JP4998484B2 - Traveling locus calculation device, traveling locus calculation method, and traveling locus calculation program - Google Patents
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Description
本発明は、走行軌跡演算装置、走行軌跡演算方法及び走行軌跡演算プログラムに関する。 The present invention relates to a travel locus calculation apparatus, a travel locus calculation method, and a travel locus calculation program.
従来、車両に搭載されたナビゲーション装置は、車速センサや2次元ジャイロセンサに基づき自車位置を算出している(例えば特許文献1)。 Conventionally, a navigation device mounted on a vehicle calculates the position of the vehicle based on a vehicle speed sensor or a two-dimensional gyro sensor (for example, Patent Document 1).
上記した特許文献1では、算出された複数の自車位置を走行軌跡として、平面地図の道路形状と比較することにより、平面地図の道路上での自車位置を特定するマップマッチング処理を行う。しかし、上記のようなセンサのみを用いた方法では、道路の勾配を予測することができない。従って、自車両が勾配を有する道路を走行した場合、走行軌跡は平面地図上の道路形状とは大きく異なることがある。
In
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、地図上における車両の走行軌跡の精度を向上することができる走行軌跡演算装置、走行軌跡演算方法及び走行軌跡演算プログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a travel trajectory calculation device, a travel trajectory calculation method, and a travel trajectory calculation program capable of improving the accuracy of a travel trajectory of a vehicle on a map. It is to provide.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、前記道路建設時期と道路の勾配を定めた勾配規定情報とを対応付けて記憶する規定情報記憶手段と、処理対象区間の自車両の走行軌跡情報を算出する走行軌跡算出手段と、前記処理対象区間の前記道路建設時期を判定する建設時期判定手段と、前記処理対象区間の前記道路建設時期に対応した前記勾配規定情報を取得する勾配取得手段と、前記取得した勾配規定情報に基づき、前記算出した走行軌跡情報を補正する軌跡補正手段とを備えた。
In order to solve the above problems, the invention described in
請求項1に記載の構成によれば、処理対象区間の自車両の走行軌跡が、処理対象区間の道路建設時期に対応する勾配規定情報に基づき補正される。このため、道路の実勾配等に起因する誤差を含む走行軌跡を、勾配規定情報を満たすように補正することができる。しかも、勾配規定情報は、道路建設時期に応じた情報を用いるため、適切な規定に基づき補正を行うことができる。従って、走行軌跡の精度を向上することができるので、例えば、道路形状データを補正したり、マップマッチングを精度良く行うことができる。 According to the configuration of the first aspect, the travel locus of the host vehicle in the processing target section is corrected based on the gradient regulation information corresponding to the road construction time in the processing target section. For this reason, it is possible to correct a travel locus including an error caused by an actual road gradient or the like so as to satisfy the gradient regulation information. Moreover, since the slope regulation information uses information according to the road construction time, it can be corrected based on an appropriate regulation. Therefore, since the accuracy of the travel locus can be improved, for example, road shape data can be corrected and map matching can be performed with high accuracy.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の走行軌跡演算装置において、前記勾配規定情報は、道路属性とカーブにおける片勾配との関係を規定し、前記勾配取得手段は、前記処理対象区間の道路属性を取得するとともに、前記処理対象区間の道路建設時期に対応した前記勾配規定情報の中から、当該道路属性に対応する片勾配の規定値を取得し、前記軌跡補正手段は、前記取得した片勾配の規定値に基づき、前記算出した走行軌跡情報を補正する。 According to a second aspect of the present invention, in the travel locus calculation device according to the first aspect, the gradient defining information defines a relationship between road attributes and a single gradient in a curve, and the gradient acquisition unit is configured to process the processing target. The road attribute of the section is acquired, and from the slope definition information corresponding to the road construction time of the section to be processed, a specified value of a single slope corresponding to the road attribute is acquired, and the trajectory correction unit is The calculated travel locus information is corrected based on the obtained prescribed value of the single slope.
請求項2に記載の構成によれば、道路属性と片勾配との関係を規定した勾配規定情報に
基づき、算出した走行軌跡情報を補正する。このため、実際の片勾配等に起因する誤差を含む走行軌跡を、道路建設時期に応じた勾配規定情報を満たすように補正することができる。
According to the configuration of the second aspect, the calculated travel locus information is corrected based on the gradient defining information that defines the relationship between the road attribute and the single gradient. For this reason, it is possible to correct the travel locus including an error caused by an actual single gradient so as to satisfy the gradient regulation information according to the road construction time.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の走行軌跡演算装置において、前記勾配規定情報は、道路属性と縦断勾配との関係を規定し、前記勾配取得手段は、前記処理対象区間の道路属性を取得するとともに、前記処理対象区間の道路建設時期に対応した勾配規定情報の中から、当該道路属性に対応する縦断勾配の規定値を取得し、前記軌跡補正手段は、前記縦断勾配の規定値に基づき、前記算出した走行軌跡情報を補正する。 According to a third aspect of the present invention, in the travel locus calculation device according to the first or second aspect, the gradient defining information defines a relationship between a road attribute and a longitudinal gradient, and the gradient acquisition unit is configured to process the processing target. The road attribute of the section is acquired, and the specified value of the vertical gradient corresponding to the road attribute is acquired from the gradient specifying information corresponding to the road construction time of the processing target section. The calculated travel locus information is corrected based on the specified value of the gradient.
請求項3に記載の構成によれば、道路属性と縦断勾配との関係を規定した勾配規定情報に基づき、算出した走行軌跡を補正する。このため、実際の縦断勾配等に起因する誤差を含む走行軌跡を、道路建設時期に応じた勾配規定情報を満たすように補正することができる。 According to the configuration of the third aspect, the calculated travel locus is corrected based on the gradient defining information that defines the relationship between the road attribute and the longitudinal gradient. For this reason, it is possible to correct the traveling locus including an error due to an actual longitudinal gradient or the like so as to satisfy the gradient defining information according to the road construction time.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の走行軌跡演算装置において、前記補正した走行軌跡情報と、道路情報とに基づいて、前記処理対象区間の道路形状を推定する形状推定手段をさらに備えた。 According to a fourth aspect of the present invention, in the travel trajectory calculation device according to any one of the first to third aspects, the road shape of the processing target section is based on the corrected travel trajectory information and road information. Further provided is a shape estimation means for estimating.
請求項4に記載の構成によれば、補正した走行軌跡情報と、道路情報とに基づいて、処理対象区間の道路形状が推定される。このため、勾配がつけられた道路でも、走行軌跡に基づき道路形状を推定し、道路情報の精度を高めることができる。 According to the configuration of the fourth aspect, the road shape of the processing target section is estimated based on the corrected travel locus information and the road information. For this reason, even on a road with a gradient, the road shape can be estimated based on the travel locus, and the accuracy of the road information can be improved.
請求項5に記載の発明は、処理対象区間の自車両の走行軌跡情報を算出する制御手段を用いた走行軌跡演算方法において、前記制御手段が、前記処理対象区間の道路建設時期を判定し、前記道路建設時期と道路の勾配を定めた勾配規定情報とを対応付けて記憶する規定情報記憶手段から、前記処理対象区間の道路建設時期に対応した前記勾配規定情報を取得し、前記取得した勾配規定情報に基づき、前記算出した走行軌跡情報を補正する。
The invention according to
請求項5に記載の方法によれば、処理対象区間の自車両の走行軌跡が、処理対象区間の道路建設時期に対応する勾配規定情報に基づき補正される。このため、道路の実勾配等に起因する誤差を含む走行軌跡を、勾配規定情報を満たすように補正することができる。しかも、勾配規定情報は、道路建設時期に応じた情報を用いるため、適切な規定に基づき補正を行うことができる。従って、走行軌跡の精度を向上することができるので、例えば、道路形状データを補正したり、マップマッチングを精度良く行うことができる。
According to the method of
請求項6に記載の発明は、処理対象区間の自車両の走行軌跡情報を算出する制御手段を用いた走行軌跡演算プログラムにおいて、前記制御手段を、前記処理対象区間の道路建設時期を判定する建設時期判定手段と、前記道路建設時期と道路の勾配を定めた勾配規定情報とを対応付けて記憶する規定情報記憶手段から、前記処理対象区間の道路建設時期に対応した前記勾配規定情報を取得する勾配取得手段と、前記取得した勾配規定情報に基づき、前記算出した走行軌跡情報を補正する軌跡補正手段として機能させる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the travel trajectory calculation program using the control means for calculating the travel trajectory information of the host vehicle in the processing target section, the control means is a construction for determining the road construction time of the processing target section. The slope regulation information corresponding to the road construction time of the section to be processed is acquired from the time determination means and the regulation information storage means that stores the road construction time and the slope regulation information that defines the road slope in association with each other. It functions as a trajectory correcting means for correcting the calculated travel trajectory information on the basis of the slope acquiring means and the acquired slope defining information.
請求項6に記載のプログラムによれば、処理対象区間の自車両の走行軌跡が、処理対象区間の道路建設時期に対応する勾配規定情報に基づき補正される。このため、道路の実勾配等に起因する誤差を含む走行軌跡を、勾配規定情報を満たすように補正することができる。しかも、勾配規定情報は、道路建設時期に応じた情報を用いるため、適切な規定に基づき補正を行うことができる。従って、走行軌跡の精度を向上することができるので、例えば、道路形状データを補正したり、マップマッチングを精度良く行うことができる。 According to the program of the sixth aspect, the traveling locus of the host vehicle in the processing target section is corrected based on the gradient defining information corresponding to the road construction time in the processing target section. For this reason, it is possible to correct a travel locus including an error caused by an actual road gradient or the like so as to satisfy the gradient regulation information. Moreover, since the slope regulation information uses information according to the road construction time, it can be corrected based on an appropriate regulation. Therefore, since the accuracy of the travel locus can be improved, for example, road shape data can be corrected and map matching can be performed with high accuracy.
以下、本発明を、ナビゲーションシステムに具体化した一実施形態を図1〜図13に従って説明する。
図1は、本実施形態のナビゲーションシステム1のブロック図である。ナビゲーションシステム1は、走行軌跡演算装置としてのナビゲーション装置2と車載センサ5を有し、ナビゲーション装置2は、CPU11、RAM12、ROM13、及びI/F(インターフェース)14を有するナビゲーションユニット10を備えている。このナビゲーションユニット10は、走行軌跡演算プログラムを格納し、走行軌跡算出手段、建設時期判定手段、勾配取得手段、軌跡補正手段、形状推定手段及び制御手段に対応している。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a navigation system will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram of the
ナビゲーションユニット10は、車載センサ5から検出信号を取得して、電波航法及び自律航法により自車位置を算出する。本実施形態では、車載センサ5は、GPS受信部6、車速センサ7、相対方位を検出する2次元ジャイロセンサ8及び舵角センサ9から構成されている。GPS受信部6は、GPS衛星から、軌道位置情報及び送信時刻を含む電波を受信する。ナビゲーションユニット10は、GPS受信部6が受信した電波に基づき、三角測量法等を用いて、緯度・経度等の2次元の絶対位置(X,Y)を検出する。電波航法による測位精度は、数メートル程度の誤差が生じることがある。
The
車速センサ7は、車輪回転数に応じて車輪速パルスを出力し、ジャイロセンサ8は、車体重心を中心とした回転角速度を検出する。ナビゲーションユニット10は、車速センサ7から入力した車輪速パルスのパルス数に基づき、基準位置からの相対移動距離を算出し、ジャイロセンサ8から入力した角速度を積分して、基準位置からの相対移動方向を算出して、自律航法によって基準位置からの相対位置を算出する。尚、ジャイロセンサ8の換わりに、舵角センサ9を用いてもよい。舵角センサ9は、運転者によってステアリングホイールの操舵角を検出し、舵角中点に対する正負に基づいて、旋回方向を判断する。
The
ナビゲーションユニット10は、電波航法を用いて算出した自車位置と、自律航法を用いて算出した自車位置とを組み合わせて、自車位置を特定する。
次に、ナビゲーションシステム1が備える各記憶部と当該記憶部に格納されたデータについて説明する。地理情報記憶部15には、道路ネットワークデータ16、道路属性データ17、地図背景データ18及び道路形状データ19が格納されている。
The
Next, each memory | storage part with which the
道路ネットワークデータ16は、ノードデータ及びリンクデータを有している。ノードは、道路の端点や、交差点を示すデータ要素であり、リンクは、ノードの間を接続するデ
ータ要素である。ノードデータは、ノードの識別子、座標及び接続リンクの識別子等を有している。リンクデータは、リンクの識別子、座標及び接続ノードの識別子や、各リンクに対応付けられたリンクコストを有している。リンクコストは、リンク長やリンクを走行する際の平均走行時間等に応じて設定され、経路探索に用いられる。
The
道路属性データ17は、各リンクに対応する道路の道路区分、建設時期、設計速度、地形、地域属性、車線数等を有している。道路区分には、「第3種第2級」等の区分が格納されている。この区分は、例えば、道路を大きく第1種〜第4種に分類し、さらに各種において各級に分類するものである。高速自動車国道及び自動車専用道路であって地方部にある道路は、第1種とされ、高速自動車国道及び自動車専用道路であって都市部にある道路は第2種とされる。その他の道路であって地方部にある道路は第3種とされ、その他の道路であって都市部にある道路は第4種とされる。
The
また、各種別は、地方部又は都市部に応じて設定された条件に基づき、1級、2級・・・といった各級に分類される。例えば、第1種は、計画交通量と道路の種類、道路が存する地形に応じて、第1級から第4級までに分類される。ここでは、計画交通量が多い場合には、「1級」等、レベルの高い級数が設定され、計画交通量が減少するにつれて、「2級」、「3級」・・といったように低いレベルとなる。また、道路の種類が「高速自動車国道」といった重要度が高い場合には、1級等、レベルの高い級数が設定される。また、平地部は、山地部よりも、レベルの高い級数が設定される。また、第1種の級数の設定方法は、第2種〜第4種における級数の設定方法と異なる。
Further, each type is classified into each grade such as first grade, second grade, etc. based on conditions set according to the local or urban area. For example, the first type is classified from the first class to the fourth class according to the planned traffic volume, the type of road, and the terrain on which the road exists. Here, when the planned traffic volume is large, a higher level such as “
また、道路属性データ17に含まれる建設時期は、少なくとも、その道路が道路構造令の法令の改正前に建設された道路であるか、又は改正後に建設された道路であるかを示すデータである。建設時期には、例えば改正前か改正後かを示すフラグが格納されていてもよいし、具体的な建設年が格納されていてもよい。道路構造令は、昭和45年に改正されており、道路計画・設計の仕方は、その改正前と改正後で異なる。従って、勾配の規定等は、道路構造令の改正前と改正後とで異なる。
The construction time included in the
道路属性データ17に含まれる設計速度は、道路建設時に設定された速度であり、天候が良好且つ交通密度が低く、車両の走行条件が道路の構造的条件のみ依る場合に、平均的な技量をもつ運転者が、安全にしかも快適性を失わずに走行できる速度を示す。
The design speed included in the
道路属性データ17に含まれる地形は、「平地部」、「山地部」等を示す。また、その道路が建設された所が、地形の状況又はその他の特別な理由により、特異な勾配値が適用される場所であるか否かをフラグ等によって示している。地域属性は、その道路が属する地域の特異性を示し、少なくとも積雪寒冷地域であるか否かを示している。
The topography included in the
地図背景データ18及び道路形状データ19は、ナビゲーションシステム1のディスプレイ(図示略)に、地図画面を表示するためのデータである。地図背景データ18は、道路以外の領域を描画するためのデータであって、道路形状データ19は、道路の曲線部を描画するためのデータであって、道路の曲線形状を表すためにノード間に設定される形状補間点の座標を有している。この形状補間点は、道路の概略的な形状を示しており、各補間点の中には、道路上から外れた位置に設定された補完点も存在する。
The
ナビゲーションユニット10は、車速センサ7に基づき算出した基準位置からの相対距離と、ジャイロセンサ8に基づき算出した相対方向とを用いて、自車両の走行軌跡を算出し、走行軌跡を道路形状データ19にマッチングさせるマップマッチングを行う。即ち、電波航法及び自律航法では、GPS測位の誤差及び各センサの測定誤差等が累積するため、地図上の道路に自車位置をマッピングすることにより、累積誤差を適宜補正する。マッ
プマッチングでは、走行軌跡と、道路形状が示す道路平面形状との類似度を判断し、類似度が高いと推定される道路上に自車位置をマッピングする。
The
規定情報記憶手段としての道路法令情報記憶部20には、勾配規定情報としての縦断勾配テーブル21及び片勾配テーブル22が格納されている。これらの縦断勾配テーブル21及び片勾配テーブル22は、道路構造令や道路構造令から導き出された規定(道路構造規定)に基づき、予め作成されたデータである。縦断勾配テーブル21及び片勾配テーブル22は、道路構造令に従った道路の縦断勾配及び片勾配を、法令の改正前と改正後とに分けてそれぞれ示すものである。
The road law
図2及び図3に示すように、縦断勾配テーブル21は、改正前の道路構造令に従って縦断勾配を定めた第1縦断勾配テーブル21Aと、改正後の縦断勾配を定めた第2縦断勾配テーブル21Bとを有している。尚、縦断勾配は、道路の進行方向に沿った勾配であって、百分率で示されている。例えば、基準点から100メートル走行した到達点において、垂直方向(鉛直方向)に5m上がった場合には、縦断勾配は5%となる。この縦断勾配は、道路構造令の改正前と改正後とでそれぞれ異なる条件に応じて、勾配規定としての縦断勾配の上限値Jmaxがそれぞれ定められている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the longitudinal gradient table 21 includes a first longitudinal gradient table 21 </ b> A that defines a longitudinal gradient according to the road structure ordinance before revision, and a second longitudinal gradient table 21 </ b> B that defines a longitudinal gradient after revision. And have. The longitudinal gradient is a gradient along the traveling direction of the road, and is expressed as a percentage. For example, if the arrival point has traveled 100 meters from the reference point and rises 5 m in the vertical direction (vertical direction), the longitudinal gradient is 5%. As for the longitudinal gradient, an upper limit Jmax of the longitudinal gradient is defined as a gradient regulation according to different conditions before and after the revision of the road structure ordinance.
図2に示す第1縦断勾配テーブル21Aは、道路区分及び地形毎に、許容される縦断勾配の上限値Jmaxを設定している。縦断勾配の上限値Jmaxとしては、縦断勾配の通常値と特別値とが設定されている。縦断勾配の特別値は、地形の状況又はその他の特別の理由によりやむを得ない箇所で適用される。この第1縦断勾配テーブル21Aでは、山地部の縦断勾配の上限値Jmaxは、平地部の上限値Jmaxよりも大きく設定されている。さらに、特別な場合に適用される縦断勾配の上限値Jmaxは、一般縦断勾配の上限値Jmaxよりも大きく設定されている。 The first longitudinal gradient table 21A shown in FIG. 2 sets an upper limit value Jmax of an allowable longitudinal gradient for each road segment and terrain. As the upper limit Jmax of the longitudinal gradient, a normal value and a special value of the longitudinal gradient are set. Special values for longitudinal gradients are applied where unavoidable due to terrain conditions or other special reasons. In the first longitudinal gradient table 21A, the upper limit value Jmax of the vertical gradient in the mountain area is set to be larger than the upper limit value Jmax of the flat area. Furthermore, the upper limit value Jmax of the longitudinal gradient applied in a special case is set larger than the upper limit value Jmax of the general longitudinal gradient.
図3に示す第2縦断勾配テーブル21Bは、第1縦断勾配テーブル21Aに対し、縦断勾配の上限値Jmaxの規定方法が異なっている。具体的には、第2縦断勾配テーブル21Bでは、道路区分及び設計速度毎に、許容される縦断勾配の上限値Jmaxが設定されている。このテーブル21Bも、縦断勾配の通常値と特別値とを有している。道路区分は、第1種、第2種・・といった種別と、普通道路及び小型道路といった種別とに分類されている。このテーブル21Bでは、設計速度が大きくなるに伴い、縦断勾配の上限値Jmaxが小さくなるように設定されている。
The second longitudinal gradient table 21B shown in FIG. 3 differs from the first longitudinal gradient table 21A in the method for defining the upper limit Jmax of the longitudinal gradient. Specifically, in the second longitudinal gradient table 21B, an allowable longitudinal gradient upper limit value Jmax is set for each road segment and design speed. This table 21B also has a normal value and a special value of the longitudinal gradient. The road classification is classified into types such as
片勾配テーブル22は、改正前の道路構造令に従って、カーブにおける片勾配を定めた第1片勾配テーブル22Aと、改正後の道路構造令に従って、カーブにおける片勾配を定めた第2片勾配テーブル22Bとを有している。また、地域に特異性がある場合に適用される特別勾配テーブル22Cを有している。尚、片勾配は、道路の進行方向に沿った内側端よりも外側端を高くした、道路の幅方向に沿って設けられる勾配であって、例えばカーブにおいては、走行時に加わる遠心力により、車両の横転や走行軌跡の外側への膨らみを抑制するために設けられる。本実施形態では、片勾配は百分率で表され、例えばカーブの内側の側端から10メートル道路の幅方向に離れた位置が、50cmの高低差を持つ場合、片勾配は5%となる。カーブ形状に対して過大な片勾配が設定されると、制動時の横滑りが発生しやすくなったり運転操作が困難となり、カーブ形状に対して過小な片勾配が設定されると、運転操作上、無理が生じやすくなる。このため、第1片勾配テーブル22A及び第2片勾配テーブル22Bでは、曲率半径に応じて必要な片勾配の基準値Irfを規定している。また、各テーブル22A,22Bに設定された片勾配の基準値Irfは、カーブに対して設定された基準値であるため、道路の外側の側端が、内側の側端よりも高く、正の値をとるものとする。
The superelevation table 22 includes a first superelevation table 22A that defines a superelevation in a curve according to the road structure ordinance before the revision, and a second superelevation table 22B that defines a superelevation in the curve according to the amendment of the road structure ordinance. And have. Moreover, it has the special gradient table 22C applied when there exists specificity in an area. The single slope is a slope provided along the width direction of the road with the outer end being higher than the inner end along the traveling direction of the road. For example, in a curve, the vehicle is subjected to centrifugal force applied during traveling. Is provided to suppress the rollover of the vehicle and the outward bulge of the travel locus. In the present embodiment, the superelevation is expressed as a percentage. For example, when a
図4(a)に示す第1片勾配テーブル22Aは、道路区分及び道路の曲率半径(曲線半径)に応じて、その曲率半径を有するカーブ形状の道路に設けられるべき、片勾配の基準値Irf(勾配規定)を規定している。曲率半径が小さくなるに伴い、大きな遠心力が生じやすいため、基準値Irfは大きくなる。また、山地部の基準値Irfは、平地部の基準値Irfよりも小さくなる傾向にある。 The first superelevation table 22A shown in FIG. 4 (a) has a superelevation reference value Irf to be provided on a curved road having the curvature radius according to the road segment and the curvature radius (curve radius) of the road. (Slope regulation) is defined. As the radius of curvature decreases, a large centrifugal force tends to be generated, and thus the reference value Irf increases. Further, the reference value Irf in the mountainous area tends to be smaller than the reference value Irf in the flat area.
図4(b)に示す第2片勾配テーブル22Bは、第1片勾配テーブル22Aに対し、片勾配の規定方法が異なっている。即ち、第2片勾配テーブル22Bでは、設計速度及び曲率半径に応じて、その曲率半径を有するカーブ形状の道路に設けられるべき片勾配の基準値Irfを規定している。曲率半径の範囲に含まれる値が小さくなり、急カーブとなるに従って、大きな片勾配の基準値Irfが設定されている。また、設計速度が大きくなるに伴い、大きな片勾配の基準値Irfが設定されている。 The second superelevation table 22B shown in FIG. 4B differs from the first superelevation table 22A in the method of defining the superelevation. That is, in the second superelevation table 22B, the superelevation reference value Irf to be provided on the curved road having the curvature radius is defined according to the design speed and the curvature radius. As the value included in the range of the radius of curvature becomes smaller and the curve becomes sharper, a larger reference value Irf is set. Further, as the design speed increases, a large one-sided reference value Irf is set.
図5に示す特別勾配テーブル22Cは、積雪寒冷地域に対する最大勾配値Imaxを規定している。この特別勾配テーブル22Cは、道路区分に応じて、最大勾配値Imaxを規定しており、積雪が多い寒冷地には、低い最大勾配値Imaxを設定している。第1片勾配テーブル22A及び第2片勾配テーブル22Bによる基準値Irfが、この特別勾配テーブル22Cに規定された値を満たさない場合には、特別勾配テーブル22Cの最大勾配値Imaxが優先される。 The special gradient table 22C shown in FIG. 5 defines the maximum gradient value Imax for the snowy cold region. The special gradient table 22C defines a maximum gradient value Imax according to the road segment, and a low maximum gradient value Imax is set in a cold region with a lot of snow. When the reference value Irf by the first and second single gradient tables 22A and 22B does not satisfy the value defined in the special gradient table 22C, the maximum gradient value Imax of the special gradient table 22C is prioritized.
また、図1に示すように、走行軌跡記憶部23には、走行軌跡データ24が格納されている。走行軌跡データ24は、リンク識別子と、そのリンク識別子に対応する道路における走行軌跡とを関連付けて記憶している。例えば、走行軌跡データ24は、走行軌跡を示す点群の2次元座標を有している。
Further, as shown in FIG. 1, traveling
次に、ナビゲーションユニット10に格納された走行軌跡演算プログラムの機能について説明する。図6は、ナビゲーションユニット10の機能ブロック図である。
自車位置判定部30は、上記車載センサ5に基づき、上記電波航法、自律航法及びマップマッチングにより、自車位置を判定する。走行軌跡演算部31は、車載センサ5に基づき、2次元の走行軌跡を演算する。例えば、基準位置からの相対移動距離を車速センサ7に基づき算出し、相対移動方向をジャイロセンサ8に基づき算出して、所定時間毎又は所定移動距離毎に設定された計測点毎に、基準位置に対する相対位置を示す2次元座標を算出する。
Next, the function of the travel locus calculation program stored in the
The vehicle
道路建設年判定部32は、道路属性データ17に含まれる建設時期に基づき、少なくとも処理対象の道路が、道路構造令改正前であるか否かを判定する。
規定値取得部33は、道路建設年判定部32から、道路の建設時期が、道路構造令の改正前か改正後かを示すフラグ等を取得する。そして、建設時期に対応する縦断勾配テーブル21及び片勾配テーブル22を読み出す。例えば、処理対象の道路が、道路構造令の改正前に建設されている場合には、改正前に対応する第1縦断勾配テーブル21A及び第2片勾配テーブル22Bを読み出す。処理対象の道路が、道路構造令の改正後に建設されている場合には、改正後に対応する第2縦断勾配テーブル21B及び第2片勾配テーブル22Bを読み出す。
The road construction
The specified
走行軌跡補正部35は、規定値取得部33により取得した勾配規定値と、走行軌跡演算部31から取得した走行軌跡とを用いて走行軌跡を補正する。
まず、処理対象区間内の縦断勾配の上限値Jmaxと、走行軌跡演算部31から取得した走行軌跡とを用いて、道路の進行方向に沿った補正を行う。
The travel
First, correction along the traveling direction of the road is performed using the upper limit Jmax of the longitudinal gradient in the processing target section and the travel locus acquired from the travel
図7に模式的に示すように、道路の縦断勾配を考慮しない車両Cの走行軌跡101は、
鉛直方向(図中Z方向)における位置変化はなく、一定距離だけ走行した後に到達する位置は、位置P1となる。しかし、道路に縦断勾配が設けられている場合、実際の走行軌跡102は、鉛直方向において湾曲し、一定距離だけ走行した後に到達する実際の位置は、縦断勾配が無いと想定した場合の位置P1よりも手前の位置P2になる。その結果、ナビゲーションユニット10が算出した走行軌跡101に基づき自車位置を特定すると、平面地図上において自車位置のずれΔLが生じることがある。また、このずれΔLは、道路の縦断勾配が、上限値Jmaxである場合に最も大きくなる。従って、走行軌跡補正部35では、各センサ7,8に基づき算出された走行軌跡の長さ(軌跡長Ltr)を求めるとともに、処理対象区間の道路が縦断勾配の上限値Jmaxを有していた場合の軌跡長(最短軌跡長Lmin)を求める。
As schematically shown in FIG. 7, the traveling
There is no position change in the vertical direction (Z direction in the figure), and the position reached after traveling a certain distance is position P1. However, when a longitudinal gradient is provided on the road, the
尚、処理対象区間内の道路の実勾配を示すデータは所持していないものの、実勾配は上限値Jmax以下であるため、軌跡長Ltrは、常に最短軌跡長Lmin以上である(Ltr≧Lmin)。 Although the data indicating the actual gradient of the road in the processing target section is not possessed, the actual gradient is not more than the upper limit value Jmax, so that the locus length Ltr is always not less than the shortest locus length Lmin (Ltr ≧ Lmin). .
また、平面地図上の処理対象区間内の道路の長さ(地図道路長Lmp)を算出する。そして、軌跡長Ltrと地図道路長Lmpとの差分を算出する。地図道路長Lmpは、道路を鉛直方向上方から俯瞰した場合の道路の長さに相当するので、勾配を考慮していない軌跡長Ltrは、地図道路長Lmp以上であり、上記差分は正の値或いは「0」となる。そして、上記差分が、所定値Lzよりも大きい場合には、道路に縦断勾配が設けられていると推定されるため、軌跡長Ltrが短くなるように補正する。本実施形態では、地図道路長Lmpにも誤差が含まれているとみなし、軌跡長Ltrを、最短軌跡長Lminと同値になるように補正する。或いは、軌跡長Ltrの取り得る範囲を、最短軌跡長Lminから軌跡長Ltrまでとして決定してもよい。或いは、差分の大きさに基づき、軌跡長Ltrから減算する長さを決定してもよい。つまり、差分が大きくなるほど、縦断勾配が大きいと推定されるため、軌跡長Ltrが最短軌跡長Lmin以上であるという条件下で、軌跡長Ltrから減算する長さを大きくしてもよい。 Further, the length of the road in the processing target section on the planar map (map road length Lmp) is calculated. Then, the difference between the trajectory length Ltr and the map road length Lmp is calculated. Since the map road length Lmp corresponds to the length of the road when the road is viewed from above in the vertical direction, the trajectory length Ltr not considering the gradient is not less than the map road length Lmp, and the difference is a positive value. Or “0”. And when the said difference is larger than predetermined value Lz, since it is estimated that the road has the longitudinal gradient, it correct | amends so that locus | trajectory length Ltr may become short. In the present embodiment, it is assumed that the map road length Lmp includes an error, and the trajectory length Ltr is corrected to be the same value as the shortest trajectory length Lmin. Alternatively, the range that the trajectory length Ltr can take may be determined from the shortest trajectory length Lmin to the trajectory length Ltr. Alternatively, the length to be subtracted from the trajectory length Ltr may be determined based on the magnitude of the difference. That is, since the longitudinal gradient is estimated to increase as the difference increases, the length subtracted from the trajectory length Ltr may be increased under the condition that the trajectory length Ltr is equal to or greater than the shortest trajectory length Lmin.
また、走行軌跡補正部35は、規定値取得部33により取得した処理対象区間内の片勾配の基準値Irfを用いて、走行軌跡演算部31から取得した走行軌跡を補正する。図8に示すように、カーブにおいて道路の片勾配を考慮していない場合、車速センサ7及びジャイロセンサ8のみに基づく走行軌跡106を、そのまま平面地図上に投影すると、平面地図の道路上にマッチングした走行軌跡107に比べ、旋回量が少なくなる。このため、車速センサ7及びジャイロセンサ8に基づき算出された走行軌跡を、片勾配の基準値Irfを用いて補正する。
Further, the travel
尚、処理対象区間が、積雪寒冷地域である場合には、基準値Irfと最大勾配値Imaxとを比較し、基準値Irfが、最大勾配値Imaxよりも大きい場合には、最大勾配値Imaxで基準値Irfを補正する。 When the processing target section is a snowy cold region, the reference value Irf is compared with the maximum gradient value Imax, and when the reference value Irf is larger than the maximum gradient value Imax, the maximum gradient value Imax is set. The reference value Irf is corrected.
走行軌跡を補正すると、走行軌跡補正部35は、その補正した走行軌跡を、走行軌跡データ24として走行軌跡記憶部23に記憶する。こうして記憶された走行軌跡データ24は、マップマッチングによる自車位置の修正や、道路形状データ19の補正に用いられる。
When the traveling locus is corrected, the traveling
次に、本実施形態の処理手順について、図9〜図13に従って説明する。
まず、ナビゲーションユニット10は、走行軌跡補正を開始するか否かを判断する(ステップS1)。走行軌跡補正を開始するためのトリガは特に限定されないが、例えば、イグニッションスイッチがオン状態とされたとき、又はインストルメントパネル等に設けられたスイッチがオン操作されたとき、走行軌跡補正を開始すると判断する。
Next, the processing procedure of this embodiment will be described with reference to FIGS.
First, the
走行軌跡補正を開始すると判断すると(ステップS1においてYES)、車載センサ5に基づき、処理対象区間の走行軌跡を算出する(ステップS2)。処理対象区間は、ノード毎に区切られた区間でもよいし、所定数の形状補間点毎に区切られた区間でもよく、平均走行時間毎に区切られた区間でもよい。走行軌跡を算出する際は、処理対象区間を走行する間に入力した車速パルス数に基づき、基準位置(処理対象区間の始点)からの相対移動距離ΔLを算出する。また、ジャイロセンサ8から出力された角速度を積分して、基準位置からの相対方向ΔDを算出し、基準位置に対する相対位置を特定する。
If it is determined that the travel locus correction is to be started (YES in step S1), the travel locus of the processing target section is calculated based on the in-vehicle sensor 5 (step S2). The processing target section may be a section partitioned for each node, a section partitioned for a predetermined number of shape interpolation points, or a section partitioned for each average travel time. When calculating the travel locus, the relative movement distance ΔL from the reference position (the start point of the processing target section) is calculated based on the number of vehicle speed pulses input while traveling in the processing target section. Further, the angular velocity output from the
次に、自車位置に対応する道路属性データ17を読み出し、その道路属性データ17に基づき、自車両が走行している道路の道路建設時期を取得する。そして、取得した道路建設時期をRAM12等に記憶するとともに、その道路建設時期が、道路構造令の改正前であるか否かを判断する(ステップS3)。
Next, the
道路建設時期が改正前であると判断すると(ステップS3においてYES)、自車両が走行している道路の道路区分及び地形を、道路属性データ17から取得する(ステップS4)。そして、道路法令情報記憶部20から、第1縦断勾配テーブル21Aを読み出し、ステップS4で取得した道路区分及び地形に対応する縦断勾配の上限値Jmaxを取得する(ステップS5)。
If it is determined that the road construction time is before the revision (YES in step S3), the road classification and topography of the road on which the vehicle is traveling are acquired from the road attribute data 17 (step S4). Then, the first longitudinal gradient table 21A is read from the road law
一方、道路建設時期が改正後であると判断すると(ステップS3においてNO)、自車両が走行している道路の道路区分及び設計速度を、道路属性データ17から取得する(ステップS6)。そして、道路法令情報記憶部20から、第2縦断勾配テーブル21Bを読み出し、ステップS6で取得した道路区分及び設計速度に対応する縦断勾配の上限値Jmaxを取得する(ステップS7)。
On the other hand, if it is determined that the road construction time is after the revision (NO in step S3), the road classification and design speed of the road on which the vehicle is traveling are acquired from the road attribute data 17 (step S6). Then, the second longitudinal gradient table 21B is read from the road law
縦断勾配の上限値Jmaxを取得すると、処理対象区間が、カーブを含むか否かを判断する(ステップS8)。このとき、ジャイロセンサ8に基づく相対方向の変化量、又は舵角センサ9に基づく舵角変化量が所定値以上となった区間が存在するか否かを判断してもよいし、道路形状データ19に基づき道路の曲率半径を算出し、曲率半径が所定値以上である区間が存在する場合には、カーブが含まれると判断してもよい。
When the upper limit Jmax of the longitudinal gradient is acquired, it is determined whether or not the processing target section includes a curve (step S8). At this time, it may be determined whether there is a section in which the amount of change in the relative direction based on the
処理対象区間がカーブでなく、直線区間であると判断すると(ステップS8においてNO)、図10に示すステップS20に進む。一方、処理対象区間がカーブを含むと判断すると(ステップS8においてYES)、処理対象区間に含まれるカーブ区間を、公知の方法で判定し、カーブに設けられるべき片勾配の基準値Irfを取得する。 If it is determined that the processing target section is not a curve but a straight section (NO in step S8), the process proceeds to step S20 shown in FIG. On the other hand, if it is determined that the processing target section includes a curve (YES in step S8), the curve section included in the processing target section is determined by a known method, and the reference value Irf of the single gradient to be provided in the curve is acquired. .
具体的には、まずステップS9において、道路形状データに基づき、曲率半径を取得する。曲率半径を取得する方法は公知の方法を用いる。例えば、上記道路形状データに基づき、自車位置が通過した形状補間点又はノード又は任意の地点(以下、座標点)を特定し、特定した座標点Pnを含む3つの座標点Pn−1〜Pn+1を取得する。そして、円周上の任意の3点が満たす式に、3つの座標点Pn−1〜Pn+1を当てはめ、それらの3点がなす曲率半径Rnを算出する。 Specifically, first, in step S9, a curvature radius is acquired based on road shape data. A known method is used as a method of obtaining the curvature radius. For example, based on the road shape data, a shape interpolation point or node or an arbitrary point (hereinafter referred to as a coordinate point) through which the vehicle position has passed is specified, and three coordinate points P n−1 including the specified coordinate point P n are specified. Obtain ~ Pn + 1 . Then, the three coordinate points P n−1 to P n + 1 are applied to an expression satisfied by any three points on the circumference, and the curvature radius R n formed by these three points is calculated.
曲率半径を取得すると、ステップS3においてRAM12等に記憶された処理対象の道路の道路建設時期を読み出し、道路建設時期が、道路構造令の改正前であるか否かを判断する(ステップS10)。
When the curvature radius is acquired, the road construction time of the processing target road stored in the
道路建設時期が改正前である場合(ステップS10においてYES)、処理対象区間の道路区分を道路属性データ17から取得する(ステップS11)。そして、改正前に対応
する第1片勾配テーブル22Aを読み出し、第1片勾配テーブル22Aの中から、ステップS11で取得した道路区分と、取得した曲率半径とに対応する片勾配の基準値Irfを取得し(ステップS12)、ステップS20に進む。尚、ここで、道路属性データ17に含まれる地域属性を判断し、処理対象区間が、積雪寒冷地域であるか否かを判断する。積雪寒冷地域でない場合には、そのまま基準値Irfを用いる。積雪寒冷地域である場合には、基準値Irfが、特別勾配テーブル22Cを満たすか否かを判断し、満たさない場合には、基準値Irfを特別勾配テーブル22Cが示す最大勾配値Imaxと同値にする。
If the road construction time is before the revision (YES in step S10), the road section of the section to be processed is acquired from the road attribute data 17 (step S11). Then, the first superelevation table 22A corresponding to before the revision is read out, and from the first superelevation table 22A, the reference value Irf of the superelevation corresponding to the road segment acquired in step S11 and the acquired curvature radius is obtained. Obtain (step S12), and proceed to step S20. Here, the regional attributes included in the
一方、道路建設時期が改正後である場合(ステップS10においてNO)、処理対象区間の設計速度を道路属性データ17から取得する(ステップS13)。そして、改正後に対応する第2片勾配テーブル22Bを読み出し、ステップS13で取得した設計速度と、取得した曲率半径とに対応する片勾配の基準値Irfを取得し(ステップS14)、ステップS20に進む。尚、ここで、ステップS12と同様に、道路属性データ17に含まれる地域属性を判断し、処理対象区間が、積雪寒冷地域であるか否かを判断する。積雪寒冷地域でない場合には、そのまま基準値Irfを用いる。積雪寒冷地域である場合には、基準値Irfが、特別勾配テーブル22Cを満たすか否かを判断し、満たさない場合には、基準値Irfを特別勾配テーブル22Cが示す最大勾配値Imaxと同値にする。
On the other hand, when the road construction time is after the revision (NO in step S10), the design speed of the processing target section is acquired from the road attribute data 17 (step S13). Then, the second superelevation table 22B corresponding to the revised one is read out, and a superelevation reference value Irf corresponding to the design speed acquired in step S13 and the acquired curvature radius is acquired (step S14), and the process proceeds to step S20. . Here, as in step S12, the regional attributes included in the
図10に示すステップS20では、ステップS2で算出した走行軌跡の軌跡長Ltrを取得する。このとき取得された軌跡長Ltrは、車速センサ7に基づき算出された距離であるため、処理対象区間における実際の走行距離を示している。
In step S20 shown in FIG. 10, the trajectory length Ltr of the travel trajectory calculated in step S2 is acquired. Since the trajectory length Ltr acquired at this time is a distance calculated based on the
軌跡長Ltrを取得すると、ステップS12又はステップS13で取得した縦断勾配の上限値Jmaxに基づき、最短軌跡長Lminを算出する(ステップS21)。
このステップについて詳述すると、まず、百分率で示される縦断勾配の上限値Jmaxから、下記に示す式1に従って、道路の傾きθ(rad)を算出する。この道路の傾きθは、許容される道路の傾きの最大値に相当する。
When the trajectory length Ltr is acquired, the shortest trajectory length Lmin is calculated based on the upper limit Jmax of the longitudinal gradient acquired in step S12 or step S13 (step S21).
This step will be described in detail. First, a road inclination θ (rad) is calculated from the upper limit value Jmax of the longitudinal gradient expressed as a percentage according to the
θ=arctan(Imax/100)=tan−1(Imax/100)・・・(1)
次に、図11に示すように、処理対象区間内の道路に傾きθの勾配が設けられている場合を想定して、軌跡長Ltrから、2次元の地図平面(XY平面)上に投影される最短軌跡長Lminを求める。
θ = arctan (Imax / 100) = tan −1 (Imax / 100) (1)
Next, as shown in FIG. 11, assuming that the road in the processing target section has a slope of inclination θ, the road is projected on the two-dimensional map plane (XY plane) from the trajectory length Ltr. The shortest locus length Lmin is obtained.
Lmin=Ltr・cosθ・・・(2)
ステップS22では、道路形状データに基づき、処理対象区間内の平面地図上の道路の長さを示す地図道路長Lmpを取得する。尚、ステップS20〜ステップS22は時系列的順序は特に限定されない。
Lmin = Ltr · cos θ (2)
In step S22, a map road length Lmp indicating the length of the road on the planar map in the processing target section is acquired based on the road shape data. Steps S20 to S22 are not particularly limited in time series order.
そして、ステップS20で取得した軌跡長Ltrから、地図道路長Lmpを減算した差分が、所定値Lzを超えるか否かを判断する(ステップS23)。
軌跡長Ltrと地図道路長Lmpとの差分が所定値Lz以下であると判断すると(ステップS23においてNO)、走行軌跡を補正せずに、ステップS25に進む。
Then, it is determined whether or not the difference obtained by subtracting the map road length Lmp from the trajectory length Ltr acquired in step S20 exceeds a predetermined value Lz (step S23).
If it is determined that the difference between the track length Ltr and the map road length Lmp is equal to or smaller than the predetermined value Lz (NO in step S23), the process proceeds to step S25 without correcting the travel track.
一方、軌跡長Ltrと地図道路長Lmpとの差分が所定値を超えると判断した場合(ステップS23においてYES)、少なくとも、処理対象区間の道路は縦断勾配を有していると推定される。このため、軌跡長Ltrを、その値が小さくなるように補正する(ステップS24)。このときの補正方法としては、上記したように、軌跡長Ltrが、最短軌跡長Lminとなるように補正してもよいし、また、軌跡長Ltrの取り得る範囲を決定してもよい。或いは、軌跡長Ltrを、補正前の軌跡長Ltrと最短軌跡長Lminとの
間になるように補正してもよい。
On the other hand, when it is determined that the difference between the trajectory length Ltr and the map road length Lmp exceeds a predetermined value (YES in step S23), it is estimated that at least the road in the processing target section has a vertical gradient. Therefore, the trajectory length Ltr is corrected so that the value becomes smaller (step S24). As a correction method at this time, as described above, the trajectory length Ltr may be corrected so as to be the shortest trajectory length Lmin, or the range that the trajectory length Ltr can take may be determined. Alternatively, the trajectory length Ltr may be corrected so as to be between the trajectory length Ltr before correction and the shortest trajectory length Lmin.
ステップS25では、ステップS12又はステップS14において片勾配の基準値Irfを取得したか否かを判断する。処理対象区間がカーブを含まず、片勾配の基準値Irfが取得されていないと判断すると(ステップS25においてNO)、ステップS27に進み、走行軌跡補正を終了するか否かを判断する。例えば、イグニッションスイッチがオフ状態とされたとき、又はインストルメントパネル等に設けられたスイッチがオフ操作されたとき、走行軌跡補正を開始すると判断する。走行軌跡補正を終了しないと判断すると(ステップS27においてNO)、図9に示すステップS2に戻る。 In step S25, it is determined whether or not the reference value Irf of the single gradient is acquired in step S12 or step S14. If it is determined that the processing target section does not include a curve and the reference value Irf of the single gradient is not acquired (NO in step S25), the process proceeds to step S27, and it is determined whether or not the travel locus correction is to be ended. For example, when the ignition switch is turned off or when a switch provided on the instrument panel or the like is turned off, it is determined that the travel locus correction is started. If it is determined not to end the travel locus correction (NO in step S27), the process returns to step S2 shown in FIG.
ステップS25において、片勾配の基準値Irfが取得されていると判断すると(ステップS25においてYES)、処理対象区間の走行軌跡を、片勾配の基準値Irfを用いて補正する(ステップS26)。 If it is determined in step S25 that the single slope reference value Irf has been acquired (YES in step S25), the travel locus of the processing target section is corrected using the single slope reference value Irf (step S26).
具体的には、片勾配の基準値Irfを、式1に基づき、道路の幅方向の傾きθxに変換する。さらに、ジャイロセンサ8が検出した角速度に基づき、処理対象区間に含まれるカーブ区間の曲率半径Rを算出する。図12の道路の幅方向(X方向)における横断面図に示すように、このとき算出される曲率半径Rは、道路面に沿った曲率半径である。さらに、算出した曲率半径Rを、下記に示す式3に従って、地図平面(XY平面)上の曲率半径Rhに変換する。
Specifically, the reference value Irf of the single slope is converted into a slope θx in the width direction of the road based on
Rh=R・cosθx・・・(3)
地図平面(XY平面)上の曲率半径Rhが算出されると、この曲率半径Rhを用いて、走行軌跡を補正する。例えば、図13に示すように、この曲率半径Rhで旋回する場合の円軌跡50上の任意の2点PA,PBを特定し、この2点間の距離Labを算出する。さらに、式4に従って、任意の2点PA,PBがなす中心角A(°)を算出する。
Rh = R · cos θx (3)
When the curvature radius Rh on the map plane (XY plane) is calculated, the traveling locus is corrected using the curvature radius Rh. For example, as shown in FIG. 13, two arbitrary points PA and PB on the
A=(Lab/2πRh)・360・・・(4)
また、中心角Aから、点PAと点PBとを接続する直線52と、点PAから直進する場合の直進方向を示す、点PAにおける接線51とがなす旋回角φを、下記に示す式5に従って算出する。
A = (Lab / 2πRh) · 360 (4)
Further, from the central angle A, the turning angle φ formed by the
φ=A/2・・・(5)
そして、旋回角φを距離Labで除算した、単位距離あたりの旋回角φを用いて、上記カーブ区間内の走行軌跡を補正する。或いは、旋回角φを距離Labの走行時間で除算して、単位時間あたりの旋回角φとしてもよい。例えば、走行軌跡上の2点Pn,Pn+1を特定し、Pnにおける単位距離あたりの旋回角φと曲率半径Rhとに基づく旋回軌跡に近付くように、Pn+1の2次元の座標を補正する。また、Pn+1とPn+2について、同様な処理を行い、Pn+2の座標を補正する。そして、カーブ区間内の全ての座標点について、単位距離あたりの旋回角φに基づき、補正を行う。補正が完了すると、その走行軌跡を走行軌跡データ24として走行軌跡記憶部23に格納する。
φ = A / 2 (5)
Then, the traveling locus in the curve section is corrected using the turning angle φ per unit distance obtained by dividing the turning angle φ by the distance Lab. Alternatively, the turning angle φ may be divided by the traveling time of the distance Lab to obtain the turning angle φ per unit time. For example, two points P n and P n + 1 on the traveling locus are specified, and the two-dimensional coordinates of P n + 1 are corrected so as to approach the turning locus based on the turning angle φ and the curvature radius Rh per unit distance in P n . To do. Further, the same processing is performed for P n + 1 and P n + 2 to correct the coordinates of P n + 2 . Then, correction is performed on all coordinate points in the curve section based on the turning angle φ per unit distance. When the correction is completed, the travel locus is stored in the travel
また、曲率半径Rhを用いた他の補正方法として、曲率半径Rhの円軌跡50と、上記カーブ区間内の走行軌跡とをフィッティングさせてもよい。そして、円軌跡50と走行軌跡との乖離度を調べ、乖離度が大きい場合には、走行軌跡を、円軌跡50に近付くように補正する。
Further, as another correction method using the curvature radius Rh, the
走行軌跡を補正すると、ステップS27に進み、走行軌跡補正を終了するか否かを判断する。走行軌跡補正を終了すると判断すると(ステップS27においてYES)、処理を終了する。 When the travel locus is corrected, the process proceeds to step S27, and it is determined whether or not the travel locus correction is finished. If it is determined that the travel locus correction is to be terminated (YES in step S27), the process is terminated.
このように走行軌跡を補正すると、走行軌跡に基づき、道路形状データ19を補正することができる。即ち、走行軌跡データ24を基準として、道路形状データ19との類似度を判断し、類似度が所定値よりも低い場合には、道路形状データ19を補正する。このようにすると、平面地図上の道路形状の精度を高めることができる。また、走行軌跡の精度を向上できるので、マップマッチングの精度が向上し、自車位置をより正確に特定することができる。
When the travel locus is corrected in this way, the
また、道路の縦断勾配及び片勾配の規定値(上限値Jmax、基準値Irf)を取得する際、道路の建設時期に合わせて作成された各縦断勾配テーブル21A,21B及び各片勾配テーブル22A,22Bのうち、処理対象区間の道路建設時期に合ったテーブルを選択するので、適正な規定値を取得することができる。ここで、道路構造令の改正前及び改正後における規定の変化を考慮しない場合、例えば、改正前に建設された道路であるにも関わらず、改正後の規定に合わせて、道路区分と設計速度とに応じて縦断勾配の上限値Jmaxを取得する等、誤った規定値を取得してしまう可能性がある。取得した規定値に誤差がある場合、誤差を含む規定値に基づき走行軌跡を補正しても、効果的な補正ができない。本実施形態では、適正な規定値を取得することができるので、地図上における走行軌跡の精度を向上することができる。 Further, when obtaining the prescribed values (upper limit value Jmax, reference value Irf) of the longitudinal gradient and the single gradient of the road, the vertical gradient tables 21A and 21B and the single gradient tables 22A, which are created in accordance with the construction time of the road. Since a table suitable for the road construction time of the section to be processed is selected from 22B, an appropriate specified value can be acquired. Here, when changes in regulations before and after the revision of the Road Structure Ordinance are not taken into account, for example, road segments and design speeds are adjusted in accordance with the revised regulations, even though the roads were constructed before the revision. There is a possibility that an incorrect specified value may be acquired, such as acquiring the upper limit Jmax of the longitudinal gradient according to the above. When there is an error in the acquired specified value, even if the travel locus is corrected based on the specified value including the error, effective correction cannot be performed. In the present embodiment, since an appropriate specified value can be acquired, the accuracy of the travel locus on the map can be improved.
さらに、各縦断勾配テーブル21A,21B及び各片勾配テーブル22A,22Bと、道路区分や曲率半径を用いて、勾配を考慮した走行軌跡の補正を行うことができるので、各道路の実勾配を示すデータや、3Dジャイロ等の特殊な装置が無くても、走行軌跡の精度を高めることができる。 Furthermore, since each longitudinal gradient table 21A, 21B and each single gradient table 22A, 22B and the road segment and the radius of curvature can be used to correct the traveling locus in consideration of the gradient, the actual gradient of each road is shown. Even without data or a special device such as a 3D gyro, the accuracy of the travel locus can be improved.
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、ナビゲーション装置2は、処理対象区間の自車両の走行軌跡を算出するとともに、処理対象区間の道路建設時期を判定する。さらに、道路建設時期に応じて規定された道路構造令に基づき道路の勾配を定めた縦断勾配テーブル21及び片勾配テーブル22を記憶した道路法令情報記憶部20を備える。そして、処理対象区間の道路建設時期に対応した縦断勾配テーブル21又は片勾配テーブル22を取得し、取得したテーブル21,22に基づき、算出した平面上の走行軌跡を補正する。このため、センサや、道路の実勾配等に起因する累積誤差を含む走行軌跡を、地図平面上において、道路構造令に基づく規定を満たすように補正することができる。従って、例えば、道路形状データを補正したり、マップマッチングを精度良く行うことができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the above embodiment, the
(2)上記実施形態では、片勾配テーブル22は、道路建設時期に応じて、曲率半径等に対応したカーブにおける片勾配の基準値Irfを規定している。また、ナビゲーション装置2は、処理対象区間の道路区分等を取得し、片勾配テーブル22に基づき道路区分等に対応する片勾配を取得する。そして、取得した片勾配の基準値Irfと実際に計測した曲率半径Rに基づき、地図上での旋回角φを算出し、走行軌跡を旋回角φを用いて補正する。このため、カーブにおける片勾配等に起因する誤差を含む走行軌跡を、道路構造規定を満たすように補正することができる。
(2) In the above embodiment, the superelevation table 22 defines the superelevation reference value Irf for the curve corresponding to the radius of curvature, etc., according to the road construction time. In addition, the
(3)上記実施形態では、縦断勾配テーブル21は、道路建設時期に応じて、道路区分に対応した縦断勾配の上限値Jmaxを規定している。また、ナビゲーション装置2は、処理対象区間の道路区分等を取得し、縦断勾配テーブル21に基づき、道路区分等に対応する縦断勾配の上限値Jmaxを取得する。そして、縦断勾配の上限値Jmaxに基づき、算出した走行軌跡を、処理対象区間の進行方向において補正する。このため、カーブにおける縦断勾配等に起因する誤差を含む走行軌跡を、道路構造規定を満たすように補正することができる。
(3) In the above embodiment, the longitudinal gradient table 21 defines the upper limit value Jmax of the longitudinal gradient corresponding to the road segment according to the road construction time. In addition, the
(4)上記実施形態では、補正した走行軌跡と、道路形状データ19とに基づいて、処理対象区間の道路形状を推定する。このため、勾配がつけられた道路でも、走行軌跡に基づき道路形状を推定し、道路形状データの精度を高めることができる。
(4) In the above embodiment, the road shape of the processing target section is estimated based on the corrected travel locus and the
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・ステップS8において、処理対象区間がカーブであるか否かを判断するようにしたが、これを省略してもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In step S8, it is determined whether or not the processing target section is a curve, but this may be omitted.
・ステップS23では、軌跡長Ltrから地図道路長Lmpを減算した差分が、所定値Lzを超えるか否かを判断するようにしたが、軌跡長Ltrがその他の数式を満たすか否かを判断してもよい。 In step S23, it is determined whether or not the difference obtained by subtracting the map road length Lmp from the trajectory length Ltr exceeds a predetermined value Lz, but it is determined whether or not the trajectory length Ltr satisfies other formulas. May be.
・上記実施形態では、縦断勾配テーブル21及び片勾配テーブル22は、道路構造令に基づくテーブルとしたが、道路構造令以外の法令に基づくテーブルでもよい。
・上記実施形態では、縦断勾配の上限値Jmaxと、片勾配の基準値Irfを取得して、走行軌跡を、縦断勾配と片勾配の両方を用いて補正するようにしたが、処理対象区間の道路の勾配の種類に応じて、補正を行うようにしてもよい。例えば、縦断勾配を有しているか、片勾配を有しているか、或いはその両方を有しているかを判断してから、道路に設けられた勾配の種類に応じて、縦断勾配を用いた補正、片勾配を用いた補正、又はそれらの両方を用いた補正を行うようにしてもよい。縦断勾配を有しているか否かは、地図道路長Lmpと軌跡長Ltrとの比較で判断することができる。また、片勾配を有するか否かは、カーブが含まれているか否かで判断することができる。
In the above embodiment, the vertical gradient table 21 and the single gradient table 22 are tables based on road structure regulations, but may be tables based on laws other than road structure regulations.
In the above embodiment, the upper limit value Jmax of the longitudinal gradient and the reference value Irf of the single gradient are acquired, and the traveling locus is corrected using both the vertical gradient and the single gradient. Corrections may be made according to the type of road gradient. For example, after determining whether the vehicle has a longitudinal gradient, a single gradient, or both, correction using the longitudinal gradient according to the type of gradient provided on the road , Correction using a single gradient, or correction using both of them may be performed. Whether or not it has a vertical gradient can be determined by comparing the map road length Lmp and the trajectory length Ltr. Further, whether or not it has a superelevation can be determined by whether or not a curve is included.
・上記実施形態では、走行軌跡演算装置を、車両に搭載されたナビゲーションユニット10に具体化したが、各車両に搭載された通信装置との間でデータの送受信を行うサーバ等の外部装置に具体化してもよい。サーバに具体化する場合、当該サーバは、各車両から走行軌跡を収集し、収集した情報と、各テーブル21,22に基づき走行軌跡を補正する。補正した走行軌跡データ24は、各車両に配信される。このようにすると、走行軌跡データ24を受信した各車両は、過去に走行したことがない区間に対しての走行軌跡データ24を得ることができるので、走行軌跡データ24を、初めて走行する区間に対する支援に反映することができる。
In the above embodiment, the travel locus calculation device is embodied in the
・上記実施形態では、走行軌跡演算装置を、ナビゲーション装置2に具体化したが、これ以外のシステムを構成する装置に具体化してもよい。例えば、車両前方のカーブ区間に対する情報をドライバーに提供するシステム、カーブ区間を走行する際の運転操作を支援するシステム、カーブ区間におけるドライバーの死角を補助するシステム、又は懸架装置、制動装置、灯光装置、自動変速機等、車載装置を制御する支援を行うシステムに具体化してもよい。
In the above embodiment, the travel locus calculation device is embodied in the
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
(a)請求項1〜4のいずれか1項に記載の走行軌跡演算装置において、前記軌跡補正手段は、前記取得した勾配規定情報に基づき、前記走行軌跡情報を、2次元平面上に投影した走行軌跡情報として補正することを特徴とする走行軌跡演算装置。
Next, technical ideas that can be grasped from the above-described embodiment and other examples will be described below together with their effects.
(A) In the traveling locus calculation apparatus according to any one of
この(a)に記載の発明によれば、走行軌跡情報は、勾配規定情報に基づき2次元平面上の走行軌跡情報として補正される。このため、勾配がつけられた道路を走行する場合でも、走行軌跡を2次元平面に適した形状に補正することができる。 According to the invention described in (a), the travel locus information is corrected as travel locus information on a two-dimensional plane based on the gradient defining information. For this reason, even when traveling on a road with a slope, the traveling locus can be corrected to a shape suitable for a two-dimensional plane.
1…ナビゲーションシステム、2…走行軌跡演算装置としてのナビゲーション装置、10…走行軌跡算出手段、建設時期判定手段、勾配取得手段、軌跡補正手段、及び制御手段としてのナビゲーションユニット、20…規定情報記憶手段としての道路法令記憶部、21…勾配規定情報としての縦断勾配テーブル、22…勾配規定情報としての片勾配テーブル、C…自車両。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
処理対象区間の自車両の走行軌跡情報を算出する走行軌跡算出手段と、
前記処理対象区間の前記道路建設時期を判定する建設時期判定手段と、
前記処理対象区間の前記道路建設時期に対応した前記勾配規定情報を取得する勾配取得手段と、
前記取得した勾配規定情報に基づき、前記算出した走行軌跡情報を補正する軌跡補正手段とを備えたことを特徴とする走行軌跡演算装置。 Regulation information storage means for storing the road construction time and the slope regulation information defining the road slope in association with each other;
Traveling locus calculation means for calculating traveling locus information of the host vehicle in the processing target section;
Construction time determination means for determining the road construction time of the section to be processed;
Gradient acquisition means for acquiring the gradient regulation information corresponding to the road construction time of the processing target section;
A travel locus calculation apparatus comprising: a locus correction means for correcting the calculated travel locus information based on the acquired slope defining information.
前記勾配規定情報は、道路属性とカーブにおける片勾配との関係を規定し、
前記勾配取得手段は、前記処理対象区間の道路属性を取得するとともに、前記処理対象区間の道路建設時期に対応した前記勾配規定情報の中から、当該道路属性に対応する片勾配の規定値を取得し、
前記軌跡補正手段は、前記取得した片勾配の規定値に基づき、前記算出した走行軌跡情報を補正することを特徴とする走行軌跡演算装置。 The travel locus calculation apparatus according to claim 1,
The slope regulation information defines a relationship between road attributes and a single slope in a curve,
The gradient acquisition means acquires a road attribute of the processing target section, and acquires a specified value of a single slope corresponding to the road attribute from the gradient specifying information corresponding to the road construction time of the processing target section. And
The trajectory correcting means corrects the calculated travel trajectory information based on the acquired prescribed value of the single slope.
前記勾配規定情報は、道路属性と縦断勾配との関係を規定し、
前記勾配取得手段は、前記処理対象区間の道路属性を取得するとともに、前記処理対象区間の道路建設時期に対応した勾配規定情報の中から、当該道路属性に対応する縦断勾配の規定値を取得し、
前記軌跡補正手段は、前記縦断勾配の規定値に基づき、前記算出した走行軌跡情報を補正することを特徴とする走行軌跡演算装置。 In the traveling locus calculation device according to claim 1 or 2,
The slope regulation information defines the relationship between road attributes and longitudinal slopes,
The gradient acquisition means acquires a road attribute of the processing target section, and acquires a specified value of a longitudinal gradient corresponding to the road attribute from the gradient specifying information corresponding to the road construction time of the processing target section. ,
The trajectory correcting means corrects the calculated travel trajectory information based on a specified value of the longitudinal gradient.
前記補正した走行軌跡情報と、道路情報とに基づいて、前記処理対象区間の道路形状を推定する形状推定手段をさらに備えたことを特徴とする走行軌跡演算装置。 In the travel locus calculation device according to any one of claims 1 to 3,
A travel trajectory calculation device further comprising shape estimation means for estimating a road shape of the section to be processed based on the corrected travel trajectory information and road information.
前記制御手段が、
前記処理対象区間の道路建設時期を判定し、
前記道路建設時期と道路の勾配を定めた勾配規定情報とを対応付けて記憶する規定情報記憶手段から、前記処理対象区間の道路建設時期に対応した前記勾配規定情報を取得し、
前記取得した勾配規定情報に基づき、前記算出した走行軌跡情報を補正することを特徴とする走行軌跡演算方法。 In the travel locus calculation method using the control means for calculating the travel locus information of the host vehicle in the processing target section,
The control means is
Determine the road construction time of the section to be processed,
From the regulation information storage means that stores the road construction time and the slope regulation information that defines the road slope in association with each other, obtains the slope regulation information corresponding to the road construction time of the section to be processed,
A travel locus calculation method, wherein the calculated travel locus information is corrected based on the acquired slope regulation information.
前記制御手段を、
前記処理対象区間の道路建設時期を判定する建設時期判定手段と、
前記道路建設時期と道路の勾配を定めた勾配規定情報とを対応付けて記憶する規定情報記憶手段から、前記処理対象区間の道路建設時期に対応した前記勾配規定情報を取得する勾配取得手段と、
前記取得した勾配規定情報に基づき、前記算出した走行軌跡情報を補正する軌跡補正手段として機能させることを特徴とする走行軌跡演算プログラム。 In the travel locus calculation program using the control means for calculating the travel locus information of the host vehicle in the processing target section,
The control means;
Construction time determination means for determining the road construction time of the section to be processed;
Gradient acquisition means for acquiring the gradient regulation information corresponding to the road construction time of the section to be processed from regulation information storage means for storing the road construction time and slope regulation information that defines the road gradient in association with each other;
A travel trajectory calculation program that functions as trajectory correction means for correcting the calculated travel trajectory information based on the acquired slope defining information.
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