JP6780942B2 - Steering support system - Google Patents
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Description
本発明は、移動経路に沿って移動しようとする移動体の操舵を支援するシステムに関する。 The present invention relates to a system that assists in steering a moving body that intends to move along a moving path.
自動車、船舶、航空機やロボット等の移動体の自律制御、自動運転または半自動運転を実施する際には、移動体が移動可能な道路その他の移動経路の位置を予めデータベース化しておき、移動体による適正な経路に沿った移動を実現することが求められる。 When implementing autonomous control, automatic driving, or semi-automatic driving of moving objects such as automobiles, ships, aircraft, and robots, the positions of roads and other moving routes on which the moving objects can move are stored in a database in advance, and the moving objects are used. It is required to realize movement along an appropriate route.
移動体の現在位置の緯度及び経度をGPS(Global Positioning System)を用いて把握し、その現在位置を地図上に示すとともに、その現在位置から一定の距離の範囲内にある通路(道路)や建物等の情報を表示するカーナビゲーションシステムが公知である(例えば、下記特許文献1を参照)。だが、既製のカーナビゲーションシステムはあくまでも、搭乗者に提示する画面表示用の地図画像データとしてのベクターデータ(ベクトル画像データ)を有しているものであるに過ぎず、移動体の自律制御、自動運転や半自動運転に必ずしも役立てられるものではない。 The latitude and longitude of the current position of the moving object are grasped using GPS (Global Positioning System), the current position is shown on the map, and passages (roads) and buildings within a certain distance from the current position are shown. A car navigation system that displays information such as the above is known (see, for example, Patent Document 1 below). However, ready-made car navigation systems only have vector data (vector image data) as map image data for screen display to be presented to passengers, and autonomous control and automatic control of moving objects. It is not always useful for driving or semi-automatic driving.
他方、移動体が走行する道路に敷設されている区画線(特に、路面にペイントされている白線)をセンシングして移動体の最適な走行ラインを算出し、移動体の操舵装置を自動的に操作する自動運転技術が既に開発されている(例えば、下記非特許文献1を参照)。 On the other hand, the lane markings (particularly the white lines painted on the road surface) laid on the road on which the moving body travels are sensed to calculate the optimum traveling line of the moving body, and the steering device of the moving body is automatically set. An automatic driving technique for operating has already been developed (see, for example, Non-Patent Document 1 below).
移動体の自律制御、自動運転または半自動運転の用途に供するべく、空間内に存在する移動経路や障害物の位置や形状を精密にデータ化して蓄積しようとすると、データ量が膨大となる上、そのデータを利用して移動体からの距離や方向を把握するための処理が徒に複雑化し、計算量が増大して処理の遅延を招く懸念がある。 In order to use it for autonomous control of moving objects, automatic driving or semi-automatic driving, if the position and shape of movement paths and obstacles existing in the space are precisely converted into data and accumulated, the amount of data will be enormous and There is a concern that the process for grasping the distance and direction from the moving body using the data will become unnecessarily complicated, the amount of calculation will increase, and the process will be delayed.
本発明は、移動体が移動しようとする移動経路を軽量かつ利用容易なデータの形で表現し、移動体の周囲に存在する経路の検出ひいては移動体の制御に寄与することを所期の目的とする。 An object of the present invention is to express the movement path that the moving body intends to move in the form of lightweight and easy-to-use data, and to contribute to the detection of the path existing around the moving body and the control of the moving body. And.
上述した課題を解決するべく、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、移動体がこれから一定の時間内に進入することとなる連続した複数の経路の部分についての複数の経路点データを読み出し、それら複数の経路点データの緯度及び経路を結ぶような直線または曲線の当てはめを行い当該直線または曲線の延伸方向を求め、そ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、またはそ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し、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おり、かつその各経路点データ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等間隔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であり、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複数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操舵支援システムを構成した。 In order to solve the above-mentioned problems, the data is obtained by dividing the path on which the moving body is going to move into a plurality of parts and obtaining the latitude and longitude of a predetermined position in the width direction intersecting the extension direction of the movement path for each part. The route point data storage unit that stores the route point data, the current position acquisition unit that repeatedly acquires the latitude and route of the current position of the moving body, and the moving body that is stored in the path point data storage unit will be from now on. Read multiple path point data for the part of a plurality of continuous paths that will enter within a certain time, apply a straight line or curve that connects the latitudes and paths of the multiple path point data, and perform the straight line. Alternatively, the stretching direction of the curve is obtained, and the stretching direction and the moving direction of the moving body determined from the time series of the latitude and longitude of the current position of the moving body acquired by the current position acquisition unit are moved so as to be substantially parallel to each other. The steering amount or steering direction required for operating the steering device provided by the body or for the extension direction and the moving direction of the moving body to be substantially parallel is output in a manner appealing to the visual or auditory sense of the passenger of the moving body. The movement route of the moving body is a road, and the route point data for each part of the route stored in the route point data storage unit includes the latitude and longitude of the road marking line. And each path point data is the path point data for each part when the movement path is divided at equal intervals for each standard movement distance per second or fractional second on the movement path of the moving body. A steering support system is configured in which the control unit reads a plurality of path point data for a plurality of path portions that will enter in the next few seconds from the path point data storage unit and uses them for control .
並びに、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、移動体がこれから一定の時間内に進入することとなる連続した複数の経路の部分についての複数の経路点データを読み出し、それら複数の経路点データの緯度及び経路を結ぶような直線または曲線の当てはめを行い当該直線または曲線の延伸方向を求め、そ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、またはそ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し、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おり、前記制御部が、前記現在位置取得部を介して移動体の現在位置の緯度及び経路を取得し、その現在位置から最も近い緯度及び座標を含む経路点データを前記経路点データ格納部から読み出して移動体が現在所在している道路の部分における区画線の緯度及び経度の値を得る一方、移動体に搭載されているセンサを利用して道路に敷設されている区画線の位置を検出し、移動体と当該区画線との間の距離を計測して、経路点データ格納部から読み出した区画線の緯度及び経度と移動体から当該区画線までの距離とから移動体の現在位置の緯度及び経度を演算して補正する操舵支援システムを構成した。 In addition, path point data, which is data obtained by dividing the path on which the moving body intends to move into a plurality of parts and obtaining the latitude and longitude of a predetermined position in the width direction intersecting the extension direction of the movement path for each part, is stored. The path point data storage unit, the current position acquisition unit that repeatedly acquires the latitude and route of the current position of the moving body, and the moving body stored in the path point data storage unit will enter within a certain time from now on. Read a plurality of path point data for a portion of a plurality of continuous paths to be performed, fit a straight line or a curve connecting the latitudes and paths of the plurality of path point data, and determine the extension direction of the straight line or the curve. A steering device provided by the moving body so that the extending direction thereof and the moving direction of the moving body determined from the time series of the latitude and longitude of the current position of the moving body acquired by the current position acquisition unit are substantially parallel to each other. It is equipped with a control unit that operates or outputs the steering amount or steering direction required for the extension direction of the moving body to be substantially parallel to the moving direction of the moving body in a manner that appeals to the sight or hearing of the passengers of the moving body. However, the movement route of the moving body is a road, the route point data for each part of the route stored in the route point data storage unit includes the latitude and longitude of the road marking line, and the control unit is described by the control unit. The latitude and path of the current position of the moving body are acquired via the current position acquisition unit, and the path point data including the latitude and coordinates closest to the current position is read from the path point data storage unit, and the moving body is currently located. While obtaining the latitude and longitude values of the lane markings on the part of the road, the position of the lane markings laid on the road is detected using the sensor mounted on the moving body, and the moving body and the lane markings are detected. The latitude and longitude of the lane marking read from the path point data storage unit and the distance from the moving body to the lane marking are used to calculate the latitude and longitude of the current position of the moving body and correct it. A steering support system was constructed.
加えて、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、移動体がこれから一定の時間内に進入することとなる連続した複数の経路の部分についての複数の経路点データを読み出し、それら複数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ものとしても構わない。 In addition, the route point data for each part of the route stored by the route point data storage unit includes the altitude data of the portion, and the control unit stores the route point data storage unit . The moving body reads out a plurality of path point data for the parts of a plurality of continuous paths that the moving body will enter within a certain time, and moves according to the ups and downs of the moving path found from the plurality of path point data. The amount or direction of operation of the output of the drive source required to control the output of the engine or motor that is the drive source of the vehicle, or to suppress fluctuations in the movement speed of the moving object, to the visual or auditory sense of the passengers of the moving object. It may be output in an appealing manner.
データ量及び計算量の一層の軽量化を図るためには、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システムとすることが好ましい。 In order to further reduce the amount of data and the amount of calculation, the path point data storage unit moves every standard movement distance per second or fractional second on the movement path of the moving body. The route point data for each part when the route is divided is stored, and the control unit stores the route point data for a plurality of route parts that will enter in the next few seconds. It is preferable that the system is read from the unit and used for control.
本発明によれば、移動体が移動しようとする移動経路を軽量かつ利用容易なデータの形で表現でき、移動体の周囲に存在する経路の検出ひいては移動体の制御に寄与し得る。 According to the present invention, the movement path that the moving body intends to move can be expressed in the form of lightweight and easy-to-use data, which can contribute to the detection of the path existing around the moving body and the control of the moving body.
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態の操舵支援システムは、移動体1、典型的には自動車またはロボットに搭載されて運用される。本操舵支援システムは、移動体1に実装されている操舵装置11や移動体1の駆動源12であるエンジン若しくはモータを制御するコンピュータ(電子制御装置(Electronic Control Unit)と呼称されることがある)を主体として構成される。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The steering support system of the present embodiment is mounted and operated on a moving body 1, typically an automobile or a robot. This steering support system may be referred to as a computer (electronic control unit) that controls an engine or a motor that is a
本実施形態における移動体1は、走行用の車輪の向きを変化させることのできる既知の操舵装置11、車輪を回転駆動させる駆動源12となる既知のエンジン若しくはモータの他、移動体1の移動経路の路面上に敷設されている区画線や移動体1の周囲の物体を検出するためのセンサ13としてのカメラセンサ(パノラマカメラであることがある)、レーダセンサ若しくは対物距離(測距)センサ(レーザレーダ、超音波レーダ、赤外線レーダ等)、パッシブ赤外線センサ(人感センサ)等、並びに、GPSやQZSS(Quasi−Zenith Satellite System)といった航法衛星システム(衛星測位システム)の航法信号受信装置14を備える。加えて、移動体1に搭乗している搭乗者の視覚に訴えかける態様で情報を表示出力するディスプレイ15や、搭乗者の聴覚に訴えかける態様で情報を音声出力する音声出力デバイス16等を備えていることもある。
The moving body 1 in the present embodiment includes a known
図1に示すように、移動体1の運転制御を司るコンピュータは、CPU(Central Processing Unit)1a、メインメモリ1b、補助記憶デバイス1c、ビデオコーデック1d、オーディオコーデック1e、通信インタフェース1f等のハードウェア資源を備え、これらがコントローラ(システムコントローラ、I/Oコントローラ等)1gにより制御されて連携動作するものである。
As shown in FIG. 1, the computer that controls the operation of the mobile body 1 is hardware such as a CPU (Central Processing Unit) 1a, a
補助記憶デバイス1cは、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、光学ディスクドライブ、その他である。ビデオコーデック1dは、CPU1aより受けた描画指示をもとに表示させるべき画面を生成しその画面信号をディスプレイ15に向けて送出するGPU(Graphics Processing Unit)、画面や画像のデータを一時的に格納しておくビデオメモリ等を要素とする。オーディオコーデック1eは、符号化されている音声データを復号化して音声出力デバイス16から音声出力する。ビデオコーデック1d及びオーディオコーデック1eはそれぞれ、ハードウェアでなくソフトウェアとして実装することも可能である。通信インタフェース1fは、当該コンピュータが外部の装置と情報の授受を行うためのデバイスである。
The
CPU1aによって実行されるべきプログラムは補助記憶デバイス1cに格納されており、プログラムの実行の際には補助記憶デバイス1cからメインメモリ1bに読み込まれ、CPU1aによって解読される。コンピュータは、プログラムに従って上記ハードウェア資源を作動させ、図2に示す経路点データ格納部101、現在位置取得部102及び制御部103としての機能を発揮する。
The program to be executed by the
経路点データ格納部101は、メインメモリ1b若しくは補助記憶デバイス1cの所要の記憶領域を利用して、経路点データを格納する。図3に、経路点データ格納部101が格納する経路点データの一例を示す。
The route point
経路点データは、少なくとも、移動体が移動しようとする経路を複数の部分αに区分したときの各部分αについて、移動経路の延伸方向と交差(特に、直交)する幅方向の所定点、換言すれば移動経路と平行に延伸する仮想的な線上の位置の緯度及び経度のデータを含む。本実施形態では、道路を走行する自動車またはロボットを移動体として想定している。従って、経路点データが、移動体の移動経路たる道路の経路の各部分αにおける区画線の位置を示す緯度及び経度のデータを含んでいる。区画線とは、道路の路面にペイントされた線や、路面に設置された道路鋲(チャッタバー)、石等によって描かれる線のことであり、下記を含む:
「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。
The path point data is, at least, a predetermined point in the width direction that intersects (particularly, orthogonally) the extension direction of the movement path for each part α when the path that the moving body intends to move is divided into a plurality of parts α, in other words. If so, it includes the latitude and longitude data of the position on the virtual line extending parallel to the movement path. In this embodiment, an automobile or a robot traveling on a road is assumed as a moving body. Therefore, the route point data includes latitude and longitude data indicating the position of the lane marking in each part α of the road route which is the movement route of the moving body. A lane marking is a line painted on the road surface, a line drawn by road studs (cat's eye), stones, etc. installed on the road surface, including the following:
"Road outside line" A lane marking drawn near the road edge that marks the outermost boundary of the roadway. The area outside the road outside line is, in principle, a roadside zone where automobiles are prohibited. The area inside the road outside line is the vehicle lane where vehicles are allowed to travel.
"Road Chuo Line" A lane marking line drawn to divide the traffic of automobiles by direction. In reality, it is often represented not only by painted lines, but also by structures such as rumble strips, road studs, lane separation markers (center poles, post cones), and medians installed on the road. ..
"Lane boundary line" A boundary line that separates adjacent lanes when there are two or more lanes for vehicles traveling in the same direction.
図3及び図4に示しているように、本実施形態では、移動体1が道路を走行するときの標準的な速度、即ち一秒あたり若しくは数分の一秒(例えば、二分の一秒、四分の一秒等)あたりの移動距離毎に、移動体1の移動経路を区分し、当該距離の長さを持つ各部分αの起点(または、終点、中間点等。各部分αの、移動経路の延伸方向に沿った所定位置)における区画線の位置を示す緯度及び経度の値を経路点データとして、当該移動経路を識別する識別子である経路(道路)の種別に関連づけて経路点データ格納部101に格納することとしている。移動経路が高速道路であり、当該高速道路上を走行する移動体1の標準的な移動速度が時速100kmであるとすると、移動体1の標準的な秒速即ち一秒あたりの移動距離は27.78m、二分の一秒あたりの移動距離は13.89m、四分の一秒あたりの移動距離は6.945mとなる。従って、移動経路が高速道路である場合には、当該高速道路を27.78m、13.89mまたは6.945mの長さ(道程)を持つ複数の部分αに区分し、それら各部分αを単位として経路点データを求め、経路点データ格納部101に格納する。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the present embodiment, the standard speed at which the moving body 1 travels on the road, that is, per second or a fraction of a second (for example, a half second, The movement path of the moving body 1 is divided according to the movement distance per (quarter second, etc.), and the start point (or end point, intermediate point, etc.) of each part α having the length of the distance, of each part α, Path point data is associated with the type of route (road), which is an identifier that identifies the movement route, using the latitude and longitude values indicating the position of the lane marking in the predetermined position along the extension direction of the movement route as the route point data. It is stored in the
図示例では、移動経路の各部分αの起点における、左側の車道外側線L及び右側の車道外側線(車道中央線に等しいことがある)Rの各々の緯度及び経度をデータベース化している。なお、これに加えて、移動経路の各部分αの起点における車線境界線の緯度及び経度を経路点データに含めてもよい。 In the illustrated example, the latitude and longitude of each of the left side roadway line L and the right side roadway outside line (which may be equal to the roadway center line) R at the starting point of each part α of the movement path are stored in a database. In addition to this, the latitude and longitude of the lane boundary line at the starting point of each part α of the movement route may be included in the route point data.
また、移動経路の各部分αについての経路点データは、上記の区画線の緯度及び経路の他に、当該部分αの起点(または、終点)における左側の道路側壁LLの位置を示す緯度及び経度の値や、当該部分αの起点における右側の道路側壁RRの位置を示す緯度及び経度の値を含むことがある。道路側壁LL、RRとは、道路外側線や車道中央線の外側に存在して移動体1の移動、通行または通過の障害となる、ランブルストリップス、道路鋲、車線分離標、中央分離帯、防音壁、ガードレール、縁石、ポール、側溝、建築構造物等をいう。 Further, the path point data for each part α of the movement route includes the latitude and longitude indicating the position of the road side wall LL on the left side at the start point (or end point) of the part α in addition to the latitude and route of the above lane marking. It may include the value of latitude and longitude indicating the position of the road side wall RR on the right side at the starting point of the portion α. Road side walls LL and RR are rumble strips, road studs, lane separation markers, median strips, which exist outside the road outside line or the lane center line and obstruct the movement, passage or passage of the moving body 1. Soundproof walls, guardrails, curbs, poles, medians, building structures, etc.
さらに、移動経路の各部分αについての経路点データは、当該部分αの起点(または、終点)の高度である標高の値や、当該部分αが包有している車線数の情報を含むことがある。ここで、車線数の情報は、同一方向に向かう道路の車線数のみを1、2、3、……といった数値で表すものの他、T2(登坂車線を含む、二車線)、I2(インターチェンジ車線を含む、二車線)、P2(パーキングエリア車線を含む、二車線)、O2(追い越し禁止の、二車線)、G1(対向車線一車線。この場合、移動方向が相反する往路と復路とを一つの道路として取り扱うことがある)等のように、車線数に加えて道路に関する付加的な情報を表現するものであっても構わない。 Further, the path point data for each part α of the movement route includes information on the altitude value which is the altitude of the start point (or end point) of the part α and the number of lanes included in the part α. There is. Here, the information on the number of lanes represents only the number of lanes of the road heading in the same direction by numerical values such as 1, 2, 3, ..., T2 (two lanes including the uphill lane), I2 (interchange lane). Including, two lanes), P2 (including parking area lane, two lanes), O2 (no overtaking, two lanes), G1 (one lane oncoming lane. In this case, one outbound route and one inbound route with opposite movement directions) It may be used to express additional information about the road in addition to the number of lanes, such as (may be treated as a road).
経路点データの要素となる緯度及び経度はそれぞれ、所定桁数の値とする。緯度及び経度の有効桁数を小数点以下6桁までとする場合、日本国内におけるそれら緯度及び経度の解像度は緯度方向に約0.11m、経度方向に約0.09mとなる。 The latitude and longitude, which are the elements of the route point data, are each a value having a predetermined number of digits. When the number of effective digits of latitude and longitude is up to 6 digits after the decimal point, the resolution of those latitudes and longitudes in Japan is about 0.11 m in the latitude direction and about 0.09 m in the longitude direction.
因みに、経路点データは、移動体1に搭乗している搭乗者が移動体1の移動先の目的地を指定したときにはじめて生成されることがある。例えば、搭乗者が移動体1に実装されているカーナビゲーションシステムを操作して目的地を入力し、カーナビゲーションシステムが移動体1の現在位置から目的地に至るための移動経路を検索して決定した後、本操舵支援システムのコンピュータが、当該移動経路を複数の部分αに区分して各部分αについての経路点データを生成、経路点データ格納部101に格納する処理を実行する。
Incidentally, the route point data may be generated only when the passenger on the moving body 1 specifies the destination of the moving body 1. For example, the passenger operates the car navigation system mounted on the moving body 1 to input the destination, and the car navigation system searches for and determines the moving route from the current position of the moving body 1 to the destination. After that, the computer of the steering support system divides the movement path into a plurality of portions α, generates path point data for each portion α, and executes a process of storing the path point data in the path point
現在位置取得部102は、移動体1が備えている航法信号受信装置14の機能を利用し、移動体1の現在位置の緯度及び経度を所定時間毎に反復的に取得する。
The current
制御部103は、経路点データ格納部101に格納している、移動体1の移動経路上の複数の部分αに関する経路点データと、現在位置取得部102を介して知得した移動体1の現在位置の推移とに基づき、移動体1の操舵や移動速度の制御を行う。
The
図5に示すように、制御部103はまず、今現在の移動体1の位置を示す緯度及び経度から最も距離が近い緯度及び経度の値を有する経路点データを、経路点データ格納部101の中から検索する(ステップS1)。ここで、移動体1の位置と対象となる位置との距離である測地線長、及び移動体1の位置から見た対象の位置の方位角の計算方法の一例を示す。以下に述べる計算方法は、国土地理院ウェブサイト(http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/surveycalc/bl2stf.html)で紹介されているものである。
As shown in FIG. 5, the
移動体1の位置の緯度をφ1、経度をL1とおき、対象の位置の緯度をφ2、経度をL2とおく。但し、北緯を正、南緯を負、東経を正、西経を(360°−経度)とする。また、L=L2−L1が負値となる場合には、移動体1の位置の緯度をφ2、経度をL2とし、対象の位置の緯度をφ1、経度をL1として、Lを正値化する。並びに、地球楕円体(準拠楕円体)の長半径をa、扁平率をfとおく。
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。
Let the latitude of the position of the moving body 1 be φ 1 and the longitude be L 1 , the latitude of the target position be φ 2 , and the longitude be L 2 . However, the north latitude is positive, the south latitude is negative, the east longitude is positive, and the west longitude is (360 ° -longitude). When L = L 2- L 1 is a negative value, the latitude of the position of the moving body 1 is φ 2 , the longitude is L 2 , the latitude of the target position is φ 1 , and the longitude is L 1 . Make L a positive value. Let a be the semimajor axis of the earth ellipsoid (reference ellipsoid) and f be the flattening.
L = L 2- L 1 ; L'= 180 ° -L (however, 0 ° ≤ L ≤ 180 °)
Δ = φ 2 − φ 1 ; Σ = φ 1 + φ 2
u 1 = tan -1 [(1-f) tan φ 1 ]; u 2 = tan -1 [(1-f) tan φ 2 ]
Σ'= u 1 + u 2 ; Δ'= u 2 -u 1 (however, -180 ° ≤ Σ'≤ 180 °, -180 ° ≤ Δ'≤ 180 °)
ξ = cos (Σ'/2);ξ'= sin (Σ'/2)
η = sin (Δ'/2);η'= cos (Δ'/2)
x = sine 1 sine 2 ; y = cosu 1 cosu 2
c = ycosL + x
ε = [f (2-f)] / [(1-f) 2 ]
After that, some calculation formulas differ depending on the value of c, and zone 1, when c ≧ 0 is satisfied, zone 2, c <-cos when 0> c ≧ −cos (3 ° cosu 1 ) is established. The case where (3 ° cosu 1 ) is satisfied is defined as
The initial value of θ θ (0), and in zone 1 θ (0) = L ( 1 + fy), Zone 2, θ (0) = a L '.
In
R = fπcos 2 u 1 [1- (1/4) f (1 + f) sin 2 u 1 + (3/16) f 2 sin 4 u 1 ]
d 1 = L'cosu 1 −R; d 2 = | Σ'| + R
q = L'/ (fπ); f 1 = (1/4) f [1 + (1/2) f]; γ 0 = q + f 1 q−f 1 q 3
The calculation of θ (0) in zone 3 (a) is
A 0 = tan -1 (d 1 / d 2 ) (However, -90 ° ≤ A 0 ≤ 90 °)
B 0 = sin -1 [R / √ (d 1 2 + d 2 2 )] (However, 0 ° ≤ B 0 ≤ 90 °)
ψ = A 0 + B 0 ; j = γ 0 / cosu 1
k = (1 + f 1 ) | Σ'| (1-fy) / (fπy); j 1 = j / (1 + ksecψ)
ψ'= sin -1 j 1 (however, 0 ° ≤ ψ'≤ 90 °)
ψ'' = sin -1 (j 1 cosu 1 / cosu 2 ) (However, 0 ° ≤ ψ'' ≤ 90 °)
θ (0) = 2 tan -1 {tan [(ψ'+ ψ'') / 2] sin (| Σ'| / 2) / cos (Δ'/2)}
On the other hand, in zone 3 (b), when d 1 > 0, θ (0) = L'is set. The calculation of the geodesic line length and the azimuth angle when d 1 ≤ 0 in zone 3 (b) will be described separately.
(ゾーン3(b)でd1≦0である場合を除く)下記θの算出において、一回目の演算ではθ(n)≡θ(0)とし、二回目以降の演算ではθ(n+1)≡θ(n)とする。
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。
(Except when d 1 ≤ 0 in zone 3 (b)) In the calculation of θ below, θ (n) ≡ θ (0) is set in the first calculation, and θ (n + 1 ) is set in the second and subsequent calculations. ) ≡ θ (n) .
In zone 1, g = √ [η 2 cos 2 (θ (n) / 2) + ξ 2 sin 2 (θ (n) / 2)]
Except for zone 1, g = √ [η 2 sin 2 (θ (n) / 2) + ξ 2 cos 2 (θ (n) / 2)]
In zone 1, h = √ [η ' 2 cos 2 (θ (n) / 2) + ξ' 2 sin 2 (θ (n) / 2)]
In addition zone 1, h = √ [η '2 sin 2 (θ (n) / 2) + ξ' 2 cos 2 (θ (n) / 2)]
σ = 2tan -1 (g / h); J = 2gh; K = h 2- g 2
γ = (y / J) sinθ (n) ; Γ = 1-γ 2 ; ζ = ΓK-2x; ζ'= ζ + x
D = (1/4) f (1 + f)-(3/16) f 2 Γ
E = (1-DΓ) fγ {σ + DJ [ζ + DK (2ζ 2 − Γ 2 )]}
In zone 1, F = θ (n) −LE
Except for zone 1, F = θ (n) −L'+ E
G = fγ 2 (1-2DΓ) + fζ'(σ / J) [1-DΓ + (1/2) fγ 2 ] + (1/4) f 2 ζζ'
θ (n + 1) = θ (n) −F / (1-G)
By repeating the above for the required number of times, θ is obtained. The iterative calculation is preferably continued until | F | <10 -15 .
(ゾーン3(b)でd1≦0である場合を除く)測地線長sは、
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。
(Except when d 1 ≤ 0 in zone 3 (b)) The geodesic length s is
n 0 = εΓ / [√ (1 + εΓ) +1] 2 ; A = (1 + n 0 ) [1+ (5/4) n 0 2 ]
B = ε [1- (3/8) n 0 2 ] / [√ (1 + εΓ) +1] 2
s = (1-f) aA (σ-BJ {ζ- (1/4) B [K (Γ 2 -2ζ 2 ) − (1/6) Bζ (1-4K 2 ) (3Γ 2 -4ζ 2 ) ]}))
(Except when d 1 ≤ 0 in zone 3 (b)) The azimuth angle α of the target position as seen from the position of the moving body 1 is
In zone 1, α = tan -1 [ξtan (θ / 2) / η] −tan -1 [ξ'tan (θ / 2) / η']
Other than zone 1, α = tan -1 [η'tan (θ / 2) / ξ'] − tan -1 [η tan (θ / 2) / ξ]
However, the latitude and longitude of the position of the moving body 1 and (φ 2, L 2), as long as are the latitude and longitude of the position of the target (phi 1, L 1),
In zone 1, α = 180 ° + tan -1 [ξtan (θ / 2) / η] + tan -1 [ξ'tan (θ / 2) / η']
In addition zone 1, α = 360 ° -tan -1 [ η'tan (θ / 2) / ξ '] - tan -1 [ηtan (θ / 2) / ξ]
The geodesic length s and the azimuth angle α when d 1 = 0 in zone 3 (b) are
Γ = sin 2 u 1
n 0 = εΓ / [√ (1 + εΓ) +1] 2 ; A = (1 + n 0 ) [1+ (5/4) n 0 2 ]
s = (1-f) aAπ
α = 90 °
However, the latitude and longitude of the position of the moving body 1 and (φ 2, L 2), as long as are the latitude and longitude of the position of the target (φ 1, L 1), α = 270 °
Further, the geodesic length s and the azimuth angle α when d 1 <0 in zone 3 (b) are calculated according to the following. In the first operation, γ (n) ≡γ (0), and in the second and subsequent operations, γ (n + 1) ≡γ (n) .
Γ = 1-γ (n) 2 ; D = (1/4) f (1 + f)-(3/16) f 2 Γ
γ (n + 1) = q / (1-DΓ)
By repeating the above as many times as necessary, Γ and D are obtained. The iterative operation is preferably continued until | γ (n) −γ (n-1) | <10 -15 . And
n 0 = εΓ / [√ (1 + εΓ) +1] 2 ; A = (1 + n 0 ) [1+ (5/4) n 0 2 ]
s = (1-f) aAπ
m = 1-qsecu 1 ; n = DΓ / (1-DΓ); w = mn + mn
When w ≦ 0, α = 90 °
When w> 0, α = 90 ° -2 sin -1 √ (w / 2)
However, the latitude and longitude of the position of the moving body 1 and (φ 2, L 2), as long as are the latitude and longitude of the position of the target (phi 1, L 1),
When w ≦ 0, α = 270 °
When w> 0, α = 270 ° + 2 sin -1 √ (w / 2)
The
そして、それら経路点データを基に、将来的な移動体1のあるべき移動の軌跡、即ち移動体1が道路を走行するときの適正な走行ラインを得る。例えば、移動体1がこれから進入する複数の移動経路の部分αについての左側の車道外側線Lの位置(右側の車道外側線Rの位置や車線境界線の位置等でもよいことは言うまでもない)の緯度及び経度を読み出し、それら複数の車道外側線Lの位置を結ぶような直線または曲線(図4において一点鎖線で描画している)の当てはめを行い、その直線または曲線の延伸方向を求める(ステップS3)。 Then, based on these path point data, the trajectory of the movement of the moving body 1 in the future, that is, an appropriate traveling line when the moving body 1 travels on the road is obtained. For example, the position of the left side road outer line L with respect to the portion α of the plurality of movement paths to which the moving body 1 is about to enter (needless to say, the position of the right side road outer line R, the position of the lane boundary line, etc.). Read the latitude and longitude, fit a straight line or curve (drawn by a dashed line in FIG. 4) that connects the positions of the plurality of road outer lines L, and obtain the extension direction of the straight line or curve (step). S3).
さらに、制御部103は、現在位置取得部102を介して反復的に取得している移動体1の現在位置の緯度及び経度を基に、現在の移動体1の移動方向を求める(ステップS4)。移動体1がどの方角に向かって移動しているのか(図4において白抜き矢印で描画している)は、たった今取得した最新の移動体1の位置の緯度及び経度と、直近の過去に知得した移動体1の位置の緯度及び経度との差分から明らかとなる。
Further, the
その上で、制御部103は、移動体1の移動方向のベクトルと、移動体1が走行しようとする移動経路の延伸方向のベクトルとの偏差を縮小させるように操舵方向及び/または操舵量を決定し、操舵装置11を制御する(ステップS5)。
Then, the
なお、制御部103が、当該偏差を縮小させるために必要な操舵方向及び/または操舵量の情報を、移動体1の搭乗者の視覚または聴覚に訴えかける態様で出力、即ちディスプレイ15の画面に表示させたり音声出力デバイス16を介して音声出力させたりすることも好ましい。これにより、移動体1の自律制御、自動運転または半自動運転中に搭乗者が制御部103による操舵の内容の予告を受けることができ、あるいは、搭乗者自身が移動体1を操舵する場合に適切な操舵量を搭乗者に通知することができる。
The
加えて、制御部103は、経路点データ格納部101から読み出した複数の経路の部分αの経路点データに含まれる、各部分αの標高の値に基づき、移動体1の駆動源12であるエンジン若しくはモータの出力を制御する。移動体1がこれから進入することになる複数の移動経路の部分αの標高を参照すれば、移動体1がこれから上り坂に差し掛かるのか、または下り坂に差し掛かるのかが判明する。また、連続する複数の部分αの高低差が、路面の傾斜を表すこととなる。そこで、制御部103は、移動体1がこれから進入する移動経路の部分αが上り坂であるか下り坂であるか、またその路面の傾斜を求め(ステップS6)、それに応じて移動体1に搭載されたエンジン若しくはモータの出力を増減させる(ステップS7)ことにより、移動経路の上り下りに起因する移動体1の移動速度の変動を抑制する。
In addition, the
なお、制御部103が、移動速度の変動を抑制するためにエンジン若しくはモータの出力を増量するのか減量するのか、及び/または、移動速度の変動を抑制するために必要な出力の増減量の情報を、移動体1の搭乗者の視覚または聴覚に訴えかける態様で出力、即ちディスプレイ15の画面に表示させたり音声出力デバイス16を介して音声出力させたりすることも好ましい。これにより、移動体1の自律制御、自動運転または半自動運転中に搭乗者が制御部103による出力制御の内容の予告を受けることができ、あるいは、搭乗者自身がアクセルペダルを操作する場合に適切な操作量を搭乗者に通知することができる。
Information on whether the
本実施形態では、移動体1が移動しようとする経路を複数の部分αに区分しその各部分α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101と、移動体1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102と、前記経路点データ格納部101に格納している移動体1がこれから進入することとなる複数の経路の部分α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102で取得した移動体1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1の移動方向とが略平行になるように移動体1が備える操舵装置11を操作し、または移動経路の延伸方向と移動体1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1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103とを具備する操舵支援システムを構成した。本実施形態によれば、移動体1が移動しようとする移動経路を軽量かつ利用容易なデータの形で表現できる。本実施形態のシステムは、移動体1の周囲に存在する経路の検出ひいては移動体1の制御に有効である。
In the present embodiment, the path that the moving body 1 intends to move is divided into a plurality of portions α, and the latitude and longitude of a predetermined position in the width direction intersecting the extending direction of the moving path are obtained for each portion α. The route point
移動体1の移動経路が道路である場合に、前記経路点データ格納部101が格納する経路の各部分α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ものであるならば、道路に敷設されている区画線に沿って移動体1を適正に操舵することが可能となる。
When the movement route of the moving body 1 is a road, if the route point data for each part α of the route stored in the route point
加えて、前記経路点データ格納部101が格納する経路の各部分αについての経路点データが当該部分αの高度のデータを含んでおり、前記制御部103が、前記経路点データ格納部101に格納している移動体1がこれから進入することとなる複数の経路の部分α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1の駆動源12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1の移動速度の変動を抑制するために必要な駆動源12の出力の操作量若しくは操作方向を移動体1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ものであるならば、移動体1の操舵とともに移動速度の制御にも寄与し得る。
In addition, the route point data for each portion α of the route stored by the route point
前記経路点データ格納部101が、移動体1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αについての経路点データを格納しており、前記制御部103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から読み出して制御に用いるものであるならば、経路点データ格納部101に格納するべき経路点データの量を著しく削減でき、メインメモリ1b若しくは補助記憶デバイス1cの記憶領域の占有量を縮小することができる上、計算負荷も軽減する。
Path point data for each part α when the path point
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態のシステムの応用として、航法信号受信装置14を介して取得される移動体1の現在位置の緯度及び経度の値の補正を実行することが考えられる。制御部103が、現在位置取得部102の要素である航法信号受信装置14の機能を利用して移動体1の現在位置の緯度及び経度の値を得、その現在位置から最も近い緯度及び座標を含む経路点データを経路点データ格納部101の中から検索し、抽出された経路点データに記述されている、移動体1が現在所在している道路の部分αにおける区画線等(道路側壁LL、RR、道路外側線L、R、または車線境界線のうちの少なくとも一つ)の緯度及び経度の値を得る。一方で、制御部103は、移動体1に搭載されているセンサ13の機能を利用し、道路に敷設されている区画線等の位置を検出、移動体1と当該区画線等との間の距離を計測する。そして、経路点データ格納部101から読み出した区画線等の緯度及び経度と、移動体1から当該区画線等までの距離とから、移動体1の現在位置の緯度及び経度を演算し、これを航法信号受信装置14を介して得られる移動体1の現在位置の緯度及び経度と比較することで、両者の誤差を求めることができる。
The present invention is not limited to the embodiments described in detail above. For example, as an application of the system of the above embodiment, it is conceivable to correct the latitude and longitude values of the current position of the moving body 1 acquired via the navigation
本発明に係るシステムが対象とする移動体1は自動車やロボットには限定されず、船舶や航空機等であることがある。 The moving body 1 targeted by the system according to the present invention is not limited to an automobile or a robot, and may be a ship, an aircraft, or the like.
その他、各部の具体的な構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each part, the processing procedure, and the like can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
1…移動体
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)
1 ... Moving
15 ...
Claims (5)
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、移動体がこれから一定の時間内に進入することとなる連続した複数の経路の部分についての複数の経路点データを読み出し、それら複数の経路点データの緯度及び経路を結ぶような直線または曲線の当てはめを行い当該直線または曲線の延伸方向を求め、そ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、またはそ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し、
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おり、かつその各経路点データ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等間隔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であり、
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複数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操舵支援システム。 A path point that divides the path that the moving body intends to move into a plurality of parts and stores the path point data, which is data obtained by obtaining the latitude and longitude of a predetermined position in the width direction that intersects the extension direction of the movement path for each part. Data storage and
The current position acquisition unit that iteratively acquires the latitude and path of the current position of the moving object,
A plurality of path point data stored in the path point data storage unit are read out for a plurality of continuous path portions where the moving body will enter within a certain time from now on, and the plurality of path point data of the plurality of path point data. A straight line or curve that connects the latitude and path is fitted to obtain the extension direction of the straight line or curve, and it is found from the time series of the extension direction and the latitude and longitude of the current position of the moving body acquired by the current position acquisition unit. The steering device provided in the moving body is operated so that the moving direction of the moving body is substantially parallel to the moving direction, or the steering amount or steering direction required for the extension direction thereof and the moving direction of the moving body to be substantially parallel. It is equipped with a control unit that outputs data in a manner that appeals to the visual or auditory sense of a moving passenger .
The movement route of the moving body is a road, the route point data for each part of the route stored in the route point data storage unit includes the latitude and longitude of the road marking line, and each route point data moves. It is the path point data for each part when the movement path is divided at equal intervals for each standard movement distance per second or fractional second on the movement path of the body.
A steering support system in which the control unit reads a plurality of path point data for a plurality of path portions that will enter in the next few seconds from the path point data storage unit and uses the control unit for control .
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、移動体がこれから一定の時間内に進入することとなる連続した複数の経路の部分についての複数の経路点データを読み出し、それら複数の経路点データの緯度及び経路を結ぶような直線または曲線の当てはめを行い当該直線または曲線の延伸方向を求め、そ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、またはそ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し、
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おり、
前記制御部が、前記現在位置取得部を介して移動体の現在位置の緯度及び経路を取得し、その現在位置から最も近い緯度及び座標を含む経路点データを前記経路点データ格納部から読み出して移動体が現在所在している道路の部分における区画線の緯度及び経度の値を得る一方、移動体に搭載されているセンサを利用して道路に敷設されている区画線の位置を検出し、移動体と当該区画線との間の距離を計測して、経路点データ格納部から読み出した区画線の緯度及び経度と移動体から当該区画線までの距離とから移動体の現在位置の緯度及び経度を演算して補正する操舵支援システム。 A path point that divides the path that the moving body intends to move into a plurality of parts and stores the path point data, which is data obtained by obtaining the latitude and longitude of a predetermined position in the width direction that intersects the extension direction of the movement path for each part. Data storage and
The current position acquisition unit that iteratively acquires the latitude and path of the current position of the moving object,
A plurality of path point data stored in the path point data storage unit are read out for a plurality of continuous path portions where the moving body will enter within a certain time from now on, and the plurality of path point data of the plurality of path point data. A straight line or curve that connects the latitude and path is fitted to obtain the extension direction of the straight line or curve, and it is found from the time series of the extension direction and the latitude and longitude of the current position of the moving body acquired by the current position acquisition unit. The steering device provided in the moving body is operated so that the moving direction of the moving body is substantially parallel to the moving direction, or the steering amount or steering direction required for the extension direction thereof and the moving direction of the moving body to be substantially parallel. It is equipped with a control unit that outputs data in a manner that appeals to the visual or auditory sense of a moving passenger.
The movement route of the moving body is a road, and the route point data for each part of the route stored in the route point data storage unit includes the latitude and longitude of the road marking line .
The control unit acquires the latitude and path of the current position of the moving body via the current position acquisition unit, and reads out the path point data including the latitude and coordinates closest to the current position from the path point data storage unit. While obtaining the latitude and longitude values of the lane markings on the part of the road where the moving object is currently located, the sensors mounted on the moving objects are used to detect the position of the lane markings laid on the road. The latitude and longitude of the lane marking read from the path point data storage unit by measuring the distance between the moving body and the lane marking, and the latitude and longitude of the current position of the moving body from the distance from the moving body to the lane marking. Steering support system that calculates and corrects longitude .
前記制御部が、前記経路点データ格納部に格納している、移動体がこれから一定の時間内に進入することとなる連続した複数の経路の部分についての複数の経路点データを読み出し、それら複数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。 The route point data for each part of the route stored by the route point data storage unit includes the altitude data of the portion.
The control unit reads out a plurality of path point data stored in the path point data storage unit for a plurality of continuous path portions that the moving body will enter within a certain time from now on. The output of the drive source required to operate the output of the engine or motor, which is the drive source of the moving body, or to suppress the fluctuation of the moving speed of the moving body according to the ascending / descending of the moving path found from the path point data of The steering support system according to claim 1 or 2, wherein the operation amount or operation direction of the above is output in a manner that appeals to the visual or auditory sense of a moving passenger.
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複数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2記載の操舵支援システム。 Path point data for each part when the path point data storage unit divides the movement path at equal intervals for each standard movement distance per second or fractional second on the movement path of the moving body. Stores and
The steering support system according to claim 2, wherein the control unit reads a plurality of path point data for a plurality of path portions to be entered in the next few seconds from the path point data storage unit and uses the control unit for control.
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、移動体がこれから一定の時間内に進入することとなる連続した複数の経路の部分についての複数の経路点データを読み出し、それら複数の経路点データの緯度及び経路を結ぶような直線または曲線の当てはめを行い当該直線または曲線の延伸方向を求め、そ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、またはそ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、
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おり、かつその各経路点データ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等間隔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であり、
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複数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プログラム。 A computer, which is used to construct the steering support system according to claim 1, 2, 3 or 4.
A path point that divides the path that the moving body intends to move into a plurality of parts and stores the path point data, which is data obtained by obtaining the latitude and longitude of a predetermined position in the width direction that intersects the extension direction of the movement path for each part. Data storage,
The current position acquisition unit that iteratively acquires the latitude and path of the current position of the moving object, and
A plurality of path point data stored in the path point data storage unit are read out for a plurality of continuous path portions where the moving body will enter within a certain time from now on, and the plurality of path point data of the plurality of path point data. A straight line or curve that connects the latitude and path is fitted to obtain the extension direction of the straight line or curve, and it is found from the time series of the extension direction and the latitude and longitude of the current position of the moving body acquired by the current position acquisition unit. The steering device provided in the moving body is operated so that the moving direction of the moving body is substantially parallel to the moving direction, or the steering amount or steering direction required for the extension direction thereof and the moving direction of the moving body to be substantially parallel. To function as a control unit that outputs in a manner that appeals to the visual or auditory sense of a moving passenger .
The movement route of the moving body is a road, the route point data for each part of the route stored in the route point data storage unit includes the latitude and longitude of the road marking line, and each route point data moves. It is the path point data for each part when the movement path is divided at equal intervals for each standard movement distance per second or fractional second on the movement path of the body.
A program in which the control unit reads a plurality of path point data for a plurality of path portions that will enter in the next few seconds from the path point data storage unit and uses them for control .
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