JP2003337993A

JP2003337993A - 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

Info

Publication number: JP2003337993A
Application number: JP2002271152A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Yamamoto; 忠山本; Satoru Tamura; 覚田村
Original assignee: Sanei Giken Co Ltd
Current assignee: Sanei Giken Co Ltd
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2003-11-28
Anticipated expiration: 2022-09-18
Also published as: JP4125569B2

Abstract

(57)【要約】【課題】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を提供
する。【解決手段】本発明の運転支援システムは、コンピュ
ータネットワーク４０と、道路パラメータや道路情報な
どを提供する道路ジオメトリサーバ１０と、自動車７０
に設置され、道路ジオメトリサーバ１０から与えられた
又は道路パラメータによって算出した仮想的デジタル走
行軌道（座標格子）６０を含む道路情報やＧＰＳ衛星５
０からの自動車７０の位置などを算出するためのＧＰＳ
情報に基づいて、自動車７０の運転を支援し又は自動運
転を行う運転支援装置２０と、を備えている。運転支援
装置２０には、携帯電話などの通信装置３０が接続され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの車両
の運転を支援す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に関する。特には、車両の自動運転
を行うことができ、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
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、自動車などの車両を安全に運
転するための支援装置や、車両を自動運転するための自
動運転装置が考えられ、例えば、特開平１１−２１２６
４０号公報や特開平１０−２６１１９３号公報などにそ
の一例が示されている。以下、このような自動車を自動
運転するための従来の車両システムについて説明する。

【０００３】図２９は、自動車を自動運転するための従
来の車両システムを示す図である。図２９において、こ
の車両システム２０２０ａ、２０２０ｂは、各車両（自
動車２０１０ａ、２０１０ｂ）毎に設置され、ＧＰＳ
（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅ
ｍ）から走行経路上の交通状況を入手し、最適走行経路
を予測すると共に、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌ
ｅｄＤｅｖｉｃｅ）カメラ（図示せず）などで取得し
た道路上の白線２０３０の位置情報、前後の自動車２０
１０ａ、２０１０ｂ間の車々間通信による情報及びＧＰ
Ｓからのナビゲーション情報などに基づいて、自動車２
０１０ａ、２０１０ｂを自動運転するシステムである。

【０００４】図３０は、自動車を自動運転するための従
来の他の車両システムを示す図である。図３０におい
て、この車両システム２０２０ｃは、自動車２０１０ｃ
に設置され、ＧＰＳやＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）２０
５０から走行経路上の交通状況を入手し、最適走行経路
を予測すると共に、道路上に所定間隔で設置されたレー
ンマーカ２０６０をレーンマーカ検出器２０４０で検出
し、このレーンマーカ２０６０の検出情報やＬＣＸ２０
５０との間で行う路車間通信から取得した情報などに基
づいて、自動車２０１０ｃを自動運転するシステムであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２９
に示したＧＰＳとＣＣＤによる車両システムによれば、
ＧＰＳからの走行経路上の交通状況、道路上の白線２０
３０の位置情報、車々間通信による情報及びＧＰＳから
のナビゲーション情報など情報の全てを車両システムで
処理しなければならず、車両システムに非常に負荷がか
かる。このため、自動車毎に設置するシステムとして
は、コストがかかり処理能力にも限界があるため実用化
が困難であるという問題があった。

【０００６】また、図３０に示したＧＰＳやＬＣＸ、レ
ーンマーカを利用した車両システムによれば、レーンマ
ーカ２０６０の設置及びそのメンテナンスなどの道路側
のインフラストラクチャ整備に巨額の費用がかかかか
り、実用化が困難であるという問題があった。

【０００７】また、レーンマーカ検出器２０４０では、
レーンマーカ２０６０から自動車の走行レーンが逸脱し
た情報以外の情報を得ることができず、走行レーンが逸
脱したときに、適切な自動運転を行うのが困難であると
いう問題があった。

【０００８】さらに、実際の車両の走行においては、種
々の状況や条件、例えば、片荷、ブレーキの片効き、加
減速による車速の変化、機構的なアンバランスなどの車
両側に起因するものと、道路の縦断勾配・横断勾配・カ
ントなどの道路構造に起因するものなど、によって、シ
ステムが想定した走行軌道から車両が外れる場合が想定
される。したがって、この種々の状況や条件によって生
じた走行軌道の誤差を修正する必要がある。

【０００９】この修正には、車両の正確な位置情報が必
要となる。この正確な情報を得るには、ＧＰＳのサンプ
リング間隔を短くする必要がある。ところが、ＧＰＳの
サンプリング間隔を短くすると、ＧＰＳからの情報を短
時間で処理しなければならず、システムに対する負荷が
大きくなり処理能力の問題が生じる。

【００１０】さらに、建造物などや窪地などの地形状態
によるＧＰＳ情報の受信障害、標高値の誤差によって、
正確な位置情報が入手できず、車両の軌道誤差の修正が
困難であった。

【００１１】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
ラムを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の運転支援システムは、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、道路ジオ
メトリサーバと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、道路ジオメトリサーバは、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、通信制御手段を介して受信した運転支援装置から
の要求に基づいて、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、
通信制御手段を介して運転支援装置に送る道路パラメー
タ処理手段と、を備え、運転支援装置は、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、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。

【００１３】ここで、運転支援情報生成手段は、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、ことができる。

【００１４】また、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、計測手段か
らの計測値に基づいて、計測情報を生成する計測情報制
御手段と、を備え、運転支援装置の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／又は道
路ジオメトリサーバからの道路情報と、位置情報制御手
段からの位置情報と、計測情報制御手段からの計測情報
とに基づいて、運転支援情報を生成する、ことができ
る。

【００１５】ここで、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、計測情報制御手段は、距離累積
手段からの計測値に基づいて累積距離情報を生成し、速
度センサ手段からの計測値に基づいて速度情報を生成
し、ジャイロセンサ手段からの計測値に基づいて回転角
度情報を生成し、角度計測手段からの計測値に基づい
て、方向角度情報を生成する、ことができる。

【００１６】また、運転支援装置は、要求を入力する入
力手段と、道路情報又は／及び運転支援情報を表示する
出力手段と、を備える、ことができる。

【００１７】また、運転支援装置は、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、運転支援情報生成手段は、道路情報、位置情
報及び地図情報に基づいて運転支援情報を生成する、こ
とができる。

【００１８】上述において、運転支援装置とコンピュー
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、ことができ、道路に設けられたＬＣＸ（漏
洩同軸ケーブル）を介して行う、こともできる。

【００１９】また、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、ようにするとよ
い。

【００２０】また、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、運転支援情報を生成する、ことができる。

【００２１】また、運転支援装置は、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、車両の運転
を制御する運転制御手段を備える、ことができる。

【００２２】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漸化式

【数５】ｎは次数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。

【００２３】ここで、運転支援情報生成手段は、漸化式
のｘ，ｙの級数展開の第ｎ項（Ｔｘ（ｎ），Ｔｙ
（ｎ））の間の関係式

【数６】を用いてクロソイド曲線を描画する、ようにするとよ
い。

【００２４】また、基本位置情報は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂ
ａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）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、とするとよい。

【００２５】また、上記課題を解決するため、本発明の
運転支援方法は、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、道路ジオメトリサーバと運
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）運転支援装置において、入力された運
転支援要求情報をコンピュータネットワークを介して道
路ジオメトリサーバに送信し、（Ｂ）道路ジオメトリサ
ーバにおいて、受信した運転支援装置からの運転支援要
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、コンピュータネット
ワークを介して運転支援装置に送信し、（Ｃ）運転支援
装置において、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）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）運転
支援装置において、道路ジオメトリサーバから受け取っ
た道路情報及び／又はステップ（Ｃ）で生成した道路情
報と、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。

【００２６】ここで、ステップ（Ｅ）は、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、道
路ジオメトリサーバから受け取った道路情報及び／又は
ステップ（Ｃ）で生成した道路情報と、位置情報と、計
測情報とに基づいて、運転支援情報を生成する、ことが
できる。

【００２７】また、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、ことができる。

【００２８】ここで、ステップ（Ａ）及びステップ
（Ｂ）における運転支援装置と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、ことができる。

【００２９】また、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、ようにするとよ
い。

【００３０】また、ステップ（Ｅ）は、予め準備されて
いる地図情報と、道路ジオメトリサーバから受け取った
道路情報及び／又はステップ（Ｃ）で生成した道路情報
と、位置情報とに基づいて運転支援情報を生成する、こ
とができる。

【００３１】また、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、運
転支援情報を生成する、ことができる。

【００３２】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漸化式

【数７】ｎは次数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。

【００３３】このとき、ステップ（Ｅ）は、漸化式の
ｘ，ｙの級数展開の第ｎ項（Ｔｘ（ｎ），Ｔｙ（ｎ））
の間の関係式

【数８】を用いてクロソイド曲線を描画する、ようにするとよ
い。

【００３４】また、ステップ（Ｄ）における基本位置情
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、ことができる。

【００３５】また、上記課題を解決するため、本発明の
第１の態様のプログラムは、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、上述した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とすることができる。

【００３６】また、上記課題を解決するため、本発明の
第２の態様のプログラムは、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、上述した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とすることができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の運転支援システ
ム、運転支援方法及び運転支援プログラムについて図面
を参照して説明する。

【００３８】図１は、本発明の運転支援システムの実施
の形態の概略を示す図である。図１において、この運転
支援システムは、データ通信を行うためのコンピュータ
ネットワーク４０と、コンピュータネットワーク４０に
接続され道路パラメータや道路情報などを提供する道路
ジオメトリサーバ１０と、自動車７０に設置され、道路
ジオメトリサーバ１０から与えられた又は道路パラメー
タによって算出した仮想的デジタル走行軌道（座標格
子）６０を含む道路情報やＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓ
ｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）衛星５０からの自動
車７０の位置などを算出するためのＧＰＳ情報に基づい
て、自動車７０の運転を支援し又は自動運転を行う運転
支援装置２０と、を備えている。

【００３９】ここで、道路ジオメトリサーバ１０と運転
支援装置２０との間の通信は、コンピュータネットワー
ク４０を介して行われ、運転支援装置２０には、携帯電
話などの通信装置３０が接続されている。

【００４０】また、コンピュータネットワーク４０は、
インターネットやイントラネットを利用して構築するこ
とができる。この場合、インターネットの通信プロトコ
ルに準拠した既存のアプリケーションやシステムを使用
することができるので、低コストで本発明の運転支援シ
ステムを実現することができる。

【００４１】図１において、運転支援装置２０は、道路
ジオメトリサーバ１０からの道路情報やＧＰＳ情報に基
づいて、仮想的デジタル走行軌道６０を含む道路情報を
生成し、この道路情報とＧＰＳ情報から算出した位置情
報や運転支援情報によって、自動車７０の運転を支援し
て安全な運転を図り、または、自動車７０の自動運転を
行うことができる。

【００４２】図２は、道路ジオメトリサーバ１０の具体
的な構成を示す図である。図２において、道路ジオメト
リサーバ１０は、コンピュータネットワーク４０を介し
て自動車７０の運転支援装置２０との間で通信を行う通
信制御部１１と、道路設計時に使用したクロソイド曲線
（平面線形データ）、縦断パラボラ（縦断線形デー
タ）、カント（横断勾配すりつけデータ）等の道路パラ
メータを記憶する道路ジオメトリＤＢ（ＤａｔａＢａ
ｓｅ）１３と、通信制御部１１で受取った自動車７０の
運転支援装置２０からの車両側情報に基づいて、道路ジ
オメトリＤＢ１３に記憶されている道路パラメータを処
理して道路情報を生成する又は運転支援装置２０に道路
パラメータをそのまま送信する道路パラメータ処理部１
２と、を備えている。

【００４３】ここで、コンピュータネットワーク４０
が、インターネットやイントラネットの場合、通信制御
部１１は、Ｗｅｂページや電子メールによって情報の送
受信を行うことができる。

【００４４】図３は、自動車７０に設けられた運転支援
装置２０の具体的な構成を示す図である。図３におい
て、運転支援装置２０は、コンピュータネットワーク４
０に接続された携帯電話などの通信装置３０を介して、
道路ジオメトリサーバ１０との間で通信を行う通信制御
部２１と、ＧＰＳ衛星５０からの自動車７０の位置など
を算出するためのＧＰＳ情報を処理するＧＰＳ制御部２
２と、開始地点情報や目的地情報などの運転支援要求情
報を入力する入力部２４ａ及び液晶画面などの表示装置
や印刷装置などの出力部２４ｂを有する入出力部２４
と、ＧＰＳ制御部２２で利用する地図情報や道路情報な
どを記憶する地図ＤＢ２６と、地図ＤＢ２６に記憶され
ているまたは通信制御部２１で受取った道路パラメータ
又は道路情報、ＧＰＳ制御部２２から受取ったＧＰＳ情
報や位置情報、及び入力部２４ａからの運転支援要求な
どに基づいて、運転支援情報（ナビゲーション情報）を
生成する運転支援情報生成部２３と、運転支援情報生成
部２３で生成された運転支援情報に基づいて自動車７０
のアクチュエータ７１などを制御して自動車の運転（走
行）を支援し又は自動車７０の自動運転を行う運転制御
部２５と、を備えている。

【００４５】図４は、本発明の運転支援システムの他の
実施の形態の概略を示す図である。図４において、この
運転支援システムは、データ通信を行うためのコンピュ
ータネットワーク４０と、コンピュータネットワーク４
０に接続され道路パラメータや道路情報などを提供する
道路ジオメトリサーバ１０と、自動車７０に設置され、
自動車７０の速度情報、方向角度情報、回転角度情報、
累積距離情報、道路ジオメトリサーバ１０から与えられ
た又は道路パラメータによって算出した仮想的デジタル
走行軌道（座標格子）６０を含む道路情報、基準位置情
報発信装置５０Ａからの自動車７０の位置などを算出す
るための基準位置情報などに基づいて、自動車７０の運
転を支援し又は自動運転を行う運転支援装置２０Ａと、
を備えている。

【００４６】ここで、道路ジオメトリサーバ１０と運転
支援装置２０Ａとの間の通信は、コンピュータネットワ
ーク４０を介して行われ、運転支援装置２０Ａには、携
帯電話などの通信装置３０が接続されている。

【００４７】また、コンピュータネットワーク４０は、
インターネットやイントラネットを利用して構築するこ
とができる。この場合、インターネットの通信プロトコ
ルに準拠した既存のアプリケーションやシステムを使用
することができるので、低コストで本発明の運転支援シ
ステムを実現することができる。

【００４８】また、基準位置情報発信装置５０Ａとして
は、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ
Ｓｙｓｔｅｍ）衛星、ビーコン、磁気ネイルなどがあ
る。

【００４９】図４において、運転支援装置２０Ａは、道
路ジオメトリサーバ１０からの道路情報や基準位置情報
発信装置５０Ａからの基準位置情報に基づいて、仮想的
デジタル走行軌道６０を含む道路情報を生成し、この道
路情報と基準位置情報から算出した自動車７０の位置情
報や運転支援情報によって、自動車７０の運転を支援し
て安全な運転を図り、または、自動車７０の自動運転を
行うことができる。また、道路ジオメトリサーバ１０の
具体的な構成は、前記、図２と同様である。

【００５０】図５は、自動車７０に設けられた他の実施
の形態の運転支援装置２０Ａの具体的な構成を示す図で
ある。図５において、運転支援装置２０Ａは、所定期間
での走行距離を累積する距離累積器８１、自動車７０の
速度を検出する速度センサ８２、自動車７０の回転角
（傾き）を測定するジャイロセンサ８３及び自動車７０
の走行角度を計測する角度計測器８４を備える計測装置
８０と、コンピュータネットワーク４０に接続された携
帯電話などの通信装置３０を介して、道路ジオメトリサ
ーバ１０との間で通信を行う通信制御部２１と、基準位
置情報発信装置５０Ａからの自動車７０の位置などを算
出するための基準位置情報を受信して処理する位置情報
制御部２２Ａと、開始地点情報や目的地情報などの運転
支援要求情報を入力する入力部２４ａ及び液晶画面など
の表示装置や印刷装置などの出力部２４ｂを有する入出
力部２４と、計測装置８０の距離累積器８１を制御して
累積距離情報などの計測情報を生成する計測装置制御部
である距離累積器制御部２７と、計測装置８０の速度セ
ンサ８２、ジャイロセンサ８３、角度計測器８４を制御
して自動車の速度情報、傾き情報（回転角度情報）、向
き情報（方向角度情報）などの計測情報を生成する計測
装置制御部であるセンサ制御部２８と、位置情報制御部
２２Ａ及び距離累積器制御部２７で利用する地図情報や
道路情報などを記憶する地図ＤＢ２６と、地図ＤＢ２６
に記憶されているまたは通信制御部２１で受け取った道
路パラメータ又は道路情報、位置情報制御部２２Ａから
受け取った基準位置情報、距離累積器制御部２７から受
け取った走行累積距離情報、センサ制御部２８から受け
取った速度情報、向き情報（方向角度情報）、傾き情報
（回転角度情報）、及び入力部２４ａからの運転支援要
求などに基づいて、運転支援情報（ナビゲーション情
報）を生成する運転支援情報生成部２３と、運転支援情
報生成部２３で生成された運転支援情報に基づいて自動
車７０のアクチュエータ７１などを制御して自動車の運
転（走行）を支援し又は自動車７０の自動運転を行う運
転制御部２５と、を備えている。

【００５１】以下、図１〜図５に示した運転支援システ
ムを利用した自動車の運転支援方法について説明する。

【００５２】図６は、運転支援システムを利用した自動
車の運転支援方法を示すフローチャートである。図１〜
図４において、先ず、運転者は、入力部２４ａから運転
支援開始位置や目的地情報、自動運転要求やスピード制
御要求などの運転支援要求情報などを入力する（ステッ
プ４０１）。ここで、情報の入力は、道路ジオメトリサ
ーバ１０の通信制御部１１から提供されるＷｅｂページ
に必要な情報を入力するようにしてもよく、または、運
転支援装置２０又は２０Ａに予め情報入力画面を準備し
てもよい。また、通信装置３０から直接運転支援要求情
報などを入力するようにしてもよい。

【００５３】通信制御部２１は、入力された運転支援要
求情報に基づいて、通信装置３０とコンピュータネット
ワーク４０を介して又は通信装置３０から直接に車両側
情報を送信し、道路ジオメトリサーバ１０に対して道路
情報を要求する（ステップ４０２）。

【００５４】道路ジオメトリサーバ１０の通信制御部１
１は、自動車７０側からの道路情報の要求を受信して道
路パラメータ処理部１２に渡す（ステップ４０３）。道
路パラメータ処理部１２は、自動車７０側からの道路情
報の要求に応じて、要求された経路に関わる道路パラメ
ータを道路ジオメトリＤＢ１３から読み出す（ステップ
４０４）。そして、道路ジオメトリＤＢ１３から読出し
た道路パラメータを通信制御部１１を介して道路情報と
して自動車７０側の運転支援装置２０又は２０Ａに送信
する（ステップ４０５）。

【００５５】図７〜図１０は、道路ジオメトリＤＢ１３
から読出した道路パラメータの具体例を示す。ここで、
図７は、道路の平面線形データを示す。図８は、道路の
幅員データを示す。図９は、道路の縦断線形データを示
す。図１０は、横断勾配すりつけデータ（カント）を示
す。

【００５６】自動車７０の運転支援装置２０又は２０Ａ
の通信制御部２１は、コンピュータネットワーク４０及
び通信装置３０を介して道路情報（道路パラメータ）を
受信する（ステップ４０６）。

【００５７】運転支援情報生成部２３は、受信した道路
パラメータ、及び運転支援要求情報に含まれる入力部２
４ａから入力された又は予め設定されたピッチ情報に基
づいて、仮想的デジタル走行軌道（座標格子）６０を作
成して運転支援情報を生成する（ステップ４０７）。こ
れにより、所定の距離の範囲及び指定のピッチ、例え
ば、数十［ｋｍ］単位の道路を５［ｍ］ピッチで、道路
路面の形状定義ができ、道路表面を精密に算出すること
ができる。以下、仮想的デジタル走行軌道６０を含む運
転支援情報の生成処理について詳述する。

【００５８】図１１は、仮想的デジタル走行軌道６０を
含む道路情報の生成処理を示す図である。また、図１２
は、仮想的デジタル走行軌道６０を含む道路情報の生成
処理（ステップ４０７）の詳細を示すフローチャートで
ある。図７〜図１２を参照して、運転支援情報生成部２
３は、図７に示された平面線形データに基づいて、図１
１（Ａ）の平面線形図を作成する（ステップ４０７−
１）。

【００５９】図１１（Ａ）において、クロソイドパラメ
ータＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４に基づいてクロソイド曲
線、円弧半径Ｒ１、Ｒ２及び円弧長Ｃ１、Ｃ２に基づい
て円弧、直線長Ｓ１に基づいて直線を生成する。

【００６０】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
ータとした漸化式

【数９】ｎは次数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。

【００６１】すなわち、上述の漸化式「数９」のｘｉ，
ｙｉの級数展開の第ｎ項（Ｔｘｉ（ｎ），Ｔｙｉ
（ｎ））の間の関係式

【数１０】を用いてクロソイド曲線を描画することができる。

【００６２】以上のようにして、図７に示した道路パラ
メータの平面線形データによって平面線形図を作成する
ことができる。ここで、クロソイド曲線の代わりに、一
般的なスパイラルカーブ（パラメタライズドカーブ）を
使用してもよい。

【００６３】次に、平面線形図と図８に示す道路の幅員
データによって、図１１（Ｂ）に示すような道路幅員図
を作成する（ステップ４０７−２）。ここで、車線数が
複数の場合には、それぞれの車線に内側（道路中心）又
は外側から番号を付して管理するとよい。

【００６４】図１３は、仮想的デジタル走行軌道（座標
格子）６０を示す図である。ステップ４０７−２で作成
された道路幅員図に基づいて、道路中心線１１１０、内
側走行線１１１２、外側走行線１１１３及び走行中心線
１１１１を求める。そして、入力部２４ａから入力され
た又は予め指定されたピッチ（図１３においては、ピッ
チ＝５［ｍ］）で、道路中心線１１１０に対して垂直に
交わる線を外側走行線１１１３から道路中心線１１１０
の間に作成する。これによって、仮想的デジタル走行軌
道（座標格子）６０を生成することができる（ステップ
４０７−３）。ここで、車線が複数の場合には、隣り合
う車線の外側車線（又は内側車線）と内側車線（又は外
側車線）が同一の線となる。

【００６５】図１４は、仮想的デジタル走行軌道（座標
格子）６０の使用形態を示す図である。図１４に示すよ
うに仮想的デジタル走行軌道（座標格子）６０の形態と
しては、（Ａ）３次元単点、（Ｂ）３次元３角パッチ、
及び（Ｃ）３次元ベジェ曲面又はＮＵＲＢＳ（Ｎｏｎ−
ＵｎｉｆｏｒｍＲａｔｉｏｎａｌＢ−Ｓｐｌｉｎ
ｅ）曲面の何れかを、例えば、運転支援装置２０又は２
０Ａの性能に基づいて、任意に選択して使用することが
できる。

【００６６】次に、道路の実際の形状を特定するため
に、図９に示した縦断線形データによって図１１（Ｃ）
に示すような縦断線形図を作成する（ステップ４０７−
４）。ここで、ＶＣＬ（ＶｅｒｔｉｃａｌＣｕｒｖｅ
Ｌｅｎｇｔｈ）２、３は、パラボラ曲線で作成するこ
とができる。このとき、パラボラ曲線の代わりに任意の
曲線を使用してもよい。

【００６７】次に、図１０に示したような横断勾配すり
つけデータ（カント）に基づいて、図１１（Ｄ）に示す
ような横断勾配すりつけ図（左右の車道横断勾配
［％］）を作成する（ステップ４０７−５）。

【００６８】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、

【数１１】によって求めることができる。

【００６９】運転支援装置２０（図３）の場合、このよ
うにして求めた、道路情報と、地図ＤＢ２６に記憶され
ている地図情報と、ＧＰＳ制御部２２で算出された位置
情報に基づいて、運転支援情報を生成する（ステップ４
０７−６）。

【００７０】また、他の実施の形態の運転支援装置２０
Ａ（図５）の場合、このようにして求めた、道路情報
と、地図ＤＢ２６に記憶されている地図情報と、位置情
報制御部２２Ａで算出された基準位置情報に基づいて、
基本運転支援情報を生成する。このとき、センサ制御部
２８からの向き情報（方向角度情報）及び傾き情報（回
転角度情報）に基づいて、軌道から外れた車の位置ずれ
を補正するための補正値を算出し、基本運転支援情報に
適用する。

【００７１】次に、計測装置８０の距離累積器８１によ
る計測値によって、距離累積器制御部２７は、道路の追
加距離である距離程（累積距離情報）を求める。そし
て、運転支援情報生成部２３は、この距離程（累積距離
情報）から地図ＤＢ２６のクロソイド曲線や円弧部のパ
ラメータを検索し、このパラメータとセンサ制御部２８
からの速度情報に基づいて、自動車７０のハンドルの回
転角速度（ｗ）を求める。

【００７２】このハンドルの回転角速度（ｗ）は、以下
のようにして求めることができる。＜直線区間＞ｗ＝０ハンドル固定＜円弧区間＞ｗ＝ｖ／Ｒ＝一定ハンドル固定但し、ｖは自動車７０の速度、Ｒは円弧半径＜クロソイド区間＞ｗ＝Ｌｖ／Ａ2＝ｖ／Ｒハンドルを一定角速度（ｗ）で回転する但し、Ｌは曲線長、Ａはクロソイドパラメータ、ｖは自
動車７０の速度、Ｒは円弧半径

【００７３】運転支援装置２０Ａの運転支援情報生成部
２３は、このこのハンドルの回転角速度（ｗ）と基本運
転支援情報とも基づいて、運転支援情報を生成する（ス
テップ４０７−６）。

【００７４】以上のように、運転支援装置２０又は２０
Ａの運転支援情報生成部２３によって生成された運転支
援情報によって、運転の支援や自動運転を行うことがで
きる。ここで、道路情報を予め道路ジオメトリサーバ１
０の道路ジオメトリＤＢ１３に記憶しておき、自動車７
０の道路支援装置２０又は２０Ａで道路情報を生成せず
に道路ジオメトリサーバ１０から受信して運転支援情報
を生成するようにしてもよい。また、道路支援装置２０
の地図ＤＢ２６に予め道路パラメータを記憶しておき、
これを使用して、道路情報を生成するようにしてもよ
い。

【００７５】このようにして生成された運転支援情報に
基づいて、運転支援情報生成部２３は、出力部２４ｂに
運転支援用の画像や音声などを出力して運転支援を行
う。また、運転支援情報を運転制御部２５に渡し、運転
制御部２５は、運転支援情報に基づいて、アクチュエー
タ７１やハンドル（図示せず）等を操作して、次の測位
点（基準位置情報獲得地点）まで自立走行し、自動車７
０の自動運転を行うことができる（ステップ４０８）。
以下、運転支援情報による具体的な運転支援、自動運転
の例について説明する。

【００７６】図１６〜図２３は、ステップ４０８の運転
支援情報を活用した具体的な例を示す。

【００７７】図１６は、出力部２４ｂの表示装置に示さ
れる画像である。図１６に示すように、運転支援情報に
基づいて、進行先の見えない経路の道路状態を表示装置
に表示したり、また、音声などで通知したりすることが
できる。

【００７８】図１７は、出力部２４ｂの表示装置に示さ
れる画像である。図１７に示すように、運転支援情報に
基づいて、障害物（橋脚１５１０）などを透明化して透
かし、進行先の走行道路１５１１への合流道路１５１３
の存在や、走行道路１５１１上の歩道橋１５１２の全体
図などを表示することができる。

【００７９】図１８は、実際の走行道路の景観を示す画
像である。地図ＤＢ２６に記憶されている地図情報等に
よって、実際の景観に近づけた画像を表示することがで
きる。

【００８０】図１９は、自動車にレーダカメラを設置し
た場合に表示される画像を示す。図１９に示すように、
例えば、実際の道路上に落下物（障害物）が落ちていた
場合、自動車に設置されたレーダカメラ（図示せず）か
らの画像を、運転支援情報生成部２３で処理して、出力
部２４ｂの画面上に表示したり、音声で通知したりする
ことができる。

【００８１】図２０は、自動車７０の姿勢計算を示す図
である。図２０に示すように、自動車７０に所定の間隔
で２つのＧＰＳアンテナ１８１０、１８２０を搭載し、
ＧＰＳ制御部２２で２つのＧＰＳアンテナ１８１０、１
８２０の位置を算出し、自動車７０の走行中心線１１１
１からの垂直距離（横ずれ量）Ｄや、走行中心線１１１
１との変位角αを道路情報として求めることができる。
これにより、図２０に示すような自動車７０の姿勢を検
出することができ、出力部２４ｂに画像として表示し、
音声として通知することができる。ここで、ＧＰＳアン
テナが１つの場合には、自動車の走行スピードに基づい
て、所定時間間隔で検出した位置情報によって同様の効
果を得ることができる。

【００８２】図２１は、道路と自動車の姿勢の関係を示
す図である。図２１に示すように、道路情報の変位角α
に基づいてヨーイングΨ、縦断勾配（登坂勾配）に基づ
いてピッチングθs、路面横断勾配（カント）に基づい
てローリングφsなどの自動車運動計算用のデータを求
めることができ、これを運転制御部２５で利用すること
ができる。

【００８３】図２２は、実際の自動車の運転席から立体
視できる仮想的デジタル走行軌道６０を示す。図２２に
示すように、この仮想的デジタル走行軌道６０は、図７
〜図１０で求めた数値に基づいて、表示することができ
る。

【００８４】図７〜図１０の数値データは、設計中の道
路や開発中の自動車からも仮想的に求めることができ、
また、逆に図７〜図１０の数値データに基づいて、道路
の設計や自動車の開発などを行うことができる。即ち、
図７〜図１０の数値データは、実物の道路と実物の自動
車の組合せの値として利用するほか、実物の道路と開発
中の自動車の組合せの値、設計中の道路と実物の自動車
の組合せの値、設計中の道路と開発中の自動車の組合せ
の値として利用することができる。このようにして、図
７〜図１０の数値データは、道路や自動車の設計や開発
に際して、自動運転や安全運転の基本データとして活用
することができる。

【００８５】また、使用された道路は、経年変化で沈下
や変形が発生する。この場合、図７〜図１０に示した道
路パラメータの各データに、経年変化による変形量を与
えて補正値とし、この補正値を使用して運転支援情報を
生成するようにするとよい。この変形量の入手方法とし
ては、路面のレーザスキャンによる測量（レーザスキャ
ン装置によって行う）、路面形状スキャナを積載した車
両による測量、ＧＰＳ装置を掲載した車両による測量な
どがある。

【００８６】図２３は、座標値を有する路上施設の表示
画面を示す図である。図２３に示すような道路施設の道
路標識２１１０やレーンマーク２１４０などに座標値の
単点（ｘ２，ｙ２，ｚ２）２１３０や座標（ｘ１，ｙ
１，ｚ１）２１２０、寸法値（Ａ１，Ｂ１，Ｈ１）など
を持たせて、道路ジオメトリＤＢ１３や地図ＤＢ２６に
記憶しておく。そして、運転支援情報の生成の際にこれ
らの座標値や寸法値を用いることによって、図２３に示
すような画像を提供することができる。なお、図２３の
画像と図２２の画像は、同一地点での画像である。即
ち、図２２は、運転支援情報の生成の際にこれらの座標
値や寸法値を用いなかった場合の画像であり、図２３
は、運転支援情報の生成の際にこれらの座標値や寸法値
を用いた場合の画像である。

【００８７】図２３に示したような画像表示が可能な運
転支援情報を生成しておけば、自動車７０にレーダ装置
や、レーザスキャン装置などを搭載しておき、これらか
ら得られる実際の道路状況の情報を運転支援情報生成部
２３で処理することにより、登録されている道路情報か
ら得られる画像の情報と、実際の道路状況の情報とを容
易に比較することができ、例えば、障害物や路面の変形
などを的確に検出することができる。これにより、より
高度な運転の支援や自動運転が可能となる。また、近年
着手されている電子国土（ＳｙｂｅｒＳｐａｃｅ）の
建設にも役立てることができる。

【００８８】図２４は、本発明の運転支援システムの他
の実施の形態の概略を示す図である。図２４において、
この運転支援システムは、データ通信を行うためのコン
ピュータネットワーク４０と、コンピュータネットワー
ク４０に接続され道路パラメータや道路情報などを提供
する道路ジオメトリサーバ１０と、自動車７０に設置さ
れ、道路ジオメトリサーバ１０から与えられた又は道路
パラメータによって算出した仮想的デジタル走行軌道
（座標格子）６０を含む道路情報やＧＰＳ衛星５０から
の自動車７０の位置などを算出するためのＧＰＳ情報に
基づいて、自動車７０の運転を支援し又は自動運転を行
う運転支援装置２０’と、道路脇に設けられ、自動車７
０の運転支援装置２０’との間で路車間通信を行うＬＣ
Ｘ（漏洩同軸ケーブル）２２２０と、ＬＣＸ（漏洩同軸
ケーブル）２２２０及びコンピュータネットワーク４０
に接続され、ＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）２２２０やコ
ンピュータネットワーク４０からの情報を収集してそれ
らの情報をＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）２２２０やコン
ピュータネットワーク４０を介して配信する路側情報収
集装置２２１０と、を備えている。

【００８９】道路ジオメトリサーバ１０と運転支援装置
２０’との間の通信は、コンピュータネットワーク４
０、路側情報収集装置２２１０、及びＬＣＸ（漏洩同軸
ケーブル）２２２０を介して行われる。すなわち、路側
情報収集装置２２１０及びＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）
２２２０は、図１で示したシステムの携帯電話などの通
信装置３０とほぼ同様の機能を果たすことになる。この
路側情報収集装置２２１０及びＬＣＸ（漏洩同軸ケーブ
ル）２２２０の利点は、通信品質が高品質である点であ
る。

【００９０】図２４において、運転支援装置２０’は、
道路ジオメトリサーバ１０からの道路情報やＧＰＳ情報
に基づいて、仮想的デジタル走行軌道６０を含む道路情
報を生成し、この道路情報とＧＰＳ情報から算出した位
置情報や運転支援情報によって、自動車７０の運転を支
援して安全な運転を図り、または、自動車７０の自動運
転を行うことができる。

【００９１】また、自動車７０にレーダ装置やレーザス
キャン装置などが搭載されている場合、これらから得ら
れる実際の道路状況の情報をＬＣＸ（漏洩同軸ケーブ
ル）２２２０に送信し、走行中の自動車からの情報を路
側情報収集装置２２１０に収集して、これらの情報、例
えば、障害物や事故などの情報を他の自動車にタイムリ
ーに通知することができる。

【００９２】図２５は、道路ジオメトリサーバ１０の具
体的な構成を示す図である。図２５の構成は、図２に示
した道路ジオメトリサーバ１０の構成と同様の構成にす
ることができる。すなわち、情報の通信はコンピュータ
ネットワーク４０を介して行うため、自動車７０に搭載
されている運転支援装置２０、２０’との間での通信媒
体に依存しない。したがって、自動車側、道路側の通信
インフラストラクチャに依らずに道路ジオメトリサーバ
１０を構築することができるため、コストの増加を抑え
ることができる。

【００９３】図２６は、自動車７０に設けられた運転支
援装置２０’の具体的な構成を示す図である。図２６に
おいて、図３に示した運転支援装置２０との相違点は、
通信制御部２１’が、情報の通信をＬＣＸ（漏洩同軸ケ
ーブル）２２２０との間で行う点である。

【００９４】図２７は、本発明の運転支援システムの他
の実施の形態の概略を示す図である。図２７において、
この運転支援システムは、データ通信を行うためのコン
ピュータネットワーク４０と、コンピュータネットワー
ク４０に接続され道路パラメータや道路情報などを提供
する道路ジオメトリサーバ１０と、自動車７０に設置さ
れ、道路ジオメトリサーバ１０から与えられた又は道路
パラメータによって算出した仮想的デジタル走行軌道
（座標格子）６０を含む道路情報や基準位置情報発信装
置５０Ａからの自動車７０の位置などを算出するための
基準位置情報に基づいて、自動車７０の運転を支援し又
は自動運転を行う運転支援装置２０Ａ’と、道路脇に設
けられ、自動車７０の運転支援装置２０Ａ’との間で路
車間通信を行うＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）２２２０
と、ＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）２２２０及びコンピュ
ータネットワーク４０に接続され、ＬＣＸ（漏洩同軸ケ
ーブル）２２２０やコンピュータネットワーク４０から
の情報を収集してそれらの情報をＬＣＸ（漏洩同軸ケー
ブル）２２２０やコンピュータネットワーク４０を介し
て配信する路側情報収集装置２２１０と、を備えてい
る。

【００９５】また、道路ジオメトリサーバ１０と運転支
援装置２０Ａ’との間の通信は、前述の道路ジオメトリ
サーバ１０と運転支援装置２０’間の通信と同様であ
る。

【００９６】図２７において、運転支援装置２０Ａ’
は、道路ジオメトリサーバ１０からの道路情報や基準位
置情報に基づいて、仮想的デジタル走行軌道６０を含む
道路情報を生成し、この道路情報と基準位置情報から算
出した位置情報や運転支援情報によって、自動車７０の
運転を支援して安全な運転を図り、または、自動車７０
の自動運転を行うことができる。また、自動車７０にレ
ーダ装置やレーザスキャン装置などが搭載されている場
合も前述と同様である。また、道路ジオメトリサーバ１
０の具体的な構成は、前記、図２５と同様である。

【００９７】図２８は、自動車７０に設けられた運転支
援装置２０Ａ’の具体的な構成を示す図である。図２８
において、図５に示した運転支援装置２０Ａとの相違点
は、通信制御部２１’が、情報の通信をＬＣＸ（漏洩同
軸ケーブル）２２２０との間で行う点である。

【００９８】以上のように、図２４〜図２８で示した運
転支援システムによっても、図１〜図５で示したシステ
ムと同様の機能と効果を得ることができる。

【００９９】また、自動車側の運転支援装置に図３又は
図５に示した通信制御部２１と図２６又は図２８に示し
た通信制御部２１’の両方機能を備え、情報の通信を通
信装置３０及びＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）２２２０の
両方と行うことができるようにすることができる。

【０１００】以上、本発明の運転支援システム及び運転
支援方法について説明したが、道路ジオメトリサーバ１
０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６
０を記憶する別のＤＢであってもよい。

【０１０１】このように、道路ジオメトリサーバ１０
に、仮想的デジタル走行軌道６０を予め記憶することに
より、自動車側の運転支援装置の処理能力が低い場合で
も、仮想的デジタル走行軌道６０を自動車側の運転支援
装置で算出せずに、道路ジオメトリサーバ１０から直接
獲得することができるので、低い処理能力の運転支援装
置でも充分な運転支援情報を生成することができる。

【０１０２】さらに、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、
ＵＳＢ−ＲＯＭなどの記録媒体に道路路面の幾何パラメ
ータ（道路情報）と仮想的デジタル走行軌道６０を記録
しておき、この記録媒体を処理する運転支援装置とＧＰ
Ｓ装置のみでスタンドアロンに運転の支援や自動運転が
できるようになる。

【０１０３】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

【０１０４】上述した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によれば、自動変速な
どが可能で、自動運転を容易に行うことができる。

【０１０５】また、自動車のスピンや車線逸脱を検出
し、交差点の道路状況を表示することができるので、ス
ピンや車線逸脱を防止し、交差点での事故の発生を未然
に防ぐことができる。

【０１０６】また、自動車に搭載される運転支援装置を
ローコストで提供することができ、レーンマーカや磁気
ネイル等の高価なインフラストラクチャ整備の費用を必
要としない。

【０１０７】さらに、運転支援情報により、運転者のミ
スを警告し、濃霧、降雪などの自然環境における運転を
より安全にし、高齢者や身障者の運転を支援し、除雪時
のアスカーブやガードレールの破損などを防止すること
ができる。

【０１０８】さらに、測定装置からの速度情報、方向角
度情報、回転角度情報を利用することにより、基本位置
情報獲得時点での位置ずれを修正することができるた
め、基本位置情報の獲得の頻度をある程度少なくするこ
とができる。例えば、ＧＰＳ測位であれば、測位間隔を
５秒以上にすることができ、システムのパフォーマンス
によっては、１０秒以上にすることもできる。また、磁
気ネイルでの測位であれば、磁気ネイルの敷設間隔を１
００m以上にすることができ、システムのパフォーマン
スによっては、２００m以上にすることもできる。

【０１０９】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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の運転支援システムの実施の形態の概略
を示す図である。

【図２】本発明の運転支援システムの道路ジオメトリサ
ーバの実施の形態の概略を示す図である。

【図３】本発明の運転支援システムの運転支援装置の実
施の形態の概略を示す図である。

【図４】本発明の運転支援システムの他の実施の形態の
概略を示す図である。

【図５】本発明の運転支援システムの運転支援装置の他
の実施の形態の概略を示す図である。

【図６】本発明の運転支援方法を示すフローチャートで
ある。

【図７】道路ジオメトリＤＢから読出した道路パラメー
タの具体例を示す。

【図８】道路ジオメトリＤＢから読出した道路パラメー
タの具体例を示す。

【図９】道路ジオメトリＤＢから読出した道路パラメー
タの具体例を示す。

【図１０】道路ジオメトリＤＢから読出した道路パラメ
ータの具体例を示す。

【図１１】仮想的デジタル走行軌道を含む道路情報の生
成処理を示す図である。

【図１２】仮想的デジタル走行軌道を含む道路情報の生
成処理の詳細を示すフローチャートである。

【図１３】仮想的デジタル走行軌道（座標格子）を示す
図である。

【図１４】仮想的デジタル走行軌道（座標格子）の使用
形態を示す図である。

【図１５】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。

【図１６】図６に示したステップ４０８の運転支援情報
を活用した具体的な例を示す。

【図１７】図６に示したステップ４０８の運転支援情報
を活用した具体的な例を示す。

【図１８】図６に示したステップ４０８の運転支援情報
を活用した具体的な例を示す。

【図１９】図６に示したステップ４０８の運転支援情報
を活用した具体的な例を示す。

【図２０】図６に示したステップ４０８の運転支援情報
を活用した具体的な例を示す。

【図２１】図６に示したステップ４０８の運転支援情報
を活用した具体的な例を示す。

【図２２】図６に示したステップ４０８の運転支援情報
を活用した具体的な例を示す。

【図２３】図６に示したステップ４０８の運転支援情報
を活用した具体的な例を示す。

【図２４】本発明の運転支援システムの他の実施の形態
の概略を示す図である。

【図２５】本発明の運転支援システムの道路ジオメトリ
サーバの他の実施の形態を示す図である。

【図２６】本発明の運転支援システムの運転支援装置の
他の実施の形態を示す図である。

【図２７】本発明の運転支援システムの他の実施の形態
の概略を示す図である。

【図２８】本発明の運転支援システムの運転支援装置の
他の実施の形態を示す図である。

【図２９】従来の運転支援システムの概略を示す図であ
る。

【図３０】従来の運転支援システムの概略を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０道路ジオメトリサーバ１１、２１、２１’ 通信制御部１２道路パラメータ処理部１３道路ジオメトリＤＢ２０、２０Ａ、２０’、２０Ａ’ 運転支援装置２２ＧＰＳ制御部２２Ａ位置情報制御部２３運転支援情報生成部２４入出力部２４ａ入力部２４ｂ出力部２５運転制御部２６地図ＤＢ２７距離累積器制御部２８センサ制御部３０通信装置４０コンピュータネットワーク５０ＧＰＳ衛星５０Ａ基準位置情報発信装置６０仮想的デジタル走行軌道７０、２０１０ａ、２０１０ｂ、２０１０ｃ自動車７１アクチュエータ８０計測装置８１距離累積器８２速度センサ８３ジャイロセンサ８４角度計測器１１１０道路中心線１１１１走行中心線１１１２内側走行線１１１３外側走行線１５１０橋脚１５１１走行道路１５１２歩道橋１５１３合流道路１８１０、１８２０ＧＰＳアンテナ２０２０ａ、２０２０ｂ、２０２０ｃ車両システム２０３０白線２０４０レーンマーカ検出器２０５０、２２２０ＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）２０６０、２１４０レーンマーカ２１１０道路標識２１２０座標２１３０単点２２１０路側情報収集装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 ＡＦターム(参考） 5H180 AA01 BB04 BB05 CC03 CC12 CC14 CC19 FF04 FF05 FF13 FF22 FF27 FF33 LL01 LL07 LL08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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漸化式【数１】ｎは次数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。
【請求項１２】前記運転支援情報生成手段は、前記漸
化式のｘ，ｙの級数展開の第ｎ項（Ｔｘ（ｎ），Ｔｙ
（ｎ））の間の関係式【数２】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。
【請求項１３】前記基本位置情報は、ＧＰＳ（Ｇｌｏ
ｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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
ラメータとした漸化式【数３】ｎは次数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。
【請求項２３】前記ステップ（Ｅ）は、前記漸化式の
ｘ，ｙの級数展開の第ｎ項（Ｔｘ（ｎ），Ｔｙ（ｎ））
の間の関係式【数４】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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。