を介して複数の車両追跡装置１０のうちの１つまたは複数にリモートデータを送信するように構成された１つまたは複数のトランスミッタ（図示せず）をさらに含む。車両追跡装置１０のうちの１つまたは複数には、送信されたリモートデータを受信するように構成されたレシーバが設けられる。これは、前に言及したのと同じレシーバ４０であってもよいし、追加の専用レシーバであってもよい。この１台または複数台の車両追跡装置１０は、車両追跡装置の視野内の１台または複数台の車両にリモートデータを送信するように構成された１つまたは複数のトランスミッタをさらに備える。これは、前に言及したのと同じトランスミッタ５０であってもよいし、追加の専用トランスミッタであってもよい。具体的には、例として、リモート通信装置２０２は、衛星２０４と通信するための衛星通信レシーバを備えてもよい。場合によっては、この衛星レシーバは、具体的には、ＯｎｅＷｅｂ衛星通信レシーバを含んでもよい。追加的に、または代替的に、リモート通信装置２０２には、４Ｇまたは５Ｇ通信レシーバが提供されてもよい。

いくつかの使用シナリオでは、リモート通信装置２０２は、１台または複数台の車両追跡装置１０の各々にリモートデータを並行して送信するように構成されており、すなわち、車両追跡システム２００内の１台または複数台の車両追跡装置１０の各々は、リモート通信装置２０２からの送信を互いに独立して受信するように構成されている。他の使用シナリオでは、リモート通信装置２０２は、１つの特定の車両追跡装置１０と直接通信し、この１つの車両追跡装置１０にのみリモートデータを送信するように構成される。リモートデータを受信したこの車両追跡装置１０は、次いで、リモートデータを他の車両追跡装置１０に送信するように構成されている。この手順は、車両追跡システム２００内の全ての車両追跡装置１０にリモートデータが送信されるまで繰り返されてもよい。いくつかの使用シナリオでは、車両追跡装置１０間のデータ送信は、データが、当該データの意図された受信者である車両１２の通信範囲内にある車両追跡装置１０に送信されるまで継続される。

さらなる使用シナリオでは、リモート通信装置２０２は、１台または複数台の車両追跡装置１０からローカルデータを受信するようにさらに構成される。このデータは、１台または複数台の車両追跡装置１０によって判定された運動学的データを含むことができる。当該データは、広域通信ネットワークからのリモートデータに対するリクエストをさらに含むことができる。この使用シナリオでは、１台または複数台の車両追跡装置１０は、関連する車両追跡装置１０の視野内にある１台または複数台の車両から遠隔データに対するリクエストを受信し、続いてこれらのリクエストをリモート通信装置２０２に送信するように構成される。リモート通信装置２０２および１台または複数台の車両追跡装置１０の前述のトランスミッタおよびレシーバは、これらのリクエストを受信および送信するように適切に構成されてもよい。あるいは、この目的のために追加の専用トランスミッタおよびレシーバが提供されてもよい。いくつかの使用シナリオでは、リモート通信装置２０２は、また、受信した任意の運動学的データを１台または複数台の車両追跡装置１０へ送信するように構成される。これにより、リモート通信装置２０２は、特定の車両追跡装置１０によって判定されたリモート運動学的データを別の車両追跡装置１０に送信することが可能になる。これは、車両追跡装置１０間で判定された運動学的データを送信するための上記の方法に加えて、またはその代わりに使用してもよい。

リモート通信装置２０２が上記のようにローカルデータを受信するように構成されているシナリオでは、リモート通信装置２０２は、車両追跡システム２００とは離して配置された遠隔装置にこのデータを送信するようにさらに構成されてもよい。これはＴＭＳを含む。また、ウェブサーバなど、データを受信および送信するように構成された任意の装置を含んでもよい。

図１０は１つのリモート通信装置２０２を示しているが、車両追跡システム２００が複数のリモート通信装置２０２を含み、各装置２０２が地理的に互いに離れた位置に配置されてもよいことを理解されたい。リモート通信装置２０２の間隔は、送信されるデータの通信範囲および性能要件によって決定されてもよい。このように、広域ネットワークへのアクセスを提供するために必要な通信機器の量を最小限に抑えながら、広い地理的領域にわたってデータ送信が可能になる。

上述の実施形態に従ってリモート通信装置２０２がＴＭＳとの間でデータを送信および受信するように構成されている例に目を向けると、ＴＭＳとの通信のパフォーマンス属性は、より広いシステム２００全体の、対応する機能およびパフォーマンス特性に依存する。ＴＭＳへの送信は監視のみを目的としている場合もあれば、ＴＭＳがトラフィック管理の勧告と警告を監視して提供する場合もあり、また、ＴＭＳが閉ループ制御を（上記の制御信号の提供について説明した実施形態に従って）車両交通に戻す場合もある。これらの各利用ケースでは、用いられるシステムと技術に対するパフォーマンスへの要求が高まっている（データレートの向上、レイテンシの短縮、データの完全性の向上）。

図１０は、多数の車両追跡装置からのデータをＴＭＳに送信し、助言、警告、制御または他の情報を受信するのに利用可能な多数の方法を示している。隣接または近接する追跡装置間の送信１５４（有線でも無線でもよい）は、追跡装置のグループ（図１０では２０ごとのグループ）が、道路に沿ってまたは都市環境全体に延長された間隔で取り付けられたＴＭＳ通信装置２０２にリンク１９２されるように、延長されてもよい。その構成は、性能と、場合により他の要件に応じて、シリアル（ある装置から次の装置へとデータを蓄積し、その後ＴＭＳ通信装置へ送る）であってもよいし、パラレル（各装置から直接ＴＭＳ通信装置２０２へ送る）であってもよい。

次いで、路側にあるＴＭＳ通信装置２０２はＴＭＳと通信することができ、利用可能ないくつかの異なる通信技術クラスが図１０に示されている。ＴＭＳへの通信リンクは、有線通信１９４を介して、または無線手段、例えば４Ｇまたは５Ｇリンクなどの長距離ＷｉＦｉ、または無線データリンク１９３を介して、または衛星通信１９５、例えば低軌道または静止衛星システム２０４を介して行うことができる。

これらの技術クラスのレイテンシ能力は数ｍｓから５００ｍｓ、容量能力は１０Ｍｂｐｓから１Ｇｂｐｓの範囲である。図１０の構成が効率的かつ効果的である可能性が最も高いが、追跡装置から車両への送信および追跡装置から追跡装置への送信について前述した特定の技術は、ここでも同様に関連する。４ＧＬＴＥ／５Ｇネットワークのネットワークスライスが、必要なすべての通信リンクを提供してもよい。しかしながら、これらの技術は、長距離経路では人口が少ないままであることが多く、路側、都市および都市ステーション２０２から、ＯｎｅＷｅｂなどの低軌道衛星通信システム１９５、２０４に直接リンクするオプションが有利になるものと思われる。このシステムは、潜在的なレイテンシが５０ｍｓであり、十分すぎるほどのデータレート容量を有する。

図１０の例では、上述したように、リモート通信装置２０２とＴＭＳとの間での通信が複数の異なる通信システムを介して行われている様子を示している。なお、ＴＭＳとリモート通信装置２０２との間に（上述した実施形態に従って）専用の通信チャネルがあり、リモート通信装置２０２と他の遠隔装置との間に個別の通信チャネルがあるように、他の遠隔装置との通信システム（上でハイライトしたもの）が追加的に提供されてもよいことを理解されたい。

上述のように、図１０の実施形態は、１つまたは複数の適切に構成された車両追跡装置１０と、上述のいずれかの実施形態に従った適切に構成されたリモート通信装置２０２の使用を通じて、広域通信ネットワークを介した１台または複数台の車両１２と遠隔装置との間のデータの流れを可能にする。特に、上記実施形態は、このように１台または複数台の車両１２から遠隔装置へのローカルデータの送信を可能にする。上記の実施形態では、広域通信ネットワークからのリモートデータのリクエストという文脈でそのようなローカルデータを説明しているが、図１０のシステムは、車両からの異なるタイプのローカルデータが遠隔装置によって受信されるようにさらに構成されてもよいことを理解されたい。このようなローカルデータは、典型的には、車両の内部および外部の状態に関するデータ、車両の運転手／パイロット／乗客に関するデータ、および車両の近傍の環境条件を含んでもよい。

上述したように、各車両追跡装置１０は、車両１２からの無線通信を受信するように構成された１つまたは複数のレシーバ４０を備える。いくつかの実施形態において、これらのレシーバ４０は、上述した実施形態に従って遠隔装置に送信され得る異なるタイプのローカルデータを受信するように構成されている。代替的な実施形態では、この目的のために追加の専用トランスミッタおよびレシーバが車両追跡装置１０に提供される。

図１０の実施形態によって可能になるローカルデータの送信は、広域通信ネットワークを介してデータを受信するように構成された任意の数のデータ収集システムにこのデータを提供することを可能にする。このように、これらのシステムには、１台または複数台の車両１０からリアルタイムデータおよび非リアルタイムデータを受信する便利な方法が提供される。さらには、上記の実施形態で説明した車両追跡装置１０およびシステム１５０を用いて、１台または複数台の車両１０のそれぞれについて正確な位置データを利用可能であるため、受信したローカルデータは、上述の、および以下に示す他の情報に加えて、この位置データを有利に含んでいてもよい。この位置データと他の情報との組み合わせは、この情報を受け取るデータ収集システムに、現在知られているシステムよりも詳細な分析を行うのに十分なデータを提供することができる。他の実施形態では、車両追跡装置１０およびシステム１５０によって実現される正確な位置データは必要でない場合があるが、あまり正確でない位置データが依然として有用となり得る。そのようなシナリオでは、ローカルデータは、さらに、車両のＧＰＳデータ（または他の位置データ）を含んでもよい。

送信できる様々なタイプのローカルデータと使用シナリオの例を以下に示す。
・車両診断・予知データ。地上車両と空中車両の両方について、車両メーカー、メンテナンスおよび緊急故障／復旧機関に送信される。このデータを用いることで、メーカーは車両の構成要素の寿命を判定できるようになり、故障復旧機関は、故障が発生したことと、故障した車両がどこにあるかを判定できるようになる。車両追跡装置１０およびシステム１５０によって実現される正確な位置データを用いることで、これらの目的のために車両位置をより正確に判定できるようになる。
・車両追跡履歴。ドライバー制御入力データ（走行車両）や自律制御データと組み合わせ、地上車両と空中車両の両方について、メンテナンス、保険、および賃貸借／リース機関により利用される。ここでも、車両追跡装置１０およびシステム１５０によって実現される正確な位置データを用いることで、これらの目的のために受信されるデータの質を改善する。
・ドライバー状態データ（制御中、監視中、注意喚起中、覚醒中、睡眠中）。有人地上車両に用いる。そのような状態データは、車両を操縦／運転しているときのドライバーの覚醒状態を判定するのに用いてもよく、ドライバーに警告を表示する必要があるかどうかを判定するために用いてもよい。同様に、データは、一般にドライバーの注意力が（経路の特徴により）低下する高速道路などの車両経路の部分を判定するのに用いてもよく、ドライバーの注意力が高まるように経路インフラを変更するのに用いてもよい（これにより、経路に沿って進む際のドライバーの安全性が向上する）。
・ドライバーの健康データ（例えば、人間のバイタルパラメーターを監視するスマートウォッチやスマートフォンなど）。ドライバーの健康データが車両の一部ではないセンサによって取得されるシナリオでは、各車両は、上記の実施形態に従ってデータを送信する前に外部センサからデータを受信するように構成されてもよい。
・ドライバー／同乗者の行動データ（例えば、彼らが電話／ラップトップ／カーコントロール／エンターテイメントシステムで何をしているか）。場所／旅の段階／時間帯などの関数として。
・荷物の配達の正確な進捗状況。地上車両と空中車両の両方について、ロジスティクス企業により利用される。現在、配送業者は、一般的には、車両の正確な位置データを提供できないか、あるいは、車両のプロキシ位置を判定するのに車両内のモバイル装置の使用に依存している。具体的には、モバイル装置の使用は、記録される位置データが通常不正確であり、またこれらの装置が簡単にオフにされたり、受信ができなくなったりする可能性があり、これにより車両のプロキシ位置の送信が妨げられるために、不利である。

道路状況の判断に用いる車両遠隔測定データ。車両遠隔測定データは、いつ車両が道路の状態の悪い部分（例えば、くぼみ）を通過したかと共に、くぼみの正確な位置を示して送信されてもよい。この情報は、くぼみの位置や存在を記録するメンテナンス用インフラハードウェアに送信されてもよい。場合によっては、くぼみの存在を複数の車両から繰り返し示すことで、くぼみの位置に関するより正確なデータを提供してもよい。同様に、空中回廊（経路）の場合、局所的に視界不良の問題やその他の危険が存在する可能性があり、これらを局所的に監視してＴＭＳに送信し、その場所に接近している空中車両に危険を知らせることができる。

地上または空中車両に特に関連する活動に関するこのローカルデータのすべてが、車両追跡システム１５０に提供される。このシステムは、広域ネットワークを介して、サーバなど、遠隔地に配置された対話装置にその情報を提供する導管として機能する。しかしながら、このデータは、車両追跡システムによりリモート通信装置２０２のうち１つまたは複数において記憶することもできる。これに続き、広域ネットワーク通信回線を利用して中央サーバにデータをアップロードし、必要に応じて照合・分析することができる。アップロードの周期は、各リモート通信装置２０２で利用可能なストレージの量の関数として決定される。

本発明のいくつかの例示的な実施形態および装置の異なる機能の実装について詳細に説明してきたが、当業者は、システムの基本構成を容易に適合させて、これがどのように達成されるかについての詳細な説明を必要とすることなく、記載された機能を実施できることを理解されたい。したがって、本明細書では、システムに機能を実装する当業者の能力に鑑み、システムのいくつかの機能が、求められる詳細な実装の説明なしに異なる場所で説明されている。

さらには、本明細書に記載された異なる実施形態の特徴、利点、および機能は、文脈が許す限り組み合わせることができることが理解されるであろう。

なお、本明細書全体で用いられる「初期位置」という用語は、車両１２が車両追跡装置１０の機能的な視野に最初に入ったときに位置する車両１２の位置を指すことを理解されたい。さらに、複数の車両追跡装置１０がネットワーク化されたシステムで用いられる実施形態（以下で説明）では、現在の車両追跡装置によって受信される車両の初期位置が、当該車両がそこから出ようとしている隣接する車両追跡装置の視野における当該車両の最後の追跡位置であってもよい。２つの車両追跡装置の視野が通常、互いに隣接しているか、またはわずかに重なっていることを考えると、第１の車両追跡装置の視野内で最後に感知された車両位置は、隣接する第２の車両追跡装置１０の視野に入るときの車両１２の位置の非常に良い指標を提供することができる。

本発明のいくつかの実施形態において、車両追跡装置１０は、位置が車両追跡装置１０に認識されるように（例えば、位置を車両追跡装置のメモリ４８に記憶することにより）予め設定された領域または「エントリポイント」を監視するように構成される。そのような実施形態では、車両追跡装置１０が、当該１台または複数台の車両１２の初期位置に関する情報を、当該１台または複数台の車両１２から受信する必要がない場合がある。そのような実施形態では、車両追跡装置１０は、特定の車両１２の初期位置が常に、上述のように車両追跡装置１０に認識されるように予め設定された位置になるように構成されてもよい。さらなる実施形態では、車両追跡装置１０は、エントリポイント内のいくつかの位置（例えば、複数の車線）を監視するように構成され、これらはそれぞれ予め設定された既知の位置を有する。そのような実施形態では、車両追跡装置１０は、車両１２がエントリポイントに入るときに予め設定された複数の位置のうちの１つを車両１２の初期位置として選択するように構成されていてもよい。このような選択を行う方法については、以下で説明する「関連付け」の手順を参照してさらに詳しく説明する。そのようなエントリポイントの実施形態は料金所として表されてもよく、車両１２は、車両追跡装置１０によって認識されている特定の場所で停止するように構成されている。いくつかの実施形態において、車両１２は、既知の場所に接近するときに静止している必要はない。

追加の、あるいはさらなる実施形態では、車両追跡装置１０はまた、１台または複数台の車両１２の一意の識別データを、各車両１２から受信するのではなく、判定するように構成されていてもよい。これは、車両追跡装置１０に、車両１２の一意の識別子（例えば、車両のライセンスプレート／ナンバープレート）を判定できる、または車両を（例えば、画像処理を使用して）識別および分類し、車両の位置をより大まかに監視する目的で一意の識別子を割り当てることができるセンサ（添付の図面には示さず）を設けることによって達成してもよい。このようなセンサは、自動ナンバープレート認識（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｎｕｍｂｅｒ Ｐｌａｔｅ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ：ＡＮＰＲ）カメラ、または特定の車両１２を一意に識別できる、または一意の識別子を検出して割り当てることができる他の適切なカメラまたはセンサを含み得る。このような実施形態は、位置が車両追跡装置１０に認識されるように予め設定された領域または「エントリポイント」を監視するように車両追跡装置１０が構成された、上述の実施形態と組み合わせて用いてもよい。そのような場合、車両追跡装置１０が当該１台または複数台の車両１０からのデータ伝送を受信する必要は全くなくてもよく、初期位置の判定と割り当て、および一意の識別の判定は、完全に車両追跡装置１０によって実行される。しかしながら、地上空間エンベロープに関連する情報も車両追跡装置１０によって受信される場合、これは、各車両１２によって提供される必要があり得る。

本実施形態の車両追跡装置１０は、プロセッサ４６をさらに備え、これはレシーバ４０および上記１つまたは複数のＩＲセンサ４４に通信可能に接続される。プロセッサ４６は、上記の実施形態に従ってレシーバ４０によって受信されたデータ、ならびに１つまたは複数のＩＲセンサ４４によって受信された、検出されたＩＲ放射に関連する情報を受信するように構成されている。プロセッサ４６はさらに、受信されたデータおよび検出されたＩＲ放射に基づいて１台または複数台の車両１２を追跡するように構成される。この追跡は、１台または複数台の車両１２に関連する様々な運動学的データの算出を含む。具体的には、プロセッサ４６は、少なくとも、ＩＲ放射の発信源の位置を判定するように構成される。これは、例えば、センサ内のＩＲ画像を処理することによって、またはＩＲ放射がＩＲセンサ４４に入った角度を判定し、これを、その角度を道路上の特定の位置に関連付ける既知の情報と組み合わせることによって、判定することができる。プロセッサ４６によって受信される情報は、当該プロセッサがＩＲ放射の発信源の位置を判定できるようにする任意の関連情報（例えば、放射が受信される時間、ＩＲ放射がＩＲセンサ４４に入る角度など）を含んでもよい。

これに続き、方法１７０は、ステップ１７６において、検出されたＩＲ放射の起点を判定することにより継続する。これは、上述の実施形態に従って達成することができ、プロセッサ４６によって実行される。このステップにより、位置を、受信したＩＲ放射に関連付けることが可能になる。この判定に続いて、車両追跡装置１０は、ステップ１７８において、受信したＩＲ放射と、１台または複数台の車両１２について受信した一意の識別データとの関連付けに進む。これは、上述の実施形態に従って、ＩＲ放射の判定位置を、受信した車両１２の位置データと比較することによって達成される。いくつかの実施形態において、異なる起点位置を有するＩＲ放射の複数の集合が同時に受信する。これらの実施形態では、方法１７０は、車両１２が関連付けられ得る適切な放射が見つかるまで、受信した車両１２の位置をＩＲ放射の集合のそれぞれと比較することを含む。車両１２がＩＲ放射に関連付けられると、方法１７０は、ステップ１８０において、上述の実施形態に従って、当該車両１２の一意の識別データおよび当該車両１２の初期位置をメモリ４８に記憶することにより継続する。

必要な運動学的データが判定されると、ステップ１８４において、判定されたデータが車両追跡装置１０のメモリ４８に記憶される。この記憶に続いて、方法１７０は、ステップ１８６において、判定された運動学的データを、上述の実施形態に従って、車両１２のうちの１つまたは複数に送信することにより継続する。これは、関連する車両のみにデータを送信することを含んでもよい。これは、車両追跡装置１０の視野内にある、または視野外であるが車両追跡装置間の通信範囲内にある、複数の車両１２にデータを送信することを含んでもよい。運動学的データがＴＭＳに送信される実施形態では、ステップ１８６は、運動学的データをＴＭＳに送信することも含む。

これに続いて、方法１７０は、ステップ１８８において、運動学的データが判定された車両１２が本車両追跡装置１０の視野から外れようとしているかどうかを判定することにより継続する。この判定は、車両１２の判定位置と、車両追跡装置１０の視野の既知の終了位置とを比較することを含んでもよい。この終了位置からの所定範囲内に車両１２がある場合、当該車両は車両追跡装置１０の視野を外れようとしていると判定してもよい。そうでないと判定した場合、方法１７０はステップ１７４に戻り、車両１２に関連付けられるべき新たなＩＲ放射を検出する。車両１２が追跡装置１０の視野を外れようとしていると判定された場合、方法１７０は送信に進み、ステップ１９０において、視野から離れようとしている車両１２に関する識別データおよび運動学的データを、その下流側に隣接するＩＲ追跡センサに送信する。次いで、本方法は、ステップ１９２の終了へと進む。

Claims (46)

1. １台または複数台の車両を、当該１台または複数台の車両が移動可能な輸送ネットワークの地理的位置において追跡するための車両追跡装置であって、
   １つまたは複数の赤外線（Ｉｎｆｒａ－Ｒｅｄ：ＩＲ）センサであって、視野を有し、当該視野内の前記地理的位置において前記１台または複数台の車両から放射または反射されたＩＲ放射を検出するように構成された１つまたは複数のＩＲセンサと、
   前記１台または複数台の車両のそれぞれを一意に識別する識別データと、前記１台または複数台の車両が前記地理的位置において前記視野に入ったときの前記１台または複数台の車両のそれぞれの初期位置を示す位置データとを受信するように構成されたレシーバと、
   前記１つまたは複数のＩＲセンサによって検出された前記ＩＲ放射、前記受信した固有の識別データ、および前記受信した位置データに基づいて、少なくとも２次元における前記１台または複数台の車両の現在の運動学的データを判定するように構成されたプロセッサと、
   トランスミッタであって、前記１台または複数台の車両のうちの特定の車両の前記判定された現在の運動学的データを、当該トランスミッタから離れて配置された運動学的データレシーバに送信するように構成されたトランスミッタと、を備える
   ことを特徴とする車両追跡装置。
2. 前記特定の車両は地上車両である
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両追跡装置。
3. 前記車両追跡装置には地形マッピングデータが与えられ、前記プロセッサは、前記検出されたＩＲ放射のうちの１つまたは複数、前記固有の識別データ、前記１台または複数台の車両それぞれについて以前に判定された運動学的データ、および前記地形マッピングデータに基づき、現在の３次元の運動学的データを判定するように構成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両追跡装置。
4. 前記特定の車両は空中車両である
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両追跡装置。
5. 前記１台または複数台の車両は少なくとも２台の車両を含み、当該車両の一方は地上車両、他方は空中車両であり、前記１つまたは複数のＩＲセンサは、少なくとも２つのセンサを含み、一方のＩＲセンサは、前記地上車両から出射または反射されたＩＲ放射を検出するように構成され、他方のＩＲセンサは、前記空中車両から出射または反射されたＩＲ放射を検出するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両追跡装置。
6. 前記プロセッサは、前記１台または複数台の車両について以前に判定された現在の運動学的データを前記プロセッサへの入力として用いて、前記１つまたは複数の対応する車両のそれぞれについて現在の運動学的データを判定するように構成されている
   ことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の車両追跡装置。
7. 前記プロセッサは、前記１台または複数台の車両の現在の運動学的データを少なくとも５０Ｈｚの周波数で判定するように構成されている
   ことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の車両追跡装置。
8. 前記レシーバは、前記１台または複数台の車両の地上空間エンベロープまたは空中空間エンベロープに関連するデータを受信するようにさらに構成され、前記プロセッサは、前記地上空間エンベロープまたは空中空間エンベロープを用いて前記１台または複数台の車両の相対位置を判定するように構成されている
   ことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の車両追跡装置。
9. 前記１台または複数台の車両に向けてＩＲ放射を出射するよう構成されたＩＲエミッタをさらに備える
   ことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の車両追跡装置。
10. 前記トランスミッタは、前記判定された現在の運動学的データを、特定の車両の運動学的データレシーバに送信するように構成されている
    ことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の車両追跡装置。
11. 前記トランスミッタは、前記１台または複数台の車両のそれぞれについての前記判定された現在の運動学的データを、前記１台または複数台の車両それぞれの運動学的データレシーバに送信するように構成されている
    ことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の車両追跡装置。
12. 前記トランスミッタは、前記判定された運動学的データを、遠隔地に配置された交通管理システム（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ：ＴＭＳ）に送信するように構成されている
    ことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の車両追跡装置。
13. 前記プロセッサは、前記１台または複数台の車両のうちの前記少なくとも１つについての前記判定された現在の運動学的データに基づいて前記１台または複数台の車両のうちの前記特定の車両を制御するための制御信号を生成するようにさらに構成され、当該制御信号は、前記特定の車両によって実行されると当該特定の車両の速度または位置を変化させる命令を含み、前記トランスミッタは、この制御信号を前記特定の車両に送信するようにさらに構成されている
    ことを特徴とする請求項１０、請求項１１、または請求項１０または請求項１１に従属する請求項１２に記載の車両追跡装置。
14. 前記１つまたは複数のＩＲセンサのうちの少なくとも１つは、固定された地理的基準点から出射または反射されるＩＲ放射を検出するように構成され、前記プロセッサは、
    前記固定された地理的基準点に対する前記車両追跡装置の位置を判定し、
    前記１台または複数台の車両の前記現在の運動学的データを判定する際に、前記車両追跡装置の前記判定した位置を用いる
    ようにさらに構成されている
    ことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の車両追跡装置。
15. 前記プロセッサによって判定された前記１台または複数台の車両の前記現在の運動学的データは、少なくとも、対応する車両の経時的な地理的位置を含む
    ことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の車両追跡装置。
16. 前記車両追跡装置は、固定位置を有するエントリポイントを監視し、特定の時点での前記固定位置に関連するデータを、前記１台または複数台の車両のそれぞれの初期位置として受信するように構成されている
    ことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の車両追跡装置。
17. 前記プロセッサは、前記トランスミッタによって送信され、前記１台または複数台の車両に対して前記一意の識別子データおよび初期位置データの送信を要求する、プルリクエストを生成するようにさらに構成されている
    ことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の車両追跡装置。
18. 前記１つまたは複数の赤外線（Ｉｎｆｒａ－Ｒｅｄ：ＩＲ）センサは、前記輸送ネットワークに隣接する人または動物の動きをカバーするのに十分広い視野を有する
    ことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の車両追跡装置。
19. １台または複数台の車両を追跡するための車両追跡システムであって、ネットワーク内に配置された請求項１～請求項１８のいずれかに記載の複数の車両追跡装置を含み、第１の車両追跡装置のトランスミッタは、当該第１の車両追跡装置において判定された前記現在の運動学的データおよび前記１台または複数台の車両の一意の識別データを、前記複数の追跡装置のうちの第２の車両追跡装置に送信するように構成され、前記第１の車両追跡装置のレシーバは、前記複数の車両追跡装置のうちの第３の車両追跡装置において判定された現在の運動学的データおよび前記１台または複数台の車両の一意の識別データを、第３の車両追跡装置から受信するように構成されている
    ことを特徴とする車両追跡システム。
20. 前記第２の車両追跡装置の前記プロセッサはさらに、前記第２の装置においてローカルに判定された前記１台または複数台の車両のうちの少なくとも１つについての現在の運動学的データを、前記第１の車両追跡装置から受信し、前記第１の車両追跡装置において判定された現在の運動学的データと比較して、前記ローカルに判定された現在の運動学的データと前記受信した運動学的データとが一致するかを判定するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１９に記載の車両追跡システム。
21. 前記第２の車両追跡装置は、少なくとも２つの他の車両追跡装置間のデータ比較の結果を受信し、前記第２の追跡装置の前記プロセッサは、投票を用いて、不整合な動作をしている追跡装置を識別するように構成されている
    ことを特徴とする請求項２０に記載の車両追跡システム。
22. 前記複数の車両追跡装置のうちの少なくとも２つは、互いに地理的に隣接して配置されるように配置され、当該隣接して配置された車両追跡装置の前記ＩＲセンサは、部分的に重なり合う視野を有する
    ことを特徴とする請求項１９～請求項２１のいずれかに記載の車両追跡システム。
23. リモート通信装置をさらに含み、当該リモート通信装置は、
    広域通信ネットワークからリモートデータを受信するように構成されたリモートデータレシーバと、
    前記リモートデータを前記複数の車両追跡装置のうちの１つまたは複数に送信するように構成されたリモートデータトランスミッタと、を含み、
    前記複数の車両追跡装置のうちの前記１つまたは複数は、前記リモートデータを受信し、当該受信したリモートデータを前記１台または複数台の車両のうちの少なくとも１つに送信するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１９に記載の車両追跡システム。
24. 前記リモート通信装置は、前記受信したリモートデータを前記複数の車両追跡装置のそれぞれに送信するように構成されている
    ことを特徴とする請求項２３に記載の車両追跡システム。
25. 前記リモート通信装置は、前記受信したリモートデータを前記複数の車両追跡装置のそれぞれに並行して送信するように構成されている
    ことを特徴とする請求項２４に記載の車両追跡システム。
26. 前記複数の車両追跡装置のうちの現在の車両追跡装置は、
    前記リモート通信装置から送信された前記リモートデータを、直接、または前記複数の車両追跡装置のうちの別の１つを経由して受信し、
    前記受信したリモートデータを前記複数の車両追跡装置のうちのさらなる１つへと送信する
    ように構成されている
    ことを特徴とする請求項２４に記載の車両追跡システム。
27. 前記リモート通信装置は、前記複数の車両追跡装置のうちの１つまたは複数からローカルデータを受信し、当該ローカルデータを前記広域通信ネットワークに送信するようにさらに構成される
    ことを特徴とする請求項２３～請求項２６のいずれかに記載の車両追跡システム。
28. 前記複数の車両追跡装置のうちの第１の車両追跡装置は、前記車両追跡装置の前記判定された現在の運動学的データを前記リモート通信装置に送信するように構成され、前記リモート通信装置は、前記複数の車両追跡装置のうちの前記第１の車両追跡装置から前記判定された現在の運動学的データを受信するように構成されている
    ことを特徴とする請求項２３～請求項２７のいずれかに記載の車両追跡システム。
29. 前記複数の車両追跡装置のうちの第２の車両追跡装置は、前記リモート通信装置から、前記判定された現在の運動学的データを受信するように構成されている
    ことを特徴とする請求項２８に記載の車両追跡システム。
30. 前記リモート通信装置は、当該システムにローカルな、前記判定された現在の運動学的データを、遠隔地に配置された対話装置に送信するようにさらに構成される
    ことを特徴とする請求項２８または請求項２９に記載の車両追跡システム。
31. 前記リモート通信装置は、交通管理システム（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ：ＴＭＳ）に通信可能に接続されており、判定された現在の運動学的データを前記ＴＭＳに送信するように構成されている
    ことを特徴とする請求項３０に記載の車両追跡システム。
32. 前記リモート通信装置は、判定された現在の運動学的データを前記ＴＭＳから受信するように構成されている
    ことを特徴とする請求項３１に記載の車両追跡システム。
33. 前記リモートデータレシーバは、衛星通信レシーバを含む
    ことを特徴とする請求項２３～請求項３２のいずれかに記載の車両追跡システム。
34. 前記リモートデータレシーバは、ＯｎｅＷｅｂ衛星通信レシーバを含む
    ことを特徴とする請求項３３に記載の車両追跡システム。
35. 前記リモートデータレシーバは、４Ｇまたは５Ｇ無線通信レシーバを含む
    ことを特徴とする請求項２３～請求項３２のいずれかに記載の車両追跡システム。
36. 前記リモートデータは、前記１台または複数台の車両のうちの前記少なくとも１つについての前記判定された現在の運動学的データに基づいて前記１台または複数台の車両のうちの特定の車両を制御するための制御信号を含み、当該制御信号は、前記特定の車両によって実行されると当該特定の車両の速度または位置を変化させる命令を含み、前記特定の車両に近接する特定の車両追跡装置の前記トランスミッタは、前記制御信号を前記特定の車両に送信するようにさらに構成されている
    ことを特徴とする請求項２３～請求項３５のいずれかに記載の車両追跡システム。
37. 前記リモート通信装置は、複数のリモート通信装置を含み、当該リモート通信装置のそれぞれは、当該複数のリモート通信装置のうちの他の装置から地理的に離れた場所に配置され、前記リモートデータを、当該場所に近い地理的領域内に設けられた前記複数の車両追跡装置のうちの１つまたは複数に送信するように構成されている
    ことを特徴とする請求項２３～請求項３６のいずれかに記載の車両追跡システム。
38. ローカル通信装置をさらに含み、当該ローカル通信装置は、
    前記複数の車両追跡装置のうちの１つまたは複数からローカルデータを受信するように構成されたローカルデータレシーバと、
    前記ローカルデータを、広域通信ネットワークを介して、遠隔地に配置された装置に送信するように構成されたローカルデータトランスミッタと、を含み、
    前記複数の車両追跡装置のうちの前記１つまたは複数は、ローカルデータを前記１台または複数台の車両のうちの少なくとも１つから受信し、当該受信したローカルデータを前記ローカル通信装置に送信するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１９に記載の車両追跡システム。
39. 前記ローカルデータは、車両の診断および予知データ、ドライバーの状態データ、ドライバーの健康データ、ドライバーまたは乗客の活動データ、および車両の遠隔測定データのうちの１つまたは複数を含む
    ことを特徴とする請求項３８に記載の車両追跡システム。
40. 前記１台または複数台の車両は空中車両であり、前記複数の車両追跡装置のうちの第１のサブセットは、第１の高度で移動する１つまたは複数の空中車両を追跡するように構成され、前記複数の車両追跡装置のうちの第２のサブセットは、第２の高度で移動する１つまたは複数の空中車両を追跡するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１９に記載の車両追跡システム。
41. １台または複数台の車両を、当該１台または複数台の車両が移動可能な輸送ネットワーク内の地理的位置において追跡するための方法であって、
    視野を有する追跡装置を提供することと、
    前記１台または複数台の車両のそれぞれを一意に識別する識別データと、前記地理的位置において前記１台または複数台の車両のそれぞれの初期位置を示す位置データとを受信することと、
    前記地理的位置において前記１台または複数台の車両から出射または反射されたＩＲ放射を検出することと、
    前記検出したＩＲ放射、前記受信した前記１台または複数台の車両それぞれの固有の識別データ、および前記位置データに基づいて、前記１台または複数台の車両の現在の運動学的データを判定することと、
    前記１台または複数台の車両のうちの特定の車両についての前記判定した現在の運動学的データを、離れた受信位置へと送信することと、を含む
    ことを特徴とする方法。
42. 前記送信するステップは、前記現在の運動学的データを、前記離れた受信位置にある複数の追跡装置のうちの少なくとも１つの他の車両追跡装置に送信することを含む
    ことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
43. 前記送信するステップは、前記現在の運動学的データを、前記離れた受信位置にある特定の車両に送信することを含む
    ことを特徴とする請求項４１または請求項４２に記載の方法。
44. ネットワーク内に配置された複数の前記車両追跡装置を提供することをさらに含み、前記複数の車両追跡装置のうちの第１の車両追跡装置は、使用時に、前記第１の車両追跡装置において判定された前記現在の運動学的データと、前記１台または複数台の車両の一意の識別データとを、前記複数の追跡装置のうちの第２の車両追跡装置に送信し、前記第１の車両追跡装置は、使用時に、前記複数の車両追跡装置のうちの第３の車両追跡装置において判定された現在の運動学的データと、前記１台または複数台の車両の一意の識別データとを、前記第３の車両追跡装置から受信し、当該方法は、
    リモート通信装置において、広域通信ネットワークから、リモートデータを受信することと、
    前記リモートデータを、前記複数の車両追跡装置のうちの少なくとも１つへと送信することと、をさらに含み、
    前記複数の車両追跡装置のうちの前記少なくとも１つは、使用時に、前記リモートデータを受信し、使用時に、当該受信したリモートデータを前記１台または複数台の車両のうちの少なくとも１つに送信する
    ことを特徴とする請求項４２または請求項４３に記載の方法。
45. ネットワーク内に配置された複数の前記車両追跡装置を提供することをさらに含み、前記複数の車両追跡装置のうちの第１の車両追跡装置は、使用時に、前記第１の車両追跡装置において判定された前記現在の運動学的データと、前記１台または複数台の車両の一意の識別データとを、前記複数の追跡装置のうちの第２の車両追跡装置に送信し、前記第１の車両追跡装置は、使用時に、前記複数の車両追跡装置のうちの第３の車両追跡装置において判定された現在の運動学的データと、前記１台または複数台の車両の一意の識別データとを、前記第３の車両追跡装置から受信し、当該方法は、
    ローカル通信装置において、前記複数の車両追跡装置のうちの１つまたは複数からローカルデータを受信することと、
    前記ローカルデータを、広域通信ネットワークを介して、遠隔地に配置された装置に送信することと、をさらに含み、
    前記複数の車両追跡装置のうちの前記１つまたは複数は、使用時に、ローカルデータを、前記１台または複数台の車両のうちの少なくとも１つから受信し、使用時に、当該受信したローカルデータを前記ローカル通信装置に送信する
    ことを特徴とする請求項４２または請求項４３に記載の方法。
46. 前記送信するステップは、前記判定された運動学的データを遠隔地に配置された交通管理システム（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ：ＴＭＳ）に送信することを含む
    ことを特徴とする請求項４１～請求項４５のいずれかに記載の方法。