JP2017072996A - 道路曲率計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】道路の曲率を精度良く計測する。
【解決手段】車載システムは、地図データに基づき特別区間を設定する。具体的には、カーブ１００の始点１０１を含む入口区間１０３と、カーブの終点１０２を含む出口区間１０５とを設定する。また、入口区間を含む特別区間１２０と、出口区間を含む特別区間１２１とを設定する。この時、入口区間と、該入口区間を含む特別区間との差分は、出口区間と、該出口区間を含む特別区間との差分よりも大きい。また、車載システムは、計測期間に撮影された複数の路面画像に基づき道路曲率を計測する。そして、特別区間の走行中は、他の区間の走行中に比べ、新しい路面画像に基づく計測結果がより反映された状態で、道路曲率を計測する。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両が走行中の道路の曲率を計測する技術に関する。

特許文献１に記載の車線逸脱防止装置は、カメラの撮影画像と、ナビゲーション装置により検出された自車位置とに基づき自車両前方のカーブの形状を検出する。そして、検出したカーブの形状に基づき、車線からの自車両の逸脱度合を算出する。

特開２００６−１７８６７５号公報

しかしながら、ナビゲーション装置による自車位置の検出精度が低い場合には、カーブの形状の検出精度が低下する。
本発明は、道路の曲率を精度良く計測することを目的とする。

本発明の道路曲率計測装置（１）は、自車両が走行中の道路の曲率である道路曲率の計測に際して、他の区間に比べ、曲率の変化がより早期に計測結果に反映される状態で、道路曲率を計測する特別区間（１２０，１２１）を、地図データ（１６）に基づき設定する設定部（Ｓ２１０）と、地図データに基づき、自車位置を検出する自車位置検出部（１１，１２，１３）と、地図データと自車位置とに基づき、自車両が特別区間を走行しているか否かを判定する区間判定部（Ｓ３２０）と、予め定められた期間にわたり連続的に撮影された複数の自車両周辺の撮影画像に基づき道路曲率を計測する部位であって、自車両が特別区間を走行している場合には、他の区間を走行している場合に比べ、新しい撮影画像に基づく計測結果がより反映された状態で、道路曲率を計測する計測部（Ｓ３２５，Ｓ３３０）と、を備え、設定部は、地図データに基づき、カーブ（１００）の始点（１０１）を含む入口区間（１０３）と、カーブの終点（１０２）を含む出口区間（１０５）とを設定すると共に、入口区間を含む特別区間（１２０）と、出口区間を含む特別区間（１２１）とを設定し、入口区間の長さと、該入口区間を含む特別区間の長さとの差分は、出口区間の長さと、該出口区間を含む特別区間の長さとの差分よりも大きい。

連続的に撮影された撮影画像に基づき道路曲率を計測する場合、新しい撮影画像に基づく計測結果を強く反映させると、曲率の変化が早期に計測結果に反映されるが計測結果が不安定になる。換言すれば、応答性を重視した状態となる。反対に、古い撮影画像に基づく計測結果を強く反映させると、曲率の変化が計測結果に反映されるのが遅くなるが計測結果が安定する。換言すれば、安定性を重視した状態となる。本発明では、道路曲率が変化するカーブの入口区間及び出口区間を、応答性を重視して道路曲率を計測する特別区間に設定する。

ここで、マップマッチングにより自車位置を検出する場合、カーブを走行することで自車位置の精度が向上する場合がある。この場合、カーブの入口区間の通過時期の正確な把握は困難だが、出口区間の通過時期は正確に把握できる。

そこで、本発明では、入口区間の長さと、入口区間を含む特別区間の長さとの差分を、出口区間の長さと、出口区間を含む特別区間の長さとの差分よりも大きくする。換言すれば、入口区間を含む特別区間は、出口区間を含む特別区間に比べ、余分な長さを多く持たせた状態で設定される。

これにより、自車位置の精度が低いカーブの入口付近では、入口区間の走行中に確実に応答性を重視した状態で道路曲率を計測でき、計測精度が向上する。一方、自車位置の精度が高いカーブの出口付近では、出口区間の走行中に応答性を重視した状態にし、該状態が必要以上に継続するのを抑制できる。このため、道路曲率の計測結果が不安定になるのを抑制しつつ、計測精度を向上させることができる。

したがって、道路の曲率を精度良く計測できる。
また、本発明の道路曲率計測装置（１）は、自車両が走行中の道路の曲率である道路曲率の計測に際して、他の区間に比べ、曲率の変化がより早期に計測結果に反映される状態で、道路曲率を計測する特別区間（１５０）を、地図データ（１６）に基づき設定する設定部（Ｓ４１０，Ｓ４１５）と、地図データに基づき、自車位置を検出する自車位置検出部（１１，１２，１３）と、地図データと自車位置とに基づき、自車両が特別区間を走行しているか否かを判定する区間判定部（Ｓ３２０）と、予め定められた期間にわたり連続的に撮影された複数の自車両周辺の撮影画像に基づき道路曲率を計測する部位であって、自車両が特別区間を走行している場合には、他の区間を走行している場合に比べ、新しい撮影画像に基づく計測結果がより反映された状態で、道路曲率を計測する計測部（Ｓ３２５，Ｓ３３０）と、を備え、設定部は、地図データに基づき、カーブ（１００）の一部であって、その終点が該カーブの終点（１０２）に位置する出口区間（１０５）を特定し、該出口区間を特別区間として設定する。

このような構成によれば、カーブの終端部分をなす出口区間が特別区間に設定される。このため、自車位置の精度が高いカーブの出口付近では、出口区間の走行中に応答性を重視した状態にし、該状態が必要以上に継続するのを抑制できる。このため、道路曲率の計測結果が不安定になるのを抑制しつつ、計測精度を向上させることができる。したがって、道路の曲率を精度良く計測できる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

第１実施形態の車載システムの構成を示すブロック図である。 道路曲率の計測結果の一例を示す説明図である。 道路曲率の計測結果の一例を示す説明図である。 第１実施形態におけるカーブでの特別区間と通常区間との設定状況を示す説明図である。 第１実施形態の区間設定処理のフローチャートである。 第１実施形態の曲率計測処理のフローチャートである。 道路曲率の計測結果の一例を示す説明図である。 第１実施形態の車載システムによる道路曲率の計測結果を示す説明図である。 第２実施形態におけるカーブでの特別区間と通常区間との設定状況を示す説明図である。 第２実施形態の区間設定処理のフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示す車載システム１は、ナビゲーション装置１０，白線認識装置２０，カメラ３０等を有する。ナビゲーション装置１０と白線認識装置２０は、車内ＬＡＮ４０（例えばＣＡＮ）を介して通信可能となっている。

ナビゲーション装置１０は、運転支援に用いられる自車位置を認識する。運転支援の一例としては、自車両が車線に沿って走行するよう、ドライバのステアリング操作を補助するレーンキーピングアシストが考えられる。また、この他にも、運転支援の一例として、自車両を目的地まで自動的に走行させる自動運転が考えられる。ナビゲーション装置１０は、制御部１１，地図データ入力部１２，位置検出部１３，通信部１４，センサ部１５等を有する。

制御部１１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ等からなるマイクロコンピュータを中心に構成される。制御部１１は、ＲＯＭに記憶されているプログラムや、ＲＡＭにロードされたプログラムに従いナビゲーション装置１０の各部位を制御する。なお、制御部１１が実行する各種処理を、論理回路やアナログ回路等により実現しても良い。

地図データ入力部１２は、地図データ１５等の各種データを入力するための部位である。地図データ１６等の記憶媒体は、例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭやＨＤＤ等である。地図データ１６は、運転支援等のために使用される。地図データ１６は、道路の形状を示すリンクと、リンクの両端であるノードの位置情報とを含んでいる。ノードの位置情報に基づき各リンクを結合すると、道路網が形成される。また、地図データ１６は、リンク等により形成される道路の種別，道幅，車線数等を示す情報を含んでいる。また、地図データ１６は、建築物や地形等に関する地物情報を含んでいる。

位置検出部１３は、ＧＰＳ受信器，ジャイロセンサ，加速度センサ等を有する。ＧＰＳ受信器は、図示しないＧＰＳアンテナを介してＧＰＳ用の人工衛星から信号を受信する。そして、該信号に基づき、自車両の位置，方位，速度等を検出する。ジャイロセンサは、自車両の回転運動の大きさを検出する。加速度センサは、自車両の前後方向の加速度を検出する。そして、これらの部位による検出結果に基づき、地図データ１６が示す地図上の自車両の位置である自車位置が検出される。

通信部１４は、車内ＬＡＮ４０を介して自車両に搭載された他の装置と通信を行う。
センサ部１５は、例えば、レーダ，カメラ等といった自車両周辺に存在する物体を検出するセンサである。

また、カメラ３０は、自車両の前方や周辺を予め定められた周期で撮影する。そして、撮影した各画像の映像信号を、白線認識装置２０に出力する。
また、白線認識装置２０は、カメラ３０からの映像信号に基づき、各周期で撮影された自車両周辺の道路の路面の画像（以後、路面画像）を生成する。そして、路面画像に基づき、道路に描かれた区画線を認識する。なお、白線認識装置２０は、白色の区画線に限らず、橙色等、様々な色の区画線を認識しても良い。白線認識装置２０は、制御部２１，通信部２２等を有する。

制御部２１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ等からなるマイクロコンピュータを中心に構成される。制御部２１は、ＲＯＭに記憶されているプログラムや、ＲＡＭにロードされたプログラムに従い白線認識装置２０の各部位を制御する。なお、制御部２１が実行する各種処理を、論理回路やアナログ回路等により実現しても良い。

通信部２２は、車内ＬＡＮ４０を介して自車両に搭載された他の装置と通信を行う。
［１−２．処理］
（１）概要について
車載システム１における白線認識装置２０は、路面画像に基づき、自車両が走行中の道路の曲率（以後、道路曲率）を計測する。そして、道路曲率に基づき各種運転支援が行われる。具体的には、白線認識装置２０は、例えば、道路曲率に基づき、道路形状や、自車両のヨー角や、走行中の車線における自車両の横位置等を認識しても良い。また、これらに基づき、自車両が車線から逸脱しているか否かを判定しても良い。そして、判定結果に基づき、警告や車両の挙動の制御等を行っても良い。無論、これに限定されることなく、白線認識装置２０は、道路曲率に基づき様々な運転支援を行っても良い。また、白線認識装置２０は、車内ＬＡＮ４０を介して道路曲率を他の装置に提供しても良い。そして、他の装置にて、道路曲率に基づき様々な運転支援を行っても良い。

白線認識装置２０は、周期的なタイミングでカメラ３０により撮影された路面画像を取得する。また、各路面画像に映っている区画線の曲率を計測する。そして、白線認識装置２０は、予め定められた計測期間に連続的に撮影された各路面画像からの区画線の曲率の計測結果に基づき、道路曲率を算出する。

ここで、各路面画像からの区画線の曲率の計測結果は、不安定になり易い。このため、各路面画像からの区画線の計測結果に対しフィルタ処理が行われる。すなわち、各計測結果に重み付けがなされる。そして、重み付けされた各計測結果に基づき、道路曲率が算出される。一例として、各路面画像からの曲率の計測結果の加重平均を、道路曲率としても良い。

この時、各計測結果の重みによって、道路曲率の計測結果の性質は異なるものとなる。例えば、計測期間における路面画像のうち、古いものに基づく区画線の曲率の計測結果の重みをより大きくし、新しいものに基づく区画線の曲率の計測結果の重みをより小さくしたとする。換言すれば、古い路面画像に基づく計測結果がより強く反映される重み付けにしたとする。以後、このような重み付けを、安定性重視の重み付けと記載する。図２は、安定性重視の重み付けを行った状態でカーブを走行する際の、道路曲率の計測結果の一例を示している。

なお、カーブは、入口区間と出口区間とを少なくとも有している。入口区間とは、カーブの始点を含む区間である。入口区間では、カーブの始点から終点側に向かうにつれ、曲率が徐々に大きくなる。また、出口区間とは、カーブの終点を含む区間である。出口区間では、カーブの始点側から終点に向かうにつれ、曲率が徐々に小さくなる。また、カーブには、入口区間と出口区間との間に位置する中間区間が存在する場合もある。中間区間では、曲率が一定、或いは、略一定となっても良い。

図２が示すように、安定性重視の重み付けを行った場合、道路曲率の計測結果のふらつきが抑えられる。換言すれば、道路曲率の計測結果は安定する。しかし、実際の道路曲率と道路曲率の計測結果との間に誤差が生じる。特に、曲率が変化する入口区間や出口区間では、誤差が大きくなる。また、入口区間，中間区間，出口区間に進入した時や、出口区間を通過した時等、曲率の変化の傾向が異なる区間に進入した直後は、誤差が大きくなる。

これに対し、例えば、計測期間における路面画像のうち、古いものに基づく区画線の曲率の計測結果の重みをより小さくし、新しいものに基づく区画線の曲率の計測結果の重みをより大きくしたとする。換言すれば、新しい路面画像に基づく計測結果がより強く反映される重み付けにしたとする。以後、このような重み付けを、応答性重視の重み付けと記載する。図３は、応答性重視の重み付けを行った状態でカーブを走行する際の、道路曲率の計測結果の一例を示している。

図３が示すように、応答性重視の重み付けを行った場合、実際の道路曲率と道路曲率の計測結果との間の誤差が抑えられる。しかし、道路曲率の計測結果がふらついてしまう。
カーブの入口区間や出口区間等のように、曲率が一定ではない区間では、応答性重視の重み付けにより道路曲率の計測を行うのが好適と考えられる。一方、直進区間やカーブの中間区間等、曲率が一定又は略一定である区間では、安定性重視の重み付けにより道路曲率の計測を行うのが好適と考えられる。そこで、車載システム１は、カーブの入口区間及び出口区間を、応答性重視の重み付けがなされる特別区間に設定する。一方、他の区間を、安定性重視の重み付けがなされる通常区間に設定する。特別区間では、通常区間に比べ、当該区間における曲率の変化がより早期に計測結果に反映される状態で、道路曲率が計測される。

ここで、自車両がカーブの入口区間，出口区間を走行しているか否かは、ナビゲーション装置１０にて、自車位置と地図データ１６とに基づき判定される。しかし、自車位置の精度が低い場合がある。

すなわち、ナビゲーション装置１０は、位置検出部１３によりＧＰＳ用の衛星からのＧＰＳ信号に基づき自車位置を検出する。しかし、ＧＰＳ信号に基づき検出される自車位置の精度は低い。このため、ナビゲーション装置１０は、さらにマップマッチングや地物マッチング等を行い、ＧＰＳ信号に基づき検出された自車位置を補正する。

マップマッチングでは、ナビゲーション装置１０の制御部１１は、位置検出部１３におけるジャイロセンサや加速度センサ等による検出結果に基づき、自車両の走行軌跡や進行方向等を計測する。また、地図データ１６から、ＧＰＳ信号等に基づき検出された自車位置周辺の道路の形状を特定する。そして、走行軌跡の形状と道路の形状とが一致する地点を、自車位置とする。

一方、地物マッチングでは、制御部１１は、ＧＰＳ信号に基づき検出された複数の自車位置の候補の各々について、地図データ１６に含まれる地物情報に基づき、該自車位置の候補と、該自車位置の候補の周辺の地物との位置関係を把握する。

また、制御部１１は、センサ部１５を用いて自車両と自車両周辺の地物との位置関係を検出する。この他にも、例えば、制御部１１は、他の装置から該位置関係を示す情報を取得しても良い。なお、該情報は、通信部１４により車内ＬＡＮ４０を介して取得されても良い。

そして、制御部１１は、各自車位置の候補と地物との位置関係と、センサ部１５等により把握された自車両と地物との位置関係が一致するか否かを判定する。制御部１１は、地物マッチングに成功し、位置関係が一致した自車位置の候補を、自車位置とみなす。

高架道路に沿って地上に道路が設けられている場合がある。自車両がこれらの道路を走行している場合、マップマッチングを行っても、自車位置がいずれの道路上にあるかを判別できない場合がある。しかしながら、地物マッチングを行うことで、自車位置がどちらの道路上にあるかを精度良く判別できる。

また、マップマッチングを行うことで、例えば、カーブを走行した場合や交差点で右左折を行った場合等には、自車位置の精度が向上する。しかし、自車両が長期にわたり直進区間を走行している場合等には、マップマッチングを行っても自車位置の精度が十分に向上しない。つまり、カーブの出口付近を走行する際には、自車位置の精度がケースが多いと考えられる。一方、カーブの入口付近を走行する際には、自車位置の精度が低いケースがある。

そこで、車載システム１は、地図データ１６から入口区間と出口区間とを特定する。そして、入口区間に余分な長さ（以後、付加区間）を加えた区間を、特別区間とする。これにより、自車位置の精度が低く、カーブへの進入タイミングを正確に把握できなくても、自車両が入口区間を走行中は、確実に応答性重視の重み付けとなる。一方、カーブの出口側では、車載システム１は、出口区間を特別区間とする。なお、出口区間に対し、入口区間への付加区間よりも短い付加区間を加えた区間を、特別区間としても良い。

図４は、カーブ１００と直進区間１１０，１１１とからなる道路における特別区間の設定状況の一例を示している。なお、自車両１４０は、図中の上方に向かって走行する。
カーブ１００は、リンク１０３〜１０５により構成されている。リンク１０３のノード１０１がカーブ１００の始点に相当する。また、リンク１０５のノード１０２がカーブ１００の終点に相当する。また、リンク１０３は、入口側のクロソイド区間（以後、入口クロソイド区間）に相当する。なお、クロソイド区間とは、曲率の変化の度合いが高い区間である。換言すれば、クロソイド区間は、曲率が一定又は略一定ではない。また、クロソイド区間は、曲率の変化の度合いが予め定められた水準に達する。一方、リンク１０５は、出口側のクロソイド区間（以後、出口クロソイド区間）に相当する。また、リンク１０４は、中間区間に相当する。

図４の例では、入口クロソイド区間であるリンク１０３が、入口区間となる。そして、入口区間を含む特別区間１２０が設定される。この特別区間１２０は、入口区間の始点側に付加区間が加えられている。また、出口クロソイド区間に相当するリンク１０５は、出口区間として設定される。そして、出口区間が特別区間１２１に設定される。なお、他の区間は通常区間１３０に設定される。

以下では、車載システム１にて実行される処理について詳しく説明する。
（２）区間設定処理について
まず、カーブの入口側と出口側とに特別区間を設定する区間設定処理について説明する（図５）。なお、本処理は、ナビゲーション装置１０にて周期的なタイミングで実行される。

Ｓ２００では、ナビゲーション装置１０の制御部１１は、自車位置と地図データ１６とに基づき、自車両がカーブの手前を走行しているか否かを判定する。具体的には、例えば、自車位置と、自車両の進路上に存在するカーブの始点との間の距離が、予め定められた閾値以下になった場合に、カーブの手前を走行していると判定しても良い。そして、制御部１１は、肯定判定の場合には（Ｓ２００：Ｙｅｓ）、Ｓ２０５に移行する。一方、否定判定の場合には（Ｓ２００：Ｎｏ）、Ｓ２１５に移行する。

Ｓ２０５では、制御部１１は、自車位置の精度が高いか否かを判定する。換言すれば、自車位置の精度が、予め定められた水準に達しているか否かを判定する。
具体的には、例えば、制御部１１は、自車両の走行軌跡や自車両が走行した道路の形状に基づき、自車位置の精度を判定しても良い。すなわち、自車両が、Ｓ２００での判定に係るカーブ（以後、進入予定のカーブ）の手前に位置する別のカーブを走行している場合には、自車位置の精度が高いとみなしても良い。また、例えば、進入予定のカーブの手前で自車両が交差点で右左折を行った場合には、自車位置の精度が高いとみなしても良い。一方、例えば、制御部１１は、一定期間にわたり直進区間を走行している場合等には、自車位置の精度が低いとみなしても良い。

また、例えば、制御部１１は、自車位置が地物マッチングの成功により検出されたものである場合には、自車位置の精度が高いとみなしても良い。
Ｓ２１０では、制御部１１は、進入予定のカーブの入口側と出口側とに特別区間を設定する。

具体的には、制御部１１は、まず、地図データ１６から、進入予定のカーブを構成するリンク及びノードを特定する。また、これらに基づき、進入予定のカーブの始点及び終点を特定する。そして、進入予定のカーブの入口区間及び出口区間を設定する。

この時、制御部１１は、進入予定のカーブの入口クロソイド区間を入口区間、出口クロソイド区間を出口区間としても良い。
ここで、地図データ１６に、入口クロソイド区間の始点及び終点をなすノードが設けられている場合が想定される。このような場合、制御部１１は、該始点及び終点の間の１又は複数のリンクにより構成される区間を、入口区間としても良い。また、同様にして、地図データ１６に、出口クロソイド区間の始点及び終点をなすノードが設けられている場合が想定される。このような場合、制御部１１は、該始点及び終点の間の１又は複数のリンクにより構成される区間を、出口区間としても良い。

また、地図データ１６に、入口，出口クロソイド区間の始点又は終点をなすノードが存在しない場合が想定される。このような場合、制御部１１は、進入予定のカーブを構成するリンクの曲率に基づき、入口，出口クロソイド区間を特定しても良い。そして、入口クロソイド区間を入口区間とし、出口クロソイド区間を出口区間としても良い。

この他にも、制御部１１は、進入予定のカーブの始点から終点側に延びる予め定められた長さの区間を、入口区間としても良い。また、該カーブの終点の手前から終点まで延びる予め定められた長さの区間を、出口区間としても良い。また、制御部１１は、進入予定のカーブの始点周辺の予め定められた長さの区間を、入口区間としても良い。この時、入口区間は、該カーブの始点の手前に位置する区間を含んでいても良い。また、制御部１１は、該カーブの終点周辺の予め定められた長さの区間を、出口区間としても良い。この時、出口区間は、該カーブの終点の先に位置する区間を含んでいても良い。

そして、制御部１１は、入口区間を含む入口側の特別区間と、出口区間を含む出口側の特別区間とを設定する。入口側の特別区間は、入口区間に付加区間を加えたものである。一方、出口側に関しては、出口区間を特別区間としても良い。また、入口側の付加区間よりも短い付加区間を出口区間に加えたものを、出口側の特別区間としても良い。なお、入口側の特別区間は、入口区間の終点側に比べ、始点側により多くの付加区間を付すのが好適である。しかし、これに限定されることは無く、入口区間又は出口区間の始点側と終点側の双方又は一方に、付加区間を加えることができる。

ただし、Ｓ２０５にて自車位置の精度が高いと判定された場合、制御部１１は、入口側の特別区間の付加区間を短くする。具体的には、制御部１１は、例えば、入口側の特別区間の付加区間を、出口側の特別区間の付加区間と同程度の長さとしても良い。また、入口区間を入口側の特別区間としても良い。

続くＳ２１５では、制御部１１は、自車位置に基づき、自車両が特別区間と通常区間のどちらを走行しているかを判定する。そして、判定結果を白線認識装置２０に通知する。その後、制御部１１は、本処理を終了する。

（３）道路曲率計測処理について
次に、走行中の道路の曲率を計測する道路曲率計測処理について説明する（図６）。なお、本処理は、白線認識装置２０にて周期的なタイミングで実行される。

Ｓ３００では、白線認識装置２０の制御部２１は、カメラ３０から路面画像を取得する。
Ｓ３０５では、制御部２１は、路面画像からエッジ点を抽出する。エッジ点とは、周辺の画素に対する色のパラメータの値（例えば、輝度値）の相違の度合いが大きい画素である。具体的には、例えば、キャニー法や微分エッジ検出法等の方法により、路面画像からエッジ点を抽出しても良い。

Ｓ３１０では、制御部２１は、エッジ点に基づき区画線の候補を抽出する。そして、区画線候補について、区画線らしさの確信度である尤度を算出する。なお、尤度は、例えば、区画線候補とその周囲の領域とのコントラストや、区画線候補の周辺の道路の特徴や、区画線候補の模様や平均輝度や、区画線候補のエッジ点の量等に基づき算出されても良い。そして、制御部２１は、尤度が予め定められた閾値に達している区画線候補を、区画線とする。

Ｓ３１５では、制御部２１は、路面画像から抽出された区画線のうち、自車両の進行方向に延びるものを特定する。そして、特定した区画線の曲率を計測する。
Ｓ３２０では、制御部２１は、ナビゲーション装置１０からの通知に基づき、自車両が特別区間を走行しているか否かを判定する。そして、肯定判定の場合には（Ｓ３２０：Ｙｅｓ）、Ｓ３２５に移行する。一方、否定判定の場合には（Ｓ３２０：Ｎｏ）、Ｓ３３０に移行する。

Ｓ３２５では、制御部２１は、現時点を含む計測期間に撮影された各路面画像に基づく区画線の曲率の計測結果に対し、応答性重視の重み付けを行う。そして、これらの計測結果から走行中の道路の曲率を算出する。その後、本処理を終了する。

一方、Ｓ３３０では、制御部２１は、現時点を含む計測期間に撮影された各路面画像に基づく区画線の曲率の計測結果に対し、安定性重視の重み付けを行う。そして、これらの計測結果から走行中の道路の曲率を算出する。その後、本処理を終了する。

［１−３．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）第１実施形態では、カーブの入口側の特別区間における付加区間は、出口側の特別区間における付加区間より短い。換言すれば、入口側の特別区間は、出口側の特別区間に比べ、余分な長さを多く持っている。

これにより、自車位置の精度が低いカーブの入口付近では、入口区間の走行中に確実に応答性を重視した状態で道路曲率を計測でき、計測精度が向上する。一方、自車位置の精度が高いカーブの出口付近では、出口区間の走行中に応答性を重視した状態になり、他の区間では安定性を重視した状態になる。このため、応答性を重視した状態が必要以上に継続するのを抑制できる。したがって、道路曲率の計測結果が不安定になるのを抑制しつつ、計測精度を向上させることができる。

図７は、カーブの入口側の特別区間と出口側の特別区間とに同程度の長さの付加区間を設けた場合の、道路曲率の計測結果の一例を示している。このような場合、カーブの終点を通過した直後に道路曲率の計測結果の誤差が大きくなると共に、計測結果がふらつく。

一方、図８は、第１実施形態のように、出口側の特別区間における付加区間を、入口側の特別区間における付加区間よりも短くした場合の、道路曲率の計測結果の一例を示している。このような場合には、カーブの終点を通過した直後の道路曲率の計測結果の誤差が小さくなると共に、計測結果のふらつきを抑えることができる。

したがって、第１実施形態によれば、道路曲率を精度良く計測できる。
（１ｂ）また、カーブにおける入口クロソイド区間が入口区間に、出口クロソイド区間が出口区間に設定される。このため、曲率が一定ではない区間において、確実に応答性重視の重み付けがなされる。したがって、道路曲率を精度良く計測できる。

（１ｃ）また、カーブの入口を通過する際に自車位置の精度が高い場合には、カーブの入口側の特別区間における付加区間が短くなる。これにより、カーブの入口付近では、入口区間の走行中に応答性を重視した状態になり、他の区間では安定性を重視した状態になる。このため、道路曲率の計測結果が不安定になるのを抑制しつつ、計測精度を向上させることができる。

（１ｄ）また、進入予定のカーブの手前では、別のカーブを走行しているか否かや、交差点で右左折を行ったか否かにより、自車位置の精度が高いか否かが判定される。換言すれば、マップマッチングによる補正がなされているか否かにより、自車位置の精度が判定される。このため、進入予定のカーブの手前で自車位置の精度を適切に判定できる。

（１ｅ）また、進入予定のカーブの手前では、自車位置が地物マッチングの成功により検出されたものである場合には、自車位置の精度が高いと判定される。このため、自車位置の精度を適切に判定できる。

［２．第２実施形態］
［２−１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様である。このため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであるため、説明を省略する。

第２実施形態の車載システム１においても、第１実施形態と同様、カーブに特別区間が設定される。しかし、特別区間の設定方法が異なっている。
すなわち、第２実施形態では、進入予定のカーブの出口側に特別区間が設定される。そして、進入予定のカーブの手前で自車位置の精度が高い場合には、該カーブの入口側にも特別区間が設定される。

具体的に説明すると、第２実施形態では、進入予定のカーブの始点をその始点とする区間が、入口区間として設定される。また、該カーブの終点をその終点とする区間が、出口区間として設定される。

なお、第１実施形態と同様、進入予定のカーブの入口クロソイド区間を入口区間としても良い。また、該カーブの出口クロソイド区間を出口区間としても良い。この他にも、第１実施形態と同様にして、該カーブの始点から終点側に延びる予め定められた長さの区間を、入口区間としても良い。また、該カーブの終点の手前から終点まで延びる予め定められた長さの区間を、出口区間としても良い。

そして、進入予定のカーブの出口区間が、出口側の特別区間に設定される。さらに、進入予定のカーブの手前で自車位置の精度が高い場合には、該カーブの入口区間が特別区間に設定される。なお、入口側及び出口側の特別区間には、付加区間は含まれない。

図９は、図４と同様のカーブ１００と直進区間１１０，１１１とからなる道路における特別区間の設定状況の一例を示している。図９の例では、入口クロソイド区間であるリンク１０３が、入口区間となる。また、出口クロソイド区間であるリンク１０５が、出口区間となる。そして、出口区間が特別区間１５０に設定される。さらに、カーブ１００の手前で自車位置の精度が高いと判定された場合は、入口区間が特別区間１５１に設定される。なお、他の区間は通常区間１６０に設定される。

［２−２．処理］
第２実施形態においても、区間設定処理と道路曲率計測処理とが行われる。第２実施形態の道路曲率計測処理は、第１実施形態の道路曲率計測処理と同一である。しかし、第２実施形態の区間設定処理は、第１実施形態の区間設定処理と相違している。以下では、第２実施形態の区間設定処理について説明する（図１０）。なお、本処理は、ナビゲーション装置１０にて周期的なタイミングで実行される。

Ｓ４００では、ナビゲーション装置１０の制御部１１は、第１実施形態の区間設定処理のＳ２００と同様にして、自車両がカーブの手前を走行しているか否かを判定する。そして、肯定判定の場合には（Ｓ４００：Ｙｅｓ）、制御部１１は、Ｓ４０５に移行する。一方、否定判定の場合には（Ｓ４００：Ｎｏ）、Ｓ４２０に移行する。

Ｓ４０５では、制御部１１は、第１実施形態の区間設定処理のＳ２０５と同様にして、自車位置の精度が高いか否かを判定する。そして、自車位置の精度が高い場合には（Ｓ４０５：Ｙｅｓ）、制御部１１は、Ｓ４１０に移行する。一方、自車位置の精度が低い場合には（Ｓ４０５：Ｎｏ）、Ｓ４１５に移行する。

Ｓ４１０では、制御部１１は、進入予定のカーブの入口区間を、特別区間に設定する。具体的には、制御部１１は、第１実施形態の区間設定処理のＳ２１０と同様にして入口区間を設定する。そして、入口区間を特別区間に設定する。

Ｓ４１５では、制御部１１は、進入予定のカーブの出口区間を、特別区間に設定する。具体的には、制御部１１は、第１実施形態の区間設定処理のＳ２１０と同様にして出口区間を設定する。そして、出口区間を特別区間に設定する。

Ｓ４２０では、制御部１１は、第１実施形態の区間設定処理のＳ２１５と同様の処理を行う。そして、制御部１１は、本処理を終了する。
［２−３．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。

（２ａ）第２実施形態によれば、カーブの終端部分をなす出口区間が特別区間に設定される。このため、自車位置の精度が高いカーブの出口付近では、出口区間の走行中に応答性を重視した状態になり、他の区間では安定性を重視した状態になる。その結果、応答性を重視した状態が必要以上に継続するのを抑制できる。これにより、道路曲率の計測結果が不安定になるのを抑制しつつ、計測精度を向上させることができる。したがって、道路曲率を精度良く計測できる。

（２ｂ）また、カーブの入口を通過する際に自車位置の精度が高い場合には、カーブの始端部分をなす入口区間が特別区間に設定される。このため、カーブの入口付近では、入口区間の走行中に応答性を重視した状態になり、他の区間では安定性を重視した状態になる。その結果、応答性を重視した状態が必要以上に継続するのを抑制できる。これにより、道路曲率の計測結果が不安定になるのを抑制しつつ、計測精度を向上させることができる。

（２ｃ）さらに、第１実施形態の（１ｂ），（１ｄ），（１ｅ）と同様の効果が得られる。
［３．他の実施形態］
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（１）第１，第２実施形態では、白線認識装置２０は、路面画像に映っている区間線の曲率に基づき、道路曲率を計測する。しかしながら、これに限らず、白線認識装置２０は、例えば、路面画像に映っている道路の縁部の曲率等に基づき道路曲率を計測しても良い。

（２）第１，第２実施形態の車載システム１は、ナビゲーション装置１０と白線認識装置２０とを含んでいる。しかし、ナビゲーション装置１０及び白線認識装置２０は、１つの装置として構成されていても良い。

また、第１，第２実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、第１，第２実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、第１，第２実施形態の構成の少なくとも一部を、他の第１，第２実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

（３）上述した車載システム１の他、当該車載システム１としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、区間設定処理，道路曲率計測処理に相当する方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。

［４．特許請求の範囲との対応］
第１，第２実施形態の説明で用いた用語と、特許請求の範囲の記載に用いた用語との対応を示す。

第１，第２実施形態の車載システム１が道路曲率計測装置の一例に、ナビゲーション装置１０の制御部１１，地図データ入力部１２，位置検出部１３が自車位置検出部の一例に、通信部１４，センサ部１５が地物検出部の一例に相当する。

また、第１，第２実施形態における付加区間が、入口区間の長さと、該入口区間を含む特別区間の長さとの差分、及び、出口区間の長さと、該出口区間を含む特別区間の長さとの差分の一例に相当する。また、路面画像が撮影画像の一例に相当する。

また、第１，第２実施形態における道路曲率計測処理のＳ３２０が区間判定部の一例に、Ｓ３２５，Ｓ３３０が計測部の一例に相当する。
また、第１実施形態における区間設定処理のＳ２０５が判定部の一例に、Ｓ２１０が設定部の一例に相当する。

また、第２実施形態における区間設定処理のＳ４０５が判定部の一例に、Ｓ４１０，Ｓ４１５が設定部の一例に相当する。

１…車載システム、１０…ナビゲーション装置、１１…制御部、１２…地図データ入力部、１３…位置検出部、１４…通信部、１５…センサ部、１６…地図データ、２０…白線認識装置、２１…制御部、２２…通信部、３０…カメラ。

Claims (8)

1. 自車両が走行中の道路の曲率である道路曲率の計測に際して、他の区間に比べ、曲率の変化がより早期に計測結果に反映される状態で、前記道路曲率を計測する特別区間（１２０，１２１）を、地図データ（１６）に基づき設定する設定部（Ｓ２１０）と、
   前記地図データに基づき、自車位置を検出する自車位置検出部（１１，１２，１３）と、
   前記地図データと前記自車位置とに基づき、自車両が前記特別区間を走行しているか否かを判定する区間判定部（Ｓ３２０）と、
   予め定められた期間にわたり連続的に撮影された複数の自車両周辺の撮影画像に基づき前記道路曲率を計測する部位であって、自車両が前記特別区間を走行している場合には、他の区間を走行している場合に比べ、新しい前記撮影画像に基づく計測結果がより反映された状態で、前記道路曲率を計測する計測部（Ｓ３２５，Ｓ３３０）と、を備え、
   前記設定部は、前記地図データに基づき、カーブ（１００）の始点（１０１）を含む入口区間（１０３）と、前記カーブの終点（１０２）を含む出口区間（１０５）とを設定すると共に、前記入口区間を含む前記特別区間（１２０）と、前記出口区間を含む前記特別区間（１２１）とを設定し、
   前記入口区間の長さと、該入口区間を含む前記特別区間の長さとの差分は、前記出口区間の長さと、該出口区間を含む前記特別区間の長さとの差分よりも大きい
   道路曲率計測装置（１）。
2. 請求項１に記載の道路曲率計測装置において、
   前記カーブの一部であって、曲率が変化する度合いが予め定められた水準に達しており、その始点が該カーブの始点に位置する区間を入口クロソイド区間（１０３）とし
   前記カーブの一部であって、曲率が変化する度合いが予め定められた水準に達しており、その終点が該カーブの終点に位置する区間を出口クロソイド区間（１０５）とし、
   前記入口区間とは前記入口クロソイド区間であり、前記出口区間とは前記出口クロソイド区間である
   道路曲率計測装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の道路曲率計測装置において、
   前記自車位置の精度が、予め定められた水準に達しているか否かを判定する判定部（Ｓ２０５）をさらに備え、
   前記設定部は、自車両が前記カーブに進入する時に前記判定部により肯定判定がなされた場合には、そうでない場合に比べ、前記入口区間に対する差分が小さい状態で、該入口区間を含む前記特別区間を設定する
   道路曲率計測装置。
4. 自車両が走行中の道路の曲率である道路曲率の計測に際して、他の区間に比べ、曲率の変化がより早期に計測結果に反映される状態で、前記道路曲率を計測する特別区間（１５０）を、地図データ（１６）に基づき設定する設定部（Ｓ４１０，Ｓ４１５）と、
   前記地図データに基づき、自車位置を検出する自車位置検出部（１１，１２，１３）と、
   前記地図データと前記自車位置とに基づき、自車両が前記特別区間を走行しているか否かを判定する区間判定部（Ｓ３２０）と、
   予め定められた期間にわたり連続的に撮影された複数の自車両周辺の撮影画像に基づき前記道路曲率を計測する部位であって、自車両が前記特別区間を走行している場合には、他の区間を走行している場合に比べ、新しい前記撮影画像に基づく計測結果がより反映された状態で、前記道路曲率を計測する計測部（Ｓ３２５，Ｓ３３０）と、を備え、
   前記設定部は、前記地図データに基づき、カーブ（１００）の一部であって、その終点が該カーブの終点（１０２）に位置する出口区間（１０５）を特定し、該出口区間を前記特別区間として設定する
   道路曲率計測装置（１）。
5. 請求項４に記載の道路曲率計測装置において、
   前記カーブの一部であって、曲率が変化する度合いが予め定められた水準に達しており、その終点が該カーブの終点に位置する区間を出口クロソイド区間（１０５）とし、
   前記出口区間とは、前記出口クロソイド区間である
   道路曲率計測装置。
6. 請求項４又は請求項５に記載の道路曲率計測装置において、
   前記自車位置の精度が、予め定められた水準に達しているか否かを判定する判定部（Ｓ４０５）をさらに備え、
   前記設定部は、自車両が前記カーブに進入する時に前記判定部により肯定判定がなされた場合には、前記地図データに基づき、該カーブの一部であって、その始点が該カーブの始点（１０１）に位置する入口区間（１０３）を特定し、該入口区間を前記特別区間（１５１）として設定する
   道路曲率計測装置。
7. 請求項３又は請求項６に記載の道路曲率計測装置において、
   前記判定部は、自車両が走行した道路の形状に基づき、前記精度について判定する
   道路曲率計測装置。
8. 請求項３又は請求項６に記載の道路曲率計測装置において、
   前記地図データには、地物に関する情報である地物情報が含まれており、
   自車両周辺の前記地物を検出する地物検出部（１４，１５）をさらに備え、
   前記判定部は、前記地物検出部により検出された前記地物と、前記地図データに含まれている前記地物情報とに基づき、前記精度について判定する
   道路曲率計測装置。

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