СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВОЖДЕНИЕМ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВОЖДЕНИЕМ
DRIVING CONTROL METHOD AND DRIVING CONTROL DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к способу управления вождением и к оборудованию управления вождением.
Уровень техники
[0002] Известна система поиска маршрута, которая выполнена с возможностью вычислять затраты для маршрута на основе ширины и изогнутости дороги и выполнять поиск маршрута с низкими затратами в качестве рекомендуемого маршрута (патентный документ 1: WO2015/129366).
Документы предшествующего уровня техники
Патентные документы
[0003] Патентный документ 1. WO2015/129366
Сущность изобретения
Задачи, решаемые изобретением
[0004] Однако, вышеприведенный предшествующий уровень техники имеет проблему в том, что управление вождением транспортного средства не может выполняться на основе маршрута, полученного с учетом точности картографической информации, используемой при автоматизированном или автономном вождении.
[0005] Задача, которая должна разрешаться посредством настоящего изобретения, заключается в том, чтобы выполнять управление вождением в соответствии с точностью картографической информации.
Средство решения задач
[0006] Настоящее изобретение разрешает вышеуказанную задачу через обращение к картографической информации, включающей в себя первую карту, которая включает в себя идентификационную информацию полосы движения, и вторую карту, которая не включает в себя идентификационную информацию полосы движения, вычисление маршрута, вдоль которого первые затраты на движение для первого маршрута, который принадлежит первой карте, и вторые затраты на движение для второго маршрута, который принадлежит второй карте, находятся в предварительно определенной взаимосвязи, и создание плана вождения для движения транспортного средства вдоль маршрута.
Преимущества изобретения
[0007] Согласно настоящему изобретению, вождение транспортного средства может управляться на основе плана вождения в соответствии с точностью картографической информации, используемой при автоматизированном или автономном вождении.
Краткое описание чертежей
[0008] Фиг. 1 является блок–схемой конфигурации системы управления вождением согласно одному или более вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 является схемой для описания примера картографической информации согласно одному или более вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3 является схемой, иллюстрирующей форму картографической информации согласно одному или более вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 4 является первой схемой для описания способа вычисления маршрута согласно одному или более вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 5 является второй схемой для описания способа вычисления маршрута согласно одному или более вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 6 является первой блок–схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процедуру управления вождением согласно одному или более вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 7A является первой блок–схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процесс вычисления маршрутов согласно одному или более вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 7B является второй блок–схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процесс вычисления маршрутов согласно одному или более вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 7C является третьей блок–схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процесс вычисления маршрутов согласно одному или более вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 7D является четвертой блок–схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процесс вычисления маршрутов согласно одному или более вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 7E является пятой блок–схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процесс вычисления маршрутов согласно одному или более вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 7F является шестой блок–схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процесс вычисления маршрутов согласно одному или более вариантов осуществления настоящего изобретения.
Оптимальный режим осуществления изобретения
[0009] Далее описываются один или более вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. В вариантах осуществления, настоящее изобретение описывается посредством примерной иллюстрации примеров, в которых оборудование управления вождением для транспортного средства согласно настоящему изобретению применяется к системе управления вождением, оборудованной в транспортном средстве. Варианты осуществления оборудования управления вождением согласно настоящему изобретению не ограничены и также могут применяться к портативному терминальному устройству, которое может обмениваться информацией со стороной транспортного средства. Оборудование управления вождением, система управления вождением и портативное терминальное устройство представляют собой компьютер, который выполняет процесс вычисления.
[0010] Фиг. 1 является схемой, иллюстрирующей блочную конфигурацию системы 1 управления вождением согласно одному или более вариантов осуществления настоящего изобретения. Система 1 управления вождением включает в себя оборудование 100 управления вождением и бортовое оборудование 200. Оборудование 100 управления вождением и бортовое оборудование 200 согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения имеют устройства 20 и 40 связи, соответственно, и обмениваются информацией между собой через проводную или беспроводную связь.
[0011] Сначала описывается бортовое оборудование 200.
Бортовое оборудование 200 согласно одному или более вариантов осуществления настоящего изобретения включает в себя устройство 50 обнаружения, датчик 60, контроллер 70 транспортного средства, устройство 80 приведения в движение, устройство 90 рулевого управления, устройство 110 вывода и навигационное устройство 120. Эти устройства, которые составляют бортовое оборудование 200, соединяются между собой через контроллерную сеть (CAN) или другую бортовую LAN, чтобы взаимно обмениваться информацией.
[0012] Ниже описываются эти устройства, которые составляют бортовое оборудование 200.
Устройство 50 обнаружения обнаруживает существование объекта, такого как другое транспортное средство, и его позицию присутствия. Устройство 50 обнаружения согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения включает в себя, но не только, камеру 51. Камера 51 согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения представляет собой, например, камеру, которая включает в себя элемент формирования изображений, такой как CCD. Камера 51 согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения, которая устанавливается в рассматриваемом транспортном средстве, захватывает изображения вокруг рассматриваемого транспортного средства и получает данные изображений, которые включают в себя объектные транспортные средства, присутствующие вокруг рассматриваемого транспортного средства.
[0013] Камера 51 согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения присоединяется к задней части рассматриваемого транспортного средства в позиции высоты h таким образом, что оптическая ось имеет угол θ вниз от горизонтального направления. Камера 51 захватывает изображения некоторой области позади рассматриваемого транспортного средства V1 из этой позиции при предварительно определенном углу Q обзора. Угол Q обзора камеры 51 задается равным углу, который обеспечивает возможность формирования изображений не только полосы движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство, но также и левой и правой полос движения. Изображения, захваченные посредством камеры 51, включают в себя изображения, захваченные позади рассматриваемого транспортного средства.
[0014] Устройство 50 обнаружения обрабатывает полученные данные изображений, чтобы вычислять позицию объекта относительно рассматриваемого транспортного средства или расстояние от объекта до рассматриваемого транспортного средства. Устройство 50 обнаружения вычисляет относительную скорость и относительное ускорение между рассматриваемым транспортным средством и объектом из варьирования во времени позиции объекта. Что касается процесса для того, чтобы вычислять позиционную взаимосвязь между рассматриваемым транспортным средством и другим транспортным средством на основе данных изображений, и процесса для того, чтобы вычислять информацию скорости на основе величины варьирования во времени позиционной взаимосвязи, может надлежащим образом использоваться любой способ, известный на момент подачи настоящей заявки.
[0015] Помимо этого или альтернативно, устройство 50 обнаружения согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения может включать в себя радарное устройство 52. Примеры радарного устройства 52 могут представлять собой такие примеры, как радар миллиметрового диапазона, лазерный радар и сверхзвуковой радар, которые известны на момент подачи заявки настоящей заявки.
[0016] Датчик 60 согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения включает датчик 61 угла поворота при рулении и датчик 62 скорости транспортного средства. Датчик 61 угла поворота при рулении обнаруживает информацию руления, такую как величина руления, скорость руления и ускорение при рулении рассматриваемого транспортного средства, и отправляет информацию руления в контроллер 70 транспортного средства и оборудование 100 управления вождением. Датчик 62 скорости транспортного средства определяет скорость и ускорение рассматриваемого транспортного средства и отправляет их в контроллер 70 транспортного средства и оборудование 100 управления вождением.
[0017] Контроллер 70 транспортного средства согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения представляет собой бортовой компьютер, к примеру, модуль управления двигателем (ECU), и электронно управляет состоянием приведения в движение транспортного средства. Транспортное средство согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения может представлять собой, например, электромобиль, имеющий электромотор в качестве источника приведения в движение, автомобиль с двигателем, имеющий двигатель внутреннего сгорания в качестве источника приведения в движение, или гибридный автомобиль, имеющий как электромотор, так и двигатель внутреннего сгорания в качестве источников приведения в движение. Примеры электромобиля и гибридного автомобиля, имеющего электромотор в качестве источника приведения в движение, включают в себя тип, в котором источник мощности для электромотора представляет собой аккумуляторную батарею, и тип, в котором источник мощности для электромотора представляет собой топливный элемент.
[0018] Устройство 80 приведения в движение согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения включает в себя приводной механизм рассматриваемого транспортного средства V1. Приводной механизм включает в себя электромотор и/или двигатель внутреннего сгорания в качестве вышеописанных источников приведения в движение, устройство передачи мощности, включающее в себя ведущий вал и автоматическую трансмиссию, которые передают выходную мощность источников приведения в движение на ведущие колеса, и тормозное устройство 81, которое тормозит колеса. Устройство 80 приведения в движение формирует соответствующие управляющие сигналы для этих компонентов приводного механизма и выполняет управление вождением, включающее в себя ускорение и замедление транспортного средства. Эти управляющие сигналы для приводного механизма формируются на основе входных сигналов посредством операции нажатия педали акселератора и операции нажатия педали тормоза водителя и управляющих сигналов, полученных из контроллера 70 транспортного средства или из оборудования 100 управления вождением. Управляющая информация может отправляться в устройство 80 приведения в движение, которое в силу этого может выполнять управление вождением, включающее в себя ускорение и замедление транспортного средства, автономным способом. В случае гибридного автомобиля, устройство 80 приведения в движение может принимать отношение крутящего момента, выводимого в электромотор, и крутящего момента, выводимого в двигатель внутреннего сгорания, в соответствии с состоянием движения транспортного средства.
[0019] При получении управляющей информации из устройства 10 управления, контроллер 70 транспортного средства управляет устройством 80 приведения в движение и устройством 90 рулевого управления таким образом, что рассматриваемое транспортное средство V1 движется по целевому маршруту. Контроллер 70 транспортного средства управляет устройством рулевого управления 90 с использованием формы дороги, обнаруженной посредством устройства 50 обнаружения, информации дороги из навигационного устройства 120 и модели разделительных линий, сохраненной в картографической информации 300 таким образом, что рассматриваемое транспортное средство движется при поддержании определенной поперечной позиции относительно полосы движения. Устройство 90 рулевого управления согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения включает в себя актуатор рулевого управления. Актуатор рулевого управления включает в себя электромотор и другие обязательные компоненты, присоединенные к валу рулевой колонки. Устройство 90 рулевого управления выполняет управление рулением для транспортного средства на основе управляющего сигнала, полученного из контроллера 70 транспортного средства, или входного сигнала посредством операции руления водителя. Контроллер 70 транспортного средства вычисляет величину управления рулением на основе информации относительно угла поворота при рулении, полученной из датчика 61 угла поворота при рулении, скорости транспортного средства, полученной из датчика 62 скорости транспортного средства, и тока актуатора рулевого управления и отправляет команду управления током в актуатор рулевого управления, чтобы за счет этого выполнять управление таким образом, что рассматриваемое транспортное средство движется через целевую поперечную позицию. Способ управления поперечной позицией рассматриваемого транспортного средства V1 не ограничен использованием вышеописанного устройства 90 рулевого управления. Дополнительно или альтернативно, устройство 80 приведения в движение и/или тормозное устройство 81 могут использоваться для того, чтобы управлять направлением движения (т.е. поперечной позицией) рассматриваемого транспортного средства V1 на основе разности частот вращения между правым и левым ведущими колесами. В этом смысле, "руление" транспортного средства имеет намерение охватывать случаи использования устройства 80 приведения в движение и/или тормозного устройства 81 в дополнение к случаям использования устройства 90 рулевого управления.
[0020] Навигационное устройство 120 согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения вычисляет маршрут из текущей позиции рассматриваемого транспортного средства в пункт назначения и выводит информацию направления вдоль маршрута через устройство 110 вывода, которое описывается ниже. Навигационное устройство 120 включает в себя устройство 121 обнаружения позиции и картографическую информацию 300, которая является считываемой. Устройство 121 обнаружения позиции взаимодействует с глобальной системой позиционирования (GPS) и обнаруживает позицию (широту/долготу), в которой движется транспортное средство. Навигационное устройство 120 обращается к картографической информации 300, чтобы указывать соединение дорог, в котором движется рассматриваемое транспортное средство, на основе текущей позиции рассматриваемого транспортного средства, обнаруженной посредством устройства 121 обнаружения позиции.
Картографическая информация 300 навигационного устройства 120 является аналогичной картографической информации 300, обладаемой посредством оборудования 100 управления вождением, которое описывается ниже. Картографическая информация 300 может предоставляться в навигационном устройстве 120 и также может предоставляться в оборудовании 100 управления вождением. Ниже описывается картографическая информация 300.
[0021] Ниже описывается оборудование 100 управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения.
Как проиллюстрировано на фиг. 1, оборудование 100 управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения включает в себя устройство 10 управления, устройство 20 связи и устройство 30 вывода. Устройство 20 связи обменивается информацией с бортовым оборудованием 200.
[0022] Оборудование 100 управления вождением выполняет управление, чтобы помогать в операции вождения водителя. Устройство 10 управления помогает в операции руления водителя. Устройство 10 управления вычисляет величину перемещения и/или скорость перемещения в поперечном направлении (направление ширины транспортного средства) на основе маршрута и помогает при управлении устройством 90 рулевого управления на основе угла поворота при рулении, соответствующего величине перемещения. Устройство 10 управления также помогает в операции нажатия педали акселератора и операции нажатия педали тормоза водителя. Устройство 10 управления вычисляет величину перемещения и/или скорость перемещения в продольном направлении (в направлении длины транспортного средства) и помогает при управлении устройством 80 приведения в движение и/или тормозным устройством 81 в соответствии с величиной перемещения и/или скоростью перемещения.
[0023] Устройство 10 управления оборудования 100 управления вождением представляет собой компьютер, включающий в себя постоянное запоминающее устройство 12 (ROM), которое сохраняет программы для выполнения управления вождением рассматриваемого транспортного средства, центральный процессор 11 (CPU) в качестве функциональной схемы, которая выполняет программы, сохраненные в ROM 12, так что он служит в качестве оборудования 100 управления вождением, и оперативное запоминающее устройство 13 (RAM), которое служит в качестве доступного устройства хранения данных. Устройство 10 управления согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения выполняет каждую функцию посредством взаимодействия программного обеспечения для реализации вышеуказанных функций и вышеописанных аппаратных средств.
[0024] Устройство 10 управления оборудования 100 управления вождением включает в себя картографическую информацию 300.
В дальнейшем описывается картографическая информация 300 согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения.
Картографическая информация 300 включает в себя первую карту MP1 и вторую карту MP2. Первая карта MP1 представляет собой карту с большей точностью, чем точность второй карты MP2. Первая карта MP1 включает в себя идентификационную информацию полосы движения, и вторая карта MP1 не включает в себя идентификационную информацию полосы движения. Соединения в одном или более вариантах осуществления настоящего изобретения задаются для каждой полосы движения. Каждая полоса движения представляет информацию, с помощью которой указывается полоса движения, в то время как каждое соединение представляет информацию, с помощью которой секция идентифицируется посредством узлов.
[0025] Фиг. 2 перечисляет содержание информации первой карты MP1 и второй карты MP2 и содержание управления вождением, которое может быть реализовано при использовании содержания информации. Первая карта MP1 включает в себя информацию границ, которая указывает область первой карты MP1. С использованием этой информации границ, определение может выполняться в отношении того, принадлежит либо нет текущая позиция или каждая точка вдоль маршрута области первой карты MP1. Если граница между первой областью и второй областью четко не задается, граница может задаваться посредством типов дорог для магистральных дорог и городских дорог. В варианте осуществления, магистральные дороги могут задаваться как первая область, в то время как другие городские дороги могут задаваться как вторая область. Это обусловлено тем, что имеется очень высокая вероятность того, что первая карта MP1 создана для магистральных дорог. В структуре картографической информации, первая карта MP1 создается только для первой области, но вторая карта MP2 создается для всей области, включающей в себя первую область и вторую область. Когда первая карта MP1 существует для первой области, область второй карты MP2, соответствующей первой области, не используется, и используется только вторая область, отличная от первой области. Когда вторая карта MP2 существует для первой области, можно использовать вторую карту MP2 первой области.
Первая карта MP1 имеет двумерную информацию и трехмерную информацию. Первая карта MP1 имеет информацию дороги, информацию атрибутов дороги и информацию направленности вверх/направленности вниз дорог. Первая карта MP1 имеет идентификационную информацию для указания каждой одной полосы движения и информацию полосы движения назначения присоединения для идентификации полосы движения, с которой соединяется каждая полоса движения. Идентификационная информация для идентификации полосы движения обеспечивает возможность устройству 10 управления прогнозировать полосу движения для движения в будущем. Вторая карта MP2 имеет двумерную информацию. Вторая карта MP2 имеет информацию дороги, информацию атрибутов дороги и информацию направленности вверх/направленности вниз дорог. Вторая карта MP2 не включает в себя идентификационную информацию для указания каждой одной полосы движения и информацию полосы движения назначения присоединения для идентификации полосы движения, с которой соединяется каждая полоса движения. При использовании второй карты MP2, устройство 10 управления не может прогнозировать полосу движения для движения в будущем, поскольку идентификационная информация для указания полосы движения не включена.
[0026] Управление вождением основано на процессах распознавания, определения и работы. Процесс распознавания может использовать не только картографическую информацию, но также и информацию по обнаружению из камеры, радарного датчика, датчика ориентации и т.п. При управлении вождением, точность картографической информации влияет на точность процесса распознавания.
Чтобы выполнять высокоуровневое автономное вождение таким образом, что транспортное средство движется вдоль маршрута автономным способом без необходимости операции человеком, точное распознавание полосы движения для движения транспортного средства в будущем требуется. Чтобы точно выполнять прямое прогнозирование (распознавание), которое обеспечивает возможность автономного вождения, требуется высокоточная цифровая картографическая информация (высокоточная карта, динамическая карта). Другими словами, чтобы выполнять автономное вождение на высоком уровне, требуется первая карта MP1, с помощью которой может идентифицироваться, по меньшей мере, полоса движения.
[0027] Термин "автономное вождение" имеет широкий смысл. "Автономное вождение" означает различные уровни от уровня автономного вождения, на котором водитель временно освобожден от операции руления, до уровня автономного вождения, на котором транспортное средство перемещается в пункт назначения автономным способом, даже когда водитель или пассажир вообще не выполняет операцию вождения (полностью автономное вождение). В настоящем описании, управление вождением, при котором водитель временно освобожден от операции руления, задается как низкий уровень автономного вождения, и управление вождением, при котором транспортное средство перемещается в пункт назначения автономным способом, даже когда водитель или пассажир не выполняет операцию вождения вообще, задается как самый верхний уровень автономного вождения. Чем меньше операций требуется от водителя или пассажира, чем больше операций выполняется посредством транспортного средства, тем более высоким является уровень автономного вождения согласно выполняемому определению.
[0028] Содержание управления вождением и уровня автономного вождения перечислено на фиг. 2. Примеры управления вождением с высоким уровнем автономного вождения включают в себя 1) управление вождением на перекрестках, 2) управление вождением на слияниях/разветвлениях и 3) управление вождением при смене полосы движения. Такое управление вождением с высоким уровнем автономного вождения (необходимость определения человеком является низкой) требует высокого уровня распознавания. Соответственно, такое управление вождением требует первой карты MP, которая представляет собой высокоточную картографическую информацию.
Фиг. 2 дополнительно перечисляет 4) управление вождением при удержании на полосе движения в качестве управления вождением с низким уровнем автономного вождения. Управление вождением при удержании на полосе движения заключается в том, чтобы управлять поперечной позицией транспортного средства таким образом, чтобы не отклоняться от текущей полосы движения. Это управление вождением не требует уровня распознавания, чтобы точно оценивать ситуацию впереди для движения транспортного средства в будущем. Это управление вождением в силу этого может выполняться с использованием второй карты MP2 без необходимости первой карты MP1, которая представляет собой высокоточную картографическую информацию. Управление 5) для выполнения помощи при вождении водителем заключается в том, чтобы помогать при операции водителя, и основано на допущении операции водителя. Оно может позиционироваться в качестве управления вождением с самым низким уровнем автономного вождения.
[0029] Первое управление вождением, выполняемое с использованием первой карты MP1, включает в себя управление вождением при смене полосы движения посредством автономного вождения, которое использует результат прогнозирования полосы движения в направлении движения транспортного средства, в то время как второе управление вождением не включает в себя управление вождением при смене полосы движения. Первая карта MP1 и содержание первого управления вождением ассоциированы друг с другом, и вторая карта MP2 и содержание второго управления вождением ассоциированы друг с другом; в силу этого управление вождением может выполняться с разными уровнями автономного вождения в соответствии с изменением карты, к которой следует обращаться.
При автономном вождении устройство 10 управления оценивает позицию транспортного средства с использованием первой карты MP1, которая представляет собой высокоточную карту, включающую в себя, по меньшей мере, идентификационную информацию для каждой полосы движения, определяет полосу движения для транспортного средства и будущую полосу движения для транспортного средства, определяет ситуацию помех и путей движения в полосе движения и управляет поперечной позицией транспортного средства (рулением/величиной руления/скоростью руления) и продольной позицией транспортного средства (работой/рабочей величиной/рабочей скоростью акселератора/тормоза) в соответствии с ситуацией, чтобы за счет этого выполнять автономное вождение.
[0030] Чтобы выполнять управление вождением для перемещения из текущей полосы движения в смежную полосу движения или поворота направо или налево из текущей полосы движения, необходимо прогнозировать полосу движения для движения рассматриваемого транспортного средства в будущем и распознавать взаимосвязь присоединений полос движения. Посредством использования первой карты MP1, включающей в себя информацию для идентификации каждой полосы движения, можно точно прогнозировать полосу движения для движения рассматриваемого транспортного средства в будущем. Чтобы осуществлять вождение по маршруту в пункт назначения автономным способом, т.е. выполнять смену полосы движения, проезд через перекресток и/или канал посредством слияния/точки разветвления для движения по направлению к пункту назначения посредством автономного вождения, полоса движения для движения рассматриваемого транспортного средства в будущем должна идентифицироваться. Для выполнения плана вождения посредством устройства 10 управления посредством автономного вождения, необходимо точно распознавать полосу движения для движения в будущем, что требует первой карты MP1, включающей в себя идентификационную информацию каждой полосы движения.
[0031] С другой стороны, управление вождением при удержании на полосе движения (при недопущении выезда за пределы полосы движения) выполняется при условии, что полоса движения, в которой рассматриваемое транспортное средство движется в данный момент или двигалось непосредственно перед этим, может идентифицироваться, к примеру, с использованием захваченных изображений. Чтобы выполнять управление вождением при удержании на полосе движения, может быть достаточным идентифицировать дорогу, включающую в себя множество полос движения. Управление вождением при удержании на полосе движения может выполняться с использованием второй карты MP2, которая не включает в себя идентификационную информацию каждой полосы движения. Как перечислено на фиг. 2, вторая карта MP2 не включает в себя идентификационную информацию полос движения и информацию назначения присоединения для каждой полосы движения. Вторая карта MP2 не включает в себя трехмерную позиционную информацию.
[0032] Управление вождением при удержании на полосе движения включает в себя распознавание полосы движения, в которой движется транспортное средство, и управление перемещением транспортного средства таким образом, чтобы сохранять определенную взаимосвязь между позицией разделительной линии полосы движения и позицией рассматриваемого транспортного средства. Разделительная линия может представлять собой линию, проведенную на поверхности дороги, а также может представлять собой дорожное сооружение, существующее на стороне обочины дороги полосы движения, такое как дорожное ограждение, бордюрный камень, тротуар и дорога с ограниченным доступом для двух колес, либо такая конструкция, как дорожный знак, магазин или придорожное дерево.
[0033] Чтобы выполнять автономное вождение, требуется высокоточная карта, включающая в себя, по меньшей мере, идентификационную информацию полос движения, но для создания высокоточной карты, в которой идентификационная информация полос движения предоставляется для всех областей, требуются неизмеримые затраты и усилия. Нереалистично то, что высокоточные карты создаются для всех областей в стране и в мире. Когда управление автономным вождением поясняется, предполагается, что высокоточные карты всех областей существуют экспериментально или фактически, но картографическая информация, фактически используемая, вероятно, должна заключать в себе карты, в которых смешиваются высокоточные карты и приближенно-точные карты. В варианте осуществления, высокоточные карты могут использоваться только областей с интенсивным движением, областей, в которых выполняется автономное вождение, и магистральных дорог. Картографическая информация согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения может представляться посредством одной карты, которая включает в себя первую карту MP1 и вторую карту MP2 в различных областях или также может включать в себя первую карту MP1 и вторую карту MP2 в качестве соответствующих картографических данных. Вторые картографические данные MP2 могут включать в себя карту (приближенно-точную карту) всей области, включающей в себя первую область и вторую область.
[0034] Фиг. 3 иллюстрирует пример картографической информации 300. Картографическая информация 300, проиллюстрированная на фиг. 3, включает в себя первую карту MP1 первой области и вторую карту MP2 второй области, отличной от первой области. Первая карта MP1 картографической информации 300 представляет собой высокоточную карту первой области, которая включает в себя магистральные дороги и окружена посредством магистральных дорог.
[0035] Картографическая информация 300 включает в себя информацию дороги. Информация дороги включает в себя, для каждого соединения, такие атрибуты, как тип дороги, ширина дороги, форма дороги и то, разрешается или нет обгон (разрешается или нет смена полосы движения на смежную полосу движения). Атрибут каждой полосы движения сохраняется для каждого соединения в качестве элемента информации дороги первой карты MP. Информация дороги может использоваться для того, чтобы идентифицировать полосу движения с атрибутом движения на относительно низкой скорости и полосу движения (полосу обгона) с атрибутом движения на относительно высокой скорости. Информация дороги первой карты MP1 включает в себя относительную позицию каждой полосы движения. Информация дороги включает в себя, для каждой полосы движения, такой атрибут, как крайняя правая полоса движения дороги, крайняя левая полоса движения дороги, n–ая полоса движения или полоса движения, для которой другая полоса движения существует справа или слева.
[0036] Как описано выше, предусмотрены выполняемое управление вождением и невыполняемое управление вождением в зависимости от точности картографической информации 300. В качестве примера, фиг. 2 перечисляет выполняемое управление вождением на первой карте MP и второй карте MP2. При использовании первой карты MP, выполняемое управление вождением включает в себя управление вождением на перекрестках и управление вождением на слияниях/разветвлениях, которые считаются имеющими наибольшую техническую сложность, и управление вождением при смене полосы движения, которое является основой управления вождением на перекрестках и управления вождением на слияниях/разветвлениях. При использовании второй карты MP2, эти три формы управления вождением затруднительно выполнять. Следует понимать, что устройство 10 управления должно иметь способность выполнять управление вождением с использованием первой карты MP1.
Управление вождением при удержании на полосе движения, которое является технически простым (т.е. уровень автономного вождения является низким), может выполняться с использованием любой из первой карты MP и второй карты MP2. Аналогично, независимо от того, какая из первой карты MP1 и второй карты MP2 используется, может выполняться режим для помощи при вождении на основе намерения водителя (в котором водитель определяет операцию вождения и помогает операции).
[0037] Далее описываются процессы, выполняемые посредством устройства 10 управления.
Устройство 10 управления получает пункт назначения транспортного средства. Пункт назначения может указываться посредством ввода, выполненного водителем или пассажиром, либо также может быть обозначен посредством оборудования 100 управления вождением на основе предыстории.
Устройство 10 управления обращается к первой карте MP и/или второй карте MP2, чтобы вычислять маршрут из текущей позиции транспортного средства в пункт назначения. Любой способ поиска маршрута, известный на момент подачи настоящей заявки, может использоваться для вычисления маршрута.
[0038] В процессе вычисления маршрутов, устройство 10 управления вычисляет маршрут таким образом, чтобы достигать предварительно определенной взаимосвязи между первыми затратами на движение для первого маршрута, который принадлежит первой карте MP1, и вторыми затратами на движение для второго маршрута, который принадлежит второй карте MP2. Другими словами, предварительно определенная взаимосвязь задается касательно того, следует использовать маршрут для предпочтительного проезда через первый маршрут, принадлежащий первой карте MP1, или маршрут для предпочтительного проезда через второй маршрут, принадлежащий второй карте MP2, и маршрут вычисляется на основе определения. Это обеспечивает возможность создания плана вождения таким образом, чтобы произвольно задавать отношение первого маршрута, вдоль которого может выполняться высокоуровневое автономное вождение, и автономное вождение может использоваться в соответствии с окружением и ситуацией.
[0039] Фиг. 4 иллюстрирует два маршрута в картографической информации 300, проиллюстрированной на фиг. 3, из начальной точки STP, в которой начинается вождение, в целевую точку GRP, которая представляет собой пункт назначения. Большинство участков первого маршрута RT1 принадлежит первой области, для которой первая карта MP1 подготавливается, тогда как большинство участков второго маршрута RT2 принадлежит второй области, для которой первая карта MP1 не подготавливается (но вторая карта MP2 подготавливается).
[0040] Когда требуется относительно приоритезировать движение посредством автономного вождения, отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение может задаваться высоким. Напротив, когда требуется использовать только управление вождением при удержании на полосе движения без выполнения смены полосы движения и т.п., отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение может задаваться низким. В одном или более вариантах осуществления настоящего изобретения маршрут вычисляется таким образом, что первые затраты на движение выше вторых затрат на движение. Таким образом, отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение задается высоким. Таким образом, план вождения может создаваться с маршрутом, вдоль которого автономное вождение используется в максимально возможной степени.
[0041] В примере, проиллюстрированном на фиг. 4, первый маршрут RT1 представляет собой маршрут с высоким отношением первых затрат на движение ко вторым затратам на движение, и второй маршрут RT2 представляет собой маршрут с низким отношением первых затрат на движение ко вторым затратам на движение. Второй маршрут RT2 этого примера не проходит через первую область, так что отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение равно нулю. Второй маршрут RT2 представляет собой кратчайший маршрут из начальной точки STP в целевую точку GRP, но с точки зрения выбора маршрута, по которому автономное вождение может легко выполняться, отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение задается высоким таким образом, что первый маршрут RT1 вычисляется как маршрут плана вождения.
[0042] Первые затраты на движение для первого маршрута могут заключать в себе расстояние для первого маршрута или также могут заключать в себе в первое требуемое время для движения по первому маршруту. То же применимо ко вторым затратам на движение для второго маршрута. Требуемое время для движения может вычисляться на основе скорости движения (ограничения скорости, средней скорости, измеряемой скорости) на дороге, включенной в картографическую информацию 300, и расстояния для маршрута. Когда затраты на движение вычисляются на основе расстояния, вычислительная нагрузка может уменьшаться. Когда затраты на движение вычисляются на основе требуемого времени, план вождения для маршрута может создаваться с учетом ситуации.
[0043] Также, когда используется политика приоритизации автономного вождения, ненадлежаще большое время движения не является предпочтительным. Когда затраты для вычисленного маршрута выше затрат для кратчайшего маршрута более чем на предварительно определенные затраты на оценку, вычисленный маршрут может представлять собой объездной маршрут, даже если высокоуровневое автономное вождение может выполняться. Хотя расстояние, проезжаемое посредством высокоуровневого автономного вождения, сокращается, затраты на прибытие в пункт назначения могут уменьшаться. Устройство управления вычисляет затраты для кратчайшего маршрута в пункт назначения, и когда затраты для вычисленного маршрута в целом выше затрат для кратчайшего маршрута более чем на предварительно определенное значение оценки, устройство управления уменьшает отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение. Это обеспечивает возможность вычисления маршрута с учетом времени движения. В альтернативном варианте осуществления кратчайший маршрут может предварительно вычисляться и использоваться в качестве маршрута.
[0044] Со ссылкой на предварительно заданное первое управление вождением, которое выполняется с использованием первой карты MP1, и предварительно заданное второе управление вождением, которое выполняется с использованием второй карты MP2, когда желаемое управление вождением включено в первое управление вождением и не включено во второе управление вождением, отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение задается высоким. Например, когда требуется выполнять смену полосы движения для автономного вождения, управление вождением при смене полосы движения включено в управление вождением, выполняемое с использованием первой карты MP1, но не включено в управление вождением, выполняемое с использованием второй карты MP2. В таком случае, отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение задается высоким. Посредством этого задания, маршрут вычисляется таким образом, чтобы предпочтительно использовать первую карту MP1, и план вождения может создаваться таким образом, что требуемое управление вождением предпочтительно выполняется. На маршруте, вдоль которого предпочтительно используется вторая карта MP2, предполагается, что уровень управления вождением (к примеру, содержание выполняемого управления вождением) должен понижаться. Когда требуется выполнять высокоуровневое управление вождением (к примеру, автоматизированное или автономное вождение), которое не может выполняться вдоль второго маршрута, отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение может задаваться высоким, чтобы за счет этого вычислять маршрут, вдоль которого предпочтительно используется первая карта MP.
[0045] После вычисления маршрута, когда множество возможных вариантов маршрутов в пункт назначения вычисляется, устройство 10 управления выбирает, из числа возможных вариантов маршрутов, возможный вариант маршрута, имеющий небольшое число контактных точек (точек соединения, точек присоединения, точек объединения) между первым маршрутом и вторым маршрутом. Число контактных точек между первым маршрутом и вторым маршрутом соответствует числу переключений (соединений, присоединений) между первым управлением вождением с использованием первой карты MP1 и вторым управлением вождением с использованием второй карты MP2. В точке переключения управления вождением, инициатива вождения переключается на водителя, и следовательно необходимо оповещать водителю этот факт таким образом, что водитель может распознавать этот факт. Помимо этого, переключение управления вождением вызывает некоторое изменение поведения транспортного средства, и изменение воспринимается водителем или пассажиром. Предпочтительно, если нагрузка при оповещении и число изменений поведения являются небольшими. Устройство 10 управления выбирает, из числа возможных вариантов маршрутов, возможный вариант маршрута, имеющий небольшое число контактных точек между первым маршрутом и вторым маршрутом, и управление вождением в силу этого может выполняться таким образом, что число процессов оповещения водителю является небольшим, и поведение транспортного средства является плавным (т.е. число изменений является небольшим).
[0046] Фиг. 5 иллюстрирует два маршрута для первых маршрутов RT1–1 и RT102 в картографической информации 300, проиллюстрированной на фиг. 3, из начальной точки STP, в которой начинается вождение, в целевую точку GRP, которая представляет собой пункт назначения. Предполагается, что, в любом из первых маршрутов RT1–1 и RT1–2, первые затраты на движение и вторые затраты на движение удовлетворяют предварительно определенной взаимосвязи. При следовании первым маршрутом RT1–2 (указываемым посредством пунктирной линии), проиллюстрированным на фиг. 5, из начальной точки STP, транспортное средство въезжает в первую область MP1 в точку CH1, выезжает из первой области MP1 в точке CH2, повторно въезжает в первую область MP1 в точке CH3 и выезжает из первой области MP1 в точке CH4, чтобы достигать целевой точки GRP. Число проездов через границу первой области MP1 равно четырем. С другой стороны, первый маршрут RT1–1 (указываемый посредством сплошной линии) заключает в себе проезд через границу первой области MP1 дважды из начальной точки STP в целевую точку GRP. Посредством использования первого маршрута RT1–1 с небольшим числом въездов и выездов из первой области MP1 в качестве маршрута, управление вождением может выполняться таким образом, что поведение транспортного средства является плавным (т.е. число изменений является небольшим). Кроме того, можно относительно уменьшать число процессов для оповещения того, что управление вождением должно изменяться для водителя.
[0047] Предварительно определенная взаимосвязь между первыми затратами на движение и вторыми затратами на движение может определяться посредством отношения между первыми затратами на движение и вторыми затратами на движение, заданного водителем или пассажиром транспортного средства. Определение может выполняться в отношении того, приоритезированной или нет высокоуровневое управление вождением, в зависимости от собственной нагрузки при вождении, физического состояния, предпочтения, привычек водителя и т.д.
Как описано выше, картографическая информация 300 задается таким образом, что уровень детализации карт (первой карты и второй карты) и содержание выполняемого управления вождением ассоциированы друг с другом, и в силу этого водителю несложно определять то, должен либо нет первый маршрут или второй маршрут быть приоритезирован, из содержания управления вождением, собственной нагрузки при вождении водителя и т.д. Кроме того, содержание управления вождением может прогнозироваться в зависимости от того, должен либо нет первый маршрут или второй маршрут быть приоритезирован, поскольку уровень детализации карт и содержание управления вождением предварительно ассоциированы друг с другом, и в силу этого можно подавлять некомфортное ощущение, возникающее у водителя и пассажиров.
[0048] Чтобы помогать выполнению прогнозирования водителем или пассажиром, устройство 10 управления отправляет, в бортовое оборудование 200, команду для представления контактных точек (точек соединения, точек присоединения, точек объединения) между первым маршрутом и вторым маршрутом вдоль вычисленного маршрута с использованием устройств 30 и/или 110 вывода. Посредством предварительного знания точки, в которой уровень управления вождением изменяется, водитель или пассажир транспортного средства может предварительно реагировать на изменение поведения транспортного средства вследствие изменения управления вождением.
[0049] Устройство 10 управления представляет маршрут на дисплеях 31 и/или 111 таким образом, что первый маршрут и второй маршрут могут идентифицироваться. Помимо этого или альтернативно, посредством отображения маршрута на устройстве 110 вывода, таком как дисплей с сенсорной панелью, с помощью которого возможен ввод, выбор водителем возможного варианта маршрута может подтверждаться. Когда множество возможных вариантов маршрутов вычисляется, маршрут на основе намерения водителя или пассажира может выбираться. Устройство 10 управления создает план вождения на основе выбранного возможного варианта маршрута. Содержание первого управления вождением ассоциировано с первым маршрутом, и содержание второго управления вождением ассоциировано со вторым маршрутом; в силу этого содержание управления вождением также может подтверждаться вместе посредством подтверждения маршрута. Посредством предварительного знания изменения уровня управления вождением, водитель или пассажир транспортного средства может предварительно реагировать на изменение поведения транспортного средства вследствие изменения управления вождением.
[0050] Устройство 10 управления получает погодную информацию во время движения. Когда погодная информация представляет предварительно определенную плохую погоду, которая увеличивает нагрузку при вождении, устройство 10 управления задает маршрут таким образом, чтобы увеличивать отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение. Погодная информация во время движения может определяться посредством датчика капель дождя, информации приведения в действие стеклоочистителя, термометра и т.д. Любой способ, известный на момент подачи настоящей заявки, может использоваться в качестве способа определения погоды во время движения транспортного средства. Погодная информация во время движения или при будущем движении может получаться из внешнего сервера через устройство 20 связи. Предварительно определенная плохая погода, которая увеличивает нагрузку при вождении, может предварительно задаваться. В случае дождевых или снеговых осадков, может выполняться такое определение, что погода является плохой, либо в случае дождевых осадков, когда количество дождевых осадков составляет предварительно определенное значение или больше, может выполняться такое определение, что погода является плохой. Когда погода является плохой, надежно двигаться посредством высокоуровневого управления вождением вдоль первого маршрута, для которого полностью предоставляется высокоточная картографическая информация (первая карта MP1), по сравнению с вождением водителя в ситуации, в которой движение является затруднительным. В одном или более вариантах осуществления настоящего изобретения, когда выполняется определение в отношении того, что погода является плохой, безопасное движение может достигаться посредством вычисления маршрута (большого расстояния или большого времени движения), вдоль которого приоритет отдается первому маршруту, что обеспечивает возможность выполнения высокоуровневого управления вождением.
[0051] Устройство 10 управления выполняет вычисление маршрутов на двух стадиях в соответствии со степенью плохой погоды. Устройство управления выполняет определение первого уровня, что погода является плохой, и определение второго уровня, что погода является очень плохой и влияет на рабочие характеристики датчика 60. Первый уровень определяется на основе первого количества дождевых/снеговых осадков. Второй уровень определяется на основе второго количества дождевых/снеговых осадков, которое превышает первое количество дождевых/снеговых осадков. Когда количество дождевых/снеговых осадков равно или выше второго количества дождевых/снеговых осадков, выполняется определение в отношении того, что "погода является очень плохой". Количество дождевых/снеговых осадков может получаться из внешнего сервера через устройство 20 связи. Количество дождевых/снеговых осадков может определяться в качестве первого/второго количество дождевых/снеговых осадков, когда цикл приведения в действие стеклоочистителя равен или выше первого/второго предварительно определенного значения. В этом случае, предпочтительно не выполнять автономное вождение, поскольку требуемый уровень распознавания не может обеспечиваться. В случае "очень плохой погоды", маршрут с наименьшими затратами (расстоянием/требуемым временем) в пункт назначения может вычисляться, или маршрут с небольшим отношением первых затрат ко вторым затратам может вычисляться таким образом, что транспортное средство предпочтительно проезжает через маршрут для движения во второй области, в которой не выполняется автономное вождение.
[0052] Устройство 10 управления получает информацию дорожного движения для маршрута в пункт назначения. Когда информация дорожного движения представляет предварительно определенное нарушение движения, которое увеличивает нагрузку при вождении, устройство 10 управления задает маршрут таким образом, чтобы увеличивать отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение. Информация дорожного движения во время движения может определяться посредством скорости транспортного средства, рабочей информации тормозного устройства и т.д. Любой способ, известный на момент подачи настоящей заявки, может использоваться в качестве способа определения дорожной ситуации во время движения транспортного средства. Информация дорожного движения во время движения или при будущем движении может получаться из сервера интеллектуальной транспортной системы через устройство 20 связи. Предварительно определенное нарушение движения, которое увеличивает нагрузку при вождении, может предварительно задаваться. Возникновение затора в движении может определяться в качестве нарушения движения, и даже когда затор в движении возникает, затор в движении с предварительно определенным расстоянием или больше и/или меньше предварительно определенной скорости транспортного средства может определяться в качестве нарушения движения. Нарушение движения может определяться в качестве возникновения аварии, правил дорожного движения или повреждения дороги. Эти информационные элементы могут предоставляться из центра управления информацией дорожного движения. Когда нарушение движения возникает, надежно двигаться посредством высокоуровневого управления вождением вдоль первого маршрута, для которого полностью предоставляется высокоточная картографическая информация (первая карта MP1), по сравнению с вождением водителя в ситуации, в которой нагрузка при вождении является высокой. В одном или более вариантах осуществления настоящего изобретения, когда выполняется определение в отношении того, что нарушение движения возникает, безопасное движение может достигаться посредством вычисления маршрута (большого расстояния или большого времени движения), вдоль которого приоритет отдается первому маршруту, что обеспечивает возможность выполнения высокоуровневого управления вождением.
[0053] Устройство 10 управления получает информацию предыстории аварий маршрута в пункт назначения. Когда информация предыстории аварий представляет предысторию аварий с предварительно определенным числом раз или более для увеличения нагрузки при вождении, устройство 10 управления задает маршрут таким образом, чтобы увеличивать отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение. Информация предыстории аварий может получаться из внешнего сервера интеллектуальной транспортной системы и т.п. через устройство 20 связи или также может предварительно загружаться в качестве информации дороги. В области или маршруте, на котором возникает множество аварий, надежно двигаться посредством высокоуровневого управления вождением вдоль первого маршрута, для которого высокоточная картографическая информация (первая карта MP1) полностью предоставляется, по сравнению с вождением водителя на дороге, на которой возникает множество аварий. В одном или более вариантах осуществления настоящего изобретения, когда предыстория аварий записывается предварительно определенное число раз или более, безопасное движение может достигаться посредством вычисления маршрута (большого расстояния или большого времени движения), вдоль которого приоритет отдается первому маршруту, что обеспечивает возможность выполнения высокоуровневого управления вождением.
[0054] Далее описывается процедура управления оборудования 100 управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг. 6. Содержание процесса на каждом этапе является таким, как описано выше, и ниже описывается главным образом последовательность операций процесса.
[0055] На этапе S101, устройство 10 управления получает информацию рассматриваемого транспортного средства, которая включает в себя, по меньшей мере, позицию рассматриваемого транспортного средства V1. Информация рассматриваемого транспортного средства дополнительно может включать в себя скорость/ускорение транспортного средства для рассматриваемого транспортного средства V1. На этапе S102, устройство 10 управления считывает картографическую информацию 300 области, которая включает в себя текущую позицию. Картографическая информация 300 включает в себя первую карту MP и вторую карту MP2.
[0056] На этапе S103, устройство 10 управления вычисляет маршрут из текущей позиции в пункт назначения. Этот маршрут вычисляется таким образом, чтобы достигать предварительно определенной взаимосвязи между первыми затратами на движение для первого маршрута, который принадлежит первой карте MP1, и вторыми затратами на движение для второго маршрута, который принадлежит второй карте MP2. Ниже описывается процесс вычисления маршрута.
[0057] Устройство 10 управления управляет устройствами 30 и/или 110 вывода таким образом, чтобы представлять вычисленный маршрут. Фиг. 4 и 5, описанные выше, представляют примеры отображения. Для простой идентификации водителем или пассажиром первого маршрута и второго маршрута, маршруты отображаются с различными формами (к примеру, цветом, толщиной и пунктирными линиями). Дополнительно или альтернативно, для простого распознавания водителем или пассажиром точки въезда в первую область и точки выезда из первой области, точки присоединения отображаются с помощью выделения.
[0058] На этапе S104, устройство 10 управления получает результат обнаружения объекта из устройства 50 обнаружения. Результат обнаружения объекта включает в себя информацию относительно позиции другого транспортного средства. Устройство 10 управления распознает объект, такой как другое транспортное средство, в качестве помехи, которую должно объезжать транспортное средство.
[0059] На этапе S105, устройство 10 управления вычисляет целевые позиции, которые используются в качестве опорных для управления вождением для транспортного средства. Каждая целевая позиция включает в себя целевую поперечную позицию (целевую координату X) и целевую продольную позицию (целевое направление по оси Y). Целевые позиции предоставляют собой позиции, в которых не допускается приближение вплотную/вхождение в контакт транспортного средства с помехой. Целевой маршрут RT получается посредством соединения вычисленной одной или более целевых координат и текущей позиции рассматриваемого транспортного средства V1.
[0060] На этапе S106, устройство 10 управления сравнивает текущую поперечную позицию рассматриваемого транспортного средства V1 с целевой поперечной позицией, полученной на этапе S105, и вычисляет усиление обратной связи для поперечной позиции на основе результата сравнения.
[0061] На этапе S107, устройство 10 управления вычисляет целевое значение управления на основе фактической поперечной позиции рассматриваемого транспортного средства V1, целевой поперечной позиции, соответствующей текущей позиции, и усиления обратной связи этапа S106. Целевое значение управления связано с углом поворота при рулении, угловой скоростью руления и другими необходимыми параметрами для езды рассматриваемого транспортного средства V1 в целевой поперечной позиции. На этапе S112, устройство 10 управления выводит целевое значение управления в бортовое оборудование 200. Это обеспечивает возможность рассматриваемому транспортному средству V1 двигаться по целевому маршруту, который задается посредством целевой поперечной позиции.
[0062] На этапе S109, устройство 10 управления вычисляет целевую продольную позицию вдоль маршрута. На этапе S110, устройство 10 управления сравнивает текущую продольную позицию и скорость и ускорение транспортного средства в текущей позиции рассматриваемого транспортного средства V1 с целевой продольной позицией, соответствующей текущей продольной позиции, и скоростью и ускорением транспортного средства в целевой продольной позиции и вычисляет усиление обратной связи для продольной позиции на основе результата сравнения. После этого, на этапе S111 устройство 10 управления вычисляет целевое значение управления для продольной позиции на основе скорости и ускорения транспортного средства, соответствующих целевой продольной позиции, и усиления обратной связи для продольной позиции, вычисленного на этапе S110.
[0063] Здесь, целевое значение управления в продольном направлении означает значение управления для каждой из операции приводного механизма (которая включает в себя операцию двигателя внутреннего сгорания в случае автомобиля с двигателем и операцию электромотора в случае электромобиля и может дополнительно включать в себя распределение крутящего момента для двигателя внутреннего сгорания и электромотора в случае гибридного автомобиля) и операции торможения, чтобы достигать ускорения, замедления и скорости транспортного средства, соответствующих целевой продольной позиции. Например, в автомобиле с двигателем, функция управления используется для того, чтобы вычислять целевой объем всасываемого воздуха (целевую степень открытия дроссельного клапана) и целевой объем впрыска топлива на основе значений текущего и целевого ускорения, замедления и скорости транспортного средства и отправлять их в устройство 80 приведения в движение. Альтернативно, функция управления может использоваться для того, чтобы вычислять ускорение, замедление и скорость транспортного средства и отправлять их в контроллер 70 транспортного средства, который может вычислять значение управления для каждой из операции приводного механизма (которая включает в себя операцию двигателя внутреннего сгорания в случае автомобиля с двигателем и операцию электромотора в случае электромобиля и может дополнительно включать в себя распределение крутящего момента для двигателя внутреннего сгорания и электромотора в случае гибридного автомобиля), и операции торможения, чтобы достигать этого ускорения, замедления и скорости транспортного средства.
[0064] На этапе S112 устройство 10 управления выводит целевое значение управления в продольном направлении, вычисленное на этапе S111, в бортовое оборудование 200. Контроллер 70 транспортного средства выполняет управление рулением и управление вождением таким образом, чтобы управлять рассматриваемым транспортным средством с возможностью двигаться по целевому маршруту, который задается посредством целевой поперечной позиции и целевой продольной позиции. Как указано на вышеописанных этапах S105–S107 и S112, процессы этапов S109–S112 повторяются каждый раз, когда получается целевая продольная позиция, и значение управления для каждой полученной целевой продольной позиции выводится в бортовое оборудование 200.
На этапе S113 контроллер 70 транспортного средства выполняет управление вождением в соответствии с командой из устройства 10 управления.
[0065] На этапе S114 устройство 10 управления определяет то, вмешивается или нет водитель в работу, к примеру, то, выполняет или нет водитель операцию руления. Когда операция водителем не обнаруживается, процедура возвращается к этапу S101, с которого задание новой области объекта, вычисление целевого маршрута и управление вождением повторяются. С другой стороны, когда операция водителем обнаруживается, процедура переходит к этапу S115, на котором управление вождением приостанавливается. Когда управление вождением приостанавливается, водитель или пассажиры информируются в отношении этого факта.
[0066] Фиг. 7A–7F являются блок–схемами последовательности операций способа для описания некоторых способов вычисления маршрута этапа S103, проиллюстрированного на фиг. 6.
Как проиллюстрировано на фиг. 7A, на этапе S121 устройство 10 управления вычисляет маршрут в пункт назначения. На этапе S122, устройство 10 управления извлекает первый маршрут RT1, проходящий через первую область MP1, из всего маршрута из текущей позиции в пункт назначения и вычисляет расстояние/требуемое время вдоль первого маршрута RT1. На этапе S123 устройство 10 управления извлекает второй маршрут RT2, проходящий через вторую область MP2, из всего маршрута из текущей позиции в пункт назначения и вычисляет расстояние/требуемое время вдоль второго маршрута RT2.
[0067] На этапе S124 устройство 10 управления вычисляет взаимосвязь между первыми затратами и вторыми затратами и определяет то, удовлетворяет или нет взаимосвязь предварительно определенной взаимосвязи. Примеры предварительно определенной взаимосвязи включают в себя отношение первых затрат ко вторым затратам. При приоритизации автономного вождения (вождения при смене полосы движения, вождения на слияниях/разветвлениях, вождения на перекрестках), отношение первых затрат ко вторым затратам (предварительно определенная взаимосвязь) задается равным высокому значению. При приоритизации помощи при вождении (удержания на полосе движения, помощь в рабочей величине, к примеру, помощь при торможении), отношение первых затрат ко вторым затратам (предварительно определенная взаимосвязь) задается равным низкому значению.
Когда первые затраты и вторые затраты удовлетворяют предварительно определенной взаимосвязи, план вождения создается на основе маршрута. С другой стороны, когда первые затраты и вторые затраты не удовлетворяют предварительно определенной взаимосвязи, процесс с обратной связью выполняется на основе результата, чтобы получать первый маршрут и второй маршрут, которые удовлетворяют предварительно определенной взаимосвязи.
[0068] Фиг. 7B иллюстрирует второй пример способа вычисления маршрутов.
На этапе S201 устройство 10 управления вычисляет маршрут RTA, вдоль которого затраты (расстояние или требуемое время) в пункт назначения являются наименьшими. На этапе S202 устройство 10 управления вычисляет первый маршрут RTB, вдоль которого первые затраты для первого маршрута являются наибольшими, и затраты (расстояние или требуемое время) в пункт назначения являются наименьшими. На этапе S203 устройство 10 управления вычисляет маршрут RTC, вдоль которого число проездов через границу первой области является минимальным, и затраты (расстояние или требуемое время) в пункт назначения являются наименьшими.
[0069] Маршрут RTA представляет собой маршрут, который вычисляется только с точки зрения расстояния или требуемого времени, маршрут RTB представляет собой маршрут, который обеспечивает возможность автономного вождения в максимальной степени, и маршрут RTC представляет собой маршрут, в котором число переключений (соединений, присоединений) между первым управлением вождением и вторым управлением вождением является небольшим таким образом, что приоритет отдается отсутствию изменения поведения транспортного средства. На этапе S204 устройство 10 управления управляет дисплеями 31 и/или 111, чтобы представлять маршрут RTA, маршрут RTB и маршрут RTC в качестве вариантов для водителя или пассажира.
[0070] На этапе S205 устройство 10 управления принимает ввод водителем информации выбора маршрута RTA, маршрута RTB и маршрута RTC. Когда информация выбора вводится, процедура переходит к этапу S206, на котором план вождения создается с выбранным маршрутом. Когда информация выбора не вводится на этапе S205, соответствующий маршрут выбирается на основе окружения. В этом примере на этапе S207 выполняется определение в отношении того, является или нет погода предварительно определенной плохой погодой. Этот способ определения является таким, как описано выше. Когда погода является плохой, процедура переходит к этапу S208, на котором выбирается маршрут RTB для предпочтительного выполнения автономного вождения, и план вождения создается на основе маршрута RTB. Тем не менее, когда степень плохой погоды является высокой, и погода является очень плохой до такой степени, что погода влияет на рабочие характеристики датчика 60, маршрут RTA выбирается таким образом, чтобы не выполнять автономное вождение. Когда погода является хорошей, план вождения создается на основе маршрута RTC, вдоль которого число переключений (соединений, присоединений) управления вождением является небольшим.
[0071] Фиг. 7C иллюстрирует третий пример способа вычисления маршрутов.
На этапе S211, когда множество возможных вариантов маршрутов вычисляется, устройство 10 управления верифицирует разность требуемого времени для каждого маршрута. Когда разность требуемого времени для возможных вариантов маршрутов меньше предварительно определенного значения, каждый возможный вариант маршрута представляет собой допустимое решение, так что процедура переходит к этапу S212, на котором план вождения создается на основе вычисленного маршрута. С другой стороны, когда разность требуемого времени составляет предварительно определенное значение или больше, процедура переходит к этапу S213, на котором исключаются возможные варианты маршрутов, имеющие большую разность требуемого времени, маршрут, который в наибольшей степен удовлетворяет предварительно определенной взаимосвязи, выбирается из числа возможных вариантов маршрутов с требуемым временем, меньшим предварительно определенного значения, и план вождения создается на основе маршрута.
[0072] Фиг. 7D иллюстрирует четвертый пример способа вычисления маршрутов.
На этапе S214, когда множество возможных вариантов маршрутов вычисляется, устройство 10 управления верифицирует разность частоты движения для каждого маршрута. Частота движения определяется на основе предыстории движения, сохраненной в навигационном устройстве 120. Когда разность частот движения для возможных вариантов маршрутов меньше предварительно определенного значения, процедура переходит к этапу S215, на котором план вождения создается на основе вычисленного маршрута. С другой стороны, когда разность частот движения составляет предварительно определенное значение или больше, незнакомые маршруты выбираются, так что процедура переходит к этапу S216, на котором возможные варианты маршрутов, имеющие низкую частоту движения, исключаются, маршрут, имеющий высокую частоту движения, выбирается, и план вождения создается на основе маршрута.
[0073] Фиг. 7E иллюстрирует пятый пример способа вычисления маршрутов.
На этапе S217, когда множество возможных вариантов маршрутов вычисляется, устройство 10 управления верифицирует разность частоты возникновения аварий для каждого маршрута. Частота возникновения аварий может получаться из внешнего сервера интеллектуальной транспортной системы и т.п. через устройство 20 связи. Когда разность частот возникновения аварий меньше предварительно определенного значения, процедура переходит к этапу S218, на котором план вождения создается на основе вычисленного маршрута. С другой стороны, когда разность частот возникновения аварий составляет предварительно определенное значение или больше, маршрут со многими авариями может выбираться таким образом, что процедура переходит к этапу S219, на котором маршрут с наименьшей частотой возникновения аварий выбирается, и план вождения создается на основе маршрута.
[0074] Фиг. 7F иллюстрирует шестой пример способа вычисления маршрутов. Вышеописанные погода, требуемое время, частота движения и частота возникновения аварий могут анализироваться одновременно. Чтобы анализировать каждую ситуацию, на этапе S221 устройство 10 управления взвешивает оценку вычисленного пути для каждого из погоды, требуемого времени, частоты движения и частоты возникновения аварий. Хотя не ограничено конкретным образом, значение оценки для каждого маршрута получается посредством умножения опорного значения оценки вычисленного пути на весовой коэффициент, больший нуля (0) и меньший 1, чтобы вычислять вычитаемое значение оценки и вычитание вычитаемого значения оценки из значения оценки (идеального количественного показателя) каждого маршрута. По мере того, как погода ухудшается (за исключением случаев, когда погода является очень плохой), по мере того, как требуемое время является большим, мере того, как частота движения является более низкой, и мере того, как частота возникновения аварий является более высокой, больший весовой коэффициент задается. Это обеспечивает возможность вычисления значения оценки для маршрута, для которого анализируется каждый элемент. На этапе S222 устройство 10 управления указывает маршрут с наибольшим значением оценки и создает план вождения для маршрута.
[0075] Оборудование 100 управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения сконфигурировано и работает так, как указано выше, и в силу этого имеет следующие преимущества.
[0076] (1) Способ управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения включает в себя вычисление маршрута таким образом, чтобы достигать предварительно определенной взаимосвязи между первыми затратами на движение для первого маршрута, который принадлежит первой карте MP1, и вторыми затратами на движение для второго маршрута, который принадлежит второй карте MP2. Другими словами, предварительно определенная взаимосвязь задается касательно того, следует использовать маршрут для предпочтительного проезда через первый маршрут, принадлежащий первой карте MP1, или маршрут для предпочтительного проезда через второй маршрут, принадлежащий второй карте MP2, и маршрут вычисляется на основе определения. Это обеспечивает возможность создания плана вождения таким образом, чтобы произвольно задавать отношение первого маршрута, вдоль которого может выполняться высокоуровневое автономное вождение, и автономное вождение может использоваться в соответствии с окружением и ситуацией.
[0077] (2) В способе управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения первые затраты на движение заключают в себе первое расстояние для первого маршрута, и вторые затраты на движение заключают в себе второе расстояние для второго маршрута; в силу этого маршрут для предпочтительного проезда через первый маршрут может вычисляться с точки зрения расстояния.
[0078] (3) В способе управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения, первые затраты на движение заключают в себе первое требуемое время, полученное из первого расстояния первого маршрута и скорости движения вдоль первого маршрута, и вторые затраты на движение заключают в себе второе требуемое время, полученное из второго расстояния второго маршрута и скорости движения вдоль второго маршрута; в силу этого маршрут для предпочтительного проезда через первый маршрут может вычисляться с точки зрения требуемого времени.
[0079] (4) Способ управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения включает в себя вычисление маршрута таким образом, что первые затраты на движение выше вторых затрат на движение. Отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение задается высоким. Это обеспечивает возможность вычисления маршрута, вдоль которого автономное вождение может использоваться в максимальной степени, и план вождения может создаваться, соответственно.
[0080] (5) Способ управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения включает в себя обращение к картографической информации, чтобы вычислять затраты для кратчайшего маршрута в пункт назначения, и когда затраты для вычисленного маршрута в целом выше затрат для кратчайшего маршрута более чем на предварительно определенные затраты на оценку, уменьшение отношения первых затрат на движение ко вторым затратам на движение. Когда затраты для вычисленного маршрута выше затрат для кратчайшего маршрута более чем на предварительно определенные затраты на оценку, вычисленный маршрут может представлять собой объездной маршрут, даже если высокоуровневое автономное вождение может выполняться. Хотя расстояние, проезжаемое посредством высокоуровневого автономного вождения, сокращается, затраты на прибытие в пункт назначения могут уменьшаться.
[0081] (6) Способ управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения включает в себя обращение к предварительно заданному первому управлению вождением, которое выполняется с использованием первой карты MP1, и предварительно заданному второму управлению вождением, которое выполняется с использованием второй карты MP2, и когда желаемое управление вождением включено в первое управление вождением и не включено во второе управление вождением, задание высокого отношения первых затрат на движение ко вторым затратам на движение. Например, когда требуется выполнять смену полосы движения для автономного вождения, управление вождением при смене полосы движения включено в управление вождением, выполняемое с использованием первой карты MP, но не включено в управление вождением, выполняемое с использованием второй карты MP2. В таком случае, отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение задается высоким. Посредством этого задания, маршрут вычисляется таким образом, чтобы предпочтительно использовать первую карту MP1, и план вождения может создаваться таким образом, что требуемое управление вождением предпочтительно выполняется.
[0082] (7) В способе управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения, когда маршрут вычисляется, если множество возможных вариантов маршрутов в пункт назначения вычисляется, то из возможных вариантов маршрутов, возможный вариант маршрута, имеющий небольшое число контактных точек (точек соединения, точек присоединения, точек объединения) между первым маршрутом и вторым маршрутом, выбирается в качестве маршрута. Число контактных точек между первым маршрутом и вторым маршрутом соответствует числу переключений (соединений, присоединений) между первым управлением вождением с использованием первой карты MP1 и вторым управлением вождением с использованием второй карты MP2. В точке переключения управления вождением, инициатива вождения переключается на водителя, и в силу этого необходимо оповещать водителю этот факт таким образом, что водитель может распознавать факт. Помимо этого, переключение управления вождением вызывает некоторое изменение поведения транспортного средства, и изменение воспринимается водителем или пассажиром. Предпочтительно, если нагрузка в процессе оповещения и число изменений поведения являются небольшими. Способ управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения включает в себя выбор, из числа возможных вариантов маршрутов, возможного варианта маршрута, имеющего небольшое число контактных точек между первым маршрутом и вторым маршрутом, и управление вождением в силу этого может выполняться с плавным поведением транспортного средства (т.е. число изменений является небольшим). Кроме того, число процессов для оповещения водителя в отношении того, что управление вождением должно изменяться, может относительно уменьшаться.
[0083] (8) В способе управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения, предварительно определенная взаимосвязь между первыми затратами на движение и вторыми затратами на движение может определяться посредством отношения между первыми затратами на движение и вторыми затратами на движение, заданного водителем или пассажиром транспортного средства. Определение может выполняться в отношении того, приоритезировано или нет высокоуровневое управление вождением, в зависимости от собственной нагрузки при вождении, физического состояния, предпочтения, привычек водителя и т.д.
[0084] (9) Способ управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения включает в себя отправку, в бортовое оборудование 200, команды для представления водителю или пассажиру транспортного средства контактных точек (точек соединения, точек присоединения, точек объединения) между первым маршрутом и вторым маршрутом вдоль вычисленного маршрута с использованием устройства 110 вывода. Посредством предварительного знания точки, в которой уровень управления вождением изменяется, водитель или пассажир может предварительно реагировать на изменение поведения транспортного средства вследствие изменения управления вождением.
[0085] (10) Способ управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения включает в себя представление маршрута на дисплеях 31 и/или 111 таким образом, что первый маршрут и второй маршрут могут идентифицироваться на маршруте. Помимо этого или альтернативно, посредством отображения маршрута на устройстве 110 вывода, таком как дисплей с сенсорной панелью, с помощью которого возможен ввод, выбор водителем возможного варианта маршрута может подтверждаться. Когда множество возможных вариантов маршрутов вычисляется, маршрут на основе намерения водителя или пассажира может выбираться. Способ управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения включает в себя создание плана вождения на основе выбранного возможного варианта маршрута. Содержание первого управления вождением ассоциировано с первым маршрутом, и содержание второго управления вождением ассоциировано со вторым маршрутом; в силу этого содержание управления вождением также может подтверждаться вместе посредством подтверждения маршрута. Посредством предварительного знания изменения уровня управления вождением, водитель или пассажир транспортного средства может предварительно реагировать на изменение поведения транспортного средства вследствие изменения управления вождением.
[0086] (11) Способ управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения включает в себя получение погодной информации во время движения, и когда погодная информация представляет предварительно определенную плохую погоду, которая увеличивает нагрузку при вождении, задание маршрута таким образом, чтобы увеличивать отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение. Погодная информация во время движения может определяться посредством датчика капель дождя, информации приведения в действие стеклоочистителя, термометра и т.д. Любой способ, известный на момент подачи настоящей заявки, может использоваться в качестве способа определения погоды во время движения транспортного средства. Погодная информация во время движения или при будущем движении может получаться из внешнего сервера через устройство 20 связи. Предварительно определенная плохая погода, которая увеличивает нагрузку при вождении, может предварительно задаваться. В случае дождевых или снеговых осадков, может выполняться такое определение, что погода является плохой, либо в случае дождевых осадков, когда количество дождевых осадков составляет предварительно определенное значение или больше, может выполняться такое определение, что погода является плохой. Когда погода является плохой, надежно двигаться посредством высокоуровневого управления вождением вдоль первого маршрута, для которого полностью предоставляется высокоточная картографическая информация (первая карта MP1), по сравнению с вождением водителя в ситуации, в которой движение является затруднительным. В одном или более вариантах осуществления настоящего изобретения, когда выполняется определение в отношении того, что погода является плохой, безопасное движение может достигаться посредством вычисления маршрута (большого расстояния или большого времени движения), вдоль которого приоритет отдается первому маршруту, что обеспечивает возможность выполнения высокоуровневого управления вождением.
[0087] (12) Способ управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения включает в себя получение информации дорожного движения маршрута в пункт назначения, и когда информация дорожного движения представляет предварительно определенное нарушение движения, которое увеличивает нагрузку при вождении, задание маршрута таким образом, чтобы увеличивать отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение. Информация дорожного движения во время движения может определяться посредством скорости транспортного средства, рабочей информации тормозного устройства и т.д. Предварительно определенное нарушение движения, которое увеличивает нагрузку при вождении, может предварительно задаваться. Возникновение затора в движении может определяться в качестве нарушения движения, и даже когда затор в движении возникает, затор в движении с предварительно определенным расстоянием или больше и/или меньше предварительно определенной скорости транспортного средства может определяться в качестве нарушения движения. Нарушение движения может определяться в качестве возникновения аварии, правил дорожного движения или повреждения дороги. Эти информационные элементы могут предоставляться из центра управления информацией дорожного движения. Когда нарушение движения возникает, надежно двигаться посредством высокоуровневого управления вождением вдоль первого маршрута, для которого полностью предоставляется высокоточная картографическая информация (первая карта MP1), по сравнению с вождением водителя в ситуации, в которой нагрузка при вождении является высокой. В одном или более вариантах осуществления настоящего изобретения, когда выполняется определение в отношении того, что нарушение движения возникает, безопасное движение может достигаться посредством вычисления маршрута (большого расстояния или большого времени движения), вдоль которого приоритет отдается первому маршруту, что обеспечивает возможность выполнения высокоуровневого управления вождением.
[0088] (13) Способ управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения включает в себя получение информации предыстории аварий маршрута в пункт назначения, и когда информация предыстории аварий представляет предысторию аварий с предварительно определенным числом раз или более для увеличения нагрузки при вождении, задание маршрута таким образом, чтобы увеличивать отношение первых затрат на движение ко вторым затратам на движение. В области или маршруте, на котором возникает множество аварий, надежно двигаться посредством высокоуровневого управления вождением вдоль первого маршрута, для которого высокоточная картографическая информация (первая карта MP1) полностью предоставляется, по сравнению с вождением водителя на дороге, на которой возникает множество аварий. В одном или более вариантах осуществления настоящего изобретения, когда предыстория аварий записывается предварительно определенное число раз или более, безопасное движение может достигаться посредством вычисления маршрута (большого расстояния или большого времени движения), вдоль которого приоритет отдается первому маршруту, что обеспечивает возможность выполнения высокоуровневого управления вождением.
[0089] (14) Когда способ управления вождением согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения выполняется посредством устройства 10 управления, оборудование 100 управления вождением прилагает действие и преимущества, идентичные действиям и преимуществам вышеуказанного способа управления вождением.
[0090] Варианты осуществления, поясненные выше, описываются для того, чтобы упрощать понимание настоящего изобретения, а не для того, чтобы ограничивать настоящее изобретение. Следовательно, подразумевается, что элементы, раскрытые в вышеописанных вариантах осуществления, включают в себя все конструктивные модификации и эквиваленты, которые попадают в пределы объема настоящего изобретения.
Описание номеров ссылок
[0091] 1 – система управления вождением
100 – оборудование управления вождением
10 – устройство управления
11 – CPU
12 – ROM
300 – картографическая информация
MP1 – первая карта
MP2 – вторая карта
13 – RAM
20 – устройство связи
30 – устройство вывода
31 – дисплей
32 – динамик
200 – бортовое оборудование
40 – устройство связи
50 – устройство обнаружения
51 – камера
52 – радарное устройство
60 – датчик
61 – датчик угла поворота при рулении
62 – датчик скорости транспортного средства
70 – контроллер транспортного средства
80 – устройство приведения в движение
81 – тормозное устройство
90 – устройство рулевого управления
110 – устройство вывода
111 – дисплей
112 – динамик
120 – навигационное устройство
121 – устройство обнаружения позиции
123 – картографическая информация
MP1 – первая карта
MP2 – вторая карта