自动行驶辅助装置、路边设备及自动行驶辅助系统的制作方法

本发明涉及自动行驶辅助系统，尤其涉及利用了从其它车辆或路边设备提供的信息和地图的自动行驶辅助系统。

背景技术

自动行驶辅助系统中，在车道汇合地点等处，需要取得与其它车辆相关的动态信息，具体而言需要取得在相同时刻朝向相同交叉路口区域行驶的其它车辆的存在信息及位置信息。

关于其它车辆的存在及位置，能够使用搭载于车辆的毫米波雷达或摄影机等传感器设备来确定。然而，对于位于死角的车辆及位于远离位置的车辆，很难利用传感器设备正确地掌握车辆的存在及位置。

另一方面，自动行驶车辆利用gps(globalpositioningsystem：全球定位系统)、准天顶卫星(qzs：quasi-zenithsatellite)的信号来取得本车辆的当前位置。而且，自动行驶车辆以规定周期经由路边设备或者直接向周边车辆发送所取得的本车辆的当前位置。另外，自动行驶车辆以规定周期经由路边设备或者直接接收其它车辆的当前位置。由此，能够利用其它车辆的位置信息。

在非专利文献1中记载了通过整备高精度的三维位置信息的基础设施，能够创造出支持车辆的智能化移动的全新的服务行业。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：产业竞争力恳谈会2014年度项目最终报告“使用了三维位置信息的服务和通用基础设施整备”，产业竞争力恳谈会

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供一种使用由其它车辆或路边设备提供的其它车辆的动态信息和地图来实现自动行驶辅助的系统。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的自动行驶辅助装置搭载于本车辆。

该行驶辅助装置具有：存储部，该存储部中存储有位置基准点数据，该位置基准点数据包含设定于车道交叉、汇合或分岔的交叉路口区域的位置基准点的识别信息、及与其它车辆通用的所述位置基准点的位置信息；

接收部，该接收部接收所述位置基准点的识别信息、及其它车辆相对于所述位置基准点的位置信息的相对位置；以及

确定部，该确定部根据所接收到的所述位置基准点的识别信息，从所述位置基准点数据中取得所述位置基准点的位置信息，根据所取得的所述位置基准点的位置信息和所接收到的所述其它车辆的相对位置，确定所述其它车辆的位置。

发明效果

根据本发明，在各车辆中相互利用以位置基准点作为基准的其它车辆的相对位置，该位置基准点具有为各车辆所通用的绝对位置。因此，即使在各车辆的导航系统中所使用的地图不同，且各地图中存在坐标值的差异的情况下，也能够正确地确定其它车辆的位置。由此，车道的汇合点、交叉路口或分岔点等区域中，能够避免与向着该区域前进的其它车辆发生冲撞。

因此，能够提供一种使用从其它车辆或路边设备提供的其它车辆的动态信息(相对位置)和地图信息(位置基准点)来实现自动行驶辅助的系统。

附图说明

图1是实施方式1的自动行驶辅助系统100的框图。

图2是用于说明实施方式1的车辆位置信息的收发的图。

图3是实施方式1的地图数据库200的数据结构图。

图4是实施方式1的位置基准点数据205的数据结构图。

图5是用于说明实施方式1的位置基准点313的图。

图6是实施方式1的本车辆位置处理的流程图。

图7是实施方式1的其它车辆位置处理的流程图。

图8是用于说明实施方式1的自动行驶辅助的图。

图9是用于说明实施方式1的位置基准点的位置信息具有误差的情况的图。

图10是用于说明实施方式1的位置基准点的位置信息具有误差的情况的图。

图11是实施方式1的自动行驶辅助装置110的硬件结构图。

图12是实施方式1的路边设备312的硬件结构图。

具体实施方式

实施方式1

基于图1至图12，说明自动行驶辅助系统100。

＊＊＊系统结构的说明＊＊＊

基于图1，说明自动行驶辅助系统100的结构。

自动行驶辅助系统100是用于辅助车辆的自动行驶的系统，搭载于车辆。

自动行驶辅助系统100具有自动行驶辅助装置110和车辆控制系统120。

自动行驶辅助装置110是相当于车载设备的装置。

车辆控制系统120是控制车辆的系统。

自动行驶辅助装置110具有通信系统111、定位系统112、地图数据库200、车辆位置信息处理部113。

通信系统111与路边设备及其它车辆通信。具体而言，通信系统111接收其它车辆的位置信息，并且发送本车辆的位置信息。

定位系统112由卫星测位装置及惯性导航装置的组合来构成，对本车辆的位置及前进方向进行测定。

地图数据库200具有地图数据290。地图数据290由自动行驶辅助所需的数据构成。即，地图数据290由与道路形状及道路物体等相关的数据构成。道路物体是位于道路或道路周边的物体。

车辆位置信息处理部113根据经由通信系统111取得的其它车辆的位置信息、及从地图数据库200取得的数据，来确定其它车辆的位置。另外，车辆位置信息处理部113根据由定位系统112测定的本车辆的位置、及从地图数据库200取得的数据，来生成本车辆的位置信息。

车辆控制系统120根据由车辆位置信息处理部113确定的其它车辆的位置、及由定位系统112测定的本车辆的位置，控制本车辆。具体而言，车辆控制系统120进行加速、转向及制动等的控制。

基于图2，说明使用通信系统111所进行的车辆位置信息301的收发。

车辆311发送本车辆的车辆位置信息301，接收其它车辆的车辆位置信息301。

车辆位置信息301利用路车间通信或车车间通信来进行通信。

路车间通信是在路边设备312与车辆311之间进行的通信。

车车间通信是在车辆311之间直接进行的通信。

基于图3，说明地图数据库200的数据结构。

为了辅助制动行驶，需要能够确定道路形状及道路周边所存在的物体的地图数据290。

地图数据库200中存储有分割线数据201、交叉路口数据202、停车线数据203、信号灯数据204、位置基准点数据205、车道链路数据206及行车道链路数据207等，来作为地图数据290。

分割线数据201是分割线的位置等、与分割线相关的数据。分割线是标示于道路的线，用于分割车道和行车道。行车道是车辆311行驶的道路，由1条以上的车道等构成。

交叉路口数据202是交叉路口的位置等、与交叉路口区域相关的数据。交叉路口是2条以上的道路交叉的地方。交叉路口区域是车道交叉、汇合或分岔的区域。具体的交叉路口区域是十字路口、t字路口或其它交叉路口。

停车线数据203是与停车线相关的数据。

信号灯数据204是与信号灯相关的数据。

位置基准点数据205是与位置基准点相关的数据。

位置基准点被设定于停车线及交叉路口区域等重要位置，成为本车辆的相对位置及其它车辆的相对位置的原点。即，位置基准点是成为用于表明相对位置的基准的位置基准点。

车道链路数据206是与车道链路相关的数据。车道链路规定车道的中心线。

行车道链路数据207是与行车道链路相关的数据。行车道链路规定具有1条以上车道的行车道的中心线。

基于图4，说明位置基准点数据205的数据结构。

对于每个位置基准点使位置基准点id和位置信息及属性信息相关联地包含于位置基准点数据205中。

位置基准点id是识别位置基准点的识别信息。位置信息可以被利用为识别信息。

位置信息表示位置基准点的绝对位置。绝对位置是指将地球的某个位置作为原点而确定的位置，是能用经度、纬度及标高来表现的坐标值。即使在各车辆311中导航系统所利用的地图不同的情况下，各车辆311也可通用位置基准点的位置信息。

属性信息表示位置基准点所具有的属性。例如属性信息表示行车道链路id。该行车道链路id识别与存在于位置基准点附近的交叉路口区域相连接的行车道链路。

基于图5，对位置基准点313进行说明。

位置基准点313设置于图5(a)、(b)或(c)所示的位置。

图5(a)示出了在位于交叉路口的前方的停车线右端设置有位置基准点313的示例。车辆311向着交叉路口所处的方向行驶。

图5(b)示出了位置基准点313设置于车道的分岔点的示例。车辆311向着分岔点所处的方向行驶。

图5(c)示出了位置基准点313设置于车道的汇合点的示例。车辆311向着汇合点所处的方向行驶。

另外，位置基准点313的位置并不仅限于图5(a)～(c)所示的位置。

图5(a)中，位置基准点313可以设置于交叉路口的中心。

图5(b)中，位置基准点313可以相对于车辆311的前进方向设置于分岔点的前方。

图5(c)中，位置基准点313可以相对于车辆311的前进方向设置于汇合点的前方。

如图5(a)～(c)所示，车辆311的位置能够用相对于位置基准点313的相对位置来表示。

具体而言，车辆311的位置能够用距离d和偏移l来表示。距离d是道路的长度方向上从位置基准点313到车辆311为止的距离。偏移l是道路的宽度方向上从位置基准点313到车辆311为止的距离。偏移l可以是位置基准点313所位于的车道到车辆311所位于的车道为止的车道数。

图5(a)～(c)中，车辆311的自动行驶辅助系统100根据本车辆的绝对位置和成为基点的位置基准点313的绝对位置，求出本车辆相对于成为基点的位置基准点313的相对位置。而且，车辆311的自动行驶辅助系统100将包含本车辆的相对位置和成为基点的位置基准点313的识别信息的信息作为上述车辆位置信息301进行发送。车辆位置信息301通过路车间通信或车车间通信被发送给其它车辆。

成为基点的位置基准点313是位于车辆311的前进方向上最近的位置基准点313。

＊＊＊动作说明＊＊＊

基于图6，说明自动行驶辅助系统100的车辆位置信息处理部113所进行的本车辆位置处理。

本车辆位置处理是生成本车辆的车辆位置信息301、且将所生成的车辆位置信息301输出至通信系统111的处理。

步骤s110中，车辆位置信息处理部113从定位系统112取得本车辆的绝对位置及前进方向。

步骤s120中，车辆位置信息处理部113根据本车辆的绝对位置和本车辆的前进方向，从地图数据库200的位置基准点数据205中取得成为基点的位置基准点313的位置信息(绝对位置)和识别信息。

步骤s130中，车辆位置信息处理部113根据步骤s110中取得的本车辆的绝对位置和步骤s120中取得的位置基准点313的绝对位置，计算本车辆相对于位置基准点313的相对位置。

步骤s140中，车辆位置信息处理部113生成包含步骤s120中取得的位置基准点313的识别信息和步骤s130中计算出的本车辆的相对位置的车辆位置信息301。

步骤s150中，车辆位置信息处理部113将步骤s140中生成的车辆位置信息301输出至通信系统111。

基于图7，说明自动行驶辅助系统100的车辆位置信息处理部113所进行的其它车辆位置处理。

其它车辆位置处理是确定其它车辆的位置、且将所确定的其它车辆的位置输出至车辆控制系统120的处理。

步骤s210中，车辆位置信息处理部113从通信系统111取得其它车辆的车辆位置信息301。其它车辆的车辆位置信息301中包含其它车辆的相对位置、及成为该相对位置的基点的位置基准点313的识别信息。

而且，车辆位置信息处理部113从其它车辆的车辆位置信息301中取得其它车辆的相对位置、以及位置基准点313的识别信息。

步骤s220中，车辆位置信息处理部113从地图数据库200的位置基准点数据205中取得与步骤s210中取得的位置基准点313的识别信息相同的识别信息所关联的位置信息(绝对位置)。

步骤s230中，车辆位置信息处理部113根据步骤s210中取得的其它车辆的相对位置和步骤s220中取得的位置基准点的位置信息，确定其它车辆的位置。

其它车辆的位置是指其它车辆的绝对位置、或者其它车辆相对于本车辆的相对位置。

步骤s240中，车辆位置信息处理部113将步骤s230中确定的其它车辆的位置输出至车辆控制系统120。

对车辆位置信息处理部113的动作的具体示例进行说明。

步骤s130中，在本车辆的前进方向的最近处存在位置基准点mr10的情况下，车辆位置信息处理部113计算出本车辆相对于位置基准点mr10的相对位置。

步骤s210中，车辆位置信息处理部113取得位置基准点mr10的识别信息(mr10)、及其它车辆相对于位置基准点mr10的相对位置。

步骤s220中，车辆位置信息处理部113根据图4的位置基准点数据205，取得与mr10相关联的绝对位置(北纬35°29’13”、东经137°24’8”、标高312.9m)。

步骤s230中，车辆位置信息处理部113根据本车辆相对于位置基准点mr10的相对位置、及其它车辆相对于位置基准点mr10的相对位置，确定其它车辆相对于本车辆的相对位置。

基于图8，说明车道的汇合点的自动行驶辅助。

图8(a)～(c)示出了车辆a、车辆b和车辆c各自的位置变化。

车辆a是将要汇合至主车道的车辆311。

车辆b及车辆c是行驶于主车道的车辆311。

车辆a和车辆b及车辆c分别搭载有自动行驶辅助系统100。

车辆a的自动行驶辅助系统100以规定时间的间隔，接收车辆b相对于位置基准点313的相对位置的信息、以及车辆c相对于位置基准点313的相对位置的信息。

于是，车辆a的自动行驶辅助系统100利用基于图7所说明的其它车辆位置处理，以规定时间的间隔来确定车辆b的位置和车辆c的位置。

而且，车辆a的自动行驶辅助系统100根据车辆b和车辆c各自的位置、及车辆b和车辆c各自的速度，控制车辆a的行驶，以使车辆a在适当的时刻汇合至主车道。另外，速度能够通过使用以规定时间的间隔所确定的位置来求得。

如上所述，通过将具有由车辆a～车辆c所通用的绝对位置的位置基准点313设定于车道的汇合点，车辆a的自动行驶辅助系统100能够利用车辆b相对于位置基准点313的相对位置和车辆c相对于位置基准点313的相对位置。而且，车辆a的自动行驶辅助系统100通过利用上述相对位置，能够避免与车辆b的冲撞和与车辆c的冲撞。

基于图9和图10，说明各车辆所具有的位置基准点的位置信息具有误差的情况下所产生的问题点。

图9中，实线表示实际道路。点划线表示地图a中的道路。虚线表示地图b中的道路。

另外，位置基准点mr表示实际道路中的位置基准点。位置基准点ma表示地图a中的位置基准点。位置基准点mb表示地图b中的位置基准点。各位置基准点设置于道路的汇合点。

地图a及地图b中包含有测定误差等。

因此，地图a及地图b中的道路的位置相对于实际道路产生了误差。

随之而来地，地图a及地图b中的位置基准点(ma、mb)的位置相对于位置基准点mr也产生了误差。

图10中，车辆a是利用地图a的车辆311，车辆b是利用地图b的车辆311。

由于车辆a将要汇合至主车道，因此，需要行驶于主车道的车辆b的位置信息。

车辆b发送本车辆相对于地图b中的位置基准点mb的相对位置(距离d及偏移l)。

车辆a取得车辆b的相对位置。

车辆a根据取得的车辆b的相对位置、及地图a中的位置基准点ma的位置，计算出车辆b的位置。

地图a中的位置基准点ma的位置与地图b中的位置基准点mb的位置不同，因此，由车辆a计算出的车辆b的位置相对于实际道路中车辆b的位置产生了误差。

即，车辆a无法正确地确定车辆b的位置。其结果是，车辆a无法实现适当的自动行驶。

各车辆中可以搭载用于确定其它车辆的位置的雷达。搭载于车辆的雷达被称为车载雷达。

在用车载雷达能够确定其它车辆的位置的情况下，本车辆的自动行驶辅助装置110利用车载雷达来确定其它车辆的位置。在无法用车载雷达确定其它车辆的位置的情况下，本车辆的自动行驶辅助装置110利用其它车辆相对于位置基准点313的相对位置来确定其它车辆的位置。

例如在用隔音墙等分割一般道路和高速道路的情况或者一般道路和高速道路中存在高低差的情况下，在本车辆从一般道路汇合至高速道路时，可以料想来自本车辆的车载雷达的雷达信号不会传递至其它车辆。即使在此情况下，本车辆的自动行驶辅助装置110通过利用其它车辆相对于位置基准点313的相对位置，也能够确定其它车辆的位置。另一方面，在来自车载雷达的雷达信号会传递至其它车辆的情况下，本车辆的自动行驶辅助装置110使用车载雷达来确定其它车辆的位置即可。

＊＊＊硬件结构的说明＊＊＊

基于图11，说明自动行驶辅助装置110的硬件结构。

自动行驶辅助装置110是具有处理器901、存储器902、辅助存储装置903、通信装置904、车载雷达905等硬件的计算机。处理器901经由信号线与其它的硬件相连接。

处理器901是进行处理的ic(integratedcircuit：集成电路)，用于控制其它硬件。具体而言，处理器901是cpu(centralprocessingunit：中央处理器)。

存储器902是易失性的存储装置。存储器902也被称为主存储装置或主存储器。具体而言，存储器902是ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)。

辅助存储装置903是非易失性的存储装置。具体而言，辅助存储装置903是rom、hdd或闪存。rom是只读存储器的简称，hdd是硬盘驱动器的简称。

通信装置904是进行通信的装置，具有接收机和发射机。具体而言，通信装置904是通信芯片或nic(networkinterfacecard：网卡)。

车载雷达905是搭载于车辆311的雷达。雷达发送雷达信号，接收经反射而返回的雷达信号，确定反射雷达信号的物体的位置。

自动行驶辅助装置110具有车辆位置信息处理部113及定位系统112来作为功能结构的要素。车辆位置信息处理部113具有确定部和计算部。定位系统112具有测定部。上述要素的功能由软件来实现。下面，将上述要素记为“部”。

辅助储存装置903中存储有实现“部”的功能的程序。实现“部”的功能的程序被加载至存储器902中，由处理器901来执行。

而且，辅助存储装置903中存储有os(operatingsystem：操作系统)。os的至少一部分被加载至存储器902，由处理器901来执行。

即，处理器901一边执行os，一边执行实现“部”的功能的程序。

执行实现“部”的功能的程序而得到的数据被存储在存储器902、辅助存储装置903、处理器901内的寄存器或处理器901内的缓存等存储装置中。这些存储装置作为存储数据的存储部来起作用。

另外，自动行驶辅助装置110可以具有多个处理器901，多个处理器901协同地执行实现“部”的功能的程序。

处理器901作为车辆位置信息处理部113及定位系统112起作用。

辅助存储装置903作为地图数据库200起作用。

通信装置904作为通信系统111起作用。另外，通信装置904的接收机作为接收数据的接收部起作用，通信装置904的发射机作为发送数据的发送部起作用。

将组合了处理器901和存储器902及辅助存储装置903的硬件称为“处理电路”。

“部”可以替换为“处理”或“工序”。“部”的功能可以用固件来实现。

实现“部”的功能的程序能够存储在磁盘、光盘或闪存等非易失性的存储介质中。

基于图12，说明路边设备312的硬件结构。对于与图11重复的说明进行省略或简化。

路边设备312是具有处理器901、存储器902、辅助存储装置903、通信装置904等硬件的计算机。

处理器901控制其它硬件。

存储器902、辅助存储装置903、处理器901内的寄存器或处理器901内的缓存等存储装置作为存储数据的存储部来起作用。

通信装置904具有接收机和发射机。接收机作为接收数据的接收部起作用，发射机作为发送数据的发送部起作用。

＊＊＊实施方式1的特征说明＊＊＊

自动行驶辅助装置110具有存储部和接收部和确定部。

存储部存储包含位置基准点313的识别信息、位置基准点313的绝对位置的位置基准点数据205。

接收部接收位置基准点313的识别信息、和其它车辆相对于位置基准点313的绝对位置的相对位置。

确定部根据所接收的位置基准点313的识别信息，从位置基准点数据205中取得位置基准点313的绝对位置。而且，确定部根据所取得的位置基准点313的绝对位置和所接收到的其它车辆的相对位置，确定其它车辆的位置。

而且，自动行驶辅助装置110具有测定部、计算部和发送部。

位置基准点数据205包含多个位置基准点313各自的识别信息和绝对位置。

测定部对本车辆的位置进行测定。

计算部从位置基准点数据205取得位于本车辆的前进方向上的最近的位置基准点313的识别信息和绝对位置。而且，计算部根据所取得的最近的位置基准点313的绝对位置和所测定的本车辆的位置，计算出本车辆相对于最近的位置基准点313的相对位置。

发送部向其它车辆发送所取得的最近的位置基准点313的识别信息、及所计算出的本车辆的相对位置。

路边设备312具有接收部和发送部。

接收部从存储有包含每个基准点313的识别信息和绝对位置的位置基准点数据205的第一车辆，接收位于第一车辆的前进方向上的最近的位置基准点313的识别信息、以及第一车辆相对于最近的位置基准点313的相对位置。

发送部对向着第一车辆的最近的位置基准点313行驶的车辆即第二车辆，发送所接收到的最近的位置基准点313的识别信息和第一车辆的相对位置，其中，该第二车辆是存储位置基准点数据205的车辆。

自动行驶辅助系统100具有设置于道路的路边设备312、搭载于第一车辆的自动行驶辅助装置110。

路边设备312具有接收部和发送部。

路边设备312的接收部从存储有包含每个位置基准点313的识别信息和绝对位置的位置基准点数据205的第二车辆，接收位于第二车辆的前进方向上的最近的位置基准点的识别信息、以及第二车辆相对于最近的位置基准点的相对位置。

路边设备312的发送部对第一车辆发送所接收到的最近的位置基准点的识别信息和第二车辆的相对位置。

自动行驶辅助装置110具有接收部、存储部及确定部。

自动行驶辅助装置110的接收部接收从路边设备312发送来的最近的位置基准点的识别信息和第二车辆的相对位置。

自动行驶辅助装置110的存储部存储位置基准点数据205。

自动行驶辅助装置110的确定部根据所接收到的最近的位置基准点313的识别信息，从存储于存储部的位置基准点数据205取得最近的位置基准点313的绝对位置。而且，自动行驶辅助装置110的确定部根据所取得的最近的位置基准点的绝对位置和所接收到的第二车辆的相对位置，确定第二车辆的位置。

＊＊＊实施方式1的效果＊＊＊

在各车辆中相互利用以位置基准点作为基准的其它车辆的相对位置，该位置基准点具有为各车辆所通用的绝对位置。因此，即使在各车辆的导航系统中所使用的地图不同，且各地图中存在坐标值的差异的情况下，也能够正确地确定其它车辆的位置。由此，车道的汇合点、交叉路口或分岔点等区域中，能够避免与向着该区域前进的其它车辆的冲撞。

本车辆发送位置基准点的识别信息和本车辆相对于位置基准点的相对位置，因此，能够相对于其它车辆正确地确定本车辆的位置。

路边设备向其它车辆发送从各车辆取得的位置基准点的识别信息和该车辆相对于位置基准点的相对位置。因此，即使因车辆间存在障碍物等而导致在车辆间无法直接进行通信的情况下，一方车辆也能够正确地确定另一方车辆的位置。

＊＊＊实施方式1的补充＊＊＊

实施方式1是优选方式的示例，并不希望限制本发明的技术范围。实施方式1可以部分地实施，也可以与其它实施方式组合地实施。使用流程图等进行说明的步骤也可以适当地变更。

标号说明

100自动行驶辅助系统，110自动行驶辅助装置，111通信系统，112定位系统，113车辆位置信息处理部，120车辆控制系统，200地图数据库，201分割线数据，202交叉路口数据，203停车线数据，204信号灯数据，205位置基准点数据，206车道链路数据，207行车道链路数据，290地图数据，301车辆位置信息，311车辆，312路边设备，313位置基准点，901处理器，902存储器，903辅助存储装置，904通信装置，905车载雷达。