CN115428054A - 电子控制装置、控制方法以及自动驾驶系统 - Google Patents

Abstract

本发明为一种电子控制装置，其搭载于车辆中，利用地图信息来执行自动驾驶控制，其具备：存储部，其存储基本地图数据；通信部，其与数据中心进行通信，获取所述数据中心所管理的地图数据作为外部地图数据；以及处理部，其根据获取到的所述外部地图数据来决定所述自动驾驶控制的控制模式，根据所决定的所述控制模式、所述车辆的位置信息、所述基本地图数据以及所述外部地图数据来执行所述自动驾驶控制。借助这样的构成，一方面通过限定存放于车辆中的地图信息来抑制所需存储容量，另一方面在通信状况不好的情况下也确保地图信息的可用性、提高自动驾驶功能的持续性。

Description

电子控制装置、控制方法以及自动驾驶系统

技术领域

本发明涉及电子控制装置、控制方法以及自动驾驶系统。

背景技术

近年来，为实现安全、安心的交通社会，对自动驾驶车辆的期待在增长，世界各国都在推进技术开发。自动驾驶车辆例如利用车辆中搭载的摄像机和雷达等的传感器信息来实时识别周边状况并判断与识别信息相应的控制方法，根据判断信息来执行车辆的操作，由此实现自动驾驶行驶。此外，在这样的自动驾驶行驶中会利用高精度的地图信息，以对基于传感器信息的识别处理进行补充。该地图信息例如包含道路单位、车道单位的中心线信息、曲率、坡度信息还有标识和交通信号灯等地上物信息这样的属性，为实现自动驾驶控制而被用于传感器无法获取的信息的获取或者传感器所获取到的信息的准确度的提高，对于自动驾驶功能的持续性、稳定性的提高起到了大作用。

专利文献1中揭示了一种自动驾驶辅助装置，其根据获取车辆周边的信息或者车辆的状态相关的信息的传感器部的输出来进行自动驾驶，其具备：第1获取部，其获取或存储周边信息获取部相关的第1信息，所述周边信息获取部获取车辆周边的信息或者车辆的状态相关的信息；第2获取部，其获取规定区间内的道路相关的第2信息；以及判定部，其根据所述第1信息和所述第2信息而按自动驾驶的每一功能来判定所述规定区间内所述车辆能够实现的所述自动驾驶相关的功能的程度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO16/152873号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1记载的发明中，没有记载在从经由网络进行通信的服务器装置获取地图数据时因通信状况而无法获取地图数据的情况下的处理，无法应对该情况。此外，在预先将所有道路区间的地图数据存放在自动驾驶辅助装置中的情况下，所需存储容量的增大会导致装置成本增加。

解决问题的技术手段

本发明的第1形态的电子控制装置具备：存储部，其存储基本地图数据；通信部，其与数据中心进行通信，获取所述数据中心所管理的地图数据作为外部地图数据；以及处理部，其根据获取到的所述外部地图数据来决定所述自动驾驶控制的控制模式，根据所决定的所述控制模式、所述车辆的位置信息、所述基本地图数据以及所述外部地图数据来执行所述自动驾驶控制。

本发明的第2形态的控制方法供电子控制装置执行，所述电子控制装置搭载于车辆中，利用地图信息来执行自动驾驶控制，该控制方法包含以下步骤：所述电子控制装置与数据中心进行通信，获取所述数据中心所管理的地图数据作为外部地图数据；所述电子控制装置根据获取到的所述外部地图数据来决定所述自动驾驶控制的控制模式；以及，所述电子控制装置根据所决定的所述控制模式、所述车辆的位置信息、自身装置的存储部中存放的基本地图数据、以及所述外部地图数据来执行所述自动驾驶控制。

本发明的第3形态的自动驾驶系统包含电子控制装置及数据中心，所述电子控制装置搭载于车辆中，利用地图信息来执行自动驾驶控制，所述数据中心经由无线通信与所述电子控制装置进行通信，其中，所述电子控制装置具备：存储部，其存储基本地图数据；通信部，其与所述数据中心进行通信，获取所述数据中心所管理的地图数据作为外部地图数据；以及处理部，其根据获取到的所述外部地图数据来决定所述自动驾驶控制的控制模式，根据所决定的所述控制模式、所述车辆的位置信息、所述基本地图数据以及所述外部地图数据来执行所述自动驾驶控制。

发明的效果

根据本发明，一方面可以通过限定存放于车辆中的地图信息来抑制所需存储容量，另一方面能在通信状况不好的情况下也确保地图信息的可用性、提高自动驾驶功能的持续性。

上述的课题、构成以及效果将通过以下实施方式的说明来加以明确。

附图说明

图1为第1实施例中的自动驾驶系统的构成图。

图2A为基本地图信息及详细地图信息的形状数据的一例(其一)。

图2B为基本地图信息及详细地图信息的形状数据的一例(其二)。

图2C为基本地图信息及详细地图信息的形状数据的一例(其三)。

图3为表示获取区间决定部的处理的流程图。

图4为表示行驶难度算出部的处理的流程图。

图5A为表示得分决定表的一例的图(其一)。

图5B为表示得分决定表的一例的图(其二)。

图5C为表示得分决定表的一例的图(其三)。

图6为表示行驶难度算出表的一例的图。

图7为表示地图获取处理部的处理的流程图(其一)。

图8为表示地图获取处理部的处理的流程图(其二)。

图9为表示控制模式决定表的一例的图。

图10为表示控制模式管理表的一例的图。

图11为表示动作例的图。

图12为表示动作例的图。

图13为表示动作例的图。

图14为表示地图获取处理部的处理的流程图。

图15为表示动作例的图。

图16为第2实施例中的自动驾驶系统的构成图。

图17为表示行驶难度算出部的处理的流程图。

图18为表示地图获取处理部的处理的流程图(其一)。

图19为表示地图获取处理部的处理的流程图(其二)。

具体实施方式

下面，使用附图对实施例进行说明。

实施例1

下面，参考图1～图19，对本发明的自动驾驶系统的第1实施例进行说明。

图1为自动驾驶系统S的构成图。自动驾驶系统S包含地图递送中心2和1个或多个车辆1。车辆1经由无线基站4及网络3与地图递送中心2连接。车辆1一边从地图递送中心2获取地图信息一边执行自动驾驶行驶。即，车辆1为自动驾驶车辆。

车辆1具备车载通信部11、自动驾驶控制装置10、导航装置30、传感器31、控制模式通知部32、手动控制部33以及控制操作部34。

车载通信部11是具有与无线基站4连接用的无线接口的例如无线通信模块。车载通信部11对通信协议进行处理而与地图递送中心2进行数据的收发。

自动驾驶控制装置10具有动态信息获取处理部101、基本地图更新处理部102、获取区间决定部103、行驶难度算出部104、地图获取处理部105、自身车辆位置推断部106、状况识别部107、控制判断部108、动态信息数据库109以及基本地图数据库110。它们由作为中央运算装置的CPU、作为只读存储装置的ROM、以及作为可读写存储装置的RAM来实现。其中，CPU、ROM以及RAM在图1中没有图示。具体而言，通过由CPU将ROM中存放的程序展开到RAM中并加以执行来实现这些功能。其中，动态信息获取处理部101等的全部或一部分也可由作为可重写逻辑电路的FPGA(Field Programmable Gate Array)或者作为面向特定用途的集成电路的ASIC(Application Specific Integrated Circuit)而不是CPU、ROM以及RAM的组合来实现。此外，动态信息获取处理部101等也可由不同构成的组合例如CPU、ROM、RAM以及FPGA的组合而不是CPU、ROM以及RAM的组合来实现。

动态信息获取处理部101从地图递送中心2获取动态信息并存放至动态信息数据库109。动态信息例如为天气预报、拥堵预测、日照方向等根据时间点而动态地变化的信息，与地图信息中的表示位置的信息加以关联来存放。动态信息例如是通过由动态信息获取处理部101周期性地向地图递送中心2发送动态信息请求来加以获取。

基本地图更新处理部102从地图递送中心2获取基本地图信息的更新数据，并对基本地图数据库110所存放的基本地图信息执行更新处理。更新数据例如是通过在车辆的启动时从基本地图更新处理部102向地图递送中心2进行请求来加以获取。

基本地图信息具有车辆1实施自动驾驶行驶的所有道路相关的道路及车道等的连接信息、道路、车道以及地上物等的形状数据、道路形状或道路属性相关的元数据。所述形状数据是表示形状的坐标点以及它们的连接信息的集合，本自动驾驶系统中利用的地图信息的形状数据是将地图递送中心2所具有的基础地图的最详细的形状数据以层次的方式分割为基本地图信息以及1个以上的详细地图信息来加以利用。基本地图信息的形状数据的坐标数量被限定在能提供以下详细度的程度：车辆1能够执行可执行的任一控制模式。该基本地图信息对应于权利要求书中的基本地图数据。详细地图信息于后文叙述。

获取区间决定部103从导航装置30接收行驶路径信息，而且从自身车辆位置推断部106接收自身车辆位置信息，根据接收到的行驶路径信息和自身车辆位置信息、参考基本地图数据库110所存放的基本地图信息来确定要在行驶中从地图递送中心2获取的详细地图信息的获取区间和获取时刻，并将获取对象区间信息通知给行驶难度算出部104。所述获取区间信息包含表示区间单位的获取顺序的信息。关于区间单位的获取顺序，例如是以距获取区间确定时的自身车辆位置近的区间为优先。

详细地图信息包含以下形状数据：由基本地图信息的形状数据所不具有的坐标点构成，通过与基本地图信息的形状数据组合，能够生成详细度比基本地图信息高的形状数据。此外，详细地图信息也可具有与道路形状或道路属性相关的元数据。该详细地图信息对应于权利要求书中的外部地图数据。详细地图信息被分割为1个以上的层次，基本地图信息以及各层次的详细地图信息所具有的形状数据均由不同坐标点构成。图2A展示基本地图信息及详细地图信息的形状数据的一例。本例展示的是区间a内存在基本地图信息的形状数据51和2个层次的详细地图信息的形状数据52及53。对地图递送中心2所具有的基础地图的形状数据50限定坐标数量得到的数据作为基本地图信息的形状数据51存放至基本地图数据库。以下，将基本地图信息的形状数据称为层级1的形状数据，将本形状数据的详细度设为1。此外，详细地图信息的形状数据52及53分别称为层级2及层级3的形状数据，此外，将包含它们的详细地图信息称为层级2及层级3的详细地图信息，通过与该数据的下位层级的所有形状数据进行组合，能够生成比不利用该数据的情况更详细的形状数据。即，车辆1从地图递送中心2从下位层级的形状数据起依序进行获取。通过层级1的形状数据与层级2的形状数据进行组合，能够生成图2B所示的、详细度更高的形状数据54。将该形状数据54的详细度设为2。进而，通过与层级3的形状数据进行组合，能够生成图2C所示的、详细度更高的形状数据55。将该形状数据55的详细度设为3。

图3为表示获取区间决定部103的处理的流程图。首先，获取区间决定部103从导航装置30周期性地获取行驶路径信息。所述行驶路径信息展示出导航装置30从自身车辆位置推断部106获取到的自身车辆位置信息所表示的自身车辆位置起到目的地为止的行驶路径的一部分。进而，获取区间决定部103从自身车辆位置推断部106周期性地获取自身车辆位置信息(S100)。继而，获取区间决定部103根据自身车辆位置信息来参考基本地图数据库110，判定是否已到达各区间的开始地点，判断是否需要决定该区间内从地图递送中心2获取的详细地图信息的对象区间。此处的区间例如是以导航装置30中设定有目的地的行驶开始地点为基准而将预定行驶路径上的道路每隔一定距离进行划分而成(S101)。继而，在判断已到达新区间的情况下，获取区间决定部103根据行驶路径信息来参考基本地图数据库，决定在该划区内行驶时从地图递送中心2获取的详细地图信息的获取区间，制作包含所决定的获取区间和获取区间的获取顺序的获取区间信息，并通知给行驶难度算出部104。所述获取区间例如设为当前行驶中的区间的下一区间及下下个区间(S102)。在判断已到达包含目的地的最终区间的情况下，结束处理(S103)。

行驶难度算出部104从获取区间决定部103接收获取区间信息，根据接收到的获取对象信息所表示的区间、参考动态信息数据库109及基本地图数据库110来算出行驶难度，将所述获取区间信息和行驶难度信息通知给地图获取处理部105。

图4为表示行驶难度算出部104的处理的流程图。当行驶难度算出部104从获取区间决定部103接收到获取区间信息时，开始处理(S200)。当接收到获取区间信息时，从动态信息数据库109及基本地图数据库110获取与获取区间信息所表示的获取区间相对应的行驶难度信息。行驶难度信息是用于算出表示获取区间的自动驾驶行驶的难度的行驶难度的信息，针对获取区间而包含1个以上的道路形状或道路属性相关的元数据、该区间行驶时的左右转、分合流的有无等行驶信息以及天气预报、拥堵预测等动态信息。在所利用的行驶难度信息中，在针对该行驶区间能够获取多个信息的情况下，获取以下展示的行驶难度得分达到最大的信息(S201)。继而，根据获取到的行驶难度信息，参考行驶难度算出部104所保持、表示与行驶难度信息相应的行驶难度得分的得分决定表来决定行驶难度得分，算出合计行驶难度得分。图5A、图5B、图5C展示利用最大曲率、路口左右转的有无、天气预报的信息作为行驶难度信息来算出的情况下的得分决定表200的例子。例如，在该区间的最大曲率为0.007、无路口左右转、天气预报为晴天的情况下，各自对应的行驶难度得分为10、0、4，算出合计行驶难度得分为14(S202)。接着，根据合计行驶难度得分，参考行驶难度算出部104所保持、表示与合计行驶难度得分相对应的行驶难度的行驶难度算出表来决定该区间的行驶难度。图6为所述行驶难度算出表300的例子。根据前文所述的例子，合计行驶难度得分为14，所以算出行驶难度为2(S203)。最后，将从获取区间决定部103接收到的获取区间信息和各获取区间的行驶难度通知给地图获取处理部105，结束处理(S204)。作为行驶难度信息，可利用坡度或者碍视弯道的有无作为道路形状或道路属性相关的元数据，此外，可利用拥堵预测或日照方向作为动态信息。

当地图获取处理部105从行驶难度算出部104接收到获取区间信息和各获取区间的行驶难度时，从基本地图数据库110获取各获取区间的基本地图信息并保持所获取到的基本地图信息，此外，将所述基本地图信息发送至状况识别部107。进而，地图获取处理部105针对与所述获取区间相对应的详细地图信息来决定层级单位的获取顺序，按照所决定的获取顺序从地图递送中心2进行获取，将获取到的详细地图信息的形状数据与下位层级的形状数据加以组合来制作详细度更高的形状数据，并发送至状况识别部107。

图7及图8为表示地图获取处理部105的处理的流程图。地图获取处理部105通过从行驶难度算出部104接收获取区间信息和行驶难度来开始处理(S300)，将地图获取处理部105正保持的地图信息当中不包含在所述获取区间信息中的区间的地图信息判断为已通过区间的地图信息而予以删除(S301)。接着，地图获取处理部105从基本地图数据库110获取所述获取区间信息中包含的获取区间当中未保持有地图信息的区间的基本地图信息，使该基本地图信息与获取区间信息所表示的区间相对应来加以保持(S302)。此外，将所述获取到的基本地图信息和该区间的详细度以及该区间的行驶难度发送至状况识别部107(S303)。接着，地图获取处理部105根据从行驶难度算出部104接收到的获取区间信息和行驶难度而以层级单位来决定行驶中的区间内从地图递送中心2获取的详细地图信息的获取顺序。例如，在各获取区间的行驶难度全部相同的情况下，以获取区间信息所表示的获取顺序为优先，对于同一区间，以低层级的详细地图信息为优先。此外，在该区间的行驶难度低的情况下，即便是能从地图递送中心2获取的层级，也可决定不获取与该区间相对应的上位层级的详细地图信息(S304)。在决定获取顺序后，判定有无正从地图递送中心2获取的详细地图信息(S305)。

在没有正在获取的详细地图信息的情况下(S305：否)，地图获取处理部105按照层级单位的获取顺序将包含成为对象的区间信息和对象层级的获取请求通知给地图递送中心2，由此开始获取顺序最优先的详细地图信息的获取(S307)。此外，在有正在获取的详细地图信息的情况下(S305：是)，地图获取处理部105进而判定该详细地图信息的相应区间是否包含在判定时间点的获取区间内(S306)，在否定的情况下(S306：否)，中止该详细地图信息的获取(S308)，开始获取顺序最优先的详细地图信息的获取(S307)。另一方面，在该详细地图信息的相应区间包含在判定时间点的获取区间内的情况下(S306：是)，地图获取处理部105继续正在获取的详细地图信息的获取(S309)。在详细地图获取中从行驶难度算出部104接收到获取区间信息和行驶难度的情况下，判断车辆1已进入下一区间，再次从S301进行处理(S310：是)。在正以层级单位进行获取的详细地图信息的获取已完成的情况下(S311：是)，将完成了获取的详细地图信息的形状数据与正保持的该区间的下位层级的形状数据加以组合来构建详细度高的形状数据(S312)。继而，将构建出的形状数据和详细度发送至状况识别部107(S313)。此时，在获取到的详细地图信息具有道路形状或道路属性相关的元数据的情况下，将该元数据也发送至状况识别部107。发送后，在有未获取的详细地图的情况下(S314：是)，再次开始获取顺序最优先的详细地图信息的获取(S307)，在没有未获取的详细地图信息的情况下(S314：否)，结束处理。

自身车辆位置推断部106利用车辆1中搭载的GPS、陀螺仪以及加速度传感器来算出车辆1的位置，并生成表示该位置的自身车辆位置信息。只要是能确定位置的信息，便可以利用各种形式的自身车辆位置信息，例如为纬度与经度的组合。自身车辆位置推断部106将生成的自身位置信息周期性地通知给获取区间决定部103、状况识别部107以及导航装置30。

状况识别部107将自身车辆位置推断部106所生成的自身车辆位置信息、传感器31所生成的传感器信息以及导航装置30所输出的行驶路径信息加以统整合，周期性地算出与包含车辆1的状态的周边状况相关的信息，作为状况识别信息通知给控制判断部108。进而，状况识别部107在将状况识别信息通知给控制判断部108时，还同时通知在状况识别信息的算出中利用过的形状数据的详细度和该区间的行驶难度。

控制判断部108利用从状况识别部107接收的状况识别信息来决定用于在路径上安全地行驶的控制方法，并作为操作信息通知给控制操作部34。此外，根据从状况识别部107通知的形状数据的详细度及行驶难度和控制判断部108所保持的控制模式决定表400及控制模式管理表500对此时决定的控制方法施加功能性限制。

图9为表示控制模式决定表400的一例的图。控制模式决定表400展示与状况识别信息的算出中利用过的形状数据的详细度和该区间的行驶难度的组合相应的控制模式ID。例如，在该状况识别信息的算出中利用过的形状数据的详细度为“3”、该区间的行驶难度为“2”的情况下，确定控制模式ID为“3”。

图10为表示控制模式管理表500的一例的图。控制模式管理表500包含控制模式ID501和控制模式502。控制模式ID 501是唯一地确定控制模式的ID，与借助控制模式决定表400来确定的控制模式ID相对应。控制模式502表示所设定的自动驾驶功能的功能性限制。图10中，控制模式ID“0”为手动驾驶，控制模式ID“1”为最大速度60km/h的车道跟随行驶，控制模式ID“2”为最大速度80km/h的车道跟随行驶，控制模式ID“3”为最大速度100km/h的多车道行驶。如此，通过使状况识别信息的算出中利用过的形状数据的详细度以及该区间的行驶难度与控制模式相对应，在该区间行驶时，可以根据正保持的形状数据的详细度来决定要执行的自动驾驶功能。即，即便是无法利用该区间的所有形状数据的状态，通过设置功能性限制，也能继续正保持的形状数据下能够实现的自动驾驶功能，进而能执行与该区间的行驶难度相应的稳定的自动驾驶功能。此外，控制判断部108所利用的控制模式被通知给控制模式通知部32。

导航装置30具有以下功能：根据用户进行的目的地信息的输入来算出车辆1的当前位置起到目的地为止的行驶路径，对自动驾驶控制装置10输出自身车辆位置起到目的地为止的行驶路径的一部分作为行驶路径信息。

传感器31例如为摄像机、激光雷达等，具有周期性地生成车辆1的周边信息并输出至自动驾驶控制装置10的功能。控制模式通知部32包含液晶显示器及扬声器中的至少一者。控制模式通知部32根据从控制判断部108通知的控制模式信息对用户通知执行中的控制模式。在通过控制模式通知部32对用户通知了预定切换至手动驾驶的情况下，须执行用户自身的操作下的手动驾驶。

手动控制部33将基于用户所进行的转向、加速、制动等手动操作的操作信息通知给控制操作部34。控制操作部34根据从控制判断部108及手动控制部33接收的操作信息来执行自动驾驶车辆的操作。

地图递送中心2具备中心通信部20、地图递送处理部21、动态信息递送处理部22、地图信息数据库23以及动态信息数据库24。地图递送中心2可由多个装置构成，也可由1台电脑例如服务器装置构成。

中心通信部20是与车辆1进行数据的收发的通信模块。中心通信部20经由网络3及无线基站4与车辆1进行通信。

地图递送处理部21及动态信息递送处理部22由地图递送中心2所配备的未图示的CPU、ROM以及RAM来实现。具体而言，地图递送处理部21及动态信息递送处理部22是通过由CPU将ROM中存放的程序展开到RAM中并加以执行来实现它们的功能。其中，地图递送处理部21及动态信息递送处理部22中的至少一者也可由FPGA或ASIC而不是CPU、ROM以及RAM的组合来实现。此外，地图递送处理部21及动态信息递送处理部22中的至少一者也可由不同构成的组合例如CPU、ROM、RAM以及FPGA的组合而不是CPU、ROM以及RAM的组合来实现。

当地图递送处理部21从自动驾驶控制装置10的基本地图更新处理部102接收到更新请求时，从地图信息数据库23获取针对车辆1的基本地图数据库110所存放的基本地图信息的更新数据并递送至车辆1。进而，当地图递送处理部21从自动驾驶控制装置10的地图获取处理部105接收到获取请求时，从地图信息数据库23获取该获取请求所表示的详细地图信息并递送至车辆1。

当动态信息递送处理部22从自动驾驶控制装置10的动态信息获取处理部101接收到动态信息请求时，获取动态信息数据库24所存放的动态信息并递送至车辆1。

地图信息数据库23及动态信息数据库24是形成于非易失性存储装置例如硬盘驱动器中的数据库。

地图信息数据库23存放地图信息，所述地图信息具有与车辆1实施自动驾驶行驶的所有道路相关的道路及车道等的连接信息、道路、车道以及地上物等的形状数据、与道路形状或道路属性相关的元数据。地图信息数据库23也可仅存放成为基本地图信息及详细地图信息的基础的基础地图。在该情况下，地图递送处理部21根据更新请求及获取请求的接收从基础地图中提取相应层级及区间的地图信息。此外，地图信息数据库23也可除了所述基础地图以外还存放按各层级加以分割后的地图信息。在该情况下，地图递送处理部21根据更新请求及获取请求的接收来选择相应层级的地图信息并提取该地图信息的相应区间。

动态信息数据库24关联存放天气预报、拥堵预测、日照方向等根据时间点而动态地变化的信息即动态信息与地图信息中的表示位置的信息。

图11、图12以及图13为表示本实施例中的动作例的图。具体而言，展示了地图获取处理部105所执行的详细地图信息的获取顺序决定处理和详细地图信息的获取处理以及控制判断部108的控制模式决定处理。

图11中展示车辆1在道路600a上按区间A、B、C的顺序行驶时的详细地图信息的层级单位的获取区间及获取顺序的变化和详细地图信息获取的经过、通信品质的变化、用于自动驾驶控制的控制模式的变化。对图11所示的符号601～604的项目进行说明。通信状态601表示该地点上的通信状态。获取经过602表示详细地图信息的获取经过，例如，详细地图获取经过610表示获取的是区间B的层级2的详细地图信息，图形的左端表示获取的开始点，右端表示完成点。此外，图形的高度表示根据通信状态而变化的获取处理的处理量，高度越高，则表示处理量越高。进而，符号611所示的右端的波状线表示中断了获取。区间-行驶难度603表示车辆1正在行驶的区间和行驶难度，车辆1朝图的右方行驶。控制模式604表示该地点上用于自动驾驶控制的控制模式。此处的控制模式遵循控制模式决定表400。

对图11所示的动作进行说明。此处，车辆1在道路600a上朝右方行驶。此外，符号605a、b、c分别表示进入区间A、B、C时地图获取处理部105所决定的详细地图信息的层级单位的获取顺序，表示优先获取上方记载的详细地图信息。首先，车辆1在已获取层级3的区间A的详细地图信息的状态下到达了区间A的开始地点。在该情况下，在区间A中行驶的期间内利用控制模式3，以最大速度100km/h在多车道上进行自动驾驶行驶。此外，当地图获取处理部105从行驶难度算出部104接收到作为获取区间信息的区间B及区间C、作为行驶难度的各区间为“2”这一事实时，决定符号605a所示的获取顺序。此处，区间B、C的行驶难度均为2，因此以靠近自身车辆位置的区间B而且是下位层级的详细地图信息为优先。按照所决定的获取顺序来获取区间B的层级2及层级3、区间C的层级2的详细地图信息。其中，区间C的层级2的详细地图信息因获取过程中通信状态变成不可通信而中断了获取。

接着，当车辆1到达区间B时，由于已获取层级3的详细地图信息，所以继续控制模式3的利用。此外，与区间A一样，地图获取处理部105决定符号605b所示的获取顺序。继而，按照所决定的获取顺序、从恢复了通信的地点起获取区间C的层级2及层级3的详细地图信息。

继而，当车辆1到达区间C时，层级2的详细地图信息已完成获取，但层级3的详细地图信息正在获取中，所以控制模式变更为2，以最大速度80km/h在单个车道上进行自动驾驶行驶。此外，与区间A及B一样，地图获取处理部105决定符号605c所示的获取顺序。此处决定的获取顺序中不包含区间C，所以区间C的层级3的详细地图信息的获取中止，获取区间D的层级2及层级3的详细地图信息。

对图12所示的动作进行说明。此处，车辆1在道路600b上朝右方行驶。此外，符号606a、b、c分别表示进入区间A、B、C时地图获取处理部105所决定的详细地图信息的层级单位的获取顺序。首先，车辆1在已获取层级3的区间A的详细地图信息的状态下到达了区间A的开始地点。在该情况下，在区间A中行驶的期间内利用控制模式3，以最大速度100km/h在多车道上进行自动驾驶行驶。此外，当地图获取处理部105从行驶难度算出部104接收到作为获取区间信息的区间B及区间C、作为行驶难度的区间B为“1”、区间C为“2”这一事实时，决定符号606a所示的获取顺序。此处，区间B的行驶难度为1，所以，只要获取层级2的详细地图信息便能继续控制模式3的利用。因而，决定区间B的层级3的详细地图信息不包含在获取顺序中。按照所决定的获取顺序来获取区间B的层级2、区间C的层级2及层级3的详细地图信息。其中，区间C的层级3的详细地图信息因获取过程中通信状态变成不可通信而中断了获取。

接着，当车辆1到达区间B时，由于已获取层级2的详细地图信息，所以继续控制模式3的利用。此外，与区间A一样，地图获取处理部105决定符号606b所示的获取顺序。继而，按照所决定的获取顺序、从恢复了通信的地点起获取区间C的层级3、区间D的层级2的详细地图信息。

继而，当车辆1到达区间C时，由于已获取层级3的详细地图信息，所以继续控制模式3的利用。此外，与区间A及B一样，地图获取处理部105决定符号606c所示的获取顺序。此处决定的获取顺序中包含区间D，所以继续区间D的层级2的详细地图信息的获取。

对图13所示的动作进行说明。此处，车辆1在道路600c上朝右方行驶。此外，符号607a、b、c分别表示进入区间A、B、C时地图获取处理部105所决定的详细地图信息的层级单位的获取顺序。首先，车辆1在已获取层级3的区间A的详细地图信息的状态下到达了区间A的开始地点。在该情况下，在区间A中行驶的期间内利用控制模式3，以最大速度100km/h在多车道上进行自动驾驶行驶。此外，当地图获取处理部105从行驶难度算出部104接收到作为获取区间信息的区间B及区间C、作为行驶难度的区间B为“2”、区间C为“3”这一事实时，决定符号606a所示的获取顺序。此处，区间C的行驶难度为3，所以，在无法获取层级2的详细地图信息的情况下，会变为控制模式0，导致自动驾驶行驶被解除而变为手动驾驶下的控制。为了避免这一结果，决定相较于区间B的层级3的详细地图信息而言优先获取区间C的层级2的详细地图信息。按照所决定的获取顺序而以区间B的层级2、区间C的层级2、区间B的层级3这一顺序来获取详细地图信息。其中，区间B的层级3的详细地图信息因获取过程中通信状态变成不可通信而中断了获取。

接着，当车辆1到达区间B时，由于仅获取层级2的详细地图信息，所以变更为控制模式2的利用。此外，与区间A一样，地图获取处理部105决定符号607b所示的获取顺序。此处，区间C的层级2的详细地图信息已完成获取，所以从恢复了通信的地点起获取区间C的层级3、区间D的层级2的详细地图信息。

继而，当车辆1到达区间C时，由于已获取层级3的详细地图信息，所以继续控制模式2的利用。此外，与区间A及B一样，地图获取处理部105决定符号607c所示的获取顺序。此处决定的获取顺序中包含区间D，所以继续区间D的层级2的详细地图信息的获取。

根据上述第1实施例，获得以下作用效果。

自动驾驶控制装置10搭载于车辆1中，利用地图信息来执行自动驾驶控制，具备：基本地图数据库110，其为存放基本地图信息的存储部，所述基本地图信息包含道路形状的数据、道路相关的信息；获取区间决定部103，其根据自身车辆的位置来决定所述基本地图信息的规定区间；地图获取处理部105，其在所述区间内从地图递送中心2获取包含基本地图信息所不具有的形状数据的地图信息，并与所述基本地图数据所具有的形状数据进行组合，由此生成形状数据；状况识别部107，其为确定与行驶位置相对应的地图信息的确定部；以及控制判断部108，其根据状况识别部107所确定的地图信息中包含的形状数据的详细度来决定车辆1的行驶位置上的车辆1的控制方法。因此，自动驾驶控制装置10可以通过限定存放于车辆中的地图信息而减少所需存储容量来获得成本效益，此外，在通信状况不好的情况下也能确保地图信息的可用性。

此外，自动驾驶控制装置10具有行驶难度算出部104，所述行驶难度算出部104算出从地图递送中心2获取地图信息的区间的行驶难度，地图获取处理部105根据算出的行驶难度来决定是否需要从地图递送中心2获取地图信息以及获取优先度。由此，一方面可以通过避免获取控制中不需要的地图信息来抑制通信成本，另一方面可以提高需要详细形状数据的控制模式的持续性。

作为变形例，地图获取处理部105除了具备前文所述的功能以外，在中止了相当于图7所示的流程图的S309的详细地图信息的获取的情况下，在该区间内有已获取的详细地图信息的情况下，将该详细地图信息追加存放至基本地图数据库110。此外，地图获取处理部105在中止了详细地图信息的获取的情况下，在该区间内没有已获取的详细地图信息时，将该区间的详细地图信息当中未存放于基本地图数据库110中而且是最下位层级的详细地图信息登记为启动时获取信息，在车辆1的下一次启动时，从地图递送中心2获取已登记为启动时获取信息的详细地图信息并存放至基本地图数据库110。

图14为表示地图获取处理部105的、发生了详细地图信息的获取中止的情况下的追加处理的流程图。本追加处理是通过地图获取处理部105中止正从地图递送中心2获取的详细地图信息的获取来开始(S400)。继而，地图获取处理部105针对中止了获取的详细地图信息而判断是否存在该行驶中完成了获取的下位层级的详细地图信息(S401)，在存在的情况下，将完成了获取的所述下位层级的详细地图信息当中最下位层级的详细地图信息存放至基本地图数据库并结束处理(S402)。另一方面，在不存在的情况下，地图获取处理部105将该区间的详细地图信息当中未存放于基本地图数据库110中而且是最下位层级的详细地图信息登记为启动时获取信息并结束处理。

图15为表示实施了本变形例的情况下的动作例的图。具体而言，展示了基本地图数据库110所存放的地图信息的一部分区间内存放有详细地图信息的情况下的地图获取处理部105所执行的详细地图信息的获取顺序决定处理和详细地图信息的获取处理以及控制判断部108的控制模式决定处理。

图15中展示车辆1在道路600d上按区间A、B、C的顺序行驶时的详细地图信息的层级单位的获取区间及获取顺序的变化、详细地图信息获取的经过、通信品质的变化、用于自动驾驶控制的控制模式的变化。符号601～604的项目表示与前文所述相同的项目。

对图15所示的动作进行说明。此处，车辆1在道路600a上朝右方行驶。此外，符号608a、b、c分别表示进入区间A、B、C时地图获取处理部105所决定的详细地图信息的层级单位的获取顺序。此外，关于相当于区间B及C的一部分的区间X，事先将层级2的详细地图信息存放在基本地图数据库110中。首先，车辆1在已获取层级3的区间A的详细地图信息的状态下到达了区间A的开始地点。在该情况下，在区间A中行驶的期间内利用控制模式3，以最大速度100km/h在多车道上进行自动驾驶行驶。此外，当地图获取处理部105从行驶难度算出部104接收到作为获取区间信息的区间B及区间C、作为行驶难度的各区间为“2”这一事实时，决定符号608a所示的获取顺序。此处，区间B、C的行驶难度均为2，因此以靠近自身车辆位置的区间B而且是下位层级的详细地图信息为优先。按照该决定的获取顺序来获取区间B的层级2及层级3、区间C的层级2及层级3的详细地图信息，而区间B的层级2以及区间C的层级2的详细地图信息的一部分包含在区间X的层级2的详细地图信息中，所以，作为层级2的详细地图信息的获取区间，是从区间B及区间C去掉与区间X重复的区间之后的区间B'及区间C'。其中，区间C的层级2的详细地图信息因获取过程中通信状态变成不可通信而中断了获取。

接着，当车辆1到达区间B时，由于已获取层级3的详细地图信息，所以继续控制模式3的利用。此外，与区间A一样，地图获取处理部105决定符号608b所示的获取顺序。继而，按照所决定的获取顺序、从恢复了通信的地点起获取区间C的层级3以及区间D的层级3的详细地图信息。

继而，当车辆1到达区间C时，由于已获取层级3的详细地图信息，所以继续控制模式3的利用。此外，与区间A及B一样，地图获取处理部105决定符号608c所示的获取顺序。此处决定的获取顺序中包含区间D，所以继续区间D的层级2的详细地图信息的获取。

通过以上追加处理，每当固定存在通信状态差的区间而在通过该区间的路径上行驶时，能够避免详细地图信息获取失败。

实施例2

下面，参考图16～图19，对本发明的自动驾驶系统的第2实施例进行说明。在以下的说明中，对与第1实施例相同的构成要素标注相同符号而主要说明不同点。不特别说明的方面与第1实施例相同。本实施例与第1实施例的不同点主要在于，自动驾驶控制装置10不算出与详细地图信息的获取区间相关的行驶难度而是在地图递送中心2内算出行驶难度并通知给车辆1。

图16为自动驾驶系统S2的构成图。自动驾驶系统S2包含地图递送中心2A和1个或多个车辆1A。车辆1A经由无线基站4及网络3与地图递送中心2A连接。

地图递送中心2A具备中心通信部20、地图递送处理部21A、地图信息数据库23、动态信息数据库24以及行驶难度算出部25。即，地图递送中心2A从第1实施方式中的地图递送中心2的构成中去掉了动态信息递送处理部22并追加了行驶难度算出部25。此外，具备地图递送处理部21A代替地图递送处理部21。

行驶难度算出部25从车辆1A接收行驶难度请求，算出该行驶难度请求中包含的获取区间的行驶难度并通知给车辆1A。

图17为表示行驶难度算出部25的处理的流程图。当行驶难度算出部25从车辆1A接收到包含获取区间信息的行驶难度请求时，开始处理(S500)。当行驶难度算出部25接收到行驶难度请求时，参考获取区间信息、从地图信息数据库23及动态信息数据库24中获取与获取区间相对应的行驶难度信息(S501)。继而，根据获取到的行驶难度信息，参考行驶难度算出部25所保持、表示与行驶难度信息相应的行驶难度得分的得分决定表来决定行驶难度得分，算出合计行驶难度得分(S502)。接着，行驶难度算出部25根据合计行驶难度得分，参考行驶难度算出部25所保持、表示与合计行驶难度得分相对应的行驶难度的行驶难度算出表来算出该区间的行驶难度(S503)。行驶难度算出部25将包含所算出的各获取区间的行驶难度的行驶难度信息发送至之前发送了行驶难度请求的车辆1A的地图获取处理部105并结束处理(S504)。

车辆1A具备自动驾驶控制装置10A、车载通信部11、导航装置30、传感器31、控制模式通知部32、手动控制部33以及控制操作部34。自动驾驶控制装置10A具备基本地图更新处理部102、获取区间决定部103、地图获取处理部105A、自身车辆位置推断部106、状况识别部107、控制判断部108以及基本地图数据库110。即，车辆1A从第1实施方式中的车辆1的构成中去掉了动态信息获取处理部101、行驶难度算出部104以及动态信息数据库109。此外，车辆1A具备地图获取处理部105A代替地图获取处理部105。

当地图获取处理部105A从获取区间决定部103接收到获取区间信息时，将包含该获取区间的行驶难度请求发送至地图递送中心2A，由此获取各获取区间的行驶难度。此外，地图获取处理部105A从基本地图数据库110获取各获取区间的基本地图信息并保持所获取到的基本地图信息，此外，将所述基本地图信息发送至状况识别部107。进而，地图获取处理部105针对与所述获取区间相对应的详细地图信息而决定层级单位的获取顺序，按照所决定的获取顺序从地图递送中心2进行获取，将获取到的详细地图信息的形状数据与下位层级的形状数据加以组合来制作详细度更高的形状数据，并发送至状况识别部107。

图18～图19为表示地图获取处理部105A的处理的流程图。地图获取处理部105A通过从获取区间决定部103接收获取区间信息来开始处理(S600)，将包含所述获取区间信息中包含的获取区间的行驶难度请求发送至地图递送中心2，并接收各获取区间的行驶难度(S601)。接着，地图获取处理部105A将地图获取处理部105A正保持的地图信息当中未包含在所述获取区间信息中的区间的地图信息判断为已通过区间的地图信息而予以删除(S602)。继而，从基本地图数据库110获取所述获取区间信息中包含的获取区间当中未保持有地图信息的区间的基本地图信息，使该基本地图信息与获取区间信息所表示的区间相对应来加以保持(S603)。此外，将所述获取到的基本地图信息和该区间的详细度以及该区间的行驶难度发送至状况识别部107(S604)。接着，地图获取处理部105A根据从获取区间决定部103接收到的获取区间信息和从地图递送中心2接收到的行驶难度而以层级单位来决定在行驶中的区间内从地图递送中心2获取的详细地图信息的获取顺序(S605)。决定获取顺序后，判定有无正从地图递送中心2获取的详细地图信息(S606)。在没有正在获取的详细地图信息的情况下(S606：否)，按照层级单位的获取顺序将包含成为对象的区间信息和对象层级的获取请求通知给地图递送中心2，由此开始获取顺序最优先的详细地图信息的获取(S608)。此外，在有正在获取的详细地图信息的情况下(S606：是)，进而判定该详细地图信息的相应区间是否包含在判定时间点的获取区间内(S607)，在否定的情况下(S607：否)，中止该详细地图信息的获取(S609)，开始获取顺序最优先的详细地图信息的获取(S608)。另一方面，在该详细地图信息的相应区间包含在判定时间点的获取区间内的情况下(S607：是)，继续正在获取的详细地图信息的获取(S610)。在详细地图获取中从获取区间决定部103接收到获取区间信息的情况下，判断车辆1已进入下一区间，再次从S601进行处理(S611：是)。在以层级单位来获取的详细地图信息的获取已完成的情况下(S612：是)，将完成了获取的详细地图信息的形状数据与正保持的该区间的下位层级的形状数据加以组合来构建详细度高的形状数据(S613)。继而，将构建出的形状数据和详细度发送至状况识别部107(S614)。此时，在获取到的详细地图信息具有与道路形状或道路属性相关的元数据的情况下，将该元数据也发送至状况识别部107。发送后，在有未获取的详细地图的情况下(S615：是)，再次开始获取顺序最优先的详细地图信息的获取(S608)，在没有未获取的详细地图信息的情况下(S615：否)，结束处理。

在上述各实施例及变形例中，功能块的构成只是一例。也可一体地构成以不同功能块的形式来展示的若干功能构成，也可将以1个功能框图来展示的构成分割为2个以上的功能。此外，也可设为由其他功能块具备各功能块所具有的功能的一部分的构成。

此外，上述各实施例中展示过的控制模式只是一例，可以酌情变更来加以实施。例如，也可包含自动地跟随走在自身车辆前头并在同一车道上行驶的车辆这样的前车跟随等作为自动驾驶控制的一形态。

在上述各实施例及变形例中，自动驾驶控制装置10的程序是存放在未图示的ROM中，而程序也可存放在非易失性存储区域内。此外，自动驾驶控制装置10也可具备未图示的输入输出接口，在需要时经由输入输出接口和自动驾驶控制装置10能够利用的介质从其他装置读入程序。此处，所谓介质，例如是指能在输入输出接口上装卸的存储介质或通信介质也就是有线、无线、光等的网络或者在该网络中传输的载波或数字信号。此外，由程序实现的功能的一部分或全部也可由硬件电路或FPGA来实现。

上述各实施例及变形例也可各自组合。上文中，对各种实施例及变形例进行了说明，但本发明并不限定于这些内容。在本发明的技术思想的范围内思索的其他形态也包含在本发明的范围内。

符号说明

1…车辆、2…地图递送中心、10…自动驾驶控制装置、11…车载通信部、20…中心通信部、21…地图递送处理部、22…动态信息递送处理部、23…地图信息数据库、24…动态信息数据库、25…行驶难度算出部、30…导航装置、31…传感器、32…控制模式通知部、33…手动控制部、34…控制操作部、101…动态信息获取处理部、102…基本地图更新处理部、103…获取区间决定部、104…行驶难度算出部、105…地图获取处理部、106…自身车辆位置推断部、107…状况识别部、108…控制判断部、109…动态信息数据库、110…基本地图数据库、100…地图递送计画信息、200…得分决定表、300…行驶难度算出表、400…控制模式决定表、500…控制模式管理表。

Claims (9)

1.一种电子控制装置，其搭载于车辆中，利用地图信息来执行自动驾驶控制，其特征在于，具备：

存储部，其存储基本地图数据；

通信部，其与数据中心进行通信，获取所述数据中心所管理的地图数据作为外部地图数据；以及

处理部，其根据获取到的所述外部地图数据来决定所述自动驾驶控制的控制模式，根据所决定的所述控制模式、所述车辆的位置信息、所述基本地图数据以及所述外部地图数据来执行所述自动驾驶控制。

2.根据权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，

所述外部地图数据具有道路、车道或者地上物中的至少任一者的形状数据，

所述存储部存储将所述形状数据的详细度与所述控制模式关联而成的控制模式决定数据，

所述处理部根据所述位置信息来决定所述基本地图数据的规定区间，在所述区间内，从所述数据中心获取对所述基本地图数据进行补充的形状数据并与所述基本地图数据加以组合，由此生成可使用的形状数据，

根据与所述可使用的形状数据的详细度相对应的所述控制模式决定数据来决定该区间内的自动驾驶控制的控制模式，以决定的所述控制模式来执行该区间内的自动驾驶控制。

3.根据权利要求2所述的电子控制装置，其特征在于，

所述存储部存储还关联了行驶难度的所述控制模式决定数据，所述行驶难度是利用所述道路的形状、所述道路相关的信息、或者所述车辆的周边环境信息中的至少一者来决定的所述基本地图数据的规定划区的行驶难度，

所述处理部根据与所述可使用的形状数据的详细度与所述行驶难度的组合相对应的所述控制模式决定数据来决定该区间内的自动驾驶控制的控制模式，以决定的所述控制模式来执行该区间内的自动驾驶控制。

4.根据权利要求2所述的电子控制装置，其特征在于，

所述处理部根据利用所述道路的形状、所述道路相关的信息、或者所述车辆的周边环境信息中的至少一者来决定的所述基本地图数据的规定划区的行驶难度，决定是否需要获取对所述基本地图数据进行补充的形状数据以及获取的优先度，并从所述数据中心进行获取。

5.根据权利要求3或4所述的电子控制装置，其特征在于，

所述处理部进而进行决定所述行驶难度的处理。

6.根据权利要求3或4所述的电子控制装置，其特征在于，

所述处理部从所述数据中心获取所述行驶难度而加以利用。

7.根据权利要求2所述的电子控制装置，其特征在于，

所述处理部在所述基本地图数据的规定区间内于中途中断了对基本地图数据进行补充的形状数据的获取的情况下，将对所述基本地图数据进行补充的形状数据存放至所述存储部。

8.一种控制方法，供电子控制装置执行，所述电子控制装置搭载于车辆中，利用地图信息来执行自动驾驶控制，该控制方法的特征在于，包含以下步骤：

所述电子控制装置与数据中心进行通信，获取所述数据中心所管理的地图数据作为外部地图数据；

所述电子控制装置根据获取到的所述外部地图数据来决定所述自动驾驶控制的控制模式；以及

所述电子控制装置根据所决定的所述控制模式、所述车辆的位置信息、自身装置的存储部中存放的基本地图数据、以及所述外部地图数据来执行所述自动驾驶控制。

9.一种自动驾驶系统，其包含电子控制装置及数据中心，所述电子控制装置搭载于车辆中，利用地图信息来执行自动驾驶控制，所述数据中心经由无线通信与所述电子控制装置进行通信，该自动驾驶系统的特征在于，

所述电子控制装置具备：

存储部，其存储基本地图数据；

通信部，其与所述数据中心进行通信，获取所述数据中心所管理的地图数据作为外部地图数据；以及

处理部，其根据获取到的所述外部地图数据来决定所述自动驾驶控制的控制模式，根据所决定的所述控制模式、所述车辆的位置信息、所述基本地图数据以及所述外部地图数据来执行所述自动驾驶控制。

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