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CN106611497B - 交通量预测系统及预测方法、车辆用显示装置以及车辆 - Google Patents

交通量预测系统及预测方法、车辆用显示装置以及车辆 Download PDF

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CN106611497B CN201610285770.4A CN201610285770A CN106611497B CN 106611497 B CN106611497 B CN 106611497B CN 201610285770 A CN201610285770 A CN 201610285770A CN 106611497 B CN106611497 B CN 106611497B
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Abstract

本发明涉及交通量预测系统及预测方法、车辆用显示装置以及车辆，上述交通量预测系统包括：车辆，获取针对至少一个可行驶路径的行驶概率；以及服务器装置，从上述车辆接收上述行驶概率，利用上述行驶概率计算上述至少一个可行驶路径的交通量。

Description

交通量预测系统及预测方法、车辆用显示装置以及车辆
技术领域
本发明涉及交通量预测系统、车辆用显示装置、车辆以及交通量预测方法。
背景技术
车辆是指能够在道路或轨道上行驶以将人或物体运送到目的地的装置。车辆利用通常安装在车身上的一个或多个车轮来移动，以将人或物体运输到目的地。这种车辆的示例包括三轮或四轮车、诸如摩托车的两轮车、工程机械、自行车或沿着轨道上的导轨行驶的列车。
车辆可以包括车辆用显示装置。车辆用显示装置能够向车辆的驾驶员或乘客提供各种必要信息，例如关于车辆当前位置的信息、关于到目的地的路径的信息、车辆周边信息、关于车辆速度的信息、关于空调装置工作与否的信息或者对于驾驶员或乘客需要的各种生活信息。车辆用显示装置可以是音视频导航系统(AVN，Audio Video Navigation)。
近年来，车辆用显示装置还能够提供关于车辆周围、目的地周围、或者路径周边的交通量的信息。如果车辆用显示装置为导航系统，则车辆用显示装置考虑交通量的信息来确定到目的地的路径，并引导车辆的驾驶员沿着所确定的路径行驶，从而使车辆避开交通拥堵而能够更迅速地到达目的地。
发明内容
【发明所要解决的课题】
本发明的一方面提供交通量预测系统、车辆用显示装置、车辆以及交通量预测方法，该交通量预测系统能够为所行驶的车辆检测具有最高行驶概率的路径，能够根据检测结果更精确地预测交通量。
本公开的另外方面部分将在以下的描述中阐述，并且部分从以下的描述中是明显的或可以从本公开的实践获知。
【用于解决课题的手段】
为了解决上述的课题，本发明提供交通量预测系统、车辆用显示装置、车辆以及交通量预测方法。
根据本公开的一方面，一种交通量预测系统包括：车辆，被配置为获取针对至少一个可行驶路径的行驶概率；以及服务器装置，被配置为从车辆接收针对至少一个可行驶路径的行驶概率，并且利用针对至少一个可行驶路径的行驶概率计算至少一个可行驶路径的交通量。
车辆可以计算针对与至少一个节点连接的一个或多个链路中的每个链路的行驶概率，以获取针对至少一个路径的行驶概率。
车辆能够利用车辆的车道变更历史来计算针对每个链路的行驶概率。
车辆能够获取关于车辆的前方的图像，从上述图像提取车线从而获取关于车道的信息，以及根据关于车道的信息获取车道变更历史。
车辆能够利用车辆的行驶矢量计算针对每个链路的行驶概率。
车辆能够多次获取关于车辆的位置的信息，以及基于关于车辆的位置的信息获取车辆的行驶矢量。
车辆能够利用三维地图信息获取关于车辆的位置的三维坐标，从而获取关于车辆的位置的信息。
节点可以表示直行道路、十字路口、高架道路、地下车道、进出口以及环岛中的至少一种。
服务器装置能够根据针对每个链路的行驶概率计算针对每个链路的预计车辆量，并且根据计算结果计算针对至少一个可行驶路径的交通量。
车辆能够计算针对至少一个链路的行驶概率，并且利用针对至少一个链路的行驶概率，计算针对每条路径的行驶概率。
车辆能够利用电子水平仪方式计算针对每条路径的行驶概率。
服务器装置能够根据针对每条路径的行驶概率计算预计车辆量，并且根据计算结果计算针对至少一个可行驶路径的交通量。
至少一个可行驶路径可包括存在于车辆能够在预定时间段行驶的范围内的路径。
服务器装置能够向车辆传送关于交通量的信息。
交通量预测系统还可以包括终端装置，该终端装置被配置为从服务器装置接收关于交通量的信息。
车辆能够包括车辆用显示装置，其被配置为获取针对至少一个可行驶路径的行驶概率。
根据本公开的另一方面，一种车辆用显示装置包括：控制部，被配置为获取针对车辆能够行驶的至少一个路径的行驶概率；以及通信部，被配置为将针对至少一个路径的行驶概率传送到服务器装置。
通信部能够从服务器装置接收根据针对至少一个路径的行驶概率计算的关于交通量的信息。
车辆用显示装置还能够包括显示部，被配置为显示关于交通量的信息。
显示部能够将针对交通量的信息和地图信息进行组合从而显示组合结果。
控制部能够利用车辆的车辆的车道变更历史和车辆的行驶矢量中的至少一个，计算针对与至少一个节点连接的一个或多个链路的每个的行驶概率，从而获取针对至少一个路径的行驶概率。
控制部能够计算针对至少一个链路的行驶概率，并且利用针对至少一个链路的行驶概率来计算针对每条路径的行驶概率。
控制部能够利用电子水平仪方式计算针对每条路径的行驶概率。
车辆能够行驶的至少一个路径可以包括存在于车辆能够在一定时间段内行驶的范围内的路径。
车辆能够包括：控制部，获取针对至少一个可行驶路径的行驶概率；以及通信部，将上述行驶概率传送到服务器装置。
交通量预测方法能够包括：获取针对至少一个可行驶路径的行驶概率的步骤；以及利用上述行驶概率计算上述至少一个可行驶路径上的交通量的步骤。
获取针对至少一个可行驶路径的行驶概率的步骤能够包括：利用车辆的车道变更历史和车辆的行驶矢量中的至少一个，对与至少一个节点连接的各个链路的每个计算各链路的行驶概率的步骤。
获取针对至少一个可行驶路径的行驶概率的步骤还能够包括：利用上述各链路的行驶概率来计算各路径的行驶概率的步骤。
获取针对至少一个可行驶路径的行驶概率的步骤能够包括：确定存在于车辆能够在预定时间段内行驶的范围内的路径的步骤；以及仅对存在于上述能够行驶的范围内的路径获取行驶概率的步骤。
所述交通量预测方法还能够包括显示上述交通量或反映上述交通量的地图信息的步骤。
发明效果
根据上述的交通量预测系统、车辆用显示装置、车辆以及交通量预测方法，对所行驶的车辆的行驶概率最高的路径进行分析，并能够根据分析结果更正确地预测交通量，由此能够向驾驶员等多个用户提供适当的交通量信息。
根据上述的交通量预测系统、车辆用显示装置、车辆以及交通量预测方法，能够代替过去时刻的交通量信息将所预测的当前时刻的交通量信息提供给用户，因此能够改善交通量预测方法的非实时性，另外能够反映所预测的当前的交通量信息，从而设定更适当的到目的地的路径。
根据上述的交通量预测系统、车辆用显示装置、车辆以及交通量预测方法，即使在如无法知道探测车辆(probe car)的目的地或行驶路径的情况、或者即使设定了特定目的地或行驶路径，探测车辆也离开预先设定的路径而在其他路径上行驶的情况这样意想不到的状况时，也能够更正确地预测交通量，因此能够向用户提供更正确的交通量信息，由此能够反映这种交通量信息来提供到目的地的路径。
根据上述的交通量预测系统、车辆用显示装置、车辆以及交通量预测方法，能够防止事先提供的针对特定道路的交通量信息与实际在特定道路上行驶时驾驶员或乘客感觉到的针对交通量的信息不一致的情况。
附图说明
本公开的这些和/或其他方面从以下结合附图对本公开的描述中将变得显而易见和更容易理解，附图中：
图1是交通量预测系统的一实施例的图。
图2是示出车辆的外观的图。
图3是车辆的控制框图。
图4是预计行驶信息获取部的控制框图。
图5是用于说明行驶矢量的图。
图6是用于说明车道变更历史的图。
图7是用于说明车道变更历史的表。
图8是示出可行驶范围的一示例。
图9是示出可行驶范围的另一示例。
图10是用于说明节点和链路的图。
图11是示出节点与链路的组合的示例。
图12是用于说明基于车道变更历史计算链路的行驶概率的示例的图。
图13是用于说明基于行驶矢量计算链路的行驶概率的示例的图。
图14是用于说明计算针对移动到目的地的各路径的行驶概率的示例的图。
图15是服务器装置的控制框图。
图16示出将通过服务器装置获取的交通量信息反映到地图的示例。
图17是交通量预测方法的一实施例的第一流程图。
图18是交通量预测方法的一实施例的第二流程图。
图19是交通量预测方法的一实施例的第三流程图。
具体实施方式
以下，参照图1至图16对根据本公开实施例的交通量预测系统、车辆用显示装置以及车辆进行说明。
图1示出了交通量预测系统的一实施例。
参照图1，交通量预测系统1可以包括至少一个车辆100、以及能够与至少一个车辆100通信的服务器装置200。
车辆100是指能够在道路或轨道行驶的运输工具。以下，为了便于说明，以四轮汽车为例对车辆100进行说明。但是，车辆100不限于四轮汽车。例如，车辆100还可以包括两轮车、三轮车、可移动的工程机械、自行车或摩托车。
服务器装置200是指客户端能够通过预定网络远程接入的计算机装置，并且能够根据客户端的请求执行各种功能。例如，服务器装置200可被配置为根据从客户端传输的数据执行各种处理、向所接入的客户端提供各种信息、或者可以根据需要即使没有客户端的请求也自行执行预定的处理。服务器装置200能够根据可使服务器装置200用作服务器的程序的驱动来执行各种处理。服务器装置200可以是台式计算机或笔记本电脑，或者可以是被特定制造为执行服务器功能的计算机装置。此外，服务器装置200可以是设计者能够想到的任何其他装置。
至少一个车辆100和服务器装置200可被配置为能够通过预定的通信网络发送或接收各种数据。在这种情况下，至少一个车辆100与服务器装置200能够利用无线通信网络彼此执行通信，或者利用有线通信网络和无线通信网络两者彼此执行通信。此处，无线通信网络可以是根据预定的移动通信标准(例如第三代合作伙伴计划(3GPP)、第三代合作伙伴计划2(3GPP2)或IEEE标准)构筑的无线通信网络，或者可以是根据近距离无线通信标准(例如无线区域网络(WIFI，Wireless Fidelity)或紫蜂(Zigbee)通信)构筑的近距离无线通信网络。根据一实施例，至少一个车辆100能够利用安装在车辆100的车辆用控制装置中的通信芯片或天线与服务器装置200执行通信，或者可以通过另外设置在车辆100内的导航系统与服务器装置200执行通信。
至少一个车辆100能够将与至少一个车辆100的行驶有关的信息传输到服务器装置200。服务器装置200根据与至少一个车辆100的行驶有关的信息获取与至少一条道路的交通量有关的信息，并且能够将所获取的与至少一条道路的交通量有关的信息提供给至少一个车辆100。
交通量预测系统1可以包括多个车辆，例如，第一车辆100a、第二车辆100b、第三车辆100c、第四车辆100d。多个车辆100a、100b、100c、100d中的任意一个车辆(例如第一车辆100a)能够仅向服务器装置200提供与其自身的行驶有关的信息，或者也可以仅从服务器装置200接收与交通量有关的信息。另外，任意一个车辆(例如第一车辆100a)能够向服务器装置200传送与其自身的行驶有关的信息，并且同时或不同时地从服务器装置200接收关于交通量的信息。另外，多个车辆(例如第一车辆100a、第二车辆100b以及第三车辆100c)可以仅向服务器装置200传送与其自身的行驶有关的信息，而其他车辆(例如第四车辆100d)可仅从服务器装置200接收关于交通量的信息。另外，也可以是所有车辆100a、100b、100c、100d向服务器装置200提供与其自身的行驶有关的信息，并且从服务器装置200接收通过服务器装置200获取的关于交通量的信息。
可以是多个车辆100a、100b、100c、100d中的一部分车辆(例如第一车辆100a、第二车辆100b以及第三车辆100c)在彼此相同的第一道路2上行驶，而其他车辆(例如第四车辆100d)在与第一车辆100a、第二车辆100b以及第三车辆100c行驶的第一道路2不同的第二道路3上行驶。此时，服务器装置200可以根据第一车辆100a、第二车辆100b以及第三车辆100c提供的信息获取关于第一道路2的交通量的信息，在第二道路3上行驶的第四车辆100d能够从服务器装置200接收关于第四车辆100d未行驶在的第一道路2的信息。
根据一实施例，服务器装置200能够将获取的关于交通量的信息传送至其他服务器装置或其他终端装置。
此处，其他服务器装置可以是交通信息提供网站的服务器装置、门户网站的服务器装置、新闻网站的服务器装置、道路交通管理公司的服务器装置、或者通过交通警察运营的服务器装置。服务器装置200可以向其他服务器装置传送与交通量有关的信息，从而能够使访问交通信息提供网站或门户网站的用户、道路管理员、或者交通警察容易获悉关于道路交通量的信息。
终端装置可以是例如台式计算机或便携式终端装置，便携式终端装置可以是例如笔记本电脑、智能手机、平板电脑(PC)、个人数字助理装置(PDA，Personal DigitalAssistant)、掌上游戏机、或者导航系统，这些能够将关于交通量的信息显示给用户或通过声音向用户输出关于交通量的信息。用户即使在没有搭乘车辆100a、100b、100c、100d的状态下，也能够利用终端装置获取关于交通量的信息。
以下，进一步具体地说明本公开的车辆100。
图2示出车辆100的外观，图3是车辆100的控制框图。
在以下描述中，为了便于说明，将车辆100前进的方向定义为前方，将前方的相反方向定义为后方。另外，以前方为基准区分侧方，具体而言区分为左侧方向和右侧方向，在前方为12点方向时，将3点方向或其周边定义为右侧方向，将9点方向或其周边方向定义为左侧方向。
参考图2，车辆100可包括形成车辆100的外形的外部框架100a，在外部框架100a的前方可设置遮挡风吹入车辆100内部的挡风玻璃106。在挡风玻璃106的内侧，可设置有驾驶座和乘客座(未图示)。在挡风玻璃106下方，可设置发动机室102，仪表板105对设置有驾驶座的空间和乘客座的空间的车辆100内部空间进行划分。
在车辆100中，可以设置有车辆用控制装置101和相机装置108，并且根据需要还可以设置有车辆用显示装置109。
车辆用控制装置101可被提供用以电子控制车辆100的整体操作。车辆用控制装置101可与车辆100内部的各种部件电连接，以电子控制车辆100的各种部件。例如，车辆用控制装置101能够控制安装在车辆100内的空调装置的操作或控制安装在车辆100外面的各种照明装置的操作。
车辆用控制装置101可以根据设计者的选择而安装在车辆100内部的任意位置。例如，车辆用控制装置101可以安装在发动机室102与仪表板105之间，或可以安装在车辆100内部的中心仪表盘的内侧。中心仪表盘可位于仪表板105与变速箱之间，并且在中心仪表盘上可以布置各种按钮。
车辆用控制装置101可以包括用以接收所输入的电信号并对所输入的电信号进行处理以及将处理之后的电信号输出的处理器。处理器能够由至少一个半导体芯片和相关部件实现。至少一个半导体芯片和相关部件能够设置在印刷电路基板(PCB)上而内置于车辆100，该印刷电路基板能够设置在车辆100内部。
另外，根据一实施例，如图3所示的，车辆用控制装置101可以包括控制部110、位置信息获取部138、主存储装置139、储存部140、用户接口150以及通信部160。控制部110、位置信息获取部138、主存储装置139、储存部140、用户接口150以及通信部160可以利用半导体芯片、电路、印刷电路基板、通信模块等来实现。以下将对它们进行详细说明。
相机装置108能够获取车辆100的前方或后方等的图像。相机装置108能够朝向车辆100的前方而设置在车辆100的至少一个位置(sp1，sp2)，以能够容易获取车辆100前方或后方的图像。例如，相机装置108能够设置在挡风玻璃203的内侧一面的预定位置(sp1)或安装在设置于散热器护栅中的车架上的预定位置(sp2)上。相机装置108能够以露出到车辆100外部的方式设置，也可以以不直接露出到外部的方式而设置在外部框架100a的内侧或挡风玻璃106的内侧。
相机装置108能够仅在特定时刻执行拍摄而获取单一图像，或能够在预定时间期间内以规则时间间隔执行拍摄而获取多个图像。在多个图像连续再现的情况下，能够实现动态图像。
根据一实施例，相机装置108还能够获取车辆100前方的车线的图像。车辆100前方的车线的图像能够传送到预计行驶信息获取部120，预计行驶信息获取部120还可以根据车线的图像获取车辆100所行驶的车道是哪个的信息。此处，车线可以是为了引导车辆的行驶而画在道路上的实线或虚线，车道可以是通过车线划分的道路的预定区域，以使车辆100排成列在道路的预定区域内行驶。车线可以包括用于使向相同方向移动的车辆所行驶的车道分离的车线和用于使向彼此不同的方向移动的车辆所行驶的车道分离的车线(例如中心车线)。车辆100能够根据驾驶员的操作或预先定义的设定沿着通过车线划分的车道移动，也能够变更车道而沿另一条车道移动。
相机装置108可以包括会聚光的透镜、将光转换为电信号的图像拍摄元件，并且还可以根据需要包括其他部件。此处，图像拍摄元件能够利用如电荷耦合器件(CCD，Charge-Coupled Device)、互补金属氧化物半导体(CMOS，complementary metal-oxidesemiconductor)、或者弗文(Foveon)等各种部件来实现。
如图3所示，车辆100可以包括车辆用显示装置109。车辆用显示装置109可被配置为向驾驶员或乘客提供与车辆100相关的各种信息。例如车辆用显示装置109能够提供如地图信息、关于道路交通状况的信息、关于车辆100的当前位置的信息、到目的地的路径、与车辆100所处的区域有关的信息、车辆100的速度、空调系统工作与否的信息、新闻或各种生活信息等各种信息。车辆用显示装置109还可以根据需要以声音形式向用户输出信息。
车辆用显示装置109可以设置在车辆100的仪表板105上，例如可以设置在仪表板105的上表面。或者，车辆用显示装置109可以设置在中心仪表盘上。或者，车辆用显示装置109可以设置在挡风玻璃106的下部分，或者设置在驾驶座或副驾驶座的后面。
如图3所示，车辆用显示装置109可以包括控制部110、位置信息获取部138、主存储装置139、储存部140、用户接口150以及通信部160。也可以省略上述部件中的一部分。此时，省略的部件还能够通过安装在车辆100内的其他部件来实现。例如，位置信息获取部138可以通过设置在发动机室102与仪表板105之间的位置传感器来实现。
控制部110、位置信息获取部138、主存储装置139、储存部140、用户接口150以及通信部160通过在车辆用显示装置109内建立的电路、配线或无线通信网络来传送电信号，从而能够在彼此之间发送或接收数据。例如，控制部110、位置信息获取部138、主存储装置139、储存部140、用户接口150以及通信部160能够利用CAN(控制器局域网络：ControllerArea Network)通信来在彼此之间发送或接收数据。
控制部110能够控制车辆用显示装置109的整体操作。例如，控制部110对通过用户接口150的输入部151输入的用户指令进行解析，根据解析结果生成用于车辆用显示装置109的各部件的控制信号，并将所生成的控制信号传送到相应的部件，以能够控制各部件的操作。由此，控制部110能够对车辆用显示装置109的整体操作进行控制。控制部110能够利用一个或多个半导体芯片及相关部件来实现。一个多个半导体芯片及相关部件可以设置在印刷电路基板上而能够内置于车辆用显示装置109。
根据一实施例，控制部110能够包括预计行驶信息获取部120和导航处理部130。预计行驶信息获取部120和导航处理部130可以物理上或逻辑上彼此分离。在预计行驶信息获取部120和导航处理部130彼此物理上分离的情况下，预计行驶信息获取部120和导航处理部130能够分别通过单独的半导体芯片和相关部件实现。在预计行驶信息获取部120和导航处理部130彼此逻辑上分离的情况下，预计行驶信息获取部120和导航处理部130能够通过一个或多个半导体芯片和相关部件实现。
预计行驶信息获取部120能够获取用于确定当前行驶中的车辆100将沿着哪条行驶路径移动的预计行驶信息。具体地讲，预计行驶信息可以包括车辆100针对可行驶路径的行驶概率，在该情况下，预计行驶信息获取部120可以基于车辆100的当前状态，计算车辆100能够行驶的路径的行驶概率，从而获取用于确定车辆100该如何行驶的预计行驶信息。在利用拓扑结构(topology)的情况下，可行驶路径能够由至少一个链路或链路的组合来构成，并且能够利用链路或链路的组合来计算车辆100针对可行驶路径的行驶概率。将在后面详细叙述该操作。
导航处理部130可以利用关于车辆100的当前位置的信息、关于目的地的信息以及地图信息，来确定到目的地的路径，并且能够控制车辆用显示装置109向用户提供关于所确定的到目的地的路径的信息。此时，导航处理部130可以通过位置信息获取部138获取关于车辆100的当前位置的信息，并且能够将关于车辆100的当前位置的信息与存储在储存部140中的地图信息141组合，从而确定从车辆100的当前位置到目的地的路径。根据一实施例，导航处理部130能够通过进一步利用通过通信部160接收到的关于交通量的信息来确定到目的地的路径。更具体地，导航处理部130能够通过避开交通量多的道路而包括交通量少的道路，来确定从车辆100的当前位置到目的地的路径。此时，导航处理部130能够通过通信部160从服务器装置200接收关于交通量的信息。在一些实施例，关于交通量的信息可以是服务器装置200根据从多个车辆100a、100b、100c、100d传送的各车辆100a、100b、100c、100d的行驶概率计算出的关于交通量的信息。在导航处理部130确定了到达目的地的路径之后，导航处理部130可以向用户接口150传送控制信号，以控制用户接口150向用户提供关于到目的地的路径的信息。
位置信息获取部138能够获取车辆100当前行驶的区域的位置信息。在一些实施例中，位置信息获取部138可以利用高精度位置传感器来获取车辆100在地表面上的二维坐标(X，Y)，从而能够获取关于车辆100的当前位置的信息。
位置信息获取部138能够利用例如全球定位系统(GPS，Global PositioningSystem)、辅助全球定位系统(AGPS，Assisted Global Positioning System)、实时动态(RTK，Real Time Kinematic)定位等来实现。位置信息获取部138获取的位置信息能够传送到预计行驶信息获取部120、导航处理部130、储存部140、通信部160以及用户接口部150中的至少一个。
主存储装置139能够利用随机存储器(RAM)或只读存储器(ROM)等来实现，并且能够临时或非临时存储控制部110的操作所需的各种数据。例如，从储存部140调取的各种信息(例如地图信息141)能够临时存储在主存储装置139中，之后提供给控制部110。
储存部140可被配置为存储车辆用显示装置109的操作所需的各种信息。例如，储存部140能够存储地图信息141。地图信息141能够包括三维(3D)地图(例如三维高级驾驶辅助系统地图(3D ADAS地图，3D Advanced Assistance System map)，预计行驶信息获取部120使用该三维地图来获取车辆100的高度从而测量车辆100的精确位置；导航处理部130确定路径所使用的二维地图；或者其他各种地图。三维高级驾驶辅助系统地图可包括关于各种类型的道路(如高架道路、T字道路、地下车道)的信息。
储存部140能够被实施为能够存储数据的各种存储介质，包括半导体存储装置(如固态硬盘(SSD，Solid State Drive))、光盘存储装置(如光盘(CD，Compact Disc))、磁盘存储装置(如硬盘驱动器(HDD，Hard Disc Drive))、或磁带存储装置。
用户接口150可被配置为接收来自用户的命令或数据，或者能够向用户提供各种信息。用户接口150能够包括输入部151和显示部152。在一些实施例中，用户接口150还能够包括输出声音或语音的声音输出部(未图示)。
输入部151可被配置为接收来自用户的各种命令或数据。例如，输入部151可以根据用户的操作输出预定的电信号并传送预定的电信号给控制部110，从而能够根据用户的命令控制车辆用显示装置109或者将各种数据存储在储存部140中。输入部151能够设置在车辆100的中心仪表盘、方向盘、或车辆100内部的其他位置。输入部151能够例如利用如键盘或方向键按钮等的各种物理按键、旋钮、触摸板、操纵杆形式的操作装置以及跟踪球中的至少一个来实现。
显示部152能够输出预定的图像而向用户提供视觉信息。显示部152能够在导航处理部130的控制下显示地图及关于所确定的路径的信息。另外，显示部152还能够显示由预计行驶信息获取部120计算的预计行驶信息，例如车辆100对于特定路径的行驶概率。而且，显示部152能够仅将从服务器装置200通过通信部160接收的关于交通量的信息显示，或者也可以将关于交通量的信息与地图和所确定的路径进行组合来显示组合的信息。
在一些实施例中，显示部152可以利用阴极射线管(CRT，Cathode Ray Tube)或显示面板来实现。此处，显示面板可以包括液晶显示(LCD，Liquid Crystal Display)面板、发光二极管(LED，Light Emitting Diode)显示面板、有机发光二极管(OLED，Organic LightEmitting Diode)显示面板、或者有源矩阵有机发光二极管(Active-Matrix OrganicLight Emitting Diode)显示面板、冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp)等。
根据一些实施例，用户接口150能够包括触摸屏，并且触摸屏可被配置为执行上述的输入部151和显示部152的所有功能。根据一些实施例，触摸屏能够包括电阻式的触摸屏、电容式的触摸屏、红外线式的触摸屏、或者超声波式的触摸屏。
通信部160可被配置为向另外的外部装置发送数据，或者从另外的外部装置接收数据。通信部160可被配置为将由预计行驶信息获取部120计算的行驶概率传送到服务器装置200，或者能够从服务器装置200接收关于交通量的信息。此外，通信部160能够接收车辆用显示装置109的操作所需的各种信息，并且能够接收如以新闻或生活信息为例的各种信息。
通信部160能够包含至少一个通信芯片和天线，至少一个通信芯片可以被设计为能够按照预定的通信标准(例如移动通信标准(3GPP、3GPP2或IEEE标准)或者如Wi-Fi或Zigbee的近距离无线通信标准)与外部的装置进行通信。
以下，进一步具体说明控制部110的预计行驶信息获取部120。
图4是预计行驶信息获取部的控制框图。
如图4所示，预计行驶信息获取部120能够包含行驶状态确定部121、可行驶范围确定部124、可行驶路径提取部125以及行驶概率计算部126。行驶状态确定部121、可行驶范围确定部124、可行驶路径提取部125以及行驶概率计算部126可以是物理上彼此分离，也可以是逻辑上彼此分离。
行驶状态确定部121能够确定或计算车辆100在道路上的精确位置(X，Y，Z)、车辆100的行驶车道、车辆100的行驶矢量以及车辆100的车道变更历史。此处，行驶矢量是将按照时间顺序在根据需要考虑车辆100的行驶速度的情况下以预定的距离或恒定的时间间隔测量的两个精确位置连接而获取的矢量。
在一些实施例中，行驶状态确定部121能够包含车辆位置确定部121a、行驶车道确定部121b、行驶矢量计算部121c以及车道变更历史获取部121d。
车辆位置确定部121a可以根据由位置信息获取部138传送的数据，测量车辆100在地面上的二维位置(X，Y)，并利用所测量的车辆100在地面上的二维位置(X，Y)和存储在储存部140中的三维地图，估计车辆100的高度(Z)，从而获取关于车辆100的位置的三维坐标(X，Y，Z)。在获取了车辆100的三维坐标(X，Y，Z)时，还能够确定车辆100当前行驶在哪个道路上。即，车辆位置确定部121a能够确定车辆100在三维地图内与车辆100的三维位置(X，Y，Z)对应的一区域上行驶，并且能够根据关于一区域的信息(例如指示与特定道路的一区域对应的区域的信息)，确定车辆100当前行驶的道路。
行驶车道确定部121b能够基于从相机装置108接收的关于车辆100前方的车线的图像，确定行驶车道(例如，如图5所示的车道L1至L4中的任意一个)。具体地讲，行驶车道确定部121b能够从关于车线的图像提取车线(例如，图6的车线L11至L31)，并且基于所提取的车线确定车辆100在哪个车道上行驶。此时，行驶车道确定部121b从图像内提取特征点(feature point)(例如车线L11至L31的边界线)，并将所提取的特征点与存储的关于车线的信息进行比较，从而从图像提取车线L11至L31。另外，行驶车道确定部121b可以从多次拍摄的多个图像中的每一个提取车线L11至L31，并且根据从各个图像提取的车线L11至L31的变化确定车辆100是否变更了行驶车道L1至L4，从而获取关于车辆100是否变更车道L1至L4的实时信息。此时，行驶车道确定部121b可以根据由车辆位置确定部121a获取的关于车辆100的位置的三维坐标(X，Y，Z)以及关于车辆100是否变更车道L1至L4的实时信息，可以确定车辆100的当前行驶车道L1至L4。更具体地，当通过三维坐标(X，Y，Z)精确地测量出车辆100的位置时，行驶车道确定部121b能够将关于车辆100是否变更车道L1至L4的实时信息反映为三维坐标(X，Y，Z)，从而确定车辆100的当前行驶车道L1至L4。
车辆位置确定部121a和行驶车道确定部121b可以以规则的时间间隔或者以任意选择的时间，确定关于车辆100的位置的三维坐标(X，Y，Z)和车辆100的行驶车道L1至L4。以此方式，车辆位置确定部121a和行驶车道确定部121b能够获取关于多个车辆100的位置的三维坐标(例如(X1，Y1，Z1)、(X2，Y2，Z3)、…、(Xn，Yn，Zn)以及关于多个车辆100所行驶的车道L1至L4的信息。由车辆位置确定部121a和行驶车道确定部121b获取的信息可以被传送到行驶矢量计算部121c及车道变更历史获取部121d中的至少一个。另外，由车辆位置确定部121a和行驶车道确定部121b获取的信息可以被传送到可行驶路径提取部125和/或行驶概率计算部126。
图5是用于说明行驶矢量的图。
如图5所示，行驶矢量计算部121c能够根据多次获取的关于车辆100的位置的三维坐标(X，Y，Z)，计算车辆100的行驶矢量V1和V2。例如，行驶矢量计算部121c能够利用车辆100在第N时间时的三维坐标(Xn，Yn，Zn)和车辆100在第(N+1)时间时的三维坐标(Xn+1，Yn+1，Zn+1)，计算车辆100在第N时间和第(N+1)时间之间的多个行驶矢量V1和V2。更具体地，行驶矢量计算部121c能够利用从车辆100在第(N+1)时间的三维坐标(Xn+1，Yn+1，Zn+1)中减去车辆100在第N时间的三维坐标(Xn，Yn，Zn)的数学方法，计算车辆100在第N时间与第(N+1)时间之间的行驶矢量V1和V2。行驶矢量计算部121c能够计算多个行驶矢量V1和V2，并将多个行驶矢量V1和V2传送到可行驶路径提取部125和/或行驶概率计算部126。
图6是用于说明车道变更历史的图，图7是用于说明车道变更历史的表。
车道变更历史获取部121d可以根据关于多个行驶车道L1至L4的信息，获取车道变更历史。更具体地，车道变更历史获取部121d可以将由车辆位置确定部121a获取的信息和行驶车道确定部121b获取的信息组合，以生成关于车道变更历史的信息。例如，如图6和图7所示，在从基准时间经过40秒的时刻，车辆100可以位于第四车道L4的第一位置R1，在从车辆100位于第一位置R1的时刻经过30秒的时刻，车辆100可以从第一位置R1移动(m1)而位于第三车道L3的第二位置R2。接着，在从车辆100位于第二位置R2的时刻经过5分钟4秒的时刻，车辆100可以从第二位置R2移动(m2)到第二车道L2上的第三位置R3。接着，在从车辆100位于第三位置R3的时刻经过1分17秒的时刻，车辆100可以移动(m3)到第一车道L1上的第四位置R4。此时，车道变更历史获取部121d可以存储关于与各个位置R1至R4对应的车道L1至L4的信息以及与各个位置R1至R4对应的时间，从而生成车道变更历史。此处，与各个位置R1至R4对应的时间可以包含车辆100到达各个位置R1至R4的时间、车辆从各个位置R1至R4离开的时间或者车辆移动到各个位置R1至R4所需的时间段。由车道变更历史获取部121d获取的车道变更历史可以被传送到可行驶路径提取部125和/或行驶概率计算部126。
图8示出可行驶范围的示例，图9示出可行驶范围的另一示例。
可行驶范围确定部124可以确定车辆100在预定时间段内能够移动的范围。具体地讲，车辆100在预定时间段内能够移动的距离是有限的。因此，在根据预定时间段收集的信息估计道路的交通量时，无需在宽广区域内获取车辆100的预计位置或路径，只要在车辆100在预定时间段内能够移动的范围内获取车辆100的预计位置或路径就足以。
在一些实施例中，如图8和图9所示，可行驶范围确定部124在整个区域A1内确定获取车辆100的预计位置或路径的可行驶区域A10，从而确定车辆100在预定时间段内能够移动的范围，其中，整个区域A1被划分为多个子区域,。
例如，如图8所示，整个区域A1可以由均具有矩形形状的多个子区域构成。可以根据设计者的选择任意地确定子区域的大小，例如子区域的高度(y)或宽度(x)。在这种情况下，可行驶范围确定部124可以将由连接第一子区域A11与第二子区域A12的线段、连接第二子区域A12与第四子区域A14的线段、连接第四子区域A14与第三子区域A13的线段、以及连接第三子区域A13与第一子区域A11的线段包围的子区域组确定为获取车辆100的预计位置或路径的可行驶区域A10。
另外，如图9所示，整个区域A2可以由在全体组合形成圆形形状的多个子区域构成。可行驶范围确定部124可以利用存在于具有预定半径的圆内的多个子区域，来确定获取车辆100的预计位置或路径的可行驶区域A20。
在一些实施例中，可行驶范围确定部124可以根据预定的设定，确定包含在可行驶区域A10内的子区域的数量或者可行驶区域A10的大小(例如可行驶区域A10的高度或宽度)。
在其他实施例中，可行驶范围确定部124可以按照根据设计者的设定，确定包含在可行驶区域A10内的子区域的数量或者可行驶区域A10的大小(例如可行驶区域A10的高度y或宽度x)。
在其他实施例中，可行驶范围确定部124可以根据道路的预计状况，确定包含在可行驶区域A10、A20内的子区域的数量或者可行驶区域A10、A20的大小。例如，在预计道路上的交通量大(如交通高峰时间)的情况下，可行驶范围确定部124可以相对地减少包含在可行驶区域A10、A20内的子区域的个数、或相对地将行驶区域A10、A20的大小减小，以及在预计道路上的交通量少(如深夜时间)的情况下，可行驶范围确定部124可以相对地增加包含在可行驶区域A10或A20内的子区域的个数、或相对地将可行驶区域A10、A20的大小增加。
另外，可行驶范围确定部124可以根据道路所配置的位置、方向或者形状，来确定可行驶区域A10、A20。由于车辆100通常沿着道路行驶，因此根据道路所配置的位置、方向或者形状，预定区域可以包括车辆100可以到达的位置以及车辆100无法到达的位置。因此，可行驶范围确定部124可以进一步利用地图信息141的道路信息确定可行驶区域A10、A20。
由可行驶范围确定部124确定的可行驶区域A10、A20可以被传送到可行驶路径提取部125。
在一些实施例中，还可以省略可行驶范围确定部124。
可行驶路径提取部125可以考虑车辆100的当前行驶道路、关于车辆100的当前位置的坐标值以及地图信息，来提取车辆100未来可能行驶的路径。在这种情况下，可行驶路径提取部125可以提取车辆100在所有可能范围内可能行驶的所有路径，或者可以提取车辆100在预定时间段内可能移动的预定范围内车辆100可能行驶的一条或多条路径。如果可行驶路径提取部125提取车辆100在预定范围内可能行驶的一条或多条路径，可行驶路径提取部125可以提取车辆100在由可行驶范围确定部124确定的可行驶区域A10、A20内可能行驶的一条或多条路径。
在一些实施例，可行驶路径提取部125可以利用存储在储存部140中的地图信息141(例如三维高级驾驶辅助系统地图(3D ADAS))和车辆100的当前位置(例如关于车辆100当前行驶的道路的信息)，来检测车辆100周围或车辆100前方的道路类型，然后可以根据检测到的道路类型检测可行驶路径。
此处，道路类型例如可以包括直行道路、交叉道路(三岔路、十字路或五岔路)、高架道路、地下车道或高速道路等。此处，三岔路可以包括Y形交叉道路和T形交叉道路。
具体地讲，例如在车辆100前方的道路为高速道路的情况下，车辆100将沿着高速道路持续行驶而不变更路径直至出现高速道路的进出口。因此如果在可行驶区域A10、A20内不存在高速道路进出口，则可行驶路径提取部125可以仅将高速道路确定为可行驶路径。
在其他示例中，在车辆100的前方存在十字路的情况下，可行驶路径提取部125可以确定车辆100可以在与十字路口连接的四个道路中车辆当前行驶的道路除外的三个道路上行驶、或者可以在包括车辆当前行驶的道路在内的所有道路上行驶，从而提取三条或四条可行驶路径。
这样，在确定道路类型时，可行驶范围确定部124可以基于车辆100的当前位置和车辆100的当前速度，确定存在于距离车辆100预定距离范围内的道路类型。例如，在车辆100的当前速度越快时，行驶路径提取部125可以确定在距离车辆100的当前位置越宽的范围内存在的道路类型，而在车辆100的当前速度越慢时，行驶路径提取部125可以确定在距离车辆100的当前位置越窄的范围内的道路类型。
另外，可行驶路径提取部125可以接收由行驶状态确定部121获取的各种信息中的至少一个(例如车辆100当前行驶的道路、车辆100的当前位置的坐标值、车辆100当前行驶的车道、车辆100的行驶矢量以及车辆100的车道变更历史中的至少一个)，并且结合所接收的信息和地图信息提取被确定为车辆100能够行驶的所有路径。
在一些实施例中，，可行驶范围确定部124可以利用拓扑结构提取被确定为车辆100能够行驶的所有路径。
以下，为了说明可行驶范围确定部124的操作，将描述节点(node)和链路(link)。
图10是用于说明节点和链路的图，图11示出节点和链路的组合的示例的图。
节点表示具有预定的特征或能够执行预定的功能的地点(如交叉道路)，链路表示连接一个节点和另一个节点的线段。例如，节点表示车辆100的行驶方向可以变更的地点(如交叉道路)，链路表示连接这些地点的道路。具体地讲，如图10所示，在车辆100从出发地点10行驶到目的地18时，车辆100会行驶在出发地点10所在的道路11上，进入到地下车道12，通过与地下车道12连接的道路13而到达十字路14，之后行驶在与十字路14连接的道路15、16、17中的某一个道路15上而到达目的地18。此处，地下车道12和十字路14可以对应于节点，车辆100行驶的道路11、13、15至17可以对应于链路。可以基于这种节点和链路在概念上表达道路网，如图11所示。
如图11所示，节点N1(还被称为第一节点N1)可以连接至链路B1(还被称为第一链路B1)，节点N2或N3(还被称为第二节点N2或第三节点N3)连接至多个链路B1、B2以及B3或B4、B5以及B6(还被称为第一链路B1、第二链路B2以及第三链路B4，或者第四链路B4、第五链路B5以及第六链路B6)。节点N1可以通过链路B1与节点N2连接，节点N2可以通过多个链路B1、B2以及B3与两个节点N1、N3连接。另外，节点N3可以通过三个以上的链路B2、B3、B4、B5以及B6与三个以上的节点N2、N4、N5以及N6(还被称为第二节点N2、第四节点N4、第五节点N5、第六节点N6)连接。另外，任一个节点N2可以通过多个链路B2以及B3与另一个节点N3连接。此外，节点N1、N2、N3可以以其他方式通过链路而彼此连接。
道路上的节点例如可以包含直行道路、交叉道路(三岔路、十字路或五岔路)、高架道路、地下车道、高速道路的出口或环岛。另外，根据需要节点可以包含直行道路或曲线道路。
例如，如果节点为直行道路，则节点可以与包括车辆100直行的前方道路和车辆100掉头后行驶的后方道路在内的两个链路连接。如果节点为十字路，则节点可以与包括车辆100右转而进入的道路、车辆100直行而进入的道路、车辆100左转而进入的道路以及车辆100掉头而进入的道路在内的四个链路连接。如果节点为三岔路，则节点可以与包括车辆100右转而进入的道路、车辆100左转而进入的道路以及车辆100掉头而进入的道路在内的三个链路连接。如果节点为高架道路，则节点可以与包括高架道路和车辆100不进入高架道路时行进的、高架道路旁的道路在内的至少两个链路连接，如果节点为地下车道，则节点可以与包括地下车道和地下车道旁的道路在内的至少两个链路连接。在节点为地下车道的情况下，节点还可以进一步包括与车辆100左转或掉头而进入的道路对应的链路。在节点为高速道路的进出口的情况下，节点可以与包括高速道路和用于进入高速道路进出口的道路在内的两个链路连接。
路径可以通过将这种节点和链路中的至少一个组合来形成。例如，路径可以通过将至少一个节点和至少一个链路组合来形成。另外，在车辆100行驶在不能掉头的道路时，可以仅通过一个链路(即道路)形成路径。
可行驶路径提取部125可以提取道路上的一个或多个节点以及一个或多个链路，并将节点和链路组合以提取并获得一个或多个可行驶路径。例如，在确定车辆100位于与连接第二节点N2和第三节点N3的第二链路B2对应的道路上时，可行驶路径提取部125可以提取三个路径作为车辆100的可行驶路径。具体地讲，可行驶路径提取部125可以提取经由第三节点N3和第四链路B4行进到第四节点N4的路径、经由第三节点N3和第5链路B5行进到第5节点N5的路径、经由第三节点N3和第6链路B6行进到第6节点N6的路径。此时，可行驶路径提取部125可以利用由行驶状态确定部121获取的车辆100当前行驶的道路和/或车辆100的当前位置的坐标值，确定车辆100位于与第二链路B2对应的道路上。
由可行驶路径提取部125提取的可行驶路径可以传送到行驶概率计算部126。
行驶概率计算部126可以利用由可行驶路径提取部125提取的可行驶路径以及由行驶状态确定部121获取的各种信息(例如车辆100当前行驶的道路、车辆100的当前位置的坐标值、车辆100当前行驶的车道、车辆100的行驶矢量以及车辆100的车道变更历史中的至少一个，计算车辆100在各个可行驶路径上的行驶概率。
根据一实施例，行驶概率计算部126可以包括链路内行驶概率计算部127和路径行驶概率计算部128中的至少一个，如图4所示。
例如，链路内行驶概率计算部127可以利用可行驶路径和车道变更历史来计算各链路上的行驶概率。作为另一示例，链路内行驶概率计算部127可以利用可行驶路径和车辆100的行驶矢量(例如，图13的行驶矢量V1至V6)来计算各链路上的行驶概率。
图12是用于说明利用车道变更历史计算链路内行驶概率的示例的图。
链路内行驶概率计算部127可以反映车辆100a或100b(还被称为第一车辆100a或第二车辆100b)前方的节点的类型和车道变更历史，以计算各路径的行驶概率。
当车辆100a或100b在道路上行驶时，车辆100a或100b的前方可能存在节点n2，例如十字路。在这种情况下，车辆100a或100b可以如图12所示变更车道L1至L4(还被称为第一车道L1、第二车道L2、第三车道L3、第四车道L4)并移动。例如，第一车辆100a可以以这种方式从第一位置R1移动到第四位置R4，从而依次进入第二车道L2、第一车道L1、第三车道L3以及第四车道L4。如果假设第一车辆100a在第二车道L2上行驶59秒、在第一车道L1上行驶3分47秒、在第三车道L3上行驶4秒，以及在第四车道L4上行驶10分22秒，则可以确定第一车辆100a从第一车道L1快速地移动到第四车道L4。因此，可以确定第一车辆100a的驾驶员的意图为右转的可能性高。链路内行驶概率计算部127可以反映车辆100a的移动而将车辆100a在十字路n2上进行右转的概率确定得高，将车辆100a在十字路n2上进行左转的概率确定得低。另外，第二车辆100b可以从第5位置R5经由第6位置R6和第7位置R7而移动到第8位置R8。在这种情况下，第二车辆100b可以顺次从第四车道L4移动至第一车道L1。此时，链路内行驶概率计算部127可以反映第二车辆100b的这种移动而将第二车辆100b在十字路n2上进行左转的概率确定得高，将第二车辆100b在十字路n2上进行右转的概率确定得低。
在利用车道变更历史时，链路内行驶概率计算部127可以根据以下的数学式1计算各链路上的行驶概率。
【数学式1】
Plink＝F(Node Type，r1，t1，...，rn，tn)
此处，Plink表示预定链路上的行驶概率，Node Type表示节点的类型，r1、…、rn表示车辆100的位置，t1、…、tn表示车辆100沿着车道行驶而不变更车道的时间段(还被称为车道维持时间段)。F()是用于基于上述变量计算行驶概率的函数。换言之，预定链路上的行驶概率可以通过前方节点、车辆100进入到前方节点之前的车辆100的车道变更历史和车线维持时间的函数确定。数学式1的F()函数可以根据设计者的选择而任意地确定，例如可以根据经验确定。
图13是用于说明利用行驶矢量计算链路内行驶概率的示例的图。
链路内行驶概率计算部127可以反映车辆100a或100b(还被称为第一车辆100a或第二车辆100b)前方的节点的类型和车辆100a或100b的行驶矢量V1至V6来计算各路径的行驶概率。
当车辆100a或100b在道路上行驶时，在车辆100a或100b前方可能存在节点n2，例如十字路。在该情况下，车辆100a或100b可以如图13所示变更车道L1至L4(还被称为第一车道L1、第二车道L2、第三车道L3和第四车道L4)并移动。例如，第一车辆100a可以以此方式从第一位置R1移动到第四位置R4，以依次进入第二车道L2、第三车道L3、第二车道L2以及第一车道L1。此时，链路内行驶概率计算部127可以利用由行驶矢量计算部121c计算的、车辆100a针对各位置R1至R4的行驶矢量V1至V3，来计算各路径的行驶概率。具体地讲，链路内行驶概率计算部127可以计算行驶矢量V1至V3的总和(∑Vn1)，并且利用行驶矢量V1至V3的和(∑Vn1)的方向性来预测第一车辆100a的行驶倾向。在第一车辆100a如图13所示移动时，第一车辆100a的行驶矢量V1、V2以及V3的和(∑Vn1)可能朝向左前方向，因此链路内行驶概率计算部127可以反映行驶矢量V1、V2以及V3的和(∑Vn1)的方向性，以将第一车辆100a在十字路n2进行左转的概率确定得高，并将第一车辆100a在十字路n2进行直行或进行右转的概率确定得低。另外，第二车辆100b可以从第5位置R5依次移动到第6位置R6、第7位置R7以及第8位置R8，此时，第二车辆100b可以从第三车道L3顺次移动到第二车道L2、第四车道L3以及第三车道L3。此时，各位置R5至R6上的行驶矢量V4至V6的和(∑Vn2)朝向前方，从而链路内行驶概率计算部127可以反映行驶矢量V4至V6的总和(∑Vn2)而将第二车辆100b在十字路n2进行直行的概率确定得高，并将第二车辆100b在十字路n2进行左转或右转的概率确定得低。
这样，在利用矢量和(∑Vn1或∑Vn2)的情况下，链路内行驶概率计算部127可以按照以下的数学式2计算各链路上的行驶概率。
【数学式2】
Plink＝F(Node Type，f(V1，V2，...，Vn))
在数学式(2)，Plink表示预定链路上的行驶概率，Node Type表示节点的类型。f()是用于计算矢量和的函数，以及V1至Vn表示各位置上的行驶矢量。此外，F()是用于基于上述变量计算行驶概率的函数。换言之，预定链路上的行驶概率可以基于前方节点和车辆进入到前方节点之前的行驶矢量的和来确定。数学式2的函数F()可以根据设计者的选择任意地确定，例如，可以根据经验确定。
路径行驶概率计算部128可以根据由链路内行驶概率计算部127计算的各链路的行驶概率，计算尽可能所有的路径的行驶概率，从而获取预计行驶信息。具体地讲，路径行驶概率计算部128可以将由链路内行驶概率计算部127计算的、针对与节点连接的各个链路的行驶概率组合，来计算车辆100可行驶的所有路径的行驶概率。
图14是用于说明计算针对移动到目的地的各路径的行驶概率的示例的图。
如图14所示，在车辆100实际行驶的道路上可以存在多个节点N11至N 13以及多个链路B11至B16。在车辆100从与车辆100的当前位置对应的节点N11(还被称为当前节点N11)移动到目的地节点N13时，车辆100可以从当前节点N11经由中间节点N12移动到目的地节点N13。此时，车辆100可以从当前节点N11经由两个链路B11和B12中的某一个链路而移动到中间节点N12，之后通过与中间节点N12连接的多个链路B11至B15中的某一个链路(B13、B14或B15)移动到目的地节点N13。路径行驶概率计算部128可以基于与多个连续的节点N11至N13连接的各个链路B11至B15上的行驶概率，计算车辆100的所有可行驶路径。
路径行驶概率计算部128可以利用各种算法中的一个算法计算针对车辆100的所有可行驶路径的行驶概率。例如，路径行驶概率计算部128可以利用电子水平仪(EH，Electronic Horizon)方式计算针对车辆100的所有可行驶路径的行驶概率。
在利用电子水平仪方式计算针对车辆100的所有可行驶路径的行驶概率时，针对到特定链路的路径的行驶概率(Ilink)可以被定义为到特定链路直前的链路的路径的行驶概率(Iplink)与车辆100当前所处的特定链路的行驶概率(P_link)的乘积，如以下数学式(3)所表达的。
【数学式3】
Ilink＝Iplink×Plink
此处，如果特定链路是后方没有链路的初始节点，则到特定链路直前的链路的路径的行驶概率(Iplink)可以被定义为1。
具体地讲，例如，参照图14，如果车辆100从第11节点N11行驶到多个可选链路B11和B12中的第11链路B11的概率(Plink11)为0.6，车辆100行驶到第12链路B12的概率(Plink12)为0.4，则第11链路B11上的针对路径的行驶概率(Ilink11)是0.6。并且，如果与第12节点N12连接的第13链路B13的行驶概率为0.1，则第13链路B13上的各路径的行驶概率(Ilink13)可以计算为0.06(Ilink13＝Ilink11*Plink13＝0.6*0.1＝0.06)。同样，如果与第12节点N12连接的各个链路(即第14链路B14、第15链路B15以及第16链路B16)上的行驶概率依次为0.3、0.2以及0.4，则第14链路B14上的各路径的行驶概率(Ilink14)被计算为0.18，第15链路B15上的各路径的行驶概率(Ilink15)被计算为0.12，第16链路B16上的各路径的行驶概率(Ilink16)被计算为0.24。此时，第13链路B13至第16链路B16上的各路径的行驶概率Ilink13至Ilink16的和可以与第11链路B11的各路径的行驶概率(Ilink11)相同。
以此方式，行驶概率计算部126可以计算针对车辆100可能行驶的各个路径的行驶概率。通过行驶概率计算部126计算的针对各个路径的行驶概率可以存储在储存部140，或者在控制部110的控制下而显示在用户接口部150的显示部152上。另外，通过行驶概率计算部126计算的针对车辆100的各个路径的行驶概率可以通过通信部160而传送到服务器装置200。
以上已经对车辆用显示装置109计算行驶概率的示例进行了说明。然而，根据一实施例，计算行驶概率的操作还可以通过车辆用控制装置101执行。此时，车辆用控制装置101可以包含如图3所示的控制部110、位置信息获取部138、主存储装置139、储存部140以及通信部160中的至少一个，并根据需要还可以包含用户接口150。车辆用显示装置109的控制部110、位置信息获取部138、主存储装置139、储存部140、用户接口150以及通信部160可以与车辆用控制装置101的控制部110、位置信息获取部138、主存储装置139、储存部140、用户接口150以及通信部160相同，或者在设计者可以想到的范围内可以修改车辆用控制装置101的控制部110、位置信息获取部138、主存储装置139、储存部140、用户接口150以及通信部160。在车辆用控制装置101包括控制部110、位置信息获取部138、主存储装置139、储存部140以及通信部160时，可以省略车辆用显示装置109。换言之，即使车辆用显示装置109没有设置在车辆100中，也可以利用车辆用控制装置101计算行驶概率，并且计算出的行驶概率可以如上所述同样传送到服务器装置200。
以下，将详细地描述服务器装置200。
图15是服务器装置200的控制框图，图16示出将通过服务器装置200获取的交通量信息反映到地图的示例。
在一实施例中，服务器装置200可以包含通信部210、控制部220、主存储装置223以及储存部230。
通信部210可以被配置为与车辆100的通信部160进行通信，从而向车辆用控制装置101或车辆用显示装置109发送数据，或者从车辆用控制装置101或车辆用显示装置109接收数据。通信部210可以接收由预计行驶信息获取部120计算的各链路上的行驶概率和/或各可行驶路径上的行驶概率，或者可以将关于交通量的信息传送到车辆100、其他服务器装置98和/或终端装置99。
控制部220可以控制服务器装置200的整体操纵。控制部220可以利用一个或多个半导体芯片和相关部件来实现。
根据一实施例，控制部220可以包括预计车辆量计算部221和交通量计算部222。
预计车辆量计算部221可以根据通过通信部210从多个车辆100a至100d接收到的可行驶路径的行驶概率，计算各路径的预计车辆量。根据一实施例，预计车辆量计算部211可以利用各链路上的行驶概率计算各链路的预计车辆量，从而根据各个路径上的行驶概率计算各路径的预计车辆量。此时，预计车辆量计算部221可以考虑多个车辆进入特定路径的概率计算特定路径的预计车辆量。此外，预计车辆量计算部221还可以利用设计者可能考虑的各种方法计算各路径的预计车辆量。例如，预计车辆量计算部221可以在将预定的加权值加入每个车辆进入特定路径的概率，来计算车辆对特定路径的进入量。此处，预定的加权值可以被定义为反映如道路的状况或驾驶员的驾驶模式等要素。
预计车辆量可以具有正(+)值或负(-)值。在预计车辆量为正值时，表示进入特定路径的车辆量比从特定路径出来的车辆量多，在预计车辆量为负值时，表示进入特定路径的车辆量比从特定路径出来的车辆量少。
根据一实施例，预计车辆量计算部221可以使用以下数学式4计算各路径的预计车辆量。
【数学式4】
Upredicted＝∑froute(PX(route)，te)
此处，Upredicted表示各路径的预计车辆量，x表示用于识别每个车辆的识别号码，其中x是比n小的数(n是比1大的自然数)，route表示用于识别各个路径的识别号码，Px(route)表示第x车辆在特定路径上行驶的行驶概率，te表示根据路径的平均速度，车辆进入到特定路径的时刻。
此时，由于车辆100不可能同时存在于两个路径，因此可以在车辆100进入路径的时刻，基于可能存在车辆100的路径的行驶概率，计算针对各路径的行驶概率，而不使用不存在车辆100的路径的行驶概率。具体地讲，在车辆100还没有到达特定链路的情况下，在计算特定链路上的车辆量中不使用该车辆100。另外，当在特定链路上行驶的车辆100离开特定链路而移动到其他链路的情况下，在计算特定链路上的车辆量中不使用该车辆100。
另一方面，可以考虑车辆100的平均行驶速度而计算车辆100进入路径的时刻。具体地讲，可以根据以下的数学式5计算车辆100进入到特定路径的时刻。
【数学式5】
ten＝tep+(LB/VC)
此时，ten表示车辆100进入到下一个路径的时刻，tep表示车辆100进入前一路径的时刻。LB表示相应路径的距离，VC表示车辆100的速度。
以此方式，预计车辆量计算部221可以通过如上所述的方法根据可行驶路径上的行驶概率，基于各路径的预计车辆量。此时，预计车辆量计算部221可以被设置为基于链路上的行驶概率，计算各链路的预计车辆量。
计算出的车辆量可以被传送到交通量计算部222。
交通量计算部222可以根据预计车辆量计算特定路径上的交通量。此处，计算出的交通量可以是经过预定时间段之后特定路径上的预计交通量。特定路径上的交通量可以包括特定链路上的交通量。
根据一实施例，交通量计算部可以利用以下的数学式6计算特定路径上的交通量。
【数学式6】
Tnxt＝Tprevious+Upredicted
此处，Tnxt表示特定时刻的各路径的交通量，Tprevious表示前一时刻的各路径的交通量。Upredicted表示各路径的预计车辆量，如数学式4。
服务器装置200可以利用如上所述计算的特定路径上的交通量，计算特定路径(即至少一个特定道路)上的预计行驶速度。此时，服务器装置200的控制部220可以反映道路的特征(例如车道的个数或道路的类型)，以计算特定路径上的车辆100的行驶速度。此外，服务器装置200的控制部220可以计算特定路径上的车辆100的拥塞度，以及利用与所计算的拥塞度对应的关于车辆行驶速度的信息，对车辆100的预计行驶速度进行估计。
关于特定路径上的交通量的信息和/或关于特定路径上的预计行驶速度的信息可以通过通信部210传送到车辆100、车辆用显示装置109、其他服务器装置98和/或终端装置99。
车辆100、车辆用显示装置109、其他服务器装置98和/或终端装置99可以将接收到的关于交通量的信息和/或关于预计行驶速度的信息显示给用户。在这种情况下，还可以将关于交通量的信息和/或关于预计行驶速度的信息与地图进行组合，并且组合结果可以被处理，之后显示给用户。例如，如图16所示，车辆100的车辆用显示装置109可以通过用户接口150的显示部152将反映预计交通量的地图142显示在屏幕153上。用户可以查看反映预计交通量的地图142从而视觉地获得(visually acquire)关于交通量的信息，之后可以根据所获得的信息驾驶车辆100。另外，车辆100或车辆用显示装置109可以利用接收到的关于交通量的信息和/或关于预计行驶速度的信息设定到目的地的路径。如果存在先行设定的到目的地的路径，则车辆100或车辆用显示装置109可以基于接收到的针对关于交通量的信息和/或关于预计行驶速度的信息，取消先行设定的到目的地的路径，并设定到目的地的新路径。
主存储装置223可以利用随机存储器(RAM)或只读存储器(ROM)等来实现，并且可以临时或非临时存储控制部110的操作所需的各种数据。
储存部230可被配置为存储服务器装置200的操作所需的各种信息。根据一实施例，储存部230可以存储数据库231，该数据库231利用从车辆100接收的关于各车辆100的可行驶路径的行驶概率的信息构筑。此时，数据库231可以由分别从多个车辆100a至100d接收的预计行驶信息231a至231d构成，预计行驶信息231a至231d是关于多个车辆100a至100d的可行驶路径的信息。此处，预计行驶信息231a至231d可以包括关于至少一个路径的行驶概率的信息。另外，储存部230可以存储从控制部220获取的各种信息，并且还可以存储控制部220计算预计车辆量或交通量所需的各种信息(例如地图信息)。储存部230可以利用诸如半导体存储装置、光盘存储装置、磁盘存储装置或者磁带存储装置等能够存储数据的各种存储介质来实现。
以下，参照图17至图19对交通量预测方法进行说明。
图17是示出了交通量预测方法的第一流程图。
根据图17所示的交通量预测方法，首先，多个车辆中的至少一个车辆(例如第一车辆)可以行驶在特定的道路上(S400)。
当第一车辆行驶在特定道路上时，安装在第一车辆中的车辆用控制装置或车辆用显示装置的控制部可以根据预定的设定或用户的操作，收集与第一车辆的状态有关的各种信息，并且可以根据收集到的信息确定第一车辆的行驶状态(S410)。例如，安装在第一车辆中的车辆用控制装置或车辆用显示装置的控制部可以利用如全球定位系统(GPS)的车辆位置信息获取部获取与第一车辆的位置对应的坐标，根据所获取的坐标计算行驶矢量。另外，安装在第一车辆中的车辆用控制装置或车辆用显示装置的控制部可以从通过相机装置拍摄的图像提取车线，从而获取关于行驶车道的信息，并且可以获取利用与行驶车道的变更有关的信息建立的车道变更历史。
图18是示出交通量预测方法的第二流程图。
如图18所示，在一实施例中，确定第一车辆的行驶状态的操作(S410)可以包括：开始确定第一车辆的当前位置(操作S411)，测量第一车辆的二维坐标(X,Y)的操作(S412)，利用第一车辆的二维坐标(X，Y)和三维地图测量第一车辆的高度(即Z轴上的坐标)(操作S413)，利用所获取的第一车辆的三维坐标(X，Y，Z)确定第一车辆当前正在行驶的道路，从而确定第一车辆的当前状态(操作S414)。
图19是示出交通量预测方法的第三流程图。
如图19所示，在一实施例中，确定第一车辆的行驶状态的操作(S410)可以包括：安装在第一车辆中的相机对第一车辆前方进行拍摄从而获取关于第一车辆前方的图像(操作S415，S416)，从所获取的图像提取车线(操作S417)，根据所提取的车线确定第一车辆当前行驶的行驶车道(操作S418)。在这种情况下，还可以另外利用在操作S412和S413中获取的第一车辆的三维坐标(X，Y，Z)，来执行根据所提取的车线确定第一车辆当前行驶的行驶车道的操作(S418)。
图18和图19所示的操作S411至S414以及S415至S418可以依次执行或可以同时执行。另外，还可以省略操作S411至S414以及S415至S418中的一部分。
当确定出车辆的行驶状态时，可以提取可行驶路径。此时，可以首先根据需要确定可行驶范围，并且可以在所确定的可行驶范围内提取并获得可行驶路径(S420)。此处，可行驶范围可以包含可行驶区域，其中可行驶区域是车辆在预定时间段内可以行驶的区域组。可以考虑车辆当前行驶的道路、关于车辆的当前位置的坐标值以及地图信息来提取作为确定车辆未来有可能行驶的路径的可行驶路径。根据实施例，可以根据从地图信息以及关于车辆的当前位置的信息提取的车辆周围或周边道路的类型，来获取可行驶路径。另外，可以利用地图信息以及车辆当前行驶的道路、车辆的当前位置的坐标值、车辆当前行驶的车道、车辆的行驶矢量以及车道的车道变更历史中的至少一个，来获得可行驶路径。在一些实施例中，为了提取可行驶路径，可以利用拓扑结构，此时，可以根据所提取的节点和链路的组合概念性地获得可行驶路径。
当提取可行驶路径时，可以计算各链路内的行驶概率(操作S430)。根据一实施例，可以利用关于可行驶路径的信息和车道变更历史，或可以利用关于可行驶路径的信息和行驶矢量，来计算各链路上的行驶概率，。
当计算各链路内的行驶概率时，可以利用各链路的行驶概率来计算各路径的行驶概率(操作S440)。例如，可以组合针对存在于路径内的至少一个链路的行驶概率来计算各路径的行驶概率。根据一实施例，可以利用电子水平仪方式来计算各路径的行驶概率，。
计算出的各链路的行驶概率和各路径的行驶概率中的至少一个可以根据预定的设定或用户的选择而通过车辆用显示装置显示给用户。
各链路的行驶概率和各路径的行驶概率中的至少一个可以传送到服务器装置(操作S450)。
服务器装置可以利用接收到的各链路的行驶概率和各路径的行驶概率中的至少一个，计算特定路径的预计车辆量，将计算出的预计车辆量反映到已获取的交通量，从而计算经过预定时间段之后的预计交通量(S460)。
服务器装置可以向各个车辆(例如第一车辆和与第一车辆不同的第二车辆)传送交通量信息(S470)。根据需要，服务器装置还可以向其他服务器装置或预定的终端装置传送关于交通量的信息。
在操作S480中，第一车辆和第二车辆可以将接收到的关于交通量的信息提供给用户。另外，可以根据接收到的关于交通量的信息设定到目的地的路径并向用户提供关于所设定的路径的信息，从而可以引导用户。
上述的交通量预测方法可以利用上述的车辆或设置在车辆上的车辆用显示装置以及与车辆连接的服务器装置或设置在车辆上的车辆用显示装置实现。此时，上述的交通量预测方法中的操作S400至步骤S450可以通过控制车辆用显示装置或车辆来实现。因此，上述的交通量预测方法的操作S400至步骤S450可以适用于车辆用显示装置的控制方法和车辆的控制方法中，而无需任何修改或者可以经过设计者可以想到的修改。
根据上述的实施例的交通量预测方法、车辆用显示装置的控制方法以及车辆的控制方法，可以通过由各种计算机装置驱动的程序的方式实现。此处，程序可以包括程序指令、数据文件及数据结构等中一个或多个。可以通过解释器器使用由计算机可执行的高级语言代码以及由编译器产生的机器代码来设计或编写程序。程序也可以是为了实现上述的显示装置的控制方法而特别设计的，或者可以利用在计算机软件领域中的普通技术人员所公知而可以使用的各种函数或定义来实现。
用于实现上述的交通量预测方法、车辆用显示装置的控制方法以及车辆的控制方法的程序，可以记录在可以由计算机可读记录介质中。计算机可读记录介质例如可以包括如硬盘或软盘等的磁盘存储介质、磁带、如压缩光盘(CD)或数字化视频光盘(DVD)等的光记录介质(optical media)、如光磁盘(floptical disk)这样的磁-光记录介质(magneto-optical media)以及如只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)、或者闪存等的半导体存储装置等可以存储通过计算机等的调用执行的特定程序的各种硬件装置。

Claims (28)

1.一种交通量预测系统，包括：
车辆，被配置为获取针对至少一个可行驶路径的行驶概率；以及
服务器装置，被配置为从所述车辆接收针对所述至少一个可行驶路径的所述行驶概率，以及利用针对所述至少一个可行驶路径的所述行驶概率计算所述至少一个可行驶路径上的交通量，
其中，所述车辆被配置为基于所述车辆当前行驶的道路信息提取所述至少一个可行驶路径，并计算与至少一个节点连接的各个链路的行驶概率，以获取针对所述至少一个可行驶路径的所述行驶概率，所述服务器装置被配置为基于各链路的行驶概率计算各链路的预计车辆量，并且被配置为根据计算结果计算所述至少一个可行驶路径上的交通量。
2.根据权利要求1所述的交通量预测系统，其中，
所述车辆被配置为利用所述车辆的车道变更历史来计算各链路的行驶概率。
3.根据权利要求2所述的交通量预测系统，其中，
所述车辆被配置为获取关于所述车辆的前方的图像，从所述图像提取车线从而获取关于车道的信息，并且根据关于所述车道的信息获取所述车道变更历史。
4.根据权利要求1所述的交通量预测系统，其中，
所述车辆被配置为利用所述车辆的行驶矢量计算各链路的行驶概率。
5.根据权利要求4所述的交通量预测系统，其中，
所述车辆被配置为多次获取关于所述车辆的位置的信息，并被配置为基于关于所述车辆的位置的信息来获取所述车辆的所述行驶矢量。
6.根据权利要求5所述的交通量预测系统，其中，
所述车辆被配置为利用三维地图信息获取关于所述车辆的位置的三维坐标，从而获取关于所述车辆的位置的信息。
7.根据权利要求1所述的交通量预测系统，其中，
所述节点表示直行道路、交叉道路、高架道路、地下车道、出口以及环岛中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的交通量预测系统，其中，
所述车辆被配置为计算至少一个链路的行驶概率，并且被配置为利用所述至少一个链路的行驶概率，计算各路径的行驶概率。
9.根据权利要求8所述的交通量预测系统，其中，
所述车辆被配置为利用电子水平仪方法计算所述各路径的行驶概率。
10.根据权利要求8所述的交通量预测系统，其中，
所述服务器装置被配置为根据各路径的行驶概率计算预计车辆量，并且被配置为根据计算结果计算所述至少一个可行驶路径上的交通量。
11.根据权利要求1所述的交通量预测系统，其中，
所述至少一个可行驶路径包括所述车辆在预定时间段内能够行驶的范围内所存在的路径。
12.根据权利要求1所述的交通量预测系统，其中，
所述服务器装置被配置为向所述车辆传送关于所述交通量的信息。
13.根据权利要求1所述的交通量预测系统，其中，
所述交通量预测系统还包括终端装置，所述终端装置被配置为从所述服务器装置接收关于所述交通量的信息。
14.根据权利要求1所述的交通量预测系统，其中，
所述车辆包括车辆用显示装置，所述车辆用显示装置被配置为获取所述至少一个可行驶路径的行驶概率。
15.一种车辆用显示装置，包括：
控制部，被配置为获取针对车辆能够行驶的至少一个路径的行驶概率；以及
通信部，被配置为将针对所述至少一个路径的所述行驶概率传送到服务器装置，
其中，所述控制部被配置为基于所述车辆当前行驶的道路信息提取所述至少一个可行驶路径，并计算与至少一个节点连接的各个链路的行驶概率，以获取针对所述至少一个路径的所述行驶概率，所述服务器装置被配置为基于各链路的行驶概率计算各链路的预计车辆量，并且被配置为根据计算结果计算所述至少一个可行驶路径上的交通量。
16.根据权利要求15所述的车辆用显示装置，其中，
所述通信部被配置为从所述服务器装置接收根据所述至少一个路径的行驶概率计算的关于交通量的信息。
17.根据权利要求16所述的车辆用显示装置，其中，
所述车辆用显示装置还包括显示部，所述显示部被配置为显示关于所述交通量的信息。
18.根据权利要求17所述的车辆用显示装置，其中，
所述显示部被配置为将关于所述交通量的信息和地图信息进行组合以显示组合结果。
19.根据权利要求15所述的车辆用显示装置，其中，
所述控制部被配置为利用所述车辆的车道变更历史和所述车辆的行驶矢量中的至少一个，计算与至少一个节点连接的各个链路的行驶概率，从而获取针对所述至少一个路径的行驶概率。
20.根据权利要求19所述的车辆用显示装置，其中，
所述控制部被配置为计算至少一个链路的行驶概率，并被配置为利用至少一个链路的行驶概率来计算各路径的行驶概率。
21.根据权利要求20所述的车辆用显示装置，其中，
所述控制部被配置为利用电子水平仪方法计算各路径的行驶概率。
22.根据权利要求15所述的车辆用显示装置，其中，
所述车辆能够行驶的至少一个路径包括所述车辆在预定时间段内能够行驶的范围内所存在的路径。
23.一种车辆，包括：
控制部，获取针对至少一个可行驶路径的行驶概率；以及
通信部，将所述行驶概率传送到服务器装置，
其中，所述控制部被配置为基于所述车辆当前行驶的道路信息提取所述至少一个可行驶路径，并计算与至少一个节点连接的各个链路的行驶概率，以获取针对所述至少一个可行驶路径的所述行驶概率，所述服务器装置被配置为基于各链路的行驶概率计算各链路的预计车辆量，并且被配置为根据计算结果计算所述至少一个可行驶路径上的交通量。
24.一种交通量预测方法，通过权利要求1至14中任一项所述的交通量预测系统执行，所述交通量预测方法包括：
获取针对至少一个可行驶路径的行驶概率的步骤；以及
利用所述行驶概率计算所述至少一个可行驶路径上的交通量的步骤。
25.根据权利要求24所述的交通量预测方法，其中，
获取针对至少一个可行驶路径的行驶概率的所述步骤包括：利用车辆的车道变更历史和所述车辆的行驶矢量中的至少一个，针对与至少一个节点连接的各个链路的每个链路计算各链路的行驶概率的步骤。
26.根据权利要求25所述的交通量预测方法，其中，
获取针对至少一个可行驶路径的行驶概率的所述步骤还包括：利用各链路的行驶概率来计算各路径的行驶概率的步骤。
27.根据权利要求24所述的交通量预测方法，其中，
获取针对至少一个可行驶路径的行驶概率的所述步骤包括：确定车辆在预定时间段内能够行驶的范围内所存在的路径的步骤；以及仅针对所述车辆能够行驶的范围内存在的路径获取行驶概率的步骤。
28.根据权利要求24所述的交通量预测方法，其中，
所述交通量预测方法还包括显示所述交通量或反映所述交通量的地图信息的步骤。
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