JP4506267B2

JP4506267B2 - カーブ曲率推定装置及びカーブ曲率推定方法

Info

Publication number: JP4506267B2
Application number: JP2004142199A
Authority: JP
Inventors: 浩一黒田; 卓夫石若; 泰永丸山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2024-05-12
Also published as: JP2005326164A

Description

本発明は、車載ナビゲーション装置等で扱われる地図情報の点列データを用いて、車両走行経路に存在するカーブの曲率を推定するカーブ曲率推定装置及びカーブ曲率推定方法に関する。

車両に搭載されて地図の表示や走行経路の設定、経路案内等を行う車載ナビゲーション装置は、その利便性が多くのユーザに受け入れられ、広く一般に普及するに至っている。このような車載ナビゲーション装置の分野では、より便利な付加機能を実現するための様々な研究開発が盛んに行われており、その一つとして、地図情報に含まれる点列データを用いて車両走行経路に存在するカーブの曲率を算出し、それをナビゲーション画面上で表示してドライバの運転操作を支援したり、車両挙動の自動制御に利用したりする試みがなされている（例えば、特許文献１や特許文献２等を参照。）。

特許文献１には、車両走行経路を表す点列のうちで、車両前方に存在する３つの点を用いて、その点列間の距離に基づきこれら３点で示されるカーブの曲率を算出し、この算出したカーブ曲率に対して、カーブ中心位置からの距離に応じて補正を加えるという技術が開示されている。

また、特許文献２には、車両走行経路を表す点列のうちで、連続する４つ以上の点の座標をスプライン関数で補間して曲率を求めるという技術が開示されている。
特開平１１−２５２８号公報特開２０００−３２１０８６号公報

ところで、前記特許文献１や特許文献２に記載の技術は、点列がある程度規則的に並んでいる場合には、この点列で示されるカーブの曲率をある程度正確に求めることができるが、実際に地図情報に含まれる点列データは、点列が一定の法則に従って規則的に並ぶようにはなっておらず、カーブの形状パターンによっては、点列の間隔であるリンク長や、隣接する２つのリンクのなす角であるリンク角のばらつきが大きくなっている場合もある。

このため、前記特許文献１や特許文献２に記載の技術では、カーブの曲率を必ずしも精度良く算出することができず、改善が望まれている。

本発明は、以上のような従来技術の有する課題を解決すべく創案されたものであり、点列データのばらつきが大きくなるような形状パターンのカーブにおいても、そのカーブの曲率を精度良く推定できるようにしたカーブ曲率推定装置及びカーブ曲率推定方法を提供することを目的としている。

本発明に係るカーブ曲率推定装置は、曲率算出手段が地図情報の道路形状を表す点列データを用いて車両走行経路に存在するカーブ区間の曲率を算出し、形状パターン判定手段が前記点列データを用いて曲率算出手段で曲率が算出されたカーブ区間の形状パターンを判定し、曲率修正手段が形状パターン判定手段の判定結果に応じて曲率算出手段による曲率算出値を修正し、前記形状パターン判定手段が、前記曲率算出手段で曲率が算出されたカーブ区間前後のリンク長と、当該カーブ区間の点列を構成する点数と、当該カーブ区間内のリンク長平均値と、当該カーブ区間内のリンク角平均値とが所定の条件に当てはまるときに、当該カーブ区間を曲率修正が必要な形状パターンであると判定し、前記曲率修正手段が、前記形状パターン判定手段により、前記曲率算出手段で曲率が算出されたカーブ区間が曲率修正が必要な形状パターンであると判定されたときに、前記曲率算出手段による曲率算出値を下方修正するするようにしたものである。

また、本発明に係るカーブ曲率推定装置は、曲率算出手段が地図情報の道路形状を表す点列データを用いて車両走行経路に存在するカーブ区間の曲率を算出し、形状パターン判定手段が前記点列データを用いて曲率算出手段で曲率が算出されたカーブ区間の形状パターンを判定し、曲率修正手段が形状パターン判定手段の判定結果に応じて曲率算出手段による曲率算出値を修正し、前記形状パターン判定手段が、前記曲率算出手段で曲率が算出されたカーブ区間内において、所定数以下の点で構成される部分のリンク長平均値とリンク角平均値とが所定の条件に当てはまるときに、当該カーブ区間を曲率修正が必要な形状パターンであると判定し、前記曲率修正手段が、前記形状パターン判定手段により、前記曲率算出手段で曲率が算出されたカーブ区間が曲率修正が必要な形状パターンであると判定されたときに、前記曲率算出手段による曲率算出値を上方修正するようにしたものである。

本発明によれば、車両走行経路に存在するカーブ区間の形状パターンに応じて、必要な場合には、そのカーブ区間についての曲率算出値を修正するようにしているので、点列データのばらつきが大きくなるような形状パターンのカーブにおいても、そのカーブの曲率を精度良く推定することができる。

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明は、例えば、図１に示すような車載ナビゲーション装置の一機能として実現される。この車載ナビゲーション装置は、車両に搭載されて地図の表示や走行経路の設定、経路案内の他、車両の運転に有用な各種情報の提示等を行うものであり、地図情報格納手段１、自車位置検出手段２、マップマッチング手段３、インフラ受信器４、道路情報取得手段５を備えて構成される。

地図情報格納手段１は、地図情報が記録されたＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc−Read Only Memory）等の記録メディアを有しており、この記録メディアから必要な地図情報を取り出せるようになっている。ここで、地図情報は道路形状を表す点列データとその他の付加データとから構成されており、点列データは、地図上の地点を示すノードのデータと、各ノード間を連結するリンクのデータよりなる。

自車位置検出手段２は、車載ナビゲーション装置が搭載されている車両（自車）の現在位置を検出するものであり、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から送られる信号を受信するＧＰＳアンテナ６を有している。この自車位置検出手段２は、ＧＰＳアンテナ６で受信されたＧＰＳ信号から自車の絶対値及び方位を求め、これを地磁気センサやジャイロスコープ、距離センサ等の各種センサからの出力をもとに自律航法によって求めた情報を用いて補正して、自車の正確な現在位置を検出する。

マップマッチング手段３は、自車位置検出手段２で検出された自車の現在位置を、地図情報格納手段１から読み出した地図の該当する道路上にマッチングさせるものである。

インフラ受信器４は、道路に設置されたビーコンなどの狭い範囲の情報提供インフラや、ＦＭ多重放送などの広い範囲の情報提供インフラからの情報を受信するものであり、ビーコンアンテナ７やコンバータ等を有している。

道路情報取得手段５は、地図情報格納手段１から読み出されてマップマッチング手段３で自車位置のマッチングが行われた地図情報や、インフラ受信器４で受信された情報提供インフラからの情報等を取得するものであり、本発明は、この道路情報取得手段５の一機能として実現される。すなわち、この道路情報取得手段５には、地図情報の道路形状を表す点列データを用いて、自車の走行経路に存在するカーブの曲率を推定するカーブ曲率推定装置としての機能が実現される。

図２は、車載ナビゲーション装置の道路情報取得手段５に実現されるカーブ曲率推定装置の概要を示す機能ブロック図である。この図２に示すように、本実施形態のカーブ曲率推定装置は、道路情報プレビュー手段１１と、曲率算出手段１２と、形状パターン判定手段１３と、曲率修正手段１４とを有している。

道路情報プレビュー手段１１では、地図情報格納手段１から自車位置周辺の地図情報に含まれる点列データを取得して、この点列データを展開する。

曲率算出手段１２では、道路情報プレビュー手段１１によって展開された自車位置周辺の点列データを用いて、自車の走行経路に存在するカーブ区間の曲率を算出する。

形状パターン判定手段１３では、道路情報プレビュー手段１１によって展開された自車位置周辺の点列データ、特に曲率算出手段１２で曲率が算出されたカーブ区間内及びその周辺の点列データを用いて、曲率算出手段１２で曲率が算出されたカーブ区間の形状が、曲率修正が必要な形状パターンであるかどうかを判定する。

曲率修正手段１４は、曲率算出手段１２で曲率が算出されたカーブ区間の形状が、形状パターン判定手段１３によって曲率修正が必要な形状パターンであると判定されたときに、曲率算出手段１２による曲率算出値を修正する。

本実施形態のカーブ曲率推定装置では、以上の各手段での処理によって自車の走行経路に存在するカーブの曲率を精度良く推定するようにしている。そして、このカーブ曲率推定装置で推定されたカーブ曲率の情報は、車両の運転に有用な情報として車載ナビゲーション装置の道路情報取得手段５で扱われ、例えばナビゲーション画面上に表示してドライバの運転操作を支援するといった目的や、車両挙動の自動制御等に利用される。

ここで、以上のような本実施形態のカーブ曲率推定装置における処理の概要について、簡単に説明する。

現行の車載ナビゲーション装置で扱われる地図情報の点列データは、基本的には地図表示用のデータとして作成されているため、道路形状を表す点列が一定の法則に従って規則的にプロットされる構造とはなっておらず、カーブの形状パターンによっては、点列の間隔であるリンク長や、隣接する２つのリンクのなす角であるリンク角のばらつきが大きくなっている場合もある。このため、このような点列データを用いてカーブ区間の曲率を算出した場合、曲率の算出値が実際の曲率とは大きく異なったものとなることもある。

しかしながら、点列データを用いて算出した曲率算出値が実際の曲率と異なる場合の傾向としては、例えば図３に示すように、長い直線に挟まれたくの字型の長さが短いカーブ（図３中の点Ｐｋ〜点Ｐｎの区間）では、点列を構成する点が疎らにプロットされていることが多いため、このような形状パターンのカーブ区間では、点列データを用いて算出される曲率算出値が、実際の曲率に対して大きくなる傾向にある。

また、例えば図４に示すように、曲率がおよそ１５０Ｒ〜３００Ｒ程度のやや大きめのカーブでは、カーブ区間の点列を構成する点が部分的に密集してプロットされている（図４中の点Ｐ１〜点Ｐ３の部分）ことが多いため、このような形状パターンのカーブ区間では、点列データを用いて算出される曲率算出値が、実際の曲率に対して小さくなる傾向にある。

そこで、本実施形態のカーブ曲率推定装置では、形状パターン判定手段１３によって、曲率算出手段１２で点列データを用いて曲率を算出したカーブ区間の形状が、以上の２つの形状パターンに該当するかどうかを判定し、前者の形状パターンに該当する場合には曲率算出手段１２による曲率算出値を下方修正し、後者の形状パターンに該当する場合には曲率算出手段１２による曲率算出値を上方修正することで、自車の走行経路に存在するカーブの曲率推定精度を向上させるようにしている。

ここで、本実施形態のカーブ曲率推定装置における制御の一例について、図５乃至図７のフローチャートを参照しながら説明する。なお、本制御は一定の時間間隔（例えば１００ｍｓ）毎に車載ナビゲーション装置のメインプログラムから呼び出されて、繰り返し実行されるものである。

先ず、本実施形態のカーブ曲率推定装置全体の制御の流れを図５に沿って説明する。

ステップＳ１１１では、道路情報プレビュー手段１１が、車載ナビゲーション装置の地図情報格納手段１から自車位置周辺の点列データを取得して、取得した点列データをプレビューする。

次に、ステップＳ１１２において、曲率算出手段１２が、道路情報プレビュー手段１１によりプレビューされた点列のデータを用いて、自車位置前方の走行経路上に存在するカーブ区間の曲率を算出する。具体的には、道路情報プレビュー手段１１により例えば図８に示すような点列データがプレビューされた場合、曲率算出手段１２は、自車位置に最も近い点Ｐ１からプレビュー終端の１つ手間の点Ｐｎまでの点列について、順次、曲率を算出していく。曲率算出の具体的方法としては、例えば、曲率算出の対象となる区間内のリンク長の総和とリンク角の総和を求め、リンク長の総和をリンク角の総和で除した値をその区間の曲率として算出する方法が考えられる。

なお、カーブ区間の曲率を算出する手法は、以上の例に限らず、様々な手法が適用可能である。例えば、所定距離内のリンク角総和が設定値以上の区間をカーブ区間として検出し、そのカーブ区間の曲率を求めるようにしてもよい（詳細は、特開平１１−２３２５９９号公報に記載されている。）。また、前記特許文献１（特開平１１−２５２８号公報）に記載されているように、車両前方に存在する３つの点を用いて、その点列間の距離に基づきこれら３点で示されるカーブの曲率を算出するようにしてもよいし、前記特許文献２（特開２０００−３２１０８６号公報）に記載されているように、連続する４つ以上の点の座標をスプライン関数で補間して曲率を求めるようにしてもよい。

次に、ステップＳ１１３において、形状パターン判定手段１３が、道路情報プレビュー手段１１によりプレビューされた点列のデータを用いて、曲率算出手段１２で曲率が算出されたカーブ区間の形状パターンを判定する。具体的には、形状パターン判定手段１３は、曲率算出手段１２で曲率が算出されたカーブ区間内のリンク長の情報やリンク角の情報、カーブ区間前後のリンク長の情報等を用いて、当該カーブ区間の形状が、図３や図４に示したような曲率修正が必要な形状パターンに該当するかどうかを判定する。

このステップＳ１１３での判定の結果、曲率算出手段１２で曲率が算出されたカーブ区間の形状が、曲率修正が必要な形状パターンであると判定された場合には、次に、ステップＳ１１４において、曲率修正手段１４が曲率修正方法を設定し、ステップＳ１１５において、この設定した修正方法で、曲率算出手段１２によるカーブ区間の曲率算出値を修正する。

以上のステップＳ１１３からステップＳ１１５の処理の詳細は、図３に示した形状パターンの場合と図４に示した形状パターンの場合とで、それぞれ異なった内容となっている。以下、図３に示した形状パターンについての処理の一例と、図４に示した形状パターンについての処理の一例とを、それぞれ図６、図７のフローチャートに沿って具体的に説明する。

図３に示した形状パターンについての処理では、図６に示すように、先ず、ステップＳ２１１において、形状パターンの判定対象となるカーブ区間の特定を行う。ここで、形状パターンの判定対象となるカーブ区間は、図５のフローチャートのステップＳ１１２で曲率算出手段１２によって曲率が算出された区間であり、図８に示した例では、点Ｐ１〜点Ｐｎまでの区間が形状パターンの判定対象となるカーブ区間として特定される。なお、所定距離内のリンク角総和が設定値以上の区間の曲率や、車両前方に存在する３つの点で示される区間の曲率、４つ以上の点の座標をスプライン関数で補間した区間の曲率を求める手法を採用した場合で、曲率が算出された区間が連続する場合には、その中の自車位置に最も近い区間の始点を形状パターンの判定対象となるカーブ区間の始点とし、自車位置から最も遠い区間の終点を形状パターンの判定対象となるカーブ区間の終点とすればよい。具体的には、図９に示すように、連続した第１乃至第３の区間でそれぞれ曲率が算出された場合、自車位置に最も近い第１の区間の始点Ｐ１を形状パターンの判定対象となるカーブ区間の始点とし、自車位置から最も遠い第３の区間の終点Ｐｎ−１を形状パターンの判定対象となるカーブ区間の終点とすればよい。

ステップＳ２１２からステップＳ２１６では、ステップＳ２１１で特定したカーブ区間の形状が、図３に示した形状パターン、すなわち、長い直線に挟まれたくの字型の長さが短いカーブであるかどうかの判定を行う。

先ず、ステップＳ２１２では、Ｓ２１１で特定したカーブ区間の直前のリンク長Ｌｋが所定の閾値Ｌｔｈ（例えば５０ｍ）を越えているかどうかを判定する。また、ステップＳ２１３では、Ｓ２１１で特定したカーブ区間の直後のリンク長Ｌｎが前記閾値Ｌｔｈを越えているかどうかを判定する。以上のステップＳ２１２及びステップＳ２１３により、ステップＳ２１１で特定されたカーブ区間が、長い直線に挟まれた区間であるかどうかが判定されることになる。なお、このカーブ区間前後の直線の長さの判定は、図１０に示すように、カーブ区間の始点Ｐｋ前の所定距離Ｌｔｈ（例えば５０ｍ）内にある点列のリンク角総和と、カーブ区間の終点Ｐｎ後の所定距離Ｌｔｈ内にある点列のリンク角総和とが所定の範囲内（例えば−５ｄｅｇ．〜５ｄｅｇ．）内であるかどうかで判定するようにしてもよい。この場合には、カーブ区間前後付近に交差点等を示す点が存在する場合にも対応して、長い直線の有無を正確に判定できる。

次に、ステップＳ２１４では、Ｓ２１１で特定したカーブ区間内の点列を構成する点の数が所定の閾値Ｎ１（例えば３）以下であるかどうかを判定する。また、ステップＳ２１５では、Ｓ２１１で特定したカーブ区間内におけるリンク長平均値が所定の下限値Ｌ_{ｃ１＿ｍｉｎ}（例えば２０ｍ）から所定の上限値Ｌ_{ｃ１＿ｍａｘ}（例えば４０ｍ）の範囲内であるかどうかを判定する。また、ステップＳ２１６では、Ｓ２１１で特定したカーブ区間内におけるリンク角平均値の絶対値が所定の下限値θ_{ｔｈ１＿ｍｉｎ}（例えば３ｄｅｇ．）から所定の上限値θ_{ｔｈ１＿ｍａｘ}（例えば５ｄｅｇ．）の範囲内であるかどうかを判定する。以上のステップＳ２１４からステップＳ２１６により、ステップＳ２１１で特定されたカーブ区間が、長さが短く点列が疎らにプロットされている区間であるかどうかが判定されることになる。

したがって、以上のステップＳ２１２からステップＳ２１６までの条件に全て当てはまるとき、ステップＳ２１１で特定されたカーブ区間は、図３に示したように、長い直線に挟まれたくの字型の長さが短いカーブで、図５のフローチャートのステップＳ１１２で曲率算出手段１２により算出された曲率算出値に対して修正が必要な形状パターンであると判定されることになる。

ステップＳ２１１で特定されたカーブ区間がステップＳ２１２からステップＳ２１６までの条件に全て当てはまった場合には、次に、ステップＳ２１７において、このカーブ区間の曲率算出値Ｒ１を、例えば下記式（１）を用いて下方修正する。

Ｒ１’＝Ｋ１×Ｒ１（但し、Ｋ１＜１．０）・・・（１）
なお、式（１）における比例係数Ｋ１は一定値（例えば０．７）に固定してもよいが、カーブ区間前後の直線の長さの最大値に応じて、例えば図１１に示すような単調減少関数を用いて設定するようにすれば、カーブ区間の曲率算出値をより実際の道路形状に近い値に修正することが可能となる。

本実施形態のカーブ曲率推定装置では、以上の処理によって、曲率算出手段１２により曲率が算出されたカーブ区間の形状が、長い直線に挟まれたくの字型の長さが短いカーブであるかどうかを判定し、このような形状パターンに該当すると判定された場合には、曲率算出部１２での曲率算出値を小さい値に補正することで、自車の走行経路に存在するカーブの曲率推定精度を向上させることができる。

次に、図４に示した形状パターンについての処理の一例を図７に沿って説明する。なお、この処理は、曲率算出手段１２によって曲率が算出されたカーブ区間の点列が３つ以上の点で構成されている場合にのみ実施される。

ステップＳ３１１では、図６のフローチャートにおけるステップＳ２１１と同様に、形状パターンの判定対象となるカーブ区間の特定を行う。そして、ステップＳ３１２、ステップＳ３１３、ステップＳ３１７からステップＳ３２０において、ステップＳ３１１で特定したカーブ区間内で点列が密集してプロットされている部分（処理対象部分）を設定する処理を行う。そして、ステップＳ３１４及びステップＳ３１５で、設定した処理対象部分が図４に示した形状パターンに該当するカーブ区間内の部分であるかどうかの判定を行う。

先ず、ステップＳ３１２では、カーブ区間内における処理対象部分の始点Ｐ_{ｓｔａｒｔ}の初期設定を行う。例えば、図４に示した例では、カーブ区間の始点であるＰ１が処理対象部分の始点Ｐ_{ｓｔａｒｔ}として設定される。次に、ステップＳ３１３において、処理対象部分の始点Ｐ_{ｓｔａｒｔ}から所定値Ｎ２（例えば３）先にある点を処理対象部分の終点Ｐ_ｅｎｄに設定する。このとき、処理対象部分の始点Ｐ_{ｓｔａｒｔ}から所定値Ｎ２先にある点がカーブ区間の終点（図４に示した例では点Ｐｎ）よりも先となる場合には、カーブ区間の終点を処理対象部分の終点Ｐ_ｅｎｄとして設定する。

ステップＳ３１７からステップＳ３２０では、設定した処理対象部分がステップＳ３１４及びステップＳ３１５の条件に当てはまらなかった場合に、次の処理対象部分を再設定する処理を行う。具体的には、先ず、ステップＳ３１７において、処理対象部分の終点Ｐ_ｅｎｄを１つ手前の点に移動し、ステップＳ３１８において、始点Ｐ_{ｓｔａｒｔ}からこの移動した終点Ｐ_ｅｎｄまでの間の点列が２以上の点を有するかどうかを判定する。

ステップＳ３１８での判定の結果、始点Ｐ_{ｓｔａｒｔ}から移動後の終点Ｐ_ｅｎｄまでの間の点の数が２以上であれば、これを新たな処理対象部分として設定して、この処理対象部分がステップＳ３１４及びステップＳ３１５の条件に当てはまるかどうかの判定を行う。一方、始点Ｐ_{ｓｔａｒｔ}から移動後の終点Ｐ_ｅｎｄまでの間の点の数が１となった場合には、ステップＳ３１９において、処理対象部分の始点Ｐ_{ｓｔａｒｔ}を１つ先の点に移動する。そして、ステップＳ３２０において、この移動した始点Ｐ_{ｓｔａｒｔ}からカーブ区間の終点（図４に示した例では点Ｐｎ）までの間の点列が２以上の点を有するかどうかを判定する。

ステップＳ３２０での判定の結果、移動後の終点Ｐ_ｅｎｄからカーブ区間の終点までの間の点の数が２以上であれば、ステップＳ３１３に戻って終点Ｐ_ｅｎｄの設定を行う。一方、始点Ｐ_{ｓｔａｒｔ}から移動後の終点Ｐ_ｅｎｄまでの間の点の数が１となった場合には、このカーブ区間内には、図４に示した形状パターンの処理対象部分がないと判断して、処理を終了する。

ステップＳ３１４及びステップＳ３１５では、設定された処理対象部分の形状が、図４に示した形状パターン、すなわち、曲率が大きめのカーブ区間の中で点列が密集してプロットされた部分であるかどうかの判定を行う。

先ず、ステップＳ３１４では、設定した処理対象部分におけるリンク長平均値が所定の閾値Ｌｃ２（例えば２０ｍ）未満であるかどうかを判定する。次に、ステップＳ３１５では、設定した処理対象部分におけるリンク角平均値の絶対値が所定の閾値Ｌｔｈ１（例えば５ｄｅｇ．）未満であるかどうかを判定する。以上のステップＳ３１４及びステップＳ３１５の双方の条件に当てはまるとき、カーブ区間内で設定した処理対象部分は、図４中の破線で囲んだ部分のように、大きめのカーブの中で点列が密集してプロットされた部分であると判断できる。

したがって、処理対象部分が以上のステップＳ３１４及びステップＳ３１５の双方の条件に当てはまるとき、ステップＳ３１１で特定されたカーブ区間は、図４に示したように、点列が密集してプロットされた部分を含む大きめのカーブで、図５のフローチャートのステップＳ１１２で曲率算出手段１２により算出された曲率算出値に対して修正が必要な形状パターンであると判定されることになる。

カーブ区間内で設定された処理対象部分がステップＳ３１４及びステップＳ３１５の双方の条件に当てはまった場合には、次に、ステップＳ３１６において、このカーブ区間の曲率算出値Ｒ２を、例えば下記式（２）を用いて上方修正する。

Ｒ２’＝Ｋ２×Ｒ２（但し、Ｋ２＞１．０）・・・（２）
なお、式（２）における比例係数Ｋ２は一定値（例えば１．５）に固定してもよいが、上述したカーブ区間内における処理対象部分のリンク長平均値に応じて、例えば図１２に示すような単調減少関数を用いて設定する、或いは、上述したカーブ区間内における処理対象部分のリンク角平均値に応じて、例えば図１３に示すような単調増加関数を用いて設定するようにすれば、カーブ区間の曲率算出値をより実際の道路形状に近い値に修正することが可能となる。

本実施形態のカーブ曲率推定装置では、以上の処理によって、曲率算出手段１２により曲率が算出されたカーブ区間の形状が、点列が密集してプロットされた部分を含む大きめのカーブであるかどうかを判定し、このような形状パターンに該当すると判定された場合には、曲率算出部１２での曲率算出値を大きい値に補正することで、自車の走行経路に存在するカーブの曲率推定精度を向上させることができる。

以上説明したように、本実施形態のカーブ曲率推定装置では、曲率算出手段１２で曲率が算出されたカーブ区間の形状が、曲率算出値の修正が必要な形状パターンに該当するかどうかを形状パターン判定手段１３で判定し、曲率算出値の修正が必要な形状パターンに該当すると判定された場合には、曲率修正手段１４で、曲率算出手段１２による曲率算出値を修正するようにしているので、地図情報に含まれる点列データのばらつきが大きくなるような形状パターンのカーブにおいても、その点列データを用いたカーブの曲率の推定を精度良く行うことができる。

車載ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。車載ナビゲーション装置の一機能として実現されるカーブ曲率推定装置の構成を示す機能ブロック図である。曲率算出値の修正が必要なカーブ区間の一例を説明する図であり、プレビューされた点列データの一例を示す模式図である。曲率算出値の修正が必要なカーブ区間の他の例を説明する図であり、プレビューされた点列データの他の例を示す模式図である。本発明を適用したカーブ曲率推定装置の全体の制御の流れを示すフローチャートである。カーブ区間の形状パターンの判定及び曲率算出値の修正に関する処理を説明する図であり、図３に示した形状パターンに対応した処理の流れを示すフローチャートである。カーブ区間の形状パターンの判定及び曲率算出値の修正に関する処理を説明する図であり、図４に示した形状パターンに対応した処理の流れを示すフローチャートである。形状パターンの判定対象となるカーブ区間を特定する処理を説明する図であり、プレビューされた点列データの更に他の例を示す模式図である。形状パターンの判定対象となるカーブ区間を特定する処理の他の例を説明する図であり、プレビューされた点列データの更に他の例を示す模式図である。図３に示した形状パターンの判定方法の他の例を説明する図である。図３に示した形状パターンについての曲率算出値の修正方法の一例を説明する図であり、カーブ区間前後のリンク長の最大値と比例係数Ｋ１との関係を示す図である。図４に示した形状パターンについての曲率算出値の修正方法の一例を説明する図であり、処理対象部分内のリンク長平均値と比例係数Ｋ２との関係を示す図である。図４に示した形状パターンについての曲率算出値の修正方法の他の例を説明する図であり、処理対象部分内のリンク角平均値と比例係数Ｋ２との関係を示す図である。

符号の説明

１地図情報格納手段
５道路情報取得手段
１１道路情報プレビュー手段
１２曲率算出手段
１３形状パターン判定手段
１４曲率修正手段

Claims

地図情報の道路形状を表す点列データを用いて、車両走行経路に存在するカーブ区間の曲率を算出する曲率算出手段と、
前記点列データを用いて、前記曲率算出手段で曲率が算出されたカーブ区間の形状パターンを判定する形状パターン判定手段と、
前記形状パターン判定手段の判定結果に応じて、前記曲率算出手段による曲率算出値を修正する曲率修正手段とを備え、
前記形状パターン判定手段は、前記曲率算出手段で曲率が算出されたカーブ区間前後のリンク長と、当該カーブ区間の点列を構成する点数と、当該カーブ区間内のリンク長平均値と、当該カーブ区間内のリンク角平均値とが所定の条件に当てはまるときに、当該カーブ区間を曲率修正が必要な形状パターンであると判定し、
前記曲率修正手段は、前記形状パターン判定手段により、前記曲率算出手段で曲率が算出されたカーブ区間が曲率修正が必要な形状パターンであると判定されたときに、前記曲率算出手段による曲率算出値を下方修正することを特徴とするカーブ曲率推定装置。
前記曲率修正手段は、前記カーブ区間前後のリンク長に応じて、前記曲率算出手段による当該カーブ区間の曲率算出値に対する下方修正量を設定することを特徴とする請求項１に記載のカーブ曲率推定装置。
地図情報の道路形状を表す点列データを用いて、車両走行経路に存在するカーブ区間の曲率を算出する曲率算出手段と、
前記点列データを用いて、前記曲率算出手段で曲率が算出されたカーブ区間の形状パターンを判定する形状パターン判定手段と、
前記形状パターン判定手段の判定結果に応じて、前記曲率算出手段による曲率算出値を修正する曲率修正手段とを備え、
前記形状パターン判定手段は、前記曲率算出手段で曲率が算出されたカーブ区間内において、所定数以下の点で構成される部分のリンク長平均値とリンク角平均値とが所定の条件に当てはまるときに、当該カーブ区間を曲率修正が必要な形状パターンであると判定し、
前記曲率修正手段は、前記形状パターン判定手段により、前記曲率算出手段で曲率が算出されたカーブ区間が曲率修正が必要な形状パターンであると判定されたときに、前記曲率算出手段による曲率算出値を上方修正することを特徴とするカーブ曲率推定装置。
前記曲率修正手段は、前記カーブ区間内の所定数以下の点で構成される部分のリンク長平均値に応じて、前記曲率算出手段による当該カーブ区間の曲率算出値に対する上方修正量を設定することを特徴とする請求項３に記載のカーブ曲率推定装置。
前記曲率修正手段は、前記カーブ区間内の所定数以下の点で構成される部分のリンク角平均値に応じて、前記曲率算出手段による当該カーブ区間の曲率算出値に対する上方修正量を設定することを特徴とする請求項３に記載のカーブ曲率推定装置。