KR101498765B1 - 차열 길이 측정 장치, 차열 길이 측정 방법 및 차열 길이 측정용 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체 - Google Patents

차열 길이 측정 장치, 차열 길이 측정 방법 및 차열 길이 측정용 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 특수한 차량 및 차량을 후방에서 촬영하는 카메라를 이용하지 않고, 차량 열의 길이를 측정할 수 있는 차열 길이 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
차열 길이 측정 장치(1)는, 정해진 검지 범위 내의 차량의 전면에 대향하여 설치된 센서(2)로부터 취득한 센서 신호에 기초하여 차량을 검지하고, 검지된 차량의 위치 및 속도를 구하는 차량 검지부(21)와, 검지된 차량 중, 센서에 접근 중이며 가장 가까운 곳을 주행 중인 제1 차량의 위치 및 속도의 변화로부터, 제1 차량의 정지 위치를 추정하는 정지 위치 추정부(24)와, 추정된 정지 위치보다 차간 거리만큼 센서에 가까운 위치를 정차 중인 차량 열의 최후미로 추정함으로써, 정차 중인 차량 열의 길이를 구하는 차열 길이 추정부(25)를 포함한다.

Description

차열 길이 측정 장치, 차열 길이 측정 방법 및 차열 길이 측정용 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체{APPARATUS FOR MEASURING LENGTH OF QUEUED VEHICLES, METHOD FOR MEASURING LENGTH OF QUEUED VEHICLES, AND COMPUTER READABLE RECORDING MEDIUM HAVING COMPUTER PROGRAM FOR MEASURING LENGTH OF QUEUED VEHICLES}
본 발명은, 예컨대, 차량 위치의 검지 결과에 기초하여 차량 열(列)의 길이를 측정하는 차열 길이 측정 장치, 차열 길이 측정 방법 및 차열 길이 측정용 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
교통량에 관한 정보를 수집하거나, 신호를 전환하는 타이밍을 제어하기 위한 정보를 얻기 위해서, 일시적으로 정차하고 있는 차량 열의 길이(이하, 단순히 차열 길이라고 부름)를 측정하는 기술이 연구되고 있다(예컨대, 특허문헌 1∼3을 참조).
예컨대, 특허문헌 1에 개시된 기술에서는, 프로브(probe) 차량으로부터 취득한 프로브 정보를 이용하여, 프로브 차량이 차량 감지기의 감지 영역을 통과한 시각 및 신호 대기 행렬의 말미에 도달한 시각 및 도달 위치가 특정된다. 그리고 그 기술에서는, 프로브 차량이 차량 감지기의 감지 영역을 통과한 시각 및 신호 대기 행렬의 말미에 도달한 시각 및 도달 위치를 이용하여, 임의의 시각에 그 감지 영역을 통과한 차량이 신호 대기 행렬의 말미가 되었을 때의 위치가 산출된다.
또한, 특허문헌 2에는, 차량의 진행 방향과 동일한 방향으로 렌즈를 향하도록 카메라를 설치하고, 차량의 후방 위치에서 도로의 영상을 촬영하여 차량 대기 행렬의 길이를 측정하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 3에는, 브레이크 조작이 행해지면, 그 때의 차량의 평균 감속도를 구한 후, 제동 거리를 구하여, 그 제동 거리로부터 차량이 정지하는 도달 위치를 구하는 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2010-44525호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2003-346278호 공보 특허문헌 3 : 일본 특허 공개 제2007-141179호 공보
그러나, 특허문헌 1에 개시된 기술에서는, 프로브 차량과 같은 특수한 차량이 실제로 차량 감지기의 감지 영역을 통과할 필요가 있고, 그 때문에, 차열 길이를 구하는 절차가 번잡하였다.
또한, 특허문헌 2에 개시된 기술에서는, 차량을 후방에서 촬영하는 카메라가 이용된다. 그러나, 이러한 카메라를 설치하기 위해서, 카메라를 부착하기 위한 지주(支柱)를 도로측에 새롭게 설치해야 하는 문제가 있었다.
또한, 특허문헌 3에 개시된 기술은, 차량에 탑재되는 장치에 적용된다. 그 때문에, 이 기술이 적용된 장치는, 그 장치가 탑재된 차량의 정지 위치를 예측할 수 있지만, 다른 차량이 정지하고 있는지 여부를 아는 것은 불가능하기 때문에, 차열 길이를 구할 수 없다.
그래서, 본 명세서는, 특수한 차량 및 차량을 후방에서 촬영하는 카메라를 이용하지 않고, 차량 열의 길이를 측정할 수 있는 차열 길이 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
하나의 실시형태에 따르면, 차열 길이 측정 장치가 제공된다. 이 차열 길이 측정 장치는, 정해진 검지 범위 내의 차량의 전면(前面)에 대향하여 설치된 센서로부터 취득한 센서 신호에 기초하여 차량을 검지하고, 검지된 차량의 위치 및 속도를 구하는 차량 검지부와, 검지된 차량 중, 센서에 접근 중이며 가장 가까운 곳을 주행 중인 제1 차량의 위치 및 속도의 변화로부터, 제1 차량의 정지 위치를 추정하는 정지 위치 추정부와, 추정된 정지 위치보다 차간 거리만큼 센서에 가까운 위치를 정차 중인 차량 열의 최후미(最後尾)로 추정함으로써, 정차 중인 차량 열의 길이를 구하는 차열 길이 추정부를 포함한다.
본 발명의 목적 및 이점은, 청구항에서 특별히 지적된 엘리먼트 및 조합에 의해 실현되고, 달성된다.
상기 일반적인 기술 및 하기의 상세한 기술 모두 예시적이고 또한 설명적인 것으로서, 청구항과 같이, 본 발명을 한정하는 것은 아니라고 이해해야 한다.
본 명세서에 개시된 차열 길이 측정 장치는, 특수한 차량 및 차량을 후방에서 촬영하는 카메라를 이용하지 않고, 차량 열의 길이를 측정할 수 있다.
도 1은 하나의 실시형태에 따른 차열 길이 측정 장치의 개략 구성도이다.
도 2의 (a)는 주행 중 또는 정지 중인 차량에 의해 생기는 폐색(occlusion)의 발생 범위를 나타내는 센서의 검지 범위 평면도이고, 도 2의 (b)는 센서의 검지 범위의 측면도이다.
도 3은 제어부의 기능 블록도이다.
도 4는 청신호 기간에 검출된 각 차량의 가속도로부터 구해지는 기준 가속도 및 감속 판정 임계값과, 적신호 기간에 검출된 주목 차량의 가속도의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5는 주목 차량의 추정 정지 위치와, 차열 길이의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6은 차열 길이 측정 처리의 동작 흐름도를 나타낸다.
도 7은 하나의 실시형태에 따른 차열 길이 측정 장치가 삽입된 노측기(路側器)의 개략도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 하나의 실시형태에 따른 차열 길이 측정 장치에 대해서 설명한다.
이 차열 길이 측정 장치는, 예컨대, 교차점 근방에 있어서, 그 교차점에 접근해 오는 차량의 전면에 대향하도록 설치된 센서로부터의 센서 신호에 기초하여 교차점 등에서 일시적으로 정차하고 있는 차량 열의 길이를 측정한다. 그리고 이 차열 길이 측정 장치는, 센서의 검지 범위 내를 주행 중인 차량 중, 정차하고 있는 차량의 열보다 후방에서 선두를 주행 중인 차량의 거동에 기초하여 그 차량의 정지 위치를 추정하고, 추정된 정지 위치에 기초하여 차량 열의 길이를 측정한다.
도 1은 하나의 실시형태에 따른 차열 길이 측정 장치의 개략 구성도이다. 차열 길이 측정 장치(1)는, 센서 인터페이스부(11)와, 신호기 인터페이스부(12)와, 기억부(13)와, 출력부(14)와, 제어부(15)를 갖는다. 그리고 차열 길이 측정 장치(1)는, 센서 인터페이스부(11)를 통해 도로 상에 위치하는 차량을 검지하기 위한 센서(2)와 접속된다.
본 실시형태에서, 센서(2)는, 주파수 변조 연속파(frequency modulated continuous wave, fmcw) 방식에 의해 레이더파를 반사한 물체를 검지하는 레이더 검지기이다. 그리고 센서(2)는, 예컨대, 교차점에 설치된 신호기가 부착된 지주, 혹은, 그 교차점 근방에 설치된 지주에, 그 교차점을 향해 진행해 오는 차량의 전면과 대향하도록 설치된다. 그 때문에, 센서(2)는, 예컨대, 교통 상황을 파악하는 등의 목적으로 설치된 기존의 레이더 검지기여도 좋다.
센서(2)는 도로 상에서 그 교차점으로 접근해 오는 차량의 전면을 향해 레이더파를 발신하고, 차량의 전면에 의해 반사된 레이더파를 수신하도록 방향이 조정된 레이더의 송신 안테나(도시하지 않음) 및 수신 안테나(도시하지 않음)를 갖는다.
센서(2)는 송신 안테나로부터 송신되고, 삼각파 형상으로 주파수가 변화되는 레이더파의 일부와, 수신 안테나에 의해 검지한 반사파를 혼합한다. 그리고 센서(2)는, 주파수가 높아지는 오르막 구간과 주파수가 낮아지는 내리막 구간의 각각에 대해서, 반사파의 주파수와 레이더파의 주파수의 차를 나타내는 비트 신호를 생성한다. 센서(2)는 이 비트 신호에 기초하여, 오르막 구간에서의 반사파의 주파수 fup 및 내리막 구간에서의 반사파의 주파수 fdown을 구함으로써, 레이더파를 반사한 물체까지의 거리 및 그 물체의 속도를 구한다. 그리고 센서(2)는, 일정 주기(예컨대, 100 msec)마다, 정해진 거리 간격(예컨대, 3 m∼10 m 간격)으로 설정된 복수 위치의 각각에 대해서, 센서(2)로부터 그 위치까지의 거리와 반사파의 신호 강도와 그 위치에서의 물체의 속도를 포함하는 센서 신호를 출력한다.
본 실시형태에서는, 센서(2)의 송신 안테나로부터 방사되는 레이더파의 수평 방향 및 수직 방향의 방사각은, 센서(2)의 검지 범위 내에 있는 교차점과 접속된 도로를 커버하도록 설정된다. 센서(2)의 검지 범위는, 예컨대, 교차점의 바로 앞에 설정되는 정지선으로부터, 센서(2)로부터 100 m∼200 m 떨어진 위치까지를 커버한다.
또한, 센서(2)의 송신 안테나 및 수신 안테나는, 특정 방향을 향해 레이더파를 방사하고, 그 특정 방향으로부터의 반사파를 수신하는 지향성을 갖는 안테나여도 좋다. 이 경우에, 센서(2)는, 송신 안테나 및 수신 안테나를 일정 주기(예컨대, 100 msec 주기)로 수평 방향의 정해진 각도 범위 내를 주사하게 하는 송신 안테나 및 수신 안테나의 구동 기구를 더 가져도 좋다. 이 경우, 센서(2)는, 정해진 주사 각도 간격 및 거리 간격으로 설정된 복수 위치의 각각에 대해서, 센서(2)로부터 그 위치까지의 거리와, 반사파의 신호 강도와, 그 위치에 있는 물체의 속도를 포함하는 센서 신호를 출력한다.
센서(2)의 검지 범위 내에 차량이 존재하면, 그 차량에 의해 센서(2)로부터 방사된 레이더파가 차단되기 때문에, 센서(2)가 다른 차량을 검지할 수 없는 영역이 생기는 경우가 있다. 이러한 현상은 폐색이라고 불린다.
도 2의 (a)는 주행 중 또는 정지 중인 차량에 의해 생기는 폐색의 발생 범위를 나타내는 센서의 검지 범위의 평면도이고, 도 2의 (b)는 센서의 검지 범위 측면도이다.
센서(2)는, 도로 상을 주행 중 또는 정지 중인 차량을 검지하기 위해서, 차량보다 위쪽에 설치되고, 아래쪽을 향해 경사지게 레이더파를 방사하도록 센서(2)의 송신 안테나의 방향이 조정되며, 그 결과, 센서(2)의 검지 범위(200)는, 교차점의 바로 앞에서부터 도로 상을 따라 정해진 거리만큼 떨어진 곳까지를 포함한다. 이 경우, 차량(211)의 후방 영역(201)에서는, 레이더파가 차량(211)에 의해 차단되기 때문에, 센서(2)는 그 영역(201) 내에 위치하는 차량(212)을 검지할 수 없다. 즉, 영역(201)에서 폐색이 발생하고 있다. 그리고 차량(211)이 클수록 센서(2)가 차량을 검지할 수 없는 영역도 넓어지고, 경우에 따라서는, 영역(201)의 길이는 약 40 m로도 된다. 그리고 정지 중인 차량 열의 최후미가 영역(201) 내에 위치하면, 센서(2)는, 차량 열의 최후미에 위치하는 차량을 검지할 수 없다.
그러나, 영역(201)보다 더 후방의 영역(202)에는 레이더파가 도달하기 때문에, 센서(2)는, 영역(202) 내에 위치하는 차량(213)을 검지할 수 있다. 그리고 차량(213)이 정지 중인 차량 열의 최후미에 도달하면, 차량(213)도 정차한다. 그 때문에, 차량(213)의 거동은, 차량 열의 최후미의 위치를 특정하기 위해서 이용할 수 있다.
따라서, 차열 길이 측정 장치(1)는, 센서(2)의 검지 범위 내에서, 가장 전방을 주행하는 차량을 검지하고, 그 차량의 거동에 기초하여 차열 길이를 구한다.
센서 인터페이스부(11)는, 차열 길이 측정 장치(1)를 센서(2)와 접속하기 위한 인터페이스 회로를 갖는다. 이 인터페이스 회로는, 예컨대, RS-232C 또는 유니버설 시리얼 버스와 같은 시리얼 통신 규격에 준거한 회로, 혹은, 이더넷(등록상표)에 준거한 회로로 할 수 있다. 그리고 센서 인터페이스부(11)는, 센서(2)로부터 센서 신호를 수취할 때마다 그 센서 신호를 제어부(15)에 전달한다.
신호기 인터페이스부(12)는, 차열 길이 측정 장치(1)를 신호기(도시하지 않음)와 접속하기 위한 인터페이스 회로를 갖는다. 이 인터페이스 회로는, 예컨대, RS-232C 또는 유니버설 시리얼 버스와 같은 시리얼 통신 규격에 준거한 회로, 혹은, 이더넷(등록상표)에 준거한 회로로 할 수 있다. 그리고 신호기 인터페이스부(12)는, 센서(2)의 근방에 설치되고, 센서(2)의 검지 범위에 포함되는 도로 상의 차량의 통행을 규제하는 신호기로부터, 신호가 전환되는 타이밍을 나타내는 타이밍 정보를 취득한다. 혹은, 신호기 인터페이스부(12)는, 제어부(15)로부터 수취한, 차열 길이의 측정값을 신호기에 출력한다.
기억부(13)는, 예컨대, 기록 및 판독 가능한 반도체 메모리 회로와, 판독 전용의 반도체 메모리 회로를 갖는다. 그리고 기억부(13)는, 차열 길이를 측정하기 위해 이용되고, 제어부(15) 상에서 동작하는 컴퓨터 프로그램을 기억한다. 또한 기억부(13)는, 차열 길이를 측정하기 위해 이용되는 여러 가지 데이터, 예컨대, 센서(2)로부터 수취한 센서 신호, 센서 신호에 기초하여 검지된 차량의 추적 정보 등을 기억한다.
출력부(14)는, 차열 길이 측정 장치(1)를, 다른 기기, 예컨대, 교통 관리 시스템과 접속하기 위한 인터페이스 회로를 갖는다. 이 인터페이스 회로는, 예컨대, 이더넷(등록상표)에 준거한 회로로 할 수 있다. 그리고 출력부(14)는, 제어부(15)로부터 수취한 차열 길이를 다른 기기에 출력한다.
제어부(15)는, 차열 길이 측정 장치(1) 전체를 제어한다. 또한, 제어부(15)는, 센서(2)로부터 수취한 센서 신호에 기초하여 센서(2)의 검지 범위 내의 도로 상에 정지하고 있는 차량 열의 길이를 구한다. 그 때문에, 제어부(15)는, 1개 이상의 프로세서, 타이머 및 주변 회로를 갖는다.
도 3은 제어부(15)의 기능 블록도이다. 제어부(15)는, 차량 검지부(21)와, 기준 가속도 산출부(22)와, 감속 판정부(23)와, 정지 위치 추정부(24)와, 차열 길이 추정부(25)와, 차열 길이 조정부(26)를 갖는다. 제어부(15)가 갖는 이들 각부는, 제어부(15)가 갖는 프로세서 상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램에 의해 실현되는 기능 모듈이다. 혹은, 제어부(15)가 갖는 이들 각부는, 각각, 별개의 회로로서 차열 길이 측정 장치(1)에 실장되어도 좋다.
차량 검지부(21)는, 센서(2)로부터 제어부(15)가 센서 신호를 수취할 때마다, 그 센서 신호에 기초하여 센서(2)의 검지 범위 내를 주행 중 또는 정차 중인 차량을 검지한다. 그리고 차량 검지부(21)는, 검지한 차량마다 그 검지 시각에서의 차량의 위치 및 속도를 구한다.
예컨대, 차량 검지부(21)는, 센서 신호에 포함되는 복수 위치의 각각에 대해서, 반사파의 신호 강도와 검지해야 할 물체가 존재하지 않을 때의 신호 강도에 해당하는 임계값을 비교한다. 그리고 차량 검지부(21)는, 그 신호 강도가 임계값보다 큰 위치에 차량이 존재한다고 판정한다. 그리고 차량 검지부(21)는, 차량이 검지된 위치에 대응하는 속도를 검지된 차량의 속도로 한다.
또한, 차량 검지부(21)는, 검지된 차량을 추적한다. 차량 검지부(21)는, 예컨대, 정해진 횟수 전에 취득된 센서 신호에 기초하여 검지된 차량의 위치로부터, 그 검지된 차량의 속도에 최신의 센서 신호 취득시까지의 경과 시간을 곱한 거리를 감산함으로써, 최신의 센서 신호 취득시의 그 차량 위치를 추정한다. 혹은, 차량 검지부(21)는, 후술하는 차량의 거동 모델(예컨대, 등가속도 운동 모델)에 따라, 과거의 센서 신호에 기초하여 검지된 차량의 최신의 센서 신호 취득시의 위치를 추정하여도 좋다. 또한, 차량 검지부(21)는, 정해진 횟수 전에 취득된 센서 신호에 기초하여 복수 대의 차량이 검지되고 있는 경우에는, 차량마다 최신의 센서 신호 취득시의 그 차량의 위치를 추정한다. 그리고 차량 검지부(21)는, 최신의 센서 신호에 기초하여 검지된 차량의 위치와 가장 가까운 차량의 추정 위치를 특정한다. 그리고 차량 검지부(21)는, 최신의 센서 신호에 기초하여 검지된 차량이, 특정된 추정 위치에 대응하는 차량과 동일하다고 판정한다.
또한, 차량 검지부(21)는, 차량의 거동 모델에 따라, 과거의 센서 신호에 기초하여 검지된 차량의 최신의 센서 신호 취득시의 위치 및 속도를 추정하여도 좋다. 이 경우에는, 차량 검지부(21)는, 최신의 센서 신호에 기초하여 검지된 차량은, 그 차량의 위치 및 속도와 가장 가까운 추정 위치 및 추정 속도에 대응하는 차량과 동일하다고 판정한다. 또한, 차량 검지부(21)는, 최신의 센서 신호에 기초하여 검지된 차량의 위치로부터 정해진 범위 내 및 그 차량의 위치보다 먼 쪽에, 과거의 센서 신호에 기초하여 검지된 차량의 추정 위치가 없는 경우, 새로운 차량이 검지되었다고 판정한다. 그리고 차량 검지부(21)는, 새롭게 검지된 차량에, 이미 검지되어 있는 다른 차량과 구별하기 위한 식별 번호를 할당한다.
차량 검지부(21)는, 검지된 차량마다 할당한 식별 번호와 함께 센서 신호 취득시의 시각, 차량의 위치 및 속도의 조(組)를 추적 정보로서 기억부(13)에 기억한다. 차량이 검지되고 있는 동안, 센서 신호가 취득될 때마다 구해진 센서 신호 취득시의 시각, 차량의 위치 및 속도의 조가 그 차량의 추적 정보에 추가된다.
또한, 차량 검지부(21)는, 검지되고 있는 차량 중, 차열 길이를 추정하기 위해서 주목할 차량을 결정한다. 본 실시형태에서, 차열 길이 측정 장치(1)는, 차열의 최후미에 도달하려고 하는 차량의 거동에 기초하여 차열 길이를 추정한다. 따라서 차량 검지부(21)는, 속도가 0이 아닌, 센서(2)에 접근 중인 차량 중에서 가장 센서(2)에 가까운 차량, 즉, 정차 중인 차열보다 후방에 위치하는 차량 중에서 선두를 주행 중인 차량을, 각 차량의 추적 정보에 포함되는 위치 및 속도에 기초하여 특정한다. 그리고 차량 검지부(21)는, 그 특정된 차량을 주목 차량으로 한다. 그리고 차량 검지부(21)는, 주목 차량의 추적 정보에 주목 플래그를 포함시킨다.
또한, 차량 검지부(21)는, 주목 플래그가 설정된 차량, 즉 주목 차량의 추적 정보에 포함되는 최신의 시각의 속도가 예컨대 5 km/h 이하가 되면, 그 주목 차량은 정지하였다고 판정한다. 혹은, 후술하는 바와 같이, 정지 위치 추정부(24)에 의해 추정된 주목 차량의 정지 위치에 주목 차량이 도달하였다고 추정되는 시각이 되면, 차량 검지부(21)는, 주목 차량은 정지하였다고 판정하여도 좋다. 그리고 차량 검지부(21)는, 정지한 주목 차량의 추적 정보로부터 주목 플래그를 소거한다.
또한, 차량 검지부(21)는, 이미 검지되어 있는 차량이, 일정 기간을 지나 검지할 수 없게 되었을 때, 그 차량은 센서(2)의 검지 범위로부터 벗어났다고 판정하고, 그 차량에 관한 추적 정보를 기억부(13)로부터 소거한다. 혹은, 차량 검지부(21)는, 이미 검지되어 있는 차량이 정지하고 나서, 혹은, 정지하였다고 추정되는 시각으로부터 정해진 기간을 경과한 후에, 그 차량의 추적 정보를 기억부(13)로부터 소거하여도 좋다. 정해진 기간은, 예컨대, 차열 길이를 구하는 도로를 향한 신호기의 신호 주기로 설정된다.
센서(2)의 검지 범위 내의 도로가 경사로인 경우에는, 그 도로를 주행하고 있는 차량이 정지하려고 하지 않아도, 가속 또는 감속하는 경우가 있다. 그 때문에, 센서(2)의 검지 범위 내에 있는 차량이 감속하고 있어도, 그 차량이 정지하려고 하고 있다고는 할 수 없는 경우가 있다. 한편, 신호기가 청신호를 나타내고 있는 기간, 즉, 신호기가 센서(2)를 향해 접근하는 방향의 이동을 허가하는 기간 내라면, 센서(2)의 검지 범위 내를 주행 중인 차량은 정지하지 않고 그 신호기가 설치된 교차점을 통과하려고 하고 있는 것으로 추정된다.
그래서, 기준 가속도 산출부(22)는, 신호기로부터 취득한 타이밍 정보에 기초하여 청신호 기간을 특정한다. 기준 가속도 산출부(22)는, 그 특정된 청신호 기간이 종료된 직후에, 그 청신호 기간 내에 검지된 각 차량의 속도 변화로부터, 각 차량의 가속도의 대표값을 구한다. 그리고 기준 가속도 산출부(22)는, 그 가속도의 대표값을, 센서(2)의 검지 범위 내를 주행 중인 차량이 정지하기 위해서 감속하고 있는지 여부를 판정하기 위한 기준이 되는 기준 가속도로 한다.
예컨대, 기준 가속도 산출부(22)는, 청신호 기간 내에 검지되고 있는 차량마다, 추적 정보를 참조하여 연속하는 2개의 시각의 조마다 각 시각의 차량의 속도간의 차를 그 시각의 차로 나눔으로써, 그 시각의 조에 있어서의 차량의 가속도를 구한다. 그리고 기준 가속도 산출부(22)는, 각 조의 차량의 가속도의 평균값, 최빈값(最頻値) 또는 중앙값을 그 차량의 가속도로 한다. 혹은, 기준 가속도 산출부(22)는, 청신호의 기간 내에 검지되고 있는 차량마다 추적 정보를 참조하여, 그 차량이 검지되고 있는 각 시각의 속도에 기초하여 최소제곱법을 적용함으로써, 그 차량의 가속도를 구한다. 그리고 기준 가속도 산출부(22)는, 각 차량의 가속도의 평균값, 중앙값 혹은 최빈값을 기준 가속도 Astd로 하여 기억부(13)에 기억시킨다.
또한, 최신의 청신호 기간 내에 검지된 차량이 1대도 없으면, 기억부(13)는, 그 최신의 청신호 기간보다 전의 청신호 기간에 대해서 구한 기준 가속도 Astd를 유지한다. 또한, 기준 가속도 산출부(22)는, 복수의 청신호 기간 중 어느 하나에 대해서 검지된 차량에 대해서 각각 가속도를 구하고, 각 차량의 가속도의 평균값, 중앙값 혹은 최빈값을 기준 가속도 Astd로 하여도 좋다.
또한, 기준 가속도 산출부(22)는, 청신호 기간 중인 후반 기간에 대한 차량의 추적 정보만을 이용하여 기준 가속도 Astd를 산출하여도 좋다. 이에 따라, 적신호에서 청신호로 변했을 때, 정지하고 있던 차량이 가속을 시작했을 때의 가속도가 기준 가속도 Astd에 영향을 주지 않게 되기 때문에, 기준 가속도 산출부(22)는, 기준 가속도 Astd를 보다 적절하게 결정할 수 있다.
또한, 센서(2)가 설치된 교차점보다 앞의 교차점을 기점으로 하는 차열이기 때문에, 차량이 감속할 가능성이 있다. 이러한 경우, 기준 가속도 산출부(22)는, 기준 가속도 Astd를 보다 적절하게 결정하기 위해서는 앞의 교차점으로부터 멀어진 차량의 추적 정보만을 이용하는 것이 바람직하다. 따라서 기준 가속도 산출부(22)는, 센서(2)의 검지 범위의 중심보다 먼 쪽에서 검지되고 있는 차량의 추적 정보만을 이용하여 기준 가속도 Astd를 구하여도 좋다.
또한, 기준 가속도 산출부(22)는, 감속 판정 임계값 Ath를 결정하고, 기억부(13)에 기억시킨다. 감속 판정 임계값 Ath는, 기준 가속도 Astd에 음의 값을 갖는 마진값 Amargin을 더한 값이다. 마진값 Amargin은, 예컨대, 차량이 정지하지 않고 주행하고 있을 때의 차량의 가속도의 편차 폭에 해당하는 값으로 설정된다. 예컨대, 기준 가속도 Astd 산출시에서의 가속도의 표준편차를 σ라고 하면, 마진값 Amargin은, -2σ∼-σ에 해당하는 값으로 설정된다.
감속 판정부(23)는, 신호기가 적신호를 나타냄으로써 차량이 교차점을 통과하는 것을 금지하고 있는 기간, 즉, 신호기가 센서(2)를 향해 접근하는 방향의 이동을 규제하는 이동 규제 기간을, 신호기로부터 수취한 타이밍 정보에 기초하여 특정한다. 그리고 감속 판정부(23)는, 이동 규제 기간 중, 즉, 적신호 기간 중, 제어부(15)가 센서(2)로부터 센서 신호를 수취하여 주목 차량의 추적 정보가 갱신될 때마다, 그 추적 정보에 기초하여 주목 차량의 위치 및 속도의 변화로부터, 주목 차량의 가속도를 구한다. 또한, 감속 판정부(23)는, 기준 가속도 산출부(22)가 각 차량의 가속도를 구하는 처리와 동일한 처리를 행하여 주목 차량의 가속도를 산출할 수 있다. 감속 판정부(23)는, 구한 가속도를 주목 차량의 추적 정보에 추가한다.
그리고 감속 판정부(23)는, 주목 차량의 가속도를 구할 때마다, 그 주목 차량의 가속도를 감속 판정 임계값 Ath와 비교한다. 주목 차량의 가속도가 감속 판정 임계값 Ath보다 낮으면, 감속 판정부(23)는, 주목 차량이 정지하기 위해서 감속하고 있다고 판정한다.
도 4는 청신호 기간에 검출된 각 차량의 가속도로부터 구해지는 기준 가속도 Astd 및 감속 판정 임계값 Ath와, 적신호 기간에 검출된 주목 차량의 가속도의 관계를 나타낸 도면이다.
도 4에 있어서 횡축은 시간을 나타낸다. 또한, 상측 그래프의 종축은, 검지된 차량의 속도를 나타내고, 하측 그래프의 종축은, 검지된 차량의 가속도를 나타낸다. 또한, 차량이 감속하고 있는 경우, 그 차량의 가속도는 음의 값이 된다.
상측 그래프에 있어서의 선(401∼403)은, 각각, 청신호 기간(420)에 검지된 각각의 차량 속도의 시간 변화를 나타낸다. 또한, 하측 그래프에 있어서의 선(411∼413)은, 각각, 선(401∼403)에 대응하는 차량 가속도의 시간 변화를 나타낸다. 기준 가속도 산출부(22)는, 선(411∼413)으로 표시된 가속도의 통계값, 예컨대, 이들 가속도의 평균값을 기준 가속도 Astd로 하고, 기준 가속도 Astd에 음의 마진값 Amargin을 더한 값을 감속 판정 임계값 Ath로 설정한다.
한편, 상측 그래프에서의 선(404)은, 적신호 기간(421)에 검지된 주목 차량의 속도의 시간 변화를 나타낸다. 또한, 하측 그래프에서의 선(414)은, 주목 차량의 가속도의 시간 변화를 나타낸다. 선(414)으로 표시된 바와 같이, 시각 t1에 있어서, 주목 차량의 가속도는, 감속 판정 임계값 Ath보다 낮아진다. 그래서, 이 예에서, 감속 판정부(23)는, 시각 t1에 있어서 주목 차량이 정지하기 위해서 감속하고 있다고 판정한다.
감속 판정부(23)는, 주목 차량이 정지하기 위해서 감속하고 있다고 판정하면, 그 취지를 정지 위치 추정부(24)에 통지한다.
정지 위치 추정부(24)는, 주목 차량의 추적 정보 및 차량의 거동을 나타내는 모델에 기초하여, 주목 차량의 정지 위치를 추정한다. 차량의 거동을 나타내는 모델은, 예컨대, 등가속도 운동 모델로 할 수 있다. 이 경우, 정지 위치 추정부(24)는, 다음 식에 따라, 정지선을 기준으로 한 주목 차량의 정지 위치 Lx를 추정한다.
Figure 112012063813312-pat00001
여기서, s1, v1, a1은 각각 시각 t1에 있어서의 주목 차량의 위치, 속도, 가속도이다. 또한, ΔS는, 시각 t1에서의 주목 차량의 위치 s1로부터 주목 차량의 추정 정지 위치까지의 거리를 나타낸다. 또한, Ds는 예컨대, 센서(2)의 설치 위치로부터, 차열의 선두가 되는 교차점의 정지선까지의 거리이다.
또한, 정지 위치 추정부(24)는, 차량의 거동을 나타내는 다른 모델, 예컨대, Chandler 모델, Newell 모델, 차간 시간 일정 모델 혹은 선형 피드백 모델에 따라, 주목 차량의 추정 정지 위치 Lx를 구하여도 좋다. 이들 모델에 대해서는, 예컨대, 미야모토 외, 「속도 조정 조작 모델에 있어서의 드라이버 특성의 해석」, 생산연구, 2007년, 제59권, 제3호, p.201-204에 개시되어 있다.
정지 위치 추정부(24)는, 주목 차량이 정지하거나, 신호가 청으로 변하는 타이밍까지, 추적 정보가 갱신될 때마다, 최신의 추적 정보에 기초하여 주목 차량의 추정 정지 위치 Lx를 갱신하여도 좋다.
또한, 정지 위치 추정부(24)는, 주목하는 차량을, 주목 차량보다 전에 위치하는 차량으로 인해 센서(2)에 의해 검지할 수 없게 된 경우, 그 검지 불능이 되기 직전의 시각에서 구한 추정 정지 위치 Lx를, 최종적인 추정 정지 위치로 한다. 이에 따라, 정지 위치 추정부(24)는, 폐색이 생겨도, 주목하는 차량의 정지 위치를 추정할 수 있다.
차열 길이 추정부(25)는, 주목 차량의 추정 정지 위치 Lx에 기초하여, 일시적으로 정지하고 있는 차량 열의 길이를 추정한다. 일반적으로, 주행 중인 차량이 정지하고 있는 차량 열의 최후미에 도달한 경우, 충돌을 피하기 위해서, 그 주행 중인 차량은, 열의 최후미에 정차하고 있는 차량과의 사이에 어느 정도의 차간 거리를 두고 정지한다. 그래서 차열 길이 추정부(25)는, 다음 식에 나타내는 바와 같이, 주목 차량의 추정 정지 위치 Lx로부터 정차시의 차간 거리의 추정값 Dw를 뺀 값을 차열 길이 L로 한다. 정차시의 차간 거리의 추정값 Dw는, 예컨대, 5 m∼10 m로 설정된다.
L = Lx - Dw (2)
도 5는 주목 차량의 추정 정지 위치와, 차열 길이의 관계를 나타낸 도면이다. 차열의 선두는, 센서(2)로부터 거리 Ds 떨어진 위치에 있는 정지선(501)이다. 그리고, 주목 차량(502)이 시각 t1에 있어서, 위치 x에서 검지되고 있다고 하면, 주목 차량(502)은, 정지할 때까지, 위치 x로부터 거리 ΔS만큼 진행한 위치 Lx에 정차하는 것으로 추정된다. 따라서, 차열 길이 L은, Lx로부터 정차시의 차간 거리 Dw를 뺀 값이 된다.
또한, 차열 길이 추정부(25)는, 감속 판정부(23)에 의해 주목 차량은 감속하지 않는다고 판정된 경우, 즉, 주목 차량의 가속도가 감속 판정 임계값 Ath 이상인 경우, 차열 길이의 추정을 행하지 않는다. 이후 마찬가지로, 차열 길이 추정부(25)는, 감속 판정부(23)에 의한, 센서(2)로부터 다음으로 수취한 센서 신호에 기초한 주목 차량의 가속도와 감속 판정 임계값 Ath의 비교 결과에 따라 차열 길이를 추정하거나 또는 그 추정을 보류한다.
또한, 감속 판정부(23)에 의해 주목 차량은 감속하였다고 판정되기 전에, 예컨대, 주목 차량이 폐색이 발생하고 있는 영역에 들어감으로써 주목 차량이 검지되지 않게 된 경우, 차열 길이 추정부(25)는, 차열 길이를, 하나 앞의 차량에 대해서 구한 차열 길이로 하여도 좋다. 혹은, 차열 길이 추정부(25)는, 후술하는 차열 길이 조정부(26)와 동일한 처리를 행하여, 차열 길이를 추정하여도 좋다.
차열 길이 추정부(25)는, 구한 차열 길이 L을 기억부(13)에 기억시키고, 출력부(14)를 통해 다른 기기로 출력한다. 혹은, 차열 길이 추정부(25)는, 차열 길이 L을 신호기 인터페이스부(12)를 통해 신호기에 출력한다.
마지막으로 주목 차량이 된 차량을 센서(2)에 의해 검지할 수 없게 되고 나서 정해진 기간 Twait가 경과하여도, 그 마지막 주목 차량보다 후방을 주행하는 차량이 센서(2)에 의해 검지되지 않는 경우가 있다. 이 경우, 차열 길이 조정부(26)는, 마지막 주목 차량에 기초하여 추정된 차열 길이를, 마지막 주목 차량이 차열의 최후미에 정차하고 있다고 하여 차열 길이를 조정한다. 정해진 기간 Twait는, 예컨대, 마지막으로 주목 차량이 된 차량이 마지막으로 검지된 시각으로부터, 등가속도로 감속된 경우에 그 차량이 정지할 때까지 필요한 기간으로 설정되며, 예컨대, 다음 식에 의해 구해진다.
Figure 112012063813312-pat00002
단, a2, v2는, 각각, 마지막으로 주목 차량이 된 차량이 마지막으로 검지된 시각 t2에 있어서의, 그 차량의 가속도 및 속도이다.
차열 길이 조정부(26)는, 조정 후의 차열 길이 L'를 다음 식에 따라 구한다.
L' = L + Dw + Dx (4)
여기서, L, Dw, Dx는, 각각, 조정 전의 차열 길이, 정차시의 차간 거리의 추정값 및 마지막으로 주목 차량이 된 차량 길이의 추정값이다. 그 차량의 길이 추정값 Dx는, 일반적인 차량의 길이, 예컨대, 4 m∼10 m로 설정된다.
또한, 차열 길이 조정부(26)는, 조정 후의 차열 길이 L'를, (1) 식에 따라 산출되고, 마지막으로 검지된 시각에서 구한 주목 차량의 추정 정지 위치 Lx에 Dx를 더한 값으로 하여도 좋다.
도 6은 제어부(15)에 의해 실행되는 차열 길이 측정 처리의 동작 흐름도이다. 제어부(15)는, 센서(2)로부터 센서 신호를 취득할 때마다, 이 동작 흐름도에 따라 차열 길이 측정 처리를 실행한다.
제어부(15)의 차량 검지부(21)는, 센서 신호로부터 차량을 검지한다(단계 S101). 그리고 차량 검지부(21)는, 최신의 센서 신호에 기초하여 검지된 차량의 위치와, 과거의 센서 신호에 기초하여 검지된 차량의 위치 등을 이용하여, 차량마다의 추적 정보를 갱신한다.
제어부(15)는 신호기 인터페이스부(12)를 통해 신호기로부터 취득한 타이밍 정보에 기초하여 청신호 기간이 종료되었는지 여부를 판정한다(단계 S102).
청신호 기간의 종료 직후인 경우(단계 S102-Yes), 제어부(15)의 기준 가속도 산출부(22)는, 검지된 각 차량의 추적 정보에 기초하여, 청신호 기간 중에서의 각 차량의 속도 변화로부터 기준 가속도 Astd를 구한다(단계 S103). 또한, 기준 가속도 산출부(22)는, 기준 가속도 Astd에 기초하여 감속 판정 임계값 Ath를 결정한다. 그리고 기준 가속도 산출부(22)는, 기준 가속도 Astd 및 감속 판정 임계값 Ath를 기억부(13)에 기억시킨다.
청신호 기간의 종료 직후가 아닌 경우(단계 S102-No), 혹은 단계 S103 후, 제어부(15)는, 타이밍 정보에 기초하여 적신호 기간 중인지 여부를 판정한다(단계 S104). 적신호 기간 중이 아니라면(단계 S104-No), 제어부(15)는, 차열 길이를 구하지 않고 차열 길이 측정 처리를 종료한다.
한편, 단계(S104)에 있어서 적신호 기간 중이라면(단계 S104-Yes), 제어부(15)는, 주목 차량으로 설정되어 있지 않고, 차열보다 후방을 주행 중인 차량을 검지하기 전에 대기 시간 Twait가 경과되었는지 여부를 판정한다(단계 S105). 차량 검지부(21)가 검지하고 있는 주행 중인 차량 중에서 주목 차량으로 설정되어 있지 않은 차량이 있는 경우(단계 S105-No), 제어부(15)의 감속 판정부(23)는, 미주목 차량 중, 선두를 주행 중인 차량을 주목 차량으로 설정한다. 그리고 감속 판정부(23)는, 주목 차량의 추적 정보에 기초하여, 주목 차량의 가속도 Aint를 산출한다(단계 S106). 감속 판정부(23)는, 주목 차량의 가속도 Aint가 감속 판정 임계값 Ath보다 작은지 여부를 판정한다(단계 S107). 주목 차량의 가속도 Aint가 감속 판정 임계값 Ath 이상이면(단계 S107-No), 감속 판정부(23)는, 주목 차량은 정지하기 위해서 감속하고 있지 않는 것으로 판정한다. 이 경우, 제어부(15)는, 차열 길이를 구하지 않고 차열 길이 측정 처리를 종료한다.
한편, 주목 차량의 가속도 Aint가 감속 판정 임계값 Ath보다 낮으면(단계 S107-Yes), 감속 판정부(23)는, 주목 차량은 정지하기 위해서 감속하고 있다고 판정한다. 이 경우, 제어부(15)의 정지 위치 추정부(24)는, 주목 차량의 추적 정보에 기초하여 정지 위치를 추정한다(단계 S108). 그리고 차열 길이 추정부(25)는, 주목 차량의 추정된 정지 위치에서 차간 거리를 뺌으로써 차열 길이를 추정한다(단계 S109).
또한, 단계(S105)에 있어서, 주목 차량으로 설정되어 있지 않은 차량을 검지하기 전에 대기 시간 Twait이 경과한 경우(단계 S105-Yes), 제어부(15)의 차열 길이 조정부(26)는, 직전의 주목 차량의 정지 위치에 기초하여 추정된 차열 길이에 차간 거리 및 차량의 길이를 가산함으로써 차열 길이를 갱신한다(단계 S110).
단계(S109 또는 S110) 후, 제어부(15)는, 차열 길이 측정 처리를 종료한다.
이상으로 설명한 바와 같이, 이 차열 길이 측정 장치는, 차량의 진행 방향과 대향하여 설치된 센서를 이용하여 정지하고 있는 차량 열의 길이를 측정한다. 그 때문에, 이 차열 길이 측정 장치는, 기존의 센서를 이용할 수 있다. 또한, 이 차열 길이 측정 장치는, 폐색이 생기는 영역보다 후방을 주행하고 있는 차량의 거동에 기초하여, 그 차량이 정지하는 위치를 추정하기 때문에, 폐색이 생겨도 차량 열의 길이를 측정할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되지 않는다. 하나의 변형례에 따르면, 센서는, 화상 센서여도 좋다. 이 경우, 센서는, 차열 길이를 측정하고자 하는 도로 및 그 도로 상의 차량을 일정 주기마다 촬영하여 화상을 생성한다. 그리고 센서는, 화상을 생성할 때마다 그 화상을 제어부에 전달한다.
제어부의 차량 검지부는, 센서로부터 수취한 화상에 찍힌 차량을 검출함으로써, 도로 상의 차량을 검지한다. 그 때문에, 차량 검지부는, 예컨대, 센서로부터 수취한 화상과, 기억부에 미리 기억되어 있는, 도로 상을 주행하는 차량이 존재하지 않는 경우에 그 도로를 촬영한 배경 화상 사이에서 배경 차분 처리를 실행한다. 그리고 차량 검지부는, 배경 차분 처리에 의해 얻어진 차분 화상 상에서 정해진 임계값 이상의 화소값의 절대값을 갖는 화소의 집합을, 차량이 찍히고 있는 영역으로서 검출한다. 혹은, 차량 검지부는, 차량을 나타내는 1개 이상의 템플릿과 화상 사이에서 템플릿 매칭을 행하여 정규화 상호 상관값을 구하고, 그 정규화 상호 상관값이 미리 정해진 값 이상이 된 화상 상의 영역에, 차량이 찍히고 있다고 판정한다.
그리고, 화상 상의 위치와 도로 상의 위치는, 1대 1로 대응하기 때문에, 차량 검지부는, 차량이 검지된 화상 상의 영역의 무게 중심 위치에 기초하여, 센서로부터 그 검지된 차량까지의 거리를 구할 수 있다.
센서로서 레이더 검지기가 이용되는 경우, 주목할 차량의 일부가 다른 차량에 가려지면, 그 가려진 부분의 크기에 따라 반사파의 신호 강도가 저하되기 때문에, 차량 검지부는, 주목할 차량을 검지하기 어렵게 된다. 한편, 센서로서 화상 센서가 이용되는 경우, 주목할 차량의 일부가 다른 차량에 가려져 있는 경우에도, 차량 검지부는, 화상 상에서 그 주목할 차량이 가려져 있지 않은 부분을 검출함으로써, 그 차량을 검지할 수 있다. 그 때문에, 센서로서 화상 센서를 이용함으로써, 차열 길이 측정 장치는, 폐색이 생기는 영역을 작게 할 수 있다.
또 다른 변형례에 따르면, 센서는, 펄스 압축 방식 또는 2주파(二周波) 연속파(continuous wave, CW) 방식에 따른 레이더 장치여도 좋다. 이 경우, 제어부는, 일정 주기마다, 센서로부터, 정해진 거리 간격으로 설정된 복수 위치의 각각에 대해서 반사파의 신호 강도를 포함하는 센서 신호를 수취한다. 그리고 차량 검지부는, 반사파의 신호 강도가 정해진 임계값 이상인 거리에 차량이 존재한다고 판정한다. 이 경우, 차량 검지부는, 예컨대, 최신의 센서 신호에서 검지된 차량의 현재 위치와, 1회 전에 취득한 센서 신호에서 검지된 차량의 과거 위치를 비교한다. 그리고 차량 검지부는, 현재 위치보다 먼 쪽이며, 현재 위치에 가장 가까운 과거 위치에 있는 차량과, 현재 위치에 있는 차량이 동일한 차량이라고 판정함으로써, 차량마다의 추적 정보를 갱신한다. 또한, 차량 검지부는, 차량마다 현재 위치와 과거 위치 사이의 거리를 센서 신호의 취득 주기로 나눔으로써, 현재 위치에서의 차량의 속도를 구한다.
또 다른 변형례에 따르면, 감속 판정 임계값 Ath는, 미리 정해진 값, 예컨대, -5 km/sec2여도 좋다. 이 경우, 감속 판정 임계값 Ath는, 미리 기억부에 기억된다. 그 때문에, 제어부는, 기준 가속도 산출부의 기능을 갖지 않아도 좋다.
예컨대, 차열 길이를 측정하고자 하는 교차점 근방의 도로가 평탄하며, 그 교차점에 설치된 신호기 이외에, 차량을 정지시키는 요인이 되는 것이 존재하지 않는 경우에는, 그 교차점을 통과하는 차량은 일정한 속도를 유지하는 것으로 추정된다. 따라서, 이 경우에는, 제어부가, 일정 이상 감속하고 있는 차량은 정지하는 것으로 추정되기 때문에, 감속 판정 임계값 Ath도, 기준 가속도에 의존하지 않고 결정할 수 있다.
또 다른 변형례에 따르면, 감속 판정부는, 청신호 기간 중에도 주목 차량이 감속하고 있는지 여부를 판정하여도 좋다. 또한, 정지 위치 추정부 및 차열 길이 추정부는, 청신호 기간 중에도 주목 차량의 정지 위치를 추정하고, 그 추정 정지 위치에 따라 차열 길이를 추정하여도 좋다. 이에 따라, 특히, 정체에 의해 청신호 기간 중에도 일시 정지 중인 차량 열이 형성되는 경우에, 차열 길이 측정 장치는, 그 차열 길이를 측정할 수 있다. 또한, 이 변형례에서는, 차열 길이 측정 장치에 있어서, 신호기 인터페이스부는 생략되어도 좋다.
또한, 차열 길이 측정 장치는, 주목 차량의 가속도를 구할 때마다, 그 가속도를 감속 판정 임계값과 비교하지 않고, 주목 차량의 정지 위치를 추정하며, 그 추정 정지 위치에 따라 차열 길이를 추정하여도 좋다. 이 경우에는, 추정된 주목 차량의 정지 위치가, 상정되는 차열의 선두 위치, 예컨대, 정지선의 위치보다 전방이 되는 경우, 차열 길이 추정부는, 차열은 없다고 판정한다. 한편, 추정된 주목 차량의 정지 위치가 상정되는 차열의 선두 위치보다 후방이면, 차열 길이 추정부는, 상기 실시형태와 마찬가지로 차열 길이를 추정하면 좋다.
또한, 상기 실시형태 또는 그 변형례에 따른 차열 길이 측정 장치는, 교차점에 한정되지 않고, 정체 등에 의해 차열이 형성되는 곳, 예컨대, 고속 도로 정체의 빈발(頻發) 포인트에 설치되어도 좋다.
또한, 상기 실시형태 또는 변형례에 따른 제어부의 기능을 컴퓨터에 실현시키는 명령을 갖는 컴퓨터 프로그램은, 자기 기록 매체, 광 기록 매체 혹은 비휘발성 반도체 메모리인 기록 매체에 기록된 형태로 제공되어도 좋다.
상기 실시형태 또는 그 변형례에 따른 차열 길이 측정 장치에서의 차열 길이의 측정 결과는, 여러 가지 시스템에 있어서 이용된다. 예컨대, 그 측정 결과는, 신호 제어 시스템이 신호를 전환하는 타이밍을 제어하거나, 혹은 운전 지원 시스템에 있어서 충돌 방지의 경고를 행할지 여부를 판정하는데 이용된다.
도 7은 상기 실시형태 또는 그 변형례에 따른 차열 길이 측정 장치가 삽입된 노측기(路側器)의 개략 구성도이다.
노측기(30)는 예컨대 교차점의 근방에 설치된다. 그리고 노측기(30)는, 차량에 탑재된 차재(車載) 통신기와 무선 통신 가능하게 되어 있다.
노측기(30)는 예컨대 그 교차점에 접속되는 도로 상에 정차 중인 차량 열의 길이를 검지한다. 그리고 노측기(30)는, 그 정차 중인 차량의 열보다 후방을 주행 중인 차량의 정지 위치를 추정하고, 그 추정 정지 위치와 차량 열의 길이를 비교함으로써, 주행 중인 차량이 정차 중인 최후미의 차량에 충돌할 위험성이 있는지 여부를 판정한다. 그리고 노측기(30)는, 충돌의 위험성이 있다고 판정한 경우, 그 주행 중인 차량에 탑재된 차재 통신기에, 경고 신호를 송신한다.
그 때문에, 노측기(30)는, 센서 인터페이스부(31)와, 신호기 인터페이스부(32)와, 기억부(33)와, 제어부(34)와, 통신 제어부(35)와, 변조부(36)와, 안테나(37)를 갖는다.
이 중, 센서 인터페이스부(31), 신호기 인터페이스부(32), 기억부(33) 및 제어부(34)는, 상기 실시형태 또는 그 변형례에 따른 차열 길이 측정 장치의 센서 인터페이스부, 신호기 인터페이스부, 기억부 및 제어부에 대응한다. 즉, 도 7에 있어서 점선으로 둘러싸인 부분이 차열 길이 측정 장치에 해당한다.
그리고 센서 인터페이스부(31)는, 교차점의 근방에 설치된 레이더 장치 또는 카메라와 같은 센서로부터 센서 신호를 수신하고, 제어부(34)는 그 센서 신호에 기초하여 주목 차량을 결정하며, 주목 차량의 정지 위치를 추정함으로써 차열 길이를 구한다.
또한, 제어부(34)는, 하나 앞의 주목 차량에 기초하여 구한 차열 길이보다 현재의 주목 차량에 기초하여 구한 차열 길이 쪽이 짧은 경우에는, 그 주목 차량이 차열의 최후미에 충돌할 가능성이 있다고 판정한다. 그리고 이 경우, 제어부(34)는, 충돌할 가능성이 있는 것을 나타내는 경고 정보를 생성한다.
통신 제어부(35)는, 1개 이상의 프로세서와, 메모리 회로를 갖는다. 그리고 통신 제어부(35)는, 노측기(30)의 통신 가능 범위 내에 존재하는 차재 통신기와의 사이에서 통신 채널을 설정한다. 그리고 통신 제어부(35)는, 제어부(34)로부터 경고 정보를 수취하면, 그 경고 정보를 포함하는 통지 신호를 생성한다. 통신 제어부(35)는, 통지 신호에 대하여 터보 부호화 처리 등의 에러 정정 부호화 처리를 실행한다. 그리고 통신 제어부(35)는, 에러 정정 부호화된 통지 신호에 대하여, 예컨대, 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplex, OFDM) 방식과 같은 정해진 다중화 방식에 따라 다중화한다. 통신 제어부(35)는, 다중화된 통지 신호를 변조부(36)로 출력한다.
변조부(36)는, 통신 제어부(35)로부터 수취한 통지 신호를 아날로그화한다. 그리고 변조부(36)는, 아날로그화된 통지 신호를, 무선 주파수를 갖는 반송파에 중첩시킴으로써 무선 신호를 생성하고, 그 무선 신호를 전력 증폭기에 의해 증폭한다. 그리고 변조부(36)는, 증폭된 무선 신호를 안테나(37)를 통해 차재 통신기(도시하지 않음)를 향해 출력한다.
이와 같이, 노측기(30)는, 정차 중인 차량 열에 충돌할 가능성이 있는 차량에 대하여 경고를 발할 수 있다.
여기에 들어진 모든 예 및 특정 용어는, 독자가, 본 발명 및 상기 기술의 촉진에 대한 본 발명자에 의해 기여된 개념을 이해하는 것을 돕는 교시적인 목적으로 의도된 것으로서, 본 발명의 우위성 및 열등성을 나타낸 것에 관한, 본 명세서의 어떠한 예의 구성, 그와 같이 들어진 특정한 예 및 조건으로 한정되지 않도록 해석해야 한다. 본 발명의 실시형태는 상세히 설명되어 있지만, 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어나지 않게 여러 가지 변경, 치환 및 수정을 이것에 가할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
1 : 차열 길이 측정 장치 2 : 센서
11 : 센서 인터페이스부 12 : 신호기 인터페이스부
13 : 기억부 14 : 출력부
15 : 제어부 21 : 차량 검지부
22 : 기준 가속도 산출부 23 : 감속 판정부
24 : 정지 위치 추정부 25 : 차열 길이 추정부
26 : 차열 길이 조정부 30 : 노측기
31 : 센서 인터페이스부 32 : 신호기 인터페이스부
33 : 기억부 34 : 제어부
35 : 통신 제어부 36 : 변조부
37 : 안테나

Claims (7)

  1. 정해진 검지 범위 내의 차량의 전면(前面)에 대향하여 설치된 센서로부터 취득한 센서 신호에 기초하여 차량을 검지하고, 그 검지된 차량의 위치 및 속도를 구하는 차량 검지부와,
    상기 차량의 위치 및 속도의 변화에 의거하여, 그 차량의 가속도를 구하고, 그 가속도가 감속 판정 임계값보다 낮은 경우에 그 차량이 감속하고 있다고 판정하는 감속 판정부와,
    상기 정해진 검지 범위 내에 포함되는 도로 상의 차량의 통행을 규제하는 신호기로부터, 그 신호기의 신호가 전환되는 타이밍을 나타내는 타이밍 정보를 취득하는 신호기 인터페이스부와,
    상기 검지된 차량 중, 상기 센서에 접근 중이며 가장 가까운 곳을 주행 중인 제1 차량의 위치 및 속도의 변화에 의거하여, 차량의 전면을 기준으로 그 제1 차량의 정지 위치를 추정하는 정지 위치 추정부로서, 상기 타이밍 정보에 기초하여, 상기 신호기가 상기 도로 상에서 상기 센서를 향해 접근하는 방향의 이동을 규제하는 이동 규제 기간을 특정하고, 그 기간 내에 한하여, 상기 제1 차량의 정지 위치를 추정하는 것인, 상기 정지 위치 추정부와,
    그 추정된 정지 위치보다 미리 결정된 차간 거리만큼 상기 센서에 가까운 위치를 정차 중인 차량 열의 최후미로 추정함으로써, 그 정차 중인 차량 열의 길이를 구하는 차열 길이 추정부로서, 상기 제1 차량이 감속하고 있다고 판정된 경우에 상기 제1 차량의 추정된 정지 위치에 기초하여 정차 중인 차량 열의 길이를 구하는 것인, 상기 차열 길이 추정부와,
    상기 신호기가 상기 도로 상에서 상기 센서를 향해 접근하는 방향의 이동을 허가하는 이동 허가 기간 내에 있어서 상기 차량 검지부에 의해 검지된 차량의 가속도에 따라 상기 감속 판정 임계값을 결정하는 기준 가속도 산출부
    를 포함하는 차열 길이 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 차량이 정지 또는 검지되지 않게 되고 나서 정해진 기간이 경과할 때까지, 상기 차량 검지부가 상기 제1 차량보다 후방을 주행하는 제2 차량을 검지하지 않는 경우, 상기 제1 차량의 추정된 정지 위치에 기초하여 구해진 정차 중인 차량 열의 길이를, 차간 거리와 1대의 차량의 길이의 합계만큼 연장하는 차열 길이 조정부를 더 포함하는 차열 길이 측정 장치.
  6. 정해진 검지 범위 내의 차량의 전면에 대향하여 설치된 센서로부터 취득한 센서 신호에 기초하여 차량을 검지하고, 그 검지된 차량의 위치 및 속도를 구하는 단계와,
    상기 차량의 위치 및 속도의 변화에 의거하여, 그 차량의 가속도를 구하고, 그 가속도가 감속 판정 임계값보다 낮은 경우에 그 차량이 감속하고 있다고 판정하는 단계와,
    상기 정해진 검지 범위 내에 포함되는 도로 상의 차량의 통행을 규제하는 신호기로부터, 그 신호기의 신호가 전환되는 타이밍을 나타내는 타이밍 정보를 취득하는 단계와,
    상기 검지된 차량 중, 상기 센서에 접근 중이며 가장 가까운 곳을 주행 중인 제1 차량의 위치 및 속도의 변화에 의거하여, 차량의 전면을 기준으로 그 제1 차량의 정지 위치를 추정하는 단계로서, 상기 타이밍 정보에 기초하여, 상기 신호기가 상기 도로 상에서 상기 센서를 향해 접근하는 방향의 이동을 규제하는 이동 규제 기간을 특정하고, 그 기간 내에 한하여, 상기 제1 차량의 정지 위치를 추정하는 것인, 상기 정지 위치를 추정하는 단계와,
    그 추정된 정지 위치보다 미리 결정된 차간 거리만큼 상기 센서에 가까운 위치를 정차 중인 차량 열의 최후미로 추정함으로써, 그 정차 중인 차량 열의 길이를 구하는 단계로서, 상기 제1 차량이 감속하고 있다고 판정된 경우에 상기 제1 차량의 추정된 정지 위치에 기초하여 정차 중인 차량 열의 길이를 구하는 것인, 상기 차량 열의 길이를 구하는 단계와,
    상기 신호기가 상기 도로 상에서 상기 센서를 향해 접근하는 방향의 이동을 허가하는 이동 허가 기간 내에 있어서 상기 검지된 차량의 가속도에 따라 상기 감속 판정 임계값을 결정하는 단계
    를 포함하는 차열 길이 측정 방법.
  7. 정해진 검지 범위 내의 차량의 전면에 대향하여 설치된 센서로부터 취득한 센서 신호에 기초하여 차량을 검지하고, 그 검지된 차량의 위치 및 속도를 구하며,
    상기 차량의 위치 및 속도의 변화에 의거하여, 그 차량의 가속도를 구하고, 그 가속도가 감속 판정 임계값보다 낮은 경우에 그 차량이 감속하고 있다고 판정하며,
    상기 정해진 검지 범위 내에 포함되는 도로 상의 차량의 통행을 규제하는 신호기로부터, 그 신호기의 신호가 전환되는 타이밍을 나타내는 타이밍 정보를 취득하고,
    상기 검지된 차량 중, 상기 센서에 접근 중이며 가장 가까운 곳을 주행 중인 제1 차량의 위치 및 속도의 변화에 의거하여, 차량의 전면을 기준으로 그 제1 차량의 정지 위치를 추정하며, 상기 타이밍 정보에 기초하여, 상기 신호기가 상기 도로 상에서 상기 센서를 향해 접근하는 방향의 이동을 규제하는 이동 규제 기간을 특정하고, 그 기간 내에 한하여, 상기 제1 차량의 정지 위치를 추정하고,
    그 추정된 정지 위치보다 미리 결정된 차간 거리만큼 상기 센서에 가까운 위치를 정차 중인 차량 열의 최후미로 추정함으로써, 그 정차 중인 차량 열의 길이를 구하며, 상기 제1 차량이 감속하고 있다고 판정된 경우에 상기 제1 차량의 추정된 정지 위치에 기초하여 정차 중인 차량 열의 길이를 구하고,
    상기 신호기가 상기 도로 상에서 상기 센서를 향해 접근하는 방향의 이동을 허가하는 이동 허가 기간 내에 있어서 상기 검지된 차량의 가속도에 따라 상기 감속 판정 임계값을 결정하는 것을 컴퓨터에 실행시키는 차열 길이 측정용 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
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