CN100494899C

CN100494899C - 车辆前方道路信息传输系统及方法

Info

Publication number: CN100494899C
Application number: CNB2005101187177A
Authority: CN
Inventors: 后藤真广; 桑原建
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-10-28
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2025-10-28
Also published as: JP2006123690A; CN1769841A; JP4325535B2; DE102005051601A1; DE102005051601B4

Abstract

在车辆中提供一种车辆前方道路信息传输系统。通过在当前位置和存储的道路地图数据之间进行地图匹配来计算行进推测道路，作为车辆被推测将要行进的道路。产生车辆前方道路信息，作为与车辆前进方向有关的、关于行进推测道路的信息。控制单元使车辆行进控制单元或预警单元进行车辆行进控制或预警。这里，当车辆前方信息包括多个信息项时，控制单元判断多个信息项之间的相似度是否满足给定条件。当相似度被判断为满足给定条件时，控制单元将多个信息项中的任何一个传送到车辆行进控制单元或预警单元。

Description

车辆前方道路信息传输系统及方法

技术领域

本发明涉及一种车辆前方道路信息的传输系统。系统计算车辆正在行进的道路，产生与被计算的行进道路相关的车辆前方的道路信息，然后将该道路信息传送到车辆行进控制单元或预警单元。

背景技术

专利文件1描述了下列内容：通过当前位置和道路地图数据之间的地图匹配，计算行进推测道路，它被推测为目标车辆要行进的道路；产生关于行进推测道路的车辆前方道路信息；将道路信息分别传送到车辆行进控制单元或预警单元，以使它们进行车辆行进控制以及预警。这里，车辆前方道路信息包括(i)路形信息，比如道路曲率和道路坡度，以及(ii)其它信息，比如收费站、立体交叉道路、或隧道。

-专利文件1：JP-H8-194896A

当在目标车辆的前进方向上出现分支点或交叉点时，产生关于分支点或交叉点之后的多个候选道路的多条车辆前方道路信息。在专利文件1中，当不能从多个候选道路中指定某个候选道路时，不将任何相关的道路信息传送到车辆行进控制单元或预警单元。这使得车辆行进控制单元或者预警单元在分支点或交叉点后难以进行工作，减少了该系统实际进行车辆控制或预警的工作区域。此外，这使得系统性能难以有效地工作，减少用户友好度。多个候选道路还出现在其它情况中，不限于在车辆的前进方向出现分支点或交叉点的情况。例如，它们出现在当前位置与道路地图数据之间的地图匹配没有足够的精确度的情况下。

发明内容

本发明的一个目的是提供能够解决上述问题的传输系统。

为达到上述目的，以如下方式提供车辆前方道路信息的传输系统。通过进行在当前位置与存储的道路地图数据之间的地图匹配，计算行进推测道路，作为推测车辆将要行进的道路。产生车辆前方道路信息，作为与车辆的前进方向相关的关于行进推测道路的道路信息。控制单元使车辆行进控制单元或预警单元进行车辆行进控制或预警。这里，当车辆前方信息包括多个信息项时，控制单元判断多个信息项之间的相似程度是否满足给定条件。当相似程度被判断为满足给定条件时，控制单元将多个信息项中的任意一个传送到车辆行进控制单元或预警单元。

附图简述

通过以下参照附图做出的详细描述，本发明的上述以及其它目的、特征、和优点会更为明显。在图中：

图1是根据本发明的一个实施例的车辆前方道路信息传输系统的功能框图；

图2是流程图；

图3A显示两个车辆前方道路信息项彼此相似的情况；

图3B显示两个车辆前方道路信息项彼此不相似的情况；

图4A显示另一个两个车辆前方道路信息项彼此相似的情况；

图4B显示另一个两个车辆前方道路信息项彼此不相似的情况；

图5A显示另一个两个车辆前方道路信息项彼此相似的情况；以及

图5B显示另一个两个车辆前方道路信息项彼此不相似的情况。

具体实施方式

图1显示了根据本发明的一个实施例的车辆前方道路信息传输系统1的功能框图。车辆前方道路信息传输系统1被安装在目标车辆上以传送目标车辆前方的道路信息。系统1包括GPS接收器2、当前位置指示单元3、作为道路地图数据存储单元的道路地图数据库4、行进推测道路计算单元5、车辆前方道路信息产生单元6、以及控制单元7。

GPS接收器2从GPS卫星接收GPS无线电波，从接收到的GPS无线电波中提取参数，并将参数输出到当前位置指示单元3。

当前位置指示单元3处理输出的参数，指示车辆的当前位置，并将所指示的当前位置输出到行进推测道路计算单元5。

道路地图数据库4存储道路地图数据，这些数据可以从分发中心下载或存储在DVD、存储卡等等中。

行进推测道路计算单元5从当前位置指示单元3接收当前位置，然后从道路地图数据库4中存储的道路地图数据读取对应于当前位置的部份，然后在当前位置与对应的道路地图数据之间进行地图匹配，以便计算目标车辆被推测将要行进的行进推测道路。所计算的行进推测道路被输出到车辆前方道路信息产生单元6。

车辆前方道路信息产生单元6接收行进推测道路，然后从道路地图数据库4中存储的道路地图数据读取与目标车辆前进方向有关的关于行进推测道路的信息，并产生车辆前方道路信息，它是目标车辆前方的道路信息。这里，车辆前方道路信息包括(i)路形信息，比如道路曲率或道路坡度，以及(ii)另外的信息，比如收费站或隧道。

控制单元7通过车载局域网(LAN)与车辆行进控制单元8至11以及预警单元12连接。这里，车辆行进控制单元8至11包括加速控制单元8、刹车控制单元9、驾驶控制单元10、和换挡控制单元11。控制单元7将车辆前方道路信息传送到上述控制单元8至12以使它们进行车辆行进控制或预警。

在上述结构中，GPS接收器2、当前位置指示单元3、道路地图数据库4、行进推测道路计算单元5、以及车辆前方道路信息产生单元6可以由包含在汽车导航系统中的功能实现。此外，当前位置可以由其它方法指示而不使用GPS无线电波。即，可以一起使用陀螺仪或距离传感器，并且他们的探测结果被互相补充以指示当前位置。

下面，将参照图2、3A、3B、4A、4B、5A、5B来说明上述结构的功能。

首先，系统1启动单元2至7作为初始处理(步骤S1)。接下来，系统1使用单元3指示目标车辆的当前位置(步骤S2)，然后使用单元5在所指示的当前位置与道路地图数据之间进行地图匹配来计算行进推测道路(步骤S3)。

系统1判断是否有至少一个行进推测道路被成功地计算出来(步骤S4)。当这个判断被确认(在步骤S4为YES)，系统1判断是否有多个行进推测道路被成功地计算出(步骤S5)。当这个判断被否定时(在步骤S5为NO)，即，当只有一个确定的行进推测道路被成功地计算出时，系统1使用单元6产生关于该确定的行进推测道路的车辆前方道路信息(步骤S6)。

这里，可能存在一种情况，其中，确定的行进推测道路有分支点或交叉点，因此具有多个候选行进道路，它们是目标车辆在分支点或交叉点之后可以行进的道路的候选。在这种情况下，单元6产生对应于多个候选行进道路的多个车辆前方道路信息项。因此，当出现多个车辆前方道路信息项时(在步骤S7为YES)，系统1使用单元7判断多个车辆前方道路信息项是否彼此相似(或相似程度是否满足给定条件)(步骤S8)。

这里，控制单元7如下进行判断。当行进推测道路有图3A或图3B所示的分支点时，计算关于从分支点开始的两个候选行进道路的给定距离内的道路曲率。然后根据两个曲率是否彼此相似(或两个曲率的差值是否小于阈值)来判断对应于两个候选行进道路的两个车辆前方道路信息项是否彼此相似。

此外，当行进推测道路有图4A或图4B所示的交叉点时，计算关于在交叉点的两个候选行进道路的交叉角度。然后根据两个交叉角度是否彼此相似(或两个交叉角度的差值是否小于阈值)来判断对应于两个候选行进道路的两个车辆前方道路信息项是否相似。

在图3A中，两个曲率被判断为彼此相似(或两个曲率间的差值被判断为小于阈值)。在图4A中，两个交叉角度被判断为彼此相似(或两个交叉角度间的差值被判断为小于阈值)。因此，控制单元7判断对应于两个候选行进道路的两个车辆前方道路信息项彼此相似(在步骤S8为YES)，然后将两个车辆前方道路信息项中的任意一个传送到车辆行进控制单元8至11或预警单元12(步骤S9)。过程返回到步骤S2。

车辆行进控制单元8至11或预警单元12从控制单元7接收车辆前方道路信息项并分别根据所接收的车辆前方道路信息项进行车辆控制或预警。即，在本实施例中，当目标车辆接近分支点或交叉点时，刹车控制单元9进行刹车控制(减速控制)，或者预警单元12输出预警消息通知司机接近分支点。

相反，在图3B中，两个曲率被判断为彼此不相似(或两个曲率间的差值被判断为不小于阈值)。在图4B中，两个交叉角度被判断为彼此不相似(或两个交叉角度间的差值被判断为不小于阈值)。因此，控制单元7判断对应于两个候选行进道路的两个车辆前方道路信息项彼此不相似(在步骤S8为NO)，使得过程在不将两个车辆前方道路信息项中的任意一个传送到车辆行进控制单元8至11或预警单元12的情况下返回到步骤S2。因而，车辆行进控制单元8至11或预警单元12不进行车辆控制或预警。

此外，当确定的行进推测道路中不出现分支点或交叉点，并且只有一个车辆前方道路信息项出现时(在步骤S7为NO)，系统1将唯一的车辆前方道路信息项传送到车辆行进控制单元8至11或预警单元12(步骤S10)。然后过程返回到步骤S2。在这种情况下，控制单元8至11或预警单元12分别根据所接收的车辆前方道路信息项进行车辆控制或预警。

此外，可能有一种情况，其中，由于在当前位置和道路地图数据之间的地图匹配的精确度不够高而判断存在多个行进推测道路(在步骤S5为YES)。在这种情况下，系统1使用单元6产生关于多个行进推测道路的多个车辆前方道路信息项(步骤S11)。然后，系统1还使用单元7判断多个车辆前方道路信息项是否彼此相似(或相似程度是否满足给定条件)(步骤S12)。

在图5A中，两个曲率被判断为彼此相似(或两个曲率间的差值被判断为小于阈值)。因此，控制单元7判断对应于两个行进推测道路的两个车辆前方道路信息项彼此相似(在步骤S12为YES)，将两个车辆前方道路信息项中的任意一个传送到车辆行进控制单元8至11或预警单元12(步骤S9)。然后过程返回到步骤S2。

车辆行进控制单元8至11或预警单元12从控制单元7接收车辆前方道路信息项并分别根据所接收的车辆前方道路信息项进行车辆控制或预警。

相反，在图5B中，两个曲率被判断为彼此不相似(或两个曲率间的差值被判断为不小于阈值)。因此，控制单元7判断对应于两条行进推测道路的两个车辆前方道路信息项彼此不相似(在步骤S12为NO)，使得过程在没有将两个车辆前方道路信息项中的任意一个传送到车辆行进控制单元8至11或预警单元12的情况下返回到步骤S2。因而，车辆行进控制单元8至11或预警单元12不进行车辆控制或预警。

此外，当由于多个车辆前方道路信息项之间的相似性而进行车辆行进控制时，只能从车辆行进控制中挑选出必要的一个。也就是说，在图3A、4A的例子中，在到达分支点或交叉点之前进行刹车控制，并且在分支点或交叉点后不进行驾驶控制(或转向控制)，因为在分支点或交叉点后的道路有不同的转向方向。相反，在图5A的例子中，曲线的转向方向彼此相似，所以可以进行刹车控制和驾驶控制。这里，图3A、3B、4A、4B、5A、5B概要地示出了路形。关于目标车辆及从目标车辆到分支点、交叉点、或弯道入口的距离的缩小比例是不相同的。

因而，在目标车辆的前进方向中存在分支点或交叉点，并因此产生多个对应于分支点或交叉点的车辆前方道路信息项的情况下，本实施例的系统1进行下列过程。当多个车辆前方道路信息项彼此相似时，将他们中的任何一个传送到车辆行进控制单元8至11或预警单元12。这使得车辆行进控制单元8至11或预警单元12进行车辆行进控制或预警以便预见分支点或交叉点之后的道路。因此，能够扩展系统1进行车辆行进控制或预警的工作区域。这极大地增加了系统1的功能和用户友好度。

此外，系统1还在一种情况下进行上述过程，即，在由于当前位置和道路地图数据之间的地图匹配的精确度不够而产生多个车辆前方道路信息项的情况下进行上述过程。当然，即使在这种情况下，与上述情况相似，可以认为有同样的效果。

(改变)

系统1的全部功能块可以使用其它功能块组成。

当多个车辆前方道路信息项被判断为彼此相似时，多个车辆前方道路信息项的平均值可以代替他们当中的任何一个被传送到车辆行进控制单元或预警单元。

当多个车辆前方道路信息项被判断为彼此不相似时，多个车辆前方道路信息项可以被传送到车辆行进控制单元或预警单元而不是不传送他们当中的任何一个。

车辆行进控制可以包括加速控制、刹车控制、驾驶控制、和换档控制中的任何一个。此外，车辆行进控制可以包括灯的照明控制或者窗户的开/关控制。

当判断多个车辆前方道路信息项是否彼此相似时，用于判断的阈值可以根据车速或车重变化。

系统1可以仅包含车辆行进控制或者预警中的任何一个。

通过使用曲率差值或交叉角度差值的给定条件来判断多个车辆前方道路信息项的相似度；但是，可以有选择地使用道路坡度的差值或其它信息的差别，例如收费站、交叉道路、或隧道。

对曲率是否相似的判断可以在以下条件进行：从前进方向的角度来观察，相关的弯道是两侧对称的；相关的弯道彼此近似平行地转向相同的方向；或者同时满足上述条件。

此外，可以包括相似精确度信息并连同有关的车辆前方道路信息被发送到车辆行进控制单元或预警单元，所述相似精确度信息被计算以指示多个车辆前方道路信息项的相似精确度。在这种情况下，车辆行进控制单元或预警单元可以考虑相似精确度以进行它们的控制。这里，相似精确度包括地图匹配精确度、航位推算导航精确度、或者指示当前位置的精确度，例如当使用GPS无线电波时，从GPS卫星的数目等确定的指标。

过程或操作可以使用CPU、ROM，等等来执行。这里，过程中的步骤可以被构建为存储在ROM等等中的程序中的模块或单元。

对于本领域的技术人员来讲，在本发明的上述实施例中可以做出各种改变。但是，本发明的范围应由下列权利要求确定。

Claims

1.一种车辆前方道路信息传输系统，所述系统包括：

当前位置指示单元，用于指示所述车辆的当前位置；

道路地图数据存储单元，用于存储道路地图数据；

行进推测道路计算单元，用于通过在所述指示的当前位置和所述存储的道路地图数据之间进行地图匹配来计算所述车辆被推测将要行进的道路，作为行进推测道路；

车辆前方道路信息产生单元，用于产生与所述车辆前进方向有关的、关于所述计算的行进推测道路的信息，作为车辆前方道路信息；以及

控制单元，用于使车辆行进控制单元进行车辆行进控制或使预警单元进行预警，

其中，当所述车辆前方道路信息包括多个信息项时，所述控制单元判断所述多个信息项之间的相似度是否满足给定条件，以及，

其中，当所述相似度被判断为满足所述给定条件时，所述控制单元将所述多个信息项中的任意一个传送到所述车辆行进控制单元或所述预警单元。

2.如权利要求1所述的传输系统，

其中，所述控制单元计算所述多个信息项的相似精确度，并将所述相似精确度与所述多个信息项中的任意一个一起传送到所述车辆行进控制单元或所述预警单元。

3.如权利要求1所述的传输系统

其中，所述控制单元通过判断道路曲率的差值或交叉点的交叉角度的差值是否小于阈值，来判断所述多个信息项之间的相似度是否满足给定条件。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的传输系统，

其中，当所述相似度被判断为不满足所述给定条件时，所述控制单元不将任何信息项传送到所述车辆行进控制单元或所述预警单元。

5.如权利要求1至3中任一项所述的传输系统，

其中，当所述相似度被判断为不满足所述给定条件时，所述控制单元将所有的所述多个信息项传送到所述车辆行进控制单元或所述预警单元。

6.一种用于传输车辆前方道路信息的方法，所述方法包括：

指定所述车辆的当前位置；

读取对应于所述当前位置的道路地图数据；

通过在所述当前位置和所述道路地图数据之间进行地图匹配，来计算所述车辆被推测将要行进的道路，作为行进推测道路；

产生与所述车辆的前进方向有关的、关于所述计算的行进推测道路的信息，作为车辆前方道路信息；以及

使车辆行进控制单元进行车辆行进控制或使预警单元进行预警，

其中，当所述车辆前方道路信息包括多个信息项时，判断所述多个信息项之间的相似度是否满足给定条件，以及

其中，当所述相似度被判断为满足所述给定条件时，将所述多个信息项中的任意一个传送到所述车辆行进控制单元或所述预警单元。