CN110637211B - 车辆用信息处理装置 - Google Patents

Abstract

在用于搭载于车辆的车辆用信息处理装置中，学习结果读出部具备从非易失性存储装置读出用于修正车载传感器的输出值的修正值并存储在临时存储部。修正部参照存储于临时存储部的学习结果来修正车载传感器的输出值。位置计算部基于从非易失性存储装置读出的地图数据与修正部所修正的车载传感器的输出值，计算地图数据中的车辆的行驶位置。导航控制部在学习结果从临时存储部消失的情况下，根据车辆行驶中的道路的种类来变更自主导航的继续的有无。

Description

车辆用信息处理装置

技术领域

本公开涉及信息处理装置，尤其涉及搭载并用于车辆的车辆用信息处理装置。

背景技术

近年，已知有以来自导航卫星的信号为基础从而取得车辆的位置信息并行驶的卫星导航、根据基于搭载于车辆的各种传感器的输出值取得的车辆的位置信息而行驶的自主导航、以及二者并用的混合导航。专利文献1中公开了一种并用卫星导航与自主导航的二者的技术。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特开2009-41932号公报

发明内容

[发明要解决的课题]

在混合导航中，在例如车辆在隧道内行驶中这样的从导航卫星接收的电波强度变弱的情况下，通过自主导航来取得车辆的位置。为了实现自主导航，存在搭载有承担自主导航的装置的车辆。这样的装置基于角度传感器及加速度传感器等的输出值来实现自主导航。这些传感器存在因在车辆上的安装方法及个体差异等而产生偏差的情况。因此，例如以从GPS(Global Positioning System：全球定位系统)传感器获得的位置信息等作为教学数据，对用于修正传感器的输出值的修正值进行学习等。

承担自主导航的装置参照存储于非易失性的存储部或易失性的临时存储部的学习结果即变更值来变更传感器的输出值。在此，在学习变更值之前的初期学习阶段中，当然不存在学习结果。另外，在学习途中的情况下，仅存在不完整的学习结果。进而，在学习结果存储于易失性的临时存储部的情况下，存在例如因车辆的电源的瞬时中断或发生负电涌等原因造成临时存储部的存储内容被重置的情况。此外，例如在车辆所具备的轮胎的尺寸变更了的情况下等，需要对传感器的变更值进行再学习。在这样的情况下，车辆难以继续正确的自主导航。

另外，卡车等大型的长途运输用车辆在高速公路等汽车专用道路行驶的机会较多。汽车专用道路考虑了道路的设计速度。因此，虽然也取决于地形状况，但道路的曲率及坡度具有比处于城市街区等的一般道路缓和的倾向。例如，在汽车专用道路上行驶中，在进行角度传感器的学习的情况下，搭载的角度传感器的输出值的振幅较小，不适合于输出值的学习。另一方面，具有即使角度传感器的学习值不正确，因为道路的曲率较小，所以也不会造成太大问题的性质。

另一方面，若车辆在并非汽车专用道路的道路上行驶中，则容易成为易于进行对包含角度传感器的各种传感器的输出值的学习的环境。如上所述，在与各种传感器的修正相关的学习结果消失的情况下，要求根据包含车辆所行驶的道路的车辆的行驶状况而改变对应。

本公开，提供一种在利用车载传感器进行自主导航的车辆中，在与车载传感器的输出值的修正相关的学习结果消失的情况下的应对技术。

[用于解决技术课题的技术方案]

本公开的一种方案，是用于搭载于车辆的车辆用信息处理装置。该装置包括：学习结果读出部，其从非易失性存储装置读出用于修正车载传感器的输出值的修正值的学习结果并存储于临时存储部；修正部，其参照存储于所述临时存储部的学习结果来修正车载传感器的输出值；位置计算部，其基于从所述非易失性存储装置读出的地图数据与所述修正部所修正的车载传感器的输出值，计算所述地图数据中的所述车辆的行驶位置；以及导航控制部，其在所述学习结果从所述临时存储部消失的情况下，根据所述车辆行驶中的道路的种类来变更是否继续自主导航。

也可以是，所述导航控制部在所述学习结果从所述临时存储部消失的情况下，在所述车辆行驶中的道路是汽车专用道路时，使所述学习结果读出部再次将所述学习结果从所述非易失性存储装置读出到所述临时存储部，并继续自主导航。

也可以是，所述车辆用信息处理装置，还包括：卫星定位部，其基于从导航卫星接收的电波来取得位置坐标；以及学习部，其学习用于修正所述角度传感器的输出值的修正值，以使根据所述车载传感器的输出值计算的位置坐标成为所述卫星定位部所取得的位置坐标；所述导航控制部在所述学习结果从所述临时存储部消失的情况下，在所述车辆行驶中的道路是与汽车专用道路不同的道路时，中止自主导航并使所述学习部学习所述修正值。

也可以是，所述导航控制部在从由所述学习部进行的学习开始到该学习结束为止的期间内，基于所述车辆行驶中的道路是否是汽车专用道路，来决定是否继续所述自动导航。

也可以是，所述导航控制部，在(1)与角度传感器相关的所述学习结果从所述临时存储器消失、(2)所述车辆行驶中的道路是汽车专用道路、(3)由所述学习部进行的所述修正值的学习未完成、且(4)检测所述车辆的方向盘的转向角的转向角传感器的输出值可利用时，基于所述转向角传感器的输出值而使所述位置计算部计算所述车辆的行驶位置，并继续自动导航。

发明效果

根据本公开，能够提供一种在利用车载传感器进行自主导航的车辆中，在与车载传感器的输出值的修正相关的学习结果消失的情况下的应对技术。

附图说明

图1是用于说明实施方式的车辆用信息处理装置的概要的示意图。

图2是示意性地表示实施方式的车辆用信息处理装置的功能结构的图。

图3是用于说明实施方式的车辆用信息处理装置所执行的处理的流程的流程图。

图4是示意性地表示实施方式的第1变形例的车辆用信息处理装置的功能结构的图。

图5是示意性地表示示出角度传感器的输出值与转向角传感器的输出值的关系的输出值转换图。

具体实施方式

<实施方式的概要>

参照图1，说明实施方式的概要。

图1是用于说明实施方式的车辆用信息处理装置1的概要的示意图。在图1所示的示例中，车辆用信息处理装置1搭载于驾驶员D所驾驶的车辆V。除车辆用信息处理装置1之外，车辆V还包括车载传感器2及GPS接收部3。以下，以车载传感器2是角度传感器的情况为例记载为“角度传感器2”，但车载传感器并不限于角度传感器，只要是用于自主导航的传感器即可，也可是加速度传感器等其他传感器。

角度传感器2例如由已知的陀螺仪传感器等实现，输出车辆V的倾斜程度。在图1中未图示，但车辆V也包括加速度传感器。车辆用信息处理装置1通过对角度传感器2及加速度传感器的输出值进行积分，从而能够实现取得车辆V从起点位置移动的轨迹的所谓的自主导航。

GPS接收部3接收多个导航卫星各自发送的电波。车辆用信息处理装置1通过解析GPS接收部3所接收的电波，也能够取得搭载有车辆用信息处理装置1的车辆V的现在位置、实现所谓的卫星导航。

在此，在例如隧道内部等无法从导航卫星接收电波的场所，车辆用信息处理装置1不能执行卫星导航。另一方面，因为自主导航利用搭载于车辆V的各传感器的输出值，所以车辆用信息处理装置1具有基本上能够随时执行自主导航这一优点。

但是，角度传感器2及加速度传感器的输出值存在因其安装方法或个体差异而产生偏差的情况。因此，车辆用信息处理装置1例如以导航卫星取得的位置等作为教学数据，来执行求出用于修正角度传感器2及加速度传感器的输出值的修正值的学习。由此，车辆用信息处理装置1实现高精度的自主导航。此外，学习处理能够通过利用已知的方法来实现，例如使用最小二乘法的最优化或神经网络等的机器学习等。

车辆用信息处理装置1包括CPU(Central Processing Unit：中央处理器)及存储器等计算资源，利用该计算资源执行传感器的输出值的修正。具体地说，车辆用信息处理装置1将传感器的输出值及用于修正该输出值的学习结果存储于可高速读写的临时存储部中，并修正输出值。一般地因为易失性的存储部具有能够低价格且大容量地构成这一特征，所以选择易失性的存储部作为最新的学习结果的存储部位的情况较多。但是，临时存储部是易失性存储器，有时也会因车辆V的电源的瞬时中断或发生负电涌而造成内容消失。

在用于修正传感器的输出值的学习结果消失的情况下，若能够立即进行再学习，则车辆用信息处理装置1也能够继续自主导航。例如，不论车辆V在何种种类的道路上行驶的情况下，考虑车辆V进行频繁地加减速。因此，关于与加速度传感器的输出值相关的学习，再学习比较容易进行的情况较多。

对此，车辆V在汽车专用道路上行驶的情况下，与车辆V在其以外的道路上行驶的情况相比，车辆V变更车身的朝向的频率及其变更量较少。这是由于，汽车专用道路以车辆V高速地行驶为前提，弯道中的曲率设定得较小。

另外，汽车专用道路与并非如此的道路相比交叉路口等较少，另外车辆V左右转的机会也较少。因此，车辆V在汽车专用道路上行驶的情况下，角度传感器的输出值的振幅较小，不易进行再学习、即使能够进行也需要时间。

另一方面，因为车辆V在汽车专用道路上行驶的情况下车辆V的车身的朝向的变化较小，所以可以说比在一般道路上行驶的情况下对角度传感器2的输出值进行修正的必要性较小。即，车辆V在汽车专用道路上行驶的情况下，角度传感器的输出值的修正精度较低也可以继续进行自主导航。

因此，实施方式的车辆用信息处理装置1在对用于修正角度传感器2的输出值的修正值的学习结果从临时存储部消失的情况下，根据车辆V行驶中的道路的种类而变更自主导航的继续的有无。

具体地说，车辆用信息处理装置1在车辆V行驶中的道路是汽车专用道路时，将存储于非易失性存储装置的过去的学习结果再次读出到临时存储部，并继续自主导航。另外，车辆用信息处理装置1在车辆V在与汽车专用道路不同的道路上行驶时，中止自主导航，并执行对用于修正角度传感器的输出值的修正值的学习。

由此，实施方式的车辆用信息处理装置1能够在与角度传感器2的输出值的修正相关学习结果消失的情况下适当地应对。

以下，对实施方式的车辆用信息处理装置1进行更详细的说明。

<车辆用信息处理装置1的功能结构>

图2是示意性地表示实施方式的车辆用信息处理装置1的功能结构的图。车辆用信息处理装置1包括：角度传感器2、GPS接收部3、存储部10以及控制部20。

存储部10包含HDD(Hard Disc Drive：硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive：固态驱动器)等非易失性存储装置11，以及DRAM(Dynamic Random Access Memory：动态随机存取存储器)等临时存储部12。非易失性存储装置11作为用于实现实施方式的车辆用信息处理装置1的各种程序、及对用于修正传感器的输出值的修正值的学习结果等各种数据的存储部而发挥功能。临时存储部12作为控制部20的作业存储器而发挥功能。非易失性存储装置11是非易失性的存储器，临时存储部12是易失性的存储器。

控制部20是车辆V的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)等处理器。控制部20通过执行存储于非易失性存储装置11的程序从而作为学习结果读出部21、修正部22、位置计算部23、导航控制部24、卫星定位部25及学习部26而发挥功能。

学习结果读出部21将对用于修正角度传感器2及加速度传感器的输出值的修正值的学习结果从非易失性存储装置11读出并存储于临时存储部12。修正部22参照存储于临时存储部12的学习结果来修正角度传感器2及加速度传感器的输出值。

位置计算部23基于从非易失性存储装置11读出的地图数据与修正部22所修正的角度传感器2及加速度传感器的输出值，计算地图数据中的车辆V的行驶位置。导航控制部24在学习结果从临时存储部12消失的情况下，根据车辆V行驶中的道路的种类而变更由位置计算部23进行的自主导航的继续的有无。

更具体地说，导航控制部24在学习结果从临时存储部12消失的情况下，在车辆V行驶中的道路是高速公路等汽车专用道路时，使学习结果读出部21再次将学习结果从非易失性存储装置11读出到临时存储部12，并继续自主导航。

此外，导航控制部24能够通过将车辆V的当前位置与从非易失性存储装置11读出的地图数据进行对照从而决定车辆V行驶中的道路的种类。另外，也可以是，导航控制部24在能够利用ETC(Electronic Toll Collection：电子收费)等信息的情况下，通过判定车辆是否通过高速公路的入口且未通过出口来判定车辆V是否在高速公路上行驶中。

在此，在车辆V行驶在城市街道等适于角度传感器2的学习的道路上的情况下，学习修正角度传感器的输出值的修正值，更新其学习结果。更新后的学习结果存储于临时存储部12，但在车辆V的发动机停止时等规定的定时，存储于非易失性存储装置11。

因此，存在存储于非易失性存储装置11的学习结果与存储于临时存储部12的学习结果不同的情况。具体地说，与存储于非易失性存储装置11的学习结果相比，存储于临时存储部12的学习结果更反映最新的学习的情况。

因此，导航控制部24使学习结果读出部21再次读出到临时存储部12的学习结果也可能并非最新的学习结果而是过去的学习结果。因为车辆V在汽车专用道路上行驶的情况并非适于角度传感器2的学习的条件，所以在学习结果从临时存储部12消失时，利用过去的学习结果作为所谓次优策略。由此，车辆用信息处理装置1能够继续自主导航。

对此，在学习结果从临时存储部12消失的情况下，在车辆V行驶中的道路是与汽车专用道路不同的道路时，导航控制部24中止自主导航并使学习部26学习修正值。

为实现该学习，卫星定位部25基于GPS接收部3从导航卫星接收的电波，取得车辆V的位置坐标。学习部26学习用于修正角度传感器2的输出值的修正值，以使根据角度传感器2的输出值计算的位置坐标成为卫星定位部25所取得的位置坐标。

在车辆V行驶的道路并非汽车专用道路的情况下，车辆V在弯道行驶或左右转的机会较多，角度传感器2的输出值的变化也变得丰富。因此，即使学习结果从临时存储部12消失，与车辆V在汽车专用道路上行驶的情况相比学习部26也能在短时间内结束再学习。因此，在车辆V行驶的道路并非汽车专用道路的情况下，导航控制部24通过使学习部26再学习，能够在短时间内重新开始自主导航。

另外，另一方面，即使车辆V行驶中的道路是汽车专用道路，也可以使学习部26进行修正值的学习。这种情况下，由学习部26进行的学习的进展可能比并非汽车专用道路的情况下的学习慢，但学习也随着时间而进展。在车辆V行驶中的道路是汽车专用道路的情况下，有时若由学习部26进行的学习得到某种程度的进展，则即使是在完全结束之前，有时也能够使用学习过程中的修正值。这是因为，在车辆V在汽车专用道路上行驶中的情况下至少能够对在汽车专用道路行驶中的修正进行学习，另外因其修正量也较小所以能够进行自主导航。

如上所述，导航控制部24在从由学习部26进行的学习开始到该学习结束为止的期间内，基于车辆V行驶中的道路是否是汽车专用道路，来决定是否继续自主导航。

<车辆用信息处理装置1所执行的信息处理的处理流程>

图3是用于说明实施方式的车辆用信息处理装置1所执行的处理的流程的流程图。本流程图中的处理例如在车辆V的发动机启动时开始。

学习结果读出部21从非易失性存储装置11读出对用于修正传感器的输出值的修正值的学习结果并存储于临时存储部12中(S2)。在存储于临时存储部12的学习结果未消失的情况下(S4的否)，修正部22参照存储于临时存储部12中的学习结果来修正角度传感器2的输出值(S6)。位置计算部23基于从非易失性存储装置11读出的地图数据与修正部22所修正的角度传感器2的输出值，计算地图数据中的车辆V的行驶位置(S8)。

在存储于临时存储部12的学习结果消失的情况下(S4的是)，导航控制部24判定车辆V行驶中的道路的种类。在车辆V在汽车专用道路上行驶中的情况下(S10的是)，导航控制部24使学习结果读出部21再次将学习结果从非易失性存储装置11读出到临时存储部12(S12)。

修正部22参照再次读出到临时存储部12的学习结果来修正角度传感器2的输出值(S6)。位置计算部23基于从非易失性存储装置11读出的地图数据与修正部22所修正的角度传感器2的输出值，计算地图数据中的车辆V的行驶位置(S8)。

在车辆V在与汽车专用道路不同的道路上行驶中的情况下(S10的否)，GPS接收部3从导航卫星接收GPS数据(S14)。卫星定位部25基于车辆V的GPS数据计算车辆V的位置信息的变化(S16)。学习部26对用于修正角度传感器的输出值的修正值进行学习(S18)。

<实施方式涉及的车辆用信息处理装置1所发挥的效果>

如以上说明，根据实施方式的车辆用信息处理装置1，能够提供一种在利用各种传感器进行自主导航的车辆中，在与各传感器的输出值的修正相关的学习结果消失的情况下的应对技术。例如，能够在利用角度传感器2进行自主导航的车辆V中，在与角度传感器2的输出值的修正相关的学习结果消失的情况下提供一种应对技术。

特别是，在车辆V在汽车专用道路上行驶的情况下，因为与角度传感器2的输出值相关的修正值的再学习难以进行，所以导航控制部24使学习结果读出部21读出存储于非易失性存储装置11的过去的学习结果。由此，车辆V能够继续自主导航。

另外，在车辆V在与汽车专用道路不同的道路上行驶的情况下，因为与角度传感器2的输出值相关的修正值的再学习比较易于进行，所以导航控制部24停止车辆V的自主导航，并使学习部26学习与传感器输出值相关的修正值。由此，车辆V能够在比较短的时间内重新开始自主导航。

根据如上所述的实施方式的车辆用信息处理装置1，即使在车辆V在高速公路等汽车专用道路上行驶中无意地使学习结果消失的情况下，也能够在某种程度上的高精度地进行自主导航。另外，在车辆V在城市街道等行驶中使学习结果消失的情况下，能够抑制因使用自动导航而产生的误差对车辆V的行驶造成障碍。

以上，利用实施方式对本公开进行了说明，但本公开的技术范围并不限定于所述实施方式所记载的范围。可以对所述实施方式施加各种变更或改良对于本领域技术人员是显而易见的。根据权利要求的范围的记载，施加了这样的变更或改良的方案也包含在本公开的技术范围内是显而易见的。以下对这样的变形例进行说明。

<第1变形例>

图4是示意性地表示实施方式的第1变形例的车辆用信息处理装置1的功能结构的图。与上述实施方式的车辆用信息处理装置1相比，第1变形例的车辆用信息处理装置1在包括转向角传感器4，位置计算部23能够参照转向角传感器4的输出这一点上不同。

对以下实施方式的第1变形例的车辆用信息处理装置1进行说明，但对与实施方式的车辆用信息处理装置1共通的部分，适当省略或简化地进行说明。

导航控制部24在车辆V满足以下所示的4个条件时继续自主导航。即，(条件1)学习结果从临时存储部12消失，(条件2)车辆V行驶中的道路是汽车专用道路，(条件3)由学习部26进行的修正值的学习未完成，(条件4)能够利用检测车辆V的方向盘的转向角的转向角传感器4的输出值这四个条件。

在满足这4个条件时，导航控制部24基于转向角传感器4的输出值而使位置计算部23计算车辆V的行驶位置，并继续自主导航。以下，对条件4进行更详细的说明。

车辆V通过驾驶员D操作方向盘而改变其朝向。另外，方向盘的操作量越大，车辆V的朝向的变化也越大。即，可以认为车辆V的方向盘的操作量(即传感器转向角4的输出值)与车辆V的朝向的变化(即角度传感器2的输出值)相关。因此，例如若非易失性存储装置11预先存储有表示转向角传感器4的输出值与角度传感器2的输出值的对应关系的信息，则能够以转向角传感器4的输出值来替代角度传感器2的输出值。

图5是示意性地表示角度传感器2的输出值与转向角传感器4的输出值的关系的输出值转换图。图5所示的输出值转换图存储于非易失性存储装置11中，被位置计算部23参照。输出值转换图例如由车辆V的制造者在车辆V的出厂前测定并存储于非易失性存储装置11。

如图5所示，因为转向角传感器4的输出值与角度传感器2的输出值具有正的相关关系，所以位置计算部23通过参照输出值转换图，能够将转向角传感器4的输出值转换为角度传感器2的输出值。位置计算部23通过利用转换后的值，能够计算车辆V的位置信息。由此，即使学习结果从临时存储部12消失、车辆V行驶中的道路是汽车专用道路、且由学习部26进行的修正值的学习未完成，车辆V也能够继续自主导航。

<第2变形例>

以上，主要对学习部26以卫星定位部25计算的位置信息作为教学数据，来学习角度传感器2的输出值的修正量的情况进行了说明。在此，学习部26作为教学数据所利用的信息，也可以是GPS信息以外的其他信息。例如，也可以是，学习部26在存储于非易失性存储装置11的地图数据与道路的曲率信息相关联的情况下，将根据该信息预测的车辆的倾斜程度作为教学数据来学习角度传感器2的输出值的修正量。

本申请基于2017年5月18日申请的日本专利申请(特愿2017-098582)，并将其内容作为参考援引至此。

[工业可利用性]

根据本公开，能够提供一种在利用车载传感器进行自主导航的车辆中，在与车载传感器的输出值的修正相关的学习结果消失的情况下的应对技术。

[附图标记说明]

1车辆用信息处理装置

2角度传感器

3GPS接收部

4转向角传感器

10存储部

11非易失性存储装置

12临时存储部

20控制部

21学习结果读出部

22修正部

23位置计算部

24导航控制部

25卫星定位部

26学习部

V车辆

Claims (6)

1.一种车辆用信息处理装置，是用于搭载于车辆的车辆用信息处理装置，包括：

学习结果读出部，其从非易失性存储装置读出用于修正车载传感器的输出值的修正值的学习结果并存储于临时存储部，

修正部，其参照存储于所述临时存储部的学习结果来修正车载传感器的输出值，

位置计算部，其基于从所述非易失性存储装置读出的地图数据与所述修正部所修正的车载传感器的输出值，计算所述地图数据中的所述车辆的行驶位置，以及

导航控制部，其在所述学习结果从所述临时存储部消失的情况下，根据所述车辆行驶中的道路的种类来变更是否继续自主导航。

2.如权利要求1所述的车辆用信息处理装置，其中，

所述导航控制部在所述学习结果从所述临时存储部消失的情况下，在所述车辆行驶中的道路是汽车专用道路时，使所述学习结果读出部再次将所述学习结果从所述非易失性存储装置读出到所述临时存储部，并继续自主导航。

3.如权利要求1或2所述的车辆用信息处理装置，其中，还包括：

卫星定位部，其基于从导航卫星接收的电波来取得位置坐标，以及

学习部，其学习用于修正所述车载传感器的输出值的修正值，以使根据所述车载传感器的输出值计算的位置坐标成为所述卫星定位部所取得的位置坐标；

所述导航控制部在所述学习结果从所述临时存储部消失的情况下，在所述车辆行驶中的道路是与汽车专用道路不同的道路时，中止自主导航并使所述学习部学习所述修正值。

4.如权利要求3所述的车辆用信息处理装置，其中，

所述导航控制部在从由所述学习部进行的学习开始到该学习结束为止的期间内，基于所述车辆行驶中的道路是否是汽车专用道路，来决定是否继续所述自主导航。

5.如权利要求3所述的车辆用信息处理装置，其中

所述导航控制部在(1)与角度传感器相关的所述学习结果从所述临时存储部消失、(2)所述车辆行驶中的道路是汽车专用道路、(3)由所述学习部进行的所述修正值的学习未完成、且(4)检测所述车辆的方向盘的转向角的转向角传感器的输出值可利用时，基于所述转向角传感器的输出值而使所述位置计算部计算所述车辆的行驶位置，并继续自主导航。

6.如权利要求4所述的车辆用信息处理装置，其中

所述导航控制部在(1)与角度传感器相关的所述学习结果从所述临时存储部消失、(2)所述车辆行驶中的道路是汽车专用道路、(3)由所述学习部进行的所述修正值的学习未完成、且(4)检测所述车辆的方向盘的转向角的转向角传感器的输出值可利用时，基于所述转向角传感器的输出值而使所述位置计算部计算所述车辆的行驶位置，并继续自主导航。