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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Straßengestaltlernvorrichtung, die eine Gestalt einer Straße lernt.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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- [Patentdokument 1]: JP-H11-328596 A
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In den vergangenen Jahren wurde eine Fahrzeuganwendung bekannt, die eine Fahrunterstützung oder Steuerung eines Verhaltens in Kooperation mit einer fahrzeuginternen Navigationsvorrichtung bereitstellt. Eine derartige Anwendung wird als eine Navigationskooperationsanwendung bezeichnet. Eine derartige Navigationskooperationsanwendung verwendet Kartendaten oder eine Funktion zum Erlangen einer derzeitigen Position, die in der Navigationsvorrichtung vorgesehen ist, und dient als eine Vorrichtung oder Funktion zum Bereitstellen einer Unterstützung für einen sicheren und komfortablen Fahrbetrieb. Das Patentdokument 1 beschreibt beispielsweise eine Straßengestaltlernvorrichtung, die wie folgt beschaffen ist. Der maximale Radius einer Krümmung einer Fahrlinie, die in einer Kurve erwartet wird, wird auf der Grundlage von Straßengestaltdaten wie beispielsweise einer Straßenbreite oder eines Krümmungsradius einer Kurve aus verschiedenen Daten, die in Kartendaten enthalten sind, erlangt. Auf der Grundlage des erlangten maximalen Krümmungsradius wird eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit beim Eintritt in die Kurve berechnet.
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In dem Patentdokument 1 wird die Straßengestalt der Fahrlinie aus den Kartendaten erlangt. Eine geeignete Fahrzeuggeschwindigkeit wird entsprechend der Straßengestalt bestimmt. Dieses ermöglicht die Verbesserung der Sicherheit und eine komfortable Fahrt entsprechend dem Gefühl eines Fahrers.
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Es gibt jedoch einen Fall, bei dem Kartendaten durch alte Messdaten erstellt werden und ein Fehler auftritt, wenn die Kartendaten entwickelt werden. Ein derartiger Fall kann ein Risiko für eine Konfiguration darstellen, bei der eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage des Krümmungsradius, der in den Kartendaten ähnlich wie in dem Patentdokument 1 gespeichert ist, berechnet wird. Das heißt, wenn ein Krümmungsradius, der größer als derjenige der tatsächlichen Gestalt der Straße ist, in den Kartendaten gespeichert ist, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass die Sollfahrzeuggeschwindigkeit als größer als beabsichtigt berechnet wird. Daher werden bei einer Navigationskooperationsanwendung insbesondere zum Steuern des Verhaltens des Fahrzeugs detaillierte Kartendaten benötigt, die die Gestalt der Straße genau angeben.
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Um die detaillierten Kartendaten, die die Gestalten von Straßen genau angeben, zu erstellen, entstehen jedoch große Kosten, und es wird ein großes Speichervolumen benötigt. Es ist nicht einfach, die Kartendaten genau zu erstellen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung entstand im Hinblick auf die oben beschriebene Situation. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Straßengestaltlernvorrichtung zu schaffen, die im Voraus gespeicherte Kartendaten verbessert, um detaillierte Kartendaten zu erhalten, die eine tatsächliche Gestalt einer Straße genauer angeben.
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Um die obige Aufgabe zu lösen, wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Straßengestaltlernvorrichtung für ein Fahrzeug wie folgt geschaffen. Eine Kartendatenspeichervorrichtung ist ausgelegt, Kartendaten zu speichern. Eine Positionserlangungsvorrichtung ist ausgelegt, Positionsinformationen in Bezug auf eine Position des Fahrzeugs zu erlangen. Ein Positionsextraktionsabschnitt ist ausgelegt, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug in einer Kurve fährt, einen Eintritt bzw. Eingang, eine Mitte und einen Austritt bzw. Ausgang der Kurve auf der Grundlage der Kartendaten zu spezifizieren und eine Eintrittskoordinate, eine Mittenkoordinate und eine Austrittskoordinate, die die Positionen des Fahrzeugs jeweils entsprechend dem Eintritt, der Mitte und dem Austritt angeben, aus den Positionsinformationen in Bezug auf das Fahrzeug, die von der Positionsinformationserlangungsvorrichtung erlangt werden, zu extrahieren. Ein Positionsänderungsabschnitt ist ausgelegt, eine Nach-Änderung-Eintrittskoordinate, eine Nach-Änderung-Mittenkoordinate und eine Nach-Änderung-Austrittskoordinate zu erhalten, die durch Ändern der Eintrittskoordinate, der Mittenkoordinate und der Austrittskoordinate unter Verwendung von Änderungswerten, die in Abhängigkeit von einer Fahrtendenz vorbestimmt sind, erhalten werden. Ein Krümmungsradiusberechnungsabschnitt ist ausgelegt, einen Radius eines Kreisbogens, der durch die Nach-Änderung-Eintrittskoordinate, die Nach-Änderung-Mittenkoordinate und die Nach-Änderung-Austrittskoordinate verläuft, zu berechnen und den berechneten Radius als einen Krümmungsradius der Kurve zu bestimmen. Eine Lerndatenspeichervorrichtung ist ausgelegt, den bestimmten Krümmungsradius als gelernte Daten in Zuordnung zu den Kartendaten zu speichern.
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Eine Änderung beim Berechnen eines Krümmungsradius einer Kurve zielt darauf ab, den folgenden Fehler auszugleichen. Das heißt, wenn der Krümmungsradius der Kurve auf der Grundlage der Eintrittskoordinate, der Mittenkoordinate und der Austrittskoordinate berechnet wird, die sämtlich die Positionen des betreffenden Fahrzeugs bzw. Subjekt-Fahrzeugs, das tatsächlich fährt, angeben, kann der berechnete Krümmungsradius von dem tatsächlichen Krümmungsradius einer Kurve (als ein tatsächlicher Krümmungsradius bezeichnet) abweichen. Eine derartige Abweichung oder ein derartiger Fehler rührt von der Fahrtendenz her. Die Eintrittskoordinate, die Mittenkoordinate und die Austrittskoordinate werden unter Verwendung der Änderungswerte, die auf die Fahrtendenz reagieren, geändert, wodurch die Nach-Änderung-Eintrittskoordinate, die Nach-Änderung-Mittenkoordinate und die Nach-Änderung-Austrittskoordinate erhalten werden. Der Krümmungsradius der Kurve wird auf der Grundlage der Nach-Änderung-Eintrittskoordinate, der Nach-Änderung-Mittenkoordinate und der Nach-Änderung-Austrittskoordinate berechnet. Der Radius des Kreisbogens, der durch die Nach-Änderung-Eintrittskoordinate, die Nach-Änderung-Mittenkoordinate und die Nach-Änderung-Austrittskoordinate verläuft, wird im Detail berechnet, und dieser Radius wird als der Krümmungsradius der Kurve bestimmt oder eingestellt. Somit wird der Krümmungsradius der bestimmten Kurve näher bei dem tatsächlichen Krümmungsradius liegen, da die Änderung, die auf die Fahrtendenz reagiert, durchgeführt wurde. Das heißt, wenn der Krümmungsradius der Kurve auf der Grundlage der Positionsinformationen in Bezug auf das Subjekt-Fahrzeug berechnet wird, wird es möglich, einen Krümmungsradius zu berechnen, der näher bei der tatsächlichen Gestalt des Straße liegt bzw. dieser mehr ähnelt. Dann wird der berechnete Krümmungsradius als gelernte Daten in Zuordnung zu den Kartendaten gespeichert. Die gelernten Daten können beispielsweise für die nächste Fahrt in derselben Kurve verwendet werden. Daher können die Kartendaten in größerem Detail verbessert werden, so dass sie für die tatsächliche Gestalt der Kurve geeignet sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
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1 ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Straßengestaltlernvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ein schematisches Diagramm, das eine Straßengestalt mit einer Fahrspur eines Subjekt-Fahrzeugs vergleicht;
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3A ein schematisches Diagramm, das eine Straße einer Linkskurve mit Knoten und Verbindungen bzw. Abschnitten, die in Kartendaten gespeichert sind, darstellt;
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3B ein schematisches Diagramm, das eine Straße einer Linkskurve mit einer Fahrspur darstellt, wobei ein tatsächlicher Krümmungsradius und ein Krümmungsradius, der anhand der Fahrspur berechnet wird, gezeigt sind;
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4 ein Flussdiagramm, das einen Hauptprozess der Straßengestaltlernvorrichtung darstellt;
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5 ein Flussdiagramm zum Darstellen eines Prozesses für die Änderung einer Kurvengestalt;
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6A ein Diagramm, das Änderungswerte einer Linkskurve in Bezug auf eine Fahrtrichtung bzw. Vorwärtsrichtung darstellt;
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6B ein Diagramm, das Änderungswerte in Bezug auf eine Fahrtrichtung bzw. Vorwärtsrichtung darstellt;
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7A bis 7C schematische Diagramme, die eine Änderung für einen Kurvenabschnitt und einen geraden Abschnitt darstellen;
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8A bis 8D schematische Diagramme, die eine Änderung für einen Kurvenabschnitt und einen geraden Abschnitt gemäß einer Modifikation der ersten Ausführungsform darstellen;
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9 ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Straßengestaltlernvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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10 ein Diagramm, das eine Gestalt einer Straße, auf der ein Fahrzeug fährt, darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen einer Straßengestaltlernvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage der Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsformen werden im Wesentlichen gleiche Elemente oder Konfigurationen mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so dass deren wiederholte Beschreibung weggelassen werden kann.
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Außerdem wird im Folgenden eine Ausführungsform unter der Prämisse erläutert, dass eine Straße einem Linksverkehr unterliegt, wie es in Japan, Großbritannien oder ähnlichen Ländern üblich ist. Ohne darauf beschränkt zu sein, kann die vorliegende Erfindung natürlich für eine Straße mit Rechtsverkehr, wie es in den Vereinigten Staaten von Amerika üblich ist, verwendet werden.
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(Erste Ausführungsform)
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Im Folgenden wird eine Straßengestaltlernvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 8D erläutert. 1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine Gesamtkonfiguration der Straßengestaltlernvorrichtung 1 darstellt. Die Straßengestaltlernvorrichtung 1 ist in einem betreffenden Fahrzeug bzw. Subjekt-Fahrzeug montiert und enthält eine sogenannte fahrzeuginterne Navigationsvorrichtung 13 und eine Anwendungssteuerschaltung 15, die mit der Navigationsvorrichtung 13 über eine Kommunikationsverbindung 14 verbunden ist. Die Navigationsvorrichtung 13 enthält eine Steuerschaltung 2, eine Positionserlangungsvorrichtung 3, eine Bedienschaltergruppe 4, einen Kartendateneingabevorrichtung 5, einen VICS-Empfänger (Fahrzeuginformationskommunikationssystem, registered trademark) 6, eine Kommunikationsvorrichtung 7, einen externen Speicher 8, eine Anzeigevorrichtung 9, eine Audio-Steuerung 10, eine Spracherkennungsvorrichtung 11 und einen Fernsteuerungssensor 12.
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Die Steuerschaltung 2, die auch als Navigationssteuerschaltung bezeichnet wird, enthält einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem RAM, einem ROM und einem I/O-Bus. Die Steuerschaltung 2 führt beispielsweise ein Steuerprogramm, das in dem ROM gespeichert ist, aus, um dadurch eine Gesamtsteuerung der Navigationsvorrichtung 13 auszuführen. Außerdem speichert die Steuerschaltung 2 zeitweilig (i) Verarbeitungsdaten, wenn sie das Programm ausführt, (ii) Positionsinformationen des Fahrzeugs, die von der Positionserlangungsvorrichtung 3 erlangt werden, oder (iii) Kartendaten, die von der Kartendateneingabevorrichtung 5 erlangt werden.
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Die Positionserlangungsvorrichtung 3 enthält einen bekannten Geomagnetsensor 3a, einen Kreisel 3b, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3c und einen GPS-Empfänger 3d. Der Geomagnetsensor 3a, der Kreisel 3b, der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3c und der GPS-Empfänger 3d weisen unterschiedliche Arten von Erfassungsfehlern auf. Die Positionserlangungsvorrichtung 3 erlangt die Positionsinformationen des Fahrzeugs durch Ergänzen bzw. Verwenden von Erfassungssignalen, die von dem Geomagnetsensor 3a, dem Kreisel 3b, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3c und dem GPS-Empfänger 3d eingegeben werden. Außerdem muss die Positionserlangungsvorrichtung 3 nicht sämtliche obigen Sensoren enthalten, solange sie die Positionsinformationen mit einer benötigten Erfassungsgenauigkeit erlangen kann. Außerdem kann die Positionserlangungsvorrichtung 3 weiterhin einen Lenksensor zum Erfassen eines Lenkwinkels und einen Radsensor zum Erfassen von Raddrehzahlen (nicht gezeigt) enthalten. Die Positionserlangungsvorrichtung 3 gibt die erlangten Positionsinformationen hinsichtlich des Subjekt-Fahrzeugs an die Steuerschaltung 2 aus.
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Die Bedienschaltergruppe 4 enthält eine mechanische Taste (nicht gezeigt), die um die Anzeigevorrichtung 9 angeordnet ist, oder eine berührungsempfindliche Taste, die auf einem Anzeigebildschirm der Anzeigevorrichtung 9 ausgebildet ist. Die Bedienschaltergruppe 4 gibt ein Bediensignal an die Steuerschaltung 2 aus, wenn sie erfasst, dass ein Nutzer eine Bedienung (beispielsweise Menüanzeigeauswahl, Zielbestimmung, Routenholen, Routenführungsstart, Anzeigefensteränderung oder Lautstärkensteuerung) ausführt.
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Die Kartendateneingabevorrichtung 5 ist mit einer Kartendatenspeichervorrichtung 16, die Kartendaten speichert, und einer Lerndatenspeichervorrichtung 17, die gelernte Daten bzw. Lerndaten speichert, wie es später beschrieben wird, verbunden. Die Kartendateneingabevorrichtung 5 führt ein Lesen der Kartendaten und der gelernten Daten aus der Kartendatenspeichervorrichtung 16 und der Lerndatenspeichervorrichtung 17 und ein Schreiben der gelernten Daten in die Lerndatenspeichervorrichtung 17 aus. Die Kartendatenspeichervorrichtung 16 und die Lerndatenspeichervorrichtung 17 enthalten beispielsweise ein Speichermedium wie beispielsweise eine CD-ROM, eine DVD-ROM oder ein HDD (Festplattenlaufwerk). Man beachte, dass, solange wie ein Schreiben von Daten in Bezug auf die Lerndatenspeichervorrichtung 17 möglich ist, die Kartendatenspeichervorrichtung 16 und die Lerndatenspeichervorrichtung 17 ein einzelnes Speichermedium teilen oder jeweils ein eigenes Speichermedium aufweisen können.
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Die Kartendatenspeichervorrichtung 16 speichert: Kartendaten, die Kartenzeichendaten für eine Kartenanzeige enthalten; Straßendaten, die für verschiedene Prozesse wie beispielsweise eine Kartenabbildung, ein Routenholen und eine Routenführung benötigt werden; Kreuzungsdaten, die detaillierte Daten hinsichtlich Kreuzungen enthalten; Hintergrunddaten zum Anzeigen von Hintergrundebenen; Ortsnamendaten zum Anzeigen von Ortsnamen oder Gebieten; Gebäudenamendaten, in denen Gebäudenamen in einer vorbestimmten Zeichenreihenfolge wie beispielsweise einer alphabetischen Reihenfolge oder einer Reihenfolge von 50 japanischen Zeichen angeordnet sind; und Telefonnummerdaten, die eine Entsprechung zwischen Telefonnummern und Gebäuden angeben. Außerdem enthält die Kartendatenspeichervorrichtung 16 der vorliegenden Ausführungsform: Straßenklassifizierungsinformationen, die eine Unterscheidung zwischen einer Schnellstraße und einer Ortsstraße angeben; Straßenneigungsinformationen; Straßenbreiteninformationen; Knoteninformationen, die Positionen auf einer Karte angeben; Verbindungs- bzw. Abschnittsinformationen, die einen Verbindungszustand eines jeweiligen Knotens angeben; und Straßengestaltdaten (gerade Linie, Kurve, Krümmungsradius einer Kurve). Die Straßengestaltdaten werden durch Entwickeln der Karte von 1/20.000 mittels beispielsweise Veröffentlichungen des „Geographical Survey Institute” vorbereitet bzw. erstellt. Die Details der gelernten Daten, die von der Lerndatenspeichervorrichtung 17 gespeichert werden, werden später erläutert.
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Der VICS-Empfänger 6 führt Weitverkehrskommunikationen über ein Weitverkehrsnetz durch und empfängt VICS-Informationen, die von einer VICS-Zentrumsvorrichtung (nicht gezeigt) übertragen werden. Die Kommunikationsvorrichtung 7 enthält eine drahtlose Kommunikationseinrichtung wie beispielsweise ein Mobiltelefon oder ein drahtloses LAN und führt Weitverkehrskommunikationen über ein Weitverkehrsnetz durch, während sie verschiedene Arten von Informationen mit einem Server (nicht gezeigt) austauscht. Der externe Speicher 8 enthält einen wiederbeschreibbaren nichtflüchtigen Speicher wie z. B. einen Flash-Speicher. Der externe Speicher 8 ist beispielsweise vorgesehen, um Programmsoftware entsprechend einem Informationsspeichermedium oder anderen Standards zu speichern und spezielle Daten (Bilddaten, Musikdaten, etc.) zu speichern oder auszulesen. Der externe Speicher 8 ist von der Navigationsvorrichtung 13 entfernbar vorgesehen.
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Die Anzeigevorrichtung 9 enthält beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige. Die Anzeigevorrichtung, 9 zeigt verschiedene (Anzeige-)Fenster wie beispielsweise ein Menüauswahlfenster, ein Zielbestimmungsfenster und ein Routenführungsfenster zusammen mit einer derzeitigen Positionsmarkierung, die eine derzeitige Position des Fahrzeugs angibt, einer Fahrspur, etc. an. Diese werden in Überlagerung zu der Karte der Kartendaten angezeigt. Außerdem kann die Anzeigevorrichtung 9 eine organische Elektrolumineszenzanzeige (EL) oder eine Plasmaanzeige enthalten.
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Die Audio-Steuerung 10 ist mit dem Lautsprecher 18 und der Spracherkennungsvorrichtung 11 verbunden. Die Audio-Steuerung 10 gibt beispielsweise Pieptöne, Führungstöne einer Routenführung, etc. über den Lautsprecher 18 aus. Die Spracherkennungsvorrichtung 11 ist mit dem Mikrofon 19 verbunden und führt eine Spracherkennung von Tönen oder Sprachen, die über das Mikrofon 19 eingegeben werden, auf der Grundlage eines Spracherkennungsalgorithmus aus. Das Mikrofon 18 nimmt sogenannte Sprachbefehle an, die Funktionen der Navigationsvorrichtung 13 ähnlich wie Bediensignale, die über die Bedienschaltergruppe 4 eingegeben werden, steuern. Der Fernsteuerungssensor 12 überträgt und empfängt verschiedene Arten von Bediensignalen der Fernsteuerung 20. Der Fernsteuerungssensor 12 empfängt ein Bediensignal, das von der Fernsteuerung 20 übertragen wird, und gibt dieses an die Steuerschaltung 2 aus. Der Nutzer kann verschiedene Arten von Bediensignalen ähnlich wie der Sprachbefehl, der oben genannt wurde, in die Navigationsvorrichtung 13 durch Bedienen der Fernsteuerung 20 eingeben.
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Die Kommunikationsverbindung 14 enthält drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationseinrichtungen und verbindet die Navigationsvorrichtung 13 und die Anwendungssteuerschaltung 15, so dass eine Übertragung und ein Empfang verschiedener Arten von Informationen möglich sind. Die Kommunikationsverbindung 14 kann zur zweckgebundenen Kommunikation vorgesehen sein. Alternativ kann ein anderer sogenannter Standard wie beispielsweise USB, Bluetooth (registered trademark) oder ein fahrzeuginternes LAN einschließlich CAN oder FlexRay (registered trademark) verwendet werden. Wenn die Kommunikationsverbindung 14 mit dem fahrzeuginternen LAN verbunden ist, ist es der Navigationsvorrichtung 13 und der Anwendungssteuerschaltung 15 möglich, eine Vielzahl von Informationen von fahrzeuginternen Sensoren wie beispielsweise einem Motordrehzahlsensor, der die Drehzahl des Motors erfasst, einem Gaspedalöffnungssensor, der den Betätigungsgrad eines Gaspedals erfasst, und einem Lenksensor, der einen Lenkwinkel erfasst, zu erlangen. Außerdem ist es der Navigationsvorrichtung 13 und der Anwendungssteuerschaltung 15 möglich, Informationen mit einer ECU wie beispielsweise einer Motorsteuer-ECU und einer Bremssteuer-ECU (nicht gezeigt) auszutauschen.
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Die Anwendungssteuerschaltung 15 enthält einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem RAM, einem ROM und einem I/O-Bus (nicht gezeigt) und führt ein Steuerprogramm, das in dem ROM etc. gespeichert ist, aus. De Anwendungssteuerschaltung 15 enthält einen Positionsextrahierungsabschnitt 21, einen Positionsänderungsabschnitt 22, einen Krümmungsradiusberechnungsabschnitt 23, einen Fahrspurspeicherabschnitt oder eine Fahrspurspeichervorrichtung 24 und einen Fahrspuränderungsabschnitt 25. Die Anwendungssteuerschaltung 15 erlangt Kartendaten und Positionsinformationen des Subjekt-Fahrzeugs von der Navigationsvorrichtung 13 und berechnet eine Gestalt, insbesondere einen Krümmungsradius einer Straße, auf der das Subjekt-Fahrzeug fährt, auf der Grundlage der erlangten Kartendaten und Positionsinformationen. Der Positionsextrahierungsabschnitt 21, der Positionsänderungsabschnitt 22, der Krümmungsradiusberechnungsabschnitt 23, der Fahrspurspeicherabschnitt 24 und der Fahrspuränderungsabschnitt 25 sind in der vorliegenden Erfindung als Softwarefunktionen oder -abschnitten unter Verwendung eines Programms, das von der CPU der Anwendungssteuerschaltung 15 verarbeitet wird, vorgesehen. Diese Abschnitte können jedoch auch als Hardwareabschnitte vorgesehen sein.
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Im Folgenden wird ein Betrieb der Straßengestaltlernvorrichtung 1 erläutert. 2 ist ein schematisches Diagramm, das eine Straßengestalt mit einer Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs vergleicht. Wie es in 2 dargestellt ist, betrifft die vorliegende Ausführungsform eine Straße im Linksverkehr mit einer einzelnen Fahrbahn (d. h. einer inneren Fahrbahn oder einer äußeren Fahrbahn) für jede Verkehrsrichtung, die beispielsweise durch eine Mittellinie getrennt sind. Außerdem wird beispielsweise angenommen, dass die Straße eine Linkskurve in Bezug auf die Fahrtrichtung oder Verkehrsrichtung aufweist, wie es durch einen Pfeil in 2 angegeben ist.
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Die Kartendaten, die in der Kartendatenspeichervorrichtung 16 gespeichert sind, beinhalten nicht sämtliche Daten der Koordinaten der Straße. Wie es in 3A dargestellt ist, enthalten die Kartendaten verschiedene Knoten N, die Informationen hinsichtlich voneinander getrennter Positionen sind, und verschiedene Verbindungen bzw. Abschnitte L, die benachbarte Knoten bzw. einen jeweiligen Knoten mit einem anderen Knoten verbinden. In diesem Fall wird jeder Knoten N und jede Verbindung bzw. jeder Abschnitt L im Allgemeinen als Daten hinsichtlich Positionen der Mitte (d. h. die Mittellinie in 3A) in der Straßenbreitenrichtung aufgezeichnet. Aus dem obigen Grund stimmen diese nicht notwendigerweise mit der Mitte der Straße überein.
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Außerdem weist eine Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt der Fahrt in einer Kurve eine Fahrtendenz, die als Außen-innen-außen-Tendenz bezeichnet werden kann, auf, bei der die Fahrspur in der Nähe des Kurveneintritts näher bei der Mittellinie liegt, in der Nähe der Kurvenmitte näher bei einer Straßenschulter der Innenseite der Kurve liegt, und in der Nähe des Kurvenaustritts erneut näher bei der Mittellinie liegt. Somit ist, wie es in 3B dargestellt ist, der Krümmungsradius R0 (Mittenposition P0), der auf der Grundlage der Fahrspur der Innenfahrbahn berechnet wird, größer als der Krümmungsradius R1 (Mittenposition P1), der die Mittellinie der tatsächlichen Mitte der Fahrbahnbreite betrifft. Wenn das Subjekt-Fahrzeug im Gegensatz dazu auf einer Außenfahrbahn derselben Kurve der Straße fährt, unterscheidet sich der Krümmungsradius, der anhand der Fahrspur erhalten wird, von dem Krümmungsradius R0. Mit anderen Worten unterscheiden sich in Bezug auf eine Kurve einer Straße die Krümmungsradien, die anhand von Fahrspuren der Fahrt durch die Rechtskurve und der Fahrt durch die Linkskurve erhalten werden, voneinander. Außerdem ändert sich die Gestalt der Straße, die anhand der Fahrspur geschätzt wird, auf der Grundlage dieser Fahrtendenzen (beispielsweise Außen-innen-außen-Tendenz).
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Zu diesem Zweck wird die Gestalt der Straße in der Straßengestaltlernvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage einer tatsächlichen Fahrspur gefunden, um die Kartendaten, die im Voraus gespeichert werden, detailreicher zu machen, und die gefundene Straßengestalt wird in der Lerndatenspeichervorrichtung 17 als gelernte Daten gespeichert. Derartige gelernte Daten bezeichnen Straßengestaltdaten, die auf der Grundlage der Fahrspur des Fahrzeugs berechnet werden, wobei sie einen Wert aufweisen, der demjenigen einer tatsächlichen Straßengestalt ähnlicher ist als derjenige in den Kartendaten, die in der Kartendatenspeichervorrichtung 16 gespeichert sind.
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4 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptprozess, der von der Anwendungssteuerschaltung 15 der Straßengestaltlernvorrichtung 1 durchgeführt wird, darstellt.
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Man beachte, dass das Flussdiagramm der vorliegenden Beschreibung Abschnitte (auch als Schritte bezeichnet) enthält, die beispielsweise als S101 repräsentiert werden. Außerdem kann jeder Abschnitt in mehrere Unterabschnitte unterteilt sein, wobei mehrere Abschnitte in einem einzelnen Abschnitt kombiniert sein können. Außerdem kann auf jeden dieser Abschnitte als eine Einrichtung oder eine Einheit Bezug genommen werden, so dass dieser nicht nur mittels Software, sondern ebenfalls mittels Hardware realisiert werden kann. Vor dem Prozess (S101 bis S104) der Anwendungssteuerschaltung 15 führt die Steuerschaltung 2 der Navigationsvorrichtung 13 einen bekannten Navigationsprozess (Erlangen einer derzeitigen Position, Routenholen zu einem Ziel, Routenführung, etc.) aus und überträgt die Daten der derzeitigen Position des Subjekt-Fahrzeugs, die während der Fahrt erlangt werden, an die Anwendungssteuerschaltung 15 über die Kommunikationsverbindung 14. Beim Empfang der Daten hinsichtlich der derzeitigen Position speichert die Anwendungssteuerschaltung 15 eine Historie der derzeitigen Positionen oder eine Fahrspur in dem Fahrspurspeicherabschnitt 24.
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Die Anwendungssteuerschaltung 15 unterteilt die Fahrspur, die in dem Fahrspurspeicherabschnitt 24 gespeichert ist, in einen geraden Linienabschnitt und einen Kurvenabschnitt (S101). In einem derartigen Fall spezifiziert der Positionsextrahierungsabschnitt 21 der Anwendungssteuerschaltung 15 einen Eintritt, eine Mitte und einen Austritt einer Kurve auf der Grundlage des Knotens N und der Verbindung L (siehe 3A) der Kartendaten, wodurch die Straßengestalt in den geraden Linienabschnitt und den Kurvenabschnitt (auch nur als „Kurve” bezeichnet) unterteilt wird. Man beachte, dass der obige gerade Linienabschnitt einen anderen Straßenabschnitt als eine Kurve bezeichnet, ohne einen Abschnitt der Fahrspur, die eine gerade Linie ist, zu bezeichnen. Man beachte weiter, dass in der vorliegenden Ausführungsform sämtliche Abschnitte oder die gesamte Fahrspur, die in dem Fahrspurspeicherabschnitt 24 gespeichert sind, in den geraden Linienabschnitt und den Kurvenabschnitt unterteilt werden. Das heißt, die Fahrspur enthält mehrere Kurvenabschnitte und mehrere gerade Linienabschnitte.
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Dann ändert die Anwendungssteuerschaltung 15 eine Kurvengestalt (S102). Die Änderung der Kurvengestalt wird durch den Positionsänderungsabschnitt 22 und den Krümmungsradiusberechnungsabschnitt 23 ausgeführt, wobei beides von der Anwendungssteuerschaltung 15 hauptsächlich durch die Funktionsblockabschnitte unter Verwendung des Softwareprogramms ausgeführt wird. 5 ist ein Flussdiagramm eines Kurvengestaltänderungsprozesses. Der Kurvengestaltänderungsprozess enthält Änderungen für entweder eine Linkskurve oder eine Rechtskurve und eine Fahrspur. Im Folgenden werden die Änderungen in der Reihenfolge erläutert.
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Der Positionsextrahierungsabschnitt 21 berechnet eine Mittenkoordinate P0 (siehe 3B) aus der Fahrspur (S201). In diesem Fall extrahiert der Positionsextrahierungsabschnitt 21 eine Eintrittskoordinate, eine Mittenkoordinate und eine Austrittskoordinate, die alle Koordinaten sind, die am nächsten bei dem Eintritt, der Mitte und dem Austritt der Kurve, die in Schritt S101 spezifiziert werden, liegen, in der Fahrspur, die in dem Fahrspurspeicherabschnitt 24 gespeichert ist. Man beachte, dass sie anstelle der Eintrittskoordinate, Mittenkoordinate und Austrittskoordinate Koordinaten auf geraden Linien, die jeweils den Eintritt, den Mittelteil und den Austritt mit der Mitte des Krümmungsradius verbinden, dichteste Koordinaten sein können. Der Positionsextrahierungsabschnitt 21 extrahiert somit die Eintrittskoordinate A0, die Mittenkoordinate B0 und die Austrittskoordinate C0 in den 6A, 6B. Man beachte, dass die 6A, 6B die Mittenkoordinate P0 nicht darstellen.
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Nachdem der Positionsextrahierungsabschnitt 21 die Eintrittskoordinate A0, die Mittenkoordinate B0 und die Austrittskoordinate C0 extrahiert hat, berechnet der Positionsänderungsabschnitt 22 die Mittenkoordinate P0 (auch als ein Punkt P0 bezeichnet) des Kreisbogens, der durch die Eintrittskoordinate A0, die Mittenkoordinate B0 und die Austrittskoordinate C0 verläuft. Der Positionsänderungsabschnitt 22 bestimmt, ob die derzeitige Kurve eine Linkskurve ist, aus der Positionsbeziehung der Eintrittskoordinate A0, der Mittenkoordinate B0 und der Austrittskoordinate C0 (S202).
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<Änderung der Linkskurve>
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Wenn bestimmt wird, dass es sich um einen Linkskurve handelt, wie es in 6A dargestellt ist (S202: JA), erhält der Positionsänderungsabschnitt 22 eine gerade Linie P0–A0, die durch den Punkt P0 und die Eintrittskoordinate A0 verläuft (S203). Dann spezifiziert der Positionsänderungsabschnitt 22 auf der geraden Linie P0–A0 einen Punkt A1 (als eine Nach-Änderung-Eintrittskoordinate A1 bezeichnet), der radial außerhalb des Kreisbogens, der um den Punkt P0 zentriert ist, mit einem Abstand d1 von der Eintrittskoordinate A0 angeordnet ist (S204). Man beachte, dass die Länge d1 ein Änderungswert ist, der für die Eintrittskoordinate A0 und die Austrittskoordinate C0 eingestellt wird und auch als ein Änderungswert H1 bezeichnet wird. Außerdem ist, wie es später erläutert wird, ein Abstand d2 ein Änderungswert, der für die Mittenkoordinate B0 eingestellt und auch als ein Änderungswert H2 bezeichnet wird. Jeder Änderungswert d1, d2 wird im Voraus eingestellt und beispielsweise in dem ROM der Anwendungssteuerschaltung 15 gespeichert. In der vorliegenden Ausführungsform wird jeder Änderungswert d1, d2 als ein Abstand zu der Mittellinie eingestellt (genauer gesagt, Koordinatendaten äquivalent zu dem Abstand zu der Mittellinie).
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Dann berechnet der Positionsänderungsabschnitt 22 eine gerade Linie P0–B0, die durch den Punkt P0 und die Mittenkoordinate B0 verläuft (S205). Dann spezifiziert der Positionsänderungsabschnitt 22 auf der geraden Linie P0–B0 einen Punkt B1 (als Nach-Änderung-Mittenkoordinate B1 bezeichnet), der radial außerhalb des Kreisbogens, der um den Punkt P0 zentriert ist, mit einem Abstand d2 von der Mittenkoordinate B0 angeordnet ist (S206). Man beachte, dass die Beziehung zwischen d1 und d2 auf der Grundlage der Fahrtendenz der oben genannten Außen-innen-außen-Fahrtendenz angenommen wird. Dadurch wird die Beziehung d1 < d2 (d. h. H1 < H2) der Änderungswerte entsprechend der Außen-innen-außen-Fahrtendenz eingestellt.
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Auf ähnliche Weise erhält der Positionsänderungsabschnitt 22 in Bezug auf die Austrittskoordinate C0 eine gerade Linie, die durch den Punkt P0 und die Austrittskoordinate C0 verläuft (S207). Dann spezifiziert der Positionsänderungsabschnitt 22 auf der geraden Linie P0–C0 einen Punkt C1 (als Nach-Änderung-Austrittskoordinate C1 bezeichnet), der radial außerhalb des Kreisbogens, der um den Punkt P0 zentriert ist, mit einem Abstand d1 von der Austrittskoordinate C0 angeordnet ist (S208). Nach den obigen Änderungen berechnet der Positionsänderungsabschnitt 22 einen Radius des Kreisbogens, der durch die Nach-Änderung-Eintrittskoordinate A1, die Nach-Änderung-Mittenkoordinate B1 und die Nach-Änderung-Austrittskoordinate C1 verläuft, wodurch der erhaltene Radius als ein Krümmungsradius R1 der derzeitigen Kurve eingestellt wird (S209).
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<Änderung der Rechtskurve>
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Wenn bestimmt wird, dass es sich um keine Linkskurve handelt, wie es in 6B dargestellt ist (S202: NEIN), erhält der Positionsänderungsabschnitt 22 eine gerade Linie P0–A0, die durch den Punkt P0 und die Eintrittskoordinate A0 verläuft (S210). Dann spezifiziert der Positionsänderungsabschnitt 22 auf der geraden Linie P0–A0 einen Punkt A1, der radial innerhalb des Kreisbogens, der um den Punkt P0 zentriert ist, mit einem Abstand w–d1 von der Eintrittskoordinate A0 angeordnet ist (S211). Der Abstand w ist ein Wert, der von den Straßengestaltdaten in den Kartendaten erhalten wird und eine Straßenbreite einer einzelnen Fahrbahn der Straße angibt. Das heißt, der Abstand w–d1 wird auch als ein Änderungswert H1 in Bezug auf die Rechtskurve bezeichnet.
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Dann berechnet der Positionsänderungsabschnitt 22 eine gerade Linie P0–B0, die durch den Punkt P0 und die Mittenkoordinate B0 verläuft (S212). Dann spezifiziert der Positionsänderungsabschnitt 22 auf der geraden Linie P0–B0 einen Punkt B1, der radial innerhalb des Kreisbogens, der um den Punkt P0 zentriert ist, mit einem Abstand w–d2 von der Mittenkoordinate B0 angeordnet ist (S213). Der Abstand w–d2 wird auch als ein Änderungswert H2 in Bezug auf die Rechtskurve bezeichnet. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform werden der Änderungswert d1 für den Eintritt und den Austritt der Kurve und der Änderungswert d2 für die Mitte der Kurve eingestellt. Außerdem basiert die Änderung für die Rechtskurve auf der Straßenbreite w der Fahrbahn, und die Änderung verwendet die Änderungswerte d1, d2, die für die Linkskurve verwendet werden. Mit anderen Worten werden die Änderungen für die Linkskurve und die Rechtskurve auf der Grundlage identischer Änderungswerte d1, d2 durchgeführt.
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Auf ähnliche Weise erhält der Positionsänderungsabschnitt 22 in Bezug auf die Austrittskoordinate Co eine gerade Linie, die durch den Punkt P0 und die Austrittskoordinate C0 verläuft (S214). Dann spezifiziert der Positionsänderungsabschnitt 22 auf der geraden Linie P0–C0 einen Punkt C1, der radial innerhalb des Kreisbogens, der um den Punkt P0 zentriert ist, mit einem Abstand w–d1 von der Austrittskoordinate C0 angeordnet ist (S215). Nach den obigen Änderungen berechnet der Positionsänderungsabschnitt 22 einen Radius des Kreisbogens, der durch die Nach-Änderung-Eintrittskoordinate A1, die Nach-Änderung-Mittenkoordinate B1 und die Nach-Änderung-Austrittskoordinate C1 verläuft, wodurch der erhaltene Radius als ein Krümmungsradius R1 der derzeitigen Kurve eingestellt wird (S209).
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Wie es oben erläutert wurde, ändert die Straßengestaltlernvorrichtung 1 in Bezug auf die Linkskurve und die Rechtskurve die Eintrittskoordinate A0, die Mittenkoordinate B0 und die Austrittskoordinate C0 und zeichnet einen Kreisbogen, der durch die Nach-Änderung-Eintrittskoordinate A1, die Nach-Änderung-Mittenkoordinate B1 und die Nach-Änderung-Austrittskoordinate C1 verläuft, wodurch ein Radius des bezeichneten Kreisbogens erhalten wird. Der erhaltene Radius wird als ein Krümmungsradius R1 der Kurve bezeichnet. Dadurch kann der Wert des Krümmungsradius R1 näher bei demjenigen der tatsächlichen Gestalt der Mitte der Straße liegen. Wie es oben erläutert wurde, basiert die obige Erläuterung der Änderung auf einem Fall einer Straße eines Linksverkehrs wie in Japan und Großbritannien. Im Gegensatz dazu wird in den Fällen einer Straße eines Rechtsverkehrs wie in den Vereinigten Staaten von Amerika die Beziehung zwischen d1 und d2 und der Richtung der Änderung einfach umgekehrt. Das heißt, in Bezug auf den Rechtsverkehr gilt die Beziehung d1 > d2. In der Linkskurve erfolgt eine Änderung nach radial innerhalb des Kreisbogens, während in der Rechtskurve eine Änderung nach radial außerhalb des Kreisbogens durchgeführt wird.
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<Änderung der Fahrspur>
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Gemäß 4 führt die Anwendungssteuerschaltung 15 nach dem Ändern der Kurvengestalt in Schritt S102, wie es oben erläutert wurde, eine Fahrspuränderung durch Ausführen einer Parallelverschiebung des geraden Linienabschnitts zur Verbindung mit dem Eintrittspunkt und dem Austrittspunkt der Kurve nach der Änderung durch (S103). Diese Änderung kann durch den Fahrspuränderungsabschnitt 25 ausgeführt werden.
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Die 7A bis 7C sind Diagramme zum Erläutern der Fahrspuränderung Schritt um Schritt. 7A stellt verschiedene Kurven, die in Schritt S101 unterteilt wurden, und gerade Linienabschnitte, die zwischen den Kurven liegen, dar. Hier stellen A0 und A0' die Eintrittskoordinaten dar, und C0 und C0' stellen die Austrittskoordinaten dar. Der Fahrspuränderungsabschnitt 25 bestimmt den Kreisbogen, der erhalten wurde, nachdem die Kurvenänderung in den obigen Schritten S201–S215 ausgeführt wurde, als eine Mitte der Straße (d. h. eine Mitte in der Straßenbreitenrichtung) in dem entsprechenden Kurvenabschnitt. Dadurch wird, wie es in 7B dargestellt ist, die Fahrortskurve des Kurvenabschnitts derart geändert, dass sie näher bei der Mittellinie der Kurve liegt. Das heißt, die Eintrittskoordinaten A0 und A0' werden jeweils in die Nach-Änderung-Eintrittskoordinaten A1 und A1' geändert, und die Austrittskoordinaten C0 und C0' werden jeweils in die Nach-Änderung-Austrittskoordinaten C1 und C1' geändert.
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In einem derartigen Fall sind der Abstand zwischen der Eintrittskoordinate A0 und der Nach-Änderung-Eintrittskoordinate A1, der Abstand zwischen der Eintrittskoordinate A0' und der Nach-Änderung-Eintrittskoordinate A1', der Abstand zwischen der Austrittskoordinate C0 und der Nach-Änderung-Austrittskoordinate C1, und der Abstand zwischen der Austrittskoordinate C0' und der Nach-Änderung-Austrittskoordinate C1' gleich dem Änderungswert d1. Der Fahrspuränderungsabschnitt 25 führt dann eine Parallelverschiebung jedes der geraden Linienabschnitte zwischen C0' und A0 und zwischen C0 und A0' der 7A nur mit dem Änderungswert d1 aus, um diese in Richtung der Mittellinie oder der entgegengesetzten Fahrbahn zu bewegen. Dadurch wird der Endpunkt des geraden Linienabschnitts (äquivalent zu der Eintrittskoordinate A0) zu der Nach-Änderung-Eintrittskoordinate A1 hin bewegt, und der Startpunkt des geraden Linienabschnitts (äquivalent zu der Austrittskoordinate C0) wird zu der Nach-Änderung-Austrittskoordinate C1 hin bewegt. Als Ergebnis wird, wie es in 7C dargestellt ist, eine Fahrspur erhalten, bei der jede Nach-Änderung-Eintrittskoordinate A1, A1' und jede Nach-Änderung-Austrittskoordinate C1 kontinuierlich angeordnet sind.
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Wenn die Kurvengestaltänderung (S102) und die Fahrspuränderung (S103) beendet sind, bestimmt die Anwendungssteuerschaltung 15, ob das Abschlussende der Fahrspur erreicht ist (S104). Das heißt, die Anwendungssteuerschaltung 15 bestimmt, ob die Änderung für die gesamten Abschnitte der Fahrspur, die in dem Fahrspurspeicherabschnitt 24 gespeichert ist, ausgeführt wurde. Wenn bestimmt wird, dass die Änderung für die gesamten Abschnitte durchgeführt wurde (S104: JA), beendet die Anwendungssteuerschaltung 15 den derzeitigen Prozess. Wenn im Gegensatz dazu bestimmt wird, dass die Änderung nicht für die gesamten Abschnitte durchgeführt wurde (S104: NEIN), kehrt die Verarbeitung zum Schritt S101 zurück, bei dem die oben beschriebene Änderung erneut ausgeführt wird.
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Wenn die oben beschriebene Änderung beendet ist, bestimmt die Anwendungssteuerschaltung 15 den berechneten Krümmungsradius R1 als einen Krümmungsradius der Kurve und speichert den bestimmten Krümmungsradius R1 in der Lerndatenspeichervorrichtung 17 als gelernte Daten in Zuordnung zu den Kartendaten. Dadurch werden immer, wenn das Fahrzeug fährt, die gelernten Daten auf der Grundlage der Fahrspur des Fahrzeugs in der Lerndatenspeichervorrichtung 17 angesammelt. Mit anderen Worten werden die Kartendaten, die im Voraus in der Kartendatenspeichervorrichtung 16 gespeichert werden, durch die gelernten Daten verbessert, so dass sie der tatsächlichen Straßengestalt mehr ähneln.
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Wie es oben erläutert wurde, können gemäß der Straßengestaltlernvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die folgenden Wirkungen erzielt werden. Wenn bestimmt wird, dass das Subjekt-Fahrzeug in einer Kurve fährt, ändert die Straßengestaltlernvorrichtung 1 die Positionen des Subjekt-Fahrzeugs beim Eintritt, in der Mitte und beim Austritt der Kurve (d. h. die Eintrittskoordinate A0, die Mittenkoordinate B0 und die Austrittskoordinate C0) unter Verwendung der Änderungswerte d1, d2. Dann wird ein Kreisbogen gezeichnet, der durch die Nach-Änderung-Eintrittskoordinate A1, die Nach-Änderung-Mittenkoordinate B1 und die Nach-Änderung-Austrittskoordinate C1 verläuft, wodurch ein Radius des gezeichneten Kreisbogens, d. h. ein Krümmungsradius R1 der Kurve, erhalten wird. Somit erfolgt die Änderung als Antwort auf eine Fahrtendenz, wodurch es möglich wird, dass sich der Krümmungsradius R1 der tatsächlichen Straßengestalt annähert. Daher können die Kartendaten mehr auf der tatsächlichen Gestalt der Kurve basieren. Das heißt, die Gestalt der Straße kann genauer und verbessert ausgedrückt werden.
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Es wird angenommen, dass die Fahrtendenz eine sogenannte Außen-innen-außen-Tendenz ist. Der Änderungswert für jede Kurvenrichtung (d. h. Linkskurve oder Rechtskurve) wird entsprechend der Fahrtendenz bestimmt. Die Gestalt einer Straße kann auf einfache Weise gelernt werden, ohne einen komplizierten Prozess durchzuführen, wenn die Änderungswerte bestimmt werden. Jeder Änderungswert d1, d2 wird als ein Abstand von der Mitte in der Straßenbreitenrichtung bestimmt. Der berechnete Krümmungsradius R1 wird als ein Wert in Bezug auf die Mitte der Straßenbreite bestimmt. Somit werden die Positionsinformationen der Mittellinie in den gelernten Daten gespeichert. Die geänderte Gestalt der Straße kann durch Fahren in einer Fahrrichtung erlangt werden, ohne in beiden entgegengesetzten Fahrrichtungen zu fahren. Darüber hinaus kann die Gestalt der Straße, die mit einer Richtung und einer Rückkehrrichtung bzw. -fahrt verbunden ist, durch die eine Fahrt gelernt werden, womit de Aufwand, der für das Lernen benötigt wird, verringert werden kann. Die Datenmenge der gelernten Daten und die Kapazität der Lerndatenspeichervorrichtung 17 zum Speichern der gelernten Daten können auf einfache Weise verringert werden.
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Die Änderungswerte werden entsprechend der Außen-innen-außen-Fahrtendenz wie folgt bestimmt. Hier wird der Änderungswert in Bezug auf den Eintritt und den Austritt einer Kurve durch d1 repräsentiert. Der Änderungswert in Bezug auf die Mitte der Kurve wird durch d2 repräsentiert. Die Breite einer Fahrbahn der Straße wird durch w repräsentiert. In einem derartigen Fall gilt die Ungleichung d1 < d2. Somit kann der Krümmungsradius auf einfache Weise berechnet werden. Außerdem werden eine Eintrittskoordinate, eine Mittenkoordinate und eine Austrittskoordinate unter Verwendung von d1 und d2 für die Linkskurve und unter Verwendung von Differenzen zu einer Breite w, d. h. w – d1 und w – d2, für die Rechtskurve geändert. Es können identische Änderungswerte d1, d2 grundlegend für die Linkskurve und die Rechtskurve verwendet werden. Wenn die Kurve entsprechend dem Rechtsverkehr anstelle des Linksverkehrs gefahren wird, können die Änderungen einfach umgekehrt werden. Das heißt, in dem Fall des Rechtsverkehrs gilt der Ausdruck d1 > d2. Die Änderungsrichtung in Bezug auf die Linkskurve ist einwärts, während die Änderungsrichtung in Bezug auf die Rechtskurve auswärts ist. Die Änderungswerte können allein durch Ändern der Einstellungen der Änderungsrichtung oder Umkehren der obigen Ungleichungen auf die Straßenbedingungen der Länder in der ganzen Welt eingestellt werden.
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Außerdem wird der Straßenabschnitt der Fahrortskurve, der vor oder nach einer Kurve liegt, ebenfalls geändert. Dadurch können genauere bzw. detailliertere Kartendaten erhalten werden. In einem derartigen Fall wird der Straßenabschnitt der Fahrspur vor oder nach einer Kurve durch die Parallelverschiebung geändert, wodurch ein komplizierter arithmetischer Betrieb für die Änderung nicht notwendig ist. Der berechnete Krümmungsradius wird als die gelernten Daten in Zuordnung zu den Kartendaten gespeichert. Die gelernten Daten können beispielsweise für eine nächste Fahrt verwendet werden.
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(Modifikation der ersten Ausführungsform)
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Im Folgenden wird eine Straßengestaltlernvorrichtung gemäß einer Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 8A bis 8D erläutert. Bei der Änderung der Fahrspur der ersten Ausführungsform wird ein Straßenabschnitt vor oder nach der Kurve als eine gerade Linie betrachtet. Im Gegensatz dazu weist eine tatsächliche Straße einen sogenannten Kurvenanbringungsabschnitt bzw. Kurvenzwischenabschnitt vor oder nach einer Kurve auf. Dieser Kurvenzwischenabschnitt wird erstellt, um eine plötzliche Änderung der Lenkbetätigung zu dem Zeitpunkt des Eintritts in eine Kurve zu verhindern. Wenn somit eine Fahrspur geändert wird, kann eine Interpolation unter Verwendung der Gestalt, die dem Kurvenzwischenabschnitt entspricht, durchgeführt werden. Eine derartige Interpolation entspricht der Änderung des geraden Linienabschnitts (S103 in 4) der ersten Ausführungsform. In dem Fall der vorliegenden Modifikation bezeichnet der gerade Linienabschnitt im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform einen Straßenabschnitt der Fahrspur, der als fast linear betrachtet wird.
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Die 8A bis 8D sind schematische Diagramme, die die Schritt-um-Schritt-Änderung der Fahrspur unter Berücksichtigung des Kurvenzwischenabschnitts darstellen. 8A stellt verschiedene Typen von Straßenabschnitten, die in Schritt S101 getrennt werden, dar. Diese Straßenabschnitte enthalten (i) einen Kurvenabschnitt, der zwischen A0–C0 liegt, (ii) gerade Linienabschnitte, die vor X0 und nach V0 angeordnet sind, und (iii) Kurvenzwischenabschnitte, die zwischen X0–A0 und zwischen C0–Y0 angeordnet sind. Man beachte, dass X0 eine Startkoordinate eines Kurvenzwischenabschnitts repräsentiert, X1 (siehe 8C) eine Nach-Änderung-Startkoordinate nach dem Kurvenzwischenabschnitt repräsentiert, V0 eine Endkoordinate des Kurvenzwischenabschnitts repräsentiert und Y1 (siehe 8C) eine Nach-Änderung-Endkoordinate des Kurvenzwischenabschnitts repräsentiert.
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Der Fahrspuränderungsabschnitt 25 ändert eine Kurvengestalt ähnlich wie in der ersten Ausführungsform. Dadurch wird, wie es in 8B dargestellt ist, die Fahrspur des Kurvenabschnitts derart geändert, dass sie näher bei der Mittellinie der Kurve liegt. Außerdem wird ähnlich wie in der ersten Ausführungsform, wie es in 8C gezeigt ist, die Parallelverschiebung der geraden Linienabschnitte in Richtung der Mittellinie durchgeführt. Der Abschnitt (zwischen X1–A1, zwischen C1–Y1), der dem Vor-Änderung-Kurvenzwischenabschnitt (zwischen X0–A0, zwischen C0–V0) entspricht, wird unter Verwendung einer Kurve interpoliert. Die Kurve für die Interpolation kann eine Klothoid-Kurve, die verwendet wird, um einen tatsächlichen Kurvenzwischenabschnitt zu bezeichnen, oder eine Spline-Kurve sein, die den Endpunkt X1 des geraden Linienabschnitts und die Nach-Änderung-Eintrittskoordinate A1 auf der Grundlage der Koordinatendaten, die als die Fahrspur gespeichert sind, verbindet. Dadurch wird die Fahrspur nach der Änderung als eine kontinuierliche Spur, die jeden Punkt X1, A1, C1 und Y1 enthält, wie es in 8D dargestellt ist, erhalten.
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Somit kann die Fahrspur, die in dem Fahrspurspeicherabschnitt 24 gespeichert ist, in detailliertere Kartendaten durch Ändern von Abschnitten vor und nach der Kurve verbessert werden. Insbesondere erfolgt die Änderung unter Verwendung von Kurven in der Fahrspur in Bezug auf einen Straßenabstand zwischen dem geraden Linienabschnitt (vor X1) vor dem Eintritt in die Kurve, der der Parallelverschiebung unterzogen wird, und der Nach-Änderung-Eintrittskoordinate A1, und einen Straßenabstand zwischen der Nach-Änderung-Austrittskoordinate C1 und dem geraden Linienabschnitt (nach Y1) nach dem Austritt aus der Kurve. Die Fahrspur kann somit als eine glatte Spur geändert werden, die eine Kurve und gerade Linienabschnitte vor und nach der Kurve ähnlich wie der Kurvenzwischenabschnitt einer tatsächlichen Straße verbindet.
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(Zweite Ausführungsform)
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Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 9 und 10 beschreiben. Die Straßengestaltlernvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen der ersten Ausführungsform darin, dass sie einen Steuerdatenerzeugungsabschnitt enthält, der Steuerdaten zum Steuern eines Fahrzeugs erzeugt. Der Gesamtbetrieb der Straßengestaltlernvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist vergleichbar mit demjenigen der ersten Ausführungsform.
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Wie es in 9 dargestellt ist, enthält eine Straßengestaltlernvorrichtung 100 der zweiten Ausführungsform die Navigationsvorrichtung 13 und eine Anwendungssteuerschaltung 101. Die Anwendungssteuerschaltung 101 lernt die Gestalt einer Kurve ähnlich wie in der ersten Ausführungsform auf der Grundlage der gelernten Daten, die ähnlich wie in 4 erlangt werden. Ein Speichern der gelernten Daten ermöglicht eine Verbesserung der Kartendaten hinsichtlich ihrer Details, die der tatsächlichen Gestalt einer Straße ähneln. Die vorliegende Ausführungsform gibt ein Beispiel der Verwendung der verbesserten Kartendaten zum Steuern eines Fahrzeugverhaltens, insbesondere zum Steuern einer Fahrzeuggeschwindigkeit beim Eintritt in eine Kurve, an.
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Die Anwendungssteuerschaltung 101 enthält einen Steuerdatenerzeugungsabschnitt 102. Der Steuerdatenerzeugungsabschnitt 102 erzeugt Steuerdaten, die für die Gestalt der Kurve der geplanten Fahrt geeignet verwendet werden können, auf der Grundlage der gelernten Daten. 10 ist ein Diagramm, das eine Gestalt einer Straße, auf der ein Fahrzeug fährt, darstellt. Der Steuerdatenerzeugungsabschnitt 102 liest die gelernten Daten aus der Lerndatenspeichervorrichtung 17 aus und erlangt den Krümmungsradius R1 der relevanten Kurve an einem Punkt kurz vor dem Kurvenabschnitt, der befahren wurde und dessen gelernte Daten gespeichert sind (d. h. Kurvenabschnitt entsprechend „gelernte Daten vorhanden” in 10). Auf der Grundlage des erlangten Krümmungsradius R1 wird eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit berechnet. Es werden Steuerdaten erzeugt, um das Fahrzeug zu steuern, so dass dieses mit der Sollfahrzeuggeschwindigkeit fährt. In einem derartigen Fall liegt, wie es in der ersten Ausführungsform erläutert wurde, der Krümmungsradius R1, der in den gelernten Daten gespeichert ist, näher bei der tatsächlichen Gestalt einer Straße. Die Steuerung, die auf der Grundlage der gelernten Daten durchgeführt wird, wird hinsichtlich der Sicherheit verbessert.
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Die Steuerdaten, die in dem Steuerdatenerzeugungsabschnitt 102 erzeugt werden, werden an die Fahrzeugsteuer-ECU 103 über die Kommunikationsverbindung 14 übertragen. Die Fahrzeugsteuer-ECU 103 ist beispielsweise eine Motorsteuer-ECU oder eine Bremssteuer-ECU zum Steuern eines Motors oder einer Bremse, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit bis zu dem Eintritt in die Kurve kleiner als die Sollgeschwindigkeit wird. In diesem Fall werden die Steuerdaten ebenfalls an die Navigationsvorrichtung 13 übertragen. Die Anzeigevorrichtung 9 zeigt beispielsweise die Sollgeschwindigkeit oder einen Alarm an, wenn die derzeitige Geschwindigkeit größer als die Sollgeschwindigkeit ist, oder der Lautsprecher 18 gibt einen Alarm unter Verwendung von Tönen aus.
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Somit erzeugt die Straßengestaltlernvorrichtung 100 gemäß einem Verfahren, das die einmal gelernten Daten verwendet, die Steuerdaten zum Steuern des Fahrzeugverhaltens, insbesondere um die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Eintritt in die Kurve zu steuern. In einem derartigen Fall sind die gelernten Daten ähnlich wie der ersten Ausführungsform im Vergleich zu den Kartendaten, die im Voraus in der Kartendatenspeichervorrichtung 16 gespeichert werden, detailreicher. Mit anderen Worten weisen die gelernten Daten, die die Straßengestalt aufzeichnen, die auf der Grundlage der Fahrspur geändert wurde, nur wenige Fehler auf. Der Grad der Genauigkeit ist hoch genug, so dass diese Daten zum Steuern eines Fahrzeugs verwendet werden können. Somit wird der Krümmungsradius auf der Grundlage der Fahrspur berechnet, und der berechnete Krümmungsradius wird als die gelernten Daten in Zuordnung zu den Kartendaten gespeichert. Dadurch können die Steuerdaten erzeugt werden, mit denen das Fahrzeug bei der nächsten Fahrt in der Kurve geeignet und sicherer gesteuert werden kann.
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Außerdem kann in einem derartigen Fall, wenn ein Kurvenzwischenabschnitt mit einer Kurve ähnlich wie in der Modifikation der ersten Ausführungsform interpoliert wird, das Verhalten des Fahrzeugs problemloser gesteuert werden. Das heißt, in dem Kurvenzwischenabschnitt wird die Fahrt mit einer festen Winkelgeschwindigkeit durchgeführt, was die Sicherheit der Fahrt erhöht.
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(Weitere Ausführungsformen)
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann für verschiedene Ausführungsformen innerhalb des Bereiches der Erfindung, der durch die Ansprüche angegeben ist, verwendet werden. Wenn eine Fahrtendenz des Fahrzeugs eine Fahrt entlang einer Mittellinie anstelle der Außen-innen-außen-Tendenz angibt, kann der Änderungswert entsprechend einer derartigen Fahrtendenz bestimmt werden.
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In den obigen Ausführungsformen werden die Änderungen in Bezug auf eine Straße, die eine Mittellinie aufweist, durchgeführt. Im Gegensatz dazu kann in dem Fall, in dem eine Straße keine Mittellinie aufweist (beispielsweise eine Straße, die nur eine Fahrbahn aufweist), die Richtung der Änderung (Änderung in Richtung einer Außenseite des Kreisbogens der Kurve oder Änderung in Richtung einer Innenseite des Kreisbogens der Kurve) in Abhängigkeit von der Straßenbreite, die in den Straßengestaltdaten, die in den Kartendaten gespeichert sind, enthalten ist, variiert werden.
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In dem Fall, in dem eine Straße mehrere Fahrbahnen in einer Verkehrsrichtung (d. h. einer Fahrtrichtung) aufweist, können die Änderungswerte H1, H2 auf der Grundlage der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, variiert werden. Es wird beispielsweise ein Fall angenommen, bei dem das Fahrzeug auf der ersten Fahrbahn (japanische Verkehrsregelung) der beiden Fahrbahnen in der einen Verkehrsrichtung fährt. In dem Beispiel der ersten Ausführungsform für eine Linkskurve kann der Änderungswert H1 in Bezug auf den Eintritt und den Austritt einer Kurve als w + d1 bestimmt werden. Der Änderungswert H2 in Bezug auf die Mitte der Kurve kann als w + d2 bestimmt werden. Selbstverständlich können die Änderungswerte in Bezug auf eine Rechtskurve in Abhängigkeit von der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, auf ähnliche Weise bestimmt werden.
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In Schritt S101 werden sämtliche Straßenabschnitte im Voraus in einen Kurvenabschnitt und einen geraden Linienabschnitt unterteilt. Statt sämtliche Straßenabschnitte zu unterteilen, kann eine andere Konfiguration wie folgt bereitgestellt werden. Es kann ein Bestimmungsabschnitt vorgesehen sein, der in Bezug auf jeden Straßenabschnitt durch Vergleichen mit einem vorbestimmten Schwellenwert oder Bezugswert bestimmt, ob eine Änderung einer Straßengestalt notwendig ist. Nur wenn bestimmt wird, dass eine Änderung notwendig ist, kann die Änderung durchgeführt werden. In einem derartigen Fall kann ein Bestimmungsbezug verwendet werden, gemäß dem bestimmt wird, ob die Differenz zwischen der Fahrspur und den Kartendaten größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
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Der Krümmungsradius ist als ein Radius eines Kreisbogens definiert, der durch eine Eintrittskoordinate, eine Mittenkoordinate und eine Austrittskoordinate der gesamten Kurve verläuft. Die Kurve kann außerdem derart unterteilt werden, dass sie mehr als einen Krümmungsradius enthält. Es kann beispielsweise eine sogenannte Kompositkurve angenommen werden, deren Krümmungsradius variiert. Wenn nur ein Krümmungsradius unter der Annahme berechnet wird, dass die gesamte Kurve als eine Kurve betrachtet wird, besteht die Möglichkeit, dass ein Fehler im Vergleich zu der tatsächlichen Gestalt der Kurve oder Straße vorhanden ist. Zu diesem Zweck kann die Kurve auf der Grundlage der Fahrspur in weitere Abschnitte unterteilt werden, die jeweils einen anderen Krümmungsradius aufweisen. Es kann ein Krümmungsradius für jeden Abschnitt berechnet werden. Dadurch kann eine genauere Gestalt der Kurve oder Straße erlangt werden. Außerdem kann eine andere Koordinate als die Eintrittskoordinate, Mittenkoordinate und Austrittskoordinate der gesamten Kurve für die Berechnung des Krümmungsradius verwendet werden.
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Obwohl die Konfiguration, die die Anwendungssteuerschaltung und die Steuerschaltung der Navigationsvorrichtung als getrennte unabhängige Einrichtungen enthält, beschrieben wurde, können die beiden als eine Einrichtung vorgesehen sein. Außerdem kann jede ECU mit einer Funktion der Anwendungssteuerschaltung versehen sein.
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Eine beliebige Kombination von Prozessen, Funktionen, Abschnitten, Schritten oder Einrichtungen, die oben erläutert wurden, kann mittels Software (beispielsweise Unterroutine) und/oder Hardware (beispielsweise Schaltung oder integrierte Schaltung) mit oder ohne eine Funktion einer betreffenden Vorrichtung erzielt werden. Außerdem kann die Hardware innerhalb eines Mikrocomputers aufgebaut sein.
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Weiterhin können die Software oder beliebige Kombinationen mehrerer Softwareabschnitte in einem Softwareprogramm enthalten sein, das in einem nicht flüchtigen computerlesbaren Speichermedium enthalten ist, oder über ein Kommunikationsnetzwerk herunter geladen und dann in einem nicht flüchtigen computerlesbaren Speichermedium gespeichert werden.
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Im Folgenden werden Aspekte der Beschreibung zusammengefasst.
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Gemäß einem Aspekt der Beschreibung ist eine Straßengestaltlernvorrichtung für ein Fahrzeug wie folgt vorgesehen. Eine Kartendatenspeichervorrichtung ist ausgelegt, Kartendaten zu speichern. Eine Positionserlangungsvorrichtung ist ausgelegt, Positionsinformationen in Bezug auf eine Position des Fahrzeugs zu erlangen. Ein Positionsextrahierungsabschnitt ist ausgelegt, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug in einer Kurve fährt, einen Eintritt, eine Mitte und einen Austritt der Kurve auf der Grundlage der Kartendaten zu spezifizieren und eine Eintrittskoordinate, eine Mittenkoordinate und eine Austrittskoordinate, die die Positionen des Fahrzeugs jeweils entsprechend dem Eintritt, der Mitte und dem Austritt angeben, aus den Positionsinformationen in Bezug auf das Fahrzeug, die durch Positionsinformationserlangungsvorrichtung erlangt werden, zu extrahieren. Ein Positionsänderungsabschnitt ist ausgelegt, eine Nach-Änderung-Eintrittskoordinate, eine Nach-Änderung-Mittenkoordinate und eine Nach-Änderung-Austrittskoordinate, die durch Ändern der Eintrittskoordinate, der Mittenkoordinate und der Austrittskoordinate unter Verwendung von Änderungswerten, die in Abhängigkeit von einer Fahrtendenz vorbestimmt werden, erhalten werden, zu erhalten. Ein Krümmungsradiusberechnungsabschnitt ist ausgelegt, einen Radius eines Kreisbogens, der durch die Nach-Änderung-Eintrittskoordinate, die Nach-Änderung-Mittenkoordinate und die Nach-Änderung-Austrittskoordinate verläuft, zu berechnen und den berechneten Radius als einen Krümmungsradius der Kurve zu bezeichnen bzw. bestimmen. Eine Lerndatenspeichervorrichtung ist ausgelegt, den bestimmten Krümmungsradius als gelernte Daten in Zuordnung zu den Kartendaten zu speichern.
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Gemäß einem optionalen Aspekt der Beschreibung kann der Positionsänderungs abschnitt außerdem ausgelegt sein, eine Kurvenrichtungsbestimmung auf der Grundlage der Positionsinformationen hinsichtlich des Fahrzeugs, die von dem Positionserlangungsabschnitt erlangt werden, dahingehend durchzuführen, ob die Kurve eine Linkskurve oder eine Rechtskurve ist, und einen Änderungswert entsprechend einer Außen-innen-außen-Tendenz der Fahrtendenz auf der Grundlage der Linkskurve oder der Rechtskurve, die durch die Kurvenrichtungsbestimmung bestimmt wird, zu bestimmen.
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Zu dem Zeitpunkt der Fahrt in einer Kurve ist die Fahrtendenz in vielen Fällen eine Außen-innen-außen-Tendenz, um eine Seitenbeschleunigung zu verringern und ein sicheres und komfortables Fahren zu erzielen. Somit wird der Änderungswert für jede Kurvenrichtung derart bestimmt oder eingestellt, dass er der Fahrtendenz der Außen-innen-außen-Tendenz entspricht. Die Gestalt der Straße kann somit auf einfache Weise gelernt werden, ohne eine komplizierte Verarbeitung oder Berechnung zu benötigen.
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Außerdem kann der Positionsänderungsabschnitt weiter ausgelegt sein, einen Änderungswert in Bezug auf die Eintrittskoordinate und die Austrittskoordinate als H1 und einen Änderungswert in Bezug auf die Mittenkoordinate als H2 zu definieren. Der Positionsänderungsabschnitt kann außerdem ausgelegt sein, in Bezug auf einen Rechtsverkehr eine Beziehung H1 > H2, wenn die Kurve als eine Linkskurve in Bezug auf eine Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs bestimmt wird, und eine Beziehung H1 < H2 zu bestimmen, wenn die Kurve als eine Rechtskurve in Bezug auf eine Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs bestimmt wird. Der Positionsänderungsabschnitt kann außerdem ausgelegt sein, in Bezug auf einen Linksverkehr eine Beziehung H1 < H2, wenn die Kurve als eine Linkskurve in Bezug auf eine Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs bestimmt wird, und eine Beziehung H1 > H2 zu bestimmen, wenn die Kurve als eine Rechtskurve in Bezug auf eine Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs bestimmt wird.
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Wenn die Fahrtendenz die Außen-innen-außen-Tendenz ist, wird in Bezug auf den Eintritt und den Austritt der Kurve ein identischer Änderungswert H1 im Voraus bestimmt bzw. eingestellt, während in Bezug auf die Mittenposition ein Änderungswert H2 im Voraus bestimmt bzw. eingestellt wird. Der Krümmungsradius kann somit einfach berechnet werden. Die Beziehung zwischen den Änderungswerten H1 und H2 ist ein Beispiel für den Fall, in dem das Fahrzeug im Linksverkehr, beispielsweise in Japan, fährt. In dem Fall eines Rechtsverkehrs wie in den Vereinigten Staaten von Amerika wird die Beziehung umgekehrt. Das heißt, bei einem Rechtsverkehr ist die Beziehung in Bezug auf die Linkskurve relativ zu der Vorwärtsrichtung des Subjekt-Fahrzeugs H1 > H2. In Bezug auf die Rechtskurve relativ zu der Vorwärtsrichtung des Subjekt-Fahrzeugs ist die Beziehung H1 < H2.
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Gemäß einem optionalen Aspekt der Beschreibung kann der Positionsänderungs abschnitt ausgelegt sein, den Änderungswert als einen Wert zu bestimmen, der einem Abstand zu einer Mitte in einer Straßenbreitenrichtung entspricht.
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Daher ändert sich der Krümmungsradius, der auf der Grundlage der Fahrspur berechnet wird, in den Krümmungsradius in Bezug auf die Mitte der Straße. Dadurch kann der Krümmungsradius unabhängig von der Fahrt in der Rechtskurve oder der Linkskurve in Bezug auf die Mitte (d. h. Breitenrichtungsmitte) der Straße berechnet werden. Dementsprechend kann die Gestalt der Straße gelernt werden, ohne sowohl eine Linkskurve in Bezug auf die Vorwärtsrichtung als auch eine Rechtskurve in Bezug auf die Vorwärtsrichtung einer identischen Kurve fahren zu müssen, das heißt, ohne die Kurve umrunden zu müssen. Da die Gestalt der Straße, die einer Richtung und einer Rückkehrrichtung bzw. -fahrt zugeordnet ist, durch eine einzige Fahrt in einer Richtung gelernt werden kann, kann der Aufwand für das Lernen verringert werden. Die Datenmenge der gelernten Daten und die Kapazität des Lerndatenspeicherabschnitts zum Speichern der gelernten Daten können gleichzeitig verringert werden.
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Gemäß einem optionalen Aspekt der Beschreibung kann die Straßengestaltlernvorrichtung außerdem aufweisen: eine Fahrspurspeichervorrichtung, die ausgelegt ist, die Positionsinformationen in Bezug auf das Fahrzeug, die von der Positionserlangungsvorrichtung erlangt werden, als eine Fahrspur zu speichern; und einen Fahrspuränderungsabschnitt, der ausgelegt ist, die Fahrspur, die in dem Fahrspurspeicherabschnitt gespeichert ist, zu ändern. Der Fahrspuränderungsabschnitt kann außerdem ausgelegt sein, in Bezug auf die Fahrspur, die in dem Fahrspurspeicherabschnitt gespeichert ist, eine Parallelverschiebung eines Straßenabschnitts vor dem Eintritt in die Kurve und eine Parallelverschiebung eines Straßenabschnitts nach dem Austritt aus der Kurve anzuwenden, wodurch die Fahrspur geändert wird.
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In diesem Fall wird der Straßenabschnitt der Fahrspur vor oder nach einer Kurve durch die Parallelverschiebung geändert, wodurch kein komplizierter arithmetischer Betrieb für die Änderung notwendig ist.
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Gemäß einem optionalen Aspekt der Beschreibung kann die Straßengestaltlernvorrichtung außerdem aufweisen: eine Fahrspurspeichervorrichtung, die ausgelegt ist, die Positionsinformationen in Bezug auf das Fahrzeug, die von der Positionserlangungsvorrichtung erlangt werden, als eine Fahrspur zu speichern; und einen Fahrspuränderungsabschnitt, der ausgelegt ist, die Fahrspur, die in dem Fahrspurspeicherabschnitt gespeichert ist, zu ändern. Der Fahrspuränderungsabschnitt kann außerdem ausgelegt sein, in Bezug auf die Fahrspur, die in dem Fahrspurspeicherabschnitt gespeichert ist, einen Abstand zwischen dem geraden Linienabschnitt und der Nach-Änderung-Eintrittskoordinate in einem Straßenabschnitt der Fahrspur vor dem Eintritt in die Kurve unter Verwendung einer Kurve zu interpolieren und einen Abstand zwischen dem geraden Linienabschnitt und der Nach-Änderung-Austrittskoordinate in einem Straßenabschnitt der Fahrspur nach dem Austritt aus der Kurve zu interpolieren.
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In diesem Fall werden der Abstand zwischen dem geraden Linienabschnitt vor der Kurve und der Nach-Änderung-Eintrittskoordinate in der Fahrspur und der Abstand zwischen dem geraden Linienabschnitt nach der Kurve und der Nach-Änderung-Austrittskoordinate beispielsweise unter Verwendung einer Spline-Kurve oder einer Klothoid-Kurve interpoliert. Dadurch können der Abstand zwischen dem geraden Linienabschnitt vor oder nach der Kurve und der Kurve ähnlich wie bei einem sogenannten Kurvenzwischenabschnitt einer tatsächlichen Straße verbunden werden.
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Gemäß einem optionalen Aspekt der Beschreibung kann die Straßengestaltlernvorrichtung außerdem aufweisen: einen Steuerdatenerzeugungsabschnitt, der ausgelegt ist, Steuerdaten zum Steuern eines Verhaltens des Fahrzeugs auf der Grundlage der gelernten Daten zu erzeugen.
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Dadurch wird das Verhalten des Fahrzeugs auf der Grundlage der angesammelten gelernten Daten bei einer Bedingung steuerbar, die mehr der tatsächlichen Gestalt der Straße angepasst ist.
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Außerdem kann der Steuerdatenerzeugungsabschnitt ausgelegt sein, Steuerdaten zum Steuern einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu erzeugen.
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Wenn somit in der Kurve gefahren wird, kann eine geeignete Geschwindigkeit des Fahrzeugs eingestellt werden.
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Gemäß einem optionalen Aspekt der Beschreibung kann der Positionsänderungsabschnitt außerdem ausgelegt sein, eine Außen-innen-außen-Fahrtendenz anzunehmen, bei der das Fahrzeug auf einer Fahrbahn der Kurve fährt, um eine Fahrspur zu erzeugen, die einen Kreisbogen bildet, der einen größeren Radius als ein Radius eines Kreisbogens aufweist, der durch eine Fahrspur erzeugt wird, die durch Fahren auf der Fahrbahn der Kurve kontinuierlich entlang einer Mitte der Fahrbahn in einer Breitenrichtung erzeugt wird, und (i) eine Kurvenrichtungsbestimmung und (ii) eine Verkehrsrichtungsbestimmung auf der Grundlage der Kartendaten und der erlangten Positionsinformationen in Bezug auf das Fahrzeug durchzuführen. Hier erfolgt die Kurvenrichtungsbestimmung dahingehend, ob das Fahrzeug in einer Kurve in einer Kurvenrichtung einer Linkskurve oder einer Rechtskurve fährt. Die Verkehrsrichtungsbestimmung erfolgt dahingehend, ob das Fahrzeug im Linksverkehr oder im Rechtsverkehr fährt. Der Positionsänderungsabschnitt kann außerdem ausgelegt sein, dann einen Änderungswert entsprechend der Außen-innen-außen-Fahrtendenz in Bezug auf die jeweilige Kurvenrichtung der jeweiligen Verkehrsrichtung auf der Grundlage von Ergebnissen der durchgeführten Kurvenrichtungsbestimmung und der Verkehrsrichtungsbestimmung zu bestimmen.
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Zu dem Zeitpunkt der Fahrt in einer Kurve weist der Fahrer eine Fahrtendenz zum Fahren des Subjekt-Fahrzeugs derart auf, dass eine Fahrspur in der Kurve einen größeren Krümmungsradius als derjenige der tatsächlichen Gestalt der Kurve aufweist, um eine Seitenbeschleunigung zu verringern und ein sicheres und komfortables Fahren zu erzielen. Eine derartige Fahrtendenz wird Außen-innen-außen-Fahrtendenz genannt. Außerdem wird diese Fahrtendenz in vielen Fällen unabhängig von der Fahrt im Linksverkehr oder Rechtsverkehr oder unabhängig von der Fahrt in einer Linkskurve oder Rechtskurve gefunden. Somit wird der Änderungswert für eine jeweilige Kurvenrichtung in einer jeweiligen Verkehrsrichtung entsprechend der Außen-innen-außen-Fahrtendenz der Fahrt des Subjekt-Fahrzeugs bestimmt, um einen Krümmungsradius zu bilden, der größer als derjenige der tatsächlichen Gestalt der Kurve ist. Die Gestalt der Straße kann somit einfach gelernt werden, ohne eine komplizierte Verarbeitung oder Berechnung zu benötigen.
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Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass verschiedene Änderungen der oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich sind, ohne von dem Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der durch die zugehörigen Ansprüche definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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