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行驶路径生成装置、自动行驶控制装置及自动行驶控制系统的制作方法

2023-02-06 22:50:50 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及搭载于车辆并生成行驶路径的行驶路径生成装置、使用该行驶路径生成装置的自动行驶控制装置及自动行驶控制系统。


背景技术:

2.近些年,提出一种活用能够接收gps(global positioning system:全球定位系统)或准天顶卫星的信号的接收机与具有车道水平的信息的高精度地图并使车辆自动行驶的技术。例如在专利文献1中提出如下方法,利用搭载于车辆的卫星定位系统记录手动驾驶车辆时的行驶轨迹,通过将所记录的行驶轨迹转换为目标轨道,生成自动行驶用的高精度地图并进行自动行驶控制。现有技术文献专利文献
3.专利文献1:日本专利第6400056号公报


技术实现要素:

发明所要解决的技术问题
4.根据专利文献1,将手动驾驶时的行驶位置及行驶速度的履历直接反应在用于自动行驶的目标轨道中,驾驶员通过进行自己判断为适当的行驶,进行适当的自动行驶。然而,手动驾驶时的行驶对驾驶员来说不一定是适当的。例如,在为了制作目标轨道而进行手动行驶时陷入堵车,驾驶员不得不行驶得比本来想行驶的速度更慢时,目标轨道上就会反映慢速度的行驶数据,在自动行驶时,在与道路有无堵车无关的情况下,导致以堵车时行驶的慢速度进行控制。另外,在其他示例中,在弯道行驶中,在手动行驶时驾驶员看错了弯道的曲率而进行了离心力产生得较大的行驶的情况下,目标轨道上就会反映离心力产生得较大的行驶数据,自动行驶时同样会产生较大的离心力。如上所述的现有技术中,在手动行驶时未获取适当的行驶履历的情况下,会产生反应到自动行驶的目标轨道也变得不适当的问题。
5.本技术的目的在于提供能够获取更适当的行驶路径的行驶路径生成装置。用于解决技术问题的技术手段
6.本技术涉及的行驶路径生成装置具有:驾驶信息获取部,其在驾驶员手动驾驶车辆时,以多个定时获取所述车辆的位置信息和速度信息;行驶路径制作部,其使用由所述驾驶信息获取部所获取的所述位置信息和所述速度信息来制作手动驾驶所述车辆时的行驶路径;限速信息获取部,其获取所述车辆行驶的道路的限速信息;以及行驶路径修正部,其根据由所述限速信息获取部所获取的所述限速信息,生成对所述行驶路径的所述速度信息进行修正后的修正后行驶路径。发明效果
7.根据本技术所涉及的行驶路径生成装置,能够根据道路的限速信息来生成对手动
驾驶时的行驶路径的速度信息进行修正后的修正后行驶路径,因此,能够获取更适当的行驶路径。
附图说明
8.图1是表示实施方式1的行驶路径生成装置的结构的功能框图。图2是表示实施方式1的行驶路径生成装置的整体动作的流程图。图3是说明驾驶信息的获取的图。图4是说明限速信息的获取处理的图。图5是表示合并了行驶路径的要素和限速信息后的表的图。图6是表示用于说明推定限速特性的导出的表的图。图7是表示用于说明根据推定限速特性导出修改后行驶路径的表的图。图8是表示从出发地点到目的地的行驶路径和限速信息的图。图9是表示实施方式2的行驶路径生成装置的结构的功能框图。图10是说明获取道路曲率信息的方法的图。图11是说明获取道路曲率信息的方法的图。图12是用表来表示相对于驾驶信息的弯道路区间的判定结果的图。图13是说明获取道路曲率信息的方法的流程图。图14是说明弯道路区间的曲率半径的导出方法的图。图15是说明弯道路区间的曲率半径的导出方法的图。图16是表示实施方式2的行驶路径生成装置的整体动作的流程图。图17是示意性地表示从出发地点到目的地的行驶路径的图。图18是表示合并了行驶路径的要素和曲率半径后的表的图。图19是表示用于说明推定弯道路速度特性的导出的表的图。图20是表示用于说明根据推定弯道路速度特性导出修正后行驶路径的表的图。图21是表示实施方式3的行驶路径生成装置的结构的功能框图。图22是说明根据限速信息和道路曲率信息来修正速度信息的修正方法的流程图。图23是表示实施方式4的自动行驶控制装置的结构的功能框图。图24是表示用户操作的触摸面板上所显示的显示画面的图。图25是表示实施方式5的自动行驶控制系统的结构的框图。图26是表示在实施方式5的自动行驶控制系统中多个车辆与服务器通信的结构的框图。图27是表示在实施方式5的变形例的自动行驶控制系统中多个车辆与服务器通信的结构的框图。图28是表示实现实施方式1-3的行驶路径生成装置的硬件结构的图。图29是表示实现实施方式1-3的行驶路径生成装置的硬件结构的图。
具体实施方式
9.<实施方式1>图1是表示实施方式1所涉及的行驶路径生成装置100的结构的功能框图。关于图1
中的各结构的符号,在其他图中对于相同或相当的结构标注相同的符号,省略重复的说明。另外,下面将搭载行驶路径生成装置100的车辆称为“对象车辆”。
10.如图1所示,行驶路径生成装置100具有驾驶信息获取部11、接收驾驶信息获取部11的输出的行驶路径制作部12、限速信息获取部13、以及接收行驶路径制作部12和限速信息获取部13的输出的行驶路径修正部15。
11.驾驶信息获取部11获取对象车辆的位置信息和速度信息来作为驾驶信息。能够通过接收卫星定位系统的定位信号来获取位置信息,能够使用搭载于对象车辆的车速传感器来获取速度信息。
12.行驶路径制作部12使用由驾驶信息获取部11所获取的驾驶信息,制作对象车辆的行驶路径。行驶路径是在获取的定时沿着时间顺序排列由驾驶信息获取部11获取的驾驶信息而得到的,成为使对象车辆行驶的位置信息和各行驶位置处的对象车辆的速度信息相对应的信息。
13.限速信息获取部13获取与由驾驶信息获取部11所获取的驾驶信息的行驶位置相对应的道路的限速信息。使用搭载于对象车辆的前方监视摄像头,能够根据设置于道路的限速标识来获取限速信息。
14.行驶路径修正部15根据由限速信息获取部13所获取的、对象车辆行驶的行驶路径中的限速信息,制作对由行驶路径制作部12所制作的行驶路径的速度信息进行修正后的修正后行驶路径。
15.接着,使用图2所示的流程图来说明行驶路径生成装置100的整体动作。若行驶路径生成装置100开始动作,则首先驾驶信息获取部11获取驾驶信息(步骤s101)。用户(驾驶员)通过手动驾驶对象车辆来获取驾驶信息。对于该动作,使用图3来说明。
16.若利用用户的手动驾驶来使对象车辆行驶,则如图3所示,每隔规定的检测时间获取对象车辆ov的驾驶信息(经度信息:xn,纬度信息:yn,速度信息:vact_n)。如图3所示,在从出发地点sp到目的地ep的路径整体中实施对该驾驶信息的获取。
17.如上所述,使用由驾驶信息获取部11所获取的驾驶信息,利用行驶路径制作部12来生成行驶路径(步骤s102)。行驶路径成为将所取得的驾驶信息按时间顺序排列的形式。若使用n将获取驾驶信息的顺序表示为n=1、2、3、

m,则如图3所示,针对从出发地点sp到目的地ep的m个信息检测点,用要素(x1、y1、vact_1)、(x2、y2、vact_2)、(x3、y3、vact_3)

(xm、ym、vact_m)的形式来制作。
18.用户手动驾驶时,驾驶信息获取部11获取驾驶信息的同时,限速信息获取部13获取限速信息(步骤s103)。另外,图2中,在由驾驶信息获取部11获取驾驶信息之后再获取限速信息,但是驾驶信息的获取与限速信息的获取能够并列进行。
19.此处,使用图4来说明限速信息的获取处理。图4是示意性地示出了使用行驶路径生成装置100来生成从出发地点sp到目的地ep的行驶路径的示例的图。如图3所示那样,通过每隔规定时间获取对象车辆ov的行驶位置和速度来生成行驶路径,但是与行驶路径的获取不同地,使用搭载于对象车辆的前方监视摄像头来检测设置于道路的限速标识,获取所检测出的限速标识中表示的限速值来作为限速信息vreg_n。图4中,将从出发地点sp到目的地ep的区间区分为从区间a至区间f,从各区间的限速标识获取限速信息vreg_n,使其与在各区间获取的行驶路径的要素(xn、yn、vact_n)相对应。为了获取限速标识中表示的限速
值,对由前方监视摄像头所拍摄的图像数据进行图像处理,例如举例使用模式匹配来识别所表示的数值的方法。
20.图5是表示合并了图4所示的行驶路径的要素(xn、yn、vact_n)和限速信息vreg_n的表的一个示例的图。另外,图5中,方便起见,以仅提取出所有信息中各区间的一部分信息的形式来记载。如图5所示,将区间b和区间e分别是限速50km/h和30km/h、且其他区间是40km/h这一点与行驶路径的各要素相对应。
21.此处,返回对图2的流程图的说明。在步骤s103中获取限速信息之后,在行驶路径修正部15中导出推定限速特性(步骤s104)。此处,对于推定限速特性的导出处理进行说明。推定限速特性是指表示相对于道路的限速信息用户具有以怎样的速度行驶的特性的信息。例如,有用户倾向于按照限速的速度行驶,也有用户倾向于以比限速稍慢的速度行驶等,即使在同一条道路上,认为对于用户而言适当的行驶速度也是不同的。在导出推定限速特性的步骤s104中,使用行驶路径和限速信息进行推定用户的行驶特性的处理。
22.下面参照图6来说明用户的行驶特性的推定处理。图6是表示在每个具有相同的限速信息vreg_n的区间并列排列图5所示的表的行驶路径的要素(xn、yn、vact_n)而得的表tb1、tb2及tb3的图。图6中以限速为30km/h、40km/h、50km/h的区间进行区分。
23.在用户的行驶特性的推定处理中,首先在各限速区间中根据速度信息求出成为要素数量最多的速度的速度信息众数vmaj_v。如表tb1所示那样,在限速为30km/h的区间行驶速度29km/h时要素数量最多,在限速为40km/h的区间行驶速度37km/h时要素数量最多,在限速为50km/h的区间行驶速度45km/h时要素数量最多,成为各自的速度信息众数vmaj_v。
24.接着,对图6的表tb1所示的速度信息众数vmaj_v设定公差。公差如图6的表tb2所示那样,对各自的限速信息预先设定正侧的值和负侧的值。在表tb2的示例中,在限速为30km/h的区间,负侧可设定为-5km/h且正侧可设定为2km/h,在限速为40km/h的区间,负侧可设定为-5km/h且正侧可设定为3km/h,在限速为50km/h的区间,负侧可设定为-5km/h且正侧可设定为5km/h,有些区间的正侧和负侧设定为相同的值,但所有区间中正侧和负侧都可设定为相同的值。
25.接着,使用速度信息众数vmaj_v及其公差来求出推定限速特性。即、将对速度信息众数vmaj_v增加公差而得的值设定为推定限速特性vcal_v。图6的表tb3中示出了每个限速的推定限速特性vcal_v。如图6所述,推定限速特性vcal_v成为将速度信息众数vmaj_v设为中间值且具有与所设定的公差相对应的幅度的速度信息(速度范围)。因此,存在最小值vcal_v_min和最大值vcal_v_max。在图6的表tb3的示例中,在限速为30km/h的区间内,速度范围为24km/h至31km/h,在限速为40km/h的区间内,速度范围为32km/h至40km/h,在限速为50km/h的区间内,速度范围为40km/h至50km/h,该速度范围成为各自的推定限速特性。但是,这只是一个示例,速度信息众数因用户的驾驶而改变,公差也并未被限定在表tb2中,推定限速特性也并未被限定在表tb3中。
26.此处,返回对图2的流程图的说明。在步骤s104中导出推定限速特性之后,在行驶路径修正部15中利用步骤s105至步骤s109的处理来进行行驶路径的速度信息和推定限速特性的比较处理。
27.下面,对行驶路径的速度信息和推定限速特性的比较处理进行说明。如步骤s105、s107及s109所示那样,对从行驶路径的最初要素(n=1)至最后要素(n=m)为止的所有要素
实施该处理。
28.即、首先将行驶路径的最初要素(n=1)设为处理对象(步骤s105),判定对行驶路径的速度信息与推定限速特性进行比较而得的关系式(vcal_v_min≤vact_n≤vcal_v_max)是否成立(步骤s106)。
29.在步骤s106中关系式成立的情况(是的情况)下,转移至步骤s107,在关系式不成立的情况(否的情况)下,转移至步骤s108。
30.在步骤s108中,进行变更速度信息vact_n的值的处理,以使关系式(vcal_v_min≤vact_n≤vcal_v_max)成立。
31.步骤s107中,判定所处理的要素是最后(last)要素(m),被判定为最后要素的情况(是的情况)下,转移至步骤s110,在不是最后要素的情况(否的情况)下,将下一个要素(n=n 1)设为处理对象(步骤s109),反复步骤s106之后的处理。
32.图7中合并了图5所提取出的行驶路径中每个区间的对象车辆的速度信息vact_n的表tb4、图6所示的每个限速的推定限速特性vcal_v的表tb5、以及每个区间的对象车辆的修正后行驶路径的表tb6。
33.图7的示例中,在区间a、b、c、e及f的所有速度信息中满足上述关系式。这些区间中视为能够得到与用户的限速特性匹配的行驶路径,判断为无需修正行驶路径的速度信息,不对行驶路径的要素n进行修正。
34.与此相对地,在图7的区间d中,将行驶路径的速度信息vact_n从推定限速特性的范围(从vcal_v_min至vcal_v_max)除去。对于这样的状况的发生理由的一个示例,使用图8所示的示意图来说明。图8是示意性地示出了使用行驶路径生成装置100来生成从出发地点sp到目的地ep的行驶路径的示例的图。在图8中,示出了对象车辆ov在区间a、b以及c中行驶时没有发生堵车,但是在区间d发生了堵车,违反原本用户的适当速度而不得不减速的情况,在区间d中发生了不满足关系式(vcal_v_min≤vact_n≤vcal_v_max)的事例。
35.在此情况下,在该区间中视为无法得到与用户的限速特性相匹配的行驶路径,自动修正速度信息vact_n(步骤s108)。在该处理中,若满足上述关系式,则设为vact_n的值可以是任意值。
36.图7的示例中,图6所示的限速为40km/h的区间中将推定限速特性的中间值修正为37km/h。
37.此处,返回对图2的流程图的说明。若对行驶路径的所有要素(n=1至m)完成从步骤s106至s109的处理,则转移至步骤s110,将在步骤s110的处理的时刻所制作的速度信息设为最终速度信息vrev_n,将由该最终速度信息vrev_n和位置信息构成的行驶路径设为修正后行驶路径(xn、yn、vrev_n)。修正后行驶路径(xn、yn、vrev_n)从行驶路径修正部15被输出至行驶路径生成装置100的外部,且在对象车辆能够从出发地点sp自动行驶至目的地ep的情况下使用。
38.如上所述说明的那样,在实施方式1的行驶路径生成装置100中,手动行驶对象车辆时所获取的驾驶信息的速度信息不直接反应在自动行驶时的行驶路径中,推定相对于限速的用户特性,能够自动修正行驶路径的速度信息以成为与用户特性相匹配的行驶速度,能够获取更适当的行驶路径。因此,在用户为了获取驾驶信息而进行手动驾驶时,即使产生了因交通状况的关系等而无法适当行驶的区间,对于该区间也能够自动修正为适当的行驶
速度。因此,用户无需为了得到适当的驾驶信息而再次进行手动驾驶,能够减轻行驶路径的制作作业的麻烦。
39.在上述说明中说明了将行驶路径生成装置100搭载于车辆的示例,也可以搭载于车辆以外的基站、例如服务器,从车辆经由通信网来获取驾驶信息和限速信息,可以由服务器来制作并修正行驶路径。服务器经由通信网将制作的修正后行驶路径发送至车辆即可。
40.另外,对于限速信息获取部13的限速获取方法,可以从搭载于对象车辆的导航装置的地图信息中获取对象车辆行驶的道路的限速信息,以代替利用前方监视摄像头检测设置于道路的限速标识。
41.另外,对于推定限速特性的导出,在实施方式1中使用行驶路径的要素来进行导出,但是也可以使用行驶路径制作时以外的驾驶信息来导出。
42.另外,对于推定限速特性的最大值vcal_v_max的导出,可以设为固定为限速信息的值的设定值,以代替根据速度信息众数和公差来导出。由此,即使在获取驾驶信息时进行超过限速的行驶,由于在修正后行驶路径中速度信息成为最大值vcal_v_max的速度以下,因此也通常能够在限速范围内进行自动行驶。
43.《实施方式2》图9是表示实施方式2所涉及的行驶路径生成装置100a的结构的功能框图。如图9所示,在行驶路径生成装置100a中具有道路曲率信息获取部14,以代替实施方式1的行驶路径生成装置100的限速信息获取部13。
44.道路曲率信息获取部14从由驾驶信息获取部11所获取的驾驶信息的行驶位置获取该道路中的道路曲率信息,并输出至行驶路径修正部15。
45.下面使用图10至图15来说明获取道路曲率信息的方法。图10表示对象车辆ov在弯道路区间中获取的驾驶信息的多个要素的位置信息(xn、yn),图11以矢量示意性地表示关于获取的驾驶信息的各个要素导出的方位信息dn。实施方式2的驾驶信息中包含位置信息(经度、纬度)和方位信息(deg)。
46.方位信息的获取方法如图11所示,形成对驾驶信息的各要素的位置信息(xn、yn)与位于其前方的其他要素进行结合后的矢量,获取该矢量的方向来作为方位信息dn。方位信息dn是角度的值,例如通过向北为0度且将顺时针定义为正方向,从而能够求出具体的值。而且,在作为对象的要素的方位信息dn和其前一个要素、即在将要素按时间顺序排列时的检测定时前一个要素的方位信息dn-1中,计算方位差(dn)-(dn-1),如果计算出的方位差的值为预先设定的阈值以上的值,则判定为是弯道路。在图11的示例中,虽然将与某要素相对应的矢量的连接目标设为其前一个要素,但是若为某要素的前方,则设为矢量的连接目标的要素可以设定为不是前一个要素。
47.图12是用表来表示相对于驾驶信息的弯道路区间的判定结果的图,导出与所有要素相对应的方位差信息,将方位差(dn)-(dn-1)为阈值以上的最初的信息检测点判定为弯道路区间的起始地点,将阈值以上的最后的信息检测点判定为弯道路区间的终止地点。图12的示例中,从位置信息(x1、y1)到位置信息(xn、yn)的信息检测点中的从位置信息(x4、y4)到(x10、y10)的信息检测点中,方位差的值为阈值以上(是),判定为弯道路区间。另外,在其他信息检测点中,方位差的值小于阈值(否),判定为直线道路区间。
48.图13是说明上述弯道路区间的导出方法的流程图。如使用图2所示的流程图所说
明的那样,使用由驾驶信息获取部11所获取的驾驶信息(经度信息:xn、纬度信息:yn、速度信息:vact_n)并利用行驶路径制作部12来生成行驶路径(步骤s111)。
49.而且,行驶路径制作部12将行驶路径的最初要素(n=1)作为处理对象,导出与驾驶信息的要素相对应的方位信息(dn)(步骤s113)。另外,在行驶路径的最初要素的情况下,因为不存在在此之前的要素,因此将方位信息设为0度。
50.接着,在方位信息dn和在检测定时前一个要素的方位信息dn-1中导出方位差(dn)-(dn-1),判定方位差是否为预先设定的阈值以上(步骤s114)。在判定为方位差为阈值以上的情况(是的情况)下,转移至步骤s115,驾驶信息(经度信息:xn、纬度信息:yn、速度信息:vact_n)的信息检测点被判定为位于弯道路区间,转移至步骤s116。另一方面,在判定为方位差小于阈值的情况(否的情况)下,转移至步骤s117,判定为位于直线道路区间,转移至步骤s116。另外,在行驶路径的最初要素的情况下,由于方位信息为0度,因此,在步骤s117中被判定为直线道路区间。
51.步骤s116中,判定所处理的要素是否为最后(last)要素(m),在判定为最后要素的情况(是的情况)下,结束弯道路区间的导出处理,在不是最后要素的情况(否的情况)下,将下一个要素(n=n 1)作为处理对象步骤(s118),反复步骤s113之后的处理。
52.接着,使用图14和图15来说明弯道路区间的曲率半径的导出方法。图14是示意性地示出了从位置信息(x4、y4)到(x10、y10)的弯道路区间的起点到终点的距离l的导出方法的图,在从弯道路区间的起点到终点的信息检测点中,将位于前后位置关系的信息检测点之间的距离lk分别示为l1、l2、l3、l4、l5及l6。另外,示出根据弯道路区间的起点和终点的方位求出的方位差θ。
53.从弯道路区间的起点到终点的距离l通过将距离l1~l6相加来导出。而且,如图15所示,根据由距离l和方位差θ形成的扇形,将由l/θ导出的扇形的半径设为曲率半径rc。如上所述,使用行驶路径的位置信息来提取成为弯道路区间的行驶路径的要素,导出弯道路区间的曲率信息。
54.接着,使用图16所示的流程图来说明行驶路径生成装置100a的整体动作。另外,步骤s201和s202的处理与图2所示的流程图的步骤s101和s102的处理相同,因此省略说明。
55.用户手动驾驶时,驾驶信息获取部11获取驾驶信息的同时,道路曲率信息获取部14获取道路曲率信息(步骤s203)。
56.此处,使用图17来说明道路曲率信息的获取处理。图17是示意性地示出了使用行驶路径生成装置100a来生成从出发地点sp到目的地ep的行驶路径的示例的图。图17的示例中,在行驶路径中存在从弯道路区间a到弯道路区间f的弯道路。另外,各弯道路的横向中还示意性地合并记载了对象车辆。
57.图18是示出了将行驶路径中成为弯道路区间的要素(位置信息(经度、纬度)和速度信息(vact_n))和曲率半径rc_n的值合并而得的表的一个示例的图。图18中省略了直线道路区间的要素。如图18所示,使弯道路区间c和弯道路区间d分别为曲率半径20m和曲率半径40m、其他弯道路区间为曲率半径30m这一点与行驶路径的各要素相对应。
58.此处,返回对图16的流程图的说明。在步骤s203中获取道路曲率信息之后,在行驶路径修正部15中导出推定弯道路速度特性(步骤s204)。此处,对于推定弯道路速度特性的导出处理进行说明。推定弯道路速度特性是表示根据弯道的曲率用户具有以怎样的速度行
驶的特性的信息。基本上曲率半径越小的弯道路行驶速度越慢,但是,即使在曲率相同的弯道中,根据用户的不同,最佳的行驶速度也不同。由此,使用手动行驶时的驾驶信息来导出每个这样的用户不同的特性。
59.下面参照图19来说明用户的行驶特性的推定处理。图19是示出将图18所示的表的行驶路径的要素(xn、yn、vact_n)按每个曲率半径rc的大小重新排列而得的表tb11、tb12以及tb13的图。图19的示例中,像将曲率半径rc设为20~29m、30~39m以及40~49m那样,以每10m为单位对速度信息vact_n进行分类。
60.在用户的行驶特性的推定处理中,首先在各曲率半径中根据速度信息求出成为要素数量最多的速度的速度信息众数vmaj_v。如表tb11所示那样,在曲率半径为20~29m的区间行驶速度15km/h时要素数量最多,在曲率半径为30~39m的区间行驶速度25km/h时要素数量最多,在曲率半径为40~49m的区间行驶速度39km/h时要素数量最多,因此成为各自的速度信息众数vmaj_v。
61.接着,对图19的表tb11所示的速度信息众数vmaj_r设定公差。公差如图19的表tb12所示那样,对各自的限速信息预先设定正侧的值和负侧的值。在表tb12的示例中,在曲率半径为20~29m的区间,负侧可设定为-3km/h且正侧可设定为0km/h,在曲率半径为30~39m的区间,负侧可设定为-4km/h且正侧可设定为2km/h,在曲率半径为40~49m的区间,负侧可设定为-5km/h且正侧可设定为5km/h,有些区间的正侧和负侧设定为相同的值,但所有区间中正侧和负侧都可设定为不同的值。
62.接着,使用速度信息众数vmaj_r及其公差来求出推定弯道路速度特性。即、将对速度信息众数vmaj_r加上公差而得的值设为推定限速特性vcal_r。在图19的表tb13中示出了每个曲率半径的推定弯道路速度特性vcal_r。如图19所述,推定弯道路速度特性vcal_r成为将速度信息众数vmaj_r设为中间值且具有与所设定的公差相对应的幅度的速度信息(速度范围)。因此,存在最小值vcal_r_min和最大值vcal_r_max。图19的表tb13的示例中,在曲率半径为20~29m的区间速度范围为12km/h到15km/h,在曲率半径为30~39m的区间速度范围为21km/h到27km/h,在曲率半径40~49m的区间速度范围为34km/h到44km/h。该速度范围成为各自的推定弯道路速度特性。但是,这只是一个示例,速度信息众数因用户的驾驶而改变,公差也并未被限定在表tb12中,推定弯道路速度特性也并未被限定在表tb13中。
63.此处,返回对图16的流程图的说明。在步骤s204中导出推定弯道路速度特性之后,在行驶路径修正部15中利用步骤s205至步骤s209的处理来进行行驶路径的速度信息和推定弯道路速度特性的比较处理。
64.下面,对行驶路径的速度信息和推定弯道路速度特性的比较处理进行说明。如步骤s205、s207及s209所示那样,对从行驶路径的最初要素(n=1)至最后要素(n=m)为止的所有要素实施该处理。
65.即、首先将行驶路径的最初要素(n=1)设为处理对象(步骤s205),判定对行驶路径的速度信息与推定弯道路速度特性进行比较而得的关系式(vcal_r_min≤vact_n≤vcal_r_max)是否成立(步骤s206)。
66.在步骤s206中关系式成立的情况(是的情况)下,转移至步骤s207,在关系式不成立的情况(否的情况)下,转移至步骤s208。
67.在步骤s208中,进行变更速度信息vact_n的值的处理,以使关系式(vcal_r_min≤
vact_n≤vcal_r_max)成立。
68.步骤s207中,判定所处理的要素是否是最后(last)要素(m),被判定为最后要素的情况(是的情况)下,转移至步骤s210,在不是最后要素的情况(否的情况)下,将下一个要素(n=n 1)设为处理对象(步骤s209),反复步骤s206之后的处理。
69.图20中合并了图18所提取出的行驶路径中每个区间的对象车辆的速度信息vact_n的表tb14、图19所示的每个限速的推定弯道路速度特性vcal_r的表tb15、以及每个区间的对象车辆的修正后行驶路径的表tb16。
70.图20的示例中,在弯道路区间a到弯道路区间e的所有速度信息中满足上述关系式。这些区间中视为能够得到与用户的弯道路速度特性匹配的行驶路径,判断为无需修正行驶路径的速度信息,不对行驶路径的要素n进行修正。
71.与此相对地,在图20的弯道路区间f中,将行驶路径的速度信息vact_n从推定弯道路速度特性的范围(从vcal_r_min至vcal_r_max)除去。这种状况的发生理由例如如图17中示意性地示出的那样,可以认为是用户看错了弯道路的曲率,以比本来用户最佳的行驶速度更快的速度进入了弯道的情况,发生了不满足关系式(vcal_r_min≤vact_n≤vcal_r_max)的事例。
72.在此情况下,在该弯道路区间中视为无法得到与用户的弯道路速度特性相匹配的行驶路径,自动修正速度信息vact_n(步骤s208)。在该处理中,若满足上述关系式,则设为vact_n的值可以是任意值。
73.图20的示例中,图19所示的曲率半径为30~39m的区间中将推定弯道路速度特性的中间值修正为25km/h。
74.此处,返回对图16的流程图的说明。若对行驶路径的所有要素(n=1至m)完成从步骤s206至s209的处理,则转移至步骤s210,将步骤s210的处理的时刻所制作的速度信息设为最终速度信息vrev_n,将由该最终速度信息vrev_n和位置信息构成的行驶路径设为修正后行驶路径(xn、yn、vrev_n)。修正后行驶路径(xn、yn、vrev_n)从行驶路径修正部15被输出至行驶路径生成装置100a的外部,且在对象车辆能够从出发地点sp自动行驶至目的地ep的情况下使用。
75.如上所述说明的那样,在实施方式2的行驶路径生成装置100a中,手动行驶对象车辆时所获取的驾驶信息的速度信息不直接反应在自动行驶时的行驶路径中,推定相对于弯道路的用户特性,能够自动修正行驶路径的速度信息以成为与用户特性相匹配的行驶速度,能够获取更适当的行驶路径。因此,在用户为了获取驾驶信息而进行手动驾驶时,例如即使产生了用户看错弯道路的曲率而无法适当行驶的区间,该区域也能够被自动修正为适当的行驶速度。因此,用户无需为了得到适当的驾驶信息而再次进行手动驾驶,能够减轻行驶路径的制作作业的麻烦。
76.在上述说明中说明了将行驶路径生成装置100a搭载于车辆的示例,也可以搭载于车辆以外的基站、例如服务器,从车辆经由通信网来获取驾驶信息,可以由服务器来制作并修正行驶路径。服务器经由通信网将制作的修正后行驶路径发送至车辆即可。
77.另外,对于获取道路曲率信息获取部14的曲率信息的方法,可以从搭载于对象车辆的导航装置的地图信息来获取对象车辆行驶的道路的弯道的曲率信息,以代替根据由驾驶信息获取部11所获取的驾驶信息的行驶位置来获取该道路中的曲率信息。可以使用制作
行驶路径以外的驾驶信息来导出曲率信息。
78.另外,对设为推定弯道路速度特性的导出对象的曲率半径的最大值rc_max进行设定,在行驶路径的曲率半径成为rc_max以上的区间中可视为直线道路。另外,对于被视为直线道路的区间,通过使用行驶路径速度最大值vmax以代替使用推定弯道路速度特性的值,来修正行驶路径的速度信息,由此能够对行驶路径的速度信息进行限制。
79.《实施方式3》图21是表示实施方式3所涉及的行驶路径生成装置100b的结构的功能框图。如图21所示,在行驶路径生成装置100b中具有实施方式1的行驶路径生成装置100的限速信息获取部13、以及实施方式2的行驶路径生成装置100a的道路曲率信息获取部14。
80.对于限速信息获取部13获取限速信息和道路曲率信息获取部14获取道路曲率信息的方法,在实施方式1和2中已说明了,因此,省略说明,使用图22所示的流程图来说明对限速信息和道路曲率信息的速度信息进行修正的方法。
81.首先,使用由驾驶信息获取部11所获取的驾驶信息(经度信息:xn、纬度信息:yn、速度信息:vact_n),并利用行驶路径制作部12来生成行驶路径(步骤s301)。
82.然后,在限速信息获取部13中获取限速信息(步骤s302),在道路曲率信息获取部14中获取道路曲率信息(步骤s303)。该道路曲率信息中可以包含直线道路的信息。
83.而且,行驶路径制作部12将行驶路径的最初要素(n=1)作为处理对象(步骤s304),判定是否有限速信息(步骤s305)。
84.在步骤s305中判定为有限速信息的情况(是的情况)下,转移至步骤s306,在判定为没有限速信息的情况(否的情况)下,转移至步骤s309。
85.在步骤s306中,根据限速信息来修正速度信息vact_n,转移至步骤s307。步骤s306的处理是行驶路径修正部15中的处理,与图2所示的实施方式1的步骤s106及步骤s108中的处理相当。
86.另一方面,在步骤s309中判定是否是弯道路区间,在判定为是弯道路区间的情况(是的情况)下,转移至步骤s310,在判定为不是弯道路区间的情况(否的情况)下,转移至步骤s311。
87.由于在步骤s303所获取的道路曲率信息中包含曲率半径的信息,因此如包含该曲率半径的信息,则能够判定为是弯道路区间。
88.在步骤s310中,根据道路曲率信息来修正速度信息vact_n,转移至步骤s307。步骤s310的处理是行驶路径修正部15中的处理,与图16所示的实施方式2的步骤s206及步骤s208中的处理相当。另外,对于修正速度信息vact_n所使用的推定弯道路速度,使用与在各个弯道路区间所导出的曲率半径相对应的信息。
89.步骤s311是与未包含限速信号和道路曲率信息的情况相对应的处理,判定速度信息vact_n是否快于预先设定的行驶路径速度最大值vmax(vact_n》vmax),在判定为vact_n》vmax的情况(是的情况)下,转移至步骤s312,在未判定为vact_n》vmax的情况(否的情况)下,转移至步骤s313。
90.在步骤s312中,对行驶路径的速度信息进行修正以使得速度信息vact_n成为行驶路径速度最大值vmax(vact_n=vmax),并转移至步骤s307。
91.步骤s313是不包含限速信息和道路曲率信息、且速度信息vact_n未超过行驶路径
速度最大值vmax的情况下的处理,不进行速度信息vact_n的修正处理,转移至步骤s307。
92.步骤s307中,判定所处理的要素是否是最后(last)要素(m),在判定为最后要素的情况(是的情况)下,结束一系列的处理,在不是最后要素的情况(否的情况)下,将下一个要素(n=n 1)作为处理对象步骤(s308),反复步骤s305之后的处理。
93.如上所说明的那样,在实施方式3的行驶路径生成装置100b中,在能够获取限速信息的区间中能够根据推定限速特性来修正速度信息,行驶路径的要素中不包含限速信息,但是在包含道路曲率信息的情况下、即在判定为弯道路的情况下,能够根据推定弯道路速度特性来修正速度信息。另外,在行驶路径的要素中不包含限速信息和道路曲率信息的情况下,能够使用行驶路径速度最大值vmax来修正速度信息。
94.《实施方式4》图23是表示实施方式4所涉及的自动行驶控制装置200的结构的功能框图。如图23所示,自动行驶控制装置200例如如图21所示那样,具有实施方式3所涉及的行驶路径生成装置100b、设置于行驶路径生成装置100b的外部的目标路径设定部16和自动行驶控制部17。
95.代替行驶路径生成装置100b,可以具有图1所示的实施方式1的行驶路径生成装置100或图9所示的实施方式2的行驶路径生成装置100a。
96.目标路径设定部16输入由行驶路径修正部15所制作的修正后行驶路径,设定为用于对对象车辆进行自动行驶的目标路径。目标路径设定部16中保存由行驶路径生成装置100所制作的多个修正后行驶路径,且根据来自外部的请求来设定所使用的目标路径。
97.自动行驶控制部17根据由目标路径设定部16所设定的目标路径的位置信息和速度信息,通过适当地控制对象车辆所具有的转向机构和驱动结构来进行自动行驶控制。
98.作为设定目标路径的方法,在自动行驶控制装置200的外部设置用户能操作的操作装置,能够通过用户操作来选择用户想要自动行驶的路径。此时,针对各个修正后行驶路径可预先设定用户容易识别的名称、例如“从家到公司”、“从家到超市”等名称。
99.在将修正后行驶路径设定为目标路径之后,根据目标路径开始自动行驶。由自动行驶控制部17来控制自动行驶,适当地控制转向机构和控制驱动机构,以使得根据目标路径所具有的位置信息和速度信息使对象车辆行驶。对于此情况下的速度信息,由于使用由行驶路径修正部15所制作的修正后行驶路径,因此,进行反映了推定限速特性或推定弯道路速度特性的自动行驶。
100.接着,对于自动行驶控制装置200的使用方法,参照图23并使用图24来说明。此处,作为一个示例,说明用户利用触摸面板能够操作的操作装置所进行的操作。图24示出了匹配用户的操作显示于触摸面板的显示画面p1~p8,但是这些是一个示例,显示画面并不限于这些。
101.图24所示的显示画面p1是示出主菜单的画面,画面右侧显示用户操作的选项,左侧显示表示行驶路径的生成状态的插图。首先为了获取驾驶信息,用户从显示画面p1选择“获取驾驶信息”。
102.若选择“获取驾驶信息”,则切换成显示画面p2,成为正在获取驾驶信息的模式。若以该模式由用户的手动驾驶使对象车辆行驶,则利用驾驶信息获取部11来获取驾驶信息。另外,行驶中的道路的限速信息由限速信息获取部13来获取。在显示画面p2的画面左侧,通
过显示在对象车辆后方的箭头轨迹来表现正在获取驾驶信息,并且通过限速标识的插图来表示限速信息。
103.在获取驾驶信息的状态下使对象车辆行驶至目的地之后,若选择显示画面p2的“信息获取结束”,则利用驾驶信息获取部11对驾驶信息的获取结束。然后,触摸面板切换为显示画面p3,显示是否保存行驶路径的选项。此处,若用户选择“是”,则如显示画面p4中所示出的那样,成为对行驶路径输入任意名称(路径名)的画面,以使得用户能够识别所获取的行驶路径的内容。另外,作为路径名的输入方法,可以是通过触屏笔或指尖等指示体进行写入输入,也可以是在未图示的弹出画面上显示键盘并通过键盘进行触摸输入。
104.输入路径名,通过选择显示画面p4的“保存”来对行驶路径生成装置100b请求对行驶路径的保存。
105.若由用户请求对行驶路径的保存,则首先由行驶路径制作部12来进行行驶路径的制作处理。接着,对于由行驶路径制作部12制作的行驶路径,使用从限速信息获取部13所获取的限速信息和从道路曲率信息获取部14所获取的道路曲率信息,导出推定限速特性和推定弯道路速度特性。然后,在行驶路径修正部15中,根据所导出的推定限速特性和推定弯道路速度特性对由行驶路径制作部12所制作的行驶路径的速度信息进行自动修正,制作修正后行驶路径。若制作修正后行驶路径,则如显示画面p5所示那样,显示了以路径名“从家到公司”完成了对修正后行驶路径的保存。
106.在完成了对修正后行驶路径的保存之后,若从触摸面板的显示画面p1的主菜单选择“选择目标路径”,则如显示画面p6所显示的那样显示过去制作的修正后行驶路径的一览。若选择用户所请求的行驶路径的名称、例如“从家到公司”,则利用目标路径设定部16来设定作为对象的修正后行驶路径来作为目标路径,如显示画面p7中所示的那样,在触摸面板中显示设定“从家到公司”来作为目标路径。然后,若在显示画面p7中选择“开始自动行驶”,则使在所选择的目标路径上自动行驶的模式处于待机状态。
107.然后,通过用户的手动驾驶使对象车辆移动,在达到所选择的目标路径上的时刻,利用自动行驶控制部17开始对象车辆的自动行驶控制。此时,如显示画面p8中所示的那样,触摸平面中显示正在自动行驶。另外,在画面左侧,通过显示在对象车辆后方的箭头轨迹来表现正在目标路径上行驶,并且通过限速标识的插图来表示限速信息。
108.如上所说明的那样,在实施方式4的自动行驶控制装置200中,由于进行反映了推定限速特性或推定弯道路速度特性的自动行驶,因此,能够以驾驶员视为适当的行驶速度来进行自动行驶。
109.另外,在图24所示的触摸面板所显示的显示画面p1~p8中,示出了用限速标识的插图来显示限速信息的示例,但是对于弯道路的曲率信息也可以用插图来显示。
110.《实施方式5》图25是表示实施方式5所涉及的自动行驶控制系统400的结构的功能框图。如图25所示,自动行驶控制系统400够成为具有图23所示的实施方式4的自动行驶控制装置200和设置于外部的服务器300,行驶路径生成装置100b搭载有服务器300和与自动行驶控制部17进行通信的通信部18。
111.服务器300具有与行驶路径生成装置100b进行通信的通信部19、以及设定目标路径的目标路径设定部20,经由通信部19与行驶路径生成装置100b的通信部18进行通信,收
发由行驶路径修正部15修正后的修正后行驶路径的信息。
112.服务器300的目标路径设定部20根据经由通信部19从自动行驶控制装置200接收到的修正后行驶路径,设定用于由自动行驶控制装置200的自动行驶控制部17进行自动行驶的目标路径,经由通信部19与行驶路径生成装置100b的通信部18进行通信并输入至自动行驶控制部17。服务器300能够获取并保存多个修正后行驶路径。另外,行驶路径生成装置100b及自动行驶控制装置200的动作基本上分别与实施方式3及实施方式4相同,因此省略说明。
113.接着,对于自动行驶控制系统400的动作,使用图26来说明。图26中示例了搭载自动行驶控制装置200的车辆va、vb及vc,所有车辆能够经由通信部18与服务器300进行通信。下面,方便起见,将车辆va~vc中的一台车辆称为“对象车辆”,将其他车辆称为“其他车辆”。
114.由各车辆所制作的修正后行驶路径被发送至服务器300,并保存在服务器300内的目标路径设定部20中。因此,目标路径设定部20中存储有由多个车辆所制作的多个目标路径信息。
115.车辆va~vc的用户经由与服务器300的通信能够得到存储于服务器300的修正后行驶路径的信息。此时,用户能够获取的修正后行驶路径信息不仅包含在用户的对象车辆所制作的修正后行驶路径,还包含其他车辆所制作的修正后行驶路径。然后,若用户对服务器300请求想要使对象车辆自动行驶的修正后行驶路径,则目标路径设定部20将所请求的修正后行驶路径设定为目标路径,向所请求的用户的对象车辆发送目标路径。对于目标路径信息的获取中,不仅对象车辆、其他车辆所制作的修正后行驶路径也成为获取对象。获取目标路径信息之后,由自动行驶控制部17来进行车辆的自动行驶控制。
116.如上说明的那样,根据实施方式5的自动行驶控制系统400,由于修正后行驶路径信息被保存于服务器300内,因此,不需要在对象车辆上搭载的行驶路径生成装置100b或自动行驶控制装置200中搭载用于保存修正后行驶路径的保存介质,能够将更多的修正后行驶路径保存在服务器300中。另外,由于经由服务器300能够在多个车辆中共享修正后行驶路径,因此,即使是对象车辆还没有行驶过的道路,只要由其他车辆制作了该道路的修正后行驶路径,就能够将该修正后行驶路径设定为对象车辆的目标路径,所以即使是对对象车辆而言是初次的道路,也能够进行自动行驶控制。
117.<变形例>在以上说明的实施方式5的自动行驶控制系统400中,说明了由行驶路径生成装置100b的行驶路径修正部15修正后的修正后行驶路径被保存在服务器300中的结构,但也可以设为将修正前的行驶路径保存在服务器300中的结构,以代替从行驶路径生成装置100b发送修正后行驶路径信息。
118.图27是表示实施方式5的变形例所涉及的自动行驶控制系统400a的结构的功能框图。如图27所示,在自动行驶控制系统400a中,车辆va~vc的各行驶路径生成装置100b不具备行驶路径修正部15,构成为由行驶路径制作部12所制作的行驶路径、在限速信息获取部13中获取的限速信息以及在道路曲率信息获取部14中获取的道路曲率信息经由通信部18被发送到服务器300的通信部18。
119.服务器300搭载行驶路径修正部15和目标路径设定部20,经由与行驶路径生成装
置100b的通信,能够接收修正前的行驶路径、限速信息和道路曲率信息。服务器300根据所接收到的这些信息,导出推定限速特性和推定弯道路速度特性,能够由行驶路径修正部15来制作修正后行驶路径。
120.在自动行驶控制系统400a中,由于在服务器300中制作修正后行驶路径,因此,不需要在各车辆中制作修正后行驶路径,能够减轻行驶路径生成装置100b中的数据处理的处理负担。
121.《硬件结构》以上说明的实施方式1~3的行驶路径生成装置100、100a以及100b的各部分能够使用计算机构成,通过计算机执行程序来实现。即、行驶路径生成装置100~100b例如由图28所示的处理电路1000来实现。处理电路1000中适用cpu(central processing unit:中央处理器)、dsp(digital signal processor:数字信号处理器)等处理器,通过执行存储装置中所存储的程序来实现各部分的功能。
122.另外,处理电路1000中也可以适用专用的硬件。在处理电路1000为专用硬件的情况下,处理电路1000例如有单一电路、复合电路、编程处理器、并联编程处理器、asic(application specific integrated circuit:专用集成电路)、fpga(field-programmable gate array:现场可编程门阵列)或它们的组合等。
123.另外,在图29示出了行驶路径生成装置100~100b使用程序而构成的情况下的硬件结构。在此情况下,行驶路径生成装置100~100b的各部分的功能由软件等(软件、固件或软件和固件)的组合来实现。软件等以程序的形式来表述,并存储在存储器1200中。作为处理电路1000起作用的处理器1100读取存储在存储器1200(存储装置)中的程序并执行,从而实现各部分的功能。即,可以说该程序是使计算机执行行驶路径生成装置100~100b的结构要素的动作的步骤和方法的程序。
124.这里,存储器1200例如可以是ram(random access memory:随机存取存储器)、rom(read only memory:只读存储器)、闪存、eprom(erasable programmable read only memory:可擦除可编程只读存储器)、eeprom(electrically erasable programmable read only memory:电可擦可编程只读存储器)等非易失性或易失性的半导体存储器、以及hdd(hard disk drive:硬盘驱动器)、磁盘、软盘、光盘、压缩磁盘、小型磁盘、dvd(digital versatile disc:数字通用盘)及其驱动装置等、或者今后使用的所有存储介质。
125.以上对行驶路径生成装置100~100b的各结构要素的功能由硬件和软件等中的任一方来实现的结构进行了说明。但并不局限于此,也可以采用行驶路径生成装置100~100b的一部分结构要素由专用的硬件实现、另一部分结构要素由软件等来实现的结构。例如,可以是一部分结构要素的功能由作为专用硬件的处理电路1000来实现,另一部分结构要素的功能则由作为处理器1100的处理电路1000读取并执行存储在存储器1200中的程序来实现。
126.如上所述,行驶路径生成装置100~100b能够利用硬件、软件等或它们的组合来实现上述各功能。
127.本发明进行了详细的说明,但上述说明仅是所有方面中的示例,本发明并不局限于此。应该认为未示例出的无数个变形例是在不脱离本发明范围能想到的。
128.另外,本发明在其发明的范围内,可将各实施方式进行自由组合,或将各实施方式适当地进行变形、省略。
再多了解一些

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