JP4132662B2 - 局所的交通障害を信号通知する方法および装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、局所的交通障害を信号通知する方法および装置に関し、特に事故ならびに通過車両数の増加およびそれによって生じる渋滞を認識し指示する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通過車両数が増加した際の渋滞および事故を避けるために、従来の交通案内システムが負荷の特に大きい交通区間、例えば交通量の多い高速自動車道等沿いに既に固定設置されている。この種の従来の固定設置された交通案内システムは、例えば交通密度、自動車の流れの速度、環境条件（温度、霧）などを検出する多数の検出手段を有し、表示板を介して所定の区間に沿うそれぞれの検出信号に基づいて自動車交通を制御する。そして、渋滞および事故ができるだけ防止されるようにする。
【０００３】
この種の従来の交通案内システムの欠点は、所定の区間に沿った固定装置に極めて高額の調達費用がかかることである。その上、この種の固定設置された交通案内システムは、比較的短い区間の交通しか調節または誘導しないため、フレキシビリティが低い。
【０００４】
フレキシビリティを高めるため、米国特許第４，７０６，０８６号明細書は、自動車のそれぞれの走行状態に対応する信号および情報を送受信装置により電磁波を用いて伝送する、多数の自動車間の通信システムを提案している。
【０００５】
さらに、刊行物の米国特許出願公開第５，４２８，５４４号明細書からは、自動車の車両データまたは状態、例えば速度、ルートおよび方向を通信装置によって相互に伝送する、局所的交通障害を信号通知するための装置および方法が知られている。その際、それぞれのデータの他の自動車への伝送は、すれ違う自動車を通じて間接的に行われる。その上、この従来の交通情報システムは、ナビゲーションモジュール、地図モジュール、ならびに自分の位置を識別するための自己位置判定装置が必要である。しかし、この種の従来の通信システムは、多数の極めて高価な要素、例えば地図メモリ、ナビゲーションモジュール、自己位置を識別するための位置決めモジュールを無条件に必要とするという欠点を有する。
欧州特許出願公開第０７１５２８６号明細書からは、請求項１の前文による局所的な交通障害を信号で知らせる方法、および請求項１１の前文による局所的な交通障害を信号で知らせる装置が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、比較的低コストで製作でき、高いフレキシビリティを有し、固定設置された検出装置に依存しない、局所的交通障害を信号通知するための方法および装置を提供するという目的を基礎とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この目的は、方法に関する請求項１に示される手段および装置に関する請求項１１に示される手段によって達成される。
本発明のさらなる有利な実施形態は、従属した請求項の主題となっている。
【０００８】
具体的には、多数の車両による各々の電磁波信号の所定の最低信号レベルに応じて、考慮すべき最大の車両グループを判定する。受信可能範囲にある車両のそれぞれの運行状態を表す、電波信号で伝送される個々の車両データが、繰り返し評価され記憶される。記憶された車両データに基づいて、個々の車両データの評価により、各々の調査すべき車両について、調査すべき最大車両グループ内の関連基準車両グループを判定する。続いて、個々の車両データに基づいて、関連グループのグループ挙動を判定する。このグループ挙動を基準車両内で信号通知して、運転者がその関連車両グループ内の変化または危険について適時に情報を得られるようにする。したがって、事故および渋滞を適時に認識しまたは回避することができる。
【０００９】
関連車両グループの判定は、フラクタル・ダーウィン式オブジェクト生成を用いて行うことが好ましい。この方法では、それぞれの車両データを考慮し、続いて位置尤度を決定することにより、ある車両グループ内の順番または順序を生成する。その際に、高価な位置決めシステムを使用せずに、既に最小数の車両データによってあるグループ内のそれらの車両の正確な位置または順序を判定することができる。
【００１０】
各々考慮すべき最大グループは、特にある受信装置の最大受信可能範囲によって得ることができる。ただし、最大メモリ容量によって判定することもできる。
【００１１】
車両データとしては、それぞれの車両を識別するための識別コード、車両の現在速度を示す速度値、および間隔パラメータを使用することが好ましい。基準車両と考慮すべき最大グループのそれぞれの車両の間隔を表す間隔パラメータは、例えば各々の発信された電波信号の受信電界強度から導出することができる。
【００１２】
他の車両データとして、例えばそれぞれの車両の現在の減速／加速を示す減速／加速値、それぞれの車両の現在のハンドル角を示すハンドル角度、現在の絶対方位を示す方位値、それぞれの車両の現在の絶対位置を示す位置値、およびそれぞれの車両のブレーキ装置の現在の利用を示すブレーキ信号値を考えることができる。さらに、その基準車両に関連する関連グループの現在のグループ挙動を表すグループ挙動値も車両データとして送信することができる。
【００１３】
基準車両内で信号通知される情報は、指示装置を介して可読かつ可聴にすることができる。しかし、直接基準車両の制動挙動の制御に供することもでき、またモータ制御に影響を与えて、例えば自動的完全制動を実施することもできる。
【００１４】
特に個々の車両データの所定の組合せ、すなわちそれぞれの車両の運行状態が存在する場合、非常信号を生成することができ、それには個々の車両データ信号よりも高い優先順位が与えられる。それによって、例えば差し迫った危険が生じた場合にその状態を他の後続車両グループに伝達することができ、それによって特に迅速な情報伝達が行える。多数の非常信号が重なるのを避けるため、この種の非常信号はその受信電界強度が所定の閾値を下回る場合にのみ増幅して再送する（リピータ機能）。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明を、図面を参照しながらその実施形態に関してより詳しく説明する。
【００１６】
図１は、例えば幹線道路上で生じることがある交通状況を示す概略図である。図１において、参照符号０は基準車両を表し、参照番号１〜４は先頭の列中の車両を示す。車両０〜４はそれぞれ送受信装置を備え、それによって個々の運行状態または車両データを発信し、あるいは他の車両から発信された車両データを受信することができる。図１の実施形態において、基準車両０の送受信装置のみを考慮し、特にその受信データに焦点を合せて説明する。基準車両０は車両１〜４からなる車両列の後方を間隔を用いて走行しているが、例えば道路が森林地帯を通過するため、その車両列を視覚的に捉えることができないと仮定する。
【００１７】
車両列の車両１〜４の少くとも１台が基準車両０と同様に対応する送受信装置を有し、それによって個々の車両データを電磁波の形で発信すると仮定する。発信された車両データ信号は、最小車両データとして、それぞれの車両を識別するコードＩＣ、およびそれぞれの車両の現在の速度を与える速度値ｖを有する。
【００１８】
さらに、この列中で既にグループ分類または順番（後述する）が生じ、トラック４が先頭を走る車両として認識され、車両３、２、１がその後にこの順序で続く。この列のグループ挙動は、例えば時速５０ｋｍのほぼ一様な速度によって記述することができる。後続のより速い基準車両０が車両１の電波信号の受信可能範囲に到達すると、その車両データ、すなわち少くとも車両２の識別コードおよびおその速度値ｖ（時速５０ｋｍ）が基準車両０で所定の受信電界強度で受信され記憶される。後述の判定基準に基づいて関連性検査に合格し、車両１が基準車両０に関連する車両として認識されるまで、このプロセスが続行される。
【００１９】
同様にして車両２〜４も関連車両と認識され、それによって基準車両０に関連する車両グループが形成される。関連車両グループの形成または形成のための関連性基準については後述する。
【００２０】
このようにして、基準車両０はその前を走行する列または関連車両グループの多数の車両データを得る。関連車両の車両データが評価装置で評価され、基準車両０の車両データと比較され、または互いに関係付けられる。この比較に応じて、次に例えば可読または可聴の速度減速指示からなる信号が基準車両０で生成される。このようにして、関連車両グループが視覚的に捉えられるよりずっと前に早期の警告を行うことができ、それにより事故を確実に避けることができる。
【００２１】
しかし、生成された信号値は基準車両０で可聴または可読の指示を生じさせることができるだけでなく、自動的制動または加速をもたらすこともできる。
【００２２】
このようにして、極めてフレキシブルで固定設置したセンサや指示装置を必要としない、局所的交通障害を信号通知する方法および装置が得られる。したがってこの種の局所的交通障害を信号通知するシステムのコストは極めて低い。
【００２３】
システムの正確さを高めるため、他の車両データを検出し伝送することもできる。この種の車両データは、例えばそれぞれの車両の現在の減速または加速を示す減速値または加速値、それぞれの車両の現在の最大旋回角を示す最大旋回角度θ、例えばコンパスによってそれぞれの車両の現在の絶対方位を表す方位値ＤＩＲ、例えばＧＰＳシステムを介してそれぞれの車両の現在の絶対位置を示す位置値ＰＯＳ、あるいはそれぞれの車両の制動装置の現在の利用を示す制動信号値である。その上、認識されたグループ挙動値、例えばグループ全体の通過速度も車両データとして発信することができ、それによりグループを上位グループにまとめることが可能になる。
【００２４】
関連車両グループ１〜４を判定するには、フラクタル・ダーウィン式オブジェクト生成方法を実行することが好ましい。この方法は、例えばドイツ特許出願第１９７４７１６号（１９９７年１０月２４日出願）から知られる。その際に、フラクタル階層オブジェクトライブラリは特に交通状況の諸条件に適合され、属性規則が例えばそれぞれの車両の一定の走行状況を判定し、コンテキスト規則が車両グループ内の順序を定義し、変更規則が例えば追越しの際の連続した車両グループ化を判定する。その際に、フラクタル階層オブジェクトライブラリは基本オブジェクトとして、例えば幹線道路、高速道路の走行またはこみ合った市内交通における典型的な交通状況を有する。通常、あるグループ内の各車両ごとに時間的間隔を置いて多数の車両データが調べられ、それによって例えばあるグループへの明確な所属またはあるグループ内での一定の位置に対する分類の尤度が反復的に高められる。
【００２５】
フラクタル・ダーウィン式オブジェクト生成方法の使用が関連車両または車両グループを判定するための好ましい方法なので、次にフラクタル・ダーウィン式オブジェクト生成の原理的考察を一般的に再掲する。
【００２６】
その際、以下では調査する複雑な構造または複雑な組成をもつオブジェクトと見なされる２次元イメージのみについて考察する。ただし、この種の調査すべき構造は、上述の交通状況でよく、個々の車両が下位および上位のオブジェクトまたはグループに統合される。
【００２７】
以下に述べる方法では、例えば交通状況の認識および生成が、多段階ないしフラクタルかつ進化的ないしダーウィン式プロセスとして理解される。その際、交通状況の個々のオブジェクトはある種の独立した「生物」として扱われ、これは方法の始めには非常にあいまいで形式的で非現実的であるが、方法を繰り返し実行するにつれて変化して具体的になっていき、いわゆるコンピュータの経験レコードを形成する既知のオブジェクトのライブラリにますます適合するようになる。
【００２８】
その際に、オブジェクトは階層的に構造化される。したがって、大きなまたは上位のオブジェクトは下位オブジェクトまたは下位のオブジェクトに分解または分割され、小さなまたは下位のオブジェクトは大きなまたは上位のオブジェクトにまとめられる。したがって、オブジェクトをオブジェクトライブラリに適合させる方法は多数のレベル（段階）で行われる。この適合のために、オブジェクトライブラリと比較する際に、オブジェクトの属性規則および他方ではオブジェクト間ならびに階層構造間のコンテキスト規則が重要である。
【００２９】
意味のある解決が得られるようにすべてのオブジェクトおよび構造の最適適合を得るため、進化的アルゴリズムを使用する。その際、とりわけ以下に簡略に説明する一般のダーウィン式機構を引き合いにする。
【００３０】
分離、誘引
本発明によれば、分離とは例えば、調査するイメージの部分領域をオブジェクトから区切ることである。これは一定のアルゴリズムによる分解または分割あるいはセグメント化によって行うことができる。セグメント化には、均質性基準を考慮に入れてイメージ要素およびイメージセグメント間の類似性または所属を判定する方法を使用することが好ましい。逆にまた、小さなオブジェクトまたは下位のオブジェクトを大きなまたは上位のオブジェクトにまとめることもできる。この場合、このグループ化の境界は分離の一定数のグループメンバに対応する。例えば、階層的オブジェクト構造を詳しい予備知識なしで生成することができ、それによって均質性規則の適用が閾値より下の値をもたらす限り、より小さなオブジェクトをより大きなオブジェクトに統合することにより所与の任意のデータレコードの階層的抽象がもたらされる。均質性基準としては、例えば融合または設立によって新たに生成したオブジェクトの大きさで重み付けした不均質性ｈと、それぞれの大きさｎ1ないしｎ2で重み付けした元のオブジェクトの不均質性ｈ1ないしｈ2の和との差を用いることができる。重み付けした以後と以前の不均質性の差Δｈweight、すなわち２つのオブジェクトの統合の際に導入される不均質性は、次式から得られる。
【００３１】
【数１】
【００３２】
ただし、この差はできるだけ小さくなければならない。
【００３３】
融合または設立にとって問題となる可能性のあるすべてのオブジェクト対のうち、融合または設立によって導入される重み付けした不均質性の差が最小になるものをまず統合する。この重み付けした不均質性の差を大きさの合計で割った値（Δｈweight/(n1+n2））が所定の閾値を下回った場合、オブジェクトは統合の際に融合される。一方、この重み付けした不均質性の差を大きさの合計で割った値が所定の閾値を上回った場合、新しい上位オブジェクトが設立され、より小さなオブジェクトはオブジェクトライブラリに維持すなわち収納される。２つのオブジェクト間で潜在的に交換可能な下位のオブジェクトは、こうした交換または移動によって両方のオブジェクトの重み付けした不均質性が次式に従って減少する場合、事実上移動される。
【００３４】
【数２】
【００３５】
したがって、階層的オブジェクト構造は基本オブジェクトからオブジェクトの設立、分割、融合、分解、下位配置、グループ化解除、グループ変更によって生成される。その際に、上位オブジェクトを生成する設立は、下位オブジェクトを生成するための分割と対立する。多数の小さなオブジェクトからより大きなオブジェクトを生成するための融合は、大きなオブジェクトからより小さなオブジェクトを生成するための分解と対立する。下位配置の場合は、オブジェクトが捕捉され、上位オブジェクトの下位に配置される。それとは逆に、グループ化解除の場合は、下位オブジェクトが上位オブジェクトから除去される。グループ変更の場合は、下位オブジェクトの交換が行われる。
【００３６】
それぞれのオブジェクトは別のグループメンバと特別の関係をもつことができる。こうした関係またはコンテキスト規則は、誘引とも呼ばれる。静止イメージでは、誘引または一定のサンプル中の関係は特徴的な相対関係、大きさの比または角度で表すことができる。その上、各オブジェクトは、例えばそのｎ次元空間における圧縮した幾何形状、配色などを反映する所定の属性を割り当てられる。
【００３７】
変更
複雑な物体のどの領域を有意にオブジェクトとして指定すべきかは、先に触れたようにしばしば、方法の最初の過程では明確に定義できない。したがって、これらの領域からのオブジェクトの分解または合成は反復的に行われる。その後まずオブジェクトが仮に作成され、その後反復的に次第に合目的的に変更される。オブジェクトの変更は、ある領域をその例えば下位のオブジェクトから区分し、あるいは周りの領域、例えば隣接領域を組み入れることによって行われる。もう１つの変更方法は、誘引またはコンテキスト規則を変更するものである。
【００３８】
オブジェクトの局所的変更は、変更と見なすことができる。しかし局所的変更からの様々な変更の可能性があるので、一般概念の変更を使用する。
【００３９】
選別、適合度
それぞれのオブジェクトを変更する際に、オブジェクトライブラリに関するその「適合度」または「分類尤度」を最適化すべきである。その適合度または分類尤度の尺度として、その集合属性と予め用意されたオブジェクトライブラリのオブジェクトの諸属性との類似性が有効である。オブジェクトライブラリ中には多数の可能なオブジェクトがその可能な属性または属性規則と共に収納され、したがって明らかに調査すべきオブジェクト（例えばイメージ）よりも多くのオブジェクトがある。
【００４０】
さらに、オブジェクト相互の可能な関係またはコンテキスト規則を、したがってその誘引をオブジェクトライブラリに記述することができる。イメージ中のオブジェクトまたは構造も同様に多少とも大きな類似性を有し、したがってオブジェクトライブラリ中の対応するオブジェクトの可能な誘引またはコンテキスト規則に対する分類尤度を有する。
【００４１】
多重性、交配
さらに、オブジェクトおよびオブジェクト構造の多重性を長期記憶として使用することができる。このことは、これらのオブジェクトまたは構造の最善のもの（最高の分類尤度）だけでなく、少数の良好なオブジェクト（より低い分類尤度）も生き延びまたはさらに使用される。これによって一度見つかったが現時点では二級の可能性も失われなくなる。この多重性は、二級、三級のものに対する記憶である。現時点では二級のものが後の発展段階で生き延びることがあるので、これは意味がある。さらに、解決可能性の多重性により、変異と並んで別の種類の変更が可能になる。この別の種類の変更は、「交配」または異なる解決構造の複合および組合せと呼ばれる。
【００４２】
複製
自然界では、「成果に富んだ」生物の複製によりその種類の生物の数が増大する。それによって特定の遺伝子コードが、今や２つの場所で同時に働くことができるので、その意味が高まる。順次動作するコンピュータによってオブジェクトを生成する際に、幾分対応するものは一見した所、オブジェクトにとって意味がない。しかし動的システムでは、再度見直すとこれは同じ解決の糸口またはオブジェクトに関する場合のみ有用となり得る。動的システムでは、オブジェクトの周囲が変化する。したがって、オブジェクトの認識または生成の際に、そのオブジェクトがより頻繁に扱われ、したがって数が実質的に増大することによってオブジェクトの意味が高まる。複製されたオブジェクトはその上変更され、したがってオブジェクトと様々な変更のみを記憶することがしばしば意味がある。
【００４３】
消去
再生によって解決方法の数があまりにも著しく増大し、そのため最適化プロセスが不必要に遅れることのないよう、解決方法の多くを消去しなければならない。
【００４４】
ダーウィン式アルゴリズムは部分的に非常に特異であるため、すべての可能な種類のアルゴリズムを同時に、検査すべき画像全体に適用するのは望ましくない。むしろ、方法ないし「進化」の初めには非常に一般的な、形式的なアルゴリズムで始めるのが適当である。その際、オブジェクト・ライブラリとの比較によって第１の認識レベルに達する。この認識レベルを、より的確なアルゴリズムないし変容規則を使用するために利用することができる。それによって、分類尤度ないしフィットネスを高めることができるかも知れない。特に、さらに的確にアルゴリズムを使用でき、それによって。個別的な重要性をもつ、フィットネスないし分類尤度がますます高くなる、ますます精緻なオブジェクトが得られる。
【００４５】
以下に、複雑な構造の分析にとって重要な役割を演じる、本発明に係る方法の多重スケール性(Mehrskaligkeit）の特色について詳述する。
【００４６】
検査すべき物体ないし画像のオブジェクトの、オブジェクトライブラリの１つのオブジェクトとの類似性は、局所的なフィットネスないし局所的な分類尤度に合致する。しかしこの局所的な分類尤度だけでは十分ではない。既に非常に高いフィットネスないし分類尤度をもつオブジェクトの場合にも、引き続き多義性が存続し得るからである。つまりオブジェクト・ライブラリの複数のオブジェクトに対して同じように高い局所的なフィットネスないし分類尤度が存するのである。この場合、コンテクスト規則またはそれぞれのオブジェクトの下位のオブジェクトの構造を通じて初めてその意味を明確に知ることができることが多い。
【００４７】
従って、多重スケール性の、すなわちフラクタルの観察方法が不可欠である。従って、例えばある画像または交通状況の、検査されるべき構造のフラクタルの取り扱いには、フラクタルの階層的なオブジェクト・ライブラリ、フラクタルのフィットネスないし分類尤度、フラクタルの変容およびフラクタルの消去が必要である。フラクタルのオブジェクトライブラリは、オブジェクトの属性ないし属性規則だけでなく、これらオブジェクトの可能な内的および外的な諸関係（内的および外的コンテクスト規則）、および変容規則も保存されているライブラリである。これは、フラクタルのライブラリにはまた、オブジェクトがどんな下位のさまざまなオブジェクトによって構成され得るかということも‐これらの下位のオブジェクトの諸関係を含めて‐、またオブジェクトが上位の諸オブジェクトに対する、どのような関係ないしコンテクストの中に置かれ得るかということも、保存されていることを意味する。つまりこれは階層的な情報でもあり得るのである。なぜならオブジェクトは通常、大きい諸関連の中に埋め込まれており、特殊な諸関係をもつ下位のオブジェクトによって構築されているからである。この階層構造から、ライブラリ内の階層構造との比較によって、階層的な、またはフラクタルのフィットネスないし分類尤度を算定することができる。
【００４８】
オブジェクトをオブジェクト・ライブラリの諸オブジェクトと直接比較することによって算定される局所的なフィットネスないし分類尤度から出発して、この局所的なフィットネスに基づいて、局所的フィットネスと階層的フィットネスで構成されたフラクタルのフィットネスないし分類尤度が算出される。変容を通じて、これらのフラクタルの分類尤度が最適化される。
【００４９】
図２はもう一つの、例えばアウトバーン上で見られるような交通状況の概略を示している。
【００５０】
ここでも、参照記号０は基準車両を示し、参照記号１−４は、基準車両０の前を走行しているので基準車両０にとって関連する車両、あるいは関連する車両グループを示している。基準車両０は例えば、楕円形の枠によって表示されているような、最大限の受信範囲をもっている。この最大限の受信範囲内には、関連車両グループの他に多数の他の車両が入っている。先ず、参照記号５，６，１０および１２は、アウトバーンの対向車線上を走行しているが、基準車両0の受信範囲内に入っている車両を示している。さらに参照記号７，８，９および11は、基準車両０と同じ方向に走ってはいるが、基準車両0の後ろを走っており、従って基準車両０に対して考慮する必要がないか、あまり考慮する必要がないものである。すべての車両が多かれ少なかれ均等な時間間隔で、あるいは連続的に、その時々の車両データを含んでいる車両データ信号を送信・受信している。従って例えば基準車両０には多数の出力データが入って来る。これらのデータを例示的に、簡略化した形で図４に表の形で提示してある。
【００５１】
図４は車両０−１１２のそれぞれに対する最小限車両データの表の形での保存を簡略化して示している。左の欄には、例えば受信した車両データ信号のそれぞれの識別コードが２進数で格納されている（0000‐1100)。その隣の各欄には、時点tn-3,tn-2,tn-1およびtnにそれぞれ受信した車両データが速度値ｖとそれぞれの受信電界強度Eの形で格納されている。
【００５２】
図４の表の第1行には、他の車両データに対する比較価ないし基準値として使用される、基準車両0の車両データが表示されている。従って受信電界強度Ｅは記入されていない。
【００５３】
次に、図４の表を詳しく記述する。
基準車両がｖ＝120km/時の速度で走行していると仮定する。アウトバーンの右側の車線上を走行している車両１と３は、同じ速度、v1=v3＝100km/時、で走行している。従ってこれらの車両では、ｔｎ−３からｔｎまでのさまざまな時点に対して受信電界強度値が上昇している。受信電界強度が上昇するのは、基準車両0が追い越すため、車両１と３に対する間隔（距離）が小さくなるからである。これに対して車両２と４は、同じ速度、ｖ２＝ｖ４＝120km/時で走行している。従ってこれらの車両の受信電界強度は基準車両０に対する間隔に比例して一定不変に保たれる。
【００５４】
同じ方法で残りの、他の車両5-12に対する速度と受信電界強度の値も算出される。ただし、特に対向車線上を走行している車両５，６，１０および１２は、相対速度が非常に高いため（例えばV0-V12=240km/時）、ここで選択した実施例の時間グリッド内では、基準車両０の最大限の受信範囲を通過するとき、好ましくはリング記憶装置として形成される記憶装置内にただ1つのデータ値しか残さない。この事実は、例えば、車両５，６，１０および１２を関連しないグループとして排除し、あるいは対向車線上のグループとして分類するために、オブジェクト識別ないしオブジェクト生成に対する判定基準として使用することができる。例えばそれぞれの減速時間の検査が固定的なグループ内での制動過程または加速過程に関して行われるとき、同じ方法で、相応の分類基準によって、後続の車両７，８，９および１１を特定することができる。
【００５５】
基準車両０にとって関連する車両グループ１−４は、類似の方法によって判定される。この場合、例えば直ぐ前を走行している車両２と４、および隣の車線を走っている車両１と３に対して、さらに正確な分類を行うことができる。このような多数の下位および上位のグループないしオブジェクトへの分類は、通常の、前述のフラクタル・ダーウィン式方法で行われる。車両のグループ、例えば車両２と４が特に関連するグループに分類された場合、そのグループ挙動を例えばその平均速度、その遅延挙動などの算術平均値の算出によって算定し、基準車両０の車両データと比較することができる。この比較に基づいて、信号が発せられる。このような信号は、例えば公知の交通記号、つまり速度制限(記号)の形で表示され、またはその他の方法で視覚的、または聴覚的に表示される。しかしまた、関連するグループのグループ挙動を評価して、特定の限界値を超えたとき、例えば基準車両0が自動的に完全制動されるようにすることも可能である。この点では、多数の他の制御措置が考えられる。例えば舵取りまたは加速の制御など。
【００５６】
上述の実施例では、オブジェクトないしグループの特定にとって重要な間隔のパラメータが、受信された無線信号の受信電界強度に基づいて算定された。受信電界強度の他に、他の信号または測定値も、それぞれの車両の間の間隔に比例する値として使用することができる。
【００５７】
図３は、一つの好ましい実施例に従った、局所的な交通障害を信号で知らせるための装置の構成図を示す。
【００５８】
図３中の参照記号Ａは、送信ないし受信アンテナ、参照記号２０は、受信チャンネルを送信チャンネルから分離するための送信/受信切替器、参照記号３０は、それぞれの車両のその時々の無線信号をそれぞれの識別コードに従って濾波するためのフィルタ装置、参照記号４０は受信器、参照記号５０は送信器を示す。フィルタ装置３０はさらに、それぞれの無線信号の受信電界強度を検出するためのデテクタを持ち得る。受信器４０と送信器５０は、送信／受信システムの制御を引受けるマイクロプロセッサ６０と結合している。参照記号９０−１４０は、車両のその時々の車両データを検出する、多数の検出装置を示している。参照記号９０は、ブレーキペダルの利用状況を検出するための検出装置を示す。参照記号１００は、現在の舵取り角（ハンドル角度）に従った値θを表示する検出装置を示す。参照記号１１０は、車両の現在の速度値ｖを表示する検出装置を示す。参照記号１２０は、それぞれの車両の現在の加速値または減速値ｖを表示する検出装置を示す。図３に従った装置はさらに、それぞれの車両の現在の走行方向を示す、方向信号DIRを表示するコンパス１３０を持ち得る。さらに、現在の絶対位置を表示するための絶対位置値POSをもつ、ＧＰＳシステム（global positioning system)１４０を使用することができる。検出装置９０−１４０は、例えばマイクロプロセッサ６０の入力ポートに接続されており、車両データとして送信器５０とアンテナ１を通じて他の車両へ送信され、または受信した車両データを局所的な車両データと比較するために使用される。
【００５９】
参照記号７０は、その中に例えば図４に示す表を格納することができる、第１の記憶装置（メモリＩ）を示す。この第１の記憶装置７０は、好ましくは、その記憶場所に所定の時間間隔で繰り返し書き込みが行われるリング記憶装置で構成する。それによって例えば、それぞれ最後に受信した車両データが確実に第１の記憶装置７０に格納されるようにすることができる。
【００６０】
フラクタル・ダーウィン式なオブジェクト生成が関連のある車両グループの算定の方法として使用される場合のために、この局所的な交通障害を信号で知らせるための装置はさらに第２の記憶装置（メモリＩＩ）８０を持っている。この第２の記憶装置８０内には、フラクタルの階層的なオブジェクト・ライブラリが入っている。
【００６１】
第１の記憶装置７０と第２の記憶装置８０は、バスシステム１７０を通じてマイクロプロセッサ６０に接続されており、それによってデータ交換が保証されている。マイクロプロセッサが車両データの評価の際に、関連する車両グループのグループ挙動が自己の車両データと矛盾していること、例えば関連車両グループの速度が自己の車両の速度より著しく遅いことを確認すると、表示装置（インディケータ）１５０を通じて、または制御装置（緊急ブレーキ）１６０を通じて、信号による通知が行われる。表示装置１５０では、それぞれの信号が可聴の、また/または可視の形で提示される。この場合特に、速度制限に対する公知の記号を使用することができる。さらに、制御装置１６０を通じて例えば、受信した車両データの、局所的な車両データによる評価によって、緊急の危険状況が存することが分かった場合、自動的に非常ブレーキがかけられるようにすることも可能である。
【００６２】
このような緊急の危険状況はまた、高い優先順位をもつ追加的な非常信号によって、他の車両に伝えるようにすることもできる。それによって特別に効果的な形で例えば車両の多重玉突き衝突を阻止することができる。非常信号が最大限に伝播されることを保証するために、受信器４０は、特定の受信電界強度以下の非常信号のみを評価し、マイクロプロセッサ６０と送信器５０を通じて再び送出し、それによってリピータ機能を実現できるようにする、しきい値弁別器をもっている。この場合、増幅されて再度送出される非常信号は、その非常信号を初めに送出した車両と同じ識別コードをもつ。
【００６３】
リピータ機能のため、それぞれのグループを超える広範囲に信号を到達させることができるので、各車両がそれぞれ、受信した非常信号に関する関連性の検査を実施することができる。その際、非常信号を送出した車両は当該の車両にとって全く関連のないグループに属しているのかどうかが検査される。この場合、リピータ機能は使用されないであろう。
【００６４】
好ましくは、イグニッションキーがそれぞれの車両の送信器と受信器を活動化させるようにする。そうすれば、駐車中の車両は自動的に、関連車両グループに属さないことになる。
【００６５】
限定された送信ないし受信範囲によって既に、各車両に対して考慮すべき最大限の車両のグループが決まっている。しかしこのグループは、必要に応じて、あるいは状況に応じて、例えば次の方法によって拡張し、または縮小することができる。
【００６６】
■送信および/または受信範囲の的確な拡張または縮小；
【００６７】
■受信した情報、つまり車両データの再発信(情報を何度も先へ送ることができるので、極めて広大な到達距離を実現し得る）
【００６８】
■特定の属性をもつ車両または車両グループへの的確な呼びかけ。これは、呼びかけられるべき車両の識別コードを一緒に送信し、送信車両が特定の属性をもつ受信車両、例えば最大限のグループの車両のうち、それぞれの車両の後ろを走行している車両に呼びかけることによって（送信車両がグループを直接指定する）、または間接的な情報、例えば「基準車両と同一方向へ走行しているすべての車両へ」、を送出することによって（受信車両が、自分が呼びかけられているかどうかを判定する）実現できる。
【００６９】
■各車両自身が個別的に常に新たに指定する、下位グループおよび/または上位グループの形成。この場合、上位グループは伝達された情報の解釈によって形成される。つまり基準車両の近くの複数のグループまたは同一方向に走行している、近くの複数のグループである。この場合１つのグループは、設定された受信範囲内のすべての車両である。下位グループは、例えば基準車両およびそのグループと対向して走行しているすべての車両、基準車両のグループの同一方向に走行しているすべての車両、類似の走行特性（例えば速度）をもつすべての車両、基準車両の後ろまたは前を走行しているすべての車両等である。下位の下位グループ（＝下位グループに従属している、さらに下位のグループ）は、例えば、基準車両の後ろを走行し、加速しているすべての車両によって形成される．．．
【００７０】
■所定の規則（その一部は、車両間の打ち合わせによって決める）に従って動的に、グローバルに形成される、下位グループおよび/または上位グループの形成。このグローバルなセグメント化（フラクタル階層グループ形成）は、関連する情報をグループ間で交換する、「グループ代弁者」（Gruppensprecher)を指定できるという利点を持つ。
【００７１】
グループ形成に必要な情報を得る(ermitteln）ために、以下のパラメータを検出する(bestimmen）ことができる：
【００７２】
■相対間隔（基準車両‐他の車両）の検出：
電界強度の測定によって；
走行パターン（例えばそれぞれ当該の車両が常に、基準車両より一秒前にブレーキをかける、．．．の速度のとき、その車両が．．．をする）；
間隔測定器によって。
【００７３】
■情報を受信した車両の相対的走行方向の検出：
電界強度の上昇または低下の測定によって；
ドップラー効果の測定によって（相対位置が検出されている場合）；
走行パターンの時間的解析によって；
絶対的方向データを受信し（例えばコンパス）、（基準車両の）自己の方向データと比較することによって。
【００７４】
■相対的位置の検出（基準車両の前‐基準車両の後ろ）：
速度差（基準車両−それぞれ当該の車両）を測定し、間隔の変化と比較することによって。それぞれ当該の車両が基準車両より速く、また当該の車両が基準車両の後ろを走行している場合は、当該の車両と基準車両との間隔は小さくなるはずである；
走行パターンの時間的解析によって（例えばそれぞれ当該の車両がたいてい、基準車両より前にブレーキをかける。つまりこの車両は基準車両の前を走行している）；
方位測定送信器または方位測定受信器によって。
【００７５】
■走行車線の検出（追い越し車線またはアウトバーンの誤った側）：
道路脇の送信器と、電界強度の比較によって：誤、正−左、右；
走行パターンの時間的解析によって。
【００７６】
さらに、受信範囲または送信範囲の限定によって、特に「バースト」送信器を使用する場合、さまざまな送信器（からの信号）の同時受信の尤度を低く抑えることができる。しかしこの方法には、受信される情報の数が減少しすぎる可能性がある、という欠点がある。
【００７７】
従って、送信器を相互に同調させる方が有利であり得る。これは送信器の同期化または「グループチューニング」によって実現できる。同期化は例えば集中的に、無線時刻信号を使用して行うことができる。
【００７８】
一つの好ましい実施例では、定義された（definiert）送信ブロックで送信が行われる。各ブロックの後に、次の車両が送信できるようになる前に休止時間が挿入される。１つのグループが存在する場合は、各送信器が相互に、それぞれの送信ブロックの順序を判定することができる。これは例えば、それぞれの送信器がグループに入って来た順序であり得る。
【００７９】
複数のグループが相互に接近しすぎ、相互に妨害し合うようになった場合、これらのグループが相互に適合する場合は（例えば走行方向が同じである場合）、送信サイクル（Sendetakt)に関して相互に「合併」することができる。この合併の際には、例えば元のグループ内の順序を維持することができ、またその構成車両のうちの１台が最初に合併を提案したグループが最初に送信し、それから第２のグループが送信するようにすることができる。グループが合併によって大きくなり過ぎるか、または両グループが相互に適合しない場合にも（例えば対向方向に走行している）、これら両グループが同時に送信することのないよう配慮しなければならない。これは例えば、「ファスナー方式」によって実現できる。つまり、幾つのグループが相互に出会うかどうかに応じて、それぞれのグループが個々の送信の間の送信休止時間を、他のグループの構成車両がその間に割り込めるように大きくするという方式である。
【００８０】
しかししばしば、どちらかと言えば連続的な交通の流れが見られ、それが網状に分岐していることもある。大きい網状組織に含まれているすべての車両を相互に同期させることはできないので、グループを人工的に作り出さなければならない。これはフラクタル階層方式によって行うことができる。その際、車両同士をグループにまとめ、１つのグループから車両を取り入れ、グループを合併させ、「グループ代弁者」を指定し、グループを細分化し、また／または上位グループを形成することができる。１つの送信器（＝送信を行う車両）が或るグループに接近すると、この送信器が他の送信器の送信休止時間内に、受け入れてもらいたいという要望を無線によって伝えることにより、この送信器（＝送信を行う車両）がそれが属するグループ（そのようなグループが存在する場合）と共に、そのグループへ組み込まれることができる。
【００８１】
送信休止時間はグループダイナミックス(Gruppendynamik（集団力学））を可能にするためだけでなく、高い優先順位を持つ（事故、完全制動）信号（非常信号）を送信するためにも必要である。
【００８２】
もう一つの種類の同期グループ形成法を、特殊な対（つい）同期によって実現できるであろう。
【００８３】
ある車両がそれに加わりたいと考えている、１つのグループが存在すると仮定する。新たに加わろうとする車両はまず、状況を評価できるようになるまで（信号を）受信し、それから送信休止時間中に申し込みを行う。そうすると、すべてのグループ・メンバーの順序が（１つずつ）ずれる。
【００８４】
基準車両より前にこのグループに加わった車両が送信番号nをもつとすると、基準車両は送信番号（＝送信の順番）ｎ＋１をもつことになる。ｎ＋１が或るしきい値を超えている場合は、基準車両はNo.1となるが、位相が１８０度ずれている。従って、基準車両は第２のグループの第１のメンバーとなる。この場合、基準車両は、前を走行している車両の拡大された送信休止時間に送信する。基準車両の後ろの送信器（＝送信を行う車両）は、１８０度位相のずれた第２の車両となる。さて、基準車両のグループ内の車両数が最大限に到達すると、さらにその次の車両は第３のグループの位相０度の第１号となる。このとき、第３と第１のグループは同期して信号を送信する。これら両グループが十分に遠く離れている場合は、両グループが妨害し合うことはない。
【００８５】
グループ同士が妨害し合うようになりかかると、常に「ファスナー方式」が効力を生じる。
【００８６】
隣接し合ったグループが過度に妨害し合うのを阻止するために、前述のように送信サイクルの位相をずらす代わりに、送信周波数を若干ずらし、隣接し合ったグループ同士が（ちょうど）受信できなくなるようにすることも可能であろう。それにも拘わらず情報が一方のグループからもう一方のグループへ到達し得るようにするために、グループの「代弁者」を指定し（例えば最後に加わった車両）、この「代弁者」となった車両の送受信器が複数の周波数で同時に作動するようにすることができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 幹線道路上の交通状況を示す概略図である。
【図２】 複数車線の高速道路上の交通状況を示す概略図である。
【図３】 好ましい実施形態による局部的交通障害を信号通知するための装置の構成図である。
【図４】 それぞれの車両データを記憶装置に記憶する例を示す表である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、局所的交通障害を信号通知する方法および装置に関し、特に事故ならびに通過車両数の増加およびそれによって生じる渋滞を認識し指示する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通過車両数が増加した際の渋滞および事故を避けるために、従来の交通案内システムが負荷の特に大きい交通区間、例えば交通量の多い高速自動車道等沿いに既に固定設置されている。この種の従来の固定設置された交通案内システムは、例えば交通密度、自動車の流れの速度、環境条件（温度、霧）などを検出する多数の検出手段を有し、表示板を介して所定の区間に沿うそれぞれの検出信号に基づいて自動車交通を制御する。そして、渋滞および事故ができるだけ防止されるようにする。
【０００３】
この種の従来の交通案内システムの欠点は、所定の区間に沿った固定装置に極めて高額の調達費用がかかることである。その上、この種の固定設置された交通案内システムは、比較的短い区間の交通しか調節または誘導しないため、フレキシビリティが低い。
【０００４】
フレキシビリティを高めるため、米国特許第４，７０６，０８６号明細書は、自動車のそれぞれの走行状態に対応する信号および情報を送受信装置により電磁波を用いて伝送する、多数の自動車間の通信システムを提案している。
【０００５】
さらに、刊行物の米国特許出願公開第５，４２８，５４４号明細書からは、自動車の車両データまたは状態、例えば速度、ルートおよび方向を通信装置によって相互に伝送する、局所的交通障害を信号通知するための装置および方法が知られている。その際、それぞれのデータの他の自動車への伝送は、すれ違う自動車を通じて間接的に行われる。その上、この従来の交通情報システムは、ナビゲーションモジュール、地図モジュール、ならびに自分の位置を識別するための自己位置判定装置が必要である。しかし、この種の従来の通信システムは、多数の極めて高価な要素、例えば地図メモリ、ナビゲーションモジュール、自己位置を識別するための位置決めモジュールを無条件に必要とするという欠点を有する。
欧州特許出願公開第０７１５２８６号明細書からは、請求項１の前文による局所的な交通障害を信号で知らせる方法、および請求項１１の前文による局所的な交通障害を信号で知らせる装置が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、比較的低コストで製作でき、高いフレキシビリティを有し、固定設置された検出装置に依存しない、局所的交通障害を信号通知するための方法および装置を提供するという目的を基礎とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この目的は、方法に関する請求項１に示される手段および装置に関する請求項１１に示される手段によって達成される。
本発明のさらなる有利な実施形態は、従属した請求項の主題となっている。
【０００８】
具体的には、多数の車両による各々の電磁波信号の所定の最低信号レベルに応じて、考慮すべき最大の車両グループを判定する。受信可能範囲にある車両のそれぞれの運行状態を表す、電波信号で伝送される個々の車両データが、繰り返し評価され記憶される。記憶された車両データに基づいて、個々の車両データの評価により、各々の調査すべき車両について、調査すべき最大車両グループ内の関連基準車両グループを判定する。続いて、個々の車両データに基づいて、関連グループのグループ挙動を判定する。このグループ挙動を基準車両内で信号通知して、運転者がその関連車両グループ内の変化または危険について適時に情報を得られるようにする。したがって、事故および渋滞を適時に認識しまたは回避することができる。
【０００９】
関連車両グループの判定は、フラクタル・ダーウィン式オブジェクト生成を用いて行うことが好ましい。この方法では、それぞれの車両データを考慮し、続いて位置尤度を決定することにより、ある車両グループ内の順番または順序を生成する。その際に、高価な位置決めシステムを使用せずに、既に最小数の車両データによってあるグループ内のそれらの車両の正確な位置または順序を判定することができる。
【００１０】
各々考慮すべき最大グループは、特にある受信装置の最大受信可能範囲によって得ることができる。ただし、最大メモリ容量によって判定することもできる。
【００１１】
車両データとしては、それぞれの車両を識別するための識別コード、車両の現在速度を示す速度値、および間隔パラメータを使用することが好ましい。基準車両と考慮すべき最大グループのそれぞれの車両の間隔を表す間隔パラメータは、例えば各々の発信された電波信号の受信電界強度から導出することができる。
【００１２】
他の車両データとして、例えばそれぞれの車両の現在の減速／加速を示す減速／加速値、それぞれの車両の現在のハンドル角を示すハンドル角度、現在の絶対方位を示す方位値、それぞれの車両の現在の絶対位置を示す位置値、およびそれぞれの車両のブレーキ装置の現在の利用を示すブレーキ信号値を考えることができる。さらに、その基準車両に関連する関連グループの現在のグループ挙動を表すグループ挙動値も車両データとして送信することができる。
【００１３】
基準車両内で信号通知される情報は、指示装置を介して可読かつ可聴にすることができる。しかし、直接基準車両の制動挙動の制御に供することもでき、またモータ制御に影響を与えて、例えば自動的完全制動を実施することもできる。
【００１４】
特に個々の車両データの所定の組合せ、すなわちそれぞれの車両の運行状態が存在する場合、非常信号を生成することができ、それには個々の車両データ信号よりも高い優先順位が与えられる。それによって、例えば差し迫った危険が生じた場合にその状態を他の後続車両グループに伝達することができ、それによって特に迅速な情報伝達が行える。多数の非常信号が重なるのを避けるため、この種の非常信号はその受信電界強度が所定の閾値を下回る場合にのみ増幅して再送する（リピータ機能）。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明を、図面を参照しながらその実施形態に関してより詳しく説明する。
【００１６】
図１は、例えば幹線道路上で生じることがある交通状況を示す概略図である。図１において、参照符号０は基準車両を表し、参照番号１〜４は先頭の列中の車両を示す。車両０〜４はそれぞれ送受信装置を備え、それによって個々の運行状態または車両データを発信し、あるいは他の車両から発信された車両データを受信することができる。図１の実施形態において、基準車両０の送受信装置のみを考慮し、特にその受信データに焦点を合せて説明する。基準車両０は車両１〜４からなる車両列の後方を間隔を用いて走行しているが、例えば道路が森林地帯を通過するため、その車両列を視覚的に捉えることができないと仮定する。
【００１７】
車両列の車両１〜４の少くとも１台が基準車両０と同様に対応する送受信装置を有し、それによって個々の車両データを電磁波の形で発信すると仮定する。発信された車両データ信号は、最小車両データとして、それぞれの車両を識別するコードＩＣ、およびそれぞれの車両の現在の速度を与える速度値ｖを有する。
【００１８】
さらに、この列中で既にグループ分類または順番（後述する）が生じ、トラック４が先頭を走る車両として認識され、車両３、２、１がその後にこの順序で続く。この列のグループ挙動は、例えば時速５０ｋｍのほぼ一様な速度によって記述することができる。後続のより速い基準車両０が車両１の電波信号の受信可能範囲に到達すると、その車両データ、すなわち少くとも車両２の識別コードおよびおその速度値ｖ（時速５０ｋｍ）が基準車両０で所定の受信電界強度で受信され記憶される。後述の判定基準に基づいて関連性検査に合格し、車両１が基準車両０に関連する車両として認識されるまで、このプロセスが続行される。
【００１９】
同様にして車両２〜４も関連車両と認識され、それによって基準車両０に関連する車両グループが形成される。関連車両グループの形成または形成のための関連性基準については後述する。
【００２０】
このようにして、基準車両０はその前を走行する列または関連車両グループの多数の車両データを得る。関連車両の車両データが評価装置で評価され、基準車両０の車両データと比較され、または互いに関係付けられる。この比較に応じて、次に例えば可読または可聴の速度減速指示からなる信号が基準車両０で生成される。このようにして、関連車両グループが視覚的に捉えられるよりずっと前に早期の警告を行うことができ、それにより事故を確実に避けることができる。
【００２１】
しかし、生成された信号値は基準車両０で可聴または可読の指示を生じさせることができるだけでなく、自動的制動または加速をもたらすこともできる。
【００２２】
このようにして、極めてフレキシブルで固定設置したセンサや指示装置を必要としない、局所的交通障害を信号通知する方法および装置が得られる。したがってこの種の局所的交通障害を信号通知するシステムのコストは極めて低い。
【００２３】
システムの正確さを高めるため、他の車両データを検出し伝送することもできる。この種の車両データは、例えばそれぞれの車両の現在の減速または加速を示す減速値または加速値、それぞれの車両の現在の最大旋回角を示す最大旋回角度θ、例えばコンパスによってそれぞれの車両の現在の絶対方位を表す方位値ＤＩＲ、例えばＧＰＳシステムを介してそれぞれの車両の現在の絶対位置を示す位置値ＰＯＳ、あるいはそれぞれの車両の制動装置の現在の利用を示す制動信号値である。その上、認識されたグループ挙動値、例えばグループ全体の通過速度も車両データとして発信することができ、それによりグループを上位グループにまとめることが可能になる。
【００２４】
関連車両グループ１〜４を判定するには、フラクタル・ダーウィン式オブジェクト生成方法を実行することが好ましい。この方法は、例えばドイツ特許出願第１９７４７１６号（１９９７年１０月２４日出願）から知られる。その際に、フラクタル階層オブジェクトライブラリは特に交通状況の諸条件に適合され、属性規則が例えばそれぞれの車両の一定の走行状況を判定し、コンテキスト規則が車両グループ内の順序を定義し、変更規則が例えば追越しの際の連続した車両グループ化を判定する。その際に、フラクタル階層オブジェクトライブラリは基本オブジェクトとして、例えば幹線道路、高速道路の走行またはこみ合った市内交通における典型的な交通状況を有する。通常、あるグループ内の各車両ごとに時間的間隔を置いて多数の車両データが調べられ、それによって例えばあるグループへの明確な所属またはあるグループ内での一定の位置に対する分類の尤度が反復的に高められる。
【００２５】
フラクタル・ダーウィン式オブジェクト生成方法の使用が関連車両または車両グループを判定するための好ましい方法なので、次にフラクタル・ダーウィン式オブジェクト生成の原理的考察を一般的に再掲する。
【００２６】
その際、以下では調査する複雑な構造または複雑な組成をもつオブジェクトと見なされる２次元イメージのみについて考察する。ただし、この種の調査すべき構造は、上述の交通状況でよく、個々の車両が下位および上位のオブジェクトまたはグループに統合される。
【００２７】
以下に述べる方法では、例えば交通状況の認識および生成が、多段階ないしフラクタルかつ進化的ないしダーウィン式プロセスとして理解される。その際、交通状況の個々のオブジェクトはある種の独立した「生物」として扱われ、これは方法の始めには非常にあいまいで形式的で非現実的であるが、方法を繰り返し実行するにつれて変化して具体的になっていき、いわゆるコンピュータの経験レコードを形成する既知のオブジェクトのライブラリにますます適合するようになる。
【００２８】
その際に、オブジェクトは階層的に構造化される。したがって、大きなまたは上位のオブジェクトは下位オブジェクトまたは下位のオブジェクトに分解または分割され、小さなまたは下位のオブジェクトは大きなまたは上位のオブジェクトにまとめられる。したがって、オブジェクトをオブジェクトライブラリに適合させる方法は多数のレベル（段階）で行われる。この適合のために、オブジェクトライブラリと比較する際に、オブジェクトの属性規則および他方ではオブジェクト間ならびに階層構造間のコンテキスト規則が重要である。
【００２９】
意味のある解決が得られるようにすべてのオブジェクトおよび構造の最適適合を得るため、進化的アルゴリズムを使用する。その際、とりわけ以下に簡略に説明する一般のダーウィン式機構を引き合いにする。
【００３０】
分離、誘引
本発明によれば、分離とは例えば、調査するイメージの部分領域をオブジェクトから区切ることである。これは一定のアルゴリズムによる分解または分割あるいはセグメント化によって行うことができる。セグメント化には、均質性基準を考慮に入れてイメージ要素およびイメージセグメント間の類似性または所属を判定する方法を使用することが好ましい。逆にまた、小さなオブジェクトまたは下位のオブジェクトを大きなまたは上位のオブジェクトにまとめることもできる。この場合、このグループ化の境界は分離の一定数のグループメンバに対応する。例えば、階層的オブジェクト構造を詳しい予備知識なしで生成することができ、それによって均質性規則の適用が閾値より下の値をもたらす限り、より小さなオブジェクトをより大きなオブジェクトに統合することにより所与の任意のデータレコードの階層的抽象がもたらされる。均質性基準としては、例えば融合または設立によって新たに生成したオブジェクトの大きさで重み付けした不均質性ｈと、それぞれの大きさｎ1ないしｎ2で重み付けした元のオブジェクトの不均質性ｈ1ないしｈ2の和との差を用いることができる。重み付けした以後と以前の不均質性の差Δｈweight、すなわち２つのオブジェクトの統合の際に導入される不均質性は、次式から得られる。
【００３１】
【数１】
ただし、この差はできるだけ小さくなければならない。
【００３３】
融合または設立にとって問題となる可能性のあるすべてのオブジェクト対のうち、融合または設立によって導入される重み付けした不均質性の差が最小になるものをまず統合する。この重み付けした不均質性の差を大きさの合計で割った値（Δｈweight/(n1+n2））が所定の閾値を下回った場合、オブジェクトは統合の際に融合される。一方、この重み付けした不均質性の差を大きさの合計で割った値が所定の閾値を上回った場合、新しい上位オブジェクトが設立され、より小さなオブジェクトはオブジェクトライブラリに維持すなわち収納される。２つのオブジェクト間で潜在的に交換可能な下位のオブジェクトは、こうした交換または移動によって両方のオブジェクトの重み付けした不均質性が次式に従って減少する場合、事実上移動される。
【００３４】
【数２】
したがって、階層的オブジェクト構造は基本オブジェクトからオブジェクトの設立、分割、融合、分解、下位配置、グループ化解除、グループ変更によって生成される。その際に、上位オブジェクトを生成する設立は、下位オブジェクトを生成するための分割と対立する。多数の小さなオブジェクトからより大きなオブジェクトを生成するための融合は、大きなオブジェクトからより小さなオブジェクトを生成するための分解と対立する。下位配置の場合は、オブジェクトが捕捉され、上位オブジェクトの下位に配置される。それとは逆に、グループ化解除の場合は、下位オブジェクトが上位オブジェクトから除去される。グループ変更の場合は、下位オブジェクトの交換が行われる。
【００３６】
それぞれのオブジェクトは別のグループメンバと特別の関係をもつことができる。こうした関係またはコンテキスト規則は、誘引とも呼ばれる。静止イメージでは、誘引または一定のサンプル中の関係は特徴的な相対関係、大きさの比または角度で表すことができる。その上、各オブジェクトは、例えばそのｎ次元空間における圧縮した幾何形状、配色などを反映する所定の属性を割り当てられる。
【００３７】
変更
複雑な物体のどの領域を有意にオブジェクトとして指定すべきかは、先に触れたようにしばしば、方法の最初の過程では明確に定義できない。したがって、これらの領域からのオブジェクトの分解または合成は反復的に行われる。その後まずオブジェクトが仮に作成され、その後反復的に次第に合目的的に変更される。オブジェクトの変更は、ある領域をその例えば下位のオブジェクトから区分し、あるいは周りの領域、例えば隣接領域を組み入れることによって行われる。もう１つの変更方法は、誘引またはコンテキスト規則を変更するものである。
【００３８】
オブジェクトの局所的変更は、変更と見なすことができる。しかし局所的変更からの様々な変更の可能性があるので、一般概念の変更を使用する。
【００３９】
選別、適合度
それぞれのオブジェクトを変更する際に、オブジェクトライブラリに関するその「適合度」または「分類尤度」を最適化すべきである。その適合度または分類尤度の尺度として、その集合属性と予め用意されたオブジェクトライブラリのオブジェクトの諸属性との類似性が有効である。オブジェクトライブラリ中には多数の可能なオブジェクトがその可能な属性または属性規則と共に収納され、したがって明らかに調査すべきオブジェクト（例えばイメージ）よりも多くのオブジェクトがある。
【００４０】
さらに、オブジェクト相互の可能な関係またはコンテキスト規則を、したがってその誘引をオブジェクトライブラリに記述することができる。イメージ中のオブジェクトまたは構造も同様に多少とも大きな類似性を有し、したがってオブジェクトライブラリ中の対応するオブジェクトの可能な誘引またはコンテキスト規則に対する分類尤度を有する。
【００４１】
多重性、交配
さらに、オブジェクトおよびオブジェクト構造の多重性を長期記憶として使用することができる。このことは、これらのオブジェクトまたは構造の最善のもの（最高の分類尤度）だけでなく、少数の良好なオブジェクト（より低い分類尤度）も生き延びまたはさらに使用される。これによって一度見つかったが現時点では二級の可能性も失われなくなる。この多重性は、二級、三級のものに対する記憶である。現時点では二級のものが後の発展段階で生き延びることがあるので、これは意味がある。さらに、解決可能性の多重性により、変異と並んで別の種類の変更が可能になる。この別の種類の変更は、「交配」または異なる解決構造の複合および組合せと呼ばれる。
【００４２】
複製
自然界では、「成果に富んだ」生物の複製によりその種類の生物の数が増大する。それによって特定の遺伝子コードが、今や２つの場所で同時に働くことができるので、その意味が高まる。順次動作するコンピュータによってオブジェクトを生成する際に、幾分対応するものは一見した所、オブジェクトにとって意味がない。しかし動的システムでは、再度見直すとこれは同じ解決の糸口またはオブジェクトに関する場合のみ有用となり得る。動的システムでは、オブジェクトの周囲が変化する。したがって、オブジェクトの認識または生成の際に、そのオブジェクトがより頻繁に扱われ、したがって数が実質的に増大することによってオブジェクトの意味が高まる。複製されたオブジェクトはその上変更され、したがってオブジェクトと様々な変更のみを記憶することがしばしば意味がある。
【００４３】
消去
再生によって解決方法の数があまりにも著しく増大し、そのため最適化プロセスが不必要に遅れることのないよう、解決方法の多くを消去しなければならない。
【００４４】
ダーウィン式アルゴリズムは部分的に非常に特異であるため、すべての可能な種類のアルゴリズムを同時に、検査すべき画像全体に適用するのは望ましくない。むしろ、方法ないし「進化」の初めには非常に一般的な、形式的なアルゴリズムで始めるのが適当である。その際、オブジェクト・ライブラリとの比較によって第１の認識レベルに達する。この認識レベルを、より的確なアルゴリズムないし変容規則を使用するために利用することができる。それによって、分類尤度ないしフィットネスを高めることができるかも知れない。特に、さらに的確にアルゴリズムを使用でき、それによって。個別的な重要性をもつ、フィットネスないし分類尤度がますます高くなる、ますます精緻なオブジェクトが得られる。
【００４５】
以下に、複雑な構造の分析にとって重要な役割を演じる、本発明に係る方法の多重スケール性(Mehrskaligkeit）の特色について詳述する。
【００４６】
検査すべき物体ないし画像のオブジェクトの、オブジェクトライブラリの１つのオブジェクトとの類似性は、局所的なフィットネスないし局所的な分類尤度に合致する。しかしこの局所的な分類尤度だけでは十分ではない。既に非常に高いフィットネスないし分類尤度をもつオブジェクトの場合にも、引き続き多義性が存続し得るからである。つまりオブジェクト・ライブラリの複数のオブジェクトに対して同じように高い局所的なフィットネスないし分類尤度が存するのである。この場合、コンテクスト規則またはそれぞれのオブジェクトの下位のオブジェクトの構造を通じて初めてその意味を明確に知ることができることが多い。
【００４７】
従って、多重スケール性の、すなわちフラクタルの観察方法が不可欠である。従って、例えばある画像または交通状況の、検査されるべき構造のフラクタルの取り扱いには、フラクタルの階層的なオブジェクト・ライブラリ、フラクタルのフィットネスないし分類尤度、フラクタルの変容およびフラクタルの消去が必要である。フラクタルのオブジェクトライブラリは、オブジェクトの属性ないし属性規則だけでなく、これらオブジェクトの可能な内的および外的な諸関係（内的および外的コンテクスト規則）、および変容規則も保存されているライブラリである。これは、フラクタルのライブラリにはまた、オブジェクトがどんな下位のさまざまなオブジェクトによって構成され得るかということも‐これらの下位のオブジェクトの諸関係を含めて‐、またオブジェクトが上位の諸オブジェクトに対する、どのような関係ないしコンテクストの中に置かれ得るかということも、保存されていることを意味する。つまりこれは階層的な情報でもあり得るのである。なぜならオブジェクトは通常、大きい諸関連の中に埋め込まれており、特殊な諸関係をもつ下位のオブジェクトによって構築されているからである。この階層構造から、ライブラリ内の階層構造との比較によって、階層的な、またはフラクタルのフィットネスないし分類尤度を算定することができる。
【００４８】
オブジェクトをオブジェクト・ライブラリの諸オブジェクトと直接比較することによって算定される局所的なフィットネスないし分類尤度から出発して、この局所的なフィットネスに基づいて、局所的フィットネスと階層的フィットネスで構成されたフラクタルのフィットネスないし分類尤度が算出される。変容を通じて、これらのフラクタルの分類尤度が最適化される。
【００４９】
図２はもう一つの、例えばアウトバーン上で見られるような交通状況の概略を示している。
【００５０】
ここでも、参照記号０は基準車両を示し、参照記号１−４は、基準車両０の前を走行しているので基準車両０にとって関連する車両、あるいは関連する車両グループを示している。基準車両０は例えば、楕円形の枠によって表示されているような、最大限の受信範囲をもっている。この最大限の受信範囲内には、関連車両グループの他に多数の他の車両が入っている。先ず、参照記号５，６，１０および１２は、アウトバーンの対向車線上を走行しているが、基準車両0の受信範囲内に入っている車両を示している。さらに参照記号７，８，９および11は、基準車両０と同じ方向に走ってはいるが、基準車両0の後ろを走っており、従って基準車両０に対して考慮する必要がないか、あまり考慮する必要がないものである。すべての車両が多かれ少なかれ均等な時間間隔で、あるいは連続的に、その時々の車両データを含んでいる車両データ信号を送信・受信している。従って例えば基準車両０には多数の出力データが入って来る。これらのデータを例示的に、簡略化した形で図４に表の形で提示してある。
【００５１】
図４は車両０−１１２のそれぞれに対する最小限車両データの表の形での保存を簡略化して示している。左の欄には、例えば受信した車両データ信号のそれぞれの識別コードが２進数で格納されている（0000‐1100)。その隣の各欄には、時点tn-3,tn-2,tn-1およびtnにそれぞれ受信した車両データが速度値ｖとそれぞれの受信電界強度Eの形で格納されている。
【００５２】
図４の表の第1行には、他の車両データに対する比較価ないし基準値として使用される、基準車両0の車両データが表示されている。従って受信電界強度Ｅは記入されていない。
【００５３】
次に、図４の表を詳しく記述する。
基準車両がｖ＝120km/時の速度で走行していると仮定する。アウトバーンの右側の車線上を走行している車両１と３は、同じ速度、v1=v3＝100km/時、で走行している。従ってこれらの車両では、ｔｎ−３からｔｎまでのさまざまな時点に対して受信電界強度値が上昇している。受信電界強度が上昇するのは、基準車両0が追い越すため、車両１と３に対する間隔（距離）が小さくなるからである。これに対して車両２と４は、同じ速度、ｖ２＝ｖ４＝120km/時で走行している。従ってこれらの車両の受信電界強度は基準車両０に対する間隔に比例して一定不変に保たれる。
【００５４】
同じ方法で残りの、他の車両5-12に対する速度と受信電界強度の値も算出される。ただし、特に対向車線上を走行している車両５，６，１０および１２は、相対速度が非常に高いため（例えばV0-V12=240km/時）、ここで選択した実施例の時間グリッド内では、基準車両０の最大限の受信範囲を通過するとき、好ましくはリング記憶装置として形成される記憶装置内にただ1つのデータ値しか残さない。この事実は、例えば、車両５，６，１０および１２を関連しないグループとして排除し、あるいは対向車線上のグループとして分類するために、オブジェクト識別ないしオブジェクト生成に対する判定基準として使用することができる。例えばそれぞれの減速時間の検査が固定的なグループ内での制動過程または加速過程に関して行われるとき、同じ方法で、相応の分類基準によって、後続の車両７，８，９および１１を特定することができる。
【００５５】
基準車両０にとって関連する車両グループ１−４は、類似の方法によって判定される。この場合、例えば直ぐ前を走行している車両２と４、および隣の車線を走っている車両１と３に対して、さらに正確な分類を行うことができる。このような多数の下位および上位のグループないしオブジェクトへの分類は、通常の、前述のフラクタル・ダーウィン式方法で行われる。車両のグループ、例えば車両２と４が特に関連するグループに分類された場合、そのグループ挙動を例えばその平均速度、その遅延挙動などの算術平均値の算出によって算定し、基準車両０の車両データと比較することができる。この比較に基づいて、信号が発せられる。このような信号は、例えば公知の交通記号、つまり速度制限(記号)の形で表示され、またはその他の方法で視覚的、または聴覚的に表示される。しかしまた、関連するグループのグループ挙動を評価して、特定の限界値を超えたとき、例えば基準車両0が自動的に完全制動されるようにすることも可能である。この点では、多数の他の制御措置が考えられる。例えば舵取りまたは加速の制御など。
【００５６】
上述の実施例では、オブジェクトないしグループの特定にとって重要な間隔のパラメータが、受信された無線信号の受信電界強度に基づいて算定された。受信電界強度の他に、他の信号または測定値も、それぞれの車両の間の間隔に比例する値として使用することができる。
【００５７】
図３は、一つの好ましい実施例に従った、局所的な交通障害を信号で知らせるための装置の構成図を示す。
【００５８】
図３中の参照記号Ａは、送信ないし受信アンテナ、参照記号２０は、受信チャンネルを送信チャンネルから分離するための送信/受信切替器、参照記号３０は、それぞれの車両のその時々の無線信号をそれぞれの識別コードに従って濾波するためのフィルタ装置、参照記号４０は受信器、参照記号５０は送信器を示す。フィルタ装置３０はさらに、それぞれの無線信号の受信電界強度を検出するためのデテクタを持ち得る。受信器４０と送信器５０は、送信／受信システムの制御を引受けるマイクロプロセッサ６０と結合している。参照記号９０−１４０は、車両のその時々の車両データを検出する、多数の検出装置を示している。参照記号９０は、ブレーキペダルの利用状況を検出するための検出装置を示す。参照記号１００は、現在の舵取り角（ハンドル角度）に従った値θを表示する検出装置を示す。参照記号１１０は、車両の現在の速度値ｖを表示する検出装置を示す。参照記号１２０は、それぞれの車両の現在の加速値または減速値ｖを表示する検出装置を示す。図３に従った装置はさらに、それぞれの車両の現在の走行方向を示す、方向信号DIRを表示するコンパス１３０を持ち得る。さらに、現在の絶対位置を表示するための絶対位置値POSをもつ、ＧＰＳシステム（global positioning system)１４０を使用することができる。検出装置９０−１４０は、例えばマイクロプロセッサ６０の入力ポートに接続されており、車両データとして送信器５０とアンテナ１を通じて他の車両へ送信され、または受信した車両データを局所的な車両データと比較するために使用される。
【００５９】
参照記号７０は、その中に例えば図４に示す表を格納することができる、第１の記憶装置（メモリＩ）を示す。この第１の記憶装置７０は、好ましくは、その記憶場所に所定の時間間隔で繰り返し書き込みが行われるリング記憶装置で構成する。それによって例えば、それぞれ最後に受信した車両データが確実に第１の記憶装置７０に格納されるようにすることができる。
【００６０】
フラクタル・ダーウィン式なオブジェクト生成が関連のある車両グループの算定の方法として使用される場合のために、この局所的な交通障害を信号で知らせるための装置はさらに第２の記憶装置（メモリＩＩ）８０を持っている。この第２の記憶装置８０内には、フラクタルの階層的なオブジェクト・ライブラリが入っている。
【００６１】
第１の記憶装置７０と第２の記憶装置８０は、バスシステム１７０を通じてマイクロプロセッサ６０に接続されており、それによってデータ交換が保証されている。マイクロプロセッサが車両データの評価の際に、関連する車両グループのグループ挙動が自己の車両データと矛盾していること、例えば関連車両グループの速度が自己の車両の速度より著しく遅いことを確認すると、表示装置（インディケータ）１５０を通じて、または制御装置（緊急ブレーキ）１６０を通じて、信号による通知が行われる。表示装置１５０では、それぞれの信号が可聴の、また/または可視の形で提示される。この場合特に、速度制限に対する公知の記号を使用することができる。さらに、制御装置１６０を通じて例えば、受信した車両データの、局所的な車両データによる評価によって、緊急の危険状況が存することが分かった場合、自動的に非常ブレーキがかけられるようにすることも可能である。
【００６２】
このような緊急の危険状況はまた、高い優先順位をもつ追加的な非常信号によって、他の車両に伝えるようにすることもできる。それによって特別に効果的な形で例えば車両の多重玉突き衝突を阻止することができる。非常信号が最大限に伝播されることを保証するために、受信器４０は、特定の受信電界強度以下の非常信号のみを評価し、マイクロプロセッサ６０と送信器５０を通じて再び送出し、それによってリピータ機能を実現できるようにする、しきい値弁別器をもっている。この場合、増幅されて再度送出される非常信号は、その非常信号を初めに送出した車両と同じ識別コードをもつ。
【００６３】
リピータ機能のため、それぞれのグループを超える広範囲に信号を到達させることができるので、各車両がそれぞれ、受信した非常信号に関する関連性の検査を実施することができる。その際、非常信号を送出した車両は当該の車両にとって全く関連のないグループに属しているのかどうかが検査される。この場合、リピータ機能は使用されないであろう。
【００６４】
好ましくは、イグニッションキーがそれぞれの車両の送信器と受信器を活動化させるようにする。そうすれば、駐車中の車両は自動的に、関連車両グループに属さないことになる。
【００６５】
限定された送信ないし受信範囲によって既に、各車両に対して考慮すべき最大限の車両のグループが決まっている。しかしこのグループは、必要に応じて、あるいは状況に応じて、例えば次の方法によって拡張し、または縮小することができる。
【００６６】
■送信および/または受信範囲の的確な拡張または縮小；
【００６７】
■受信した情報、つまり車両データの再発信(情報を何度も先へ送ることができるので、極めて広大な到達距離を実現し得る）
【００６８】
■特定の属性をもつ車両または車両グループへの的確な呼びかけ。これは、呼びかけられるべき車両の識別コードを一緒に送信し、送信車両が特定の属性をもつ受信車両、例えば最大限のグループの車両のうち、それぞれの車両の後ろを走行している車両に呼びかけることによって（送信車両がグループを直接指定する）、または間接的な情報、例えば「基準車両と同一方向へ走行しているすべての車両へ」、を送出することによって（受信車両が、自分が呼びかけられているかどうかを判定する）実現できる。
【００６９】
■各車両自身が個別的に常に新たに指定する、下位グループおよび/または上位グループの形成。この場合、上位グループは伝達された情報の解釈によって形成される。つまり基準車両の近くの複数のグループまたは同一方向に走行している、近くの複数のグループである。この場合１つのグループは、設定された受信範囲内のすべての車両である。下位グループは、例えば基準車両およびそのグループと対向して走行しているすべての車両、基準車両のグループの同一方向に走行しているすべての車両、類似の走行特性（例えば速度）をもつすべての車両、基準車両の後ろまたは前を走行しているすべての車両等である。下位の下位グループ（＝下位グループに従属している、さらに下位のグループ）は、例えば、基準車両の後ろを走行し、加速しているすべての車両によって形成される．．．
【００７０】
■所定の規則（その一部は、車両間の打ち合わせによって決める）に従って動的に、グローバルに形成される、下位グループおよび/または上位グループの形成。このグローバルなセグメント化（フラクタル階層グループ形成）は、関連する情報をグループ間で交換する、「グループ代弁者」（Gruppensprecher)を指定できるという利点を持つ。
【００７１】
グループ形成に必要な情報を得る(ermitteln）ために、以下のパラメータを検出する(bestimmen）ことができる：
【００７２】
■相対間隔（基準車両‐他の車両）の検出：
電界強度の測定によって；
走行パターン（例えばそれぞれ当該の車両が常に、基準車両より一秒前にブレーキをかける、．．．の速度のとき、その車両が．．．をする）；
間隔測定器によって。
【００７３】
■情報を受信した車両の相対的走行方向の検出：
電界強度の上昇または低下の測定によって；
ドップラー効果の測定によって（相対位置が検出されている場合）；
走行パターンの時間的解析によって；
絶対的方向データを受信し（例えばコンパス）、（基準車両の）自己の方向データと比較することによって。
【００７４】
■相対的位置の検出（基準車両の前‐基準車両の後ろ）：
速度差（基準車両−それぞれ当該の車両）を測定し、間隔の変化と比較することによって。それぞれ当該の車両が基準車両より速く、また当該の車両が基準車両の後ろを走行している場合は、当該の車両と基準車両との間隔は小さくなるはずである；
走行パターンの時間的解析によって（例えばそれぞれ当該の車両がたいてい、基準車両より前にブレーキをかける。つまりこの車両は基準車両の前を走行している）；
方位測定送信器または方位測定受信器によって。
【００７５】
■走行車線の検出（追い越し車線またはアウトバーンの誤った側）：
道路脇の送信器と、電界強度の比較によって：誤、正−左、右；
走行パターンの時間的解析によって。
【００７６】
さらに、受信範囲または送信範囲の限定によって、特に「バースト」送信器を使用する場合、さまざまな送信器（からの信号）の同時受信の尤度を低く抑えることができる。しかしこの方法には、受信される情報の数が減少しすぎる可能性がある、という欠点がある。
【００７７】
従って、送信器を相互に同調させる方が有利であり得る。これは送信器の同期化または「グループチューニング」によって実現できる。同期化は例えば集中的に、無線時刻信号を使用して行うことができる。
【００７８】
一つの好ましい実施例では、定義された（definiert）送信ブロックで送信が行われる。各ブロックの後に、次の車両が送信できるようになる前に休止時間が挿入される。１つのグループが存在する場合は、各送信器が相互に、それぞれの送信ブロックの順序を判定することができる。これは例えば、それぞれの送信器がグループに入って来た順序であり得る。
【００７９】
複数のグループが相互に接近しすぎ、相互に妨害し合うようになった場合、これらのグループが相互に適合する場合は（例えば走行方向が同じである場合）、送信サイクル（Sendetakt)に関して相互に「合併」することができる。この合併の際には、例えば元のグループ内の順序を維持することができ、またその構成車両のうちの１台が最初に合併を提案したグループが最初に送信し、それから第２のグループが送信するようにすることができる。グループが合併によって大きくなり過ぎるか、または両グループが相互に適合しない場合にも（例えば対向方向に走行している）、これら両グループが同時に送信することのないよう配慮しなければならない。これは例えば、「ファスナー方式」によって実現できる。つまり、幾つのグループが相互に出会うかどうかに応じて、それぞれのグループが個々の送信の間の送信休止時間を、他のグループの構成車両がその間に割り込めるように大きくするという方式である。
【００８０】
しかししばしば、どちらかと言えば連続的な交通の流れが見られ、それが網状に分岐していることもある。大きい網状組織に含まれているすべての車両を相互に同期させることはできないので、グループを人工的に作り出さなければならない。これはフラクタル階層方式によって行うことができる。その際、車両同士をグループにまとめ、１つのグループから車両を取り入れ、グループを合併させ、「グループ代弁者」を指定し、グループを細分化し、また／または上位グループを形成することができる。１つの送信器（＝送信を行う車両）が或るグループに接近すると、この送信器が他の送信器の送信休止時間内に、受け入れてもらいたいという要望を無線によって伝えることにより、この送信器（＝送信を行う車両）がそれが属するグループ（そのようなグループが存在する場合）と共に、そのグループへ組み込まれることができる。
【００８１】
送信休止時間はグループダイナミックス(Gruppendynamik（集団力学））を可能にするためだけでなく、高い優先順位を持つ（事故、完全制動）信号（非常信号）を送信するためにも必要である。
【００８２】
もう一つの種類の同期グループ形成法を、特殊な対（つい）同期によって実現できるであろう。
【００８３】
ある車両がそれに加わりたいと考えている、１つのグループが存在すると仮定する。新たに加わろうとする車両はまず、状況を評価できるようになるまで（信号を）受信し、それから送信休止時間中に申し込みを行う。そうすると、すべてのグループ・メンバーの順序が（１つずつ）ずれる。
【００８４】
基準車両より前にこのグループに加わった車両が送信番号nをもつとすると、基準車両は送信番号（＝送信の順番）ｎ＋１をもつことになる。ｎ＋１が或るしきい値を超えている場合は、基準車両はNo.1となるが、位相が１８０度ずれている。従って、基準車両は第２のグループの第１のメンバーとなる。この場合、基準車両は、前を走行している車両の拡大された送信休止時間に送信する。基準車両の後ろの送信器（＝送信を行う車両）は、１８０度位相のずれた第２の車両となる。さて、基準車両のグループ内の車両数が最大限に到達すると、さらにその次の車両は第３のグループの位相０度の第１号となる。このとき、第３と第１のグループは同期して信号を送信する。これら両グループが十分に遠く離れている場合は、両グループが妨害し合うことはない。
【００８５】
グループ同士が妨害し合うようになりかかると、常に「ファスナー方式」が効力を生じる。
【００８６】
隣接し合ったグループが過度に妨害し合うのを阻止するために、前述のように送信サイクルの位相をずらす代わりに、送信周波数を若干ずらし、隣接し合ったグループ同士が（ちょうど）受信できなくなるようにすることも可能であろう。それにも拘わらず情報が一方のグループからもう一方のグループへ到達し得るようにするために、グループの「代弁者」を指定し（例えば最後に加わった車両）、この「代弁者」となった車両の送受信器が複数の周波数で同時に作動するようにすることができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 幹線道路上の交通状況を示す概略図である。
【図２】 複数車線の高速道路上の交通状況を示す概略図である。
【図３】 好ましい実施形態による局部的交通障害を信号通知するための装置の構成図である。
【図４】 それぞれの車両データを記憶装置に記憶する例を示す表である。
Claims (18)
- 局所的な交通障害を信号で知らせる方法であって、
基準車両(0)に関連する調査すべき最大の車両グループ(1-12)を、少なくとも１つの個別的な車両データ信号の受信によって判定するステップと、
少なくとも１つの個別的な車両のデータ信号を繰り返し評価し、調査すべき前記最大の車両グループ(1-12)の中の少なくとも1台の車両(1-12)の前記個別的な車両データとして保存するステップと、
前記基準車両(0)に対して関連する少なくとも１つの車両グループ(1-4)を、前記最大の車両グループ（1-12)の中で、前記個別的な車両データの評価によって判定するステップと、
前記少なくとも１つの関連する車両グループ(1-4)の現在の挙動を示すグループ挙動を、前記関連する車両グループ内の前記それぞれの個別的な車両データに基づいて判定するステップと、
前記少なくとも１つの関連する車両グループ(1-4)の前記グループ挙動に相応する情報を信号によって知らせるステップとを備え、
関連する情報は、他の車両または車両グループに渡され、
前記少なくとも1つの関連する車両グループ(1-4)の判定が、フラクタル・ダーウィン式オブジェクト生成の方法によって実施され、前記フラクタル・ダーウィン式オブジェクト生成の方法により前記個別的な車両データに基づいて、大きなまたは上位の車両グループそれぞれのサイズに応じて重み付けされた前記大きなまたは上位の車両グループの不均質性と小さなまたは下位の車両グループそれぞれのサイズに応じて重み付けされた前記小さなまたは下位の車両グループの不均質性の和との差が第 1 の所定値よりも大きくなると、前記大きなまたは上位の車両グループは小さなまたは下位の車両グループに分解または分割され、大きなまたは上位の車両グループそれぞれのサイズに応じて重み付けされた前記大きなまたは上位の車両グループの不均質性と小さなまたは下位の車両グループそれぞれのサイズに応じて重み付けされた前記小さなまたは下位の車両グループの不均質性の和との差が第２の所定値よりも小さくなると、前記小さなまたは下位の車両グループは大きなまたは上位の車両グループにまとめられることを特徴とする方法。 - 請求項１に記載の方法において、前記フラクタル・ダーウィン式オブジェクト生成の方法は、
予め決定されたオブジェクトとそれらに関連する属性、コンテクスト、および変更に関する規則をもつ、フラクタルの階層的なオブジェクト・ライブラリを準備するステップであって、前記属性規則はそれぞれの車両の一定の走行状況を決定し、前記コンテクスト規則は車両グループ内の順序を定義し、前記変更規則は連続した車両再グループ化を決定する、準備するステップと、
下位と上位のオブジェクトをもつ階層的なオブジェクト構造を有する基本オブジェクトを形成するステップと、
前記基本オブジェクトを、前記フラクタルのオブジェクト・ライブラリと比較するステップにおいて、各々に形成される基本オブジェクトは、前記オブジェクト・ライブラリ中に相応の属性規則を持つ相応のオブジェクトが存在しない場合は未知であると評価され、前記フラクタルのオブジェクト・ライブラリ中に相応のオブジェクトが一つ存在する場合には前記属性規則を持つ前記基本オブジェクトに局所的な分類尤度が一つ関係付けられ、前記フラクタルのオブジェクト・ライブラリ中に複数の相応のオブジェクトが存在する場合には前記属性規則を持つ前記基本オブジェクトに局所的な分類尤度が複数関係付けられる、比較するステップと、
それぞれのフラクタル分類尤度を形成し算出するために、前記コンテクスト規則をそれぞれのオブジェクトに適用するステップと、
前記フラクタル分類尤度を最適化するために、前記変更規則をそれぞれのオブジェクトに適用するステップと、
前記分類尤度を段階的に改善するために、前記コンテクスト規則と前記変更規則とを反復的に実施するステップと
を備えることを特徴とする方法。 - 請求項１乃至２のいずれかに記載の方法において、前記基準車両(0)に関連する調査すべき前記最大の車両グループ(1-12)が、該基準車両の受信器(40)の最大受信範囲によって判定されることを特徴とする方法。
- 請求項３に記載の方法において、前記最大受信範囲が、判定された交通密度および/または前記受信された車両データ信号のオーバーラップによって生じる受信障害に依存して調節される、受信器の可変範囲であることを特徴とする方法。
- 請求項１乃至４のいずれかに記載の方法において、前記個別的な車両データが、
それぞれの車両を識別するための識別コード(IC)と、
前記それぞれの車両の現在速度を表示するための速度値（ｖ）、および
前記基準車両(0)と前記最大の車両グループ(1-12)の中のそれぞれの車両との間の間隔を表示するための間隔パラメータと
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項５に記載の方法において、前記個別的な車両データが、
前記それぞれの車両の現在の減速/加速を表示するための減速/加速値(ｖ)、および／または
前記それぞれの車両の現在のハンドル角を表示するためのハンドル角（θ)、および／または
前記それぞれの車両の現在の絶対方向を表示するための方向値(DIR）、および／または
前記それぞれの車両の現在の絶対位置を表示するための位置値(POS）、および／または
前記それぞれの車両の現在のブレーキ装置の利用状況を表示するためのブレーキ信号値(BREMS）、および／または
前記それぞれの車両に関連する、調査すべき車両グループの現在のグループ挙動を表示するためのグループ挙動値、および/または
前記それぞれの車両の現在の非常状況を表示するための非常信号値
をさらに含むことを特徴とする方法。 - 請求項６に記載の方法において、それぞれの車両の予め規定された個別的な車両データの組み合わせに従って、個別的な車両データ値よりも優先される非常信号値が生成されることを特徴とする方法。
- 請求項１乃至７のいずれかに記載の方法において、前記信号によって知らされた情報に依存して、前記基準車両(0)内で制御装置(160)を用いて車両の制御が実施されることを特徴とする方法。
- 請求項８に記載の方法において、前記制御がエンジン制御および/またはブレーキ制御であることを特徴とする方法。
- 局所的な交通障害を信号で知らせる装置であって、
送信されるべき局所的な車両データを検出するための検出手段(90-140)と、
各々の送信/受信されるべき車両データを含んでいる無線信号を送信/受信するための送信/受信装置(20-50)と、
最大のデータグループのデータを評価して少なくとも１つの関連するデータグループを前記最大のデータグループ内で判定する評価装置(60)と、
前記少なくとも１つの関連するデータグループの前記データと前記局所的な車両データに基づいて、前記少なくとも１つの関連するデータグループの現在の状態を示す信号値を判定する判定装置（60)と、
判定された前記信号値を信号によって知らせるための信号手段（150,160)と、
前記各々の受信した無線信号のそれぞれの電界強度を検出するための電界強度検出手段(30-40)と、
各無線信号をそれぞれの送信車両に関係付ける識別コード（ＩＣ）、時間値および前記それぞれの無線信号の受信電界強度に従って、前記各々の受信した車両データを調査すべき前記最大のデータグループとして保存するための記憶手段(70)と、
前記少なくとも1つの関連する車両グループ(1-4)を判定するのに用いられる、フラクタル・ダーウィン式オブジェクのライブラリを格納する記憶手段(80)であって、前記フラクタル・ダーウィン式オブジェクト生成の方法により前記個別的な車両データに基づいて、大きなまたは上位の車両グループそれぞれのサイズに応じて重み付けされた前記大きなまたは上位の車両グループの不均質性と小さなまたは下位の車両グループそれぞれのサイズに応じて重み付けされた前記小さなまたは下位の車両グループの不均質性の和との差が第 1 の所定値よりも大きくなると、前記大きなまたは上位の車両グループは小さな車両グループまたは下位の車両グループに分解または分割され、大きなまたは上位の車両グループそれぞれのサイズに応じて重み付けされた前記大きなまたは上位の車両グループの不均質性と小さなまたは下位の車両グループそれぞれのサイズに応じて重み付けされた前記小さなまたは下位の車両グループの不均質性の和との差が第２の所定値よりも小さくなると、前記小さなまたは下位の車両グループは大きなまたは上位の車両グループにまとめられる、記憶手段と
を含み、
関連する情報は、他の車両または車両グループに渡される
ことを特徴とする装置。 - 請求項１０に記載の装置において、前記検出手段が、ブレーキ信号センサ(90)、ハンドル角センサ(100)、速度センサ(110)、加速/減速センサ(120)、方向センサ(130)、位置センサ(140)および/または非常信号センサを含むことを特徴とする装置。
- 請求項１０乃至１１のいずれかに記載の装置において、前記検出手段(90-140)が、前記それぞれの車両に関連する関連車両グループの現在のグループ挙動を表示するグループ挙動値判定装置を含むことを特徴とする装置。
- 請求項１０乃至１２のいずれかに記載の装置において、前記信号手段が、判定された信号値を可聴のおよび/または可視の形で提示するための表示手段(150)であることを特徴とする装置。
- 請求項１０乃至１３のいずれかに記載の装置において、前記信号手段が、エンジン制御および/またはブレーキ制御を実施するための制御装置(160)であることを特徴とする装置。
- 請求項１０乃至１４のいずれかに記載の装置において、前記送信/受信装置が、受信した非常信号を認識し、前記受信電界強度が特定の受信電界強度を下回るときに相応の増幅された非常信号を先へ伝達するための、検出装置を含むことを特徴とする装置。
- 請求項１５に記載の装置において、前記受信した非常信号が、前記非常信号を送信した車両の非常信号値および／またはグループ挙動値を示すことを特徴とする装置。
- 請求項１６に記載の装置において、前記非常信号に関連する前記グループ挙動値を評価し、前記グループ挙動値を先へ送られる前記非常信号に追加するための、非常信号評価装置を含むことを特徴とする装置。
- 請求項１７に記載の装置において、前記非常信号に関連する前記グループ挙動値は、前記非常信号を送信する車両と前記非常信号を受信する車両との間の間隔であり、前記評価装置は、前記非常信号を先へ伝達する際に各々の間隔を合計して総間隔を算出することを特徴とする装置。
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