CN111273653B - 自动驾驶装置 - Google Patents

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Abstract

自动驾驶装置具备：导航装置，其在车辆通过估计车辆会通过的分支点之前，对从分支点到目标地点的多条路径中的引导路径以外的一条以上的备用路径进行检索；和电子控制单元，其在车辆在分支点偏离引导路径而在一条以上的备用路径中的某特定的备用路径上行驶时，基于特定的备用路径的信息来控制车辆的自动驾驶。

Description

自动驾驶装置
技术领域
本发明涉及自动驾驶装置。
背景技术
近年来，与汽车的自动驾驶有关的研究开发不断取得进展。自动驾驶的自动化等级分类为无自动化(等级0)、驾驶辅助(等级1)、部分驾驶自动化(等级2)、带条件的自动驾驶(等级3)、高度自动驾驶(等级4)以及完全自动驾驶(等级5)。自动化等级越高，控制自动驾驶的电子控制单元与导航装置之间的协作越重要。作为该种导航装置，例如以往以来已知如日本特开2003－232645所记载的那样具备路线改变(reroute，改道)功能的导航装置。路线改变功能是指在车辆偏离了到目标地点的引导路径而行驶时检索到目标地点的备用路径来进行引导的功能。
发明内容
但是，从路线改变功能启动到完成至目标地点的备用路径的检索为止需要某种程度的检索时间。基于导航装置检索到的到目标地点的路径的信息来控制自动驾驶的电子控制单元，在到基于路线改变功能的备用路径的检索完成为止的期间无法从导航装置接受至目标地点的备用路径的信息。因此，由于路线改变功能的启动，控制自动驾驶的电子控制单元与导航装置之间的协作会被暂时中断，电子控制单元会暂时性地一直按照既定道路来控制自动驾驶。
于是，本发明的课题在于提出一种解决这样的问题、能够抑制控制自动驾驶的电子控制单元与导航装置之间的协作的中断的自动驾驶装置。
为了解决上述问题，本发明涉及的自动驾驶装置具备：导航装置，其在车辆通过估计车辆会通过的分支点之前，对从分支点到目标地点的多条路径中的引导路径以外的一条以上的备用路径进行检索；和电子控制单元，其在车辆在分支点偏离引导路径而在一条以上的备用路径中的某特定的备用路径上行驶时，基于特定的备用路径的信息来控制车辆的自动驾驶。由此，不需要以车辆在分支点偏离了引导路径为契机来检索备用路径，能够抑制电子控制单元与导航装置之间的协作的中断。
本发明的其他观点涉及的自动驾驶装置具备：导航装置，其在车辆通过估计车辆会通过的分支点之前，从路径检索服务器接收从分支点到目标地点的多条路径中的引导路径以外的一条以上的备用路径的检索结果；和电子控制单元，其在车辆在分支点偏离引导路径而在一条以上的备用路径中的某特定的备用路径上行驶时，基于特定的备用路径的信息来控制车辆的自动驾驶。由此，不需要以车辆在分支点偏离了引导路径为契机来检索备用路径，能够抑制电子控制单元与导航装置之间的协作的中断。
根据本发明，能够抑制控制自动驾驶的电子控制单元与导航装置之间的协作的中断。
附图说明
下文将参照附图说明本发明示例性实施例的特征、优点以及技术和产业的意义，其中相同的标号表示同样的要素，并且，其中：
图1是本发明的实施方式1涉及的自动驾驶装置的构成图。
图2是表示本发明的实施方式1涉及的导航处理的概要的一个例子的说明图。
图3是表示本发明的实施方式1涉及的导航处理的一个例子的流程图。
图4是本发明的实施方式2涉及的自动驾驶装置的构成图。
图5是表示本发明的实施方式2涉及的导航处理的一个例子的流程图。
具体实施方式
以下，参照各图对本发明的各实施方式进行说明。在此，同一标号表示相同的构成要素，省略重复的说明。图1是本发明的实施方式1涉及的自动驾驶装置10的构成图。自动驾驶装置10搭载于车辆90，构成为控制车辆90的行驶。车辆90例如是自家用车或者商用车。自动驾驶装置10能够将车辆90的驾驶控制模式在自动驾驶模式和手动驾驶模式之间进行切换。在此，自动驾驶模式意味着不需要驾驶员作为主体进行驾驶操作而沿着从当前地点到目标地点的引导路径使车辆90自动地行驶的驾驶模式。手动驾驶模式意味着将驾驶员的驾驶操作作为主体来使车辆90行驶的驾驶模式。
自动驾驶装置10具备电子控制单元(ECU)20、拍摄装置30、传感器类部件40、导航装置50、输出控制装置60、舵角控制装置70以及制动控制装置80。
拍摄装置30是具备对车辆90周围的状况(例如前方、侧方、后方等的状况)进行拍摄的图像传感器的摄像头。拍摄装置30响应来自电子控制单元20的指示，对车辆90周围的状况进行拍摄。通过拍摄装置30得到的图像信息既可以是静止图像，也可以是动态图像。
传感器类部件40响应来自电子控制单元20的指示，对用于车辆90的驾驶控制的各种信息进行检测。传感器类部件40也可以具备检测车辆90的位置的位置检测装置(例如全球定位系统)。传感器类部件40也可以具备对与车辆90的行进方向的变化相伴的角速度进行检测的陀螺仪传感器。传感器类部件40也可以具备对车辆90的行驶速度或者移动距离进行检测的行驶距离传感器。传感器类部件40也可以具备对车辆90的转向角度进行检测的舵角传感器。传感器类部件40也可以包括对在车辆90周围行驶的其他车辆的行驶状况或者障碍物的有无进行检测的雷达。雷达例如通过向车辆90的前方发送毫米波，接收从先行车辆或者障碍物反射的毫米波，从而检测先行车辆或者障碍物的位置以及相对速度。
导航装置50具备运算装置51、存储装置55、图像处理电路56以及显示装置57，基于从传感器类部件40输出的各种信息(例如车辆90的位置、速度、行进方向等信息)，进行导航处理(例如检索基点的设定、引导路径的检索、备用路径的检索、路径信息的生成以及输出)。在此，检索基点的设定是指求出成为出发地点、目标地点以及经由地点等引导路径检索的基点的位置的坐标(经度以及维度)。引导路径的检索是指根据出发地点、目标地点以及经由地点等路径检索的基点设定引导路径的检索范围，检测满足检索条件的引导路径。备用路径的检索是指对代替到目标地点的引导路径的代替路径进行检索。备用路径与代替路径是相同含义。路径信息的生成以及输出是指生成以及输出用于对路径进行引导的图像信号。
从某交叉路口到其他交叉路口的道路区间作为基于图论(graph theory)的图的链路来对待，交叉路口作为图的节点来对待。在本说明书中，“路径”设为对引导路径以及备用路径进行总称，另外，“路径的信息(路径信息)”设为意味着构成路径的各链路的连接信息。
运算装置51具备CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)52、ROM(ReadOnly Memory，只读存储器)53以及RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)54。在ROM53中保存有用于执行上述导航处理的导航程序。导航程序被从ROM53读出到RAM54，由CPU52来解释以及执行。
存储装置55是保存高精度地图信息的盘介质(例如磁记录介质或者光磁记录介质)。高精度地图信息例如承载涉及道路的连接关系的信息。高精度地图信息是精度比导航用的通常的地图信息高的地图信息。高精度地图信息例如包括表示车道的中央位置的信息、表示车道彼此的边界的信息等。另外，高精度地图信息也可以包括道路信息、交通管制信息、地址信息(地址、邮编)、设施信息或者电话号码信息等。道路信息包括表示高速道路、收费道路、国道、都道府县道等的道路类别的信息、道路的车道数量、各车道的宽度、道路的坡度、道路的位置(包括经度、维度、高度的三维坐标)、车道的弯道的曲率、车道的合流以及分支点的位置、或者设置在道路的标识等的信息。交通管制信息包括表示因施工作业、交通事故、拥堵等而车道被封锁的信息。
图像处理电路56具备缓冲存储器以及绘图控制器，将从存储装置55读出的地图信息展开到缓冲存储器，通过绘图控制器生成用于对路径进行引导的图像信号，并输出给显示装置57。显示装置57例如是液晶显示器。
在手动驾驶模式时，导航装置50对车辆90的驾驶员引导到目标地点的引导路径。在自动驾驶模式时，导航装置50向电子控制单元20提供到目标地点的引导路径的信息(构成引导路径的各链路的连接信息)。电子控制单元20基于从导航装置50提供的引导路径的信息，控制车辆90向目标地点的自动驾驶。
电子控制单元20是控制车辆20的自动驾驶的控制器。电子控制单元20具备运算装置21来作为其硬件资源。运算装置21具备CPU22、ROM23以及RAM24。在ROM23中保存有用于控制车辆20的自动驾驶的自动驾驶程序。自动驾驶程序被从ROM23读出到RAM24，由CPU22来解释以及执行。电子控制单元20通过其硬件资源与自动驾驶程序的联动，作为自动驾驶控制手段发挥功能。自动驾驶控制手段的功能既可以通过单一电子控制单元来实现，或者也可以通过经由车载通信网络(例如控制器局域网络、或者以太网(注册商标)网络等)而相互连接的多个电子控制单元来实现。自动驾驶控制手段的功能也可以使用专用的硬件资源和/或固件来实现。专用的硬件资源例如是面向特定用途的集成电路(ASIC)或者现场可编程门阵列(FPGA)等。
输出控制装置60是控制车辆90的动力源(例如发动机或者牵引马达)的输出的电子控制单元。输出控制装置60响应来自电子控制单元20的指示，控制车辆90的动力源的输出。
舵角控制装置70是对车辆90的电动助力转向系统进行控制的电子控制单元。电动助力转向系统的辅助马达生成转向转矩。舵角控制装置70通过响应来自电子控制单元20的指示来控制辅助马达，从而控制车辆90的转向角度。
制动控制装置80是控制车辆90的制动器系统的电子控制单元。制动器系统例如是液压制动系统。制动控制装置80通过响应来自电子控制单元20的指示来调整液压制动系统的液压，从而控制车辆90的制动力。
当车辆90的驾驶控制模式被设定为自动驾驶模式时，电子控制单元20一边基于拍摄装置30拍摄的表示车辆90周围的状况的图像信息、传感器类部件40检测的各种信息(例如车辆90的位置、速度、行进方向等信息)以及从导航装置50提供的引导路径的信息来识别车辆90周围的状况，一边向输出控制装置60、舵角控制装置70以及制动控制装置80输出指示来对车辆90的自动驾驶进行控制，以使得车辆90向目标地点行驶。
此外，电子控制单元20、拍摄装置30、传感器类部件40、导航装置50、输出控制装置60、舵角控制装置70以及制动控制装置80通过车载通信网络相连接。
图2是表示本发明的实施方式1涉及的导航处理的概要的一个例子的说明图。在该图2中，标号100表示车辆90的当前地点，标号120表示车辆90的目标地点，标号200表示从当前地点100到目标地点120的引导路径。标号110表示估计车辆90会通过的引导路径200上的分支点。分支点110例如是高速道路的汇合处(junction)、一般道路的交叉路口。
导航装置50对从分支点110到目标地点120的多条路径中的引导路径200以外的一条以上的备用路径300A、300B、300C进行检索。导航装置50例如也可以以车辆90的当前地点100与分支点110之间的距离400变为比阈值距离短为契机，开始一条以上的备用路径300A、300B、300C的检索。阈值距离例如是与在从导航装置50开始备用路径300A、300B、300C的检索到完成该检索为止的期间、车辆90所移动的距离相同程度或者其以上的距离，例如将车辆90的车速、备用路径300A、300B、300C的推定检索时间以及交通信息(例如拥堵信息)等纳入考虑来进行决定。由此，导航装置50能够在车辆90通过分支点110之前完成一条以上的备用路径300A、300B、300C的检索。
导航装置50从存储装置55读出一条以上的备用路径300A、300B、300C各自的信息(构成各个备用路径300A、300B、300C的各链路的连接信息)，向电子控制单元20提供所读出的这些信息。电子控制单元20将从导航装置50提供的一条以上的备用路径300A、300B、300C各自的信息暂时存储于RAM24。
在车辆90在分支点110偏离引导路径200而在一条以上的备用路径300A、300B、300C中的某一条特定的备用路径300B上行驶时，电子控制单元20从RAM24读出特定的备用路径300B的信息(构成备用路径300B的各链路的连接信息)，基于所读出的信息控制车辆90的自动驾驶。由此，导航装置50不需要以车辆90偏离了引导路径200为契机来检索备用路径，能够抑制电子控制单元20与导航装置50之间的协作的中断。
图3是表示本发明的实施方式1涉及的导航处理的一个例子的流程图。在此，对车辆90通过自动驾驶模式从当前地点100向目标地点120行驶的情况进行例示。
在步骤301中，导航装置50基于来自车辆90的乘员的指定，设定目标地点120。
在步骤302中，导航装置50检索从当前地点100到目标地点120的引导路径200。也可以在由导航装置50检索到引导路径200的多个候选的情况下，车辆90的乘员选择多个候选中的一个。电子控制单元20基于从导航装置50提供的引导路径200的信息，控制车辆90向目标地点的自动驾驶。
在步骤303中，导航装置50判定在车辆90的行进方向上是否存在分支点110。在步骤303中，判定引导路径200上的多个分支点110中有无估计车辆90会在一定时间以内通过的分支点110。
在步骤304中，导航装置50对从分支点110到目标地点120的多条路径中的引导路径200以外的一条以上的备用路径300A、300B、300C进行检索。导航装置50从存储装置55读出一条以上的备用路径300A、300B、300C各自的信息，向电子控制单元20提供所读出的这些信息。与估计车辆90会通过的分支点110的数量相应地反复进行步骤304的处理。
在步骤305中，电子控制单元20将从导航装置50提供的一条以上的备用路径300A、300B、300C各自的信息暂时存储于RAM24。
在步骤306中，导航装置50判定车辆90在分支点110是否偏离了引导路径200。
在步骤307中，电子控制单元20从RAM24读出一条以上的备用路径300A、300B、300C中的车辆90离开引导路径200而行驶的特定的备用路径300B的信息，基于所读出的信息来控制车辆90的自动驾驶。
在步骤308中，电子控制单元20基于从导航装置50提供的引导路径200的信息，控制车辆90向目标地点的自动驾驶。
在步骤309中，导航装置50判定车辆90是否到达了目标地点120。
根据本发明的实施方式1，对于从估计车辆90会通过的分支点110到目标地点120的多条路径中的引导路径200以外的一条以上的备用路径300A、300B、300C，在车辆90通过分支点110之前，导航装置50就能够预先进行检索，将该检索到的备用路径300A、300B、300C的信息暂时存储于电子控制单元20的RAM24。由此，不需要以车辆90在分支点110偏离了引导路径200为契机来检索备用路径300A、300B、300C，能够抑制电子控制单元20与导航装置50之间的协作的中断。
图4是本发明的实施方式2涉及的自动驾驶装置10的构成图。相对于在本发明的实施方式1中导航装置50进行路径检索，本发明的实施方式2与实施方式1的不同点在于路径检索服务器500进行路径检索，其余方面是共同的。以下，以两者的不同点为中心进行说明，省略关于共同点的说明。
导航装置50具有与路径检索服务器500之间通过网络600进行无线通信的通信装置58。网络600例如是移动通信网。路径检索服务器500具备通信装置501、运算装置502以及存储装置503，这些硬件资源分别与导航装置50的通信装置58、运算装置51以及存储装置55是同样的。在存储装置503中保存有地图信息。
图5是表示本发明的实施方式2涉及的导航处理的一个例子的流程图。在此，对车辆90通过自动驾驶模式从当前地点100向目标地点120行驶的情况进行例示。另外，导航装置50设为以一定周期向路径检索服务器500通知车辆90的位置信息。
在步骤501中，当基于来自车辆90的乘员的指定而受理了目标地点120的设定时，导航装置50对路径检索服务器500要求从当前地100向目标地点120的引导路径的检索。
在步骤502中，路径检索服务器500对从当前地点100到目标地点120的引导路径200进行检索。也可以在由路径检索服务器500检索到引导路径200的多个候选的情况下，车辆90的乘员选择多个候选中的一个。路径检索服务器500向导航装置50提供引导路径200的信息。导航装置50向电子控制单元20提供引导路径200的信息。电子控制单元20基于从导航装置50提供的引导路径200的信息，控制车辆90向目标地点的自动驾驶。
在步骤503中，路径检索服务器500判定在车辆90的行进方向上是否存在分支点110。在步骤503中，判定引导路径200上的多个分支点110中有无估计车辆90会在一定时间以内通过的分支点110。
在步骤504中，路径检索服务器500对从分支点110到目标地点120的多条路径中的引导路径200以外的一条以上的备用路径300A、300B、300C进行检索。路径检索服务器500例如也可以以车辆90的当前地点100与分支点110之间的距离400变为比阈值距离短为契机，开始一条以上的备用路径300A、300B、300C的检索。阈值距离例如是与在从路径检索服务器500开始备用路径300A、300B、300C的检索到该检索完成为止的期间、车辆90所移动的距离相同程度或者其以上的距离，例如将车辆90的车速、备用路径300A、300B、300C的推定检索时间、导航装置50与路径检索服务器500之间的通信所需要的时间以及交通信息(例如拥堵信息)等纳入考虑来进行决定。由此，路径检索服务器500能够在车辆90通过分支点110之前完成一条以上的备用路径300A、300B、300C的检索。路径检索服务器500从存储装置503读出所检索到的一条以上的备用路径300A、300B、300C各自的信息，向导航装置50提供所读出的这些信息。导航装置50向电子控制单元20提供一条以上的备用路径300A、300B、300C各自的信息。与估计车辆90会通过的分支点110的数量相应地反复进行步骤504的处理。
在步骤505中，电子控制单元20将从导航装置50提供的一条以上的备用路径300A、300B、300C各自的信息暂时存储于RAM24。
在步骤506中，路径检索服务器500判定车辆90在分支点110是否偏离了引导路径200。
在步骤507中，电子控制单元20从RAM24读出一条以上的备用路径300A、300B、300C中的车辆90离开引导路径200而行驶的特定的备用路径300B的信息，基于所读出的信息来控制车辆90的自动驾驶。
在步骤508中，电子控制单元20基于从导航装置50提供的引导路径200的信息，对车辆90向目标地点的自动驾驶进行控制。
在步骤509中，路径检索服务器500判定车辆90是否到达了目标地点120。
根据本发明的实施方式2，对于从估计车辆90会通过的分支点110到目标地点120的多条路径中的引导路径200以外的一条以上的备用路径300A、300B、300C，在车辆90通过分支点110之前，路径检索服务器500就能够预先进行检索，将该检索到的备用路径300A、300B、300C的信息暂时存储于电子控制单元20的RAM24。由此，不需要以车辆90在分支点110偏离了引导路径200为契机来对备用路径300A、300B、300C进行检索，能够抑制电子控制单元20与导航装置50之间的协作的中断。
以上说明的实施方式是为了使本发明容易理解的实施方式，并不用于限定解释本发明。本发明能够在不偏离其宗旨的范围内进行变更或者改良，并且，本发明也包括其等同物。

Claims (4)

1.一种自动驾驶装置，具备：
导航装置，其判定引导路径上的多个分支点中有无估计车辆会在一定时间内通过的分支点，在存在所述分支点的情况下，在所述车辆通过估计所述车辆会通过的所述分支点之前，对从所述分支点到目标地点的多条路径中的引导路径以外的一条以上的备用路径进行检索；和
电子控制单元，其将从所述导航装置提供的一条以上的备用路径各自的信息进行暂时存储，在所述车辆在所述分支点偏离所述引导路径而在所述一条以上的备用路径中的某特定的备用路径上行驶时，基于所述特定的备用路径的信息来控制所述车辆的自动驾驶。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶装置，
所述导航装置以所述车辆与所述分支点之间的距离变为比阈值距离短为契机，对所述一条以上的备用路径进行检索。
3.一种自动驾驶装置，具备：
导航装置，其判定引导路径上的多个分支点中有无估计车辆会在一定时间内通过的分支点，在存在所述分支点的情况下，在所述车辆通过估计所述车辆会通过的所述分支点之前，从路径检索服务器接收从所述分支点到目标地点的多条路径中的引导路径以外的一条以上的备用路径的检索结果；和
电子控制单元，其对从所述导航装置提供的一条以上的备用路径各自的信息进行暂时存储，在所述车辆在所述分支点偏离所述引导路径而在所述一条以上的备用路径中的某特定的备用路径上行驶时，基于所述特定的备用路径的信息来控制所述车辆的自动驾驶。
4.根据权利要求3所述的自动驾驶装置，
所述路径检索服务器以所述车辆与所述分支点之间的距离变为比阈值距离短为契机，对所述一条以上的备用路径进行检索。
CN201910981533.5A 2018-11-19 2019-10-16 自动驾驶装置 Active CN111273653B (zh)

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