JP2009243932A - 道路形状推定装置、道路形状推定方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】道路に沿って設定され、道路の形状を表す複数の形状補間点の補間点データを取得するデータ取得処理手段と、前記道路における所定の区間内の前記補間点データに基づいて各形状補間点における曲率半径を算出する半径算出処理手段と、前記各曲率半径に基づいて前記区間内のコーナを検出するコーナ検出処理手段と、検出されたコーナ内において閾値以上の曲率半径を有する形状補間点でコーナの分割を行うコーナ分割処理手段とを有する。前記閾値は、前記検出されたコーナ内の各形状補間点における曲率半径の平均値に対応させて設定される。閾値以上の曲率半径を有する形状補間点でコーナの分割が行われるので、道路形状を正確に推定することができる。
【選択図】図1
Description
ステップS1 半径算出処理を行う。
ステップS2 コーナ検出処理を行う。
ステップS3 コーナ結合処理を行う。
ステップS4 第1のコーナ分割処理を行う。
ステップS5 第2のコーナ分割処理を行う。
ステップS6 最小半径算出処理を行う。
ステップS7 クロソイド係数推定処理を行う。
ステップS8 クロソイド曲線算出処理を行う。
ステップS9 フィッティング処理を行う。
ステップS10 開始点・終了点記録処理を行い、処理を終了する。
X=L1cosθ
A=L2/2
G=X+A
Y=L1sinθ
F=√(R2 −A2 )
H=F−Y
になる。
次に、該式(1)の距離G、Hに前記各値を代入すると式(2)を得ることができる。
−2Y√(R2 −A2 )+Y2 ……(2)
続いて、該式(2)を変形すると式(3)〜(6)を得ることができる。
R2 −A2 ={(X2 +Y2 +2XA)/2Y}2 ……(4)
R2 ={(X2 +Y2 +2XA)/2Y}2 +A2 ……(5)
R2 =(L12 +2L1・L2・cosθ+L22 )
/(2sinθ)2 ……(6)
該式(6)から、半径Rは、セグメント長L1 、L2 及び方位角θの関数であることが分かる。
ステップS1−1 前側セグメントのセグメント長L1を算出する。
ステップS1−2 後側セグメントのセグメント長L2を算出する。
ステップS1−3 方位角θを算出する。
ステップS1−4 半径Rを算出し、リターンする。
Rthcn=Ra+3・σ1
になるように設定する。図17の形状推定道路r7においては、形状補間点m6が第1分割閾値Rthcn以上の半径R6を有する場合、第2の分割条件が成立する。なお、前記標準偏差σ1は、平均値Raに対応させて設定された加算値である。
ステップS4−1 コーナ数によるループを開始する。
ステップS4−2 現在のコーナのコーナ情報を取得する。
ステップS4−3 コーナ内の形状補間点の数が3以上であるかどうかを判断する。コーナ内の形状補間点の数が3以上である場合はステップS4−4に、コーナ内の形状補間点の数が3より小さい場合はステップS4−7に進む。
ステップS4−4 コーナ内の形状補間点の半径の平均値を算出する。
ステップS4−5 平均値Raから第1分割閾値Rthcnを算出する。
ステップS4−6 第1分割閾値Rthcn以上の半径を有する形状補間点でコーナの分割を行う。
ステップS4−7 コーナ数によるループを終了させ、処理を終了する。
Lthcn=La+3・σ2
になるように設定する。図21においては、形状補間点m5、m6間のセグメントLc11が、第2分割閾値Lthcn以上のセグメント長を有する場合、第2の分割条件が成立する。なお、前記標準偏差σ2は、平均値Laに対応させて設定された加算値である。
ステップS5−1 コーナ数によるループを開始する。
ステップS5−2 現在のコーナのコーナ情報を取得する。
ステップS5−3 コーナ内の形状補間点の数が3以上であるかどうかを判断する。コーナ内の形状補間点の数が3以上である場合はステップS5−4に、コーナ内の形状補間点の数が3より小さい場合はステップS5−7に進む。
ステップS5−4 コーナ内のセグメント長の平均値Laを算出する。
ステップS5−5 平均値Laから第2分割閾値Lthcnを算出する。
ステップS5−6 第2分割閾値Lthcn以上のセグメント長を有するセグメントでコーナの分割を行う。
ステップS5−7 コーナ数によるループを終了させ、処理を終了する。
L・Rc=A2 ……(7)
になる。また、通常、クロソイド曲線のX座標及びY座標は、それぞれ、式(8)及び(9)で示される多項式によって算出することができる。
−L6 /(599040Rc6 )
+L8 /(175472640Rc8 )…) ……(8)
X=L2 /(6Rc)×(1−L2 /(56Rc2 )+
L4 /(7040Rc4 )−L6 /(1612800Rc6 )
+L8 /(588349440Rc8 )…) ……(9)
この場合、クロソイド曲線を前記式(8)及び(9)で算出することが考えられるが、式(8)及び(9)は、高次の多項式であり、多数の点をプロットしてクロソイド曲線を算出しようとすると、クロソイド曲線算出処理によってCPU31に加わる負荷が大きくなってしまう。
そして、αはクロソイド曲線の開始点の方位であり、値kは次の式(13)で表される。
次に、フローチャートについて説明する。
ステップS8−1 クロソイド曲線の曲線長L(k)でループを開始する。
ステップS8−2 曲線長L(k)の点SのX座標を算出する。
ステップS8−3 曲線長L(k)の点SのY座標を算出する。
ステップS8−4 クロソイド曲線の曲線長L(k)でループを終了させ、リターンする。
31 CPU
Claims (4)
- 道路に沿って設定され、道路の形状を表す複数の形状補間点の補間点データを取得するデータ取得処理手段と、前記道路における所定の区間内の前記補間点データに基づいて各形状補間点における曲率半径を算出する半径算出処理手段と、前記各形状補間点における曲率半径に基づいて前記区間内のコーナを検出するコーナ検出処理手段と、前記検出されたコーナ内の各形状補間点における曲率半径の平均値に対応させて閾値を設定し、前記検出されたコーナ内において前記閾値以上の曲率半径を有する形状補間点でコーナの分割を行うコーナ分割処理手段とを有することを特徴とする道路形状推定装置。
- 前記閾値は、前記コーナ内の各形状補間点における曲率半径のばらつき度に対応させて設定される請求項1に記載の道路形状推定装置。
- 道路に沿って設定され、道路の形状を表す複数の形状補間点の補間点データを取得し、前記道路における所定の区間内の前記補間点データに基づいて各形状補間点における曲率半径を算出し、前記各形状補間点における曲率半径に基づいて前記区間内のコーナを検出し、前記検出されたコーナ内の各形状補間点における曲率半径の平均値に対応させて閾値を設定し、前記検出されたコーナ内において前記閾値以上の曲率半径を有する形状補間点でコーナの分割を行うことを特徴とする道路形状推定方法。
- コンピュータを、道路に沿って設定され、道路の形状を表す複数の形状補間点の補間点データを取得するデータ取得処理手段、前記道路における所定の区間内の前記補間点データに基づいて各形状補間点における曲率半径を算出する半径算出処理手段、前記各形状補間点における曲率半径に基づいて前記区間内のコーナを検出するコーナ検出処理手段、及び前記検出されたコーナ内の各形状補間点における曲率半径の平均値に対応させて閾値を設定し、前記検出されたコーナ内において前記閾値以上の曲率半径を有する形状補間点でコーナの分割を行うコーナ分割処理手段として機能させることを特徴とするプログラム。
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