JP2013104815A - Navigation device - Google Patents

Navigation device Download PDF

Info

Publication number
JP2013104815A
JP2013104815A JP2011249738A JP2011249738A JP2013104815A JP 2013104815 A JP2013104815 A JP 2013104815A JP 2011249738 A JP2011249738 A JP 2011249738A JP 2011249738 A JP2011249738 A JP 2011249738A JP 2013104815 A JP2013104815 A JP 2013104815A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
traffic
vehicle
maximum value
current position
acceleration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011249738A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takamasa Echizen
孝方 越膳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2011249738A priority Critical patent/JP2013104815A/en
Publication of JP2013104815A publication Critical patent/JP2013104815A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Navigation (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect a location of a traffic light while preventing complication of device structure and/or cost increase required for the device structure.SOLUTION: A navigation device 10 comprises: a frequency analysis unit 26 for calculating a power spectrum corresponding to a frequency from frequency analysis of acceleration of a vehicle; a congestion prediction unit 29 for calculating a congestion indication degree on the basis of the power spectrum; and a location determination unit 24 for determining whether a traffic light exists within a predetermined range from a current location of the vehicle on the basis of location information of traffic lights stored in a map data storage unit 11 and the current location acquired by a current location detection unit 23. The congestion prediction unit 29 previously stores data indicating a correlation between magnitude of the congestion indication degree and length of a distance from a current location to a traffic light, and when the traffic light exists within the predetermined range from the current location, estimates a distance from the current location to the traffic light according to the congestion indication degree.

Description

本発明は、ナビゲーション装置に関する。   The present invention relates to a navigation device.

従来、例えばGPS(Global Positioning System)信号などの測位信号、さらには自律航法の演算処理などを組み合わせて検出される車両の現在位置と、予め信号機の位置情報を有する地図情報とに基づいて、信号機の実際の位置を把握する場合には、位置検出の精度を向上させることが困難であるという問題が生じる。
このような問題に対して、従来、例えば予め信号機の位置情報を有する地図情報と、車両の外界を撮像するカメラから出力される画像データに対する画像認識処理による信号機の検出とを組み合わせて、信号機の実際の位置を把握するナビゲーション装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、従来、例えば路側などに配置され、周辺に存在する車両に各種の情報を発信する路車間通信装置(路上機)によって、信号機の位置の情報を車両に通知する通信システムが知られている。
Conventionally, based on a positioning signal such as a GPS (Global Positioning System) signal, a current position of a vehicle detected by combining arithmetic processing of autonomous navigation, and map information having position information of a traffic light in advance, the traffic light When the actual position is grasped, there is a problem that it is difficult to improve the accuracy of position detection.
Conventionally, for example, map information having position information of a traffic light is combined with detection of a traffic light by image recognition processing for image data output from a camera that captures the outside of the vehicle. A navigation device that grasps an actual position is known (see, for example, Patent Document 1).
Conventionally, there is known a communication system that notifies a vehicle of position information of a traffic signal by a road-to-vehicle communication device (on-road device) that is arranged on the roadside and transmits various types of information to surrounding vehicles. .

特開2008−82761号公報JP 2008-82761 A

ところで、上記従来技術に係るナビゲーション装置によれば、画像認識によって信号機を検出するための特別な機器として、車両の外界に対して所望の画質の画像データを得るためのカメラおよびカメラから出力される画像データを迅速かつ高度に処理する画像処理装置を、追加的に車両に搭載する必要が生じる虞があり、装置構成に要する費用が嵩むという問題が生じる。
また、上記従来技術に係る通信システムによれば、路車間通信を行なうための専用の機器として、路上機および路上機と通信可能な車載通信器を、追加的に備える必要が生じ、システム構成に要する費用が嵩むという問題が生じる。
By the way, according to the navigation device according to the above prior art, as a special device for detecting a traffic light by image recognition, it is output from a camera and a camera for obtaining image data having a desired image quality with respect to the outside of the vehicle. There is a possibility that an image processing apparatus that processes image data quickly and highly needs to be additionally mounted on the vehicle, which causes a problem that the cost required for the apparatus configuration increases.
In addition, according to the communication system according to the related art, it is necessary to additionally include a road unit and a vehicle-mounted communication device capable of communicating with the road unit as dedicated devices for performing road-to-vehicle communication. There arises a problem that the cost required increases.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、装置構成が複雑化したり、装置構成に要する費用が嵩むことを防止しつつ、信号機の位置を精度良く検出することが可能なナビゲーション装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a navigation device capable of accurately detecting the position of a traffic light while preventing the device configuration from becoming complicated and the cost required for the device configuration from increasing. For the purpose.

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の請求項1に係るナビゲーション装置は、信号機の位置情報を有する道路情報を記憶する記憶手段(例えば、実施の形態での地図データ記憶部11)と、車両の現在位置を取得する現在位置取得手段(例えば、実施の形態での現在位置検出部23)と、前記車両の加速度を検出する加速度検出手段(例えば、実施の形態での各種センサ12および加速度算出部25)と、前記加速度検出手段により検出され前記加速度の周波数分析から周波数に対応するパワースペクトルを算出する加速度スペクトル算出手段(例えば、実施の形態での周波数分析部26)と、前記加速度スペクトル算出手段により算出された前記パワースペクトルに基づき渋滞予兆度を算出する渋滞予兆度算出手段(例えば、実施の形態での渋滞予測部29)と、を備えるナビゲーション装置であって、前記記憶手段に記憶された前記位置情報および前記現在位置取得手段により取得された前記現在位置に基づき、前記信号機が前記現在位置から所定範囲内に存在するか否かを判定する位置判定手段(例えば、実施の形態での位置判定部24)と、前記位置判定手段により前記信号機が前記現在位置から所定範囲内に存在すると判定された場合に、前記渋滞予兆度算出手段により算出された前記渋滞予兆度に応じて前記現在位置から前記信号機までの距離を推定する推定手段(例えば、実施の形態でのステップS10、S35、渋滞予測部29が兼ねる)と、を備える。   In order to solve the above problems and achieve the object, the navigation apparatus according to claim 1 of the present invention is a storage means for storing road information having traffic signal position information (for example, map data storage in the embodiment). Unit 11), current position acquisition means for acquiring the current position of the vehicle (for example, current position detection section 23 in the embodiment), and acceleration detection means for detecting the acceleration of the vehicle (for example, in the embodiment) Various sensors 12 and an acceleration calculation unit 25) and acceleration spectrum calculation means for calculating a power spectrum corresponding to the frequency from the frequency analysis of the acceleration detected by the acceleration detection means (for example, the frequency analysis unit 26 in the embodiment) And a traffic jam sign degree calculating means for calculating a traffic jam sign degree based on the power spectrum calculated by the acceleration spectrum calculating means (example: A traffic jam prediction unit 29) according to an embodiment, wherein the traffic signal is based on the position information stored in the storage means and the current position acquired by the current position acquisition means. Is determined within a predetermined range from the current position by the position determination means (for example, the position determination unit 24 in the embodiment) and the position determination means. When it is determined that the traffic signal is present, the estimation unit that estimates the distance from the current position to the traffic signal according to the traffic jam sign degree calculated by the traffic jam sign degree calculation unit (for example, step S10 in the embodiment) , S35, and the traffic jam prediction unit 29).

さらに、本発明の請求項2に係るナビゲーション装置は、前記加速度スペクトル算出手段により算出された前記パワースペクトルの単回帰直線を演算し、所定周波数範囲での当該単回帰直線の傾きの変化量の極大値を傾き極大値として算出する極大値算出手段(例えば、実施の形態での単回帰直線算出部27および傾き極大値算出部28)と、前記極大値算出手段により算出された前記傾き極大値が周期性を有するか否かを判定する周期性判定手段(例えば、実施の形態でのステップS09、S34、渋滞予測部29が兼ねる)と、を備え、前記推定手段は、前記周期性判定手段により前記傾き極大値が周期性を有すると判定された場合に、前記渋滞予兆度と前記現在位置から前記信号機までの距離とが所定の相関を有するとして、前記渋滞予兆度に応じて前記距離を推定する。   Furthermore, the navigation device according to claim 2 of the present invention calculates a single regression line of the power spectrum calculated by the acceleration spectrum calculation means, and maximizes the amount of change in the slope of the single regression line in a predetermined frequency range. The maximum value calculation means (for example, the single regression line calculation unit 27 and the inclination maximum value calculation unit 28 in the embodiment) that calculates the value as the inclination maximum value, and the inclination maximum value calculated by the maximum value calculation means Periodicity determining means for determining whether or not it has periodicity (for example, the steps S09 and S34 in the embodiment also serve as a traffic jam prediction unit 29), and the estimating means includes the periodicity determining means When it is determined that the slope maximum value has periodicity, the traffic jam sign degree and the distance from the current position to the traffic signal have a predetermined correlation, and the traffic jam It estimates the distance in accordance with a trillion times.

さらに、本発明の請求項3に係るナビゲーション装置では、前記加速度スペクトル算出手段により算出された前記パワースペクトルの単回帰直線を演算し、所定周波数範囲での当該単回帰直線の傾きの変化量の極大値を傾き極大値として算出する極大値算出手段(例えば、実施の形態での単回帰直線算出部27および傾き極大値算出部28)を備え、前記推定手段は、前記極大値算出手段により算出された前記傾き極大値に応じて、前記渋滞予兆度と前記信号機の点灯状態とが所定の相関を有するとして、前記渋滞予兆度に応じて前記点灯状態を推定する。   Furthermore, in the navigation device according to claim 3 of the present invention, a single regression line of the power spectrum calculated by the acceleration spectrum calculation means is calculated, and a maximum amount of change in the slope of the single regression line in a predetermined frequency range is calculated. A maximum value calculating unit (for example, a single regression line calculating unit 27 and a gradient maximum value calculating unit 28 in the embodiment) that calculates a value as a gradient maximum value, and the estimating unit is calculated by the maximum value calculating unit. Further, the lighting state is estimated according to the traffic jam sign degree, assuming that the traffic jam sign degree and the lighting state of the traffic light have a predetermined correlation according to the slope maximum value.

さらに、本発明の請求項4に係るナビゲーション装置は、前記推定手段による前記信号機の点灯状態の推定結果に応じて、前記車両の加減速を抑制するように走行を支援する走行支援情報を作成し、該走行支援情報を前記車両に提供する走行支援手段(例えば、実施の形態でのステップS12、S37、渋滞予測部29が兼ねる)を備える。   Furthermore, the navigation device according to claim 4 of the present invention creates travel support information for supporting travel so as to suppress acceleration and deceleration of the vehicle according to the estimation result of the lighting state of the traffic light by the estimation means. In addition, the vehicle is provided with travel support means for providing the travel support information to the vehicle (for example, steps S12 and S37 in the embodiment also serve as the traffic jam prediction unit 29).

本発明の請求項1に係るナビゲーション装置によれば、現在位置取得手段により取得される現在位置の精度が低い場合であっても、現在位置から所定範囲内に信号機が存在すると判定される状態において、渋滞予兆度に応じて現在位置から信号機までの距離を精度良く推定することができる。
例えば車両の進行方向前方において渋滞が発生する可能性の大小を示す渋滞予兆度が大きい場合には、近くに信号機が存在することに起因して渋滞予兆度が増大していると看做すことができる。
According to the navigation device of the first aspect of the present invention, even when the accuracy of the current position acquired by the current position acquisition unit is low, in a state where it is determined that there is a traffic light within a predetermined range from the current position. The distance from the current position to the traffic signal can be accurately estimated in accordance with the traffic sign.
For example, if there is a large traffic sign indicating the possibility of traffic jam in the forward direction of the vehicle, consider that the traffic jam sign is increasing due to the presence of a traffic signal nearby. Can do.

このため、例えば予め渋滞予兆度の大小と現在位置から信号機までの距離の長短との相関を把握しておくことにより、渋滞予兆度算出手段により算出された渋滞予兆度に応じて現在位置から信号機までの距離を精度良く推定することができる。
しかも、信号機の位置情報を有する道路情報はナビゲーション装置が通常に用いる地図データに備えられ、渋滞予兆度は車両に通常に搭載される加速度センサなどにより検出される加速度に基づいて算出されることから、現在位置から信号機までの距離を推定するための専用の機器を追加的に備える必要が無く、装置構成が複雑化したり、装置構成に要する費用が嵩むことを防止することができる。
For this reason, for example, by grasping in advance the correlation between the magnitude of the traffic jam sign degree and the length of the distance from the current position to the traffic signal, the traffic signal from the current position according to the traffic jam sign degree calculated by the traffic jam sign degree calculating means. Can be accurately estimated.
Moreover, the road information having the traffic signal position information is provided in the map data normally used by the navigation device, and the traffic jam sign is calculated based on the acceleration detected by the acceleration sensor or the like normally mounted on the vehicle. Therefore, it is not necessary to additionally provide a dedicated device for estimating the distance from the current position to the traffic light, and it is possible to prevent the device configuration from becoming complicated and the cost required for the device configuration from increasing.

さらに、本発明の請求項2に係るナビゲーション装置によれば、渋滞予兆度は極大値算出手段により算出される傾き極大値に応じたパラメータであることに加えて、信号機が現在位置から所定範囲内に存在する場合には、信号機の周期的な点灯状態の変化に起因して傾き極大値が周期性を有すると看做すことができ、傾き極大値が周期性を有する場合に渋滞予兆度に応じて現在位置から信号機までの距離を推定することにより、推定結果の信頼性を向上させることができる。   Furthermore, according to the navigation device of the second aspect of the present invention, the traffic sign is a parameter corresponding to the slope maximum value calculated by the maximum value calculation means, and the traffic signal is within a predetermined range from the current position. Can be considered to have a periodicity due to a periodic change in the lighting state of the traffic light, and when the slope maximum has a periodicity, Accordingly, the reliability of the estimation result can be improved by estimating the distance from the current position to the traffic light.

さらに、本発明の請求項3に係るナビゲーション装置によれば、渋滞予兆度は極大値算出手段により算出される傾き極大値に応じたパラメータであることに加えて、信号機が現在位置から所定範囲内に存在する場合には、傾き極大値は信号機の点灯状態(例えば、青色、黄色、赤色の点灯や点滅など)に応じて変化すると看做することができ、渋滞予兆度に応じて信号機の点灯状態を精度良く推定することができる。
例えば渋滞予兆度が大きい場合には、信号機が赤色、黄色の点灯状態であると推定することができ、例えば渋滞予兆度が小さい場合には、信号機が青色の点灯状態であると推定することができる。
Further, according to the navigation device of the third aspect of the present invention, the traffic jam sign is a parameter corresponding to the slope maximum value calculated by the maximum value calculation means, and the traffic light is within a predetermined range from the current position. Can be considered to change according to the lighting state of the traffic light (for example, blue, yellow, red lighting or flashing), and the traffic light can be turned on according to the traffic jam sign level. The state can be estimated with high accuracy.
For example, when the traffic sign is large, it can be estimated that the traffic light is in a red and yellow lighting state. For example, when the traffic sign is small, it can be estimated that the traffic light is in a blue lighting state. it can.

さらに、本発明の請求項4に係るナビゲーション装置によれば、車両の進行方向前方に存在する信号機の点灯状態に応じて車両の不要な加減速を防止するように走行を支援する走行支援情報を作成することができ、この走行支援情報によって車両のスムースな走行および車両の燃費向上を促すことができる。   Furthermore, according to the navigation device of the fourth aspect of the present invention, the travel support information for assisting the travel so as to prevent unnecessary acceleration / deceleration of the vehicle according to the lighting state of the traffic light existing ahead in the traveling direction of the vehicle. The travel support information can be used to facilitate smooth travel of the vehicle and improvement of fuel consumption of the vehicle.

本発明の実施の形態に係るナビゲーション装置の構成図である。It is a lineblock diagram of a navigation device concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る加速度スペクトルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the acceleration spectrum which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the navigation apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の変形例に係るナビゲーション装置の構成図である。It is a block diagram of the navigation apparatus which concerns on the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る確率密度分布の例を示す図である。It is a figure which shows the example of probability density distribution which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る共分散値の分布の例を示す図である。It is a figure which shows the example of distribution of the covariance value which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る共分散最小値と傾き極大値との相間マップの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the correlation map of covariance minimum value and inclination maximum value which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る交通密度と交通量の関係の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the relationship between the traffic density and traffic volume which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る車間距離分布についての共分散最小値の対数と加速度スペクトルについての傾き極大値の対数との相関マップの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the correlation map with the logarithm of the covariance minimum value about the inter-vehicle distance distribution which concerns on embodiment of this invention, and the logarithm of inclination maximum value about an acceleration spectrum. 本発明の実施の形態の変形例に係るナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the navigation apparatus which concerns on the modification of embodiment of this invention.

以下、本発明のナビゲーション装置の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態によるナビゲーション装置10は、例えば車両に搭載されており、図1に示すように、地図データ記憶部11と、各種センサ12と、スイッチ13と、各種アクチュエータ14と、表示器15と、スピーカー16と、処理装置17とを備えて構成されている。
Hereinafter, an embodiment of a navigation device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
A navigation device 10 according to the present embodiment is mounted on, for example, a vehicle. As shown in FIG. 1, a map data storage unit 11, various sensors 12, a switch 13, various actuators 14, and a display 15 are provided. The speaker 16 and the processing device 17 are provided.

地図データ記憶部11は、地図データを記憶する。
地図データは、例えば、表示器15の表示画面に地図を表示するための地図表示用のデータと、車両の現在位置に基づくマップマッチングの処理に必要とされる道路上の位置座標(例えば、信号機の位置座標など)を示す道路座標データと、経路探索や経路誘導などの処理に必要とされる道路データ(例えば、交差点および分岐点などの道路上の所定位置の緯度および経度からなる座標点であるノードおよび各ノード間を結ぶ線であるリンクと、道路形状および道路種別となど)と、を備えている。
The map data storage unit 11 stores map data.
The map data includes, for example, map display data for displaying a map on the display screen of the display 15 and position coordinates on the road (for example, traffic lights) required for map matching processing based on the current position of the vehicle. Road coordinate data indicating the position coordinates of the road and road data required for processing such as route search and route guidance (for example, coordinate points consisting of latitude and longitude of predetermined positions on the road such as intersections and branch points) A certain node and a link that is a line connecting each node, a road shape, a road type, and the like).

各種センサ12は、例えば、車両の速度を検出する車速センサと、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサとなどであって、車両の走行状態に係る検出結果の信号を処理装置17に出力する。   The various sensors 12 are, for example, a vehicle speed sensor that detects the speed of the vehicle, a yaw rate sensor that detects the yaw rate of the vehicle, and the like, and outputs a detection result signal related to the running state of the vehicle to the processing device 17.

スイッチ13は、例えば車両の走行制御に係る各種の信号を処理装置17に出力する。
スイッチ13から出力される各種の信号は、例えば、運転者によるブレーキペダルやアクセルペダルの操作状態(例えば、操作位置など)に係る信号と、運転者の入力操作に応じて自動的に車両の走行状態を制御する自動走行制御に係る各種信号(例えば、制御開始や制御停止を指示する信号と、目標車速や先行車両に対する目標車間距離の増減を指示する信号となど)となどである。
The switch 13 outputs various signals related to, for example, vehicle travel control to the processing device 17.
The various signals output from the switch 13 are, for example, signals that relate to the operation state (for example, operation position) of the brake pedal or accelerator pedal by the driver and the vehicle's driving automatically according to the driver's input operation. Various signals related to automatic travel control for controlling the state (for example, a signal for instructing control start and control stop, and a signal for instructing increase or decrease of the target inter-vehicle distance with respect to the target vehicle speed or the preceding vehicle).

各種アクチュエータ14は、例えば、車両の駆動力を制御するスロットルアクチュエータと、車両2の制動を制御するブレーキアクチュエータと、車両の転舵を制御するステアリングアクチュエータとなどであって、処理装置17から出力される制御信号によって駆動制御される。   The various actuators 14 are, for example, a throttle actuator that controls the driving force of the vehicle, a brake actuator that controls the braking of the vehicle 2, a steering actuator that controls the turning of the vehicle, and the like, which are output from the processing device 17. Drive control is performed by a control signal.

表示器15は、例えば、液晶表示画面などの表示画面を備える各種のディスプレイや、フロントウィンドウ上を表示画面とした投影により表示を行なうヘッドアップディスプレイや、各種の灯体などであり、処理装置17から出力される制御信号に応じた表示や点灯または消灯をおこなう。
スピーカー16は、処理装置17から出力される制御信号に応じて、警報音や音声などを出力する。
The display device 15 is, for example, various displays including a display screen such as a liquid crystal display screen, a head-up display that performs display by projection on the front window as a display screen, various lamps, and the like. Display or turn on or off according to the control signal output from the.
The speaker 16 outputs an alarm sound or a sound according to a control signal output from the processing device 17.

処理装置17は、例えば、測位信号受信部21と、自律航法処理部22と、現在位置検出部23と、位置判定部24と、加速度算出部25と、周波数分析部26と、単回帰直線算出部27と、傾き極大値算出部28と、渋滞予測部29と、走行制御部30と、報知制御部31とを備えて構成されている。   The processing device 17 includes, for example, a positioning signal reception unit 21, an autonomous navigation processing unit 22, a current position detection unit 23, a position determination unit 24, an acceleration calculation unit 25, a frequency analysis unit 26, and a single regression line calculation. A unit 27, a slope maximum value calculation unit 28, a traffic jam prediction unit 29, a travel control unit 30, and a notification control unit 31 are configured.

測位信号受信部21は、例えば人工衛星を利用して車両の位置を測定するためのGPS(Global Positioning System)信号などの測位信号をアンテナ21aにより受信する。
自律航法処理部22は、各種センサ12から出力される車両の速度およびヨーレートなどに基づく自律航法の演算処理を実行する。
現在位置検出部23は、測位信号受信部21により取得された測位信号および自律航法処理部22により実行された自律航法の演算処理の処理結果に基づき、車両の現在位置を検出する。
The positioning signal receiver 21 receives a positioning signal such as a GPS (Global Positioning System) signal for measuring the position of the vehicle using an artificial satellite, for example, by the antenna 21a.
The autonomous navigation processing unit 22 performs an autonomous navigation calculation process based on the vehicle speed and yaw rate output from the various sensors 12.
The current position detecting unit 23 detects the current position of the vehicle based on the positioning signal acquired by the positioning signal receiving unit 21 and the processing result of the autonomous navigation calculation process executed by the autonomous navigation processing unit 22.

位置判定部24は、地図データ記憶部11に記憶された信号機の位置座標の情報と、現在位置検出部23により検出された車両の現在位置とに基づき、信号機が現在位置から所定範囲内に存在するか否かを判定し、この判定結果を出力する。   The position determination unit 24 is based on the information on the position coordinates of the traffic signal stored in the map data storage unit 11 and the current position of the vehicle detected by the current position detection unit 23, and the traffic signal exists within a predetermined range from the current position. It is determined whether or not to perform, and this determination result is output.

また、加速度算出部25は、例えば、各種センサ12から出力された車両の速度の情報または現在位置検出部23により検出された現在位置の情報に基づき、速度の経時的な変化または現在位置の経時的な変化から車両の加速度を算出する。   In addition, the acceleration calculation unit 25 may change the speed over time or the current position over time based on, for example, the vehicle speed information output from the various sensors 12 or the current position information detected by the current position detection unit 23. The acceleration of the vehicle is calculated from the change.

周波数分析部26は、加速度算出部25により算出された車両の加速度に対して周波数分析を行ない、周波数に対応するパワースペクトルを算出する。
例えば、2つの異なる適宜の走行状態において加速度算出部25により検出された代表車両の加速度に対して周波数分析が行なわれることで、図2(A),(B)に示すようなパワースペクトルとして周波数に対応した加速度スペクトル51,53が算出される。
The frequency analysis unit 26 performs frequency analysis on the vehicle acceleration calculated by the acceleration calculation unit 25 and calculates a power spectrum corresponding to the frequency.
For example, frequency analysis is performed on the acceleration of the representative vehicle detected by the acceleration calculation unit 25 in two different appropriate traveling states, so that the frequency as a power spectrum as shown in FIGS. Acceleration spectra 51 and 53 corresponding to are calculated.

単回帰直線算出部27は、周波数分析部26により算出されたパワースペクトルにおいて単回帰直線を算出する。
例えば、図2(A),(B)に示す加速度スペクトル51,53に対して、単回帰直線52,54が算出される。
The single regression line calculation unit 27 calculates a single regression line in the power spectrum calculated by the frequency analysis unit 26.
For example, simple regression lines 52 and 54 are calculated for the acceleration spectra 51 and 53 shown in FIGS.

傾き極大値算出部28は、単回帰直線算出部27により算出された単回帰直線に対して、所定周波数範囲での単回帰直線の傾きの変化量の極大値を傾き極大値として算出する。   The slope maximum value calculation unit 28 calculates the maximum value of the change amount of the slope of the single regression line in a predetermined frequency range as the slope maximum value with respect to the single regression line calculated by the single regression line calculation unit 27.

例えば、傾き極大値算出部28は、図2(A),(B)に示す単回帰直線52,54に対して、所定周波数範囲Y(例えば、数秒から数分の時間範囲に対応する周波数範囲であって、0〜0.5Hzなど)でのスペクトル値の変化Xに基づき、傾きα1,α2(=Y/X)を算出する。   For example, the slope maximum value calculation unit 28 performs a predetermined frequency range Y (for example, a frequency range corresponding to a time range from several seconds to several minutes) with respect to the single regression lines 52 and 54 shown in FIGS. And slopes α1 and α2 (= Y / X) are calculated based on the change X of the spectral value at 0 to 0.5 Hz or the like.

渋滞予測部29は、傾き極大値算出部28により算出された傾き極大値に応じて、渋滞が発生する可能性あるいは既に渋滞が発生している可能性を示す渋滞予兆度を算出する。
渋滞予兆度は、例えば傾き極大値に応じたパラメータであって、車両の進行方向前方において渋滞となる可能性が高い場合に大きくなり、可能性が低い場合に小さくなる。
また、渋滞予兆度の大小を判定する所定の閾値については、任意の値を定めることができるが、一般的に(1/f)ゆらぎ特性として知られている「−45度」を所定の閾値とすることができる。
The traffic jam prediction unit 29 calculates a traffic jam sign indicating the possibility of traffic jam or the possibility of traffic jam already occurring according to the slope maximum value calculated by the slope maximum value calculation unit 28.
The traffic jam sign degree is a parameter corresponding to, for example, the maximum value of the slope, and increases when there is a high possibility of traffic jam ahead in the traveling direction of the vehicle, and decreases when the possibility is low.
In addition, an arbitrary value can be set as the predetermined threshold value for determining the magnitude of the traffic jam sign degree, but “−45 degrees”, which is generally known as (1 / f) fluctuation characteristics, is set as the predetermined threshold value. It can be.

例えば、単回帰直線算出部27により算出された単回帰直線に対して、傾きαが小さい場合は、先行車両から受ける衝撃波(振動、ゆらぎ)が小さい場合に相当し、先行車両に対する反応遅れが小さく、車間距離が長くなって車群が形成され難い、すなわち渋滞に至る可能性が小さい場合に相当する。この場合、渋滞予兆度は小さな値をとる。
逆に、傾きαが大きい場合は、先行車両から受ける衝撃波(振動、ゆらぎ)が大きい場合に相当し、先行車両に対する反応遅れが大きく、車群が密になりやすく、すなわち渋滞に至る可能性が大きい場合に相当する。この場合、渋滞予兆度は大きな値をとる。
なお、ここで言う衝撃波(振動、ゆらぎ)とは、車両が加速および減速の動作を繰り返すことにより、この動作(前後の動き)を後方の車両に一種の振動として伝播させることを意味する。
For example, when the slope α is small with respect to the single regression line calculated by the single regression line calculation unit 27, this corresponds to a case where the shock wave (vibration, fluctuation) received from the preceding vehicle is small, and the reaction delay with respect to the preceding vehicle is small. This corresponds to a case where the distance between the vehicles becomes long and it is difficult to form a vehicle group, that is, there is little possibility of traffic jams. In this case, the traffic jam sign is a small value.
On the contrary, when the inclination α is large, it corresponds to the case where the shock wave (vibration, fluctuation) received from the preceding vehicle is large, the reaction delay with respect to the preceding vehicle is large, and the vehicle group tends to become dense, that is, there is a possibility that the traffic congestion will occur. Corresponds to large case. In this case, the sign of congestion is a large value.
The shock wave (vibration, fluctuation) referred to here means that this operation (back and forth movement) is propagated to the rear vehicle as a kind of vibration by repeating the acceleration and deceleration operations.

したがって、渋滞予測部29は、単回帰直線算出部27により算出された単回帰直線の傾きαの大きさ、より具体的には、傾き極大値算出部28によって算出された傾き極大値に応じて渋滞予兆度を算出する。
例えば、渋滞予測部29は、傾き極大値(x)と渋滞予兆度(y)との関係を示す関数(例えば、y=ax+bなど)を予め求めておき、傾き極大値算出部28によって算出された傾き極大値(x)に対する渋滞予兆度(y)を算出する。
なお、渋滞予測部29は、傾き極大値と対応する渋滞予兆度の値との関係を予め作成してテーブルとしてメモリに格納しておき、算出された傾き極大値に対する渋滞予兆度をそのテーブルを参照して求めることもできる。
Therefore, the traffic jam prediction unit 29 responds to the magnitude of the slope α of the single regression line calculated by the single regression line calculation unit 27, more specifically, the slope maximum value calculated by the slope maximum value calculation unit 28. Calculate the traffic sign.
For example, the traffic jam prediction unit 29 obtains a function (for example, y = ax + b) indicating the relationship between the slope maximum value (x) and the traffic jam sign degree (y) in advance, and is calculated by the slope maximum value calculation unit 28. The traffic jam sign degree (y) with respect to the slope maximum value (x) is calculated.
The traffic jam prediction unit 29 creates a relationship between the maximum value of the slope and the corresponding traffic sign value in advance and stores it in a memory as a table, and the traffic jam sign level for the calculated slope maximum value is stored in the table. It can also be obtained by reference.

さらに、渋滞予測部29は、算出した渋滞予兆度および地図データ記憶部34に記憶されている地図データに基づき、車両において渋滞回避さらには渋滞解消に必要とされる走行の支援を示す走行支援情報を作成する。
走行支援情報は、例えば、渋滞の発生を未然に阻止することを可能とするために車両の走行制御に用いられたり、車両の表示器15やスピーカー16から運転者に報知される情報である。より詳細には、例えば、車両において渋滞回避さらには渋滞解消に必要とされる自動走行制御での目標車速や目標車間距離の情報や、先行車両に対する車間距離の増大や加速動作の抑制などの所定の運転操作の情報や、車両に対する経路探索や経路誘導の情報などである。
Further, the traffic jam prediction unit 29 is based on the calculated traffic jam sign degree and the map data stored in the map data storage unit 34, and driving support information indicating driving support necessary for avoiding traffic jams and eliminating traffic jams in the vehicle. Create
The driving support information is, for example, information that is used for driving control of the vehicle in order to prevent the occurrence of traffic jams or is notified to the driver from the vehicle display 15 or the speaker 16. More specifically, for example, information on the target vehicle speed and target inter-vehicle distance in automatic travel control required for avoiding traffic jams and eliminating traffic jams in vehicles, predetermined increases such as increase of inter-vehicle distances for preceding vehicles and suppression of acceleration operations. Driving operation information, route search and route guidance information for the vehicle, and the like.

また、渋滞予測部29は、位置判定部24から出力された判定結果において、信号機が現在位置から所定範囲内に存在すると判定されている場合には、渋滞予兆度と現在位置から信号機までの距離とが所定の相関を有するとして、渋滞予兆度に応じて現在位置から信号機までの距離を推定する。   In addition, the traffic jam prediction unit 29 determines that the traffic jam sign and the distance from the current position to the traffic signal when the traffic signal is determined to be within a predetermined range from the current position in the determination result output from the position determination unit 24. And have a predetermined correlation, the distance from the current position to the traffic light is estimated according to the traffic sign.

なお、渋滞予測部29は、位置判定部24から出力された判定結果において、信号機が現在位置から所定範囲内に存在すると判定されている場合には、さらに、傾き極大値算出部28によって算出された傾き極大値が周期性を有しているか否かを判定して、傾き極大値が周期性を有すると判定した場合に、渋滞予兆度と現在位置から信号機までの距離とが所定の相関を有するとして、渋滞予兆度に応じて現在位置から信号機までの距離を推定してもよい。
この場合には、予め信号機の点灯状態が変化する際の周期性を記憶しておき、算出した傾き極大値の周期性が、信号機の点灯状態の周期性に関連するものであるか否かを判定してもよい。
The traffic jam prediction unit 29 is further calculated by the slope maximum value calculation unit 28 when it is determined in the determination result output from the position determination unit 24 that the traffic light is within a predetermined range from the current position. If the slope maximum value has periodicity, and it is determined that the slope maximum value has periodicity, the traffic jam sign and the distance from the current position to the traffic light have a predetermined correlation. It is also possible to estimate the distance from the current position to the traffic signal according to the traffic sign.
In this case, the periodicity when the lighting state of the traffic light changes is stored in advance, and whether or not the periodicity of the calculated slope maximum value is related to the periodicity of the lighting state of the traffic light. You may judge.

渋滞予測部29は、例えば、車両の進行方向前方において渋滞が発生する可能性の大小を示す渋滞予兆度が大きい場合には、近くに信号機が存在することに起因して渋滞予兆度が増大している、との判断に基づいて、また、傾き極大値が有する周期性は信号機の周期的な点灯状態の変化に起因する、との判断に基づいて、渋滞予兆度に応じて現在位置から信号機までの距離を推定する。
このため、渋滞予測部29は、予め渋滞予兆度の大小と現在位置から信号機までの距離の長短との相関を示すマップなどのデータを記憶しており、このデータを参照して、現在位置から信号機までの距離を取得する。
The traffic jam prediction unit 29 increases the traffic jam predicting factor due to the presence of a traffic signal nearby, for example, when the traffic jam predicting factor indicating the possibility of traffic jam occurring in the forward direction of the vehicle is large. Based on the determination that the periodicity of the maximum value of the slope is due to a periodic change in the lighting condition of the traffic light. Estimate the distance to.
For this reason, the traffic jam prediction unit 29 stores in advance data such as a map indicating the correlation between the magnitude of the traffic jam sign degree and the length of the distance from the current position to the traffic light. Get the distance to the traffic light.

さらに、渋滞予測部29は、傾き極大値算出部28によって算出された傾き極大値は、信号機の点灯状態(例えば、青色、黄色、赤色の点灯や点滅など)に応じて変化する、との判断に基づいて、渋滞予兆度に応じて信号機の点灯状態を推定する。
このため、渋滞予測部29は、予め渋滞予兆度の大小と信号機の点灯状態との相関を示すマップなどのデータを記憶しており、このデータを参照して、信号機の点灯状態を取得する。
このデータにおいては、例えば渋滞予兆度が大きい場合には、信号機が赤色、黄色の点灯状態が対応付けられ、例えば渋滞予兆度が小さい場合には、信号機が青色の点灯状態が対応付けられている。
Furthermore, the traffic jam prediction unit 29 determines that the slope maximum value calculated by the slope maximum value calculation unit 28 changes according to the lighting state of the traffic light (for example, blue, yellow, red lighting or blinking). Based on the above, the lighting state of the traffic light is estimated according to the traffic sign.
For this reason, the traffic jam prediction unit 29 stores data such as a map indicating a correlation between the magnitude of the traffic jam sign degree and the lighting state of the traffic signal in advance, and acquires the lighting status of the traffic signal with reference to this data.
In this data, for example, when the traffic sign is large, the traffic lights are associated with red and yellow lighting states. For example, when the traffic sign is small, the traffic light is associated with a blue lighting state. .

そして、渋滞予測部29は、取得した現在位置から信号機までの距離および信号機の点灯状態の情報と、地図データ記憶部34に記憶されている地図データとに基づき、車両において不要な加減速を抑制するために必要とされる走行の支援を示す走行支援情報を作成する。
この走行支援情報は、例えば、信号機をスムースに通過あるいは迂回することを可能とするために車両の走行制御に用いられたり、車両の表示器15やスピーカー16から運転者に報知される情報である。より詳細には、例えば、車両において信号機のスムースな通過に必要とされる自動走行制御での目標車速や目標車間距離の情報や、先行車両に対する車間距離の増大や加速動作の抑制などの所定の運転操作の情報や、車両に対する経路探索や経路誘導の情報などである。
Then, the traffic jam prediction unit 29 suppresses unnecessary acceleration / deceleration in the vehicle based on the acquired information on the distance from the current position to the traffic signal and the lighting state of the traffic signal and the map data stored in the map data storage unit 34. The travel support information indicating the travel support required for the vehicle is created.
This driving support information is, for example, information that is used for driving control of the vehicle so that the traffic light can be smoothly passed or detoured, or is notified to the driver from the vehicle display 15 or speaker 16. . More specifically, for example, information on the target vehicle speed and target inter-vehicle distance in the automatic traveling control required for the smooth passage of the traffic light in the vehicle, the increase of the inter-vehicle distance with respect to the preceding vehicle, suppression of acceleration operation, etc. Information on driving operations, route search and route guidance for vehicles, and the like.

走行制御部30は、渋滞予測部29によって算出された渋滞予兆度および走行支援情報と、スイッチ13から出力される各種の信号と、各種センサ12から出力される車両の走行状態に係る検出結果の信号とに基づき、例えばスロットルアクチュエータとブレーキアクチュエータとステアリングアクチュエータとを駆動制御することによって、車両の走行を制御する。   The travel control unit 30 includes a traffic jam sign degree and travel support information calculated by the traffic jam prediction unit 29, various signals output from the switch 13, and detection results relating to the travel state of the vehicle output from the various sensors 12. Based on the signal, for example, the drive of the throttle actuator, the brake actuator, and the steering actuator are controlled to drive the vehicle.

例えば、走行制御部30は、スイッチ13から出力される信号に応じて、自動走行制御の実行を開始または停止したり、自動走行制御での目標車速や目標車間距離の設定や変更を行なう。   For example, the traveling control unit 30 starts or stops the execution of the automatic traveling control according to a signal output from the switch 13, and sets or changes the target vehicle speed and the target inter-vehicle distance in the automatic traveling control.

また、例えば、走行制御部30は、渋滞予測部29によって算出された渋滞予兆度において車両の進行方向前方に渋滞が発生する可能性が高いこと(あるいは、既に渋滞が発生している可能性が高いことなど)が示されている場合には、車両が渋滞を回避するようにして、さらには車両の後続車両が渋滞を起こし難いようにして、あるいは、車両の周辺の渋滞を解消するようにして、必要とされる目標車速や目標車間距離を設定したり、車両の走行状態を変更する。
そして、これらの目標車速や目標車間距離を維持するような自動走行制御(例えば、実際の車速を目標車速に一致させる定速走行制御や、他車両(例えば、先行車両など)に対する実際の車間距離を目標車間距離に一致させる車間距離制御(例えば、追従走行制御など)を行なう。
In addition, for example, the travel control unit 30 has a high possibility that a traffic jam will occur in the forward direction of the vehicle at the traffic jam sign degree calculated by the traffic jam prediction unit 29 (or there is a possibility that a traffic jam has already occurred). If the vehicle is high), make sure that the vehicle avoids traffic jams, and that subsequent vehicles are less likely to cause traffic jams, or that the traffic around the vehicle is resolved. Thus, the required target vehicle speed and target inter-vehicle distance are set, or the running state of the vehicle is changed.
Then, automatic travel control that maintains these target vehicle speed and target inter-vehicle distance (for example, constant speed travel control that matches the actual vehicle speed to the target vehicle speed, and actual inter-vehicle distance with respect to other vehicles (for example, preceding vehicles)) The inter-vehicle distance control (for example, follow-up traveling control) is performed so as to match the target inter-vehicle distance.

また、例えば、走行制御部30は、渋滞予測部29によって作成された走行支援情報に応じて、車両が渋滞を回避するようにして、さらには車両の後続車両が渋滞を起こし難いようにして、あるいは、車両の周辺の渋滞を解消するようにして、必要とされる目標車速や目標車間距離を設定したり、車両の走行状態を変更する。   In addition, for example, the travel control unit 30 avoids traffic jams according to the travel support information created by the traffic jam prediction unit 29, and further prevents subsequent vehicles from causing traffic jams. Alternatively, the necessary target vehicle speed and target inter-vehicle distance are set, or the running state of the vehicle is changed so as to eliminate traffic congestion around the vehicle.

また、例えば、走行制御部30は、渋滞予測部29によって作成された走行支援情報が、渋滞予兆度に応じた現在位置から信号機までの距離および信号機の点灯状態の情報に基づくものである場合には、この走行支援情報に応じて、不要な加減速を抑制するようにして、必要とされる目標車速や目標車間距離を設定したり、車両の走行状態を変更する。   In addition, for example, the travel control unit 30 is configured when the travel support information created by the traffic jam prediction unit 29 is based on the information on the distance from the current position to the traffic signal and the lighting state of the traffic signal according to the traffic jam sign degree. In accordance with this travel support information, unnecessary acceleration / deceleration is suppressed, and the required target vehicle speed and target inter-vehicle distance are set, or the travel state of the vehicle is changed.

報知制御部31は、渋滞予測部29によって算出された渋滞予兆度および走行支援情報に基づき、表示器15とスピーカー16とを制御することによって、各種の報知動作を制御する。   The notification control unit 31 controls various notification operations by controlling the display unit 15 and the speaker 16 based on the traffic jam sign degree and the travel support information calculated by the traffic jam prediction unit 29.

例えば、報知制御部31は、渋滞予測部29によって算出された渋滞予兆度において車両の進行方向前方に渋滞が発生する可能性が高いこと(あるいは、既に渋滞が発生している可能性が高いことなど)が示されている場合には、例えば、表示器15の表示画面での表示や灯体の点灯または消灯などを制御して、また、スピーカー16からの警報音や音声などの出力を制御して、これらの渋滞に係る情報を車両の乗員に報知する。   For example, the notification control unit 31 has a high possibility that a traffic jam will occur ahead of the direction of travel of the vehicle in the traffic jam sign degree calculated by the traffic jam prediction unit 29 (or that there is a high possibility that a traffic jam has already occurred). Etc.) is displayed, for example, display on the display screen of the display 15 and lighting / extinguishing of the lamp are controlled, and output of alarm sound and sound from the speaker 16 is controlled. Then, the vehicle occupant is notified of information related to these traffic jams.

また、例えば、報知制御部31は、渋滞予測部29によって算出された渋滞予兆度または走行支援情報に応じて、車両が渋滞を回避するようにして、さらには車両の後続車両が渋滞を起こし難いようにして、あるいは、車両の周辺の渋滞を解消するようにして、必要とされる運転操作の指示(例えば、先行車両に対する車間距離の増大や加速動作の抑制など)を報知する。   In addition, for example, the notification control unit 31 avoids traffic jams according to the traffic jam sign degree or the driving support information calculated by the traffic jam prediction unit 29, and further, subsequent vehicles of the vehicles are less likely to cause traffic jams. In this manner, or in order to eliminate traffic congestion around the vehicle, a necessary driving operation instruction (for example, increase in the inter-vehicle distance with respect to the preceding vehicle or suppression of acceleration operation) is notified.

例えば表示器15では、渋滞発生の有無を示す2色信号(青色と赤色など)の表示が切り替えられたり、渋滞発生を示す単色の灯体の点灯や点滅が行なわれたり、渋滞発生を示す警報メッセージの出力が行なわれる。
例えばスピーカー16では、渋滞発生を示す警報音や警報音声の出力が行なわれる。
また、例えば、走行支援情報の内容が表示器15やスピーカー16から運転者に報知される。
For example, the display 15 switches the display of a two-color signal (blue and red, etc.) indicating whether or not a traffic jam has occurred, turns on or blinks a single color lamp indicating the occurrence of a traffic jam, or indicates an alarm indicating the occurrence of a traffic jam. A message is output.
For example, the speaker 16 outputs an alarm sound or an alarm sound indicating that a traffic jam has occurred.
Further, for example, the content of the driving support information is notified to the driver from the display 15 or the speaker 16.

また、例えば、報知制御部31は、渋滞予測部29によって渋滞予兆度に応じた現在位置から信号機までの距離および信号機の点灯状態の情報が取得された場合には、例えば、表示器15の表示画面での表示や灯体の点灯または消灯などを制御して、また、スピーカー16からの警報音や音声などの出力を制御して、これらの信号機に係る情報を車両の乗員に報知する。   In addition, for example, when the traffic prediction unit 29 acquires information on the distance from the current position to the traffic signal and the lighting state of the traffic signal according to the traffic congestion sign degree, the notification control unit 31 displays the display on the display unit 15, for example. Information on these traffic lights is notified to the vehicle occupant by controlling the display on the screen, lighting or extinguishing of the lamp, and controlling the output of alarm sound or voice from the speaker 16.

また、例えば、報知制御部31は、渋滞予測部29によって作成された走行支援情報が、渋滞予兆度に応じた現在位置から信号機までの距離および信号機の点灯状態の情報に基づくものである場合には、この走行支援情報に応じて、信号機をスムースに通過あるいは迂回することを可能とし、不要な加減速を抑制するようにして、必要とされる運転操作の指示(例えば、先行車両に対する車間距離や速度の増減や経路誘導など)を報知する。   In addition, for example, the notification control unit 31 is based on the case where the travel support information created by the traffic jam prediction unit 29 is based on the information on the distance from the current position to the traffic signal and the lighting state of the traffic signal according to the traffic jam sign degree. Is capable of smoothly passing or detouring the traffic light according to this driving support information, suppressing unnecessary acceleration / deceleration, and instructing the required driving operation (for example, the inter-vehicle distance to the preceding vehicle) And speed increase / decrease and route guidance).

本実施の形態によるナビゲーション装置10は上記構成を備えており、次に、このナビゲーション装置10の動作について説明する。   The navigation device 10 according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation of the navigation device 10 will be described.

先ず、例えば図3に示すステップS01においては、各種センサ12の車速センサにより車両の速度を検出し、現在位置検出部23により車両の現在位置を検出する。
次に、ステップS02においては、車両の速度または現在位置に基づき、速度の経時的な変化または現在位置の経時的な変化から、車両の加速度を算出する。
First, for example, in step S01 shown in FIG. 3, the vehicle speed is detected by the vehicle speed sensors of the various sensors 12, and the current position of the vehicle is detected by the current position detector 23.
Next, in step S02, based on the vehicle speed or the current position, the acceleration of the vehicle is calculated from the change in speed over time or the change in current position over time.

次に、ステップS03においては、車両の加速度に対して周波数分析を行ない、周波数に対応するパワースペクトルを算出する。
次に、ステップS04においては、パワースペクトルにおいて単回帰直線を算出し、所定周波数範囲での単回帰直線の傾きの変化量の極大値を傾き極大値として算出する。
Next, in step S03, frequency analysis is performed on the acceleration of the vehicle, and a power spectrum corresponding to the frequency is calculated.
Next, in step S04, a single regression line is calculated in the power spectrum, and a maximum value of the amount of change in the slope of the single regression line in a predetermined frequency range is calculated as a slope maximum value.

次に、ステップS05においては、傾き極大値(例えば、所定値以上の傾き極大値など)が算出されたか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS01に戻る。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS06に進む。
そして、ステップS06においては、傾き極大値に応じて、渋滞が発生する可能性あるいは既に渋滞が発生している可能性を示す渋滞予兆度を算出する。
Next, in step S05, it is determined whether or not a slope maximum value (for example, a slope maximum value greater than or equal to a predetermined value) has been calculated.
If this determination is “NO”, the flow returns to step S 01 described above.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 06.
In step S06, a traffic jam sign indicating the possibility of traffic jams or the possibility of traffic jams is calculated according to the slope maximum value.

次に、ステップS07においては、地図データ記憶部11に記憶された信号機の位置座標の情報を取得する。
次に、ステップS08においては、信号機が車両の現在位置から所定範囲内に存在するか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS12に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS09に進む。
Next, in step S07, the position coordinate information of the traffic light stored in the map data storage unit 11 is acquired.
Next, in step S08, it is determined whether the traffic light is within a predetermined range from the current position of the vehicle.
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 12 described later.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 09.

次に、ステップS09においては、傾き極大値が周期性を有しているか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS12に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS10に進む。
次に、ステップS10においては、予め記憶している渋滞予兆度の大小と現在位置から信号機までの距離の長短との相関を示すマップなどのデータを参照して、渋滞予兆度に応じて現在位置から信号機までの距離を取得する。
次に、ステップS11においては、予め記憶している渋滞予兆度の大小と信号機の点灯状態との相関を示すマップなどのデータを参照して、渋滞予兆度に応じて信号機の点灯状態を取得する。
Next, in step S09, it is determined whether the slope maximum value has periodicity.
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 12 described later.
On the other hand, if the determination is “YES”, the flow proceeds to step S10.
Next, in step S10, referring to data such as a map showing the correlation between the magnitude of the traffic jam sign level stored in advance and the length of the distance from the current position to the traffic light, the current position is determined according to the traffic jam sign level. Get the distance from the traffic light.
Next, in step S11, with reference to data such as a map indicating the correlation between the pre-stored magnitude of the traffic jam sign level and the traffic light lighting state, the traffic light lighting state is obtained according to the traffic jam sign level. .

そして、ステップS12においては、算出した渋滞予兆度および地図データに基づき、車両において渋滞回避さらには渋滞解消に必要とされる走行の支援を示す走行支援情報を作成する。
なお、ステップS12において、算出した渋滞予兆度および地図データに加えて、さらに車両の現在位置から信号機までの距離および信号機の点灯状態の情報を取得している場合には、例えば信号機をスムースに通過あるいは迂回することを可能とし、車両において不要な加減速を抑制するために必要とされる走行の支援を示す走行支援情報を作成する。
Then, in step S12, based on the calculated traffic sign and the map data, travel support information indicating the travel support necessary for avoiding the traffic and for eliminating the traffic is generated in the vehicle.
In addition, in step S12, in addition to the calculated traffic jam sign and map data, when information on the distance from the current position of the vehicle to the traffic signal and the lighting state of the traffic signal is acquired, for example, the traffic signal passes smoothly. Alternatively, it is possible to make a detour and create travel support information indicating the travel support required to suppress unnecessary acceleration / deceleration in the vehicle.

そして、ステップS13においては、渋滞予兆度および走行支援情報に応じて、さらに車両の現在位置から信号機までの距離および信号機の点灯状態の情報を取得している場合には、これらの情報にも応じて、報知制御および走行制御を実行し、エンドに進む。   Then, in step S13, according to the traffic jam sign and the driving support information, if information on the distance from the current position of the vehicle to the traffic light and the lighting state of the traffic light is acquired, the information also corresponds to the information. Then, the notification control and the traveling control are executed, and the process proceeds to the end.

上述したように、本実施の形態によるナビゲーション装置10によれば、現在位置検出部23により検出される現在位置の精度が低い場合であっても、現在位置から所定範囲内に信号機が存在すると判定される状態において、渋滞予兆度に応じて現在位置から信号機までの距離を精度良く推定することができる。
例えば車両の進行方向前方において渋滞が発生する可能性の大小を示す渋滞予兆度が大きい場合には、近くに信号機が存在することに起因して渋滞予兆度が増大していると看做すことができる。
As described above, according to the navigation device 10 according to the present embodiment, even if the accuracy of the current position detected by the current position detection unit 23 is low, it is determined that there is a traffic signal within a predetermined range from the current position. In this state, it is possible to accurately estimate the distance from the current position to the traffic signal according to the traffic sign.
For example, if there is a large traffic sign indicating the possibility of traffic jam in the forward direction of the vehicle, consider that the traffic jam sign is increasing due to the presence of a traffic signal nearby. Can do.

このため、例えば予め渋滞予兆度の大小と現在位置から信号機までの距離の長短との相関を把握しておくことにより、渋滞予測部29により算出された渋滞予兆度に応じて現在位置から信号機までの距離を精度良く推定することができる。
しかも、信号機の座標位置の情報はナビゲーション装置が通常に用いる地図データに備えられ、渋滞予兆度は車両に通常に搭載される加速度センサなどにより検出される加速度に基づいて算出されることから、現在位置から信号機までの距離を推定するための専用の機器を追加的に備える必要が無く、装置構成が複雑化したり、装置構成に要する費用が嵩むことを防止することができる。
For this reason, for example, by grasping in advance the correlation between the magnitude of the traffic jam sign degree and the length of the distance from the current position to the traffic signal, the current position to the traffic signal according to the traffic jam sign degree calculated by the traffic jam prediction unit 29. Can be accurately estimated.
Moreover, the information on the coordinate position of the traffic light is provided in the map data normally used by the navigation device, and the traffic jam sign is calculated based on the acceleration detected by the acceleration sensor normally mounted on the vehicle. It is not necessary to additionally provide a dedicated device for estimating the distance from the position to the traffic light, and it is possible to prevent the device configuration from becoming complicated and the cost required for the device configuration from increasing.

さらに、渋滞予兆度は傾き極大値算出部28により算出される傾き極大値に応じたパラメータであることに加えて、信号機が現在位置から所定範囲内に存在する場合には、信号機の周期的な点灯状態の変化に起因して傾き極大値が周期性を有すると看做すことができ、傾き極大値が周期性を有する場合に渋滞予兆度に応じて現在位置から信号機までの距離を推定することにより、推定結果の信頼性を向上させることができる。   Further, in addition to the parameter according to the slope maximum value calculated by the slope maximum value calculation unit 28, the traffic congestion predicting degree is a periodicity of the traffic signal when the traffic light is within a predetermined range from the current position. It can be considered that the slope maximum value has periodicity due to the change of the lighting state, and when the slope maximum value has periodicity, the distance from the current position to the traffic light is estimated according to the traffic sign. As a result, the reliability of the estimation result can be improved.

さらに、渋滞予兆度は傾き極大値算出部28により算出される傾き極大値に応じたパラメータであることに加えて、信号機が現在位置から所定範囲内に存在する場合には、傾き極大値は信号機の点灯状態(例えば、青色、黄色、赤色の点灯や点滅など)に応じて変化すると看做することができ、渋滞予兆度に応じて信号機の点灯状態を精度良く推定することができる。
例えば渋滞予兆度が大きい場合には、信号機が赤色、黄色の点灯状態であると推定することができ、例えば渋滞予兆度が小さい場合には、信号機が青色の点灯状態であると推定することができる。
Furthermore, in addition to being a parameter corresponding to the slope maximum value calculated by the slope maximum value calculation unit 28, the traffic jam sign degree is determined by the signal maximum when the traffic light is within a predetermined range from the current position. Can be considered to change according to the lighting state (for example, blue, yellow, red lighting or blinking), and the lighting state of the traffic light can be accurately estimated according to the traffic jam sign.
For example, when the traffic sign is large, it can be estimated that the traffic light is in a red and yellow lighting state. For example, when the traffic sign is small, it can be estimated that the traffic light is in a blue lighting state. it can.

さらに、車両の進行方向前方に存在する信号機の点灯状態に応じて車両の不要な加減速を防止するように走行を支援する走行支援情報を作成することができ、この走行支援情報によって車両のスムースな走行および車両の燃費向上を促すことができる。   Further, it is possible to create travel support information that assists in traveling so as to prevent unnecessary acceleration / deceleration of the vehicle in accordance with the lighting state of a traffic light that exists in front of the traveling direction of the vehicle. Driving and improving fuel efficiency of the vehicle can be promoted.

なお、上述した実施の形態においては、例えば図4に示す変形例に係るナビゲーション装置10のように、車両の加速度に加えて、車両と先行車両との車間距離の情報に基づいて、渋滞予測の演算を行なってもよい。
この変形例に係るナビゲーション装置10の構成において、上述した実施の形態のナビゲーション装置10の構成と異なる点は、例えば、レーダ装置41と、先行車両検知部42と、車間距離算出部43と、車間距離分布推定部44と、共分散最小値算出部45と、相関演算部46と、が追加されている点である。
In the above-described embodiment, for example, as in the navigation device 10 according to the modified example shown in FIG. 4, in addition to the acceleration of the vehicle, the congestion prediction is performed based on the information on the inter-vehicle distance between the vehicle and the preceding vehicle. An operation may be performed.
The configuration of the navigation device 10 according to this modification differs from the configuration of the navigation device 10 of the above-described embodiment in that, for example, the radar device 41, the preceding vehicle detection unit 42, the inter-vehicle distance calculation unit 43, and the inter-vehicle distance A distance distribution estimation unit 44, a covariance minimum value calculation unit 45, and a correlation calculation unit 46 are added.

つまり、変形例のナビゲーション装置10は、地図データ記憶部11と、各種センサ12と、スイッチ13と、各種アクチュエータ14と、表示器15と、スピーカー16と、処理装置17と、レーダ装置41とを備えて構成されている。
そして、処理装置17は、例えば、測位信号受信部21と、自律航法処理部22と、現在位置検出部23と、位置判定部24と、加速度算出部25と、周波数分析部26と、単回帰直線算出部27と、傾き極大値算出部28と、渋滞予測部29と、走行制御部30と、報知制御部31と、先行車両検知部42と、車間距離算出部43と、車間距離分布推定部44と、共分散最小値算出部45と、相関演算部46とを備えて構成されている。
That is, the navigation device 10 of the modified example includes a map data storage unit 11, various sensors 12, switches 13, various actuators 14, a display unit 15, a speaker 16, a processing device 17, and a radar device 41. It is prepared for.
The processing device 17 includes, for example, a positioning signal receiving unit 21, an autonomous navigation processing unit 22, a current position detecting unit 23, a position determining unit 24, an acceleration calculating unit 25, a frequency analyzing unit 26, and a single regression. Straight line calculation unit 27, slope maximum value calculation unit 28, traffic jam prediction unit 29, travel control unit 30, notification control unit 31, preceding vehicle detection unit 42, inter-vehicle distance calculation unit 43, and inter-vehicle distance distribution estimation A unit 44, a minimum covariance calculation unit 45, and a correlation calculation unit 46.

レーダ装置41は、例えば、車両の進行方向の前方に設定された検出対象領域を複数の角度領域に分割し、各角度領域を走査するようにして、赤外光レーザやミリ波などの電磁波の発信信号を発信する。そして、各発信信号が車両の外部の物体(例えば、先行車両など)や歩行者などによって反射されることで生じた反射波の反射信号を受信する。そして、発信信号および反射信号に応じた信号を処理装置17に出力する。   For example, the radar device 41 divides a detection target region set in front of the traveling direction of the vehicle into a plurality of angular regions, and scans each angular region so that an electromagnetic wave such as an infrared laser or a millimeter wave is generated. Send a call signal. And each reflected signal receives the reflected signal of the reflected wave generated by being reflected by an object outside the vehicle (for example, a preceding vehicle) or a pedestrian. Then, a signal corresponding to the transmission signal and the reflection signal is output to the processing device 17.

先行車両検知部42は、レーダ装置41から出力された信号に基づき、車両の進行方向の前方に存在する先行車両を検知する。
車間距離算出部43は、先行車両検知部42により検知された車両の各先行車両に対して車間距離を検出する。
The preceding vehicle detection unit 42 detects a preceding vehicle that exists ahead of the traveling direction of the vehicle based on the signal output from the radar device 41.
The inter-vehicle distance calculation unit 43 detects the inter-vehicle distance for each preceding vehicle of the vehicle detected by the preceding vehicle detection unit 42.

車間距離分布推定部44は、車間距離算出部43により検出された車両の各先行車両に対する車間距離と、先行車両の検知台数とに基づき、車間距離分布を推定する。   The inter-vehicle distance distribution estimation unit 44 estimates the inter-vehicle distance distribution based on the inter-vehicle distances of the vehicles detected by the inter-vehicle distance calculation unit 43 with respect to each preceding vehicle and the number of detected preceding vehicles.

例えば、車間距離分布推定部44は、車間距離と車両台数の情報から車両の前方での車群(すなわち、車間距離が比較的緻密な先行車両の集合)が検知される場合、変分ベイズなどの分布推定法を用いて各車群に対してガウス分布(確率密度分布)を適用する。
例えば2つの車群が検知される場合は、2つの車群を2つのガウス分布を線形結合した分布として捉えることができ、例えば図5に示すように、2つのガウス分布を表わす確率関数P1(X)、P2(X)の和(重ね合わせ)として全体の分布を表す確率関数P(X)を得る。
For example, the inter-vehicle distance distribution estimation unit 44 may use variational Bayes when a vehicle group in front of the vehicle (that is, a set of preceding vehicles having a relatively precise inter-vehicle distance) is detected from the information on the inter-vehicle distance and the number of vehicles. The Gaussian distribution (probability density distribution) is applied to each vehicle group using the distribution estimation method.
For example, when two vehicle groups are detected, the two vehicle groups can be regarded as a distribution obtained by linearly combining two Gaussian distributions. For example, as shown in FIG. 5, a probability function P1 ( A probability function P (X) representing the entire distribution is obtained as the sum (superposition) of X) and P2 (X).

ここで、ガウス分布(確率関数)をN(x|μ,Σ)で表すと、図5に例示されるような複数のガウス分布の重ね合わせは、下記数式(1)に示すように記述される。   Here, when the Gaussian distribution (probability function) is represented by N (x | μ, Σ), the superposition of a plurality of Gaussian distributions as illustrated in FIG. 5 is described as shown in the following formula (1). The

Figure 2013104815
Figure 2013104815

なお、上記数式(1)において、例えば任意の自然数kに対して、期待値(平均値)μは密度が最も高い位置を表す。共分散値(行列)Σは、分布のゆがみ、すなわち期待値μからどの方向に離れると密度がどのように減るかを表す。ガウス分布の混合係数(混合比)π(0≦π≦1)は、各ガウス分布がどれだけ寄与しているかの割合を表し、いわゆる確率とされている。 In the above formula (1), for example, for an arbitrary natural number k, an expected value (average value) μ k represents a position having the highest density. The covariance value (matrix) Σ k represents the distortion of the distribution, that is, how the density decreases when moving away from the expected value μ k . A mixing coefficient (mixing ratio) π k (0 ≦ π k ≦ 1) of the Gaussian distribution represents a ratio of how much each Gaussian distribution contributes, and is a so-called probability.

共分散最小値算出部45は、例えば上記した確率関数P(X)から得られる尤度関数が最大となるパラメータ(共分散)を求めるために変分ベイズなどを用いて算出処理をおこなう。
例えば、共分散最小値算出部45は、図5で例示されるような複数のガウス分布の重ね合わせとして得られる確率関数P(X)に対しては、各ガウス分布に対して共分散値Σを算出する。そして、各ガウス分布に対して得られた複数の共分散値Σの最小値を算出する。
The covariance minimum value calculation unit 45 performs a calculation process using variational Bayes or the like in order to obtain a parameter (covariance) that maximizes the likelihood function obtained from the above-described probability function P (X), for example.
For example, for the probability function P (X) obtained as a superposition of a plurality of Gaussian distributions as illustrated in FIG. 5, the covariance minimum value calculating unit 45 performs the covariance value Σ for each Gaussian distribution. k is calculated. Then, the minimum value of the plurality of covariance values Σ k obtained for each Gaussian distribution is calculated.

例えば図6(A)に示すような共分散値Σの分布のグラフ56は、共分散値Σに係る変数δ(例えば、共分散値Σそのものなど)に対して、変数δ=0においてシャープなグラフとなっており、車群の変動が無い、すなわち車間距離がほぼ一定の走行状態にあることを示唆している。
一方、図6(B)に示すような共分散値Σの分布は、共分散値Σに係る変数δの負の領域の値δ1でピークを持つグラフ57と正の領域の値δ2でピークを持つグラフ58の2つのグラフにより構成されている。各グラフ57、58は共分散値Σに係る変数δに対して所定の変動幅を有しており、車群の変動が有る、言い換えれば車間距離が異なる車両2の集合が複数存在することを示唆している。
そして、例えば図6(A)において、共分散値Σの最小値(共分散最小値)はほぼゼロとなり、例えば図6(B)において、共分散値Σの最小値は2つの値δ1,δ2のうち小さいほうの値δ1となる。
For example Figure 6 the graph of the distribution of the covariance value sigma k as shown in (A) 56, to the variable of the covariance values sigma k [delta] (e.g., the covariance value sigma k itself, etc.), the variable [delta] = 0 A sharp graph indicates that there is no fluctuation in the vehicle group, that is, the vehicle distance is in a substantially constant traveling state.
On the other hand, the distribution of the covariance value Σ k as shown in FIG. 6B is represented by a graph 57 having a peak in the negative region value δ1 of the variable δ related to the covariance value Σ k and a positive region value δ2. The graph 58 is composed of two graphs 58 having peaks. Each of the graphs 57 and 58 has a predetermined fluctuation range with respect to the variable δ related to the covariance value Σ k , and there are fluctuations in the vehicle group, in other words, there are a plurality of sets of vehicles 2 having different inter-vehicle distances. It suggests.
For example, in FIG. 6A, the minimum value (covariance minimum value) of the covariance value Σ k is substantially zero. For example, in FIG. 6B, the minimum value of the covariance value Σ k is two values δ1. , Δ2 is the smaller value δ1.

相関演算部46は、傾き極大値算出部28により算出された傾き極大値と、共分散最小値算出部45によって算出された共分散最小値との相関マップを作成する。
例えば図7に示す傾き極大値と共分散最小値との相関マップのイメージ(概念)図では、横(X)軸を共分散最小値Xとし、縦(Y)軸を傾き極大値Yとして、変数(X、Y)の相関をマッピングしている。
The correlation calculation unit 46 creates a correlation map between the gradient maximum value calculated by the gradient maximum value calculation unit 28 and the covariance minimum value calculated by the covariance minimum value calculation unit 45.
For example, in the image (concept) diagram of the correlation map between the maximum slope value and the minimum covariance value shown in FIG. 7, the horizontal (X) axis is the minimum covariance value X, and the vertical (Y) axis is the maximum slope value Y. The correlation of variables (X, Y) is mapped.

例えば図7に示す相関マップでは、2つの領域59,60が示されており、2つの領域59,60が重なっている境界領域61が存在している。領域59は比較的共分散最小値が小さく、車群の変動が小さい状態、言い換えれば車間距離が比較的一定しているような状態に相当する。逆に領域60は比較的共分散最小値が大きく、車群の変動が大きい状態、言い換えれば車間距離が異なる車の集合が複数存在する状態に相当する。
境界領域61は、車群の変動が小さい状態から大きい状態へ遷移する領域であり、この境界領域61に相当する車群の状態を定量的に見出すことによって、渋滞予測をおこなうことができる。
For example, in the correlation map shown in FIG. 7, two regions 59 and 60 are shown, and there is a boundary region 61 where the two regions 59 and 60 overlap. The region 59 corresponds to a state where the covariance minimum value is relatively small and the variation of the vehicle group is small, in other words, a state where the inter-vehicle distance is relatively constant. Conversely, the region 60 corresponds to a state where the covariance minimum value is relatively large and the variation of the vehicle group is large, in other words, a state where there are a plurality of sets of vehicles having different inter-vehicle distances.
The boundary region 61 is a region where a change in the vehicle group changes from a small state to a large state, and traffic congestion can be predicted by quantitatively finding the state of the vehicle group corresponding to the boundary region 61.

例えば図8に示すような交通密度と交通量の関係を示す図において、グラフの横(X)軸は、適宜の車両から所定距離内に存在する他の車両の台数を意味する交通密度であり、この交通密度の逆数が車間距離に相当する。縦(Y)軸は所定位置を通過する車両数を意味する交通量である。
例えば図8に示すような交通密度と交通量の関係を示す図は、いわば車両の流れを意味する交通流を表わしていると捉える事ができる。
For example, in the diagram showing the relationship between the traffic density and the traffic volume as shown in FIG. 8, the horizontal (X) axis of the graph is the traffic density that means the number of other vehicles existing within a predetermined distance from an appropriate vehicle. The reciprocal of this traffic density corresponds to the inter-vehicle distance. The vertical (Y) axis is a traffic volume that means the number of vehicles passing through a predetermined position.
For example, the diagram showing the relationship between the traffic density and the traffic volume as shown in FIG. 8 can be regarded as representing a traffic flow that means the flow of vehicles.

図8で例示される交通流は、大きく4つの状態(領域)に区分けすることができる。
第1の状態は、渋滞が発生する可能性が低い自由流の状態であって、ここでは一定以上の加速度および車間距離が確保可能である。
第2の状態は、車両の制動状態と加速状態が混合する混合流の状態である。この混合流の状態は、渋滞流に移行する前の状態であって、運転者による運転の自由度が低下して、交通密度の増大(車間距離の縮小)によって渋滞流へと移行する確率が高い状態である。
第3の状態は、渋滞を示す渋滞流の状態である。
第4の状態は、自由流の状態から混合流の状態へ移行する間に存在する遷移状態である臨界領域である。この臨界領域は、自由流に比べて交通量および交通密度が高い状態であって、交通量の低下と交通密度の増大(車間距離の縮小)によって混合流へと移行する状態である。なお、臨界領域は、準安定流、メタ安定流と呼ばれることもある。
The traffic flow illustrated in FIG. 8 can be roughly divided into four states (regions).
The first state is a free flow state in which the possibility of traffic congestion is low, and here, a certain amount of acceleration and inter-vehicle distance can be secured.
The second state is a mixed flow state in which the braking state and the acceleration state of the vehicle are mixed. The state of this mixed flow is the state before the transition to the congestion flow, and the driver's freedom of driving decreases, and the probability of transition to the congestion flow due to the increase in traffic density (reduction of the inter-vehicle distance). It is in a high state.
The third state is a traffic flow state indicating a traffic jam.
The fourth state is a critical region that is a transition state that exists during the transition from the free flow state to the mixed flow state. This critical region is a state where the traffic volume and the traffic density are higher than those of the free flow, and the state transitions to a mixed flow due to a decrease in traffic volume and an increase in traffic density (a reduction in the inter-vehicle distance). The critical region is sometimes called metastable flow or metastable flow.

そして、例えば図7に示される領域59は、例えば図6に示される自由流および臨界領域を含むことになり、例えば図7に示される領域60は、例えば図8に示される混合流および渋滞流の状態を含むことになる。
したがって、例えば図7に示される境界領域は、例えば図8に示される臨界領域と混合流の状態との双方を含む境界状態であり、例えば図8に示される臨界領域の境界とされる。
この臨界領域の境界を含む臨界領域を定量的に把握することによって、混合流の状態への移行を抑制して渋滞の発生を防ぐことが可能である。
Then, for example, the region 59 shown in FIG. 7 includes the free flow and critical region shown in FIG. 6, for example, and the region 60 shown in FIG. 7, for example, includes the mixed flow and the jam flow shown in FIG. Will be included.
Therefore, for example, the boundary region shown in FIG. 7 is a boundary state including both the critical region shown in FIG. 8 and the mixed flow state, for example, and is the boundary of the critical region shown in FIG.
By quantitatively grasping the critical region including the boundary of this critical region, it is possible to prevent the occurrence of traffic congestion by suppressing the transition to the mixed flow state.

以下に、例えば車間距離分布についての共分散最小値の対数と加速度スペクトルについての傾き極大値の対数との相関マップを示す図9(A),(B)を参照しながら臨界領域の定量化について説明する。
図9(A)は図8に示される交通流のマップを簡略化して描いた図であり、図9(B)は共分散最小値の対数と傾き極大値の対数との相関マップを示す。
図9(B)に示される共分散最小値の対数と傾き極大値の対数は、傾き極大値算出部28により算出された傾き極大値と共分散最小値算出部45によって算出された共分散最小値との対数値として算出され、臨界領域における相転移状態のパラメータ化を描写したものである。
The critical region quantification will be described below with reference to FIGS. 9A and 9B showing a correlation map between the logarithm of the covariance minimum value for the inter-vehicle distance distribution and the logarithm of the slope maximum value for the acceleration spectrum, for example. explain.
FIG. 9A is a simplified drawing of the traffic flow map shown in FIG. 8, and FIG. 9B shows a correlation map between the logarithm of the covariance minimum value and the logarithm of the slope maximum value.
The logarithm of the covariance minimum value and the slope maximum value shown in FIG. 9B are the slope maximum value calculated by the slope maximum value calculation unit 28 and the covariance minimum calculated by the covariance minimum value calculation unit 45. It is calculated as a logarithmic value with respect to the value and depicts the parameterization of the phase transition state in the critical region.

例えば図9(B)において、領域62は図9(A)に示される臨界領域を含み、領域63は図9(A)に示される混合流の状態を含む。臨界線64は、これを越えて混合流の状態へ移行すると渋滞に至ってしまう可能性が高い臨界点を意味する。各領域62,63の境界領域65は臨界線64直前の臨界領域の境界に相当する。
なお、図9(B)に例示される相関マップは処理装置17内のメモリに格納される。
For example, in FIG. 9B, the region 62 includes the critical region shown in FIG. 9A, and the region 63 includes the mixed flow state shown in FIG. 9A. The critical line 64 means a critical point where there is a high possibility that traffic congestion will occur if the critical line 64 is shifted to the mixed flow state beyond this. The boundary region 65 between the regions 62 and 63 corresponds to the boundary of the critical region immediately before the critical line 64.
Note that the correlation map illustrated in FIG. 9B is stored in a memory in the processing device 17.

この変形例の渋滞予測部29は、相関演算部46によって作成された相関マップにおいて、臨界領域の境界の状態が存在するか否かを判定し、この判定結果に応じて渋滞予兆度を算出する。さらに、相関マップにおいて、臨界領域の境界の状態が存在する場合には、渋滞への移行を阻止すべく、地図データ記憶部11に記憶されている地図データを参照して、走行支援情報を作成する。   The traffic jam prediction unit 29 of this modified example determines whether or not the boundary state of the critical region exists in the correlation map created by the correlation calculation unit 46, and calculates the traffic jam sign degree according to the determination result. . Furthermore, when there is a critical area boundary state in the correlation map, the travel support information is created by referring to the map data stored in the map data storage unit 11 in order to prevent the transition to the traffic jam. To do.

なお、この変形例での渋滞予兆度は、例えば、相関マップにおいて臨界領域の境界の状態が存在する場合に対応して、所定の閾値よりも高くなり、相関マップにおいて臨界領域の境界の状態が存在しない場合に対応して、所定の閾値よりも低くなる。   Note that the traffic jam sign degree in this modification is higher than a predetermined threshold value, for example, in the case where the boundary state of the critical region exists in the correlation map, and the boundary state of the critical region in the correlation map is Corresponding to the case where it does not exist, it becomes lower than a predetermined threshold value.

この変形例によるナビゲーション装置10は上記構成を備えており、次に、このナビゲーション装置10の動作について説明する。   The navigation apparatus 10 according to this modification has the above-described configuration. Next, the operation of the navigation apparatus 10 will be described.

先ず、例えば図10に示すステップS21においては、各種センサ12の車速センサにより車両の速度を検出し、現在位置検出部23により車両の現在位置を検出する。
次に、ステップS22においては、車両の速度または現在位置に基づき、速度の経時的な変化または現在位置の経時的な変化から、車両の加速度を算出する。
First, for example, in step S21 shown in FIG. 10, the vehicle speed is detected by the vehicle speed sensors of the various sensors 12, and the current position of the vehicle is detected by the current position detector 23.
Next, in step S22, based on the vehicle speed or the current position, the acceleration of the vehicle is calculated from the change in speed over time or the change in current position over time.

次に、ステップS23においては、車両の加速度に対して周波数分析を行ない、周波数に対応するパワースペクトルを算出する。
次に、ステップS24においては、パワースペクトルにおいて単回帰直線を算出し、所定周波数範囲での単回帰直線の傾きの変化量の極大値を傾き極大値として算出する。
Next, in step S23, frequency analysis is performed on the acceleration of the vehicle, and a power spectrum corresponding to the frequency is calculated.
Next, in step S24, a single regression line is calculated in the power spectrum, and the maximum value of the amount of change in the slope of the single regression line in the predetermined frequency range is calculated as the slope maximum value.

次に、ステップS25においては、傾き極大値(例えば、所定値以上の傾き極大値など)が算出されたか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS21に戻る。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS26に進む。
Next, in step S25, it is determined whether or not a slope maximum value (for example, a slope maximum value greater than or equal to a predetermined value) has been calculated.
If this determination is “NO”, the flow returns to step S 21 described above.
On the other hand, if the determination is “YES”, the flow proceeds to step S26.

次に、ステップS26においては、車両の進行方向前方に存在する先行車両を検知し、車両の各先行車両に対する車間距離を算出する。
次に、ステップS27においては、車両の各先行車両に対する車間距離と、複数の先行車両の検出台数とに基づき、車間距離分布を推定する。
次に、ステップS28においては、車間距離分布から共分散の最小値を算出する。
次に、ステップS29においては、共分散の最小値と傾き極大値との相関関係から車両の進行方向前方の車群分布を推定する。
Next, in step S26, a preceding vehicle existing ahead in the traveling direction of the vehicle is detected, and an inter-vehicle distance of the vehicle with respect to each preceding vehicle is calculated.
Next, in step S27, the inter-vehicle distance distribution is estimated based on the inter-vehicle distance of the vehicle with respect to each preceding vehicle and the number of detected preceding vehicles.
Next, in step S28, the minimum value of covariance is calculated from the inter-vehicle distance distribution.
Next, in step S29, the vehicle group distribution ahead of the traveling direction of the vehicle is estimated from the correlation between the minimum covariance value and the maximum slope value.

次に、ステップS30においては、共分散最小値と加速度スペクトルの傾き極大値との相関マップにおいて臨界領域の境界の状態が存在するか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS21に戻る。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS31に進む。
次に、ステップS31においては、傾き極大値に応じて、渋滞が発生する可能性あるいは既に渋滞が発生している可能性を示す渋滞予兆度を算出する。
Next, in step S30, it is determined whether or not the boundary state of the critical region exists in the correlation map between the minimum covariance value and the gradient maximum value of the acceleration spectrum.
If this determination is “NO”, the flow returns to step S 21 described above.
On the other hand, if the determination is “YES”, the flow proceeds to step S31.
Next, in step S31, a traffic jam sign indicating the possibility of traffic jams or the possibility of traffic jams is calculated according to the slope maximum value.

次に、ステップS32においては、地図データ記憶部11に記憶された信号機の位置座標の情報を取得する。
次に、ステップS33においては、信号機が車両の現在位置から所定範囲内に存在するか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS37に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS34に進む。
Next, in step S32, information on the position coordinates of the traffic light stored in the map data storage unit 11 is acquired.
Next, in step S33, it is determined whether the traffic light is within a predetermined range from the current position of the vehicle.
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 37 described later.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S34.

次に、ステップS34においては、傾き極大値が周期性を有しているか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS37に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS35に進む。
次に、ステップS35においては、予め記憶している渋滞予兆度の大小と現在位置から信号機までの距離の長短との相関を示すマップなどのデータを参照して、渋滞予兆度に応じて現在位置から信号機までの距離を取得する。
次に、ステップS36においては、予め記憶している渋滞予兆度の大小と信号機の点灯状態との相関を示すマップなどのデータを参照して、渋滞予兆度に応じて信号機の点灯状態を取得する。
Next, in step S34, it is determined whether the slope maximum value has periodicity.
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 37 described later.
On the other hand, if the determination is “YES”, the flow proceeds to step S35.
Next, in step S35, referring to data such as a map showing the correlation between the magnitude of the traffic jam sign level stored in advance and the distance from the current position to the traffic light, the current position is determined according to the traffic jam sign level. Get the distance from the traffic light.
Next, in step S36, with reference to data such as a map indicating the correlation between the pre-stored magnitude of the traffic jam sign degree and the traffic light lighting state, the traffic light lighting state is acquired according to the traffic jam sign degree. .

そして、ステップS37においては、算出した渋滞予兆度および地図データに基づき、車両において渋滞回避さらには渋滞解消に必要とされる走行の支援を示す走行支援情報を作成する。
なお、ステップS37において、算出した渋滞予兆度および地図データに加えて、さらに車両の現在位置から信号機までの距離および信号機の点灯状態の情報を取得している場合には、例えば信号機をスムースに通過あるいは迂回することを可能とし、車両において不要な加減速を抑制するために必要とされる走行の支援を示す走行支援情報を作成する。
Then, in step S37, based on the calculated traffic sign and the map data, travel support information indicating travel support necessary for avoiding traffic congestion and eliminating traffic congestion is created in the vehicle.
In addition, in step S37, in addition to the calculated traffic sign and map data, when information on the distance from the current position of the vehicle to the traffic light and information on the lighting state of the traffic light is acquired, for example, the traffic light passes smoothly. Alternatively, it is possible to make a detour and create travel support information indicating the travel support required to suppress unnecessary acceleration / deceleration in the vehicle.

そして、ステップS38においては、渋滞予兆度および走行支援情報に応じて、さらに車両の現在位置から信号機までの距離および信号機の点灯状態の情報を取得している場合には、これらの情報にも応じて、報知制御および走行制御を実行し、エンドに進む。   In step S38, according to the traffic congestion predictor and the driving support information, if information on the distance from the current position of the vehicle to the traffic light and the lighting state of the traffic light is acquired, the information is also received. Then, the notification control and the traveling control are executed, and the process proceeds to the end.

この変形例に係るナビゲーション装置10によれば、車両の加速度に加えて、車両と先行車両との車間距離という容易に取得可能な情報を組み合わせて渋滞予兆度を算出することにより、渋滞予兆度の算出精度および信頼性を向上させることができ、現在位置から信号機までの距離および信号機の点灯状態の推定精度を向上させることができる。   According to the navigation device 10 according to this modified example, in addition to the acceleration of the vehicle, the traffic congestion sign degree is calculated by combining the easily obtainable information such as the inter-vehicle distance between the vehicle and the preceding vehicle. The calculation accuracy and reliability can be improved, and the estimation accuracy of the distance from the current position to the traffic light and the lighting state of the traffic light can be improved.

なお、上述した実施の形態の変形例においては、例えばレーダ装置41の代わりに、他車両と通信可能な車載通信装置を備え、この車載通信装置によって他車両の現在位置の情報を取得して、車両と先行車両との車間距離を算出してもよい。   In the modification of the above-described embodiment, for example, instead of the radar device 41, an in-vehicle communication device capable of communicating with another vehicle is provided, and information on the current position of the other vehicle is acquired by the in-vehicle communication device, The inter-vehicle distance between the vehicle and the preceding vehicle may be calculated.

10 ナビゲーション装置
11 地図データ記憶部(記憶手段)
12 各種センサ(加速度検出手段)
23 現在位置検出部(現在位置取得手段)
24 位置判定部(位置判定手段)
25 加速度算出部(加速度検出手段)
26 周波数分析部(加速度スペクトル算出手段)
27 単回帰直線算出部(極大値算出手段)
28 傾き極大値算出部(極大値算出手段)
29 渋滞予測部(渋滞予兆度算出手段、推定手段、周期性判定手段、走行支援手段)
42 先行車両検知部
43 車間距離算出部
44 車間距離分布推定部
45 共分散最小値算出部
46 相間演算部
ステップS09、S34 周期性判定手段
ステップS10、S35 推定手段
ステップS12、S37 走行支援手段
10 navigation device 11 map data storage unit (storage means)
12 Various sensors (acceleration detection means)
23 Current position detector (current position acquisition means)
24 position determination unit (position determination means)
25 Acceleration calculation unit (acceleration detection means)
26 Frequency analyzer (acceleration spectrum calculation means)
27 Simple regression line calculation unit (maximum value calculation means)
28 Inclination maximum value calculation unit (maximum value calculation means)
29 Congestion prediction unit (congestion sign calculation means, estimation means, periodicity determination means, travel support means)
42 preceding vehicle detection unit 43 inter-vehicle distance calculation unit 44 inter-vehicle distance distribution estimation unit 45 covariance minimum value calculation unit 46 inter-phase calculation unit steps S09, S34 periodicity determination unit steps S10, S35 estimation unit steps S12, S37 travel support unit

Claims (4)

信号機の位置情報を有する道路情報を記憶する記憶手段と、
車両の現在位置を取得する現在位置取得手段と、
前記車両の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記加速度検出手段により検出され前記加速度の周波数分析から周波数に対応するパワースペクトルを算出する加速度スペクトル算出手段と、
前記加速度スペクトル算出手段により算出された前記パワースペクトルに基づき渋滞予兆度を算出する渋滞予兆度算出手段と、を備えるナビゲーション装置であって、
前記記憶手段に記憶された前記位置情報および前記現在位置取得手段により取得された前記現在位置に基づき、前記信号機が前記現在位置から所定範囲内に存在するか否かを判定する位置判定手段と、
前記位置判定手段により前記信号機が前記現在位置から所定範囲内に存在すると判定された場合に、前記渋滞予兆度算出手段により算出された前記渋滞予兆度に応じて前記現在位置から前記信号機までの距離を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
Storage means for storing road information having position information of traffic lights;
Current position acquisition means for acquiring the current position of the vehicle;
Acceleration detecting means for detecting acceleration of the vehicle;
An acceleration spectrum calculating means for calculating a power spectrum corresponding to the frequency detected from the acceleration frequency analysis detected by the acceleration detecting means;
A traffic jam sign degree calculating means for calculating a traffic jam sign degree based on the power spectrum calculated by the acceleration spectrum calculating means,
Position determining means for determining whether or not the traffic light is within a predetermined range from the current position based on the position information stored in the storage means and the current position acquired by the current position acquiring means;
The distance from the current position to the traffic signal according to the traffic congestion sign degree calculated by the traffic congestion sign degree calculation means when the position determination means determines that the traffic signal is within a predetermined range from the current position Estimating means for estimating
A navigation device comprising:
前記加速度スペクトル算出手段により算出された前記パワースペクトルの単回帰直線を演算し、所定周波数範囲での当該単回帰直線の傾きの変化量の極大値を傾き極大値として算出する極大値算出手段と、
前記極大値算出手段により算出された前記傾き極大値が周期性を有するか否かを判定する周期性判定手段と、を備え、
前記推定手段は、前記周期性判定手段により前記傾き極大値が周期性を有すると判定された場合に、前記渋滞予兆度と前記現在位置から前記信号機までの距離とが所定の相関を有するとして、前記渋滞予兆度に応じて前記距離を推定することを特徴とする請求項1に記載のナビゲーション装置。
A maximum value calculating means for calculating a single regression line of the power spectrum calculated by the acceleration spectrum calculating means, and calculating a maximum value of a change amount of the inclination of the single regression line in a predetermined frequency range as an inclination maximum value;
Periodicity determining means for determining whether or not the slope maximum value calculated by the maximum value calculating means has periodicity,
When the estimation means determines that the slope maximum value has periodicity by the periodicity determination means, the traffic sign and the distance from the current position to the traffic light have a predetermined correlation. The navigation apparatus according to claim 1, wherein the distance is estimated according to the traffic jam sign degree.
前記加速度スペクトル算出手段により算出された前記パワースペクトルの単回帰直線を演算し、所定周波数範囲での当該単回帰直線の傾きの変化量の極大値を傾き極大値として算出する極大値算出手段を備え、
前記推定手段は、前記極大値算出手段により算出された前記傾き極大値に応じて、前記渋滞予兆度と前記信号機の点灯状態とが所定の相関を有するとして、前記渋滞予兆度に応じて前記点灯状態を推定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のナビゲーション装置。
A maximum value calculating means for calculating a single regression line of the power spectrum calculated by the acceleration spectrum calculating means and calculating a maximum value of a change amount of the slope of the single regression line in a predetermined frequency range as an inclination maximum value; ,
The estimation means determines that the traffic jam sign degree and the lighting state of the traffic light have a predetermined correlation according to the slope maximum value calculated by the local maximum value calculation means, and the lighting is performed according to the traffic jam sign degree. The navigation device according to claim 1, wherein the state is estimated.
前記推定手段による前記信号機の点灯状態の推定結果に応じて、前記車両の加減速を抑制するように走行を支援する走行支援情報を作成し、該走行支援情報を前記車両に提供する走行支援手段を備えることを特徴とする請求項3に記載のナビゲーション装置。 According to the estimation result of the lighting state of the traffic light by the estimation means, travel support information for supporting travel so as to suppress acceleration / deceleration of the vehicle is created, and the travel support information for providing the travel support information to the vehicle The navigation apparatus according to claim 3, further comprising:
JP2011249738A 2011-11-15 2011-11-15 Navigation device Pending JP2013104815A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011249738A JP2013104815A (en) 2011-11-15 2011-11-15 Navigation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011249738A JP2013104815A (en) 2011-11-15 2011-11-15 Navigation device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013104815A true JP2013104815A (en) 2013-05-30

Family

ID=48624444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011249738A Pending JP2013104815A (en) 2011-11-15 2011-11-15 Navigation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013104815A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018125043A (en) * 2014-07-31 2018-08-09 ウェイモ エルエルシー Traffic light response for autonomous vehicle
US20190096248A1 (en) * 2016-06-17 2019-03-28 Boe Technology Group Co., Ltd. Vehicle travelling prediction method, vehicle travelling prediction device and on-board smart system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018125043A (en) * 2014-07-31 2018-08-09 ウェイモ エルエルシー Traffic light response for autonomous vehicle
US10377378B2 (en) 2014-07-31 2019-08-13 Waymo Llc Traffic signal response for autonomous vehicles
CN110471415A (en) * 2014-07-31 2019-11-19 伟摩有限责任公司 Vehicle and its control method and system with automatic driving mode
US11279346B2 (en) 2014-07-31 2022-03-22 Waymo Llc Traffic signal response for autonomous vehicles
US11970160B2 (en) 2014-07-31 2024-04-30 Waymo Llc Traffic signal response for autonomous vehicles
US20190096248A1 (en) * 2016-06-17 2019-03-28 Boe Technology Group Co., Ltd. Vehicle travelling prediction method, vehicle travelling prediction device and on-board smart system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5667944B2 (en) Driving support method for eliminating traffic on the server side
JP5555778B2 (en) Traffic jam prediction method
JP5511984B2 (en) Vehicle travel support device
JP6325670B2 (en) Lane selection device, vehicle control system, and lane selection method
US10510256B2 (en) Vehicle collision avoidance system and method
CN105564441B (en) Alarm device, warning system, alarming method and portable terminal
US9994221B2 (en) Presenting travel settings for selection of nearby vehicle to follow
JP5481557B2 (en) Traffic jam prediction method
JP5462945B2 (en) Congestion prediction display method
GB2564227A (en) System and method for automatic activation of driver assistance feature
JP5460869B2 (en) Traffic jam prediction device
JP2013215067A (en) Electric vehicle driving support system
JP6383566B2 (en) Fatigue level estimation device
JP5501209B2 (en) Vehicle travel support device
SE540303C2 (en) Device, system and method for assisting a driver in forming a platoon
JP6380257B2 (en) Vehicle information providing device
JP5909144B2 (en) Vehicle group elimination system
JP2013143089A (en) Traffic signal controller and program
JP2013105379A (en) Server-side method for solving traffic jam to support travel
JP2012093974A (en) Information processor
JP2013104815A (en) Navigation device
JP2011068308A (en) Vehicle travel control device and vehicle travel control method
JP5450365B2 (en) Driving support system
JP5909401B2 (en) Traffic jam prediction method
JP2011103078A (en) Drive support device