CN102538813A - 路径搜索方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种路径搜索方法及装置。路径搜索系统包括：用户输入受理部，作为表示路径舒适性的指标，利用自期待的行驶时间开始的延迟时间，选择作为用户期望回避的状况而设定的交通状况、步行者等要因；延迟时间计算部，为使因被选择的要因引起的延迟尽量小，根据地图信息、交通信息、行驶环境计算自期待的达到假设时刻开始的延迟时间，并基于该延迟时间计算成本；和路径搜索部，其根据延迟时间计算在路径搜索中用到的路段的成本，并利用算出的成本进行路径搜索。从而，能够提供反映出行驶环境的评价并能平稳行驶的路径。

Description

路径搜索方法及装置

技术领域

本发明涉及导航系统，特别涉及进行路径搜索的系统。

背景技术

近年来，在利用导航系统对从当前所在地到目的地的路径进行导航时，用户通过选择时间优先、距离优先、一般道路优先等条件，从而搜索对于用户而言最适合的路径，并进行导航、引导的技术正在被普及。在用户选择了时间优先路径的情况下，导航装置利用实时交通信息(real-timetraffic information)及统计交通信息(statistical traffic information)搜索直到目的地为止的所需时间最短的路径。进而，为了响应用户广泛的要求，除了上述的时间优先、距离优先、一般道路以外，也搜索舒适性、安全性等条件最适合的路径，并进行导航、引导的技术正在被开发。

例如，如专利文献1(JP-A-2005-77299号公报)所示，存在如下技术，即：通过选择任意的目的条件，用与目的条件对应的权重数据来评价连结两地点之间的多个路径，从而提供最适合目的条件的路径。与目的条件对应的权重数据的评价，根据按每个目的条件进行规定并保存在权重表格数据库中的权重表格，对节点(node)的判断项目(有无交通信号、道路交叉数、预测度、一年事故件数)及路段(link)的判断项目(有无一方通行、高速路与一般道路的区别、堵塞度、交通信号数、最大曲线曲率、道路宽度、一年事故件数、最大斜坡、平均斜坡、路面的凹凸等级)之内的任意一个进行加权。

根据专利文献1记载的方法，能够搜索适用于各种目的条件的路径并提供给用户。然而，在专利文献1中没有考虑反映出实际道路状况及交通状况和舒适性之间关系的权重表格的设定方法。即、由于没有考虑评价项目和舒适性之间的关联，因而即便基于评价所设定的权重来计算路径，其结果也不一定限定成该路径为舒适的路径。例如，如果针对堵塞度和有无交通信号的权重设定了具有某种程度大小关系的权重，则是否能搜索到对于用户而言最舒适的路径，一般是不明确的。

另外，在实际的行驶过程中，存在着因城市、郊外等地域的不同、或者昼夜、工作日/休息日等时间带的不同而导致项目之间的权重的大小关系不同的可能性。例如，即便交通信号数相同，行驶在交通量多的国道上的情况与行驶在交通量少的岔道上的情况，用户在驾驶时感受到的舒适性的程度是不同的。

如以上所述，对于用户而言为了提供舒适的路径，重要的是反映出地域、时间带等各种状况并算出表示舒适性的指标，在专利文献1记载的方法中没有充分达成该目的。为了提供舒适的路径，需要了解舒适的路径是什么样的，以及需要对行驶环境的评价项目与舒适性之间的关系定义指标并计算路径。

发明内容

本发明的目的在于解决上述课题，提供一种根据使用了表示舒适性的指标的路径搜索能够使得用户更舒适地行驶的路径。

为了解决该课题，本发明中的路径搜索方法，作为表示路径舒适性的指标，利用从期待的行驶时间延迟的延迟时间，关于作为用户期望回避的状况而设定的地点，能向用户提供使得受到交通状况、步行者等要因的影响而导致的延迟尽量小、能平稳(smooth)行驶的路径。因此，本发明的特征在于执行如下步骤，即：关于用户期望回避的地点，根据地图信息、交通信息、行驶环境计算从所期待的到达假设时间开始的延迟时间，并根据该延迟时间计算在路径搜索中用到的每个路段的权重参数(以下记载为成本)，利用该成本计算从出发地到目的地的成本最小路径。

通过按用户期望回避的一个以上状况，计算在遭遇到该状况时产生的自用户的期望延迟的延迟时间，并反映到路径搜索中用到的成本中，从而提供能够进行在考虑了延迟时间的基础上的路径的搜索，用户能够以期望的平稳进行行驶的路径。

附图说明

图1是本申请发明涉及的路径搜索系统的构成图。

图2是表示本申请发明涉及的路径搜索系统的处理的流程图。

图3A～3D是表示地图信息、交通信息、行驶环境信息的数据构成的图。

图4是表示在路径搜索时制成的堆数据(heap data)的一例的图。

图5是表示成本计算处理的流程图。

图6是表示因道路类别引起的交通信号中的停止概率的图。

图7是本申请发明涉及的路径搜索系统的其他构成图。

图8是表示本申请发明涉及的路径搜索系统的处理的其他流程图。

图9是表示中心装置中的成本更新处理的流程图。

图10是表示成本数据库中蓄积的成本信息的数据构成的图。

图11A、11B是表示路径搜索条件输入画面的一例的图。

图12A、12B是表示搜索结果显示画面的一例的图。

符号说明：

11存储装置

12、7515位置信息获取部

13、7517输入输出接口部

14、7518搜索条件设定部

15路径搜索部

16、715延迟时间计算部

17显示部

71中心装置

72通信网络

73基站

75车载终端

711、7511通信接口部

712外部信息获取部

713探测数据库

716、7513成本数据库

717终端请求受理部

718信息提供部

751本体部

752显示部

754GPS接收机

7141、7514地图信息数据库

7142交通信息数据库

7143行驶环境信息数据库

7512信息获取部

7516路径搜索部

7519请求信息发送部

具体实施方式

参照附图说明本发明的实施方式。

实施例1

图1是实现应用了本发明一实施方式的路径搜索方法的导航装置的构成图。本发明将为使受到交通状况、步行者等而导致的影响尽量小的、能平稳行驶的路径作为舒适路径进行搜索，因而行驶时的延迟时间的大小对驾驶员所感到的不舒适度大小的影响较大，故进行将该延迟时间作为舒适性的指标的路径搜索。如图1所示，本实施方式中的导航装置包括存储装置11、位置信息获取部12、输入输出接口部13、搜索条件设定部14、路径搜索部15、延迟时间计算部16及显示部17而构成。

如图1所示，存储装置11在内部具备：地图信息数据库111、交通信息数据库112、行驶环境信息数据库113。作为地图信息数据库中蓄积的地图信息的构成例，图3A示出路段信息，图3B示出设施信息。另外，图3C示出在交通信息数据库中蓄积的交通信息的构成例，图3D示出在行驶环境信息数据库中蓄积的行驶环境信息的构成例。这些路段信息、交通信息、行驶环境信息，分别与用网格ID进行识别的网格及用路段ID进行识别的路段建立关系并存储。这里，“网格”是指基于纬度经度而设定的矩形区域(例如，纬度差40分、经度差1度的区域)。此时，网格的大小也可根据用户求出的堵塞范围的分辨率、道路构成等进行适当设定。另外，路段是构成道路的部分，被表示为连结被交叉点或分岔等指定的节点之间的向量。此时，同一道路的上行方向和下行方向分别被作为不同的路段进行管理。

路段信息包括：表示高速道路、一般公路等分类的道路类别、表示在路段上行驶时的规定速度的规定速度、表示路段宽度的道路宽度、表示路段的代表点(例如，路段的中间点)的位置坐标的纬度、经度、过去在该路段上发生的事故数、路段终端点有无交通信号、路段内有无岔口、代表路段的地点名等信息。

设施信息包括：设施名称、百货商店及学校等的设施类别、表示设施代表点的位置坐标的纬度、经度等信息。

交通信息作为针对一个路段对应于预测对象日的日期类型(day-type)(星期、工作日/星期六/休息日、五、十日(每月以五、十结尾的日子)、天气等)及一定间隔的时间带(例如，5分钟)而制成的统计交通信息，而包括统计速度、统计旅行时间。这种情况下，假设与预测对象日的日期类型相应的过去日为多日，则与这些同一时间带相关的路段旅行速度的平均值、中间值等统计值相当于路段的统计旅行速度。统计旅行时间与上述旅行速度同样地，是同一日期类型且同一时间带的路段旅行时间的统计值。除此之外，也包括在路上传感器中获取到的信息、或者根据探测车(probe car)发送的信息而求出的实时交通信息。另外，作为本构成要素，虽然未图示，但是也可以经由便携电话、无线通信、广播等从外部获取交通信息，并利用这些信息。

行驶环境信息包括：通过该路段时的平均的交通信号停止时间、根据天气信息中心等得到的行驶预定时的天气、气温、风速等气象信息、以及路面温度、平均遇到的步行者数等信息。

位置信息获取部12计算出发地的位置，并获取当前时刻。此时，例如，基于从图中未示出的车速传感器、陀螺仪传感器、GPS接收装置等中的至少一个部件中获取到的信息来进行位置计算。车速传感器根据车辆的圆周与测量出的车轮的转速之积来测定行驶距离，进而根据成对的车轮的转速之差来测定弯曲的角度。陀螺仪传感器由光纤陀螺仪(Fiber opticFairo)、振动陀螺仪等构成，用于检测安装有传感器的车辆所转动的角度。GPS接收装置接收来自GPS卫星的信号，并在与3级以上的卫星之间测定装置与GPS卫星间的距离和距离的变化率。

输入输出接口部13将与出发地、目的地及路径搜索条件相关的信息发送至路径搜索部。出发地信息被计算为：由位置信息获取部算出的、搭载有本系统的终端所存在的场所。目的地信息是通过如下等方法设定的，即：由用户在画面上的位置处选择被显示于显示部的地图上的地点，或者由纬度经度进行指定。此时，用户也可通过与目的地信息的指定方法同样的方法来指定出发地信息。

路径搜索条件，以从显示于显示部的画面上的选择项中至少选择一个用户期望的路径的条件的方式进行指定。图11A示出路径搜索条件设定画面的一例。用户从在画面上显示的时间优先路径、距离优先路径、节省耗油量路径、舒适路径等选择项中选择一个，由此指定自己期望的搜索条件。

进而，输入输出接口部13将在路径搜索部中算出的路径的信息发送至显示部。

搜索条件设定部14将经由输入输出接口部13发送来的搜索条件、目的地信息、或由位置获取部发送来的出发地信息，发送至路径搜索部。

在用户作为路径搜索条件而选择了舒适路径的情况下，路径搜索部15将该舒适路径定义为能够尽量平稳行驶的路径，根据下述两个假设而求出该延迟时间的累积作为平稳驾驶的指标、求出舒适路径作为延迟时间最小路径，即：(1)用户感觉到不是平稳驾驶的情况是由于在行驶中逐渐累积的不舒适度大的缘故；(2)不舒适度的大小受到从期待的理想行驶延迟的延迟时间所左右。并且，由于求出从期待的理想行驶延迟的延迟时间，因而为了实现驾驶者期待的理想行驶，评价因作为期望回避的状况而选择出的事态引起的延迟时间，因未被选择出的事态引起的延迟时间作为驾驶员不注意的情形、即对驾驶快、慢没有帮助的情形，而不包括在延迟时间的评价中。因此，将成为搜索对象的路段的路段信息以及用户期望在行驶时回避的项目的信息发送至延迟时间计算部16，请求成本信息并且利用由延迟时间计算部16算出的该路段的成本进行搜索。路径搜索算法一般采用迪杰斯特拉(Dijkstra)算法等，计算从出发地到目的地为止的最小成本的路径。

延迟时间计算部16利用在存储装置11中存储的道路信息、交通信息、行驶环境信息来计算路径搜索部15请求的路段的成本。

显示部17在搜索条件设定时显示搜索条件的选择项，使得用户能够选择搜索条件。另外，利用地图信息，以所指定的缩尺、绘制方式(俯视图、概观图等)，绘制表示其他地图构成物或出发地的标记、由路径搜索算出的路径。

根据以上构成，能够搜索在从出发地到目的地的路径中可最平稳行驶的舒适路径。

其次，利用图2所示的流程图说明本实施方式中的导航装置的舒适路径搜索处理。在导航装置中，在进行舒适路径搜索处理之前，首先设定出发地、目的地及出发时刻。此时，出发地及出发时刻成为由位置信息获取部12获取到的终端的当前位置及当前时刻。目的地是用户根据显示于显示部17的地图上的位置、或者纬度经度的输入等方法经由输入输出接口部13进行指定的。此外，也可利用与目的地的指定方法相同的方法来指定出发地。另外，也可根据用户的输入来指定出发时刻。

其次，用户经由输入输出接口部13来输入搜索条件。此时，用户在图11A所示的画面上指定自己期望的路径。这里，时间优先路径1101是用于指示搜索到目的地为止的总旅行时间最短的路径的项目，距离优先路径1102是用于指示搜索到目的地为止的总行驶距离最短的路径的项目，消耗燃料优先路径1103是用于指示搜索到目的地为止的消耗燃料最少的路径的项目，舒适路径1104是用于指示搜索到目的地为止的延迟时间最少的路径的项目。当用户在图11A所示的画面上选择舒适路径1104时，开始舒适路径搜索处理。

在舒适路径搜索处理中，首先决定搜索区域(S202)。搜索区域分别特定包括出发地及目的地的网格，设定为将连结2个网格的线段作为对角线的长方形或者包括2个网格的椭圆等区域。搜索区域是后述的候补路段被选择的范围，路径在该搜索范围内进行搜索。

其次，用户经由输入输出接口部13输入舒适路径搜索处理中的想要回避的条件项目(S203)。此时，向用户提示图11B所示的画面，用户在该画面中选择在行驶时想要回避的项目(以下记载为回避项目)或想要回避的地点(以下记载为回避地点)的名称来设定回避条件。这里，回避项目包括因堵塞1111、交通信号1112、步行者1113等遭遇可能导致行驶不平稳的要因。作为选择项目而提示的回避项目，在后述的堆表中，对应于作为延迟时间进行注册的项目。另外，回避地点是指假设在由S202设定的搜索区域内在行驶过程中通过该地点附近而导致丧失平稳度的具体地点，用图3A所示的路段信息中包括的地点名进行显示。

该回避地点，求出预先与各路段建立对应后的回避项目相应的延迟时间之和，并将其与路段ID和地点名建立对应后的回避地点列表114预先存储至存储装置11中。在由S203选择条件项目时，在S202决定的搜索区域内所属的道路路段所对应的回避地点内，按照自延迟时间大的顺序依次选择规定个数，并如图11B所示那样提示给用户。

这里，在用户一个也没有选择回避项目的情况下，用户指示终端让显示部显示请求用户选择至少一个回避项目的消息，或者反映在延迟时间计算部16中可算出延迟时间的全部项目相应的延迟时间并计算成本。

另外，关于选择出的回避地点而言，针对各自的回避地点预先确定的回避项目计算延迟时间。这种情况下，针对各回避地点调查所对应的路段，如果在路段端存在交通信号，则在回避项目中包括交通信号和堵塞，检索设施信息，并针对距离路段在规定距离内存在的各设施，将根据各个设施的类别确定的回避项目包括在延迟时间的计算对象中。例如，如果设施为学校，则将步行者包括在回避项目中，如果设施为车站，则将步行者和堵塞包括在回避项目中，并针对这些回避项目计算延迟时间。

或者，在只选择一个回避项目并要进一步选择了回避地点的情况下，也可计算与被选择的回避地点相应的延迟时间、与被选择的回避项目相应的延迟时间。

此外，图11B示出的回避条件也可事前进行输入并预先存储在存储装置11中(未图示)，并使用该条件。

其次，路径搜索部15制作堆表(S205)。这里，堆表是指用于将成为搜索对象的候补路段的路段数据与从出发地到其候补路段为止的总成本一起进行注册的表格。图4是表示堆表的数据构成的图。如图4所示，在堆表中按每个候补路段注册了记录(record)(相当于表的1行)。各记录由下述各信息组(field)构成，即：存储了包括候补路段的网格的网格ID的“候补网格ID”信息组、存储了候补路段的路段ID的“候补路段ID”信息组、存储其候补路段的成本的“成本”信息组、存储连接相应的候补路段的路段的路段ID的“连接目标路段ID”信息组、存储从出发地到相应候补路段为止的总成本的“总成本”信息组、用于注册表示在后述的图2的S209及S215中是否已经设定为确定路段的确定标记的“确定标记”信息组、存储用户期望回避的堵塞、交通信号、步行者等每个项目的延迟时间的信息组。注册了该确定标记的候补路段为确定路段。堆表在S205中制成的时刻处于未注册任何候补路段的空的状态。

因此，首先，最初将存在出发地或者接近于出发地的至少一个路段(以后记载为出发地路段)作为候补路段，并从在存储装置11中存储的地图信息数据库111获取该路段数据(S206)。之后，将出发地路段的网格ID、路段ID及搜索条件发送至延迟时间计算部16，在延迟时间计算部16中利用存储装置11中存储的地图信息数据库111、交通信息数据库112、行驶环境信息数据库113的信息来计算出发地路段的成本(S207)。关于本步骤中的详细处理见后述。

关于出发地路段分别计算出的成本及总成本被追加到堆表中(S208)。此时，在总成本中输入由S207计算出的各出发地路段的成本。另外，由于出发地路段是最初路段，因而连接目标路段ID的信息组预先置为空栏。之后，将在出发地路段中总成本最小的路段决定为确定路段(S209)。这里，确定路段是指在候补路段中决定了构成推荐路径的路段，堆表的确定标记在信息组中输入为“确定”。将在堆表中包括的确定路段以外的路段称为未确定路段，针对未确定路段而在确定标记的信息组中输入“未”。

其次，将与由前一个步骤决定的确定路段(以下记载为终端路段)相连的至少一个路段作为候补路段，并从存储装置11中获取该路段信息(S210)。此时，将由前一个步骤决定的确定路段称为终端路段。作为候补路段的路段是在此时未包括在堆表中的路段。

之后，与S207同样地，延迟时间计算部16计算各候补路段的成本(S211)。关于本步骤中的详细处理见后述。其次，延迟时间计算部16计算从出发地路段到各候补路段为止的总成本(S212)。总成本是在终端路段的总成本上加上由S211计算出的各候补路段的成本之后的值。之后，对于各候补路段而言，将连接目标路段ID、由S211、S212计算出的各候补路段的成本以及总成本与候补路段的路段ID一起追加到堆表中(S213)。

其次，路径搜索部15判断在成为当前候补路段的路段中是否存在包括目的地在内的路段(以后记载为目的地路段)(S214)。具体而言，特定包括候补路段的网格代码，将路段的各地点的坐标和由S201设定的目的地的坐标进行比较，来判断这些坐标是否相一致或者在规定范围内是否存在相临近的场所。之后，在判断出在成为当前候补路段的路段中不存在目的地路段的情况下(S214：“否”)，进入S215。在S215中，检测在堆表中存储的未确定路段的总成本，并选择总成本最小的候补路段，将该候补路段称为新的确定路段。在确定路段中的堆表的确定标记的信息组中输入“确定”。未成为确定路段的路段输入“未”。

另一方面，在步骤S214的处理中，在判断出在成为当前候补路段的路段中存在目的地路段的情况下(S214：“是”)，特定该路段然后进入步骤S216的处理。在S216中，将在步骤S215中特定为目的地路段的候补路段设为确定路段。在成为确定路段的路段中的堆表的确定标记中追加“确定”。未成为确定路段的候补路段追加“未”。

之后，路径搜索部15，将堆表的连接目标路段ID信息组处于空栏、且确定标记为“确定”的路段作为最初路段，并通过参照堆表的连接目标路段ID和确定标记来依次获取路段，按照获取该路段的顺序设为路径的构成路段来决定舒适路径(S217)。进而，路径搜索部15将决定出的舒适路径的信息发送至显示部17，在画面上进行显示。

基于以上的迪杰斯特拉算法执行最适合路径搜索处理，由此能够搜索在成本中反映出由S207及S211中的成本计算处理预先设定的条件项目的舒适路径。

其次，利用图5进行图2的S207及S211中的成本计算处理的说明。

首先，延迟时间计算部16从路径搜索部15中获取计算成本的路段的网格ID、路段ID及回避条件(S501)。回避条件是在S203的处理中由图11B所示的画面进行选择的，是用户想要回避的条件项目的信息。在图11B所示的画面未进行选择的情况下，在延迟时间计算部中针对所有路段来计算延迟时间以作为选择了全部回避项目的情形。因此，调查作为回避条件选择了那些项目(S502)，在未选择任何回避条件的情况下(S502：“是”)，被设定成作为图11B所示的画面提示的全部公开项目被选择的情形而用于计算延迟时间所进行评价的评价回避项目(S503)。另一方面，在选择了某些回避条件的情况下(S502：“否”)，将由图11B的画面选择出的回避项目设定为该评价回避项目(S504)。此时，在回避地点被选择而回避项目未被选择的情况下，处于在评价回避项目中关于进行评价的回避项目没有任何设定的状态。

其次，延迟时间计算部16调查在由S501获取到的回避条件中是否包括回避地点(S505)，在选择了回避地点的情况下(S505：“是”)，获取与被选择的各个回避地点相对应的位置信息(S506)。之后，调查与根据由S501获取到的网格ID和路段ID并参照路段信息求出的位置信息相一致的位置信息是否存在于该获取到的各位置信息中(S507)，如果存在与路段ID对应的位置信息相一致的回避地点(S507：“是”)，则获取针对回避地点事前设定的回避项目并设定为评价回避项目(S508)。

针对这样设定的评价回避项目，计算延迟时间。因此，利用由S501获取到的网格ID及路段ID在存储装置11内进行检索，从地图信息数据库111、交通信息数据库112、行驶环境信息数据库113中分别获取与成为成本计算对象的路段相对应的地图信息、交通信息、行驶环境信息(S509)。其次将对评价回避项目设定的回避项目计算的延迟时间，针对堵塞、交通信号、步行者等各个回避项目区别对待，利用由S509获取到的地图信息、交通信息、行驶环境信息来计算各回避项目的延迟时间(S510)。以下，说明作为基于评价回避项目设定的延迟时间而分别计算因堵塞引起的延迟时间T_d1、因交通信号引起的延迟时间T_d2及因步行者引起的延迟时间T_d3的计算方法的详细。

在对评价回避项目设定了堵塞的情况下，因堵塞引起的延迟时间T_d1为未产生堵塞的状态下的行驶和实际行驶的旅行时间之差。这里，在未产生堵塞时视为车辆以规定速度进行行驶，在实际行驶时视为根据地图信息中包括的统计旅行速度进行行驶。之后，由于在迪杰斯特拉算法中不能处理负成本，因而T_d1为0以上的值，因堵塞引起的延迟时间T_d1如下(式1)求出。

[数学式1]

$T_{d1}=\mathrm{Max}\left(\begin{array}{cc}0,& \frac{L}{V_{\mathrm{stet}}}-\frac{L}{V_{\mathrm{reg}}}\end{array}\right)$ …(式1)

这里，L表示路段长度，V_stat表示统计旅行时间，V_reg表示规定速度。

因交通信号引起的延迟时间T_d2是在将因交通信号未停止的行驶设为用户期待的行驶的情况下因红色交通信号引起的停止时间的期待值。因红色交通信号引起的停止时间的期待值T_d2根据饭田恭敬等“交通工学”国民科学社、pp.248-249、1992年那样如下(式2)进行计算。

[数学式2]

$T_{d2}=\frac{1}{(T_R+T_G)q}\·\frac{T_R}{2}\·\frac{T_R\mathrm{qS}}{S-q}$ …(式2)

其中，T_R表示红色交通信号时间，T_G表示蓝色交通信号时间，q表示流入交通量，S表示饱和交通流率。

在式2中，假设饱和交通流率比流入交通量大，则S＞＞q，则S/(S-q)约等于1，故变形式2成为如下所示的(式3)。

[数学式3]

$T_{d2}=\frac{1}{(T_R+T_G)q}\·\frac{T_R\·T_{R}q}{2}$

…(式3)

$=\frac{(T_R+T_G)\·{\left\{\frac{T_R}{(T_R+T_G)}\right\}}^2}{2}$

这里，式2右边的(T_R+T_G)是表示交通信号一周期的时间的周期长度，T_R/(T_R+T_G)表示交通信号中的停止概率。这里，如果周期长度作为一成不变的值(例如120[sec])，交通信号中的停止概率如图6所示那样根据自车行驶的行进路段和与该行进路段交叉的路段的道路类别的组合决定，则根据地图信息能够计算停止时间的期待值T_d2。这里，假设作为交叉路段的道路类别，在与行进路段交叉的路段中规格最高的路段(按照国道＞县级公路＞一般道路…这样的顺序规格逐次变高)的影响最大，则对该道路类别利用交叉路段的道路类别。此时，因为在高速道路中不存在交通信号，因而停止概率为0，假设按照国道＞县级公路＞一般道路…这样的顺序交通量多，则反映出进入路段的交通量越多停止概率越低、交叉路段的交通量越多停止概率越高等条件，如图6所示那样按道路类别的每种组合分别规定停止概率，并预先存储至存储装置11中。

因步行者引起的延迟时间T_d3被认为是在认为大量步行者出入的设施附近变大。因此，在路段行驶过程中与步行者相遇的情况下慢慢行驶，因步行者引起的延迟时间T_d3如下(式4)进行计算。

[数学式4]

$T_{d3}=L\·F(j,l)\·G(j,c,t)(\frac{1}{V_{\mathrm{slow}}}-\frac{1}{V_{\mathrm{stat}}})$ …(式4)

这里，j为表示设施类别的索引。另外，l表示路段和与该路段最近的设施之间的距离，根据表示路段及设施的位置的纬度、经度求出。此时，计算距离l的设施设为与认为步行者多的类别(例如，百货商店、学校等)相应的设施。进而，c表示进行搜索的日期类型，t表示时刻，V_slow表示慢行速度(例如，时速为10km)、V_stat表示统计旅行速度。

这里，路段与设施的距离l的函数、即F，表示在该路段行驶的过程中遇到步行者的概率，例如如下(式5)进行规定。

[数学式5]

…(式5)

该式5依赖于设施类别，表示路段与设施的距离越近遇到步行者的遭遇概率越高。

另外，G是时间函数，为使步行者变多的时间带内G变大，例如如下(式6)进行规定。

[数学式6]

…(式6)

如图6所示，优选根据设施类别的不同改变函数G的值。

在上述式4中，规定路段与设施的距离l的函数、即F及时间函数G，来计算因步行者引起的延迟时间T_d3。这里，在能够利用行驶环境信息中包括的路段中的步行者数的信息的情况下，如下的(式7)也可计算延迟时间T_d3。

[数学式7]

$T_{d3}=n\·l_{\mathrm{slow}}(\frac{1}{V_{\mathrm{slow}}}-\frac{1}{V_{\mathrm{stat}}})$ …(式7)

这里，n表示步行者数，l_slow表示对一名步行者进行减速的距离。

另外，也可基于道路构造令等规则并根据路段的道路类别来推定该路段中是否存在人行道，或者在考虑路段的道宽等而被判断为存在人行道的情况下、在路段信息中包括有无人行道的项目而视为存在人行道的情况下、或者道宽较宽的情况下，按照缩小因步行者引起的延迟时间的方式确定。

返回图5的说明。将路段的路段ID和如上述那样计算出的各回避项目的延迟时间输入到图4所示的堆表(S511)。这样，如图4所示，输入了各路段中的每个回避项目的延迟时间。

另一方面，在S507的判断中，在由S501获取到的路段ID与被选择的回避地点不一致的情况下(S507：“否”)，移行至S509的处理，计算延迟时间并在S511中输入至堆表。这里，既可根据S514的处理作为评价回避项目而只对所设定的回避项目计算延迟时间，又可根据计算成本的路段附近所存在的设施选择进一步计算延迟时间的回避项目。例如，在路段的终点存在交通信号的情况下，计算因交通信号引起的延迟时间。另外，关于如学校、店铺那样在周边被预测为步行者多的道路以外的设施，在该设施和路段之间的距离在一定阈值(例如500m)以内的距离的情况下，计算因步行者引起的延迟时间。或者，也可将一个回避地点考虑为多个路段的集合，在选择了某一回避地点时，对与该回避地点建立对应的路段计算延迟时间，并反映到成本中。这种情况下，根据与回避地点建立对应的路段的集合所属的各路段附近的交通信号、设施的有无来计算在计算成本时的延迟时间的项目(回避项目)的选择被决定。此外，在S514中根据回避地点而计算延迟时间的情况下，预先获取求出成本的路段的地点名(S506)。

在图11B所示的选择例中，驾驶员例如对某一交通信号在经验上根据等待时间长等的判断作为想要回避的回避地点而选择了△△巷的交通信号1122，但是却未选择回避项目的交通信号1112，因而针对△△巷的交通信号1112存在于端点的路段来计算延迟时间。这样，只是驾驶员根据判断选择出的特定地点，将延迟时间反映到延迟时间中，故能够进行回避。

根据以上的处理，如果与用户选择出的全部回避项目/回避地点相应的延迟时间的计算完成了，则利用求出的延迟时间来计算成本(S512)。这里，根据计算出的延迟时间T_d1、T_d2、…和搜索条件的信息，如下的(式8)计算该路段的成本T_d。

[数学式8]

T_f＝∑T_dk                                        …(式8)

此时，针对各回避地点，在该回避地点被用户选择了的情况下，如前述那样对各回避地点指定反映到成本中的回避项目，并被存储到存储装置11中，因而关于被选择的回避地点，对该回避项目计算延迟时间。例如，在选择了△△巷交通信号的情况下，预先规定考虑因堵塞及交通信号引起的延迟时间。

针对各回避地点的回避项目的对应，在提取回避地点并制成回避地点列表114时被指定。关于回避地点的提取处理，预先对各路段评价延迟时间，提取该延迟时间大的地点(路段)。此时，按照每个路段根据设施信息搜索处于附近的设施，预先规定按设施的每个类别应该计算的延迟时间的项目、即回避项目，并根据该回避项目的并集来规定回避项目。例如，作为在某一“路段A”附近存在的设施的类别而存在“交通信号”、“学校”、“车站”，则关于“交通信号”应该计算的延迟时间的项目为“交通信号”、“堵塞”这两个回避项目。同样地，关于“学校”而言“步行者”被视为回避项目，关于“车站”而言“步行者”和“堵塞”被视为回避项目。此时，如果该“路段A”的地点名为“○×”，则关于回避地点“○×”而言回避项目的并集、即“交通信号”、“堵塞”、“步行者”建立对应。之后，提取对这些回避项目计算出的延迟时间之和为规定阈值以上的路段，与回避地点的地点名和与该地点名建立对应的回避项目一起记录至回避地点列表114。

这里，在用户如图11B所示那样选择了堵塞、步行者这一回避项目、以及△△巷交通信号这一回避地点的情况下，关于在路段终端存在△△巷交通信号的路段而言，基于上述指定而变为T_d＝T_d1+T_d2，但在除此之外的路段中进行不回避其他交通信号的选择被考虑为并非什么样的交通信号都回避而是对于其他交通信号而言与驾驶员感受到的不舒适性无关，因而作为T_d＝T_d1+T_d3来计算成本。

如以上，在图2的S207或S211中按照成为候补路段的每个路段执行了图5的处理，计算成本。

图12示出本导航装置进行搜索的搜索结果的显示例。在图12A中用粗线示出作为搜索结果的舒适路径。另外，此时，也可在自车的当前位置1211周边的路段中，对于成本大的路段而言将颜色改变为普通状态进行显示，附上标记进行显示。在图12A用粗虚线表示成本特别大的路段，用中等粗细的虚线表示成本稍大的路段。根据这种显示，用户能够掌握延迟时间大而无法平稳行驶的路段，并进行回避行驶。

另外，也可在路径搜索处理中制成图4示出的堆表时，预先存储关于各回避项目计算出的延迟时间的值比规定阈值大的路段，并显示根据构成成本的各回避项目、回避地点的延迟时间的值的大小而延迟时间大的主要原因。例如，在图12A的路段1213中，在因交通信号引起的延迟时间比预先规定的阈值大、或者比因周围的交通信号引起的延迟时间大等的情况下，针对路段1213的终点显示交通信号等待变长的消息1214。进而，在图12A的路段1215中，在因堵塞引起的延迟时间大的情况下，在该路段1215中显示产生了堵塞的信息1216，由此能够以统计的方式明示发生堵塞的场所。根据这种显示，在用户无法平稳行驶的道路中，关于延迟时间大的理由，也能够掌握。

此外，在图12B中示出如下例子，即：作为从出发地1221至目的地1222的路径，不仅是舒适路径，也在时间优先路径、距离优先路径等搜索条件中进行搜索，并在地图上同时显示多个路径1223～1225。此时，通过显示各个路径的总延迟时间、旅行时间、行驶距离、通行费用，由此用户能够比较路径的多个要素，且用户能够选择最期望的路径。

实施例2

图7示出由车载终端及中心装置构成了本发明涉及的线路搜索系统的实施例的构成图。如图7所示，本实施方式中的线路搜索系统包括中心装置71、含有因特网或公共线路网等的通信网络72、便携电话或无线LAN等基站73、被搭载于车辆74的车载终端75和外部信息中心76而构成。也可将车载终端75的构成包括在具有导航到目的地的导航功能的普通导航装置中。

以下，对中心装置71及车载终端75的构成及功能进行说明。中心装置71由具备与通信网络72相连的通信装置(未图示)的计算机构成。并且，在该计算机中包括通信接口部711、外部信息获取部712、探测数据库713、地图信息数据库7141、交通信息数据库7142、行驶环境信息数据库7143、延迟时间计算部715、成本数据库716、终端请求受理部717、信息提供部718及成本更新部719等而构成。

此外，构成中心装置71的计算机至少具备运算装置和由半导体存储器或硬盘装置等构成的存储装置。并且，构成中心装置71的各功能块的功能是通过该运算处理装置执行在存储装置中存储的规定程序来实现的。

通信接口部711对通信网络72进行通信控制，并且经由通信网络72在与车载终端75之间进行数据的收发。

外部信息获取部712经由通信接口部711获取从车载终端75发送来的探测数据。这里，探测数据是指车辆的行驶轨迹数据，是除了位置信息(纬度经度等坐标)、时刻信息之外还包括行驶速度、移动方向、制动信息等车辆信息的点序列(点列，point sequence)数据。将由外部信息获取部712获取到的点序列的探测数据变换成路段列或者每个路段的所需时间、速度、堵塞度，然后蓄积到探测数据库713中。

外部信息获取部712预先经由通信接口部711获取被变换成道路路段单位的所需时间、速度、堵塞度的探测数据。这种情况下，道路路段单位的信息在车载终端75或者经由通信网络72相连的交通信息中心生成，并发送至中心装置71。

另外，外部信息获取部712经由通信接口部711从交通信息中心接收路段旅行时间等交通信息，还从天气信息中心等外部信息中心76获取路段的某一地域的气候、气温等信息，并分别存储到交通信息数据库7142、行驶环境信息数据库7143中。作为在外部信息获取部712获取探测数据、地图信息、交通信息、行驶环境信息的方法，也有经由记录媒体以通信网络72以外的方法进行。

关于地图信息数据库7141、交通信息数据库7142、行驶环境信息数据库7143中存储的信息，由于具有与图2示出的地图信息数据库111、交通信息数据库112、行驶环境信息数据库113中存储的信息相同的构成，因而省略说明。

延迟时间计算部715具有与实施例1中的延迟时间计算部16等同的功能，利用地图信息数据库7141、交通信息数据库7142、行驶环境信息数据库7143中分别包括的地图信息、交通信息、行驶环境信息来计算成本。成本计算是在从成本更新部719收到成本更新请求的情况下执行的。另外，也可利用探测数据库713中包括的探测数据来计算成本。关于利用探测数据计算成本的详细见后述。

在延迟时间计算部715中计算出的成本被蓄积到成本数据库716中。图10示出在成本数据库716中蓄积的成本信息的构成例。如图10所示，针对表示各路段的路段ID，按照日期类型/时间带，记录与各回避项目相对应的延迟时间。此时，也可按每个路段记录将多个延迟时间合计后的成本信息。

终端请求受理部717经由通信接口部711接收从车载终端75发送来的请求信息。该请求信息是车载终端75向中心装置71请求提供成本的信息，在本实施方式涉及的路径搜索系统中，被利用于车载终端75中的成本信息的更新时。进而，终端请求受理部717将该请求信息发送至成本更新部719。

信息提供部718起到根据终端请求受理部717接收到的请求信息来提供信息的功能，在请求信息中包括成本信息的更新请求的情况下，从成本数据库716中读取与请求信息相一致时的最新成本，并经由通信接口部711提供给车载终端75。

成本更新部719从外部信息获取部712中获取外部信息的获取状况，还从终端请求受理部717中获取请求信息，来判断是进行了成本更新还是定时(timing)，在判断为进行了成本更新的情况下向延迟时间计算部715输出成本更新请求。成本更新处理在1)每隔一定期间、2)在探测数据库713、地图信息数据库7141、交通信息数据库7142、行驶环境信息数据库7143中存储的信息中存在一定件数以上的变更时、3)从车载终端75接收到请求时等定时下执行。由此，能够利用进一步反映出最新信息的成本来进行路径搜索，更平稳地行驶。

另一方面，被搭载于车辆74的车载终端75包括本体部751、显示部752、便携电话753、GPS(Global Positioning System)接收机754等而构成。

本体部751是包括运算处理部(未图示)及存储装置755等而构成的计算机。这里，存储装置755由半导体存储器或硬盘装置等构成。另外，本体部751除此之外，作为输入装置也可以具备各种开关、按钮、触摸板、遥控装置、声音麦克风等，另外作为输出装置也可以具备声音扬声器等。关于显示部752，由于具备与实施例1中的显示部13等同的功能，因而省略说明。

便携电话753在与基站73之间进行无线通信，经由基站73及通信网络72将车载终端75连接成可与中心装置71进行数据通信。另外，GPS接收机754从未图示的GPS卫星接收电波来检测车辆74的当前位置。

此外，本体部751包括通信接口部7511、信息获取部7512、成本数据库7513、地图信息数据库7514、位置信息获取部7515、路径搜索部7516、输入输出接口部7517、搜索条件设定部7518和请求信息发送部7519等而构成。这些本体部751的功能块是通过未图示的运算处理装置执行在存储装置755中存储的规定程序来实现的。这里，在前述实施例中，由延迟时间计算部16进行了舒适路径搜索用的成本计算，但是在本实施例中，预先由中心装置计算各路段的每个路段的延迟时间并存储至成本数据库716，并利用基于此更新后的车载终端75的成本数据库7513的延迟时间。

通信接口部7511对便携电话753进行通信控制，并且经由基站73及通信网络72在与中心装置71之间进行数据收发。

信息获取部7512经由通信接口部7511接收从中心装置71发送来的成本信息，并保存至成本数据库7513。有时也将成本的更新输出至显示部752来通知给用户。

位置信息获取部7515获取由GPS接收机754检测出的纬度经度、高度、时刻信息等GPS信息，并发送至路径搜索部7516。

关于路径搜索部7516、输入输出接口部7517、搜索条件设定部7518而言，由于分别具有与实施例1中的路径搜索部15、输入输出接口部13、搜索条件设定部14等同的功能，因而省略说明。

请求信息发送部7519经由通信接口部7511向中心装置71确认成本数据的更新，如果进行更新，则将请求发送该成本数据的请求信息进行发送。存在用户经由输入输出接口部7517请求成本的情况、和根据路径搜索时的请求而由路径搜索部7516请求成本的情况。在请求信息中包括经由输入输出接口部7517指定的区域、日期与时间等。

其次，利用图8所示的流程图来说明本实施方式中的路径搜索系统的舒适路径搜索处理。此外，关于与图2所示的处理相同的步骤，利用与图2相同的符号进行表示。这里，由于S202、S203、S208～S210、S212～S217的各步骤进行与图2中的相同名字的步骤相同的处理，因而省略说明，以下进行S801～S805、S807、S811的说明。

第2实施例与第1实施例较大的不同之处在于，在第1实施例中由在导航装置中配备的延迟时间计算部16进行延迟时间的计算，而在第2实施例中由在中心装置71中配备的延迟时间计算部715进行延迟时间的计算，在车载终端75中接收反映出该计算结果的成本数据库，在路径搜索时参照延迟时间根据该成本数据库7513计算路段成本。因此，从车载终端75向中心装置71发送进行线路搜索的搜索区域，针对该搜索区域从中心装置71接收成本数据，作为成本数据库7513。

在用户作为搜索条件而选择了舒适路径的情况下，开始图8的处理，车载终端75经由通信网络72将由S202决定出的搜索区域发送至中心装置71(S801)。

中心装置71接收从车载终端75发送的搜索区域(S802)，针对搜索区域内包括的全部路段而言在成本数据库716内进行搜索(S803)。此时，信息提供部718首先提取在搜索区域内包括的所有网格ID，关于图10所示的成本数据库内的成本信息，读取与网格ID相一致的全部路段的成本信息。

中心装置71发送从成本数据库716中读取的全部成本信息(S803)，车载终端75经由通信网络72接收该成本信息(S804)。接收到的成本信息由信息获取部7512被存储到成本数据库7513中。

S807利用由S206获取到的出发地路段的路段ID在成本数据库7513内进行搜索来获取该延迟时间，计算出发地路段的成本。同样地，S811从成本数据库7513中获取由S210选择出的各候补路段的延迟时间，并与第1实施例中的S510的处理同样地计算该路段的成本。

其次，利用图9的流程图说明中心装置71中的成本数据库716的成本信息更新处理。成本信息更新处理以某一定周期(例如每5分钟)执行。

首先，成本更新部719从外部信息获取部712获取外部信息的获取状况，或者从终端请求受理部717获取请求信息，来判断是否进行成本更新(S900)。此时，在自前次成本更新经过了规定时间以上、或根据外部信息的获取而在探测数据库713、地图信息数据库7141、交通信息数据库7142、行驶环境信息数据库7143中存储的信息中存在一定件数以上的变更、或者从终端有成本更新请求等判断条件之内的任意一个或几个同时成立的情况下，被判断为进行成本更新，否则被判断为未进行成本更新。在S900的处理中被判断为未进行成本更新的情况下(S900：“否”)，结束图9的处理。

另一方面，在被判断为进行了成本更新的情况下(S900：“是”)，首先中心装置71决定进行成本更新的区域(S901)。该更新区域，在对各种数据库进行了一定件数以上的变更的情况下根据包括进行了与之相对的更新的路段在内的网格的网格ID等来指定。另外，在自前次成本更新经过了规定时间以上的情况下，由包括数据被更新的路段在内的网格的网格ID等来指定。或者，在从终端有成本更新请求的情况下，由此指定的网格变为更新区域。

其次，延迟时间计算部715对在更新区域内包括的全部路段(S902)获取所对应的探测数据、地图信息、交通信息、行驶环境信息(S903)。此时，利用更新路段的路段ID来搜索在探测数据库713、地图信息数据库7141、交通信息数据库7142、行驶环境信息数据库7143中蓄积的信息，由此获取与更新路段对应的信息。

利用由S903获取到的信息来计算各路段中的延迟时间(S904)。在该步骤中，与图5的S510中的处理相同，按每个路段进行延迟时间的计算处理。这里，在S904中如上述说明那样，也可在S903中利用与S509同样地获取到的地图信息、交通信息、行驶环境信息来计算延迟时间，或者利用由S903获取到的探测数据来计算延迟时间。以下说明利用探测数据计算因堵塞、交通信号、步行者引起的延迟时间的延迟时间计算方法。

在求出因延迟引起的延迟时间T_d1的情况下，作为实际的行驶时间，利用根据探测数据通过各路段所需的旅行时间T_probe，如下(式9)进行计算。

[数学式9]

$T_{d1}=\mathrm{Max}\left(\begin{array}{cc}0,& T_{\mathrm{probe}}-\frac{L}{V_{\mathrm{reg}}}\end{array}\right)$ …(式9)

在求出因交通信号引起的延迟时间T_d2的情况下，根据通过包括存在交通信号的交叉点在内的道路区间(例如，交叉点的前后100[nm])时的探测数据求出该交叉点的平均停止时间，作为因交通信号引起的延迟时间。

在求出因步行者引起的延迟时间T_d3的情况下，根据认为在周围存在较多步行者的设施的附近行驶时的探测数据，推定式7中的n：步行者数、l_slow：相对一名步行者减速的距离、V_slow：慢行速度，通过将推定值代入式7中来计算因步行者引起的延迟时间。

这样，通过利用实际在路段行驶的探测数据，能够计算更准确的延迟时间，能够实现进一步反映出现状的舒适路径。

返回到图9的说明。将根据延迟时间计算部715在S904中计算出的成本保存至成本数据库716(S905)。另外，此时回避地点的提取处理，提取在延迟时间计算部715中计算出的延迟时间之和为阈值以上的路段，更新未图示的回避地点列表。该回避地点列表也可保存在成本数据库716中。在更新区域内存在未执行上述处理的未更新路段的情况下，按每个路段反复进行上述处理(S906)。

在上述的实施方式中，由中心装置71计算延迟时间信息，并发送至车辆终端75中进行路径搜索，由此计算舒适路径。这里，也可将与上述车载终端装置75配备的路径搜索部7516相同的功能包括在中心装置71中，将由中心装置搜索出的路径发送至车载终端75进行显示。此时，搜索到的路径被作为构成路径的路段的路段ID的集合进行发送。

Claims (8)

1.一种路径搜索方法，受理出发地及目的地的位置信息，对从出发地到目的地为止的路径进行搜索，该路径搜索方法的特征在于：

受理在所搜索的路径中想要回避的地点的输入，

计算因该地点中的回避条件项目引起的每个路段的延迟时间，

在计算从出发地到目的地为止的路径时，根据反映出所计算出的每个路段的延迟时间的成本求出成本最小路径。

2.根据权利要求1所述的路径搜索方法，其特征在于，

所述回避条件项目是至少包括堵塞、交通信号、步行者的任意一个的交通状况的项目。

3.根据权利要求2所述的路径搜索方法，其特征在于，

在计算因所输入的所述地点相对应的回避条件项目引起的每个路段的延迟时间时，关于各地点，求出与地点相应的所述交通状况的项目，关于与地点相对应的路段，计算按相应交通状况的每个项目求出的延迟时间之和。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的路径搜索方法，其特征在于，

利用表示按该路径中包括的每个路段计算出的延迟时间的大小的标记或者颜色来显示计算出的所述路径。

5.一种导航装置，进行从出发地到目的地为止的路径搜索，该导航装置的特征在于，包括：

用户输入受理部，其受理在所搜索的路径中想要回避的地点的输入；

延迟时间计算部，其计算因所输入的地点中的回避条件项目引起的每个路段的延迟时间；和

路径搜索部，其利用反映出所计算出的每个路段的延迟时间的成本来计算从出发地到目的地为止的成本最小路径。

6.根据权利要求5所述的导航装置，其特征在于，

在所述用户输入受理部中，受理至少包括堵塞、交通信号、步行者的任意一种的交通状况的项目作为所述回避条件项目。

7.根据权利要求6所述的导航装置，其特征在于，

所述延迟时间计算部关于所输入的各地点，求出与地点相应的所述交通状况的项目，关于与地点相对应的路段，计算按相应交通状况的每个项目求出的延迟时间之和。

8.根据权利要求5至7任意一项所述的导航装置，其特征在于，

所述导航装置包括显示部，按在所述路径搜索部内计算出的路径中所包括的每个路段，利用表示所计算出的延迟时间的大小的标记或者颜色将所述路径显示于所述显示部。

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