JP5316280B2 - Road information learning apparatus, road information learning method, and road information learning program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、道路情報を学習する道路情報学習装置、道路情報学習方法および道路情報学習プログラムに関する。 The present invention relates to a road information learning device, a road information learning method, and a road information learning program for learning road information.
従来、車両の挙動に基づいて道路の曲率半径を算出してデータベースに記録されている曲率半径と比較することで誤制御が行われたか否かを判定し、誤制御が行われた場合には次回から地図情報を参照したコーナー制御を行わないように設定する技術が知られている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, by calculating the curvature radius of the road based on the behavior of the vehicle and comparing it with the curvature radius recorded in the database, it is determined whether or not the erroneous control has been performed. A technique for setting so as not to perform corner control referring to map information from the next time is known (for example, Patent Document 1).
従来の技術においては、車両の挙動に基づいて算出した曲率半径とデータベースに記録されている曲率半径とを比較して不一致の場合に制御を実行しないように構成している。一方、曲率半径を比較した結果、一致している場合に車両を制御するためには正確な曲率半径に基づいて車両を制御する技術が必要になり、正確な車両の制御を目指して各種の技術開発が行われている。 In the prior art, the radius of curvature calculated based on the behavior of the vehicle is compared with the radius of curvature recorded in the database, and control is not executed if they do not match. On the other hand, as a result of comparing the curvature radii, in order to control the vehicle when they match, a technology for controlling the vehicle based on the accurate curvature radius is required, and various technologies aiming at accurate vehicle control. Development is underway.
すなわち、車両の挙動に基づいて算出した曲率半径とデータベースに記録されている曲率半径とが一致している場合であっても、データベースに記録されている曲率半径が誤っていることがあり得る。このように、曲率半径が誤っている場合には、当該曲率半径に基づく制御を行うと誤制御となり得る。従って、曲率半径等の道路情報に基づいて制御を行うためには、当該道路情報が正確であるか否かを判定する必要がある。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、車両制御に際して参照できる道路情報であるか否かを判定するための技術を提供することを目的とする。
That is, even when the curvature radius calculated based on the behavior of the vehicle matches the curvature radius recorded in the database, the curvature radius recorded in the database may be incorrect. Thus, when the radius of curvature is incorrect, performing control based on the radius of curvature may result in erroneous control. Therefore, in order to perform control based on road information such as a radius of curvature, it is necessary to determine whether or not the road information is accurate.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique for determining whether or not the road information can be referred to during vehicle control.
上記の目的を達成するため、本発明においては、車両に搭載されたセンサによって測定値に基づいて車両が走行した道路の道路情報を特定して当該道路情報に信頼度を対応づける構成において、測定値が安定している区間が長いほど高い信頼度を対応づける構成とする。すなわち、センサによって道路を測定する構成において、センサの測定値が安定的に取得されるのであれば、センサの測定値から測定対象である道路に関する情報を抽出する際の正確性が高くなる。そこで、測定値が安定している区間が長いほど測定値から特定される道路情報の信頼度が高いとみなす。この結果、当該信頼度に基づいて、道路情報が車両制御に際して参照できる情報であるか否かを判定することが可能になる。 In order to achieve the above object, in the present invention, in a configuration in which road information on a road on which the vehicle has traveled is specified based on a measurement value by a sensor mounted on the vehicle and reliability is associated with the road information. The longer the interval where the value is stable, the higher the reliability is associated with. In other words, in a configuration in which a road is measured by a sensor, if the measurement value of the sensor is stably acquired, the accuracy in extracting information regarding the road that is the measurement target from the measurement value of the sensor becomes high. Therefore, it is considered that the reliability of the road information specified from the measured value is higher as the section where the measured value is stable is longer. As a result, it is possible to determine whether or not the road information is information that can be referred to during vehicle control based on the reliability.
センサの測定値に基づいて道路情報を特定する構成においては、車両によって特定の道路を走行する度に当該特定の道路の道路情報を特定するための測定値を取得して道路情報を特定し、当該特定の道路を複数回走行して複数の道路情報を取得することによって道路情報の正確さを向上することができる。この構成において、測定値が正確であるか否かが不明である場合には、一般に、車両の制御に利用できる程高精度の道路情報を統計的に特定するために、極めて多数回の測定が必要になる。しかし、本発明においては、測定値が安定している区間の長さによって測定値に基づいて特定される道路情報の信頼度を特定している。従って、測定値が安定している区間の長さを考慮することなく測定値から統計的に道路情報を特定する構成と比較して、測定値が正確である場合には少ない回数の測定値の取得を行った段階で車両の制御に利用できる道路情報であるか否かを特定することができる。 In the configuration in which the road information is specified based on the measurement value of the sensor, the road information is specified by acquiring the measurement value for specifying the road information of the specific road every time the vehicle travels on the specific road, The accuracy of the road information can be improved by traveling the specific road a plurality of times and acquiring a plurality of road information. In this configuration, if it is unclear whether or not the measurement value is accurate, in general, in order to statistically identify road information with high accuracy that can be used for vehicle control, a very large number of measurements are performed. I need it. However, in the present invention, the reliability of the road information specified based on the measured value is specified by the length of the section where the measured value is stable. Therefore, compared with the configuration that statistically identifies the road information from the measured values without considering the length of the section where the measured values are stable, if the measured values are accurate, Whether or not the road information can be used for vehicle control at the stage of acquisition can be specified.
ここで、測定値取得手段はセンサの測定値を取得することができればよく、センサは少なくとも道路情報を特定するための測定値を取得できるセンサを含む。すなわち、車両に搭載された一つのセンサに基づいて測定値が安定している区間と道路情報とを特定する構成としても良いし、車両に搭載された複数のセンサの一部に基づいて測定値が安定している区間を特定し、複数のセンサの一部に基づいて道路情報を特定する構成としても良い。むろん、後者において測定値が安定している区間と道路情報とを特定するセンサは一致していても良いし、一部一致していても良いし、異なっていても良い。センサは、車両の動作に応じた測定値を取得するセンサであれば良く、位置、速度、加速度などの物理量を測定するセンサの他、画像解析によって車両や路面上の地物の位置、速度、加速度などを測定するためのカメラ等であっても本発明におけるセンサに相当する。 Here, the measurement value acquisition unit only needs to be able to acquire the measurement value of the sensor, and the sensor includes at least a sensor that can acquire the measurement value for specifying the road information. In other words, the configuration may be such that the section where the measured value is stable and the road information are specified based on one sensor mounted on the vehicle, or the measured value based on a part of the plurality of sensors mounted on the vehicle. It is good also as a structure which identifies the area where is stable, and identifies road information based on some sensors. Of course, in the latter case, the sensor for specifying the section where the measured value is stable and the road information may be matched, may be partially matched, or may be different. The sensor may be any sensor that acquires measurement values according to the operation of the vehicle. In addition to sensors that measure physical quantities such as position, speed, and acceleration, the position, speed, Even a camera or the like for measuring acceleration or the like corresponds to a sensor in the present invention.
安定区間特定手段は、測定値が安定していることを特定し、かつ、その区間を特定することができればよい。すなわち、測定値に基づいて特定される道路情報が信頼できる場合にその測定値が安定しているとみなし、測定値が安定している場合にその区間を特定することができればよい。ここで、測定値が安定しているか否かは、測定値自体あるいは測定値を変換して得られる値の時間依存性によって判定することができる。例えば、基準単位あたりの測定値の変化量が所定範囲内である状態が継続する場合に測定値が安定しているとみなすことができる。ここで、基準単位としては単位時間や単位距離を採用可能である。 The stable section specifying means only needs to specify that the measurement value is stable and specify the section. That is, the road information specified based on the measured value is considered to be stable when the road information is reliable, and the section may be specified when the measured value is stable. Here, whether or not the measurement value is stable can be determined by the time dependency of the measurement value itself or a value obtained by converting the measurement value. For example, it can be considered that the measurement value is stable when the state in which the amount of change in the measurement value per reference unit is within a predetermined range continues. Here, a unit time or a unit distance can be adopted as the reference unit.
例えば、単位時間内に取得する測定値が所定範囲内である状態が一定距離以上継続している場合に安定しているとみなす構成を採用可能である。この場合、単位時間あたりの測定値の変化量が0であるため、測定値自体が安定していることになる。また、単位時間内に取得する測定値の変化度合いや測定値の時間微分等が所定範囲内である状態が一定距離以上継続している場合に安定しているとみなす構成を採用可能である。この場合、単位時間あたりの測定値の変化量が0より大あるいは小である一定の値で継続している状態となり、測定値は変化するが当該測定値の変化度合いが安定していることになる。さらに、測定値が安定している場合には、当該測定値が安定している区間を特定すればよく、例えば、測定値が所定範囲内に維持されている区間を特定し、また、測定値の変化量や測定値の時間微分等が所定範囲内に維持されている区間を特定すればよい。 For example, it is possible to adopt a configuration that is considered stable when a state in which a measurement value acquired within a unit time is within a predetermined range continues for a certain distance or more. In this case, since the change amount of the measured value per unit time is 0, the measured value itself is stable. In addition, it is possible to adopt a configuration that is regarded as stable when a state in which the degree of change of the measurement value acquired within a unit time, the time differentiation of the measurement value, etc. are within a predetermined range continues for a certain distance or more. In this case, the amount of change in the measured value per unit time continues at a constant value that is larger or smaller than 0, and the measured value changes, but the degree of change in the measured value is stable. Become. Furthermore, when the measurement value is stable, it is only necessary to specify a section where the measurement value is stable. For example, a section where the measurement value is maintained within a predetermined range is specified, and the measurement value What is necessary is just to specify the area where the variation | change_quantity of this, the time differentiation of a measured value, etc. are maintained in the predetermined range.
道路情報特定手段は、測定値に基づいて車両が走行した道路の道路情報を特定することができればよい。すなわち、センサによって道路の形状や道路上の地物の位置など、車両制御に利用される道路情報を特定する構成であればよい。道路情報は、測定値自体であっても良いし、測定値を変換することで取得された値であっても良い。 The road information specifying means only needs to be able to specify the road information of the road on which the vehicle has traveled based on the measurement value. That is, any configuration may be used as long as road information used for vehicle control, such as the shape of a road and the position of a feature on the road, is specified by a sensor. The road information may be a measurement value itself or a value obtained by converting the measurement value.
信頼度特定手段は、測定値に基づいて道路情報を特定する構成において、道路情報に対して当該道路情報の正確性を判断するための信頼度を対応づけることができればよい。このために、測定値が安定している区間が長いほど、測定値の信頼度が高く、測定値から特定される道路情報の信頼度も高いとみなす構成とする。なお、信頼度は、道路情報が正確である可能性を示す指標であれば良く、2以上の複数段階で表現しても良いし、連続する値で表現しても良い。また、測定値が安定している区間の長さは区間の距離に基づいて特定されても良いし、測定値が安定している区間を車両が走行している期間の長さに基づいて特定されてもよい。 In the configuration for specifying the road information based on the measurement value, the reliability specifying unit only needs to be able to associate the reliability for determining the accuracy of the road information with the road information. For this reason, the longer the section in which the measured value is stable, the higher the reliability of the measured value and the higher the reliability of the road information specified from the measured value. The reliability may be an index indicating the possibility that the road information is accurate, and may be expressed in two or more stages or may be expressed as a continuous value. In addition, the length of the section where the measurement value is stable may be specified based on the distance of the section, or the section where the measurement value is stable is specified based on the length of the period during which the vehicle is traveling May be.
測定値が安定している区間の長さに応じて信頼度を高くする構成としては種々の構成を採用可能であり、信頼度を直接的に調整する構成であっても良いし間接的に調整する構成であっても良い。前者としては、例えば、測定値が安定している区間が長いほど信頼度が高くなるように補正する構成を採用可能である。後者としては、例えば、複数回取得した測定値の分布に基づいて信頼度を特定する構成において、測定値が安定している区間が長いほど、その測定値を考慮した分布の解析の結果、信頼度が高いと判定される確率を高くする(例えば、安定している区間が長い測定値であるほど重みを大きくして解析を行う)構成を採用可能である。 Various configurations can be adopted as the configuration for increasing the reliability according to the length of the section where the measured value is stable, and the configuration for directly adjusting the reliability may be used or the adjustment may be performed indirectly. It may be configured to do so. As the former, for example, it is possible to employ a configuration in which the degree of reliability is increased as the section where the measurement value is stable is longer. As the latter, for example, in the configuration in which the reliability is specified based on the distribution of the measurement values acquired a plurality of times, the longer the interval in which the measurement values are stable, the more reliable the result of the analysis of the distribution considering the measurement values. It is possible to adopt a configuration in which the probability that the degree is determined to be high is increased (for example, the analysis is performed by increasing the weight as the measured value in the stable section is longer).
さらに、測定値の安定度を特定するためのセンサと道路情報を特定するためのセンサが異なっても良い。例えば、車両が第1のセンサおよび当該第1のセンサと異なる第2のセンサを搭載している構成において、第1のセンサの測定値が安定している区間を特定し、第2のセンサの測定値に基づいて道路情報を特定する構成とする。そして、第1のセンサの測定値が安定している区間が長いほど高い信頼度とする。すなわち、道路情報を特定するための第2のセンサと異なる第1のセンサによって測定値の安定度を評価する構成とする。この構成によれば、道路情報を測定するための第2のセンサと異なる第1のセンサの測定値に基づいて道路情報の信頼度を特定することが可能になる。従って、第2のセンサの測定値が安定度を評価するために適した特性ではない場合など、当該第2のセンサの測定値がどのような特性であっても道路情報の信頼度を特定することができ、本発明の汎用性を高めることができる。 Further, the sensor for specifying the stability of the measurement value may be different from the sensor for specifying the road information. For example, in a configuration in which the vehicle is equipped with a first sensor and a second sensor different from the first sensor, a section in which the measurement value of the first sensor is stable is specified, and the second sensor The road information is specified based on the measured value. And it is set as high reliability, so that the area where the measured value of the 1st sensor is stable is long. That is, it is set as the structure which evaluates the stability of a measured value by the 1st sensor different from the 2nd sensor for specifying road information. According to this configuration, it is possible to specify the reliability of the road information based on the measurement value of the first sensor different from the second sensor for measuring the road information. Therefore, the reliability of the road information is specified regardless of the characteristics of the measurement value of the second sensor, such as when the measurement value of the second sensor is not a characteristic suitable for evaluating the stability. The versatility of the present invention can be enhanced.
さらに、この構成をカーブ区間の道路情報の測定に適用しても良い。例えば、ステアリングセンサを第1のセンサとし、車速センサと加速度センサとを第2のセンサとする。すなわち、第1のセンサの測定値である舵角は車両の進行方向に対応するため、当該舵角が一定となっている区間が長いと車両がカーブ区間においてぶれることなく安定的に走行しているとみなすことができる。この場合、カーブ区間における車両の車速や車両に作用する加速度も安定的に測定できる。また、車両がカーブ区間に沿って走行する際にカーブ区間上での車両の軌跡には任意性があるが、カーブ区間上で進行方向のぶれが大きな状態でカーブ区間に沿って車両を走行させることは困難である。すなわち、カーブ区間上で車両の進行方向が安定しているほど、その軌跡がカーブ区間の形状に沿った軌跡であるとみなすことができる。そこで、舵角が一定となっている区間における車速および加速度に基づいて道路の曲率を特定すれば、当該舵角が一定となっている区間が長いほど、曲率の信頼度が高いとして曲率の信頼度を定義することができる。 Furthermore, this configuration may be applied to the measurement of road information in a curve section. For example, a steering sensor is a first sensor, and a vehicle speed sensor and an acceleration sensor are second sensors. That is, the rudder angle, which is the measurement value of the first sensor, corresponds to the traveling direction of the vehicle, so that if the section where the rudder angle is constant is long, the vehicle travels stably without shaking in the curve section. Can be considered. In this case, the vehicle speed and the acceleration acting on the vehicle in the curve section can be stably measured. Also, when the vehicle travels along the curve section, the trajectory of the vehicle on the curve section is arbitrary, but the vehicle travels along the curve section with a large amount of movement in the traveling direction on the curve section. It is difficult. That is, as the traveling direction of the vehicle is more stable on the curve section, the locus can be regarded as a locus along the shape of the curve section. Therefore, if the curvature of the road is specified based on the vehicle speed and acceleration in the section where the steering angle is constant, the longer the section where the steering angle is constant, the higher the reliability of the curvature. Degree can be defined.
さらに、道路の幅が狭いほど曲率情報の信頼度が高くなるように構成してもよい。すなわち、カーブ区間で車両を走行させる場合、当該カーブ区間を構成する道路の幅が広いほどカーブ区間上での車両の軌跡の任意性は大きくなる。従って、道路の幅が広い場合には、一定の舵角によって実現される車両の軌跡であってカーブ区間の形状に沿っていない軌跡を選択する余地が大きくなる。また、道路の幅が狭い場合には、一定の舵角によって実現される車両の軌跡であってカーブ区間の形状に沿っていない軌跡を選択する余地が小さくなる。そこで、道路の幅が狭いほど曲率情報の信頼度が高くなるとみなすことが可能になる。 Further, the reliability of the curvature information may be increased as the road width is narrower. In other words, when a vehicle travels in a curve section, the flexibility of the trajectory of the vehicle on the curve section increases as the width of the road that forms the curve section increases. Accordingly, when the width of the road is wide, there is a large room for selecting a trajectory of the vehicle realized by a certain steering angle and not following the shape of the curve section. In addition, when the road is narrow, there is less room for selecting a trajectory of the vehicle realized by a certain steering angle and not following the shape of the curve section. Therefore, it can be considered that the reliability of the curvature information increases as the width of the road becomes narrower.
さらに、本発明のように測定値が安定している区間が長いほど道路情報の信頼度を高くする手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のような装置、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような装置を備えたナビゲーション装置や方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。 Further, the method of increasing the reliability of road information as the section where the measurement value is stable as in the present invention is longer can be applied as a program or method. In addition, the above-described device, program, and method may be realized as a single device or may be realized by using components shared with each part of the vehicle, and include various aspects. It is a waste. For example, it is possible to provide a navigation device, a method, and a program that include the above devices. Further, some changes may be made as appropriate, such as a part of software and a part of hardware. Furthermore, the invention is also established as a recording medium for a program for controlling the apparatus. Of course, the software recording medium may be a magnetic recording medium, a magneto-optical recording medium, or any recording medium to be developed in the future.
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)ナビゲーション装置の構成:
(2)道路情報学習処理:
(3)他の実施形態:
Here, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of navigation device:
(2) Road information learning process:
(3) Other embodiments:
(1)ナビゲーション装置の構成:
図1は、本発明にかかる道路情報学習装置を含むナビゲーション装置10の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置10は、CPU,RAM,ROM等を備える制御部20、記録媒体30を備えており、記録媒体30やROMに記憶されたプログラムを制御部20で実行することができる。本実施形態においては、このプログラムとして道路情報学習プログラム21および図示しない車両制御プログラムを実行可能である。道路情報学習プログラム21は車両が走行した道路の道路情報を学習し、当該道路情報に対して信頼度を対応づける機能を備えている。また、本実施形態において、車両制御プログラムは道路情報の信頼度に応じて車両制御の制御量を変化させながら当該車両制御を実行する機能を備えている。
(1) Configuration of navigation device:
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
なお、地図情報30aは、車両の位置の特定や車両の経路案内に利用される情報であり、車両が走行する道路上に設定されたノードを示すノードデータ,ノード間の道路の形状を特定するための形状補間点データ,ノード同士の連結を示すリンクデータ,道路やその周辺に存在する地物を示すデータ等を含んでいる。
The
本実施形態における車両(ナビゲーション装置10が搭載された車両)は、GPS受信部41と車速センサ42とジャイロセンサ43とステアリングセンサ44と加速度センサ45と変速部46と制動部47とを備えている。これらの各部と制御部20とが協働することによって道路情報学習プログラム21による機能や車両制御プログラムによる機能を実現する。
The vehicle in this embodiment (a vehicle on which the
GPS受信部41は、GPS衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の現在位置を算出するための情報を出力する。制御部20は、この信号を取得して車両の現在位置を取得する。車速センサ42は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。制御部20は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車両の速度を取得する。ジャイロセンサ43は、車両に作用する角速度に対応した信号を出力する。制御部20は図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車両の走行方向を取得する。車速センサ42およびジャイロセンサ43は、GPS受信部41の出力信号から特定される車両の現在位置を補正するなどのために利用される。また、車両の現在位置は、当該車両の走行軌跡に基づいて適宜補正される。
The
ステアリングセンサ44は車両のステアリングの舵角(ホイールの基準状態(0°)からの回転角度)を示す信号を出力する。制御部20は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、ステアリングの舵角を示す信号に基づいて運転者がステアリングを操作したタイミングを特定する。加速度センサ45は、車両に作用する加速度に対応した信号を出力する。制御部20は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車両の横方向に対して平行な方向の成分を持つ加速度(横方向の加速度)を取得する。
The
変速部46は、前進について計6速、後進について計1速等の複数の変速段を有する有段のトルクコンバータを備えており、各変速段に対応した変速比で回転数を調整しながらエンジンの駆動力を車両の車輪に伝達することができる。制御部20は図示しないインタフェースを介して変速段を切り替えるための制御信号を出力し、変速部46は当該制御信号を取得して変速段を切り替えることが可能である。本実施形態においては、前進1速〜前進6速のように変速段がハイギアになるにつれて変速比が小さくなるように構成されている。
The
制動部47は、車両の車輪に搭載されたブレーキによる減速の程度を調整するホイールシリンダの圧力を制御する装置を含み、制御部20は当該制動部47に対して制御信号を出力してホイールシリンダの圧力を調整させることが可能である。従って、制御部20が当該制動部47に対して制御信号を出力してホイールシリンダの圧力を増加させると、ブレーキによる制動力が増加し、車両が減速される。
The
制御部20は、道路情報学習プログラム21を実行することにより、道路情報を学習し、当該道路情報に信頼度を対応づける。このために、道路情報学習プログラム21は、測定値取得部21aと安定区間特定部21bと道路情報特定部21cと信頼度特定部21dとを備えている。なお、ここではカーブ区間の開始位置および終了位置、一定曲率区間の開始位置および終了位置、一定曲率区間の曲率を示す情報からなるカーブ区間についての道路情報を学習する実施形態を説明する。
The
測定値取得部21aは、車両に搭載されたセンサの測定値を取得する機能を制御部20に実現させるモジュールである。本実施形態において制御部20は、測定値取得部21aの処理により、GPS受信部41と車速センサ42とジャイロセンサ43とステアリングセンサ44と加速度センサ45とによる測定値を取得する。本実施形態において、車両に搭載されたセンサには、安定度の評価対象となる測定値を取得する第1のセンサと道路情報を特定するための測定値を取得する第2のセンサが含まれ、ステアリングセンサ44が第1のセンサ、車速センサ42および加速度センサ45が第2のセンサとなる。
The measurement
各センサの測定値を取得すると、制御部20は、それぞれの測定値を測定値情報30bとして記録媒体30に記録する。すなわち、ステアリングセンサ44の測定値である舵角θrと、車速センサ42の測定値である車速Vrと加速度センサ45の測定値である横加速度YrをGPS受信部41と車速センサ42とジャイロセンサ43とによって特定される車両の位置rに対応づけて測定値情報30bとし、記録媒体30に記録する。なお、舵角θr,車速Vr,横加速度Yrの添え字rは各測定値が位置rに依存することを示している。
When the measurement value of each sensor is acquired, the
安定区間特定部21bは、測定値が安定している区間を特定する機能を制御部20に実現させるモジュールである。本実施形態においては、単位時間あたりの測定値の変化量が所定範囲内である状態を、測定値自体が安定している状態とみなす構成を採用している。より具体的には、単位時間内に取得する測定値が0である状態が一定距離以上継続している場合に測定値が安定しているとみなす構成を採用している。このため、制御部20は、測定値情報30bを参照して舵角θrを取得し、舵角θrが特定の角度であるとともに当該特定の角度からの単位時間あたりの誤差が所定範囲内である場合に舵角θrが一定であるとみなす。そして、当該舵角θrが一定である状態の開始位置と終了位置とを特定して舵角θrが一定の区間とみなす。当該舵角θrが一定の区間は一定曲率区間とみなされる。なお、舵角θrが一定であるか否かの判定においては、特定の角度からの単位距離あたりの誤差が所定範囲内であるか否かを判定する構成としても良い。
The stable
道路情報特定部21cは、測定値に基づいて車両が走行した道路の道路情報を特定する機能を制御部20に実現させるモジュールであり、信頼度特定部21dは、測定値が安定している区間が長いほど高い信頼度を道路情報に対応づける機能を制御部20に実現させるモジュールである。道路情報の特定と信頼度の特定は測定値の度数分布に基づいて行われるように構成されており、制御部20は、道路情報特定部21cの処理によってカーブ区間を走行する度に測定値に基づく道路情報の特定を行い、信頼度特定部21dの処理によって当該道路情報の度数分布を示す分布情報30cを構成して記録媒体30に記録する。
The road
すなわち、制御部20は、測定値情報30bを参照して舵角θr,車速Vr,横加速度Yrを取得し、舵角θrが一定の一定曲率区間について開始位置および終了位置を特定する。そして、当該一定曲率区間における車速Vrおよび横加速度Yrを取得し、その平均値である平均車速Vおよび平均横加速度Yに基づいて曲率(Y/V2)を取得する。また、一定曲率区間に到達する前において車両の舵角θrが0°以外の角度になった位置をカーブ区間の開始位置とし、一定曲率区間を通過した後において車両の舵角θrが0°になった位置をカーブ区間の終了位置とする。
That is, the
以上のようにして特定されるカーブ区間の開始位置および終了位置、一定曲率区間の開始位置および終了位置、曲率からなる道路情報は車両がカーブ区間を走行するたびに特定されるが、これらの値は走行するたびに異なり得る。そこで、本実施形態においては、これらの値を統計処理によって特定することとしている。 The road information including the start position and end position of the curve section specified as described above, the start position and end position of the constant curvature section, and the curvature is specified every time the vehicle travels in the curve section. May vary from run to run. Therefore, in this embodiment, these values are specified by statistical processing.
図2は曲率を例にして当該統計処理を説明する説明図である。当該図2は、縦軸を度数、横軸を曲率として曲率の度数分布を示しており、所定の間隔を単位とし、各間隔内の曲率が測定された回数を度数として度数分布としたものである。本実施形態において制御部20は、最も測定確率の高い測定値、すなわち、度数分布において最大度数を構成する曲率が一定曲率区間の曲率であるとして特定する構成を採用している。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the statistical processing by taking curvature as an example. FIG. 2 shows a frequency distribution of curvature with the vertical axis representing the frequency and the horizontal axis representing the curvature. The frequency distribution is expressed in units of a predetermined interval and the number of times the curvature within each interval is measured. is there. In the present embodiment, the
図3Aは、一定曲率区間を含むカーブ区間の例を示す図である。同図3Aにおいては、一定曲率区間の前後に設けられたクロソイド区間を破線で示す矢印L0,L1、一定曲率区間を一点鎖線で示す矢印L2で示している。また、図3Aにおいては、カーブ区間の開始位置および終了位置をK1,K2として示し、一定曲率区間の開始位置および終了位置をR1,R2として示している。さらに、同図3Aにおいては、一定曲率区間およびその前後において車両が走行し得る軌跡の例を実線の矢印で示すとともに、各軌跡において車両の舵角が一定である期間を太い実線で示している。すなわち、図3Aにおいては、一定曲率区間の全区間に渡って舵角が一定である軌跡と一定曲率区間上のごく一部で舵角が一定である軌跡とを示し、前者において舵角が一定である期間の軌跡を軌跡T1、後者において舵角が一定である期間の軌跡を軌跡T2として示している。 FIG. 3A is a diagram illustrating an example of a curve section including a constant curvature section. In FIG. 3A, clothoid sections provided before and after the constant curvature section are indicated by arrows L 0 and L 1 indicated by broken lines, and the constant curvature section is indicated by arrow L 2 indicated by a one-dot chain line. In FIG. 3A, the start position and end position of the curve section are shown as K 1 and K 2 , and the start position and end position of the constant curvature section are shown as R 1 and R 2 . Further, in FIG. 3A, examples of trajectories that the vehicle can travel in and around the constant curvature section are indicated by solid arrows, and periods in which the steering angle of the vehicle is constant in each trajectory are indicated by thick solid lines. . That is, FIG. 3A shows a trajectory in which the rudder angle is constant over the entire constant curvature section and a trajectory in which the rudder angle is constant in a small part of the constant curvature section, and the rudder angle is constant in the former. A trajectory of a period of time is shown as a trajectory T 1 , and a trajectory of a period where the steering angle is constant in the latter is shown as a trajectory T 2 .
軌跡T1と軌跡T2とを比較すると、同図3Aに示すように一定曲率区間の全区間に渡って舵角が一定である軌跡T1の形状は一定曲率区間の道路形状とほぼ一致するが、舵角が一定である期間が短い軌跡T2の形状は一定曲率区間の道路形状と異なる。従って、軌跡T1の形状から特定される曲率と一定曲率区間の曲率とはほぼ一致するが、軌跡T2の形状から特定される曲率と一定曲率区間の曲率とが一致するとは限らない。また、軌跡T1の開始位置および終了位置のそれぞれと一定曲率区間の開始位置および終了位置のそれぞれはほぼ一致するが、軌跡T2の開始位置および終了位置のそれぞれと一定曲率区間の開始位置および終了位置のそれぞれは一致しない。 Comparing the trajectory T 1 and the trajectory T 2 , the shape of the trajectory T 1 whose steering angle is constant over the entire section of the constant curvature section almost coincides with the road shape of the constant curvature section as shown in FIG. 3A. but the shape of the periods is the steering angle is constant is short trajectory T 2 are different from the road shape of the fixed curvature segment. Therefore, the curvature specified from the shape of the trajectory T 1 and the curvature of the constant curvature section substantially match, but the curvature specified from the shape of the trajectory T 2 and the curvature of the constant curvature section do not always match. In addition, the start position and end position of the trajectory T 1 and the start position and end position of the constant curvature section substantially coincide with each other, but the start position and end position of the trajectory T 2 and the start position of the constant curvature section and The end positions do not match.
さらに、カーブ区間において一定曲率区間の前後の区間を一定の舵角(舵角≠0°)で長期間走行することは困難である。従って、カーブ区間において一定の舵角(舵角≠0°)で長期間走行できている場合には、その区間は一定曲率区間である可能性が高い。さらに、舵角は車両の進行方向に対応するため、当該舵角が一定となっている区間が長いと車両が一定曲率区間においてぶれることなく安定的に走行していることになり、一定曲率区間における車両の車速や車両に作用する加速度も安定的に測定できる。そこで、測定値が安定している区間が長いほど道路情報の信頼度を高く設定する。 Furthermore, it is difficult to travel for a long period of time at a constant rudder angle (steering angle ≠ 0 °) in the curve section before and after the constant curvature section. Therefore, when the vehicle can travel for a long time at a constant steering angle (steering angle ≠ 0 °) in the curve section, the section is highly likely to be a constant curvature section. Further, since the rudder angle corresponds to the traveling direction of the vehicle, if the section where the rudder angle is constant is long, the vehicle is traveling stably without shaking in the constant curvature section. The vehicle speed and acceleration acting on the vehicle can be measured stably. Therefore, the reliability of the road information is set higher as the section where the measured value is stable is longer.
信頼度特定部21dは、当該信頼度を道路情報に対応づける機能を制御部20に実現させるモジュールである。すなわち、制御部20は、信頼度特定部21dの処理により、測定値毎の分布情報30cが示す度数分布の調整と、道路情報特定部21cの処理によって特定される道路情報への信頼度の対応づけを行う。具体的には、図2に示すような曲率の度数分布において、制御部20は、一回の測定に対応する測定値を度数分布に組み込むにあたり、増加させる度数を0.9,1.0,1.2のいずれかに設定する。すなわち、本実施形態において制御部20は、上述の一定曲率区間の開始位置および終了位置から特定される一定曲率区間の長さを測定値が安定している区間の長さとみなす。そして、制御部20は、増加させる度数を、一定曲率区間の長さが基準の範囲内であれば1.0、一定曲率区間の長さが基準の範囲より短ければ0.9、一定曲率区間の長さが基準の範囲よりも長ければ1.2に設定する。
The
本実施形態においては、以上のように一定曲率区間の長さを3段階の範囲に分類して増加させる度数を決定する構成としており、さらに、当該3段階の範囲を一定曲率区間の曲率半径によって変動させるように構成している。このために、本実施形態においては、増加させる度数を示す度数情報30dを記録媒体30に対して予め記録してある。
In the present embodiment, as described above, the length of the constant curvature section is classified into a three-stage range and the frequency to be increased is determined, and further, the three-stage range is determined by the curvature radius of the constant curvature section. It is configured to vary. For this reason, in the present embodiment, frequency information 30 d indicating the frequency to be increased is recorded in advance on the
表1は、度数情報30dの一例を示す表であり、同表1においては一定曲率区間の長さを示す3段階の範囲を上述の増加させる度数に対応させるとともに、曲率半径の大きさ毎に当該3段階の範囲を示している。例えば、一定曲率区間の曲率半径(上述の曲率の逆数)が10〜50mである場合、一定曲率区間の長さが0〜20mであれば、測定値の安定度が低いとみなして増加する度数を0.9に設定する。また、一定曲率区間の曲率半径が10〜50m、一定曲率区間の長さが20〜30mであれば測定値の安定度は低いあるいは高いと判定できないとみなして増加する度数を1.0に設定し、一定曲率区間の曲率半径が10〜50m、一定曲率区間の長さが30mより長ければ測定値の安定度は高いとみなして増加する度数を1.2に設定する。
以上のようにして度数分布が調整されると、制御部20は道路情報特定部21cの処理によって道路情報を特定し、信頼度特定部21dの処理によって当該道路情報の信頼度を特定するとともに道路情報に対応づける。すなわち、制御部20は、道路情報特定部21cの処理により、分布情報30cが示す度数分布から最大度数を構成する曲率を特定し、一定曲率区間の曲率であるとみなす。なお、本実施形態において、曲率の値は、度数分布を構成する棒グラフにおいて各棒グラフの横軸方向の中央値であるとみなしている。例えば、図2においてはハッチを付して示す棒グラフが最大度数であり、曲率はハッチを付した棒グラフの中央値Dとなる。曲率を特定すると、制御部20は、当該曲率と上述のカーブ区間の開始位置および終了位置、一定曲率区間の開始位置および終了位置を示す道路情報を道路情報30eとして記録媒体30に記録する。
When the frequency distribution is adjusted as described above, the
さらに、制御部20は、信頼度特定部21dの処理により、分布情報30cが示す度数分布に基づいて当該曲率の信頼度を特定する。本実施形態において制御部20は、分布情報30cが示す度数分布において度数の総和が所定の閾値S以上であり、かつ、最大度数を構成する曲率が所定の確率P以上で測定される場合に信頼度が高いとみなす。また、制御部20は、この条件を満たさない場合に信頼度が低いとみなす。そして、信頼度を示す情報を上述の道路情報30eに対応づける。
Furthermore, the
このような信頼度の特定において、本実施形態においては、度数分布を構成する際に、
上述のように測定された曲率の度数の増加量を1に限定せず、測定値が安定している区間の長さが長いほど増加量が大きくなるように度数を設定している。また、曲率の信頼度を特定する際に、度数の総和が所定の閾値S以上であるか否か判定し、最大度数を構成する曲率の測定確率が確率P以上であるか否かを判定しており、度数分布において特定の曲率値の度数が大きいほど信頼度が高いとみなされる確率が高くなる。従って、本実施形態によれば、測定値が安定している区間の長さが長いほど信頼度が高いとみなされる確率を高くすることができる。このため、長い区間に渡って安定している測定値が測定される場合、安定している区間が短い測定値が測定される場合と比較して少数回の測定で道路情報を特定することが可能である。
In specifying the reliability, in this embodiment, when configuring the frequency distribution,
The amount of increase in the frequency of curvature measured as described above is not limited to 1, and the frequency is set so that the amount of increase increases as the length of the section in which the measured value is stable increases. Further, when specifying the reliability of curvature, it is determined whether or not the sum of the frequencies is equal to or greater than a predetermined threshold S, and whether or not the measurement probability of the curvature constituting the maximum frequency is equal to or greater than the probability P. In the frequency distribution, the greater the frequency of a specific curvature value, the higher the probability that the reliability is considered higher. Therefore, according to this embodiment, it is possible to increase the probability that the reliability is considered higher as the length of the section in which the measurement value is stable is longer. For this reason, when measured values that are stable over a long section are measured, road information can be identified with a small number of measurements compared to the case where a stable section is measured with a short measured value. Is possible.
なお、本実施形態においては、カーブ区間の開始位置および終了位置、一定曲率区間の開始位置および終了位置についても度数分布を示す分布情報30cが記録媒体30に記録され、度数分布における最大度数に相当する値がこれらの位置を示す値であるとみなす構成となっている。さらに、一定曲率区間の開始位置および終了位置については信頼度を対応づける構成となっている。すなわち、本実施形態において、カーブ区間の開始位置および終了位置については一定曲率区間の長さに基づく度数の調整を行うことなく度数分布を構成して位置を示す値を特定する。また、一定曲率区間の開始位置および終了位置については一定曲率区間の長さに基づく度数の調整を行って度数分布を構成して位置を示す値を特定する。そして、一定曲率区間が長いほど、一定曲率区間の開始位置および終了位置の信頼度も高いとみなすこととし、一定曲率区間の開始位置および終了位置のそれぞれについての度数分布における最大度数に相当する値が一定曲率区間の開始位置および終了位置であるとみなす。
In the present embodiment, the
制御部20は、以上のようにして特定された道路情報30eを参照して車両の制御を行う。すなわち、制御部20は、車両制御プログラムの処理によってカーブ区間の開始位置以降、一定曲率区間の開始位置までの区間内で車両の車速が目標車速となるように減速させる。この際、曲率の信頼度が高いほど制御量が大きくなるように設定されている。
The
例えば、制御部20が、変速部46および制動部47に制御信号を出力し、カーブ区間の開始位置から一定曲率区間の開始位置まで走行する過程で、変速比およびホイールシリンダの圧力を制御しながら現在車速を目標車速に減速させるための制動力を発生させる処理を行う構成を想定する。この構成において、一定曲率区間の曲率の信頼度が高い場合には一定曲率区間を一定車速で走行するための車速を目標車速とし、一定曲率区間の曲率の信頼度が低い場合には一定曲率区間を一定車速で走行するための車速よりも大きい車速を目標車速とする。この構成により、一定曲率区間の曲率の信頼度が高い場合には車両に作用する制動力が大きく、信頼度が低い場合には車両に作用する制動力が小さくなるように車両を制御することができる。
For example, while the
以上のように、本実施形態によれば、信頼度に応じて制御量(車両に作用する制動力)を変動させて車両制御を行うことが可能である。車両制御においては、制御量が大きいほど誤動作による影響が大きくなるが、本実施形態においては、車両制御を行う際に参照する道路情報30eに信頼度が対応づけられており、信頼度が高いほど道路情報30eが正確であるため、信頼度が高いほど制御量の大きな車両制御に参照できると判定することが可能になる。従って、本実施形態によれば、信頼度に基づいて、道路情報30eが車両制御に際して参照できる情報であるか否かを判定することが可能である。また、度数情報30dに基づいて度数を調整しているため、統計的に充分な多数の測定値を取得する以前に比較的少ない数の測定値に基づいて道路情報30eの信頼度を特定することができる。従って、測定値が安定している区間の長さを考慮することなく測定値から統計的に道路情報30eを特定する構成と比較して、少ない数の測定値に基づいて道路情報30eの信頼度を特定することができ、比較的少ない数の測定値に基づいて車両制御に際して参照できる道路情報30eであるか否かを判定することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to perform vehicle control by varying the control amount (braking force acting on the vehicle) according to the reliability. In vehicle control, the larger the control amount, the greater the influence of malfunction, but in this embodiment, the reliability is associated with the
さらに、本実施形態においては、道路情報30eを特定するための第2のセンサ(車速センサ42および加速度センサ45)と異なる第1のセンサ(ステアリングセンサ44)によって測定値の安定度を評価する構成となっている。この構成によれば、道路情報30eを測定するための第2のセンサと異なる第1のセンサの測定値に基づいて道路情報30eの信頼度を特定することが可能になる。従って、第2のセンサの測定値が安定度を評価するために適した特性ではない場合など、当該第2のセンサの測定値がどのような特性であっても道路情報30eの信頼度を特定することができ、本発明の汎用性を高めることができる。
Further, in the present embodiment, the stability of the measurement value is evaluated by a first sensor (steering sensor 44) different from the second sensor (
なお、本実施形態においては、道路情報30eと地図情報30aとは別個の情報であるが、道路情報30eに基づいて地図情報30aを更新する構成としても良い。すなわち、道路情報30eが示す情報の中に高い信頼度の情報が存在する場合、その情報によって地図情報30aを更新する。この構成によれば、地図情報30aに基づく経路案内等の制御を正確に実施することが可能になる。また、道路情報30eと地図情報30aとを別個の情報で構成し、道路情報30eの信頼度が高い場合には道路情報30eに基づいて車両制御を行い、道路情報30eの信頼度が低い場合には地図情報30aに基づいて車両制御を行う構成を採用しても良い。
In the present embodiment, the
(2)道路情報学習処理:
次に、以上の構成においてナビゲーション装置10が実施する道路情報学習処理を図4に示すフローチャートおよび図3Aに示す具体例に基づいて説明する。制御部20は、車両が走行している状態において所定の間隔(例えば100ms)毎に図4に示す道路情報学習処理を実行する。この処理において、制御部20は、測定値取得部21aの処理により、車両の現在位置とセンサの測定値を取得する(ステップS100)。すなわち、制御部20は、GPS受信部41と車速センサ42とジャイロセンサ43との出力信号に基づいて車両の現在位置を取得し、ステアリングセンサ44と加速度センサ45と車速センサ42の測定値を取得する。
(2) Road information learning process:
Next, road information learning processing performed by the
次に、制御部20は、測定値取得部21aの処理により、車両が旋回中であるか否かを判定する(ステップS105)。すなわち、舵角θrが0°以外の値であるか否かを判定する。ステップS105にて車両が旋回中であると判定された場合、制御部20は旋回中であるか否かを示すフラグFが0に設定されているか否かを判定する(ステップS110)。ステップS110にてフラグFが0に設定されていると判定された場合、フラグFを旋回中であることを示す1に設定し(ステップS115)、図4に示す処理を終了する。従って、次回以降フラグFが1の状態となる。
Next, the
ステップS110にてフラグFが0に設定されていると判定されない場合、すなわち、フラグFが1に設定されていると判定された場合、制御部20は、測定値取得部21aの処理により、センサの測定値(舵角θr,車速Vr,横加速度Yr)を測定値情報30bとして記録媒体30に記録する。すなわち、車両が旋回中である場合、ステップS105,S110の判定によってS120が実行されて測定値情報30bの記録が続けられる。
If it is not determined in step S110 that the flag F is set to 0, that is, if it is determined that the flag F is set to 1, the
一方、ステップS105において、車両が旋回中であると判定されない場合、制御部20は、測定値取得部21aの処理によりフラグFが1に設定されているか否かを判定し(ステップS125)、フラグFが1に設定されていると判定されない場合にはステップS130以降の処理をスキップして処理を終了する。すなわち、ステップS125にてフラグFが1に設定されていると判定されない場合、車両が現在旋回しておらずセンサの測定値を記録していた状態ではないため、道路情報の学習を行うことなく処理を終了する。
On the other hand, when it is not determined in step S105 that the vehicle is turning, the
一方、ステップS125にてフラグFが1に設定されていると判定された場合、制御部20は、フラグFを0に初期化する(ステップS130)。そして、制御部20は、道路情報特定部21cの処理により、測定値情報30bを参照し、車両が通過したカーブ区間について、カーブ区間の開始位置K1および終了位置K2と一定曲率区間の開始位置R1および終了位置R2と曲率を特定する(ステップS135)。
On the other hand, when it is determined in step S125 that the flag F is set to 1, the
さらに、制御部20は、安定区間特定部21bの処理により、一定曲率区間の長さを特定する(ステップS140)。すなわち、制御部20は、舵角θrに基づいて一定曲率区間の開始位置R1および終了位置R2を特定し、当該一定曲率区間の長さを特定する。ここで、一定曲率区間の長さは種々の手法によって特定可能である。例えば、一定曲率区間の曲率半径と同じ半径の円であって一定曲率区間の開始位置R1および終了位置R2が外周上に存在する円を想定し、一定曲率区間の開始位置R1および終了位置R2が弦となる円弧を想定すれば、当該円弧の長さを一定曲率区間の長さとすることができる。なお、一定曲率区間の長さは、他にも種々の手法で特定することが可能である。例えば、一定曲率区間の開始位置R1および終了位置R2において車速センサ42から特定される車速と走行期間とに基づいて距離を特定しても良い。また、一定曲率区間の開始位置R1および終了位置R2において車速センサ42から出力されるパルス数を特定し、パルスの出力間隔毎の走行距離とパルス数とを乗じることによって距離を特定しても良い。
Furthermore, the
次に、制御部20は、信頼度特定部21dの処理により、度数情報に基づいて度数を特定する(ステップS145)。すなわち、制御部20は、一定曲率区間の曲率から曲率半径を特定し、当該曲率半径に対応する3段階の範囲の中で一定曲率区間の長さが含まれる範囲を特定する。そして、当該一定曲率区間の長さに対応する度数を特定する。
Next, the
次に、制御部20は、道路情報特定部21cの処理により、度数分布に基づいて曲率と一定曲率区間の開始位置および終了位置を特定する(ステップS150)。すなわち、制御部20は、ステップS135にて特定された曲率の値についてステップS140にて特定された度数を増加させて分布情報30cを更新する。同様に、制御部20は、ステップS135にて特定された一定曲率区間の開始位置および終了位置についてステップS140にて特定された度数を増加させて分布情報30cを更新する。そして、更新後の分布情報30cにおいて最大度数となった曲率、一定曲率区間の開始位置および終了位置のそれぞれが一定曲率区間の曲率、一定曲率区間の開始位置R1および終了位置R2のそれぞれであるとみなし、カーブ区間の開始位置K1および終了位置K2とともに道路情報30eとして記録媒体30に記録する。
Next, the
次に、制御部20は、信頼度特定部21dの処理により、曲率と一定曲率区間の開始位置R1および終了位置R2の信頼度を特定する(ステップS155)。すなわち、上述の更新後の分布情報30cが示す度数分布において度数の総和が所定の閾値S以上であり、かつ、最大度数を構成する曲率が所定の確率P以上で測定される場合に信頼度が高いとみなす。また、制御部20は、この条件を満たさない場合に信頼度が低いとみなす。一定曲率区間の開始位置R1および終了位置R2についても同様に、更新後の分布情報30cが示す度数分布において度数の総和に対して設定された閾値と最大度数を構成する開始位置、終了位置の測定確率に対して設定された所定の確率とに基づいて信頼度を特定する。そして、信頼度を示す情報を上述の道路情報30eに対応づける。
Next, the
(3)他の実施形態:
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、測定値が安定している区間が長いほど道路情報の信頼度を高くする限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、測定値を取得するためのセンサは少なくとも道路情報を特定するためのセンサであれば良く、上述の実施形態以外にも各種のセンサを想定することができる。すなわち、車両に搭載された一つのセンサに基づいて測定値が安定している区間と道路情報とを特定する構成としても良いし、車両に搭載された複数のセンサの一部に基づいて測定値が安定している区間を特定し、複数のセンサの一部に基づいて道路情報を特定する構成としても良い。むろん、後者において測定値が安定している区間と道路情報とを特定するセンサは一致していても良いし、一部一致していても良いし、上述の実施形態のように測定値が安定している区間と道路情報とを特定するセンサが異なっていても良い。センサは、車両の動作に応じた測定値を取得するセンサであれば良く、位置、速度、加速度などの物理量を測定するセンサの他、画像解析によって車両や路面上の地物の位置、速度、加速度などを測定するためのカメラ等であっても本発明におけるセンサに相当する。
(3) Other embodiments:
The above embodiment is an example for carrying out the present invention, and various other embodiments can be adopted as long as the section where the measurement value is stable is longer and the reliability of the road information is increased. . For example, the sensor for acquiring the measurement value may be at least a sensor for specifying the road information, and various sensors other than the above-described embodiment can be assumed. In other words, the configuration may be such that the section where the measured value is stable and the road information are specified based on one sensor mounted on the vehicle, or the measured value based on a part of the plurality of sensors mounted on the vehicle. It is good also as a structure which identifies the area where is stable, and identifies road information based on some sensors. Of course, in the latter case, the sensor for identifying the section where the measured value is stable and the road information may be coincident, may be partially coincident, and the measured value is stable as in the above-described embodiment. The sensor which specifies the section and the road information may be different. The sensor may be any sensor that acquires measurement values according to the operation of the vehicle. In addition to sensors that measure physical quantities such as position, speed, and acceleration, the position, speed, Even a camera or the like for measuring acceleration or the like corresponds to a sensor in the present invention.
また、測定値の安定性を判定する際には、測定値に基づいて特定される道路情報が信頼できる場合にその測定値が安定しているとみなし、測定値が安定している場合にその区間を特定することができればよい。このための構成としては、上述の実施形態のように測定値自体が時間的に安定しているか否かを判定する構成の他、測定値を変換して得られる値の時間依存性によって判定してもよいし、単位時間以外の距離を基準単位として測定値の安定性を判定しても良い。すなわち、基準単位(単位時間あるいは単位距離)あたりの測定値の変化量が所定範囲内である状態が一定距離(あるいは一定期間)以上継続する場合に測定値が安定しているとみなすことができる。より具体的には、単位時間(あるいは単位距離)内に取得する測定値の変化度合いや測定値の時間微分(あるいは距離微分)等が所定範囲内である状態が一定距離以上継続している場合に安定しているとみなす構成を採用可能である。この状態は、基準単位あたりの測定値の変化量が0より大あるいは小である一定の値で継続している状態であり、測定値は変化するが当該測定値の変化度合いが安定していることになる。そこで、測定値の変化度合いや測定値の時間微分等が所定範囲内に維持されている区間を特定すれば測定値が安定している区間を特定することができる。 When determining the stability of a measured value, if the road information specified based on the measured value is reliable, the measured value is considered stable, and if the measured value is stable, It suffices if the section can be specified. As a configuration for this, in addition to the configuration for determining whether or not the measurement value itself is temporally stable as in the above-described embodiment, the determination is made based on the time dependency of the value obtained by converting the measurement value. Alternatively, the stability of the measurement value may be determined using a distance other than the unit time as a reference unit. That is, the measured value can be regarded as stable when the amount of change in the measured value per reference unit (unit time or unit distance) is within a predetermined range for a certain distance (or a certain period). . More specifically, when the degree of change in the measured value acquired within a unit time (or unit distance) or the time derivative (or distance derivative) of the measured value is within a predetermined range continues for a certain distance or more. It is possible to adopt a configuration that is considered to be stable. This state is a state in which the amount of change in the measured value per reference unit continues at a constant value that is larger or smaller than 0, and the measured value changes, but the degree of change in the measured value is stable. It will be. Therefore, if a section in which the degree of change in the measured value, the time derivative of the measured value, etc. are maintained within a predetermined range is specified, the section in which the measured value is stable can be specified.
道路情報は、測定値に基づいて特定される車両が走行した道路の情報であればよい。従って、上述のような一定曲率区間の開始位置および終了位置と曲率の他、センサによって特定可能な他の道路の形状や道路上の地物の位置など種々の情報を道路情報とすることができる。例えば、カーブ区間において一定曲率区間の前後に存在する区間がクロソイド区間であるとみなせば、センサの測定値がクロソイド区間を走行中であることを示し、かつその測定値が安定している区間が長いほどクロソイド区間の開始位置および終了位置とクロソイド区間の形状とが高い信頼度で特定されるとみなすことができる。 The road information may be information on the road on which the vehicle specified based on the measurement value has traveled. Therefore, in addition to the start position, end position, and curvature of the constant curvature section as described above, various information such as the shape of other roads that can be specified by the sensor and the position of features on the road can be used as road information. . For example, if it is assumed that a section existing before and after a certain curvature section in a curve section is a clothoid section, the measured value of the sensor indicates that the clothoid section is running and the measured value is stable. It can be considered that the longer the start position and the end position of the clothoid section and the shape of the clothoid section are identified with higher reliability.
より具体的には、車両を一定の車速で走行させるとともにステアリングの舵角を一定の角速度で回転させると当該車両の軌跡はクロソイド曲線となる。そこで、車速センサ42の測定値が一定の車速であることを示すとともに、ステアリングセンサ44の測定値が単位時間あたりの舵角の変化量が一定であることを示している場合、その区間をクロソイド区間であるとみなす。また、単位時間あたりの舵角の変化量が0から0以外の一定の値に変化した位置をクロソイド区間の開始位置とし、単位時間あたりの舵角の変化量が0以外の一定の値から0に変化した位置をクロソイド区間の終了位置とみなす。また、クロソイド区間の開始位置および終了位置の間の舵角の変化量からクロソイド区間の形状を特定する。そして、当該クロソイド区間とみなされた区間の長さが長いほどクロソイド区間に関する道路情報の信頼度が高いとみなす。この構成によれば、測定値に基づいてクロソイド区間に関する道路情報を特定するとともに当該道路情報の信頼度を特定することが可能になる。
More specifically, when the vehicle is driven at a constant vehicle speed and the steering angle of the steering is rotated at a constant angular velocity, the locus of the vehicle becomes a clothoid curve. Therefore, when the measurement value of the
むろん、以上の構成は一例であり、曲率半径とクロソイド区間の開始位置からの距離との積が一定(単位時間あたりの誤差が所定範囲内)である区間をクロソイド区間とみなし、当該積が一定である区間が長いほど信頼度が高いとみなしても良い。また、クロソイド区間や一定曲率区間に関する道路情報以外にも、センサによって道路情報を特定可能な全ての情報に関して本発明を適用することができる。例えば、舵角が0°である区間を直線区間とみなす構成とし、当該舵角が0°である区間が長いほどその信頼度が高いとみなす構成を採用しても良い。むろん、直線区間であるか否かを特定するための測定値は舵角に限定されない。例えば、曲率が0であることや横加速度が0であることに基づいて直線区間であることを特定しても良い。 Of course, the above configuration is merely an example, and a section where the product of the radius of curvature and the distance from the start position of the clothoid section is constant (the error per unit time is within a predetermined range) is regarded as a clothoid section, and the product is constant. The longer the section is, the higher the reliability may be. In addition to road information related to clothoid sections and constant curvature sections, the present invention can be applied to all information that can specify road information using sensors. For example, a configuration may be adopted in which a section where the steering angle is 0 ° is regarded as a straight section, and the reliability is considered to be higher as the section where the steering angle is 0 ° is longer. Of course, the measurement value for specifying whether or not it is a straight section is not limited to the steering angle. For example, the straight section may be specified based on the curvature being 0 and the lateral acceleration being 0.
さらに、信頼度は、道路情報が正確である可能性を示す指標であれば良く、信頼度の高低を2段階で表現する構成の他、3以上の複数段階で表現しても良いし、連続する値で表現しても良い。また、測定値が安定している区間の長さは、測定値が安定している区間を車両が走行している期間の長さに基づいて特定されてもよい。 Furthermore, the reliability may be an index indicating the possibility that the road information is accurate, and may be expressed in multiple stages of three or more in addition to the configuration in which the level of reliability is expressed in two stages. It may be expressed by the value to be. Further, the length of the section in which the measured value is stable may be specified based on the length of the period in which the vehicle is traveling in the section in which the measured value is stable.
さらに、信頼度は、上述のように度数を調整することによって間接的に調整しても良いし、測定値が安定している区間の長さに応じて信頼度を示す値自体を直接的に調整する構成であっても良い。 Further, the reliability may be adjusted indirectly by adjusting the frequency as described above, or the value indicating the reliability itself directly according to the length of the section where the measurement value is stable. The structure to adjust may be sufficient.
さらに、道路の幅が狭いほど曲率情報の信頼度が高くなるように構成してもよい。すなわち、カーブ区間で車両を走行させる場合、当該カーブ区間を構成する道路の幅が広いほどカーブ区間上での車両の軌跡の任意性は大きくなる。特に、カーブ区間に含まれる一定曲率区間において一定曲率区間の曲率と異なる曲率を維持した状態で走行可能な距離は、カーブ区間の道路幅が広いほど長くなる。図3Bおよび図3Cは一定曲率区間を模式的に示す図であり、図3Bに示す一定曲率区間の道路幅W1は図3Cに示す一定曲率区間の道路幅W2より広くなっている。図3Bにて太い矢印で示す軌跡T3,T4および図3Cにて太い矢印で示す軌跡T5,T6はいずれも一定曲率の軌跡であり、軌跡T3と軌跡T5の曲率は等しく、軌跡T4と軌跡T6の曲率は等しい。 Further, the reliability of the curvature information may be increased as the road width is narrower. In other words, when a vehicle travels in a curve section, the flexibility of the trajectory of the vehicle on the curve section increases as the width of the road that forms the curve section increases. In particular, the distance that can be traveled while maintaining a curvature different from the curvature of the constant curvature section in the constant curvature section included in the curve section becomes longer as the road width of the curve section is wider. 3B and 3C are diagrams schematically showing the constant curvature section, and the road width W 1 of the constant curvature section shown in FIG. 3B is wider than the road width W 2 of the constant curvature section shown in FIG. 3C. Trajectories T 3 and T 4 indicated by thick arrows in FIG. 3B and trajectories T 5 and T 6 indicated by thick arrows in FIG. 3C are constant curvature trajectories, and the curvatures of trajectories T 3 and T 5 are equal. The curvatures of the trajectory T 4 and the trajectory T 6 are equal.
これらの図3B,4Cに示すように、道路幅W1の一定曲率区間においては軌跡T3,T4のいずれであっても選択可能であるが、道路幅W2の一定曲率区間において軌跡T5は選択可能であるものの軌跡T6は選択できない。すなわち、道路の幅が広い場合には、一定の舵角によって実現される車両の軌跡であってカーブ区間の形状に沿っていない軌跡を選択する余地が大きくなる。また、道路の幅が狭い場合には、一定の舵角によって実現される車両の軌跡であってカーブ区間の形状に沿っていない軌跡を選択する余地が小さくなる。そこで、測定値が安定しているとしても、道路幅が狭いほどその測定値から特定される曲率が正しい確率は高くなると言える。そこで、測定値に基づいて曲率を特定し、測定値が安定している区間が長いほど曲率の信頼度が高くなるように設定しつつ、さらに、道路の幅が狭いほど曲率の信頼度が高くなるとみなす。 As shown in FIGS. 3B and 4C, either of the trajectories T 3 and T 4 can be selected in the constant curvature section of the road width W 1 , but the trajectory T in the constant curvature section of the road width W 2. 5 is the trajectory T 6 of those can be selected can not be selected. That is, when the width of the road is wide, there is a large room for selecting a trajectory of the vehicle realized by a certain rudder angle and not following the shape of the curve section. In addition, when the road is narrow, there is less room for selecting a trajectory of the vehicle realized by a certain steering angle and not following the shape of the curve section. Therefore, even if the measured value is stable, it can be said that the narrower the road width, the higher the probability that the curvature specified from the measured value is correct. Therefore, the curvature is specified based on the measured value, and the longer the section where the measured value is stable, the higher the reliability of the curvature, and the narrower the road, the higher the reliability of the curvature. It will be considered.
表2は、当該道路幅に応じて曲率の信頼度を調整する場合の度数情報を示しており、この例においては、上述の実施形態と同様に、曲率の度数分布において増加させる度数の値を調整する構成を採用している。表2は、測定値が安定している区間の長さに応じて度数を特定した後に、さらに当該度数に対して乗じられる係数の値を示している。
10…ナビゲーション装置、20…制御部、21…道路情報学習プログラム、21a…測定値取得部、21b…安定区間特定部、21c…道路情報特定部、21d…信頼度特定部、30…記録媒体、30a…地図情報、30b…測定値情報、30c…分布情報、30d…度数情報、41…GPS受信部、42…車速センサ、43…ジャイロセンサ、44…ステアリングセンサ、45…加速度センサ、46…変速部、47…制動部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記測定値が安定している区間を特定する安定区間特定手段と、
前記測定値に基づいて前記車両が走行した道路の道路情報を特定する道路情報特定手段と、
前記区間が長いほど高い信頼度を前記道路情報に対応づける信頼度特定手段と、
を備える道路情報学習装置。 A measurement value acquisition means for acquiring a measurement value of a sensor mounted on the vehicle;
A stable interval specifying means for specifying an interval in which the measured value is stable;
Road information specifying means for specifying road information of a road on which the vehicle has traveled based on the measured value;
A reliability specifying means for associating higher reliability with the road information as the section is longer;
A road information learning device comprising:
請求項1に記載の道路情報学習装置。 The stable section specifying means specifies a section in which a change amount of the measurement value per reference unit is within a predetermined range as the stable section.
The road information learning device according to claim 1.
前記安定区間特定手段は、前記第1のセンサの測定値が安定している区間を特定し、
前記道路情報特定手段は、前記第2のセンサの測定値に基づいて前記道路情報を特定し、
前記信頼度特定手段は、前記第1のセンサの測定値が安定している区間が長いほど高い信頼度を前記道路情報に対応づける、
請求項2に記載の道路情報学習装置。 The sensor includes a first sensor and a second sensor different from the first sensor,
The stable section specifying means specifies a section where the measurement value of the first sensor is stable,
The road information specifying means specifies the road information based on a measurement value of the second sensor,
The reliability specifying means associates higher reliability with the road information as the section where the measurement value of the first sensor is stable is longer.
The road information learning device according to claim 2.
前記第2のセンサは、前記車両の車速を測定する車速センサと前記車両に作用する加速度を測定する加速度センサとを含み、
前記安定区間特定手段は、前記舵角が一定の区間を特定し、
前記道路情報特定手段は、前記舵角が一定となっている区間における前記車速および前記加速度に基づいて前記道路の曲率を示す曲率情報を特定し、
前記信頼度特定手段は、前記舵角が一定となっている区間が長いほど高い信頼度を前記曲率情報に対応づける、
請求項3に記載の道路情報学習装置。 The first sensor includes a steering sensor that measures a steering angle of a steering mounted on the vehicle,
The second sensor includes a vehicle speed sensor that measures a vehicle speed of the vehicle and an acceleration sensor that measures acceleration acting on the vehicle,
The stable section specifying means specifies a section where the rudder angle is constant,
The road information specifying means specifies curvature information indicating a curvature of the road based on the vehicle speed and the acceleration in a section where the rudder angle is constant,
The reliability specifying means associates higher reliability with the curvature information as the section where the steering angle is constant is longer.
The road information learning device according to claim 3.
請求項4に記載の道路情報学習装置。 The reliability specifying means associates higher reliability with the curvature information as the width of the road is narrower.
The road information learning device according to claim 4.
前記測定値が安定している区間を特定する安定区間特定工程と、
前記測定値に基づいて前記車両が走行した道路の道路情報を特定する道路情報特定工程と、
前記区間が長いほど高い信頼度を前記道路情報に対応づける信頼度特定工程と、
を備える道路情報学習方法。 A measurement value acquisition step of acquiring a measurement value of a sensor mounted on the vehicle;
A stable interval specifying step for specifying an interval in which the measured value is stable;
A road information specifying step for specifying road information of a road on which the vehicle has traveled based on the measured value;
A reliability specifying step of associating higher reliability with the road information as the section is longer;
A road information learning method comprising:
前記測定値が安定している区間を特定する安定区間特定機能と、
前記測定値に基づいて前記車両が走行した道路の道路情報を特定する道路情報特定機能と、
前記区間が長いほど高い信頼度を前記道路情報に対応づける信頼度特定機能と、
をコンピュータに実現させる道路情報学習プログラム。 A measurement value acquisition function for acquiring a measurement value of a sensor mounted on the vehicle;
A stable interval specifying function for specifying an interval in which the measured value is stable;
A road information specifying function for specifying road information of a road on which the vehicle has traveled based on the measurement value;
A reliability specifying function that associates higher reliability with the road information as the section is longer,
A road information learning program that makes computers realize.
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