(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の速度を検出する車速センサと、前記車両と他車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、表示器と、前記車速センサによって検出された前記速度と前記車間距離検出手段によって検出された前記車間距離とを用いて渋滞の発生を予測して、この予測の結果を前記表示器に表示する処理装置と、を備える渋滞予測装置の前記処理装置が実行する渋滞予測表示方法であって、
前記処理装置が、
前記速度と前記車間距離との組み合わせの分布の相転移に相当する交通流の状態として、渋滞が発生する発生確率が第１の設定値よりも低い自由流状態から、前記車両の制動状態と加速状態とが混合する混合流状態へと移行する間に存在する遷移状態を検出する工程と、
前記遷移状態の検出結果に基づいて、前記自由流状態から前記混合流状態へと移行する前記発生確率を連続的かつ視覚的に前記表示器に表示する工程と、
を含む
ことを特徴とする渋滞予測表示方法。
【請求項２】
渋滞状態は、前記発生確率が第２の設定値以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の渋滞予測表示方法。
【請求項３】
前記遷移状態は、前記発生確率が前記第１の設定値以上かつ前記第２の設定値以下である
ことを特徴とする請求項２に記載の渋滞予測表示方法。
【請求項４】
前記処理装置が、前記遷移状態の検出結果に基づいて、前記発生確率を通信により他車両へ送信する通信工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の渋滞予測表示方法。
【請求項５】
前記処理装置が、前記遷移状態の検出結果に基づいて、前記車両に渋滞を回避させる経路探索処理工程と経路誘導処理工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の渋滞予測表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渋滞予測表示方法に関する。
本願は、２０１０年６月２９日に、日本に出願された特願２０１０−１４７５７２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行状態を報知する装置として、例えばミリ波などのレーダ装置により他車両を検出し、自車両から所定距離以内に存在する他車両と自車両との間の車両密度を演算し、さらに、自車両の速度に応じた臨界密度を用いて、自車両の走行状態が渋滞の発生原因か否かを判定し、この判定結果を運転者に報知する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８６２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術に係る装置によれば、車両密度を用いた判定処理が簡易であって、渋滞に対する予測精度を向上させることは困難であり、運転者に適切な報知を行なうことができないという問題が生じる。【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、渋滞の予測精度を向上させ、運転者に適切な報知を行なうことが可能な渋滞予測表示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は以下を採用した。
（１）本発明の一態様における渋滞予測表示方法は、車両の速度を検出する車速センサと、前記車両と他車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、表示器と、前記車速センサによって検出された前記速度と前記車間距離検出手段によって検出された前記車間距離とを用いて渋滞の発生を予測して、この予測の結果を前記表示器に表示する処理装置と、を備える渋滞予測装置の前記処理装置が実行する渋滞予測表示方法であって、前記処理装置が、前記速度と前記車間距離との組み合わせの分布の相転移に相当する交通流の状態として、渋滞が発生する発生確率が第１の設定値よりも低い自由流状態から、車両の制動状態と加速状態とが混合する混合流状態へと移行する間に存在する遷移状態を検出する。そして、前記処理装置が、前記遷移状態の検出結果に基づいて、前記自由流状態から前記混合流状態へと移行する発生確率を連続的かつ視覚的に前記表示器に表示する。
（２）上記（１）に記載の渋滞予測表示方法では、渋滞状態は、前記発生確率が第２の設定値以上である。
（３）上記（２）に記載の渋滞予測表示方法では、前記遷移状態は、前記発生確率が前記第１の設定値以上かつ前記第２の設定値以下である。
（４）上記（１）に記載の渋滞予測表示方法は、前記処理装置が、前記遷移状態の検出結果に基づいて、前記発生確率を通信により他車両へ送信する通信工程をさらに含む。
（５）上記（１）に記載の渋滞予測表示方法は、前記処理装置が、前記遷移状態の検出結果に基づいて、前記車両に渋滞を回避させる経路探索処理工程と経路誘導処理工程をさらに含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の上記態様に係る渋滞予測表示方法によれば、渋滞が発生する発生確率が高い混合流に対して、この混合流の前段階の状態である遷移状態の検出結果に基づいて視覚的に連続な表示を行なうことで、運転者は渋滞の発生の予測を早期かつ詳細に精度良く行なうことができる。
上記（２）に記載の場合、発生確率の下限を定義をすることができる。
上記（３）に記載の場合、遷移状態の下限と上限を適宜定義することができる。
上記（４）に記載の場合、予測結果を直接あるいは適宜の中継局などを介して間接に他車両に送信することにより、他車両での渋滞回避が容易となる。
上記（５）に記載の場合、予測結果に基づいて自車両が渋滞を回避する経路探索することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る渋滞予測装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る速度スペクトルの一例を示すグラフ図である。
【図３Ａ】本発明の実施の形態に係る正規化２次元空間での領域Ａと領域Ｃにおける時刻ｔ１〜ｔ２間の変化の例を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の実施の形態に係る正規化２次元空間での各領域Ａ〜Ｃと、領域Ａと領域Ｂとの境界Ｄにおける時刻ｔ２〜ｔ３間の変化の例を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の実施の形態に係る正規化２次元空間での領域Ｂと領域Ｃにおける時刻ｔ３〜ｔ４間の変化の例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る交通流の状態を示す図である。
【図５Ａ】本発明の実施の形態に係る表示部に表示される所定画像の例を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の実施の形態に係る表示部において、渋滞が発生する可能性（発生確率）に応じて所定画像の表示色の濃さが変更できる例を示す図である。
【図５Ｃ】本発明の実施の形態に係る表示部において、渋滞が発生する可能性（発生確率）に応じて所定画像の表示色の濃さが変更できる例を示す図である。
【図５Ｄ】本発明の実施の形態に係る表示部において、渋滞が発生する可能性（発生確率）に応じて所定画像の表示色の濃さが変更できる例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る渋滞予測表示方法の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の渋滞予測表示方法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。
本実施形態による渋滞予測表示方法は、例えば車両に搭載された渋滞予測装置１０により実現される。
本実施の形態に係る渋滞予測装置１０は、例えば図１に示すように、車速センサ１１と、レーダ装置１２と、ナビゲーション装置１３と、処理装置１４と、スイッチ１５と、スロットルアクチュエータ１６と、ブレーキアクチュエータ１７と、ステアリングアクチュエータ１８と、表示器１９と、スピーカー２０と、通信装置２１とを備えて構成されている。
【００１０】
車速センサ１１は、自車両の速度（車速）を検出し、この検出結果の信号を出力する。
レーダ装置１２は、自車両の外界に設定されたレーダ装置１２の検出対象領域を複数の角度領域に分割し、分割された各角度領域を走査するように、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、レーダ装置１２は各発信信号が自車両の外部の物体（例えば、他車両や構造物や路面など）によって反射されることで生じた反射信号を受信する。そして、発信信号および反射信号に係る信号を、処理装置１４に出力する。
【００１１】
例えばレーダ装置１２は、自車両からの所定角度範囲の検出対象領域を自車両の垂直方向の複数の垂直角度領域および水平方向の複数の水平角度領域に分割する。そしてレーダ装置１２は複数の垂直角度領域を、例えば垂直方向にそって上方から下方に向かい、順次角度を切り替えつつ複数の垂直角度領域毎に、複数の水平角度領域を、例えば水平方向にそって左方から右方に向かい、順次角度を切り替えつつ複数の水平角度領域毎に向けて電磁波を発信する。
【００１２】
ナビゲーション装置１３は、例えば人工衛星を利用して自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受信し、この測位信号によって自車両の現在位置を算出する。
また、ナビゲーション装置１３は、例えば車速センサ１１およびヨーレートセンサ（図示略）などから出力される自車両の速度（車速）およびヨーレートの検出信号に基づく自律航法の算出処理によって、自車両の現在位置を算出する。
【００１３】
また、ナビゲーション装置１３は、表示器１９に地図を表示するための地図表示用のデータおよび自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座標データを地図データとして備えている。さらに、ナビゲーション装置１３は、経路探索や経路誘導などの処理に必要とされるデータ、例えば交差点および分岐点などの所定位置の緯度および経度からなる点であるノードと各ノード間を結ぶ線であるリンクとからなる道路データを地図データとして備えている。そして、ノードおよびリンクには各種の情報が付加されている。
【００１４】
そして、ナビゲーション装置１３は、道路データに対して、測位信号および自律航法の算出処理のそれぞれ、又は、何れか一方から得られる自車両の現在位置の情報に基づいてマップマッチングを行い、位置検出の結果を補正する。
また、ナビゲーション装置１３は、例えば操作者による入力操作に応じて自車両の経路探索や経路誘導などの処理を実行し、道路データと共に、例えば目的地までの経路情報や各種の付加情報を表示器１９に出力すると共に、各種の音声メッセージをスピーカー２０から出力する。
なお、ナビゲーション装置１３は、後述する渋滞予測部３８から出力される渋滞の発生に対する予測結果と、後述する通信制御部４１から出力される他車両において予測された渋滞の発生に対する予測結果とに基づき、例えば渋滞を回避するようにして、自車両の経路探索や経路誘導などの処理を実行可能である。
【００１５】
処理装置１４は、例えば、周波数分析部３１と、傾き演算部３２と、時間変化演算部３３と、反射点検出部３４と、他車両検知部３５と、車間距離検出部３６と、ラベル化・境界作成処理部３７と、渋滞予測部３８と、走行制御部３９と、報知制御部４０と、通信制御部４１とを備えて構成されている。
【００１６】
そして、この処理装置１４には、スイッチ１５から出力される自車両の走行制御に係る各種の信号が入力されている。
スイッチ１５から出力される信号は、例えば、運転者によるブレーキペダル（図示略）の操作状態に係る信号と、運転者によるアクセルペダル（図示略）の操作状態に係る信号と、運転者の入力操作に応じて自動的に自車両の走行状態を制御する自動走行制御の実行開始または実行停止を指示する信号と、自動走行制御での目標車速の増減を指示する信号と、自動走行制御（例えば、自動的に先行車両に追従する追従走行制御など）での自車両と他車両（例えば、先行車両など）との間の車間距離に対する目標車間距離の増減を指示する信号となどである。
【００１７】
周波数分析部３１は、例えば、車速センサ１１から出力される自車両の速度（車速）の検出結果の周波数分析を行ない、例えば図２に示すような速度スペクトルの周波数に応じた変化を示すパワースペクトルを出力する。
【００１８】
傾き演算部３２は、例えば、周波数分析部３１から出力されるパワースペクトルにおいて単回帰直線を演算し、この単回帰直線の傾きと切片（周波数がゼロでのスペクトル値）とを算出する。そして、所定の周波数範囲（例えば、数秒〜数分の時間範囲に対応する周波数範囲であって、０〜０．５Ｈｚの周波数範囲など）Ｙでのスペクトル値の変化Ｘに基づき、例えば下記数式（１）に示すように記述される傾きαを算出して、算出結果を出力する。
【００１９】
【数１】
0005462945.tif 000002
【００２０】
時間変化演算部３３は、例えば、傾き演算部３２から出力される傾きαの差分、つまり任意の自然数ｋによる所定時間間隔での傾きαの今回値αｋと前回値αｋ−１との差分Δαを、例えば下記数式（２）に基づき算出する。
【００２１】
【数２】
0005462945.tif 000003
【００２２】
反射点検出部３４は、例えば、レーダ装置１２から出力される信号に基づき反射信号の反射点の位置を検出し、検出結果を出力する。
【００２３】
他車両検知部３５は、例えば、反射点検出部３４から出力される反射点の位置の検出結果に基づき、隣り合う反射点同士間の距離や複数の反射点の分布状態などに応じて、自車両の外部に存在する少なくとも１台以上の他車両を検知し、検知結果を出力する。
【００２４】
車間距離検出部３６は、例えば、他車両検知部３５から出力される少なくとも１台以上の他車両の検知結果に基づき、自車両と他車両との間の車間距離を検出し、検出結果を他車両の検知台数と共に出力する。
【００２５】
ラベル化・境界作成処理部３７は、例えば、任意の自然数ｉ，ｎによるデータ（ｘｉ，ｙｉ）（ｉ＝１，…，ｎ）を、適宜の時点での自車両の速度と、自車両と他車両との間の車間距離との組み合わせとして、時間変化演算部３３から出力される傾きαの差分Δαに基づき、各データ（ｘｉ，ｙｉ）（ｉ＝１，…，ｎ）に「＋１」または「−１」のラベルを対応付ける。
例えば、ラベル化・境界作成処理部３７は、時間変化演算部３３から出力される傾きαの差分Δαあるいは差分Δαによる所定のパラメータ（例えば、２乗値（Δα）２や、絶対値｜Δα｜など）が所定閾値よりも大きいか否かを判定する。そして、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、データ（ｘｉ，ｙｉ）に「＋１」のラベルを対応付け、一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、データ（ｘｉ，ｙｉ）に「−１」のラベルを対応付ける。
【００２６】
このラベル化・境界作成処理部３７によるラベル化の処理により、ｘ軸およびｙ軸の直交座標による２次元空間において、各データ（ｘｉ，ｙｉ）（ｉ＝１，…，ｎ）に対応付けられた「＋１」または「−１」のラベルの分布が得られる。
そして、ラベル化・境界作成処理部３７は、この２次元空間でのラベルの分布に対して、例えばアレンカーン方程式などを用いて、「＋１」のラベルと、「−１」のラベルとの境界を演算し、演算結果を出力する。
【００２７】
例えば、ラベル化・境界作成処理部３７は、下記数式（３）〜（５）に示すように記述されるアレンカーン方程式を用いて未知関数Ｕ（ｘ，ｙ）を算出する。
なお、下記数式（３）〜（５）において、関数ω（Ｕ）は、２つの最小値が２つの異なる位相に対応する二重井戸型ポテンシャルを示し、境界の鋭さに関連する適宜のパラメータεがゼロに近づくと、未知関数Ｕ（ｘ，ｙ）は、境界によって分離された２つの領域において、２つの最小値に対応する値（つまり、−１または＋１）の一方に近づく。
そして、ラベル化・境界作成処理部３７は、未知関数Ｕ（ｘ，ｙ）＝０によって表される境界を演算する。
【００２８】
【数３】
0005462945.tif 000004
【００２９】
【数４】
0005462945.tif 000005
【００３０】
【数５】
0005462945.tif 000006
【００３１】
ラベル化・境界作成処理部３７から出力される境界の演算結果は、例えば図３Ａ〜図３Ｃに示すように表される。
例えば図３Ａ〜図３Ｃは、適宜の時間経過順の時刻間ｔ１〜ｔ２，ｔ２〜ｔ３，ｔ３〜ｔ４でのラベルの分布であって、「＋１」のラベルの領域Ａを黒色とし、「−１」のラベルの領域Ｂを白色とし、データが存在しない領域Ｃを灰色として、スケールが（−１）から（＋１）の範囲に正規化された速度による横軸（ｘ軸）および車間距離による縦軸（ｙ軸）の正規化２次元空間（速度−車間距離空間）での各領域Ａ〜Ｃと、領域Ａと領域Ｂとの境界Ｄを示している。
【００３２】
渋滞予測部３８は、例えば、ラベル化・境界作成処理部３７から出力される境界の演算結果（例えば、境界Ｄの形状や、各ラベルの領域Ａ，Ｂの大小など）に基づき、渋滞の発生を予測して、予測結果を出力する。
渋滞予測部３８は、例えば、ラベル化・境界作成処理部３７から出力される境界を、自車両の進行方向前方における車群の形成過程に関連するものとしている。例えば図３Ｂに示すように、境界が発生している状態は、相転移（つまり、「＋１」のラベルの相と「−１」のラベルの相との間の相転移）が生じている状態であって、例えば具体的には、交通流の状態がメタ安定流から混合流へと遷移する際に特有の状態変動によってもたらされるものとしている。
【００３３】
なお、交通流の状態は、例えば図４に示すように、所定地点を所定時間内に通過する車両の台数である交通量と所定距離範囲内に存在する車両の台数である交通密度とによる直交座標平面において、渋滞が発生する可能性（発生確率）が低い自由流と、車両の制動状態と加速状態とが混合する混合流と、渋滞状態である渋滞流と、自由流と混合流との間を移行する間に存在する遷移状態であるメタ安定流とに区分されている。特に、混合流は、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、交通量の低下と交通密度の増大によって、渋滞流へと移行する確率が高い状態である。また、メタ安定流は、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によって、混合流へと移行する状態である。
【００３４】
渋滞予測部３８は、ラベル化・境界作成処理部３７から出力される境界の演算結果において、例えば図３Ａに示すような境界が発生していない状態が維持される場合には、渋滞が発生する可能性（発生確率）が低い（例えば、発生確率が第１確率未満など）あるいは可能性（発生確率）が無い状態であると判定する。
また、渋滞予測部３８は、ラベル化・境界作成処理部３７から出力される境界の演算結果において、例えば図３Ａに示すような境界が発生していない状態から、例えば図３Ｂに示すような境界が発生している状態への変化を検知した場合には、渋滞が発生する可能性（発生確率）が第２の設定値より高い（例えば、発生確率が第２確率（第２の設定値）以上など）状態であると判定する。
また、渋滞予測部３８は、ラベル化・境界作成処理部３７から出力される境界の演算結果において、例えば図３Ｂに示すような境界が発生している状態から、例えば図３Ｃに示すような境界が発生していない状態への変化を検知した場合には、渋滞が発生する可能性(発生確率)が前記第１の設定値より高く（低くもなく）、第２の設定値より低い（高くも無い）（例えば、発生確率が第１確率（第１の設定値）以上かつ第２確率（第２の設定値）未満など）状態であると判定する。
【００３５】
渋滞予測部３８は、渋滞の発生に対する予測を行なった場合には、予測結果をナビゲーション装置１３および走行制御部３９および報知制御部４０に出力する。さらに、自車両の現在位置および地図データ上における現在位置周辺の所定領域などの位置情報をナビゲーション装置１３から取得して、予測結果と位置情報とを対応付けて記憶すると共に通信制御部４１に出力する。
【００３６】
なお、渋滞予測部３８は、予測結果を通信制御部４１に出力する場合において、予測結果を通信装置２１により直接にあるいは適宜のサーバ装置（図示略）や中継局（図示略）などを介して自車両の先行車両に送信するときに、先行車両の走行状態を先行車両の後続車両が渋滞を起こし難いような走行状態へ変更することを指示する指令を付加してもよい。
【００３７】
走行制御部３９は、渋滞予測部３８から出力される渋滞の発生に対する予測結果と、後述する通信制御部４１から出力される他車両において予測された渋滞の発生に対する予測結果と、スイッチ１５から出力される各種の信号と、車速センサ１１から出力される自車両の速度（車速）の検出結果と、車間距離検出部３７から出力される車間距離の検出結果とに基づき、例えばスロットルアクチュエータ１６とブレーキアクチュエータ１７とステアリングアクチュエータ１８とを制御することによって、自車両の走行を制御する。
【００３８】
例えば、走行制御部３９は、スイッチ１５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。
【００３９】
また、例えば、走行制御部３９は、渋滞予測部３８から出力される予測結果において自車両の進行方向前方に渋滞が発生する可能性があると判定された場合には、自車両が渋滞を回避するため（例えば、交通流の状態をメタ安定流から自由流に遷移させるためなど）に必要とされる目標車速や目標車間距離を設定する。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。
【００４０】
また、例えば、走行制御部３９は、後述する通信制御部４１から出力される他車両（例えば、先行車両や後続車両など）において予測された渋滞の発生に対する予測結果において自車両の進行方向前方に渋滞が発生する可能性があると判定された場合には、自車両が渋滞を回避するために、さらには自車両の後続車両が渋滞を起こし難いようにして、必要とされる目標車速や目標車間距離を設定したり、自車両の走行状態を変更する。
【００４１】
報知制御部４０は、渋滞予測部３８から出力される渋滞の発生に対する予測結果と、後述する通信制御部４１から出力される他車両（例えば、先行車両や後続車両など）において予測された渋滞の発生に対する予測結果とに基づき、例えば表示器１９とスピーカー２０とを制御することによって、各種の報知動作を制御する。
例えば、報知制御部４０は、自車両の進行方向前方での渋滞が発生する可能性の有無（あるいは、渋滞が発生し易いか、渋滞が発生し難いかなど（発生確率））や、渋滞の発生が予測される位置の情報や、自車両が渋滞を回避するために、さらには自車両の後続車両が渋滞を起こし難いようにして、必要とされる運転操作の指示などを報知する。
【００４２】
そして、報知制御部４０は、渋滞予測部３８から出力される予測結果に応じて、例えば、表示器１９での適宜の画像の表示色や表示輝度などを制御して、また、スピーカー２０での適宜の音声出力などを制御して、自車両の進行方向前方で渋滞が発生する可能性（発生確率）が第１の設定値より高いことや、既に渋滞が発生していることや、渋滞が発生する可能性（発生確率）が第２の設定値より低いことや、渋滞が発生していないことなどを運転者に認識させる。
【００４３】
例えば図５Ａに示すように、表示器１９は、渋滞が発生する可能性（発生確率）に応じて所定画像の表示色の濃さを変更可能な表示部１９ａを、例えば自車両の計器類（例えば、速度計など）の表示板上などに備えている。
そして、報知制御部４０は、渋滞予測部３８から出力される予測結果、つまりラベル化・境界作成処理部３７により演算される境界の状態（例えば、境界Ｄの形状や、各ラベルの領域Ａ，Ｂの大小など）に応じて、表示部１９ａに表示される所定画像の表示色の濃さを制御する。
【００４４】
例えば、報知制御部４０は、予測結果において渋滞が発生する可能性（発生確率）が低い（例えば、発生確率が第１確率未満など）あるいは可能性が無い状態であると判定された場合には、例えば図５Ｂに示すような表示色の濃度が低い（例えば、濃度が第１濃度未満など）所定画像ＰＡを表示部１９ａに表示させる。
また、例えば、報知制御部４０は、予測結果において渋滞が発生する可能性（発生確率）が高い（例えば、発生確率が第２確率以上など）状態であると判定された場合には、例えば図５Ｃに示すような表示色の濃度が高い（例えば、濃度が第２濃度以上など）所定画像ＰＢを表示部１９ａに表示させる。
また、例えば、報知制御部４０は、予測結果において渋滞が発生する可能性（発生確率）が低くも高くも無い（例えば、発生確率が第１確率以上かつ第２確率未満など）状態であると判定された場合には、例えば図５Ｄに示すような表示色の濃度が中程度（例えば、濃度が第１濃度以上かつ第２濃度未満など）の所定画像ＰＣを表示部１９ａに表示させる。
【００４５】
通信制御部４１は、例えば通信装置２１による無線通信によって、他車両あるいは適宜のサーバ装置（図示略）や中継局（図示略）と通信を行ない、渋滞予測部３８から出力される渋滞の発生に対する予測結果と位置情報とを対応付けて送信したり、他車両において予測された渋滞の発生に対する予測結果と位置情報との対応の情報を受信する。そして、外部から取得した渋滞の発生に対する予測結果と位置情報との対応の情報を、ナビゲーション装置１３および走行制御部３９および報知制御部４０に出力する。
【００４６】
本実施の形態による渋滞予測装置１０は上記構成を備えており、次に、この渋滞予測装置１０の動作、特に、渋滞予測表示方法の処理について説明する。
【００４７】
先ず、例えば図６に示すステップＳ０１においては、車速センサ１１により自車両の速度（車速）を検出する。
次に、ステップＳ０２においては、レーダ装置１２から出力される信号に基づき自車両の外部に存在する少なくとも１台以上の他車両を検知し、自車両と他車両との間の車間距離を検出する。
【００４８】
次に、ステップＳ０３においては、車速センサ１１から出力される自車両の速度（車速）の検出結果の周波数分析を行ない、速度スペクトルの周波数に応じた変化を示すパワースペクトルを出力する。
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演算し、この単回帰直線の傾きと切片（周波数がゼロでのスペクトル値）とを算出する。そして、所定の周波数範囲（例えば、０〜０．５Ｈｚの周波数範囲など）Ｙでのスペクトル値の変化Ｘに基づき、例えば上記数式（１）に示すように記述される傾きαを算出する。
次に、ステップＳ０５においては、所定時間間隔での傾きαの今回値αｋと前回値αｋ−１との差分Δαを算出する。
【００４９】
次に、ステップＳ０６においては、任意の自然数ｉ，ｎによるデータ（ｘｉ，ｙｉ）（ｉ＝１，…，ｎ）を、適宜の時点での自車両の速度と、自車両と他車両との間の車間距離との組み合わせとして、傾きαの差分Δαの絶対値｜Δα｜が所定閾値よりも大きいか否かに応じて、各データ（ｘｉ，ｙｉ）に「＋１」または「−１」のラベルを対応付ける。
次に、ステップＳ０７においては、速度による横軸（ｘ軸）および車間距離による縦軸（ｙ軸）の直交座標による２次元空間でのラベルの分布に対して、例えばアレンカーン方程式などを用いて、「＋１」のラベルと「−１」のラベルとの境界を演算する。
【００５０】
次に、ステップＳ０８においては、境界の演算結果に基づき渋滞の発生を予測する。
次に、ステップＳ０９においては、渋滞の発生の予測結果に応じた報知を行なう。
次に、ステップＳ１０においては、渋滞の発生の予測結果に応じた各種のナビゲーション動作、例えば渋滞を回避するようにして自車両の経路探索や経路誘導などの処理を実行し、エンドに進む。
【００５１】
上述したように、本実施の形態による渋滞予測表示方法によれば、自車両の速度と、自車両と他車両との間の車間距離との組み合わせによるデータに対して、速度のパワースペクトルの傾きαの差分Δαに基づくラベル化と境界の演算とを行ない、境界の変化に対応した視覚的に連続な表示を行なうことで、運転者は渋滞の発生の予測を早期かつ詳細に精度良く行なうことができる。
つまり、ラベル化・境界作成処理部３７から出力される境界は、車群の形成過程に関連し、具体的には、交通流の状態がメタ安定流から混合流へと遷移する際に特有の状態変動によってもたらされるとみなすことができる。これにより、境界の検出は混合流へ遷移する可能性（発生確率）が高いメタ安定流の検出に相当しており、渋滞流へと移行する確率が高い混合流が発生するよりも前の時点で早期に渋滞の発生を運転者に適切に予測させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の一様態によれば、運転者は渋滞の発生の予測を早期かつ詳細に精度良く行なうことができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０    渋滞予測装置
１１    車速センサ
１２    レーダ装置
１９    表示器
２０    スピーカー
２１    通信装置
３１    周波数分析部
３２    傾き演算部
３３    時間変化演算部
３４    反射点検出部
３５    他車両検知部
３６    車間距離検出部
３７    ラベル化・境界作成処理部
３８    渋滞予測部
３９    走行制御部
４０    報知制御部
４１    通信制御部
【図１】
0005462945.tif 000007
【図２】
0005462945.tif 000008
【図３Ａ】
0005462945.tif 000009
【図３Ｂ】
0005462945.tif 000010
【図３Ｃ】
0005462945.tif 000011
【図４】
0005462945.tif 000012
【図５Ａ】
0005462945.tif 000013
【図５Ｂ】
0005462945.tif 000014
【図５Ｃ】
0005462945.tif 000015
【図５Ｄ】
0005462945.tif 000016
【図６】
0005462945.tif 000017