行駛指示信息生成裝置、車輛以及行駛指示信息生成方法與流程

本發明涉及生成為了進行車輛的自動駕駛而使用的行駛指示信息的行駛指示信息生成裝置、使用了該裝置的車輛、以及行駛指示信息生成方法。

背景技術：

近年來，在開發通過車輛上裝載的攝像機、激光雷達等各種傳感器，一面感測本車輛周圍一面以自動方式行駛的車輛。

為了可實現這種自動駕駛功能，需要具有正確的道路信息的三維地圖信息。正確的道路信息，是例如不僅包含道路寬度、車道、標志等的詳細的位置信息，還包含道路的坡度、道路的凹凸、路肩的凹凸等的信息的三維信息。

使用該三維地圖信息，生成用于車輛至目的地為止進行自動駕駛的行駛指示信息。車輛基于該行駛指示信息，加入車輛上裝載的各種傳感器檢測的實時的車輛周圍的三維信息，可以自動方式行駛至目的地(例如，專利文獻1)。

此外，有生成將基于乘員的乘坐位置和/或乘員的乘坐感覺優先級確定的位置為基準的、包含評價加速度及顛簸(jerk)的項目的評價函數，在達到基于道路邊界線的約束條件的狀態中，對評價函數進行收斂運算來導出行駛軌跡的行駛軌跡生成裝置。由此，能夠提高車輛中搭乘的人的乘坐感覺(例如，專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009-199572號公報

專利文獻2：日本特開2009-137410號公報

技術實現要素：

本發明提供在自動駕駛之時對每個車輛可改善乘坐感覺的行駛指示信息生成裝置。

本發明的一方式的行駛指示信息生成裝置具有車輛信息獲取單元、行駛指示信息生成單元和校正信息生成單元。車輛信息獲取單元獲取表示車輛的固有狀態的車輛信息。行駛指示信息生成單元使用三維地圖信息生成用于車輛進行自動駕駛的行駛指示信息。校正信息生成單元基于車輛信息，生成將行駛指示信息校正的校正信息。

在本發明中，基于表示車輛的固有狀態的車輛信息，生成將行駛指示信息校正的校正信息。因此，可在自動駕駛之時對每個車輛改善乘坐感覺。

附圖說明

圖1是表示本發明的實施方式1的行駛指示信息生成裝置和周邊結構的框圖。

圖2是表示本發明的實施方式1的行駛指示信息生成裝置的動作例子的流程圖。

圖3是表示本發明的實施方式2的行駛指示信息生成裝置和周邊結構的框圖。

圖4是表示本發明的實施方式2的行駛指示信息生成裝置的動作例子的流程圖。

具體實施方式

在本發明的實施方式的說明之前，簡單地說明以往的行駛指示信息生成裝置中的問題。在專利文獻1所示的技術中，車輛可根據行駛指示信息而以自動方式到達至目的地。該行駛指示信息，例如，以使車輛在車道的中央等規定的車道位置行駛而生成。

另一方面，各車輛中，輪胎的氣壓、懸架狀態、乘員數、乘員的乘車位置、行李的平衡、總重量等的車輛狀態在各個車輛中不同。由于在實際的道路中有坡度和起伏等，所以車輛狀態的不同有影響，在乘坐感覺上產生差異。

因此，在專利文獻1所示的技術中，行駛指示信息未考慮這些車輛狀態的不同而生成，所以在實際地實施了自動駕駛的情況下，有可能因車輛而發生乘坐感覺差的狀態。

此外，在專利文獻2所示的技術中，盡管可改善乘坐感覺，但未考慮自動駕駛之時的乘坐感覺的改善。

以下，參照附圖詳細地說明本發明的實施方式。再有，以下，在用于說明各實施方式的所有附圖中，同一要素附加同一標號，省略重復的說明。

(實施方式1)

以下，參照圖1～圖2詳細地說明本發明的實施方式1。首先，使用圖1說明行駛指示信息生成裝置和周邊結構。

[行駛指示信息生成裝置的結構]

本實施方式的行駛指示信息生成裝置1由自動駕駛輔助服務器400、以及車載裝置100構成。車載裝置100是裝載在車輛200上的裝置，自動駕駛輔助服務器400是在車輛200之外設置的計算機。

車載裝置100和自動駕駛輔助服務器400通過網絡300可綜合地通信。自動駕駛輔助服務器400與圖1的其他車輛500等的、車輛200以外的車輛也可彼此通信。

作為網絡300，典型地為無線通信，但在電動汽車等的充電時，在通過有線的充電電纜進行通信的情況等中，有線通信也可適用。接著，說明車載裝置100和自動駕駛輔助服務器400的詳細的結構。

車載裝置100包括檢測單元110、車輛側通信單元120、車輛側控制單元130、車輛側信息存儲單元140、GPS接收單元150、通知單元160、操作單元170、以及驅動單元180。

檢測單元110檢測表示車輛200的固有狀態的信息(以下，為車輛信息)。車輛信息表示長期間使用車輛200造成的懸架的變化、乘員或行李的裝載造成的車重的變化等、車輛200與其它車不同的狀態，是表示車輛200中固有的狀態的信息。

例如，車輛信息包含車輛200的懸架的彈簧的彈性系數、以及減震器衰減系數。此外，作為車輛信息，也可以包含車輛200的乘員數和乘員的乘車位置的至少一個。此外，車輛信息也可以包含車輛200的車寬和車輛200的車高的至少一個。車輛信息也可以包含車輛200的輪胎的氣壓、車輛200的重量。再有，車寬是相對車輛200的行進方向的垂直方向的長度。

檢測單元110包括懸架信息獲取單元111、輪胎氣壓獲取單元112、乘員信息獲取單元113、以及車重和車高獲取單元114。檢測單元110檢測出的結果被發送到車輛信息獲取單元132，在提取出車輛信息后，被存儲在車輛信息存儲單元143中。

懸架信息獲取單元111獲取車輛200的懸架的彈簧的彈性系數和減震器衰減系數。例如，懸架信息獲取單元111通過以加速度傳感器等檢測減震器行程量和行程速度來檢測上述系數。

輪胎氣壓獲取單元112檢測車輛200的輪胎的氣壓。

乘員信息獲取單元113檢測乘員數和乘員的乘車位置的至少一個。作為乘員信息獲取單元113的一例，是用于檢測在各座位上有無搭載的乘員的傳感器。

車重和車高獲取單元114檢測車輛200的重量和車輛200的車高的至少一個。車重和車高獲取單元114的一例，基于懸架的下沉量，檢測車重和車高。

車輛200的車寬和車輛200的車長，幾乎不因車輛200的使用而變化，被預先存儲在車輛信息存儲單元143中。再有，車長是沿車輛200的行進方向的長度。

再有，優選車輛信息存儲單元143中存儲的車輛信息，是檢測單元110檢測車輛信息的時候的最新的信息。通過使用最新的車輛信息，能夠最佳地改善乘坐感覺。再有，檢測單元110也可包含上述以外的傳感器。

車輛側通信單元120通過網絡300，與自動駕駛輔助服務器400進行各種信息的收發。車輛側通信單元120例如以使用了移動電話網的無線通信進行通信。車輛側通信單元120由車輛側控制單元130控制。

車輛側控制單元130例如是包括CPU(中央運算處理裝置)、以及RAM(Random Access Memory；隨機存取存儲器)的運算裝置，進行信息的收發、以及各單元的控制。車輛側控制單元130與檢測單元110、車輛側通信單元120、車輛側信息存儲單元140、GPS接收單元150、通知單元160、操作單元170、以及驅動單元180連接。

具體而言，車輛側控制單元130由行駛控制單元131、以及車輛信息獲取單元132構成。有關車輛側控制單元130具有的各單元的功能，參照圖2在后面詳述。

車輛側信息存儲單元140由硬盤、RAM等可進行信息的存儲的裝置構成。車輛側信息存儲單元140通過車輛側控制單元130的控制，可進行各種信息的讀出、寫入。

通過車輛側控制單元130的控制，車輛側信息存儲單元140和車輛側通信單元120能夠彼此收發信息。

具體而言，車輛側信息存儲單元140包括校正信息存儲單元141、三維地圖信息存儲單元142、車輛信息存儲單元143、以及行駛指示信息存儲單元144。

車輛側信息存儲單元140可以由單一的存儲裝置構成，也可以由多個存儲裝置構成。有關車輛側信息存儲單元140存儲的各信息，參照圖2在后面詳述。

GPS接收單元150接收來自多個GPS(Global Positioning System；全球定位系統)衛星的信號，通過將接收到的信號解調來獲取表示車輛200的當前位置的位置信息。GPS接收單元150將獲取的位置信息輸出到車輛側控制單元130。

通知單元160通過顯示器、揚聲器、促動器等產生的聲、光、以及振動的至少一個來對駕駛員通知各種信息。通知單元160由車輛側控制單元130控制。

操作單元170是開關、觸摸屏等的用戶可操作的裝置。用戶即駕駛員能夠通過對操作單元170進行操作來進行有關自動駕駛的各種設定。這里“自動駕駛”是至目的地為止以自動方式駕駛車輛的功能，意味著在駕駛員的駕駛操作以外使車輛自動地移動的整體功能。

驅動單元180產生使車輛的車輪旋轉的驅動力。驅動單元180例如是電動機、各種發動機。手動駕駛時，驅動單元180基于駕駛員的加減速操作而受到控制。另一方面，在執行自動駕駛的情況下，驅動單元180由行駛控制單元131直接控制。

[自動駕駛輔助服務器的結構]

接著，詳述自動駕駛輔助服務器400的結構。自動駕駛輔助服務器400是具有作為運算單元的CPU(中央運算處理裝置)、作為服務器側信息存儲單元410的RAM和硬盤、通信裝置、作為信息輸出單元的顯示器或打印裝置、輸入操作者的操作指令的輸入裝置等的計算機。

自動駕駛輔助服務器400包括服務器側信息存儲單元410、服務器側控制單元420、以及服務器側通信單元430。接著，說明服務器側信息存儲單元410、服務器側控制單元420、以及服務器側通信單元430的詳細的結構。

服務器側信息存儲單元410由硬盤、RAM等的可進行信息的存儲的裝置構成。服務器側信息存儲單元410通過服務器側控制單元420的控制，可進行各種信息的讀出、寫入。

通過服務器側控制單元420的控制，服務器側信息存儲單元410和服務器側通信單元430也可以彼此收發信息。

具體而言，服務器側信息存儲單元410包括車輛信息存儲單元411、校正信息存儲單元412、行駛指示信息存儲單元413、三維地圖信息存儲單元414、以及目的地信息存儲單元415。

服務器側信息存儲單元410可以由單一的存儲裝置構成，也可以由多個存儲裝置構成。有關服務器側信息存儲單元410存儲的各信息，參照圖2在后面詳述。

服務器側控制單元420，例如是包括CPU(中央運算處理裝置)、以及RAM的運算裝置，進行信息的收發和各單元的控制。服務器側控制單元420與服務器側信息存儲單元410、以及服務器側通信單元430連接。

具體而言，服務器側控制單元420由車輛信息獲取單元421、校正信息生成單元422、以及行駛指示信息生成單元423構成。有關服務器側控制單元420具有的各單元的功能，參照圖2在后面詳述。

服務器側通信單元430通過網絡300，與車輛200進行各種信息的收發。與車輛側通信單元120同樣，服務器側通信單元430例如以使用了移動電話線路的無線通信進行通信。服務器側通信單元430由服務器側控制單元420控制。服務器側通信單元430與車輛200以外的其他車輛(例如，車輛500)也可通信。

[車載裝置和自動駕駛輔助服務器的動作]

圖2是表示本發明的實施方式1的車載裝置和自動駕駛輔助服務器的動作例子的流程圖。圖2所示的處理，由車輛側控制單元130和服務器側控制單元420具體地進行。S101～S105是車輛側控制單元130的處理動作。此外，S201～S205是服務器側控制單元420的處理動作。

行駛指示信息生成裝置1具有：獲取表示車輛200的固有狀態的車輛信息的車輛信息獲取單元132；使用三維地圖信息生成用于車輛200進行自動駕駛的行駛指示信息的行駛指示信息生成單元423；以及基于車輛信息，生成對行駛指示信息進行校正的校正信息的校正信息生成單元422。

車輛200具有車輛側信息存儲單元140和行駛控制單元131。車輛側信息存儲單元140存儲行駛指示信息生成單元423生成的行駛指示信息和校正信息生成單元422生成的校正信息。行駛控制單元131基于車輛側信息存儲單元140中存儲的行駛指示信息、以及校正信息，控制車輛200的行駛。以下，詳細地說明動作例子。

首先，若通過操作單元170的用戶操作等而開始自動駕駛模式，則車輛側控制單元130下載三維地圖信息(S101)。

服務器側控制單元420接收了下載的指示后，進行使得從服務器側通信單元430發送在三維地圖信息存儲單元414中存儲的三維地圖信息的控制(S201)。車載裝置100接收到的三維地圖信息被存儲在三維地圖信息存儲單元142中。

這里，三維地圖信息存儲單元414中存儲的三維地圖信息是，基于由用于制成三維地圖信息的專用的測量車輛測定的結果生成的信息。

三維地圖信息是對應于位置信息的信息。在三維地圖信息中，作為正確的道路信息，例如，不僅包含道路寬度、車道、標志等的詳細的位置信息，還包含道路的坡度、道路的凹凸、路肩的凹凸等信息的三維信息。

接著S101，車輛信息獲取單元132基于檢測單元110的檢測結果獲取車輛信息，并存儲在車輛信息存儲單元143中(S102)。

接著S102，車輛側通信單元120將車輛信息存儲單元143中存儲的車輛信息發送到自動駕駛輔助服務器400(S103)。服務器側控制單元420的車輛信息獲取單元421接收了車輛信息后(S202中為“是”)，將接收到的車輛信息存儲在車輛信息存儲單元411中。在沒有接收車輛信息的情況下(S202中為“否”)，服務器側控制單元420再次執行S202。

接收了車輛信息后(S202中為“是”)，行駛指示信息生成單元423基于三維地圖信息存儲單元414中存儲的三維地圖信息、以及目的地信息存儲單元415中存儲的目的地信息，生成用于車輛200進行自動駕駛的行駛指示信息。

目的地信息是包含車輛200朝向的目的地的位置信息的信息，預先從車輛200接收并被存儲。

具體而言，行駛指示信息生成單元423運算用于到達目的地的、用于車輛200自動行駛的詳細的車道位置、速度、加速度等并設為行駛指示信息。運算的行駛指示信息被存儲在行駛指示信息存儲單元413中(S203)。

接著S203，校正信息生成單元422基于車輛信息存儲單元411中存儲的車輛信息，生成對行駛指示信息存儲單元413中存儲的行駛指示信息校正的校正信息，使得乘坐感覺改善(S204)。如何進行校正，將后述。校正信息生成單元422在生成校正信息時，也加入三維地圖信息存儲單元414中存儲的三維地圖信息。校正信息生成單元422將生成的校正信息存儲在校正信息存儲單元412中。

接著S204，服務器側控制單元420將行駛指示信息和校正信息發送到車輛200(S205)。車輛側控制單元130在接收到行駛指示信息和校正信息的情況下(S104中為“是”)，向行駛指示信息存儲單元144存儲行駛指示信息，向校正信息存儲單元141存儲校正信息。車輛側控制單元130在沒有接收行駛指示信息的情況下(S104中為“否”)，再次執行S104。服務器側控制單元420在結束了S205后，將處理再次返回到S202。

在接收到行駛指示信息的情況下(S104中為“是”)，行駛控制單元131基于向行駛指示信息存儲單元144存儲的行駛指示信息，控制車輛200的行駛(S105)。具體而言，行駛控制單元131基于與GPS接收單元150獲取的位置信息對應的行駛指示信息，控制驅動單元180使車輛以自動方式行駛。行駛控制單元131在執行自動駕駛時，從通知單元160通知該意旨。

行駛控制單元131在與自動駕駛結束條件一致的情況下(S106中為“是”)，結束處理(圖2的結束)。自動駕駛結束條件是，到達了目的地的情況、或發生了不能繼續自動駕駛的事件的情況。

車輛側控制單元130在與自動駕駛結束條件不一致的情況下(S106中為“否”)，一面繼續進行自動駕駛，一面將處理返回到S101。

再有，在結束了處理(圖2的結束)后，車輛側控制單元130在因操作單元170的用戶操作等而再次開始自動駕駛的情況下，可使處理再次開始(圖2的自動駕駛模式啟動)。

通過基于行駛指示信息和校正信息來控制車輛的行駛，在自動駕駛之時對每個車輛可改善乘坐感覺。在以下例示其理由。

說明在車輛信息中包含懸架的彈簧的彈性系數和減震器衰減系數的情況。在懸架的減震器行程量和速度較大的情況下，通過校正行駛指示信息，使得減震器活塞的節流孔徑等可變而容易吸收沖擊，以降低衰減力，可改善乘坐感覺。

此外，在減震器行程量和速度較大的情況下，通過校正行駛指示信息，使得成為降低了速度的行駛，可改善乘坐感覺。相反地，在減震器行程量和速度較小的情況下，通過校正使得提高衰減力，可改善乘坐感覺。

說明在車輛信息中包含車輛200的乘員數和乘員的乘車位置的至少一個的情況。

如果乘員數增加，則車輛的總重量增加。例如，在交叉路口前乘員數越增加，通過在交叉路口之前越提前開始減速，可改善乘坐感覺。

此外，因乘員的乘車位置的變化，車輛的重心變化。例如，基于乘員的乘車位置，通過校正向彎曲的道路進入時的進入角度、進入速度，可改善乘坐感覺。

說明在車輛信息中包含車輛200的車寬、車長、以及車高的至少一個的情況。生成行駛指示信息成為基礎，使得在自動駕駛中行駛在車道的中央，而實際的道路在車寬方向、車長方向上有傾斜。通過考慮到這種傾斜，并考慮車寬、車長來校正行駛指示信息以在車道內行駛在傾斜少的行駛線路，可改善乘坐感覺。

說明在車輛信息中包含車輛200的車高的情況。若車高變化，則在行駛時的空氣阻力上產生變化。通過加入該空氣阻力的變化來校正在行駛指示信息中包含的車輛的速度、加速度，可改善乘坐感覺。

說明在車輛信息中包含車輛200的輪胎的氣壓的情況。乘員的乘坐感覺根據輪胎的氣壓而變化。因此，通過基于輪胎的氣壓來校正行駛指示信息，可改善乘坐感覺。

說明在車輛信息包含車輛200的重量的情況。若車輛的重量增加，則乘坐感覺在突然減速時降低。因此，例如，車輛的重量越增加，通過校正使得在交叉路口之前越提前開始減速，可改善乘坐感覺。

而且，通過從有多個懸架的每一個獲取信息，可檢測車輛的重量平衡。通過基于該車輛信息校正行駛指示信息，可改善乘坐感覺。例如，在沒有裝載行李等時將車輛的重量平衡作為車輛信息預先存儲，通過將該車輛信息和在當前時刻獲取的重量平衡進行比較，能夠正確地檢測車輛的重量平衡。

[本實施方式的效果]

實施方式1中的行駛指示信息生成裝置，通過基于表示車輛的固有狀態的車輛信息來生成對行駛指示信息校正的校正信息，具有能夠在自動駕駛之時對每個車輛改善乘坐感覺的效果。

(實施方式2)

以下，參照圖3和圖4說明本發明的實施方式2。圖3是表示本實施方式的行駛指示信息生成裝置和周邊結構的框圖。圖4是表示本實施方式的行駛指示信息生成裝置的動作例子的流程圖。對與實施方式1具有同樣結構的結構，附加同一標號并省略其說明，詳述不同點。

在實施方式1中，從自動駕駛輔助服務器400向車載裝置100發送校正信息存儲單元412中存儲的校正信息和行駛指示信息存儲單元413中存儲的行駛指示信息。然后，車載裝置100用校正信息校正行駛指示信息來實施自動駕駛。

相對于此，在本實施方式中，在自動駕駛輔助服務器400中生成對行駛指示信息用校正信息進行了校正的校正行駛指示信息，向車輛200發送該校正行駛指示信息。這方面有所不同。

如圖2、圖3所示，自動駕駛輔助服務器400具有校正行駛指示信息生成單元424。校正行駛指示信息生成單元424對行駛指示信息存儲單元413中存儲的行駛指示信息用校正信息存儲單元412中存儲的校正信息進行校正，生成校正行駛指示信息(S206)。校正行駛指示信息生成單元424將生成的校正行駛指示信息存儲在校正行駛指示信息存儲單元416中。

服務器側通信單元430向車載裝置100發送在校正行駛指示信息存儲單元416中存儲的校正行駛指示信息(S207)。車載裝置100在接收到校正行駛指示信息的情況下(S106為“是”)，在行駛指示信息存儲單元144中存儲校正行駛指示信息。

行駛控制單元131基于行駛指示信息存儲單元144中存儲的校正行駛指示信息，控制車輛200的行駛。

[本實施方式的效果]

實施方式2中的行駛指示信息生成裝置通過將校正后的行駛指示信息發送到車輛，不需要車輛側的校正處理。通過以上，車輛用所發送的行駛指示信息進行自動駕駛即可，而且，具有能夠減輕車輛側控制單元的處理的效果。

[對上述實施方式共同的變形例]

在實施方式1、2中，行駛控制單元131和服務器側控制單元420各自具有的功能可適當替換。

例如，也可以使三維地圖信息預先存儲在自動駕駛輔助服務器400中，由車輛側控制單元130實施服務器側控制單元420具有的車輛信息獲取單元421、校正信息生成單元422、以及行駛指示信息生成單元423的功能。根據處理負荷、通信速度等，可分擔合適的功能。

再有，車輛200的車輛信息被存儲在自動駕駛輔助服務器400中，所以可將該信息用于車輛200以外的其他車輛(例如，車輛500)的自動駕駛的乘坐感覺改善。在其他車輛500是與車輛200相同、或近似的車型的情況下，能夠將基于車輛200的車輛信息生成的校正信息直接用作為其他車輛500的校正信息。由此，可減輕自動駕駛輔助服務器400的處理負荷。

工業實用性

本發明適合作為生成為了車輛的自動駕駛而使用的行駛指示信息的行駛指示信息生成裝置等。

標號說明

1 行駛指示信息生成裝置

100 車載裝置

110 檢測單元

111 懸架信息獲取單元

112 輪胎氣壓獲取單元

113 乘員信息獲取單元

114 車重和車高獲取單元

120 車輛側通信單元

130 車輛側控制單元

131 行駛控制單元

132 車輛信息獲取單元

140 車輛側信息存儲單元(信息存儲單元)

141 校正信息存儲單元

142 三維地圖信息存儲單元

143 車輛信息存儲單元

144 行駛指示信息存儲單元

150 GPS接收單元(當前位置獲取單元)

160 通知單元

170 操作單元

180 驅動單元

200 車輛

300 網絡

400 自動駕駛輔助服務器

410 服務器側信息存儲單元(信息存儲單元)

411 車輛信息存儲單元

412 校正信息存儲單元

413 行駛指示信息存儲單元

414 三維地圖信息存儲單元

415 目的地信息存儲單元

416 校正行駛指示信息存儲單元

420 服務器側控制單元

421 車輛信息獲取單元

422 校正信息生成單元

423 行駛指示信息生成單元

424 校正行駛指示信息生成單元

430 服務器側通信單元

500 其他車輛