JP4924270B2 - Road information acquisition device, road information acquisition method, and road information acquisition program - Google Patents
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Description
本発明は、道路に関する情報を取得する道路情報取得装置、方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a road information acquisition apparatus, method, and program for acquiring information about roads.
従来、地図情報として予め登録された点データを参照し、当該点データから曲率指標を算出して閾値と比較することにより道路がカーブ路や直線路であることを判別する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
従来の技術においては、正確にカーブに関する情報を取得することができなかった。
すなわち、地図情報として予め登録された点データは、通常、その位置を示す情報を含むが、当該位置は人為的に設定されることも多く、位置の誤差や点自体の誤設定を含む可能性がある。このため、地図情報に登録された点データに基づいてカーブに関する情報を取得してもその情報は不正確な情報となる可能性がある。特に、カーブの開始位置を取得し、当該カーブの開始位置に基づいて車両の制御や案内を行う場合、例えば、カーブの開始位置からサスペンションの固さを変更する制御を行うなどの場合に、カーブの開始位置が不正確であると、不適切な制御や案内を行ってしまう。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、正確にカーブに関する情報を取得することが可能な技術を提供することを目的とする。
In the prior art, it has not been possible to accurately acquire information about the curve.
That is, the point data registered in advance as map information usually includes information indicating the position, but the position is often set artificially, and may include an error in the position or an erroneous setting of the point itself. There is. For this reason, even if the information about the curve is acquired based on the point data registered in the map information, the information may be inaccurate information. In particular, when acquiring the start position of a curve and performing vehicle control or guidance based on the start position of the curve, for example, when performing control to change the suspension stiffness from the start position of the curve, the curve If the start position is incorrect, improper control or guidance is performed.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of accurately acquiring information related to a curve.
上記の目的を達成するため、本発明においては、自車両が走行している道路において、曲率が一定になっている定曲率カーブ区間の開始位置を取得し、当該定曲率カーブ区間の曲率に基づいて定曲率カーブ区間に連結しているクロソイド区間を示す情報を取得し、クロソイド区間を示す情報と定曲率カーブ区間の開始位置とに基づいて当該自車両が走行している道路において曲率が変化し始める曲率変化開始位置を取得する。すなわち、本発明においては、自車両の動作情報から得られる自車両動作情報に基づいて定曲率カーブ区間の開始位置を示す情報を取得した上で曲率変化開始位置を特定している。 In order to achieve the above object, in the present invention, on the road on which the host vehicle is traveling, the start position of the constant curvature curve section where the curvature is constant is acquired, and based on the curvature of the constant curvature curve section Information indicating the clothoid section connected to the constant curvature curve section, and the curvature changes on the road on which the vehicle is traveling based on the information indicating the clothoid section and the start position of the constant curvature curve section. Get the starting curvature change position. That is, in the present invention, the curvature change start position is specified after acquiring information indicating the start position of the constant curvature curve section based on the own vehicle motion information obtained from the motion information of the own vehicle.
従って、地図情報等において人為的に設定され、不正確な情報を含み得る地図情報のみを参照して曲率変化開始位置を取得する構成と比較して、正確に曲率変化開始位置、すなわち、カーブの開始位置を取得することができる。このため、当該曲率変化開始位置に基づく制御や案内を適切に行うことができる。 Therefore, compared with a configuration in which the curvature change start position is obtained by referring only to map information that is artificially set in map information and the like and may include inaccurate information, the curvature change start position, that is, the curve The starting position can be obtained. For this reason, control and guidance based on the curvature change start position can be appropriately performed.
ここで、自車両動作情報取得手段は、自車両が走行している道路における定曲率カーブ区間に関する情報を取得するための情報として自車両動作情報を取得することができれば良く、自車両の現在位置を示す情報や自車両におけるステアリングの操作を示す情報等を取得する構成を採用可能である。むろん、各情報を取得するためには、公知の種々のセンサやカメラを採用可能であり、例えば、自車両の現在位置をセンサやカメラによって特定する構成や、GPSからの信号や地図上での自車両の軌跡等によって位置を取得する構成や、ステアリングセンサによってステアリングの操作を示す情報を取得する構成等を採用可能である。 Here, the own vehicle operation information acquisition means only needs to be able to acquire the own vehicle operation information as information for acquiring information about the constant curvature curve section on the road on which the own vehicle is traveling, and the current position of the own vehicle. It is possible to adopt a configuration that acquires information indicating the steering wheel and information indicating the steering operation in the host vehicle. Of course, in order to acquire each information, it is possible to employ various known sensors and cameras. For example, a configuration in which the current position of the host vehicle is specified by the sensor or camera, a signal from GPS or a map A configuration in which a position is acquired based on a trajectory of the host vehicle, a configuration in which information indicating steering operation is acquired by a steering sensor, or the like can be employed.
定曲率カーブ区間情報取得手段は、自車両が走行している道路において、曲率が一定になっている定曲率カーブ区間の開始位置を取得することができれば良い。すなわち、道路上でその曲率が一定になっている区間を取得し、自車両動作情報に基づいてその区間の開始位置を特定することができれば良い。道路の曲率を特定するための構成は、種々の構成を採用可能であり、例えば、自車両におけるステアリングの舵角を取得し、ステアリングの舵角が一定となっている区間を取得し、その区間の開始位置を定曲率カーブ区間の開始位置とする構成を採用可能である。 The constant curvature curve section information acquisition means only needs to be able to acquire the start position of the constant curvature curve section where the curvature is constant on the road on which the vehicle is traveling. That is, it suffices if a section where the curvature is constant on the road is acquired and the start position of the section can be specified based on the own vehicle operation information. Various configurations can be adopted as the configuration for identifying the curvature of the road. For example, a steering angle of the host vehicle is acquired, a section where the steering angle is constant is acquired, and the section is acquired. It is possible to adopt a configuration in which the starting position of is the starting position of the constant curvature curve section.
また、自車両に搭載されたセンサやカメラによって当該自車両が走行する道路の形状を特定し、その形状から定曲率カーブ区間および定曲率カーブ区間の開始位置を取得する構成であっても良い。さらに、曲率については地図情報に定義されたノードや形状補間点を参照する構成であっても良い。すなわち、曲率と定曲率カーブ区間の開始位置との双方をセンサやカメラにて取得した情報から特定しても良いし、少なくとも定曲率カーブ区間の開始位置を取得するためにはセンサやカメラにて取得した情報を用いる構成としても良い。 Further, the configuration may be such that the shape of the road on which the host vehicle travels is specified by a sensor or camera mounted on the host vehicle, and the constant curvature curve section and the start position of the constant curvature curve section are acquired from the shape. Further, the curvature may be configured to refer to nodes or shape interpolation points defined in the map information. That is, both the curvature and the start position of the constant curvature curve section may be specified from the information acquired by the sensor or camera, or at least the start position of the constant curvature curve section may be acquired by the sensor or camera. It is good also as a structure using the acquired information.
クロソイド区間情報取得手段は、定曲率カーブ区間の曲率に基づいてクロソイド区間を示す情報を取得し、曲率変化開始位置取得手段は、クロソイド区間を示す情報と定曲率カーブ区間の開始位置とに基づいて、自車両が走行している道路において曲率変化開始位置を取得することができれば良い。すなわち、道路が直線(曲率が0)から曲線(曲率が非0)に移行する位置を取得すればよい。 The clothoid section information acquisition means acquires information indicating the clothoid section based on the curvature of the constant curvature curve section, and the curvature change start position acquisition means is based on the information indicating the clothoid section and the start position of the constant curvature curve section. It is only necessary that the curvature change start position can be acquired on the road on which the host vehicle is traveling. That is, it is only necessary to acquire a position where the road moves from a straight line (curvature is 0) to a curve (curvature is non-zero).
一般の道路においては、直線から定曲率のカーブ区間に移行する際の遠心力が過大になることを防止するなどのため、直線区間と定曲率のカーブ区間との間に緩和曲線によって構成された区間が設けられている。 In general roads, a relaxation curve is formed between the straight section and the constant curvature curve section to prevent excessive centrifugal force when moving from the straight line to the constant curvature curve section. There is a section.
当該緩和曲線は、通常、クロソイド曲線によって構成されており、公知の式や統計等に基づいて、曲率をパラメータとしたクロソイド曲線の定義規則を予め規定することができる。従って、この定義に基づいてクロソイド曲線を特定すれば、当該クロソイド曲線に基づいてクロソイド区間の形状を取得することができる。 The relaxation curve is usually composed of a clothoid curve, and a rule for defining a clothoid curve using a curvature as a parameter can be defined in advance based on a known formula, statistics, or the like. Therefore, if the clothoid curve is specified based on this definition, the shape of the clothoid section can be acquired based on the clothoid curve.
そこで、クロソイド区間の形状を示す情報と定曲率カーブ区間の開始位置とに基づいて定曲率カーブ区間と直線区間との間のクロソイド区間を特定すれば、曲率変化開始位置を取得することができる。例えば、道路の曲率に基づいて定曲率カーブ区間の開始位置に連結されるとともに当該開始位置を一方の端点としたクロソイド曲線の形状を取得し、当該クロソイド曲線の他方の端点を前記曲率変化開始位置とする構成を採用可能である。 Therefore, if the clothoid section between the constant curvature curve section and the straight section is specified based on the information indicating the shape of the clothoid section and the start position of the constant curvature curve section, the curvature change start position can be acquired. For example, a shape of a clothoid curve connected to the start position of the constant curvature curve section based on the curvature of the road and having the start position as one end point is obtained, and the other end point of the clothoid curve is set to the curvature change start position. It is possible to adopt the configuration as follows.
なお、曲率変化開始位置における曲率の変化は一般的に極めて小さく、瞬間的に現れるため、ステアリングの舵角やカメラにて取得した画像情報等に基づいて当該曲率変化開始位置を取得することは困難である。しかし、上述の定曲率カーブ区間は、曲率が一定になっている部分がある程度の長さで連続しており、道路を走行しながら曲率が一定であることを取得することは比較的容易である。従って、定曲率カーブ区間の開始位置を検出して曲率変化開始位置を取得する構成においては、当該曲率変化開始位置を正確に判定することができる。 Note that the change in curvature at the curvature change start position is generally very small and appears instantaneously, so it is difficult to obtain the curvature change start position based on the steering angle of the steering, image information acquired by the camera, or the like. It is. However, in the above-mentioned constant curvature curve section, the portion where the curvature is constant is continuous with a certain length, and it is relatively easy to acquire that the curvature is constant while traveling on the road. . Therefore, in the configuration in which the curvature change start position is acquired by detecting the start position of the constant curvature curve section, the curvature change start position can be accurately determined.
さらに、上述のクロソイド区間に基づいて曲率変化開始位置を特定するための例として、地図情報として記録されたノードおよび形状補間点を利用する構成を採用しても良い。すなわち、曲率に基づいてクロソイド区間の形状を特定した後、当該定曲率カーブ区間の開始位置より手前に存在するノードおよび形状補間点に対してクロソイド区間の形状をフィッティングさせれば、道路におけるクロソイド区間を容易に特定することができる。なお、フィッティング対象となる点には、少なくとも定曲率カーブ区間の開始位置より手前に存在するノードおよび形状補間点が含まれていれば良く、当該ノードおよび形状補間点に加え、定曲率カーブ区間の開始位置がフィッティング対象となる点に含まれていても良い。 Furthermore, as an example for specifying the curvature change start position based on the above-mentioned clothoid section, a configuration using nodes and shape interpolation points recorded as map information may be adopted. That is, after identifying the shape of the clothoid section based on the curvature, if the shape of the clothoid section is fitted to the node and shape interpolation point existing before the start position of the constant curvature curve section, the clothoid section on the road Can be easily identified. Note that it is sufficient that the points to be fitted include at least a node and a shape interpolation point existing before the start position of the constant curvature curve section. In addition to the node and the shape interpolation point, the point of the constant curvature curve section is included. The start position may be included in the points to be fitted.
さらに、曲率変化開始位置を正確に取得するための構成例として、自車両が走行している道路の地物を基準位置として定曲率カーブ区間の開始位置を特定する構成を採用しても良い。例えば、自車両の周囲の画像情報を取得すれば、当該画像情報および自車両動作情報に基づいて前記自車両の周囲に存在する地物の位置を取得することができる。 Further, as a configuration example for accurately acquiring the curvature change start position, a configuration may be adopted in which the start position of the constant curvature curve section is specified using the feature of the road on which the vehicle is traveling as a reference position. For example, if image information around the host vehicle is acquired, the positions of the features existing around the host vehicle can be acquired based on the image information and the host vehicle operation information.
そこで、当該地物の位置からの距離によって前記定曲率カーブ区間の開始位置を特定すれば、地物の位置を基準にして定曲率カーブ区間の開始位置を特定することができる。また、曲率変化開始位置は、クロソイド区間を示す情報に基づいて特定することができるため、当該曲率変化開始位置は定曲率カーブ区間の開始位置に対する相対位置として特定することができる。従って、曲率変化開始位置は、地物の位置に対する相対的な位置として定義することができ、不正確な情報を含み得る地図情報に規定された座標値を含まない状態で曲率変化開始位置を定義することができ、正確に曲率変化開始位置を定義することができる。 Therefore, if the start position of the constant curvature curve section is specified by the distance from the position of the feature, the start position of the constant curvature curve section can be specified based on the position of the feature. Moreover, since the curvature change start position can be specified based on the information indicating the clothoid section, the curvature change start position can be specified as a relative position with respect to the start position of the constant curvature curve section. Therefore, the curvature change start position can be defined as a relative position with respect to the position of the feature, and the curvature change start position is defined without including the coordinate values defined in the map information that may include inaccurate information. The curvature change start position can be accurately defined.
なお、画像情報に基づいて抽出する地物は、曲率変化開始位置や定曲率カーブ区間の開始位置に対して相対的な位置が変わらない地物であれば良く、例えば、道路上の線,矢印,文字,数字,記号,横断歩道,道路鋲,石などの道路標示や、高速道路の壁,路肩,歩道,中央分離帯,建築物,標識,看板,信号機などの道路上の構造物を上述の地物として採用することができる。 The feature extracted based on the image information may be a feature whose relative position does not change with respect to the curvature change start position or the start position of the constant curvature curve section. , Letters, numbers, symbols, road markings such as pedestrian crossings, road fences, stones, and road structures such as highway walls, shoulders, sidewalks, median strips, buildings, signs, signs, traffic lights, etc. It can be adopted as a feature.
さらに、本発明のように自車両の動作に基づいて定曲率カーブ区間の開始位置を取得し、クロソイド区間を特定して曲率変化開始位置を取得する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のような道路情報取得装置、プログラム、方法は、単独の道路情報取得装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような道路情報取得装置を備えたナビゲーション装置や方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、道路情報取得装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。 Further, the method of acquiring the start position of the constant curvature curve section based on the operation of the host vehicle and specifying the clothoid section and acquiring the curvature change start position as in the present invention can also be applied as a program or method. . The road information acquisition device, program, and method as described above may be realized as a single road information acquisition device, or may be realized by using parts shared with each part provided in the vehicle. Various embodiments are included. For example, it is possible to provide a navigation device, a method, and a program including the road information acquisition device as described above. Further, some changes may be made as appropriate, such as a part of software and a part of hardware. Furthermore, the invention is also established as a recording medium for a program for controlling the road information acquisition device. Of course, the software recording medium may be a magnetic recording medium, a magneto-optical recording medium, or any recording medium to be developed in the future.
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)ナビゲーション装置の構成:
(2)道路情報取得処理:
(2−1)曲率変化開始位置取得処理:
(2−2)サスペンション制御処理:
(3)動作例:
(4)他の実施形態:
Here, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of navigation device:
(2) Road information acquisition processing:
(2-1) Curvature change start position acquisition processing:
(2-2) Suspension control processing:
(3) Example of operation:
(4) Other embodiments:
(1)ナビゲーション装置の構成:
図1は、本発明にかかる道路情報取得装置を含むナビゲーション装置10の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置10は、CPU,RAM,ROM等を備える制御部20と記憶媒体30とを備えており、記憶媒体30やROMに記憶されたプログラムを制御部20で実行することができる。本実施形態においては、このプログラムの一つとしてナビゲーションプログラム21を実施可能であり、当該ナビゲーションプログラム21はその機能の一つとして自車両が走行する道路における曲率変化開始位置を取得して、地図情報として登録済みの情報を補正する機能を備えている。
(1) Configuration of navigation device:
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
本実施形態における車両(ナビゲーション装置10が搭載された車両)は、ナビゲーションプログラム21による機能を実現するためにカメラ40とGPS受信部41と車速センサ42とステアリングセンサ43とサスペンション44とを備えており、これらの各部と制御部20とが協働することによってナビゲーションプログラム21による機能を実現する。
The vehicle according to the present embodiment (a vehicle equipped with the navigation device 10) includes a
カメラ40は自車両が走行している道路を視野に含むように自車両に対して取り付けられ、撮影した画像を示す画像データを出力する。制御部20は、図示しないインタフェースを介してこの画像データを取得する。GPS受信部41は、GPS衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の現在位置を算出するための情報を出力する。制御部20は、この信号を取得して車両の現在位置を取得する。
The
車速センサ42は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。制御部20は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車両の速度を取得する。ステアリングセンサ43は、車両のステアリングの回転角に対応した信号を出力する。制御部20は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、ステアリングの回転角を示す情報を取得する。車速センサ42やステアリングセンサ43は、各センサの出力信号が示す情報を取得するために利用されるとともに、GPS受信部41の出力信号から特定される車両の現在位置を補正するためにも利用される。
The
むろん、車両の現在位置を取得するための構成は上述の構成に限られず、ジャイロセンサ等を利用して車両の動作を取得する構成を採用してもよいし、車速センサやジャイロセンサ等の出力信号や車両の軌跡に基づいて現在位置を補正する構成を採用しても良い。なお、車両の動作を示す情報を取得するための構成は、ほかにも種々の構成を採用可能であり、自車両の現在位置をセンサやカメラによって特定する構成や、GPSからの信号や地図上での車両の軌跡,車車間通信,路車間通信等によって自車両動作情報を取得する構成等を採用可能である。 Of course, the configuration for acquiring the current position of the vehicle is not limited to the above-described configuration, and a configuration for acquiring the operation of the vehicle using a gyro sensor or the like may be adopted, or the output of the vehicle speed sensor or the gyro sensor, etc. You may employ | adopt the structure which correct | amends a present position based on a signal and the locus | trajectory of a vehicle. Various other configurations can be adopted for acquiring information indicating the operation of the vehicle, such as a configuration in which the current position of the host vehicle is specified by a sensor or camera, a signal from GPS, or on a map. It is possible to adopt a configuration in which the own vehicle operation information is acquired by vehicle trajectory, vehicle-to-vehicle communication, road-to-vehicle communication, etc.
サスペンション44は、自車両に搭載された防振機構であり、路面から自車両に作用する外力の伝達特性を調整可能な機構を備えている。制御部20は、図示しないインタフェースを介してサスペンション44に対して制御信号を出力し、上述の伝達特性を調整することができる。すなわち、サスペンション44による外力の伝達程度(サスペンションの固さ)を調整することができる。
The
制御部20は、ナビゲーションプログラム21を実行することにより、GPS受信部41の出力情報や後述する地図情報等に基づいて車両の経路探索等を行い、図示しない表示部やスピーカーを介して経路案内等を行う。また、このとき、上述のように、自車両が走行する道路における曲率変化開始位置を取得して、地図情報として登録済みの情報を補正する機能を実現するため、ナビゲーションプログラム21は画像情報取得部21aと自車両動作情報取得部21bと定曲率カーブ区間情報取得部21cとクロソイド区間情報取得部21dと曲率変化開始位置取得部21eを備えている。さらに、上述の補正後の曲率変化開始位置に基づいてサスペンション44を制御するため、サスペンション制御部21fを備えている。
The
また、記憶媒体30には、ナビゲーションプログラム21による案内を実施するため地図情報30aが記憶されている。地図情報30aは、車両が走行する道路上に設定されたノードを示すノードデータ,ノード間の道路の形状を特定するための形状補間点データ,ノード同士の連結を示すリンクデータ,道路やその周辺に存在する地物を示すデータ等を含み、自車両の現在位置の特定や目的地への案内等に利用される。さらに、記憶媒体30には、補正後の曲率変化開始位置を示す情報(曲率変化開始位置情報30b)が記録される。本実施形態において、当該曲率変化開始位置情報30bは、路面上のペイントからの距離によって表現される。なお、本実施形態における曲率変化開始位置情報30bは、地図情報30aに記録されたノードや形状補間点に基づいて特定可能な曲率変化開始位置ではなく、定曲率カーブ区間の開始位置に基づいて後述のようにして特定される曲率変化開始位置である。従って、本明細書では、地図情報30aに基づいて特定可能な曲率変化開始位置を補正した情報として曲率変化開始位置情報30bを定義している。
Further, the
画像情報取得部21aは、カメラ40が出力する画像情報を取得するモジュールであり、取得した画像情報は定曲率カーブ区間情報取得部21cに受け渡される。自車両動作情報取得部21bは、GPS受信部41,車速センサ42,ステアリングセンサ43が出力する信号に基づいて自車両の動作を示す各種の情報を取得する。
The image
定曲率カーブ区間情報取得部21cは自車両の動作に基づいて当該自車両が走行している道路において曲率が一定になっている定曲率カーブ区間に関する情報を取得するモジュールであり、本実施形態においてはステアリングセンサ43の出力情報に基づいて定曲率カーブ区間を検出するとともにその開始位置を取得する。また、当該定曲率カーブ区間における曲率を示す情報を取得する。
The constant curvature curve section
なお、本実施形態においては、ステアリングセンサ43の出力値が示すステアリングの舵角が一定になっている状態が所定時間(あるいは所定距離)以上継続したときに自車両が走行している道路が定曲率カーブ区間であることを検出する。この検出によれば、ステアリングの舵角が一定である状態になった時点での自車両の位置が定曲率カーブ区間の開始位置であると見なすことができるが、本実施形態においては、さらに、特定の基準位置からの距離に基づいて定曲率カーブ区間の開始位置を特定している。
In the present embodiment, the road on which the host vehicle is traveling is determined when the steering angle indicated by the output value of the
すなわち、本実施形態においては、カメラ40が出力する画像情報に基づいて路面上のペイントを検出し、当該ペイントが撮影された時点での車両の位置(基準位置)からの走行距離を取得し続け、上述の定曲率カーブ区間の開始位置に到達するまでの走行距離(距離L0)を特定する。そして、基準位置と当該基準位置からの距離L0とによって定曲率カーブ区間の開始位置を特定することとする。
That is, in the present embodiment, the paint on the road surface is detected based on the image information output from the
また、本実施形態においては、地図情報30aに記録されたノードや形状補間点に基づいて定曲率カーブ区間の曲率を取得する。すなわち、定曲率カーブ区間に対応する位置に存在する少なくとも3個の点に適合する円形を取得し、当該円形の半径の逆数を定曲率カーブ区間の曲率とする。なお、ここでは定曲率カーブ区間の曲率を取得することができれば良く、自車両の動作、例えば、ステアリングセンサ43が示すステアリングの舵角に基づいて定曲率カーブ区間の回転半径を取得し、その逆数を曲率として取得する構成など、種々の構成を採用可能である。
In the present embodiment, the curvature of the constant curvature curve section is acquired based on the nodes and shape interpolation points recorded in the
クロソイド区間情報取得部21dは、定曲率カーブ区間の曲率に基づいて、定曲率カーブ区間に連結しているクロソイド区間を示す情報を取得するモジュールであり、曲率をパラメータとしたクロソイド曲線の定義規則に基づいてクロソイド区間の形状を特定する。なお、本実施形態においては、統計的に決定されたクロソイド係数の定義規則とクロソイド曲線の近似式とに基づいてクロソイド曲線を特定し、当該クロソイド曲線に基づいてクロソイド区間の形状を特定する。
The clothoid section
具体的には、式(1),(2)に示す近似式に基づいてクロソイド曲線を描画することとしている(特開2005−214839参照)。
φ=α+2kL ・・・(3)
ここで、αは開始点の方位であり、kはA2をクロソイド係数として次の式(4)で表される。
k=28/A2 ・・・(4)
Specifically, a clothoid curve is drawn based on the approximate expression shown in Expressions (1) and (2) (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-214839).
φ = α + 2kL (3)
Here, α is the orientation of the starting point, and k is expressed by the following equation (4) with A 2 as a clothoid coefficient.
k = 28 / A 2 (4)
また、本実施形態において、クロソイド係数A2は定曲率カーブ区間の曲率あるいは半径に対して予め対応付けられており、例えば、道路設計地図によって複数の箇所の道路について定曲率カーブ区間の曲率あるいは半径を取得し、各道路を設計する際に使用されたクロソイド曲線のクロソイド係数A2を取得する。そして、当該定曲率カーブ区間の曲率あるいは半径と、クロソイド係数A2との対応関係を示すテーブル情報あるいは関数を取得し、予め当該テーブル情報あるいは関数を記憶媒体30に記録しておけばよい。
In the present embodiment, the clothoid coefficient A 2 is associated in advance with the curvature or radius of the constant curvature curve section. For example, the curvature or radius of the constant curvature curve section for a plurality of roads according to the road design map. And the clothoid coefficient A 2 of the clothoid curve used in designing each road is obtained. Then, table information or a function indicating a correspondence relationship between the curvature or radius of the constant curvature curve section and the clothoid coefficient A 2 may be acquired, and the table information or function may be recorded in the
以上の近似式によれば、クロソイド曲線の開始点から渦巻き状に延びるクロソイド曲線の形状を特定することができ、当該開始点から所定距離の区間を道路におけるクロソイド区間の形状と見なすことができる。 According to the above approximate expression, the shape of the clothoid curve that spirally extends from the starting point of the clothoid curve can be specified, and a section at a predetermined distance from the starting point can be regarded as the shape of the clothoid section on the road.
曲率変化開始位置取得部21eは、以上のようにして特定されたクロソイド区間を示す情報と定曲率カーブ区間の開始位置とに基づいて自車両が走行している道路において曲率が変化し始める曲率変化開始位置を取得する。本実施形態においては、前記クロソイド区間の形状とノードおよび形状補間点とのフィッティング処理を行ってクロソイド区間を特定し、当該クロソイド区間の端点(定曲率カーブ区間の逆側の端点)を曲率変化開始位置とみなす。
The curvature change start
すなわち、地図情報30aを参照し、定曲率カーブ区間の開始位置より手前に存在するノードおよび形状補間点(自車両が走行する道路における直線区間と定曲率カーブ区間の開始位置との間に存在する道路に対応したノードおよび形状補間点)を抽出する。そして、当該抽出したノードおよび形状補間点とクロソイド区間の形状を示すクロソイド曲線とをフィッティングさせ、最も適合する状態が実際の道路におけるクロソイド区間のカーブ形状であると見なす。なお、フィッティングにおいては種々の公知技術を利用することができ、例えば、クロソイド曲線の位置を変更しつつ、各位置において複数のノードおよび形状補間点からクロソイド曲線までの最短距離の累積値を取得し、当該累積値が最も小さいときに最も適合した状態であると見なす処理等を採用可能である。
That is, referring to the
以上のようにして曲率変化開始位置取得部21eがクロソイド区間のカーブ形状を特定すると、当該クロソイド区間の端点から定曲率カーブ区間の開始位置までの距離L1をクロソイド曲線の長さに基づいて特定する。そして、上述の基準位置から定曲率カーブ区間の開始位置までの距離L0から距離L1を減じることにより、基準位置からの距離L0−L1を取得し、当該基準位置からの距離L0−L1によって曲率変化開始位置を特定する。すなわち、道路が直線(曲率が0)から曲線(曲率が非0)に移行する位置である曲率変化開始位置を基準位置からの距離によって特定する。当該曲率変化開始位置を示す情報は記憶媒体30に記録される。
When the curvature change start
なお、曲率変化開始位置における曲率の変化は一般的に極めて小さく、瞬間的に現れるため、ステアリングの舵角やカメラにて取得した画像情報等に基づいて当該曲率変化開始位置を取得することは困難である。しかし、上述の定曲率カーブ区間は、曲率が一定になっている部分がある程度の長さで連続しており、道路を走行しながら曲率が一定であることを取得することは比較的容易である。従って、定曲率カーブ区間の開始位置を検出して曲率変化開始位置を取得する構成においては、当該曲率変化開始位置を正確に判定することができる。 Note that the change in curvature at the curvature change start position is generally very small and appears instantaneously, so it is difficult to obtain the curvature change start position based on the steering angle of the steering, image information acquired by the camera, or the like. It is. However, in the above-mentioned constant curvature curve section, the portion where the curvature is constant is continuous with a certain length, and it is relatively easy to acquire that the curvature is constant while traveling on the road. . Therefore, in the configuration in which the curvature change start position is acquired by detecting the start position of the constant curvature curve section, the curvature change start position can be accurately determined.
サスペンション制御部21fは、サスペンション44に対して制御信号を出力してサスペンションの固さを調整する。すなわち、カメラ40が出力する画像情報を取得して画像を解析し、上述のペイントが抽出された場合には、その画像情報を取得した時点での自車両の位置からの走行距離を計測し、走行距離が距離L0−L1に達した段階でサスペンション44の固さを直線走行時の固さよりも固くする。以上の構成によれば、自車両がカーブに進入する時点にて正確にサスペンション44の固さを変更することができる。
The
(2)道路情報取得処理:
次に、以上の構成においてナビゲーション装置10が実施する道路情報取得処理を説明する。ナビゲーション装置10によってナビゲーションプログラム21が実行されているとき、当該ナビゲーションプログラム21が備える各部は一定時間(例えば、100ms)毎に図2〜図4に示す処理を実施する。
(2) Road information acquisition processing:
Next, the road information acquisition process which the
ナビゲーションプログラム21は、自車両が走行している間に図2に示す処理を実行し、地図情報30aを参照して自車両の現在位置より前方の道路に関する情報を取得する(ステップS100)。そして、自車両の現在位置より前方の所定距離(例えば、150m)以内にカーブ区間が存在するか否かを判別する(ステップS105)。なお、カーブ区間であるか否かは、ノードや形状補間点の並びから道路の曲率を取得し、当該曲率が所定値以上になっているか否かを判別する等の構成によって実現可能である。ステップS105にて、カーブ区間であると判別されないときにはステップS110以降をスキップし、図2に示す処理を終了する。
The
ステップS105にて、カーブ区間であると判別されたとき、ナビゲーションプログラム21は、曲率変化開始位置が補正済であるか否かを判別する(ステップS110)。すなわち、本実施形態においては曲率変化開始位置が補正済、あるいは未補正であることを示す補正済フラグを設定してあり、当該補正済フラグがオンであるときに曲率変化開始位置が補正済であると判別し、フラグがオフであるときに曲率変化開始位置が未補正であると判別する。
When it is determined in step S105 that it is a curve section, the
ステップS110にて、曲率変化開始位置が補正済であると判別されないときには、曲率変化開始位置取得処理を行い(ステップS115)、曲率変化開始位置を取得して補正済フラグをオンにするための処理を行う。一方、ステップS110にて、曲率変化開始位置が補正済であると判別されたときには、補正後の曲率変化開始位置に基づいてサスペンション44の固さを制御するための処理を行う(ステップS120)。
If it is not determined in step S110 that the curvature change start position has been corrected, a curvature change start position acquisition process is performed (step S115), and a process for acquiring the curvature change start position and turning on the corrected flag is performed. I do. On the other hand, when it is determined in step S110 that the curvature change start position has been corrected, a process for controlling the hardness of the
(2−1)曲率変化開始位置取得処理:
次に、ステップS115における曲率変化開始位置取得処理を説明する。図3は、当該曲率変化開始位置取得処理を示すフローチャートであり、この処理においては、まず、画像情報取得部21aがカメラ40の出力信号に基づいて自車両の周囲の画像情報を取得する(ステップS200)。次に、定曲率カーブ区間情報取得部21cは、当該画像情報を取得して解析し、路面上のペイントが検出されたか否かを判別する(ステップS205)。すなわち、取得した画像情報に基づいてエッジ抽出やパターンマッチング等の画像解析を行い、予め決められたペイント(数値や記号等)が検出されるか否かを判別する。
(2-1) Curvature change start position acquisition processing:
Next, the curvature change start position acquisition process in step S115 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the curvature change start position acquisition process. In this process, first, the image
ステップS205にて、路面上のペイントが検出されたと判別されないときには、カーブ区間を通過したか否かを判別する(ステップS240)。すなわち、地図情報30aを参照してノードや形状補間点を抽出し、当該ノードや形状補間点の並びから道路の曲率を取得し、当該曲率が所定値以上になっている区間を通過して曲率が略"0"になっている区間に到達したか否かを判別する。そして、ステップS240にて、カーブ区間を通過したと判別されないときにはステップS200以降の処理を繰り返し、ステップS240にてカーブ区間を通過したと判別されたときにはステップS245にて補正済フラグをオフにする。
If it is not determined in step S205 that paint on the road surface has been detected, it is determined whether or not the vehicle has passed the curve section (step S240). That is, referring to the
一方、ステップS205にて、路面上のペイントが検出されたと判別されたとき、定曲率カーブ区間情報取得部21cは、当該ペイントの位置を取得する(ステップS210)。すなわち、定曲率カーブ区間情報取得部21cは、自車両動作情報取得部21bにて取得された自車両の現在位置を示す情報を取得し、上述のペイントが含まれる画像情報をカメラ40にて取得した時点での自車両の位置を取得する。なお、定曲率カーブ区間情報取得部21cは、自車両動作情報取得部21bが取得する情報に基づいて当該ペイントの位置を通過した後の自車両の走行距離を特定する。
On the other hand, when it is determined in step S205 that paint on the road surface has been detected, the constant curvature curve section
次に、自車両動作情報取得部21bは、ステアリングの舵角を取得する処理を行う(ステップS215)。そして、定曲率カーブ区間情報取得部21cは、当該ステアリングの舵角を示す情報を取得し、ステアリングの舵角が一定であり、かつ、当該舵角が一定の状態が所定期間以上継続したか否かを判別する(ステップS220)。すなわち、自車両が定曲率の定曲率カーブ区間を走行しているか否かを判別する。
Next, the host vehicle operation
ステップS220にて、ステアリングの舵角が一定であり、かつ、当該舵角が一定の状態が所定期間以上継続したと判別されないときには、ステップS240以降の処理を実行する。ステップS220にて、ステアリングの舵角が一定であり、かつ、当該舵角が一定の状態が所定期間以上継続したと判別されたときには、定曲率カーブ区間の開始位置を取得する(ステップS225)。 If it is not determined in step S220 that the steering angle of the steering wheel is constant and the state in which the steering angle is constant has continued for a predetermined period or longer, the processing after step S240 is executed. When it is determined in step S220 that the steering angle of the steering is constant and the state where the steering angle is constant has continued for a predetermined period or longer, the start position of the constant curvature curve section is acquired (step S225).
すなわち、定曲率カーブ区間情報取得部21cは、上述のペイントの位置を通過した後、上述のステアリングの舵角が一定になるまでに自車両が走行した距離L0を特定し、ペイントの位置と当該距離L0とによって定曲率カーブ区間の開始位置を特定する。なお、定曲率カーブ区間情報取得部21cは、このとき、上述のように、定曲率カーブ区間に対応する位置に存在する少なくとも3個の点に適合する円形を取得し、当該円形の半径の逆数を定曲率カーブ区間の曲率として取得する。
That is, the constant curvature curve section
次に、クロソイド区間情報取得部21dがクロソイド区間の形状を取得し、曲率変化開始位置取得部21eが曲率変化開始位置を取得する処理を行う(ステップS230)。すなわち、クロソイド区間情報取得部21dは、定曲率カーブ区間の曲率および式(1)〜式(4)に基づいて、定曲率カーブ区間の曲率に対応したクロソイド曲線を取得する。そして、曲率変化開始位置取得部21eは、当該クロソイド曲線と、定曲率カーブ区間の開始位置より手前に存在するノードおよび形状補間点とをフィッティングさせ、最も適合する状態をクロソイド区間の形状として取得する。
Next, the clothoid section
以上のようにしてクロソイド区間のカーブ形状を特定すると、当該クロソイド区間の端点から定曲率カーブ区間の開始位置までの距離L1をクロソイド曲線の長さに基づいて特定し、上述のペイントの位置から曲率変化開始位置までの距離L0−L1を曲率変化開始位置情報30bとして記憶媒体30に記録する。そして、補正済フラグをオンにする(ステップS235)。
When the curve shape of the clothoid section is specified as described above, the distance L 1 from the end point of the clothoid section to the start position of the constant curvature curve section is specified based on the length of the clothoid curve, and from the above-mentioned paint position The distance L 0 -L 1 to the curvature change start position is recorded in the
(2−2)サスペンション制御処理:
次にステップS120におけるサスペンション制御処理を説明する。図4は、当該サスペンション制御処理を示すフローチャートであり、この処理においては、まず、画像情報取得部21aがカメラ40の出力信号に基づいて自車両の周囲の画像情報を取得する(ステップS300)。次に、サスペンション制御部21fは、当該画像情報を取得して解析し、路面上のペイントが検出されたか否かを判別する(ステップS305)。すなわち、ステップS300にて取得した画像情報に基づいてエッジ抽出やパターンマッチング等の画像解析を行い、上述のペイントが検出されるか否かを判別する。ステップS305にて、前記ペイントが検出されたと判別されないときには、ステップS300以降の処理を繰り返す。
(2-2) Suspension control processing:
Next, the suspension control process in step S120 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the suspension control process. In this process, first, the image
一方、ステップS305にて、前記ペイントが検出されたと判別されたとき、サスペンション制御部21fは、曲率変化開始位置情報30bを参照して自車両が走行中の道路におけるペイントから曲率変化開始位置までの距離L0−L1を取得する(ステップS310)。また、このとき、上述の画像情報を取得した時点での自車両の位置に基づいて前記ペイントの位置を取得し、走行距離の累積を開始する。そして、サスペンション制御部21fは、曲率変化開始位置におけるサスペンション制御を実施する(ステップS315)。すなわち、上述の走行距離の累積値が距離L0−L1に達した段階で、サスペンション制御部21fはサスペンション44に対して制御信号を出力し、サスペンションの固さを予め設定された通常の固さよりも固くなるように設定する。
On the other hand, when it is determined in step S305 that the paint has been detected, the
(3)動作例:
次に、上述の曲率変化開始位置取得処理およびサスペンション制御処理による動作例を説明する。図5は、自車両が走行する道路の例を示しており、道路の延びる方向を曲線および直線にて示すとともに、地図情報30aに記録されたノードあるいは形状補間点を黒丸によって示している。また、図5においては、道路の直線区間を実線、クロソイド区間を破線、定曲率カーブ区間を一点鎖線にて示している。なお、同図5においては、自車両Cの前方に規制速度(図の例では40km/h)を示すペイントPが存在する例を示している。
(3) Example of operation:
Next, an operation example by the above-described curvature change start position acquisition process and suspension control process will be described. FIG. 5 shows an example of a road on which the host vehicle travels. The extending direction of the road is indicated by a curve and a straight line, and nodes or shape interpolation points recorded in the
同図5に示す道路を自車両Cが走行しているとき、当該自車両がこの道路を始めて走行するのであれば、図2に示す処理において、ステップS110にて曲率変化開始位置が未補正であると判別され、ステップS115に示す曲率変化開始位置取得処理が実行される。曲率変化開始位置取得処理においては、自車両Cの走行中にステップS200およびステップS205が実施され、カメラ40にて上述のペイントPを撮影すると、その画像情報が取得され、ステップS205の判別を経てペイントPの位置が取得される。
When the host vehicle C is traveling on the road shown in FIG. 5, if the host vehicle is traveling on this road for the first time, the curvature change start position is uncorrected in step S110 in the process shown in FIG. It is determined that there is, and the curvature change start position acquisition process shown in step S115 is executed. In the curvature change start position acquisition process, steps S200 and S205 are performed while the host vehicle C is traveling, and when the above-described paint P is photographed by the
その後、自車両Cによる走行とともにその走行距離の累積値が取得され、ステップS215,S220にてステアリングの舵角が検出される。自車両Cが走行を続けて一点鎖線で示す定曲率カーブ区間を所定時間以上走行すると、ステップS220にてステアリングの舵角が一定である状態が所定時間以上継続したと判別される。そして、ステップS225にて、走行距離の累積値に基づいてペイントPの位置から定曲率カーブ区間の開始位置(図5にて白丸で示す点S0)までの距離L0が特定される。また、定曲率カーブ区間のノードあるいは形状補間点(図5に示す点P0,P1,P2)に基づいて定曲率カーブ区間の曲率(1/R(Rは定曲率カーブ区間の半径))が特定される。 Thereafter, the cumulative value of the travel distance is acquired along with the travel by the host vehicle C, and the steering angle of the steering is detected in steps S215 and S220. When the host vehicle C continues traveling and travels in a constant curvature curve section indicated by a one-dot chain line for a predetermined time or longer, it is determined in step S220 that the state where the steering angle is constant continues for a predetermined time or longer. In step S225, the distance L 0 from the position of the paint P to the start position of the constant curvature curve section (point S 0 indicated by a white circle in FIG. 5) is specified based on the cumulative value of the travel distance. Further, the curvature (1 / R (R is the radius of the constant curvature curve section) of the constant curvature curve section) based on the nodes or the shape interpolation points (points P 0 , P 1 , P 2 shown in FIG. 5) of the constant curvature curve section. ) Is identified.
そして、ステップS230において、曲率(1/R)に対応したクロソイド曲線(図5に示す太い実線)が特定され、当該クロソイド曲線をクロソイド区間におけるノードあるいは形状補間点(図5に示す点P3,P4,P5)にフィッティングさせることにより、破線で示すクロソイド区間の形状が特定される。以上のようにしてフィッティング処理が行われると、当該クロソイド区間の端点S1から定曲率カーブ区間の開始位置S0までの距離L1をクロソイド曲線の長さに基づいて特定し、距離L0−L1を曲率変化開始位置情報30bとして記憶媒体30に記録する。また、ステップS235にて補正済フラグがオンに設定される。
In step S230, a clothoid curve (thick solid line shown in FIG. 5) corresponding to the curvature (1 / R) is specified, and the clothoid curve is identified as a node or a shape interpolation point (point P 3 , By fitting to P 4 , P 5 ), the shape of the clothoid section indicated by the broken line is specified. When the fitting process is performed as described above, the distance L 1 from the end point S 1 of the clothoid segment to the start position S 0 of the constant curvature curve segment is specified based on the length of the clothoid curve, and the distance L 0 − L 1 is recorded in the
以上のようにして曲率変化開始位置を取得し、補正済フラグがオンに設定された後、自車両Cにて再び図5に示す道路を走行すると、図2に示す処理において、ステップS110にて曲率変化開始位置が補正済であると判別され、ステップS120に示すサスペンション制御処理が実行される。サスペンション制御処理においては、自車両Cの走行中にステップS300およびステップS305が実施され、カメラ40にて上述のペイントPを撮影すると、その画像情報が取得され、ステップS305の判別にてペイントPの位置が取得される。
After the curvature change start position is acquired as described above and the corrected flag is set to ON, when the vehicle C travels on the road shown in FIG. 5 again, in the process shown in FIG. It is determined that the curvature change start position has been corrected, and the suspension control process shown in step S120 is executed. In the suspension control process, steps S300 and S305 are performed while the host vehicle C is traveling, and when the above-described paint P is photographed by the
ペイントPが検出されたと判別されたときには、ステップS310にて、サスペンション制御部21fが曲率変化開始位置情報30bを参照し、ペイントPから曲率変化開始位置S1までの距離L0−L1を取得する。また、ペイントPを通過した後の走行距離の累積を開始する。そして、走行距離の累積値がL0−L1に達した段階で、サスペンション制御部21fはサスペンション44に対して制御信号を出力し、サスペンションの固さを予め設定された通常の固さよりも固くなるように設定する。
If it is determined that the paint P has been detected, the
本実施形態において、地図情報30aに記録されたノードあるいは形状補間点の位置は人為的に設定されており、誤りを含み得る。そして、クロソイド区間を構成するノードあるいは形状補間点の位置が不正確な場合、これらのノードあるいは形状補間点のみからクロソイド区間の開始位置(曲率変化開始位置)を特定してもその位置は誤りとなる。従って、この場合にはサスペンションの固さを調整するタイミングが不適切なタイミングとなる。
In the present embodiment, the position of the node or shape interpolation point recorded in the
しかし、本実施形態においては、上述のように、地図情報30aに記録されたノードあるいは形状補間点ではなく、カメラ40によって取得したペイントPの位置を基点にして曲率変化開始位置を特定している。従って、地図情報30aに記録されたノードあるいは形状補間点の位置のみに基づいて曲率変化開始位置を特定する構成と比較して正確に当該曲率変化開始位置を特定することができる。このため、サスペンションの固さを適切なタイミングで調整することができる。
However, in the present embodiment, as described above, the curvature change start position is specified based on the position of the paint P acquired by the
(4)他の実施形態:
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、自車両の動作に基づいて定曲率カーブ区間の開始位置を取得し、クロソイド区間を特定して曲率変化開始位置を取得する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、自車両の現在位置を特定するための情報はGPS受信部41が出力する情報に限定されず、公知の種々のセンサやカメラを採用可能であり、例えば、自車両の現在位置をセンサやカメラによって特定する構成や、地図上での自車両の軌跡等によって位置を取得する構成等を採用可能である。
(4) Other embodiments:
The above embodiment is an example for carrying out the present invention, as long as the start position of the constant curvature curve section is acquired based on the operation of the host vehicle, the clothoid section is specified and the curvature change start position is acquired, Various other embodiments can be employed. For example, the information for specifying the current position of the host vehicle is not limited to the information output from the
定曲率カーブ区間に関する情報を取得するための構成としても、ステアリングセンサに限らず各種のセンサやカメラを採用可能である。例えば、自車両に搭載されたセンサやカメラによって当該自車両が走行する道路の形状を特定し、その形状から定曲率カーブ区間および定曲率カーブ区間の開始位置を取得する構成であっても良い。 The configuration for acquiring information related to the constant curvature curve section is not limited to the steering sensor, and various sensors and cameras can be employed. For example, the configuration may be such that the shape of the road on which the host vehicle travels is specified by a sensor or camera mounted on the host vehicle, and the constant curvature curve section and the start position of the constant curvature curve section are acquired from the shape.
さらに、クロソイド区間の形状を特定するための構成は、上述の近似式を利用する構成に限定されず、クロソイド曲線の定義式を利用する構成であっても良い。すなわち、一般の道路においては、直線から定曲率のカーブ区間に移行する際の遠心力が過大になることを防止するなどのため、直線区間と定曲率のカーブ区間との間に緩和曲線によって構成された区間が設けられているので、当該緩和曲線としてのクロソイド曲線を定義できる限りにおいて種々の構成を採用可能である。 Furthermore, the configuration for specifying the shape of the clothoid section is not limited to the configuration using the above approximate expression, and may be a configuration using a definition equation of a clothoid curve. In other words, in general roads, a relaxation curve is formed between the straight section and the constant curvature curve section to prevent excessive centrifugal force when moving from the straight line to the constant curvature curve section. Therefore, as long as the clothoid curve as the relaxation curve can be defined, various configurations can be adopted.
また、曲率変化開始位置を取得する際には、道路の曲率に基づいて定曲率カーブ区間の開始位置に連結されるとともに当該開始位置を一方の端点としたクロソイド曲線の形状を取得し、当該クロソイド曲線の他方の端点を前記曲率変化開始位置とする構成を採用すればよく、種々の構成を採用可能である。 In addition, when acquiring the curvature change start position, it is connected to the start position of the constant curvature curve section based on the curvature of the road and acquires the shape of the clothoid curve with the start position as one end point. A configuration in which the other end point of the curve is set as the curvature change start position may be employed, and various configurations may be employed.
さらに、上述のフィッティング処理において、フィッティング対象とする情報は少なくともクロソイド区間におけるノードおよび形状補間点が含まれていれば良く、これらに加えて定曲率カーブ区間の開始位置がフィッティング対象となる点に含まれていても良い。むろん、これらのフィッティング対象はノードあるいは形状補間点のみであっても良い。 Further, in the above-described fitting process, it is sufficient that the information to be fitted includes at least nodes and shape interpolation points in the clothoid section, and in addition to these, the start position of the constant curvature curve section is included in the points to be fitted. It may be. Of course, these fitting targets may be only nodes or shape interpolation points.
さらに、上述の実施形態においては、自車両が走行している道路の地物を基準位置として定曲率カーブ区間の開始位置を特定する構成を採用しており、上述の例においてはペイントの位置を基準としていたが、むろん、地物はペイントに限定されない。すなわち、画像情報に基づいて抽出する地物は、曲率変化開始位置や定曲率カーブ区間の開始位置に対して相対的な位置が変わらない地物であれば良く、例えば、道路上の線,矢印,文字,数字,記号,横断歩道,道路鋲,石などの道路標示や、高速道路の壁,路肩,歩道,中央分離帯,建築物,標識,看板,信号機などの道路上の構造物を上述の地物として採用することができる。 Furthermore, in the above-described embodiment, a configuration is adopted in which the starting position of the constant curvature curve section is specified using the feature of the road on which the host vehicle is traveling as a reference position. In the above example, the position of the paint is determined. Of course, the feature is not limited to paint. That is, the feature to be extracted based on the image information may be a feature whose relative position does not change with respect to the curvature change start position or the start position of the constant curvature curve section. , Letters, numbers, symbols, road markings such as pedestrian crossings, road fences, stones, and road structures such as highway walls, shoulders, sidewalks, median strips, buildings, signs, signs, traffic lights, etc. It can be adopted as a feature.
さらに、曲率変化開始位置を取得するための構成例として他の構成を採用しても良い。例えば、定曲率カーブ区間の開始位置をGPS受信部41の出力信号やカメラ40が出力する画像情報に基づいて特定し、当該定曲率カーブ区間の開始位置に対する相対的な位置関係によって曲率変化開始位置を定義する構成を採用しても良い。
Furthermore, another configuration may be adopted as a configuration example for acquiring the curvature change start position. For example, the start position of the constant curvature curve section is specified based on the output signal of the
さらに、曲率変化開始位置の利用対象はサスペンション制御に限られない。例えば、自車両が光の照射方向を変更可能なヘッドライトを備える車両の場合に、上述の図1に示す構成においてサスペンション制御部21fの替わりにヘッドライトの照射方向を制御するヘッドライト制御部を構成する。すなわち、ヘッドライト制御部においては、ヘッドライトに対して制御信号を出力して光の照射方向を所望の方向に変更できるように構成する。そして、自車両が曲率変化開始位置に到達した時点でその前方のカーブ区間の曲率に合わせてヘッドライトの照射方向を制御する。この構成によれば、カーブ区間の曲率に応じて正確にヘッドライトの照射方向を調整することができる。
Furthermore, the use target of the curvature change start position is not limited to suspension control. For example, in the case where the host vehicle includes a headlight that can change the light irradiation direction, a headlight control unit that controls the headlight irradiation direction instead of the
さらに、シートポジションや搭乗者の腰や背中のサポート程度を調整可能な機構を備える自車両において、サスペンション制御部21fの替わりにシートポジションやサポート程度を制御するシート制御部を構成する。すなわち、シート制御部においては、シートに対して制御信号を出力してシートポジションやサポート程度を変更できるように構成する。そして、自車両が曲率変化開始位置に到達した時点でその前方のカーブ区間の曲率に合わせてシートポジションやサポート程度を制御する。この構成によれば、カーブ区間の曲率に応じて正確にシートポジションやサポート程度を調整することができる。
Further, in the host vehicle having a mechanism capable of adjusting the seat position and the degree of support of the passenger's waist and back, a seat control unit that controls the seat position and the degree of support is configured instead of the
10…ナビゲーション装置、20…制御部、21…ナビゲーションプログラム、21a…画像情報取得部、21b…自車両動作情報取得部、21c…定曲率カーブ区間情報取得部、21d…クロソイド区間情報取得部、21e…曲率変化開始位置取得部、21f…サスペンション制御部、30…記憶媒体、30a…地図情報、30b…曲率変化開始位置情報、40…カメラ、41…受信部、42…車速センサ、43…ステアリングセンサ、44…サスペンション
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記自車両の周囲の画像情報を取得する画像情報取得手段と、
前記自車両動作情報に基づいて前記ステアリングの舵角が一定となっている区間を取得し、前記画像情報に基づいて前記自車両の周囲に存在する地物を検出したときの前記自車両の現在位置から前記自車両が走行している道路において曲率が一定になっている定曲率カーブ区間の開始位置に到達するまでの前記自車両の走行距離を特定し、前記地物の位置と前記地物の位置からの距離とによって前記定曲率カーブ区間の開始位置を取得する定曲率カーブ区間情報取得手段と、
前記定曲率カーブ区間の曲率をパラメータとした前記クロソイド曲線の定義規則に基づいて前記定曲率カーブ区間の開始位置に連結されるとともに当該開始位置を一方の端点としたクロソイド曲線の形状を示す情報を取得するクロソイド区間情報取得手段と、
前記クロソイド区間の形状と前記定曲率カーブ区間の開始位置とに基づいて、前記クロソイド曲線における前記定曲率カーブ区間の逆側の端点を前記自車両が走行している道路において曲率が変化し始める曲率変化開始位置として取得する曲率変化開始位置取得手段と、
を備える道路情報取得装置。 Host vehicle operation information acquisition means for acquiring host vehicle operation information indicating the steering angle of the host vehicle and the current position of the host vehicle;
Image information acquisition means for acquiring image information around the host vehicle;
A section where the steering angle of the steering is constant based on the own vehicle operation information is acquired, and the current state of the own vehicle when a feature existing around the own vehicle is detected based on the image information wherein the position to identify the travel distance of the vehicle to the curvature in the road on which the vehicle is traveling reaches the start position of the constant curvature curve section is constant, the a position of the feature feature Constant curvature curve section information acquisition means for acquiring the start position of the constant curvature curve section by the distance from the position of ,
Information indicating the shape of the clothoid curve connected to the start position of the constant curvature curve section based on the definition rule of the clothoid curve using the curvature of the constant curvature curve section as a parameter and having the start position as one end point Clothoid section information acquisition means to acquire;
Based on the shape of the clothoid section and the start position of the constant curvature curve section, the curvature at which the curvature starts to change on the road on which the own vehicle is traveling at the opposite end of the constant curvature curve section in the clothoid curve the curvature change start position acquiring means for acquiring a change in the starting position,
A road information acquisition device comprising:
請求項1に記載の道路情報取得装置。The road information acquisition device according to claim 1.
前記自車両の周囲の画像情報を取得する画像情報取得工程と、 An image information acquisition step of acquiring image information around the host vehicle;
前記自車両動作情報に基づいて前記ステアリングの舵角が一定となっている区間を取得し、前記画像情報に基づいて前記自車両の周囲に存在する地物を検出したときの前記自車両の現在位置から前記自車両が走行している道路において曲率が一定になっている定曲率カーブ区間の開始位置に到達するまでの前記自車両の走行距離を特定し、前記地物の位置と前記地物の位置からの距離とによって前記定曲率カーブ区間の開始位置を取得する定曲率カーブ区間情報取得工程と、 A section where the steering angle of the steering is constant based on the own vehicle operation information is acquired, and the current state of the own vehicle when a feature existing around the own vehicle is detected based on the image information The travel distance of the host vehicle from the position to the start position of a constant curvature curve section where the curvature is constant on the road on which the host vehicle is traveling is specified, and the position of the feature and the feature A constant curvature curve section information acquisition step of acquiring a start position of the constant curvature curve section by a distance from the position of
前記定曲率カーブ区間の曲率をパラメータとした前記クロソイド曲線の定義規則に基づいて前記定曲率カーブ区間の開始位置に連結されるとともに当該開始位置を一方の端点としたクロソイド曲線の形状を示す情報を取得するクロソイド区間情報取得工程と、 Information indicating the shape of the clothoid curve connected to the start position of the constant curvature curve section based on the definition rule of the clothoid curve using the curvature of the constant curvature curve section as a parameter and having the start position as one end point Clothoid section information acquisition process to be acquired,
前記クロソイド区間の形状と前記定曲率カーブ区間の開始位置とに基づいて、前記クロソイド曲線における前記定曲率カーブ区間の逆側の端点を前記自車両が走行している道路において曲率が変化し始める曲率変化開始位置として取得する曲率変化開始位置取得工程と、 Based on the shape of the clothoid section and the start position of the constant curvature curve section, the curvature at which the curvature starts to change on the road on which the own vehicle is traveling at the opposite end of the constant curvature curve section in the clothoid curve A curvature change start position acquisition step to be acquired as a change start position;
を含む道路情報取得方法。Road information acquisition method including
前記自車両の周囲の画像情報を取得する画像情報取得機能と、 An image information acquisition function for acquiring image information around the host vehicle;
前記自車両動作情報に基づいて前記ステアリングの舵角が一定となっている区間を取得し、前記画像情報に基づいて前記自車両の周囲に存在する地物を検出したときの前記自車両の現在位置から前記自車両が走行している道路において曲率が一定になっている定曲率カーブ区間の開始位置に到達するまでの前記自車両の走行距離を特定し、前記地物の位置と前記地物の位置からの距離とによって前記定曲率カーブ区間の開始位置を取得する定曲率カーブ区間情報取得機能と、 A section where the steering angle of the steering is constant based on the own vehicle operation information is acquired, and the current state of the own vehicle when a feature existing around the own vehicle is detected based on the image information The travel distance of the host vehicle from the position to the start position of a constant curvature curve section where the curvature is constant on the road on which the host vehicle is traveling is specified, and the position of the feature and the feature A constant curvature curve section information acquisition function for acquiring a start position of the constant curvature curve section by a distance from the position of
前記定曲率カーブ区間の曲率をパラメータとした前記クロソイド曲線の定義規則に基づいて前記定曲率カーブ区間の開始位置に連結されるとともに当該開始位置を一方の端点としたクロソイド曲線の形状を示す情報を取得するクロソイド区間情報取得機能と、 Information indicating the shape of the clothoid curve connected to the start position of the constant curvature curve section based on the definition rule of the clothoid curve using the curvature of the constant curvature curve section as a parameter and having the start position as one end point Clothoid section information acquisition function to acquire,
前記クロソイド区間の形状と前記定曲率カーブ区間の開始位置とに基づいて、前記クロソイド曲線における前記定曲率カーブ区間の逆側の端点を前記自車両が走行している道路において曲率が変化し始める曲率変化開始位置として取得する曲率変化開始位置取得機能と、 Based on the shape of the clothoid section and the start position of the constant curvature curve section, the curvature at which the curvature starts to change on the road on which the own vehicle is traveling at the opposite end of the constant curvature curve section in the clothoid curve Curvature change start position acquisition function acquired as a change start position;
をコンピュータに実現させる道路情報取得プログラム。A road information acquisition program that makes a computer realize.
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