JPH1082635A - Computing method for grade of road - Google Patents

Computing method for grade of road

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JPH1082635A
JPH1082635A JP25548196A JP25548196A JPH1082635A JP H1082635 A JPH1082635 A JP H1082635A JP 25548196 A JP25548196 A JP 25548196A JP 25548196 A JP25548196 A JP 25548196A JP H1082635 A JPH1082635 A JP H1082635A
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road
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elevation
gradient
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Hideki Ariga
秀喜 有賀
Hideki Nakajima
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a computing method for the grade of a road, in which the grade of the road can be computed by using the minimum amount of data. SOLUTION: An elevation is held, with reference to each point of a matrix, in map data in which a road track is held as a node point. Then, regarding a node point in which a grade is found, three points of an elevation near the node point are extracted (S14), and the inclinaiton vector of the face of a triangle which forms elevation data on the three points is computed (S20). After that, the grade of a road is computed on the basis of the cosine component of the inclination vector and an advance direction in the node point (S26). As a result, without providing the elevation data on every node point, the grade of the road can be found only by holding the elevation at every matrix-shaped point.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ナビゲーションシ
ステムに用いられる地図データに基づき道路勾配を算出
する方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for calculating a road gradient based on map data used in a navigation system.

【0002】[0002]

【従来の技術】ナビゲーション装置が、検出した車両の
位置と、演算した目的地までのルートとを地図表示画面
上に表示する、即ち、地図情報等を運転者等に提示する
ために用いられている。更に、このナビゲーション装置
に、情報等の提示のみではなく、積極的に車両の走行装
置を制御させる技術について種々提案が成されている。
例えば、特公平6−58141号に、ナビゲーション装
置を用いて、車両の現在位置における道路状況を求め、
該状況に応じて自動変速機の制御パターンを変更する技
術が提案されている。
2. Description of the Related Art A navigation device is used for displaying a detected vehicle position and a calculated route to a destination on a map display screen, that is, for presenting map information and the like to a driver or the like. I have. Further, various proposals have been made for a technique for not only presenting information or the like but also actively controlling a traveling device of a vehicle.
For example, in Japanese Patent Publication No. 6-58141, a navigation device is used to determine the road conditions at the current position of the vehicle,
A technique for changing the control pattern of the automatic transmission according to the situation has been proposed.

【0003】上記技術においては、山岳地帯を走行して
いることがナビゲーション装置により検出された際に
は、山岳道路用の制御パターンを自動変速機に設定する
ことができる。しかしながら、山岳地帯においても、低
い変速段を選択して強力にエンジンブレーキを効かせた
方が望ましい下り坂や、曲がりくねった登坂路が有る
他、緩やかな長い下り坂、直線の登坂路等も有る。この
ため、自動変速機を制御する際には、ナビゲーション装
置を用いて山岳路であることを検出する他、更に、道路
勾配を検出することが望ましい。
[0003] In the above technique, when the navigation device detects that the vehicle is traveling in a mountainous area, a control pattern for a mountainous road can be set in the automatic transmission. However, even in mountainous areas, there are downhills and winding uphills where it is desirable to select a low gear and strongly apply engine braking, as well as gently long downhills and straight uphills. . For this reason, when controlling the automatic transmission, it is desirable to detect a road gradient in addition to detecting a mountain road using a navigation device.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ここで、勾配の検出
は、加速度の変化から求める方法が知られているが、こ
の方法では実際に勾配が変化し、車両の挙動が変わって
から勾配が求められるため、予め道路勾配に応じた変速
段を選択することができなかった。このため、ナビゲー
ション装置の道路のデータ中に勾配のデータを付加して
格納し、該ナビゲーション装置によって道路勾配を検索
する方法が考え得るが、この方法では、データ量が膨大
となり、従来のCDROM中には必要とされる地図デー
タを収容できなくなってしまう。
Here, the method of detecting the gradient is known from the change in acceleration. However, in this method, the gradient is actually calculated and the gradient is calculated after the behavior of the vehicle is changed. Therefore, it was not possible to select a gear position according to the road gradient in advance. For this reason, a method of adding the gradient data to the road data of the navigation device and storing the data, and searching for the road gradient by the navigation device can be considered. Cannot accommodate the required map data.

【0005】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、最小の
データ量で道路勾配を算出できる道路勾配の算出方法を
提案することにある。
The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to propose a road gradient calculating method capable of calculating a road gradient with a minimum amount of data.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1の道路勾配の算出方法では、標高をマトリ
クス状の各点毎に保持するステップと、道路軌跡をノー
ド点として保持するステップと、勾配を求めるノード点
について、該ノード点近傍の3点の標高を抽出するステ
ップと、該3点の標高と、該ノード点との相対関係によ
って該ノード点における道路勾配を算出するステップ
と、からなることを技術的特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for calculating a road gradient, comprising the steps of: storing an elevation for each point in a matrix; and storing a road trajectory as a node point. Extracting, for a node point for which a gradient is to be determined, three elevations near the node point; and calculating a road gradient at the node point based on a relative relationship between the three elevations and the node point. And is a technical feature.

【0007】また、請求項2の道路勾配の算出方法で
は、標高をマトリクス状の各点毎に保持するステップ
と、道路軌跡をノード点として保持するステップと、勾
配を求めるノード点について、該ノード点近傍の3点の
標高を抽出するステップと、該3点の標高データの形成
する三角形の面の傾きベクトルを算出するステップと、
該傾きベクトルとノード点における進行方向との余弦成
分から道路勾配を算出するステップと、からなることを
技術的特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for calculating a road gradient, comprising: a step of retaining an elevation for each point in a matrix; a step of retaining a road trajectory as a node point; Extracting three points of elevation in the vicinity of the point; calculating a slope vector of a triangular surface formed by the three points of elevation data;
Calculating a road gradient from the cosine component of the inclination vector and the traveling direction at the node point.

【0008】更に、請求項3の道路勾配の算出方法で
は、標高をマトリクス状の各点毎に保持するステップ
と、道路軌跡をノード点として保持するステップと、勾
配を求めるノード点について、該ノード点近傍の3点の
標高を抽出するステップと、該3点の標高と、該ノード
点との相対関係によって該ノード点における標高を算出
するステップと、勾配を求めるノード点の次のノード点
について、該次ノード点近傍の3点の標高を抽出するス
テップと、該3点の標高と、該次ノード点との相対関係
によって該次ノード点における標高を算出するステップ
と、上記ノード点の標高と次ノード点の標高との差から
道路勾配を算出するステップと、からなることを技術的
特徴とする。
Further, in the method for calculating a road gradient according to a third aspect, a step of retaining an elevation for each point in a matrix, a step of retaining a road trajectory as a node point, Extracting the elevation of three points near the point, calculating the elevation at the node point based on the relative relationship between the elevation of the three points and the node point, and Extracting the elevations of three points near the next node point; calculating the elevation at the next node point based on the relative relationship between the elevations of the three points and the next node point; And calculating a road gradient from the difference between the altitude of the next node point and the altitude of the next node point.

【0009】請求項1の道路勾配の算出方法では、勾配
を求めるノード点について、該ノード点近傍の3点の標
高を抽出し、そして、該3点の標高と、該ノード点との
相対関係によって該ノード点における道路勾配を算出す
る。このため、各ノード点について標高データを備える
ことなく、標高をマトリクス状の各点毎に保持するのみ
で、道路勾配を求めることが可能となる。
In the method for calculating a road gradient according to the first aspect, for a node point for which a gradient is to be obtained, three elevations near the node point are extracted, and a relative relationship between the three elevations and the node point is obtained. Calculates the road gradient at the node point. For this reason, it is possible to obtain the road gradient only by holding the altitude for each point in the matrix without providing the altitude data for each node point.

【0010】請求項2の道路勾配の算出方法では、勾配
を求めるノード点について、該ノード点近傍の3点の標
高を抽出し、該3点の標高データの形成する三角形の面
の傾きベクトルを算出する。そして、該傾きベクトル
と、ノード点における進行方向との余弦成分から道路勾
配を算出する。このため、各ノード点について標高デー
タを備えることなく、標高をマトリクス状の各点毎に保
持するのみで、道路勾配を求めることが可能となる。
In the method for calculating a road gradient according to a second aspect, for a node point for which the gradient is to be obtained, three elevations near the node point are extracted, and a gradient vector of a triangular surface formed by the three elevation data is obtained. calculate. Then, the road gradient is calculated from the cosine component between the gradient vector and the traveling direction at the node point. For this reason, it is possible to obtain the road gradient only by holding the altitude for each point in the matrix without providing the altitude data for each node point.

【0011】請求項3の道路勾配の算出方法では、勾配
を求めるノード点について、該ノード点近傍の3点の標
高を抽出し、該3点の標高と、該ノード点との相対関係
によって該ノード点における標高を算出する。更に、勾
配を求めるノード点の次のノード点について、該次ノー
ド点近傍の3点の標高を抽出し、該3点の標高と、該次
ノード点との相対関係によって該次ノード点における標
高を算出する。そして、上記ノード点の標高と、次ノー
ド点の標高との差から道路勾配を算出する。このため、
各ノード点について標高データを備えることなく、標高
をマトリクス状の各点毎に保持するのみで、道路勾配を
求めることが可能となる。
According to a third aspect of the present invention, for a node point for which a gradient is to be obtained, three elevations near the node point are extracted, and the elevation of the three points and a relative relationship between the three points are calculated based on a relative relationship between the three elevations and the node point. Calculate the elevation at the node point. Further, with respect to the node point next to the node point for which the gradient is to be obtained, the elevations of three points near the next node point are extracted, and the elevation at the next node point is determined by the relative relationship between the elevations of the three points and the next node point. Is calculated. Then, the road gradient is calculated from the difference between the altitude of the node point and the altitude of the next node point. For this reason,
The road gradient can be obtained only by retaining the elevation for each point in the matrix without providing elevation data for each node point.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施態
様について図を参照して説明する。図1は、本発明の第
1実施態様に係る自動変速機の制御機構を示している。
この車両には、自車位置を検出すると共に経路案内を行
う車両用のナビゲーション装置10と、最適な制御パタ
ーンを設定してオートマチックトランスミッション60
を制御するオートマチックコントロールユニット20
と、エンジン50を制御するエンジンコントロールユニ
ット30とが備えられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a control mechanism of an automatic transmission according to a first embodiment of the present invention.
This vehicle includes a vehicle navigation device 10 that detects the position of the vehicle and provides route guidance, and an automatic transmission 60 that sets an optimal control pattern.
Control unit 20 for controlling the
And an engine control unit 30 for controlling the engine 50.

【0013】ナビゲーション装置10は、GPS(グロ
ーバルポジショニングシステム)を用いて人工衛星から
の電波をアンテナ12を介して受信し、現在位置を算出
すると共に、CDROM14に記録された地図データを
読み出し、地図上での現在位置を識別する。また更に、
後述するように地図データ中の山岳地帯等の道路環境に
関するデータ、現在位置、及び、算出した道路傾斜の度
合いをオートマチックコントロールユニット20に対し
て送出する。
The navigation device 10 receives radio waves from artificial satellites via an antenna 12 using a GPS (Global Positioning System), calculates a current position, reads out map data recorded in a CDROM 14, reads out map data from a Identify your current location in. Moreover,
As will be described later, data relating to the road environment such as a mountain area in the map data, the current position, and the calculated degree of road inclination are sent to the automatic control unit 20.

【0014】エンジンコントロールユニット30は、ス
ロットル70からのスロットル開度の信号と、エンジン
50からのエンジン回転数その他(冷却水温、02 セン
サ信号等)とに基づき、エンジン50に対して燃料噴射
指令を与えて、エンジン50を制御する。
[0014] Engine control unit 30, based on a signal of the throttle opening from the throttle 70, the number engine rotation from the engine 50 other (coolant temperature, 0 2 sensor signals, etc.), fuel injection command to the engine 50 To control the engine 50.

【0015】オートマチックコントロールユニット20
は、スロットル70からのスロットル開度の信号と、オ
ートマチックトランスミッション60からの車速とに基
づき、選択した制御パターンに従いオートマチックトラ
ンスミッション60に対してギヤーの変速指令を与える
ように構成されている。また、オートマチックトランス
ミッション60は、シフトレバー74の操作に従い変速
段を切り換えるようになっている。更に、このオートマ
チックトランスミッション60は、ドライブレンジが選
択されている状態で、後述する道路環境及び道路勾配に
従い適切な変速段を選択するよう構成されている。
Automatic control unit 20
Is configured to give a gear shift command to the automatic transmission 60 according to a selected control pattern based on a throttle opening signal from the throttle 70 and a vehicle speed from the automatic transmission 60. Further, the automatic transmission 60 switches the shift speed in accordance with the operation of the shift lever 74. Further, the automatic transmission 60 is configured to select an appropriate shift speed in accordance with a road environment and a road gradient described later in a state where the drive range is selected.

【0016】ここで、本実施態様のオートマチックコン
トロールユニット20による道路勾配の算出方法の説明
に先立ち、CDROM14に記録された地図データの内
容について、図2を参照して説明する。図2は地図デー
タの内容を模式的に示している。図中で、実線Rは道路
を示している。ここで、該地図データにおいては、道路
は、複数のノード点N1、N2、・・・に依って規定さ
れる軌跡としてデータ化されている。即ち、図中で示す
各ノード点の座標(緯度・経度)がデータとして保持さ
れており、道路はこのノード点を結ぶ線分(以下リンク
として参照する)の連続として情報処理されることとな
る。このノード点により道路をデータ化する方式は、ナ
ビゲーション用データとして一般的に採用されている。
ここで、比較的間隔の広いノード点N1とN2とを結ぶ
リンクは、ほぼ直線状の道路であり、間隔の狭いノード
点N3、N4・・・N9までは、S字状のカーブ道路で
ある。
Here, prior to the description of the method of calculating the road gradient by the automatic control unit 20 of the present embodiment, the contents of the map data recorded in the CDROM 14 will be described with reference to FIG. FIG. 2 schematically shows the contents of the map data. In the figure, a solid line R indicates a road. Here, in the map data, the road is digitized as a locus defined by a plurality of node points N1, N2,. That is, the coordinates (latitude / longitude) of each node point shown in the figure are held as data, and the road is processed as a series of line segments (hereinafter referred to as links) connecting the node points. . The method of converting a road into data using the node points is generally adopted as navigation data.
Here, the link connecting the relatively widely spaced node points N1 and N2 is a substantially straight road, and the narrowly spaced node points N3, N4... N9 are S-shaped curved roads. .

【0017】他方、この第1実施態様では、上述した道
路を概念するためのノード点のみならず、マトリクス状
に標高が保持されている。このマトリクス状の各点は、
250m間隔に設けられている。例えば、図中に10−
10で指示した標高点は、標高20mであり、10−1
1で指示した標高点は標高22mである。
On the other hand, in the first embodiment, altitudes are held in a matrix in addition to the above-described node points for conceptualizing roads. Each point in this matrix is
They are provided at intervals of 250 m. For example, in the figure, 10-
The elevation point designated by 10 is 20 m above sea level, and 10-1
The elevation point designated by 1 is 22 m above sea level.

【0018】第1実施態様では、従来の道路の偏曲点を
示すノード点のデータを基に、上述したマトリクス状の
標高データによって道路の傾斜を求める。この処理につ
いて、図5のフローチャート、及び、図3、図4の説明
図を参照して説明する。先ず、ナビゲーション装置10
は、走行道路の前方にある通過予定のノード点の位置を
検索する(S12)。ここでは、図2に示すノード点N
1を検索したものとする。次に、検索したノード点近傍
の3点の標高点を抽出する(S14)。ここでは、標高
点10−10、標高点10−11、標高点11−10を
抽出する。そして、該3点の標高点の座標(緯度・経
度)及び標高のデータを読み込む(S16)
In the first embodiment, the inclination of the road is obtained by the above-mentioned matrix-like elevation data based on the data of the node points indicating the inflection points of the conventional road. This processing will be described with reference to the flowchart of FIG. 5 and the explanatory diagrams of FIGS. First, the navigation device 10
Searches for the position of a node point scheduled to pass in front of the traveling road (S12). Here, the node point N shown in FIG.
It is assumed that 1 has been searched. Next, three elevation points near the searched node point are extracted (S14). Here, an elevation point 10-10, an elevation point 10-11, and an elevation point 11-10 are extracted. Then, the coordinates (latitude / longitude) and elevation data of the three elevation points are read (S16).

【0019】この3点の標高点を拡大して図3に示す。
次に、3点の標高データから図中に示すように三角形の
面D1を形成する(S18)。図中では、水平に示して
いるが、標高点11−10が標高24mで最も高く、標
高点10−11が標高22mで次に高く、標高点10−
10が標高20mで最も低いため、三角形の面D1は、
該標高点10−10側へ傾いて形成されている点に注意
されたい。
FIG. 3 is an enlarged view of the three elevation points.
Next, a triangular surface D1 is formed from the three elevation data as shown in the figure (S18). In the figure, the altitude point 11-10 is the highest at an altitude of 24 m, the altitude point 10-11 is the next highest at an altitude of 22 m, and the altitude point 10-10 is shown horizontally.
Since 10 is the lowest at an altitude of 20 m, the triangular surface D1 is
It should be noted that it is formed to be inclined toward the elevation point 10-10.

【0020】その後、該三角形の面の傾きを示すベクト
ルを算出する(S20)。この3点の形成する三角形の
傾きベクトルV1を図4中に示す、ここでは、最も低い
標高点10−10から、図中の右上に向かう傾きベクト
ルV1が求められる。標高点11−10の方が標高点1
0−11よりも高いため、傾きベクトルは、標高点11
−10側へ近い方へ向かっている。なお、例えば、標高
点11−10と標高点10−11との標高が等しいとき
には、傾きベクトルは、標高点11−10と標高点10
−11とを結ぶ中央点を指向し、また、標高点10−1
1が標高点11−10よりも高いときには、傾きベクト
ルは、標高点10−11側へ近い方へ向かう。他方、標
高点11−10及び標高点10−11の標高が更に高い
ときには、傾きベクトルの全長が長くなる
Thereafter, a vector indicating the inclination of the surface of the triangle is calculated (S20). The inclination vector V1 of the triangle formed by these three points is shown in FIG. 4. Here, the inclination vector V1 heading to the upper right in the figure is obtained from the lowest elevation point 10-10. Elevation point 11-10 is elevation point 1
Since it is higher than 0-11, the slope vector is
It is heading closer to the -10 side. For example, when the elevation point 11-10 and the elevation point 10-11 have the same elevation, the inclination vector becomes the elevation point 11-10 and the elevation point 10-10.
-11, and point 10-1.
When 1 is higher than the elevation point 11-10, the inclination vector moves toward the elevation point 10-11. On the other hand, when the elevations of the elevation points 11-10 and 10-11 are higher, the total length of the inclination vector becomes longer.

【0021】次に、該傾きベクトルV1と道路の進行方
向(ここでは、ノード点N1からノード点N2への方
向)F1とのなす角度θ1を算出する(S22)。次
に、該角度θ1が90°を越えるか、或いは、90°未
満であるかに基づき、登り勾配か、或いは、下り勾配か
を判断する。ここで、θ1が90°の時には、平坦路で
あると判断する。他方、角度θ1が90°を越える際に
は、下り路であると判断し、図中に示すように角度θ1
が90°未満のときには、登り路であると判断する。
Next, an angle θ1 between the inclination vector V1 and the traveling direction of the road (here, the direction from the node point N1 to the node point N2) F1 is calculated (S22). Next, based on whether the angle θ1 exceeds 90 ° or less than 90 °, it is determined whether the angle is an ascending slope or a descending slope. Here, when θ1 is 90 °, it is determined that the road is a flat road. On the other hand, when the angle θ1 exceeds 90 °, it is determined that the road is a down road, and the angle θ1 is determined as shown in the drawing.
Is less than 90 °, it is determined that the road is an uphill road.

【0022】ここで、例えば、車両が逆方向、即ち、ノ
ード点N2からノード点N1に向かい、該ノード点N1
から図示しないノード点N0に向かう場合について説明
する。ここでは、進行方向F2については、図中に示す
ように該進行方向F2と傾きベクトルV1とのなす角度
θ2が90°を越えるため、下り勾配であると判断され
る。
Here, for example, the vehicle moves in the opposite direction, that is, from the node point N2 to the node point N1, and the node point N1
Will be described from FIG. Here, the traveling direction F2 is determined to be a downward gradient because the angle θ2 between the traveling direction F2 and the inclination vector V1 exceeds 90 ° as shown in the figure.

【0023】最後に、ナビゲーション装置10は、傾き
ベクトルV1と道路の進行方向F1とのなすcosin 成分
の大きさから、道路の勾配の度合いを算出し(S2
6)、オートマチックコントロールユニット20側へ送
出する。なお、このノード点N1についての処理の終了
により、引き続き、図4中に示すように次のノード点N
2について同様な処理を行い、登り勾配か、或いは、下
り勾配かを判断すると共に、道路の勾配の度合いを算出
する。
Finally, the navigation device 10 calculates the degree of the road gradient from the magnitude of the cosin component between the inclination vector V1 and the traveling direction F1 of the road (S2).
6), and send it out to the automatic control unit 20 side. By the end of the processing for the node point N1, the next node point N1 is continuously displayed as shown in FIG.
A similar process is performed for No. 2 to determine whether it is an uphill slope or a downhill slope, and the degree of the road slope is calculated.

【0024】ナビゲーション装置10から登り・下り勾
配、及び、道路の勾配の度合いの入力されたオートマチ
ックコントロールユニット20は、図1に示すノード点
の間隔等が直線路か、或いは、曲線路かを判断すると共
に、該ナビゲーション装置10からの傾斜の度合いに基
づいて、変速段を制御する。例えば、曲線路で下り勾配
が大きなときには、低い変速段を選択して強力にエンジ
ンブレーキが掛かるようにし、また、直線路で勾配が小
さなときには、高い変速段を選択して燃料の消費を抑え
る。
The automatic control unit 20 to which the up / down gradients and the road gradients are input from the navigation device 10 determines whether the interval between the node points shown in FIG. 1 is a straight road or a curved road. At the same time, the shift speed is controlled based on the degree of inclination from the navigation device 10. For example, when the downhill gradient is large on a curved road, a low shift speed is selected to apply the engine brake strongly, and when the gradient is small on a straight road, a high shift speed is selected to suppress fuel consumption.

【0025】引き続き、本発明の第2実施態様に係る道
路勾配の算出方法について、図6の説明図と図7のフロ
ーチャートとを参照して説明する。この第2実施態様の
装置の機械的構成は、図1を参照して上述した第1実施
態様と同様であり、また、地図データの構成について
は、図2及び図3を参照して上述した第1実施態様と同
じであるため、図1、図2及び図3を参照すると共にこ
れらの説明を省略する。
Next, a method of calculating a road gradient according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the explanatory diagram of FIG. 6 and the flowchart of FIG. The mechanical configuration of the device of the second embodiment is the same as that of the first embodiment described above with reference to FIG. 1, and the configuration of the map data is described above with reference to FIGS. Since this is the same as the first embodiment, reference is made to FIGS. 1, 2 and 3 and the description thereof is omitted.

【0026】上述した第1実施態様では、各ノード点毎
に道路傾斜の度合いを算出したが、この第2実施態様
で、2点のノード点の標高を求め、両ノード点の標高差
から道路傾斜を求める。この説明に先立ち、各ノード点
の標高の算出方法について、図6を参照して説明する。
ここでは、標高点A、B、Cに囲まれたノード点Nnの
標高を算出するものとする。
In the first embodiment described above, the degree of the road inclination is calculated for each node point. In the second embodiment, the elevation of the two node points is obtained, and the road difference is calculated from the elevation difference between the two node points. Find the slope. Prior to this description, a method of calculating the elevation of each node point will be described with reference to FIG.
Here, it is assumed that the altitude of the node point Nn surrounded by the altitude points A, B, and C is calculated.

【0027】標高点Aの座標を(Xa、Ya、Za)、
標高点Bの座標を(Xb、Yb、Zb)、標高点Cの座
標を(Xc、Yc、Zc)と置き、ノード点NnのX座
標をx、Y座標をy、また、Z座標、即ち、求める標高
をZとする。ここで、平面ABCについて、次の数1で
規定する。
The coordinates of the elevation point A are (Xa, Ya, Za),
The coordinates of the elevation point B are (Xb, Yb, Zb), the coordinates of the elevation point C are (Xc, Yc, Zc), the X coordinate of the node point Nn is x, the Y coordinate is y, and the Z coordinate, that is, , And the desired altitude is Z. Here, the plane ABC is defined by the following equation (1).

【数1】Lx+My+Nz=1 クラーメルの公式より数2が成立する。## EQU1 ## Lx + My + Nz = 1 Equation 2 is established from the formula of Kramer.

【数2】 ここで、数3が設立する。(Equation 2) Here, Equation 3 is established.

【数3】 上の数1〜数3より、Zは次の数4にて求め得る。(Equation 3) From the above equations (1) to (3), Z can be obtained by the following equation (4).

【数4】 (Equation 4)

【0028】次に、第2実施態様による道路勾配の算出
方法について、当該処理を示す図7のフローチャートを
参照して説明する。先ず、ナビゲーション装置10は、
走行道路の前方にある通過予定のノード点の位置を検索
する(S32)。ここでは、図2に示すノード点N1を
検索したものとする。次に、検索したノード点近傍の3
点の標高点を抽出する(S34)。ここでは、標高点1
0−10、標高点10−11、標高点11−10を抽出
する(図3参照)。そして、該3点の標高点の座標(緯
度・経度)及び標高に関する標高データを読み込む(S
36)。そして、この3点の標高データから、当該ノー
ド点(ここではノード点N1)の標高を図6を参照して
上述したように算出する(S38)。
Next, a method of calculating a road gradient according to the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the navigation device 10
The position of a node point to be passed ahead of the traveling road is searched (S32). Here, it is assumed that the node point N1 shown in FIG. 2 has been searched. Next, 3 near the searched node point
The elevation point is extracted (S34). Here, altitude point 1
0-10, elevation points 10-11, and elevation points 11-10 are extracted (see FIG. 3). Then, the coordinates (latitude / longitude) of the three elevation points and the elevation data relating to the elevation are read (S
36). Then, from the three elevation data, the elevation of the node point (here, the node point N1) is calculated as described above with reference to FIG. 6 (S38).

【0029】その後、次に通過予定のノード点の位置を
検索する(S40)。ここでは、図2に示すノード点N
2を検索したものとする。次に、検索したノード点近傍
の3点の標高点を抽出する(S42)。ここでは、標高
点10−12、標高点11−11、標高点11−12を
抽出する(図3参照)。そして、該3点の標高データを
読み込む(S44)。そして、この3点の標高データか
ら、当該ノード点(ここではノード点N2)の標高を算
出する(S46)。その後、上記ステップ38で算出し
たノード点N1の標高とステップ46にて算出したN2
との標高との差、及び、両ノード点の距離から、道路勾
配を算出する(S48)。
Thereafter, the position of the node point to be passed next is searched (S40). Here, the node point N shown in FIG.
It is assumed that 2 has been searched. Next, three elevation points near the searched node point are extracted (S42). Here, an elevation point 10-12, an elevation point 11-11, and an elevation point 11-12 are extracted (see FIG. 3). Then, the elevation data of the three points is read (S44). Then, the altitude of the node point (here, the node point N2) is calculated from the altitude data of the three points (S46). Thereafter, the altitude of the node point N1 calculated in step 38 and the value of N2 calculated in step 46 are calculated.
The road gradient is calculated from the difference from the altitude and the distance between the two node points (S48).

【0030】上述した第1実施態様の道路勾配の算出方
法は、標高データにより形成される面が変わっても連続
的に勾配を判断できる利点がある。他方、第2実施態様
の方法は、正確に道路勾配を算出できる利点がある。
The method for calculating a road gradient according to the first embodiment described above has the advantage that the gradient can be continuously determined even if the surface formed by the elevation data changes. On the other hand, the method of the second embodiment has the advantage that the road gradient can be calculated accurately.

【0031】[0031]

【効果】以上記述したように本発明の道路勾配の算出方
法によれば、各ノード点について標高データを備えるこ
となく、標高をマトリクス状の各点毎に保持するのみ
で、道路勾配を求めることが可能となるため、最小のデ
ータ量で道路勾配を算出できるという顕著な効果があ
る。また、既存のノード点によって道路軌跡を規定する
ナビゲーション装置用の地図データに加えて、マトリク
ス状の座標に標高データを持たせるのみで本実施態様は
構成し得るため、地図データの作成が容易である利点が
ある。
As described above, according to the road gradient calculating method of the present invention, the road gradient is obtained only by holding the elevation for each matrix point without providing the elevation data for each node point. Therefore, there is a remarkable effect that the road gradient can be calculated with a minimum amount of data. Further, in addition to the map data for the navigation device that defines the road trajectory by the existing node points, the present embodiment can be configured only by having the elevation data in the matrix coordinates, so that the map data can be easily created. There are certain advantages.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施態様に係る道路勾配の算出方
法を用いる自動変速機の制御装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a control device for an automatic transmission using a road gradient calculation method according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施態様の地図データの内容を示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the contents of map data according to the first embodiment.

【図3】図2の説明図の一部を拡大して示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a part of the explanatory diagram of FIG. 2 in an enlarged manner.

【図4】第1実施態様の傾きベクトル算出について示す
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a tilt vector calculation according to the first embodiment.

【図5】第1実施態様の道路勾配の算出方法の処理を示
すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating processing of a road gradient calculating method according to the first embodiment.

【図6】第2実施態様の標高算出について示す説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing altitude calculation according to a second embodiment.

【図7】第2実施態様の道路勾配の算出方法の処理を示
すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of a road gradient calculating method according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ナビゲーション装置 20 オートマチックコントロールユニット 60 オートマチックトランスミッション N1、N2 ノード点 10−10、10−11 標高点 V1、V2 傾きベクトル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Navigation apparatus 20 Automatic control unit 60 Automatic transmission N1, N2 Node point 10-10, 10-11 Elevation point V1, V2 Slope vector

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 標高をマトリクス状の各点毎に保持する
ステップと、 道路軌跡をノード点として保持するステップと、 勾配を求めるノード点について、該ノード点近傍の3点
の標高を抽出するステップと、 該3点の標高と、該ノード点との相対関係によって該ノ
ード点における道路勾配を算出するステップと、からな
ることを特徴とする道路勾配の算出方法。
1. A step of retaining an elevation for each point in a matrix, a step of retaining a road trajectory as a node point, and a step of extracting three elevations near a node point for which a gradient is to be determined. Calculating a road gradient at the node point based on the relative heights of the three points and the node point.
【請求項2】 標高をマトリクス状の各点毎に保持する
ステップと、 道路軌跡をノード点として保持するステップと、 勾配を求めるノード点について、該ノード点近傍の3点
の標高を抽出するステップと、 該3点の標高データの形成する三角形の面の傾きベクト
ルを算出するステップと、 該傾きベクトルとノード点における進行方向との余弦成
分から道路勾配を算出するステップと、からなることを
特徴とする道路勾配の算出方法。
2. A step of retaining an elevation for each point in a matrix, a step of retaining a road trajectory as a node point, and a step of extracting three elevations near a node point for which a gradient is to be obtained. Calculating a gradient vector of a triangular surface formed by the three points of elevation data; and calculating a road gradient from a cosine component between the gradient vector and the traveling direction at the node point. Road slope calculation method.
【請求項3】 標高をマトリクス状の各点毎に保持する
ステップと、 道路軌跡をノード点として保持するステップと、 勾配を求めるノード点について、該ノード点近傍の3点
の標高を抽出するステップと、 該3点の標高と、該ノード点との相対関係によって該ノ
ード点における標高を算出するステップと、 勾配を求めるノード点の次のノード点について、該次ノ
ード点近傍の3点の標高を抽出するステップと、 該3点の標高と、該次ノード点との相対関係によって該
次ノード点における標高を算出するステップと、 上記ノード点の標高と次ノード点の標高との差から道路
勾配を算出するステップと、からなることを特徴とする
道路勾配の算出方法。
3. A step of retaining an elevation for each point in a matrix, a step of retaining a road trajectory as a node point, and a step of extracting three elevations near a node point for which a gradient is to be obtained. Calculating the elevation at the node point based on the relative relationship between the elevations of the three points and the node point; and for the next node point of the node point for which the gradient is to be determined, the elevations of the three points near the next node point Extracting the height of the three nodes and calculating the altitude at the next node point based on the relative relationship with the next node point; and calculating the road from the difference between the altitude of the node point and the altitude of the next node point. Calculating a gradient.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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