CN103052975A - 区间定义方法、旅行时间运算装置、及驾驶辅助装置 - Google Patents

区间定义方法、旅行时间运算装置、及驾驶辅助装置 Download PDF

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Abstract

公开了一种区间定义方法，将出发地点与目标地点之间的道路以规定的条件划分成多个链路，并基于对于每个链路设定的通行的容易度的指标即链路成本来定义对车辆的驾驶者提供的引导信息的生成所使用的区间。将从出发地点到目标地点的多个链路中的基于链路成本的总计值的标准偏差减小的连续的至少两个链路组合来进行区间的定义。

Description

区间定义方法、旅行时间运算装置、及驾驶辅助装置
技术领域
本发明涉及基于道路上的链路成本来定义区间的区间定义方法、运算该定义的区间内的旅行时间的旅行时间运算装置、及基于该定义的区间进行驾驶辅助的驾驶辅助装置。
背景技术
通常，在搭载于车辆的包含车辆导航系统等的驾驶辅助装置中，基于从道路交通信息通信系统（VICS：Vehicle Information andCommunication System）得到的交通信息，算出从当前地点到目的地的旅行时间、最短路径。在这种驾驶辅助所采用的道路交通信息通信系统中，由其管理中心即道路交通信息通信系统中心（VICS中心）收集的拥堵信息、各区间的旅行时间、交通限制等各种交通信息经由电波信标、光信标、FM多重广播等通信媒介而向上述驾驶辅助装置发送。并且，驾驶辅助装置基于这样发送的交通信息而选择从当前地点到目的地的推荐路径，并将该选择出的推荐路径向驾驶员通知。
在基于这种驾驶辅助装置的推荐路径的计算时，使用对于每个由信号机、交叉点等而划分的规定的道路区间、所谓链路而设定的流通（通行）的容易度的指标即链路成本。需要说明的是，作为该链路成本，例如有与平均旅行时间、道路宽度等相关的信息。并且，在驾驶辅助装置中，参照在从当前地点到目的地所存在的各链路处设定的链路成本，以该链路成本成为最小的方式进行从当前地点到目的地的路径选择。但是，这样的链路成本在追随信号机的红色（停止）显示、绿色（行进许可）显示这样的显示形态的变化而进行车辆的停止动作、起步动作等时，是即使在同一链路内测定的链路成本，也根据作为测定对象的车辆、对旅行时间进行测定的时间而成为不同的值。即，在同一链路内，链路成本会产生变动。而且，这样的链路成本也根据交通量的变化、事故的发生等发生变动。如此，即使是在同一链路内测定的链路成本，在其变动大时，标准误差升高，基于这样的链路成本的旅行时间的计算、推荐路径的选择的可靠性也下降。
因此，在例如专利文献1记载的方法中，根据每个链路的链路成本的过去的统计值，求出链路成本的变动即标准偏差。将该标准偏差作为变动风险而反映到上述推荐路径的计算中，由此，选择变动风险低的路径作为高可靠性的路径。但是，该求出的变动风险低的路径并不局限为到目的地为止的最短路径，会选择虽然变动风险低但超过必要地绕远的路径等，未必选择在实用上优选的路径。
另外，在专利文献2记载的方法中，基于这些标准偏差来判断相邻的链路的旅行时间是否存在较大差异。在判断为相邻的链路的旅行时间的差异大时，将该旅行时间作为异常值而除去，由此能够构筑出除去了异常值的旅行时间蓄积数据库。然而尽管是该方法，在实际的道路环境下，即使是相邻的链路彼此，也会因由信号机的车辆的停止、起步动作等这样的交通信息引起而产生较多的旅行时间（链路成本）的变动，若将这种旅行时间统一除去的话，难以构筑出适应实际的交通状况的旅行时间蓄积数据库。
因此，在例如专利文献3记载的方法中，求出从上述道路交通信息通信系统取得的各链路的旅行时间的中央值与基于从车辆集中的探测信息的旅行时间的算术平均值的平均值，并使用该求出的平均值作为链路成本。根据该方法，与从上述道路交通信息通信系统取得的交通信息一起采用从车辆集中的探测信息，因此作为基于它们而算出的链路成本的可靠性也自然提高。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-206935号公报
专利文献2：日本特开2005-195329号公报
专利文献3：日本特开2005-233815号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，即便使用从上述道路交通信息通信系统取得的交通信息和探测信息这双方来算出各链路的链路成本，在该链路成本中也会反映作为该链路成本的测定对象的车辆的行驶状态、信号机的显示形态的变化、道路环境的变化等。即，这样的各要素的变化会导致同一链路中的链路成本的变动。尤其是作为链路而划分的区间越短，这种变动也越大，进而标准误差也增大。
如此，在按照链路而算出链路成本并基于该链路成本进行旅行时间的计算、驾驶辅助时，实用上还有改良的余地。
本发明的目的在于提供一种高可靠性的区间定义方法、能够提高精度的旅行时间运算装置、及能够进行高可靠性的驾驶辅助的驾驶辅助装置。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，在本发明的一形态中，提供一种区间定义方法，将出发地点与目标地点之间的道路以规定的条件划分成多个链路，并基于对于每个链路设定的通行的容易度的指标即链路成本来定义对车辆的驾驶者提供的引导信息的生成所使用的区间。将从所述出发地点到所述目标地点的多个链路中的基于所述链路成本的总计值的标准偏差减小的连续的至少两个链路组合来进行所述区间的定义。
上述链路成本的标准偏差的值越大而链路成本的变动越大，基于该链路成本而生成上述引导信息时的误差率也升高。另一方面，链路成本的标准偏差越小，基于该链路成本的上述引导信息的误差率也越低。即，越是基于标准偏差小的链路成本而生成引导信息时，越能够生成更高精度的引导信息。并且，该链路成本的标准偏差通过将连续的至少两个链路组合，而基于该总计值的值有时小于各单一的链路的链路成本的标准偏差。
关于这一点，如上述方法那样，若通过基于链路成本的总计值的标准偏差减小的连续的链路的组合，新定义链路成本的标准偏差减小的区间，并基于该定义的区间内的链路成本的总计值而生成上述引导信息，则能够生成精度更高的引导信息，进而还能提高作为引导信息的可靠性。
优选的是，将对基于所述链路成本的总计值的标准偏差减小的所述连续的至少两个链路进行组合而形成的区间定义为一个单位区间。
根据上述方法，取代对从出发地点到目标地点的道路进行划分的作为单位区间的链路，将以标准偏差减小的形态连续的链路组合而成的区间定义为新的单位区间。并且，通过以该定义的区间为单位来求出链路成本，从而能够更高精度地算出该区间的链路成本、及基于该链路成本的引导信息。
优选的是，通过从所述出发地点起依次反复进行以下的工序（I）和工序（II），由此定义多个单位区间。
（I）进行基于所述链路成本的总计值的标准偏差减小的连续的至少两个链路的组合的工序。
（II）当在对由所述工序（I）得到的链路的组合进而组合连续的下一链路时得到的基于所述链路成本的总计值的标准偏差比由所述工序（I）得到的链路的组合所对应的标准偏差大时，将由所述工序（I）得到的链路的组合设定为所述一个单位区间的工序。
根据上述方法，通过反复进行上述两个工序，即连续的链路的组合与单位区间的定义，以将连续的链路组合时的链路成本的总计值减小的情况为条件，上述区间以依次包含连续的链路的形态延伸。并且，通过反复进行这种工序，将从出发地点到目标地点之间的道路不中断地定义为多个单位区间。由此，能够容易地定义基于链路成本的总计值的标准偏差减小的区间，并且进行基于必要最小限度的链路成本的组合的区间定义。即，在将连续的链路组合而定义标准偏差减小的区间的基础上，区间定义的实用性能良好地提高。
优选的是，所述链路成本分别基于对应的链路的旅行时间、燃料消耗量、道路宽度、道路形状、及距离中的至少一个要素来算出。
通常，作为对车辆的驾驶者的引导信息，存在与从出发地点到目标地点为止的推荐路径相关的信息、与到达目标地点为止的旅行时间相关的信息等。并且，这种引导信息可以根据分别基于对应的链路的旅行时间、燃料消耗量、道路宽度、道路形状、及距离中的至少一个要素而算出的链路成本来求出。因此，根据上述方法，能够基于这各要素而高精度地算出链路成本，能够高精度地生成基于该链路成本的各种引导信息。
优选的是，所述链路成本的计算所使用的要素基于从在同一链路上行驶的具有无线通信功能的多个车辆向探测信息通信系统的管理中心传送的信息来收集。在所述区间的定义时评价的链路成本由所述管理中心算出。基于所述算出的链路成本而进行的所述区间的定义由该管理中心进行。
根据上述方法，基于从在同一链路上行驶的多个车辆向探测信息通信系统的管理中心传送的信息、所谓探测信息，收集链路成本的计算所使用的各要素。由此，从在道路上实际行驶的车辆能够取得与通行的容易度相关的各种信息。并且，利用探测信息通信系统的管理中心来管理这种信息，通过该管理中心来进行上述区间的定义，由此能够利用上述管理中心一并进行链路成本的计算用的各要素的收集和基于这各要素的区间的定义。
在本发明的又一形态中，提供一种旅行时间运算装置，将出发地点与目标地点之间的道路以规定的条件划分成多个链路，并基于对于每个链路设定的通行的容易度的指标即链路成本所包含的旅行时间信息，来运算对车辆的驾驶者提供的引导信息的生成所使用的旅行时间。对于利用上述区间定义方法定义的每个区间，运算该区间的所述旅行时间作为各区间所包含的链路的旅行时间的平均值。
根据上述结构，作为利用上述的区间定义方法定义的区间，即，以链路成本的总计值的标准偏差减小的方式组合的各区间所包含的链路的旅行时间的平均值，运算该区间的旅行时间。因此，能够进行基于变动少的要素的各区间的旅行时间的运算，能够极力减小该运算出的旅行时间与实际为了通过各区间所需的旅行时间的误差。由此，能提高作为在引导信息的生成中使用的旅行时间的可靠性。
优选的是，所述链路各自的旅行时间、及所述定义的区间各自的旅行时间基于从在同一链路上行驶的具有无线通信功能的多个车辆向探测信息通信系统的管理中心传送的信息，由该管理中心运算。该运算出的旅行时间中的所述定义了的区间各自的旅行时间根据要求而从该管理中心提供。
根据上述结构，若基于从在同一链路上行驶的多个车辆向探测信息通信系统的管理中心传送的信息、所谓探测信息，收集链路成本的计算所使用的各区间的旅行时间，则能够取得在道路上实际行驶的车辆在各区间中行驶时所需的旅行时间。并且，如此由上述管理中心进行基于分别取得的旅行时间的运算，从而能够利用上述管理中心对于从旅行时间的收集到上述区间的定义、该定义的区间内的旅行时间的运算、发送为止进行一维管理。
另外，根据上述结构，对应于经由例如车辆的无线通信功能、互联网等的各种通信单元的要求，能够将与各上述区间的旅行时间相关的信息向车辆的驾驶辅助装置、各种终端发送。由此，能够提高基于上述定义的区间的链路成本而算出的旅行时间的实用性。
根据本发明的又一形态，提供一种驾驶辅助装置，将出发地点与目标地点之间的道路以规定的条件划分成多个链路，并基于对于每个链路设定的通行的容易度的指标即链路成本所包含的旅行时间信息或燃料消耗量，来生成对车辆的驾驶者提供的路径信息。对于利用上述区间定义方法所定义的每个区间，运算该区间的旅行时间或燃料消耗量作为各区间所包含的链路的旅行时间或燃料消耗量的平均值，基于该运算出的旅行时间或燃料消耗量而生成所述路径信息。
根据上述结构，作为利用上述的区间定义方法而定义的区间，即以链路成本的总计值的标准偏差减小的方式组合的各区间所包含的链路的旅行时间或燃料消耗量的平均值，而运算该区间的旅行时间。因此，能够基于变动少的要素来运算各区间的旅行时间、燃料消耗量，能够极力减小该运算出的旅行时间、燃料消耗量与实际为了通过各区间所需的旅行时间、燃料消耗量之间的误差。由此，能提高基于这种旅行时间、燃料消耗量而生成的路径信息的可靠性，进而，能提高作为上述驾驶辅助装置的可靠性。
优选的是，所述链路各自的旅行时间或燃料消耗量、及所述定义了的区间各自的旅行时间或燃料消耗量基于从在同一链路上行驶的具有无线通信功能的多个车辆向探测信息通信系统的管理中心传送的信息，由该管理中心运算。该运算出的旅行时间或燃料消耗量中的、所述定义了的区间各自的旅行时间或燃料消耗量作为生成所述路径信息的信息，根据要求从该管理中心提供。
根据上述结构，基于从在同一链路上行驶的多个车辆向探测信息通信系统的管理中心传送的信息、所谓探测信息，能够收集链路成本的计算所使用的各区间的旅行时间。由此，能够取得在道路上实际行驶的车辆在各区间中行驶时所需的旅行时间、燃料消耗量。并且，这样由上述管理中心进行基于分别取得的旅行时间、燃料消耗量的运算，由此能够利用上述管理中心对于从旅行时间及燃料消耗量的收集到上述区间的定义、该定义的区间内的旅行时间及燃料消耗量的运算、发送为止进行一维管理。
另外，作为驾驶辅助装置，根据这种结构，能够根据经由无线通信功能等的要求取得每个区间的旅行时间、燃料消耗量，从而实现基于必要最小限度的运算、信息量的路径信息的引导。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的区间定义方法、旅行时间运算装置、及驾驶辅助装置的系统概念的框图。
图2（a）～（d）是表示区间定义形态的图。
图3（a）及（b）是表示基于作为定义对象的区间中所包含的链路成本的总计值的标准偏差的图形。
图4（a）及（b）是表示基于作为定义对象的区间中所包含的链路成本的总计值的标准偏差的图形。
图5中（a）是示意性地表示通过设于交叉点的信号机划分的道路状况的一例的图。（b）是表示通过信号机划分的每个链路的旅行时间的一例的图。
图6是表示将链路作为区间单位而算出的标准偏差、标准误差、及标准误差率的一例的图。
图7（a）～（c）是表示将组合连续的链路而成的区间作为区间单位而算出的标准偏差、标准误差、及标准误差率的一例的图。
图8是表示本实施方式的区间定义顺序的流程图。
图9是表示另一实施方式的区间定义方法、旅行时间运算装置及驾驶辅助装置的系统概念的框图。
具体实施方式
图1表示在本发明的一实施方式的区间定义方法、旅行时间运算装置、及驾驶辅助装置中使用的系统概念图。
如图1所示，该系统具备管理中心100，该管理中心100构成对从车辆发送的探测信息进行收集、管理的探测信息通信系统。该管理中心100所收集的探测信息包括各车辆的位置信息、行驶速度、燃料消耗量、时刻等信息。该探测信息经由搭载于各车辆的车载通信机等通信单元而向设置于每个规定的区域的第一通信装置110发送。并且，该第一通信装置110所收集的探测信息以一定的间隔向管理中心100计入。
如此向管理中心100计入的各车辆的探测信息首先被取入到蓄积该探测信息的信息蓄积部120。并且，向信息蓄积部120取入的探测信息例如按照链路来分类，该链路是以交叉点、信号机等为节点而对连续的道路进行划分的区间。利用这种信息蓄积部120按照链路来分类，所蓄积的探测信息向链路成本生成部130输出，该链路成本生成部130基于该探测信息而生成各链路的通行的容易度的指标即链路成本。
在链路成本生成部130中，作为各链路的链路成本，各个车辆在各链路的通行所需的旅行时间、燃料消耗量基于探测信息所包含的各车辆的位置信息、行驶速度、燃料消耗量这各要素来求出。
如此，与由链路成本生成部130求出的链路成本相关的信息向区间定义部140输出，该区间定义部140对基于该链路成本而生成的对于车辆的驾驶者的引导信息所使用的区间进行定义。在该区间定义部140中，以基于各链路的链路成本的总计值的标准偏差减小的方式将连续的两个以上的链路组合。并且，在本实施方式中，将通过这样的区间定义部140组合的由多个链路构成的区间分别定义为一个单位区间。例如，在某链路的链路成本的标准偏差大于基于该链路和与之连续的链路的链路成本的总计值的标准偏差时，将连续的这两个链路组合而形成一个区间。
需要说明的是，在本实施方式中，各一个单位区间通过从作为区间定义的起点的链路起依次反复进行以下的（I）及（II）的工序而定义。
（I）进行基于链路成本的总计值的标准偏差减小的连续的至少两个链路的组合的工序。
（II）当对于利用所述工序（I）得到的链路的组合进而组合连续的下一链路时得到的基于链路成本的总计值的标准偏差比利用所述工序（I）得到的链路的组合所对应的标准偏差大时，将利用所述工序（I）得到的链路的组合作为一个单位区间的工序。
并且，通过这种区间定义，将作为车辆的驾驶区域的道路适当划分为规定的区间。
如此进行用于生成引导信息的区间定义时，与该定义的区间相关的信息和与由上述链路成本生成部130生成的链路成本相关的信息向区间信息运算部150输出，该区间信息运算部150以上述定义的区间为单位而进行各链路成本的平均化。在该区间信息运算部150中，作为各一个单位区间而定义的区间中所包含的链路的链路成本、即旅行时间、燃料消耗量以各区间为单位而进行平均化。并且，按照区间进行了平均化的旅行时间及燃料消耗量作为车辆通行各区间时所需的旅行时间及燃料消耗量而与各对应的区间建立关联。这样，在各区间中，将与基于标准偏差小换言之基于变动小的链路成本而生成的旅行时间及燃料消耗量相关的信息建立关联。即，在各区间中，将有关与实际通过各区间时所需的旅行时间及燃料消耗量的误差极小的旅行时间及燃料消耗量的信息建立关联。需要说明的是，在本实施方式中，上述区间信息运算部150相当于旅行时间运算装置。
并且，例如从搭载于车辆C而生成对驾驶者提供的路径信息的车辆导航系统200要求有关在各区间建立了关联的旅行时间的信息时，这各信息经由第二通信装置160而向车辆导航系统200发送。
在该车辆导航系统200中，当从管理中心100取得与在各区间建立了关联的旅行时间及燃料消耗量相关的信息时，以该旅行时间、燃料消耗量为指标，基于例如迪杰斯特拉法来搜索旅行时间、燃料消耗量成为最小的路径。当如此进行路径搜索时，从出发地点到目标地点的推荐路径、预想到达时刻经由显示装置、声音装置（未图示）对驾驶者提供。需要说明的是在本实施方式中，上述管理中心100及车辆导航系统200作为上述驾驶辅助装置而发挥作用。
如此，在本实施方式中，进行如下所述的路径选择，即将以标准偏差减小的形态组合的连续的区间为单位进行了平均化的旅行时间作为指标，由此，能够减小向目标地点的预想到达时刻与实际的到达时刻之间的误差。而且，将以上述定义的区间为单位进行了平均化的燃料消耗量作为指标而进行燃料消耗量成为最小的路径选择，由此，选择燃料消耗量实际减少的路径。由此，作为对车辆C的驾驶者提供的引导信息的可靠性提高，进而，作为驾驶辅助装置的可靠性提高。
以下，参照图2～图8，详细叙述本实施方式的区间定义方法。需要说明的是，在图2中，（a）～（d）表示连续的链路的组合形态，图3（a）及图3（b）、图4（a）及图4（b）对应于图2的（a）～（d）而表示连续的链路组合时的链路成本的总计值的推移。
在此，如图2的（a）所示，存在有通过由信号机、交叉点等构成的节点N1～N5划分了道路的连续的链路L1～L4。将基于从在各链路L1～L4进行行驶的车辆计入的探测信息的链路成本与这些链路L1～L4建立关联。即，对链路L1建立关联有“值1-1，值1-2，值1-3，值1-4，…”，对链路L2建立关联有“值2-1，值2-2，值2-3，值2-4，…”。而且，对链路L3建立关联有“值3-1，值3-2，值3-3，值3-4，…”，对链路L4建立关联有“值4-1，值4-2，值4-3，值4-4，…”。
在上述区间的定义时，首先，选择成为区间的起点的链路。需要说明的是，作为成为区间的起点的链路，优选例如作为一个单位区间而定义的区间中未包含的链路、道路的始端或终端。作为道路的始端及终端，对应有例如基于高速道路的出入口的连接部分、干线道路彼此交叉的交叉点等。
在这里的例子中，如图2的（a）所示，选择链路L1作为区间的起点，首先，将该链路L1作为区间定义的对象区间Sec1，算出该链路L1的链路成本的变动即标准偏差。即，作为链路L1的链路成本而该链路L1的旅行时间的分布如图3（a）所示，在该链路L1中旅行时间的变动增大。其结果是，在以链路L1为对象区间时，该标准偏差变大。需要说明的是，这种链路成本的变动由成为对象的区间短、划分链路L1的信号机的行进许可显示（绿色显示）、停止显示（红色显示）引起的车辆的停止、起步动作所引起。
因此，为了减小这种标准偏差，如图2的（b）所示，将链路L1和该链路L1的后续的链路L2组合。即，成为区间定义的对象的区间的终端从节点N2向该节点N2的后续的节点N3延伸。并且，以组合该链路L1及L2而成的区间Sec2为对象，算出基于链路L1及L2的各链路成本的总计值的标准偏差。图3（b）表示对象区间Sec2的旅行时间的分布作为链路L1及L2的链路成本的总计值。如图3（b）所示，通过将链路L1的旅行时间加上链路L2的旅行时间，而使对象区间Sec2的旅行时间的变动比对象区间Sec1（链路L1）的旅行时间的变动减小。其结果是，将链路L1及L2组合而成的区间Sec2的标准偏差比上述区间Sec1的标准偏差小。
接下来，如图2的（c）所示，将链路L1及L2（区间Sec2）和链路L2的后续的链路L3组合。即，成为区间定义的对象的区间的终端从节点N3向该节点N3的后续的节点N4进一步延伸。并且，以组合链路L1～L3而成的区间Sec3为对象，算出基于链路L1～L3的各链路成本的总计值的标准偏差。图4（a）表示对象区间Sec3的旅行时间的分布作为链路L1～L3的链路成本的总计值。如图4（a）所示，通过将链路L1及L2的旅行时间加上链路L3的旅行时间，而对象区间Sec3的旅行时间的变动比对象区间Sec1及Sec2的旅行时间的变动进一步减小。其结果是，组合链路L1～L3而成的区间Sec3的标准偏差比上述区间Sec1及Sec2的标准偏差进一步减小。
同样地，如图2的（d）所示，将链路L1～L3（区间Sec3）与链路L3的后续的链路L4组合。即，成为区间定义的对象的区间的终端从节点N4向该节点N4的后续的节点N5进一步延伸。并且，将组合链路L1～L4而成的区间Sec4作为对象，算出基于链路L1～L4的各链路成本的总计值的标准偏差。图4（b）表示对象区间Sec4的旅行时间的分布作为链路L1～L4的链路成本的总计值。如图4（b）所示，将到链路L1～L3为止的旅行时间的总计值再加上链路L4的旅行时间时，对象区间Sec4的旅行时间的变动比对象区间Sec3的旅行时间的变动增大。其结果是，组合链路L1～L4而成的区间Sec4的标准偏差成为比上述区间Sec3的标准偏差大的值。
因此，在本实施方式中，以某链路为起点，依次包含该链路的后续的链路并使对象区间的终端延伸。在该过程中逐渐减小的基于链路成本的总计值的标准偏差再次增大时，将到其紧前一个为止的区间定义作为适合于上述引导信息的生成的单位区间。由此，在这里的例子中，组合连续的链路L1～L3而成的上述区间Sec3被定义作为适合于上述引导信息的生成的单位区间。并且，当一个单位区间被定义时，以该定义的区间Sec3的后续的链路L4为起点，反复进行以下的（A）～（C）的工序，由此，将作为引导信息生成的对象的道路区分成组合连续的链路而成的区间单位。
（A）连续的链路的组合。
（B）基于组合的各链路的链路成本的总计值的标准偏差的算出。
（C）通过连续的下一链路的组合而基于链路成本的总计值的标准偏差增大时，将到该链路的紧前一个链路为止定义作为一个单位区间。
接下来，参照图5～图7，比较以通过本实施方式的区间定义方法定义的区间为单位而算出的标准误差率与以链路为单位而算出的标准误差率。需要说明的是，图5（a）是示意性地表示通过设于交叉点的信号机而划分的道路状况的一例。图5（b）按照链路表示在该道路状况行驶的车辆的旅行时间的一例。而且，图6表示以通过交叉点划分的链路为单位区间而算出的标准偏差、标准误差、及标准误差率的一例。并且，图7表示将基于本实施方式的区间定义方法所定义的区间作为单位区间而算出的标准偏差、标准误差、及标准误差率的一例。
首先，如图5（a）所示，存在有通过信号机ST1～ST4将连续的道路划分的从链路L1朝向L4的车辆组。并且，基于从该车辆组计入的探测信息，算出车辆组在各链路L1～L4通行时所需的旅行时间。
如此算出的链路各自的旅行时间例如图5（b）所示，根据对各链路L1～L4进行划分的各信号机ST1～ST4的红色显示引起的车辆的停止的有无而发生变化。需要说明的是，各信号机ST1～ST4的显示形态以规定的表为基础而协作控制。
并且，设基于在各链路L1～L4中收集到的探测信息的旅行时间的平均值为“x”，设标本数为“n”时，各链路L1～L4的平均旅行时间例如通过下式（1）算出。
[数学式1]
x ‾ = 1 n Σ i = 1 n x i · · · ( 1 )
并且，基于上式（1），如图6所示，算出各链路L1～L4的平均旅行时间分别为“66秒”、“34秒”、“36秒”、“76秒”。
另外，基于各链路L1～L4的旅行时间的标准偏差在设该标准偏差为“σ”、设标本数为“n”时，例如通过下式（2）算出。
[数学式2]
σ 2 = 1 n Σ i = 1 n ( x i - x ‾ ) 2 · · · ( 2 )
并且，基于上式（2），算出各链路L1～L4的变动即标准偏差分别为“31，7”、“27，1”、“24，2”、“28，8”。
另一方面，基于各链路L1～L4的标准偏差的标准误差在设该标准误差为“SE”、标本数为“n”时，例如通过下式（3）算出。
[数学式3]
SE = σ n · · · ( 3 )
并且，基于上述式（3），算出各链路L1～L4的标本统计量的标准偏差即标准误差分别为“10秒”、“8，6秒”、“7，7秒”、“9，1秒”。
接下来，表示各链路L1～L4的链路成本的误差的指标的标准误差率在设该标准误差率为“Mp”时，例如通过下式（4）算出。
[数学式4]
Mp = SE x · · · ( 4 )
其结果是，基于上式（4），算出各链路L1～L4的标准误差率分别为“15%”、“25%”、“21%”、“12%”。
在此，如以往的方法那样，以链路为单位，算出例如从链路L1到链路L3的平均旅行时间及标准误差时，从链路L1到链路L3的平均旅行时间及标准误差分别如下所述求出。
链路L1-L3的平均旅行时间=66+34+36=136（秒）
链路L1-L3的标准误差=10+8，6+7，7=26，3（秒）
并且，此时的标准误差率基于上述算出的从链路L1到链路L3的平均旅行时间及标准误差和上述式（4），求出作为“19%”。即，在以链路为单位区间而算出从链路L1到链路L3的旅行时间时，反映该误差，基于该旅行时间的预想到达时刻也会产生误差。
另一方面，在本实施方式中，首先，如图7（a）所示，将组合连续的链路L1及L2而成的区间的标准偏差基于上述式（2）而算出为“20，9”。即，能够确认到通过组合链路L1的后续的链路L2而标准偏差减小的情况。需要说明的是，关于将该链路L1及L2组合而成的区间的平均旅行时间、标准误差、及标准误差率，也基于上述式（1）、（3）、（4），能够求出为“101秒”、“4，7秒”、“5%”。
接下来，如图7（b）所示，将组合连续的链路L1～L3而成的区间的标准偏差基于上述式（2）算出为“8，73”。而且，组合这些链路L1～L3的区间的标准误差率成为“1%”。同样地，如图7（c）所示，组合连续的链路L1～L4而成的区间的标准偏差基于上述式（2），算出为“28，9”。
在此，通过进一步组合链路L4而基于旅行时间的总计值的标准偏差从“8，73”向“28，9”增大，因此到链路L4的紧前一个为止的区间、即从连续的链路L1到链路L3被定义作为上述引导信息的生成用的最佳区间。并且，以该区间为单位而算出从链路L1到链路L3的旅行时间时的标准误差率如上述那样为“1%”，因此能够确认到比以往那样以链路为单位时的标准误差率（“19%”）大幅下降。
如此，根据本实施方式，在标准偏差减小的形态下将连续的链路组合，并以该组合的区间为单位而算出旅行时间，由此能够以极低的误差率为基础而算出该单位区间的旅行时间。并且，在上述车辆导航系统200中，基于这种旅行时间，算出从出发地点到目标地点的预想到达时刻，由此能够在高精度的基础下求出预想到达时刻。
接下来，参照图8，说明本实施方式的区间定义方法的区间定义顺序。
如图8所示，首先，在步骤S101中，在将连续的链路组合的基础上设定作为起点的链路。作为成为该起点的链路，如上所述，设定作为单位区间而一次定义的区间中未包含的链路、高速道路的出入口的连接部分、干线道路彼此交叉的交叉点等的道路的始端、终端。
当如此设定成为起点的链路时，算出作为该起点的链路的链路成本的标准偏差（步骤S102）。并且，该算出的标准偏差被存储保持作为连续的链路的组合即作为单位区间而定义的区间延伸之前的标准偏差（步骤S103）。接下来，此时组合的链路中的终端的链路被存储保持作为当前定义的区间的区间终端的链路（步骤S104）。
当如此存储保持上述标准偏差及区间终端的链路时，将成为当前终点的链路的后续的链路进而组合作为成为区间定义的对象的区间。即，成为区间定义的对象的区间的终点进而延伸1链路量（步骤S105）。并且，该延伸的区间的链路成本的总计值基于从在该区间中行驶的车辆计入的探测信息而按照车辆算出（步骤S106）。接下来，基于按照车辆算出的链路成本的总计值，算出作为当前对象的区间的链路成本的标准偏差（步骤S107）。如此，当算出基于上述延伸的区间的链路成本的总计值的标准偏差时，将该标准偏差存储保持作为延伸后的标准偏差（步骤S108）。
并且，在步骤S109中，比较分别存储保持的延伸前的标准偏差与延伸后的标准偏差。其结果是，在判断为延伸后的标准偏差大于延伸前的标准偏差时，将从作为上述起点的链路到在上述步骤S104中确定的区间终端链路为止的区间定义作为适合于上述引导信息的生成的单位区间（步骤S109为否，S110）。当如此确定作为对象的单位区间时，按照该链路成本的要素算出该单位区间所包含的链路的链路成本的平均值（步骤S111）。在这里的例子中，对各车辆通行该单位区间时所需的旅行时间及燃料消耗量进行平均化，由此算出作为该单位区间的成本的旅行时间及燃料消耗量。并且，将按照该要素算出的平均值确定作为上述定义的单位区间的链路成本（步骤S112）。
另一方面，在前面的步骤S109中，分别存储保持的延伸前的标准偏差与延伸后的标准偏差的比较的结果是判断为延伸后的标准偏差小于延伸前的标准偏差时，返回前面的步骤S103，将延伸后的标准偏差新存储保持作为“延伸前标准偏差”（步骤S109为是，S103）。并且，将直至延伸后的标准偏差大于延伸前的标准偏差为止连续的链路适当组合。
如此，当进行连续的链路的组合和该组合的区间内的成本的计算时，例如以作为上述区间的终端而定义的链路的紧后的链路为起点，按照前面的步骤S101～S112来进行下一区间定义。由此，对连续的道路进行划分的作为单位区间的链路被适当定义作为新的单位区间。
如以上说明那样，根据本实施方式的区间定义方法、旅行时间运算装置、及驾驶辅助装置，能得到以下的优点。
（1）通过基于链路成本的总计值的标准偏差减小的连续的链路的组合，新定义链路成本的标准偏差减小的区间，并基于该定义的区间内的链路成本的总计值而生成上述引导信息。由此，能够生成精度更高的引导信息，进而能提高作为引导信息的可靠性。
（2）另外，通过将如此连续的两个以上的链路组合，即使是链路长度较短的链路、信号机的显示形态的变化引起的旅行时间的变动大的链路，也能够定义该变动缓和的区间。
（3）通过反复进行以下的（I）及（II）的工序定义基于上述方法而定义的各一个单位区间。
（I）进行基于链路成本的总计值的标准偏差减小的连续的至少两个链路的组合的工序。
（II）通过连续的下一链路的组合而基于所述链路成本的总计值的标准偏差增大时，将到该链路的紧前一个链路为止设为一个单位区间的工序。
因此，将组合连续的链路时的链路成本的总计值减小的情况作为条件，在依次包含连续的链路的形态下，引导信息的生成用的区间延伸。
（4）另外，根据上述方法，通过反复进行上述各工序，而成为车辆的驾驶区域的道路不会中断地定义作为多个单位区间。因此，能够容易地定义基于链路成本的总计值的标准偏差减小的区间，并且进行基于必要最小限度的链路成本的组合的区间定义。如此根据上述方法，在将连续的链路组合而定义标准偏差减小的区间的基础上，适当地提高区间定义的实用性。
（5）上述链路成本分别基于对应的链路的旅行时间及燃料消耗量而算出。因此，作为对于车辆的驾驶者的引导信息，能够高精度地求出到目标地点为止的旅行时间、少燃耗路径搜索。
（6）基于从在各链路上行驶的多个车辆计入的探测信息，来收集链路成本的计算所使用的要素。因此，能够高精度地收集各链路内的旅行时间、燃料消耗量这样的要素。由此，能够高精度地求出基于这样各要素的链路成本，进而，能提高基于该链路成本的区间定义的可靠性。
（7）另外，通过管理中心100进行这种探测信息的收集和基于该探测信息的区间的定义。由此，利用管理中心100能够一并进行链路成本的计算用的各要素的收集和基于这些各要素的区间的定义。
（8）按照通过上述区间定义方法定义的区间，运算出引导信息的生成所使用的旅行时间作为各区间含有的链路的旅行时间的平均值。因此，能够运算基于变动少的要素的各区间的旅行时间，能够极力减小该运算出的旅行时间与实际为了通过各区间所需的旅行时间的误差。由此，能提高作为引导信息的提供所使用的旅行时间的可靠性。
（9）按照通过上述区间定义方法而定义的区间，运算旅行时间或燃料消耗量作为各区间所包含的链路的旅行时间或燃料消耗量的平均值。基于该运算出的旅行时间或燃料消耗量而生成对车辆的驾驶者提供的路径信息。因此，能提高基于这种旅行时间、燃料消耗量而生成的路径信息的可靠性，进而，能提高作为驾驶辅助装置的可靠性。
需要说明的是，上述实施方式可以通过以下的方式来实施。
在上述实施方式中，与利用区间信息运算部150算出的各区间的旅行时间及燃料消耗量相关的信息按照来自车辆导航系统200的要求而向该车辆导航系统200发送。并且，通过该车辆导航系统200，基于各发送了的信息而生成上述引导信息。此外，作为与前面的图1对应的图，例如图9所示，管理中心100也可以构成为具备引导信息生成部300，该引导信息生成部300基于由区间信息运算部150算出的与旅行时间及燃料消耗量相关的信息而生成引导信息。并且，也可以将由该引导信息生成部300生成的引导信息经由互联网400等通信媒介向各种终端发送。需要说明的是，这种情况下，管理中心100作为上述驾驶辅助装置发挥作用。
在上述实施方式中，作为上述定义的区间所包含的链路的链路成本的平均值，算出旅行时间及燃料消耗量的平均值。并不局限于此，作为前面的图7所示的步骤S111的处理，也可以仅进行旅行时间运算。需要说明的是，这种情况下也是，上述区间信息运算部150作为上述旅行时间运算装置而发挥作用。
在上述实施方式中，对上述定义的区间所包含的链路成本的总计值进行平均化，并采用该平均化的值作为各定义的区间的成本。并不局限于此，也可以按照日期、气候等的链路成本变动的要素将上述定义的区间所包含的链路成本分类。并且，若按照该分类的要素而对链路成本的总计值进行平均化，并采用该平均化的值作为各定义的区间的成本，则能够按照区间来制成与时间带、气候等对应的成本。由此，能够更高精度地制成这种基于对于每个区间制成的成本的引导信息。
作为上述链路成本，采用在各链路上行驶的车辆的旅行时间及燃料消耗量。此外，也可以分别基于对应的链路的道路宽度、及道路形状、及距离中的至少一个要素来算出链路成本。总之，链路成本只要是成为通行的容易度的指标的值即可，根据上述方法，通过缓和链路成本的变动，而能够定义可提供稳定的引导信息的区间。
在上述实施方式中，将来自在各链路上行驶的车辆的探测信息向管理中心100计入（传送），并通过该管理中心100进行基于该计入的探测信息的链路成本的计算及区间的定义。并不局限于此，也可以基于例如道路交通信息通信系统（VICS）的管理中心即道路交通信息通信系统中心（VICS中心）所收集的交通信息来算出链路成本的计算中所使用的要素。并且，也可以通过该VICS中心进行基于由该VICS中心收集的交通信息的链路成本的计算及区间的定义。
另外，也可以利用车-车间通信、路-车间通信等通信系统，使各车辆分别通过导航系统等进行链路成本计算及区间定义。
另外，也可以将各定义了的区间内的成本预先登记到车辆导航系统等的地图信息中，基于该登记的成本来进行上述引导信息的生成。
在上述实施方式中，在通过连续的下一链路的组合而基于链路成本的总计值的标准偏差增大时，将到该链路的紧前的链路为止定义作为一个单位区间。此外，引导信息的生成用的区间只要是标准偏差减小的连续的至少两个链路组合的区间即可，其组合形态任意。

Claims (9)

1.一种区间定义方法，将出发地点与目标地点之间的道路以规定的条件划分成多个链路，并基于对于每个链路设定的通行的容易度的指标即链路成本来定义对车辆的驾驶者提供的引导信息的生成所使用的区间，其中，
将从所述出发地点到所述目标地点的多个链路中的基于所述链路成本的总计值的标准偏差减小的连续的至少两个链路组合来进行所述区间的定义。
2.根据权利要求1所述的区间定义方法，其中，
将对基于所述链路成本的总计值的标准偏差减小的所述连续的至少两个链路进行组合而形成的区间定义为一个单位区间。
3.根据权利要求2所述的区间定义方法，其中，
所述区间定义方法具备：
（I）进行基于所述链路成本的总计值的标准偏差减小的连续的至少两个链路的组合的工序；
（II）当在对由所述工序（I）得到的链路的组合进而组合连续的下一链路时得到的基于所述链路成本的总计值的标准偏差比由所述工序（I）得到的链路的组合所对应的标准偏差大时，将由所述工序（I）得到的链路的组合设定为所述一个单位区间的工序，
通过从所述出发地点起依次反复进行所述工序（I）和所述工序（II），由此定义多个单位区间。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的区间定义方法，其中，
所述链路成本分别基于对应的链路的旅行时间、燃料消耗量、道路宽度、道路形状、及距离中的至少一个要素来算出。
5.根据权利要求4所述的区间定义方法，其中，
所述链路成本的计算所使用的要素基于从在同一链路上行驶的具有无线通信功能的多个车辆向探测信息通信系统的管理中心传送的信息来收集，
在所述区间的定义时评价的链路成本由所述管理中心算出，
基于所述算出的链路成本而进行的所述区间的定义由该管理中心进行。
6.一种旅行时间运算装置，将出发地点与目标地点之间的道路以规定的条件划分成多个链路，并基于对于每个链路设定的通行的容易度的指标即链路成本所包含的旅行时间信息，来运算对车辆的驾驶者提供的引导信息的生成所使用的旅行时间，其中，
对于利用权利要求1～5中任一项所述的区间定义方法定义的每个区间，运算该区间的所述旅行时间作为各区间所包含的链路的旅行时间的平均值。
7.根据权利要求6所述的旅行时间运算装置，其中，
所述链路各自的旅行时间、及所述定义的区间各自的旅行时间基于从在同一链路上行驶的具有无线通信功能的多个车辆向探测信息通信系统的管理中心传送的信息，由该管理中心运算，
该运算出的旅行时间中的所述定义了的区间各自的旅行时间根据要求而从该管理中心提供。
8.一种驾驶辅助装置，将出发地点与目标地点之间的道路以规定的条件划分成多个链路，并基于对于每个链路设定的通行的容易度的指标即链路成本所包含的旅行时间信息或燃料消耗量，来生成对车辆的驾驶者提供的路径信息，其中，
对于利用权利要求1～5中任一项所述的区间定义方法所定义的每个区间，运算该区间的旅行时间或燃料消耗量作为各区间所包含的链路的旅行时间或燃料消耗量的平均值，基于该运算出的旅行时间或燃料消耗量而生成所述路径信息。
9.根据权利要求8所述的驾驶辅助装置，其中，
所述链路各自的旅行时间或燃料消耗量、及所述定义了的区间各自的旅行时间或燃料消耗量基于从在同一链路上行驶的具有无线通信功能的多个车辆向探测信息通信系统的管理中心传送的信息，由该管理中心运算，
该运算出的旅行时间或燃料消耗量中的、所述定义了的区间各自的旅行时间或燃料消耗量作为生成所述路径信息的信息，根据要求从该管理中心提供。
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