JP2003337993A5 - - Google Patents

Description

従って、本発明の目的は、インフラストラクチャ整備に巨額の費用をかけることなく、車両の自動運転を行うことができ、また、サンプリング期間の長い位置情報でも正確に軌道誤差の修正ができ、これにより車両の自動運転を行い、安全運転を支援することができる運転支援システム、運転支援方法及び運転支援プログラム、並びに、運転支援装置を提供することである。

ここで、道路情報は、走行軌道を示す仮想的デジタル走行軌道を含み、運転支援情報生成手段は、線分、円弧、クロソイド曲線等を用いて仮想的デジタル走行軌道を生成し、クロソイド曲線を用いて仮想的デジタル走行軌道の曲率緩和曲線を描く場合、クロソイド原点からの弧長のみをパラメータとした関係式

からクロソイド曲線の座標を求め、クロソイド原点付近での例外処理を行うことなく、クロソイド原点からクロソイド曲線を描画する、ことができる。

ここで、運転支援情報生成手段は、関係式のｘ，ｙの級数展開の第ｎ項（Ｔｘ（ｎ），Ｔｙ（ｎ））の間の漸化式

を用いてクロソイド曲線を描画する、ようにするとよい。

また、道路情報は、走行軌道を示す仮想的デジタル走行軌道を含み、ステップ（Ｅ）は、線分、円弧、クロソイド曲線等を用いて仮想的デジタル走行軌道を生成し、クロソイド曲線を用いて前記仮想的デジタル走行軌道の曲率緩和曲線を描く場合、クロソイド原点からの弧長のみをパラメータとした関係式

からクロソイド曲線の座標を求め、クロソイド原点付近での例外処理を行うことなく、クロソイド原点からクロソイド曲線を描画する、ことができる。

このとき、ステップ（Ｅ）は、関係式のｘ，ｙの級数展開の第ｎ項（Ｔｘ（ｎ），Ｔｙ（ｎ））の間の漸化式

を用いてクロソイド曲線を描画する、ようにするとよい。
また、上記課題を解決するため、本発明の運転支援装置は、車両に搭載され、道路パラメータ及び／又は道路情報を記録している外部の道路ジオメトリサーバと通信することにより、車両の運転を支援するための装置であって、道路ジオメトリサーバとの通信を制御し、道路ジオメトリサーバから道路パラメータ及び／又は道路情報を受信する通信制御手段と、基本位置情報に基づいて車両の位置情報を算出する位置情報制御手段と、道路ジオメトリサーバからの道路パラメータ及び／又は道路情報と、位置情報制御手段からの位置情報に基づいて、運転支援情報を生成する運転支援情報生成手段と、を備えることを特徴とする。

ここで、クロソイド曲線は、クロソイド原点からの弧長Ａｉ（ｉ＝１、２、３、４）のみをパラメータとした関係式

からクロソイド曲線の座標を求め、クロソイド原点付近での例外処理を行うことなく、クロソイド原点からクロソイド曲線を描画する。

すなわち、上述の関係式「数１１」のｘｉ，ｙｉの級数展開の第ｎ項（Ｔｘｉ（ｎ），Ｔｙｉ（ｎ））の間の漸化式

を用いてクロソイド曲線を描画することができる。

図１５は、横断勾配すりつけ図における道路の標高値の算出方法を示す図である。ここで、道路の標高値（Ｚ値）は、図１５に示すように、

によって求めることができる。

以上、本発明の運転支援システム及び運転支援方法及び運転支援装置について説明したが、道路ジオメトリサーバ１０に、仮想的デジタル走行軌道６０を予め記憶しているＤＢを設けることができる。このＤＢは、道路ジオメトリＤＢ１３であってもよく、仮想的デジタル走行軌道６０を記憶する別のＤＢであってもよい。

また、上述した本発明の運転支援システムの機能、及び運転支援方法、並びに、運転支援装置の処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとすることができる。

以上、本発明の運転支援システムの機能、運転支援方法及びプログラム、並びに、運転支援装置を説明したが、本発明は一般的な自動車のみならず、他の交通機関、例えば、バス、鉄道車両などにも容易に適用することができる。

【０１１０】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明の運転支援システムの機能、運転支援方法及びプログラム、並びに、運転支援装置によれば、インフラストラクチャ整備に巨額の費用をかけることなく、車両の自動運転を行うことができ、また、サンプリング期間の長い位置情報でも正確に軌道誤差の修正ができ、これにより車両の自動運転を行い、安全運転を支援することができるようになった。

Claims (38)

1. 道路ジオメトリサーバと、車両の運転を支援する運転支援装置と、前記道路ジオメトリサーバと前記運転支援装置との間の通信を行うコンピュータネットワークと、を備えた運転支援システムであって、
   前記道路ジオメトリサーバは、
   前記コンピュータネットワークとの通信を制御する通信制御手段と、
   道路パラメータ及び／又は道路情報を記憶する道路ジオメトリ記憶手段と、
   前記通信制御手段を介して受信した前記運転支援装置からの要求に基づいて、前記道路ジオメトリ記憶手段に記憶されている道路パラメータ及び／又は道路情報を読み出し、前記通信制御手段を介して前記運転支援装置に送る道路パラメータ処理手段と、
   を備え、
   前記運転支援装置は、
   前記コンピュータネットワークとの通信を制御する通信制御手段と、
   基本位置情報に基づいて車両の位置情報を算出する位置情報制御手段と、
   前記道路ジオメトリサーバからの道路パラメータ及び／又は道路情報と、前記位置情報制御手段からの前記位置情報に基づいて、運転支援情報を生成する運転支援情報生成手段と、
   を備える、
   ことを特徴とする運転支援システム。
2. 前記運転支援情報生成手段は、前記道路ジオメトリサーバからの道路パラメータに基づいて道路情報を生成する、ことを特徴とする請求項１記載の運転支援システム。
3. 前記運転支援装置は、さらに、
   車両の状態を検出して計測値を算出する計測手段と、
   前記計測手段からの前記計測値に基づいて、計測情報を生成する計測情報制御手段と、
   を備え、
   前記運転支援装置の前記運転支援情報生成手段は、道路パラメータに基づいて生成した及び／又は前記道路ジオメトリサーバからの道路情報と、前記位置情報制御手段からの前記位置情報と、前記計測情報制御手段からの前記計測情報とに基づいて、運転支援情報を生成する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の運転支援システム。
4. 前記計測手段は、
   車両の走行距離を累積して計測値を算出する距離累積手段と、
   車両の速度を計測して計測値を算出する速度センサ手段と、
   車両の傾きを計測して計測値を算出するジャイロセンサ手段と、
   車両の進行方向角度を計測して計測値を算出する角度計測手段と、
   を備え、
   前記計測情報制御手段は、前記距離累積手段からの前記計測値に基づいて累積距離情報を生成し、前記速度センサ手段からの前記計測値に基づいて速度情報を生成し、前記ジャイロセンサ手段からの前記計測値に基づいて回転角度情報を生成し、前記角度計測手段からの前記計測値に基づいて、方向角度情報を生成する、
   ことを特徴とする請求項３記載の運転支援システム。
5. 前記運転支援装置は、
   前記要求を入力する入力手段と、
   前記道路情報又は／及び前記運転支援情報を表示する出力手段と、
   を備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至４記載の運転支援システム。
6. 前記運転支援装置は、前記道路情報の一部若しくは全部、及び／又は地図情報を記憶する地図記憶手段を備え、
   前記運転支援情報生成手段は、前記道路情報、前記位置情報及び前記地図情報に基づいて運転支援情報を生成する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５記載の運転支援システム。
7. 前記運転支援装置と前記コンピュータネットワーク間の通信は、携帯電話などの通信装置、及び／又は道路に設けられたＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）を介して行う、ことを特徴とする請求項１乃至６記載の運転支援システム。
8. 前記コンピュータネットワークは、インターネット又はイントラネットである、ことを特徴とする請求項１乃至７記載の運転支援システム。
9. 前記運転支援情報生成手段は、レーダ装置又は／及びレーザスキャン装置からの画像情報を用いて、前記運転支援情報を生成する、ことを特徴とする請求項１乃至８記載の運転支援システム。
10. 前記運転支援装置は、前記運転支援情報生成手段で生成された運転支援情報に基づいて、前記車両の運転を制御する運転制御手段を備える、ことを特徴とする請求項１乃至９記載の運転支援システム。
11. 前記道路情報は、走行軌道を示す仮想的デジタル走行軌道を含み、
    前記運転支援情報生成手段は、線分、円弧、クロソイド曲線等を用いて仮想的デジタル走行軌道を生成し、前記クロソイド曲線を用いて前記仮想的デジタル走行軌道の曲率緩和曲線を描く場合、クロソイド原点からの弧長のみをパラメータとした関係式
    

    

    からクロソイド曲線の座標を求め、クロソイド原点付近での例外処理を行うことなく、クロソイド原点からクロソイド曲線を描画する、
    ことを特徴とする請求項１乃至１０記載の運転支援システム。
12. 前記運転支援情報生成手段は、前記関係式のｘ，ｙの級数展開の第ｎ項（Ｔｘ（ｎ），Ｔｙ（ｎ））の間の漸化式
    

    

    を用いてクロソイド曲線を描画する、
    ことを特徴とする請求項１１記載の運転支援システム。
13. 前記基本位置情報は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）からの情報、磁気ネイルからの情報、及び／又はビーコンからの情報である、ことを特徴とする請求項１乃至１２記載の運転支援システム。
14. 道路ジオメトリサーバと、車両の運転を支援する運転支援装置と、前記道路ジオメトリサーバと前記運転支援装置との間の通信を行うコンピュータネットワークと、を備えた運転支援システムにおける運転支援方法であって、
    （Ａ）前記運転支援装置において、入力された運転支援要求情報を前記コンピュータネットワークを介して前記道路ジオメトリサーバに送信し、
    （Ｂ）前記道路ジオメトリサーバにおいて、受信した前記運転支援装置からの前記運転支援要求情報に基づいて、予め記憶されている道路パラメータ及び／又は道路情報を読み出して、前記コンピュータネットワークを介して前記運転支援装置に送信し、
    （Ｃ）前記運転支援装置において、前記道路ジオメトリサーバから道路パラメータを受け取った場合、当該道路パラメータに基づいて道路情報を生成し、
    （Ｄ）前記運転支援装置において、基本位置情報に基づいて車両の位置情報を算出し、
    （Ｅ）前記運転支援装置において、前記道路ジオメトリサーバから受け取った前記道路情報及び／又はステップ（Ｃ）で生成した道路情報と、前記位置情報とに基づいて、運転支援情報を生成する、
    ことを特徴とする運転支援方法。
15. 前記ステップ（Ｅ）は、前記運転支援装置において、車両の状態を計測して計測情報を生成し、前記道路ジオメトリサーバから受け取った前記道路情報及び／又はステップ（Ｃ）で生成した道路情報と、前記位置情報と、前記計測情報とに基づいて、運転支援情報を生成する、
    ことを特徴とする請求項１４記載の運転支援方法。
16. 前記計測情報は、累積距離情報、速度情報、車両角度情報、及び／又は車両のハンドル角度情報を含む、ことを特徴とする請求項１５記載の運転支援方法。
17. 前記ステップ（Ａ）及び前記ステップ（Ｂ）における前記運転支援装置と前記コンピュータネットワーク間の通信は、携帯電話などの通信装置を介して行う、ことを特徴とする請求項１４乃至１６記載の運転支援方法。
18. 前記ステップ（Ａ）及び前記ステップ（Ｂ）における前記運転支援装置と前記コンピュータネットワーク間の通信は、道路に設けられたＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）を介して行う、ことを特徴とする請求項１４乃至１７記載の運転支援方法。
19. 前記コンピュータネットワークは、インターネット又はイントラネットである、ことを特徴とする請求項１４乃至１８記載の運転支援方法。
20. 前記ステップ（Ｅ）は、予め準備されている地図情報と、前記道路ジオメトリサーバから受け取った前記道路情報及び／又はステップ（Ｃ）で生成した道路情報と、前記位置情報とに基づいて運転支援情報を生成する、ことを特徴とする請求項１４乃至１９記載の運転支援方法。
21. 前記ステップ（Ｅ）は、レーダ装置又は／及びレーザスキャン装置からの画像情報を用いて、前記運転支援情報を生成する、ことを特徴とする請求項１４乃至２０記載の運転支援方法。
22. 前記道路情報は、走行軌道を示す仮想的デジタル走行軌道を含み、
    前記ステップ（Ｅ）は、線分、円弧、クロソイド曲線等を用いて仮想的デジタル走行軌道を生成し、前記クロソイド曲線を用いて前記仮想的デジタル走行軌道の曲率緩和曲線を描く場合、クロソイド原点からの弧長のみをパラメータとした関係式
    

    

    からクロソイド曲線の座標を求め、クロソイド原点付近での例外処理を行うことなく、クロソイド原点からクロソイド曲線を描画する、
    ことを特徴とする請求項１４乃至２１記載の運転支援方法。
23. 前記ステップ（Ｅ）は、前記関係式のｘ，ｙの級数展開の第ｎ項（Ｔｘ（ｎ），Ｔｙ（ｎ））の間の漸化式
    

    

    を用いてクロソイド曲線を描画する、
    ことを特徴とする請求項２２記載の運転支援方法。
24. 前記ステップ（Ｄ）における前記基本位置情報は、ＧＰＳ情報、磁気ネイル情報、及び／又はビーコン情報である、ことを特徴とする請求項１４乃至２３記載の運転支援方法。
25. コンピュータに車両の運転支援情報を生成して処理させるためのプログラムであって、
    前記請求項１乃至１３記載の運転支援システムの機能を、コンピュータに実現させるためのプログラム。
26. コンピュータに車両の運転支援情報を生成して処理させるためのプログラムであって、
    前記請求項１４乃至２４記載の運転支援方法の処理を、コンピュータに実現させるためのプログラム。
27. 車両に搭載され、道路パラメータ及び／又は道路情報を記録している外部の道路ジオメトリサーバと通信することにより、前記車両の運転を支援するための装置であって、
    前記道路ジオメトリサーバとの通信を制御し、前記道路ジオメトリサーバから前記道路パラメータ及び／又は道路情報を受信する通信制御手段と、
    基本位置情報に基づいて前記車両の位置情報を算出する位置情報制御手段と、
    前記道路ジオメトリサーバからの前記道路パラメータ及び／又は道路情報と、前記位置情報制御手段からの前記位置情報に基づいて、運転支援情報を生成する運転支援情報生成手段と、
    を備えることを特徴とする運転支援装置。
28. 前記運転支援情報生成手段は、前記道路ジオメトリサーバからの前記道路パラメータに基づいて前記道路情報を生成する、ことを特徴とする請求項２７記載の運転支援装置。
29. さらに、
    車両の状態を検出して計測値を算出する計測手段と、
    前記計測手段からの前記計測値に基づいて、計測情報を生成する計測情報制御手段と、
    を備え、
    前記運転支援情報生成手段は、前記道路パラメータに基づいて生成した及び／又は前記道路ジオメトリサーバからの前記道路情報と、前記位置情報制御手段からの前記位置情報と、前記計測情報制御手段からの前記計測情報とに基づいて、運転支援情報を生成する、
    ことを特徴とする請求項２７又は２８記載の運転支援装置。
30. 前記計測手段は、
    車両の走行距離を累積して計測値を算出する距離累積手段と、
    車両の速度を計測して計測値を算出する速度センサ手段と、
    車両の傾きを計測して計測値を算出するジャイロセンサ手段と、
    車両の進行方向角度を計測して計測値を算出する角度計測手段と、
    を備え、
    前記計測情報制御手段は、前記距離累積手段からの前記計測値に基づいて累積距離情報を生成し、前記速度センサ手段からの前記計測値に基づいて速度情報を生成し、前記ジャイロセンサ手段からの前記計測値に基づいて回転角度情報を生成し、前記角度計測手段からの前記計測値に基づいて、方向角度情報を生成する、
    ことを特徴とする請求項２９記載の運転支援装置。
31. 前記運転パラメータ及び／又は運転情報の要求を入力する入力手段と、
    前記道路情報又は／及び前記運転支援情報を表示する出力手段と、
    を備える、
    ことを特徴とする請求項２７乃至３０記載の運転支援装置。
32. さらに、
    前記道路情報の一部若しくは全部、及び／又は地図情報を記憶する地図記憶手段を備え、
    前記運転支援情報生成手段は、前記道路情報、前記位置情報及び前記地図情報に基づいて運転支援情報を生成する、
    ことを特徴とする請求項２７乃至３１記載の運転支援装置。
33. 前記地図ジオメトリサーバとの間の通信は、携帯電話などの通信装置、及び／又は道路に設けられたＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）を介して行う、ことを特徴とする請求項２７乃至３２記載の運転支援装置。
34. 前記運転支援情報生成手段は、レーダ装置又は／及びレーザスキャン装置からの画像情報を用いて、前記運転支援情報を生成する、ことを特徴とする請求項２７乃至３３記載の運転支援装置。
35. 前記運転支援情報生成手段で生成された運転支援情報に基づいて、前記車両の運転を制御する運転制御手段を備える、ことを特徴とする請求項２７乃至３４記載の運転支援装置。
36. 前記道路情報は、走行軌道を示す仮想的デジタル走行軌道を含み、
    前記運転支援情報生成手段は、線分、円弧、クロソイド曲線等を用いて仮想的デジタル走行軌道を生成し、前記クロソイド曲線を用いて前記仮想的デジタル走行軌道の曲率緩和曲線を描く場合、クロソイド原点からの弧長のみをパラメータとした関係式
    

    

    からクロソイド曲線の座標を求め、クロソイド原点付近での例外処理を行うことなく、クロソイド原点からクロソイド曲線を描画する、
    ことを特徴とする請求項２７乃至３５記載の運転支援装置。
37. 前記運転支援情報生成手段は、前記関係式のｘ，ｙの級数展開の第ｎ項（Ｔｘ（ｎ），Ｔｙ（ｎ））の間の漸化式
    

    

    を用いてクロソイド曲線を描画する、
    ことを特徴とする請求項３６記載の運転支援装置。
38. 前記基本位置情報は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）からの情報、磁気ネイルからの情報、及び／又はビーコンからの情報である、ことを特徴とする請求項２７乃至３７記載の運転支援装置。