CN114364589A - 驾驶支援装置以及计算机程序 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够基于与道路的车道线有关的信息来生成考虑了道路内的限制等的车辆的行驶轨道,从而能够适当地实施驾驶支援的驾驶支援装置以及计算机程序。具体而言,构成为获取车辆行驶的行驶预定路径,使用至少包括与车道线有关的信息的高精度地图信息(15),生成推荐车辆在行驶预定路径中所包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道,基于静态行驶轨道进行车辆的驾驶支援。
Description
技术领域
本发明涉及进行车辆的驾驶支援的驾驶支援装置以及计算机程序。
背景技术
以往,作为车辆的行驶方式,除了基于用户的驾驶操作而行驶的手动行驶之外,还新提出了通过在车辆侧执行用户的驾驶操作的一部分或者全部,来辅助用户对车辆的驾驶的自动驾驶支援系统。在自动驾驶支援系统中,例如,随时检测车辆的当前位置、车辆行驶的车道、周围的其他车辆的位置,以沿着预先设定的路径行驶的方式自动地进行方向盘、驱动源、制动器等的车辆控制。
另外,在进行基于自动驾驶支援的行驶的情况下,进行如下控制:在车辆行驶的道路上预先生成基于车辆的行驶预定路径、地图信息等推荐行驶的行驶轨道,并使车辆沿着所生成的行驶轨道行驶。例如,在美国专利申请公开第2019/0155292号说明书中提出了如下技术:在进行基于自动驾驶支援的行驶的情况下,使用到目的地为止的路径和车辆当前位置周围的地图信息来生成距当前时刻2秒、10秒、16秒等短期间内的车辆今后的行驶轨道。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利申请公开第2019/0155292号说明书(第5页,图6)
发明内容
发明要解决的问题
其中,关于车辆行驶的道路,如果在道路内,则车辆并不能自由地选择行驶轨道来行驶,例如如果是限制车辆在车道之间移动的区间,则存在在道路内设定了不宜车辆行驶的区域(例如导流带)的情况。然而,在上述专利文献1中,不生成这样的考虑了道路上的限制等的行驶轨道,有可能会生成在限制车辆在车道之间移动的区间进行车道变更或者在不宜车辆行驶的区域行驶的行驶轨道。
本发明是为了解决上述以往的问题点而完成的,其目的在于,提供在进行车辆的驾驶支援的情况下,能够基于与道路的车道线有关的信息来生成考虑了道路内的限制等的车辆的行驶轨道,并能够适当地实施驾驶支援的驾驶支援装置以及计算机程序。
用于解决问题的技术手段
为了实现上述目的,本发明的第一驾驶支援装置具有:行驶预定路径获取机构,获取车辆行驶的行驶预定路径;静态轨道生成机构,使用至少包括与车道线有关的信息的地图信息,生成推荐车辆在所述行驶预定路径中所包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道;以及驾驶支援机构,基于所述静态行驶轨道进行车辆的驾驶支援。
另外,“驾驶支援”是指代替驾驶者而进行或辅助驾驶者对车辆的操作的至少一部分的功能,或者进行用于支援驾驶的显示引导、声音向导。
另外,“与车道线有关的信息”既可以是确定划分车道的车道线本身的种类、配置的信息,也可以是确定是否能够在相邻的车道之间进行车道变更的信息,还可以是直接或间接地确定车道的形状的信息。
另外,本发明的第二驾驶支援装置具有:行驶预定路径获取机构,获取车辆行驶的行驶预定路径;静态轨道生成机构,在车辆沿着所述行驶预定路径行驶的情况下变更车辆的行进路线的地点即行进路线变更地点内,至少针对从车辆的当前位置到第二个所述行进路线变更地点为止的区间,使用地图信息生成推荐车辆在所述行驶预定路径中所包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道;以及驾驶支援机构,基于所述静态行驶轨道进行车辆的驾驶支援。
另外,本发明的第三驾驶支援装置具有:道路状况获取机构,获取车辆周围的规定的检测范围中的道路状况;行驶预定路径获取机构,获取车辆行驶的行驶预定路径;静态轨道生成机构,在包含所述检测范围以外的区域中,使用地图信息生成推荐车辆在所述行驶预定路径中包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道;动态行驶轨道生成机构,在所述检测范围内,使用地图信息和车辆所获取的周围的道路状况,生成推荐车辆在所述行驶预定路径中包含的道路上行驶的行驶轨道即动态行驶轨道;以及驾驶支援机构,基于使用所述静态行驶轨道以及所述动态行驶轨道而生成的行驶轨道即生成行驶轨道,进行车辆的驾驶支援。
另外,本发明的第一计算机程序是生成用于车辆中实施的驾驶支援的支援信息的程序。具体而言,使计算机作为以下机构发挥功能:行驶预定路径获取机构,获取车辆行驶的行驶预定路径;静态轨道生成机构,使用至少包括与车道线有关的信息的地图信息,生成推荐车辆在所述行驶预定路径中包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道;以及驾驶支援机构,基于所述静态行驶轨道进行车辆的驾驶支援。
另外,本发明的第二计算机程序是生成用于车辆中实施的驾驶支援的支援信息的程序。具体而言,使计算机作为以下机构发挥功能:行驶预定路径获取机构,获取车辆行驶的行驶预定路径;静态轨道生成机构,在车辆沿着所述行驶预定路径行驶的情况下变更车辆的行进路线的地点即行进路线变更地点内,至少针对从车辆的当前位置到第二个所述行进路线变更地点为止的区间,使用地图信息生成推荐车辆在所述行驶预定路径中所包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道;以及驾驶支援机构,基于所述静态行驶轨道进行车辆的驾驶支援。
另外,本发明的第三计算机程序是生成用于车辆中实施的驾驶支援的支援信息的程序。具体而言,使计算机作为以下机构发挥功能:道路状况获取机构,获取车辆周围的规定的检测范围中的道路状况;行驶预定路径获取机构,获取车辆行驶的行驶预定路径;静态轨道生成机构,在包含所述检测范围以外的区域中,使用地图信息生成推荐车辆在所述行驶预定路径中包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道;动态行驶轨道生成机构,在所述检测范围内,使用地图信息和车辆所获取的周围的道路状况,生成推荐车辆在所述行驶预定路径中包含的道路上行驶的行驶轨道即动态行驶轨道;以及驾驶支援机构,基于使用所述静态行驶轨道以及所述动态行驶轨道而生成的行驶轨道即生成行驶轨道,进行车辆的驾驶支援。
发明效果
根据具有上述结构的本发明的第一驾驶支援装置以及计算机程序,在车辆基于驾驶支援进行行驶的情况下,能够基于与道路的车道线有关的信息生成考虑了道路内的限制等的车辆的行驶轨道。尤其是,即使在道路内设定了车辆在车道之间的移动受到限制的区间或不宜车辆行驶的区域(例如导流带)的情况下,与以往的情况相比,也能够生成更适当的车辆的行驶轨道。而且,通过基于生成的行驶轨道进行驾驶支援,能够适当地实施驾驶支援。
另外,根据具有上述结构的本发明的第二驾驶支援装置以及计算机程序,在车辆基于驾驶支援进行行驶的情况下,即使在车辆的行进方向前方存在变更车辆的行进路线的地点,也能够针对包含该地点在内的更宽的区间生成车辆的行驶轨道。而且,通过基于生成的行驶轨道进行驾驶支援,能够适当地实施驾驶支援。
另外,根据具有上述结构的本发明的驾驶支援装置以及计算机程序,获取行驶预定路径作为车辆今后的长距离计划,基于地图信息生成推荐车辆行驶的行驶轨道作为车辆今后的中距离计划,在能够获取道路状况的检测范围内,还能够基于除地图信息之外所获取的道路状况,生成推荐车辆行驶的行驶轨道作为车辆今后的短距离计划。其结果,可以针对每个距车辆的距离使用能够获取的材料生成适当的行驶计划。尤其是,通过针对能够获取车辆周围的道路状况的狭窄区域和更宽区域分别生成行驶轨道,能够选择与车辆的状况相应的适当的行驶轨道。
附图说明
图1是表示本实施方式的驾驶支援系统的概略结构图。
图2是表示本实施方式的驾驶支援系统的结构的框图。
图3是表示本实施方式的导航装置的框图。
图4是本实施方式的自动驾驶支援程序的流程图。
图5是表示获取高精度地图信息的区域的图。
图6是静态行驶轨道生成处理的子处理程序的流程图。
图7是表示车辆的行驶预定路径的一个例子的图。
图8是表示对图7所示的行驶预定路径构建的车道网络的一个例子的图。
图9是表示车道变更的次数和车道成本的关系的图。
图10是说明伴随车道变更的行驶区间中的静态行驶轨道的计算方法的图。
图11是说明交叉路口内的静态行驶轨道的计算方法的图。
图12是速度计划生成处理的子处理程序的流程图。
图13是表示生成的速度计划的一个例子的图。
图14是动态行驶轨道生成处理的子处理程序的流程图。
图15是表示作为动态行驶轨道之一的回避轨道的一个例子的图。
图16是表示作为动态行驶轨道之一的回避轨道的一个例子的图。
图17是表示作为动态行驶轨道之一的追随轨道的一个例子的图。
图18是表示作为动态行驶轨道之一的追随轨道的一个例子的图。
图19是行驶轨道反映处理的子处理程序的流程图。
图20是速度计划修正处理的子处理程序的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明将本发明的驾驶支援装置具体化为导航装置1的一个实施方式。首先,使用图1及图2说明本实施方式的包含导航装置1的驾驶支援系统2的概略结构。图1是表示本实施方式的驾驶支援系统2的概略结构图。图2是表示本实施方式的驾驶支援系统2的结构的框图。
如图1所示,本实施方式的驾驶支援系统2基本上具有:信息发布中心3所具有的服务器装置4;以及搭载于车辆5以进行与车辆5的自动驾驶有关的各种支援的导航装置1。另外,服务器装置4和导航装置1构成为能够经由通信网络6相互收发电子数据。另外,也可以使用搭载于车辆5的其他车载器或进行与车辆5有关的控制的车辆控制装置来代替导航装置1。
其中,车辆5为如下车辆:除了基于用户的驾驶操作而行驶的手动驾驶行驶之外,还能够基于自动驾驶支援进行支援行驶,所述自动驾驶支援是使车辆自动地沿着预先设定的路径或道路进行行驶,而与用户的驾驶操作无关。
另外,自动驾驶支援可以在所有的道路区间进行,也可以仅在车辆行驶在特定的道路区间时(例如在边界设置有出入口(不论有人无人、收费免费)的高速公路)进行。在以下的说明中,将说明进行车辆的自动驾驶支援的自动驾驶区间除了包括一般道路、高速公路在内的所有道路区间之外还包括停车场,在车辆开始行驶到结束行驶为止的期间基本上都进行自动驾驶支援。但是,当车辆在自动驾驶区间行驶时不一定进行自动驾驶支援,而是优选在由用户选择进行自动驾驶支援(例如,将自动驾驶开始按钮变为接通(ON)),并且判定为能够进行基于自动驾驶支援的行驶的状况下进行。另一方面,车辆5也可以是仅能够通过自动驾驶支援进行支援行驶的车辆。
而且,在自动驾驶支援的车辆控制中,例如,随时检测车辆的当前位置、车辆行驶的车道、周围的障碍物的位置,如后述那样自动地进行方向盘、驱动源、制动器等的车辆控制,以按照与生成的速度计划的速度相同的速度沿着由导航装置1生成的行驶轨道行驶。另外,在本实施方式的基于自动驾驶支援的支援行驶中,对于车道变更、左右转弯可以通过进行基于上述自动驾驶支援的车辆控制来行驶,但对于车道变更、左右转弯等特殊的行驶也可以不进行基于自动驾驶支援而通过手动驾驶来行驶。
另一方面,导航装置1是搭载于车辆5,并基于导航装置1所具有的地图数据或从外部获取的地图数据来显示本车位置周围的地图,或在地图图像上显示车辆的当前位置,或沿着已设定的引导路径进行移动引导的车载机。在本实施方式中,尤其是当车辆通过自动驾驶支援进行支援行驶时,生成与自动驾驶支援有关的各种支援信息。作为支援信息,例如有推荐车辆行驶的行驶轨道、表示行驶时的车速的速度计划等。另外,关于导航装置1的详细情况将在后面进行描述。
另外,服务器装置4根据导航装置1的请求进行路径搜索。具体而言,在导航装置1中设定了目的地的情况下或进行路径的重新搜索(变更路线)的情况下,从导航装置1向服务器装置4发送搜索出发地或目的地等路径所需的信息和路径搜索请求(但是,在重新搜索的情况下,不一定需要发送与目的地有关的信息)。然后,接收到路径搜索请求的服务器装置4使用服务器装置4所具有的地图信息进行路径搜索,确定从出发地到目的地为止的推荐路径。然后,向请求源的导航装置1发送确定的推荐路径。然后,导航装置1将与接收到的推荐路径有关的信息提供给用户,或者将推荐路径设定为引导路径,按照引导路径生成与自动驾驶支援有关的各种支援信息。因此,即使在路径搜索时刻导航装置1所具有的地图信息是旧的版本的地图信息或者导航装置1本身不具有地图信息的情况下,也能够基于服务器装置4所具有的最新版本的地图信息来提供到适当的目的地为止的推荐路径。
而且,服务器装置4除了用于上述路径搜索的通常的地图信息之外,还具有精度更高的地图信息即高精度地图信息。高精度地图信息例如包括与道路的车道形状(以车道为单位的道路形状、曲率、车道宽度等)和在道路上描绘的车道线(车道中央线、车道边界线、车道外侧线、引导线等)有关的信息。另外,除了上述之外,还包括与交叉路口形状有关的信息、与停车场有关的信息等。而且,服务器装置4根据来自导航装置1的请求,发布高精度地图信息,导航装置1使用从服务器装置4发布的高精度地图信息,如后所述,生成与自动驾驶支援有关的各种支援信息。另外,高精度地图信息基本上是仅将道路(路段(link))及其周围作为对象的地图信息,但还可以是包含道路周围以外的区域的地图信息。
但是,关于上述的路径搜索处理不一定必须由服务器装置4进行,如果是具有地图信息的导航装置1,也可以由导航装置1进行。另外,关于高精度地图信息,也可以是导航装置1预先具有的,而不是从服务器装置4发布的。
另外,通信网络6包括配置在全国各地的多个基站和控制以及管理各基站的通信公司,通过有线(光纤、ISDN等)或无线将基站与通信公司相互连接而构成。其中,基站具有与导航装置1进行通信的收发器(收发机)和天线。并且,基站在与通信公司之间进行无线通信的同时,作为通信网络6的终端,起到将位于基站的电波所到达的范围(机构)的导航装置1的通信中继到服务器装置4的作用。
接下来,使用图2更详细地说明驾驶支援系统2中的服务器装置4的结构。如图2所示,服务器装置4具有:服务器控制部11、与服务器控制部11连接的作为信息记录机构的服务器侧地图DB12、高精度地图DB13、以及服务器侧通信装置14。
服务器控制部11是进行服务器装置4的整体的控制的控制机构(MCU、MPU等),其具有:作为运算装置以及控制装置的CPU21;以及在CPU21进行各种运算处理时作为工作存储器使用的RAM22、记录有控制用的程序等的ROM23、存储从ROM23读出的程序的闪存24等的内部存储装置。另外,服务器控制部11与后述的导航装置1的ECU都具有作为处理算法的各种机构。
另一方面,服务器侧地图DB12是存储服务器侧地图信息的存储机构,该服务器侧地图信息是基于来自外部的输入数据或输入操作而注册的最新版本的地图信息。其中,服务器侧地图信息以道路网络为首由路径搜索、路径引导以及地图显示所需的各种信息构成。例如,由包括表示道路网络的节点以及路段的网络数据、与道路(路段)有关的路段数据、与节点有关的节点数据、与各交叉路口有关的交叉路口数据、与设施等地点有关的地点数据、用于显示地图的地图显示数据、用于搜索路径的搜索数据、用于检索地点的检索数据等构成。
另外,高精度地图DB13是存储比上述服务器侧地图信息精度更高的地图信息即高精度地图信息15的存储机构。高精度地图信息15尤其是存储作为车辆行驶对象的道路或停车场等更详细信息的地图信息,在本实施方式中,例如包括与道路的车道形状(以车道为单位的道路形状、曲率、车道宽度等)以及在道路上描绘的车道线(车道中央线、车道边界线、车道外侧线、引导线等)有关的信息。另外,进一步地作为高精度地图DB13,关于构成道路的各个路段,记录有表示路段所属的道路的宽度、梯度、倾斜(cant)、坡度(bank)、路面的状态、用于确定节点之间的路段形状(例如弯曲道路中的弯道的形状)的形状插补点数据、合流区间、道路构造、道路的车道数、车道数减少的地方、宽度变窄的地方、道口等的数据;关于弯道,记录有表示曲率半径、交叉路口、T字路、弯道的入口及出口等的数据;关于道路属性,记录有下坡路、上坡路等的数据;关于道路种类,除了表示国道、县道、狭窄的街道等的一般道路的数据以外,还记录有表示国家高速公路、城市高速公路、汽车专用道路、一般收费道路、收费桥等的收费道路的数据。尤其是在在本实施方式中,除了道路的车道数之外,还存储有确定每个车道的行进方向的通行类别、道路的连接(具体而言,在分岔中哪条车道与哪条道路连接)的信息。而且,还存储在道路上设定的限制速度。另外,高精度地图信息基本上是仅将道路(路段)及其周围作为对象的地图信息,但也可以是包含道路周围以外的区域的地图信息。另外,在图2所示的例子中,虽然存储在服务器侧地图DB12中的服务器侧地图信息与高精度地图信息15是不同不同的地图信息,但高精度地图信息15也可以是服务器侧地图信息的一部分。
另一方面,服务器侧通信装置14是用于经由通信网络6与各车辆5的导航装置1进行通信的通信装置。另外,除了导航装置1以外,还可以接收由因特网、交通信息中心、例如,VICS(注册商标:Vehicle Information and Communication System)中心等发送的拥堵信息、限制信息、交通事故信息等各信息所构成的交通信息。
接下来,使用图3对搭载于车辆5的导航装置1的概略结构进行说明。图3是表示本实施方式的导航装置1的框图。
如图3所示,本实施方式的导航装置1具有:当前位置检测部31,检测搭载了导航装置1的车辆的当前位置;数据记录部32,其记录有各种数据;导航ECU33,其基于输入的信息来进行各种运算处理;操作部34,其接受来自用户的操作;液晶显示器35,其向用户显示车辆周围的地图或与由导航装置1设定的引导路径(车辆的行驶预定路径)有关的信息等;扬声器36,其输出与路径引导有关的声音向导;DVD驱动器37,其读取作为存储介质的DVD;以及通信模块38,其与探测中心或VICS中心等的信息中心之间进行通信。另外,导航装置1经由CAN等车载网络与设置于搭载有导航装置1的车辆的车外摄像头39、各种传感器连接。而且,对搭载有导航装置1的车辆进行各种控制的车辆控制ECU40以能够进行双向通信的方式连接。
以下,依次对导航装置1所具有的各构成要素进行说明。
当前位置检测部31由GPS41、车速传感器42、转向传感器43、陀螺仪传感器44等构成,可以检测当前的车辆位置、方位、车辆的行驶速度、当前时刻等。其中,尤其车速传感器42是检测车辆的移动距离、车速用的传感器,根据车辆的驱动轮的旋转来产生脉冲,并将脉冲信号输出至导航ECU33。然后,导航ECU33通过对产生的脉冲进行计数来计算驱动轮的旋转速度、移动距离。另外,导航装置1不需要具有所有上述四种类的传感器,也可以形成为导航装置1仅具有其中的1种或者多个种类的传感器的结构。
另外,数据记录部32具有:硬盘(未图示),其作为外部存储装置以及记录介质;以及记录头(未图示),其作为读出记录在硬盘中的地图信息DB45、高速缓存46、规定的程序等并且用于向硬盘写入规定的数据的驱动器。另外,取代硬盘,数据记录部32也可以具有闪存、存储卡、CD、DVD等光盘。另外,在本实施方式中,如上所述,由于在服务器装置4中搜索到目的地的路径,所以也可以省略地图信息DB45。
其中,地图信息DB45例如是存储有与道路(路段)有关的路段数据、与节点有关的节点数据、用于路径的搜索、变更的处理的搜索数据、与设施有关的设施数据、用于显示地图的地图显示数据、与各交叉路口有关的交叉路口数据、用于检索地点的检索数据等的存储机构。
另一方面,高速缓存46是保存过去从服务器装置4发布的高精度地图信息15的存储机构。保存的期间可以适当设定,例如可以是存储后的规定期间(例如1个月),也可以是直到关闭(OFF)车辆的ACC电源(accessory power supply)为止。另外,在高速缓存46中存储的数据量达到上限之后也可以依次删除旧的数据。而且,导航ECU33使用存储在高速缓存46中的高精度地图信息15,生成与自动驾驶支援有关的各种支援信息。详细情况将在后面进行描述。
另一方面,导航ECU(电子控制单元:Electronic Control Unit)33是进行导航装置1的整体的控制的电子控制单元,具有:作为运算装置以及控制装置的CPU51;以及当CPU51进行各种运算处理时作为工作存储器使用并存储搜索出路径时的路径数据等的RAM52、除控制用的程序之外还记录有后述的自动驾驶支援程序(参照图4)等的ROM53、存储从ROM53中读出的程序的闪存54等内部存储装置。另外,导航ECU33具有作为处理算法的各种机构。例如,行驶预定路径获取机构获取车辆行驶的行驶预定路径。静态轨道生成机构至少使用包含与车道线有关的信息的高精度地图信息15,生成推荐车辆在行驶预定路径中所包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道。自动驾驶支援机构基于静态行驶轨道进行车辆的自动驾驶支援。
操作部34在输入作为行驶开始地点的出发地以及作为行驶结束地点的目的地时等被操作,并且具有各种键、按钮等的多个操作开关(未图示)。而且,导航ECU33基于通过按下各开关等而输出的开关信号来进行要执行对应的各种动作的控制。此外,操作部34也可以具有设置在液晶显示器35的前表面的触摸面板。另外,也可以具有话筒与声音识别装置。
另外,在液晶显示器35上显示包含道路的地图图像、交通信息、操作引导、操作菜单、键的引导、沿着引导路径(行驶预定路径)的引导信息、新闻、天气预报、时刻、邮件、电视节目等。另外,也可以使用HUD、HMD来代替液晶显示器35。
另外,扬声器36基于来自导航ECU33的指示来输出引导沿着引导路径(行驶预定路径)行驶的声音向导、交通信息的引导。
另外,DVD驱动器37是可以读取记录在DVD或CD等记录介质中的数据的驱动器。而且,基于读取到的数据来进行音乐、影像的播放、地图信息DB45的更新等。另外,也可以设置用于读写存储卡的卡槽来代替DVD驱动器37。
另外,通信模块38是用于接收从交通信息中心,例如VICS中心、探测中心等发送出的交通信息、探测信息、天气信息等的通信装置,例如有移动电话、DCM。另外,还包括在车车间进行通信的车车间通信装置、与路侧机之间进行通信的路车间通信装置。另外,还用于在与服务器装置4之间收发由服务器装置4搜索到的路径信息或高精度地图信息15。
另外,车外摄像头39由使用了例如CCD等固体拍摄元件的摄像头构成,安装在车辆的前保险杠的上方,以光轴方向相比水平方向朝向下方规定角度的方式设置。而且,当车辆在自动驾驶区间行驶时,车外摄像头39拍摄车辆的行进方向前方。另外,导航ECU33通过对拍摄到的拍摄图像进行图像处理,来检测在车辆行驶的道路上描绘的车道线、周围的其他车辆等障碍物,并基于检测结果生成与自动驾驶支援有关的各种支援信息。例如,当检测出障碍物时,生成避开或追随障碍物而行驶的新的行驶轨道。另外,车外摄像头39也可以构成为配置在车辆前方以外的后方或侧方。另外,作为检测障碍物的机构,也可以使用毫米波雷达、激光传感器等传感器、车车间通信、路车间通信来代替摄像头。
另外,车辆控制ECU40是进行搭载有导航装置1的车辆的控制的电子控制单元。另外,车辆控制ECU40与方向盘、制动器、加速器等车辆的各个驱动部连接,在本实施方式中,尤其是在车辆开始自动驾驶支援之后,通过控制各个驱动部来实施车辆的自动驾驶支援。另外,如果用户在自动驾驶支援中进行了超控,则会检测到进行了超控的情况。
其中,导航ECU33在行驶开始后经由CAN向车辆控制ECU40发送与由导航装置1生成的自动驾驶支援有关的各种支援信息。然后,车辆控制ECU40使用接收到的各种支援信息来实施行驶开始后的自动驾驶支援。作为支援信息,例如有推荐车辆行驶的行驶轨道、表示行驶时的车速的速度计划等。
接下来,基于图4对由具有上述结构的本实施方式的导航装置1中的CPU51所执行的自动驾驶支援程序进行说明。图4是本实施方式的自动驾驶支援程序的流程图。其中,自动驾驶支援程序是在车辆的ACC电源(accessory power supply)被接通(ON)之后即车辆开始基于自动驾驶支援行驶的情况下被执行,并根据由导航装置1生成的支援信息来实施基于自动驾驶支援的支援行驶的程序。另外,在以下的图4、图6、图12、图14、图19以及图20中的流程图所示的程序被存储于导航装置1所具有的RAM52、ROM53中,由CPU51执行。
首先,在自动驾驶支援程序的步骤(以下,略记为S)1中,CPU51获取车辆今后行驶的预定路径(以下,称为行驶预定路径)。另外,在车辆的行驶预定路径中,当在导航装置1中设定了引导路径时,将在导航装置1中当前设定的引导路径内的从车辆的当前位置到目的地为止的路径作为行驶预定路径。另一方面,当在导航装置1中没有设定引导路径时,也可以将从车辆的当前位置沿道路行驶的路径作为行驶预定路径。
另外,引导路径是从由导航装置1设定的出发地到目的地的推荐路径,在本实施方式中,尤其是由服务器装置4进行搜索。当进行推荐路径的搜索时,首先CPU51向服务器装置4发送路径搜索请求。另外,在路径搜索请求中包含确定路径搜索请求的发送源的导航装置1的终端ID、确定出发地(例如车辆的当前位置)和目的地的信息。另外,在重新搜索时,确定目的地的信息并不一定是必要的。然后,CPU51根据路径搜索请求,接收从服务器装置4发送的搜索路径信息。搜索路径信息是用于确定服务器装置4基于发送的路径搜索请求并使用最新版本的地图信息搜索到的从出发地到目的地的推荐路径(中心路径)的信息(例如包含在推荐路径中的路段列)。例如使用公知的迪杰斯特拉(Dijkstra)法进行搜索。然后,CPU51将接收到的推荐路径设定为导航装置1的引导路径。
接下来,在S2中,CPU51以从车辆的当前位置开始沿着在上述S1中获取的行驶预定路径的规定距离以内的区间作为对象,获取高精度地图信息15。例如虽然将规定距离设为3km,但该距离可以适当地变更,也可以是1km或10km。另外,也可以将整个行驶预定路径作为对象来获取高精度地图信息15。
其中,如图5所示,高精度地图信息15被划分为矩形形状(例如500m×1km)并存储于服务器装置4的高精度地图DB13中。因此,例如如图5所示,当获取到行驶预定路径61时,以包含从车辆的当前位置开始沿着行驶预定路径61的3km以内的区间的区域62至64为对象,获取高精度地图信息15。在高精度地图信息15中包含例如与道路的车道形状和在道路上描绘的车道线(车道中央线、车道边界线、车道外侧线、引导线等)有关的信息。另外,除此之外,还包含与交叉路口形状有关的信息、以及与停车场有关的信息等。
另外,虽然高精度地图信息15基本上从服务器装置4获取,但如果存在已经存储在高速缓存46中的区域的高精度地图信息15,则从高速缓存46获取。另外,从服务器装置4获取的高精度地图信息15暂时存储在高速缓存46中。
然后,在S3中,CPU51执行后述的静态行驶轨道生成处理(图6)。其中,静态行驶轨道生成处理是基于车辆的行驶预定路径和在上述S2中获取的高精度地图信息15,生成推荐车辆在行驶预定路径中所包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道的处理。尤其是,CPU51将以行驶预定路径中所包含的车道为单位确定推荐车辆行驶的行驶轨道作为静态行驶轨道。另外,如后所述,静态行驶轨道是以从车辆的当前位置沿着行进方向向前方行驶规定距离(例如3km)为止的区间作为对象而生成的。另外,虽然可以适当地改变规定距离,但以至少包含由车外摄像头39或其他传感器能够检测车辆周围的道路状况的范围(检测范围)外的区域作为对象来生成静态行驶轨道。例如还可以以到目的地为止的行驶预定路径的全部路径作为对象来生成静态行驶轨道。
接下来,在S4中,CPU51执行后述的速度计划生成处理(图12)。其中,速度计划生成处理是基于在上述S2中获取的高精度地图信息15,生成在上述S3中生成的静态行驶轨道上行驶时的车辆的速度计划的处理。
接下来,在S5中,CPU51对由车外摄像头39拍摄到的拍摄图像进行图像处理,将尤其是在本车辆的周围是否存在对本车辆的行驶产生影响的因素判定为周围的道路状况。其中,将在上述S5中成为判定对象的“对本车辆的行驶产生影响的因素”设为实时变化的动态的因素,排除基于道路结构那样的静态的因素。例如,包括在本车辆的行进方向前方行驶或停车的其他车辆、位于本车辆的行进方向前方的行人、位于本车辆的行进方向前方的施工区间等。另一方面,排除交叉路口、弯道、道口、合流区间、车道減少区间等。另外,即使在存在其他车辆、行人、施工区间的情况下,对于不可能与本车辆的今后的行驶轨道重叠的情况下(例如位于远离本车辆的今后的行驶轨道的位置的情况下),也从“对本车辆的行驶产生影响的因素”中排除。另外,作为检测可能对车辆的行驶产生影响的因素的机构,也可以使用毫米波雷达、激光传感器等传感器、车车间通信、路车间通信来代替摄像头。
然后,在判定为在本车辆的周围存在对本车辆的行驶产生影响的因素的情况下(在S5中为“是”),向S6转移。与此相对地,在判定为在本车辆的周围不存在对本车辆的行驶产生影响的因素的情况下(在S5中为“否”),向S9转移。
在S6中,CPU51执行后述的动态行驶轨道生成处理(图14)。其中,动态行驶轨道生成处理生成用于从车辆的当前位置避开或追随在上述S5中检测出的“对本车辆的行驶产生影响的因素”而返回到静态行驶轨道的新的轨道作为动态行驶轨道。另外,如后所述,以包含“对本车辆的行驶产生影响的因素”的区间为对象生成动态行驶轨道。另外,区间的长度因因素的内容而发生变化。例如,在“对本车辆的行驶产生影响的因素”是行驶在车辆前方的其他车辆(前方车辆)的情况下,作为一个例子,生成向右侧进行车道变更而超越前方车辆之后向左侧进行车道变更而返回到原来的车道的轨道作为动态行驶轨道。另外,由于动态行驶轨道是基于由车外摄像头39或其他传感器获取的车辆周围的道路状况而生成的,因此作为生成动态行驶轨道的对象的区域至少在由车外摄像头39或其他传感器能够检测出车辆周围的道路状况的范围(检测范围)内。而且,在本实施方式中,由于获取从车辆到存在于车辆的周围的物体(其他车辆等)的距离作为车辆周围的道路状况之一,因此作为生成动态行驶轨道的对象的区域为能够获取从车辆到存在于车辆的周围的物体的距离的范围。
接下来,在S7中,CPU51执行后述的行驶轨道反映处理(图19)。其中,行驶轨道反映处理是将在上述S6中新生成的动态行驶轨道反映于在上述S3中生成的静态行驶轨道的处理。具体而言,针对从车辆的当前位置到包含“对本车辆的行驶产生影响的因素”的区间的末端,分别计算静态行驶轨道以及至少一个以上的动态行驶轨道的每个成本,选择该成本最少的行驶轨道。其结果,根据需要将静态行驶轨道的一部分置换为动态行驶轨道。另外,根据状况有时也不进行动态行驶轨道的置换,即,即使进行了动态行驶轨道的反映,在上述S3中生成的静态行驶轨道也可能不会发生变化。而且,在动态行驶轨道和静态行驶轨道为相同的轨道的情况下,即使进行了置换,在上述S3中生成的静态行驶轨道也可能不会发生变化。
接下来,在S8中,CPU51执行后述的速度计划修正处理(图20)。其中,速度计划修正处理是针对在上述S7中反映了动态行驶轨道之后的静态行驶轨道,基于反映的动态行驶轨道的内容来修正在上述S4中生成的车辆的速度计划的处理。另外,如果反映了动态行驶轨道的结果没有使在上述S3中生成的静态行驶轨道发生变化,则也可以省略S8的处理。
接下来,在S9中,CPU51运算用于使车辆以按照在上述S4中生成的速度计划(在上述S8中修正了速度计划的情况下为修正后的计划)的速度在上述S3中生成的静态行驶轨道(在上述S7中在反映了动态行驶轨道的情况下为反映后的轨道)上行驶的控制量。具体而言,分别运算加速器、制动器、档位以及方向盘的控制量。另外,关于S9以及S10的处理,也可以由控制车辆的车辆控制ECU40进行,而不是由导航装置1进行。
然后,在S10中,CPU51反映在S9中运算的控制量。具体而言,将运算出的控制量经由CAN发送至车辆控制ECU40。车辆控制ECU40基于接收到的控制量来进行加速器、制动器、档位以及方向盘的各个车辆控制。其结果,能够进行以按照在上述S4中生成的速度计划(在上述S8中修正了速度计划的情况下为修正后的计划)的速度在上述S3中生成的静态行驶轨道(在上述S7中反映了动态行驶轨道的情况下为反映后的轨道)上行驶的行驶支援控制。
接下来,在S11中,CPU51判定在上述S3中车辆在进行静态行驶轨道的生成以后是否行驶了恒定距离。例如恒定距离是1km。
而且,在上述S3中判定为车辆在进行静态行驶轨道的生成以后行驶了恒定距离的情况下(在S11中为“是”),返回到S1。然后,以从车辆的当前位置沿着行进方向向前方行驶规定距离(例如3km)的区间作为对象,再次生成静态行驶轨道(S1~S4)。另外,在本实施方式中,当车辆每次行驶恒定距离(例如1km)时,以从车辆的当前位置沿着行进方向向前方行驶规定距离(例如3km)的区间作为对象,反复生成静态行驶轨道,但在到目的地为止的距离较短的情况下,也可以在行驶开始时刻一次生成到目的地为止的静态行驶轨道。
另一方面,在上述S3中判定为车辆在进行静态行驶轨道的生成以后未行驶恒定距离的情况下(在S11中为“否”),判定是否结束基于自动驾驶支援的支援行驶(S12)。作为结束基于自动驾驶支援的支援行驶的情况,除了到达目的地的情况以外,还存在用户对设置于车辆的操作面板进行操作,或者通过进行方向盘操作、制动器操作等有意地解除(超控)基于自动驾驶支援的行驶的情况。
而且,在判定为结束基于自动驾驶支援的支援行驶的情况下(在S12中为“是”),结束该自动驾驶支援程序。与此相对地,在判定为继续基于自动驾驶支援的支援行驶的情况下(在S12中为“否”),返回到S5。
接下来,基于图6对在上述S3中执行的静态行驶轨道生成处理的子处理进行说明。图6是静态行驶轨道生成处理的子处理程序的流程图。
首先,在S21中,CPU51获取由当前位置检测部31检测到的车辆的当前位置。另外,车辆的当前位置例如优选使用高精度的GPS信息或高精度定位技术来详细地确定。其中,高精度定位技术是指通过利用图像识别检测由设置于车辆的摄像头捕捉的白线、路面喷涂信息,进而将检测出的白线、路面喷涂信息与例如高精度地图信息15相匹配,从而能够检测行驶车道、高精度的车辆位置的技术。而且,在车辆在由多条车道构成的道路上行驶的情况下,还确定车辆行驶的车道。
接下来,在S22中,CPU51基于在上述S2中获取的高精度地图信息15,以生成车辆的行进方向前方的静态行驶轨道的区间(例如从车辆的当前位置沿着行驶预定路径的3km以内的区间)作为对象,获取车道形状、车道线信息、交叉路口形状等。另外,在上述S22中获取的车道形状和车道线信息中包括车道数、在存在车道数的增加/减少的情况下在哪个位置如何增加/减少、在有多条车道的情况下在下个分岔点哪个车道对应于哪个行进方向、确定交叉路口内的引导线(引导白线)的信息等。
接下来,在S23中,CPU51基于在上述S22中获取的车道形状和车道线信息,以生成车辆的行进方向前方的静态行驶轨道的区间为对象来构建车道网络。其中,车道网络是表示车辆可以选择的车道移动的网络。
其中,作为在上述S23中构建车道网络的例子,例如以车辆在图7所示的行驶预定路径上行驶的情况为例进行说明。图7所示的行驶预定路径是从车辆的当前位置直行后在下一个交叉路口71右转,再在下一个交叉路口72也右转,在下一个交叉路口73左转的路径。在图7所示的行驶预定路径中,例如当在交叉路口71右转时可以进入右侧的车道,也可以进入左侧的车道。但是,由于需要在下一个交叉路口72右转,因此需要在进入交叉路口72的时刻向最右侧的车道进行车道移动。另外,当在交叉路口72右转时可以进入右侧的车道,也可以进入左侧的车道。但是,由于需要在下一个交叉路口73左转,因此需要在进入交叉路口73的时刻向最左侧的车道进行车道移动。图8中示出了以这样的能够进行车道移动的区间作为对象而构建的车道网络。
如图8所示,车道网络将生成车辆的行进方向前方的静态行驶轨道的区间划分为多个区段(组)。具体而言,以交叉路口的进入位置、交叉路口离开位置、车道增加/减少的位置为边界进行划分。然后,对位于划分后的各区段的边界处的各个车道设定节点(以下,称为车道节点)75。而且,设定连接车道节点75之间的路段(以下,称为车道路段)76。
然后,在S24中,CPU51参照在上述S23中构建的车道网络,在从生成静态行驶轨道的区间的起点到终点连续连接的路线内,搜索总车道成本最少的路线。例如使用公知的迪杰斯特拉(Dijkstra)法进行搜索。其中,对每个车道路段76给出车道成本,并将车道路段76的长度作为基准值。另外,相同的区段(组)内的车道路段76视为具有相同的长度。另外,将交叉路口内的车道路段76的长度设为0或固定值。
而且,车道成本是将与所需的车道变更的次数相应的车道变更系数α乘以基准值。其中,如图9所示,所需的车道变更的次数越多的车道路段76,车道变更系数越为更大的值。例如,由于从车道81向车道82移动的车道路段76需要进行一次车道变更,因此将基准值乘以1.2作为车道变更系数α。另外,由于从车道81向车道83移动的车道路段76需要进行连续的两次车道变更,因此将基准值乘以更大的1.5作为车道变更系数α。另一方面,由于维持车道81的车道路段76不需要进行车道变更,因此不乘以车道变更系数α。其结果,车道变更的次数越多的车道路段,车道成本越高,越难以被选择为路线。另外,越是连续地进行车道变更的车道路段,车道成本越高,越难以被选择为路线。
然后,将在上述S24中选择的总车道成本最少的路线确定为在车辆在行驶预定路径上行驶时推荐的车道移动的路线。
接下来,在S25中,CPU51根据在上述S24中选择的车道移动的路线,当车辆在车道上移动时,计算尤其以进行车道变更的区段(组)作为对象而推荐的行驶轨道。另外,在上述S24中选择的车道移动的路线是一次也不进行车道变更的路线的情况下,也可以省略S25的处理。
其中,当在上述S25中计算进行车道变更时推荐的行驶轨道时,首先确定进行车道变更的位置。例如进行车道变更的位置被确定为基于以下的条件(A)至(C)计算出的总成本值最小的位置。另外,对于进行多次车道变更的区段(组),确定多次车道变更的位置。
(A)超车车道的行驶距离越长,则成本越增加。
(B)在进行多次车道变更的情况下,车道变更的间隔越短,则成本越增加。
(C)在交叉路口之前的规定距离(例如一般道路为700m,高速公路为2km)以内进行车道变更的情况下,则成本越增加。
例如,在图10中,举例说明了以设定有从最左侧的车道进行两次车道变更的车道移动的路线的区段(组)作为对象,确定进行车道变更的位置的情况。在图10所示的例子中,作为进行车道变更的位置,考虑以下三种模式作为候补:第一模式,车辆尽可能在当前的行驶车道上继续行驶,在交叉路口附近进行两次车道变更;第二模式,在到达交叉路口为止的期间以大致相等的间隔进行两次车道变更;以及第三模式,在尽可能早的时机进行车道变更。其中,由于第一模式以较短的间隔连续地进行车道变更,且在交叉路口附近进行车道变更,因此计算出成本较高。另外,由于第三模式在右侧的超车车道上的行驶距离变长,因此同样地计算出成本较高。与此相对地,由于第二模式不是以较短的间隔进行车道变更,也不是在交叉路口附近进行车道变更,且在右侧的超车车道上的行驶距离也相对较短,因此与其他模式相比计算出的成本较低。因此,在图10所示的例子中,选择第二模式作为进行车道变更的位置。
然后,当通过上述处理来确定进行车道变更的位置时,CPU51计算之后的具体的行驶轨道。例如,根据车辆的速度(作为该道路的限制速度)和车道宽度计算车辆进行车道变更时产生的横向的加速度(横向G),并以横向G不会对自动驾驶支援产生障碍,也不会给车辆的乘员带来不适感的不超过上限值(例如0.2G)作为条件,使用回旋曲线计算尽可能顺畅且尽可能使进行车道变更所需的距离变短的轨道。另外,回旋曲线是在车辆以恒定的行驶速度且将方向盘以恒定的角速度转动的情况下由车辆的轨迹所描绘的曲线。
接下来,在S26中,CPU51按照在上述S24中选择的车道移动的路线,在车辆进行车道移动的情况下,计算尤其以交叉路口内的区段(组)为对象而推荐的行驶轨道。另外,在上述S24中选择的车道移动的路线是一次也不通过交叉路口的路线的情况下,也可以省略S26的处理。
例如,在图11中,举例说明以设定有从最右侧的车道进入交叉路口内之后向最左侧的车道离开的车道移动的路线的交叉路口内的区段(组)作为对象,计算行驶轨道的情况。首先,CPU51对在交叉路口内车辆应该通过的位置进行标记。具体而言,分别对驶向交叉路口的进入车道内、驶向交叉路口的进入位置、交叉路口内的引导线内(仅有引导线的情况)、从交叉路口离开的离开位置、从交叉路口离开的离开车道进行标记。然后,将全部通过标记后的各标记的曲线作为行驶轨道来计算。更详细而言,在用样条(spline)曲线连接各标记之后,将近似连接的曲线的回旋曲线作为行驶轨道来计算。另外,回旋曲线是在车辆以恒定的行驶速度且将方向盘以恒定的角速度转动的情况下由车辆的轨迹所描绘的曲线。
然后,在S27中,CPU51通过连接在上述S25以及S26中计算出的各行驶轨道,生成推荐车辆在行驶预定路径中所包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道。另外,对于既不是进行车道变更的区段也不是交叉路口内的区段的区段,将通过车道的中央的轨道作为推荐车辆行驶的行驶轨道。生成的静态行驶轨道是以行驶预定路径中所包含的车道为单位确定的推荐车辆行驶的行驶轨道。
另外,如上所述,由于生成车辆的行进方向前方的静态行驶轨道的区间被设定为极长的区间(例如从车辆的当前位置起沿着行驶预定路径行驶3km以内的区间或到目的地为止的全部区间),因此,在车辆沿着行驶预定路径行驶的情况下,假定变更车辆的行进路线的地点即行进路线变更地点内的、至少从车辆的当前位置到第二个行进路线变更地点的区间为静态行驶轨道的生成对象。尤其是在市区行驶的情况下,假定从车辆的当前位置开始包含多个行进路线变更地点的区间为静态行驶轨道的生成对象。其中,“行进路线变更地点”是作为车辆左右转弯的对象的交叉路口或者车辆进行车道变更的地点,例如即使是交叉路口,也排除车辆直行的交叉路口。同样地,即使是弯曲形状的道路等的车辆进行转弯的地点,也排除沿着道路行进的情况。例如在图7所示的例子中,车辆右转的交叉路口71是从车辆的当前位置开始的第一个行进路线变更地点,之后同样地,车辆在车辆右转的交叉路口72的时候进行车道变更的地点是从当前位置开始的第二个行进路线变更地点,交叉路口72是从车辆的当前位置开始的第三个行进路线变更地点。
而且,将在上述S27中生成的静态行驶轨道作为用于自动驾驶支援的支援信息存储在闪存54等中。
接下来,基于图12对在上述S4中执行的速度计划生成处理的子处理进行说明。图12是速度计划生成处理的子处理程序的流程图。
首先,在S31中,CPU51使用地图信息获取车辆的行驶预定路径中所包含的各道路的限制速度信息。另外,对于无法获取限制速度信息的道路,基于道路种类来确定限制速度。例如一般道路为60km/h,高速公路为100km/h。另外,限制速度信息既可以从高精度地图信息中获取,也可以从用于路径搜索的通常的地图信息中获取。
接下来,在S32中,CPU51确定在行驶预定路径上使车辆的速度发生变化的地点即速度变化地点。其中,作为速度变化地点,例如相应的有交叉路口、弯道、道口、人行横道等。在行驶预定路径上存在多个速度变化地点的情况下,确定多个速度变化地点。
接下来,在S33中,CPU51针对在上述S32中确定的每个速度变化地点设定通过速度变化地点的推荐速度。例如,在有道口或临时停车线的交叉路口,将首先停止(0km/h)之后慢速(例如10km/h)通过的方式设为推荐速度。另外,在有弯道或作为左右转弯对象的交叉路口,将车辆所产生的横向的加速度(横向G)不妨碍自动驾驶支援,也不会给车辆的乘员带来不适感的不超过上限值(例如0.2G)的速度设为推荐速度。例如基于弯道的曲率、交叉路口的形状等来计算。
接下来,在S34中,CPU51针对与在上述S32中确定的速度变化地点不相符的区间(速度变化地点之间的区间),基于在上述S31中获取的限制速度信息,将在该区间的道路上设定的限制速度设定为在该区间行驶的车辆的推荐速度。但是,对于道路宽度较窄的道路、视野差的道路、交通量多的道路、事故发生率高的道路等,也可以将低于限制速度的速度设为推荐速度。
然后,在S35中,CPU51将在上述S33中设定的速度变化地点的推荐速度和在上述S34中设定的速度变化地点之外的推荐速度进行组合,生成在车辆的行进方向上表示推荐速度的推移的数据作为车辆的速度计划。另外,在生成速度计划时,以速度变化地点之间的速度变化满足规定条件,更具体而言以满足沿着静态行驶轨道行驶的车辆的加速度及减速度分别为阈值以下的条件的方式适当地修正速度计划。
其中,图13是表示在上述S35中生成的车辆的速度计划的一个例子的图。如图13所示,在速度计划中,速度变化地点以外的推荐速度基本上是在道路上设定的限制速度。另一方面,关于弯道或交叉路口等的速度变化地点,将低于限制速度的速度设为推荐速度。而且,以满足沿着静态行驶轨道行驶的车辆的加速度及减速度分别为阈值以下的条件的方式修正推荐速度。但是,推荐速度基本上仅在下降方向上进行修正,并且在满足条件的范围内尽量以不下降的方式修正推荐速度。另外,加速度以及减速度的阈值是不会对车辆的行驶或自动驾驶支援产生障碍,也不会给车辆的乘员带来不适感的加速度以及减速度的上限值。还可以将加速度的阈值和减速度的阈值设为不同的值。其结果,如图13所示,对推荐速度进行修正,生成速度计划。
而且,将在上述S35中生成的速度计划作为用于自动驾驶支援的支援信息存储在闪存54等中。另外,还可以生成表示为了实现在上述S35中生成的速度计划所需的车辆的加速/减速的加速度的计划作为用于自动驾驶支援的支援信息。
接下来,基于图14对在上述S6中执行的动态行驶轨道生成处理的子处理进行说明。图14是动态行驶轨道生成处理的子处理程序的流程图。
首先,在S41中,CPU51获取由当前位置检测部31检测出的本车辆的当前位置。另外,优选使用例如高精度的GPS信息、高精度定位技术来详细地确定车辆的当前位置。其中,高精度定位技术是指通过利用图像识别检测由设置于车辆的摄像头捕捉的白线、路面喷涂信息,进而将检测出的白线、路面喷涂信息与例如高精度地图信息15相匹配,从而能够检测行驶车道、高精度的车辆位置的技术。而且,在车辆在由多条车道构成的道路上行驶的情况下,还确定车辆行驶的车道。
接下来,在S42中,CPU51获取在上述S3中生成的静态行驶轨道(即,本车辆今后行驶的预定的轨道)以及在上述S4中生成的速度计划(即,本车辆今后的预定速度)。
接下来,在S43中,CPU51基于在上述S2中获取的高精度地图信息15,以车辆的行进方向前方的尤其在上述S5中检测出的“对本车辆的行驶产生影响的因素(以下,称为影响因素)”的周围作为对象,获取车道形状、车道线信息等。另外,在上述S43中获取的车道形状和车道线信息中包含车道数、在存在车道数增加/减少的情况下确定在哪个位置如何进行增加/减少的信息等。
接下来,在S44中,CPU51针对在上述S5中检测到的影响因素,获取当前时刻的影响因素的位置(从车辆到影响因素为止的距离)、以及影响因素在移动的情况下的移动状况(移动方向、移动速度)。另外,关于影响因素的位置和移动状况,例如通过对由车外摄像头39拍摄车辆周围的规定的检测范围而得到的拍摄图像进行图像处理等来获取。
然后,在S45中,CPU51首先基于在上述S44中获取的影响因素的当前位置以及移动状况来预测影响因素的今后的移动轨迹。另外,在影响因素是其他车辆的情况下,也可以考虑其他车辆的转向灯或刹车灯的点亮状态来进行预测。而且,如果能够通过车车间通信等获取其他车辆的今后的行驶轨道或速度计划,则也可以考虑这些来进行预测。然后,基于预测到的影响因素的今后的移动轨迹和在上述S42中获取的本车辆的静态行驶轨道以及速度计划,更准确地判定影响因素是否对本车辆的行驶造成影响。具体而言,在预测为本车辆和影响因素在当前时刻或在将来位于同一车道上且它们两者之间的距离接近适当的车间距离D以内的情况下,判定为影响因素对本车辆的行驶有影响。另外,适当的车间距离D例如通过以下的式(1)而计算出。
D=本车辆的车速×2sec+本车辆的制动距离-影响因素的制动距离(但是,限于影响因素为移动体的情况)····(1)
然后,在判定为影响因素对本车辆的行驶有影响的情况下(在S45中为“是”),向S46转移。另一方面,在判定为影响因素不影响本车辆行驶的情况下(在S45中为“否”),向S9(省略S7、S8)转移而不生成动态行驶轨道。
在S46中,CPU51判定是否能够生成用于使本车辆避开影响因素而返回到静态行驶轨道的(即超车)的新的轨道。具体而言,当影响因素和本车辆在当前时刻位于同一车道时,在能够在本车辆向右侧进行车道变更而不超过限制速度的范围内超越影响因素之后向左侧进行车道变更而返回到原来的车道为止的轨道中描绘出与影响因素维持适当的车间距离D以上的轨道的情况下,判定为能够生成用于使本车辆避开影响因素而返回到静态行驶轨道的新的轨道。另外,当影响因素和本车辆在当前时刻位于不同的车道上之后向同一车道上移动时,在能够在本车辆不超过限制速度的范围内超越影响因素之后向与影响因素相同的车道上进行车道变更为止的轨道中描绘出与影响因素维持适当的车间距离D以上的轨道的情况下,判定为能够生成用于使本车辆避开影响因素而返回到静态行驶轨道的新的轨道。上述S46的判定处理是基于在上述S43中获取的车辆的行进方向前方的车道形状以及车道线信息、车辆的当前位置、影响因素的今后的移动轨迹、以及道路的限制速度而判定的。
然后,在判定为能够生成用于使本车辆避开影响因素而返回到静态行驶轨道(即超车)的新的轨道的情况下(在S46中为“是”),向S47转移。与此相对地,在判定为不能生成用于使本车辆避开影响因素而返回到静态行驶轨道(即超车)的新的轨道的情况下(在S46中为“否”),向S48转移。
在S47中,CPU51计算用于使本车辆避开影响因素而返回到静态行驶轨道(即超车)的轨道(以下,称为回避轨道)。具体而言,在本车辆和影响因素在当前时刻位于同一车道上的情况下,如图15所示,本车辆向右侧进行车道变更而超越影响因素,之后向左侧进行车道变更而返回到原来的车道为止的轨道相当于回避轨道。另一方面,在本车辆和影响因素在当前时刻位于不同车道上之后需要向同一车道上移动的情况下,如图16所示,本车辆超越影响因素之后进行车道变更而移动到与影响因素相同的车道为止的轨道相当于回避轨道。
其中,图15示出了在单向两车道的道路上本车辆85在左侧车道上行驶,并且影响因素是在相同车道上行驶的前方车辆86的情况下在上述S47中生成的回避轨道的一个例子。
首先,在图15所示的例子中,计算开始旋转方向盘向右侧的车道移动且方向盘的位置返回到直行方向所需的第一轨道L1。另外,就第一轨道L1而言,基于车辆的当前车速计算在进行车道变更时产生的横向的加速度(横向G),以横向G不会对自动驾驶支援产生障碍,也不会给车辆的乘员带来不适感的不超过上限值(例如0.2G)作为条件,使用回旋曲线计算尽可能顺畅且尽可能使进行车道变更所需的距离变短的轨道。另外,这也作为与前方车辆86之间维持适当的车间距离D以上的条件。
接下来,计算直到在右侧的车道以限制速度为上限行驶而超过前方车辆86且与前方车辆86之间维持适当的车间距离D以上为止的第二轨道L2。另外,第二轨道L2基本上是直线的轨道,并且轨道的长度是基于前方车辆86的车速和道路的限制速度而计算的。
接下来,计算开始旋转方向盘而返回到左侧的车道且方向盘的位置返回到直行方向所需的第三轨道L3。另外,第三轨道L3基于车辆的当前车速计算进行车道变更时产生的横向的加速度(横向G),以横向G不会对自动驾驶支援产生障碍,也不会给车辆的乘员带来不适感的不超过上限值(例如0.2G)作为条件,使用回旋曲线计算尽可能顺畅且尽可能使进行车道变更所需的距离变短的轨道。另外,这也作为与前方车辆86之间维持适当的车间距离D以上的条件。
另外,图16示出了在单向两车道的道路上本车辆85在右侧车道上行驶,并且需要向左侧车道移动的状况下,在影响因素是在左侧车道行驶的前方车辆86的情况下在上述S47中生成的回避轨道的一个例子。
首先,在图16所示的例子中,计算在右侧的车道以限制速度为上限行驶而超过前方车辆86且直到与前方车辆86之间变为适当的车间距离D以上为止的第一轨道L4。另外,第一轨道L4基本上是直线轨道,并且轨道的长度是基于前方车辆86的车速和道路的限制速度而计算的。
接下来,计算开始旋转方向盘向左侧的车道移动且方向盘的位置返回到直行方向所需的第二轨道L5。另外,第二轨道L5基于车辆的当前车速计算进行车道变更时产生的横向的加速度(横向G),以横向G不会对自动驾驶支援产生障碍,也不会给车辆的乘员带来不适感的不超过上限值(例如0.2G)作为条件,使用回旋曲线计算尽可能顺畅且尽可能使进行车道变更所需的距离变短的轨道。另外,这也作为与前方车辆86之间维持适当的车间距离D以上的条件。
另外,在上述S47中,还计算在上述回避轨道上行驶时的本车辆的推荐速度。关于本车辆的推荐速度,以限制速度作为上限,将在进行车道变更时车辆所产生的横向的加速度(横向G)不妨碍自动驾驶支援,也不会给车辆的乘员带来不适感的不超过上限值(例如0.2G)的速度作为推荐速度。例如基于回避轨道的曲率、限制速度等来进行计算。
然后,在S48中,CPU51计算用于本车辆追随影响因素(或与影响因素并行)而行驶的轨道(以下,称为追随轨道)。具体而言,在本车辆和影响因素在当前时刻位于同一车道上的情况下,如图17所示,本车辆85继续行驶于当前的车道而不进行车道变更,追随影响因素(例如前方车辆86)的轨道相当于追随轨道。另外,追随轨道基本上为与静态行驶轨道相同的轨道。但是,由于需要适当地维持与影响因素之间的车间距离,因此如后述那样对速度计划进行修正(S8)。另一方面,在本车辆和影响因素在当前时刻处于不同车道上之后需要向同一车道上移动的情况下,如图18所示,本车辆85继续在当前的车道上行驶而不进行车道变更,与影响因素(例如前方车辆86)并行的轨道相当于追随轨道。另外,在该情况下,追随轨道成为与静态行驶轨道不同的轨道。
另外,在上述S48中,还计算在上述追随轨道上行驶时的本车辆的推荐速度。关于本车辆的追随速度,以限制速度作为上限,将与前方的影响因素之间的车间距离维持适当的车间距离D以上的速度设为推荐速度。另外,适当的车间距离D是基于上述的式(1)而计算的。但是,如图18所示,在本车辆和影响因素位于不同车道的情况下没有必要维持车间距离D以上,但考虑到此后本车辆需要向与影响因素相同的车道进行车道变更的情况,优选维持车间距离D以上。
然后,在S49中,CPU51生成在上述S47中计算出的回避轨道(仅在计算出回避轨道的情况下)以及在上述S48中计算出的追随轨道作为在考虑了周围的道路状况的基础上推荐车辆在行驶预定路径中所包含的道路上行驶的行驶轨道即动态行驶轨道。
然后,将在上述S49中生成的动态行驶轨道作为用于自动驾驶支援的支援信息存储在闪存54等中。
接下来,基于图19对在上述S7中执行的行驶轨道反映处理的子处理进行说明。图19是行驶轨道反映处理的子处理程序的流程图。
首先,在S51中,CPU51从闪存54等的存储介质中读取在上述S3中生成的静态行驶轨道和在上述S6中生成的动态行驶轨道。
接下来,在S52中,CPU51对于在上述S51中读取的各个行驶轨道,计算每个行驶轨道表示作为车辆的行驶轨道的适合度的路径成本。其中,路径成本是考虑(a)行驶时间(平均车速)、(b)车道变更次数、(c)进行车道变更的位置、以及(d)行驶车道中的至少一个以上而计算的。具体而言,基于以下的条件进行计算。
(a)关于“行驶时间(平均车速)”,行驶时间越长(即平均车速越慢)的行驶轨道,路径成本计算得越高。另外,静态行驶轨道的平均车速是基于在上述S4中生成的速度计划而确定的。另一方面,动态行驶轨道是基于在上述S47以及S48中计算出的推荐速度而确定的。
(b)关于“车道变更次数”,车道变更次数越多的行驶轨道,路径成本计算得越高。
(c)关于“进行车道变更的位置”,在进行多次车道变更的情况下,车道变更的间隔越短的行驶轨道,路径成本计算得越高。另外,关于在交叉路口之前的规定距离(例如一般道路为700m,高速公路为2km)内进行车道变更的行驶轨道,将增加路径成本。
(d)关于“行驶车道”,超车车道的行驶距离越长的行驶轨道,路径成本计算得越高。
但是,不管上述(a)至(d)的条件如何,对于判定为本车辆与在上述S5中检测出的影响因素接触的行驶轨道,将成本设为无限大。
然后,在S53中,CPU51对在上述S52中计算出的每个行驶轨道的路径成本进行比较,选择路径成本的值最小的行驶轨道作为推荐车辆行驶的行驶轨道。
接下来,在S54中,CPU51判定在上述S53中是否选择了作为动态行驶轨道的回避轨道或追随轨道。
而且,在上述S53中判定为选择了作为动态行驶轨道的回避轨道或者追随轨道的情况下(在S54中为“是”),向S55转移。
在S55中,CPU51以生成选择的动态行驶轨道的区间作为对象,其结果将静态行驶轨道置换为动态行驶轨道。另外,在静态行驶轨道基本上被置换为动态行驶轨道的情况下,动态轨道的起点及终点与静态行驶轨道相连,但在例外地选择了图18所示的追随轨道的情况下,动态行驶轨道的终点可能不与静态行驶轨道相连。在这样的情况下,既可以以动态行驶轨道的终点为起点重新进行静态行驶轨道的生成,也可以以一定间隔反复进行动态行驶轨道的生成直到与静态行驶轨道相连为止。
然后,基于一部分被置换为动态行驶轨道的静态行驶轨道,进行基于自动驾驶支援的支援行驶(S9、10)
另一方面,在上述S53中判定为选择了静态行驶轨道的情况下(在S54中为“否”),转移至S8而不进行向动态行驶轨道的置换。
接下来,基于图20对在上述S8中执行的速度计划修正处理的子处理进行说明。图20是速度计划修正处理的子处理程序的流程图。
首先,在S61中,CPU51判定在上述S7的行驶轨道反映处理(图19)中静态行驶轨道的一部分是否被置换为动态行驶轨道内的、尤其是回避轨道。另外,回避轨道是动态行驶轨道之一,如图15、图16所示,该回避轨道是用于本车辆避开影响因素而返回到(即超车)静态行驶轨道的轨道。
然后,在上述S7的行驶轨道反映处理中判定为静态行驶轨道的一部分已经被置换为回避轨道的情况下(在S61中为“是”),向S62转移。与此相对地,在上述S7的行驶轨道反映处理中判定为静态行驶轨道的一部分未被置换为回避轨道的情况下(在S61中为“否”),向S63转移。
在S62中,CPU51以在上述S4中生成的速度计划(参照图13)内的被置换为回避轨道的区间作为对象,将速度计划修正为在上述S47中计算出的回避轨道上行驶时的本车辆的推荐速度。
接下来,在S63中,CPU51判定在上述S7的行驶轨道反映处理(图19)中静态行驶轨道的一部分是否被置换为动态行驶轨道内的、尤其是追随轨道。另外,追随轨道是动态行驶轨道之一,如图17、图18所示,该追随轨道是在本车辆不进行车道变更的情况下,用于追随影响因素(或者与影响因素并行)而行驶的轨道。
然后,在上述S7的行驶轨道反映处理中判定为静态行驶轨道的一部分已经被置换为追随轨道的情况下(在S63中为“是”),向S64转移。与此相对地,在上述S7的行驶轨道反映处理中判定为静态行驶轨道的一部分未被置换为追随轨道的情况下(在S63中为“否”),结束速度计划修正处理,向S9转移。
在S64中,CPU51以在上述S4中生成的速度计划(参照图13)内的被置换为追随轨道的区间作为对象,将速度计划修正为在上述S48中计算出的追随轨道上行驶时的本车辆的推荐速度。
另外,在上述S7的行驶轨道反映处理中判定为不进行向动态行驶轨道进行置换的情况下(在S54中为“否”),基本上不需要进行速度计划的修正。但是,在当前的速度计划下无法与影响因素之间维持适当的车间距离D的情况下,也可以修正速度计划。
如以上详细说明的那样,在本实施方式的导航装置1以及在导航装置1中执行的计算机程序中,获取车辆行驶的行驶预定路径(S1),使用至少包含与车道线有关的信息的高精度地图信息15,生成推荐车辆在行驶预定路径中所包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道(S3),由于基于静态行驶轨道进行车辆的驾驶支援(S9、S10),在车辆基于驾驶支援进行行驶的情况下,能够生成考虑了道路的车道线、车道形状的车辆的行驶轨道。尤其是,当在单向多车道的干线道路上行驶的情况下或当存在车道增加/减少的特殊道路上行驶的情况下,与以往的情况相比,能够生成更适当的车辆的行驶轨道。而且,通过基于生成的行驶轨道进行驾驶支援,能够适当地实施驾驶支援。
另外,本发明并不限定于上述的实施方式,当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改良、变形。
例如,在本实施方式中,在检测到对车辆的行驶产生影响的影响因素的情况下,分别生成回避轨道和追随轨道作为动态行驶轨道,但也可以仅生成其中之一。
另外,在本实施方式中,在服务器装置4所具有的高精度地图信息中,同时包含与道路的车道形状(以车道为单位的道路形状、曲率、车道宽度等)和在道路上描绘的车道线(车道中央线、车道边界线、车道外侧线、引导线等)有关的信息,但可以仅包含与车道线有关的信息,也可以仅包含与道路的车道形状有关的信息。例如即使在仅包含与车道线有关的信息的情况下,也能够基于与车道线有关的信息来推定相当于与道路的车道形状有关的信息的信息。另外,即使在仅包含与道路的车道形状有关的信息的情况下,也能够基于与道路的车道形状有关的信息来推定相当于与车道线有关的信息的信息。另外,“与车道线有关的信息”既可以是确定划分车道的车道线本身的种类、配置的信息,也可以是确定是否能够在相邻的车道之间进行车道变更的信息,还可以是直接或者间接地确定车道的形状的信息。
另外,在本实施方式中,在检测出对车辆的行驶产生影响的影响因素的情况下生成动态行驶轨道,并且将现有的静态行驶轨道与新生成的动态行驶轨道的路径成本进行比较(S52、S53),仅在判定为推荐使用动态行驶轨道的情况下才将静态行驶轨道置换为动态行驶轨道(S55),但在生成了动态行驶轨道的情况下也可以将静态行驶轨道置换为动态行驶轨道。
另外,在本实施方式中,作为在静态行驶轨道上反映动态行驶轨道的机构,将静态行驶轨道的一部分置换为动态行驶轨道(S55),但也可以进行轨道的修正,以使静态行驶轨道接近动态行驶轨道,而不是置换。
另外,在本实施方式中,对以车辆控制ECU40控制车辆的操作中与车辆的行为有关的所有操作即加速器操作、制动器操作以及方向盘操,作为用于自动地进行行驶而与用户的驾驶操作无关的自动驾驶支援的情况进行了说明。但是,也可以将车辆控制ECU40控制车辆的操作中与车辆的行为有关的操作即加速器操作、制动器操作以及方向盘操作中的至少一个操作作为自动驾驶支援。另一方面,对基于用户的驾驶操作的手动驾驶是由用户进行车辆的操作中与车辆的行为有关的所有操作即加速器操作、制动器操作以及方向盘操作的情况进行说明。
另外,本发明的驾驶支援并不限定于车辆的自动驾驶的自动驾驶支援。例如,除了将静态行驶轨道或动态行驶轨道显示在导航画面上之外,还可以通过使用声音或画面等的引导(例如车道变更的引导、推荐车速的引导等)进行驾驶支援。另外,还可以通过将静态行驶轨道或动态行驶轨道显示在导航画面上来支援用户的驾驶操作。
另外,在本实施方式中,虽然自动驾驶支援程序(图4)由导航装置1执行,但也可以由导航装置1以外的车载器或车辆控制ECU40执行。在该情况下,车载器、车辆控制ECU40从导航装置1或服务器装置4获取车辆的当前位置、地图信息等。而且,服务器装置4也可以执行自动驾驶支援程序(图4)的步骤的一部分或全部。在该情况下,服务器装置4相当于本申请的驾驶支援装置。
另外,除了导航装置之外,本发明还可以应用于移动电话、智能手机、平板终端、个人计算机等(以下,称为便携终端等)。另外,也可以应用于由服务器和便携终端等构成的系统。在该情况下,上述的自动驾驶支援程序(参照图4)的各步骤也可以是服务器和便携终端等中的任意一个实施的结构。但是,在将本发明应用于便携终端等的情况下,需要使能够执行自动驾驶支援的车辆与便携终端等以可进行通信的方式连接(无论是有线还是无线的方式)。
另外,上述说明了将本发明的驾驶支援装置具体化的实施例,但驾驶支援装置也能够具有以下的结构,在该情况下,能够获得以下的效果。
例如,第一结构如下所述。
驾驶支援装置具有:行驶预定路径获取机构(51),获取车辆(5)行驶的行驶预定路径;静态轨道生成机构(51),使用至少包含与车道线有关的信息的地图信息(15),生成推荐车辆在所述行驶预定路径中所包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道;以及驾驶支援机构(51),基于所述静态行驶轨道进行车辆的驾驶支援。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,在车辆基于驾驶支援进行行驶的情况下,能够基于与道路的车道线有关的信息,生成考虑了道路内的限制等的车辆的行驶轨道。尤其是,即使在道路内设定了车辆在车道之间的移动受到限制的区间或不宜车辆行驶的区域(例如导流带)的情况下,与以往的情况相比,也能够生成更适当的车辆的行驶轨道。而且,通过基于生成的行驶轨道进行驾驶支援,能够适当地实施驾驶支援。
另外,第二结构如下所述。
所述驾驶支援装置具有:行驶预定路径获取机构(51),获取车辆(5)行驶的行驶预定路径;静态轨道生成机构(51),在车辆沿着所述行驶预定路径行驶的情况下变更车辆的行进路线的地点即行进路线变更地点内,至少针对从车辆的当前位置到第二个所述行进路线变更地点(71、72)为止的区间,使用地图信息(15)生成推荐车辆在所述行驶预定路径中所包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道;以及驾驶支援机构(51),基于所述静态行驶轨道进行车辆的驾驶支援。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,在车辆基于驾驶支援进行行驶的情况下,即使在车辆的行进方向的前方存在变更车辆的行进路线的地点的情况下,也能够针对包含该地点在内的更宽的区间生成车辆的行驶轨道。而且,通过基于生成的行驶轨道进行驾驶支援,能够适当地实施驾驶支援。
另外,第三结构如下所述。
所述行进路线变更地点(71、72)是作为车辆(5)左右转弯的对象的交叉路口或车辆进行车道变更的地点。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,在车辆基于驾驶支援进行行驶的情况下,即使在车辆的行进方向的前方存在作为车辆左右转弯的对象的交叉路口或车辆进行车道变更的地点的情况下,也能够针对包含该地点在内的更宽的区间生成车辆的行驶轨道。而且,通过基于生成的行驶轨道进行驾驶支援,能够适当地实施驾驶支援。
另外,第四结构如下所述。
所述驾驶支援装置具有:动态行驶轨道生成机构(51),使用所述地图信息(15)和车辆(5)所获取的周围的道路状况,生成推荐车辆在所述行驶预定路径中所包含的道路上行驶的行驶轨道即动态行驶轨道;以及轨道反映机构(51),在所述静态行驶轨道的一部分中反映所述动态行驶轨道,所述驾驶支援机构(51)基于反映了所述动态行驶轨道的所述静态行驶轨道进行车辆的驾驶支援。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,尤其是,在基于周围的道路状况而推荐车辆的行驶轨道从静态行驶轨道改变的情况下,生成考虑了周围的道路状况的新的行驶轨道即动态行驶轨道,并使生成的动态行驶轨道反映在现有的静态行驶轨道中,由此能够根据需要对车辆的行驶轨道进行修正。
另外,第五结构如下所述。
所述驾驶支援装置具有:道路状况获取机构(51),获取车辆周围的规定的检测范围中的道路状况;行驶预定路径获取机构(51),获取车辆行驶的行驶预定路径;静态轨道生成机构(51),在包含所述检测范围以外的区域中,使用地图信息(15)生成推荐车辆在所述行驶预定路径中包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道;动态行驶轨道生成机构(51),在所述检测范围内,使用地图信息和车辆获取的周围的道路状况,生成推荐车辆在所述行驶预定路径中包含的道路上行驶的行驶轨道即动态行驶轨道;以及驾驶支援机构(51),基于使用所述静态行驶轨道以及所述动态行驶轨道而生成的行驶轨道即生成行驶轨道,进行车辆的驾驶支援。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,获取行驶预定路径作为车辆今后的长距离计划,基于地图信息生成推荐车辆行驶的行驶轨道作为车辆今后的中距离计划,在能够获取道路状况的检测范围内,基于除地图信息之外所获取的道路状况,生成推荐车辆行驶的行驶轨道作为车辆今后的短距离计划。其结果,可以针对每个距车辆的距离使用能够获取的材料生成适当的行驶计划。尤其是,通过将能够获取车辆周围的道路状况的狭窄区域和更宽区域作为对象分别生成行驶轨道,能够选择与车辆的状况相应的适当的行驶轨道。
另外,第六结构如下所述。
所述静态轨道生成机构(51)使用至少包括与车道线有关的信息的地图信息来生成所述静态行驶轨道。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,在车辆基于驾驶支援进行行驶的情况下,基于与道路的车道线有关的信息,能够生成考虑了道路内的限制等的车辆的行驶轨道。尤其是,即使在道路内设定了车辆在车道之间的移动受到限制的区间或不宜车辆行驶的区域(例如导流带)的情况下,与以往的情况相比,也能够生成更适当的车辆的行驶轨道。而且,通过基于生成的行驶轨道进行驾驶支援,能够适当地实施驾驶支援。
另外,第七结构如下所述。
所述道路状况获取机构获取从车辆到存在于车辆的周围的物体为止的距离作为所述道路状况。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,在能够获取从车辆到存在于车辆的周围的物体为止的距离作为道路状况的检测范围内,基于获取的除了地图信息之外的道路状况来生成推荐车辆行驶的行驶轨道。其结果,尤其是在能够获取车辆周围的道路状况的狭窄区域中,能够生成考虑了存在于车辆周围的物体的适当的行驶轨道。
另外,第八结构如下所述。
所述驾驶支援装置具有轨道反映机构(51),所述轨道反映机构(51)在所述静态行驶轨道的一部分中反映所述动态行驶轨道,所述生成行驶轨道是反映了所述动态行驶轨道的所述静态行驶轨道。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,尤其是,在基于周围的道路状况而推荐车辆的行驶轨道从静态行驶轨道改变的情况下,生成考虑了周围的道路状况的新的行驶轨道即动态行驶轨道,并将生成的动态行驶轨道反映在现有的静态行驶轨道中,由此能够根据需要对车辆的行驶轨道进行修正。
另外,第九结构如下所述。
所述动态行驶轨道生成机构(51)在检测出车辆(5)周围存在对车辆的行驶产生影响的因素的情况下,以包含所述因素的区间作为对象来生成所述动态行驶轨道,在生成了所述动态行驶轨道的情况下,所述轨道反映机构(51)以生成了所述动态行驶轨道的区间作为对象,在所述静态行驶轨道中反映所述动态行驶轨道。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,尤其是,在车辆的周围存在对车辆的行驶产生影响的因素而推荐车辆的行驶轨道从静态行驶轨道改变的情况下,生成考虑了因素的新的行驶轨道即动态行驶轨道,并通过将生成的动态行驶轨道反映在现有的静态行驶轨道中,由此能够根据需要对车辆的行驶轨道进行修正。
另外,第十结构如下所述。
所述动态行驶轨道为以从车辆(5)的当前位置避开所述因素返回到所述静态行驶轨道为止的区间为对象而生成的从车辆的当前位置避开所述因素返回到所述静态行驶轨道的行驶轨道,或者为以追随到所述因素的区间为对象而生成的对所述因素进行追随的行驶轨道。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,尤其是,在车辆的周围存在对车辆的行驶产生影响的因素而推荐车辆的行驶轨道从静态行驶轨道改变的情况下,生成用于避开因素的行驶轨道或用于追随因素行驶的行驶轨道作为动态行驶轨道,并通过将生成的动态行驶轨道反映在现有的静态行驶轨道中,由此能够根据需要对车辆的行驶轨道进行修正。
另外,第十一结构如下所述。
所述轨道反映机构(51)通过将所述静态行驶轨道的一部分置换为所述动态行驶轨道,在所述静态行驶轨道中反映所述动态行驶轨道。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,尤其是,在基于周围的道路状况而推荐车辆的行驶轨道从静态行驶轨道改变的情况下,生成考虑了周围的道路状况的新的行驶轨道即动态行驶轨道,通过将生成的动态行驶轨道置换为现有的静态行驶轨道的一部分,由此能够根据需要对车辆的行驶轨道进行修正。
另外,第十二结构如下所述。
所述轨道反映机构(51)考虑行驶时间、车道变更次数、进行车道变更的位置、行驶车道中的至少一个以上,来判定推荐所述静态行驶轨道和所述动态行驶轨道中的哪一个,在判定为推荐所述动态行驶轨道的情况下,将所述静态行驶轨道的一部分置换为所述动态行驶轨道。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,尤其是,在基于周围的道路状况而推荐车辆的行驶轨道从静态行驶轨道改变的情况下,生成考虑了周围的道路状况的新的行驶轨道即动态行驶轨道,并将生成的动态行驶轨道与现有的静态行驶轨道进行比较,由此能够选择更适当的行驶轨道作为用于驾驶支援的行驶轨道。
另外,第十三结构如下所述。
所述轨道反映机构(51)考虑行驶时间、车道变更次数、进行车道变更的位置、行驶车道中的至少一个以上,来计算所述静态行驶轨道和所述动态行驶轨道的成本,并且选择所述静态行驶轨道和所述动态行驶轨道内的、该成本最少的行驶轨道作为推荐的行驶轨道。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,通过使用成本来比较生成的动态行驶轨道和现有的静态行驶轨道,能够选择更适当的行驶轨道作为用于驾驶支援的行驶轨道。
另外,第十四结构如下所述。
所述驾驶支援装置具有速度计划生成机构(51),所述速度计划生成机构(51)基于所述静态行驶轨道、所述动态行驶轨道和所述地图信息(15),生成车辆的速度计划,作为用于在反映了所述动态行驶轨道的所述静态行驶轨道上行驶的车辆中实施的驾驶支援的支援信息。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,通过使生成的动态行驶轨道反映在现有的静态行驶轨道中,能够根据需要对车辆的行驶轨道进行修正,并且还能够一并获取推荐车辆在修正后的行驶轨道上行驶的速度。
另外,第十五结构如下所述。
所述驾驶支援装置具有地点确定机构(51),所述地点确定机构(51)使用包含道路的限制速度信息的所述地图信息(15),来确定在所述行驶预定路径上使车辆的速度发生变化的速度变化地点,所述速度计划生成机构(51)针对每个所述速度变化地点生成通过速度变化地点的推荐速度,并以所述速度变化地点间的速度变化满足规定条件的方式生成速度计划。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,即使在行驶预定路径上包含速度变化地点的情况下,也能够生成以推荐速度通过速度变化地点并且在行驶中不会对车辆的乘员造成负担的速度计划。
另外,第十六结构如下所述。
所述动态行驶轨道生成机构(51)在检测出在车辆(5)周围存在对车辆的行驶产生影响的因素的情况下,以包含所述因素的区间为对象来生成所述动态行驶轨道,所述速度计划生成机构(51)基于所述动态行驶轨道以及所述因素,来生成生成了所述动态行驶轨道的区间内的速度计划。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,例如在生成用于避开因素的行驶轨道或者用于追随因素行驶的行驶轨道作为动态行驶轨道的情况下,能够生成与因素之间维持适当的车间距离的速度计划、在行驶中不会对车辆的乘员造成负担的速度计划。
另外,第十七结构如下所述。
所述驾驶支援机构(51)进行车辆的自动驾驶支援。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,当车辆基于自动驾驶支援进行行驶时,能够基于与道路的车道线有关的信息生成考虑了道路内的限制等的车辆的行驶轨道。尤其是,即使在道路内设定了车辆在车道之间的移动受到限制的区间或不宜车辆行驶的区域(例如导流带)的情况下,与以往情况相比,也能够生成更适当的车辆的行驶轨道。而且,通过基于生成的行驶轨道进行自动驾驶支援,能够适当地实施自动驾驶支援。
另外,第十八结构如下所述。
所述静态轨道生成机构(51)以所述行驶预定路径中所包含的车道为单位生成确定推荐车辆行驶的行驶轨道的所述静态行驶轨道。
根据具有上述结构的驾驶支援装置,能够生成确定车辆在道路中所包含的车道上如何移动并行驶的行驶轨道。其结果,即使在包含多条车道的道路上行驶的情况下,与以往情况相比,也能够生成更适当的车辆的行驶轨道。
附图标记的说明:
1:导航装置
2:驾驶支援系统
3:信息发布中心
4:服务器装置
5:车辆
15:高精度地图信息
33:导航ECU
39:车外摄像头
40:车辆控制ECU
51:CPU
52:RAM
53:ROM
54:闪存
61:行驶预定路径
75:车道节点
76:车道路段
Claims (21)
1.一种驾驶支援装置,其中,
具有:
行驶预定路径获取机构,获取车辆行驶的行驶预定路径;
静态轨道生成机构,使用至少包括与车道线有关的信息的地图信息,生成推荐车辆在所述行驶预定路径中所包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道;以及
驾驶支援机构,基于所述静态行驶轨道进行车辆的驾驶支援。
2.一种驾驶支援装置,其中,
具有:
行驶预定路径获取机构,获取车辆行驶的行驶预定路径;
静态轨道生成机构,在车辆沿着所述行驶预定路径行驶的情况下变更车辆的行进路线的地点即行进路线变更地点内,至少针对从车辆的当前位置到第二个所述行进路线变更地点为止的区间,使用地图信息生成推荐车辆在所述行驶预定路径中所包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道;以及
驾驶支援机构,基于所述静态行驶轨道进行车辆的驾驶支援。
3.根据权利要求2所述的驾驶支援装置,其中,
所述行进路线变更地点是作为车辆左右转弯的对象的交叉路口或车辆进行车道变更的地点。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的驾驶支援装置,其中,
具有:
动态行驶轨道生成机构,使用所述地图信息和车辆所获取的周围的道路状况,生成推荐车辆在所述行驶预定路径中所包含的道路上行驶的行驶轨道即动态行驶轨道;以及
轨道反映机构,在所述静态行驶轨道的一部分中反映所述动态行驶轨道,
所述驾驶支援机构基于反映了所述动态行驶轨道的所述静态行驶轨道进行车辆的驾驶支援。
5.一种驾驶支援装置,其中,具有:
道路状况获取机构,获取车辆周围的规定的检测范围中的道路状况;
行驶预定路径获取机构,获取车辆行驶的行驶预定路径;
静态轨道生成机构,在包含所述检测范围以外的区域中,使用地图信息生成推荐车辆在所述行驶预定路径中包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道;
动态行驶轨道生成机构,在所述检测范围内,使用地图信息和车辆所获取的周围的道路状况,生成推荐车辆在所述行驶预定路径中包含的道路上行驶的行驶轨道即动态行驶轨道;以及
驾驶支援机构,基于使用所述静态行驶轨道以及所述动态行驶轨道而生成的行驶轨道即生成行驶轨道,进行车辆的驾驶支援。
6.根据权利要求5所述的驾驶支援装置,其中,
所述静态轨道生成机构使用至少包括与车道线有关的信息的地图信息来生成所述静态行驶轨道。
7.根据权利要求5或6所述的驾驶支援装置,其中,
所述道路状况获取机构获取从车辆到存在于车辆的周围的物体为止的距离作为所述道路状况。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的驾驶支援装置,其中,
所述驾驶支援装置具有轨道反映机构,所述轨道反映机构在所述静态行驶轨道的一部分中反映所述动态行驶轨道,
所述生成行驶轨道是反映了所述动态行驶轨道的所述静态行驶轨道。
9.根据权利要求4或8所述的驾驶支援装置,其中,
所述动态行驶轨道生成机构在检测出在车辆周围存在对车辆的行驶产生影响的因素的情况下,以包含所述因素的区间作为对象来生成所述动态行驶轨道,
在生成了所述动态行驶轨道的情况下,所述轨道反映机构以生成了所述动态行驶轨道的区间作为对象,在所述静态行驶轨道中反映所述动态行驶轨道。
10.根据权利要求9所述的驾驶支援装置,其中,
所述动态行驶轨道为以从车辆的当前位置避开所述因素返回到所述静态行驶轨道为止的区间为对象而生成的从车辆的当前位置避开所述因素返回到所述静态行驶轨道的行驶轨道,或者为以追随到所述因素的区间为对象而生成的对所述因素进行追随的行驶轨道。
11.根据权利要求4、8至10中任一项所述的驾驶支援装置,其中,
所述轨道反映机构通过将所述静态行驶轨道的一部分置换为所述动态行驶轨道,在所述静态行驶轨道中反映所述动态行驶轨道。
12.根据权利要求11所述的驾驶支援装置,其中,
所述轨道反映机构考虑行驶时间、车道变更次数、进行车道变更的位置、行驶车道中的至少一个以上,来判定推荐所述静态行驶轨道和所述动态行驶轨道中的哪一个,
在判定为推荐所述动态行驶轨道的情况下,将所述静态行驶轨道的一部分置换为所述动态行驶轨道。
13.根据权利要求12所述的驾驶支援装置,其中,
所述轨道反映机构考虑行驶时间、车道变更次数、进行车道变更的位置、行驶车道中的至少一个以上,来计算所述静态行驶轨道和所述动态行驶轨道的成本,并且选择所述静态行驶轨道和所述动态行驶轨道内的、该成本最少的行驶轨道作为推荐的行驶轨道。
14.根据权利要求4、8至13中任一项所述的驾驶支援装置,其中,
所述驾驶支援装置具有速度计划生成机构,所述速度计划生成机构基于所述静态行驶轨道、所述动态行驶轨道和所述地图信息,生成车辆的速度计划,作为用于在反映了所述动态行驶轨道的所述静态行驶轨道上行驶的车辆中实施的驾驶支援的支援信息。
15.根据权利要求14所述的驾驶支援装置,其中,
所述驾驶支援装置具有地点确定机构,所述地点确定机构使用包含道路的限制速度信息的所述地图信息,来确定在所述行驶预定路径上使车辆的速度发生变化的速度变化地点,
所述速度计划生成机构针对每个所述速度变化地点生成通过速度变化地点的推荐速度,并以所述速度变化地点间的速度变化满足规定条件的方式生成速度计划。
16.根据权利要求15所述的驾驶支援装置,其中,
所述动态行驶轨道生成机构在检测出在车辆周围存在对车辆的行驶产生影响的因素的情况下,以包含所述因素的区间为对象来生成所述动态行驶轨道,
所述速度计划生成机构基于所述动态行驶轨道以及所述因素,来生成生成了所述动态行驶轨道的区间内的速度计划。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的驾驶支援装置,其中,
所述驾驶支援机构进行车辆的自动驾驶支援。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的驾驶支援装置,其中,
所述静态轨道生成机构以所述行驶预定路径中所包含的车道为单位生成确定推荐车辆行驶的行驶轨道的所述静态行驶轨道。
19.一种计算机程序,使计算机作为以下机构发挥功能:
行驶预定路径获取机构,获取车辆行驶的行驶预定路径;
静态轨道生成机构,使用至少包括与车道线有关的信息的地图信息,生成推荐车辆在所述行驶预定路径中包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道;以及
驾驶支援机构,基于所述静态行驶轨道进行车辆的驾驶支援。
20.一种计算机程序,使计算机作为以下机构发挥功能:
行驶预定路径获取机构,获取车辆行驶的行驶预定路径;
静态轨道生成机构,在车辆沿着所述行驶预定路径行驶的情况下变更车辆的行进路线的地点即行进路线变更地点内,至少针对从车辆的当前位置到第二个所述行进路线变更地点为止的区间,使用地图信息生成推荐车辆在所述行驶预定路径中所包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道;以及
驾驶支援机构,基于所述静态行驶轨道进行车辆的驾驶支援。
21.一种计算机程序,使计算机作为以下机构发挥功能:
道路状况获取机构,获取车辆周围的规定的检测范围中的道路状况;
行驶预定路径获取机构,获取车辆行驶的行驶预定路径;
静态轨道生成机构,在包含所述检测范围以外的区域中,使用地图信息生成推荐车辆在所述行驶预定路径中包含的道路上行驶的行驶轨道即静态行驶轨道;
动态行驶轨道生成机构,在所述检测范围内,使用地图信息和车辆所获取的周围的道路状况,生成推荐车辆在所述行驶预定路径中包含的道路上行驶的行驶轨道即动态行驶轨道;以及
驾驶支援机构,基于使用所述静态行驶轨道以及所述动态行驶轨道而生成的行驶轨道即生成行驶轨道,进行车辆的驾驶支援。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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