(57)【要約】【課題】支援システムが交通道路網の将来の交通状況に及ぼす影響を、著しく簡単かつ敏速である上に、きわめて精密なやり方で解析できるようにする方法および適切な装置を明示する。【解決手段】本発明は、車両のための支援システムを駆動するための方法と装置に関し、支援システムは、供給されたデータから車両運転者のための出力、及び／又はその車両への介入を導出する。本発明によれば、交通道路網の将来交通状況への支援システムの影響が前もって決定され、この影響の解析が遂行され、支援システムがこの解析の結果に基いて、車両運転者のための出力、及び／又はその車両への介入を行なう。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のための支援システムを駆動する方法であって、
該支援システムが供給されたデータから車両運転者のための出力、及び／又は前記車両への介入を導出し、
交通道路網の将来交通状況に対する前記支援システムの影響が、当該影響についての解析を実行することにより前もって決定され、
前記支援システムが前記解析の結果に基づいて前記車両運転者のための出力、及び／又は前記車両への介入を行う、方法において、
特に、前記支援システムによって最初に生成される旅行経路の、前記交通道路網の将来交通状況に対する影響が、交通予測計算を用いて決定され、
前記交通道路網の市街地に関する部分については、少なくともひとつの部分経路について当該部分経路に特徴的な待ち行列長さ、及び／又は特性的なターンオフレートが限度を超えたかどうかについて確認がなされ、
さらに、前記交通道路網の主要道路網に関する部分経路については、少なくともひとつの部分経路について実効的なボトルネックに類する交通密集のパターンが生じていないかどうかが確認されることを特徴とする、車両のための支援システムを駆動する方法。
【請求項２】
前記支援システムがダイナミックナビゲーション装置であり、
前記ダイナミックナビゲーションを用いて車両のために計算された経路の、将来交通状況への影響が、前記交通道路網中に存在する前記ダイナミックナビゲーションを有する他の車両を考慮に入れて前もって決定され、
前記計算された経路、及び／又は前記経路に関する情報が、前記ダイナミックナビゲーション装置の前記解析に基いて提供されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
新しい経路が、前記計算された経路の将来交通状況への影響についての解析の結果に基いて計算され、
さらに、前記新しい経路の将来交通状況への影響が新たに決定され、
前に計算された経路の一部分が、新経路として保持されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記交通道路網の少なくとも１つの部分経路について、
前記支援システムの将来交通状況への影響を解析する時に、当該部分経路の特性的交通流量が考慮に入れられることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記車両運転者のための出力、及び／又は前記車両への介入が、前記支援システムの将来交通状況への影響の解析の結果に基いて変更され、
前記交通道路網の将来交通状況に対する当該変更の影響が、新たに決定されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記車両運転者のための直近の出力の１つ、又は前記車両への直近の介入の１つが実施されるか、
あるいは、
将来交通状況への影響を決定するために前記車両のために行なわれる変更が最大回数に到達した場合、及び／又は、前記支援システムの影響の解析において発散が検出された場合に、実施された前記解析の方法が変更されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
交通制御のための指示が、前記支援システムの将来交通状況への影響の解析の結果に基いて、生成されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
車両（１）のための支援システム（１１）を駆動するための装置であって、
前記車両により使用される前記支援システム（１１）をシミュレートするシミュレーション手段（１３）と、交通予測計算を実行するための予測手段（１４）とを備え、
前記予測手段（１４）が、前記シミュレーション手段（１３）によってシミュレートされた支援システム（１１）の、交通道路網における将来交通状況への影響を決定し、
当該影響の解析を実行し、かつ該解析の結果を処理ユニット（１５）に供給する解析手段（１６）を備え、
前記処理ユニット（１５）が前記解析の結果に基いて、前記支援システム（１１）を駆動し、
前記支援システム（１１）が、供給されたデータから車両運転者のための出力、及び／又は車両への介入を行う、装置において、
前記交通道路網の市街地に関する部分については、前記解析手段（１６）が、少なくともひとつの部分経路について、当該部分経路に特徴的な待ち行列長さ、及び／又は特性的なターンオフレートが限度を超えたかどうかについて確認を行ない、さらに、前記交通道路網の主要道路網に関する部分経路については、前記解析手段（１６）が、少なくともひとつの部分経路について実効的なボトルネックに類する交通密集のパターンが生じていないかどうかを確認することを特徴とする、車両（１）のための支援システム（１１）を駆動するための装置。
【請求項９】
前記シミュレーション手段（１３）によって前記支援システム（１１）がシミュレートされ、その結果が将来交通状況に及ぼす影響が前記予測手段（１４）によって決定され、この決定された影響についての解析が前記解析手段（１６）によって行なわれ、
この解析の結果に基いて、前記処理装置（１５）が信号Wを新たに前記シミュレーション手段（１３）に送り、
前記シミュレーション手段（１３）が、前記信号Wを受け取った後で、前記シミュレーション手段（１３）によってシミュレートされた支援システム（１１）の駆動における変更を行ない、
前記予測手段（１４）が、当該変更の将来交通状況への影響を新たに決定し、かつその影響を前記解析手段（１６）に供給することを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記シミュレーション手段（１３）が、無線によって相互に接続された少なくとも2つの分離したユニット（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を備え、
前記予測手段（１４）が、無線によって相互に接続された少なくとも2つの分離したユニット（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）を備え、及び／又は、
前記解析手段（１６）が無線によって相互に接続された少なくとも2つの分離したユニット（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）を備えることを特徴とする、請求項８もしくは９に記載の装置。
【請求項１１】
コンピュータに適合した媒体に格納され、かつコンピュータが読み出せるプログラムコード手段を有するコンピュータプログラムであって、
前記プログラムがコンピューターで実行されるとき、前記プログラムコード手段が請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の前提部分に基く、車両に用いられる支援システムを駆動するための方法、及び、請求項８の前提部分に基く、車両に用いられる支援システムを駆動するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日の車両には支援システムがますます多用されつつある。このような支援システムは、運転の仕事、すなわちそれぞれの交通状況における車両の誘導を行なっている運転者の負担を軽減し、かつ支援するという目的に役立つ。前記支援システムは、供給されるデータを処理し、そこから車両運転者のための出力、及び／又は車両への介入を導出する。前記支援システムによって、警告情報及び他の情報が、例えば光学的な方法、音響を用いた方法、触覚による方法などの種々の方法で、車両運転者のための出力として示される。車両への介入としては、車両運転者がさらに調査するか否かにかかわらず、例えばブレーキによる介入、もしくは危険警告システムを自動的に作動させるといった車両機能が、前記支援システムによって自動的に起動される。
【０００３】
ダイナミックナビゲーション装置は、よく用いられる支援システムの一つであり、予測された交通状況に基いて、交通道路網における目的地への経路を、車両運転者に対して適切に指定できる可能性を与える。例えば、旅行に出かける前に、出発地点から目標地点に至るまでの当該車両に最適の経路がどのように決定されるかが開示されており、この時、少なくともこの旅行がこの経路を通貨すると予測される期間中は、経路選択のための交通予測計算が行なわれる（特許文献１参照）。このようなダイナミックナビゲーションの方式をとることにより、交通道路網における２地点間の経路を、個々の車両にとって常に最適に選定することができる。
【０００４】
他の支援システムの開示もなされている（特許文献２参照）。このケースでは、適切な装備を有する複数の車両間で、個々の車両が得た動的なデータを相互に交換する。この「自己編成型交通誘導システム」においては、必要なデータについての質問を短距離通信手段を用いて送受信する。受信した質問に対しては回答するか、又は転送する。この場合、回答もある時間遅延後に得られる。また、個々の車両は、評価された動的データ、例えばより綿密にそのデータを特性づけている性質の程度の評価がついた動的なデータ、を提供できる。
【０００５】
支援システムのさらに他の例としては、例えば間隔制御装置、カーブ警告装置、及び車線変更支援装置がある。すなわち、検知装置を用いて車両の後部及び前部の空間を監視する、車線変更支援装置が開示されている（特許文献３参照）。検知された物体と当該車両との距離及び速度がそれぞれ測定される。これに引き続いて、検知された個々の物体からの、当該車両にとっての安全な距離が計測され、これには例えばリアクションタイムと所与の遅延値を考慮に入れている。これらの計算された安全距離は実測された安全距離と比較される。この比較の結果に基いて、車線変更のための指示が車両運転者に対して表示される。あるいは又はそれに加えて、車線変更のための適切な値が当該車両の前後方向、及び／又は左右方向の制御器に供給される。
【０００６】
一般的に明確な特許では、車両のためのナビゲーションシステムを次のような方法で制御することが説明されている（特許文献４参照）。すなわちここでは、交通道路網の将来の交通状況に対するナビゲーションシステムの影響が、これらの影響を解析し、この解析の結果に基いてナビゲーションシステムを駆動することによって、前もって判定されるようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
ドイツ国公開特許第１９８  ５６  ７０４号明細書
【０００８】
【特許文献２】
国際出願公開ＷＯ００／４６７７７号パンフレット
【０００９】
【特許文献３】
ドイツ国特許第４３  １３５  ６８号明細書
【００１０】
【特許文献４】
米国特許第６２３２９１７号明細書
【００１１】
【特許文献５】
ドイツ国公開特許第１９９  ４４  ０７５号明細書
【００１２】
【特許文献６】
ドイツ国公開特許第１９９  ４０  ９５７号
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、支援システムが交通道路網の将来の交通状況に及ぼす影響を、著しく簡単かつ敏速である上に、きわめて精密なやり方で解析できるようにする方法を明示することである。本発明の他の目的は、適切な装置を具体的に示すことにある。
【００１４】
この目的は、方法については請求項１の特徴により、また装置については請求項８の特徴により、本発明に従って達成される。従属項は本発明の有益な改善と展開に関する。
【００１５】
本発明の主な構想は、車両に用いられる支援システムが交通道路網の将来の交通状況に及ぼす影響を解析すること、およびこの解析結果から推奨処置を導出することにある。従来の方法では、支援システムは現時点でのみ車両運転者に有利な方法で用いられている。支援システムの使用に際して解析を行なえば、結果として生じる将来の交通状況に対する良否の影響の事前検出が可能になる。例えば、支援システムを使用した結果、当該交通道路網にいる他の車両運転者にとって不利な影響が生じるか否かについてチェックがなされる。さらに、支援システムの使用によって短時間で得られた車両運転者のための有利な結果が、後に当該車両運転者にとって不利な結果につながるか否かも決定される。さらに、支援システムの使用の結果生じる可能性のある車両運転者の行為と、不利な、あるいは危険でさえある行為を隣接する車両の運転手に引き起こさせる可能性のある、当該車両の反応についての見積もりがなされる。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本支援システムは、解析結果に基いてデータを供給することにより駆動される。本支援システムはこのデータを用いて、車両運転者のための出力、及び／又は車両への介入を導出する。従って、交通道路網の将来交通状況に及ぼす支援システムの使用の影響が決定されるまでは、支援システムは駆動されない。このことは、支援システムに対して、従ってその効果に対しても、有利な影響をさらに及ぼす。支援システムに供給されるデータが、最初に解析されたデータとの比較により変更されると、車両運転者のための出力、及び／又は車両に対する介入に特に、影響が及ぼされる。例えば、データのタイプ、及び／又は内容はこの解析の結果に依存するようになされる。あるいは、支援システムへのデータの供給は解析結果に基き、部分的にあるいは完全に抑止することができる。この場合、データの供給は遅延時間を経た後、及び／又は支援システムの特定の作動状態を直接駆動するデータの供給が可能になった後で実施され得る。あるいは又はそれに加えて、他の車両の運転者に対する推奨処置が、例えば集団的な交通規則のための対策によって、生み出される。
【００１７】
本発明による方法は、支援システムの一例としてのダイナミックナビゲーションの使用によってさらに詳細に説明される。この場合、ダイナミックナビゲーションを用いた交通道路網での車両の経路選択が将来の交通状況に及ぼす影響を、ダイナミックナビゲーションをもつ他の車両を考慮に入れて前もって調べる。多数の車両運転者によってダイナミックナビゲーションが用いられる場合には特に生じやすいことであるが、１人の、あるいは数人の車両運転者にとって有利な経路が選択されると、他の車両運転者にとって、あるいは全体の交通状況にとっての不利な影響が生じることがあり得る。ダイナミックナビゲーションを有するすべての個々の車両のナビゲーション作業の全体性が調査される。個々の調査の組み合わせにより、交通道路網におけるすべての車両からなる全体システムの解析が可能になる。この場合、ダイナミックナビゲーションを有する車両も、有しない車両の、いずれも考慮に入れられる。
【００１８】
このように、ある車両にとって最適と計算された経路が、ダイナミックナビゲーションを有する車両によって計算された当該経路、及びさらに先の経路における将来の交通状況への影響を考慮に入れても、なお最適であるかどうかについての解析がなされる。このように、計算された経路に沿った適切な速度での車両の動きによって考慮がなされ、その結果として、車両は将来の交通状況と関連して、空間的及び時間的に描写される。この解析で、個々の車両にとっての最適な経路がとられた結果、個々の車両にとっても、全体の交通状況にとっても不利な影響が生じないということが分かれば、車両のために計算された経路は、車両のナビゲーション作業の実行のために利用される。個々の車両、又は全体の交通状況にとっての不利な影響が検出された場合には、適切な項目の情報がいくつかの、あるいはすべてのダイナミックナビゲーションを有する車両に与えられる。あるいは又はそれに加えて、適切な集団的交通規制を行うことが、例えば、適切な視覚信号切り替えプログラムの選択により、及び／又は可変交通標識によって、可能である。これにより、交通道路網におけるすべての車両が、ダイナミックナビゲーションを有する車両の将来の交通状況への影響を計算に入れることにより、快適にかつ安全に旅行できるようになる。
【００１９】
上述の「自己編成型交通誘導システム」も本発明に基く方法によって有利になる。このシステムも同様に、個々の車両での個別、孤立した検討に基礎を置いている。この場合、当該車両は、解析作業を行なうためにその個別の観点から必要とする動的データのみを他の車両から求める。このケースでは、受け取ったデータに基いて個々の車両が行なう決定によって、当該車両の運転者には有利な効果が生じる可能性があるが、他の車両の運転者には、あるいは全体の交通状況にとっては不利な影響が生じる可能性がある。個々の車両で個別に解決されるべき複数の解析作業も、ここでは組み合わせられる。この組み合わせは、すべての参加車両を含む「全体システム」の解析を可能にする。１つのあるいはすべての個々の車両で、受け取ったデータに基いてなされると思われる決定がシミュレートされ、解析される。ここでは、なされた決定が将来の交通状況に与える影響を、解析によって調査する。受け取ったデータに基いて行なわれる決定が個々の車両らにとって、あるいは全体の交通状況にとって不利な影響を生じることがこの解析で検出された場合には、特定の台数の車両、又はすべての参加車両に対して適切な項目の情報が与えられる。あるいは又はそれに加えて、適切な集団的交通規制をここで企図することも可能である。従って、自己編成型交通誘導システムに参加している車両が将来の交通状況に及ぼす影響を考慮に入れると、当該交通道路網にいる参加車両、他の車両のいずれも、旅行を快適にかつ安全に行なうことができる。
【００２０】
本発明による手順は、先行技術からも知られている上述の車線変更支援装置のためにも同様に有益に用いられる。計画された車線変更操作の影響についての解析は、この場合、交通道路網の小さい部分、例えば当該車両の前方及び後方の数百メートルに限定される。この解析では、車線変更操作によって近接した位置にいる車両の危険な運転を誘発することがないかということが、特に調査される。従って、このケースでは例えば数分間といった比較的短期間についてのみ、将来の交通状況が解析される。
【００２１】
本発明によれば、支援システムが交通道路網の将来の交通状況に及ぼす影響を解析するために、交通予測計算が用いられる。このような交通予測計算では、現在の交通状態での出発地点と、この交通状態の将来の時間的進展、すなわち、いわゆるシナリオを導出するための、交通に関する付加的な情報とが用いられる。この場合、支援システムは、交通予測計算において、実際にそうであるように、車両の適切な操作を行なうものと位置付けられる。
【００２２】
本発明によれば、交通道路網の大都市圏に関連する部分と同主要道路網に関連する部分との間で区別がなされ、それぞれの交通道路網は通常多様な地域を含んでいる。この場合、大都市圏は、結節点が多く、これを接続する部分経路（sections)が短いことを特徴とする交通道路網とみなされ、一方、主要道路は結節点が少ない交通道路網として識別される。本発明によれば、少なくとも一つの部分経路について、この部分経路の特徴を示す待ち行列の長さ、及び／又は脇道へそれて行く割合（以下、ターンオフレートと記す）が限度を超えていないかどうか、また、実効的なボトルネックに類する交通密集のパターンが生じていないかどうかが確かめられる。
【００２３】
この場合については、特に主要道路に適した交通予測計算が開示されている（特許文献５参照）。また、大都市圏のための交通予測計算が提案されている（特許文献６参照）。この場合、交通予測計算は（例えば、確率の異なる）複数のシナリオを提供することもできる。便宜性と利用可能性に従って、様々なタイプの交通予測が、単一又は任意の望ましい組み合わせで、及び／又は任意の望ましい精度で用いられ、前記の様々なタイプの交通予測には、例えば特性曲線による予測、動的予測、及び非常に柔軟に用い得る交通パターンの検出がある。現在の交通状況が、使用可能な記憶容量、演算能力、通信リンク、データの利用可能性、さらには交通予測の結果の精度についての要求条件に応じて、それぞれの条件で考慮される。例えば、記憶されている代表的なデータと現在計測されている交通データが用いられ、これには例えば、定置型センサーからのデータ、交通路上を走行している車両からのデータ（「フローティングカーデータ」）、もしくは単独で、あるいは任意の望ましい組み合わせで行なわれる移動電話の位置決めからのデータがある。
【００２４】
ダイナミックナビゲーションを有する車両らは、計画している旅行についての情報を前もって提供する。すなわち、例えば予定の目的地が車両運転者の適切な操作によって旅行への出発前に選択され、あるいは、活性化されたナビゲーション装置を伴う旅行の場合には、その時点で車両運転者のために提示された目的地点までの経路が知られた状態にある。前もって得られたこのような情報は、車両のために用いられる経路探索方法をシミュレートすることによって、好都合にも交通予測計算に用い得るようになる。この目的のために、経路探索方法のシミュレーションが交通予測計算に示されている。従って、提示された経路の結果として生じやすい車両の挙動は既に将来の交通状況に考慮されており、またそれによって、計算で得られるシナリオの出現確率も上昇する。
【００２５】
将来の交通状況に及ぼす支援システムの影響は、それが決定された後で、解析に入力される。この解析を自動的な方法で行なうために、交通道路網の特性を表す変数項目を定め、支援システムをシミュレートした結果、個々の車両にとって、もしくは全体の交通状況にとって不利な影響が生じないかどうかを確認するために用いる。その後、このような不利な影響は、例えば特性変数値の場合には、閾値を超過し、あるいは閾値よりも低下することによって識別される。確実に、コンピュータによる処理を単純かつ高速で行なうために、このような特性変数値はこの場合交通道路網の個々の部分経路毎に規定される。従って、このような解析は一つ又はいくつかの「神経痛(neurologic)」の部分経路に制限することができ、もしくは、すべての個々の部分経路について実行することができる。さらに、その後のコンピュータ計算の最適化を目的として、道路交通網の特性を表す変数値の、特定の時間間隔の間の、適切な時間的平均値をとることが行われる。部分経路の、空間的な範囲と時間的な平均をとる期間は、例えばコンピュータ計算の望ましい精度、交通道路網の地域的状況、データの利用可能性、及びこのターンアラウンドタイムによって決まる。
【００２６】
解析を自動的に行なうのに適した一つの変数として、部分経路についての特性的交通流量がある。この特性的交通流量は、特定の部分経路について、この部分経路を特定の時間間隔内で通過できる車両の最大数を表している。交通流量は、交通道路網の対象とする部分経路についての変数であり、計測しやすく、従って良好な費用効率で、かつ高い経費をかけないで入手し得る。次いで、部分経路の過負荷が、例えばこの部分経路の特性的交通流量のケースついては閾値を超過することによって検出される。さらに、交通流量は交通予測計算にしばしば用いられる変数を構成し、それゆえ、例えば、交通予測計算に用いられる、解析対象の部分経路についての空間的な範囲と時間的な平均をとる期間を、入手した変数の計測値と調和させることによって、特に解析が容易である。
【００２７】
本発明によれば、交通道路網の大都市圏に関する部分に対し、解析を自動的に行なうのに適切な特性変数値として、待ち行列の長さ、及び／又はターンオフレートが用いられる。交通道路網の大都市圏に関する部分は結節点の頻出によって識別される。交通道路網の将来の交通状況に及ぼす可能性のある支援システムの不利な影響を、待ち行列の長さと、結節点に流入する交通流量の、結節点から出てゆく複数の走行方向の交通流量に対する構成比とを用いることによって、簡単に解析できる。繰り返しになるが、前記の２つの変数値は計測することは容易である。例えば、このターンオフ関係の過負荷は、ターンオフレーンでの待ち行列の長さが閾値を超過することから、検出することができる。
【００２８】
本発明によれば、実効的なボトルネックに類する交通密集のパターンが、自動解析に適した特性変数値として、交通道路網のうちの主要道路網に関する部分のために用いられる。実効的なボトルネックは、主要道路の交通流量を決定する要素である。この場合、実効的なボトルネックは例えば構造上の条件により固定点でも生じるし，例えば低速走行車両のような空間的に変化し得る場所でも生じる。実効的なボトルネックに類する交通密集のパターンの生成、存在、及び継続が、交通道路網の将来の交通状況に及ぼし得る支援システムの不利な影響を、容易かつ正確に解析することを可能にする。このように、例えば、実効的なボトルネックにおける交通密集の特定のパターンを検知することによって、将来の交通渋滞が検出される。
【００２９】
シミュレートされた支援システムの、将来交通状況に対する影響についての解析結果に基いて、変更を行なうことが特に有利である。この場合の変更は、車両運転者に対する出力、又は車両に対する介入への、支援システムをシミュレートすることによる修正値である。続いて、この変更の将来交通状況への影響が新たに決定される。この変更の影響を決定する時、出発点として、最初の解析の場合と同一の交通状況が用いられる。従って、変更を繰り返し行なうことによって、反復的な手順が実施され、この手順では、変更の将来交通状況への影響が決定され、引き続き解析される。この解析の結果に基いてデータが支援システムに供給され、支援システムはこのデータから、車両運転者に対する出力、及び／又は車両に対する介入を導出し、もしくは、あらたな変更が支援システムをシミュレートすることによって実施される。解析結果により変更が行なわれる時には、支援システムの先のシミュレーション操作状態は、例えばバッファーもしくは廃棄してよい。この場合、解析結果によっては、解析後の将来交通状況に対する変更の影響が特定の指示された要求条件を満足するようになるまで、しばしば変更が行なわれる。
【００３０】
ここで、ダイナミックナビゲーションの例を参照しながら、この手順を説明する。例えば、交通道路網のある部分経路がひどく過負荷になっていることが解析で検出されたら、ダイナミックナビゲーション装置によるシミュレーションによって提示された経路（route)がこの部分経路(sections)を含むかどうかについて、確認がなされる。過負荷の部分経路が提示された経路に含まれない場合は、この経路がダイナミックナビゲーションを有する車両に提供される。過負荷の部分経路が提示された経路に含まれる場合には、この「限界的な」部分経路を含まない新しい経路が計算される。この計算は、例えば従来の方法では、経路探索アルゴリズムのためにその経路を遮断することによって達成され、その結果、その限界的な部分経路を避けた経路が計算される。続いて、今度は新しい経路と、ダイナミックナビゲーションを有する他の車両の経路とがともに、例えば過負荷の部分経路をつくるなどのマイナスの影響を有しないかどうかが、解析される。従って、この方法で限界的な部分経路の負荷の軽減を行なうことができ、それはダイナミックナビゲーションを有する車両の経路に対して影響を及ぼすことができるからである。上述の反復的な手順は、ダイナミックナビゲーションを有する個々の車両のための「システムとして最適な」経路選択を提供する。この場合、システムとして最適であるということは、解析で得られた全体の交通状況へのマイナスの影響が、指示条件に従って全体としてできるだけ軽くなるように、すべてのダイナミックナビゲーションを有する車両の経路が選択されることを意味する。例えば、特性変数値の閾値の場合では、検出された閾値の超過回数の最小化がこの指示条件である。
【００３１】
この反復的な手順を収束させるために、特定の回数の計算ステップが終了した後に、及び／又は、特定の時間間隔の終了後に、適切なデータが支援システムに供給される。特に、このような時間間隔は、解析された支援システムにとっての時間的重要性によって特徴付けられる時間間隔よりも短く選択される。従って、解析された条件は、支援システムの影響の解析後も、なお支援システムと関係があることは確かである。このことは、解析終了の時点での条件が、解析された条件とごく僅かしか違わないことを意味する。ここで、この時間間隔は解析された支援システムによって決まり、例えば、上述の車線変更支援装置の場合の時間間隔は、上述のダイナミックナビゲーションの場合よりも実質的に短い。
【００３２】
従って、反復的な方法は、支援システムのシミュレーションで最大回数の変更が行なわれた後に、及び／又は解析において発散が検出された時に、及び／又は特定の計算時間を超えた時に、中止される。この場合、支援システムを作動させるために、最後に解析された支援システムへの変更が選択され、これに対応するデータが支援システムに提供される。実施された最後の変更は、例えば、先行の、バッファーされている支援システムの作動条件である。例えば、もし前記影響の解析において、解析された関係が２度目の変更を行なった後でさらに悪化するような具合に発散が検出されれば、支援システムには最初の変更以前の作動条件に対応するデータが供給される。あるいは、使用する解析方法の変更を行なうこともでき、また、その新しい方法によって新たに行なった変更を解析することもできる。
【００３３】
ダイナミックナビゲーションに関して、経路の計算における反復的な手順を体系的に構成するために、解析の後で再計算される経路は部分的なものとし、すなわち経路の一部は保持される。例えば、出発地点から目的地点までの経路の場合、２つの中間地点間の部分でひどく混んでいると解析されれば、新しい経路の計算はこの２つの中間地点の間のみについて行なわれる。続いて、保持された部分と新たに計算された２つの中間地点間の部分を組み合わせて、解析に入力する。もちろん、この場合、異なった長さの任意の望ましい数だけの部分を保持することができ、この選択を解析の結果に基いて行なうこともできる。従って、例えば限界的ではないと認識される部分は保持され、それによって経路の計算のためのコンピュータ計算の負荷が軽減される。
【００３４】
車両の支援システムを駆動するための装置は、車両に用いられる支援システムをシミュレートするためのシミュレーション手段と、交通予測計算を実行するための予測手段とを備え、前記予測手段は、支援システムを用いて車両を適切に取り扱うことにより、交通道路網での将来交通状況に対する支援システムの影響を決定する。さらに、前記駆動のための装置はこれらの影響の解析を実行するための解析手段と、処理装置とを備える。前記処理装置は、車両用コンピュータとして設計されたものであり、例えばこの解析の結果に基いて、支援システムを駆動する。この場合、交通道路網の大都市圏に関する部分について、解析手段（１６）は、少なくとも一つの部分経路について、待ち行列の長さ、及び／又はこの部分経路の特性を示すターンオフレートが限度を超えていないかどうかを確認する。交通道路網の主要道路網に関する部分について、解析手段（１６）は、少なくとも一つの部分経路について、実効的なボトルネックに属する交通密集のパターンが生じていないかどうかを確認する。
【００３５】
シミュレーション手段と予測手段、及び／又は解析手段は、部分的又は完全に処理装置と組み合わせて、１つの装置内に組み込むことができる。あるいは、処理装置、解析手段、シミュレーション手段、及び／又は予測手段は、少なくとも１つの、例えば制御装置のような、既に車両に中にある装置の機能が付加的に付与される。
【００３６】
本発明の特に有利な実施態様の場合には、予測手段によって決定された将来交通状況への影響であって、解析手段による解析された影響に基いて、処理装置がシミュレーション手段に新たに信号を送る。シミュレーション手段はこのような信号を受け取ると、変更を行なう。この場合、変更は車両運転者のための変更された出力、あるいは車両への変更された介入で表され、ともに支援システムをシミュレートすることによって得られる。この変更による将来交通状況への影響は、新たに予測手段によって決定される。実施された変更による将来交通状況への影響を決定するために、予測手段は、最初に支援システムがシミュレーション手段によって解析された操作状態と同一の交通状況を、この場合開始時の値として、利用する。そこで、反復的な手順が実施され、その中でシミュレーション手段が繰り返し変更を行ない、予測手段がこの変更による将来交通状況への影響を決定し、また、解析手段が解析を実施する。次いで、実行された解析結果に基いて、新しい変更のために、信号が新たにシミュレーション手段に送られる。この手順は、将来交通状況に対する変更の影響の解析が特定の要求条件を満足するまで、あるいは中止の条件が達成されるまで、継続される。
【００３７】
本発明の他の改良において、例えば、車両がオフボード支援システムを用いる時、前述の装置の少なくとも１つの部分はサービスコントロールセンター（加入者が無線手段を用ることにより適切なサービスが受けられるデータベースを有する中央処理装置）に配置される。この場合、サービスコントロールセンターは処理装置、シミュレーション手段、予測手段、解析手段、さらには車両とのデータ交換を目的とする通信手段を備える。車両は少なくとも支援システムと、サービスコントロールセンターとのデータ交換を目的とする通信手段を含む。この場合、シミュレーション手段は繰り返し変更を行ない、この変更の将来交通状況への影響が予測手段によって決定され、かつ解析手段によって解析される。解析が行なわれ、その結果、将来交通状況への不利な影響が生じない場合は、処理装置は、支援システムを駆動するための適切な項目の情報を通信手段を用いて車両に送信する。将来交通状況への不利な影響が解析中に検出された場合は、処理装置はシミュレーション手段に変更のための新しい信号を送る。この反復的な手順は、将来交通状況に対する変更の影響の解析において特定の要求条件を満足するまで、あるいは中止の条件が達成されるまで、継続される。あるいは又はそれに加えて、サービスコントロールセンターは交通コントロールセンターをも駆動する。例えば、交通コントロールセンターは将来交通状況の予測に適した視覚信号装置の切り替えプログラムを選択し、あるいは、可変的に使用可能な路線の場合には、車線に関して運転方向の割り当てを選択する。
【００３８】
あるいは、サービスコントロールセンターと車両との間で、別のやり方で装置の振り分けを行なうことも可能である。例えば、サービスコントロールセンターには処理装置、解析手段、及び予測手段のみを配置する。この場合、シミュレーション手段は車両側に配置され、支援システムの駆動における変更を個々にサービスコントロールセンターへ送信する。サービスコントロールセンターは、この変更の将来交通状況への影響を決定するために予測手段を用い、また、解析手段を用いてこの影響を解析する。続いて、処理装置は、実施された解析の結果に基き、通信手段を用いて、支援システムを駆動する目的で車両に情報を送信し、あるいは、変更を実施する目的でシミュレーション手段に信号を送る。
【００３９】
本発明のフローチャートと有利な実施態様を、図面を用いてより詳細に説明することとし、図面において相互に対応する部分はすべての図において同一の参照記号が与えられている。
【００４０】
【発明の実施の形態】
図１は支援システムを駆動するための方法についての代表的なフローチャート示す。交通道路網に関連した２地点を経由するデータDがダイナミックナビゲーションを有する車両１によって提供される。これらの２地点は、例えば車両１の予定した旅行の出発地点と目標地点である。データDを空間的に割り当てた後、車両１のために用いられる動的な経路探索方法２のシミュレーションにより、交通道路網の２地点間の経路Rが交通道路網のデジタルロードマップ３を用いて決定される。続いて、経路Rの、交通道路網における将来交通状況の進展に対する影響が交通予測計算４によって決定される。その結果であるシナリオＳは、この場合、交通道路網のデジタルロードマップ３及び付加的な交通情報５を用いて、また、ダイナミックナビゲーションを有する他の車両６を考慮に入れて、決定される。シナリオSは次のステップ７で解析される。計算された経路R、及び／又は計算された経路に関する情報Ｉが、ダイナミックナビゲーションを有する車両１のために計算された経路Rの、将来交通状況Ｓへの影響についての解析７の結果に基いて、また、ダイナミックナビゲーションを有する他の車両を考慮して、出力段階８に供給される。出力段階８は、例えば計算された経路Rを車両１のナビゲーションシステムを用いてさらに処理する段階であり、あるいは、情報Ｉに基いて集団的な交通指示又は制御コマンドが交通コントロールセンターによって生成される段階である。
【００４１】
図２に、ダイナミックナビゲーションを駆動するための方法の有利な実施態様についての代表的なフローチャートが図示されている。ダイナミックナビゲーションを有する車両１は交通道路網の２つの地点を経由するデータDを提供する。図１で説明された方法への補足として、ダイナミックナビゲーションを有する車両１のために、ダイナミックナビゲーションを有する他の車両を考慮に入れて計算された経路Rの将来交通状況Sへの影響についての解析７の結果に基いて、新しい経路を再計算するための信号Wが、動的な経路探索方法２のシミュレーションへ送られる。動的な経路探索方法２は信号Wを受け取った後で、新しい経路Rを計算する。この場合、例えば、利用している交通道路網のデジタルロードマップ３の特定の部分経路が、信号Wに含まれる値に基いて、かつ解析７の結果に従って遮断され、これによって新しい経路Rの計算に用いられなくなる。続いて、この経路Rの交通状況への影響が、交通予測計算４によって新たに決定される。この場合、出発地点の交通状況は、前に計算された経路Rの場合と同一の瞬間での同一の交通状況である。車両１のために用いられる動的な経路探索方法２をシミュレートすることによって、経路Rが車両１のために繰り返し計算され、この経路Rの将来交通状況への影響が交通予測計算４によって決定され、その後解析７へ供給されるといった反復的な手順が実施される。この場合、解析７の後に、信号Wがこの解析の結果に基いて送られ、これは計算された経路Rの、解析７の後の将来交通状況Sへの影響が特定の要求条件を満足するまで、あるいは中止の条件が達成されるまで、継続される。
【００４２】
図３はダイナミックナビゲーションを駆動するための装置９についてのブロックダイアグラムの概略図を示す。装置９はこの場合サービスコントロールセンター１０（加入者が無線手段を用いることにより適切なサービスが受けられるデータベースを有する中央処理装置）に備えられる。ダイナミックナビゲーションを有する少なくとも１台の車両１は、予定した旅行の出発地点及び目的地点を経由するデータＤをサービスコントロールセンター１０へ送る。支援システム１１の一例として、車両１はこの場合従来のナビゲーション装置（以下、ナビゲーション装置１１という）と通信手段１２とを備えている。ナビゲーション装置１１は自動的にその瞬間の車両の位置を出発地点として決定する。さらに、ナビゲーション装置１１は、車両運転者が目的地点として望んでいる行き先を有する。出発地点と目的地点とが、ナビゲーション装置１１により、交通道路網のデジタルロードマップ３’を用いて空間的に割り当てられる。次いで、車両１のナビゲーション装置１１は、出発地点から目的地点までの適切な経路を計算する。さらに、車両１は空間的に割り当てられた出発地点と目的地点に関するデータＤを通信手段１２を介してサービスコントロールセンター１０に送る。ここで、通信手段１２は送受信の目的で、例えばＧＳＭ又はＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）といった地上用移動通信システム、又は人工衛星を介した通信、あるいはビーコンを用いた無線通信を利用する。
【００４３】
サービスコントロールセンター１０は、車両１のナビゲーション装置１１によって出発地点から目的地点までの旅行のために用いられる、動的な経路探索方法２をシミュレートするための手段（以下、略してシミュレーション手段１３という）と、交通予測計算４を実行するための手段（以下、略して予測手段１４という）と、解析７を実行するための手段（以下、略して解析手段１６という）と、処理装置１５と、通信手段１２’を含む。出発地点から目的地点まで通じる経路Ｒは、シミュレーション手段１３によって計算される。出発地点と目的地点は空間的に割り当てられたデータＤによって位置付けられる。経路Ｒを計算する時、サービスコントロールセンター１０のデータ記憶装置３’’に備えられた交通道路網のデジタルロードマップと、シミュレーション、及び／又は車両１のナビゲーション装置１１にも利用可能な同一項目の情報間でのリンクが用いられる。続いて、シミュレーション手段１３によって計算された経路Ｒの、交通道路網の将来交通状況の進展への影響が、ダイナミックナビゲーション１’を有する他の車両を考慮して、予測手段１４によって決定される。この目的で、予測手段１４は経路Ｒを、付加的交通情報５とともに用いる。この付加的交通情報５はサービスコントロールセンター１０にデータベースの形で備えられ、このデータベースには履歴的な交通データが格納されている。同様に利用可能な付加的交通情報が外部データソース１７からもたらされる。外部データソース１７は、例えば特別に装備された通行中の車両（「フローティングカーデータ」）であり、少なくとも一時的に無線通信接続を設けることにより、この車両が有する現在の交通状況についてのデータが、サービスコントロールセンター１０に送信される。あるいは、外部データソース１７は例えば、固定型の測定装置であり、現在測定される交通データを有線通信で送信する。さらには、移動電話の位置データを使用できる可能性があり、異なった時間におけるそれぞれの移動電話の位置を用いて、移動電話の使用の動きが決定される。
【００４４】
次のステップにおいて、予測手段１４によって決定されたシナリオＳは解析手段１６に供給される。解析手段１６は、ここでは処理装置１５の一部分として設計されており、シナリオＳの結果と所定の条件とを自動的に比較する。例えば、大都市圏での道路の交差点の前の待ち行列が、特定の平均長さを超過していないかどうかについて確認がなされる。ダイナミックナビゲーションを有する車両1のための経路Ｒの、将来交通状況Ｓへの影響が、これによってサービスコントロールセンター１０で解析される。解析手段１６によって実行された解析の結果に基いて、処理装置１５が通信手段１２’を用いて計算された経路Ｒ、及び／又は計算された経路Ｒについての情報Ｉを提供し、あるいは、新経路Ｒを再計算する目的でシミュレーション手段１３に対して、信号Ｗが送られる。新たに計算された経路Ｒは予測手段１４に供給され、続いてその影響が解析手段１６によって解析される。
【００４５】
シミュレーション手段１３、及び／又は計算された経路Ｒについての情報Ｉによって計算された経路Ｒは、解析の結果に基づいて、車両１及び交通コントロールセンター１８に供給される。交通コントロールセンター１８は、例えば、視覚信号装置の切り替え装置の選択を制御する。さらに、車両１の運転者は、例えば、自分の車両１のナビゲーションシステム１１によって選択された経路に関して、さらなる情報を望むということを、旅行への出発前に指定するという選択肢を有する。もしおそらく車両１によって選ばれた経路Ｒ上で、決められた閾値を超過したことが、サービスコントロールセンター１０において解析手段１６によって検出されたら、この場合、車両１の運転者はこのことについて知らされる。例えば、車両１によって条件付で選択された経路の、ある部分経路で交通渋滞が予測されるならば、車両運転者には適切な項目の情報Ｉ、及び／又は提案された新経路Ｒが送られる。さらに，運転者は独立して適切な操作で、例えばこの目的に適したスイッチを使用することによって、旅行中の経路Ｒの再計算を促すこともできる。
【００４６】
図４は、それぞれの車両１ａ、１ｂ、１ｃに搭載される３つの支援システム１１ａ、１１ｂ、１１ｃを駆動するための実施態様についてのブロックダイアグラムの概略図である。支援システム１１ａ、１１ｂ、１１ｃはこの場合、必ずしも同一の構造である必要はない。さらに、車両１ａ、１ｂ、１ｃはそれぞれ通信手段１２ａ、１２ｂ、１２ｃを含み、通信手段１２ａ、１２ｂ、１２ｃのいずれも、他の２つの通信手段とデータを送受信する。さらに、車両１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれの車両に用いられる支援システム１１ａ、１１ｂ、１１ｃをシミュレートするためのシミュレーション手段１３ａ、１３ｂ、１３ｃと、予測計算を行うためのそれぞれの予測手段１４ａ、１４ｂ、１４ｃと、それぞれの解析手段１６ａ、１６ｂ、１６ｃと、それぞれの処理装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃを含む。この場合、それぞれのシミュレーション手段１３ａ、１３ｂ、１３ｃはここではそれぞれの予測手段１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及びそれぞれの解析手段１６ａ、１６ｂ、１６ｃとともに、それぞれの処理装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃの一部分としていっしょに設計される。この処理装置は、例えば車両用コンピュータとして設計される。あるいは、移動型の装置を備えることもでき、この移動型の装置はそれぞれの支援システム１１ａ、１１ｂ、１１ｃに無線で接続される。
【００４７】
それぞれの支援システム１１ａ、１１ｂ、１１ｃの将来交通状況への影響は、それぞれの支援システム１１ａ、１１ｂ、１１ｃが駆動される前に、前もって決定される。この目的のために、車両１ａ、１ｂ、１ｃに用いられるそれぞれの支援システム１１ａ、１１ｂ、１１ｃをシミュレートするために規定されたそれぞれのシミュレーション手段１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、車両１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれの支援システム１１ａ、１１ｂ、１１ｃが利用可能なのと同じ情報についてのシミュレーション及び／又はリンクを有する。それぞれのシミュレーション手段１３ａ、１３ｂ、１３ｃによってシミュレートされたそれぞれの支援システム１１ａ、１１ｂ、１１ｃの交通道路網上の将来交通状況の進展への影響が、予測手段１４ａ、１４ｂ、１４ｃによって決定され、続いて、解析手段１６ａ、１６ｂ、１６ｃに供給される。この場合、それぞれの支援システム１１ａ、１１ｂ、１１ｃの将来交通状況への影響についての「連接(joint)」計算はそれぞれの通信手段１２ａ、１２ｂ、１２ｃを用いた車両１ａ、１ｂ、１ｃ間のデータ交換によって可能になる。これは、これらの影響についての決定と解析が、車両１ａ、１ｂ、１ｃにおいて、個別に行なわれないことを意味する。その代わりに、それぞれの支援システム１１ａ、１１ｂ、１１ｃの影響についての効果的に連接された計算と解析が、計算任務をそれぞれの通信手段１２ａ、１２ｂ、１２ｃを用いて適切に分割することによって達成され、ここでの計算任務の分割はシミュレーション手段１３ａ、１３ｂ、１３ｃ間で、また予測手段１４ａ、１４ｂ、１４ｃ間で，さらにまた解析手段１６ａ、１６ｂ、１６ｃ間で行われる。
【００４８】
特に、連接された計算と解析の場合には、現在解析されている操作条件での適切なデータがそれぞれの支援システム１１ａ、１１ｂ、１１ｃに確実に供給される。これは、それぞれの支援システムの操作条件が、支援システム１１ａ、１１ｂ、１１ｃの影響の解析期間中に、過大に変化しないことを意味する。このような大きな変化があれば、解析が終了する時点で、解析された条件はもはや支援システムとの関連性がないという結果を生じることになる。この場合、この特性的な時間間隔は解析される支援システムによって決まる。この場合、データが既に３つの支援システム１１ａ、１１ｂ、１１ｃの1つ、例えば車線変更支援装置に供給し終わっているのに、一方では他の支援システム、例えばダイナミックナビゲーションの影響はまだ解析中といったことが生じ得る。このような個々の支援システムでの特性的な時間間隔に到達するまでの間は、再計算を求める信号Wを送ることにより、解析の結果に基いて支援システムのシミュレートされた操作への変更が行なわれる。このような信号Wは、変更の将来交通状況への影響が解析後に特定の指示された要求条件を満足するまで、あるいは中止の条件が達成されるまで、新たに送られる。車両１ａ、１ｂ、１ｃのためのそれぞれの支援システム１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、このように「最適化された」交通予測に基いて、個々に駆動される。
【００４９】
別の方法として、車両１ａ、１ｂ、１ｃにそれぞれ備えられたシミュレーション手段１３ａ、１３ｂ、１３ｃが省略され、残存するシミュレーション手段によって機能が継承されてもよい。この場合、影響についての連接計算は、車両１ａ、１ｂ、１ｃ間でのデータ交換によって、かつそれぞれの通信手段１２ａ、１２ｂ、１２ｃを用いて実施される。例えば、シミュレーション手段１３ａ、１３ｂがそれぞれの車両１ａ、１ｂに存在するのみであっても、それぞれの支援システム１１ａ、１１ｂ、１１ｃの将来交通状況への影響についての計算が、シミュレーション手段１３ａ、１３ｂのみによって決定される。シミュレーション手段１３ａ、１３ｂ、１３ｃのうち、少なくとも1つのシミュレーション手段が、この場合存在する必要がある。
【００５０】
もちろん、今ここで述べたことは、車両１ａ、１ｂ、１ｃにそれぞれ備えられた予測手段１４ａ、１４ｂ、１４ｃにも、また、それぞれの解析手段１６ａ、１６ｂ、１６ｃにも当てはまる。それぞれの手段について少なくとも１つの手段が、複数の車両のうち少なくとも1台の車両に存在すれば、それぞれの通信手段１２ａ、１２ｂ、１２ｃを用いて、適切な連接計算が実施される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ダイナミックナビゲーションの例に関する、車両のための支援システムを駆動するための方法の代表的なフローチャートを示す図である。
【図２】ダイナミックナビゲーションを駆動するための方法のさらに有利な実施態様についての代表的なフローチャートを示す図である。
【図３】ダイナミックナビゲーションを駆動するための実施態様についての概略図を、ブロックダイアグラムの形式で示す図である。
【図４】個々の車両に搭載された３つの支援システムを駆動するための実施態様についての概略図をブロックダイアグラムの形式で示す図である。
【符号の説明】
１  車両
D  データ
２  動的な経路探索方法
R  経路
３  デジタルロードマップ
４  交通予測計算
Ｓ  シナリオ
５  付加的な交通情報
６  他の車両
Ｓ  将来交通状況
７  解析
Ｉ  経路に関する情報
８  出力段階
Ｗ  信号
１０  サービスコントロールセンター
１１  支援システム
１２  通信手段
１３  シミュレーション手段
１４  予測手段
１５  処理装置
１６  解析手段
１７  外部データソース
１８  交通コントロールセンター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年1月31日(2003.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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