专利名称：车辆的行驶辅助装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆的行驶辅助装置(行驶辅助控制装置)，具体而言，该行驶辅助装置具有如下功能，即，根据自车辆的加速度以及自车辆与其他车辆之间的车间距离来判断交通流的状态，根据判断结果切换对车辆的行驶控制(方式)。
背景技术：
现有技术中存在一种用于抑制或避免堵车发生的行驶控制装置。例如在专利文献I中记载有如下内容:即，行驶控制装置获取包含车辆所行驶的道路上的交通密度在内的交通状态，根据获取的交通状态对车辆进行行驶控制，在道路上的交通密度越接近临界密度时使车间距离越不容易变小，从而抑制或者避免交通流变为堵车流。然而，在包含专利文献I在内的现有技术中，使用车辆密度来预测堵车，其预测的判断精度未必较高，为了回避或者消除堵车，还有改进的余地。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2009-262862号
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种车辆的行驶辅助装置，该行驶辅助装置能够适当地提高对交通流的 判断(推定)精度，从而执行有效的行驶控制以避免或者消除堵车。本发明的车辆的行驶辅助装置，包括:判断机构，其根据自车辆的加速度以及自车辆与其周围的其他车辆之间的车间距离判断自车辆所行驶的行车路线上的交通流的状态；行驶控制机构，其对自车辆的行驶进行控制，并且能够根据所述判断机构的判断结果切换行驶控制方式。在所述判断结果表示交通流的状态为存在于从自由流的状态向混合流的状态转变过程中的临界状态时，所述行驶控制机构切换所述行驶控制方式。其中，所述自由流状态是堵车发生的可能性较低的状态，所述混合流状态是兼有车辆的制动状态与加速状态的状态。采用本发明，在根据自车辆的加速度与自车辆与其周围的其他车辆之间的车间距离判断为，交通流的状态为从自由流向混合流转变的过程中存在的临界状态时，切换行驶控制方式。因而，虽然交通流可能向混合流发展，但能够防止其发展为堵车。本发明一个实施方式为，车辆的行驶辅助装置还包括报知控制机构，该报知控制机构对配备在自车辆上的报知机构进行控制，该报知控制机构根据所述行驶控制机构对所述行驶控制方式的切换来切换所述报知机构的报知内容。采用该方式，在交通流的状态为临界状态时，将行驶控制方式的切换报知给驾驶员，从而使驾驶员知晓需要进行行驶控制，从而虽然交通流可能向混合流发展，但能够防止其向堵车发展。
本发明的一个实施方式为，所述行驶控制机构具有自适应巡航控制功能，所述行驶控制方式的切换包括打开或关闭该自适应巡航控制功能。采用本方式，在交通流的状态为临界状态时，通过打开或关闭自适应巡航控制功能，从而能够执行合适的行驶控制，以防止向堵车的行进。本发明的一个实施方式为，由所述自车辆的加速度得到功率谱，由该功率谱的一元回归直线得到斜率极大值，由所述车间距离的分布计算出协方差的最小值。所述判断机构根据所述斜率极大值的对数与所述协方差的最小值的对数的相关关系来判断所述交通流的状态。采用本方式，通过获得协方差的最小值的对数与斜率极大值的对数的相关关系，从而能够较为精确地判断车群分布中的临界状态的有无。
图1为本发明一个实施方式涉及的车辆的行驶辅助装置的结构示意框图；图2为表示本发明一个实施方式中的加速度频率的附图；图3为表示本发明一个实施方式中的概率密度分布的附图；图4为示意性地表示本发明一个实施方式中的协方差值的附图；图5为表不本发明一个实施方式中的斜率极大值与协方差最小值的相关关系的概念图； 图6为表示交通密度与交通量的关系的附图；图7为本发明一个实施方式中的表示车间距离分布的协方差最小值的对数与加速度频谱的斜率最大值的对数的相关关系的附图；图8为本发明一个实施方式涉及的行驶控制机构(功能)的结构示意图；图9为表示的是本发明的一个实施例涉及的显示器的显示例；图10为本发明一个实施方式涉及的堵车预测处理的流程图。
具体实施例方式下面参照附图对本发明的具体实施方式
进行说明。图1为本发明一个实施方式涉及的车辆的行驶辅助装置100的结构示意框图。该行驶辅助装置100配备在车辆上。该行驶辅助装置100可以作为一个独立的装置配备在车辆上，或者也可以作为其他装置的一部分配备在车辆上。行驶辅助装置100具有偏航角速度传感器10、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、驱动器群16、扬声器17、显示器18以及通信装置19。另夕卜，处理装置14也也可组装在导航装置13中。另外，扬声器17与显示器18也可以利用导航装置13所具有的相应功能(结构)。偏航角速度传感器10检测出自车辆的偏航角速度，将检测信号发送给处理装置
14。车速传感器11检测出自车辆的加速度，将检测信号发送给处理装置14。雷达装置12在自车辆的周围设定规定的检测对象区域，将该检测对象区域分割为多个角度区域，向各角度区域发送红外激光或厘米波等的电磁波以进行扫描。雷达装置12接收位于检测对象区域中的物体所反射回来的反射信号(电磁波)，将该反射信号发送给处理装置14。
导航装置13接收GPS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。另外，导航装置13根据车速传感器11以及偏航角速度传感器(未示出)等所检测出的加速度与偏航角速度，使用自律航法计算出自车辆的当前位置。导航装置13中具有地图数据，能够显示地图，并且能够在地图上显示自车辆的当前位置、到达目的地的路径信息以及堵车信息等。处理装置14具有频域分析部31、一元回归直线运算部32、斜率极大值计算部33、反射点检测部34、其他车辆检测部35、车间距离检测部36、车间距离分布推定部37、协方差最小值计算部38、相关关系作成部40、交通流判断部41、行驶控制部42、报知控制部43以及通信控制部44。各模块的功能由处理装置14所具有的计算机(CPU)实现。关于各模块的具体功能将在后面叙述。例如，作为硬件结构，处理装置14具有:将模拟输入信号变换为数字信号的A/D变换电路、进行各种运算处理的中央处理器(CPU)、CPU进行运算时为了存储数据所使用的RAM、存储CPU所执行的程序以及所使用的数据(包括数据表、图表)的ROM、输出针对扬声器17的驱动信号以及针对显示器18的显示信号等信号的输出电路。开关装置15将对自车辆进行的行驶控制所需的各种信号输送给处理装置14。此处所说的“各种信号”例如可以包含:油门踏板与制动踏板的操作(位置)信号、与恒速自动行驶控制(ACC)相关的各种信号(控制开始、控制停止、目标车速、车间距离等)等。驱动器群16是多个驱动器的总称，例如可以包含加速驱动器(风门驱动器等)、减速驱动器(制动驱动器等)、方向盘驱动器等。显示器18包含IXD等的显示器，可以是具有触摸屏功能的显示器。显示装置16可以具有声音输出部与声音输入部。显不器18根据来自于报知控制部43的控制信号,通过显示规定的警报信息、使规定的警报等闪烁或者点亮的方式来向驾驶员报知相应的信息。扬声器17根据来自于报知控制 部43的控制信号，通过发出规定的警报音或者模拟人声的方式向驾驶员报知相应的信息。通信装置19被通信控制部44控制，通过无线通信与其他车辆或服务器(未示出)、中继站(未示出)进行通信，将来自于堵车预测部41的堵车预测结果与位置信息相关联地发送出去，或者从其他车辆等接收堵车预测结果与位置信息的对应信息。该通信装置19将所获取的信息通过通信控制部44发送给报知控制部43或者行驶控制部42。下面对处理装置14的各模块的功能进行说明。频域分析部31对车速传感器11输出的自车辆的加速度进行频域分析，求得功率谱。图2所示的例子为，2两个不同的行驶状态(a)、(b)下的功率谱。在图2中，作为功率谱，例示的是与频率对应的加速度频谱51、53。—元回归直线运算部32对所得到的功率谱进行一元回归分析而求得一元回归直线。在图2所示的例子中，符号52、54所指的直线分别为对加速度频谱51、53进行一元回归分析所得到的一元回归直线。斜率极大值(斜率变化极大值)计算部33根据所得到的一元回归直线计算斜率极大值(斜率变化极大值)。在图2所示的例子中，先计算出一元回归直线52、54的斜率。SP，在图2中，根据在规定的频率范围Y (例如，对应于数秒 数分的时间范围的频率范围，例如，O 0.5Hz的频率范围等)内速度量的变化量X计算出斜率α。在图2中，得到(a)与(b)两情况下的斜率α I与α2。之后计算出所得到的斜率α的差分即规定时间间隔的两个值ak与Ci1^1之差Δ a (Aa=ak- a^)。求得所得到的差分Λ a的随时间的变化或者由差分Λ a得到的参数(例如，乘方(Λ a )2、绝对值I Λ a |等)的随时间的变化的极大值。将所得到的极大值作为斜率极大值存储在处理装置14内的存储器(RAM等)中。反射点检测部34根据雷达装置12检测出的反射信号检测出反射点(物体)的位置。其他车辆检测部35，根据从反射点检测部34输出的对反射点的位置的检测结果，并根据相邻的反射点之间的距离与多个反射点的分布状态等，检测出存在于自车辆周围的其他车辆。其中，检测的其他车辆的数量至少在I台以上。车间距离检测部36，根据反射点检测部34所检测出的其他车辆信息检测出检测出自车辆与其他车辆之间的车间距离，并将检测结果与其他车辆的检出数量(检出台数)一起输出。车间距离分布推定部37根据车间距离检测部36输出的车间距离与车辆数量的信息推定车间距离分布。下面参照图3与图4对车间距离分布推定进行说明。图3为表示概率密度分布的附图。在根据车间距离与车辆数量的信息能够检测到位于前方的车群即车间距离比较密集的车辆的集合时，利用变分贝叶斯法等分布推定法对各车群求高斯分布(概率密度分布)。例如，在有两个车群时，可以将高斯分布看做是两个车群的高斯分布的线性相加。S卩，如图3所示，概率函数Pl (X)与P2 (X)表示两个高斯分布，概率函数P (X)表示全体的高斯分布，是前两个高斯分布Pl (X)与P2 (X)的和(叠加)。用N (Χ| μ，Σ )表示高斯分布(概率函数)。图3所例示的多个高斯分布的叠加如下式(I)所示。
权利要求
1.一种车辆的行驶辅助装置，其特征在于， 包括: 判断机构，其根据自车辆的加速度以及自车辆与其周围的其他车辆之间的车间距离判断自车辆所行驶的行车路线上的交通流的状态； 行驶控制机构，其对自车辆的行驶进行控制，并且能够根据所述判断机构的判断结果切换行驶控制方式， 在所述判断结果表示交通流的状态为存在于从自由流的状态向混合流的状态转变过程中的临界区域状态时，所述行驶控制机构切换所述行驶控制方式， 其中，所述自由流状态是堵车发生的可能性较低的状态，所述混合流状态是兼有车辆的制动状态与加速状态的状态。
2.根据权利要求1所述的车辆的行驶辅助装置，其特征在于， 还包括报知控制机构，该报知控制机构对配备在自车辆上的报知机构进行控制，该报知控制机构根据所述行驶控制机构对所述行驶控制方式的切换来切换所述报知机构的报知内容。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的行驶辅助装置，其特征在于，所述行驶控制机构具有自适应巡航控制功能，所述行驶控制方式的切换包括打开或关闭该自适应巡航控制功倉泛。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的车辆的行驶辅助装置，其特征在于， 由所述自车辆的加速度得 到功率谱，由该功率谱的一元回归直线得到斜率极大值，由所述车间距离的分布计算出协方差的最小值， 所述判断机构根据所述斜率极大值的对数与所述协方差的最小值的对数的相关关系来判断所述交通流的状态。
全文摘要
本发明提供一种车辆的行驶辅助装置，该行驶辅助装置能够适当地提高对交通流的判断精度，从而执行有效的行驶控制以避免或者消除堵车。本发明的车辆的行驶辅助装置包括判断机构，其根据自车辆的加速度以及自车辆与其周围的其他车辆之间的车间距离判断自车辆所行驶的行车路线上的交通流的状态；行驶控制机构，其对自车辆的行驶进行控制，并且能够根据所述判断机构的判断结果切换行驶控制方式。在所述判断结果表示交通流的状态为存在于从自由流的状态向混合流的状态转变过程中的临界状态时，所述行驶控制机构切换所述行驶控制方式。其中，自由流状态是堵车发生的可能性较低的状态，混合流状态是兼有车辆的制动状态与加速状态的状态。
文档编号B60W30/16GK103249627SQ20118005898
公开日2013年8月14日 申请日期2011年12月9日 优先权日2010年12月15日
发明者越膳孝方 申请人:本田技研工业株式会社