JP4818797B2

JP4818797B2 - 道路形状認識装置

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Publication number: JP4818797B2
Application number: JP2006121865A
Authority: JP
Inventors: 浩関根
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2026-04-26
Also published as: JP2007293669A

Description

この発明は、道路形状認識装置に関するものである。

従来、例えば、道路の位置及び形状を構成するノードデータを予めデータベースとしてデータ記憶部に格納しておき、車両の走行に伴い、例えばジャイロセンサにより検出された旋回角や所定の算出処理により算出された走行時間に基づき走行軌跡を検知し、ノードデータ上の道路の形状と走行軌跡の形状とを比較し、形状が異なる部分が存在した場合にデータベースを修正するナビゲーション装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１０８４５０号公報

ところで、上記従来技術の一例に係るナビゲーション装置においては、車両走行中のナビゲーション装置による経路案内の実行時に、常に、ノードデータ上の道路の形状と走行軌跡の形状とを比較し、形状が異なる部分が存在した場合にデータベースを修正することから、運転者の運転状態等に応じて相対的に検出誤差が大きくなる走行軌跡によって、過剰な頻度でデータベースの修正処理が実行されてしまい、修正処理に要する演算量が嵩むという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、道路データの修正に要する演算量が過剰に増大することを抑制しつつ、道路形状の認識精度を向上させることが可能な道路形状認識装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の道路形状認識装置は、道路に係るノード情報およびカーブ情報を道路データとして記憶する記憶手段（例えば、実施の形態での記憶部１１）と、自車両の位置を検出する自車位置検出手段（例えば、実施の形態での自車位置検出部１２）と、前記道路データおよび前記自車両の位置に基づき自車両の進行方向に存在するカーブ形状およびカーブ位置を認識するカーブ認識手段（例えば、実施の形態でのカーブ認識部１４）と、自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段（例えば、実施の形態での車両状態検出部１３）と、前記自車両の車両状態に基づき実カーブ形状および実カーブ位置を推定するカーブ推定手段（例えば、実施の形態での道路形状推定部１５）と、少なくとも、前記カーブ認識手段により認識された認識カーブ形状と、前記カーブ推定手段により推定された推定カーブ形状とを比較する比較手段（例えば、実施の形態での比較部１６）と、前記比較手段による比較結果において、少なくとも前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが相異する場合に、前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが同等となるように、前記認識カーブ形状に係る前記道路データを修正する修正手段（例えば、実施の形態でのデータ修正部１８）と、前記道路データおよび前記自車位置検出手段からの信号に基づいて自車両が前記道路データに示される道路上を走行したか否かを判定するオンルート判定手段（オンルート判定部および認識カーブ走行判定部１７）と、前記カーブ認識手段により認識された認識カーブを自車両が走行したか否かを判定する認識カーブ走行判定手段（オンルート判定部および認識カーブ走行判定部１７）とを備え、前記修正手段は、前記オンルート判定手段により自車両が前記道路データに示される道路上を走行し、かつ前記認識カーブ走行判定手段により自車両が前記認識カーブを走行したと判定された場合に前記道路データを修正しており、前記カーブ認識手段により認識された前記認識カーブと、自車両が走行した実カーブとが同一であるか否かを、前記比較手段による比較結果に基づいて判定する同一性判定手段（例えば、実施の形態でのデータ修正部１８）を備え、前記同一性判定手段は、前記比較手段による比較結果において、遅くとも、前記認識カーブおよび前記カーブ推定手段により推定された推定カーブの何れか一方のカーブの終了点が検出されるよりも前に、何れか他方のカーブの開始点が検出された場合に、前記認識カーブと前記実カーブとが同一であると判定することを特徴としている。

上記の道路形状認識装置によれば、ノード情報およびカーブ情報に基づく認識カーブ形状と、自車両の車両状態に基づく推定カーブ形状との比較結果に応じて、認識カーブ形状と推定カーブ形状とが同等となるように道路データを修正する際に、自車両が道路データに示される道路上を走行したか否かと、カーブ認識手段により認識された認識カーブを自車両が走行したか否かとを判定することにより、道路形状の認識精度を向上させることができる。

上記の道路形状認識装置によれば、ノード情報およびカーブ情報に基づく認識カーブ形状と、自車両の車両状態に基づく推定カーブ形状との比較結果に応じて、認識カーブと実カーブとが同一であるか否かを判定することにより、判定処理に要する演算量が過剰に増大することを抑制しつつ、道路形状の認識精度を向上させることができる。

上記の道路形状認識装置によれば、遅くとも、認識カーブおよび推定カーブの何れか一方のカーブの終了点が検出されるよりも前に、何れか他方のカーブの開始点が検出された場合、つまり少なくとも互いのカーブ区間が重複する場合に認識カーブと実カーブとが同一であると判定することにより、例えば自車両の現在位置に対する検出結果やカーブの認識処理や推定処理に対する処理結果に対して所望の許容誤差を設定することができる。

また、請求項２に記載の本発明の道路形状認識装置は、道路に係るノード情報およびカーブ情報を道路データとして記憶する記憶手段（例えば、実施の形態での記憶部１１）と、自車両の位置を検出する自車位置検出手段（例えば、実施の形態での自車位置検出部１２）と、前記道路データおよび前記自車両の位置に基づき自車両の進行方向に存在するカーブ形状およびカーブ位置を認識するカーブ認識手段（例えば、実施の形態でのカーブ認識部１４）と、自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段（例えば、実施の形態での車両状態検出部１３）と、前記自車両の車両状態に基づき実カーブ形状および実カーブ位置を推定するカーブ推定手段（例えば、実施の形態での道路形状推定部１５）と、少なくとも、前記カーブ認識手段により認識された認識カーブ形状と、前記カーブ推定手段により推定された推定カーブ形状とを比較する比較手段（例えば、実施の形態での比較部１６）と、前記比較手段による比較結果において、少なくとも前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが相異する場合に、前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが同等となるように、前記認識カーブ形状に係る前記道路データを修正する修正手段（例えば、実施の形態でのデータ修正部１８）と、前記道路データおよび前記自車位置検出手段からの信号に基づいて自車両が前記道路データに示される道路上を走行したか否かを判定するオンルート判定手段（オンルート判定部および認識カーブ走行判定部１７）と、前記カーブ認識手段により認識された認識カーブを自車両が走行したか否かを判定する認識カーブ走行判定手段（オンルート判定部および認識カーブ走行判定部１７）とを備え、前記修正手段は、前記オンルート判定手段により自車両が前記道路データに示される道路上を走行し、かつ前記認識カーブ走行判定手段により自車両が前記認識カーブを走行したと判定された場合に前記道路データを修正しており、前記カーブ認識手段により認識された前記認識カーブと、自車両が走行した実カーブとが同一であるか否かを、前記比較手段による比較結果に基づいて判定する同一性判定手段（例えば、実施の形態でのデータ修正部１８）を備え、前記同一性判定手段は、前記比較手段による比較結果において、前記認識カーブおよび前記カーブ推定手段により推定された推定カーブの何れか一方のカーブの開始点と、何れか他方のカーブの開始点との間の距離が、所定値以下である場合に、前記認識カーブと前記実カーブとが同一であると判定することを特徴としている。

上記の道路形状認識装置によれば、認識カーブおよび推定カーブの互いの開始点間の距離が所定値以下である場合に、認識カーブと実カーブとが同一であると判定することにより、例えば自車両の現在位置に対する検出結果やカーブの認識処理や推定処理に対する処理結果に対して所望の許容誤差を設定することができる。

また、請求項３に記載の本発明の道路形状認識装置は、道路に係るノード情報およびカーブ情報を道路データとして記憶する記憶手段（例えば、実施の形態での記憶部１１）と、自車両の位置を検出する自車位置検出手段（例えば、実施の形態での自車位置検出部１２）と、前記道路データおよび前記自車両の位置に基づき自車両の進行方向に存在するカーブ形状およびカーブ位置を認識するカーブ認識手段（例えば、実施の形態でのカーブ認識部１４）と、自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段（例えば、実施の形態での車両状態検出部１３）と、前記自車両の車両状態に基づき実カーブ形状および実カーブ位置を推定するカーブ推定手段（例えば、実施の形態での道路形状推定部１５）と、少なくとも、前記カーブ認識手段により認識された認識カーブ形状と、前記カーブ推定手段により推定された推定カーブ形状とを比較する比較手段（例えば、実施の形態での比較部１６）と、前記比較手段による比較結果において、少なくとも前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが相異する場合に、前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが同等となるように、前記認識カーブ形状に係る前記道路データを修正する修正手段（例えば、実施の形態でのデータ修正部１８）と、前記道路データおよび前記自車位置検出手段からの信号に基づいて自車両が前記道路データに示される道路上を走行したか否かを判定するオンルート判定手段（オンルート判定部および認識カーブ走行判定部１７）と、前記カーブ認識手段により認識された認識カーブを自車両が走行したか否かを判定する認識カーブ走行判定手段（オンルート判定部および認識カーブ走行判定部１７）とを備え、前記修正手段は、前記オンルート判定手段により自車両が前記道路データに示される道路上を走行し、かつ前記認識カーブ走行判定手段により自車両が前記認識カーブを走行したと判定された場合に前記道路データを修正しており、前記カーブ認識手段により認識された前記認識カーブと、自車両が走行した実カーブとが同一であるか否かを、前記比較手段による比較結果に基づいて判定する同一性判定手段（例えば、実施の形態でのデータ修正部１８）を備え、前記同一性判定手段は、前記比較手段による比較結果において、前記認識カーブおよび前記カーブ推定手段により推定された推定カーブの何れか一方のカーブの曲率極大点と、何れか他方のカーブの曲率極大点との間の距離が、所定値以下である場合に、前記認識カーブと前記実カーブとが同一であると判定することを特徴としている。

上記の道路形状認識装置によれば、認識カーブおよび推定カーブの互いの曲率極大点間の距離が所定値以下である場合に、認識カーブと実カーブとが同一であると判定することにより、例えば自車両の現在位置に対する検出結果やカーブの認識処理や推定処理に対する処理結果に対して所望の許容誤差を設定することができる。

また、請求項４に記載の本発明の道路形状認識装置は、道路に係るノード情報およびカーブ情報を道路データとして記憶する記憶手段（例えば、実施の形態での記憶部１１）と、自車両の位置を検出する自車位置検出手段（例えば、実施の形態での自車位置検出部１２）と、前記道路データおよび前記自車両の位置に基づき自車両の進行方向に存在するカーブ形状およびカーブ位置を認識するカーブ認識手段（例えば、実施の形態でのカーブ認識部１４）と、自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段（例えば、実施の形態での車両状態検出部１３）と、前記自車両の車両状態に基づき実カーブ形状および実カーブ位置を推定するカーブ推定手段（例えば、実施の形態での道路形状推定部１５）と、少なくとも、前記カーブ認識手段により認識された認識カーブ形状と、前記カーブ推定手段により推定された推定カーブ形状とを比較する比較手段（例えば、実施の形態での比較部１６）と、前記比較手段による比較結果において、少なくとも前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが相異する場合に、前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが同等となるように、前記認識カーブ形状に係る前記道路データを修正する修正手段（例えば、実施の形態でのデータ修正部１８）と、前記道路データおよび前記自車位置検出手段からの信号に基づいて自車両が前記道路データに示される道路上を走行したか否かを判定するオンルート判定手段（オンルート判定部および認識カーブ走行判定部１７）と、前記カーブ認識手段により認識された認識カーブを自車両が走行したか否かを判定する認識カーブ走行判定手段（オンルート判定部および認識カーブ走行判定部１７）とを備え、前記修正手段は、前記オンルート判定手段により自車両が前記道路データに示される道路上を走行し、かつ前記認識カーブ走行判定手段により自車両が前記認識カーブを走行したと判定された場合に前記道路データを修正しており、前記カーブ認識手段により認識された前記認識カーブと、自車両が走行した実カーブとが同一であるか否かを、前記比較手段による比較結果に基づいて判定する同一性判定手段（例えば、実施の形態でのデータ修正部１８）を備え、前記同一性判定手段は、前記認識カーブが単独カーブであり、かつ前記認識カーブの走行中に前記カーブ推定手段により推定された推定カーブが複数のカーブからなる場合には、前記認識カーブと前記実カーブとが同一であると判定することを禁止することを特徴としている。

上記の道路形状認識装置によれば、判定処理に要する演算量が過剰に増大することを抑制しつつ、道路形状の認識結果に対する信頼性を向上させることができる。

また、請求項５に記載の本発明の道路形状認識装置は、道路に係るノード情報およびカーブ情報を道路データとして記憶する記憶手段（例えば、実施の形態での記憶部１１）と、自車両の位置を検出する自車位置検出手段（例えば、実施の形態での自車位置検出部１２）と、前記道路データおよび前記自車両の位置に基づき自車両の進行方向に存在するカーブ形状およびカーブ位置を認識するカーブ認識手段（例えば、実施の形態でのカーブ認識部１４）と、自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段（例えば、実施の形態での車両状態検出部１３）と、前記自車両の車両状態に基づき実カーブ形状および実カーブ位置を推定するカーブ推定手段（例えば、実施の形態での道路形状推定部１５）と、少なくとも、前記カーブ認識手段により認識された認識カーブ形状と、前記カーブ推定手段により推定された推定カーブ形状とを比較する比較手段（例えば、実施の形態での比較部１６）と、前記比較手段による比較結果において、少なくとも前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが相異する場合に、前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが同等となるように、前記認識カーブ形状に係る前記道路データを修正する修正手段（例えば、実施の形態でのデータ修正部１８）と、前記道路データおよび前記自車位置検出手段からの信号に基づいて自車両が前記道路データに示される道路上を走行したか否かを判定するオンルート判定手段（オンルート判定部および認識カーブ走行判定部１７）と、前記カーブ認識手段により認識された認識カーブを自車両が走行したか否かを判定する認識カーブ走行判定手段（オンルート判定部および認識カーブ走行判定部１７）とを備え、前記修正手段は、前記オンルート判定手段により自車両が前記道路データに示される道路上を走行し、かつ前記認識カーブ走行判定手段により自車両が前記認識カーブを走行したと判定された場合に前記道路データを修正しており、前記カーブ認識手段により認識された前記認識カーブと、自車両が走行した実カーブとが同一であるか否かを、前記比較手段による比較結果に基づいて判定する同一性判定手段（例えば、実施の形態でのデータ修正部１８）を備え、前記同一性判定手段は、前記比較手段による比較結果において、前記認識カーブと、前記カーブ推定手段により推定された推定カーブとの極性が異なる場合には、前記認識カーブと前記実カーブとが同一であると判定することを禁止することを特徴としている。

また、請求項６に記載の本発明の道路形状認識装置は、前記修正手段は、前記認識カーブ走行判定手段により前記認識カーブを自車両が走行したと判定され、かつ、前記カーブ推定手段により実カーブ形状および実カーブ位置が推定されない場合には、前記認識カーブが認識された道路データを略直線を示す内容へ変更またはカーブ情報を削除またはカーブ情報を無効とすることを特徴としている。

以上説明したように、請求項１に記載の本発明の道路形状認識装置によれば、認識カーブ形状と推定カーブ形状とが同等となるように道路データを修正する際に、自車両が道路データに示される道路上を走行したか否かと、カーブ認識手段により認識された認識カーブを自車両が走行したか否かとを判定することにより、道路形状の認識精度を向上させることができる。
さらに、認識カーブ形状と推定カーブ形状との比較結果に応じて、認識カーブと実カーブとが同一であるか否かを判定することにより、判定処理に要する演算量が過剰に増大することを抑制しつつ、道路形状の認識精度を向上させることができる。

さらに、請求項１から請求項３の何れか１つに記載の本発明の道路形状認識装置によれば、判定処理に対して所望の許容誤差を設定することができる。
さらに、請求項４または請求項５に記載の本発明の道路形状認識装置によれば、判定処理に要する演算量が過剰に増大することを抑制しつつ、道路形状の認識結果に対する信頼性を向上させることができる。

以下、本発明の一実施形態に係る道路形状認識装置について添付図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施の形態による道路形状認識装置１０は、例えば車両に搭載され、記憶部１１と、自車位置検出部１２と、車両状態検出部１３と、カーブ認識部１４と、道路形状推定部１５と、比較部１６と、オンルート判定部および認識カーブ走行判定部１７と、データ修正部１８とを備えて構成されている。

記憶部１１は、道路に係るノード情報およびカーブ情報を道路データとして記憶しており、ノード情報は、例えば道路形状を把握するための座標点のデータであり、カーブ情報は、例えばリンク（つまり、各ノード間を結ぶ線）上に設定されたカーブの開始点および終了点に加えて、カーブの曲率に係る情報（例えば、カーブの曲率や半径Ｒおよび極性）と、カーブの深さに係る情報（例えば、カーブの通過に要する旋回角θやカーブの長さ等）とから構成されている。

自車位置検出部１２は、例えば人工衛星を利用して車両の位置を測定するためのＧＰＳ（Global Positioning System）信号や、例えば適宜の基地局を利用してＧＰＳ信号の誤差を補正して測位精度を向上させるためのＤ（Differential）ＧＰＳ信号等の測位信号や、後述する車両状態検出部１３から出力される検出信号に基づく自律航法の算出処理によって自車両の現在位置を算出する。
さらに、自車位置検出部１２は、算出した自車両の現在位置と記憶部１１から取得した道路データとに基づいてマップマッチングを行い、自律航法による位置推定の結果を補正する。

車両状態検出部１３は、例えば、自車両の現在速度を検出する車速センサや車輪速センサと、水平面内での自車両の向きや鉛直方向に対する傾斜角度（例えば、自車両の前後方向軸の鉛直方向に対する傾斜角度や車両重心の上下方向軸回りの回転角であるヨー角等）および傾斜角度の変化量（例えば、ヨーレート等）を検出するジャイロセンサやヨーレートセンサとを備えて構成され、各検出信号を自車位置検出部１２および後述する道路形状推定部１５へ出力する。

カーブ認識部１４は、記憶部１１に記憶された道路データを取得し、この道路データに基づいて、自車両の現在位置から進行方向前方の所定範囲の道路上に存在するカーブを認識する。例えばカーブ認識部１４は、ノード情報つまり道路形状を把握するための座標点と、各ノード間を結ぶ線であるリンク情報とに基づいて、カーブの形状を認識する。
さらに、カーブ認識部１４は、例えば認識カーブ形状検出部２１を備え、この認識カーブ形状検出部２１は、取得した道路データに含まれるカーブ情報に基づき、自車両の進行方向前方で認識したカーブの位置および形状（例えば、カーブの半径Ｒや曲率、旋回角θやカーブの長さやカーブの深さ等）を検出して、比較部１６に出力する。

道路形状推定部１５は、自車位置検出部１２から出力される自車両の現在位置と、車両状態検出部１３から出力される自車両の車両状態（例えば、現在速度およびヨーレート等）とに基づき、自車両が走行した走行路上に実際に存在したカーブ（実カーブ）を推定し、この推定結果を推定カーブとして出力する。
さらに、道路形状推定部１５は、推定した推定カーブに対する自車両の通過状態に基づき、このカーブの実形状（例えば、実カーブの開始点および終了点と、極性と、半径Ｒと、旋回角θ等）を推定して、比較部１６に出力する。

例えば道路形状推定部１５は、自車両の走行速度およびヨーレートから算出した曲率が所定値以上となる状態を実カーブの通過状態とし、この通過状態の時間区間あるいは地点間を実カーブのカーブ区間として認識する。そして、認識したカーブ区間における方位偏差量、つまりヨーレートの時間積分値と、カーブ区間における走行距離とに基づき、半径Ｒを算出する。
なお、実カーブの半径Ｒは、例えばカーブ区間における適宜の半径（例えば、最大半径あるいは最小半径等）であってもよいし、例えばカーブ区間において検出される複数の半径に対する平均的な半径であってもよい。

比較部１６は、カーブ認識部１４により認識された認識カーブ形状と、道路形状推定部１５により推定された推定カーブ形状とを比較して、この比較結果をデータ修正部１８に出力する。

オンルート判定部および認識カーブ走行判定部１７は、自車位置検出部１２により検出された自車両の現在位置が、例えば記憶部１１に記憶されている道路データに応じた道路上に位置している状態（オンルート状態）であるか否かを判定し、かつカーブ認識部１４により認識された認識カーブを自車両が実際に走行したか否かを判定し、これらの判定結果をデータ修正部１８に出力する。

例えば図２および図３に示すように、自車両Ａの進行方向前方において、道路データに応じた２つの走行路γ，δと、対応する道路データが存在しない２つの未知の走行路α，γとが存在する状態で、自車位置検出部１２により検出された自車両Ａの現在位置が、ナビゲーション装置（図示略）等により認識された認識カーブγ上に位置する場合には、オンルート状態かつ認識カーブ走行状態であると判定される。
また、図２および図３において、自車位置検出部１２により検出された自車両Ａの現在位置が、ナビゲーション装置（図示略）等により認識された認識カーブγとは異なる、道路データに応じた走行路δ上に位置する場合には、オンルート状態かつ認識カーブ非走行状態であると判定される。
また、図２および図３において、自車位置検出部１２により検出された自車両Ａの現在位置が、対応する道路データが存在しない未知の走行路α，γ上に位置する場合には、オフルート状態かつ認識カーブ非走行状態であると判定される。

データ修正部１８は、比較部１６による比較結果において認識カーブ形状と推定カーブ形状とが相異する場合に、認識カーブ形状と推定カーブ形状とが同等となるように、認識カーブ形状の検出に用いられる記憶部１１の道路データを変更、あるいは記憶部１１に新規の道路データを追加する。
ここで、データ修正部１８は、例えば比較部１６による認識カーブ形状と推定カーブ形状との比較結果に基づき、認識カーブと実カーブとが同一であるか否かを判定する。

例えば、図４および図５に示すように、認識カーブおよび推定カーブにおいて、曲率が所定曲率θ１以上となる距離区間あるいは各カーブの通過状態での時間区間を、認識カーブ区間および推定カーブ区間とし、遅くとも、認識カーブおよび推定カーブの何れか一方のカーブの終了点が検出されるよりも前に、何れか他方のカーブの開始点が検出された場合、あるいは、何れか一方のカーブの開始点と、何れか他方のカーブの開始点との間の距離が、所定値以下である場合、あるいは、何れか一方のカーブの曲率極大点と、何れか他方のカーブの曲率極大点との間の距離が、所定値以下である場合等において、認識カーブと、推定カーブに対応する実カーブとが同一であると判定される。
一方、例えば図６に示すように、認識カーブが単独カーブであり、かつ推定カーブが複数のカーブからなる場合、あるいは、例えば図７に示すように、認識カーブと、推定カーブとの極性が異なる場合には、認識カーブと、推定カーブに対応する実カーブとが同一であると判定することは禁止される。

本実施の形態による道路形状認識装置１０は上記構成を備えており、次に、この道路形状認識装置１０の動作、特に、データ修正部１８の動作について添付図面を参照しながら説明する。

先ず、例えば図８に示すステップＳ０１においては、自車両の進行方向前方の所定範囲の道路データを記憶部１１から取得する。
そして、ステップＳ０２においては、自車両の現在位置および現在速度およびヨーレートを検出する。
そして、ステップＳ０３においては、自車位置検出部１２により検出された自車両の現在位置が、記憶部１１に記憶されている道路データに応じた道路上に位置している状態（つまり、オンルート状態）であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０４に進む。

そして、ステップＳ０４においては、自車両の現在位置から進行方向前方の所定範囲の道路データ上に存在するカーブ（認識カーブ）を認識したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０５に進む。

そして、ステップＳ０５においては、自車両が認識カーブの開始点に到達したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１９に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０６に進む。
そして、ステップＳ０６においては、実カーブの開始点に到達したか否かを判定する。
ステップＳ０６の判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１３に進む。
一方、ステップＳ０６の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０７に進む。

そして、ステップＳ０７においては、実カーブ形状を推定する。
そして、ステップＳ０８においては、オンルート状態が継続しているか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０９に進み、このステップＳ０９においては、認識カーブと実カーブとは異なるカーブであると判定し、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、例えば図５に示すように、認識カーブの終了点が検出されるよりも前に、推定カーブの開始点が検出された場合等には、ステップＳ１０に進む。

そして、ステップＳ１０においては、認識カーブを通過したか否か、つまり認識カーブの終了点に到達したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０７に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１１に進む。
そして、ステップＳ１１においては、実カーブの終了点に到達したか否かを判定する。
ステップＳ１１の判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０７に戻る。
一方、ステップＳ１１の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１２に進む。

そして、ステップＳ１２においては、実カーブのカーブ区間の開始点から終了点に亘る実カーブ形状に対する推定結果に基づき、例えば半径Ｒや旋回角θ等の実カーブ形状を算出する。例えば実カーブの半径Ｒは、カーブ区間における適宜の半径（例えば、最大半径あるいは最小半径等）であってもよいし、例えばカーブ区間において推定される複数の半径に対する平均的な半径であってもよい。
そして、ステップＳ１３においては、認識カーブ形状と推定カーブ形状とが同等となるように、認識カーブ形状の検出に用いられる記憶部１１の道路データを変更して、一連の処理を終了する。

また、ステップＳ１４においては、認識カーブを通過したか否か、つまり認識カーブの終了点に到達したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１５に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ１６に進む。
そして、ステップＳ１５においては、オンルート状態が継続しているか否かを判定する。
ステップＳ１５の判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ１５の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ０６に戻る。
つまり、上述したステップＳ０５において、認識カーブの開始点を通過したと判定されていることから、オンルート状態が継続している場合には、この認識カーブの終了点に到達するまでは、ステップＳ０６における実カーブの開始点が検出されるか否かの判定処理の実行を継続する。ただし、オンルート状態が継続していない場合には、認識カーブの終了点に到達しない虞があるため、一連の処理を終了する。

また、ステップＳ１６においては、実カーブが存在することを認識してないと判断してステップＳ１７に進む。
そして、ステップＳ１７においては、認識カーブに相当する実路はカーブではないと判定する。つまり、認識カーブの開始点および終了点を通過したにもかかわらず、実カーブが検出されていない状態（例えば、実路が直進路である状態等）では、認識カーブに係る道路データに誤りがあると判断する。
そして、ステップＳ１８においては、認識カーブ形状の半径、つまり記憶部１１に記憶されている道路データのカーブ情報を修正して、一連の処理を終了する。

また、例えばステップＳ０１９に示すステップＳ１９においては、実カーブの開始点に到達したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２０に進む。
そして、ステップＳ２０においては、実カーブ形状を推定する。
そして、ステップＳ２１においては、自車両が認識カーブの開始点に到達したか否かを判定する。
ステップＳ２１の判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ２７に進む。
一方、ステップＳ２１の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２２に進む。

そして、ステップＳ２２においては、オンルート状態が継続しているか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ２８に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、例えば図４に示すように、推定カーブの終了点が検出されるよりも前に、認識カーブの開始点が検出された場合等には、ステップＳ２３に進む。
そして、ステップＳ２３においては、実カーブの終了点に到達したか否かを判定する。
ステップＳ２３の判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ２０に戻る。
一方、ステップＳ２３の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２４に進む。

そして、ステップＳ２４においては、実カーブのカーブ区間の開始点から終了点に亘る実カーブ形状に対する推定結果に基づき、例えば半径Ｒや旋回角θ等の実カーブ形状を算出する。例えば実カーブの半径Ｒは、カーブ区間における適宜の半径（例えば、最大半径あるいは最小半径等）であってもよいし、例えばカーブ区間において推定される複数の半径に対する平均的な半径であってもよい。
そして、ステップＳ２５においては、認識カーブを通過したか否か、つまり認識カーブの終了点に到達したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、この判定処理を繰り返じ実行する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２６に進む。
そして、ステップＳ２６においては、認識カーブ形状と推定カーブ形状とが同等となるように、認識カーブ形状の検出に用いられる記憶部１１の道路データを変更して、一連の処理を終了する。

また、ステップＳ２７においては、実カーブの終了点に到達したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ２１に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、例えば推定カーブと認識カーブとの互いのカーブ区間同士の重複区間が所定値未満である場合等には、ステップＳ２８に進む。
そして、ステップＳ２８においては、認識カーブと実カーブとは異なるカーブであると判定し、一連の処理を終了する。

上述したように、本実施の形態による道路形状認識装置１０によれば、ノード情報およびカーブ情報に基づく認識カーブ形状と、自車両の車両状態に基づく推定カーブ形状との比較結果に応じて、認識カーブ形状と推定カーブ形状とが同等となるように道路データを修正する際に、認識カーブと、自車両が走行した実カーブとが同一であるか否かを判定することにより、道路形状の認識精度を向上させることができる。
しかも、ノード情報およびカーブ情報に基づく認識カーブ形状と、自車両の車両状態に基づく推定カーブ形状との比較結果に応じて、認識カーブと実カーブとが同一であるか否かを判定することにより、判定処理に要する演算量が過剰に増大することを抑制しつつ、道路形状の認識精度を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る道路形状認識装置の構成を示す機能ブロック図である。各走行路と自車両の位置との一例を示す図である。各走行路からの逸脱量と、各走行路上の位置との一例を示す図である。認識カーブと推定カーブとの一例を示す図である。認識カーブと推定カーブとの一例を示す図である。認識カーブと推定カーブとの一例を示す図である。認識カーブと推定カーブとの一例を示す図である。図１に示す道路形状認識装置の動作を示すフローチャートである。図１に示す道路形状認識装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０道路形状認識装置
１１記憶部（記憶手段）
１２自車位置検出部（自車位置検出手段）
１３車両状態検出部（車両状態検出手段）
１４カーブ認識部（カーブ認識手段）
１５道路形状推定部（カーブ推定手段）
１６比較部（比較手段）
１７オンルート判定部および認識カーブ走行判定部（オンルート判定手段、認識カーブ走行判定手段）
１８データ修正部（修正手段、同一性判定手段）

Claims

道路に係るノード情報およびカーブ情報を道路データとして記憶する記憶手段と、
自車両の位置を検出する自車位置検出手段と、
前記道路データおよび前記自車両の位置に基づき自車両の進行方向に存在するカーブ形状およびカーブ位置を認識するカーブ認識手段と、
自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段と、
前記自車両の車両状態に基づき実カーブ形状および実カーブ位置を推定するカーブ推定手段と、
少なくとも、前記カーブ認識手段により認識された認識カーブ形状と、前記カーブ推定手段により推定された推定カーブ形状とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果において、少なくとも前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが相異する場合に、前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが同等となるように、前記認識カーブ形状に係る前記道路データを修正する修正手段と、
前記道路データおよび前記自車位置検出手段からの信号に基づいて自車両が前記道路データに示される道路上を走行したか否かを判定するオンルート判定手段と、
前記カーブ認識手段により認識された認識カーブを自車両が走行したか否かを判定する認識カーブ走行判定手段とを備え、
前記修正手段は、前記オンルート判定手段により自車両が前記道路データに示される道路上を走行し、かつ前記認識カーブ走行判定手段により自車両が前記認識カーブを走行したと判定された場合に前記道路データを修正しており、
前記カーブ認識手段により認識された前記認識カーブと、自車両が走行した実カーブとが同一であるか否かを、前記比較手段による比較結果に基づいて判定する同一性判定手段を備え、
前記同一性判定手段は、前記比較手段による比較結果において、遅くとも、前記認識カーブおよび前記カーブ推定手段により推定された推定カーブの何れか一方のカーブの終了点が検出されるよりも前に、何れか他方のカーブの開始点が検出された場合に、前記認識カーブと前記実カーブとが同一であると判定する
ことを特徴とする道路形状認識装置。
道路に係るノード情報およびカーブ情報を道路データとして記憶する記憶手段と、
自車両の位置を検出する自車位置検出手段と、
前記道路データおよび前記自車両の位置に基づき自車両の進行方向に存在するカーブ形状およびカーブ位置を認識するカーブ認識手段と、
自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段と、
前記自車両の車両状態に基づき実カーブ形状および実カーブ位置を推定するカーブ推定手段と、
少なくとも、前記カーブ認識手段により認識された認識カーブ形状と、前記カーブ推定手段により推定された推定カーブ形状とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果において、少なくとも前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが相異する場合に、前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが同等となるように、前記認識カーブ形状に係る前記道路データを修正する修正手段と、
前記道路データおよび前記自車位置検出手段からの信号に基づいて自車両が前記道路データに示される道路上を走行したか否かを判定するオンルート判定手段と、
前記カーブ認識手段により認識された認識カーブを自車両が走行したか否かを判定する認識カーブ走行判定手段とを備え、
前記修正手段は、前記オンルート判定手段により自車両が前記道路データに示される道路上を走行し、かつ前記認識カーブ走行判定手段により自車両が前記認識カーブを走行したと判定された場合に前記道路データを修正しており、
前記カーブ認識手段により認識された前記認識カーブと、自車両が走行した実カーブとが同一であるか否かを、前記比較手段による比較結果に基づいて判定する同一性判定手段を備え、
前記同一性判定手段は、前記比較手段による比較結果において、前記認識カーブおよび前記カーブ推定手段により推定された推定カーブの何れか一方のカーブの開始点と、何れか他方のカーブの開始点との間の距離が、所定値以下である場合に、前記認識カーブと前記実カーブとが同一であると判定することを特徴とする道路形状認識装置。
道路に係るノード情報およびカーブ情報を道路データとして記憶する記憶手段と、
自車両の位置を検出する自車位置検出手段と、
前記道路データおよび前記自車両の位置に基づき自車両の進行方向に存在するカーブ形状およびカーブ位置を認識するカーブ認識手段と、
自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段と、
前記自車両の車両状態に基づき実カーブ形状および実カーブ位置を推定するカーブ推定手段と、
少なくとも、前記カーブ認識手段により認識された認識カーブ形状と、前記カーブ推定手段により推定された推定カーブ形状とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果において、少なくとも前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが相異する場合に、前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが同等となるように、前記認識カーブ形状に係る前記道路データを修正する修正手段と、
前記道路データおよび前記自車位置検出手段からの信号に基づいて自車両が前記道路データに示される道路上を走行したか否かを判定するオンルート判定手段と、
前記カーブ認識手段により認識された認識カーブを自車両が走行したか否かを判定する認識カーブ走行判定手段とを備え、
前記修正手段は、前記オンルート判定手段により自車両が前記道路データに示される道路上を走行し、かつ前記認識カーブ走行判定手段により自車両が前記認識カーブを走行したと判定された場合に前記道路データを修正しており、
前記カーブ認識手段により認識された前記認識カーブと、自車両が走行した実カーブとが同一であるか否かを、前記比較手段による比較結果に基づいて判定する同一性判定手段を備え、
前記同一性判定手段は、前記比較手段による比較結果において、前記認識カーブおよび前記カーブ推定手段により推定された推定カーブの何れか一方のカーブの曲率極大点と、何れか他方のカーブの曲率極大点との間の距離が、所定値以下である場合に、前記認識カーブと前記実カーブとが同一であると判定することを特徴とする道路形状認識装置。
道路に係るノード情報およびカーブ情報を道路データとして記憶する記憶手段と、
自車両の位置を検出する自車位置検出手段と、
前記道路データおよび前記自車両の位置に基づき自車両の進行方向に存在するカーブ形状およびカーブ位置を認識するカーブ認識手段と、
自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段と、
前記自車両の車両状態に基づき実カーブ形状および実カーブ位置を推定するカーブ推定手段と、
少なくとも、前記カーブ認識手段により認識された認識カーブ形状と、前記カーブ推定手段により推定された推定カーブ形状とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果において、少なくとも前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが相異する場合に、前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが同等となるように、前記認識カーブ形状に係る前記道路データを修正する修正手段と、
前記道路データおよび前記自車位置検出手段からの信号に基づいて自車両が前記道路データに示される道路上を走行したか否かを判定するオンルート判定手段と、
前記カーブ認識手段により認識された認識カーブを自車両が走行したか否かを判定する認識カーブ走行判定手段とを備え、
前記修正手段は、前記オンルート判定手段により自車両が前記道路データに示される道路上を走行し、かつ前記認識カーブ走行判定手段により自車両が前記認識カーブを走行したと判定された場合に前記道路データを修正しており、
前記カーブ認識手段により認識された前記認識カーブと、自車両が走行した実カーブとが同一であるか否かを、前記比較手段による比較結果に基づいて判定する同一性判定手段を備え、
前記同一性判定手段は、
前記認識カーブが単独カーブであり、かつ前記認識カーブの走行中に前記カーブ推定手段により推定された推定カーブが複数のカーブからなる場合には、前記認識カーブと前記実カーブとが同一であると判定することを禁止することを特徴とする道路形状認識装置。
道路に係るノード情報およびカーブ情報を道路データとして記憶する記憶手段と、
自車両の位置を検出する自車位置検出手段と、
前記道路データおよび前記自車両の位置に基づき自車両の進行方向に存在するカーブ形状およびカーブ位置を認識するカーブ認識手段と、
自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段と、
前記自車両の車両状態に基づき実カーブ形状および実カーブ位置を推定するカーブ推定手段と、
少なくとも、前記カーブ認識手段により認識された認識カーブ形状と、前記カーブ推定手段により推定された推定カーブ形状とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果において、少なくとも前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが相異する場合に、前記認識カーブ形状と前記推定カーブ形状とが同等となるように、前記認識カーブ形状に係る前記道路データを修正する修正手段と、
前記道路データおよび前記自車位置検出手段からの信号に基づいて自車両が前記道路データに示される道路上を走行したか否かを判定するオンルート判定手段と、
前記カーブ認識手段により認識された認識カーブを自車両が走行したか否かを判定する認識カーブ走行判定手段とを備え、
前記修正手段は、前記オンルート判定手段により自車両が前記道路データに示される道路上を走行し、かつ前記認識カーブ走行判定手段により自車両が前記認識カーブを走行したと判定された場合に前記道路データを修正しており、
前記カーブ認識手段により認識された前記認識カーブと、自車両が走行した実カーブとが同一であるか否かを、前記比較手段による比較結果に基づいて判定する同一性判定手段を備え、
前記同一性判定手段は、前記比較手段による比較結果において、前記認識カーブと、前記カーブ推定手段により推定された推定カーブとの極性が異なる場合には、前記認識カーブと前記実カーブとが同一であると判定することを禁止することを特徴とする道路形状認識装置。
前記修正手段は、
前記認識カーブ走行判定手段により前記認識カーブを自車両が走行したと判定され、かつ、前記カーブ推定手段により実カーブ形状および実カーブ位置が推定されない場合には、前記認識カーブが認識された道路データを略直線を示す内容へ変更またはカーブ情報を削除またはカーブ情報を無効とすることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかひとつに記載の道路形状認識装置。