JP4696974B2 - Road shape estimation apparatus and method - Google Patents
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Description
本発明は道路の形状を推定する装置および推定方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and an estimation method for estimating the shape of a road.
道路地図データを構成する複数のノードの位置情報などに基づいて道路形状を推定する方法が知られている(例えば引用文献1参照)。
この推定方法では、道路地図データを構成する複数のノードの位置および道路上の自車位置のうちの3つの位置を選択し、選択した3つの位置のうちの第1と第2の位置を結ぶリンクと第2と第3の位置を結ぶリンクとがなす交差角θと、少なくとも第2と第3の位置間のリンク長Lとに基づいて複数の車両旋回量θ/Lを算出し、これら複数の車両旋回量θ/Lの平均値あるいは総和に基づいて道路形状の予測を行っている。
A method of estimating a road shape based on position information of a plurality of nodes constituting road map data is known (see, for example, cited document 1).
In this estimation method, three positions of a plurality of nodes constituting the road map data and the own vehicle position on the road are selected, and the first and second positions of the selected three positions are connected. A plurality of vehicle turning amounts θ / L are calculated based on the intersection angle θ formed by the link and the link connecting the second and third positions and at least the link length L between the second and third positions. The road shape is predicted based on an average value or a sum total of a plurality of vehicle turning amounts θ / L.
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
ところで、予め記憶されている道路形状を表すノードは、データ量が膨大になることを避けるために、直線部分ではノード密度が小さく、カーブ部分ではノード密度が高くなるように、各ノードが設定されている場合が多い。 By the way, in order to avoid an enormous amount of data, nodes representing road shapes stored in advance are set so that the node density is small in the straight line portion and the node density is high in the curve portion. There are many cases.
このように、リンク長が一定ではない地図情報に基づいて上述した予測方法により車両旋回量θ/Lを算出すると、正しい道路形状を認識することができないという問題がある。また、ノードの位置情報には若干の誤差が含まれることが避けられないため、これらの位置情報に基づいて道路形状を予測すると、その結果にばらつきが生じるという問題がある。 As described above, when the vehicle turning amount θ / L is calculated by the above-described prediction method based on map information whose link length is not constant, there is a problem that a correct road shape cannot be recognized. In addition, since it is inevitable that the position information of the node includes a slight error, there is a problem that when the road shape is predicted based on the position information, the result varies.
(1) ノードとリンクで表した道路のノードのx軸とy軸の座標をノードの並び順にx軸座標データ列とy軸座標データ列に分け、各データ列にそれぞれフィルター演算を施した後、フィルター演算結果のx軸座標データ列とフィルター演算結果のy軸座標データ列とに基づいて道路形状を推定する。
(2) ノードとリンクで表した道路のノード間に補間点を設定するとともに、ノードと補間点のx軸とy軸の座標をノードと補間点の並び順にx軸座標データ列とy軸座標データ列に分け、各データ列にそれぞれフィルター演算を施した後、フィルター演算結果のx軸座標データ列とフィルター演算結果のy軸座標データ列とに基づいて道路形状を推定する。
(1) After dividing the x-axis and y-axis coordinates of a road node represented by nodes and links into an x-axis coordinate data string and a y-axis coordinate data string in the order of the nodes, and filtering each data string The road shape is estimated based on the x-axis coordinate data sequence of the filter calculation result and the y-axis coordinate data sequence of the filter calculation result.
(2) Interpolation points are set between nodes of roads represented by nodes and links, and the x-axis and y-axis coordinates of the nodes and interpolation points are arranged in the order of the nodes and interpolation points. After dividing each data string and performing a filter operation on each data string, a road shape is estimated based on the x-axis coordinate data string of the filter calculation result and the y-axis coordinate data string of the filter calculation result.
本発明によれば、ノードの位置情報に含まれる誤差の影響を小さくすることができ、正確な道路形状を推定することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the influence of errors included in node position information, and to estimate an accurate road shape.
本願発明の道路形状推定装置をカーブ曲率半径推定装置に適用し、曲線路のカーブ曲率半径を推定するようにした一実施の形態を説明する。 An embodiment in which the road shape estimation device of the present invention is applied to a curve curvature radius estimation device to estimate the curve curvature radius of a curved road will be described.
図1は一実施の形態の道路形状推定装置の構成を示す。ナビゲーション装置1は、ICカード、CD−ROM、光磁気ディスクなどの記憶装置(不図示)に道路地図データを記憶しており、この道路地図データに基づいて乗員が設定した目的地までの最適経路を探索し、GPS受信機によりGPS衛星からの電波を受信して衛星航法により自車位置を検出し、自車位置周辺の道路地図上に車両の現在位置と目的地までの最適経路を表示して誘導を行う。
FIG. 1 shows a configuration of a road shape estimation apparatus according to an embodiment. The
ナビゲーション装置1は、図2に示すような自車両前方所定範囲内の地図情報と自車位置情報をカーブ曲率半径推定装置2へ出力する。ナビゲーション装置1から提供される地図情報としては、自車両の位置座標、自車両前方道路上の各ノードの位置座標、各ノードが属する道路種別、リンク種別、道路幅、制限速度などである。道路種別には高速道路、有料道路、国道、県道、主要地方道、一般道などがある。また、リンク種別には本線リンク、本線間の渡り線リンク、ランプリンク、側道リンク、SA側道リンクなどがある。
The
カーブ曲率半径推定装置2はナビゲーション装置1から地図情報と自車位置情報を入手し、これらの情報に基づいて自車両前方道路のカーブ曲率半径を推定する。カーブ曲率半径推定装置2は不図示のマイクロコンピューター、ROM、RAMなどからなり、マイクロコンピューターのソフトウエア形態によりリンク角算出部21、推定経路設定部22、フィルター特性および設定部23、フィルターおよびカーブ曲率半径演算部24などを備えている。
The curve curvature
リンク角算出部21は、ナビゲーション装置1からの地図情報に基づいて隣接するノードとの間のリンクにより形成されるリンク角を算出する。推定経路設定部22はリンク角算出部21で算出したリンク角に基づいて自車両が進行する経路を推定する。フィルター特性および設定部23はナビゲーション装置1からの地図情報に基づいてフィルターの特性を設定する。フィルターおよびカーブ曲率半径演算部24は、地図情報と推定経路設定部22で設定した推定経路に基づいてフィルター演算処理を行うとともにカーブ曲率半径を算出する。
The link
図3は一実施の形態のカーブ曲率半径推定処理を示すフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。ステップ1においてナビゲーション装置1から自車両の位置情報および自車両前方の所定範囲内の地図情報などを読み込む。続くステップ2で自車両前方所定範囲内に含まれる各ノードの位置座標に基づいてリンク角を算出する。
FIG. 3 is a flowchart showing a curve curvature radius estimation process according to an embodiment. The operation of the embodiment will be described with reference to this flowchart. In
図2に示すように、自車両前方道路上のノードの座標を走行方向手前から順にP(Xk-1,Yk-1)、Q(Xk,Yk)、R(Xk+1,Yk+1)とすると、リンク角はノードPとQを結ぶリンクPQと、ノードQとRを結ぶリンクQRとのなす交差角として定義される。したがって、次式(1)〜(4)が成り立つことから、リンク角θkは(3)式および(4)式から〔−π、π〕の範囲で一義的に求めることができる。
ステップ3において図4に示す推定経路設定処理を行い、自車両前方道路の内の自車両が進むであろう経路を設定する。図4により、この経路設定処理を説明する。ステップ11でナビゲーション装置1において目的地が設定されているか否かを確認する。目的地が設定されているときはステップ25へ進み、目的地が設定されていないときはステップ12へ進む。目的地が設定されていないときは、ステップ12でナビゲーション装置1からの地図情報に基づいて自車前方道路の自車両に近いノードから順に番号kを付与する。具体的には、ノード番号kを1に初期化し、自車両に最も近い1番目のノードP1を推定経路の1番目のノードS1としてRAM上の所定の記憶領域に格納する。
In
次に、ステップ13において推定経路のk番目のノードSkがルートの終端であるか否か、つまり、入手した自車両前方道路の地図情報の端部に位置するノードであるか否かを確認する。ノードSkが自車両前方の地図情報の端部のノードでない場合はステップ14へ進み、このノードSkに分岐路があるか否かを確認する。この分岐路があるか否かの判定は、例えば、ナビゲーション装置1から入手した地図情報に基づいてノードSkの前方に隣接するノード数が複数個あるか否かによって判定する。
Next, in step 13, it is confirmed whether or not the k-th node Sk of the estimated route is the end of the route, that is, whether or not the node is located at the end of the obtained map information of the road ahead of the host vehicle. . When the node Sk is not the node at the end of the map information ahead of the host vehicle, the process proceeds to step 14 to check whether or not the node Sk has a branch path. The determination as to whether or not there is a branch path is made based on, for example, whether there are a plurality of adjacent nodes in front of the node Sk based on the map information obtained from the
ノードSkに分岐路がない場合はステップ15へ進み、Sk(=Pi)の次のノードPi+1,1を推定経路のk+1番目のノードSk+1として設定する。なお、ノードPi+1,1において、添字i+1はノードPiの前方に隣接するノードであることを表し、添字1はノードPiの前方に隣接するノードの1番目のノードであることを表す。続くステップ16ではkをk=k+1に、iをi=i+1にそれぞれ更新し、ステップ13へ戻る。
If the node Sk does not have a branch path, the process proceeds to
一方、ステップ14でノードSkに分岐路がある場合はステップ21へ進み、例えば図5に示すリンク種別に応じた優先順位にしたがって優先路を決定する。図5に示す優先順位の一例では、リンク種別が本線リンクである場合の優先順位が最も高く、以下、本線間の渡り線リンク、ランプリンク、側道リンク及びサービスエリア(SA)等の側道リンク、その他の順に優先順位が低くなるように設定されている。なお、この例では側道リンクとサービスエリア等の側道リンクとの優先順位を同一にしている。
On the other hand, if there is a branch path in the node Sk in step 14, the process proceeds to
リンク種別に応じてこのような順に優先順位を設定することによって、例えば自車両が本線を走行中に側道へ進む可能性は低いので、目的地が設定されていない場合でも自車両が進むであろう道路を予測することができる。 By setting priorities in this order according to the link type, for example, it is unlikely that the host vehicle will travel to the side road while traveling on the main line, so the host vehicle will advance even if no destination is set. Predict the road that will be.
ステップ21の処理で同じ優先順位のリンクが前方に複数存在し、図5に示す優先順位に基づいて優先路を設定することができない場合にはステップ22へ進み、図6に示す道路種別に応じた優先順位にしたがって優先路を決定する。図6に示す優先順位の一例では、道路種別が高速道路または有料道路である場合の優先順位が最も高く、以下、国道または県道および主要地方道、一般道、その他の順に優先順位が低くなるように設定されている。なお、この例では国道と県道および主要地方道とを同じ優先順位に設定している。
If there are a plurality of links with the same priority in the process of
道路種別に応じてこのような優先順位に設定することによって、例えば三叉路で前方道路が国道と一般道の場合に自車両は国道に進む可能性が高いので、目的地が設定されていない場合でも自車両が進むであろう道路を予測することができる。 By setting such priorities according to the road type, for example, when the front road is a national road and a general road at a three-way road, the vehicle is likely to travel on the national road, so even if the destination is not set It is possible to predict the road on which the vehicle will travel.
ステップ22の処理で同じ優先順位の道路が前方に複数存在し、図6に示す優先順位にしたがって優先路を設定することができない場合にはステップ23へ進み、図3のステップ2で算出した各ノード位置におけるリンク角θi,Jに基づいて優先路を決定する。つまり、リンク角θi,Jの絶対値が最小となるノードPi+1,jを優先路として決定し、ステップ24に移行する。なお、ノードPi+1,jにおいて、添字i+1はノードPiの前方に隣接するノードであることを表し、添字jはノードPiの前方に隣接するノードのj番目のノードであることを表している。
If there are a plurality of roads having the same priority order ahead in the process of
ステップ21でリンク種別にしたがって優先路を決定することができたとき、または、ステップ22で道路種別にしたがって優先路を決定することができたときはそのままステップ24へ進む。ステップ24では推定経路Sk+1の設定を行う。すなわち、ステップ21でリンク種別にしたがって優先路が決定されているとき、またはステップ22で道路種別にしたがって優先路が決定されているときは、優先路として決定されたノードPiの次に位置するノードのうちで一番優先順位の高いノードPi+1,jを、推定経路のk+1番目のノードSk+1に設定する。
When the priority route can be determined according to the link type at
ステップ23でリンク角に基づいて優先路が決定されたときはステップ24へ進み、優先路として決定されたリンク角の絶対値が最小となるノードPi+1,jを推定経路のk+1番目のノードSk+1に設定する。そして、設定したノードSk+1をRAMの所定の記憶領域に格納した後、ステップ16へ進み、kおよびiを更新する。
When the priority path is determined based on the link angle in
ノードSkが自車両前方の地図情報の端部に位置するノードになるまでステップ13からステップ24までの処理を繰り返し、端部に位置するノードになったときにステップ13からステップ25へ進み、推定経路の設定を行う。 The process from step 13 to step 24 is repeated until the node Sk becomes a node located at the end of the map information ahead of the host vehicle. When the node Sk becomes a node located at the end, the process proceeds from step 13 to step 25 to estimate. Set the route.
具体的には、目的地が設定されている場合、つまり、ステップ11からそのままステップ25へ進んだ場合には、ナビゲーション装置1から入手した目的地までの最適経路を推定経路に設定する。一方、目的地が設定されておらず、ステップ11からステップ13を経由してステップ25へ進んで場合には、RAMの所定の記憶領域に記憶されているノードSk(k=1、2、3、……)を推定経路に設定する。以上で推定経路の設定処理を終了する。
Specifically, when the destination is set, that is, when the process proceeds from
推定経路の設定が終了すると図3のステップ4へリターンし、ナビゲーション装置1から入手した地図情報の内の道路種別に応じてフィルター特性の設定を行う。
When the setting of the estimated route is completed, the process returns to step 4 in FIG. 3 to set the filter characteristics according to the road type in the map information obtained from the
この一実施の形態では、図6に示す道路種別に応じて道路の直線性を判定してフィルター特性を設定する。ここでは、優先順位が高い道路ほど直線性が高いと判断して強い特性のフィルターを設定し、優先順位が低い道路の場合には弱い特性のフィルターを設定する。 In this embodiment, the linearity of the road is determined according to the road type shown in FIG. 6, and the filter characteristic is set. Here, a road with higher priority is determined to have higher linearity and a strong characteristic filter is set, and a weak characteristic filter is set for a road with lower priority.
高速道路のような直線性の高い道路に対しては、なるべく誤差の影響を小さくするようにフィルターを強い特性に設定し、逆に、山岳路のように道路形状の変化が頻繁な道路に対しては、道路形状の再現性をよくするためにフィルターを弱い特性に設定することができ、道路の特徴に応じた最適なフィルターの特性を設定できる。これにより、正確な道路形状の推定が可能になる。 For roads with high linearity such as expressways, the filter is set to have strong characteristics so as to minimize the effect of errors, and conversely, for roads with frequent road changes such as mountain roads. Therefore, the filter can be set to a weak characteristic in order to improve the reproducibility of the road shape, and the optimum filter characteristic can be set according to the characteristics of the road. This makes it possible to accurately estimate the road shape.
ここで、強い特性のフィルターとは、ノイズを除去する特性が強く、地図上のノード点に追従する特性が弱いフィルターである。一方、弱い特性のフィルターとは、ノイズを除する特性が弱く、地図上のノード点に追従する特性が強いフィルターである。 Here, the strong characteristic filter is a filter having a strong characteristic for removing noise and a weak characteristic for following a node point on the map. On the other hand, a weak filter is a filter that has a weak characteristic of removing noise and a strong characteristic of following a node point on a map.
なお、自車速、道路の制限速度、道路幅、車線数、自車のヨーレート、自車の横加速度、ノード点の間隔などに応じてフィルター特性を設定してもよい。例えば車速が高い場合、制限速度が高い場合、道路幅が広い場合、車線数が多い場合、ヨーレートが小さい場合、横加速度が小さい場合、ノード点の間隔が長い場合には、そうでない場合と比較して強い特性のフィルターを設定することによって同様な効果が得られる。 Note that the filter characteristics may be set according to the own vehicle speed, the speed limit of the road, the road width, the number of lanes, the yaw rate of the own vehicle, the lateral acceleration of the own vehicle, the distance between the node points, and the like. For example, when the vehicle speed is high, when the speed limit is high, when the road width is wide, when the number of lanes is large, when the yaw rate is small, when the lateral acceleration is small, when the distance between node points is long, the comparison is not made The same effect can be obtained by setting a strong filter.
このようにしてフィルター特性を設定したらステップ4からステップ5へ進み、フィルター演算処理およびカーブ曲率半径演算処理を実行する。このフィルター演算処理とカーブ曲率半径演算処理は図7に示すフローチャートにしたがって行う。
When the filter characteristics are set in this way, the process proceeds from
ここで、ステップ3の処理で推定された推定経路において、図8に示すように、前方道路上のノード座標(x軸座標とy軸座標を有する)を走行方向の順にPf[0],・・,Pf [i],・・,Pf[Nfront_node]とする。Pf[0]は自車直前のノードを表す。また、これまでに自車が通過してきた道路上のノード座標を走行方向の順にそれぞれPr[0],・・,Pr[i],・・,Pr[Nrear_node]とする。Pr[0]は自車のすぐ後ろのノード点を表す。
Here, in the estimated route estimated in the process of
ここで、ステップ100の処理を実施せずに、これら自車前後の複数の点を走行方向の順にPr[Nrear_node] ,・・,Pr[i],・・,Pr[0] ,Pf[0],・・,Pf [i],・・,Pf[Nfront_node]と並べ、ステップ105の処理を行った後に、これらの点を直接フィルター処理してもよい。
Here, without performing the process of
ステップ100において、図9に示すように、自車前方および後方のノード点を直線で結んだ曲線(折れ直線)上に、所定距離間隔dsで補間点を設定する。補間点の座標をQh[0](x[0],y[0]),・・,Qh[i](x[i],y[i]),・・,Qh[N](x[N],y[N])とする。
In
続くステップ105ではフィルター演算を行う範囲を設定する。フィルター演算範囲は、図10に示すように道路旋回半径を演算したい範囲の前後に所定距離だけ加えた範囲で行う。この一実施の形態では、道路旋回半径を演算したい範囲を自車位置前方のD1〜D2[m]先の範囲であるとし、フィルター演算を行う範囲を(D1−ΔD)〜(D2+ΔD)と設定する。ここで、ΔDの値は強い特性のフィルターであるほど大きな値に設定する。ステップ100で求めた補間点の内、D1−ΔDに最寄りの補間点と、D2+ΔDに最寄りの補間点をそれぞれ算出してNs番目の補間点、Nf番目の補間点とし、この範囲でフィルター演算を行う。
In the
ステップ110において、下記演算式(5)、(6)によりiをNsからNfまで繰り返し演算することによって、x座標、y座標それぞれのフィルター演算を行う。
xf[i]=b0・x[i]+b1・x[i-1]+b2・x[i-2]−a1・xf[i-1]−a2・xf[i-2]・・・(5),
yf[i]=b0・y[i]+b1・y[i-1]+b2・y[i-2]−a1・yf[i-1]−a2・yf[i-2]・・・(6)
ここで、b0、b1、b2、a1、a2はフィルタ演算のパラメーター、xf[i],yf[i]はフィルター演算結果である。
In
xf [i] = b0.x [i] + b1.x [i-1] + b2.x [i-2] -a1.xf [i-1] -a2.xf [i-2] (5 ),
yf [i] = b0.y [i] + b1.y [i-1] + b2.y [i-2] -a1.yf [i-1] -a2.yf [i-2] (6 )
Here,
なお、この一実施の形態では二次のフィルターを用いた例を示すが、他の次数のフィルターを用いてもよい。また、ステップ110のフィルタ演算の処理のみを行い、ステップ130で道路旋回半径の演算を行っても道路形状を推定可能である。本実施例では,ステップ120でさらに逆からフィルター演算を行った後、ステップ130で道路旋回半径の演算を行う。
In this embodiment, an example using a secondary filter is shown, but a filter of another order may be used. The road shape can also be estimated by performing only the filter calculation process in
ステップ120では、ステップ110で得られたxf[i]、yf[i]に対して、下記演算式(7)、(8)により、ステップ110とは逆にiをNfからNsまで繰り返し実施し、x座標、y座標それぞれのフィルター演算を行う。
xff[i]=b0・xf[i]+b1・xf[i-1]+b2・xf[i-2]−a1・xff[i-1]−a2・xff[i-2] ・・・(7),
yff[i]=b0・yf[i]+b1・yf[i-1]+b2・yf[i-2]−a1・yff[i-1]−a2・yff[i-2] ・・・(8)
In
xff [i] = b0.xf [i] + b1.xf [i-1] + b2.xf [i-2] -a1.xff [i-1] -a2.xff [i-2] (7 ),
yff [i] = b0.yf [i] + b1.yf [i-1] + b2.yf [i-2] -a1.yff [i-1] -a2.yff [i-2] (8 )
このように、ノード点位置または補間点位置のx軸データとy軸データにそれぞれフィルター演算を施すことによって、あるノード点付近の道路形状を推定する場合に、そのノード点の座標値に誤差が含まれていても、そのノード点の前後の所定範囲のノード点を滑らかにつなぐ形状を演算することができ、そのノード点の座標値に含まれる誤差の影響を小さくすることができ、正確な道路形状を推定することができる。 As described above, when a road shape near a node point is estimated by performing a filter operation on the x-axis data and the y-axis data at the node point position or the interpolation point position, there is an error in the coordinate value of the node point. Even if it is included, it is possible to calculate a shape that smoothly connects the node points in the predetermined range before and after the node point, and to reduce the influence of the error included in the coordinate value of the node point. The road shape can be estimated.
また、図7のステップ110ではNsからNfまでのフィルター演算を行い、このフィルター演算結果のx軸データとy軸データに対してステップ120でNfからNsまで逆方向にフィルター演算を行うことによって、道路形状がゆがんだ形で推定されるのを防止することができる。すなわち、あるi番目のノード点付近の道路形状を推定する場合に、ステップ110の順方向のフィルター演算は、あるi番目のノード点よりも手前の点(Ns〜i番目の点)の座標をもとに演算される。一方、ステップ120の逆方向のフィルター演算は、あるi番目のノード点よりも奥の点(i番目の点〜Nf)の座標をもとに演算される。順方向と逆方向の二段階にフィルター演算を施すことによって、あるi番目のノード点付近の道路形状は、それよりも手前と奥の両方向の点を滑らかにつなぐ形状が得られることになる。
Further, in
なお、上述したように順方向処理と逆方向処理とを行うフィルターを「ゼロ位相の特性を有するフィルター」という。 Note that a filter that performs forward processing and backward processing as described above is referred to as a “filter having a zero phase characteristic”.
ステップ130において、ステップ120で得られたフィルタ処理後のx、y座標であるxff[i]、yff[i]を用いて道路旋回半径Rを下記演算式より求める。この一実施の形態では、道路旋回半径を演算したい範囲を自車位置前方のD1〜D2[m]先の範囲としたので、ステップ100で求めた補間点の内、図11に示すように、D1に最寄りの補間点と、D2に最寄りの補間点をそれぞれ算出してNRs番目の補間点、NRf番目の補間点とし、この範囲で旋回半径Rの演算を行う。
In
まず、iをNRsからNRfまで繰り返して下記演算をすることによって、xy座標それぞれの一階差分と二階差分を求め、旋回半径Rを求める。
dx[i]=xff[i]−xff[i-1],
dy[i]=yff[i]−yff[i-1],
ddx[i]=dx[i]−dx[i-1],
ddy[i]=dy[i]−dy[i-1],
R[i]={sqrt(dx[i]2 + dy[i]2)}3 / (dx[i]・ddy[i] - ddx[i]・dy[i])・・(9)
ステップ100〜130の演算により所定間隔dsごとに道路旋回半径Rが得られる。
First, i is repeated from NRs to NRf and the following calculation is performed to obtain the first-order difference and the second-order difference for each xy coordinate, and the turning radius R is obtained.
dx [i] = xff [i] −xff [i−1],
dy [i] = yff [i] −yff [i−1],
ddx [i] = dx [i] −dx [i−1],
ddy [i] = dy [i] −dy [i−1],
R [i] = {sqrt (dx [i] 2 + dy [i] 2 )} 3 / (dx [i] · ddy [i]-ddx [i] · dy [i]) (9)
A road turning radius R is obtained for each predetermined interval ds by the calculation in
このように、一実施の形態によれば、ノードとリンクで表した道路のノード間に補間点を設定するとともに、ノードと補間点のx軸とy軸の座標をノードと補間点の並び順にx軸座標データ列とy軸座標データ列に分け、各データ列にそれぞれフィルター演算を施し、フィルター演算結果のx軸座標データ列とフィルター演算結果のy軸座標データ列とに基づいて道路形状を推定するようにしたので、ノードの位置情報に含まれる誤差の影響を小さくすることができ、正確な道路形状を推定することができる。また、フィルターの特性を最適な特性に設定することによって、道路形状の再現性と誤差の影響の除去性能を両立させることができ、正確な道路形状を推定することができる。さらに、ノードの疎密に拘わらず、常にフィルターの特性を最適な特性に設定することができるので、正確な道路形状を推定することができる。 Thus, according to one embodiment, interpolation points are set between nodes of roads represented by nodes and links, and the coordinates of the nodes and the x- and y-axes of the interpolation points are arranged in the order of arrangement of the nodes and the interpolation points. It is divided into an x-axis coordinate data string and a y-axis coordinate data string, each data string is subjected to a filter operation, and the road shape is determined based on the x-axis coordinate data string of the filter operation result and the y-axis coordinate data string of the filter operation result. Since the estimation is performed, the influence of the error included in the node position information can be reduced, and an accurate road shape can be estimated. In addition, by setting the filter characteristics to the optimum characteristics, it is possible to achieve both road shape reproducibility and performance of removing the influence of errors, and to estimate an accurate road shape. Furthermore, since the filter characteristics can always be set to the optimum characteristics regardless of the density of the nodes, an accurate road shape can be estimated.
なお、上述した一実施の形態では、ノード間に補間点を設定した例を示したが、補間点を設定せず、ノードとリンクで表した道路のノードのx軸とy軸の座標をノードの並び順にx軸座標データ列とy軸座標データ列に分け、各データ列にそれぞれフィルター演算を施した後、フィルター演算結果のx軸座標データ列とフィルター演算結果のy軸座標データ列とに基づいて道路形状を推定するようにしてもよい。これにより、ノードの位置情報に含まれる誤差の影響を小さくすることができ、正確な道路形状を推定することができる。また、フィルターの特性を最適な特性に設定することによって、道路形状の再現性と誤差の影響の除去性能を両立させることができ、正確な道路形状を推定することができる。 In the above-described embodiment, an example in which an interpolation point is set between nodes has been described. However, the interpolation point is not set, and the coordinates of the x-axis and y-axis of the road node represented by the node and the link are set as the node. Are divided into an x-axis coordinate data string and a y-axis coordinate data string in the order in which they are arranged, and each data string is subjected to a filter operation, and then converted into an x-axis coordinate data string as a filter calculation result and a y-axis coordinate data string as a filter calculation result. The road shape may be estimated based on this. Thereby, the influence of the error included in the position information of the node can be reduced, and an accurate road shape can be estimated. In addition, by setting the filter characteristics to the optimum characteristics, it is possible to achieve both road shape reproducibility and performance of removing the influence of errors, and to estimate an accurate road shape.
一実施の形態によれば、ゼロ位相の特性を有するフィルターを用いてフィルター演算を行うようにしたので、ゆがみのない道路形状を推定することができ、正確な道路形状を推定することができる。 According to one embodiment, since the filter operation is performed using a filter having zero phase characteristics, a road shape without distortion can be estimated, and an accurate road shape can be estimated.
一実施の形態によれば、道路形状を推定する範囲よりも所定距離だけ前後に長い道路範囲に対してフィルター演算を行うようにしたので、道路形状を推定する場所が自車位置から離れている場合や逆に近い場合でも正確な道路形状を推定できる。 According to one embodiment, the filter calculation is performed on a road range that is longer by a predetermined distance than the range in which the road shape is estimated, so the place where the road shape is estimated is far from the vehicle position. Even when it is close to the case, the accurate road shape can be estimated.
一実施の形態によれば、フィルターの特性が強いほど前記所定距離を長くするようにしたので、フィルター演算を施す範囲を最適な範囲に設定することができ、演算量が不要に増大するのを防止できる。 According to an embodiment, since the predetermined distance is increased as the filter characteristic is stronger, the range for performing the filter calculation can be set to an optimum range, and the calculation amount is unnecessarily increased. Can be prevented.
一実施の形態によれば、道路の直線性が高いほどフィルターに強い特性を設定するようにしたので、道路の特徴に応じた最適なフィルター特性を設定することができ、これにより正確な道路形状を推定できる。 According to one embodiment, the higher the linearity of the road, the stronger the filter is set, so that the optimum filter characteristic can be set according to the characteristics of the road. Can be estimated.
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、カーブ曲率判定推定装置2が補間手段、フィルター処理手段、形状推定手段および直線性判定手段を構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項との対応関係になんら限定も拘束もされない。
The correspondence between the constituent elements of the claims and the constituent elements of the embodiment is as follows. That is, the curve curvature
1 ナビゲーション装置
2 カーブ曲率半径推定装置
21 リンク角算出部
22 推定経路設定部
23 フィルター特性および設定部
24 フィルターおよびカーブ曲率半径演算部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記ノードのy軸座標データ列にフィルター演算を施すy軸座標フィルター処理手段と、
フィルター演算結果のx軸座標データ列とフィルター演算結果のy軸座標データ列とに基づいて道路形状を推定する形状推定手段とを備えることを特徴とする道路形状推定装置。 And x-axis coordinate filtering means for performing a full Iruta operation on x-axis coordinate data column of the node of the road in terms of nodes and links,
Y-axis coordinate filter processing means for performing a filter operation on the y-axis coordinate data string of the node;
A road shape estimation apparatus comprising: a shape estimation unit that estimates a road shape based on an x-axis coordinate data string as a filter calculation result and a y-axis coordinate data string as a filter calculation result.
前記ノードと前記補間点のx軸座標データ列にフィルター演算を施すx軸座標フィルター処理手段と、
前記ノードと前記補間点のy軸座標データ列にフィルター演算を施すy軸座標フィルター処理手段と、
フィルター演算結果のx軸座標データ列とフィルター演算結果のy軸座標データ列とに基づいて道路形状を推定する形状推定手段とを備えることを特徴とする道路形状推定装置。 And interpolating means for setting the interpolation point between the nodes of the road in terms of nodes and links,
And x-axis coordinate filtering means for performing a full Iruta operation on x-axis coordinate data strings of the interpolation point and the node,
Y-axis coordinate filter processing means for performing a filter operation on the y-axis coordinate data string of the node and the interpolation point;
A road shape estimation apparatus comprising: a shape estimation unit that estimates a road shape based on an x-axis coordinate data string as a filter calculation result and a y-axis coordinate data string as a filter calculation result.
前記x軸座標フィルター処理手段及び前記y軸座標フィルター処理手段はゼロ位相の特性を有するフィルターを用いることを特徴とする道路形状推定装置。 In the road shape estimation device according to claim 1 or 2,
The x-axis coordinate filter processing means and the y-axis coordinate filter processing means use a filter having a zero phase characteristic.
前記x軸座標フィルター処理手段及び前記y軸座標フィルター処理手段は道路形状を推定する範囲よりも所定距離だけ前後に長い道路範囲に対してフィルター演算を行うことを特徴とする道路形状推定装置。 In the road shape estimation device according to claim 1 or 2,
The road shape estimation apparatus, wherein the x-axis coordinate filter processing means and the y-axis coordinate filter processing means perform a filter operation on a road range that is longer by a predetermined distance than the range in which the road shape is estimated.
前記x軸座標フィルター処理手段及び前記y軸座標フィルター処理手段はフィルターの特性が強いほど前記所定距離を長くすることを特徴とする道路形状推定装置。 The road shape estimation apparatus according to claim 4,
The x-axis coordinate filter processing means and the y-axis coordinate filter processing means increase the predetermined distance as the filter characteristic is stronger.
道路の直線性を判定する直線制判定手段を備え、
前記x軸座標フィルター処理手段及び前記y軸座標フィルター処理手段は道路の直線性が高いほどフィルターに強い特性を設定することを特徴とする道路形状推定装置。 In the road shape estimation device according to claim 1 or 2,
It is equipped with a straight line determination means for determining the straightness of the road,
The road shape estimation device, wherein the x-axis coordinate filter processing means and the y-axis coordinate filter processing means set a stronger characteristic to the filter as the road linearity is higher.
前記直線性判定手段は自車速、道路の制限速度、道路幅、車線数、道路の種類、自車のヨーレート、自車の横加速度、ノードの間隔の内の少なくとも1つを用いて道路の直線性を判定することを特徴とする道路形状推定装置。 The road shape estimation apparatus according to claim 6,
The straightness determination means uses at least one of the own vehicle speed, the speed limit of the road, the road width, the number of lanes, the type of road, the yaw rate of the own vehicle, the lateral acceleration of the own vehicle, and the distance between the nodes. A road shape estimation device characterized by determining the nature.
前記ノードのy軸座標データ列にフィルター演算を施すy軸座標フィルター処理ステップと、
フィルター演算結果のx軸座標データ列とフィルター演算結果のy軸座標データ列とに基づいて道路形状を推定する推定ステップと、を備えたことを特徴とする道路形状推定方法。 And x-axis coordinate data strings facilities to x-axis coordinate filter the full Iruta calculation step of the nodes of the road in terms of nodes and links,
A y-axis coordinate filtering step of performing a filter operation on the y-axis coordinate data string of the node ;
A road shape estimation method comprising: an estimation step of estimating a road shape based on an x-axis coordinate data string as a filter calculation result and a y-axis coordinate data string as a filter calculation result.
前記ノードと前記補間点のx軸座標データ列にフィルター演算を施すx軸座標フィルター処理ステップと、
前記ノードと前記補間点のy軸座標データ列にフィルター演算を施すy軸座標フィルター処理ステップと、
フィルター演算結果のx軸座標データ列とフィルター演算結果のy軸座標データ列とに基づいて道路形状を推定する推定ステップと、を備えたことを特徴とする道路形状推定方法。 An interpolation step of setting the interpolation point between the nodes of the road in terms of nodes and links,
And facilities to the x-axis coordinate filtering step the full Iruta operation on x-axis coordinate data strings of the interpolation point and the node,
A y-axis coordinate filter processing step of performing a filter operation on the y-axis coordinate data string of the node and the interpolation point ;
A road shape estimation method comprising: an estimation step of estimating a road shape based on an x-axis coordinate data string as a filter calculation result and a y-axis coordinate data string as a filter calculation result.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11328592A (en) * | 1998-03-11 | 1999-11-30 | Aqueous Reserch:Kk | Vehicle controller |
JP2000321086A (en) * | 1999-05-13 | 2000-11-24 | Denso Corp | Car navigation system |
JP2001101597A (en) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Toyota Motor Corp | Road shape recognition method, apparatus and recording medium |
JP2004119476A (en) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Canon Inc | Position detecting method and position detector |
JP2004219316A (en) * | 2003-01-16 | 2004-08-05 | Denso Corp | Vehicle advancing route estimation system |
JP2004311904A (en) * | 2003-04-10 | 2004-11-04 | Nikon Corp | Stage controlling device and aligner |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11328592A (en) * | 1998-03-11 | 1999-11-30 | Aqueous Reserch:Kk | Vehicle controller |
JP2000321086A (en) * | 1999-05-13 | 2000-11-24 | Denso Corp | Car navigation system |
JP2001101597A (en) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Toyota Motor Corp | Road shape recognition method, apparatus and recording medium |
JP2004119476A (en) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Canon Inc | Position detecting method and position detector |
JP2004219316A (en) * | 2003-01-16 | 2004-08-05 | Denso Corp | Vehicle advancing route estimation system |
JP2004311904A (en) * | 2003-04-10 | 2004-11-04 | Nikon Corp | Stage controlling device and aligner |
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