CN107533802A - 车辆周边信息验证装置及方法 - Google Patents

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Abstract

车辆周边信息验证装置(1)具备：障碍物检测部件(20)，检测障碍物；配置部件(41)，将车辆能够行驶的可行驶区域和所检测到的障碍物配置在地图上；行动决定部件(43)，使用所配置的障碍物的信息来决定本车辆的行动；判断部件(42)，判断所配置的障碍物是否被配置于可行驶区域；以及禁止部件(44)，在判断为障碍物没有被配置于可行驶区域的情况下，禁止行动决定部件(43)决定本车辆的行动。

Description

车辆周边信息验证装置及方法
技术领域
本发明涉及在具有自动驾驶功能的车辆中应用的车辆周边信息验证装置及方法。
背景技术
以往，已知基于本车辆的行驶状态、本车辆周边的障碍物信息，对本车辆的驾驶场景进行符号化的技术(专利文献1)。在专利文献1中，对符号化后的驾驶场景的变迁进行预测，决定驾驶操作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2013-242615号公报
发明内容
然而，在将专利文献1的技术应用于自动驾驶的情况下，符号化后的驾驶场景与实际的驾驶场景有较大不同，所以存在难以进行精度高的自动驾驶的顾虑。
本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于，提供通过在地图上配置障碍物从而接近实际的驾驶场景，检测在地图上配置了障碍物时会产生的矛盾，能够实现精度高的自动驾驶的车辆周边信息验证装置及方法。
本发明的一方式所涉及的车辆周边信息验证装置检测在本车辆周边存在的障碍物，将车辆能够行驶的可行驶区域和所检测到的障碍物配置在地图上，使用所配置的障碍物的信息来决定本车辆的行动，判断所配置的障碍物是否被配置于可行驶区域，在判断为障碍物没有被配置于可行驶区域的情况下，禁止使用障碍物的信息来决定本车辆的行动。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的车辆周边信息验证装置的结构图。
图2(a)、(b)是在地图上配置了可行驶区域及车辆的图。
图3(a)～(c)是说明用于判断障碍物是否与可行驶区域外重叠的方法的图。图3(b)是将图3(a)的虚线所包围的部分扩大后的图。
图4是说明本发明的实施方式所涉及的车辆周边信息验证装置的动作例的流程图。
图5是在地图上配置了可行驶区域及车辆的图。
图6是在地图上配置了可行驶区域及车辆的图。
图7是说明本发明的实施方式的变形例2所涉及的车辆周边信息验证装置的动作例的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。在附图的记载中对同一部分赋予同一标号而省略说明。
参照图1，说明本发明的实施方式所涉及的车辆周边信息验证装置1的结构。如图1所示，车辆周边信息验证装置1具备：存储有道路信息、设施信息等地图信息的地图数据库10；周边信息检测设备20(障碍物检测部件)；本车信息检测设备30；以及控制器40。
周边信息检测设备20是取得本车辆周边的障碍物的信息的设备，例如相机、激光雷达等。周边信息检测设备20检测在本车辆周边存在的其他车辆、摩托车、自行车、步行者等，检测离本车辆的距离、相对角度、相对速度等。并且，周边信息检测设备20将所检测到的信息(以下，简称为检测周边信息)输出至控制器40。
本车信息检测设备30是检测本车辆的信息的设备，例如是车速传感器、转向角传感器、GPS接收机等。本车信息检测设备30将所检测到的本车辆的速度、转向角、位置信息输出至控制器40。
控制器40使用地图数据库10、周边信息检测设备20、本车信息检测设备30的信息对本车辆的行驶进行自动控制。具体而言，控制器40使用地图数据库10的信息来决定至目的地为止的行驶路径。接着，控制器40使用周边信息检测设备20、本车信息检测设备30的信息对各种致动器进行控制，沿着所决定的行驶路径使本车辆自动行驶。另外，地图数据库10也可以被存储于在车辆中搭载的汽车导航装置，也可以被存储在服务器上。在地图数据库10被存储在服务器上的情况下，控制器40能够通过通信而随时取得地图信息。
关于控制器40，在对其功能性地理解的情况下，能够分类为映射单元41、矛盾判断单元42、行动决定单元43、禁止单元44、行驶控制单元45。
映射单元41(配置部件)将后述的可行驶区域R设定在地图上，将由周边信息检测设备20检测到的障碍物配置在地图上。
矛盾判断单元42(判断部件)判断映射单元41设定的可行驶区域R、和所配置的障碍物是否没有矛盾。矛盾判断单元42将判断的结果输出至行动决定单元43。
行动决定单元43(行动决定部件)基于矛盾判断单元42的判断结果来决定自动驾驶的行动，将所决定的结果输出至行驶控制单元45。
禁止单元44(禁止部件)基于矛盾判断单元42的判断结果而禁止行动决定单元43决定自动驾驶的行动。
行驶控制单元45基于行动决定单元43的决定而控制各种致动器，对本车辆的行驶进行自动控制。
另外，控制器40例如是由CPU、ROM、RAM及将它们连接的数据总线和输入输出接口构成的计算机，按照在ROM中储存的程序，CPU进行规定的处理。
参照图2(a)、(b)说明具有以上的结构的车辆周边信息验证装置1的具体的动作例。
如图2(a)所示，映射单元41使用本车辆M的位置信息和地图数据库10将可行驶区域R设定在地图上。可行驶区域R是车辆在物理上可行驶的区域，并且是例如包含车道至路崖的区域。接下来，映射单元41使用从周边信息检测设备20取得的其他车辆V1～V3的位置信息，在地图上配置其他车辆V1～V3。通过这样进行映射从而变得接近实际的驾驶场景。
在此，考虑若在周边信息检测设备20中产生故障，或在周围产生雾，则周边信息检测设备20的检测精度恶化。在使用了检测精度恶化的信息的情况下，例如图2(b)所示，考虑其他车辆V1的一部分以与可行驶区域R外重叠的方式被配置，或如其他车辆V2那样车辆整体被配置在可行驶区域R外的情况。
在成为图2(b)所示的配置结果的情况下，其他车辆V1、V2的信息有可能是包含错误的信息，所以若使用这样的信息进行自动驾驶，则有可能成为精度低的自动驾驶。因此，矛盾判断单元42在这样的情况下判断为在检测周边信息中包含矛盾，将判断结果输出至行动决定单元43及禁止单元44。禁止单元44在通过矛盾判断单元42判断为在检测周边信息中包含矛盾的情况下，向行动决定单元43输出指令，禁止行动决定单元43使用检测周边信息来决定自动驾驶的行动。换言之，行动决定单元43基于禁止单元44的指令，不使用检测周边信息而决定自动驾驶的行动。另外，在通过禁止单元44禁止了使用检测周边信息来决定自动驾驶的行动的情况下，行动决定单元43例如可以决定维持通过禁止单元44禁止之前的行驶状态的行动，或者也可以使用过去积蓄的信息而在安全的地点停车。此外，控制器40也可以将在检测周边信息中包含矛盾的意旨通过语音引导等传递给驾驶员，并促使从自动驾驶切换为手动驾驶。
另外，如图2(a)所示，其他车辆V1～V3被配置在可行驶区域R内，所以矛盾判断单元42判断为在检测周边信息中不包含矛盾，将判断结果输出至行动决定单元43及禁止单元44。在该情况下，在检测周边信息中不包含矛盾，所以行动决定单元43使用检测周边信息来决定自动驾驶的行动。
接着，参照图3(a)～(c)，说明用于判断其他车辆V1～V3是否被配置在可行驶区域R内的方法。如图3(a)的虚线部分的扩大图即图3(b)所示，矛盾判断单元42使用检测周边信息在可行驶区域R的边界线上设定第一端点P0和第二端点P1。在此，将第一端点P0至第二端点P1的距离设为x1。此外，矛盾判断单元42从检测周边信息取得其他车辆V1的车宽(长度设为x2)。此外，将从第一端点P0起包含其他车辆V1的车宽的距离设为x3。
矛盾判断单元42在x3＞x2+x1的情况下判断为其他车辆V1被配置在可行驶区域R内。换言之，矛盾判断单元42判断在其他车辆V1和可行驶区域R之间是否可画出与其他车辆V1不重叠的分离线L，在可画出分离线L的情况下判断为其他车辆V1被配置在可行驶区域R内。另一方面，如图3(c)所示，矛盾判断单元42在x3≤x2+x1的情况下判断为其他车辆V1没有被配置在可行驶区域R内。
接着，参照图4的流程图，说明车辆周边信息验证装置1的动作例。
在步骤S101中，周边信息检测设备20检测在本车辆M的周边存在的障碍物。周边信息检测设备20在检测到多个障碍物的情况，例如图2(a)所示检测到3台其他车辆的情况下，对所检测到的其他车辆分别设定V1、V2、V3这样的名称。在周边信息检测设备20检测到n台其他车辆的情况下，第n台的名称成为Vn。在以后的步骤中，作为其他车辆检测到3台(n＝3)而说明。
在步骤S102中，映射单元41使用本车辆M的位置信息和地图数据库10将可行驶区域R设定在地图上。
在步骤S103中，映射单元41将在步骤S101中检测到的其他车辆V1～V3配置在可行驶区域R。
在步骤S104中，矛盾判断单元42为了在步骤S105以后，判断其他车辆V1～V3的各个是否与可行驶区域R外重叠，将变量i设定为1。在设定为i＝1的情况下，其他车辆V1成为判断的对象。
在步骤S105中，矛盾判断单元42判断其他车辆V1是否与可行驶区域R外重叠。在其他车辆V1没有与可行驶区域R外重叠的情况下(步骤S105中否)，处理前进至步骤S106。另一方面，在其他车辆V1与可行驶区域R外重叠的情况下(步骤S105中是)，处理前进至步骤S109。
在步骤S106中，矛盾判断单元42将变量i设定为i+1。由此，其他车辆V2成为下一判断的对象。
在步骤S107中，矛盾判断单元42判断是否i≥n。在i≥n的情况下(步骤S107中是)，处理前进至步骤S108。另一方面，在i＜n的情况下(步骤S107中否)，处理返回步骤S105。通过反复进行步骤S105～S107的处理，矛盾判断单元42判断与可行驶区域R外重叠的其他车辆是否至少存在1台。换言之，矛盾判断单元42在与可行驶区域R外重叠的其他车辆1台都不存在的情况下，判断为全部其他车辆(V1～V3)被配置在可行驶区域R内。
在步骤S108中，全部其他车辆(V1～V3)被配置在可行驶区域R内，所以行动决定单元43使用检测周边信息来决定自动驾驶的行动。
另一方面，在步骤S109中，禁止单元44在步骤S101中检测到的障碍物之中至少一个与可行驶区域R外重叠的情况下，禁止行动决定单元43使用检测周边信息来决定自动驾驶的行动。由此，行动决定单元43不使用检测周边信息而决定自动驾驶的行动。
在步骤S110中，行驶控制单元45基于步骤S108或步骤S109的决定，控制各种致动器而对本车辆M的行驶进行自动控制。
如上说明，根据本实施方式所涉及的车辆周边信息验证装置1，得到以下的作用效果。
车辆周边信息验证装置1在可行驶区域R中配置所检测到的障碍物，判断障碍物是否与可行驶区域R外重叠。并且，车辆周边信息验证装置1在判断为障碍物与可行驶区域R外重叠的情况下，禁止使用检测周边信息来决定自动驾驶的行动，不使用检测周边信息而决定自动驾驶的行动，基于该决定而对本车辆M的行驶进行自动控制。由此，车辆周边信息验证装置1不使用包含矛盾的检测周边信息，所以能够实现精度高且安全的自动驾驶。此外，车辆周边信息验证装置1在所检测到的全部障碍物被配置在可行驶区域R内的情况下，使用检测周边信息来决定自动驾驶的行动，基于该决定对本车辆的行驶进行自动控制。
此外，车辆周边信息验证装置1如图2(b)所示，至少障碍物的一部分与可行驶区域R外重叠的情况下，不使用检测周边信息而决定自动驾驶的行动。由此，不使用哪怕包含一点点矛盾的检测周边信息，所以车辆周边信息验证装置1能够实现更安全的自动驾驶。
此外，车辆周边信息验证装置1判断在障碍物和可行驶区域R之间是否可画出与障碍物不重叠的分离线L，判断障碍物是否被配置在可行驶区域R内。由此，车辆周边信息验证装置1能够准确地判断障碍物是否被配置在可行驶区域R内。
[变形例1]
接着，参照图5说明本实施方式的变形例1。在变形例1中，如图5所示，离本车辆M变得越远，映射单元41将可行驶区域R的边界线越加粗。进而，离本车辆M变得越远，映射单元41将所配置的其他车辆V1～V3的大小越增大。这考虑了相机、雷达的误差(测量误差)。一般而言，距离变得越远，相机、激光雷达等的误差变得越大。因此，远离本车辆M的其他车辆的信息中有可能包含误差。因此，如图5所示，离本车辆M越远离，映射单元41将可行驶区域R的边界线越加粗，或将其他车辆越增大。由此，越远离本车辆M的其他车辆V3越易于判断为与可行驶区域R外重叠。另外，将可行驶区域R的边界线变粗换言之是将可行驶区域R变小。
如上说明，变形例1所涉及的车辆周边信息验证装置1根据离本车辆M的距离而将可行驶区域R减小，或增大其他车辆。由此，车辆周边信息验证装置1易于检测包含矛盾的检测周边信息。由此，车辆周边信息验证装置1不使用包含矛盾的检测周边信息，所以能够实现精度高且安全的自动驾驶。
此外，变形例1所涉及的车辆周边信息验证装置1中，本车辆M至其他车辆的距离变得越长，则越增大其他车辆而配置。由此，车辆周边信息验证装置1易于检测包含矛盾的检测周边信息。由此，车辆周边信息验证装置1不使用包含矛盾的检测周边信息，所以能够实现精度高且安全的自动驾驶。
此外，变形例1所涉及的车辆周边信息验证装置1中，越远离本车辆M，将可行驶区域R越减小。由此，车辆周边信息验证装置1易于检测包含矛盾的检测周边信息。由此，车辆周边信息验证装置1不使用包含矛盾的检测周边信息，所以能够实现精度高且安全的自动驾驶。
另外，考虑相机、激光雷达等的误差，也可以如图6所示，映射单元41设定离本车辆M远离规定距离的检测范围S，矛盾判断单元42针对该检测范围S内的其他车辆V1、V2，判断是否与可行驶区域R外重叠。由此，矛盾判断单元42能够在误差小的范围内判断信息的矛盾。另外，检测范围S能够基于相机、激光雷达等的性能，预先通过实验、模拟而求得。
[变形例2]
接着，参照图7的流程图说明本实施方式的变形例2。在变形例2中，矛盾判断单元42还判断其他车辆是否正停车。其目的是因为存在其他车辆从路崖探出崖石而停车的情况，该其他车辆的信息不矛盾。以下，说明该点。
图7所示的步骤S101～S108、S110～S111分别是与图4的步骤S101～S108、S109～S110相同的动作，所以省略说明。在此，在图7所示的步骤S105中，设为矛盾判断单元42判断为其他车辆V1与可行驶区域R外重叠，处理前进至步骤S109而说明。
在步骤S109中，矛盾判断单元42判断其他车辆V1是否正停车。矛盾判断单元42例如在其他车辆V1的速度为规定速度(例如，5km/h)以下的情况下判断为该其他车辆V1正停车。在该情况下(步骤S109中是)，处理前进至步骤S106。这即意味着考虑其他车辆V1与可行驶区域R外重叠，但从路崖探出崖石而停车的情况，所以判断为其他车辆V1的信息不矛盾。在判断为其他车辆V1没有正停车的情况下(步骤S109中否)，处理前进至步骤S110。通过反复进行图7所示的步骤S105～S107、S109的处理，矛盾判断单元42判断与可行驶区域R外重叠且没有正停车的其他车辆是否至少存在1台。换言之，矛盾判断单元42在与可行驶区域R外重叠且没有正停车的其他车辆1台都不存在的情况下，判断为全部其他车辆的各个被配置在可行驶区域R内，或与可行驶区域R外重叠但正停车。
如上说明，变形例2所涉及的车辆周边信息验证装置1在判断为其他车辆与可行驶区域R外重叠的情况下，还判断该其他车辆是否正停车。并且，车辆周边信息验证装置1在判断为其他车辆正停车，且此外所检测到的全部障碍物的各个被配置在可行驶区域R内，或与可行驶区域R外重叠但正停止的情况下，使用检测周边信息来决定自动驾驶的行动。由此，车辆周边信息验证装置1能够实现精度高且安全的自动驾驶。
如上述那样，记载了本发明的实施方式，但不应理解为构成本公开的一部分的论述及附图限定本发明。根据本公开，对本领域技术人员来说，各种替代实施方式、实施例及应用技术应是明显的。例如，在本实施方式中，示出了在至少障碍物的一部分被配置在可行驶区域R外的情况下，判断为障碍物没有被配置于可行驶区域R的例，但不限于此。也可以是在障碍物的全部被配置在可行驶区域R外的情况下，判断为障碍物没有被配置于可行驶区域R。
此外，在本实施方式中，设为在障碍物之中至少一个与可行驶区域R外重叠的情况下禁止使用检测周边信息来决定自动驾驶的行动，不使用检测周边信息而决定自动驾驶的行动，但不限于此。也可以是仅不使用与可行驶区域R外重叠的障碍物的信息而决定自动驾驶的行动。即，若参照图2(b)进行说明，也可以是禁止使用其他车辆V1、V2的信息来决定自动驾驶的行动，使用其他车辆V3的信息来决定自动驾驶的行动。
标号说明
10 地图数据库
20 周边信息检测设备
30 本车信息检测设备
40 控制器
41 映射单元
42 矛盾判断单元
43 行动决定单元
44 禁止单元
45 行驶控制单元

Claims (8)

1.一种车辆周边信息验证装置，其特征在于，具备：
障碍物检测部件，检测障碍物；
配置部件，将车辆能够行驶的可行驶区域、和由所述障碍物检测部件检测到的障碍物配置在地图上；
行动决定部件，使用由所述配置部件配置的障碍物的信息来决定本车辆的行动；
判断部件，判断由所述配置部件配置的障碍物是否被配置于所述可行驶区域；以及
禁止部件，在通过所述判断部件判断为障碍物没有被配置于所述可行驶区域的情况下，禁止所述行动决定部件决定所述本车辆的行动。
2.如权利要求1所述的车辆周边信息验证装置，其特征在于，
所述判断部件在所述障碍物的一部分与可行驶区域外重叠而配置的情况下，判断为所述障碍物没有被配置于所述可行驶区域。
3.如权利要求1或2所述的车辆周边信息验证装置，其特征在于，
所述配置部件进行根据离所述本车辆的距离而将所述障碍物增大地配置及将所述可行驶区域减小之中的至少一方。
4.如权利要求3所述的车辆周边信息验证装置，其特征在于，
所述本车辆至所述障碍物的距离变得越长，所述配置部件配置所述障碍物越大。
5.如权利要求3所述的车辆周边信息验证装置，其特征在于，
越远离所述本车辆，所述配置部件越减小所述可行驶区域。
6.如权利要求1～5的任一项所述的车辆周边信息验证装置，其特征在于，
所述判断部件在判断为所述障碍物没有被配置于所述可行驶区域的情况下，还判断所述障碍物的速度是否为规定速度以下，
所述行动决定部件在通过所述判断部件判断为所述障碍物的速度为规定速度以下的情况下，使用所述障碍物的信息来决定所述本车辆的行动。
7.如权利要求1～6的任一项所述的车辆周边信息验证装置，其特征在于，
所述判断部件计算所述可行驶区域的第一端点至第二端点的第一规定距离、所述障碍物的车宽即第二规定距离、包含从所述第一端点起至所述障碍物的车宽的第三规定距离，在所述第三规定距离比所述第一规定距离和所述第二规定距离之和小的情况下判断为所述障碍物没有被配置于所述可行驶区域。
8.一种车辆周边信息验证方法，其特征在于，
检测障碍物；
将车辆能够行驶的可行驶区域、和所检测到的障碍物配置在地图上；
使用所配置的障碍物的信息来决定本车辆的行动；
判断所配置的障碍物是否被配置于所述可行驶区域，
在判断为所配置的障碍物没有被配置于所述可行驶区域的情况下，禁止至少使用没有被配置于所述可行驶区域的障碍物的信息来决定所述本车辆的行动。
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