用于推定行驶速度的装置和方法

摘要

推定移动体的行驶速度的装置获得与进行推定的道路相关联的行驶速度和与地图的每个区域相关联的行驶速度的速度相似性。该装置还获得与包括该对象道路的区域相对应的环境信息和与每个区域相对应的环境信息的环境相似度。基于根据速度相似度和环境相似度计算出的总相似度来选择与包括对象道路的区域相似的区域，以便将与所选择的区域相关联的行驶速度设定为对象道路上的相对应的时间段的行驶速度。

说明书

技术领域

本发明涉及用于推定诸如车辆的移动体的行驶速度的装置和方法。

背景技术

安装在车辆中的路线信息处理系统(即导航系统)用作将车辆的驾驶员从当前位置导引到目的地的路线引导装置。路线引导装置使用行驶速度来推定和呈现到达目的地所需的时间，所述行驶速度从包含在路线引导装置中的每条道路上的过去的行驶速度推定。

工作日和节假日的每条道路上的行驶速度不同，并且每条道路上的行驶速度在一天内的不同时间也不同。因此，难以从过去的行驶速度推定根据时间和日期变化的随后的行驶速度。专利文献1公开了用于从过去的行驶速度推定随后的行驶速度的技术的一个示例。

专利文献1中说明的技术包括从与时间和日期相关联的道路网中提取的道路行驶速度的真实信息。获取使用与到当前时间为止的第一时间段有关的真实信息以及与不包括该当前时间的第二时间段有关的真实信息，以计算所获取的与第一时间段有关的真实信息和所获取的与第二时间段有关的真实信息的相似度。然后，基于计算出的相似度，与在第二时间段的第三时间段有关的行驶速度被确定为当前时间之后的行驶速度的推定值。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本专利特开公报No.2007-257374

发明内容

技术问题

在专利文献1中说明的技术中，可以为任何道路推定出在当前时间之后的行驶速度。然而，如果道路的累积的真实信息较少，即，如果行驶速度数据量较小，或如果行驶速度数据缺失，则不能计算用来确定行驶速度推定值的相似度。

本发明的一个目的是提供用于推定行驶速度的装置和方法，所述装置和方法即使在累积的行驶速度数据不足时也能够推定出行驶速度。

问题的解决方案

本发明的一方面是一种推定出移动体的行驶速度的行驶速度推定装置。所述行驶速度推定装置包括保存单元，所述保存单元配置成保存地图信息、与地图信息中的地图相关联的环境信息、和与地图信息中的道路相关联的行驶速度和时间段。对象道路指定单元配置成从地图信息中的道路指定进行行驶速度推定的对象道路。划分单元配置成将地图信息中的地图划分成多个区域。速度相似度计算单元配置成计算速度相似度，所述速度相似度是与对象道路相关联的行驶速度和与所述多个区域中的每一个区域相关联的行驶速度的相似度。环境相似度计算单元配置成计算环境相似度，所述环境相似度是与所述多个区域中的包括对象道路的一个区域相对应的环境信息和与所述多个区域中的每一个区域相对应的环境信息的相似度。总相似度计算单元配置成基于计算出的速度相似度和环境相似度来计算用于所述多个区域中的每一个区域的总相似度。推定单元配置成推定出对象道路上的行驶速度。推定单元基于总相似度从所述多个区域中选择与包括对象道路的区域相似的区域，并且推定单元将与所选择的区域相关联的行驶速度设定为对象道路上的相对应的时间段的行驶速度。

本发明的另一方面是一种用于推定移动体的行驶速度的方法。该方法包括：从地图信息中的道路中指定进行行驶速度推定的对象道路；将地图信息中的地图划分成多个区域；计算速度相似度，所述速度相似度是与对象道路相关联的行驶速度和与所述多个区域中的每一个区域相关联的行驶速度的相似度；计算环境相似度，所述环境相似度是与所述多个区域中的包括对象道路的一个区域相对应的环境信息和与所述多个区域中的每一个区域相对应的环境信息的相似度；基于计算出的速度相似度和环境相似度计算用于每一个区域的总相似度；以及推定对象道路上的行驶速度。推定行驶速度包括：基于总相似度从所述多个区域中选择与包括对象道路的区域相似的区域；和将与所选择的区域相关联的行驶速度设定为对象道路上的相对应的时间段的行驶速度。

通过以下描述并结合附图，本发明的其它方面和优点将变得明显，这些附图通过示例的方式示出了本发明的原理。

附图说明

[图1]图1是示出了行驶速度推定装置的一个实施例的示意性框图。

[图2]图2是示出了图1的行驶速度推定装置中的对象区域的环境信息和将被计算相似度的比较区域的环境信息的一个示例的列表。

[图3]图3是示出了图1的行驶速度推定装置中的进行行驶速度推定的对象区域中的每个时间段的行驶速度和将被计算相似度的比较区域的每个时间段的行驶速度的一个示例的列表。

[图4]图4是示出了在用于图1的行驶速度推定装置的地图中的划分出的区域中的一个区域中针对工作日和节假日的时间段设定的行驶速度的一个示例的表格。

[图5]图5是示出了在图1的行驶速度推定装置中用于推定行驶速度的程序的流程图。

具体实施方式

现在将参照图1至图5说明根据本发明的行驶速度推定装置的一个实施例。将首先说明本实施例的概要。

图1示出了一种系统，所述系统包括：中央信息处理装置100，其指定行驶速度；基准车辆200，其从中央信息处理装置100获取指定的行驶速度；和其它车辆300，其将指示检测到的行驶速度的速度数据传送到中央信息处理装置100，所述检测到的行驶速度用作移动体的速度。该系统还包括交通信息中心400，所述交通信息中心400将交通信息分配到中央信息处理装置100等。

在本实施例中，中央信息处理装置100获取行驶速度(该行驶速度被推定为基准车辆200随后在道路上行驶的行驶速度)并将所获取的行驶速度传送到基准车辆200。中央信息处理装置100基于从其它车辆300接收的速度数据计算道路上的行驶速度。基准车辆200基于从中央信息处理装置100接收的行驶速度来计算从当前位置到目的地的行驶时间。

现在将详细地说明本实施例。

如图1中所示，交通信息中心400获取对象道路上的交通信息，例如交通量、行驶速度、出现交通堵塞等信息。然后，从交通信息中心400传送所获取的交通信息。交通信息中心400设有计算机，所述计算机包括计算单元和存储单元。交通信息中心400基于从布置在道路上方、道路旁边或道路上的各种类型的装备(未示出)获得的各种类型的数据来获取道路上的交通信息，例如交通量、车辆行驶速度以及是否有交通堵塞。交通信息中心400通过无线通信、光学信号柱等来传送交通信息。中央信息处理装置100、基准车辆200、其它车辆300等可以获取所传送的交通信息。

基准车辆200和一个或多个其它车辆300是汽车、出租车、公交车、卡车等等。为了方便起见，以下将说明仅一个其它车辆300。

其它车辆300将行驶历史传送到中央信息处理装置100，所述行驶历史包括通过在道路上行驶而获得的信息。例如，其它车辆300可以是探测车，所述探测车设定成将行驶历史定期地或随机地传送到中央信息处理装置100。其它车辆300设有计算机，所述计算机包括计算单元和存储单元。计算机配置成能够处理信息。其它车辆300包括：通信单元310，其可以将行驶历史传送到中央信息处理装置100；当前位置指定单元320，其使用GPS(全球定位系统)来指定当前位置；地图数据库330，其包括地图和道路；和车速检测单元340，其检测车辆的行驶速度。地图数据库330布置在存储单元(未示出)中，所述存储单元可以是非易失性存储装置。道路作为节点数据和链接数据存储在地图数据库330中。

其它车辆300将车速检测单元340检测到的行驶速度(车速)以及检测到该车速的日期、时间和位置(当前位置指定单元320指定的当前位置)与道路相关联地存储在地图数据库330中(例如链接数据)。即，其它车辆300的车速连同日期和时间一起与道路相关联。此外，其它车辆300通过通信单元310将存储在地图数据库330中车速和日期及时间连同指定道路的信息一起传送到中央信息处理装置100，所述指定道路的信息与车速以及日期和时间相关联。用于指定道路的信息例如是用于指定链接数据的链接ID等。车速、日期和时间以及位置可以存储在地图数据库330以外的装置中，只要这些信息与道路相关联即可。

在基准车辆200中，为驾驶员提供驾驶辅助信息，例如从当前位置到目的地的路线引导。在本实施例中，基准车辆200在路线引导期间提供从当前位置到目的地的行驶时间。由包含在行驶路线中的每条道路上的行驶速度来计算行驶时间。

基准车辆200设有计算机，所述计算机包括计算单元和存储单元。计算机配置成能够处理信息。基准车辆200包括：通信单元210，其可以与中央信息处理装置100通信；导航系统220，其导引从当前位置到目的地的路线；当前位置指定单元230，其使用GPS指定当前位置；和地图数据库240，其包括地图和道路。在本实施例中，基准车辆200还包括行驶速度获取单元250，所述行驶速度获取单元250获取在从当前位置到目的地的行驶路线中的每条道路上的行驶速度，以便计算到达目的地的行驶时间。地图数据库240布置在存储单元(未示出)中。道路作为节点数据和链接数据存储在地图数据库240中。

导航系统220搜索路线以指定行驶路线，并且导航系统220为驾驶员提供驾驶辅助信息，例如与指定的行驶路线相对应的路线引导。导航系统220包括：输出单元，例如显示屏和扬声器；和输入单元，例如操作按钮。当使用路线引导时，显示屏示出包括当前位置和从当前位置到目的地的路线中的全部或部分道路。输入单元可以用于输入目的地，以利用导航系统220设定行驶路线。

导航系统220基于行驶路线计算从当前位置到目的地的行驶时间，并在显示屏上示出计算出的行驶时间。导航系统220通过行驶速度获取单元250获取行驶路线中的每条道路上的行驶速度，以计算行驶时间。

当导航系统220计算行驶时间时，行驶速度获取单元250从设定用于基准车辆200的地图数据库240中的道路的行驶速度获取行驶路线中的每条道路上的行驶速度。在本实施例中，从中央信息处理装置100获取的行驶速度被设定在地图数据库240中。用于计算行驶速度的大量的车速数据提高了每条道路的行驶速度的可靠性。行驶速度根据各种因素(例如沿着道路设立的设施)变化。因而，期望的是，道路上的行驶速度时常更新。在本实施例中，基准车辆200通过行驶速度获取单元250从中央信息处理装置100获取地图数据库240的每条道路上的行驶速度，并更新行驶速度。

不必为地图数据库240中的所有道路设定行驶速度。如果不能从地图数据库240获取某条道路上的行驶速度，则行驶速度获取单元250从中央信息处理装置100获取该道路的行驶速度。例如，当没有为该道路设定行驶速度时或当所设定的行驶速度时间较久远时，不能从地图数据库240获取该道路上的行驶速度。行驶速度获取单元250通过通信单元210将请求道路上的行驶速度的请求传送到中央信息处理装置100。该请求包括指定道路的信息，并且还可以包括日期和时间。响应于所传送的请求信息，行驶速度获取单元250从中央信息处理装置100接收道路的行驶速度。

工作日和节假日的道路的行驶速度的值不同，并且道路的行驶速度的值随着时间段的不同而不同。因而，每条道路的行驶速度设定成与工作日的各个时间段和节假日的各个时间段相对应。因此，当从地图数据库240或中央信息处理装置100获取行驶速度时，行驶速度获取单元250指定用于计算行驶时间的日期和时间。用于计算行驶时间的日期和时间可以是当前时间或是推定出的抵达时间。在本实施例中，节假日包括星期六、星期日和公众假日(通勤人员(commuters)在此期间不需要乘车上下班)，并且工作日包括非节假日的星期一、星期二、星期三、星期四和星期五(通勤人员在此期间需要乘车上下班)。

现在将说明中央信息处理装置100。

中央信息处理装置100处理各种类型的信息，以指定每条道路的行驶速度。中央信息处理装置100从其他车辆获取位置、日期和时间以及速度数据。然后，中央信息处理装置100为与所获取的位置相对应的道路设定基于日期和时间以及速度数据计算出的行驶速度。在本实施例中，对于每条道路而言，为工作日的24个设定框中的每一个设定单个行驶速度，并且为节假日的24个设定框中的每一个设定单个行驶速度。每个设定框都与一小时的时间段相对应。由于有许多设定框，所以可能存在由于速度数据不充分等而没有设定行驶速度的设定框。例如，对于与半夜或早晨的时间段(在此期间交通量不大)相对应的设定框而言，可能没有设定行驶速度。

在本实施例中，中央信息处理装置100将地图划分成多个区域。基于为每个划分出的区域中的每条道路设定的其它车辆300的速度数据，中央信息处理装置100为同一区域中的各种道路类型设定行驶速度。具体地，像上述的每条道路一样，对于每个区域中的每种道路类型而言，为工作日的24个设定框中的每一个设定单个行驶速度，并且为节假日的24个设定框中的每一个设定单个行驶速度。每个设定框都与一小时的时间段相对应。由于有许多设定框，所以可能存在由于速度数据不充足等而没有设定行驶速度的设定框。例如，虽然区域中的每种道路类型通常包括多条道路，但是对于与半夜或早晨的时间段(在此期间交通量不大)相对应的设定框而言，可以不设定行驶速度。在本实施例中，对于未设定行驶速度的时间段，中央信息处理装置100可以推定出行驶速度。

现在将详细地说明中央信息处理装置100。

中央信息处理装置100包括信息处理单元。信息处理单元设有计算机，所述计算机包括计算单元和存储单元。计算机配置成能够处理信息。中央信息处理装置100包括：车速数据采集单元110，其从其它车辆300采集速度数据；区域设定单元120，其用作将地图信息中的地图划分成多个区域的划分单元；和行驶速度计算单元130，其计算每条道路和每个区域的行驶速度。中央信息处理装置100通过执行信息处理单元中的程序来执行在采集单元110、区域设定单元120和行驶速度计算单元130中的上述处理。中央信息处理装置100包括通信单元170和数据保存单元180。通信单元170能够与外部(例如基准车辆200、其它车辆300)通信。数据保存单元180用作能够保存道路的车速数据以及道路和区域的行驶速度的保存单元。

通信单元170形成从中央信息处理装置100到基准车辆200、其它车辆300或交通信息中心400的通信线路，使得能够通过该通信线路在中央信息处理装置100与基准车辆200、其它车辆300或交通信息中心400之间传送信息。通信单元170将从外部接收的信号传送到信息处理单元，并将从信息处理单元接收到的信号传送到外部。通信线路可以是专用线路或公用线路，或可以包括无线通信，或可以包括有线通信。无线通信包括无线电通信、光学通信等等。

数据保存单元180包括非易失性存储装置(例如硬盘、存储器等),并且使得能够借助于中央信息处理装置100的信息处理单元来写入和读取车速数据、行驶速度等等。

数据保存单元180包括：地图数据库181，其保存地图信息；和车速数据库182，其保存地图信息中的每条道路的速度数据和行驶速度，并且保存地图信息中的每个区域的行驶速度。即，地图数据库181和车速数据库182可以借助于中央信息处理装置100的信息处理单元写入和读取数据。

地图数据库181是保存地图信息的数据库。地图信息包括含有与位置有关的信息(例如纬度和经度)的地图。将地图与可显示的数据等一起记录到地图数据库181中。在本实施例中，通过划分地图所获得的多个区域被设定到地图信息中的地图中，并且指定与每个区域相对应的环境信息。

地图信息包括道路、与每条道路的位置相关的信息以及与道路相关的信息，例如，特定交通要素(十字路口或交通信号灯)的位置。每条道路的道路信息包括：道路类型、车道数、车道宽度等的信息；十字路口的信息(十字路口信息)；和其它与道路有关的各种类型的信息。在本实施例中，道路类型包括“国家道路”、“主要地区道路”和“其它一般道路”。具体地，道路被存储为节点数据和链接数据，并且上述各种类型的信息与节点数据和链接数据相关联。在本实施例中，节点数据和链接数据在地图数据库181、330、240中相互对应。道路类型仅需要根据规模、用途、目的等对道路进行分类。

地图信息包括与地区或道路的环境有关的各种环境信息。例如，环境信息包括人口、每条道路的道路长度和交通信号灯的数量(包括关于道路类型和车道数的信息)。环境信息还指定每个划分出的区域的人口、每种道路类型的道路长度和交通信号灯的数量、以及每个车道的道路长度和交通信号灯的数量。

图2示出了组合的一个示例，所述组合包括指示每个区域的环境信息的类型的项和该环境信息的对应的评估值。表格20、表格21和表格22分别示出了作为多个区域中的一个的对象区域的环境信息的一个示例、第一比较区域的环形信息的一个示例和第二比较区域的环形信息的一个示例。即，在表格20中，“10000人”、“5km”、“25”、“10km”、“50”、“15km”和“30”被设定为与环境信息的“人口”、“国家道路的道路长度”、“国家道路的交通信号灯的数量”、“主要地区道路的道路长度”、“主要地区道路的交通信号灯的数量”、“一般道路的道路长度”和“一般道路的交通信号灯的数量”这些项相对应的评估值。在表格21中，“12000”、“5.2km”、“25”、“10km”、“50”、“15km”和“30”以相同的方式设定为相对应的评估值。在表格22中，“7500人”、“4km”、“15”、“7km”、“30”、“12km”和“15”被以相同的方式设定为相对应的评估值。

基于通过车速数据采集单元110采集的其它车辆300的位置、日期和时间以及速度数据，车速数据库182将日期和时间以及速度数据与由位置指定的道路相关联地保存起来。对于每条道路，车速数据库182包括用于保存通过速度数据计算出的行驶速度的设定框，该速度数据与工作日的每个时间段和节假日的每个时间段相对应。

对于每个区域中的每种道路类型，车速数据库182还包括用于保存与工作日的每个时间段和节假日的每个时间段相对应的行驶速度的设定框。行驶速度由行驶速度计算单元130基于速度数据计算。此外，在车速数据库182中，如果行驶速度计算单元130没有在设定框中设定行驶速度，则设定由行驶速度获取单元150推定出的行驶速度。

如图4中所示，车速数据库182包括表格30，所述表格30具有用于每个区域的设定框。在表格30中，对于相对应的区域而言，道路类型被划分成三种类型：“国家道路”、“主要地区道路”和“其它一般道路”，日期被划分成两种类型：“工作日”和“节假日”，并且时间被划分成一小时的时间段。对于每个设定框设定相对应的行驶速度。图4中所示的区域包括三种道路类型、两种日期类型和二十四个时间段的144个设定框。

例如，表格30中示出了设定到设定框的行驶速度的一个示例。即，在表格30中，与“国家道路”和“工作日”的项相对应地示出了共计二十四个一小时的时间段的设定框。在这种情况下，对于从12a.m.(0:00)开始的12个设定框，行驶速度被依次设定为“29”、“-1”、“-1”、“31”、“31”、“31”、“-1”、“25”、“22”、“21”、“21”、“22”，并且对于从12p.m.(12:00)开始的12个设定框，行驶速度被依次设定为“24”、“25”、“24”、“23”、“23”、“23”、“-1”、“-1”、“-1”、“-1”、“-1”、“-1”。以相同的方式，在表格30中，与“国家道路”和“节假日”的项相对应地设定共计二十四个一小时的时间段的设定框，与“主要地区道路”和“工作日”的项相对应地设定共计二十四个一小时的时间段的设定框，与“主要地区道路”和“节假日”的项相对应地设定共计二十四个一小时的时间段的设定框，与“其它一般道路”和“工作日”的项相对应地设定共计二十四个一小时的时间段的设定框，并且与“其它一般道路”和“节假日”的项相对应地设定设定共计二十四个一小时的时间段的设定框。表格30中设定的行驶速度的单位是千米每小时(km/h)。

表格30的某些设定框被设定为“-1”，这意味着由于速度数据不足等而没有计算这些设定框的行驶速度。即，由于基于其它车辆300的车速数据等来计算行驶速度，所以如果用于计算设定框的行驶速度的车速数据累积量不足以用于计算，或者如果车速数据缺失，则不能计算行驶速度。

车速数据采集单元110采集包括其它车辆300的速度数据的行驶历史，并且在车速数据库182中与道路相关联地保存从采集的行驶历史所获得的位置、时间和速度数据。车速数据采集单元110可以从交通信息中心400采集交通堵塞信息，并且在车速数据库182中与道路相关联地保存从所采集的交通堵塞信息获得的位置、时间和车速数据。

区域设定单元120将地图信息中的地图划分成多个区域。具体地，区域设定单元120将地图信息中的地图划分成正方形区域的网格。在本实施例中，每个区域的尺寸基本相同，例如为1平方公里(km)。即，车速数据库182包括用于区域设定单元120划分出的每个区域的表格30。

当满足预定条件时，行驶速度计算单元130计算设定到每条道路的设定框或每个区域的设定框的行驶速度。所述预定条件包括周期性定时(cyclic timing)、从上一次计算经过的时间、来自使用者的请求和为区域中所包括的道路设定的速度数据的预定量。来自使用者的请求可以包括来自基准车辆200的驾驶员、导航系统220等的请求。

当设定与道路相对应的行驶速度时，行驶速度计算单元130执行以下处理：对于工作日的每个时间段和节假日的每个时间段，将与对象道路(subject road)相关联的速度数据累加，并且对速度数据求平均值以计算行驶速度。对于该对象道路，行驶速度计算单元130可以将计算出的行驶速度设定到车速数据库182的相对应的设定框(即，设定到与工作日或节假日中的相对应的时间段的设定框)。行驶速度计算单元130也可以提供计算出的行驶速度来作为对请求计算的基准车辆200的响应。

当设定与一区域相对应的行驶速度时，行驶速度计算单元130执行以下处理：针对每种道路类型、工作日的每个时间段和节假日的每个时间段(即针对表格30的每个设定框)，将对象区域中所包含的道路的速度数据累加，并对速度数据求求平均值等以计算行驶速度。行驶速度计算单元130可以将计算出的行驶速度设定到车速数据库182的相对应区域的设定框。

由于行驶速度计算单元130基于从其它车辆300获取的速度数据来计算行驶速度，所以如果速度数据的累积量不足以用于求平均值的处理，或者如果还没有累积速度(速度缺失)，则不能计算行驶速度。在本实施例中，如果不能计算设定到设定框的行驶速度，则例如设定了区域的行驶速度的表格30的设定框中所示的那样，行驶速度计算单元130将“-1”设定到设定框。

现在将说明推定行驶速度的中央信息处理装置100。

中央信息处理装置100包括对象道路指定单元140和行驶速度获取单元150。对象道路指定单元140指定进行行驶速度推定的对象道路。行驶速度获取单元150用作总相似度计算单元和用于推定对象道路的行驶速度的推定单元。为了指定用作与对象区域(对象区域为包括对象道路的区域)相似的另一个区域的比较区域，中央信息处理装置100还包括速度相似度计算单元161和环境相似度计算单元162，该速度相似度计算单元161用于计算这两个区域的车速数据的相似度，该环境相似度计算单元162用于计算这两个区域的环境信息相似度。在本实施例中，行驶速度推定装置包括数据保存单元180、对象道路指定单元140、区域设定单元120、速度相似度计算单元161、环境相似度计算单元162、和行驶速度获取单元150。

对象道路指定单元140指定执行行驶速度获取的对象道路，并且响应于来自基准车辆200的行驶速度获取请求将指定的对象道路传送到行驶速度获取单元150。

当从对象道路指定单元140接收到对象道路的信息时，行驶速度获取单元150获取与所接收到的对象道路相对应的行驶速度，并将所获取的行驶速度传送到请求者，例如请求获取对象道路的行驶速度的基准车辆200。

在本实施例中，行驶速度获取单元150通过第一获取处理至第四获取处理来获取对象道路的行驶速度，所述第一获取处理至第四获取处理是与速度数据的累积状态相对应的处理。现在将详细说明第一获取处理至第四获取处理。在获取对象道路的行驶速度后，行驶速度获取单元150终止对象道路的行驶速度的获取处理。当不能通过第一至第四获取处理获取行驶速度时，行驶速度获取单元150例如获取预定值以终止对象道路的行驶速度的获取处理，其中，所述预定值是针对每种道路类型提前设定的行驶速度。

首先，行驶速度获取单元150执行第一获取处理以获取行驶速度。第一获取处理是用于从设定到车速数据库182的相对应道路的行驶速度获取对象道路的行驶速度的处理。在行驶速度获取单元150中，指定成为行驶速度的获取对象的对象道路和时间段。时间段是工作日的时间段或节假日的时间段。所指定的对象道路选自车速数据库182的道路，并且获取所选道路中的所指定时间段的行驶速度。如果在对象道路的所指定的时间段中累积了速度数据但未设定行驶速度，则行驶速度计算单元130计算行驶速度并将行驶速度设定到设定框，并且获取所设定的行驶速度。

如果在第一获取处理中没有获取行驶速度，则行驶速度获取单元150执行第二获取处理以获取行驶速度。第二获取处理是用于从设定到对象区域(其为包括对象道路的区域)的行驶速度获取对象道路的行驶速度的处理。即，在行驶速度获取单元150中进一步指定对象区域和对象道路的道路类型。然后，从车速数据库182的区域选取所指定的对象区域，并且从设定到所选定区域的行驶速度获取指定时间段(设定框)的行驶速度。如果在与对象区域的指定道路类型相对应的每条道路的指定时间段中累积了速度数据但没有计算行驶速度，则行驶速度计算单元130计算行驶速度并将行驶速度设定到设定框，并且获取所设定的行驶速度。如上所述，由于车速数据不足等原因，可能没有在对象区域的指定时间段(设定框)中计算行驶速度。

在第二获取处理中，从包括对象道路的对象区域获取对象道路的行驶速度。通常，对象道路的道路类型和同一对象区域中所包含的道路类型在速度数据的形态上很有可能相似，并且对象道路的环境与包括该对象道路的对象区域的环境很有可能相似。因而，如果从包括对象道路的区域中的与对象道路相同的道路类型的速度数据的总和来计算行驶速度，则将该行驶速度用作对象道路的行驶速度是合理的。

如果在第二获取处理中没有获取行驶速度，则行驶速度获取单元150执行第三获取处理以获取行驶速度。第三获取处理是基于设定到另一个时间段(设定框)的行驶速度来获取对象道路的指定时间段(设定框)的行驶速度的处理。具体地，该对象道路的指定时间段(设定框)的行驶速度由行驶速度获取单元150从包括对象道路的对象区域的除了该指定时间段以外的其它时间段的行驶速度来推定。例如，基于设定到与指定时间段相邻的时间段的行驶速度来推定行驶速度。

如果在第三获取处理中不能获取行驶速度，则行驶速度获取单元150执行第四获取处理以获取行驶速度。第四获取处理是基于设定到比较区域的行驶速度来获取对象道路的指定时间段(设定框)的行驶速度的处理。在第二获取处理中不能获取行驶速度的情况下，可以执行第四获取处理。具体地，该对象道路的指定时间段(设定框)的行驶速度由行驶速度获取单元150从设定到与对象区域相似的比较区域的同一时间段的行驶速度来推定。因而，在第四获取处理中，指定与对象区域相似的比较区域。

现在将说明行驶速度获取单元150指定与对象区域相似的区域的处理。行驶速度获取单元150获得比较区域相对于对象区域的速度相似度和环境信息相似度。基于所获得的速度相似度和环境信息相似度，行驶速度获取单元150计算用于确定与对象区域相似的相似性的总相似度。例如，与对象区域相似的相似性越高，相似度就越大。行驶速度获取单元150从速度相似度计算单元161获取速度相似度，并且从环境相似度计算单元162获取环境信息相似度。即，速度相似度计算单元161可以计算速度相似度，并且环境相似度计算单元162可以计算环境信息相似度。在获取速度相似度和环境信息相似度之后，行驶速度获取单元150计算总相似度。总相似度基于以下等式(1)来计算，该等式(1)包括速度相似度、环境信息相似度、用于速度相似度的权重系数A和用于环境信息相似度的权重系数B。

总相似度＝速度相似度×A+环境信息相似度×B(1)

这里，满足A+B＝1。

即，在本实施例中，以通过权重系数来反映速度相似度和环境信息相似度之间的相对重要程度的方式来计算总相似度。例如，权重系数A的值随着用于计算行驶速度的速度数据量的增大而增大，并且速度相似度的权重增大。这是因为如果用于计算行驶速度的速度数据量较大，则设定到相关区域的行驶速度的准确度较高，并且基于准确度较高的行驶速度确定的相似度的准确度也较高。

权重系数A的值随着用于计算行驶速度的速度数据量的减小而减小，并且速度相似度的权重减小。这是因为如果用于计算行驶速度的速度数据量较小，则设定到相关区域的行驶速度的准确度较低，并且基于准确度较低的行驶速度确定相似度的准确度也较低。

此外，例如，当用于计算行驶速度的速度数据量较大时，权重系数A可以设定到较大的值以增大速度相似度的权重，并且当速度数据量较小时，权重系数A可以改变到较小的值以降低速度相似度的权重。

在本实施例中，速度相似度的权重可以根据每个区域中的速度数据累积量而改变。换言之，速度数据累积量可以通过权重系数A反映在速度相似度上。

行驶速度获取单元150计算总相似度，并基于计算出的总相似度选取与对象区域最相似的比较区域。行驶速度获取单元150从所选择的比较区域获取与对象道路相同的道路类型和与对象道路相同的指定时间段相对应的行驶速度，并且行驶速度获取单元150将所获取的行驶速度假定为对象区域的行驶速度。所获取的对象区域的行驶速度被假定为对象道路上的行驶速度。

现在将说明速度相似度计算单元161和环境相似度计算单元162。速度相似度计算单元161计算比较区域相对于对象区域的速度相似度。比较区域是除了对象区域以外的其他区域。环境相似度计算单元162计算比较区域相对于对象区域的环境信息相似度。

速度相似度计算单元161从对象区域和比较区域中的分别获取一整天的行驶速度。针对与对象道路相同的道路类型和包括对象道路的指定时间段的日期(周末或节假日)设定所获取的行驶速度。然后，速度相似度计算单元161通过将对象区域的一整天的行驶速度与一个或更多个比较区域的一整天的行驶速度比较来计算设定到比较区域的速度相对于设定到对象区域的速度相似度。

通过针对一整天的每一个时间段使用对象区域和比较区域的相同时间段的行驶速度的相应值来计算汉明距离(Hamming distance)的值、编辑距离(Levenshtein distance)的值、差的绝对值等并且通过针对一整天累加计算出的值来计算相似度。

图3部分地示出了设定到对象区域、第一比较区域和第二比较区域中的每一个的行驶速度的表格10、表格11、表格12。对于对象区域，与时间段相对应的行驶速度被设定为“2：00”的“29”、“3：00”的“-1”、“4：00”的“-1”、“5：00”的“-1”以及“6：00”的“27”。以相同的方式，对于第一比较区域，与时间段相对应的行驶速度被设定为“2：00”的“29”、“3：00”的“30”、“4：00”的“29”、“5：00”的“29”以及“6：00”的“27”。对于第二比较区域，与时间段相对应的行驶速度被设定为“2：00”的“30”、“3：00”的“31”、“4：00”的“31”、“5：00”的“30”以及“6：00”的“30”。

在这个示例中，需要推定出与对象区域的行驶速度的“3：00”至“5：00”的时间段相对应的行驶速度。通过速度相似度计算单元161来计算速度相似度。例如，比较两个表格10、表格11，并且对于对象区域相对于第一比较区域的速度相似度，编辑距离被计算为“0”。比较两个表格10、表格12，并且对于对象区域相对于第二比较区域的速度相似度，编辑距离被计算为“4”。在仅比较一部分的示例中，速度与对象区域最相似的区域被获得为第一比较区域。在本实施例中，在计算相似度时不使用行驶速度是“-1”的时间段，但是可以使用这些行驶速度是“-1”的时间段。

环境相似度计算单元162获取对象区域的环境信息和比较区域的环境信息，并且比较两个所获取的环境信息，以计算比较区域相对于对象区域的环境信息相似度。作为环境信息进行比较的信息包括区域的人口、区域的每种道路类型的道路长度和交通信号灯的数量、以及区域的每条车道的道路长度和交通信号灯的数量。

通过使用对象区域和比较区域的各种类型的信息的相应值来计算汉明距离的值、编辑距离的值、差的绝对值等，并且通过累加各个计算出的值，计算出相似度。

图2部分地示出了设定到对象区域、第一比较区域和第二比较区域中的每一个的环境信息的表格20、表格21、表格22。在本实施例中，环境相似度计算单元162通过比较数值来计算环境信息相似度，其中“人”是人口的单位，并且“m”是距离的单位。例如，第一比较区域相对于对象区域的环境信息相似度通过比较两个表格20、表格21而被计算为编辑距离“2”(＝1+1+0+0+0+0+0)。第二比较区域相对于对象区域的环境信息相似度通过比较两个表格20、表格22而计算为编辑距离“11”(＝3+1+1+2+1+1+2)。在仅比较一部分的示例中，环境与对象区域最相似的区域被获得为第一比较区域。

现在将参照图5说明行驶速度获取单元150的第二获取处理至第四获取处理的操作。

中央信息处理装置100根据诸如接收到来自基准车辆200的请求行驶速度的请求信号等利用行驶速度获取单元150执行第一获取处理至第四获取处理。在需要时，行驶速度获取单元150执行第二获取处理至第四获取处理。第三获取处理和第四获取处理包括推定行驶速度的处理。

当执行第二获取处理时，中央信息处理装置100生成用于基于道路的速度数据设定每个区域的行驶速度的表格(步骤S10)。产生表格包括产生表格步骤和再产生表格步骤以及更新所设定的行驶速度中的至少一个。如果因其它条件而生成表格，则不必生成表格。

在产生表格之后，中央信息处理装置100利用行驶速度获取单元150获取行驶速度。即，行驶速度获取单元150判定对象区域是否包含没有行驶速度的时间段(步骤S11)。如果判定所有时间段都包含行驶速度(步骤S11中为否)，则与对象道路相同的道路类型并且与指定时间段(在该时间段，行驶速度是必要的)相对应的时间段的行驶速度由行驶速度获取单元150从表格的对应的设定框获取(第二获取处理)。在获取行驶速度后，终止第二获取处理，并且终止行驶速度获取单元150所执行的行驶速度获取处理。

如果判定存在没有行驶速度的时间段(步骤S11中为是)，则行驶速度获取单元150推定行驶速度(第三获取处理或第四获取处理)。即，由于通过第二获取处理没有获取到行驶速度，所以执行第三获取处理或第四获取处理。在这种情况下，行驶速度获取单元150判定在将没有行驶速度的时间段两侧的时间段中是否包含行驶速度(步骤S12)。在本实施例中，仅当没有行驶速度的时间段是单个时间段或是两个相邻的时间段时，判定没有行驶速度的时间段两侧的时间段中包含行驶速度。否则，判定没有行驶速度的时间段两侧的时间段中不包含行驶速度。

如果判定没有行驶速度的时间段两侧的时间段中包含行驶速度(步骤S12中为是)，则行驶速度获取单元150计算没有行驶速度的时间段两侧的时间段的行驶速度的平均值(步骤S20)，并且将计算出的平均值设定(补充)为没有行驶速度的时间段的行驶速度(步骤S21)(第三获取处理)。因此，基于其它时间段的行驶速度推定出用于没有行驶速度的时间段的行驶速度。然后，处理返回到步骤S11。由于不存在不包含行驶速度的时间段，所以从表格30的相对应的框获取行驶速度，并且用于获取行驶速度的处理终止。

例如，对于图4的表格30中的“国家道路(工作日)”，“-1”被设定到“6：00”，“31”和“25”被分别设定到“6：00”两侧的“5：00”和“7：00”，并且“6：00”的行驶速度推定为“28”(＝(31+25)/2)。另外，对于表格30中的“国家道路(工作日)”，“-1”被设定到“1：00”和“2：00”，“29”和“31”被分别设定到“1：00”和“2：00”两侧的“0：00”和“3：00”，并且“1：00”和“2：00”的行驶速度被分别推定为“30”(＝(29+31)/2)。如果存在三个或更多个相邻的未设定时间段“-1”，则不使用“-1”时间段的左侧和右侧的时间段的行驶速度来执行推定。这是因为推定准确度会较低。

如果判定没有行驶速度的时间段两侧的时间段中没有行驶速度(步骤S12中为否)，则行驶速度获取单元150执行第四获取处理。在这种情况下，计算在多个比较区域中的每一个和对象区域之间的车速相似度(步骤S30)。在指定对象区域和比较区域后，由速度相似度计算单元161计算车速相似度。

行驶速度获取单元150计算在多个比较区域中的每一个和对象区域之间的环境信息相似度(步骤S31)。在指定对象区域和比较区域后，由环境相似度计算单元162计算环境信息相似度。

在对多个比较区域中的每一个计算车速相似度和环境信息相似度之后，行驶速度获取单元150计算对象区域和每个比较区域的总相似度(步骤S32)。通过行驶速度获取单元150来计算每个总相似度。在这种情况下，随着相似性增大，车速相似度和环境信息相似度被调节成更高。在上述示例中，随着相似性增大，车速相似度和环境信息相似度变得更低。因而，当计算总相似度时，可以使用相似度的倒数(inverse number)，或者可以使用通过从预定值减去相似度所获得的值。例如，如果相似度是“0”，则不指定倒数。在这种情况下，总相似度可以设定为“2”。相似度的值可以被调节成随着相似性的增大而增大，以计算总相似度。如上所述，行驶速度获取单元150根据设定用于对象区域和比较区域的车速数据累积量来改变权重系数A。

可以基于各种条件改变权重系数A。现在将说明一个示例。权重系数A的初始值是“0.5”。例如，当车速数据累积量大于或等于第一预定值时，权重系数A增加“0.1”，并且当车速数据累积量大于或等于比第一预定值大的第二预定值时，权重系数A增加“0.2”。当车速数据累积量小于或等于比第一预定值小的第三预定值时，权重系数A减小“0.1”。例如，当车速数据累积量大于或等于第四预定值的时间段的数量是5或更大时，权重系数A可以增加“0.1”，并且当车速数据累积量大于或等于第四预定值的时间段的数量是2或更小时，权重系数A可以减小“0.1”。另外，例如，当时间段之间的车速数据累积量的差较小时，权重系数A可以增加“0.1”，并且当时间段之间的车速数据累积量的差较大时，权重系数A可以增加“0”。因而，期望通过与车速数据累积量相关地调节权重系数A来正确地计算总相似度。

行驶速度获取单元150基于总相似度的值来指定总相似度最高的区域(步骤S33)。即，所指定的总相似度最高的区域变为选定区域，该选定区域被选择用于补充对象区域的行驶速度。因而，基于车速相似度和环境信息相似度来指定与对象区域相似的选定区域。指定的选定区域的行驶速度被设定到对象区域中不包含行驶速度的时间段。即，指定的选定区域的行驶速度由选定区域的相对应的时间段的行驶速度来补充(步骤S34)。例如，在图3中，对象区域的表格10中的“3：00”、“4：00”和“5：00”的被设定为“-1”的行驶速度由第一比较区域的表格11中的“3：00”、“4：00”和“5：00”的相应的行驶速度“30”、“29”、“29”补充。

因而，即使对于行驶速度的累积不足的道路，中央信息处理装置100也可以推定出行驶速度。

本实施例中的行驶速度推定装置和行驶速度推定方法具有以下说明的优点。

(1)根据基于速度相似度和环境信息相似度选定的区域中的相对应时间段的行驶速度推定对象道路的行驶速度。如果速度相似度较高，则推定该区域中的道路的交通条件与对象道路的交通条件相似。如果环境信息相似度较高，则推定该区域的道路所处的环境与对象道路所处的环境相似，并且具有与对象道路相似的交通条件。即，基于速度相似度和影响行驶速度的环境信息的相似度来推定对象道路的行驶速度。因而，即使当道路的累积行驶速度不足时，也能够适当地推定道路上的行驶速度。

当对象道路的行驶速度缺失时，可以基于选定区域的行驶速度来推定所缺失的速度。因而，即使对于行驶速度的累积不足的道路，也可以基于按照上述方式推定出的行驶速度来实施提供行驶时间等的驾驶辅助。每个时间段可以具有任何长度，例如一小时、两小时、三小时或更长。时间段的长度也可以是30分钟、15分钟、10分钟、5分钟或更短。例如，在深夜，时间段的长度延长。

(2)将通过对每个区域中所包含的道路的每个时间段的行驶速度求平均值而获得的速度用作该区域的每个时间段的行驶速度。因而，即使该区域包括多条道路，也可以计算该区域的行驶速度。

(3)当一个区域的交通条件与对象道路的交通条件相似时，高度可能的是，对于每个时间段，该区域中的行驶时间将与对象道路中的行驶时间相似。因而，通过比较对象道路的行驶速度和该区域的行驶速度，可以计算高度准确的速度相似度。

(4)当计算总相似度时，应用权重系数A、权重系数B来平衡速度相似度和环境相似度。这允许以更加优选的方式计算总相似度。

(5)应用到速度相似度的权重系数A和应用到环境相似度的权重系数B被设定成使得权重系数A和权重系数B的总和等于固定值(A+B＝1)。这提高了计算出的总相似度的值的稳定性。

(6)基于具有数据量较大的区域计算出的速度相似度是高度准确的。因而，可以预期的是，通过根据数据量来设定每个权重系数，所计算出的总相似度准确度更高。

(7)与对象道路的不能计算行驶速度的时间段相对应的行驶速度可以通过补充选定区域的相对应的时间段的行驶速度来容易地推定出。

(8)人口、每种道路类型的道路长度和交通信号灯数量、以及每个车道的道路长度和交通信号灯数量影响交通条件。因而，当基于这些因素计算环境信息相似度时，可靠性更高。

(9)行驶速度根据被划分成国家道路、主要地区道路和其它一般道路的道路类型的不同而不同。因而，比较相同类型的道路之间的行驶速度相似度提高了选择与对象道路相似度更高的区域中的行驶速度的可能性。

其它实施例

可以按照以下方式修改上述实施例。

在以上实施例中，用于指定道路的信息是链接ID。代替地，只要可以在中央信息处理装置中指定道路，用于指定道路的信息也可以是纬度/经度、地图数据库独有的坐标、等等。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度。

在以上实施例中，其它车辆300将存储在地图数据库330中的车速、日期和时间、以及用于指定道路的信息传送到中央信息处理装置100。代替地，只要中央信息处理装置可以获取其它车辆的车速和位置以及日期和时间，其它车辆也可以将所获取的车速连同当前位置一起按顺序地传送到中央信息处理装置。按顺序接收的信息的日期和时间可以由中央信息处理装置指定。或者，其它车辆也可以传送日期和时间。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度。

在以上实施例中，当行驶速度被设定到地图数据库240的道路时，基准车辆200使用该行驶速度来计算行驶时间。代替地，在每次计算行驶时间时，基准车辆可以从中央信息处理装置获取道路上的行驶速度。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度。

在以上实施例中，基准车辆200从中央信息处理装置100获取地图数据库240的每条道路上的行驶速度并更新行驶速度。代替地，当基准车辆中累积了大量的车速数据时，可以由基准车辆来计算并设定地图数据库的每条道路上的行驶速度。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度。

在以上实施例中，时间段的长度为一小时。代替地，时间段可以具有任何长度，例如两小时、三小时或更长。时间段的长度也可以是30分钟、15分钟、10分钟、5分钟或更短。例如，在深夜，时间段的长度可以延长。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度。

在以上实施例中，每个网格区域的大小都是1平方公里。代替地，每个网格区域的大小可以小于或大于1平方公里。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度。

在以上实施例中，每个区域的形状都是正方形。代替地，每个区域的形状都可以是三角形、六边形等。区域可以彼此部分地重叠。当划分地图时，可以形成不包含在任何区域中的地区。在这种情况下，除了圆形或正方形以外，区域可以划分成任何形状，例如多边形。或者，区域可以划分成行政区划，例如市、县、镇。这扩展了行驶速度推定装置的应用范围。

在以上实施例中，每个区域的大小基本相同。代替地，区域的大小可以不同。即使不同的区域的大小不同，也可以通过考虑到大小的差异的修正来比较两个区域。即，可以比较根据行政区划来划分的两个区域。这扩展了行驶速度推定装置的应用范围。

在以上实施例中，速度数据被求平均值以计算行驶速度。然而，行驶速度可以通过除了求平均值以外的其它处理来计算，只要可以为行驶速度计算出适当的值即可。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度。

在以上实施例中，基于一整天的行驶速度来计算行驶速度相似度。代替地，可以通过比较两天的行驶速度或比较小于一天的行驶速度来计算行驶速度相似度。另外，可以比较在对象时间段之前或之后的预定时间(例如12小时)。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度并且提高了推定准确度。

在以上实施例中，通过汉明距离的值、编辑距离的值或差的绝对值来计算速度相似度和环境信息相似度。代替地，可以通过其它处理来计算速度相似度，只要可以获得速度相似度即可。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度。

在以上实施例中，环境信息包括区域的人口、区域中的每种道路类型的道路长度和交通信号灯的数量、以及区域中的每条车道的道路长度和交通信号灯的数量。代替地，只要可以比较环境，环境信息仅需要包括区域的人口、区域中的每种道路类型的道路长度和交通信号灯的数量、以及区域中的每条车道的道路长度和交通信号灯的数量中的至少一个。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度。

在以上实施例中，根据车速相似度和环境信息相似度来指定与对象区域相似的区域。代替地，可以仅基于车速相似度或仅基于环境信息相似度来指定与对象区域相似的区域。在这种情况下，权重可以反映在车速相似度上。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度。

在以上实施例中，在考虑车速相似度的权重和环境信息相似度的权重的情况下计算总相似度。代替地，可以在不考虑车速相似度的权重和环境信息相似度的权重中的至少一个的情况下计算总相似度。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度。

在以上实施例中，当存在一个时间段或两个相邻的时间段没有行驶速度但是没有行驶速度的时间段两侧的时间段具有行驶速度时，执行第三获取处理。代替地，当三个或更多个相邻的时间段没有行驶速度时，如果这些没有行驶速度的时间段两侧的时间段具有行驶速度，则可以执行第三获取处理。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度。

在以上实施例中，在第三获取处理之后执行第四获取处理。代替地，可以在不执行第三获取处理的情况下执行第四获取处理。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度。

以上实施例利用对象区域的行驶速度和比较区域的行驶速度来计算速度相似度。代替地，可以利用对象道路的行驶速度和比较区域的行驶速度来计算速度相似度。由于对象区域是包括对象道路的区域，所以对象道路的行驶速度是与对象道路相关联的行驶速度。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度。

在以上实施例中，中央信息处理装置100包括车速数据采集单元110、区域设定单元120、行驶速度计算单元130、对象道路指定单元140、行驶速度获取单元150、速度相似度计算单元161和环境相似度计算单元162。代替地，只要可以获取包含行驶速度的推定，也可以将车速数据采集单元、区域设定单元、行驶速度计算单元、对象道路指定单元、行驶速度获取单元、速度相似度计算单元和环境相似度计算单元部分地或全部地集成。或者，它们可以部分地或全部地划分成更小的单元。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度。

在以上实施例中，中央信息处理装置100推定行驶速度。代替地，只要可以推定出行驶速度，可以在基准车辆中部分地实施这些功能和处理。这增大了行驶速度推定装置的设计自由度。

在以上实施例中，中央信息处理装置100推定行驶速度。代替地，诸如便携式电话、智能手机或平板电脑的便携式信息处理装置可以推定出行驶速度。这样的便携式信息处理装置也可以构成中央信息处理装置或被安装在基准车辆中。这扩展了行驶速度推定装置的应用范围。

在以上实施例中，基准车辆200和其它车辆300是汽车。代替地，如果需要推定路线中的行驶速度，则行驶速度推定装置可以用在用于机器人、自行车、步行者等的路线引导装置中。这扩展了行驶速度推定装置的应用范围。