专利名称：堵车预测方法
技术领域：
本发明涉及一种堵车预测方法。本申请以2010年6月29日在日本提出的特愿2010-147570号申请为基础主张优先权，在此引用了其中的内容。
背景技术：
现有技术中存在这样一种装置该装置中，由利用毫米波等的雷达装置(无线电检测装置)检测出不同于自车辆的其他车辆，检测出在距离自车辆规定距离以内存在的其他车辆，计算这些其他车辆与自车辆之间的车辆密度，之后，使用对应于自车辆速度的临界密度来判断自车辆的现在的行驶状态是否会引起堵车，将该判断结果报知给驾驶员(参照专利文献I)。由于上述现有的装置使用车辆密度来进行判断，这样的判断处理较简单，然而，却存在难以提高对堵车的预测精度的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本发明专利公开公报特开2009-286274号
发明内容
有鉴于此，作出了本发明，本发明的目的在于，提供一种能够提高堵车预测精度的堵车预测方法。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案技术方案(I)的堵车预测方法，包括如下步骤检测规定时间内的自车辆速度并将检测结果输出的速度检测步骤；对所述速度的所述检测结果进行频域分析得到功率谱并将功率谱输出的频域分析步骤；检测出所述功率谱的斜率并将检测结果输出的斜率检测步骤；计算出所述斜率随时间的变化并将计算结果输出的时间变化计算步骤；根据对所述斜率随时间变化的计算结果来预测堵车的发生并将预测结果输出的堵车预测步骤。(2)在技术方案(I)所述的堵车预测方法的基础上，还包括下述步骤由对所述斜率随时间变化的计算结果检测出多个极值并将检测结果输出的极值检测步骤；由雷达装置检测出其他车辆的行驶状况并将检测结果输出的其他车辆检测步骤。在所述堵车预测步骤中，利用贝叶斯定理，根据所述多个极值的检测结果与其他车辆的行驶状况的检测结果来预测堵车的发生。(3)在技术方案(I)所述的堵车预测方法的基础上，其特征在于，还包括通过通信将由所述堵车预测步骤输出的所述预测结果发送给其他车辆的通信步骤。(4)在技术方案(I)所述的堵车预测方法的基础上，还包括在所述预测结果表示预测到了所述堵车的发生时对所述自车辆的前方行驶车辆进行通信、向该前方行驶车辆发送指示信号的通信步骤，该指示信号用于告知该前方行驶车辆对其行驶状态进行行驶控制以使该前方行驶车辆的后续车辆避免堵车。(5)在技术方案(I)所述的堵车预测方法的基础上，还包括在所述预测结果表示预测到了所述堵车的发生时解除车间距离调整动作的执行的解除步骤，其中，所述车间距离调整动作是指自动地调整所述自车辆与前方行驶车辆之间的车间距离的处理。本发明的效果采用技术方案(1)，使用自车辆能够直接、实时地检测出来的速度(车速)检测结果来预测堵车的发生，从而不依靠从自车辆的外部取得的信息即可对堵车的发生进行预测。并且，对速度(的检测结果)进行频域分析而得到功率谱，检测出该功率谱的规定频率范围的斜率，求得该斜率随时间的变化(函数)，根据该斜率随时间的变化来预测堵车的发生，如此，能够容易地提高预测精度。采用技术方案(2)，利用贝叶斯定理，根据功率谱的斜率的时间变化(函数)的多个极值以及其他车辆的行驶状况(例如，自车辆外部规定范围内存在的其他车辆的台数、自车辆与多个其他车辆之间的车间距离的分布状况等)，能够精确地预测出交通流转变为包含堵车状态在内的各种状态的概率。
采用上述技术方案(3)，将预测结果直接或者通过适当的中继站等间接地发送给其他车辆，从而有利于其他车辆避免堵车。采用上述技术方案(4)，将预测结果直接或者通过适当的中继站等间接地发送给前方行驶车辆，从而有利于自车辆避免堵车。采用上述技术方案(5)，能够防止对车间距离进行多余的自动调整，使驾驶员能够在车间距离自动调整的间隙通过驾驶操作准确地控制车辆。
图1为本发明一个实施方式涉及的堵车预测装置的结构框图；图2为表示上述实施方式中涉及的速度频谱的一例的附图；图3为表示上述实施方式中斜率α的差分Λ α的乘方(Λα)2随时间的变化的时序谱的一例；图4为表示上述实施方式中涉及的交通流的状态的附图；图5中A为表示上述实施方式中斜率α的差分Λ α的乘方(Λα)2随时间的变化的时序谱的一例，B也为表示上述实施方式中斜率α的差分Λ α的乘方(Λα)2随时间的变化的时序谱的一例；图6所示为，在横轴表示车间距离最小值的倒数、纵轴表示极大值的数值的直角坐标平面中各情况Α、B所存在的区域的例子；图7为上述实施方式中表示检出个数与极大值个数的组合的数据点X的概率密度fK (X)的例子；图8为表示上述实施方式中涉及的堵车预测方法的处理步骤的流程图。
具体实施例方式下面参照附图对本发明的堵车预测方法的一个实施方式进行说明。本实施方式的堵车预测方法由配备在车辆上的堵车预测装置10实现(执行)。
如图1所示，本实施方式的堵车预测装置10具有车速传感器11、雷达装置12、导航装置13、处理装置14、开关装置15、油门驱动器(throttle actuator)16、制动驱动器17、转向驱动器18、显示器19、扬声器20、通信装置21。车速传感器11检测出自车辆的速度(车速)，并发出表示检测结果的信号。雷达装置12将在自车辆外设定的检测对象区域划分为多个角度区域，并发出红外激光或毫米波等的电磁波信号(发射信号)，以对各角度区域进行扫描。该雷达装置12所发出的发射信号被自车辆外部的物体(例如其他车辆、构造物、路面等)反射而形成反射信号，雷达装置12接收该反射信号。该雷达装置12将与发射信号和反射信号相关的信号输出给处理装置14。例如，雷达装置12将距自车辆规定角度范围的检测对象区域划分为在自车辆的垂直方向上的多个垂直角度区域以及在水平方向上的多个水平角度区域。并且，对多个垂直角度区域例如按照自上而下的顺序依次进行切换并对其发射电磁波，对多个水平角度区域例如按照自左至右的顺序依次进行切换并对其发射电磁波。导航装置13接收利用人造卫星检测自车辆位置的GPS (Global PositioningSystem)信号等的侧位信号，根据该侧位信号计算出自车辆的当前位置。例如，导航装置13根据从车速传感器11与偏航角速度传感器(未示出)等输出的自车辆的速度(车速)与偏航角速度，利用自律航法进行计算处理，从而计算出自车辆的当前位置。另外，作为地图数据，导航装置13具有地图显示用数据与道路坐标数据，地图显示用数据为在显示器19上显示地图时所需的数据，道路坐标数据为根据自车辆的当前位置与地图进行匹配处理时所需的数据。此外，作为地图数据，导航装置13还具有路径搜索与路径导航等的处理所需的数据、以及由节点与路线构成的道路数据，节点就是交叉点与道路分岔点等的由纬度与经度构成的点，路线就是连接在各节点间的线。并且，在节点与路线上附加着各种信息。导航装置13使用道路数据进行地图匹配、修正位置检测的结果，该地图匹配可以分别根据由测位信号和自律航法的计算处理所得到的结果进行，也可以根据由测位信号和自律航法的计算处理中的一方所得到的结果进行。导航装置13例如根据操作者的输入操作，执行对自车辆的路径搜索与路径导航等的处理，将道路数据连同例如到目的地的路径信息与各种的附加信息输出至显示器19，并且由扬声器20输出各种相应的声音。导航装置13可以根据由后述的堵车预测部38输出的对发生堵车的预测结果、以及由通信控制部41所输出的由其他车辆所预测到的对发生堵车的预测结果，对自车辆进行路径搜索与路径导航等的处理，以避免堵车。处理装置14具有频域分析部31、斜率计算部32、时间变化计算部33、极值提取部34、反射点检测部35、其他车辆检测部36、车间距离检测部37、堵车预测部38、行驶控制部39、报知控制部40、通信控制部41。从开关装置15输出的与自车辆的行驶控制相关的各种信号被输入至该处理装置14。从开关装置15输出的信号包括表示制动踏板(未示出)处于被驾驶员操作的操作状态的信号、根据驾驶员的输入操作使自动行驶控制的开始执行或结束执行的信号、指示自动行驶控制中目标车速增减的信号、指示目标车间距离增减的信号。其中，上述自动行驶控制是指对自车辆的行驶状态自动地进行控制；上述目标车间距离用于在自动行驶控制(例如，自动地跟随前方行驶车辆的跟随行驶控制等)中控制自车辆与其他车辆(例如前方行驶车辆)之间的距离。频域分析部31对车速传感器11输出的自车辆的速度(车速)的检测结果进行频域分析，输出例如图2所示的功率谱。该功率谱表示的是速度量随频率的变化关系。斜率计算部32对频域分析部31输出的功率谱进行一元回归直线运算，计算出一元回归直线的斜率与截距(频率为零时的速度值)。并且，根据在规定的频率范围(对应于数秒 数分的时间范围的频率范围，例如，(TO. 5Hz的频率范围等)Y内速度量的变化量X，按照下式(I)计算出斜率α，并将计算结果输出。
权利要求
1.一种堵车预测方法，其特征在于，包括如下步骤 检测规定时间内的自车辆速度并将检测结果输出的速度检测步骤； 对所述速度的所述检测结果进行频域分析得到功率谱并将功率谱输出的频域分析步骤； 检测出所述功率谱的斜率并将检测结果输出的斜率检测步骤； 计算出所述斜率随时间的变化并将计算结果输出的时间变化计算步骤； 根据对所述斜率随时间变化的计算结果来预测堵车的发生并将预测结果输出的堵车预测步骤。
2.根据权利要求1所述的堵车预测方法，其特征在于，还包括下述步骤 由对所述斜率随时间变化的计算结果检测出多个极值并将检测结果输出的极值检测步骤； 由雷达装置检测出其他车辆的行驶状况并将检测结果输出的其他车辆检测步骤， 在所述堵车预测步骤中，利用贝叶斯定理，根据所述多个极值的检测结果与其他车辆的行驶状况的检测结果来预测堵车的发生。
3.根据权利要求1所述的堵车预测方法，其特征在于，还包括通过通信将由所述堵车预测步骤输出的所述预测结果发送给其他车辆的通信步骤。
4.根据权利要求1所述的堵车预测方法，其特征在于，还包括在所述预测结果表示预测到了所述堵车的发生时对所述自车辆的前方行驶车辆进行通信、向该前方行驶车辆发送指示信号的通信步骤，该指示信号用于告知该前方行驶车辆对其行驶状态进行行驶控制以使该前方行驶车辆的后续车辆避免堵车。
5.根据权利要求1所述的堵车预测方法，其特征在于，还包括在所述预测结果表示预测到了所述堵车的发生时解除车间距离调整动作的执行的解除步骤，其中，所述车间距离调整动作是指自动地调整所述自车辆与前方行驶车辆之间的车间距离的处理。
全文摘要
本发明的堵车预测方法包括如下步骤检测规定时间的自车辆速度并将检测结果输出的速度检测步骤；对所述速度的所述检测结果进行频域分析得到功率谱并将功率谱输出的频域分析步骤；检测出所述功率谱的斜率并将检测结果输出的斜率检测步骤；计算出所述斜率随时间的变化并将计算结果输出的时间变化计算步骤；根据所述斜率的随时间的变化的计算结果来预测堵车的发生并将预测结果输出的堵车预测步骤。
文档编号B60W40/04GK103038117SQ20118003209
公开日2013年4月10日 申请日期2011年6月2日 优先权日2010年6月29日
发明者越膳孝方, 江口纯司, 西成活裕 申请人:本田技研工业株式会社, 国立大学法人东京大学