CN114763164A - 车辆控制系统和车辆控制方法 - Google Patents

Abstract

车辆控制系统和车辆控制方法。所提供的是一种基于通用地图生成推荐驾驶车道的系统，该系统具有改进的实时更新特性。一种用于在车辆(2)的自主驾驶期间控制车辆(2)的车辆控制系统(1)，该车辆控制系统包括车辆控制单元(3)和移动终端(5)。车辆控制单元(3)从第一地图服务器(4)获取行驶控制地图数据，并将车辆(2)的位置数据传输到移动终端(5)。移动终端(5)从第二地图服务器(6)获取包含关于形成每个路段的车道的车道信息的导航地图数据，基于车道信息和车辆(2)的位置数据生成包括应优先选择为车辆的驾驶车道的推荐驾驶车道的驾驶路线信息，并将驾驶路线信息传输到车辆控制单元(3)。

Description

车辆控制系统和车辆控制方法

技术领域

本发明涉及车辆控制系统和车辆控制方法，用于在车辆自主驾驶期间基于地图信息控制车辆。

背景技术

一般来说，已知的车载导航装置配置成基于从GNSS(全球导航卫星系统)或任何其他定位系统获取的车辆的位置坐标来识别内置地图数据中车辆的当前位置。此外，如车载导航装置配置成搜索从车辆的当前位置到用户指定的目的地的驾驶路线，并将搜索到的驾驶路线覆盖在显示器的地图屏幕上进行显示。

在独立车载导航装置的情况下，导航装置中的内置地图数据需要由汽车经销商或维修服务公司进行更新，这导致了难以经常更新地图数据(例如，实时)的问题，以及与更新地图有关的较高操作成本。

已经提出有一种已知的导航装置来解决这些问题，该导航装置配置成从可通信连接的移动终端实时接收最新的地图数据，以提高更新地图的效率和实时特性(见专利文献1)。

近年来，一些已知的用于自主驾驶的车辆控制系统配置成使得通用地图位于车载导航装置中并用于导航，而包含比通用地图更详细的信息的高精度地图则从地图服务器或用于车辆的行驶控制的任何其他站点获取(见专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP2016-105080A

专利文献2：JP2006-266865A

发明内容

本发明要完成的任务

在专利文献2公开的现有技术中，车载导航装置中的通用内置地图在更新为从地图服务器或其他外部站点获取的高精度地图的实时特性方面比较差。由于通用内置地图不包括关于行成每个路段的车道的信息，因此通过使用通用地图确定的驾驶路线不包括关于驾驶车道的信息。

在专利文献1公开的现有技术中，系统可以从移动终端实时获取最新的通用地图数据。然而，该通用地图也不包括关于形成每个路段的车道的信息。

换句话说，专利文献1和专利文献2中公开的现有技术没有考虑基于通用地图数据确定驾驶路线，包括应优先选择为车辆驾驶车道的驾驶车道的信息。因此，这些现有技术的系统需要协调基于通用地图数据生成的、不包含车道信息的驾驶路线信息与包括车道信息的高精度地图，结果是在协调两类地图数据的操作过程中施加在系统上的处理负荷高。

本发明是鉴于现有技术的问题而提出的，本发明的主要目的是提供用于控制车辆的车辆控制系统和车辆控制方法，该车辆控制系统和车辆控制方法可以基于具有改进的实时更新特性的通用地图(即可以更实时地或基本上实时地更新的通用地图)生成应优先选择为车辆的驾驶车道的推荐驾驶车道。

完成该任务的手段

本发明的一方面提供一种用于在车辆自主驾驶期间基于地图信息控制所述车辆的车辆控制方法，该车辆控制方法由车辆控制系统进行，其中，所述车辆控制系统包括：安装在所述车辆中的车辆控制单元，其中所述车辆控制单元配置成从第一地图服务器获取行驶控制地图数据，并且基于用于行驶控制的行驶控制地图进行所述车辆的行驶控制，所述行驶控制地图数据是所述行驶控制地图的数据；和与所述车辆控制单元通信地连接的移动终端，其中所述移动终端配置成从第二地图服务器获取导航地图数据，并且向所述车辆控制单元提供关于用于路线导航的导航地图中的驾驶路线的驾驶路线信息，所述导航地图数据是所述导航地图的数据，其中，所述导航地图包含关于形成每个路段的车道的车道信息，其中，所述车辆控制单元配置成向所述移动终端传输所述车辆的位置数据，并且其中，所述移动终端配置成：基于所述车道信息和从所述车辆控制单元接收的所述车辆的所述位置数据，生成包括关于应优先选择为所述车辆的驾驶车道的推荐驾驶车道的推荐车道信息的驾驶路线信息；并且将包括所述推荐车道信息的所述驾驶路线信息传输到车辆控制单元。

在此配置中，从地图服务器获取导航地图(即通用地图)的地图数据，这使得能够基于具有改进的实时更新特性的通用地图生成应优先选择为车辆的驾驶车道的推荐驾驶车道。

在以上方面中，所述移动终端优选配置成：从所述车辆控制单元依次接收行驶车辆的多条位置数据；基于所述车辆的最新位置数据，更新包括所述推荐车道信息的所述驾驶路线信息；并且将更新的所述驾驶路线信息传输到所述车辆控制单元。

这种配置能够根据车辆的最新位置确定更合适的驾驶路线。

在以上方面中，所述行驶控制地图数据优选包括动态可变信息，所述动态可变信息不包括在所述导航地图数据中，并且能以比所述导航地图数据中包括的信息更动态的方式随时间改变，并且其中，所述动态可变信息包括选自信号信息、附近车辆信息和行人信息中的至少一种类型的信息。

这种配置能够有效利用信息量(即数据量)相对较小的导航地图(即通用地图)和信息量相对较大的行驶控制地图(即高精度地图)，分别用于路线导航和行驶控制。

在以上方面中，所述车辆控制单元优选配置成请求所述第一地图服务器基于包括所述推荐车道信息的所述驾驶路线信息来传输所述行驶控制地图数据。

这种配置可以基于包括关于应优先选择为车辆的驾驶车道的推荐驾驶车道的推荐车道信息的驾驶路线信息，有效地获取必要区域的行驶控制地图数据。

在以上方面中，所述移动终端优选配置成基于包括所述推荐车道信息的所述驾驶路线信息计算所述车辆将到达所述驾驶路线的终点的估计到达时间，并将所述估计到达时间传输到所述车辆控制单元。

这种配置使得车辆控制单元能够容易地从移动终端获取到驾驶路线的终点(即目的地)的估计到达时间。在这种情况下，移动终端基于包括推荐车道信息的驾驶路线信息计算估计到达时间，这提高了计算值的精确度。

在以上方面中，所述移动终端优选配置成从所述车辆控制单元获取传感器测量数据，并基于所述传感器测量数据确定所述驾驶路线，所述传感器测量数据由用于测量用于驾驶所述车辆的电池或燃料的剩余量的传感器获取。

这种配置能够根据用于车辆驾驶的电池或燃料的剩余量来确定更合适的驾驶路线。

根据本发明的另一方面提供一种车辆控制系统，用于在车辆自主驾驶期间基于地图信息控制所述车辆，所述车辆控制系统包括：安装在所述车辆中的车辆控制单元，其中所述车辆控制单元配置成从第一地图服务器获取行驶控制地图数据，并且基于行驶控制地图进行所述车辆的行驶控制，所述行驶控制地图数据是用于所述行驶控制的所述行驶控制地图的数据；和与所述车辆控制单元通信地连接的移动终端，其中所述移动终端配置成从第二地图服务器获取导航地图数据，并且向所述车辆控制单元提供导航地图中的关于驾驶路线的驾驶路线信息，所述导航地图数据是用于路线导航的所述导航地图的数据，其中，所述导航地图包含关于形成每个路段的车道的车道信息，其中，所述车辆控制单元配置成向所述移动终端传输所述车辆的位置数据，并且其中，所述移动终端配置成：基于道路信息和从所述车辆控制单元接收的所述车辆的所述位置数据，生成包括关于应优先选择为所述车辆的驾驶车道的推荐驾驶车道的推荐车道信息的驾驶路线信息；并且将包括所述推荐车道信息的所述驾驶路线信息传输到车辆控制单元。

在此配置中，从地图服务器获取导航地图(即通用地图)的地图数据，这使得可以基于具有改进的实时更新特性的通用地图生成应优先选择为车辆的驾驶车道的推荐驾驶车道。

发明的效果

如上所述，本发明可以提供用于控制车辆的车辆控制系统和车辆控制方法，该车辆控制系统和车辆控制方法可以基于具有改进的实时更新特性的通用地图生成应优先选择为车辆的驾驶车道的推荐驾驶车道。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施方式的车辆控制系统的配置的功能框图。

图2是示出移动终端的配置的功能框图。

图3是示出在车辆自主驾驶期间车辆控制系统的操作的时间图；以及

图4是示出由移动终端进行的路线生成操作的操作程序的流程图。

词汇表

1 车辆控制系统

2 车辆

3 车辆控制单元

4 第一地图服务器

5 移动终端

6 第二地图服务器

11 动力系统

13 制动装置

15 转向装置

17 外部环境传感器

19 车辆传感器

21 通信装置

23 GNSS接收单元

30 外部环境辨识单元

31 自主驾驶控制单元

32 地图定位单元

33 探测信息获取单元

41 行动计划单元

42 行驶控制单元

43 模式设定单元

51 地图获取单元

52 地图存储单元

53 车辆定位单元

54 地图协调单元

61 动态地图存储单元

62 块数据传输单元

63 探测信息管理单元

64 探测信息存储单元

67 通用地图存储单元

71 通信单元

72 控制单元

73 存储单元

74 输入单元

81 地图获取单元

82 车辆协调单元

86 导航地图数据

87 车辆协调应用

具体实施方式

下文中，将参照附图描述根据本发明的用于控制车辆的车辆控制系统和车辆控制方法的实施方式。

如图1中所示，车辆控制系统1主要包括：安装在车辆2中的车辆控制单元3；第一地图服务器4，其与车辆控制单元3可通信地连接，并配置成向车辆控制单元3提供行驶控制地图数据，该行驶控制地图数据是用于行驶控制的行驶控制地图的数据；移动终端5，其与车辆控制单元3可通信地连接，并配置成向车辆控制单元3提供关于车辆2的驾驶路线的驾驶路线信息；以及第二地图服务器6，其配置成向移动终端5提供导航地图数据，该导航地图数据是用于车辆2的路线导航的导航地图的数据。

车辆2可以借助车辆控制系统1进行自主驾驶(自动驾驶)，而不需要驾驶员的驾驶操作。除了车辆控制单元3之外，车辆2还包括动力系统11、制动装置13、转向装置15、外部环境传感器17、车辆传感器19、通信装置21、GNSS接收单元23和HMI(人机界面)25。这些装置和元件相互连接，以便它们可以借助诸如CAN(控制局域网络)(未示出)之类的通信网络相互传输和接收信号。这些装置和元件中至少有一些可以构成车辆控制系统1的一部分。

动力系统11是用于向车辆2提供驱动力的公知设备，并设置有内燃机(例如汽油机和柴油机)和电动马达中的至少一种。此外，动力系统11根据需要设置有用于内燃机的燃料箱和/或用于电动马达的电池。制动装置13是用于向车辆2提供制动力的公知设备。转向装置15是用于改变车轮的转向角的公知设备。动力系统11、制动装置13和转向装置15由车辆控制单元3控制。

外部环境传感器17是用于通过捕获位于车辆2周围的物体所反射的电磁波或声波来检测车辆外部的物体的传感器。外部环境传感器17可以包括一个或多个具有已知配置的传感器，例如声纳、外部摄像头(例如，用于记录车辆2的前视图的摄像头)、毫米波雷达和激光骑手。外部环境传感器17的检测结果被供给到车辆控制单元3。

车辆传感器19是用于测量车辆2的状态的传感器。车辆传感器19包括一个或多个传感器，例如：用于检测车辆2的速度的车辆速度传感器；用于检测车辆2的加速度的加速度计；用于检测绕车辆2的竖直轴线的角速度的陀螺仪传感器；用于检测车辆2的取向的方向传感器；用于检测车体倾斜的倾斜传感器；以及用于检测车轮的旋转速度的车轮速度传感器。此外，车辆传感器19还可以包括：用于检测内燃机燃料箱中的燃料剩余量的传感器；和用于检测电动马达的电池剩余量的传感器。

通信装置21包括通信电路和天线，用于根据公知的标准通信方法与外部设备(例如，诸如移动终端5或第一地图服务器4之类的数据处理装置)进行无线通信。通信装置21还可以经由公知的通信线缆与外部设备进行有线通信。通信装置21包括将车辆控制单元3连接至诸如因特网之类的网络的路由器。通信装置21可以通过经由附近的基站或接入点与外部设备连接，向外部设备传输各种数据并从外部设备接收各种数据。通信装置21可以主要由多个通信装置组成，每个通信装置均可以与外部设备通信。

GNSS接收单元23从构成全球导航卫星系统(GNSS)的多个卫星接收信号(下文中称为“GNSS信号”)。GNSS接收单元23将接收到的GNSS信号提供给车辆控制单元3。

车辆2根据需要设置有公知的操作输入构件，如方向盘、加速踏板、制动踏板、换挡杆、驻车制动杆和信号灯杆。此外，车辆2根据需要设置有公知的驾驶用的传感器，如用于检测方向盘的操作量的转向角传感器、用于检测加速踏板的操作量的加速传感器和用于检测制动踏板的操作量的制动传感器。

HMI 25借助视觉指示或语音向车辆2的乘员(通常包括移动终端5的用户)通知各种信息，并接收乘员进行的输入操作。HMI 25可以是例如液晶显示器和有机EL，并包括用于接收乘员进行的输入操作的触摸板以及诸如蜂鸣器和扬声器之类的声音发生器。

HMI 25还充当用于与移动终端5之间的输入/输出的接口。具体而言，当HMI 25接收到由乘员进行的目的地输入操作时，移动终端5开始生成通往乘员键入的目的地的路线。此外，当向乘员提供关于路线的引导时，HMI 25可以显示车辆2的当前位置和由移动终端5生成的通往目的地的路线。

接着，将描述车辆控制单元3。车辆控制单元3主要由一个或多个电子控制单元(ECU)组成，电子控制单元包括处理器，如CPU、ROM和RAM。在车辆控制单元3中，处理器根据程序执行处理操作，从而进行各种车辆控制。车辆控制单元3可以配置成一个硬件，或者可以配置为由多个硬件组成的单元。车辆控制单元3的每个功能单元的至少一部分可以由硬件(如LSI、ASIC、FPGA)实施或由软件和硬件的组合实施。

如图1中所示，车辆控制单元3包括外部环境辨识单元30、自主驾驶控制单元31(高级驾驶辅助系统：ADAS)、地图定位单元32(地图定位单元：MPU)和探测信息获取单元33。这些部件可以分别由独立的电子控制装置配置，并可以经由网关(中央网关，CGW)相互连接。另选地，这些部件可以由集成的电子控制装置配置。

外部环境辨识单元30基于外部环境传感器17的检测结果辨识位于车辆周围的目标物体，并获取关于目标物体的位置和尺寸的信息。要由外部环境辨识单元30辨识的目标物体包括车道标线、车道、路侧端、路肩和车辆行驶的道路上设置的障碍物。

车道标线是沿车辆行驶方向延伸的分隔线。车道是由一个或多个车道标线分隔的区域。路侧端是道路在宽度方向上的端部。路肩是指在宽度方向上路侧端和最外侧车道标线之间的区域。障碍物包括例如屏障(护栏)、电线杆、附近的车辆、行人和其他附近的物体。

外部环境辨识单元30分析由外部摄像头捕获的图像以辨识位于车辆2周围的目标物体的相对位置。例如，外部环境辨识单元30可以使用公知的方法(如三角测量法或运动立体法)，从而辨识相对于车体从正上方观察时从车辆2到目标物体的距离和方向。此外，外部环境辨识单元30通过使用公知的辨识方案分析由外部摄像头捕获的图像，以确定每个目标物体的类型(例如，车道标线、车道、路侧端、路肩、障碍物)。

自主驾驶控制单元31包括行动计划单元41、行驶控制单元42以及模式设定单元43。

行动计划单元41创建用于控制车辆2行驶的行动计划。行动计划单元41向行驶控制单元42提供与创建的行动计划相对应的行驶控制信号。

行驶控制单元42基于来自行动计划单元41的行驶控制信号控制动力系统11、制动装置13和转向装置15。换句话说，行驶控制单元42根据由行动计划单元41创建的行动计划来驾驶车辆2。

模式设定单元43响应于乘员对HMI 25的输入，在手动驾驶模式和自主驾驶模式之间切换车辆2的驾驶模式。在手动操作模式中，行驶控制单元42响应于乘员对操作输入构件(例如，方向盘、加速踏板和/或制动踏板)的操作，控制动力系统11、制动装置13和转向装置15，从而驾驶车辆2。在自主驾驶模式中，乘员不需要操作操作输入构件，并且行驶控制单元42控制动力系统11、制动装置13和转向装置15，从而自主地驾驶车辆2。换句话说，自主驾驶模式下驾驶时的自动化水平高于手动操作模式下的自动化水平。

地图定位单元32包括地图获取单元51、地图存储单元52、车辆定位单元53，以及地图协调单元54。

地图获取单元51访问第一地图服务器4，以从第一地图服务器4获取包括高精度地图信息的动态地图数据(即动态地图的数据)。动态地图被用作行驶控制的地图。例如，地图获取单元51可以从第一地图服务器4获取与由移动终端5生成的路线对应的区域的最新动态地图数据。由地图获取单元51获取的地图数据不限于动态地图数据，而且可以是具有至少比导航地图数据更高的精度的不同地图数据。

动态地图数据是比用于生成路线的导航地图数据更详细的地图数据，包括静态信息、准静态信息、准动态信息和动态信息。静态信息包括比导航地图数据更精确的三维地图数据。准静态信息包括交通管制信息、道路施工信息和广域气象信息，这些信息比导航地图数据更详细。半动态信息包括比导航地图数据更详细的事故信息、拥堵信息和窄域气象信息。动态信息包括动态可变信息，动态可变信息可以以比静态信息更动态的方式随时间变化，例如导航地图数据中不包括的信号信息、周围车辆信息和行人信息。信号信息包括关于位于路线中的交通灯的信息(例如，交通灯变化的正时)。周围车辆信息包括关于位于车辆2附近的其他车辆的信息(例如，位置、移动方向、每个附近车辆的速度)。行人信息包括关于位于车辆2周围的行人的信息(例如，位置、移动方向、每个附近行人的人物属性)。应注意的是，所有的静态信息、准静态信息、准动态信息和动态信息不需要用作车辆2的行驶控制地图数据，并且至少包括静态信息的地图数据作为高精度地图数据可以作为行驶控制地图数据。

动态地图数据中的静态信息包括关于行驶路径中每个路段的车道的信息(例如，车道的数量)和关于车辆行驶的道路上的车道标线的信息(例如车道标线的类型)。例如，关于静态信息中的车道标线的信息由以短于导航地图中的节点的间隔布置的多个节点和连接相邻节点对的链接表示。

此外，静态信息中的路面(包括每个路段)也由以预定间隔布置的多个节点和连接相邻节点对的链接(下文中称为路面链接)表示。路面节点是在道路左边缘的一系列车道标线节点和道路右边缘的一系列车道标线节点之间创建的。路面链接节点是沿着道路以预定的间隔设置的。

静态信息进一步包括关于路肩边缘的信息。路肩边缘是车辆行驶的道路的侧边缘，当沿道路设置有人行道时，路肩边缘可以是道路与人行道之间的边界。静态信息中的路肩边缘由沿路肩边缘布置的多个节点和连接相邻节点对的链接表示，这些节点的间隔与车道标线节点的间隔大致相同。

地图存储单元52包括诸如HDD或SSD之类的存储装置，并存储在自主驾驶模式下车辆的自主驾驶所需的各种信息。地图存储单元52存储由地图获取单元51从第一地图服务器4获取的动态地图数据。

车辆定位单元53基于从GNSS接收单元提供的GNSS信号识别车辆2的位置(纬度、经度)，该位置是本车辆的位置。车辆定位单元53将车辆位置信息(车辆2的位置数据)传输到移动终端5。

此外，车辆定位单元53使用车辆传感器(例如IMU)的检测结果，借助航位推算(例如测程法)确定车辆2的移动量(车辆的移动距离和移动方向，下文中称为“DR移动量”)。例如，当无法接收到GNSS信号时，车辆定位单元53可以基于DR移动量来识别本车辆的位置。在本实施方式中，车辆定位单元53使用DR移动量来校正基于GNSS信号确定的车辆位置，从而提高车辆的定位精度。

由车辆控制单元3识别的本车辆的位置比由移动终端5通过使用与GNSS接收单元23相同的功能(例如，GPS功能)可以获取的位置更精确。因此，通过获取由车辆2识别的车辆的位置数据，移动终端5可以使用车辆2的位置，该位置的精度高于从已被带入车辆2中的移动终端5本身的位置估计的精度。此外，即使当移动终端5的用户不在车辆2中时(即，当移动终端5没有被带入车辆中时)，移动终端5也可以有利地获取车辆2的位置数据。

地图协调单元54基于从移动终端5接收到的路线信息，提取存储在地图存储单元52中的高精度地图(静态信息)中的相应路线。

当车辆2被指示开始自主驾驶时，行动计划单元41基于关于由地图协调单元54提取的高精度地图中的路线的信息计划全局行动计划(包括例如改变车道、沿着与另一条道路合并的道路、在岔路口选择道路)。行动计划单元41可以使用关于从移动终端5接收的导航地图中的路线的信息作为全局行动计划的基础。在该计划操作之后，当车辆2开始自主驾驶时，行动计划单元41基于全局行动计划、由车辆定位单元53识别的车辆位置、由外部环境辨识单元30辨识的物体、存储在地图存储单元52中的高精度地图以及其他信息创建更详细的行动计划(例如包括避免危险行动)，然后基于创建的计划，行驶控制单元42控制车辆的驾驶。

探测信息获取单元33将车辆定位单元53基于GNSS信号识别的车辆位置与包括外部环境传感器17、车辆传感器19和驾驶操作传感器(例如转向角传感器、加速传感器、制动传感器)在内的至少一个传感器检测的数据关联起来，从而获取并存储相关数据集作为探测信息。探测信息获取单元33还获取并存储由外部环境传感器17获取的周围信息(例如由外部摄像头获取的车辆前视图的视频图像)。探测信息获取单元33将获取的探测信息酌情传输到第一地图服务器4。探测信息获取单元33也可以根据需要将探测信息传输到移动终端5。

(第一地图服务器)

接着，将描述第一地图服务器4。如图1中所示，第一地图服务器4经由网络(在本实施方式中为互联网)与车辆控制单元3连接。第一地图服务器4是计算机，其包括诸如CPU、ROM、RAM之类的处理器以及诸如HDD或SSD之类的存储装置。

第一地图服务器4的存储装置存储动态地图数据。第一地图服务器4中存储的动态地图数据是比存储在车辆控制单元3的地图存储单元52中的动态地图数据更广域的地图数据。换句话说，需要存储在车辆控制单元3的地图存储单元52中的动态地图数据只是车辆2的路线所需的部分地图数据。第一地图服务器4的动态地图数据包括对应于地图上每个区域的多条块数据(部分地图数据)。优选的是，每条块数据是与地图上由两组在纬度方向和经度方向延伸的边界定义的矩形区域相对应的地图数据。

在经由通信装置21接收到来自车辆控制单元3(地图获取单元51)的数据请求时，第一地图服务器4向车辆控制单元3传输与请求数据相对应的动态地图。所传输的数据可以包括拥堵信息和气象信息。

如图1中所示，第一地图服务器4包括动态地图存储单元61、块数据传输单元62、探测信息管理单元63和探测信息存储单元64。

动态地图存储单元61由存储装置配置，并存储覆盖车辆2可以行驶的区域的动态地图。块数据传输单元62接收来自车辆2的特定块数据的传输请求，并将与该传输请求相对应的块数据传输到车辆。

探测信息存储单元64存储并维护由探测信息接收单元获取的探测信息。基于存储在探测信息存储单元64中的探测信息，探测信息管理单元63酌情进行统计处理操作，并进行更新动态地图数据的更新操作。在其他实施方式中，车辆2可以酌情向移动终端5传输探测信息，以便探测信息管理单元63可以经由移动终端5从车辆2接收探测信息。这种配置可以减少对进行无线通信的通信装置21施加的处理负荷。

(移动终端)

移动终端5是具有公知硬件配置的数据处理装置，如车辆2的用户携带的智能手机、平板电脑和笔记本电脑。如图2中所示，移动终端5包括通信单元71、控制单元72、存储单元73和显示/输入单元74。

通信单元71具有通信电路和天线，用于根据公知的标准通信方法进行无线通信。通信单元71通过直接与车辆2的通信装置21进行无线通信或通过经由互联网或任何其他网络与通信装置21进行间接通信，向车辆控制单元3传输数据并从车辆控制单元3接收数据。通信单元71也可以经由公知的通信线缆与通信装置21连接，以便它可以与通信装置21进行有线通信。通信单元71经由因特网或任何其他网络与第二地图服务器6可通信地连接。

控制单元72包括地图获取单元81和车辆协调单元82。

地图获取单元81从第二地图服务器6获取导航地图数据86。由地图获取单元81获取的导航地图数据86存储在存储单元73中。导航地图数据是广域地图数据，至少包括可确定车辆2路线的区域的数据。在其他实施方式中，地图获取单元81可以提前从第二地图服务器6获取对应于车辆2可以行驶的所有区域的地图数据。

车辆协调单元82与车辆2的车辆控制单元3协调，以进行用于协助车辆2自主驾驶的操作。特别地，车辆协调单元82向车辆控制单元3提供包括关于车辆2的路线的信息的地图数据。

控制单元72包括处理器，例如CPU、ROM和RAM。控制单元72的每个功能单元(例如地图获取单元81和车辆协调单元82)均可以由处理器实施，该处理器根据程序进行处理操作。

存储单元73包括诸如HDD或SSD之类的存储装置。存储单元73存储车辆协调应用87，该应用是用于协调与车辆控制单元3的操作的程序。控制单元72可以使用车辆协调应用87执行协调操作，从而生成关于车辆2的路线的路线信息并将路线信息提供给车辆2。

显示/输入单元74包括触摸板显示器。显示/输入单元74为用户显示各种信息。用户可以经由显示/输入单元74为移动终端5键入各种设定和操作指令。

(第二地图服务器)

如图1中所示，第二地图服务器6经由网络(本实施方式中为互联网)与移动终端5连接。第二地图服务器6是计算机，其包括诸如CPU、ROM、RAM之类的处理器以及诸如HDD或SSD之类的存储装置。

第二地图服务器6的通用地图存储单元67存储导航地图数据，即导航地图的数据。导航地图是诸如谷歌地图或苹果地图之类的通用地图。尽管在本实施方式中，第二地图服务器6被示出为车辆控制系统1的组成部分，但第二地图服务器6不需要专门为车辆控制系统1提供，可以是共享的地图服务器，独立于车辆控制系统1被管理。这同样适用于上述的第一地图服务器4。

接着，将参照图3来描述车辆控制系统1的操作。图3是示出从车辆2开始移动到车辆到达目的地的车辆控制系统的操作的时间图。

当乘员进入车辆2中并启动车辆2时，车辆控制单元3(包括自主驾驶控制单元31和地图定位单元32)和安装在车辆2中的其他装置和设备开始其操作。地图定位单元32开始基于来自卫星的GNSS信号和DR移动量来识别车辆的位置(车辆2的位置)。获取的车辆2的位置数据被依次传输至移动终端5。

移动终端5的用户(在此情况下是乘员)操作移动终端5以激活车辆协调应用87。在其他情况下，当移动终端5开始进行与车辆控制单元3的无线通信而没有任何用户的操作时，车辆协调应用87可以被自动激活。

随后，当用户操作移动终端5以进入目的地时，移动终端5进行路线生成操作，以基于导航地图数据生成从车辆2的当前位置到目的地的路线。车辆2的当前位置是基于从车辆控制单元3接收的车辆2的最新位置数据的。用户可以使用HMI 25键入目的地。在这种情况下，移动终端5可以从车辆控制单元3获取借助HMI 25输入的目的地信息。

移动终端5进行路线生成操作，以基于获取的车辆2的当前位置数据和目的地信息生成路线。移动终端5将生成的关于车辆的驾驶路线的路线信息传输到车辆控制单元3(地图定位单元32)。该路线信息是基于导航地图数据形成的。如后面将详细描述的那样，由移动终端5搜索的路线包括关于应优先选择为车辆的驾驶车道(下文中称为推荐驾驶车道)的车道的车道信息。

当从移动终端5接收到路线信息时，地图定位单元32请求第一地图服务器4传输与该路线对应的动态地图的块数据。

在接收到来自地图定位单元32的请求时，第一地图服务器4基于由移动终端5确定的路线和车辆2的当前位置生成相应的块数据，并将生成的块数据传输到车辆控制单元3。以这种方式，车辆控制系统1可以基于包含推荐驾驶车道的驾驶路线信息有效地获取动态地图中必要区域的地图数据。第一地图服务器4可以从车辆控制单元3(地图定位单元32)获取车辆2的最新位置数据，并将最新位置数据用作车辆2的当前位置数据。

在接收到块数据时，地图定位单元32从该块数据中获取(扩展)车辆周围的动态地图数据。随后，地图定位单元32(地图协调单元54)进行地图协调操作以向自主驾驶控制单元31提供高精度地图中的路线，该路线对应于块数据中的从起点(车辆2的当前位置)到移动终端5设定的目的地的路线。

由移动终端5设定的导航地图中的路线包括车道信息，该车道信息包括推荐驾驶车道。这使得地图协调单元54在地图协调操作中能够容易地将导航地图中的路线上的车道与高精度地图(动态地图)中的路线中的相应车道关联起来。因此，与导航地图中没有车道信息的路线与高精度地图中的路线相关联的情况(这意味着车辆控制单元3需要确定新的推荐驾驶车道)相比，在地图协调操作期间施加在车辆控制单元3上的处理负荷降低了。

之后，自主驾驶控制单元31(行动计划单元41)根据高精度地图中的路线创建全局行动计划。

然后，当用户操作HMI 25以指示车辆行驶时，地图定位单元32识别车辆的位置，并且自主驾驶控制单元31基于识别的车辆位置、由外部环境辨识单元30辨识的物体的位置和其他信息依次创建更详细的行动计划，并且行驶控制单元42控制车辆2根据创建的行动计划行驶。

当车辆2开始行驶时，探测信息获取单元33开始获取探测信息。当车辆行驶时，探测信息获取单元33将获取的探测信息作为自主驾驶期间的探测信息酌情传输到第一地图服务器4。在接收到自主驾驶期间的探测信息时，第一地图服务器4将探测信息作为自主驾驶期间的探测信息进行存储，并基于自主驾驶期间的探测信息酌情更新动态地图。

当车辆到达目的地时，自主驾驶控制单元31执行停止车辆的停止操作，并且在HMI25上显示指示车辆已到达目的地的通知。

移动终端5的用户不一定必须是车辆2的乘员。在这种情况下，移动终端5可以提前获取目的地的位置数据和车辆2的位置数据，以进行生成路线的操作，并将生成的路线信息传输到车辆控制单元3。

接着，将参照图4描述由移动终端5进行的路线生成操作的细节。首先，移动终端5获取由用户(或乘员)键入的目的地信息，并酌情获取车辆2的当前位置数据(ST101、ST102)。

然后，移动终端5基于目的地信息和车辆2的当前位置数据，在导航地图中搜索车辆2可以行驶的路线(ST103)。在搜索路线时，使用公知的路线搜索技术。

由移动终端5搜索的路线包括关于每个路段的推荐驾驶车道的额外推荐车道信息。推荐驾驶车道信息包括路段中每条车道的优先级别或优先顺序。推荐车道信息可以包括关于每个路段中仅一条车道的信息，该车道是从多条车道中选择为车辆应该行驶的车道。

例如，移动终端5可以基于以下信息记录确定从每个路段中的多条车道中选择的推荐驾驶车道：(i)车辆2需要右转或左转的点；(ii)车辆2要经过的十字路口周围的车道类型(例如，是否有右转或左转车道)；(iii)每个路段的限速和平均车辆速度；(iv)每条车道中的拥堵信息记录(例如，占用率和交通量)；以及(v)收费公路的入口和出口的位置。当路段只包括一条车道时，该车道被确定为推荐驾驶车道。

在步骤ST103的路线搜索操作中，移动终端5可以基于诸如每条路线的车辆2的行驶距离、每段的估计车辆速度以及日期和时间(星期几、时区)之类的信息，计算到达时间(车辆2到达目的地的时间)。到达时间信息被添加到根据需要后来生成的路线信息中。因此，车辆控制单元3可以容易地从移动终端5获取到达目的地的时间。

随后，移动终端5确定是否已经从车辆控制单元3获取用于车辆2的电动马达的电池的剩余电池电量数据(ST104)。当没有获取剩余电池电量数据(否)时，移动终端5基于用户预设的路线选择条件(例如从最短的时间、最短的距离、最小的燃料消耗和系统的推荐条件中选择的条件)确定一条最佳路线(ST105)。

当获取剩余电池电量数据(ST104中的是)时，移动终端5将电池剩余量设定为用于路线确定的优先条件(ST106)，并基于该优先条件确定最佳路线(ST105)。在此情况下，例如，当用户设定的路线选择条件是“最短的时间”时，移动终端5确定车辆2可以在当前电池剩余量的情况下到达目的地的范围内的最短路线。

在步骤ST104中，移动终端5可以确定是否获取了剩余燃料量数据，而不是剩余电池电量数据或除此之外的剩余燃料量数据。在这种情况下，在步骤ST105中，移动终端5将剩余电池电量和剩余燃料量中的至少一者设定为用于路线确定的优先条件。这样，移动终端5可以根据用于车辆2行驶的电池剩余量和/或燃料剩余量设定更合适的路线。

然后，移动终端5生成通过将路线信息添加到导航地图数据而产生的路线信息(ST107)。此外，移动终端5将路线信息传输到车辆控制单元3(ST108)。

通过这种方式，车辆控制系统1配置成从第二地图服务器6接收导航地图(即，通用地图)的数据，从而能够改进用于更新导航地图的实时特性。车辆控制系统1还可以基于这种导航地图数据生成包括关于推荐驾驶车道的推荐车道信息的驾驶路线信息。因此，能够减少在地图协调操作期间施加于车辆控制单元3的处理负荷。

移动终端5可以通过重复进行路线生成操作来更新驾驶路线信息，直到车辆2到达目的地。在这种情况下，由于在步骤ST102中获取的车辆2的当前位置数据是基于车辆2正在行驶的车道中的最新位置的，因此移动终端5可以生成更合适的路线。

此外，车辆控制系统1可以有效地利用信息量(即数据量)相对较小的导航地图(即通用地图)和信息量相对较大的行驶控制地图(即高精度地图)，分别进行路线导航和行驶控制。

已经根据具体的实施方式描述了本发明，但本发明并不限于这些实施方式，在不脱离本发明范围的情况下，可以用各种方式进行修改。例如，车辆2可以配备有公知的车载导航装置。在这种情况下，移动终端5可以配置成进行替代车载导航装置的至少一部分功能的处理操作。

Claims (7)

1.一种用于在车辆自主驾驶期间基于地图信息控制所述车辆的车辆控制方法，所述车辆控制方法由车辆控制系统进行，其中，所述车辆控制系统包括：

安装在所述车辆中的车辆控制单元，其中所述车辆控制单元配置成从第一地图服务器获取行驶控制地图数据，并且基于用于行驶控制的行驶控制地图进行所述车辆的行驶控制，所述行驶控制地图数据是所述行驶控制地图的数据；和

与所述车辆控制单元通信地连接的移动终端，其中所述移动终端配置成从第二地图服务器获取导航地图数据，并且向所述车辆控制单元提供关于用于路线导航的导航地图中的驾驶路线的驾驶路线信息，所述导航地图数据是所述导航地图的数据，

其中，所述导航地图包含关于形成每个路段的车道的车道信息，

其中，所述车辆控制单元配置成向所述移动终端传输所述车辆的位置数据，并且

其中，所述移动终端配置成：

基于所述车道信息和从所述车辆控制单元接收的所述车辆的所述位置数据，生成包括关于应优先选择为所述车辆的驾驶车道的推荐驾驶车道的推荐车道信息的驾驶路线信息；并且

将包括所述推荐车道信息的所述驾驶路线信息传输到车辆控制单元。

2.根据权利要求1所述的车辆控制方法，其中，所述移动终端配置成：

从所述车辆控制单元依次接收行驶车辆的多条位置数据；

基于所述车辆的最新位置数据，更新包括所述推荐车道信息的所述驾驶路线信息；并且

将更新的所述驾驶路线信息传输到所述车辆控制单元。

3.根据权利要求1或2所述的车辆控制方法，其中，所述行驶控制地图数据包括动态可变信息，所述动态可变信息不包括在所述导航地图数据中，并且能以比所述导航地图数据中包括的信息更动态的方式随时间改变，并且

其中，所述动态可变信息包括选自信号信息、附近车辆信息和行人信息中的至少一种类型的信息。

4.根据权利要求1或2所述的车辆控制方法，其中，所述车辆控制单元配置成请求所述第一地图服务器基于包括所述推荐车道信息的所述驾驶路线信息来传输所述行驶控制地图数据。

5.根据权利要求1或2所述的车辆控制方法，其中，所述移动终端配置成基于包括所述推荐车道信息的所述驾驶路线信息计算所述车辆将到达所述驾驶路线的终点的估计到达时间，并将所述估计到达时间传输到所述车辆控制单元。

6.根据权利要求1或2所述的车辆控制方法，其中，所述移动终端配置成从所述车辆控制单元获取传感器测量数据，并基于所述传感器测量数据确定所述驾驶路线，所述传感器测量数据由用于测量用于驾驶所述车辆的电池或燃料的剩余量的传感器获取。

7.一种车辆控制系统，用于在车辆自主驾驶期间基于地图信息控制所述车辆，所述车辆控制系统包括：

安装在所述车辆中的车辆控制单元，其中所述车辆控制单元配置成从第一地图服务器获取行驶控制地图数据，并且基于行驶控制地图进行所述车辆的行驶控制，所述行驶控制地图数据是用于所述行驶控制的所述行驶控制地图的数据；和

与所述车辆控制单元通信地连接的移动终端，其中所述移动终端配置成从第二地图服务器获取导航地图数据，并且向所述车辆控制单元提供导航地图中的关于驾驶路线的驾驶路线信息，所述导航地图数据是用于路线导航的所述导航地图的数据，

其中，所述导航地图包含关于形成每个路段的车道的车道信息，

其中，所述车辆控制单元配置成向所述移动终端传输所述车辆的位置数据，并且

其中，所述移动终端配置成：

基于道路信息和从所述车辆控制单元接收的所述车辆的所述位置数据，生成包括关于应优先选择为所述车辆的驾驶车道的推荐驾驶车道的推荐车道信息的驾驶路线信息；并且

将包括所述推荐车道信息的所述驾驶路线信息传输到车辆控制单元。

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