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JP3366227B2 - ナビゲーション装置及び車両制御装置 - Google Patents

ナビゲーション装置及び車両制御装置

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JP3366227B2
JP3366227B2 JP19092297A JP19092297A JP3366227B2 JP 3366227 B2 JP3366227 B2 JP 3366227B2 JP 19092297 A JP19092297 A JP 19092297A JP 19092297 A JP19092297 A JP 19092297A JP 3366227 B2 JP3366227 B2 JP 3366227B2
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JP
Japan
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vehicle
road
vehicle position
navigation device
yaw rate
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JP19092297A
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JPH1137775A (ja
Inventor
庄平 松田
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Instructional Devices (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,道路データを記憶
した地図情報記憶手段及び地図上の自車位置を検出する
自車位置検出手段を備えたナビゲーション装置と,その
ナビゲーション装置を用いた車両制御装置とに関する。
【0002】
【従来の技術】ナビゲーション装置では,例えばGPS
信号に基づいて検出した自車位置を,CD−ROM等の
記憶媒体に予め記憶した道路データに重ね合わせて表示
するようになっている。しかしながら検出した自車位置
に若干の誤差が存在することが避けられないため,自車
位置が走行中の道路から外れて表示される場合がある。
そこで,前記自車位置を走行中の道路上に正しく重なる
位置へと移動させる修正,即ちマップマッチッグが行わ
れている。
【0003】図4は従来のマップマッチングの手法を説
明するもので,GPS信号等に基づいて検出した自車位
置の移動軌跡を所定の判定区間に亘って検出し,この移
動軌跡が記憶媒体に記憶されている道路データに重なる
ように,自車位置をBからAに修正するようになってい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記従
来のマップマッチングの手法は,車両が所定の判定区間
を走行した後でないと行うことができない問題がある。
また,図5に示すように車両が長い直線路を走行する場
合,検出した自車位置Bを道路上のA1 ,A2 ,A3
の何れの位置に修正するのか判断できなくなる問題があ
る。
【0005】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で,検出した自車位置を走行中の道路上に正しく重なる
位置へと移動させるマップマッチッグを的確に行うこと
が可能なナビゲーション装置と,このナビゲーション装
置を用いた車両制御装置とを提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に,請求項1に記載された発明は,道路データを記憶し
た地図情報記憶手段と,地図上の自車位置を検出する自
車位置検出手段とを備えたナビゲーション装置におい
て,自車のヨーレートのピーク位置をカーブ路または分
岐路の中央位置として検出する方位角変化状態検出手段
と,その方位角変化状態検出手段が検出したカーブ路ま
たは分岐路の中央位置に基づいて地図上の自車位置を修
正する自車位置修正手段とを備えたことを特徴とする。
【0007】上記構成によれば,方位角変化状態検出手
段が自車のヨーレートのピーク位置を,自車位置を修正
する上で有効なカーブ路または分岐路の中央位置として
正確に検出し,その検出したカーブ路または分岐路の中
央位置に基づいて自車位置修正手段が地図上の自車位置
を正しい位置に修正することができる。
【0008】また請求項に記載された発明は,請求項
に記載のナビゲーション装置を備えた車両制御装置で
あって,自車位置修正手段で修正した自車位置の前方の
道路データに基づいて道路形状を判定する前方道路形状
判定手段と,前方道路形状判定手段で形状を判定した道
路の適正通過速度を算出する適正通過速度算出手段と,
自車の車速及び適正通過速度算出手段で算出した適正通
過速度に基づいて車両制御を行う車両制御手段とを備え
たことを特徴とする。
【0009】上記構成によれば,修正した自車位置に基
づいて自車の前方道路の形状を判定し,判定した自車の
前方道路の適正通過速度と自車の車速とに基づいて車両
制御を行うので,前方の道路を安全に通過するための車
両制御を的確に行うことができる。尚,上記車両制御に
は,カーブ路を通過するための自動減速制御やステアリ
ングアシスト制御に加えて,ドライバーに対する警報が
含まれる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下,本発明の実施の形態を,添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0011】図1〜図3は本発明の一実施例を示すもの
で,図1はナビゲーション装置及び車両制御装置の全体
構成を示すブロック図,図2はカーブ路における自車位
置修正の作用説明図,図2は分岐路における自車位置修
正の作用説明図である。
【0012】図1に示すように,本実施例のナビゲーシ
ョン装置NVは,地図情報記憶手段M1と,自車位置検
出手段M2と,方位角変化状態検出手段M3と,自車位
置修正手段M4とを備える。
【0013】地図情報記憶手段M1は,CD−ROM,
ICカード,MO(光磁気ディスク)等の記憶媒体から
構成されるもので,道路上に所定間隔で設定された多数
のノードNの座標からなる道路データを予め記憶する。
自車位置検出手段M2は,前記道路データにGPSアン
テナから受信した自車位置データを重ね合わせて地図上
の自車位置を検出する。
【0014】方位角変化状態検出手段M3は,ヨーレー
トセンサで検出したヨーレートに基づいて,自車がカー
ブ路や分岐路の中央位置にあることを検出する。自車位
置修正手段M4は,方位角変化状態検出手段M3により
自車がカーブ路や分岐路の中央位置にあることが検出さ
れたとき,そのときの自車位置に基づいて,前記自車位
置検出手段M2で検出した自車位置を修正する。
【0015】また本実施例の車両制御装置VCは,前方
道路形状判定手段M5と,適正通過速度算出手段M6
と,車両制御手段M7とを備える。
【0016】前方道路形状判定手段M5は,自車位置修
正手段M4で修正した自車位置と,地図情報記憶手段M
1から読み出した道路データとに基づいて,自車位置の
前方のカーブ路の曲率半径を含む道路形状を判定する。
カーブ路の曲率半径は,そのカーブ路上に連続して存在
する3個のノードN…の座標に基づいて算出することが
できる。適正通過速度算出手段M6は,判定した道路形
状に基づいてカーブ路上のノードN…を安全に通過し得
る適正通過速度を算出する。適正通過速度は,車両がカ
ーブ路上のノードN…を通過する際に発生する横加速度
が設定値を越えない車速であり,通過が困難な急カーブ
では適正通過速度は低くなり,通過が容易な緩カーブで
は適正通過速度は高くなる。
【0017】車両制御手段M7は,車速センサで検出し
た車速に基づいて自車がカーブ路上のノードN…を通過
する際の予測通過速度を予測し,この予測通過速度が前
記適正通過速度を越えた場合には,以下のような車両制
御を実行する。即ち,車両制御手段M7は,予測通過速
度を適正通過速度以下に低下させるべく,ブザー,チャ
イム,スピーカ,ランプ等の警報装置を作動させてドラ
イバーに車両の減速を促す。前記警報によっても車両の
減速が充分に実行されない場合には,ブレーキ装置を作
動させたりスロットルバルブを閉弁したりして車両を自
動減速し,更にステアリング装置のアクチュエータを作
動させてカーブ路を通過する際のドライバーのステアリ
ング操作をアシストする。
【0018】以下,自車位置修正手段M4による自車位
置の修正について説明する。
【0019】車両が直線路を走行するときの方位角は一
定であるため,その方位角の時間変化率であるヨーレー
トはゼロになる。また車両がカーブ路を走行するときに
は方位角が刻々と変化するため,それに伴ってヨーレー
トが発生する。一般的なカーブ路の形状では,カーブ路
の入口位置から中央位置にかけて車両のヨーレートはゼ
ロからピーク値まで増加し,中央位置から出口位置にか
けて車両のヨーレートはピーク値からゼロまで減少す
る。従って,車両のヨーレートの履歴を観察してヨーレ
ートのピーク位置を検出すれば,そのときに自車がカー
ブ路の中央位置にあると判定することができる。
【0020】これを更に説明すると,図2(A)に示す
ように,地図情報記憶手段M1に記憶された道路データ
はノードN1 ,N2 ,N3 …の集合から構成される。車
両がノードN2 からノードN4 までの左カーブ路を通過
するときを考えると,図2(B)に示すように,車両が
直線路からカーブ路の入口位置に進入するとヨーレート
が発生し,そのヨーレートはカーブ路の中央位置でピー
ク値に達した後に出口位置に向けて漸減する。前述した
ように,ヨーレートがゼロから立ち上がったときに車両
はカーブ路の入口位置にあり,ヨーレートがピーク値に
なったときに車両はカーブ路の中央位置にあり,ヨーレ
ートがゼロに戻ったときに車両はカーブ路の出口位置に
あると推定される。
【0021】上記ヨーレートの履歴を観察し,ヨーレー
トのピーク値が検出されたとき(つまり自車がカーブ路
の中央位置Aを通過したとき),自車位置検出手段M2
で検出した自車位置がどこにあるかを算出する。この自
車位置がカーブ路の中央位置Aを過ぎたB位置にあれ
ば,検出した自車位置が実際の位置よりも前方にずれて
いることが分かり,そのずれの量はB位置及びA位置の
距離であるLに等しくなる。従って,その後に,例えば
自車位置検出手段M2で検出した自車位置がB′位置に
あるとき,そのB′位置を距離Lだけ後方のA′位置に
修正することにより,道路上に正しい自車位置を設定す
ることができる。
【0022】このようにして,車両がカーブ路を通過し
たときにヨーレートの履歴によって自車位置が修正され
るので,その前方道路形状判定手段M5による道路形状
の判定を一層正確に行い,的確な車両制御を可能とする
ことができる。
【0023】以上,車両がカーブ路を通過する際の自車
位置の修正について説明したが,図3に示すように車両
が分岐路を通過するときのヨーレートピーク位置Aに基
づいて自車位置の修正を行うこともできる。例えば,車
両がヨーレートピーク位置Aを通過したとき,自車位置
検出手段M2で検出した自車位置がカーブ路の中央位置
Aの手前のB位置にあれば,検出した自車位置が実際の
位置よりも後方にずれていることが分かり,そのずれの
量はB位置及びA位置の距離であるLに等しくなる。従
って,例えば自車位置検出手段M2で検出した自車位置
がB′位置にあるとき,そのB′位置を距離Lだけ前方
のA′位置に修正することにより,道路上に正しい自車
位置を設定することができる。尚,分岐路は図示したT
字路に限定されず,十字路,Y字路,五叉路等であって
良い。
【0024】以上,本発明の実施例を詳述したが,本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【0025】例えば,ヨーレートのピーク値が低い場合
にはカーブ路や分岐路の中央位置を正しく検出できない
場合があるので,前記ピーク値が所定値を越えた場合に
限って自車位置の修正を行うようにしても良い。また実
施例では自車位置検出手段M2としてGPS信号を用い
るものを例示したが,ジャイロ装置による慣性航法で自
車位置を検出するもの,あるいは両者を併用して自車位
置を検出するものであっても良い。またヨーレートセン
サでヨーレートを検出する代わりに,横加速度センサで
検出した横加速度と車速センサで検出した車速とに基づ
いてヨーレートを算出することもできる。
【0026】
【発明の効果】以上のように請求項1に記載された発明
によれば,方位角変化状態検出手段が自車のヨーレート
のピーク位置を,自車位置を修正する上で有効なカーブ
路または分岐路の中央位置として正確に検出し,その検
出したカーブ路または分岐路の中央位置に基づいて自車
位置修正手段が地図上の自車位置を正しい位置に修正す
ることができる。
【0027】また請求項に記載された発明によれば,
修正した自車位置に基づいて自車の前方道路の形状を判
定し,判定した自車の前方道路の適正通過速度と自車の
車速とに基づいて車両制御を行うので,前方の道路を安
全に通過するための車両制御を的確に行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】ナビゲーション装置及び車両制御装置の全体構
成を示すブロック図
【図2】カーブ路における自車位置修正の作用説明図
【図3】分岐路における自車位置修正の作用説明図
【図4】従来のマップマッチング手法の説明図
【図5】従来のマップマッチング手法の問題点を説明す
る図
【符号の説明】
M1 地図情報記憶手段 M2 自車位置検出手段 M3 方位角変化状態検出手段 M4 自車位置修正手段 M5 前方道路形状判定手段 M6 適正通過速度算出手段 M7 車両制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 21/00 - 21/36 G01S 5/14 G08G 1/09 - 1/16 G09B 29/00 - 29/10 B62D 6/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 道路データを記憶した地図情報記憶手段
    (M1)と, 地図上の自車位置を検出する自車位置検出手段(M2)
    備えたナビゲーション装置において,自車のヨーレートのピーク位置をカーブ路または分岐路
    の中央位置として検出する 方位角変化状態検出手段(M
    3)と,その方位角変化状態検出手段(M3)が検出したカーブ
    路または分岐路の中央位置 に基づいて地図上の自車位置
    を修正する自車位置修正手段(M4)と, を備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のナビゲーション装置を
    備えた車両制御装置であって, 自車位置修正手段(M4)で修正した自車位置の前方の
    道路データに基づいて道路形状を判定する前方道路形状
    判定手段(M5)と, 前方道路形状判定手段(M5)で形状を判定した道路の
    適正通過速度を算出する適正通過速度算出手段(M6)
    と, 自車の車速及び適正通過速度算出手段(M6)で算出し
    た適正通過速度に基づいて車両制御を行う車両制御手段
    (M7)と, を備えたことを特徴とする車両制御装置。
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