JP2017138163A - 操舵支援システム - Google Patents
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Abstract
Description
「道路外側線」車道の最も外側の境界を示す、路端寄りに引かれている区画線。道路外側線よりも外側は、原則として自動車の走行が禁止される路側帯となる。そして、道路外側線よりも内側が、自動車の走行が許される車両通行帯となる。
「車道中央線」自動車の通行を方向別に区分するために引かれている区画線。実際には、ペイントされた線だけでなく、道路上に設置されたランブルストリップス、道路鋲、車線分離標(センターポール、ポストコーン)、中央分離帯等の構造物によって表されることも多い。
「車線境界線」同一方向に走行するための車両通行帯が二車線以上存在している場合の、隣り合う車線の間を仕切る境界線。
L=L2−L1; L’=180°−L (但し、0°≦L≦180°)
Δ=φ2−φ1; Σ=φ1+φ2
u1=tan-1[(1−f)tanφ1]; u2=tan-1[(1−f)tanφ2]
Σ’=u1+u2; Δ’=u2−u1 (但し、−180°≦Σ’≦180°、−180°≦Δ’≦180°)
ξ=cos(Σ’/2); ξ’=sin(Σ’/2)
η=sin(Δ’/2); η’=cos(Δ’/2)
x=sinu1sinu2; y=cosu1cosu2
c=ycosL+x
ε=[f(2−f)]/[(1−f)2]
以降、cの値に応じて一部計算式が異なり、c≧0が成立する場合をゾーン1、0>c≧−cos(3°cosu1)が成立する場合をゾーン2、c<−cos(3°cosu1)が成立する場合をゾーン3とする。
θの初期値θ(0)について、ゾーン1ではθ(0)=L(1+fy)とし、ゾーン2ではθ(0)=L’とする。
ゾーン3では、Σ=0であるゾーン3(a)と、Σ≠0であるゾーン3(b)とで計算方法が分かれる。
R=fπcos2u1[1−(1/4)f(1+f)sin2u1+(3/16)f2sin4u1]
d1=L’cosu1−R; d2=|Σ’|+R
q=L’/(fπ); f1=(1/4)f[1+(1/2)f]; γ0=q+f1q−f1q3
ゾーン3(a)でのθ(0)の計算は、
A0=tan-1(d1/d2) (但し、−90°≦A0≦90°)
B0=sin-1[R/√(d1 2+d2 2)] (但し、0°≦B0≦90°)
ψ=A0+B0; j=γ0/cosu1
k=(1+f1)|Σ’|(1−fy)/(fπy); j1=j/(1+ksecψ)
ψ’=sin-1j1 (但し、0°≦ψ’≦90°)
ψ’’=sin-1(j1cosu1/cosu2) (但し、0°≦ψ’’≦90°)
θ(0)=2tan-1{tan[(ψ’+ψ’’)/2]sin(|Σ’|/2)/cos(Δ’/2)}
他方、ゾーン3(b)では、d1>0の場合にθ(0)=L’とする。ゾーン3(b)でd1≦0である場合の測地線長及び方位角の計算に関しては、別途述べる。
ゾーン1では、g=√[η2cos2(θ(n)/2)+ξ2sin2(θ(n)/2)]
ゾーン1以外では、g=√[η2sin2(θ(n)/2)+ξ2cos2(θ(n)/2)]
ゾーン1では、h=√[η’2cos2(θ(n)/2)+ξ’2sin2(θ(n)/2)]
ゾーン1以外では、h=√[η’2sin2(θ(n)/2)+ξ’2cos2(θ(n)/2)]
σ=2tan-1(g/h); J=2gh; K=h2−g2
γ=(y/J)sinθ(n); Γ=1−γ2; ζ=ΓK−2x; ζ’=ζ+x
D=(1/4)f(1+f)−(3/16)f2Γ
E=(1−DΓ)fγ{σ+DJ[ζ+DK(2ζ2−Γ2)]}
ゾーン1では、F=θ(n)−L−E
ゾーン1以外では、F=θ(n)−L’+E
G=fγ2(1−2DΓ)+fζ’(σ/J)[1−DΓ+(1/2)fγ2]+(1/4)f2ζζ’
θ(n+1)=θ(n)−F/(1−G)
上記を所要回数反復することで、θを求める。その反復的な演算は、|F|<10-15となるまで続行することが好ましい。
n0=εΓ/[√(1+εΓ)+1]2; A=(1+n0)[1+(5/4)n0 2]
B=ε[1−(3/8)n0 2]/[√(1+εΓ)+1]2
s=(1−f)aA(σ−BJ{ζ−(1/4)B[K(Γ2−2ζ2)−(1/6)Bζ(1−4K2)(3Γ2−4ζ2)]})
(ゾーン3(b)でd1≦0である場合を除く)移動体1の位置から見た対象の位置の方位角αは、
ゾーン1では、α=tan-1[ξtan(θ/2)/η]−tan-1[ξ’tan(θ/2)/η’]
ゾーン1以外では、α=tan-1[η’tan(θ/2)/ξ’]−tan-1[ηtan(θ/2)/ξ]
但し、移動体1の位置の緯度及び経度を(φ2,L2)とし、対象の位置の緯度及び経度を(φ1,L1)としているのであれば、
ゾーン1では、α=180°+tan-1[ξtan(θ/2)/η]+tan-1[ξ’tan(θ/2)/η’]
ゾーン1以外では、α=360°−tan-1[η’tan(θ/2)/ξ’]−tan-1[ηtan(θ/2)/ξ]
なお、ゾーン3(b)でd1=0である場合の測地線長s及び方位角αは、
Γ=sin2u1
n0=εΓ/[√(1+εΓ)+1]2; A=(1+n0)[1+(5/4)n0 2]
s=(1−f)aAπ
α=90°
但し、移動体1の位置の緯度及び経度を(φ2,L2)とし、対象の位置の緯度及び経度を(φ1,L1)としているのであれば、α=270°
また、ゾーン3(b)でd1<0である場合の測地線長s及び方位角αは、下記に則って算出する。一回目の演算ではγ(n)≡γ(0)とし、二回目以降の演算ではγ(n+1)≡γ(n)として、
Γ=1−γ(n) 2; D=(1/4)f(1+f)−(3/16)f2Γ
γ(n+1)=q/(1−DΓ)
上記を所要回数反復することで、Γ及びDを求める。その反復的な演算は、|γ(n)−γ(n-1)|<10-15となるまで続行することが好ましい。そして、
n0=εΓ/[√(1+εΓ)+1]2; A=(1+n0)[1+(5/4)n0 2]
s=(1−f)aAπ
m=1−qsecu1; n=DΓ/(1−DΓ); w=m−n+mn
w≦0のとき、α=90°
w>0のとき、α=90°−2sin-1√(w/2)
但し、移動体1の位置の緯度及び経度を(φ2,L2)とし、対象の位置の緯度及び経度を(φ1,L1)としているのであれば、
w≦0のとき、α=270°
w>0のとき、α=270°+2sin-1√(w/2)
今現在の移動体1の位置から最も近い経路点データを経路点データ格納部101の中から検索した制御部103は、次に、その検索した経路点データと同一の移動経路に属しており、移動体1がこれから進入することになる、連続した複数の移動経路の部分αについての経路点データを経路点データ格納部101から読み出す(ステップS2)。より具体的には、移動体1が今後一定の時間内に(例えば、今から十秒間のうちに)進入するであろう複数の経路の部分αの(経路点データの生成に際して移動経路を一秒あたりの移動距離の長さで切り分けているならば、十個の)経路点データ[左側の道路側壁LLの位置,左側の車道外側線Lの位置,右側の車道外側線Rの位置,右側の道路側壁RRの位置,標高,車線数,……]を読み出す。
11…操舵装置
12…駆動源(エンジン若しくはモータ)
15…ディスプレイ
16…音声出力デバイス
101…経路点データ格納部
102…現在位置取得部
103…制御部
α…移動経路の部分
LL、L、R、RR…移動経路の幅方向の所定位置(道路側壁、道路外側線)
Claims (5)
- 移動体が移動しようとする経路を複数の部分に区分しその各部分について移動経路の延伸方向と交差する幅方向の所定位置の緯度及び経度を求めたデータである経路点データを格納する経路点データ格納部と、
移動体の現在位置の緯度及び経路を反復的に取得する現在位置取得部と、
前記経路点データ格納部に格納している移動体がこれから進入することとなる複数の経路の部分についての経路点データから判明する移動経路の延伸方向と、前記現在位置取得部で取得した移動体の現在位置の緯度及び経度の時系列から判明する当該移動体の移動方向とが略平行になるように移動体が備える操舵装置を操作し、または移動経路の延伸方向と移動体の移動方向とが略平行となるために必要な操舵量若しくは操舵方向を移動体の搭乗者の視覚または聴覚に訴えかける態様で出力する制御部と
を具備する操舵支援システム。 - 移動体の移動経路が道路であり、前記経路点データ格納部が格納する経路の各部分についての経路点データが道路の区画線の緯度及び経度を含んでいる請求項1記載の操舵支援システム。
- 前記経路点データ格納部が格納する経路の各部分についての経路点データが当該部分の高度のデータを含んでおり、
前記制御部が、前記経路点データ格納部に格納している移動体がこれから進入することとなる複数の経路の部分についての経路点データから判明する移動経路の上り下りに応じて移動体の駆動源であるエンジン若しくはモータの出力を操作し、または移動体の移動速度の変動を抑制するために必要な駆動源の出力の操作量若しくは操作方向を移動体の搭乗者の視覚または聴覚に訴えかける態様で出力する請求項1または2記載の操舵支援システム。 - 前記経路点データ格納部が、移動体の移動経路上における標準的な一秒あたり若しくは数分の一秒あたりの移動距離毎に移動経路を区分した場合の各部分についての経路点データを格納しており、
前記制御部が、今後数秒間のうちに進入することとなる複数の経路の部分についての経路点データを経路点データ格納部から読み出して制御に用いる請求項1、2または3記載の操舵支援システム。 - 請求項1、2、3または4記載の操舵支援システムを構築するために用いられるものであって、コンピュータを、
移動体が移動しようとする経路を複数の部分に区分しその各部分について移動経路の延伸方向と交差する幅方向の所定位置の緯度及び経度を求めたデータである経路点データを格納する経路点データ格納部、
移動体の現在位置の緯度及び経路を反復的に取得する現在位置取得部、並びに、
前記経路点データ格納部に格納している移動体がこれから進入することとなる複数の経路の部分についての経路点データから判明する移動経路の延伸方向と、前記現在位置取得部で取得した移動体の現在位置の緯度及び経度の時系列から判明する当該移動体の移動方向とが略平行になるように移動体が備える操舵装置を操作し、または移動経路の延伸方向と移動体の移動方向とが略平行となるために必要な操舵量若しくは操舵方向を移動体の搭乗者の視覚または聴覚に訴えかける態様で出力する制御部
として機能させるプログラム。
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JP2016018333A JP6780942B2 (ja) | 2016-02-02 | 2016-02-02 | 操舵支援システム |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111605549A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-09-01 | 南京航空航天大学 | 一种基于可拓逻辑的智能车道保持系统及控制方法 |
US11015947B2 (en) | 2017-05-26 | 2021-05-25 | Dehenken Limited | Mobile-object control system |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005173736A (ja) * | 2003-12-08 | 2005-06-30 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両の走行制御装置 |
JP2006266865A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Zenrin Co Ltd | 車両支援技術 |
JP2010089691A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Toyota Motor Corp | 走行支援装置 |
-
2016
- 2016-02-02 JP JP2016018333A patent/JP6780942B2/ja active Active
Patent Citations (3)
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CN111605549A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-09-01 | 南京航空航天大学 | 一种基于可拓逻辑的智能车道保持系统及控制方法 |
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