DE102007019309A1

DE102007019309A1 - Strasseninformationserfassungssystem, -verfahren und -programm

Info

Publication number: DE102007019309A1
Application number: DE102007019309A
Authority: DE
Inventors: Kazunao Kariya Yamada
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-04-24
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2007-10-25
Also published as: US20070250263A1; JP2007290505A; JP5028851B2; US8370028B2

Abstract

Ein GPS-Sensor (11) erfasst eine gegenwärtige Position eines Fahrzeugs. Eine Kartendatenbank (14) speichert Kartendaten. Ein Steuergerät (20) ermittelt eine Straßeninformation einer Straße vor dem Fahrzeug aus den Kartendaten auf der Grundlage der erfassten gegenwärtigen Position des Fahrzeugs. Dann misst das Steuergerät (20) einen Abstand von dem Fahrzeug zu einem vorbestimmten Objekt, welches als ein Erfassungssubjekt dient, auf der Straße, wenn die erfasste Straßeninformation eine vorbestimmte Straßeninformation ist. Dann gibt das Steuergerät (20) den gemessenen Abstand als eine Steuerinformation des Fahrzeugs aus.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Straßeninformationserfassungssystem, -verfahren und -programm.
Ein herkömmlich bekanntes Navigationssystem erfasst eine gegenwärtige Position eines Fahrzeugs und zeigt eine Karte um die gegenwärtige Position des Fahrzeugs herum auf einer Anzeigevorrichtung durch Abrufen derselben aus Kartendaten an. Des Weiteren gibt das Navigationssystem eine Positionsmarkierung des eigenen Fahrzeugs, welche die gegenwärtige Position des Fahrzeugs angibt, auf der Karte an. Auf diese Weise kann ein Insasse des Fahrzeugs die gegenwärtige Position des Fahrzeugs erkennen. Im Allgemeinen erfasst ein solches Navigationssystem die gegenwärtige Position des Fahrzeugs auf der Grundlage sowohl von absoluten Positionsdaten, die durch eine Satellitennavigation unter Verwendung eines GPS-Sensors erhalten werden, und von relativen Positionsdaten, die durch eine Koppelnavigation unter Verwendung beispielsweise eines Kreiselsensors und eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors erhalten werden. Wenn in einem solchen Fall die Positionsmarkierung des eigenen Fahrzeugs auf der Karte durch direkte Verwendung der erfassten gegenwärtigen Position angezeigt wird, kann die Positionsmarkierung des eigenen Fahrzeugs aufgrund von Einflüssen von beispielsweise einem Fehler zwischen der Straße, die durch die Kartendaten angegeben wird, und der tatsächlichen Straße möglicherweise von einer entsprechenden Straße auf der Karte abweichen. Daher wird ein Kartenabgleichprozess durchgeführt, um die erfasste gegenwärtige Position des Fahrzeugs mit der Straße auf der Karte in Übereinstimmung zu bringen, sodass die Position des Fahrzeugs auf der Grundlage der durch die Kartendaten angegebenen Karte erhalten wird.
Verschiedene Arten von Prozessen sind als der vorgenannte Abgleichprozess vorgeschlagen worden, um einen Genauigkeitsgrad der Position des eigenen Fahrzeugs auf der Grundlage der durch die Kartendaten angegebenen Karte zu verbessern. Eine Technik wird zum Beispiel von der Veröffentlichung der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Nr. H09-304093 wiedergegeben. Gemäß dieser Technik wird ein Parameter festgelegt, welcher als ein Schwellenwert zum Bestimmen, ob die gegenwärtige Position des Fahrzeugs korrigiert werden muss, um die gegenwärtige Position des Fahrzeugs auf der Straße auf der Karte zu platzieren, dient. Dann kann der Kartenabgleichvorgang durch Verwendung des Parameters durchgeführt werden, sodass der beste Kartenabgleichvorgang durchgeführt werden kann, auch wenn sich die Straßendichte ändert. Des Weiteren gibt die Veröffentlichung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-207821 eine andere Technik an. Gemäß dieser Technik werden zweidimensionale Straßenoberflächendaten ausgebildet, welche eine Straßenbreite jeder Verknüpfung (Verbindungsstrecke), die ein entsprechendes vorbestimmtes Straßenintervall angibt, enthalten. Wenn die gegenwärtige Position des Fahrzeugs nicht in den Straßenoberflächendaten liegt, wird eine Korrektur der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs auf der Straße auf der Karte vorgenommen, sodass ein Fehler im Vergleich mit einem Fall, in welchem der Kartenabgleich auf der Grundlage der Verknüpfung (eindimensionaler Liniendaten) durchgeführt wird, reduziert wird.
Wie vorstehend beschrieben, ist es bei dem Navigationssystem wichtig, die gegenwärtige Position des Fahrzeugs in einer Weise anzuzeigen, dass sie mit der Karte übereinstimmt. Auch in dem Fall, in welchem die Karte, die durch die Kartendaten angegeben wird, signifikant von der tatsächlichen Straße abweicht, ist es gefordert worden, dass die Position des Fahrzeugs in der Weise angezeigt wird, dass sie mit der Straße auf der Karte übereinstimmt.
In den vergangen Jahren ist überlegt worden, einen geeigneten Fahrzeugsteuerungsvorgang zu implementieren, der einem gegenwärtigen Zustand einer Straße angemessen ist, indem das Navigationssystem mit dem Fahr zeugssteuerungsvorgang verknüpft wird. Zum Beispiel werden in manchen Fällen optische Achsen linker und rechter Scheinwerfer, die in einer Frontseite des Fahrzeugs angeordnet sind, in einer Ebene, welche parallel zu einer Straßenoberfläche ist, einstellbar gemacht. Hierbei werden die optischen Achsen des linken und des rechten Scheinwerfers in Übereinstimmung mit dem Straßenzustand (einer Straßenrichtung der Frontseite des Fahrzeugs bzw. vor dem Fahrzeug), welcher auf der Grundlage der durch die Kartendaten angegebenen Karte bestimmt wird, eingestellt.
Wie jedoch vorstehend diskutiert, zielt der vormals vorgeschlagene Kartenabgleichprozess auf eine Verbesserung des Genauigkeitsgrads der Position des Fahrzeugs auf der Grundlage der durch die Kartendaten angegebenen Karte und wird eine Genauigkeit der Position des Fahrzeugs auf der Grundlage der tatsächlichen Straße nicht wirklich berücksichtigt. Wenn daher in einem Fall, in welchem der Genauigkeitsgrad der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs auf der Grundlage der tatsächlichen Straße nicht ausreichend ist, die vorgenannte Technik in einem Fahrzeugsteuerungsvorgang verwendet wird, kann die Zeitabstimmung zur Durchführung des Fahrzeugsteuerungsvorgangs aufgrund insbesondere eines Fehlers (eines Fehlers in Richtung von vorn nach hinten, d. h. in einer Längsrichtung des Fahrzeugs) der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs entlang der Straße möglicherweise von einer angemessenen Zeitabstimmung abweichen. Diese Art des Problems wird insbesondere dann ernst, wenn der Fahrzeugsteuerungsvorgang sich auf die Fahrzeugsicherheit bezieht.
Die vorliegende Erfindung widmet sich den vorgenannten Nachteilen. Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Straßeninformationserfassungssystem, -verfahren und -programm bereitzustellen, welche eine Bestimmung einer Position eines Fahrzeugs auf einer tatsächlichen Straße mit einem vergleichsweise hohen Genauigkeitsgrad ermöglichen.
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ein Straßeninformationserfassungssystem auf einem Fahrzeug vorgeschlagen. Das Straßeninformationserfassungssystem weist eine Positionserfassungseinrichtung, eine Kartenspeichereinrichtung, eine Zustandsinformationsermittlungseinrichtung, eine Abstandsmesseinrichtung und eine Informationsausgabeeinrichtung auf. Die Positionserfassungseinrichtung dient der Erfassung einer gegenwärtigen Position des Fahrzeugs. Die Kartenspeichereinrichtung dient der Speicherung von Kartendaten. Die Zustandsinformationsermittlungseinrichtung dient der Ermittlung von Straßeninformationen über eine Straße vor dem Fahrzeug aus den Kartendaten auf der Grundlage der erfassten gegenwärtigen Position des Fahrzeugs, die mit der Positionserfassungseinrichtung erfasst wird. Die Abstandsmesseinrichtung dient der Messung eines Abstands von dem Fahrzeug zu einem vorbestimmten, als ein Erfassungsgegenstand bzw. Erfassungssubjekt dienenden Objekt auf der Straße, wenn die ermittelte Straßeninformation, die mit der Zustandsinformationsermittlungseinrichtung ermittelt wird, eine vorbestimmte Straßeninformation ist. Die Informationsausgabeeinrichtung dient der Ausgabe des gemessenen Abstands, der mit der Abstandsmesseinrichtung gemessen wird, als eine Steuerinformation des Fahrzeugs.
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird auch ein Straßeninformationserfassungsverfahren bereitgestellt. Gemäß dem Verfahren wird eine gegenwärtige Position eines Fahrzeugs erfasst. Dann wird eine Straßeninformation einer Straße vor dem Fahrzeug aus Kartendaten auf der Grundlage der erfassten gegenwärtigen Position des Fahrzeugs ermittelt. Als nächstes wird ein Abstand von dem Fahrzeug zu einem vorbestimmten Objekt, welches als ein Erfassungssubjekt dient, auf der Straße gemessen, wenn die ermittelte Straßeninformation eine vorbestimmte Straßeninformation ist. Danach wird der gemessene Abstand als eine Steuerinformation des Fahrzeugs ausgegeben.
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird auch ein Computerprogramm bereitgestellt, welches auf einem computerlesbaren Medium verkörpert ist, um das vorgenannte Verfahren durchzuführen.
Die Erfindung wird zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen hiervon am besten aus der nachstehenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
1 ein Blockdiagramm ist, welches einen schematischen Aufbau eines Navigationssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2A und 2B erläuternde Diagramme sind, welche die Lichtsteuerungsvorgänge zeigen;
3 ein Flussdiagramm eines Straßeninformationserfassungsvorgangs gemäß der ersten Ausführungsform ist;
4 ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Berechnung der Position eines eigenen Fahrzeugs der ersten Ausführungsform ist;
5 ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Identifizierung einer befahrenen Straße (einer Straße, auf der gefahren wird) der ersten Ausführungsform ist;
6 ein Flussdiagramm eines Abstandsmessprozesses der ersten Ausführungsform ist;
7A bis 7C erläuternde Diagramme sind, welche einen Vorgang zur Messung eines Abstand zu einem Objekt der ersten Ausführungsform zeigen; und
8 eine Zeitkarte ist, welche den durch das Navigationssystem ausgeführten Vorgang zeigt.
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden.
(Erste Ausführungsform)
1 ist ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau eines Navigationssystems 10, das als ein Straßeninformationserfassungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient, schematisch zeigt.
Das Navigationssystem 10 ist in einem Fahrzeug 100 installiert und weist einen GPS-Sensor 11, einen Azimutsensor 12, einen Abstandssensor 13, eine Kartendatenbank 14 und ein Steuergerät 20 auf.
Der GPS-Sensor 11 empfängt GPS-Signale von GPS-Satelliten und erfasst eine gegenwärtige Position (eine geografische Breite, eine geografische Länge und eine Höhe) des Fahrzeugs 100 (nachstehend auch als eine gegenwärtige Fahrzeugsposition bezeichnet) auf der Grundlage des empfangenen GPS-Signals.
Der Azimutsensor 12 erfasst einen absoluten Azimut bzw. Richtungswinkel des Fahrzeugs 100 auf der Grundlage des Geomagnetismus.
Der Wegstreckensensor 13 erfasst eine gefahrene Wegstrecke des Fahrzeugs 100.
Die Kartendatenbank 14 ist durch eine Festplatte (HDD) implementiert und speichert Kartendaten, welche Knotendaten und Verknüpfungsdaten von Straßen beinhalten. Hierbei sollte erwähnt werden, dass die Knotendaten Kreu zungen und Straßenverzweigungspunkte angeben. Des Weiteren geben die Verknüpfungsdaten Straßen an, die jeweils eine Verbindung zwischen entsprechenden Knoten herstellen. Es sollte verstanden werden, dass die Kartenbank 14 nicht auf die Festplatte beschränkt ist, sondern durch ein tragbares Speichermedium wie etwa eine Magnetplatte, eine magneto-optische Platte oder einen Halbleiterspeicher, von welchen die Kartendaten abrufbar sind, implementiert sein kann.
Das Steuergerät 20 weist einen Mikrocomputer als seine Hauptkomponente auf, um verschiedene Prozesse auszuführen. Der Mikrocomputer weist eine CPU, einen ROM, einen RAM, und eine E/A-Vorrichtung sowie eine Busleitung auf. Die Busleitung verbindet die CPU, den ROM, den RAM und die E/A-Vorrichtung untereinander. Das Steuergerät 20 führt beispielsweise einen Prozess zum Anzeigen einer gegenwärtigen Position und einen Routenführungsprozess aus. In dem Prozess zur Anzeige der gegenwärtigen Position berechnet das Steuergerät 20 die gegenwärtige Fahrzeugposition auf der Grundlage von Messsignalen, die von dem GPS-Sensor 11, dem Azimutsensor 12 und dem Abstandssensor 13 empfangen werden. Das Steuergerät 20 ruft eine Karte, welche ein Gebiet um die gegenwärtige Fahrzeugposition herum angibt, aus den in der Fahrtendatenbank 14 gespeicherten Kartendaten ab. Dann zeigt das Steuergerät 20 die abgerufene Karte zusammen mit einer Positionsmarkierung des eigenen Fahrzeugs, welche die gegenwärtige Fahrzeugposition angibt, auf einer Anzeigevorrichtung (die auch einfach als eine Anzeige bezeichnet wird) an. In dem Routenführungsprozess sucht das Steuergerät 20 eine beste Route von der gegenwärtigen Fahrzeugposition zu einem Ziel und führt das Fahrzeug 100 entlang der Route zu dem Ziel. Der ROM des Steuergeräts 20 speichert Programme zur Ausführung verschiedener Prozesse (siehe 3 bis 6).
Des Weiteren empfängt das Steuergerät 20 Informationen von einem Laser-Radar 30, welches in dem Fahrzeug 100 installiert ist.
Das Laser-Radar 30 ist in einer vorderen Mitte des Fahrzeugs 100 angeordnet und weist einen Sender und einen Empfänger auf. Der Sender sendet einen gerichteten Laserstrahl aus und schwenkt den Laserstrahl in einer Links-Rechts-Richtung. Der Empfänger empfängt einen reflektierten Laserstrahl, der von dem Sender ausgesendet und von einem reflektierenden Objekt, welches sich vor dem Fahrzeug 100 befindet, reflektiert wird. Auf der Grundlage des ausgesendeten Laserstrahls, der von dem Sender ausgesendet wird, und des reflektierten Laserstrahls, der durch den Empfänger empfangen wird, erfasst das Laser-Radar 30 das reflektierende Objekt und misst eine Relativposition des reflektierenden Objekts in Bezug auf das Fahrzeug 100.
Des Weiteren gibt das Steuergerät 20 periodisch eine Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation und eine korrigierte gegenwärtige Fahrzeugposition als eine Steuerinformation an ein Lichtsteuergerät 40 aus, welches in dem Fahrzeug 100 eingebaut ist. Die Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation ist eine Information, die aus den Kartendaten ermittelt wird und aus welcher wenigstens eine Straßenkonfiguration einer Straße einer Vorderseite des Fahrzeugs, die vor dem Fahrzeug 100 liegt, ermittelbar ist. Die korrigierte gegenwärtige Fahrzeugposition ist eine gegenwärtige Position des Fahrzeugs 100, die durch einen Kartenabgleichprozess korrigiert ist. Des Weiteren gibt zur Erhöhung eines Genauigkeitsgrads des Fahrzeugssteuerungsvorgangs, der durch das Lichtsieuergerät 40 durchgeführt wird, das Steuergerät 20 auch einen Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition, einen tatsächlichen Messwert eines Abstands (eines Objektabstands) von dem Fahrzeug 100 zu einem vorgegebenen Objekt (einem vorbestimmten Orientierungspunkt), welches ein Erfassungssubjekt auf der Straße ist, und die Messzeit, zu welcher der Objektabstand gemessen wird, als die dem Lichtsteuergerät 40 zugeführte Steuerinformation aus.
Das Lichtsteuergerät 40 weist einen Mikrocomputer als seine Hauptkomponente auf und ist durch eine Kommunikationsleitung in der Lage, mit dem Steuergerät 20 des Navigationssystems 10 zu kommunizieren. Der Mikro computer des Lichtsteuergeräts 40 weist eine CPU, einen ROM, einen RAM, eine E/A-Vorrichtung und eine Busleitung auf. Die Busleitung verbindet die CPU, den ROM, den RAM und die E/A-Vorrichtung untereinander. Das Lichtsteuergerät 40 führt einen Steuerungsvorgang (einen Lichtsteuerungsvorgang) durch, um optische Achsen des linken und des rechten Scheinwerfers 100a, 100b des Fahrzeugs 100, die in der Fahrzeugfront angeordnet sind, auf der Grundlage der periodisch von dem Steuergerät 20 ausgegebenen Steuerinformationen zu ändern. Insbesondere kann in einem Fall, in welchem die optischen Achsen der Scheinwerfer 100a, 100b fixiert sind, das Licht der Scheinwerfer 100a, 100b nicht angemessen in eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 abgestrahlt werden, wenn die Straße auf der Vorderseite des Fahrzeugs gekrümmt ist, wie es in 2A angegeben ist. Hierdurch weist ein Abstrahlbereich 110, der durch die Scheinwerfer 100a, 100b beleuchtet wird, einen unnütz beleuchteten Bereich 110a auf, der außerhalb der Straße liegt. Wenn die Straße auf der Vorderseite des Fahrzeugs eine Kurve ist, werden daher die optischen Achsen der Scheinwerfer 100a, 100b so gesteuert, dass sie das Licht in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 abstrahlen, um anstelle des ungesteuert beleuchteten Bereichs 110 einen geeigneten Abstrahlbereich 120 auszubilden, wie es in 2B gezeigt ist. Insbesondere wird ein Zustand einer Kurve (nachstehend als „Kurvenzustand" bezeichnet) der Straße auf der Vorderseite des Fahrzeugs auf der Grundlage der Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation und der korrigierten gegenwärtigen Fahrzeugposition bestimmt. Wenn bestimmt wird, dass die Straße auf der Frontseite des Fahrzeugs eine Rechtskurve ist, werden die optischen Achsen der Scheinwerfer 100a, 100b durch Schwenken der optischen Achsen der Scheinwerfer 100a, 100b in eine Richtung nach rechts in Übereinstimmung mit einen Krümmungsgrad der Kurve eingestellt (siehe das Fahrzeug 100 ganz links oder das Fahrzeug 100 ganz rechts in 2B). Wenn dagegen bestimmt wird, dass die Straße auf der Frontseite des Fahrzeugs eine Linkskurve ist, werden die optischen Achsen der Scheinwerfer 100a, 100b durch Schwenken der optischen Achsen der Scheinwerfer 100a, 100b in einer Richtung nach links in Übereinstimmung mit einem Krümmungsgrad der Kurve eingestellt (siehe das mittlere Fahrzeug 100 zwischen dem Fahrzeug 100 ganz links und dem Fahrzeug 100 ganz rechts in 2B). Insbesondere ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform dann, wenn ein Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition, der von dem Steuergerät 20 empfangen wird, vergleichsweise niedrig ist, ein Einstellbetrag (ein Einstellwinkel) der optischen Achse der Scheinwerfer 100a, 100b vergleichsweise gering. Zum Beispiel ist in einem Fall, in welchem der Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition in einem mittleren Bereich liegt, der Einstellbetrag der optischen Achsen der Scheinwerfer 100a, 100b auf 70 % des Einstellbetrags beschränkt, der für einen Fall, in welchem der Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition vergleichsweise hoch ist, festgelegt ist. Wenn dagegen der Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition vergleichsweise niedrig ist, ist der Einstellbetrag der optischen Achsen der Scheinwerfer 100a, 100b auf 40 % des Einstellbetrags, der für den Fall festgelegt ist, in welchem der Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition vergleichsweise hoch ist, beschränkt. Auf diese Weise wird eine Verschlechterung in dem Steuerungsvorgang der optischen Achsen der Scheinwerfer 100a, 100b in dem Fall, in welchem die von dem Steuergerät 20 empfangene Information einen vergleichsweise hohen Fehler aufweist, verringert oder minimiert.
Des Weiteren korrigiert das Lichtsteuergerät 40 die Zeitabstimmung des Lichtsteuerungsvorgang auf der Grundlage des Objektabstands und der Abstandsmesszeit hiervon, die von dem Steuergerät 20 empfangen werden. Das heißt, die Zeitabstimmung zur Ausführung des Steuerungsvorgangs kann auf der Grundlage der Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation (der Straßeninformation, die von den Kartendaten empfangen wird) und der korrigierten gegenwärtigen Fahrzeugposition (d. h., der Straßenkonfiguration und der Position des eigenen Fahrzeugs auf der Karte), die durch den Kartenabgleichprozess korrigiert ist, bestimmt werden. Die gegenwärtige Fahrzeugposition auf der Straße der Karte weicht jedoch manchmal von der gegenwärtigen Fahrzeugposition auf der tatsächlichen Straße ab. Daher wird ein Startpunkt der Kurve auf der Grundlage eines Abstands (Objektabstands) von dem Fahrzeug 100 zu einem vorbestimmten Objekt (einer vorbestimmten von Reflektorplatten 130 in dieser Ausführungsform), welches ein auf einer betrachteten Straße (einer gekrümmten Straße), auf welcher der Lichtsteuerungsvorgang ausgeführt werden muss, befindliches Erfassungssubjekt ist, bestimmt und wird die Zeitabstimmung des Lichtsteuerungsvorgangs auf der Grundlage des bestimmten Startpunkts der Kurve korrigiert. Insbesondere wird der Objektabstand gemäß einer verstrichenen Zeitdauer seit der Abstandsmesszeit, zu welcher der Abstand von dem Fahrzeug 100 zu dem vorbestimmten Objekt gemessen wird, korrigiert und wird der Lichtsteuerungsvorgang auf der Grundlage des korrigierten Objektabstands ausgeführt. Das heißt, die verstrichene Zeitdauer (zeitliche Nacheilung oder Verzögerung) seit der Abstandsmesszeit wird auf der Grundlage der Abstandsmesszeit, die von dem Navigationssystem 10 empfangen wird, und der gegenwärtigen Zeit, die von der Zeitverwaltungseinheit 25 empfangen wird, berechnet. Ein Näherungswert der gefahrenen Strecke des Fahrzeugs 100 seit der Messzeit, zu welcher der Objektabstand gemessen wird, wird durch Multiplizieren dieser verstrichenen Zeitdauer mit einen Fahrzeuggeschwindigkeit, die mit einem in dem Fahrzeug 100 installierten Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 50 gemessen wird, berechnet. Dann wird die gefahrene Strecke von dem Objektabstand subtrahiert, um den Objektabstand zu korrigieren. Auf diese Weise kann die Korrektur unter Berücksichtigung der gefahrenen Strecke des Fahrzeugs 100 von der Messzeit, zu welcher der Fahrzeugabstand gemessen wird, his zu der Ausführungszeit, zu welcher der Lichtsteuerungsvorgang ausgeführt wird, vorgenommen werden.
Als nächstes werden spezifische Einzelheiten des Vorgangs, der durch das Steuergerät 20 des Navigationssystems 10 ausgeführt wird, beschrieben werden.
Das Steuergerät 20 weist auf (oder arbeitet als) eine Eigenfahrzeugpositionsberechnungseinheit 21, einen (ein) Fahrwegspeicher 22, einen (ein) Kartenabgleichprozessor 23, und einen (ein) Sicherheitssteuerungsprozessor 24. Des Weiteren weist das Steuergerät auf (oder arbeitet als) eine Zeitverwal tungseinheit 25, welche eine gemeinsame Zeit (Bezugszeit) an den Sicherheitssteuerungsprozessor 24 und das Lichtsteuergerät 40 liefert. 1 zeigt ein funktionales Blockdiagramm des Steuergeräts 20. Die vorgenannten Komponenten des Kartensteuergeräts 20 müssen nicht durch jeweils unabhängige Hardware-Vorrichtungen implementiert sein. Mit anderen Worten, die vorgenannten Komponenten des Steuergeräts 20 können durch eine gemeinsame Hardware-Vorrichtung (oder zwei oder mehr gemeinsame Hardware-Vorrichtungen) implementiert sein.
Das Steuergerät 20 führt in vorbestimmten Intervallen (z. B. alle 100 ms) einen Vorgang zur Erfassung einer Straßeninformation aus, der durch ein in 3 gezeigtes Flussdiagramm angegeben ist. Insbesondere führt die Eigenfahrzeugpositionsberechnungseinheit 21 bei Beginn des Vorgangs zum Erfassen der Straßeninformation (Straßeninformationserfassungsvorgangs) in Schritt S100 einen Prozess zum Berechnen der Position des eigenen Fahrzeugs (Eigenfahrzeugpositionsberechnungsprozess) aus, der nachstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben werden wird. Dann führt der Kartenabgleichsprozessor 23 in Schritt S200 einen Prozess zur Identifizierung einer befahrenen Straße (Fahrstraßenidentifizierungsprozess) aus, der nachstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben werden wird. Danach führt der Sicherheitssteuerungsprozessor 24 in Schritt S300 einen Prozess zum Messen eines Abstands (Abstandsmessprozess) aus, der nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben werden wird. Dann wird der Straßeninformationserfassungsvorgang beendet.
Die Prozesse, die in Schritten S100, S200, S300 ausgeführt werden, werden nachstehend im Einzelnen beschrieben werden.
Zuerst wird unter Bezugnahme auf das in 4 gezeigte Flussdiagramm der Prozess zur Berechnung der Position des eigenen Fahrzeugs (S100), der durch die Eigenfahrzeugpositionsberechnungseinheit 21 ausgeführt wird, beschrieben werden.
Wenn der Prozess zur Berechnung der Position des eigenen Fahrzeugs beginnt, werden in Schritt S101 erfasste Informationen von dem GPS-Sensor 11, dem Azimutsensor 12 und dem Abstandssensor 13 empfangen.
Dann wird in Schritt S102 auf der Grundlage der in Schritt S101 empfangenen, erfassten Informationen eine gegenwärtige Fahrzeugposition und ein absoluter Azimut (nachstehend werden die gegenwärtige Fahrzeugposition und der absolute Azimut zusammen auch als „Information über die Position des eigenen Fahrzeugs" oder „Eigenfahrzeugspositionsinformation" bezeichnet werden) sowie ein relativer Azimut und eine gefahrene Strecke des Fahrzeugs 100 bezüglich der Position des Fahrzeugs 100 in der letzten Messung, welche vor einer vorbestimmten Zeit „t" ausgeführt wurde, berechnet.
Als nächstes wird in Schritt S103 ein vorhergesagter Fehler, welcher einen Genauigkeitsgrad der mit dem GPS-Sensor 11 erfassten gegenwärtigen Fahrzeugposition angibt, berechnet und wird ein Grad einer Zuverlässigkeit dieser gegenwärtigen Fahrzeugposition (alternativ auch als ein Zuverlässigkeitsgrad der Eigenfahrzeugpositionsinformation bezeichnet) auf der Grundlage des berechneten vorhergesagten Fehlers bestimmt. Wenn in der vorliegenden Ausführungsform der vorhergesagte Fehler vergleichsweise niedrig ist (dies kann z. B. ein Fall sein, in welchem der vorhergesagte Fehler unterhalb eines ersten Schwellenwerts A1 liegt), wird ein Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition als „hoch" bestimmt. Wenn der vorhergesagte Fehler vergleichweise hoch ist (dies kann z. B. ein Fall sein, in welchem der vorhergesagte Fehler gleich oder größer als ein zweiter Schwellenwert A2 ist, der größer als der erste Schwellenwert A1 ist), wird ein Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition als „niedrig" bestimmt. Wenn der vorhergesagte Fehler gleich oder größer als der erste Schwellenwert A1, aber niedriger als der zweite Schwellenwert A2 ist, wird ein Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition als „mittelmäßig" bestimmt. Das heißt, der Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition wird in die drei Klassen eingeteilt. Hierbei kann der vorhergesagte Fehler auf verschiedene Weise berechnet werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird der vorhergesagte Fehler zum Beispiel auf der Grundlage der Anzahl der GPS-Satelliten, von welchen der GPS-Sensor 11 die GPS-Signale empfängt, bestimmt. Insbesondere wird dann, wenn die Anzahl dieser GPS-Satelliten steigt, der vorhergesagte Fehler verringert, und umgekehrt. Des Weiteren kann der vorhergesagte Fehler unter Berücksichtigung von Einflüssen einer Mehrwegübertragung berechnet werden. Der vorhergesagte Fehler kann auch auf der Grundlage der Positionen der GPS-Satelliten (DOP: Dilution of Precision – Präzisionsverwässerung bzw. Verschlechterung der Genauigkeit) berechnet werden. Des Weiteren kann in einem Fall, in welchem der Fehler des Sensors durch einen Filterungsprozess mit beispielsweise einem Kalman-Filter korrigiert wird, der vorhergesagte Fehler gemäß dieser Fehlerkorrektor berechnet werden. Insbesondere kann der Fehler in einem Fall, in welchem eine Lernlogik bzw. eine lernende Logik, welche einen in den erfassten Informationen des Sensors enthaltenen Rauschpegel konvergiert, verwendet wird, der vorhergesagte Fehler reduziert werden, wenn der Lernprozess fortgeschritten ist, d. h., wenn die Stabilität der erfassten Informationen erhöht ist.
Hiernach werden in Schritt S104 der relative Azimut und die gefahrene Strecke an den Fahrwegspeicher 22 ausgegeben und wird die Eigenfahrzeugpositionsinformation an den Kartenabgleichprozessor 23 und den Sicherheitssteuerungsprozessor 24 ausgegeben und wird der bestimmte Zuverlässigkeitsgrad der gegenseitigen Fahrzeugposition an den Sicherheitssteuerungsprozessor 24 ausgegeben. Dann wird der Eigenfahrzeugpositionsberechnungsprozess beendet. Wenn der Fahrwegspeicher 22 den relativen Azimut und die gefahrene Strecke von der Eigenfahrzeugpositionsberechnungseinheit 21 empfängt, speichert der Fahrwegspeicher 22 diese als Daten eines gefahrenen Weges bzw. als Fahrwegdaten.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf das in 5 gezeigte Flussdiagramm der Prozess zur Identifizierung der befahrenen Straße (S200) beschrieben werden, der durch den Kartenabgleichprozessor 23 ausgeführt wird.
Wenn der Prozess zur Identifizierung der befahrenen Straße beginnt, wird in Schritt S201 eine Anfangsposition des Fahrzeugs 100 auf der Grundlage der Eigenfahrzeugpositionsinformation, die von der Eigenfahrzeugpositionsberechnungseinheit 21 empfangen wird, bestimmt.
Dann wird in Schritt S202 der Kartenabgleichprozess ausgeführt, um die gegenwärtige Fahrzeugposition auf der Grundlage der durch die in der Kartendatenbank 14 gespeicherten Kartendaten angegebenen Karte zu korrigieren. Insbesondere wird der gefahrene Weg, der durch die in dem Fahrwegspeicher 22 gespeicherten Fahrwegdaten angegeben wird, mit Straßenmustern verglichen, die durch die Kartendaten angegeben werden. Dann wird das relevanteste Straßenmuster, welches die höchste Relevanz in Bezug auf den gefahrenen Weg zeigt, als eine gegenwärtig befahrene Straße bestimmt (Musterabgleich). Hiernach wird die gegenwärtige Fahrzeugposition korrigiert, um mit dem Straßenmuster übereinzustimmen.
Dann wird eine Straßenbezeichnung bzw. Straßenkennung (eine Kennung einer in den Kartendaten enthaltenen Verknüpfung), die als eine Identifikationsinformation der gegenwärtig befahrenen Straße des Fahrzeugs 100 dient, aus dem Kartendaten abgerufen.
Hiernach wird in Schritt S204 die in Schritt S203 ermittelte Straßenkennung und die gegenwärtige Fahrzeugposition (nachstehend auch als „korrigierte gegenwärtigen Fahrzeugposition" bezeichnet), die durch den Kartenabgleichprozess korrigiert worden ist, an dem Sicherheitssteuerungsprozessor 24 ausgegeben. Dann wird der Prozess zur Identifizierung der befahrenen Straße beendet.
Als nächstes wird der Abstandsmessprozess (Schritt S300), der durch den Sicherheitssteuerungsprozessor 24 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf das in 6 gezeigte Flussdiagramm beschrieben werden. Zu der Zeit des Beginns des Abstandsmessprozesses empfängt der Sicherheitssteuerungsprozessor 24 die Bezugszeit von der Zeitverwaltungseinheit 25.
Wenn der Abstandsmessprozess beginnt, wird im Schritt S301 eine Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation, welche eine Information einer Straße vor dem Fahrzeug angibt (eine Information, aus welcher wenigstens eine Straßenkonfiguration der Fahrzeugfrontseitenstraße, d. h. der Straße vor dem Fahrzeug, ermittelbar ist), erhalten. Diese Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation wird aus den in der Kartendatenbank 14 gespeicherten Kartendaten auf der Grundlage der Eigenfahrzeugpositionsinformation, die von der Eigenfahrzeugpositionsberechnungseinheit 21 empfangen wird, der Straßenkennung, die von den Kartenabgleichsprozessor 23 empfangen wird, und den Kartendaten erhalten bzw. ermittelt.
Hiernach wird in Schritt S302 auf der Grundlage der Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation, die in Schritt S301 ermittelt wird, bestimmt, ob eine Kurve (vorbestimmte Straßeninformation) vor dem Fahrzeug 100 vorliegt. Mit anderen Worten, in Schritt S302 wird bestimmt, ob die in Schritt S301 erhaltene bzw. ermittelte Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation die vorbestimmte Straßeninformation ist.
Wenn in Schritt S302 bestimmt wird, dass vor dem Fahrzeug 100 die Kurve vorliegt, schreitet der Vorgang zu Schritt S303 fort. In Schritt S303 wird der Abstand (Objektabstand) von dem Fahrzeug 100 zu der vorbestimmten Reflektorplatte 130, die sich an einem Startpunkt der Kurve befindet, auf der Grundlage der erfassten Information, die von den Laser-Radar 30 empfangen wird, gemessen. Insbesondere wird eine Relativposition der vorbestimmten Reflektorplatte 130 auf der Straße (ein Abstand und eine Richtung der vorbestimmten Reflektorplatte 130 wie etwa die ganz linke der Reflektorplatten 130 in 7A bezüglich des Fahrzeugs 100) gemessen (siehe 7A bis 7C). Normalerweise sind in einer gekrümmten Straße bzw. einer kurvigen Straße mehrere Reflektorplatten 130 vorgesehen. Eine Relativposition jeder der Reflektorplatten 130 bezüglich des Fahrzeug 100 wird gemessen. Dann wird auf der Grundlage der gemessenen Relativpositionen der Reflektorplatten 130 eine Straßenkonfiguration der Straße vor dem Fahrzeug geschätzt. Dann wird auf der Grundlage der geschätzten Straßenkonfiguration die vorbestimmte Reflektorplatte 130, die sich an dem Startpunkt der Kurve befindet, identifiziert.
Dann wird in Schritt S304 die Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation, die in Schritt S301 ermittelt wird, der Objektabstand, der in Schritt S303 gemessen wird, die Zeit (die Abstandsmesszeit) des Messens des Objektabstands, der Genauigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition, der von der Eigenfahrzeugpositionsberechnungseinheit 21 empfangen wird, und die korrigierte gegenwärtige Fahrzeugposition, die von dem Kartenabgleichprozessor 23 empfangen wird, an das Lichtsteuergerät 40 ausgegeben. Dann wird der Abstandsmessprozess beendet.
Wenn in Schritt S302 bestimmt wird, dass die Kurve vor dem Fahrzeug 100 nicht vorliegt, wird der Abstandsmessprozess beendet, ohne die Prozesse in den Schritten S303, S304 auszuführen. Hierbei kann der Abstandsmessprozess auch bei Vorliegen der Kurve vor dem Fahrzeug 100 beendet werden, solange die Scheinwerfer 100a, 100b nicht eingeschaltet sind.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf eine Zeitkarte bzw. ein Zeitablaufdiagramm von 8 der durch das Navigationssystem 10 der ersten Ausführungsform durchgeführte Vorgang beschrieben werden.
Während der Fahrt des Fahrzeugs 100 berechnet die Eigenfahrzeugpositionseinheit 21 die Eigenfahrzeugpositionsinformation (die gegenwärtige Position und den absoluten Azimut), den relativen Azimut und die gefahrene Strecke des Fahrzeugs 100 auf der Grundlage der erfassten Informationen, die von dem GPS-Sensor 11, dem Azimutsensor 12 und dem Fahrstreckensensor 13 empfangen werden. Des Weiteren bestimmt die Eigenfahrzeugpositionsberechnungseinheit 21 den Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition. Dann werden der relative Azimut und die gefahrene Strecke an den Fahrwegspeicher 22 ausgegeben und wird die Eigenfahrzeugpositionsinformation an den Kartenabgleichsprozessor 23 und den Sicherheitssteuerungsprozessor 24 ausgegeben und wird der bestimmte Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition an den Fahrzeugsicherheitsprozessor 24 ausgegeben.
Der Fahrwegspeicher 22 speichert den relativen Azimut und die gefahrene Strecke, die von der Eigenfahrzeugpositionsberechnungseinheit 21 empfangen werden, als die Fahrwegdaten.
Der Kartenabgleichprozessor 23 führt den Kartenabgleichsprozess auf der Grundlage der Fahrwegdaten, die in dem Fahrwegspeicher 22 gespeichert sind, und der Kartendaten, die in der Kartendatenbank 14 gespeichert sind, aus. Dann korrigiert der Kartenabgleichprozessor 23 die gegenwärtige Fahrzeugposition und ermittelt die Straßenkennung aus den Kartendaten. Hiernach gibt der Kartenabgleichprozessor 23 die Straßenkennung und die korrigierte gegenwärtige Fahrzeugposition an den Sicherheitssteuerungsprozessor 24 aus.
Der Sicherheitssteuerungsprozessor 24 ermittelt die Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation aus dem Kartendaten auf der Grundlage der Eigenfahrzeugpositionsinformation, die von der Eigenfahrzeugpositionsberechnungseinheit 21 empfangen wird, der Straßenkennung, die von dem Kartenabgleichsprozessor 23 empfangen wird, und der Kartendaten, die in der Kartendatenbank 14 gespeichert sind. Wenn auf der Grundlage der ermittelten Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation bestimmt wird, dass vor dem Fahrzeug 100 die Kurve vorliegt, wird der Abstand (der Objektabstand) von dem Fahrzeug 100 zu der vorbestimmten Reflektorplatte 130, die sich an dem Startpunkt der Kurve befindet, auf der Grundlage der erfassten Information, die von dem Laser-Radar 30 empfangen wird, gemessen. Die Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation, der Objektabstand, die Abstandsmesszeit, der Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition, der von der Eigenfahrzeugpositionsberechnungseinheit 21 empfangen wird, und die korrigierte gegenwärtige Fahrzeugposition, die von dem Kartenabgleichsprozessor 23 empfangen wird, werden an das Lichtsteuergerät 40 ausgegeben.
Auf diese Weise bestimmt das Lichtsteuergerät 40 den Kurvenzustand der Straße vor dem Fahrzeug auf der Grundlage der Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation und der korrigierten gegenwärtigen Fahrzeugposition. Des Weiteren korrigiert das Lichtsteuergerät 40 die Zeitabstimmung des Lichtsteuerungsvorgangs auf der Grundlage des Objektabstands und der Abstandsmesszeit und führt dann den Lichtsteuerungsvorgang aus.
Wie vorstehend diskutiert, gibt das Navigationssystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform den Abstand (den Objektabstand) von dem Fahrzeug 100 zu der vorbestimmten Reflektorplatte 130 an dem Startpunkt der Kurve als die Steuerinformation an das Lichtsteuergerät 40 aus. Hierdurch kann das Lichtsteuergerät 40 den Lichtsteuerungsvorgang im Vergleich zu der vormals vorgeschlagenen Technik, bei welcher die Position des Fahrzeugs 100 auf der tatsächlichen Straße nur auf der Grundlage der Kartendaten bestimmt wird, vergleichsweise genau durchführen.
Des Weiteren gibt das Navigationssystem 10 den Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition an das Lichtsteuergerät 40 aus. So kann das Lichtsteuergerät 40 den Lichtsteuerungsvorgang gemäß dem Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition effizient durchführen.
Des Weiteren gibt das Navigationssystem 10 die Abstandsmesszeit an das Lichtsteuergerät 40 aus. Daher wird der Lichtsteuerungsvorgang unter Berücksichtigung der Zeit (der zeitlichen Verzögerung), die von der Zeit, zu wel cher der Objektabstand gemessen wird, bis zu der Zeit, zu welcher der Lichtsteuerungsvorgang ausgeführt wird, benötigt wird, vergleichsweise genau durchgeführt.
Gemäß der ersten Ausführungsform bestimmt das Lichtsteuergerät 40 den Kurvenzustand der Straße vor dem Fahrzeug (der Straße der Front- oder Vorderseite des Fahrzeugs) auf der Grundlage der Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation und der korrigierten gegenwärtigen Fahrzeugposition. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann das Lichtsteuerungsgerät 40 so modifiziert werden, dass es die Kartendaten von der Kartendatenbank 14 direkt empfängt und den Kurvenzustand der Straße vor dem Fahrzeug auf der Grundlage der direkt empfangenen Kartendaten bestimmen kann.
Des Weiteren entspricht in dem Navigationssystem 10 der ersten Ausführungsform der GPS-Sensor 11 einer Positionserfassungseinrichtung der vorliegenden Erfindung und entspricht die Kartendatenbank 14 einer Kartenspeichereinrichtung der vorliegenden Erfindung. Des Weiteren entspricht das Steuergerät, welches den Prozess des Schritts S103 ausführt, einer Zuverlässigkeitsbestimmungseinrichtung der vorliegenden Erfindung. Das Steuergerät 20, welches den Prozess des Schritts S301 ausführt, entspricht einer Zustandsinformationsermittlungseinrichtung der vorliegenden Erfindung. Das Steuergerät 20, welches den Prozess des Schritts S103 ausführt, entspricht einer Abstandsmesseinrichtung der vorliegenden Erfindung. Das Steuergerät 20, welches den Prozess des Schritts S304 ausführt, entspricht einer Informationsausgabeeinrichtung der vorliegenden Erfindung.
(Zweite Ausführungsform)
Als nächstes wird ein Navigationssystem 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Der grundlegende Aufbau des Navigationssystems 10 der zweiten Ausführungsform stimmt mit demjenigen der ersten Ausführungsform überein mit Ausnahme der von dem Navigationssystem 10 an das Lichtsteuerungsgerät 40 ausgegebenen Information, die eine andere Funktion aufweist als diejenige der ersten Ausführungsform. Insbesondere werden in dem Navigationssystem 10 der zweiten Ausführungsform neben der Information (der Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation, dem Objektabstand, der Abstandsmesszeit, dem Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition und der korrigierten gegenwärtigen Fahrzeugposition), die gemäß der ersten Ausführungsform an das Lichtsteuergerät 40 ausgegeben wird, auch die Eigenfahrzeugpositionsinformation und die Straßenkennung an das Lichtsteuergerät 40 ausgegeben. In der nachstehenden Beschreibung werden Komponenten, die denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen angegeben werden und werden zur Vermeidung von Wiederholungen in der Beschreibung nicht weiter beschrieben werden.
Das Lichtsteuergerät 40, welches mit dem Navigationssystem der zweiten Ausführungsform zusammenarbeitet, speichert die Eigenfahrzeugpositionsinformation, die von dem Steuergerät 20 des Navigationssystems 10 empfangen wird, als die Fahrweginformation. Insbesondere speichert das Lichtsteuergerät 40 die Eigenfahrzeugpositionsinformation, die von dem Steuergerät 20 empfangen wird, in Verbindung mit dem Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition und der Straßenkennung, die zusammen mit der Eigenfahrzeugpositionsinformation empfangen werden. Durch das Speichern der Eigenfahrzeugpositionsinformation wird eine lokale Straßeninformation auf der Grundlage des gefahrenen Weges der Eigenfahrzeugpositionsinformation erzeugt. In einem Fall, in welchem der Zuverlässigkeitsgrad der Eigenfahrzeugpositionsinformation vergleichsweise hoch ist, oder in einem Fall, in welchem der Genauigkeitsgrad der Straße, der durch die Kartendaten angegeben wird, vergleichsweise niedrig ist, wird der Genauigkeitsgrad der Straßeninformation höher als der Genauigkeitsgrad der Kartendaten. In einem Fall, in welchem die Fahrweginformation der gleichen Straße bereits gespeichert worden ist, kann die Information nicht erneuert werden oder kann stets erneuert werden. Des Weiteren kann die Information in einem Fall erneuert werden, in welchem der Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtig empfangenen Eigenfahrzeugpositionsinformation höher als der Zuverlässigkeitsgrad der gespeicherten Eigenfahrzeugpositionsinformation ist. Des Weiteren kann in einem Fall, in welchem der Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtig empfangenen Eigenfahrzeugpositionsinformation gleich dem Zuverlässigkeitsgrad der gespeicherten Eigenfahrzeugposition ist, ein Mittelwert der gegenwärtig empfangenen Eigenfahrzeugpositionsinformation und der gespeicherten Eigenfahrzeugpositionsinformation ermittelt werden und die gespeicherte Eigenfahrzeugposition mit diesem Mittelwert erneuert werden.
Des Weiteren bestimmt in einem Fall, in welchem der Lichtsteuerungsvorgang an einem Ort durchgeführt wird, von welchem die Fahrweginformation in dem Lichtsteuergerät 40 nicht gespeichert ist, das Lichtsteuergerät 40 den Kurvenzustand der Straße vor dem Fahrzeug auf der Grundlage der Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation und der korrigierten gegenwärtigen Fahrzeugposition, die von dem Steuergerät 20 empfangen werden, wie in der ersten Ausführungsform. Das heißt, das Lichtsteuergerät 40 bestimmt die Straßenkonfiguration auf der Grundlage der Kartendaten. Im Gegensatz dazu bestimmt in einem Fall, in welchem das Lichtsteuergerät 40 den Lichtsteuerungsvorgang an einem Ort durchführt, von welchem die Fahrweginformation bereits in dem Lichtsteuergerät 40 gespeichert worden ist (dem Ort, an welchem die von dem Steuergerät 20 empfangene Straßenkennung mit der als die Fahrweginformation in dem Lichtsteuergerät 40 gespeicherten Straßenkennung übereinstimmt), das Lichtsteuergerät 40 den Kurvenzustand der Straße vor dem Fahrzeug auf der Grundlage der gespeicherten Fahrweginformation und der Eigenfahrzeugpositionsinformation. Des Weiteren kann in einem Fall, in welchem der Zuverlässigkeitsgrad der Fahrweginformation vergleichsweise niedrig ist, oder in einem Fall, in welchem bestimmt wird, dass der Genauigkeitsgrad der durch die Kartendaten angegebenen Straße vergleichsweise hoch ist (z. B. in einem Fall einer städtischen Gebiets), das Lichtsteuergerät 40 den Kurvenzustand der Straße vor dem Fahrzeug auf der Grundlage der Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation und der korrigierten gegenwärtigen Fahrzeugposition auch an dem Ort bestimmen, von welchem die Fahrweginformation bereits in dem Lichtsteuergerät 40 gespeichert worden ist.
Da das Lichtsteuergerät 40 des vorstehend beschriebenen Typs verwendet wird, gibt das Steuergerät 20 des Navigationssystems 10 gemäß der zweiten Ausführungsform die Eigenfahrzeugpositionsinformation und die Straßenkennung an das Lichtsteuergerät 40 aus. Insbesondere gibt das Steuergerät in Schritt S304 des Abstandsmessprozesses unter Bezugnahme auf 6 neben der Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation, dem Objektabstand, der Abstandsmesszeit, dem Zuverlässigkeitsgrad der Position des eigenen Fahrzeugs, wie von der Eigenfahrzeugpositionsberechnungseinheit 21 empfangen, und der von dem Kartenabgleichprozessor 23 empfangenen korrigierten gegenwärtigen Fahrzeugposition die von der Eigenfahrzeugpositionsberechnungseinheit 21 empfangenen Eigenfahrzeugpositionsinformation und die von dem Kartenabgleichprozessor 23 empfangene Straßenkennung an das Lichtsteuergerät 40 aus.
Das Navigationssystem 10 der zweiten Ausführungsform stellt Vorteile bereit, die denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen. Insbesondere gibt das Navigationssystem 10 der zweiten Ausführungsform die Information über die Position des eigenen Fahrzeugs an das Lichtsteuergerät 40 aus, sodass das Lichtsteuergerät 40 den Lichtsteuerungsvorgang mit dem vergleichweise hohen Genauigkeitsgrad auf der Grundlage der Fahrweginformation, die auf der Grundlage der Eigenfahrzeugpositionsinformation ausgebildet ist, durchführen kann.
Hierbei müssen in dem Fall, in welchem die Straße vor dem Fahrzeug die Straße ist, die das eigene Fahrzeug 100 zuvor befahren hat, die Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation und die korrigierte gegenwärtige Fahrzeugposition nicht von dem Steuergerät 20 an das Lichtsteuergerät 40 ausgegeben wer den. Gleichfalls muss auf der zuvor befahrenen Straße der Kartenabgleichprozess selbst nicht durchgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die verschiedenen Ausführungsformen beschränkt, und die vorstehenden Ausführungsformen können auf vielfältige Weise abgewandelt werden.
Beispielsweise gibt das Navigationssystem 10 der vorstehenden Ausführungsform den Abstand von dem eigenen Fahrzeug 100 zu der entsprechenden der Reflektorplatten 130, die sich an dem Startpunkt der Kurve befindet, als den Objektabstand an das Lichtsteuergerät 40 aus. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Insbesondere können der Abstand und die Richtung (die Relativposition) in jeder von allen erfassten Reflektorplatten 130 an das Lichtsteuergerät 40 ausgegeben werden. Dann können die Straßenkonfiguration und die Kurvenstartposition in dem Lichtsteuergerät 40 auf der Grundlage der Information dieser erfassten Reflektorplatten 130 bestimmt werden. Des Weiteren ist es möglich, anstelle des Abstands von dem Fahrzeug 100 zu dem vorbestimmten Objekt (der vorbestimmten Reflektorplatte 130) einen Mittelwert von Abständen von dem Fahrzeug 100 zu den Reflektorplatten 130 auszugeben.
Des Weiteren ändert in der vorstehenden Ausführungsform das Lichtsteuergerät 40 den Einstellwert des Scheinwerters in dem Fahrzeugsteuerungsvorgang gemäß dem von dem Steuergerät 20 empfangenen Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition. Der Fahrzeugsteuerungsvorgang gemäß dem Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition ist jedoch nicht auf diesen einen beschränkt, sondern kann für verschiedene andere durchgeführt werden. So können zum Beispiel dann, wenn der Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition vergleichsweise hoch ist, sowohl der linke als auch der rechte Scheinwerfer eingestellt werden. Ebenso kann auf der Grundlage des Zuverlässigkeitsgrads der gegenwärtigen Fahrzeugposition nur einer des linken und des rechten Scheinwerfers eingestellt werden. Ebenso können die Steuerungselemente, die bei dem Fahrzeugsteuerungsvorgang gesteuert werden, gemäß dem Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition geändert werden. Wenn zum Beispiel der Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition vergleichsweise hoch ist, kann eine Bremskraft des Fahrzeugs 100 zusätzlich zu den Scheinwerfern gesteuert werden. Auch können dann, wenn der Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition mittelmäßig ist, nur die Scheinwerfer gesteuert werden. Des Weiteren muss dann, wenn der Zuverlässigkeitsgrad der gegenwärtigen Fahrzeugposition vergleichsweise niedrig ist, der Fahrzeugsteuerungsvorgang gemäß der Straßeninformation nicht durchgeführt werden.
Bei der vorstehenden Ausführungsform ist das Navigationssystem 10 so geschrieben worden, dass es die Information wie etwa den Abstand von dem Fahrzeug 100 zu dem vorbestimmten Objekt (der vorbestimmten Reflektorplatte 130) auf der Straße an das Lichtsteuergerät 40, welches den Lichtsteuerungsvorgang durchführt, ausgibt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Das heißt, verschiedene Arten von Informationen können von dem Navigationssystem 10 an irgendeine andere Fahrzeugsteuerungseinheit oder irgendwelche andere Fahrzeugsteuereinheiten ausgegeben werden, welche einen anderen Fahrzeugsteuerungsvorgang durchführt bzw. andere Fahrzeugsteuerungsvorgänge durchführen. Hierbei können die anderen Fahrzeugsteuerungsvorgänge die nachstehenden umfassen.

(1) Es ist vorstellbar, eine Fahrzeugsteuereinheit zu haben, welche einen Fahrzeugsteuerungsvorgang (z. B. einen Fahrzeugverzögerungssteuerungsvorgang, einen Vorgang zum Öffnen eines Seitenfensters auf der Fahrerseite), welcher zu der Zeit eines Einfahrens in einen Bahnübergang durchgeführt wird. In einem solchen Fall legt das Navigationssystem 10 zum Beispiel eine Bahnschranke an den Bahnübergang als das vorbestimmte Objekt, welches als das Erfassungssubjekt dient, fest. Dann misst das Navigationssystem 10 den Abstand von dem Fahrzeug 100 zu der Bahnschranke und gibt den gemessenen Abstand an die Fahrzeugsteuereinheit aus. Auf diese Weise kann die Fahrzeugsteuereinheit den Abstand von dem Fahrzeug 100 zu dem Bahnübergang genau bestimmen und hierdurch den Fahrzeugsteuerungsvorgang genau durchführen.
(2) Es ist vorstellbar, eine Fahrzeugsteuereinheit zu haben, welche einen Fahrzeugsteuerungsvorgang (z. B. einen Vorgang zum Steuern der Beleuchtung eines Scheinwerfers, einen Vorgang zum Schließen eines Fensters, einen Vorgang zum Schalten der Innenluft einer Klimaanlage), welcher zu der Zeit eines Einfahrens in einen Tunnel durchgeführt wird. In einem solchen Fall legt das Navigationssystem 10 zum Beispiel ein Hinweisschild an einem Eingang des Tunnels als das vorbestimmte Objekt, welches als das Erfassungssubjekt dient, fest. Dann misst das Navigationssystem 10 einen Abstand von dem Fahrzeug 100 zu dem Hinweisschild und gibt den gemessenen Abstand an die Fahrzeugsteuereinheit aus. Auf diese Weise kann die Fahrzeugsteuereinheit den Zeitpunkt eines Einfahrens in den Tunnel genau bestimmen und hierdurch den Fahrzeugsteuerungsvorgang genau durchführen.
(3) Es ist vorstellbar, eine Fahrzeugsteuereinheit zu haben, die einen Fahrsteuerungsvorgang durchführt (z. B. einen Vorgang zum Steuern eines Fahrtrichtungsanzeigers, einen Vorgang zum Steuern eine Sprachführung), die zu der Zeit eines Einfahrens in eine Kreuzung durchgeführt wird. In einem solchen Fall legt das Navigationssystem 10 zum Beispiel eine Lichtzeichenanlage bzw. Verkehrsampel an der Kreuzung als das vorbestimmte Objekt, welches als das Erfassungssubjekt dient, fest. Dann misst das Navigationssystem 10 den Abstand von dem Fahrzeug 100 zu der Lichtzeichenanlage und gibt den gemessenen Abstand an die Fahrzeugsteuereinheit aus. Auf diese Weise kann die Fahrzeugsteuereinheit den Abstand von dem Fahrzeug 100 zu der Kreuzung genau bestimmen und hierdurch den Fahrzeugsteuerungsvorgang genau durchführen.

In der vorstehenden Ausführungsform wird nur die Reflektorplatte 130 als das vorbestimmte Objekt verwendet, das als das Erfassungssubjekt dient. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel können irgendeines oder mehrere der vorbestimmten Objekte, die in den vorstehenden Abschnitten (1) bis (3) beschrieben wurden, zusätzlich als die Erfassungssubjekte verwendet werden. Insbesondere kann unter Bezugnahme auf 6 in Schritt S302 des Abstandsmessprozesses bestimmt werden, ob die Kurve, der Bahnübergang, der Tunnel oder die Kreuzung vor dem Fahrzeug 100 vorliegen. Wenn bestimmt wird, dass vor dem Fahrzeug 100 die Kurve vorliegt, kann die Reflektorplatte 130 als das vorbestimmte Objekt, das als das Erfassungssubjekt dient, festgelegt werden. Auch kann dann, wenn bestimmt wird, dass vor dem Fahrzeug 100 der Bahnübergang vorliegt, die Bahnschranke als das vorbestimmte Objekt, das als das Erfassungssubjekt dient, festgelegt werden. Des Weiteren kann dann, wenn bestimmt wird, dass vor dem Fahrzeug 100 der Tunnel vorliegt, das Hinweisschild als das vorbestimmte Objekt, das als das Erfassungssubjekt dient, festgelegt werden. Zusätzlich kann dann, wenn bestimmt wird, dass vor dem Fahrzeug 100 die Kreuzung vorliegt, die Lichtzeichenanlage als das vorbestimmte Objekt, welches als das Erfassungssubjekt dient, festgelegt werden. Dann kann der Abstand von dem Fahrzeug 100 zu dem identifizierten Objekt als der Objektabstand gemessen werden. Das heißt, die Art des vorbestimmten Objekts, welches als das Erfassungssubjekt dient, wird auf der Grundlage der Fahrzeugfrontseitenstraßeninformation geändert. Auf diese Weise kann die Information aus dem Navigationssystem 10 in den verschiedenen Arten von Fahrzeugsteuerungsvorgängen verwendet werden.
Des Weiteren wird in dem Navigationssystem 10 der vorstehenden Ausführungsform das vorbestimmte Objekt, das als das Erfassungssubjekt dient, mit dem Laser-Radar 30 erfasst. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Das heißt, neben dem Laser-Radar kann die Erfassungsvorrichtung zum Erfassen des vorbestimmte Objekts, das als das Erfassungssubjekt dient, zum Beispiel ein Millimeterwellenradar, eine Kamera oder ein Infrarotsensor sein. Des Weiteren können zwei oder mehr dieser Erfas sungsvorrichtungen kombiniert werden, um den Grad der Erfassungsgenauigkeit zu verbessern.
Des Weiteren wird gemäß der vorstehenden Ausführungsform nur die Messzeit, bei welcher der Objektabstand gemessen wird, als die Zeitinformation an das Lichtsteuergerät 40 ausgegeben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Messzeit, zu welcher die gegenwärtige Fahrzeugposition und der absolute Azimut des Fahrzeugs 100 gemessen werden, an das Lichtsteuergerät 40 ausgegeben werden. Ebenso kann die Zeit, zu welcher die Straßenkennung bestimmt wird, an das Lichtsteuergerät 40 ausgegeben werden. Auf diese Weise kann die Korrektur des Objektabstands mit dem vergleichsweise hohen Genauigkeitsgrad durchgeführt werden.
Anstatt die Zeit selbst auszugeben, kann eine Strecke, die durch Multiplizieren der Zeit mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten wird, ausgegeben werden. Insbesondere kann das Navigationssystem 10 die erfasste Information von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 50 erhalten. Dann kann die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer Differenz zwischen der Zeit, zu welcher die Information an das Lichtsteuergerät 40 ausgegeben wird (der Zeit, zu welcher die Information erfasst wird oder zu welcher die Bestimmung vorgenommen wird), und der gegenwärtigen Zeit multipliziert werden, um die gefahrene Strecke des Fahrzeugs 100 von der Zeit, zu welcher die Information erfasst wird oder zu welcher die Bestimmung vorgenommen wird, bis zu der gegenwärtigen Zeit zu ermitteln. Dann kann anstelle der vorgenannten Zeit die berechnete gefahrene Strecke (oder eine Strecke, die durch Subtrahieren der berechneten gefahrenen Strecke von dem Objektabstand erhalten wird (der korrigierte Objektabstand)) an die Steuereinheit 40 ausgegeben werden. Auf diese Weise kann die Eingabe der erfassten Information des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 50 an dem Lichtsteuergerät 40 möglicherweise vermieden werden.
Ebenso kann die Ausgabe der Zeitinformation und des Zuverlässigkeitsgrads der gegenwärtigen Fahrzeugposition vermieden werden.
Ebenso wird in der vorstehenden Ausführungsform das System beschrieben, bei welchem die Information aus dem Navigationssystem 10 dem Lichtsteuergerät 40 zugeführt wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf ein solches System beschränkt. Zum Beispiel können das Navigationssystem 10 und das Lichtsteuergerät 40 als eine Vorrichtung oder ein System ausgebildet sein. Des Weiteren wird die vorliegende Erfindung in dem Navigationssystem der vorstehenden Ausführungsform implementiert. Die vorliegende Erfindung kann jedoch in jeder anderen geeigneten Vorrichtung oder jedem anderen geeigneten System implementiert werden.
Zusätzliche Vorteile und Abwandlungen werden dem Fachmann leicht ersichtlich sein. Die Erfindung in ihrem breiteren Sinne ist daher nicht auf den spezifischen Einzelheiten, repräsentativen Vorrichtungen und erläuternden Beispiele beschränkt, die vorstehend gezeigt und beschrieben wurden.

Claims

Straßeninformationserfassungssystem für ein Fahrzeug, welches aufweist: eine Positionserfassungseinrichtung (11) zum Erfassen einer gegenwärtigen Position des Fahrzeugs; eine Kartenspeichereinrichtung (14) zum Speichern von Kartendaten; eine Zustandinformationsermittlungseinrichtung (S301) zum Ermitteln einer Straßeninformation einer Straße vor dem Fahrzeug aus den Kartendaten auf der Grundlage der erfassten gegenwärtigen Position des Fahrzeugs, die mit der Positionserfassungseinrichtung (11) erfasst wird; eine Abstandsmesseinrichtung (S303) zum Messen eines Abstands von dem Fahrzeug zu einem vorbestimmten Objekt, welches als ein Erfassungsgegenstand dient, auf der Straße, wenn die ermittelte Straßeninformation, die mit der Zustandsinformationsermittlungseinrichtung (S301) ermittelt wird, eine vorbestimmte Straßeninformation ist; und eine Informationsausgabeeinrichtung (S304) zum Ausgeben des gemessenen Abstands, der mit der Abstandsmesseinrichtung (S303) gemessen wird, als eine Steuerinformation des Fahrzeugs.
Straßeninformationserfassungssystem gemäß Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch eine Zuverlässigkeitsbestimmungseinrichtung (S103) zum Bestimmen eines Zuverlässigkeitsgrads der erfassten gegenwärtigen Position des Fahrzeugs, die mit der Positionserfassungseinrichtung (11) erfasst wird, wobei die Informationsausgabeeinrichtung (S304) auch den Zuverlässigkeitsgrad der erfassten gegenwärtigen Position des Fahrzeugs, der mit der Zuverlässigkeitsbestimmungseinrichtung (S103) bestimmt wird, als die Steuerinformation ausgibt.
Straßeninformationserfassungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsausgabeeinrichtung (S301) auch eine Messzeit, zu welcher der Abstand mit der Abstandsmesseinrichtung (S303) gemessen wird, als die Steuerinformation ausgibt.
Straßeninformationserfassungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsmesseinrichtung (S303) eine Art des vorbestimmten Objekts, welches als das Erfassungssubjekt dient, gemäß der ermittelten Straßeninformation, die mit der Zustandsinformationsermittlungseinrichtung (S301) ermittelt wird, ändert.
Straßeninformationserfassungsverfahren, welches aufweist: Erfassen einer gegenwärtigen Position eines Fahrzeugs; Ermitteln einer Straßeninformation einer Straße vor dem Fahrzeug aus Kartendaten auf der Grundlage der erfassten gegenwärtigen Position des Fahrzeugs; Messen eines Abstands von dem Fahrzeug zu einem vorbestimmten Objekt, welches als ein Erfassungsgegenstand dient, auf der Straße, wenn die ermittelte Straßeninformation eine vorbestimmte Straßeninformation ist; und Ausgeben des gemessenen Abstands als eine Steuerinformation des Fahrzeugs.
Computerprogramm, welches auf einem computerlesbaren Medium verkörpert ist, zur Durchführung des Verfahrens des Anspruchs 5.