JP2006119028A - 道路情報送出システム - Google Patents

Abstract

【課題】 自車両の現在位置から遠距離の道路形状をユーザに知らせることと自車両の現在位置から近距離の道路形状を高精度でユーザに知らせることとの両立を図る。
【解決手段】 ナビゲーションシステム１は、自車両の現在位置と地図データとをマップマッチングして自車両が上線している道路を上線道路として推定し、その推定された上線道路に関する自車両の進行方向の情報を地図データに基づいて道路情報として作成して車両制御ＥＣＵ１８へ送出する場合に、形状点を表す形状点データの分解能を可変にする。形状点データの分解能を低く決定することで、自車両の現在位置から近距離の箇所のみでなく遠距離の箇所をも形状点により表現でき、一方、形状点データの分解能を高く決定することで、自車両の現在位置から近距離の箇所を多数の形状点により表現できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自車両の現在位置と地図データとをマップマッチングして自車両が上線している道路を上線道路として推定し、その推定された上線道路に関する自車両の進行方向の情報を道路情報として作成して車両制御ＥＣＵへ送出する道路情報送出システムに関する。

車両に搭載可能なナビゲーションシステムの機能の一つとして、自車両の現在位置と地図データとをマップマッチングして自車両が上線している道路を上線道路として推定し、その推定された上線道路に関する自車両の進行方向の情報を道路情報として作成して車両制御ＥＣＵへ送出する機能がある（例えば特許文献１参照）。
特開平８−１９４８９６号公報

ナビゲーションシステムから車両制御ＥＣＵへ送出される道路情報としては、例えば自車両の現在位置から先方の道路の道路中心線上の箇所までの距離及び方位がある。この場合、形状点は、道路の形状に応じて配置されるもので、曲線では密に配置され、直線では疎に配置される。

ところで、形状点が配置される態様は、形状点を表す形状点データの分解能に基づいて決定されるものであるが、従来のものでは、以下に示すような問題があった。すなわち、形状点データの分解能が低い（粗い）と、自車両の現在位置から近距離の箇所のみでなく遠距離の箇所をも形状点により表現することが可能となるので、自車両の現在位置から遠距離の道路形状をも大まかではあるがユーザに知らせることができる反面、自車両の現在位置から近距離の道路形状を高精度で（実際の道路形状を忠実に）ユーザに知らせることができないという問題があった。一方、形状点データの分解能が高い（細かい）と、自車両の現在位置から近距離の箇所を多数の形状点により表現することが可能となるので、自車両の現在位置から近距離の道路形状を高精度でユーザに知らせることができる反面、自車両の現在位置から遠距離の道路形状をユーザに知らせることができないという問題があった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、自車両の現在位置から遠距離の道路形状をユーザに知らせることと自車両の現在位置から近距離の道路形状を高精度でユーザに知らせることとの両立を図ることができ、フレキシブル性に優れた道路情報送出システムを提供することにある。

請求項１に記載した発明によれば、制御手段は、現在位置特定手段により特定された自車両の現在位置と地図データ記憶手段に記憶されている地図データとをマップマッチングして自車両が上線している道路を上線道路として推定し、その推定された上線道路に関する自車両の進行方向の情報を地図データ記憶手段に記憶されている地図データに基づいて道路情報として作成して車両制御ＥＣＵへ送出させる。ここで、制御手段は、道路情報を構成する形状点を表す形状点データの分解能を可変にして道路情報を作成する。

したがって、車両状態や道路情報の送信可能なデータ量などに応じて、形状点データの分解能を低く決定することにより、自車両の現在位置から近距離の箇所のみでなく遠距離の箇所をも形状点により表現することが可能となり、自車両の現在位置から遠距離の道路形状をも大まかではあるがユーザに知らせることができ、一方、形状点データの分解能を高く決定することにより、自車両の現在位置から近距離の箇所を多数の形状点により表現することが可能となり、自車両の現在位置から近距離の道路形状を高精度で（実際の道路形状を忠実に）ユーザに知らせることができる。これにより、自車両の現在位置から遠距離の道路形状をユーザに知らせることと自車両の現在位置から近距離の道路形状を高精度でユーザに知らせることとの両立を図ることができ、フレキシブル性に優れたシステムを実現することができる。また、道路情報の送信可能なデータ量に制約が無く、道路情報の送信可能なデータ量として十分に大きな値を確保することが可能であれば、自車両の現在位置から遠距離の道路形状をも高精度でユーザに知らせることができる。

請求項２に記載した発明によれば、制御手段は、車速検出手段により検出された車速に基づいて形状点データの分解能を決定して道路情報を作成する。これにより、例えば車速が小さい場合には、ステアリング制御などの道路形状に影響する制御を行う可能性が高いことから、車速が小さい場合に形状点データの分解能を高く決定することにより、高精度な道路形状を必要とするステアリング制御などを適切に行わせることができる。

請求項３に記載した発明によれば、制御手段は、道路情報を車両制御ＥＣＵへ送出させると共に、その道路情報を構成する形状点に対応するカウンタ値をも車両制御ＥＣＵへ送出させる。これにより、道路情報送出システムと車両制御ＥＣＵとの間で形状点に対応するカウンタ値を照合することにより、道路情報送出システムと車両制御ＥＣＵとの間での道路情報の送受信の正否を確認することができ、信頼性を高めることができる。

以下、本発明を車両に搭載可能なナビゲーションシステムに適用した一実施形態について、図面を参照して説明する。ナビゲーションシステム１は、制御回路２（本発明でいう現在位置特定手段、制御手段）、位置検出器３、地図データ記憶装置４（本発明でいう地図データ記憶手段）、操作スイッチ群５、車両データ入出力器６、携帯電話機接続装置７、狭域無線通信機８、ＶＩＣＳ受信機９、スピーカ１０、表示装置１１、外部メモリ１２、音声認識ユニット１３、リモコンセンサ１４及び操作リモコン１５などを備えて構成されている。

制御回路２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース、これらを接続するバスなど（いずれも図示せず）を備えて構成されており、ナビゲーションシステム１の動作全般を制御する。位置検出器３は、地磁気センサ３ａ、ジャイロスコープ３ｂ、車速センサ３ｃ（本発明でいう車速検出手段）及びＧＰＳ受信機３ｄから構成されており、これら位置検出器３の各構成要素は、互いに性質の異なる検出誤差を有している。この場合、制御回路２は、位置検出器３の各構成要素から検出信号が入力されると、それら入力された検出信号を互いに補完し、自車両の現在位置、進行方向、走行距離などを検出（特定）する。尚、位置検出器３は、要求される検出精度で自車両の現在位置を検出可能であれば、これら全ての構成要素を備える必要はなく、また、ステアリングホイールの回転センサや各タイヤの回転を検出する車輪センサなどが組合わされて構成されていても良い。

地図データ記憶装置４は、例えばＤＶＤ−ＲＯＭなどの記録媒体１６から転送された地図データを記憶したり、地図データ配信センター（図示せず）から広域無線通信網を介して携帯電話機１７に受信された地図データや路上に設置されている路上機（図示せず）から狭域無線通信網を介して狭域無線通信機８に受信された地図データを記憶したりする。この場合、記録媒体１６は、例えばＣＤ−ＲＯＭやメモリカードなどであっても良い。

操作スイッチ群５は、表示装置１１の周辺に配置されたメカニカルスイッチや表示装置１１の例えばカラー液晶ディスプレイ上に形成されたタッチスイッチなどから構成されている。車両データ入出力器６は、車両に搭載されている車両制御ＥＣＵ１８と車載ＬＡＮ１９を介して接続されており、本実施形態では、道路情報を車両制御ＥＣＵ１８へ出力する。尚、ここでいう車両制御ＥＣＵ１８は、車両制御を行うもので、例えばブレーキ制御を行うブレーキＥＣＵやステアリング制御を行うステアリングＥＣＵなどである。

携帯電話機接続装置７は、携帯電話機１７を接続可能に構成されており、携帯電話機１７により広域無線通信網を介した広域無線通信を行い、狭域無線通信機８は、狭域無線通信網を介した狭域無線通信を行う。ＶＩＣＳ受信機９は、外部からＶＩＣＳ情報を受信する。スピーカ１０は、例えば現在位置から目的地までの経路案内を行うための音声などを出力する。表示装置１１は、例えばカラー液晶ディスプレイから構成されており、自車両の現在位置を表す現在位置マークを地図データに対応する地図上に重ねて表示する。尚、表示装置１１は、有機ＥＬやプラズマディスプレイなどから構成されていても良い。

外部メモリ１２は、例えば着脱可能なフラッシュメモリカードなどにより構成されており、本実施形態では、図２に示すように、車速と道路情報を構成する形状点を表す形状点データの分解能に相当する刻み量との対応を表すテーブルを保持している。この場合、車速が大きい場合には分解能が低く（刻み量が大きく）決定されており、一方、車速が小さい場合には分解能が高く（刻み量が小さく）決定されている。音声認識ユニット１３は、ユーザが音声を発したことに応じてマイクロホンから入力された音声を音声認識アルゴリズムに基づいて解析する。リモコンセンサ１４は、操作リモコン１５からの操作信号を電波により受信して制御回路２へ出力する。

尚、上記した構成において、制御回路２は、自車両の現在位置を検出すると、地図データ記憶装置４に記憶されている地図データから自車両の現在位置に対応する箇所を読出し、自車両の現在位置と地図データとをマップマッチングして自車両が上線している道路を上線道路として推定し、その推定された上線道路に関する自車両の進行方向の情報を道路情報として作成する機能を有している。

次に、上記した構成の作用について、図３ないし図６を参照して説明する。ここで、図３は、制御回路２が行う処理をフローチャートとして示している。

最初に、制御回路２は、初期化処理を行う（ステップＳ１）。次いで、制御回路２は、自車両の現在位置を特定し（ステップＳ２）、その特定された自車両の現在位置と地図データ記憶装置４に記憶されている地図データとをマップマッチングし（ステップＳ３）、自車両が上線している道路を上線道路として推定することに成功したか否かを判定する（ステップＳ４）。

ここで、制御回路２は、自車両が上線している道路を上線道路として推定することに成功した旨を検出すると（ステップＳ４にて「ＹＥＳ」）、車速を取得し（ステップＳ５）、外部メモリ１２に保持されているテーブルを参照して当該取得された車速に対応する刻み量を決定する（ステップＳ６）。

次いで、制御回路２は、地図データ記憶装置４から上線道路に関する自車両の進行方向の道路形状を表す複数の形状点（形状点列）の座標を読出し（ステップＳ７）、その読出された複数の形状点のうちから自車両の現在位置と最も近い形状点を選択し（ステップＳ８）、カウンタ値を「０」に設定する（ステップＳ９）。そして、制御回路２は、自車両の現在位置から当該選択された形状点までの距離及び方位を算出し（ステップＳ１０）、自車両の現在位置から当該選択された形状点までの距離が最大通知可能距離以内であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。尚、ここでいう最大通知可能距離とは、予め制御する内容に応じて設定されている距離または送信可能なデータ量で表現することが可能な距離である。

ここで、制御回路２は、自車両の現在位置から当該選択された形状点までの距離が最大通知可能距離以内である旨を検出すると（ステップＳ１１にて「ＹＥＳ」）、算出された自車両の現在位置から当該選択された形状点までの距離を刻み量に基づいて補正する（ステップＳ１２）。具体的に説明すると、制御回路２は、例えば算出された自車両の現在位置から当該選択された形状点までの距離が「９７ｍ」であると共に、車速に対応して決定された刻み量が「４ｍ」であると仮定すると、算出された自車両の現在位置から当該選択された形状点までの距離を刻み量（「４ｍ」）の倍数である「９６ｍ」に補正する。尚、本実施形態では、刻み量の倍数であって算出された距離よりも小さな最も近い値（「９６ｍ」）に補正する場合を示しているが、刻み量の倍数であって算出された距離よりも大きな最も近い値（「１００ｍ」）に補正しても良い。

次いで、制御回路２は、形状点を分解能の範囲内で必要に応じて間引く（ステップＳ１３）。具体的に説明すると、制御回路２は、形状点が「９５ｍ」、「９６ｍ」、「９７ｍ」及び「９８ｍ」というように１ｍ間隔で並んでいる場合に、分解能が「４ｍ」であれば、「９５ｍ」、「９７ｍ」及び「９８ｍ」の３点の形状点の形状点を間引くことにより、「９６ｍ」の１点の形状点のみを有効とし、一方、分解能が「１ｍ」であれば、「９５ｍ」、「９６ｍ」、「９７ｍ」及び「９８ｍ」の４点の形状点の全てを有効とする。

次いで、制御回路２は、形状点の距離及び方位を道路情報として車両データ入出力器６から車両制御ＥＣＵ１８へ送出させると共にカウンタ値をも車両データ入出力器６から車両制御ＥＣＵ１８へ送出させ（ステップＳ１４）、カウンタ値をインクリメントする（ステップＳ１５）。この場合、分解能の範囲内で形状点を間引いていれば、車両データ入出力器６から車両制御ＥＣＵ１８へ送出されるデータ量は小さくなり、一方、分解能の範囲内で形状点を間引いていなければ、車両データ入出力器６から車両制御ＥＣＵ１８へ送出されるデータ量は大きくなる。

そして、制御回路２は、これよりも以前に読出された複数の形状点のうちから自車両の現在位置と次に近い形状点（通常は進行方向の次の形状点）を選択し（ステップＳ１６）、上記したステップＳ１０へ戻り、ステップＳ１０〜Ｓ１６を繰返して行う。

以上に一連の処理により、ナビゲーションシステム１では、車速が大きい場合であれば、形状点データの分解能を低く決定して形状点を車両制御ＥＣＵ１８へ送出することになるので、図４に示すように、自車両の現在位置から近距離の道路形状のみならず遠距離の道路形状をも大まかではあるがユーザに知らせることが可能となり、一方、車速が小さい場合であれば、形状点データの分解能を高く決定して形状点を車両制御ＥＣＵ１８へ送出することになるので、図５に示すように、自車両の現在位置から近距離の道路形状を高精度でユーザに知らせることが可能となる。

ところで、以上は、車両制御ＥＣＵ１７へ送出する道路情報の送信可能なデータ量に制約が有る場合、つまり、道路形状を表す形状点の個数（データ量）に制約が有る場合を前提として説明したものあるが、車両制御ＥＣＵ１７へ送出する道路情報の送信可能なデータ量に制約が無い場合、つまり、道路形状を表す形状点の個数に制約が無い場合であれば、送信可能なデータ量を増大させることにより、図６に示すように、自車両の現在位置から遠距離の道路形状を高精度でユーザに知らせることが可能となる。また、以上は、車速に応じて刻み量を決定する構成を説明したものであるが、例えばユーザ操作により刻み量を決定する構成であっても良く、そのように構成すれば、ユーザが所望とする精度や距離の道路形状をユーザに知らせることができる。

以上に説明したように本実施形態によれば、ナビゲーションシステム１において、自車両の現在位置と地図データとをマップマッチングして自車両が上線している道路を上線道路として推定し、その推定された上線道路に関する自車両の進行方向の情報を地図データに基づいて道路情報として作成して車両制御ＥＣＵ１８へ送出する場合に、道路情報を構成する形状点を表す形状点データの分解能を可変に構成したので、形状点データの分解能を低く決定することにより、自車両の現在位置から近距離の箇所のみでなく遠距離の箇所をも形状点により表現することが可能となり、自車両の現在位置から遠距離の道路形状をも大まかではあるがユーザに知らせることができ、一方、形状点データの分解能を高く決定することにより、自車両の現在位置から近距離の箇所を多数の形状点により表現することが可能となり、自車両の現在位置から近距離の道路形状を高精度で（実際の道路形状を忠実に）ユーザに知らせることができる。これにより、自車両の現在位置から遠距離の道路形状をユーザに知らせることと自車両の現在位置から近距離の道路形状を高精度でユーザに知らせることとの両立を図ることができ、フレキシブル性に優れたシステムを実現することができる。

また、車速に基づいて形状点データの分解能を決定するように構成したので、例えば車速が小さい場合には、ステアリング制御などの道路形状に影響する制御を行う可能性が高いことから、車速が小さい場合に形状点データの分解能を高く決定することにより、高精度な道路形状を必要とするステアリング制御などを適切に行わせることができる。

また、道路情報を車両制御ＥＣＵ１８へ送出すると共に、その道路情報を構成する形状点に対応するカウンタ値をも車両制御ＥＣＵ１８へ送出するように構成したので、ナビゲーションシステム１と車両制御ＥＣＵ１８との間で形状点に対応するカウンタ値を照合することにより、ナビゲーションシステム１と車両制御ＥＣＵ１８との間で道路情報の送受信の正否を確認することができ、信頼性を高めることができる
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、未満のように変形または拡張することができる。

システム全体の機能ブロックは、他の構成で実現されていても良い。
車速と刻み量との対応を表すテーブルを利用して車速に対応する刻み量を決定する構成に限らず、車速と刻み量との対応を数式化して車速に対応する刻み量を決定する構成であっても良い。
カウンタ値を車両制御ＥＣＵへ送出することなく、車両制御ＥＣＵにおいて、ナビゲーションシステムから受信された形状点の距離の大小に基づいて形状点の配列（並び順）を管理する構成であっても良い。
自車両の現在位置から形状点までの距離を送出する構成に限らず、隣接する形状点間の距離を送出する構成であっても良い。

本発明の一実施形態を示す機能ブロック図 車速と形状点データの分解能（刻み量）との対応を表すテーブルを示す図 フローチャート ナビゲーションシステムで作成される形状点とナビゲーションシステムから車両制御ＥＣＵへ送出される形状点との対応を概略的に示す図 図４相当図 図４相当図

符号の説明

図面中、１はナビゲーションシステム（道路情報送出システム）、２は制御回路（現在位置特定手段、制御手段）、３ｃは車速センサ（車速検出手段）、４は地図データ記憶装置（地図データ記憶手段）、１８は車両制御ＥＣＵである。

Claims (3)

1. 自車両の現在位置を特定する現在位置特定手段と、
   地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
   前記現在位置特定手段により特定された自車両の現在位置と前記地図データ記憶手段に記憶されている地図データとをマップマッチングして自車両が上線している道路を上線道路として推定し、その推定された上線道路に関する自車両の進行方向の情報を前記地図データ記憶手段に記憶されている地図データに基づいて道路情報として作成して車両制御ＥＣＵへ送出させる制御手段とを備え、
   前記制御手段は、道路情報を構成する形状点を表す形状点データの分解能を可変にして道路情報を作成することを特徴とする道路情報送出システム。
2. 請求項１に記載した道路情報送出システムにおいて、
   車速を検出する車速検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記車速検出手段により検出された車速に基づいて形状点データの分解能を決定して道路情報を作成することを特徴とする道路情報送出システム。
3. 請求項１または２に記載した道路情報送出システムにおいて、
   前記制御手段は、道路情報を車両制御ＥＣＵへ送出させると共に、その道路情報を構成する形状点に対応するカウンタ値をも車両制御ＥＣＵへ送出させることを特徴とする道路情報送出システム。
   
   

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