CN108121339A - 可行驶区域设定装置和可行驶区域设定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可行驶区域设定装置和可行驶区域设定方法，即使在不存在区划线的路段，也能根据可行驶区域来进行行驶控制。可行驶区域设定装置具有：末端节点确定部，其在不存在区划线数据的交叉路口等路段，确定该路段的驶入侧的区划线的末端节点和驶出侧的区划线的末端节点；假想区划线生成部，其生成连接所确定的驶入侧的区划线的末端节点和驶出侧的区划线的末端节点的假想区划线；区域设定部，其将生成的该假想区划线所夹的区域设定为车辆的可行驶区域。据此，即使在不存在区划线的路段，通过针对该路段生成假想区划线，且将该假想区划线所夹的区域设定为可行驶区域，也能够进行基于可行驶区域的行驶控制。

Description

可行驶区域设定装置和可行驶区域设定方法

技术领域

本发明涉及一种可行驶区域设定装置和可行驶区域设定方法，本发明尤其适用于在自动驾驶车辆中用于在引导路径的道路上设定可行驶区域的装置，其中所述自动驾驶车辆被构成为沿着引导路径自动地控制转向。

背景技术

近年来，正在积极地研发一种不需要人驾驶而能够自动地行驶的自动驾驶车辆。在自动驾驶车辆中，以使车辆在预先生成的引导路径上行驶的方式来自动控制车辆的转向。该情况下的引导路径例如使用路网数据(Road network data)(定义了道路上的车道的连续性的数据)来生成。在使用路网数据来生成引导路径的情况下，以使使用GPS信号接收机等检测出的车辆位置沿着路网上的位置移动的方式，来控制车辆的行驶。

此外，已知一种在交叉路口内生成引导路径来进行车辆的行驶控制的技术(例如参照专利文献1、2)。在专利文献1中记载了：根据通过路径引导而引导的引导交叉路口处的驶入车道和驶出车道，来预测引导交叉路口内的行驶轨迹，根据该行驶轨迹来进行车辆控制。

另外，在专利文献2中记载了：按照交叉路口数据库来生成交叉路口内车道数据，将生成的该交叉路口内车道连接于该交叉路口的驶入车道和驶出车道，据此，生成引导车辆的车辆引导路径，其中，所述交叉路口数据库具有能够行进的驶入路口和驶出路口的1个以上的组合，所述交叉路口内车道数据表示相对于交叉路口的驶入路口和驶出路口的组合的交叉路口内车道。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本发明专利公开公报特开2006-273230号

专利文献2：日本发明专利公开公报特开2010-26326号

发明内容

【发明要解决的技术问题】

在进行自动驾驶过程中，在存在车道的区划线(车道线)的路段，能够将区划线所夹的区域判断为可行驶区域来进行行驶控制。例如，能够根据使用路网数据生成的引导路径来控制车辆的行驶，并且控制行驶以使车辆不偏离到区划线之外。

然而，一般而言，由于在交叉路口内不存在车道的区划线，因此无法根据可行驶区域来进行行驶控制。即使在交叉路口以外，在不存在区划线的路段也会产生同样的问题。

此外，在上述专利文献1、2中提供了在交叉路口内生成引导路径来进行行驶控制的结构，但生成的引导路径是用1条线表示的移动轨迹的数据。因此，即使使用专利文献1、2记载的技术，在交叉路口内也无法根据可行驶区域来进行行驶控制。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于实现即使在不存在区划线(车道线)的路段也能根据可行驶区域来进行行驶控制。

【解决技术问题的技术方案】

为了解决上述技术问题，在本发明中，在不存在区划线(车道线)数据的路段，生成连接该路段的驶入侧的区划线的末端节点和驶出侧的区划线的末端节点的假想区划线，且将该生成的该假想区划线所夹的区域设定为车辆的可行驶区域，其中所述区划线数据表示车道的区划线存在的位置。

【发明效果】

根据如上述那样构成的本发明，即使在不存在区划线的路段，由于针对该路段生成假想区划线，且将该假想区划线所夹的区域设定为可行驶区域，因此，也能够根据可行驶区域来进行行驶控制。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的可行驶区域设定装置的功能结构例的框图。

图2是表示由本实施方式的末端节点确定部确定的末端节点一例的图。

图3是用于说明由本实施方式的假想区划线生成部进行的处理内容的图。

图4是表示本实施方式所涉及的可行驶区域设定装置的动作例的流程图。

图5是用于说明由本实施方式的末端节点确定部和假想区划线生成部进行的处理内容的变形例的图。

附图标记说明

11：地图数据获取部；12：引导路径设定部；13：末端节点确定部；14：假想区划线生成部；15：区域设定部；100：可行驶区域设定装置。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明一实施方式进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的可行驶区域设定装置的功能结构例的框图。本实施方式的可行驶区域设定装置适用于自动驾驶车辆，是用于在引导路径的道路上设定可行驶的区域的装置，其中，所述自动驾驶车辆构成为不需要人操作方向盘而沿着引导路径自动地控制转向。

如图1所示，本实施方式的可行驶区域设定装置100构成为：作为其功能结构而具有地图数据获取部11、引导路径设定部12、末端节点确定部13、假想区划线生成部14和区域设定部15。这些功能块11～15能够由硬件、DSP(Digital Signal Processor；数字信号处理器)、软件中的任意一种来构成。例如，在由软件构成的情况下，上述各功能块11～15实际上构成为具有计算机的CPU、RAM、ROM等，通过存储于RAM、ROM、硬盘或半导体存储器等存储介质的程序进行工作来实现。

地图数据获取部11从地图数据存储部10获取地图数据。该地图数据中包含区划线数据和路网数据，其中，所述区划线数据表示车道的区划线存在的位置，所述路网数据定义车道的连续性。此外，地图数据存储部10也可以是车载设备具有的地图数据存储部，还可以是能够通过因特网访问的外部服务器具有的地图数据存储部。

区划线数据由节点数据和链路数据构成，其中，所述节点数据表示在道路的区划线上设定的离散的位置，所述链路数据表示连接节点之间的直线或曲线。路网数据是将位于2条区划线之间的中间位置定义为线条数据的数据，与区划线数据同样，由节点数据和链路数据构成。此外，在交叉路口内，路网数据例如由表示直线或曲线的形状的多个构成点和连接各构成点之间的链路构成。区划线数据是在不存在区划线的路段(以下称为“无区划线路段”)内并不存在的数据。另一方面，路网数据是在无区划线路段内也会存在的数据，据此来定义车道的连续性。此外，无区划线路段的一例为交叉路口。

引导路径设定部12使用由地图数据获取部11获取到的地图数据，来设定连接当前位置到目的地的引导路径，且保存所设定的该引导路径的数据。例如，引导路径设定部12与导航装置具有的路径搜索功能同样，搜索连接当前位置到目的地的、成本最小的引导路径，且保存搜索到的该引导路径的数据，其中，所述当前位置是由当前位置获取装置(未图示)获取到的位置，所述目的地是由用户设定的地址。引导路径的数据例如是沿着引导路径存在的区划线数据和路网数据。

此外，在本实施方式中，在道路上有多条车道的情况下设定以下引导路径：确定了在多条车道中的哪条车道行驶的以车道为单位的引导路径。即，所设定的引导路径的数据由区划线数据和路网数据构成，其中，所述区划线数据表示所行驶的车道的两侧的区划线，所述路网数据存在于位于该两侧的区划线之间的位置。但是，在无区划线路段中仅包含路网数据。

末端节点确定部13根据由地图数据获取部11获取到的地图数据，在由引导路径设定部12设定的引导路径上，在存在路网数据而不存在区划线数据的无区划线路段，确定该无区划线路段的驶入侧的区划线的末端节点和驶出侧的区划线的末端节点。

在与无区划线路段相连接的驶入侧的道路和驶出侧的道路有多条车道的情况下，如本实施方式那样，以车道为单位来设定引导路径，据此，在驶入的车道和驶出的车道根据路网数据被确定的情况下，末端节点确定部13确定在该无区划线路段的驶入侧确定的车道的区划线的末端节点、和在驶出侧确定的车道的区划线的末端节点。

图2是表示由末端节点确定部13确定的末端节点一例的图。如图2所示，例如，在无区划线路段为交叉路口的情况下，末端节点确定部13确定以下末端节点：对向交叉路口驶入的驶入道路上的引导车道进行规定的区划线的最后的末端节点21；对从交叉路口驶出的驶出道路上的引导车道进行规定的区划线的最初的末端节点22。

假想区划线生成部14对应于由路网数据表示的路网的轨迹，在该路网的两侧，生成连接驶入侧的区划线的末端节点21和驶出侧的区划线的末端节点22的假想区划线。

图3是用于说明由假想区划线生成部14进行的处理内容的图。图3表示使用多个构成点31_-i(i＝1～n。n是存在于无区划线路段内的构成点的数量)来构成交叉路口内链路的曲线形状的例子。连续的构成点31_-i，31_-i+1间使用直线表示。

如图3所示，假想区划线生成部14针对存在于无区划线路段内的路网31的各构成点31_-i，在该各构成点31_-i的两侧，在与路网31的轨迹方向垂直的方向上分别设定假想区划线的各构成点32_-i，假想区划线的各构成点32_-i间由直线连接，据此生成假想区划线32。此时，在区划线的宽度(指车道线的两条线之间的车道宽度)在驶入侧和驶出侧相同的情况下，在路网31的各构成点31_-i的两侧设定的假想区划线32的各构成点32_-i，在两侧均设定在到路网31的各构成点31_-i为相同距离的位置。另一方面，在区划线的宽度在驶入侧和驶出侧不同的情况下，根据驶入侧的宽度与驶出侧的宽度的比例和交叉路口内的各构成点31_-i的位置，计算出按比例分隔的距离来设定假想区划线32的各构成点32_-i的位置。

此外，交叉路口内链路的曲线形状还是使用曲线(例如，B样条曲线)表示的地图数据。在该情况下，在路网32的两侧的假想区划线32也能够使用曲线(例如，B样条曲线)来生成。

例如，在区划线的宽度(指车道线的两条线之间的车道宽度)在驶入侧和驶出侧相同的情况下，假想区划线生成部14使表示路网31的曲线平行移动，来对与驶入侧的区划线的末端节点21之间、以及、与驶出侧的区划线的末端节点22之间的过多与不足进行插值，据此能够生成假想区划线32。另一方面，也可以为：在区划线的宽度在驶入侧和驶出侧不同的情况下，假想区划线生成部14例如在驶入侧的末端节点21和驶出侧的末端节点22之间设定多个构成点，用直线连接各构成点之间，据此生成假想区划线32。或者，也可以使用预先规定的曲率的曲线或由规定函数构成的曲线，来生成连接驶入侧的末端节点21和驶出侧的末端节点22的假想区划线32。所谓预先规定的曲率例如可以是无论在哪一交叉路口一律为固定的值，也可以是按照交叉路口的大小和左右转弯的区别来预先设定的值。

另外，在存在于无区划线路段内的路网数据的形状由规定的函数表示的情况下，也可以根据与路网数据相同的函数来生成假想区划线32。

区域设定部15将由假想区划线生成部14生成的假想区划线32所夹的区域设定为车辆的可行驶区域。此外，以上为了便于说明，示出了针对一个交叉路口而设定可行驶区域的设定例，但在从当前地到目的地的引导路径上存在多个无区划线路段的情况下，分别针对各个无区划线路段设定可行驶区域。

在此，作为设定可行驶区域的时间(timing:时机)，能够适用各种实施方式。例如可以为：在由引导路径设定部12设定引导路径时，针对位于引导路径上的多个无区划线路段均设定可行驶区域。或者也可以为:每当车辆到达距无区划线路段规定距离的、无区划线路段附近的地点时，针对最近的无区划线路段设定可行驶区域。

行驶控制装置200根据由引导路径设定部12设定的引导路径上的路网数据、在存在区划线数据的路段中由该区划线数据确定的可行驶区域以及由区域设定部15针对无区划线路段设定的可行驶区域的数据，来自动地控制转向，据此，控制车辆沿着引导路径自动行驶。例如，行驶控制装置200以使车辆沿着路网数据的轨迹行驶的方式来控制转向，并且，在车辆偏离可行驶区域时或可能会偏离可行驶区域时，以使车辆在可行驶区域内行驶的方式来控制转向。

图4是表示如上述那样构成的本实施方式所涉及的可行驶区域设定装置100的动作例的流程图。在由引导路径设定部12设定引导路径，且指示了使用行驶控制装置200的自动驾驶时，开始图4所示的流程图。

首先，末端节点确定部13确定位于引导路径上的一个无区划线路段(步骤S1)。例如，末端节点确定部13确定位于距离当前位置最近的位置的无区划线路段。然后，末端节点确定部13针对所确定的无区划线路段，根据由地图数据获取部11获取到的地图数据，来确定该无区划线路段的驶入侧的区划线的末端节点21和驶出侧的区划线的末端节点22(步骤S2)。

接着，假想区划线生成部14生成假想区划线32，该假想区划线32连接由末端节点确定部13确定的驶入侧的区划线的末端节点21和驶出侧的区划线的末端节点22(步骤S3)。接着，区域设定部15将由假想区划线生成部14生成的假想区划线所夹的区域设定为车辆的可行驶区域(步骤S4)。

在此之后，判定是否确定完了所有的位于引导路径上的多个无区划线路段(步骤S5)。在此，在仍有还未确定的无区划线路段的情况下，处理返回步骤S1。在该情况下，末端节点确定部13确定向目的地侧接近一个无区划线路段的下一无区划线路段。另一方面，在确定完了所有的位于引导路径上的多个无区划线路段的情况下，结束图4所示的流程图的处理。

如以上详细说明的那样，在本实施方式中，在为了自动驾驶而设定的引导路径上的无区划线路段，生成连接该无区划线路段的驶入侧的区划线的末端节点21和驶出侧的区划线的末端节点22的假想区划线32，将生成的该假想区划线32所夹的区域设定为车辆的可行驶区域。

根据如此构成的本实施方式，即使在不存在区划线的无区划线路段，也针对该无区划线路段来生成假想区划线32，且将该假想区划线32所夹的区域设定为可行驶区域。据此，行驶控制装置200除了能根据路网来进行行驶控制之外，还能根据可行驶区域来进行行驶控制。

此外，在上述实施方式中，说明了行驶控制装置200使用路网和基于区划线或假想区划线的可行驶区域双方进行转向的控制的例子，但是，在行驶控制装置200仅使用可行驶区域来进行转向的控制的情况下，也能够适用本实施方式的可行驶区域设定装置100。在该情况下，地图数据不一定必须是包括路网数据的数据，也可以是仅包括区划线数据的数据。

此外，在不存在路网数据的情况下，假想区划线生成部14无法进行沿着路网的轨迹设定假想区划线32的处理。在该情况下，假想区划线生成部14例如使用预先规定的曲率的曲线或由规定函数构成的曲线，来生成连接驶入侧的区划线的末端节点21和驶出侧的区划线的末端节点22的假想区划线32。所谓预先规定的曲率例如可以是无论在哪一交叉路口均一律设为固定的值，也可以设为按照交叉路口的大小和左右转弯的区别来预先规定的值。

另外，在上述实施方式中，说明了引导路设定部12以车道为单位设定引导路径的情况的例子，但是，在以道路为单位设定引导路径的情况下也能够适用可行驶区域设定装置100。但是，在该情况下，由于车辆在哪一车道行驶可能会根据此时的道路状况和驾驶状况等发生变化，因此，每当车辆到达距无区划线路段规定距离的、无区划线路段附近的地点时，针对最近的无区划线路段设定可行驶区域。

在此，如图5所示，末端节点确定部13确定对无区划线路段的驶入侧的行驶车道进行规定的区划线的末端节点51和驶出侧的道路的最外侧的区划线的末端节点52。例如，在驶出侧的道路上有多条车道的情况下，作为与驶出侧的道路有关的两个末端节点，确定最左侧的车道上的左侧的区划线的末端节点52L和最右侧的车道上的右侧的区划线的末端节点52R。

如上所述，在驶出侧的道路上有多条车道的情况下，假想区划线生成部14生成宽度从无区划线路段的驶入侧向驶出侧逐渐变宽的假想区划线53。此时，假想区划线生成部14使用预先规定的曲率的曲线或由规定函数构成的曲线，来生成连接驶入侧的区划线的末端节点51和驶出侧的区划线的末端节点52的假想区划线53。或者，也可以为：在驶入侧的末端节点51和驶出侧的末端节点52之间设定多个构成点，在各构成点之间用直线连接，据此生成假想区划线53。

此外，上述实施方式均是表示在实施本发明时的具体一例，不会由此限定性地解释本发明的技术范围。即，本发明能够在不脱离其主旨或其主要特征的情况下以各种形式实施。

Claims (5)

1.一种可行驶区域设定装置，其特征在于，

具有：

地图数据获取部，其获取包含区划线数据的地图数据，其中所述区划线数据表示车道的区划线存在的位置；

末端节点确定部，其根据由所述地图数据获取部获取到的所述地图数据，在不存在所述区划线数据的路段，确定该路段的驶入侧的区划线的末端节点和驶出侧的区划线的末端节点；

假想区划线生成部，其生成连接所述驶入侧的区划线的末端节点和所述驶出侧的区划线的末端节点的假想区划线；和

区域设定部，其将由所述假想区划线生成部生成的假想区划线所夹的区域设定为车辆的可行驶区域。

2.根据权利要求1所述的可行驶区域设定装置，其特征在于，

所述地图数据除了包含所述区划线数据外，还包含定义了所述车道的连续性的路网数据，

所述末端节点确定部根据由所述地图数据获取部获取到的所述地图数据，在存在所述路网数据而不存在所述区划线数据的路段，确定所述驶入侧的区划线的末端节点和所述驶出侧的区划线的末端节点，

所述假想区划线生成部对应于由所述路网数据表示的路网的轨迹，在该路网的两侧生成连接所述驶入侧的区划线的末端节点和所述驶出侧的区划线的末端节点的假想区划线。

3.根据权利要求2所述的可行驶区域设定装置，其特征在于，

所述假想区划线生成部针对存在于所述路段内的所述路网数据的表示曲线形状的各构成点，在该各构成点的两侧，在与所述路网的轨迹方向垂直的方向上分别设定所述假想区划线的构成点，所述假想区划线的构成点之间用直线连接，据此来生成所述假想区划线。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，

在与所述路段连接的驶入侧的道路和驶出侧的道路中的至少一方上有多条车道的情况下，在驶入的车道和驶出的车道被根据所述路网数据确定的情况下，所述末端节点确定部确定在所述路段的驶入侧确定的车道的区划线的末端节点和在所述驶出侧确定的车道的区划线的末端节点。

5.一种可行驶区域设定方法，其用于在搭载于车辆的计算机中设定能以自动驾驶模式来行驶的区域，其特征在于，

包括：

第1步骤，所述计算机的末端节点确定部根据包含区划线数据的地图数据，在不存在所述区划线数据的路段上确定该路段的驶入侧的区划线的末端节点和驶出侧的区划线的末端节点，其中所述区划线数据表示车道的区划线存在的位置；

第2步骤，所述计算机的假想区划线生成部生成连接所述驶入侧的区划线的末端节点和所述驶出侧的区划线的末端节点的假想区划线；和

第3步骤，所述计算机的区域设定部将所述假想区划线所夹的区域设定为车辆的可行驶区域。