交通拥堵检测设备和车辆控制设备

摘要

一种交通拥堵检测设备（1），其包括：用于获取与车辆的行驶状态有关的行驶信息的行驶信息获取单元（21），和用于基于由行驶信息获取单元（21）获取的当前行驶信息确定车辆在包括拥堵区域的中心区间的至少三个区间中的哪一个中行驶的行驶区间确定单元（23）。

权利要求

1.一种车辆控制设备，其包括：

交通拥堵检测设备(1)，所述交通拥堵检测设备(1)被安装在车辆上并且包括：行驶信息获取装置(21)，所述行驶信息获取装置(21)用于获取与所述车辆的行驶状态有关的行驶信息，所述车辆控制设备的特征在于：

所述交通拥堵检测设备(1)进一步包括：

行驶区间确定装置(23)，所述行驶区间确定装置(23)用于基于由所述行驶信息获取装置(21)获取的当前行驶信息，来确定所述车辆正在拥堵区域的尾部区间(A1)、中心区间(A2)和恢复区间(A3)中的哪一个中行驶；以及行驶信息分析装置(22)，所述行驶信息分析装置(22)用于对由所述行驶信息获取装置(21)所获取的多项行驶信息进行多变量分析，基于车辆速度的平均值、标准偏差、峰度、斜度和平均速度差来计算变量，并且基于所计算出的变量来将所述多项行驶信息分类到所述尾部区间、所述中心区间和所述恢复区间之一中，所述尾部区间(A1)是其中所述车辆呈现减速的趋势的区间，并且对应于这样的区间，在该区间的所述车辆刚刚进入到所述拥堵区域，并且所述中心区间(A2)是其中所述车辆呈现稳定的速度变化的区间，并且对应于所述拥堵区域的中心区间，并且所述恢复区间(A3)是其中所述车辆呈现加速的趋势的区间，并且对应于这样的区间，在该区间的所述车辆即将驶出所述拥堵区域。

2.根据权利要求1所述的车辆控制设备，其中：

所述行驶信息获取装置(21)获取与多个车辆有关的所述行驶信息；以及所述行驶区间确定装置(23)基于由所述行驶信息获取装置(21)获取的、与所述多个车辆有关的所述行驶信息，来确定所述多个车辆中的每一个车辆正在所述拥堵区域的哪一个区间中行驶。

3.根据权利要求1或者2所述的车辆控制设备，其中，所述行驶信息分析装置(22)对由所述行驶信息获取装置(21)获取的多项行驶信息进行分析，并且根据所述行驶状态的变化来设定所述尾部区间(A1)、所述中心区间(A2)和所述恢复区间(A3)。

4.根据权利要求1或者2所述的车辆控制设备，进一步包括：输入装置(6)，所述输入装置(6)用于对所述交通拥堵检测设备进行设定，其中，利用所述输入装置(6)来设定所述尾部区间(A1)、所述中心区间(A2)和所述恢复区间(A3)。

5.一种车辆控制设备，包括：

根据权利要求1到4中的任何一项所述的车辆控制设备中的交通拥堵检测设备(1)；

以及

驾驶辅助装置(24)，所述驾驶辅助装置(24)用于基于所述行驶区间确定装置(23)的确定的结果来辅助所述车辆的驾驶。

6.一种车辆控制设备，包括：

根据权利要求1所述的车辆控制设备中的交通拥堵检测设备；

根据权利要求1所述的车辆控制设备中的行驶信息获取装置；

驾驶辅助装置(24)，所述驾驶辅助装置(24)用于基于所述行驶区间确定装置(23)的确定的结果来辅助所述车辆的驾驶；

其它车辆信息获取装置，所述其它车辆信息获取装置用于获取与其它车辆的行驶状态有关的行驶信息；以及其它车辆行驶区间确定装置，所述其它车辆行驶区间确定装置用于基于由所述其它车辆信息获取装置获取的所述其它车辆的行驶信息和所述行驶信息分析装置(22)的分析的结果，来确定所述其它车辆是否正在所述拥堵区域中行驶，其中，

所述驾驶辅助装置基于所述其它车辆行驶区间确定装置的确定的结果，来辅助所述车辆的驾驶。

7.根据权利要求6所述的车辆控制设备，其中，

所述行驶信息分析装置(22)对由所述行驶信息获取装置(21)获取的多项行驶信息进行分析，并且根据所述行驶状态的变化来设定所述尾部区间(A1)、所述中心区间(A2)和所述恢复区间(A3)。

8.根据权利要求6或者7所述的车辆控制设备，进一步包括：输入装置(6)，所述输入装置(6)用于对所述交通拥堵检测设备(1)进行设定，其中，利用所述输入装置来设定所述尾部区间(A1)、所述中心区间(A2)和所述恢复区间(A3)。

9.根据权利要求6或7所述的车辆控制设备，其中，所述驾驶辅助装置(24)对于所述尾部区间(A1)、所述中心区间(A2)和所述恢复区间(A3)中的每一个区间设定推荐速度，并且在其中心速度被设定为所述推荐速度的预定范围中进行加速/减速控制。

10.根据权利要求6所述的车辆控制设备，其中：

当所述车辆正在所述尾部区间中行驶时，所述驾驶辅助装置(24)将目标车辆间距离设定为大于在所述拥堵区域之外行驶时的所述车辆的正常行驶期间的目标车辆间距离；以及当所述车辆正在所述恢复区间中行驶时，所述驾驶辅助装置(24)将目标车辆间距离设定为小于在所述拥堵区域之外行驶时的所述车辆的正常行驶期间的目标车辆间距离。

说明书

交通拥堵检测设备和车辆控制设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种交通拥堵检测设备和一种车辆控制设备。

背景技术

[0002] 能够利用一种被设计成基于交通报告或者车辆的行驶模式确定交通拥堵并且使得车辆根据确定结果行驶的车辆控制设备。例如，日本专利申请公报No.2005-324661（JP-A-2005-324661）描述了一种车辆控制设备，该车辆控制设备被如此设计，使得基于交通拥堵信息或者车辆的行驶模式计算交通拥堵的长度并且当交通拥堵的长度不小于预定值时车辆被自动地操作。

[0003] 然而，由于延迟的交通报告或者错误的行驶模式确定，在JP-A-2005-324661中描述的车辆控制设备不能够在确定交通拥堵时实现高精确度。此外，在JP-A-2005-324661中描述的、基于交通拥堵的长度而确定是否将要进行车辆的自动操作的车辆控制设备不能够适合于在交通拥堵中车辆的各种行驶状态。

发明内容

[0004] 本发明提供使得以高精确度确定在交通拥堵中车辆的行驶状态，并且根据在交通拥堵中车辆的行驶状态控制车辆的行驶成为可能的一种交通拥堵检测设备和一种车辆控制设备。

[0005] 根据本发明的第一方面的一种交通拥堵检测设备包括：行驶信息获取装置，用于获取与车辆的行驶状态有关的行驶信息；以及

[0006] 行驶区间确定装置，用于基于由所述行驶信息获取装置获取的当前行驶信息，来确定所述车辆正在拥堵区域的包含中心区间在内的至少三个区间中的哪一个中行驶。

[0007] 在本发明的第一方面中，已经发现，拥堵区域能够基于车辆行驶状态而被分类成至少三个区间。根据该方面，能够基于当前行驶信息确定车辆在该至少三个区间中的哪一个中行驶，由此能够基于被确定为车辆正在行驶的区间的区间估计车辆处于哪一种行驶状态中。此外，例如通过根据拥堵区域的行驶区间进行适当的驾驶辅助，还使得能够根据拥堵区域的行驶区间进行控制。结果，车辆的燃料消耗能够减少。

[0008] 根据本发明的第一方面的交通拥堵检测设备可以被配置为使得行驶信息获取装置获取与多个车辆有关的所述行驶信息；以及行驶区间确定装置基于由所述行驶信息获取装置获取的、与所述多个车辆有关的所述行驶信息和车辆的当前行驶信息，来确定所述多个车辆中的每一个车辆正在所述拥堵区域的哪一个区间中行驶。这种配置使得基于多个车辆的行驶信息确定车辆的行驶区间成为可能，从而给出更加精确的确定。

[0009] 根据本发明的第一方面的交通拥堵检测设备可以进一步包括行驶信息分析装置，用于分析由所述行驶信息获取装置获取的多项行驶信息，并且将所述多项行驶信息分类到至少三个区间中。根据这种配置，多项行驶信息基于该多项行驶信息而被分类到三个区间中，由此分类的精确度能够得以改进，并且能够更加精确地确定车辆正在拥堵区域的哪一个区间中行驶。

[0010] 根据本发明的第一方面的交通拥堵检测设备可以被配置为使得行驶信息分析装置通过对于车辆速度进行多变量分析，来将所述多项行驶信息分类到所述至少三个区间中。根据这种配置，能够通过车辆速度的多变量分析改进分类的精确度，并且能够使得关于车辆正在拥堵区域的哪一个区间中行驶的确定更加精确。

[0011] 根据本发明的第一方面的交通拥堵检测设备可以被配置为使得行驶信息分析装置对由所述行驶信息获取装置获取的多项行驶信息进行分析，并且根据所述行驶状态的变化来设定所述至少三个区间。

[0012] 根据本发明的第一方面的交通拥堵检测设备可以进一步包括输入装置，用于对所述交通拥堵检测设备进行设定，并且利用所述输入装置来设定所述至少三个区间。

[0013] 根据本发明的第一方面的交通拥堵检测设备可以被配置为使得行驶区间确定装置确定所述车辆正在所述拥堵区域的尾部区间、中心区间和恢复区间中的哪一个中行驶。根据这种配置，拥堵区域被分类成尾部区间、中心区间和恢复区间，由此能够例如通过根据在每一个区间中车辆的行为（行驶状态）进行适当的驾驶辅助而对于每一个区间进行适当的控制。结果，能够甚至更多地减少车辆的燃料消耗。

[0014] 根据本发明的第二方面的一种车辆控制设备包括根据第一方面的交通拥堵检测设备和用于基于所述行驶区间确定装置的确定的结果来辅助所述车辆的驾驶的驾驶辅助装置。这种配置使得根据拥堵区域的每一个行驶区间进行适当的驾驶辅助成为可能。结果，能够甚至更多地减少车辆的燃料消耗。

[0015] 根据本发明的第三方面的一种车辆控制设备可以进一步包括：根据第一方面的交通拥堵检测设备；驾驶辅助装置，所述驾驶辅助装置用于基于所述行驶区间确定装置的确定的结果来辅助所述车辆的驾驶；其它车辆信息获取装置，所述其它车辆信息获取装置用于获取与其它车辆的行驶状态有关的行驶信息；以及其它车辆行驶区间确定装置，所述其它车辆行驶区间确定装置用于基于由所述其它车辆信息获取装置获取的所述其它车辆的行驶信息和所述行驶信息分析装置的分析结果，来确定所述其它车辆是否正在所述拥堵区域中行驶。所述驾驶辅助装置基于所述其它车辆行驶区间确定装置的确定的结果，来辅助所述车辆的驾驶。这种配置使得根据其它车辆是否正在拥堵区域中行驶而进行适当的驾驶辅助成为可能。结果，能够甚至更多地减少车辆的燃料消耗。

[0016] 根据本发明的第三方面的车辆控制设备可以被配置为使得行驶信息分析装置对由所述行驶信息获取装置获取的多项行驶信息进行分析，并且根据所述行驶状态的变化来设定所述至少三个区间。

[0017] 根据本发明的第三方面的车辆控制设备可以进一步包括输入装置，所述输入装置用于对所述交通拥堵检测设备进行设定，并且利用所述输入装置来设定所述至少三个区间。

[0018] 根据本发明的第三方面的车辆控制设备可以被配置为使得驾驶辅助装置对于所述至少三个区间中的每一个区间设定推荐速度，并且在其中心被设定为所述推荐速度的预定范围中进行加速/减速控制。

[0019] 根据本发明的第三方面的车辆控制设备可以被配置为使得行驶区间确定装置确定所述车辆正在所述拥堵区域的尾部区间、中心区间和恢复区间中的哪一个中行驶。

[0020] 根据本发明的第三方面的车辆控制设备可以被配置为使得当车辆正在尾部区间中行驶时，所述驾驶辅助装置将目标车辆间距离设定为大于所述车辆在所述拥堵区域之外行驶时的正常行驶期间的目标车辆间距离；以及当所述车辆正在所述恢复区间中行驶时，所述驾驶辅助装置将目标车辆间距离设定为小于所述车辆在所述拥堵区域之外行驶时的正常行驶期间的目标车辆间距离。

[0021] 根据本发明的第三方面，能够以高精确度确定在拥堵区域中车辆的行驶状态。

[0022] 附图简要说明

[0023] 将在下面参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的数字表示相同的元件，并且其中：

[0024] 图1是根据本发明的一个实施例的交通拥堵检测设备的概略配置示图；

[0025] 图2是示意在拥堵区域中在逝去时间和车辆速度之间的关系的示图；

[0026] 图3是示意在凹陷拥堵（sag congestion）期间由根据本发明的该实施例的交通拥堵检测设备提供的行驶信息的示图；

[0027] 图4是示意由根据本发明的该实施例的交通拥堵检测设备分析的行驶区间和判别直线的曲线图；

[0028] 图5是示意根据本发明的该实施例的交通拥堵检测设备的行驶信息的示图；

[0029] 图6是用于解释根据本发明的该实施例的交通拥堵检测设备进行的行驶区间确定处理的流程图；

[0030] 图7是示意根据本发明的该实施例的交通拥堵检测设备进行的驾驶辅助的一个示例的示图；并且

[0031] 图8A和8B是通过示例示意，根据本发明的该实施例在主车辆和前方车辆之间的车辆间距离的示图。

具体实施方式

[0032] 将参考附图详细描述本发明的实施例。在附图图中，相同的部件被赋予相同的附图标记，并且将省略其冗余的说明。

[0033] 图1是示意根据该实施例的交通拥堵检测设备1的概略配置示图。交通拥堵检测设备1是被安装在主车辆上并且确定主车辆正在行驶的行驶区间的设备。如在图1中所示，交通拥堵检测设备1包括电子控制单元（ECU）2、导航系统3、车辆速度传感器4、加速度传感器5、输入器件6、显示器件7、通信器件8、行驶信息存储器9和车载ECU10。

[0034] ECU2主要由包括中央处理单元（CPU）、只读存储器（ROM）、随机访问存储器（RAM）、I/O接口等等的计算机构成。ECU2被连接到导航系统3、车辆速度传感器4、加速度传感器5、输入器件6、显示器件7、通信器件8、行驶信息存储器单元9和车载ECU10。ECU2包括行驶信息获取单元21、行驶信息分析单元22和行驶区间确定单元23。ECU2可以进一步包括驾驶辅助单元24。在此情形中，交通拥堵检测设备1用作用于根据主车辆正在行驶的行驶区间进行控制的车辆控制设备。

[0035] 导航系统3具有用于获取主车辆的当前行驶位置的全球定位系统（GPS）接收器（未示出），和用于存储地图信息的地图信息数据库（未示出）。导航系统3基于存储在地图信息数据库中的地图信息计算到输入目的地的路线，并且利用显示器件7和/或扬声器（未示出）提供路线指南。导航系统3向ECU2传输与主车辆当前地正在行驶的位置有关的行驶位置信息，和主车辆的行驶位置周围区域的地图信息。导航系统3在地图信息数据库中存储示意凹陷拥堵在此处频繁地发生的区域的交通拥堵区域信息。

[0036] 车辆速度传感器4例如设置在主车辆的轮子部分中。车辆速度传感器4检测轮子的旋转速度，并且基于检测的轮子旋转速度计算车辆速度。车辆速度传感器4向ECU2传输基于计算的车辆速度的车辆速度信息。加速度传感器5例如设置在主车辆的前部中并且检测主车辆的纵向加速度和横向加速度。加速度传感器5向ECU2传输基于纵向和横向加速度的加速度信息。

[0037] 输入器件6是由驾驶员使用以为交通拥堵检测设备1进行各种设定和各种选择的器件。在该实施例中使用的输入器件6是控制面板。输入器件6可以替代地是远程控制器，或者使用显示器的触摸面板。

[0038] 显示器件7是用于在视觉上向使用者提供信息，并且显示诸如路线指南信息和各种设定信息的信息的器件。虽然在该实施例中使用的显示器件7是液晶显示器，但是可以使用其他显示器件。可以与音频输出单元诸如扬声器相组合地使用显示器件7。

[0039] 通信器件8是用于与路旁器件或者设置在主路上的基站等进行双向通信的器件。通信器件8通过与路旁器件或者基站的双向通信获取其它车辆的、包括例如行驶位置信息或者车辆速度信息的行驶信息。通信器件8向ECU2传输从路旁器件或者基站获取的其它车辆的行驶信息。

[0040] 行驶信息存储器9是用于存储包括在由交通拥堵区域信息指示的区域区间中从车辆速度传感器4接收的车辆速度信息的行驶信息和指示此时接收到车辆速度信息的当日时间的时间信息的存储装置。行驶信息被与交通拥堵区域信息一起地存储。行驶信息存储器9由随机访问存储介质诸如硬盘、闪速存储器和RAM形成。行驶信息存储器9可以由结合在ECU2中的随机访问存储介质诸如RAM形成。

[0041] 车载ECU10是除了ECU2处被安装在主车辆上的ECU。车载ECU10包括例如发动机ECU11、制动器ECU12、车辆间控制ECU13和混合ECU14。发动机ECU11是用于控制发动机的ECU。发动机ECU11基于包括从ECU2传输的加速/减速信息的控制信息控制发动机。制动器ECU12是用于控制制动器的ECU。制动器ECU12基于包括从ECU2传输的加速/减速信息的控制信息控制制动器。

[0042] 车辆间控制ECU13是用于根据距另一个对象诸如前方车辆的距离进行控制的ECU。车辆间控制ECU13基于从ECU2传输的车辆间控制信息控制距前方车辆的车辆间距离。混合ECU14是用于控制混合系统的ECU。混合ECU14基于从ECU2传输的控制信息控制混合系统。发动机ECU11、制动器ECU12、车辆间控制ECU13和混合ECU14中的每一个主要由包括CPU、ROM、RAM、输入/输出（I/O）接口等的计算机形成。

[0043] 图2是示意在车辆速度和使得进入拥堵区域的车辆离开拥堵区域而要求的时间周期之间的关系的示图。区间A0是车辆在此处能够自由地行驶的自由行驶区间。区间A1是车辆在此处呈现减速的趋势的区间，并且对应于车辆在此处已经刚好进入拥堵区域的尾部区间。区间A2是车辆在此处呈现稳定的速度变化的区间，并且对应于拥堵区域的中心区间。区间A3是车辆在此处呈现加速的趋势的区间，并且对应于车辆在此处刚要离开拥堵区域的恢复区间。以此方式，根据该实施例的交通拥堵检测设备1根据车辆的行为（行驶状态）诸如车辆速度的变化将拥堵区域分类成多个区间。

[0044] 转向图1，将描述根据该实施例ECU2的功能。

[0045] 行驶信息获取单元21用作用于获取有关车辆行驶状态的行驶信息的行驶信息获取装置。行驶信息获取单元21从导航系统3获取交通拥堵区域信息。当主车辆在由所获取的交通拥堵区域信息指示的区域中行驶时，行驶信息获取单元21与交通拥堵区域信息一起地在行驶信息存储器9中存储包括在这个区域中从车辆速度传感器4接收的车辆速度信息的行驶信息和指示此时接收到车辆速度信息的当日时间的时间信息。

[0046] 行驶信息分析单元22用作用于分析从行驶信息获取单元21获取的多项行驶信息的行驶信息分析装置。一旦驾驶员操作输入器件6并且接收到规定在此处凹陷拥堵经常发生的区域（交通拥堵区域）的信息，行驶信息分析单元22便从行驶信息存储器9检索对应于这个交通拥堵区域的多项行驶信息。图3是示意当凹陷拥堵已经发生N次时的行驶信息的示图。如在图3中所示，行驶信息分析单元22作为代表在每一个凹陷拥堵期间在逝去时间和车辆速度之间的关系的曲线图在显示器件7上显示N次凹陷拥堵的行驶信息。

[0047] 当驾驶员利用输入器件6在于显示器件7上显示的曲线图上设定拥堵区域的尾部区间、中心区间和恢复区间时，行驶信息分析单元22作为周期行驶信息从用于每一个区间的行驶信息每隔t0秒提取T秒持续时间的行驶信息。行驶信息分析单元22针对每个行驶信息计算车辆速度数据的基本统计，诸如平均值、标准偏差、峰度、斜度、平均速度差、标准误差、离差、模式值、中值、最大值、最小值和范围。行驶信息分析单元22然后基于该基本统计，特别地基于车辆速度的平均值、标准偏差、峰度、斜度和平均速度差对于周期行驶信息进行多变量分析。

[0048] 具体地，为了利用多变量分析将用于使用的多个统计集成到变量Z1和变量Z2这两个变量中，行驶信息分析单元22对于每一个统计计算用于从每一个统计计算变量Z1和变量Z2的系数。能够例如通过由以下等式（1）和（2）代表的判别函数获得变量Z1和变量Z2。在等式（1）中，a11、a12、a13、a14和a15表示用于计算变量Z1的系数。在等式（2）中，a21、a22、a23、a24和a25表示用于计算变量Z2的系数。在等式（1）和（2）中的C1和C2分别地表示用于计算变量Z1和变量Z2的常数。

[0049] Z1=a11×（平均值）+a12×（标准偏差）+a13×（峰度）+a14×（斜度）+a15×（平均速度差）+C1 （1）

[0050] Z2=a21×（平均值）+a22×（标准偏差）+a23×（峰度）+a24×（斜度）+a25×（平均速度差）+C2 （2）。

[0051] 行驶信息分析单元22基于这个判别函数将在尾部区间、中心区间和恢复区间中包含的周期行驶信息转换到变量Z1和Z2的坐标空间中。行驶信息分析单元22然后在变量Z1和Z2的坐标空间中计算判别直线B1、判别直线B2和判别直线B3。判别直线B1是在尾部区间和中心区间之间的边界线。判别直线B2是在中心区间和恢复区间之间的边界线。判别直线B3是在恢复区间和尾部区间之间的边界线。

[0052] 图4是示意限定在行驶区间之间的边界的判别直线的示图。区段C1是指示尾部区间的区段并且由判别直线B3和判别直线B1限定。区段C2是指示中心区间的区段并且由判别直线B1和判别直线B2限定。区段C3是指示恢复区间的区段并且由判别直线B2和判别直线B3限定。

[0053] 例如，通过利用作为判别函数的等式（1）和（2）转换第一和第二周期行驶信息获得的坐标属于区段C1。通过利用作为判别函数的等式（1）和（2）转换第i和第（i+1）周期行驶信息获得的坐标属于区段C2。通过利用作为判别函数的等式（1）和（2）转换第j和第（j+1）周期行驶信息获得的坐标属于区段C3。以此方式，行驶信息分析单元22在作为判别函数的等式（1）和（2）中设定系数和常数使得周期行驶信息根据在周期行驶信息中设定的行驶区间在变量Z1和Z2的坐标空间中被分类。

[0054] 行驶区间确定单元23用作用于基于由行驶信息获取单元21获取的当前行驶信息和由行驶信息分析单元22的分析结果确定车辆正在拥堵区域中的至少三个区间中的哪一个中行驶的行驶区间确定装置。当由通过行驶信息获取单元21获得的车辆速度信息指示的车辆速度变成交通拥堵开始阈值V1或者更低时，行驶区间确定单元23确定主车辆已经进入拥堵区域，并且确定车辆正在拥堵区域的尾部区间中行驶。

[0055] 一旦行驶区间确定单元23确定主车辆正在拥堵区域中行驶，行驶区间确定单元23便如在图5中所示每隔t0秒提取由行驶信息获取单元21获取的主车辆的车辆速度信息，作为T秒的持续时间的周期行驶信息。行驶区间确定单元23然后对于每一个周期行驶信息计算平均车辆速度、标准偏差、峰度、斜度和平均速度差，并且基于计算的统计和由行驶信息分析单元22计算的判别函数计算变量Z1和Z2的值。行驶区间确定单元23确定由变量Z1和Z2的计算值指示的坐标属于图4所示区域中的哪一个，并且确定主车辆正在拥堵区域中的尾部区间、中心区间和恢复区间中的哪一个中行驶。

[0056] 驾驶辅助单元24用作用于辅助车辆驾驶的、用于辅助的驾驶辅助装置。驾驶辅助单元24根据由行驶区间确定单元23确定的行驶区间辅助主车辆的驾驶。将在以后描述驾驶辅助的具体示例。当ECU2具有驾驶辅助单元24时，交通拥堵检测设备1用作车辆控制设备。

[0057] 参考图6的流程图，将对于由根据该实施例的交通拥堵检测设备1进行的行驶区间确定处理的过程进行说明。

[0058] 行驶区间确定单元23以预定间隔确定由通过行驶信息获取单元21获得的车辆速度信息指示的车辆速度是否已经变成拥堵开始阈值V1或者更低（S1）。如在这里所使用的交通拥堵开始阈值V1意味着能够依此确定车辆已经进入拥堵区域的速度，并且可以例如是40km/h。当主车辆的车辆速度大于拥堵开始阈值V1时（在S1中否），以预定间隔重复这个确定处理。相反，当主车辆的车辆速度等于或者小于拥堵开始阈值V1时（在S1中是），行驶区间确定单元23确定主车辆已经进入拥堵区域，并且主车辆正在拥堵区域的尾部区间中行驶（S2）。

[0059] 行驶区间确定单元23然后每隔t0秒提取由行驶信息获取单元21获取的主车辆的车辆速度信息，作为T秒的持续时间的周期行驶信息。行驶区间确定单元23然后对于每一个周期行驶信息计算车辆速度的平均值、标准偏差、峰度、斜度和平均速度差，并且基于计算的统计和由行驶信息分析单元22计算的判别函数计算变量Z1和Z2的值。行驶区间确定单元23然后基于由行驶信息分析单元22计算的、在尾部区间和中心区间之间的判别直线B1和在中心区间和恢复区间之间的判别直线B2确定周期行驶信息是否属于指示中心区间的区段C2（S3）。当确定周期行驶信息属于指示中心区间的区段C2时（在S3中是），行驶区间确定单元23确定主车辆正在拥堵区域的中心区间中行驶（S4）。

[0060] 相反，当不确定周期行驶信息属于指示中心区间的区段C2时（在S3中否），行驶区间确定单元23基于由行驶信息分析单元22计算的、在中心区间和恢复区间之间的判别直线B2和在恢复区间和尾部区间之间的判别直线B3确定周期行驶信息是否属于指示恢复区间的区段C3（S5）。当确定周期行驶信息属于指示恢复区间的区段C3时（在S5中是），行驶区间确定单元23确定主车辆正在拥堵区域的恢复区间中行驶（S6）。相反，当不确定周期行驶信息属于指示恢复区间的区段C3时（在S5中否），行驶区间确定单元23确定主车辆正在尾部区间中行驶（S7）。

[0061] 行驶区间确定单元23然后确定由通过行驶信息获取单元21获取的车辆速度信息示意的车辆速度是否等于或者小于预设拥堵结束阈值V2（S8）。如在这里所使用的拥堵结束阈值V2意味着能够依此确定车辆已经离开拥堵区域的速度，并且它可以例如是80km/h。当主车辆的车辆速度等于或者小于拥堵结束阈值V2时（在S8中是），该处理返回S3以再次进行行驶区间确定处理。相反，当主车辆的车辆速度大于拥堵结束阈值V2时（在S8中否），行驶区间确定单元23确定主车辆已经离开拥堵区域并且自由地行驶（S9），并且终止行驶区间确定处理。

[0062] 替代执行周期行驶信息是否属于指示中心区间的区段C2的确定（S3）和周期行驶信息是否属于指示恢复区间的区段C3的确定（S5），行驶区间确定单元23可以被设计成确定周期行驶信息属于指示尾部区间的区段C1、指示中心区间的区段C2和指示恢复区间的区段C3中的哪一个。

[0063] 将描述由该实施例的交通拥堵检测设备1进行的驾驶辅助的具体示例。

[0064] 图7是示意交通拥堵检测设备1进行的驾驶辅助的一个示例的示图。驾驶辅助单元24根据由行驶区间确定单元23确定为是主车辆正在行驶的区间的区间设定推荐速度。在拥堵区域的尾部区间中，车辆速度趋向于以低频率波动并且呈现大的波动范围。因此，当主车辆被确定为正在尾部区间中行驶时，驾驶辅助单元24基于存储在行驶信息存储器9中的以前的行驶信息计算尾部区间中的平均速度，并且将计算的平均速度设定为尾部区间中的推荐速度。

[0065] 在拥堵区域的中心区间中，车辆速度趋向于呈现稳定波动。因此，当主车辆被确定为在中心区间中行驶时，驾驶辅助单元24基于由通过行驶信息获取单元21获取的车辆速度信息指示的车辆速度计算在长的周期（例如200秒）之中的平均速度。驾驶辅助单元24将计算的平均速度设定为中心区间中的推荐速度。在拥堵区域的恢复区间中，车辆速度趋向于呈现基本上向上趋势的变化。因此，当主车辆被确定为正在恢复区间中行驶时，驾驶辅助单元24基于由通过行驶信息获取单元21获取的车辆速度信息指示的车辆速度计算在短的周期（例如50秒）之中的平均速度。

[0066] 驾驶辅助单元24将计算的平均速度设定为在恢复区间中的推荐速度。图7中的曲线Vr指示以此方式设定的推荐速度。驾驶辅助单元24向发动机ECU11和制动器ECU12传输加速/减速信息使得例如以设定的推荐速度周围的速度进行加速/减速控制。驾驶辅助单元24可以被设计成在显示器件7上显示设定的推荐速度并且当主车辆的车辆速度超过推荐速度时显示报警。根据主车辆正在行驶的区间设定推荐速度使得引导主车辆避免无用的加速成为可能。这减少了主车辆的燃料消耗并且确保其有效率的行驶。

[0067] 驾驶辅助单元24可以指令车辆间控制ECU13作为弹簧-质量系统运动控制与前方车辆的车辆间距离。更加具体地描述，驾驶辅助单元24根据由行驶信息分析单元22计算的车辆速度的标准偏差改变弹簧常数k和阻尼系数C。驾驶辅助单元24向车辆间控制ECU13传输包含弹簧常数k和阻尼系数C的车辆间控制信息。这使得在对于交通拥堵状态加以考虑时执行车辆间距离控制成为可能。

[0068] 驾驶辅助单元24可以指令车辆间控制ECU13根据是由行驶区间确定单元23确定为主车辆正在行驶的区间的区间控制车辆间距离。图8A是示意在尾部区间中在主车辆Ma和前方车辆Mb之间的车辆间距离的一个示例的示图。如在图8A中所示，车辆间距离d0是当主车辆Ma在正常模式中行驶（正在拥堵区域外部行驶）时到前方车辆Mb的目标车辆间距离。车辆间距离d1是当主车辆Ma正在拥堵区域的尾部区间中行驶时到前方车辆Mb的目标车辆间距离。被确定为正在拥堵区域的尾部区间中行驶的主车辆Ma将会减速。因此，在尾部区间中允许比在正常行驶期间的车辆间距离d0较大的车辆间距离d1。驾驶辅助单元24向车辆间控制ECU13传输包括这个车辆间距离d1的车辆间控制信息。

[0069] 图8B是示意在恢复区间中在主车辆Ma和前方车辆Mb之间的车辆间距离的一个示例的示图。如在图8B中所示，车辆间距离d0是当主车辆Ma在正常模式中行驶时到前方车辆Mb的目标车辆间距离，而车辆间距离d2是当主车辆Ma正在拥堵区域的恢复区间中行驶时到前方车辆Mb的目标车辆间距离。被确定为正在拥堵区域的恢复区间中行驶的主车辆Ma将恢复速度（加速）。因此，在恢复区间中允许比在正常行驶期间的车辆间距离d0较小的车辆间距离d2。驾驶辅助单元24向车辆间控制ECU13传输包括这个车辆间距离d2的车辆间控制信息。

[0070] 当主车辆Ma在中心区间中行驶时，驾驶辅助单元24基于由通过行驶信息获取单元21获取的车辆速度信息指示的车辆速度计算平均速度。驾驶辅助单元24可以向发动机ECU11和制动ECU12传输加速/减速信息，从而在通过将预定的另外的值添加到计算的平均速度而获得的速度被设为上限速度的同时，执行加速/减速。

[0071] 如上所述根据该实施例的交通拥堵检测设备分析多项行驶信息并且基于当前行驶信息和分析结果确定车辆正在拥堵区域的尾部区间、中心区间和恢复区间中的哪一个中行驶，使得该设备能够识别车辆当前正在行驶的拥堵区域的区间。这使得例如根据拥堵区域的每一个行驶区间执行控制，以执行适合于拥堵区域的有关行驶区间的驾驶辅助成为可能。结果，减少车辆的燃料消耗能够得以实现。

[0072] 根据本发明的交通拥堵检测设备和车辆控制设备不限于上述实施例。

[0073] 例如，虽然在该实施例中行驶信息获取单元21在该实施例中从车辆速度传感器4接收车辆速度信息，但是行驶信息获取单元21可以经由通信器件8从其它车辆或者信息中心（服务器）等获取与由交通拥堵区域信息示意的有关区段有关的行驶信息诸如车辆速度信息。这种配置使得能够基于甚至更多的行驶信息的条目进行分析并且使得改进分析精确度成为可能。结果，能够改进确定行驶区间的精确度。当从其它车辆或者信息中心（服务器）获取行驶信息时，行驶区间确定单元23可以被设计成确定车辆正在拥堵区域的至少三个区间中的哪一个中行驶。

[0074] 虽然，在该实施例中，拥堵区域被分类成尾部区间、中心区间和恢复区间这三个行驶区间，但是本发明不限于此，并且拥堵区域可以基于车辆行驶状态而被分类成较多数目的行驶区间。在行驶信息分析单元22基于车辆速度信息将拥堵区域分类成多个行驶区间时，它可以基于行驶信息诸如加速度信息将拥堵区域分类成多个行驶区间。此外，行驶信息分析单元22可以基于多项行驶信息将拥堵区域分类成多个行驶区间。虽然行驶信息分析单元22通过使用多变量分析将拥堵区域分类成多个行驶区间，但是可以使用其他分析方法将拥堵区域分类成多个行驶区间。

[0075] 虽然在以上实施例中，驾驶员为N次凹陷拥堵的行驶信息设定拥堵区域的尾部区间、中心区间和恢复区间，但是行驶信息分析单元22可以根据行驶状态的变化设定尾部区间、中心区间和恢复区间。

[0076] 优选地，行驶信息分析单元22获得用于由交通拥堵区域信息示意的每一个区段的判别函数，并且获得用于由交通拥堵区域信息示意的每一个区段的判别直线。行驶信息分析单元22可以获得用于每个时间区间的判别函数，并且可以获得用于每个时间区间的判别直线。这使得甚至进一步改进确定行驶区间的精确度成为可能。

[0077] 替代行驶信息分析单元22的分析结果，行驶区间确定单元23可以被设计成基于其它车辆的分析结果（例如判别函数和判别直线），或者信息中心（未示出）的分析结果（例如判别函数和判别直线）确定车辆正在拥堵区域的至少三个区间中的哪一个中行驶。判别函数和判别直线可以被预先地设定。在此情形中，交通拥堵检测设备1不需要具有行驶信息分析单元22。

[0078] 交通拥堵检测设备1可以进一步包括用于获取有关其它车辆的行驶状态的行驶信息的其它车辆信息获取单元（其它车辆信息获取装置），和用于确定其它车辆是否正在拥堵区域中行驶的其它车辆行驶区间确定单元（其它车辆行驶区间确定装置）。其它车辆信息获取单元基于从车载照相机（未示出）接收的图像信息，或者从雷达（未示出）接收的、指示到其它车辆的距离的距离信息计算其它车辆的行驶信息诸如位置、速度和加速度。可替代地，其它车辆信息获取单元可以经由通信器件8获取其它车辆行驶信息。

[0079] 如同行驶区间确定单元23，其它车辆行驶区间确定单元使用图6的流程图，以确定其它车辆的车辆速度是否已经变得等于或者小于拥堵开始阈值V1，并且由此确定其它车辆是否正在拥堵区域中行驶。其它车辆行驶区间确定单元还确定其它车辆的车辆速度是否已经变得等于或者小于拥堵结束阈值V2以由此确定其它车辆是已经及离开拥堵区域。

[0080] 驾驶辅助单元24可以基于其它车辆行驶区间确定单元的确定结果执行驾驶辅助。更加具体地描述，当其它车辆行驶区间确定单元确定其它车辆正在拥堵区域中行驶时，被用于确定是否将要执行减速辅助的、在主车辆和其它车辆之间的车辆间距离的阈值，被设定为比当其它车辆在正常模式中行驶时较小的值。因此，通过根据其它车辆是否正在拥堵区域中驾驶改变用于主车辆的驾驶辅助，能够甚至更充分地执行驾驶辅助。

[0081] 虽然在以上实施例中，交通拥堵检测设备1被安装在主车辆上，但是本发明不限于此。例如，交通拥堵检测设备1可以被设置在信息中心（未示出）中。在此情形中，信息中心可以被设计成从车辆获取行驶信息并且通过分析如此获取的该多项行驶信息而计算判别函数和判别直线。信息中心然后可以基于判别函数和判别直线确定车辆正在拥堵区域的尾部区间、中心区间和恢复区间中的哪一个中行驶。信息中心因此能够通过分析多个车辆的行驶信息而计算判别函数和判别直线。这使得以甚至更高的精确度进行分析成为可能。另外，即便车辆没有交通拥堵检测设备1，也能够确定每一个车辆正在行驶的拥堵区域的行驶区间。