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CN109795500B - 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质 - Google Patents

车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质 Download PDF

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CN109795500B CN201811327972.6A CN201811327972A CN109795500B CN 109795500 B CN109795500 B CN 109795500B CN 201811327972 A CN201811327972 A CN 201811327972A CN 109795500 B CN109795500 B CN 109795500B
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Abstract

本发明提供一种能够在更多的区间执行自动驾驶的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。车辆控制装置具备：计测部，其计测本车辆的振动；以及预测部，其基于由所述计测部计测出的振动的推移与预先计测出的车辆的振动推移一致的程度，来预测在所述本车辆的行进方向前方存在应该使所述本车辆的控制状态变化的规定地点的情况。

Description

车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。
背景技术
近年来，关于自动驾驶的研究不断进展。与此相关联而已知有如下技术：根据搭载于车辆的雷达的检测结果来求出直至车辆前方的前方车辆、静止物为止的距离或方位，并且根据由GPS(Global Positioning System)装置进行道路地图检测得到的将车辆位置建立了对应关系的道路地图来求出车辆前方的交叉路口，并基于上述求出的信息而在由摄像装置拍摄到的图像内推定行驶行车道、前方车辆、静止物、信号灯或人行横道等的位置来识别行驶环境(例如参照日本特开2004-265432号公报)。
然而，在以往的技术中，在由雷达等各种传感器识别的物体的数量少的状况下，地图上的本车辆的位置的识别精度有时降低。其结果是，有时存在不能执行自动驾驶的区间。
发明内容
本发明的方案是考虑到这样的情况而完成的，其目的之一在于提供一种能够在更多的区间执行自动驾驶的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。
用于解决课题的方案
本发明的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质采用了以下的结构。
(1)本发明的一方案为车辆控制装置，其具备：计测部，其计测本车辆的振动；以及预测部，其基于由所述计测部计测出的振动的推移与预先计测出的车辆的振动推移一致的程度，来预测在所述本车辆的行进方向前方存在应该使所述本车辆的控制状态变化的规定地点的情况。
(2)的方案在(1)的方案的车辆控制装置的基础上，所述预测部将相对于车辆而位置不相对地变动的固定地点预测为所述规定地点。
(3)的方案在(1)的方案的车辆控制装置的基础上，所述车辆控制装置还具备：识别部，其识别所述本车辆的周边的地物；以及存储部，其存储包含由所述识别部能够识别的地物的位置信息的地图，在存储于所述存储部的地图上，在所述本车辆的行进方向前方存在的地物的数量小于规定数量的情况下，所述预测部开始进行预测存在所述规定地点的情况的处理。
(4)的方案在(3)的方案的车辆控制装置的基础上，所述车辆控制装置还具备驾驶控制部，在所述地图上将位置建立了对应关系的一个以上的地物中，在所述本车辆的行进方向前方存在的地物的数量小于规定数量的情况下，所述驾驶控制部基于由所述预测部预测的预测结果来控制所述本车辆的转向或加减速中的一方或双方，在所述地物的数量为规定数量以上的情况下，所述驾驶控制部基于由所述识别部识别出的地物来控制所述本车辆的转向或加减速中的一方或双方。
(5)的方案在(1)的方案的车辆控制装置的基础上，所述车辆控制装置还具备：接受部，其接受所述本车辆的乘客的操作；以及存储控制部，其在由所述接受部接受到规定的操作的情况下，使规定的存储部存储将由所述计测部计测出的振动的推移与所述本车辆行驶过的路径建立了对应关系的信息，所述预测部从存储于所述存储部的一个以上的信息中选择表示过去在所述本车辆当前行驶的对象的路径上行驶时得到的所述本车辆的振动的推移的信息，所述预测部基于选择出的所述信息所表示的振动的推移和所述车辆在所述对象的路径上行驶的期间由所述计测部计测出的振动的推移，来预测在所述本车辆的行进方向前方存在所述规定地点的情况。
(6)本发明的另一方案为车辆控制方法，其中，计测部计测本车辆的振动，预测部基于由所述计测部计测出的振动的推移与预先计测出的车辆的振动推移一致的程度，来预测在所述本车辆的行进方向前方存在应该使所述本车辆的控制状态变化的规定地点的情况。
(7)本发明的另一方案为存储介质，其中，所述存储介质存储有程序，所述程序使在具备计测本车辆的振动的计测部的车辆上搭载的计算机进行如下处理：基于振动的推移与预先计测出的车辆的振动推移一致的程度，来预测在所述本车辆的行进方向前方存在应该使所述本车辆的控制状态变化的规定地点的情况。
根据(1)～(7)中的任一方案，能够在更多的区间执行自动驾驶。
附图说明
图1是利用了第一实施方式的车辆控制装置的车辆系统的结构图。
图2是表示各路径振动信息的一例的图。
图3是表示振动数据的一例的图。
图4是第一控制部及第二控制部的功能结构图。
图5是表示基于推荐车道来生成目标轨道的情形的图。
图6是表示不存在地物的场景的一例的图。
图7是表示由第一实施方式的自动驾驶控制装置执行的处理的一例的流程图。
图8是用于说明基于振动数据来推定本车辆的位置的方法的图。
图9是表示存在规定地点时的目标速度的设定方法的一例的图。
图10是表示存在规定地点时的目标速度的设定方法的另一例的图。
图11是利用了第二实施方式的车辆控制装置的车辆系统的结构图。
图12是表示由存储控制部执行的处理的一例的流程图。
图13是示意性地表示积累本车辆的振动数据的情形的图。
图14是表示实施方式的自动驾驶控制装置的硬件结构的一例的图。
符号说明：
1…车辆系统、10…相机、12…雷达装置、14…探测器、16…物体识别装置、20…通信装置、30…HMI、30A…振动计测开始开关、40…车辆传感器、50…导航装置、60…MPU、70…振动计测装置、80…驾驶操作件、100…自动驾驶控制装置、120…第一控制部、130…识别部、140…行动计划生成部、142…规定地点预测部、160…第二控制部、162…取得部、164…速度控制部、166…转向控制部、200…行驶驱动力输出装置、210…制动装置、220…转向装置、M…本车辆、m…其他车辆。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质的实施方式。在以下的实施方式中，说明车辆控制装置适用于能够进行自动驾驶(自主驾驶)的车辆的情况。自动驾驶例如是指不依赖于在车辆上搭乘的乘客的操作地控制车辆的转向或加减速中的一方或双方来使车辆行驶的形态。自动驾驶也可以包括ACC(Adaptive CruseControl)、LKAS(Lane Keeping Assist)等驾驶支援。
<第一实施方式>
[整体结构]
图1是利用了第一实施方式的车辆控制装置的车辆系统1的结构图。搭载有车辆系统1的车辆(以下称作本车辆M)例如是二轮、三轮、四轮等的车辆，其驱动源是柴油发动机、汽油发动机等内燃机、电动机、或者它们的组合。在具备电动机的情况下，电动机使用由与内燃机连结的发电机发出的发电电力、或者二次电池、燃料电池的放电电力来进行动作。
车辆系统1例如具备相机10、雷达装置12、探测器14、物体识别装置16、通信装置20、HMI(Human Machine Interface)30、车辆传感器40、导航装置50、MPU(Map PositioningUnit)60、振动计测装置70、驾驶操作件80、自动驾驶控制装置100、行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220。这些装置、设备通过CAN(Controller Area Network)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等而彼此连接。需要说明的是，图1所示的结构只是一例，可以省略结构的一部分，也可以进一步追加其他的结构。
相机10例如是利用了CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor)等固体摄像元件的数码相机。相机10在搭载有车辆系统1的车辆(以下称作本车辆M)的任意部位安装有一个或多个。在对前方进行拍摄的情况下，相机10安装于前风窗玻璃上部、车室内后视镜背面等。相机10例如周期性地反复对本车辆M的周边进行拍摄。相机10也可以是立体摄影机。
雷达装置12向本车辆M的周边放射毫米波等电波并且检测由物体反射的电波(反射波)来至少检测物体的位置(距离及方位)。雷达装置12在本车辆M的任意部位安装有一个或多个。雷达装置12也可以通过FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式来检测物体的位置及速度。
探测器14是LIDAR(Light Detection and Ranging)。探测器14向本车辆M的周边照射光并计测散射光。探测器14基于从发光到受光为止的时间来检测到对象的距离。照射的光例如是脉冲状的激光。探测器14在本车辆M的任意部位安装有一个或多个。
物体识别装置16对由相机10、雷达装置12及探测器14中的一部分或全部检测的检测结果进行传感器融合处理来识别物体的位置、种类、速度等。物体识别装置16将识别结果向自动驾驶控制装置100输出。另外，物体识别装置16也可以根据需要而将相机10、雷达装置12及探测器14的检测结果直接向自动驾驶控制装置100输出。
通信装置20例如利用蜂窝网、Wi-Fi网、Bluetooth(注册商标)、DSRC(DedicatedShort Range Communication)等来与在本车辆M的周边存在的其他车辆进行通信、或者经由无线基地站与各种服务器装置进行通信。其他车辆m例如与本车辆M同样，可以是进行自动驾驶的车辆，也可以是进行手动驾驶的车辆，没有特别的制约。手动驾驶与前述的自动驾驶不同，是指根据乘客对驾驶操作件80的操作来控制本车辆M的加减速及转向的情况。
HMI30对本车辆M的乘客提示各种信息，并且接受由乘客进行的输入操作。HMI30包括各种显示装置、扬声器、蜂鸣器、触摸面板、开关、按键等。
车辆传感器40包括检测本车辆M的速度的车速传感器、检测加速度的加速度传感器、检测绕铅垂轴的角速度的横摆角速度传感器(陀螺仪传感器)、以及检测本车辆M的朝向的方位传感器等。另外，车辆传感器40也可以包括六轴传感器，该六轴传感器包括三个加速度传感器和三个横摆角速度传感器。例如，六轴传感器检测铅垂方向的加速度及角加速度、本车辆M的行进方向的加速度及角加速度、本车辆M的车宽方向的加速度及角加速度。例如，在悬架上设置有检测铅垂方向的加速度的加速度传感器。
导航装置50例如具备GNSS(Global Navigation Satellite System)接收机51、导航HMI52及路径决定部53，且将第一地图信息54保持于HDD(Hard Disk Drive)、闪存器等存储装置。GNSS接收机51基于从GNSS卫星接收到的信号来确定本车辆M的位置。本车辆M的位置也可以通过利用了车辆传感器40的输出的INS(Inertial Navigation System)来确定或补充。导航HMI52包括显示装置、扬声器、触摸面板、按键等。导航HMI52也可以与前述的HMI30一部分或全部共用化。路径决定部53例如参照第一地图信息54来决定从由GNSS接收机51确定的本车辆M的位置(或者输入的任意的位置)到由乘客使用导航HMI52输入的目的地为止的路径(以下称作地图上路径)。第一地图信息54例如是通过表示道路的线路和由线路连接的节点来表现道路形状的信息。第一地图信息54也可以包括道路的曲率、POI(PointOf Interest)信息等。由路径决定部53决定的地图上路径向MPU60输出。另外，导航装置50也可以基于由路径决定部53决定的地图上路径，来进行使用了导航HMI52的路径引导。需要说明的是，导航装置50例如也可以通过乘客持有的智能手机、平板终端等终端装置的功能来实现。另外，导航装置50也可以经由通信装置20向导航服务器发送当前位置和目的地，并取得从导航服务器回复的地图上路径。
MPU60例如作为推荐车道决定部61发挥功能，并将第二地图信息62保持于HDD、闪存器等存储装置(存储器)。推荐车道决定部61将从导航装置50提供的路径分割为多个区段(例如在车辆行进方向上按100[m]分割)，并参照第二地图信息62而按区段决定推荐车道。推荐车道决定部61进行在从左侧起的第几个车道上行驶这样的决定。推荐车道决定部61在路径上存在分支部位、汇合部位等的情况下，决定推荐车道，以使本车辆M能够在用于向分支目的地行进的合理的路径上行驶。
第二地图信息62是比第一地图信息54高精度的地图信息。第二地图信息62例如包括车道的中央的信息、车道的边界的信息、表示地物的所在(位置)的信息等。地物例如可以是道路标识、信号灯、电线杆、视线引导标(道路标线)、树木这样的具有三维的实体的物体，也可以是暂时停止线、人行横道、划分线这样的在道路面上绘出的道路标志等具有二维的实体的物体。另外，第二地图信息62中也可以包括道路信息、交通限制信息、住所信息(住所、邮政编码)、设施信息、电话号码信息等。第二地图信息62可以通过使用通信装置20来访问其他的装置而随时被更新。
振动计测装置70例如以规定的周期反复计测本车辆M的铅垂方向的振动。例如，振动计测装置70对设置于悬架的加速度传感器的检测值即加速度进行二阶积分，并将该积分值作为铅垂方向上的本车辆M的振动的位移量来导出。另外，振动计测装置70也可以对在由悬架支承的车身侧(例如车室内)设置的加速度传感器的检测值即加速度进行二阶积分，由此作为本车辆M的振动的位移量来导出。在该情况下，振动计测装置70为了从计测结果中去除悬架引起的振动抑制的影响，也可以将从路面与车身的相对位移中减去车辆本身的位移得到的位移作为本车辆M的振动(路面位移)。另外，振动计测装置70也可以代替对铅垂方向的加速度进行二阶积分来导出振动的位移量，而利用激光、声波、电波等来测定本车辆M与路面之间的距离，并将该测定出的距离(位移)作为振动的位移量来导出。以下，将根据时间、距离而变化的振动的推移的信息称作“振动数据”来进行说明。振动计测装置70为“计测部”的一例。
驾驶操作件80例如包括油门踏板、制动踏板、变速杆、转向盘、异形方向盘、操纵杆等操作件。在驾驶操作件80上安装有检测操作量或操作的有无的传感器，其检测结果向自动驾驶控制装置100、或者行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220中的一部分或全部输出。
自动驾驶控制装置100例如具备第一控制部120、第二控制部160及存储部(存储器)180。第一控制部120及第二控制部160各自的构成要素例如通过CPU(CentralProcessing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)等处理器执行程序(软件)来实现。另外，这些构成要素中的一部分或全部也可以通过LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等硬件(包括电路部：circuitry)来实现，还可以通过软件与硬件的协同配合来实现。程序可以预先保存于HDD(Hard Disk Drive)、闪存器等存储装置，也可以保存于DVD、CD-ROM等能够装卸的存储介质，并通过将存储介质装配于自动驾驶控制装置100的驱动装置而安装于存储部180。
存储部180例如通过HDD(Hard Disc Drive)、闪存器、EEPROM(ElectricallyErasable Programmable Read Only Memory)、ROM(Read Only Memory)或RAM(RandomAccess Memory)等来实现。在存储部180中除了存储有供处理器读出并执行的程序以外，还存储有各路径振动信息182等信息。存储部180为“规定的存储部”的一例。
图2是表示各路径振动信息182的一例的图。例如，各路径振动信息182是将表示由探测车辆计测出的振动的推移的振动数据与该探测车辆行驶过的路径的识别信息(图中路径ID)建立了对应关系的信息。探测车辆是指具备振动计测装置70或与其相当的装置的车辆。因此，探测车辆可以是本车辆M，也可以是其他车辆。
图3是表示振动数据的一例的图。如图示那样，振动数据是表示与探测车辆行驶的距离或时间相应的振动的位移的变化的数据。
图4是第一控制部120及第二控制部160的功能结构图。第一控制部120例如具备识别部130和行动计划生成部140。行动计划生成部140例如具备规定地点预测部142。将行动计划生成部140与第二控制部160合起来为“驾驶控制部”的一例。
第一控制部120例如并行地实现基于AI(Artificial Intelligence：人工智能)实现的功能和基于预先提供的模型实现的功能。例如，“识别交叉路口”的功能通过并行地执行基于深度学习等实现的交叉路口的识别和基于预先提供的条件(存在能够进行图案匹配的信号、道路标志等)实现的识别，并对双方进行评分而综合性地评价来实现。由此，能够确保自动驾驶的可靠性。
识别部130基于从相机10、雷达装置12及探测器14经由物体识别装置16输入的信息，来识别在本车辆M的周边存在的地物。另外，作为地物以外的物体，识别部130也可以识别其他车辆m。并且，识别部130对识别出的地物、其他车辆m等具有实体的物体的状态进行识别。物体的“状态”例如包括位置、速度、加速度等。物体的位置例如被识别为以本车辆M的代表点(重心、驱动轴中心等)为原点的绝对坐标上的位置，并在控制中使用。物体的位置可以通过该物体的重心、角部等代表点来表示，也可以通过表现出的区域来表示。另外，物体的“状态”也可以包括物体的加速度、加加速度、或者“行动状态”(例如是否正进行车道变更、或者要进行车道变更)。另外，识别部130基于相机10的拍摄图像来识别本车辆M接下来通过的弯道的形状。识别部130将弯道的形状从相机10的拍摄图像转换为实际平面，例如将二维的点列信息、或者使用与其同等的模型而表现出的信息作为表示弯道的形状的信息向行动计划生成部140输出。
另外，识别部130例如识别本车辆M正行驶的车道(行驶车道)。例如，识别部130通过对从第二地图信息62得到的道路划分线的图案(例如实线与虚线的排列)和根据从相机10拍摄到的图像识别出的本车辆M的周边的道路划分线的图案进行比较，来识别行驶车道。需要说明的是，识别部130不限于识别道路划分线，可以通过识别包括道路划分线、路肩、缘石、中央隔离带、护栏等在内的行驶路边界(道路边界)来识别行驶车道。在该识别中，也可以加进从导航装置50取得的本车辆M的位置、由INS处理的处理结果。
识别部130在识别行驶车道时，识别本车辆M相对于行驶车道的位置、姿态。识别部130例如也可以识别本车辆M的基准点从车道中央的偏离、以及本车辆M的行进方向相对于将车道中央相连的线所成的角度，来作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置及姿态。另外，也可以代替于此，识别部130识别本车辆M的基准点相对于行驶车道的任一侧端部(道路划分线或道路边界)的位置等，来作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置。
另外，识别部130基于识别出的一个以上的地物，来在第二地图信息62所示的地图上识别本车辆M的位置。例如，识别部130基于位置互不相同的三个地物来进行三点测位，从而导出本车辆M相对于这些地物的相对的位置。然后，识别部130一边维持与在三点测位时参照的地物的相对的距离，一边转换为地图的标度，由此在地图上确定(决定)本车辆M的位置。
另外，识别部130在上述的识别处理中也可以导出识别精度，并作为识别精度信息向行动计划生成部140输出。例如，识别部130基于在一定期间中能够识别出道路划分线的频率，来生成识别精度信息。
行动计划生成部140决定在自动驾驶中顺次执行的事件，以便原则上在由推荐车道决定部61决定的推荐车道上行驶，而且能够应对本车辆M的周边状况。事件是规定本车辆M的行驶形态的信息。事件中例如存在以恒定速度在相同的行驶车道上行驶的定速行驶事件、追随于前行车辆的追随行驶事件、赶超前行车辆的赶超事件、进行用于躲避与障碍物接近的制动及/或转向的躲避事件、在弯道上行驶的弯道行驶事件、在交叉路口、人行横道、道口等地点的跟前使本车辆M减速到规定速度(例如0[km/h]、几[km/h])以下的减速事件、车道变更事件、汇合事件、分支事件、自动停止事件、用于结束自动驾驶而切换为手动驾驶的接管事件等。“追随”例如是指将本车辆M与前行车辆的相对距离(车间距离)维持为恒定而行驶的形态。例如，在第二地图信息62所示的地图上，在交叉路口、道口等需要进行暂时停止的地点的情况下，行动计划生成部140从到达该地点的规定距离的跟前起计划减速事件。
在第二地图信息62所示的地图上，在本车辆M到达计划各事件的地点的情况下，行动计划生成部140起动与该地点对应的事件。然后，行动计划生成部140根据起动的事件来生成本车辆M将来行驶的目标轨道。关于各功能部的详细情况在后面进行叙述。目标轨道例如包括速度要素。例如，目标轨道表现为将本车辆M应该到达的地点(轨道点)依次排列而成的轨道。轨道点是按沿途距离计每隔规定的行驶距离(例如几[m]左右)时的本车辆M应该到达的地点，与此不同，将每隔规定的采样时间(例如零点几[sec]左右)时的目标速度及目标加速度作为目标轨道的一部分来生成。另外，轨道点也可以是每隔规定的采样时间的在该采样时刻下的本车辆M应该到达的位置。在该情况下，目标速度、目标加速度的信息由轨道点的间隔来表现。
图5是表示基于推荐车道来生成目标轨道的情形的图。如图所示，推荐车道设定为适于沿着直至目的地的路径行驶。当来到推荐车道的切换地点的规定距离(可以根据事件的种类来决定)的跟前时，行动计划生成部140起动通过事件、车道变更事件、分支事件、汇合事件等。在各事件的执行中需要躲避障碍物的情况下，如图所示那样生成躲避轨道。
第二控制部160控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220，以使本车辆M按预定的时刻通过由行动计划生成部140生成的目标轨道。
返回图4，第二控制部160例如具备取得部162、速度控制部164及转向控制部166。取得部162取得由行动计划生成部140生成的目标轨道(轨道点)的信息，并使存储器(未图示)存储该信息。速度控制部164基于存储于存储器的目标轨道所附带的速度要素，来控制行驶驱动力输出装置200或制动装置210。转向控制部166根据存储于存储器的目标轨道的弯曲情况，来控制转向装置220。速度控制部164及转向控制部166的处理例如通过前馈控制与反馈控制的组合来实现。作为一例，转向控制部166将与本车辆M的前方的道路的曲率相应的前馈控制与基于从目标轨道的偏离进行的反馈控制组合而执行。
行驶驱动力输出装置200将用于使车辆行驶的行驶驱动力(转矩)向驱动轮输出。行驶驱动力输出装置200例如具备内燃机、电动机及变速器等的组合、以及对它们进行控制的ECU。ECU按照从第二控制部160输入的信息、或者从驾驶操作件80输入的信息来控制上述的结构。
制动装置210例如具备制动钳、向制动钳传递液压的液压缸、使液压缸产生液压的电动马达、以及制动ECU。制动ECU按照从第二控制部160输入的信息、或者从驾驶操作件80输入的信息来控制电动马达，并将与制动操作相应的制动转矩向各车轮输出。制动装置210也可以具备将通过驾驶操作件80所包含的制动踏板的操作而产生的液压经由主液压缸向液压缸传递的机构来作为备用。需要说明的是，制动装置210不限于上述说明的结构，也可以是按照从第二控制部160输入的信息来控制致动器，从而将主液压缸的液压向液压缸传递的电子控制式液压制动装置。
转向装置220例如具备转向ECU和电动马达。电动马达例如使力作用于齿条-小齿轮机构来变更转向轮的朝向。转向ECU按照从第二控制部160输入的信息、或者从驾驶操作件80输入的信息来驱动电动马达，使转向轮的朝向变更。
[基于路径行驶时的振动进行的自身位置的推定]
以下，说明由行动计划生成部140的规定地点预测部142进行处理的处理内容。规定地点预测部142判定在本车辆M的行进方向前方存在的地物的数量是否小于规定数量(例如2、3左右)，在判定为地物的数量小于规定数量的情况下，基于从振动计测装置70取得的振动数据来预测在本车辆M的行进方向前方存在规定地点的情况。规定地点是指至少需要使本车辆M的速度状态变化的地点，例如是交叉路口。另外，规定地点也可以是道口、人行横道、学校区域那样设置有速度限制的地点、其他地点。
例如，规定地点预测部142对在第二地图信息62所示的地图上预先将位置建立了对应关系的一个以上的地物中的在本车辆M接下来进入的预定的路径内、或该路径周边存在的地物的数量进行计数。换言之，规定地点预测部142对在地图上将位置建立了对应关系的一个以上的假想(不存在实体)的地物中的在本车辆M的行进方向前方存在的地物的数量进行计数。
另外，规定地点预测部142也可以对由识别部130识别出的一个以上的地物中的在本车辆M的行进方向前方存在的地物的数量进行计数。换言之，规定地点预测部142对在各种传感器的检测区域即三维空间中存在的一个以上的存在实体的物体中的、在本车辆M的行进方向前方存在的地物的数量进行计数。
图6是表示不存在地物的场景的一例的图。如图示的例子那样，当本车辆M在荒野、田间道路等行驶而非在市区行驶的情况下，在路径周边不存在道路标识等地物，或者地物的数量容易变少。在这样不存在地物、或者地物的数量少的情况下，在地图上识别本车辆M的位置所需的地物不足，有时本车位置的识别精度降低。在该情况下，设想到如下情况：行动计划生成部140在地图上不能精度良好地识别本车辆M存在于哪个地点，从而在错误的时机起动预先计划的事件。其结果是，例如为了在交叉路口进行右转或左转而本来应该在交叉路口的规定距离的跟前减速，但可能保持未充分减速的状态就到达交叉路口。
因此，在计数得到的地物的数量小于规定数量而设想到在该路径上行驶的情况下本车辆M的位置的识别精度会降低时，规定地点预测部142对过去在该路径上行驶的探测车辆所计测出的振动的推移与在该路径行驶时由振动计测装置70计测出的振动的推移进行比较，来推定在该路径上本车辆M正在哪一带的位置行驶。然后，规定地点预测部142基于在地图上确定出的本车辆M的位置，来预测在本车辆M的行进方向前方存在规定地点的情况。
[处理流程]
图7是表示由第一实施方式的自动驾驶控制装置100执行的处理的一例的流程图。本流程图的处理例如可以当由规定地点预测部142对地物的数量开始计数时开始，且以后以规定的周期反复执行。需要说明的是，可以相对于本流程图的处理另行地通过振动计测装置70反复进行振动计测的处理。
首先，规定地点预测部142判定计数得到的地物的数量是否小于规定数量(步骤S100)。在由规定地点预测部142判定为地物的数量为规定数量以上的情况下，识别部130对识别出的地物与第二地图信息62所示的地图上的地物进行比较(步骤S102)，从而在地图上推定本车辆M的位置(步骤S104)。
另一方面，规定地点预测部142在判定为地物的数量小于规定数量的情况下，取得由振动计测装置70在直至经过规定时间为止的期间反复计测出的振动数据，并对该振动数据和在各路径振动信息182中与如下路径建立了对应关系的振动数据进行比较(步骤S106)，来在地图上推定本车辆M的位置，其中，所述路径是与本车辆M正行驶的路径相同的路径。
例如，规定地点预测部142搜索由振动计测装置70计测出的振动数据与各路径振动信息182所包含的振动数据一致的区间，在该搜索的结果是在路径中存在彼此的振动数据一致的区间的情况下，推定为本车辆M位于该区间。
图8是用于说明基于振动数据来推定本车辆M的位置的方法的图。图中Va表示由振动计测装置70计测出的振动数据，Vb表示由探测车辆计测出的振动数据。如图示那样，振动数据Vb例如是对在路径的延伸方向上的整个区域计测出的振动的推移进行数据化的数据。因此，规定地点预测部142一边使在直至经过规定时间为止的期间计测出的振动数据Va相对于振动数据Vb沿着距离或时间方向移动，一边求出双方的振动数据的彼此相关，并判定是否存在上述的振动数据的相关值成为规定值(例如0.5)以上的路径上的区间。在图示的例子中，在区间A中相关值成为规定值以上。在该情况下，规定地点预测部142推定为本车辆M位于区间A。
规定地点预测部142在地图上推定出本车辆M的位置的情况下，基于该推定出的位置来判定在本车辆M的行进方向前方是否存在规定地点(步骤S108)。在图8的例子中，在地图上，在区间A的前方存在交叉路口XPT。因此，规定地点预测部142判定为在本车辆M的行进方向前方存在规定地点。
在由规定地点预测部142判定为在本车辆M的行进方向前方存在规定地点的情况下，行动计划生成部140起动减速事件，并生成将规定速度以下的目标速度作为速度要素而包含的目标轨道(步骤S110)。速度控制部164接受该情况，基于目标轨道中作为速度要素而包含的目标速度来控制行驶驱动力输出装置200或制动装置210，由此使本车辆M减速。
另一方面，在由规定地点预测部142判定为在本车辆M的行进方向前方不存在规定地点的情况下，行动计划生成部140继续执行当前起动的事件，不变更目标速度而维持当前的目标轨道(步骤S112)。其结果是，本车辆M以维持速度的状态在路径上行驶。
图9是表示存在规定地点时的目标速度的设定方法的一例的图。在图示的例子中，在地图上，在本车辆M的前方存在第一交叉路口XPT1及第二交叉路口XPT2。计划出如下事件：在这两个交叉路口中的更靠后方的第二交叉路口XPT2使本车辆M左转。在这样的情况下，行动计划生成部140可以生成在第一交叉路口XPT1的跟前不使本车辆M的目标速度降低到规定速度以下而在第二交叉路口XPT2的跟前使目标速度降低到规定速度以下的目标轨道。通过生成这样的目标轨道，至少能够在需要左右转的地点的跟前使本车辆M减速。
图10是表示存在规定地点时的目标速度的设定方法的另一例的图。在图10的例子中，与图9同样，在地图上，在本车辆M的前方存在第一交叉路口XPT1及第二交叉路口XPT2，且计划出如下事件：在这两个交叉路口中的更靠后方的第二交叉路口XPT2使本车辆M左转。在该情况下，例如，行动计划生成部140可以生成如下目标轨道：在第一交叉路口XPT1的跟前，在比现状的目标速度低且比规定速度大的速度范围内使目标速度降低，在第二交叉路口XPT2的跟前使目标速度降低到规定速度以下。通过生成这样的目标轨道，能够在需要左右转的交叉路口XPT2的跟前使本车辆M减速，并且也能够在可能其他车道上行驶的其他车辆进入本车道的交叉路口XPT1使本车辆M减速。
需要说明的是，在上述的实施方式中，说明了各路径振动信息182存储于自动驾驶控制装置100所具备的存储部180的情况，但不限定于此，例如，也可以存储于网络上的外部存储装置。在该情况下，例如，第一控制部120的任一构成要素(例如行动计划生成部140)使通信装置20与外部存储装置通信，并从该外部存储装置取得各路径振动信息182。网络上的外部存储装置是“规定的存储部”的另一例。
根据以上说明的第一实施方式，具备：振动计测装置70，其计测本车辆M的振动；以及规定地点预测部142，其基于由振动计测装置70计测出的振动数据与由探测车辆计测出的振动数据的一致程度，来预测在本车辆M的行进方向前方存在规定地点的情况，因此能够在更多的区间执行自动驾驶。
例如，在利用GNSS等测位系统而在地图上识别本车辆M的位置的情况下，存在产生大约15[m]左右的测位误差的倾向。另外，也设想有地图本身的精度低的情况、地图所包含的信息量缺乏(车道数、车宽等信息缺失)的情况。在该情况下，在地图上，本车辆M的位置的识别精度降低。
与此相对，在第一实施方式中，在地物的数量少的情况下，基于在本车辆M接下来行驶的预定的路径上已经行驶过的探测车辆的振动的推移，来确定在该路径上本车辆M正在哪一带行驶，因此即便在地物的数量少、本车辆M相对于地物的相对的位置的识别精度低、由GNSS进行的测位误差大、地图的信息量缺乏这样状况下，也能够精度良好地识别本车辆M的位置。其结果是，能够按照计划执行行动计划所包含的事件，能够在更多的区间执行自动驾驶。
<第二实施方式>
以下，说明第二实施方式。在第二实施方式中与上述的第一实施方式不同点在于，基于本车辆M的过去的振动数据的履历，来预测在本车辆M的行进方向前方存在规定地点的情况。以下，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明，省略关于与第一实施方式共同的功能等的说明。
图11是利用了第二实施方式的车辆控制装置的车辆系统2的结构图。第二实施方式的HMI30例如具备振动计测开始开关30A。振动计测开始开关30A是用于使存储部180等存储装置将由振动计测装置70计测出的振动数据与本车辆M行驶的路径建立对应关系而存储的开关。振动计测开始开关30A为“接受部”的一例。
第二实施方式中的自动驾驶控制装置100例如具备第一控制部120、第二控制部160、存储控制部170及存储部180。第一控制部120、第二控制部160及存储控制部170各自的构成要素例如可以通过CPU等硬件处理器执行程序(软件)来实现，也可以通过LSI、ASIC、FPGA、GPU等硬件(包括电路部：circuitry)来实现，还可以通过软件与硬件的协同配合来实现。
例如，在由本车辆M的乘客操作了振动计测开始开关30A的情况下，存储控制部170将由振动计测装置70计测出的振动数据与本车辆M行驶过的路径建立对应关系，并使存储部180存储该建立了对应关系的信息作为新的各路径振动信息182。另外，在存储部180中已经存储有各路径振动信息182的情况下，存储控制部170可以向各路径振动信息182追加将由振动计测装置70计测出的振动数据与本车辆M行驶过的路径建立了对应关系的信息。
另外，存储控制部170也可以代替存储部180或者在存储部180的基础上，使外部存储装置存储将振动数据与路径建立了对应关系的信息作为各路径振动信息182。例如，存储控制部170可以控制通信装置20而向外部存储装置发送将振动数据与路径建立了对应关系的信息，并使外部存储装置存储该信息作为各路径振动信息182。
图12是表示由存储控制部170执行的处理的一例的流程图。本流程图的处理例如当振动计测开始开关30A被操作时开始。需要说明的是，本流程图的处理也可以代替以振动计测开始开关30A被操作的情况为条件而开始，或者在其基础上，以规定的声音、规定的姿势等被识别出的情况为条件而开始。
首先，存储控制部170使振动计测装置70开始本车辆M的振动的计测(步骤S200)，之后判定是否满足计测的结束条件(步骤S202)。计测的结束条件例如包括振动计测开始开关30A被再次操作的情况、规定的声音、规定的姿势被识别出的情况、从开始计测起经过规定时间的情况、从开始计测起本车辆M行驶规定距离的情况这样的条件。
存储控制部170在判定为不满足计测的结束条件的情况下，使振动计测装置70继续进行计测。另一方面，存储控制部170在判定为满足计测的结束条件的情况下，使振动计测装置70结束计测，并使存储部180或外部存储装置将由振动计测装置70计测出的振动数据与本车辆M行驶过的路径建立对应关系而存储(步骤S204)。由此，本车辆M的振动数据被作为履历积累。
规定地点预测部142接受该情况，在本车辆M的行进方向前方的地物的数量小于规定数量的情况下，对在当前时间点由振动计测装置70计测出的振动数据和在过去的某时间点由振动计测装置70计测出的振动数据进行比较，由此在地图上确定本车辆M的位置，并且进一步基于该确定的位置来预测在本车辆M的行进方向前方存在规定地点的情况。
图13是示意性地表示对本车辆M的振动数据进行积累的情形的图。例如，某用户手动驾驶本车辆M而从自己家H出发前往医院X，之后中途在超市等店铺Y落脚，然后回到自己家H。此时，在各路径上有时不存在地物，或者其数量少。在该情况下，设想用户操作振动计测开始开关30A，来积累在从自己家H到医院X为止的路径K、L、从医院X到店铺Y为止的路径M、N、O、从店铺Y到自己家H为止的路径P、Q这样的各路径上行驶时的振动数据。其结果是，通过收集利用手动驾驶而平时行驶的路径的振动数据，从而即便在地物的数量少而自动驾驶的执行困难的区间，也能够进行自动驾驶。换言之，通过在手动驾驶中用户适时收集振动数据，从而即便是日常利用的手动驾驶的区间，也能够设定为可自动驾驶的区间。
[硬件结构]
上述的实施方式的自动驾驶控制装置100例如通过图14所示那样的硬件的结构来实现。图14是表示实施方式的自动驾驶控制装置100的硬件结构的一例的图。
自动驾驶控制装置100成为通信控制器100-1、CPU100-2、RAM100-3、ROM100-4、闪存器或HDD等二次存储装置100-5、以及驱动装置100-6通过内部总线或专用通信线而相互连接的结构。在驱动装置100-6中装配有光盘等可移动型存储介质。保存于二次存储装置100-5的程序100-5a由DMA控制器(未图示)等在RAM100-3中展开，并由CPU100-2执行，由此实现第一控制部120、第二控制部160及存储控制部170。另外，CPU100-2所参照的程序可以保存于在驱动装置100-6中装配的可移动型存储介质，也可以经由网络从其他的装置下载。
上述实施方式可以如以下这样表现。
一种车辆控制装置，其构成为，具备：
计测装置，其计测本车辆的振动；
存储器，其存储程序；以及
处理器，
所述处理器通过执行所述程序而进行如下处理：
基于由所述计测部计测出的振动的推移与预先计测出的车辆的振动推移一致的程度，来预测在所述本车辆的行进方向前方存在应该使所述本车辆的控制状态变化的规定地点的情况。
以上，使用实施方式说明了本发明的具体实施方式，但本发明丝毫不被这样的实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变形及置换。例如，上述的实施方式的车辆系统1也可以适用于进行ACC、LKAS等驾驶支援的系统。

Claims (5)

1.一种车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置具备：
计测部，其计测本车辆的振动；
路径决定部，其决定所述本车辆的路径；以及
预测部，其算出表示由所述计测部计测出的振动的推移的振动数据与表示对在所述路径的延伸方向上的整个区域由所述本车辆或其他车辆计测出的车辆的振动的推移的振动数据之间的相关值，并基于所述相关值来推定所述本车辆的位置，根据所述本车辆的位置来预测在所述本车辆的行进方向前方存在应该使所述本车辆的控制状态变化的规定地点的情况。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置还具备：
识别部，其识别所述本车辆的周边的地物；
存储部，其存储包含由所述识别部能够识别的地物的位置信息的地图；以及
驾驶控制部，其在所述地图上与位置建立了对应关系的一个以上的地物中的、在所述本车辆的行进方向前方存在的地物的数量为规定数量以上的情况下，基于由所述识别部识别出的地物来控制所述本车辆的加减速。
3.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置还具备：
接受部，其接受所述本车辆的乘客的操作；以及
存储控制部，其在由所述接受部接受到规定的操作的情况下，使规定的存储部存储将表示由所述计测部计测出的振动的推移的振动数据与所述本车辆行驶过的路径建立了对应关系的信息，
所述预测部从存储于所述存储部的一个以上的信息中选择表示过去在所述本车辆当前行驶的对象的路径上行驶时得到的所述本车辆的振动的推移的振动数据，
所述预测部算出所选择出的所述振动数据所表示的振动的推移与表示所述车辆在所述对象的路径上行驶的期间由所述计测部计测出的振动的推移的振动数据之间的相关值。
4.一种车辆控制方法，其中，
计测部计测本车辆的振动，
路径决定部决定所述本车辆的路径，
预测部算出表示由所述计测部计测出的振动的推移的振动数据与表示在所述路径的延伸方向上的整个区域由所述本车辆或其他车辆计测出的车辆的振动的推移的振动数据之间的相关值，并基于所述相关值来推定所述本车辆的位置，根据所述本车辆的位置来预测在所述本车辆的行进方向前方存在应该使所述本车辆的控制状态变化的规定地点的情况。
5.一种存储介质，其中，
所述存储介质存储有程序，所述程序用于使在具备计测本车辆的振动的计测部的车辆上搭载的计算机执行如下处理：
决定所述本车辆的路径；
算出表示由所述计测部计测出的振动的推移的振动数据与表示在所述路径的延伸方向上的整个区域由所述本车辆或其他车辆计测出的车辆的振动的推移的振动数据之间的相关值；
基于所述相关值来推定所述本车辆的位置；
根据所述本车辆的位置来预测在所述本车辆的行进方向前方存在应该使所述本车辆的控制状态变化的规定地点的情况。
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