CN112449675A - 推荐车道判定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使在发生了车辆无法在推荐车道上行驶那样的突发情形的情况下也能够继续自动驾驶的技术。本发明的推荐车道判定装置输出多条推荐车辆行驶的推荐车道的候选，并且在针对每条所述候选设置了优先级的基础上输出该优先级，所述优先级表示推荐所述车辆在所述候选上行驶的程度。

Description

推荐车道判定装置

技术领域

本发明涉及一种推荐车辆行驶的车道的推荐车道判定装置。

背景技术

当前，自动驾驶车辆的技术正在积极开发。在自动驾驶中，判定车辆的当前位置是重要的。车辆的当前位置一般来说能够通过用例如GNSS(Global Navigation SatelliteSystem，全球导航卫星系统)确定车辆的当前坐标、进一步地用传感器确定车辆的方位来进行判定。

司机例如对汽车导航系统设置目的地，汽车导航系统将能够到达至该目的地的路径作为行驶预定路径而输出。自动驾驶控制装置以在该行驶预定路径上自动行驶的方式控制车辆。

此时，需要通过对车辆的当前位置与行驶预定路径进行对比，从而决定车辆应该在道路的哪条车道上行驶。

下述专利文献1记载了推荐车辆行驶的车道的技术。该文献以“始终按最佳的1条推荐车道引导从当前地达到目的地的路线”作为技术问题，公开了如下技术：“具备车道判定部9以及输出部10，所述车道判定部9利用由车道信息获取部7获取的车道信息和从车道计算规则存储部8读出的规则，从由目标地点提取部5设定的目标地点向当前位置进行逆行车道计算而决定1个推荐车道，所述输出部10沿着通过车道判定部9逆行所得的轨迹引导所决定的推荐车道”(参照说明书摘要)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011－226962号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在上述专利文献1那样的现有技术中，一般推荐最适合于车辆行驶的车道。但是，在该情况下，在由于某些事由而变成车辆无法在最佳推荐车道上行驶的状况的情况下，不存在推荐车道，所以难以继续自动行驶。

本发明是鉴于上述技术问题而完成的，其目的在于，提供一种即使在发生了车辆无法在推荐车道上行驶那样的突发情形的情况下也能够继续自动驾驶的技术。

解决技术问题的技术手段

本发明的推荐车道判定装置输出多条推荐车辆行驶的推荐车道的候选，并且在针对每条所述候选设置了优先级的基础上输出该优先级，所述优先级表示推荐所述车辆在所述候选上行驶的程度。

发明效果

根据本发明的推荐车道判定装置，即使在发生了车辆无法在推荐车道上行驶那样的突发情形的情况下，自动驾驶控制装置也能够采取避免该情形的应对措施。由此，即使在发生了这样的情形的情况下，也能够继续自动驾驶。

附图说明

图1是示出实施方式1的推荐车道判定装置100的构成图。

图2是示出针对每个推荐车道的候选赋予了优先级的例子。

图3是说明车道推荐部140设置推荐车道的优先级的次序的图。

图4是说明在实施方式2中推荐车道判定装置100设置推荐车道及其优先级的次序的图。

图5是说明在实施方式3中推荐车道判定装置100设置推荐车道及其优先级的次序的图。

图6是说明在实施方式4中推荐车道判定装置100设置推荐车道及其优先级的次序的图。

图7是说明结合车道变更次数与车道变更难易度来设置优先级的次序的图。

具体实施方式

＜实施方式1＞

图1是本发明的实施方式1的推荐车道判定装置100的构成图。推荐车道判定装置100是判定推荐车辆行驶的车道的装置，作为该车辆搭载的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)而构成。推荐车道判定装置100具备位置获取部110、路径获取部120、地图获取部130、以及车道推荐部140。

位置获取部110获取表示车辆的当前位置的坐标。车辆的当前位置能够通过用例如GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)确定车辆的当前坐标、进一步地用传感器确定车辆的方位来判定。位置获取部110既可以自己判定车辆的当前位置，也可以从推荐车道判定装置100的外部接收表示车辆的当前位置的数据。

路径获取部120获取描述有车辆行驶的预定计划即行驶预定路径的数据。能够从例如车辆搭载的汽车导航系统接收行驶预定路径。

地图获取部130从车辆搭载的高精度地图200获取描述有道路的坐标的地图数据。高精度地图200是位置精度比GNSS调谐器获取的车辆位置更高的地图信息。

车道推荐部140依照后述的次序输出推荐车辆行驶的推荐车道的候选，并且针对每个推荐车道计算其优先级，将它们设为一对而输出。这里所说的优先级是表示为了到达行驶预定路径的目的地而在多大程度上期望车辆行驶的信息。

图2是针对每个推荐车道的候选而赋予了优先级的例子。如图2左图所示地提供行驶预定路径，实际的道路假定如图2右图所示地构成。行驶预定路径的目的地存在于分岔路的前方。为了到达目的地，期望车辆向分岔路行驶，所以向分岔路的车道的优先级被设置得高。随着远离分岔路，优先级下降。在如果过了分岔路则无法到达目的地的情况下，将分岔路之后的车道的优先级设置得最低。关于能否到达目的地，例如能够以车辆行驶的距离在规定范围内能否到达目的地为基准来进行判定。

图3是说明车道推荐部140设置推荐车道的优先级的次序的图。在这里，设想车辆在图2右图所示的道路上行驶的场景。高精度地图200通过链路的连接关系来描述车道。如图3左图所示地描述图2右图的道路，设为车辆正驶向处于分岔路的前方的目的地。

路径获取部120获取行驶预定路径。行驶预定路径描述从车辆的当前位置向目的地的路径。关于行驶预定路径，不一定限于仅描述最短路径(下面将其称为主通道)，有时一并描述从最短路径分岔的分岔路(下面将其称为副通道)。因此，例如如图3左图所示，有时无法到达目的地的车道也包括在行驶预定路径中。车道推荐部140从主通道与副通道的集合中判定推荐车道。

车道推荐部140首先使从车辆的当前位置至目的地的行驶预定路径中包括的全部车道的优先级初始化(步骤(1))。例如，将全部车道设置为优先级“低”。

车道推荐部140将无法到达目的地的车道的优先级设置得最低(步骤(2))。在图3中，设为优先级“×”。能否到达目的地的判定基准如上所述。

车道推荐部140将与目的地直接连接的车道的优先级设置得最高(步骤(3))。在图3中，设为优先级“高”。这里所说的“直接连接”是指该车道自身连接到目的地而不经由其他车道。在下面也一样。

车道推荐部140将与在前一个步骤中将优先级设置得最高的车道直接连接的车道的优先级设置得最高(步骤(4))。车道推荐部140重复实施步骤(4)，直至到达本车的当前位置为止。通过以上的次序，如图2右图和图3右图所示，设置推荐车道的候选与各候选的优先级。车道推荐部140输出推荐车道及其优先级。

例如，将高精度地图200描述的车道ID与优先级设为一对而输出即可。

＜实施方式1：总结＞

本实施方式1的推荐车道判定装置100输出多条推荐车道的候选，并且一并输出各候选的优先级。由此，接收了推荐车道的装置(例如自动驾驶控制装置)即使在某一条推荐车道不能行驶的情况下，也能够从其他推荐车道中选择优先级高的车道。由此，即使在发生了车辆无法在推荐车道上行驶那样的突发情形的情况下，也能够避免该情形。

本实施方式1的推荐车道判定装置100将从与目的地直接连接的车道起回溯直至达到本车为止所经过的车道设置为最高的优先级。由此，能够推荐能够高效地到达至目的地的车道，并且还将其他车道推荐为候选。

＜实施方式2＞

在实施方式1中，通过从目的地向车辆的当前位置探索车道的连接，从而设置优先级最高的推荐车道，并且将其他车道设为优先级“低”或者“×”。在本发明的实施方式2中，说明设置优先级“低”的其他方法。推荐车道判定装置100的构成与实施方式1相同。

图4是说明在本实施方式2中推荐车道判定装置100设置推荐车道及其优先级的次序的图。在图4中，车辆的当前位置是地点A，车道分别在地点C与地点D处分岔。在地点A～地点B的区间中，车辆能够在2条车道中的任一条上行驶。在地点B～地点C的区间中，车辆能够在3条车道中的任一条上行驶。在经过地点C时，车辆选择在左侧的分岔车道上行驶还是在右侧的2条车道上行驶。在经过地点D时，车辆选择在左侧的分岔车道上行驶还是在右侧的车道上行驶。用图4的椭圆标号表示以上的关系。

在图4中，车道推荐部140通过与实施方式1相同的方法，从目的地向车辆当前位置设置优先级“高”。在这里，如图4所示，设为从左上端车道起依次为优先级“高”。进一步地，车道推荐部140通过与实施方式1相同的方法，将无法到达目的地的车道的优先级设置为“×”。

在这里，如图4所示，设为最初的分岔车道与右上端车道为优先级“×”。

车道推荐部140在存在与优先级“高”的车道并行并且车辆能够变道(即，没有禁止车道变更等限制)的车道的情况下，越从优先级“高”的车道向左右离开，则使优先级越低。在图4中，将与优先级“高”的左右邻接的车道的优先级设置为“低”。当在优先级“低”的左右还存在并行车道的情况下，该车道可以也设置为“低”，也可以设置为比“低”还低(但是高于“×”)的优先级。即，越从优先级最高的车道向左右方向离开，则车道推荐部140将优先级设置得越低。此外，即使是优先级“高”的左右的车道，如果根据行驶路径的观点能够视为与“高”实质相同(例如，车道密集的情况等)，则也可以设为优先级“高”。

如果车辆进入最初的分岔车道，则车辆无法到达目的地，所以车辆需要在到达最初的分岔车道之前向右侧2条车道变道。同样地，如果车辆到达右上端车道，则车辆无法到达目的地，所以车辆需要在到达右上端车道之前向中央车道变道。因此，车道推荐部140除了输出各车道的优先级之外，还输出从车辆的当前位置至分岔点的距离。

该距离能够通过对车辆的当前位置与高精度地图200上的分岔点的坐标进行比较来计算。在图4中，计算地点AB间的距离、地点AC间的距离、地点AD间的距离。

在图4中，如果在地点C处车辆驶向分岔车道，则车辆无法到达目的地，所以地点AC间的距离对于车辆来说是重要的。同样地，如果在地点D处车辆驶向右上端车道，则车辆无法到达目的地，所以地点AD间的距离对于车辆来说是重要的。在地点B处，无论在哪条车道上行驶，都能够到达目的地，所以地点AB间的距离对于车辆来说不那么重要。因此，关于包括车辆无法通过车道变更而到达目的地的分岔车道的分岔点，车道推荐部140将表示该意思的信息与至各分岔点的距离一并输出。在这里，将表示该意思的信息与地点AC间的距离一并输出，并且将表示该意思的信息与地点AD间的距离一并输出。

接收了至分岔点的距离的自动驾驶控制装置能够判断到何时为止向优先级“高”的车道变道比较好。换言之，在直至到达分岔点为止的期间，也可以不一定在优先级“高”的车道上行驶。因此，对于自动驾驶控制装置来说，能够从推荐车道候选中更自由地选择车辆行驶的车道，所以存在对于突发情形自动驾驶的稳定性增加的优点。

＜实施方式3＞

在实施方式2中，有时如果车辆向分岔车道前进，则无法到达目的地，所以设为输出从车辆当前位置至分岔点的距离。同样的情形在禁止车道变更的区间中也可能产生。因此，在本发明的实施方式3中，说明存在车道变更限制线的情况下的优先级赋予。推荐车道判定装置100的构成与实施方式1相同。

图5是说明在本实施方式3中推荐车道判定装置100设置推荐车道及其优先级的次序的图。在图5中，车辆能够到达目的地的是分岔车道，所以车道推荐部140与实施方式1同样地，从分岔车道向车辆当前位置地依次设置优先级“高”。如果车辆经过分岔点而直行，则车辆无法到达目的地，所以车道推荐部140与实施方式1同样地，将上端中央车道的优先级设置为“×”。关于优先级“低”，能够依照实施方式1～2中的某一方的方法来设置。

在车辆通过车道变更限制线而前进到右端车道的情况下，车辆无法到达目的地。因此，关于车道变更限制线的起始点之后的右端车道，车道推荐部140设置优先级“×”。从车道构造的观点来考虑，车道变更限制线能够与分岔点同样地处置，所以，关于设置优先级“×”的次序，与实施方式1～2相同。

从车辆的当前位置至车道变更限制线的起始点的距离与至分岔点的距离同样地，对于车辆来说是重要的。因此，车道推荐部140计算从车辆当前位置至车道变更限制线的起始点的距离(地点AB间的距离)，与各车道的优先级一并输出。在如果进一步地经过该起始点则无法到达目的地的情况下，将表示该意思的信息与距离一并输出。由此，在存在车道变更限制线的情况下，也与实施方式2同样地，存在自动驾驶的稳定性增加的优点。限制线的坐标从高精度地图200获取即可。

＜实施方式4＞

在以上的实施方式中，说明了从目的地向车辆当前位置回溯而设置优先级“高”的例子。在使用该次序的情况下，车辆能够变道到向目的地的车道的车道被设置为例如优先级“低”，车辆无法变道到向目的地的车道的车道被设置为例如优先级“×”。但是，即使是设置了优先级“×”的车道，通过在更前方的地点处与能够到达目的地的车道汇合等，也可能存在能够到达目的地的情形。因此，在本发明的实施方式4中，说明根据能否到达目的地的观点而对暂时设置的优先级进行再调整的次序。推荐车道判定装置100的构成与实施方式1相同。

图6是说明在本实施方式4中推荐车道判定装置100设置推荐车道及其优先级的次序的图。例如，在车辆在左端车道上行驶时，在通过在实施方式1～3中说明的次序而求出推荐车道候选与优先级的情况下，如图6所示，存在左端车道与左侧的分岔车道变成优先级“高”，在右侧的分岔车道之后变成优先级“×”的情形。但是，在图6中，右侧分岔车道在前方的地点处与左侧分岔车道汇合，所以不一定需要设为优先级“×”。因此，车道推荐部140在暂时设置推荐车道候选的优先级之后，对于能够到达目的地的车道，往上修正优先级。在图6中，将进入到右侧分岔车道之后的优先级从“×”往上修正成“低”。关于往上修正多少程度，能够与例如后述的车道变更次数、车道变更难易度相应地适当确定。

图7是说明结合车道变更次数与车道变更难易度来设置优先级的次序的图。在图7中，除了图6的车道构造之外，还在中央追加有车道变更限制线。其他车道构造与图6相同。车道推荐部140与图6同样地将左端车道的优先级暂时设为“高”，关于其他车道，也与图6同样地设置。

为了从图7的车辆当前位置向左端车道变道，需要实施3次车道变更。在自动驾驶中，每次车道变更，例如都需要实施保持与后方车辆之间的车间距离等处理，所以运算负荷、算法的难易度增加。

因此，根据自动驾驶的观点，期望车道变更次数少。

为了从图7的车辆当前位置向左端车道变道，需要在不存在车道变更限制线的区间中进行车道变更。因此，车辆在图7中央的设置有优先级“低”的1个区间中，至少需要实施2次车道变更。即，在短时间内实施多次车道变更，所以车道变更的时机受到限定，车道变更的难易度高。

车道推荐部140能够结合上述车道变更次数、车道变更难易度来对暂时设置的优先级进行再调整。在图7中，由于右端车道与左端车道均能够到达目的地，所以对它们当中的车道变更次数尽可能少且车道变更难易度小的车道的优先级进行往上修正。例如，考虑(a)调换右端车道的优先级与左端车道的优先级、(b)使右端车道的优先级最高并且使其他车道的优先级依次往下降等方法。

在图7的例子中，设为通过在实施方式1～3中说明的次序而暂时设置优先级之后再调整优先级，但作为替代，也能够一开始就基于车道变更次数、车道变更难易度来确定优先级。例如，考虑将能够到达目的地的车道中的车道变更次数、车道变更难易度最小的车道设为优先级“高”，随着从优先级“高”的车道起的车道变更次数与车道变更难易度增加，使优先级下降。

车道变更难易度能够结合各种要素，而作为数值计算出。一般可以说，进行车道变更时的制约条件越严，则车道变更难易度越高。认为除了车道变更的时机制约之外，还考虑限制速度/车间距离/堵车状况/视野状况等要素。车道变更难易度能够通过例如这些要素的加权求和等适当的方法来数值化。

＜关于本发明的变形例＞

本发明不限定于上述实施方式，包括各种变形例。例如，上述实施方式为了以易于理解的方式说明本发明所作的详细说明，不一定限定于具备所说明的全部构成。另外，能够将某个实施方式的构成的一部分置换成其他实施方式的构成，另外，还能够对某个实施方式的构成添加其他实施方式的构成。另外，关于各实施方式的构成的一部分，能够追加、删除、置换其他构成。

在以上的实施方式中，作为优先级，例示出“高”、“低”、“×”这3个阶段，但也可以设置2个阶段的优先级、4个阶段以上的优先级。另外，最低的优先级不一定是指禁止车辆行驶。

关于上述各构成、功能、处理部、处理单元等，例如也可以通过用集成电路进行设计等而由硬件实现它们的一部分或者全部。另外，上述各构成、功能等也可以通过处理器解释并执行实现各自的功能的程序而由软件实现。实现各功能的程序、表格、文件等信息能够放在存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive，固态驱动器)等记录装置、或者IC卡、SD卡等记录介质中。另外，关于控制线、信息线，示出了在说明上被认为必要的控制线、信息线，在产品上未必示出全部控制线、信息线。也可以认为实际上几乎全部构成都相互连接。

符号说明

100：推荐车道判定装置、110：位置获取部、120：路径获取部、130：地图获取部、140：车道推荐部、200：高精度地图。

Claims (9)

1.一种推荐车道判定装置，其推荐车辆行驶的车道，所述推荐车道判定装置的特征在于，具备：

位置获取部，其获取所述车辆的当前位置；

路径信息获取部，其获取描述有行驶预定路径的路径信息，所述行驶预定路径成为所述车辆在所述当前位置至目的地之间行驶的预定计划；

地图数据获取部，其获取描述有包括所述行驶预定路径的道路所具有的车道的坐标的地图数据；以及

车道推荐部，其判定所述车道中的推荐所述车辆行驶的推荐车道，

所述车道推荐部输出多条所述推荐车道的候选，并且在针对每条所述候选设置了优先级的基础上输出该优先级，所述优先级表示推荐所述车辆在所述候选上行驶的程度。

2.根据权利要求1所述的推荐车道判定装置，其特征在于，

所述车道推荐部按照从离所述车辆的当前位置远的车道到近的车道的顺序，设置所述推荐车道的候选与所述候选的优先级。

3.根据权利要求2所述的推荐车道判定装置，其特征在于，

所述车道推荐部将与所述行驶预定路径的目的地直接连接的车道的优先级设置得最高，

所述车道推荐部将通过从优先级设置得最高的车道向所述车辆的当前位置探索车道的连接而经过的车道的优先级分别设置得最高。

4.根据权利要求3所述的推荐车道判定装置，其特征在于，

所述车道推荐部关于与将优先级设置得最高的车道并行并且所述车辆能够变道的车道，按离将优先级设置得最高的车道的距离从近到远的顺序，将优先级设置得高。

5.根据权利要求1所述的推荐车道判定装置，其特征在于，

所述车道推荐部获取车道分岔的分岔点与所述车辆的当前位置之间的第1距离，

所述车道推荐部判定是否即使所述车辆在所述分岔点处向分岔车道变道也能够到达所述行驶预定路径的目的地，

所述车道推荐部将所述第1距离以及能否到达所述目的地的判定结果与所述推荐车道的候选和所述候选的优先级一并输出。

6.根据权利要求1所述的推荐车道判定装置，其特征在于，

所述车道推荐部从所述地图数据获取禁止车道变更的区间的起始地点，

所述车道推荐部在如果所述车辆到达所述起始地点则无法到达所述行驶预定路径的目的地的情况下，将所述起始地点之后的车道的优先级设置为低于其他车道。

7.根据权利要求1所述的推荐车道判定装置，其特征在于，

所述车道推荐部从所述地图数据获取禁止车道变更的区间的起始地点与所述车辆的当前位置之间的第2距离，

所述车道推荐部将所述第2距离与所述推荐车道的候选和所述候选的优先级一并输出。

8.根据权利要求1所述的推荐车道判定装置，其特征在于，

所述车道推荐部当在将优先级设置得最高的车道以外还存在所述车辆能够到达所述行驶预定路径的目的地的可到达车道的情况下，对所述可到达车道的优先级进行往上修正。

9.根据权利要求1所述的推荐车道判定装置，其特征在于，

所述车道推荐部在设置所述候选的优先级之后，对所述车辆到达至所述行驶预定路径的目的地所需的车道变更次数进行计数，并且计算表示车道变更的难易度的难易度系数，

所述车道推荐部依照所述车道变更次数与所述难易度系数，对所述候选的优先级进行再调整。

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