JP6485215B2 - Curve section identification system, curve section identification method, and curve section identification program - Google Patents
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Description
本発明は、カーブ区間特定システム、カーブ区間特定方法およびカーブ区間特定プログラムに関する。 The present invention relates to a curve section specifying system, a curve section specifying method, and a curve section specifying program.
従来、カーブ区間を特定するための技術が知られている。例えば、特許文献１においては、観測地点の前方の道路にある連続する複数のノードを取得し、ノードを結ぶリンクの長さが閾値よりも小さく、かつ、リンク同士の交わる角度が閾値よりも大きいという判定が２回連続した場合にカーブ開始と判断する構成が開示されている。 Conventionally, a technique for specifying a curve section is known. For example, in Patent Document 1, a plurality of continuous nodes on the road ahead of the observation point are acquired, the length of the link connecting the nodes is smaller than the threshold, and the angle at which the links intersect is larger than the threshold. A configuration is disclosed in which it is determined that the curve starts when the determination is continued twice.
従来の技術は、ノードを結ぶリンクの交差角に基づいてカーブが開始したか否かを判定する構成である。道路の形状を示すノード等の形状点は、一般に道路の形状変化が小さい場合の粗に分布するため、道路が直線に近い状態であると粗に分布する傾向にある。しかし、形状点の分布状況は個別の道路によって様々である。従って、個別の道路の状況によって道路の形状を表す正確さは異なり得る。 The conventional technique is a configuration for determining whether or not a curve has started based on the intersection angle of links connecting nodes. Since the shape points such as nodes indicating the shape of the road are generally distributed roughly when the change in the shape of the road is small, they tend to be distributed roughly when the road is close to a straight line. However, the distribution of shape points varies depending on the individual road. Accordingly, the accuracy of expressing the shape of the road may vary depending on the situation of the individual road.
例えば、直線状道路が長距離に渡って続いている場合と、カーブ区間の直後に直線状道路が続いている場合とでは、形状点によって表現される道路の形状の正確さが異なり得る。このため、線分の交差角のみに基づいてカーブ区間を特定する技術では、カーブ区間の直後に直線状道路が続き、さらにカーブ区間が続く道路等において直線状道路の存在を特定することができず、１個の大きいカーブ区間と見なされてしまう場合があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、カーブ区間の特定精度を向上させることを目的とする。
For example, the accuracy of the shape of the road represented by the shape points may differ between a case where a straight road continues for a long distance and a case where a straight road continues immediately after a curve section. For this reason, with the technology for specifying a curve section based only on the intersection angle of a line segment, it is possible to specify the presence of a straight road on a road or the like where a straight road continues immediately after the curve section and the curve section continues. In some cases, it was regarded as one large curve section.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to improve the accuracy of specifying a curve section.
上記の目的を達成するために、カーブ区間特定システムは、道路の形状を示す形状点を取得する形状点取得部と、形状点に基づいて、道路の方向を示す線分を取得する線分取得部と、線分の交差角に基づいてカーブ区間の端点を特定し、形状点間の距離がカーブ区間の曲率半径に依存する閾値より大きい場合に当該形状点に基づいてカーブ区間の端点を特定し、両端点に基づいてカーブ区間を特定するカーブ区間特定部と、を備える。 In order to achieve the above object, the curve section specifying system includes a shape point acquisition unit that acquires a shape point indicating the shape of the road, and a line segment acquisition that acquires a line segment indicating the direction of the road based on the shape point. If the distance between the shape points is larger than a threshold value that depends on the curvature radius of the curve section, the end point of the curve section is specified based on the shape point. And a curve section specifying unit that specifies a curve section based on both end points.
また、上記の目的を達成するために、カーブ区間特定方法は、道路の形状を示す形状点を取得する形状点取得工程と、形状点に基づいて、道路の方向を示す線分を取得する線分取得工程と、線分の交差角に基づいてカーブ区間の端点を特定し、形状点間の距離がカーブ区間の曲率半径に依存する閾値より大きい場合に当該形状点に基づいてカーブ区間の端点を特定し、両端点に基づいてカーブ区間を特定するカーブ区間特定工程と、を含むように構成される。 In order to achieve the above object, the curve section specifying method includes a shape point acquiring step for acquiring a shape point indicating the shape of the road, and a line for acquiring a line segment indicating the direction of the road based on the shape point. Specify the end points of the curve section based on the segment acquisition step and the intersection angle of the line segment, and if the distance between the shape points is greater than the threshold value depending on the curvature radius of the curve section, the end points of the curve section based on the shape point And a curve section specifying step of specifying a curve section based on both end points.
さらに、上記の目的を達成するために、カーブ区間特定プログラムは、道路の形状を示す形状点を取得する形状点取得機能と、形状点に基づいて、道路の方向を示す線分を取得する線分取得機能と、線分の交差角に基づいてカーブ区間の端点を特定し、形状点間の距離がカーブ区間の曲率半径に依存する閾値より大きい場合に当該形状点に基づいてカーブ区間の端点を特定し、両端点に基づいてカーブ区間を特定するカーブ区間特定機能と、をコンピュータに実現させる。 Furthermore, in order to achieve the above object, the curve section specifying program includes a shape point acquisition function for acquiring a shape point indicating the shape of the road, and a line for acquiring a line segment indicating the direction of the road based on the shape point. The end point of the curve section is determined based on the shape point when the end point of the curve section is specified based on the segment acquisition function and the intersection angle of the line segment and the distance between the shape points is greater than the threshold value depending on the curvature radius of the curve section And a computer that realizes a curve section specifying function for specifying a curve section based on both end points.
すなわち、線分の交差角のみに基づいてカーブ区間の端点を特定する構成においては、カーブ区間の直後に直線状道路が続き、さらにカーブ区間が続く道路等において直線状道路の存在を特定することができず、１個の大きいカーブ区間と見なされてしまう場合がある。しかし、カーブ区間特定システム、方法、プログラムにおいては、線分の交差角に基づく判定と、形状点間の距離に基づく判定とによってカーブ区間の両端を特定する。直線部分においては形状点が粗に分布するため、形状点間の距離が長くなる。従って、形状点間の距離により、直線部分であることを正確に特定可能である。この結果、カーブ区間の直後に直線状道路が続き、さらにカーブ区間が続く道路等において直線状道路の存在を特定することができ、カーブ区間の特定精度を向上させることができる。 That is, in the configuration in which the end point of the curve section is specified based only on the intersection angle of the line segment, the presence of the straight road is specified in the road etc. where the straight road continues immediately after the curve section and the curve section continues. Cannot be considered as one large curve section. However, in the curve section specifying system, method, and program, both ends of the curve section are specified by the determination based on the intersection angle of the line segments and the determination based on the distance between the shape points. Since the shape points are roughly distributed in the straight line portion, the distance between the shape points becomes long. Therefore, it is possible to accurately identify the straight portion by the distance between the shape points. As a result, it is possible to specify the presence of a straight road on a road or the like where a straight road continues immediately after the curve section and further continues the curve section, and the accuracy of specifying the curve section can be improved.
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）カーブ区間特定システムの構成：
（２）カーブ区間特定処理：
（３）開始終了候補点取得処理：
（４）分割処理：
（５）他の実施形態：
Here, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of curve section identification system:
(2) Curve section identification processing:
(3) Start / end candidate point acquisition processing:
(4) Division processing:
(5) Other embodiments:
（１）カーブ区間特定システムの構成：
図１は、本発明にかかるカーブ区間特定システム１０の構成を示すブロック図である。カーブ区間特定システム１０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部２０、記録媒体３０を備えており、記録媒体３０やＲＯＭに記憶されたプログラムを制御部２０で実行することができる。本実施形態においては、このプログラムとしてカーブ区間特定プログラム２１を実行可能である。カーブ区間特定プログラム２１は、車両の現在位置を取得し、車両の現在位置の前方に存在するカーブ区間を特定する機能を制御部２０に実行させる。
(1) Configuration of curve section identification system:
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a curve
カーブ区間特定システム１０が使用される車両は、ＧＰＳ受信部４１と車速センサ４２とジャイロセンサ４３と変速部４４と制動部４５とを備えている。ＧＰＳ受信部４１は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の現在位置を算出するための信号を出力する。車速センサ４２は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。制御部２０は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車速を取得する。ジャイロセンサ４３は、車両の水平面内の旋回についての角加速度を検出し、車両の向きに対応した信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の進行方向を取得する。制御部２０は、車速センサ４２およびジャイロセンサ４３等の出力信号に基づいて車両の走行軌跡を特定することで車両の現在位置を取得する。ＧＰＳ受信部４１の出力信号は、車速センサ４２およびジャイロセンサ４３等から特定される車両の現在位置を補正するなどのために利用される。
A vehicle in which the curve
変速部４４は、前進について計６速、後進について計１速等の複数の変速段を有する有段のトルクコンバータを備えており、各変速段に対応した変速比で回転数を調整しながらエンジンの駆動力を車両の車輪に伝達することができる。制御部２０は図示しないインタフェースを介して変速段を切り替えるための制御信号を出力し、変速部４４は当該制御信号を取得して変速段を切り替えることが可能である。従って、制御部２０は、変速部４４に制御信号を出力して変速段を変化させ、車両に対してエンジンブレーキを作用させることによって減速させることができる。なお、本実施形態においては、前進１速〜前進６速のように変速段がハイギアになるにつれて変速比が小さくなるように構成されている。
The
制動部４５は、車両の車輪に搭載されたブレーキによる減速の程度を調整するホイールシリンダの圧力を制御する装置を含み、制御部２０は当該制動部４５に対して制御信号を出力してホイールシリンダの圧力を調整させることが可能である。従って、制御部２０が当該制動部４５に対して制御信号を出力してホイールシリンダの圧力を増加させると、ブレーキによる制動力が増加し、車両が減速される。
The
以上のように、制御部２０は、変速部４４、制動部４５に対して制御信号を出力することによって車両を減速させることができる。本実施形態において、制御部２０は、図示しない減速制御プログラムを実行することが可能であり、当該減速制御プログラムの処理により、制御部２０は、カーブ区間に進入する前に車両の速度を目標速度以下になるように減速させる。ここで、目標速度はカーブ区間の曲率に応じて決定される。例えば、カーブ区間の一定曲率部分において車両が一定車速で走行できるように目標速度が決定される。この構成において、制御部２０は、例えば、一定曲率部分の入口前から等加速度直線運動によって車両を減速させ、一定曲率部分の入口において車速が目標速度となるように減速を行う等して減速制御を行う。
As described above, the
記録媒体３０には、予め地図情報３０ａが記録されている。地図情報３０ａは、車両が走行する道路上の交差点に設定されたノードの位置を示すノードデータ，ノード間の道路の形状を特定するための形状補間点データ，ノード同士の連結を示すリンクデータ，道路の周辺に存在する施設を示す施設データ等を含んでいる。なお、本実施形態においては、ノードおよび形状補間点が道路の形状を示す形状点である。すなわち、本実施形態における形状点は、道路の位置を示すとともに、各形状点を結ぶ直線が道路の方向を間接的に示している。
本実施形態において制御部２０は、上述のような減速制御を行うために、カーブ区間特定プログラム２１により車両の前方に存在するカーブ区間を特定する処理を実行する。カーブ区間特定プログラム２１は、形状点取得部２１ａと線分取得部２１ｂとカーブ区間特定部２１ｃと線分長調整部２１ｄとを備えている。
In the present embodiment, the
形状点取得部２１ａは、道路の形状を示す形状点を取得する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０は、形状点取得部２１ａの処理により、ＧＰＳ受信部４１，車速センサ４２，ジャイロセンサ４３の処理に基づいて車両の現在位置を取得し、地図情報３０ａを参照して車両の前方に存在する形状点を取得する。
The shape
線分取得部２１ｂは、形状点に基づいて、道路の方向を示す線分を取得する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。具体的には、制御部２０は、着目した形状点から、他の形状点または隣接する形状点同士を結ぶ線上の点まで延びる線分を、着目した形状点の前後で取得する。すなわち、形状点取得部２１ａの処理によって形状点が取得されると、制御部２０は、線分取得部２１ｂの処理により、取得された形状点のいずれかを着目形状点に設定する。
The line
そして、制御部２０は、後述する線分長調整部２１ｄの処理によって線分の長さを決定する。また、制御部２０は、隣接する形状点間を結ぶ線を特定する。そして、制御部２０は、着目形状点を中心とし、線分の長さを半径とした円と、隣接する形状点間を結ぶ線との交点を線分の端点とする。当該端点は着目形状点の前後で取得されるため、制御部２０は、着目形状点から各端点まで延びる線分を取得する。制御部２０は、以上のようにして線分を取得する処理を、着目形状点を順次変更しながら、複数の形状点について実行する。
And the
カーブ区間特定部２１ｃは、線分の交差角と形状点間の距離に基づいてカーブ区間を特定する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。具体的には、カーブ区間特定部２１ｃは、線分の交差角に基づいてカーブ区間の端点を特定し、形状点間の距離がカーブ区間の曲率半径に依存する閾値より大きい場合に当該形状点に基づいてカーブ区間の端点を特定し、両端点に基づいてカーブ区間を特定する機能を制御部２０に実現させる。
The curve
すなわち、各形状点について取得された線分は、形状点と形状点間を結ぶ線上の点（または他の形状点）を結ぶ線であるため、道路の方向を（少なくとも近似的には）示している。従って、制御部２０が当該線分の交差角を解析すれば、当該線分に該当する位置の道路がカーブ区間であるか否かを特定することができる。そこで、制御部２０は、カーブ区間特定部２１ｃの処理により、着目形状点の前後で取得された線分の交差角を取得する。また、制御部２０は、線分の交差角が判定基準より大きい場合に、着目形状点がカーブ区間に含まれると判定する。
That is, the line segment acquired for each shape point is a line connecting the points (or other shape points) on the line connecting the shape points to each other, and thus indicates the direction of the road (at least approximately). ing. Therefore, if the
図４Ａは、道路上の形状点の配置例を模式的に示す図であり、黒丸によって形状点を示している。本実施形態において形状点は、道路の中央に配置されている。なお、一点鎖線は形状点間を結ぶ線である。この例において、線分取得部２１ｂの処理によって制御部２０が取得した着目形状点が点Ｐi1であり、線分が線分Ｌf1，Ｌb1である場合を想定する。この場合、制御部２０は、線分Ｌf1，Ｌb1の方向に基づいて交差角Ａ（後方の線分を前方に延長した線と前方の線分とで形成される角度）を取得し、交差角Ａが判定基準より大きい場合に、形状点Ｐi1がカーブ区間に含まれると判定する。
FIG. 4A is a diagram schematically illustrating an arrangement example of shape points on a road, and the shape points are indicated by black circles. In this embodiment, the shape point is arranged at the center of the road. The alternate long and short dash line is a line connecting the shape points. In this example, it is assumed that the shape point of interest acquired by the
そして、カーブ区間に含まれると判定されなかった着目形状点と、カーブ区間に含まれると判定された着目形状点とが隣接する場合、制御部２０は、後者の着目形状点をカーブ区間の端点として取得する。なお、交差角の判定基準は、線分の交差角が当該判定基準より大きい場合に、着目形状点がカーブ区間であるように定義されていれば良く、統計に基づいて予め決定されている。
When the target shape point that is not determined to be included in the curve section and the target shape point that is determined to be included in the curve section are adjacent to each other, the
さらに、形状点間の距離は、形状点の密度に依存する。すなわち、形状点の密度が密であると形状点間の距離は短くなり、形状点の密度が粗であると形状点間の距離は長くなる。また、一般に、形状点は道路の形状を示す点であるため、道路の形状の変化が相対的に少ない区間において形状点の密度は粗である。従って、曲率半径が大きい区間においては、形状点の密度が粗になる。 Furthermore, the distance between the shape points depends on the density of the shape points. That is, if the density of the shape points is dense, the distance between the shape points becomes short, and if the density of the shape points is coarse, the distance between the shape points becomes long. In general, since the shape point is a point indicating the shape of the road, the density of the shape points is rough in a section where the change in the shape of the road is relatively small. Therefore, the density of the shape points becomes coarse in the section where the radius of curvature is large.
そして、道路の曲率半径が小さい区間と曲率半径が大きい区間（実質的にカーブでないと見なせる区間。曲率半径が無限大（直線区間）を含む）が連続している場合、曲率半径が小さい区間と曲率半径が大きい区間とが近接していることに起因して、道路の方向を示す線分の交差角がカーブであることを示す値になる場合がある。図５は、道路上の形状点の配置例を模式的に示す図であり、黒丸によって形状点を示している。本実施形態において形状点は、道路の中央に配置されている。なお、一点鎖線は形状点間を結ぶ線である。 If the road has a small radius of curvature and a zone with a large radius of curvature (a zone that can be regarded as not substantially a curve, including an infinite radius of curvature (including a straight zone)), a zone with a small radius of curvature Due to the proximity of a section with a large radius of curvature, the intersection angle of the line indicating the direction of the road may be a value indicating a curve. FIG. 5 is a diagram schematically showing an example of arrangement of shape points on the road, and the shape points are indicated by black circles. In this embodiment, the shape point is arranged at the center of the road. The alternate long and short dash line is a line connecting the shape points.
図５に示す道路は、直線区間Ｒ1とＲ3との間にカーブ区間Ｒ2が存在し、直線区間Ｒ3とＲ5との間にカーブ区間Ｒ4が存在する例を示している。この例において、線分取得部２１ｂの処理によって制御部２０が取得した着目形状点が点Ｐi2であり、線分が線分Ｌf2，Ｌb2である場合を想定する。この場合、線分Ｌf2，Ｌb2の端点Ｐeb2，Ｐef2が、道路のカーブ区間に存在するため、線分Ｌf2，Ｌb2の交差角Ｂは０（または０の近似値）ではない。この結果、この例においては、線分Ｌf2，Ｌb2の交差角Ｂが判定基準より大きくなる。従って、線分Ｌf2，Ｌb2の交差角Ｂに基づく判定のみであると、形状点Ｐi2がカーブ区間に含まれると判定され、曲率半径が小さい区間Ｒ2，Ｒ4と曲率半径が大きい区間Ｒ3とが一つの大きなカーブ区間であると特定されてしまう。
The road shown in FIG. 5 shows an example in which a curve section R 2 exists between the straight sections R 1 and R 3 and a curve section R 4 exists between the straight sections R 3 and R 5 . In this example, it is assumed that the shape point of interest acquired by the
そこで、制御部２０は、カーブ区間特定部２１ｃの処理により、形状点間の距離が閾値より大きい場合に、これらの形状点の周囲は曲率半径が大きい区間であると判定する。すなわち、直線区間においては上述のように形状点の密度が粗になるため、本実施形態においては、形状点間の距離が閾値以上であれば、当該形状点が直線道路区間における形状点間の距離であると見なすことができるように閾値を予め設定している（詳細は後述）。そこで、制御部２０は、カーブ区間特定部２１ｃの処理により、地図情報３０ａに基づいて着目した形状点間の距離を取得し、当該距離が閾値より大きいか否かを判定する。そして、形状点間の距離が閾値より大きい場合、制御部２０は、当該形状点間はカーブ区間でないと見なす。従って、着目した形状点のうちの一方がカーブ区間に隣接しているのであれば、当該形状点がカーブ区間の端点となる。
Therefore, when the distance between the shape points is larger than the threshold value by the process of the curve
以上のような本実施形態によれば、道路の曲率半径が小さい区間と曲率半径が大きい区間（実質的にカーブでないと見なせる区間）が連続している場合に、後者を除外してカーブ区間を特定することができる。従って、本実施形態においては、カーブ区間と直線区間とを正確に区別することが可能である。この結果、カーブ区間の直後に直線状の区間が続き、さらにカーブ区間が続く道路等において直線状道路の存在を特定することができ、カーブ区間の特定精度を向上させることができる。 According to the present embodiment as described above, when a section with a small curvature radius of a road and a section with a large curvature radius (section that can be regarded as substantially not a curve) are continuous, the curve section is excluded by excluding the latter. Can be identified. Therefore, in this embodiment, it is possible to accurately distinguish the curve section and the straight section. As a result, it is possible to specify the presence of a straight road on a road or the like where a straight section continues immediately after the curve section, and further continues the curve section, and the accuracy of specifying the curve section can be improved.
線分長調整部２１ｄは、道路上の形状点の密度に基づいて線分の長さを変化させる機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０が線分取得部２１ｂの処理によって取得する線分の長さが特定の長さに限定されていると、線分の交差角に基づいてカーブ区間を正確に特定することが困難になる。
The line segment
具体的には、図４Ｂは、比較的小さい曲率半径の道路を模式的に示している。この例においても黒丸によって形状点を示しており、形状点は道路の中央に配置されている。本例において、カーブ区間（クロソイド区間）の実際の開始点は形状点Ｐi4である。ここで、形状点Ｐi4よりも後方（カーブ区間の逆側）の形状点Ｐi3が着目形状点である場合に、制御部２０が線分取得部２１ｂの処理によって取得する線分が線分Ｌf3，Ｌb3である例を想定する。この例の場合、カーブ区間の曲率半径は小さいため、形状点Ｐi3の前方において道路形状は早期に変化し、線分Ｌf3は線分Ｌb3に対して傾いている（０°または０°の近似値ではない）。この結果、線分Ｌf3，Ｌb3の交差角Ｃは判定基準より大きくなる。従って、線分Ｌf3，Ｌb3の長さが図４Ｂに示す値であると、形状点Ｐi3はカーブ区間に含まれると誤判定される。
Specifically, FIG. 4B schematically shows a road having a relatively small radius of curvature. Also in this example, the shape point is indicated by a black circle, and the shape point is arranged at the center of the road. In this example, the actual start point of the curve section (clothoid section) is the shape point P i4 . Here, when the shape point P i3 behind (behind the curve section) the shape point P i4 is the target shape point, the line segment acquired by the
また、図４Ｃは、比較的大きい曲率半径の道路を模式的に示している。この例においても黒丸によって形状点を示しており、形状点は道路の中央に配置されている。本例において、カーブ区間（クロソイド区間）の実際の開始点は形状点Ｐi5である。ここで、形状点Ｐi5が着目形状点である場合に、制御部２０が線分取得部２１ｂの処理によって取得する線分が線分Ｌf5，Ｌb5である例を想定する。この例の場合、カーブ区間の曲率半径は大きいため、形状点Ｐi5の前方において道路形状の変化は小さく、線分Ｌf5は線分Ｌb5に対してほとんど傾いていない。この結果、線分Ｌf5，Ｌb5の交差角（１８０−Ｄ）は判定基準より小さくなる。従って、線分Ｌf5，Ｌb5の長さが図４Ｃに示す値であると、形状点Ｐi5はカーブ区間に含まれないと誤判定される。
FIG. 4C schematically shows a road having a relatively large radius of curvature. Also in this example, the shape point is indicated by a black circle, and the shape point is arranged at the center of the road. In this example, the actual start point of the curve section (clothoid section) is the shape point P i5 . Here, it is assumed that when the shape point P i5 is the shape point of interest , the line segments acquired by the
以上のように、制御部２０が線分取得部２１ｂの処理によって取得する線分の長さが特定の長さ（例えば、隣接する形状点間を結ぶ線分の長さ）に限定されていると、線分の交差角に基づいてカーブ区間を正確に特定することが困難になる。そこで、本実施形態において制御部２０は、線分取得部２１ｂの処理により、着目した形状点から、他の形状点または隣接する形状点同士を結ぶ線上の点まで延びる線分を取得する。このような線分には、着目形状点から隣接する形状点まで延びる線分のみならず、着目形状点から隣接しない形状点まで延びる線分、着目形状点から他の形状点同士を結ぶ線まで延びる線分が含まれる。従って、カーブ区間であるか否かを判定するための線分は、隣接する形状点間を結ぶ線分に限定されない。
As described above, the length of the line segment acquired by the
さらに、制御部２０は、線分長調整部２１ｄの処理により、線分の長さを道路上の形状点の密度に応じて調整する。すなわち、制御部２０は、線分取得部２１ｂの処理により、地図情報３０ａを参照して車両の前方の予め決められた範囲内に存在する形状点の密度を取得し、当該密度に応じて線分の長さを決定し、線分取得部２１ｂの処理に受け渡す。この結果、制御部２０は、線分取得部２１ｂの処理によって線分を取得する際に、当該受け渡された線分の長さの線分を取得する。なお、形状点の密度と線分の長さとの関係は種々の規則で特定可能であるが、本実施形態においては形状点の密度が粗であるほど線分の長さが長くなる構成が採用されている（詳細は後述）。
Further, the
いずれにしても、形状点の密度に応じて線分の長さを変化させることにより、カーブの形状（曲率半径）に対応して変化する判定指標（線分）を定義することができる。従って、図４Ｂ、４Ｃに示すように曲率半径が変化することによってカーブ区間を判定するために適切な判断基準（線分の長さ）が変化したとしても、当該変化に応じて長さが変化するように線分を定義することが可能になる。このため、本実施形態によれば、カーブ区間の特定精度を向上させることができる。 In any case, by changing the length of the line segment according to the density of the shape points, it is possible to define a determination index (line segment) that changes according to the shape of the curve (curvature radius). Therefore, as shown in FIGS. 4B and 4C, even if an appropriate criterion (the length of a line segment) for determining a curve section changes due to a change in the radius of curvature, the length changes according to the change. It becomes possible to define a line segment as follows. For this reason, according to this embodiment, the specific precision of a curve area can be improved.
なお、形状点間の距離とされる閾値は、形状点間の距離が閾値より大きい場合に当該形状点がカーブ区間ではないと見なすことができるように決められれば良く、カーブ区間の曲率半径に依存する可変値である。すなわち、曲率半径が大きい場合にカーブ区間ではないと見なすための値は、直線区間に隣接するカーブ区間の曲率半径に依存して変動し得る。この構成であれば、線分の交差角に基づいてカーブ区間の間に存在する直線区間の存在を正確に特定できない場合であっても、制御部２０が形状点間の距離と閾値とを比較することにより、直線区間の存在を正確に特定することが可能になる。従って、カーブ区間の特定精度を向上させることができる。
Note that the threshold value for the distance between the shape points may be determined so that when the distance between the shape points is larger than the threshold value, the shape point can be regarded as not a curve section. It depends on the variable value. That is, when the radius of curvature is large, the value for determining that it is not a curve section may vary depending on the curvature radius of the curve section adjacent to the straight section. With this configuration, the
（２）カーブ区間特定処理：
次に、カーブ区間特定処理を詳細に説明する。図２Ａは、カーブ区間特定処理を示すフローチャートであり、本実施形態において制御部２０は、予め決められた開始タイミング（例えば、１００ｍｓ毎のタイミング）でカーブ区間特定処理を実行する。カーブ区間特定処理において、制御部２０は、開始終了候補点取得処理を実行する（ステップＳ１００）。当該開始終了候補点取得処理は、線分の交差角に基づいてカーブ区間の候補を仮決定する処理であり、詳細は後述する。なお、ここでは、カーブ区間の候補の開始点を開始候補点、カーブ区間の候補の終了点を終了候補点と呼ぶ。
(2) Curve section identification processing:
Next, the curve section specifying process will be described in detail. FIG. 2A is a flowchart showing the curve section specifying process. In this embodiment, the
次に、制御部２０は、分割処理を実行する（ステップＳ１０５）。当該分割処理は、カーブ区間の候補内で形状点間の距離が閾値より大きい形状点を特定し、当該形状点の少なくとも一方をカーブ区間の候補内から除外することによってカーブ区間の候補を分割する処理である。形状点間の距離が閾値より大きい形状点が存在しない場合、分割は行われない。分割処理が実行された後に、カーブ区間とされている区間（分割された場合は分割によって得られた複数の区間）の端点は、カーブ区間の開始点および終了点となる。
Next, the
分割処理が行われると、制御部２０は、クロソイドフィッティング処理を実行する（ステップＳ１１０）。クロソイドフィッティング処理は、形状点の位置に最も合致するクロソイド曲線および一定曲率の線を取得する処理である。クロソイドフィッティング処理は、種々の態様で実現可能である。例えば、制御部２０が、カーブ区間の端点の間に存在する形状点から最小の曲率の部分を特定し（当該部分は一定曲率の区間となる）、当該部分以外の部分がクロソイド区間であると見なし、当該区間の両端の形状点からクロソイド曲線を導出することによってクロソイドフィッティング処理を実行する構成等を採用可能である。
When the dividing process is performed, the
いずれにしても、クロソイドフィッティング処理が実行されると、車両の前方のカーブ区間において、クロソイド曲線を示す情報と、一定曲率の区間の位置および曲率を示す情報とが得られた状態となる。そこで、制御部２０は、これらの情報が示すカーブ区間を特定する（ステップＳ１１５）。カーブ区間を特定する態様としては、種々の手法を採用可能であるが、本実施形態においては、車両の減速制御に使用されるため、カーブ区間に進入する前に車両の速度を目標速度以下に制御する際に必要な情報、例えば、カーブ区間の開始点と一定曲率部分の開始点および曲率を示す情報等がカーブ区間を示す情報等として特定される構成を採用可能である。むろん、カーブ区間が特定されると、制御部２０は、当該カーブ区間を示す情報に基づいて、変速部４４および制動部４５に制御信号を出力し、車両の減速制御を実行する。
In any case, when the clothoid fitting process is executed, information indicating the clothoid curve and information indicating the position and curvature of the section having a constant curvature are obtained in the curve section ahead of the vehicle. Therefore, the
（３）開始終了候補点取得処理：
次に、開始終了候補点取得処理を詳細に説明する。図２Ｂは、開始終了候補点取得処理を示すフローチャートである。開始終了候補点取得処理において、制御部２０は、形状点取得部２１ａの処理により、前方の形状点を取得する（ステップＳ１００）。本実施形態において、形状点の取得対象となる範囲は予め決められている。例えば、車両の現在位置から既定の距離（２ｋｍ等）が取得対象の範囲となる構成等を採用可能である。なお、当該範囲に分岐が存在する場合、車両の走行予定経路沿いに車両の現在位置から既定距離の範囲や現在位置と分岐との間の範囲が取得対象となる構成等を採用してもよい。
(3) Start / end candidate point acquisition processing:
Next, the start / end candidate point acquisition process will be described in detail. FIG. 2B is a flowchart showing start / end candidate point acquisition processing. In the start / end candidate point acquisition process, the
いずれにしても、制御部２０は、ＧＰＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて車両の現在位置を取得し、地図情報３０ａを参照して形状点の取得対象の範囲を特定する。そして、制御部２０は、当該範囲内に存在する形状点の位置および数を取得する。
In any case, the
次に、制御部２０は、線分長調整部２１ｄの処理により、形状点の密度を取得する（ステップＳ２０５）。すなわち、制御部２０は、形状点の取得対象の範囲に基づいて当該範囲の道路に沿った距離を特定し、ステップＳ２００で取得された形状点の数を当該距離で除することによって形状点の密度を取得する。
Next, the
次に、制御部２０は、線分長調整部２１ｄの処理により、形状点の密度に基づいて線分の長さを取得する（ステップＳ２１０）。本実施形態においては、形状点の密度が粗であるほど線分の長さが長くなる構成が採用されており、形状点の密度と線分の長さとの対応関係は予め（関数やテーブル等によって）決められている。本実施形態においては、道路の形状（カーブの曲率）が変化した場合に、カーブ区間であるか否かの判定精度が低下しないように、または、カーブ区間であるか否かの判定精度の低下程度が小さくなるように形状点の密度と線分の長さとの対応関係が定義されている。そこで、制御部２０は、ステップＳ２０５で取得された密度に対応する線分の長さを当該対応関係に基づいて特定し、線分の長さとして取得する。
Next, the
具体的には、当該対応関係においては、形状点の密度が粗であるほど線分の長さが長くなるように密度と線分の長さとを対応づけている。形状点の密度が粗である場合、当該区間がカーブ区間であるならば曲率半径の大きい区間である。従って、線分の長さが短い状態に固定されていると、図４Ｃに示したように、線分の交差角によってカーブ区間であると判定することが困難になる。しかし、形状点の密度が粗であるほど線分の長さが長くなるように構成すれば、曲率半径の大きいカーブ区間を高い精度で特定することが可能である。 Specifically, in the correspondence relationship, the density and the length of the line segment are associated with each other so that the length of the line segment becomes longer as the density of the shape points is coarser. When the density of shape points is rough, if the section is a curve section, the section has a large radius of curvature. Therefore, if the length of the line segment is fixed to be short, it is difficult to determine that the line segment is a curve section based on the intersection angle of the line segment as shown in FIG. 4C. However, if the length of the line segment becomes longer as the density of the shape points is coarser, it is possible to specify a curve section having a large curvature radius with high accuracy.
一方、形状点の密度が密である区間は、当該区間がカーブ区間であるならば曲率半径の小さい区間である。従って、線分の長さが長い状態に固定されていると、図４Ｂに示したように、線分の交差角が判定基準より大きいことに起因してカーブ区間でない区間がカーブ区間であると誤判定される場合がある。しかし、形状点の密度が密であるほど線分の長さが短くなるように構成すれば、曲率半径の小さいカーブ区間を高い精度で特定することが可能である。 On the other hand, a section where the density of shape points is dense is a section having a small radius of curvature if the section is a curve section. Therefore, if the length of the line segment is fixed to a long state, as shown in FIG. 4B, a section that is not a curve section is a curve section because the crossing angle of the line segment is larger than the criterion. There is a case where it is erroneously determined. However, if the length of the line segment is shortened as the density of the shape points is denser, it is possible to specify a curve section having a small curvature radius with high accuracy.
なお、本実施形態においては、密度と線分の長さとの対応関係に基づいて取得された線分の長さが、ステップＳ２００で取得された形状点の全てについての交差角の判定に使用される。すなわち、形状点の取得対象の範囲がカーブ区間である場合、当該カーブ区間に渡る形状点の密度が当該カーブ区間全体の曲率を表していると見なすことができる。そこで、本実施形態において制御部２０は、当該線分の長さを、ステップＳ２００で取得された形状点の全てについての判定に使用する。
In the present embodiment, the length of the line segment acquired based on the correspondence relationship between the density and the length of the line segment is used to determine the intersection angle for all the shape points acquired in step S200. The That is, when the shape point acquisition target range is a curve section, it can be considered that the density of the shape points over the curve section represents the curvature of the entire curve section. Therefore, in the present embodiment, the
また、上述の対応関係において、線分の長さの最小値は形状点毎に変化する。すなわち、線分の長さを取得する対象の形状点（着目形状点）から最寄りの形状点までの距離が線分の長さの最小値となるように構成されている。線分の端点は、形状点と、道路上の形状を示す線（形状点間の線、形状点自体も含む）上の点であるため、隣接する形状点間の長さより短い線分を定義したとしても、その方向は隣接する形状点間を結ぶ線分と一致する。従って、着目形状点から最寄りの形状点までの線分より短い線分を定義したとしても、線分の交差角による判定結果に影響は与えない。そこで、本実施形態においては、着目形状点から最寄りの形状点までの距離が線分の長さの最小値とされている。 In the above correspondence relationship, the minimum value of the length of the line segment changes for each shape point. That is, the distance from the target shape point (target shape point) from which the length of the line segment is acquired to the nearest shape point is the minimum value of the length of the line segment. Since the end points of line segments are shape points and points on the road that indicate the shape of the road (including lines between shape points and shape points themselves), define a line segment that is shorter than the length between adjacent shape points. Even so, the direction coincides with a line segment connecting adjacent shape points. Therefore, even if a line segment shorter than the line segment from the target shape point to the nearest shape point is defined, the determination result by the intersection angle of the line segment is not affected. Therefore, in this embodiment, the distance from the target shape point to the nearest shape point is the minimum value of the length of the line segment.
次に、制御部２０は、線分取得部２１ｂの処理により、着目形状点を設定する（ステップＳ２１５）。本実施形態においては、車両の現在位置を起点として前方に向けて形状点を順次スキャンするように着目形状点を設定する。従って、ステップＳ２１５〜Ｓ２５５はループ処理となっており、当該ループ処理においてステップＳ２１５が初回に実行される場合、制御部２０は、ステップＳ２００で取得された形状点の中から、車両の現在位置の前方において最も近い形状点を着目形状点とする。以後、Ｎ回目（Ｎは２以上の整数）にステップＳ２１５が実行される場合、制御部２０は、ステップＳ２００で取得された形状点の中から、車両の現在位置に対してＮ番目に近い形状点を着目形状点とする。
Next, the
次に、制御部２０は、線分取得部２１ｂの処理により、着目形状点から前後に延びる線分を取得する（ステップＳ２２０）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ２００で取得された形状点間を結ぶ線（図４Ａに示す一点鎖線）を特定する。また、制御部２０は、着目形状点を中心とし、線分の長さを半径とした円と、形状点間を結ぶ線との交点を線分の端点とし、着目形状点から各端点まで延びる線分を形状点の前後で取得する。この結果、例えば、図４Ａにおいて着目形状点がＰi1であれば、線分Ｌf1，Ｌb1が取得される。
Next, the
次に、制御部２０は、カーブ区間特定部２１ｃの処理により、交差角を取得する（ステップＳ２２５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ２２０で取得された線分のうち、後方の線分を前方に延長し、得られた角度（図４Ａに示す例であれば角度Ａ）を交差角として取得する。
Next, the
次に、制御部２０は、カーブ区間特定部２１ｃの処理により、交差角が判定基準より大きく、かつ、フラグがオフになっているか否かを判定する（ステップＳ２３０）。すなわち、制御部２０は、交差角と判定基準とを比較し、交差角が判定基準より大きいか否かを判定する。また、本実施形態においては、着目形状点がカーブ区間の候補に含まれている場合にオン設定されるフラグ（初期値はオフ）が予め用意されており、制御部２０は、当該フラグがオフであるか否かを判定する。
Next, the
ステップＳ２３０において、交差角が判定基準より大きく、かつ、フラグがオフであると判定された場合、すなわち、着目形状点がカーブ区間の候補に含まれていない状態で交差角が判定基準より大きいと判定された場合、制御部２０は、カーブ区間特定部２１ｃの処理により、着目形状点を開始候補点として取得し、フラグをオンにする（ステップＳ２３５）。当該開始候補点は、後述する分割処理を経てカーブ区間の端点となる。
In step S230, when it is determined that the intersection angle is larger than the criterion and the flag is off, that is, when the target shape point is not included in the curve section candidates, the intersection angle is larger than the criterion. If it is determined, the
一方、ステップＳ２３０において、交差角が判定基準より大きく、かつ、フラグがオフであると判定されない場合、制御部２０は、カーブ区間特定部２１ｃの処理により、交差角が判定基準より小さく、かつ、フラグがオンになっているか否かを判定する（ステップＳ２４０）。すなわち、制御部２０は、交差角と判定基準とを比較し、交差角が判定基準より小さいか否かを判定する。また、制御部２０は、当該フラグがオンであるか否かを判定する。
On the other hand, when the intersection angle is larger than the determination criterion and the flag is not determined to be off in step S230, the
ステップＳ２４０において、交差角が判定基準より小さく、かつ、フラグがオンであると判定された場合、すなわち、前回のループ処理で着目形状点とされた形状点がカーブ区間の候補に含まれていた状態で交差角が判定基準より小さいと判定された場合、制御部２０は、カーブ区間特定部２１ｃの処理により、着目形状点を終了候補点として取得し、フラグをオフにする（ステップＳ２５０）。当該終了候補点は、後述する分割処理を経てカーブ区間の端点となる。
In step S240, when it is determined that the intersection angle is smaller than the determination criterion and the flag is turned on, that is, the shape point that is the target shape point in the previous loop processing is included in the curve section candidates. When it is determined that the intersection angle is smaller than the determination criterion in the state, the
一方、ステップＳ２４０において、交差角が判定基準より小さく、かつ、フラグがオンであると判定されない場合、着目形状点がカーブ区間に含まれない状態または着目形状点がカーブ区間内である（終了点ではない）状態であるため、ステップＳ２５０をスキップする。 On the other hand, if the intersection angle is smaller than the determination criterion and the flag is not determined to be ON in step S240, the target shape point is not included in the curve section or the target shape point is within the curve section (end point) Step S250 is skipped.
ステップＳ２３５またはステップＳ２５０が実行されるか、ステップＳ２５０がスキップされると、制御部２０は、カーブ区間特定部２１ｃの処理により、形状点の全てについて交差角の判定が終了したか否かを判定する（ステップＳ２５５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ２００で取得された形状点の全てを着目形状点としてステップＳ２１５〜Ｓ２５０までの処理が終了した場合に、形状点の全てについて交差角の判定が終了したと判定する。
When step S235 or step S250 is executed or step S250 is skipped, the
ステップＳ２５５において、形状点の全てについて交差角の判定が終了したと判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ２１５以降の処理を繰り返す。一方、ステップＳ２５５において、形状点の全てについて交差角の判定が終了したと判定された場合、制御部２０は、開始終了候補点取得処理を終了する。以上の処理により、形状点を前方にスキャンする過程において、交差角が判定基準を超えた形状点から交差角が判定基準を下回った形状点までの区間がカーブ区間の候補として設定される。
In step S255, when it is not determined that the determination of the intersection angle has been completed for all of the shape points, the
（４）分割処理：
次に、分割処理を詳細に説明する。図３Ａは、分割処理を示すフローチャートである。分割処理において、制御部２０は、カーブ区間特定部２１ｃの処理により、開始候補点および終了候補点を取得する（ステップＳ３００）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ２３５，Ｓ２５０によって取得された開始候補点および終了候補点の位置を取得する。
(4) Division processing:
Next, the division process will be described in detail. FIG. 3A is a flowchart showing the division process. In the dividing process, the
次に、制御部２０は、カーブ区間特定部２１ｃの処理により、開始候補点から終了候補点までの区間の各形状点について形状点間距離を取得する（ステップＳ３０５）。すなわち、制御部２０は、開始候補点から終了候補点までの区間をカーブ区間の候補と見なし、当該候補を分割すべきか否かの指標としての形状点間距離を各形状点について取得する。この処理が行われると、例えば、図５に示す例において、開始候補点が形状点Ｐi6，終了候補点が形状点Ｐi7である場合、これらの点の間の区間がカーブ区間の候補となり、当該候補内の形状点間距離（図５に示すＬsからＬeまで）が取得される。
Next, the
次に、制御部２０は、カーブ区間特定部２１ｃの処理により、形状点間距離の標準偏差に基づいて閾値を取得する（ステップＳ３１０）。ここで、閾値は、形状点が直線道路区間における形状点間の距離であると見なすことができるように設定され、本実施形態において当該閾値は形状点間距離の標準偏差に依存するように構成されている。すなわち、カーブ区間においては形状点が密、直線区間においては形状点が粗であるため、カーブ区間と直線区間とが隣接する区間において形状点間距離のヒストグラム分布を取得すると、当該ヒストグラム分布においてはカーブ区間における形状点間距離の分布と直線区間における形状点間距離の分布とが分離した状態になる。図３Ｂは、このようなヒストグラムの例を示す図であり、小さい形状点間距離の分布Ｄ1がカーブ区間における形状点間距離の分布に相当し、大きい形状点間距離の分布Ｄ2がカーブ区間における形状点間距離の分布に相当する。
Next, the
そして、処理対象の形状点はカーブ区間の候補であるため、カーブ区間における形状点間距離の分布と直線区間における形状点間距離の分布とを比較すると、カーブ区間における形状点間距離の分布が相対的に多くなる。従って、全体の分布またはカーブ区間における形状点間距離の分布の標準偏差を取得すれば、当該標準偏差に定数を乗じた値によって、カーブ区間における形状点間距離の分布と直線区間における形状点間距離の分布とを区別することができる。そこで、本実施形態において、制御部２０は、形状点間距離の分布の標準偏差を取得し、当該標準偏差に定数（例えば、２）を乗じることによって閾値を取得する。
And since the shape point to be processed is a candidate for the curve section, comparing the distribution of the distance between the shape points in the curve section and the distribution of the distance between the shape points in the straight section, the distribution of the distance between the shape points in the curve section is Relatively more. Therefore, if the standard deviation of the distribution of distance between the shape points in the entire distribution or the curve section is obtained, the distance between the shape points in the curve section and the distance between the shape points in the straight section are calculated by multiplying the standard deviation by a constant. It can be distinguished from the distribution of distances. Therefore, in the present embodiment, the
なお、当該閾値は形状点間距離の標準偏差に基づいて取得されるため、形状点間距離の分布に依存する。そして、形状点間距離の分布はカーブ区間における形状点の密度に依存するため、閾値はカーブ区間の曲率半径に依存することになる。従って、閾値は、カーブ区間毎に異なった値となり得る。また、閾値は、各カーブ区間の候補における形状点間距離の分布の標準偏差に基づいて特定されるため、各カーブ区間の候補に適した（すなわち、各カーブ区間の候補においてカーブ区間と直線区間とを区別できるように）閾値を決定することができる。 In addition, since the said threshold value is acquired based on the standard deviation of the distance between shape points, it depends on distribution of the distance between shape points. Since the distribution of the distance between the shape points depends on the density of the shape points in the curve section, the threshold value depends on the radius of curvature of the curve section. Therefore, the threshold value can be different for each curve section. Further, since the threshold is specified based on the standard deviation of the distribution of the distance between the shape points in each curve section candidate, it is suitable for each curve section candidate (that is, the curve section and the straight section in each curve section candidate). Can be determined).
次に、制御部２０は、カーブ区間特定部２１ｃの処理により、着目点間距離を取得する（ステップＳ３１５）。ここでも、制御部２０は、車両の現在位置を起点として前方に向けて形状点を順次スキャンする。すなわち、制御部２０は、隣接する２個の形状点を着目点とし、地図情報３０ａを参照して着目点間距離を取得する処理を、着目点を順次前方に移動させながら実行する。ステップＳ３１５〜Ｓ３３５はループ処理となっており、当該ループ処理においてステップＳ３１５が初回に実行される場合、制御部２０は、ステップＳ２００で取得された形状点の中から、車両の現在位置の前方において最も近い形状点と当該形状点の前方に隣接する形状点を着目点とする。以後、Ｎ回目（Ｎは２以上の整数）にステップＳ２１５が実行される場合、制御部２０は、ステップＳ２００で取得された形状点の中から、車両の現在位置に対してＮ番目および（Ｎ＋１）番目に近い形状点を着目点とする。
Next, the
次に、制御部２０は、カーブ区間特定部２１ｃの処理により、着目点間距離が閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ３２０）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ３１５で取得された着目点間距離と、ステップＳ３１０で取得された閾値とを比較する。ステップＳ３２０において、着目点間距離が閾値より大きいと判定されない場合、制御部２０は、着目点間をカーブ区間であると見なし、ステップＳ３２５，Ｓ３３０をスキップする。
Next, the
一方、ステップＳ３２０において、着目点間距離が閾値より大きいと判定された場合、制御部２０は、着目点間を直線区間として取得する（ステップＳ３２５）。すなわち、着目点間距離が閾値より大きい場合、制御部２０は、着目点が示す区間が直線区間であるとみなし、これらの着目点の間の区間に対して直線区間であることを示すフラグを対応づける。例えば、図５に示す例において、着目点が形状点Ｐi8，Ｐi2である場合と着目点が形状点Ｐi2，Ｐi9である場合に着目点間距離が閾値より大きい状況を想定すると、制御部２０は、形状点Ｐi8，Ｐi2間の区間と着目点が形状点Ｐi2，Ｐi9間の区間とを直線区間と見なす。この結果、カーブ区間の候補がカーブ区間Ｒ2およびＲ4に分割された状態となる。
On the other hand, when it is determined in step S320 that the distance between the points of interest is larger than the threshold value, the
次に、制御部２０は、カーブ区間特定部２１ｃの処理により、カーブ区間の端点を特定する（ステップＳ３３０）。すなわち、制御部２０は、カーブ区間の候補から直線区間と見なされた区間を除外し、残った形状点の中で最も端に位置する形状点をカーブ区間の端点として特定する。例えば、図５に示す例において、形状点Ｐi6〜Ｐi7の区間がカーブ区間の候補であった状況で形状点Ｐi8〜Ｐi9間が直線区間と見なされた場合、制御部２０は、形状点Ｐi6をカーブ区間Ｒ2の開始点、形状点Ｐi8をカーブ区間Ｒ2の終了点として特定する。また、形状点Ｐi2〜Ｐi9間が直線区間と見なされ、形状点Ｐi9〜Ｐi7間が直線区間と見なされなかった場合、制御部２０は、形状点Ｐi9をカーブ区間Ｒ4の開始点、形状点Ｐi7をカーブ区間Ｒ4の終了点として特定する。
Next, the
ステップＳ３３０が行われた場合、または、ステップＳ３２０において着目点間距離が閾値より大きいと判定されなかった場合、制御部２０は、カーブ区間特定部２１ｃの処理により、形状点の全てについて閾値の判定が終了したか否かを判定する（ステップＳ３３５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ２００で取得された形状点の全てを着目点としてステップＳ３１５〜Ｓ３３５０までの処理が終了した場合に、形状点の全てについて閾値の判定が終了したと判定する。
When step S330 is performed or when it is not determined in step S320 that the distance between the points of interest is larger than the threshold value, the
ステップＳ３３５において、形状点の全てについて閾値の判定が終了したと判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ３１５以降の処理を繰り返す。一方、ステップＳ３５５において、形状点の全てについて閾値の判定が終了したと判定された場合、制御部２０は、分割処理を終了する。以上の処理により、カーブ区間の候補から直線区間を除外してカーブ区間の端点を設定することができる。
In step S335, when it is not determined that the determination of the threshold has been completed for all of the shape points, the
（５）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、形状点間の距離と閾値とを比較してカーブ区間の端点を決定するにあたり、カーブ区間の曲率半径に依存する閾値を定義する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、カーブ区間特定システム１０は車両に搭載された端末であってもよいし、車両の利用者が携帯する端末であってもよい。また、形状点取得部２１ａ、線分取得部２１ｂ、カーブ区間特定部２１ｃ、線分長調整部２１ｄの機能の少なくとも一部が上述の実施形態と異なる制御主体で実現されても良い。
(5) Other embodiments:
The above embodiment is an example for carrying out the present invention, and in determining the end point of the curve section by comparing the distance between the shape points and the threshold value, as long as the threshold value depending on the curvature radius of the curve section is defined. In addition, various other embodiments can be adopted. For example, the curve
また、一部の機能、例えば、線分長調整部２１ｄが省略されても良い。この場合、線分の長さは固定長であっても良いし、着目形状点から隣接する形状点までの長さであっても良い。さらに、カーブ区間の情報に基づいて実行される制御は、上述の減速制御に限定されない。例えば、加速制御、サスペンションの制御、オートクルーズ制御、ヘッドライトの方向制御等にカーブ区間の情報が利用されても良い。
Also, some functions, for example, the line segment
形状点取得部は、道路の形状を示す形状点を取得することができればよく、形状点による道路の形状の表現態様は、種々の態様を採用可能である。例えば、複数の代表点としての形状点によって道路の形状を示す曲線（中央線や境界線に相当）を示す態様（例えば、複数の形状点で円弧やクロソイド曲線を示す態様）であっても良いし、道路上の複数の位置を形状点の位置で示すとともに、各形状点を結ぶ直線が道路の方向を間接的または局部的に示す態様であっても良い。形状点は、道路の形状を示すとともに他の意味を有していても良く、例えば、形状点が交差点の位置を示すノードと、ノード間の道路形状を示す形状補間点とによって構成されていても良い。 The shape point acquisition unit only needs to be able to acquire a shape point indicating the shape of the road, and various aspects can be adopted as the expression form of the shape of the road by the shape point. For example, an aspect (for example, an aspect in which a plurality of shape points indicate an arc or clothoid curve) indicating a road shape (corresponding to a center line or a boundary line) may be used. In addition, a plurality of positions on the road may be indicated by the positions of the shape points, and a straight line connecting the shape points may indicate the road direction indirectly or locally. The shape point may indicate the shape of the road and may have other meanings. For example, the shape point includes a node indicating the position of the intersection and a shape interpolation point indicating the road shape between the nodes. Also good.
線分取得部は、形状点に基づいて、道路の方向を示す線分を取得することができればよい。すなわち、形状点または形状点間の線は道路の形状を示しているため、線分取得部が、形状点に基づいて当該道路の形状を反映した方向（例えば、道路の方向に近似した方向）を向いた線分を取得することにより、カーブ区間であるか否かを判定するための指標としての線分を取得することができればよい。線分は道路の方向を示していれば良く、例えば、形状点間を結ぶ線分であっても良いし、形状点間を結ぶ線上の点（形状点を含む）を結ぶ線分であっても良いし、形状点と形状点間を結ぶ線状の点であっても良い。 The line segment acquisition part should just acquire the line segment which shows the direction of a road based on a shape point. That is, since the shape points or the lines between the shape points indicate the shape of the road, the line segment acquisition unit reflects the shape of the road based on the shape points (for example, a direction approximate to the road direction). It is only necessary that a line segment as an index for determining whether or not it is a curve section can be acquired by acquiring a line segment facing. The line segment only needs to indicate the direction of the road. For example, it may be a line segment connecting the shape points, or a line segment connecting points (including the shape points) on the line connecting the shape points. Alternatively, it may be a linear point connecting the shape points.
カーブ区間特定部は、線分の交差角に基づいてカーブ区間の端点を特定し、形状点間の距離がカーブ区間の曲率半径に依存する閾値より大きい場合に当該形状点に基づいてカーブ区間の端点を特定し、両端点に基づいてカーブ区間を特定することができればよい。すなわち、カーブ区間特定部は、カーブ区間の両端（開始点および終了点）を特定することによってカーブ区間を特定する。この際カーブ区間特定部は、２種類の手法でカーブ区間の端点を特定する。 The curve section specifying unit specifies the end points of the curve section based on the intersection angle of the line segment, and when the distance between the shape points is larger than the threshold value depending on the curvature radius of the curve section, It is only necessary that the end points are specified and the curve section can be specified based on the both end points. That is, the curve section specifying unit specifies the curve section by specifying both ends (start point and end point) of the curve section. At this time, the curve section specifying unit specifies the end points of the curve section by two kinds of methods.
具体的には、カーブ区間特定部は、線分の交差角に基づいてカーブ区間の端点を特定する。すなわち、線分は道路の方向を（少なくとも近似的には）示しているため、当該線分の交差角を解析すれば、当該線分に該当する位置の道路がカーブ区間であるか否かを特定することができる。従って、カーブ区間の端点を特定することができる。 Specifically, the curve section specifying unit specifies the end point of the curve section based on the intersection angle of the line segment. That is, since the line segment indicates the direction of the road (at least approximately), if the intersection angle of the line segment is analyzed, it is determined whether or not the road at the position corresponding to the line segment is a curve section. Can be identified. Therefore, the end point of the curve section can be specified.
また、カーブ区間特定部は、形状点間の距離が閾値より大きい場合に当該形状点に基づいてカーブ区間の端点を特定する。すなわち、道路の曲率半径が小さい区間と曲率半径が大きい区間（実質的にカーブでないと見なせる区間。曲率半径が無限大（直線区間）を含む）が連続している場合、曲率半径が小さい区間と曲率半径が大きい区間とが近接していることに起因して、道路の方向を示す線分の交差角がカーブであることを示す値になる場合がある。従って、線分の交差角のみに基づいてカーブ区間を特定すると、曲率半径が小さい区間と曲率半径が大きい区間とが一つの大きなカーブ区間であると特定される場合がある。 The curve section specifying unit specifies the end point of the curve section based on the shape point when the distance between the shape points is larger than the threshold value. That is, when a section with a small radius of curvature and a section with a large radius of curvature (a section that can be regarded as not substantially a curve, including an infinite curvature radius (including a straight section)) are continuous, Due to the proximity of a section with a large radius of curvature, the intersection angle of the line indicating the direction of the road may be a value indicating a curve. Therefore, if a curve section is specified based only on the intersection angle of a line segment, a section with a small curvature radius and a section with a large curvature radius may be specified as one large curve section.
一方、形状点は道路の形状を示す点であるため、道路の形状の変化が相対的に少ない区間において形状点の密度は粗である。従って、曲率半径が大きい区間においては、形状点の密度が粗になる。そこで、カーブ区間特定部は、形状点間の距離が閾値より大きい場合に、これらの形状点の周囲は曲率半径が大きい区間であると判定することができる。従って、カーブ区間特定部は、形状点間の距離が閾値より大きい場合に、これらの形状点のいずれかがカーブ区間ではないと見なすなどして、カーブ区間の端点を特定することができる。 On the other hand, since the shape points are points indicating the shape of the road, the density of the shape points is rough in a section where the change in the shape of the road is relatively small. Therefore, the density of the shape points becomes coarse in the section where the radius of curvature is large. Accordingly, when the distance between the shape points is larger than the threshold value, the curve section specifying unit can determine that the periphery of these shape points is a section having a large curvature radius. Therefore, when the distance between the shape points is larger than the threshold value, the curve section specifying unit can specify the end point of the curve section by regarding that any of these shape points is not a curve section.
以上の構成によれば、道路の曲率半径が小さい区間と曲率半径が大きい区間（実質的にカーブでないと見なせる区間）が連続している場合に、後者を除外してカーブ区間を特定することができる。むろん、道路の曲率半径が小さい区間と曲率半径が大きい区間とが連続しておらず、道路の曲率半径が小さい区間のみ（カーブ区間と見なすことができるような区間のみ）で構成されている道路について、カーブ区間特定部が、線分の交差角に基づいてカーブ区間の両端を特定する構成が採用されていてもよい。 According to the above configuration, when a section having a small curvature radius and a section having a large curvature radius (section that can be regarded as not substantially a curve) are continuous, the curve section can be specified by excluding the latter. it can. Of course, the road where the section with a small radius of curvature and the section with a large curvature radius are not continuous, and the road has only a section with a small curvature radius (only a section that can be regarded as a curve section). For the above, a configuration may be adopted in which the curve section specifying unit specifies both ends of the curve section based on the intersection angle of the line segment.
なお、閾値は、形状点間の距離が閾値より大きい場合に当該形状点（または当該形状点の周辺）がカーブ区間ではないと見なすことができるように決められれば良く、カーブ区間の曲率半径に依存する可変値である。すなわち、曲率半径が大きい場合にカーブ区間ではないと見なすための閾値とすべき値は、直線区間に隣接するカーブ区間の曲率半径に依存して変動し得る。そこで、閾値は、カーブ区間の曲率半径に依存する可変値とされる。この結果、カーブの曲率に応じた適切な閾値を決定することが可能である。 The threshold may be determined so that the shape point (or the periphery of the shape point) can be regarded as not a curve section when the distance between the shape points is larger than the threshold. It depends on the variable value. That is, the value to be used as a threshold value for determining that the curve section is not a curve section when the curvature radius is large may vary depending on the curvature radius of the curve section adjacent to the straight section. Therefore, the threshold value is a variable value that depends on the radius of curvature of the curve section. As a result, it is possible to determine an appropriate threshold according to the curvature of the curve.
さらに、曲率半径が大きい区間（実質的にカーブでないと見なせる区間）を除外するための処理は種々の工程が採用可能であり、例えば、カーブ区間特定部が、線分の交差角に基づいてカーブ区間の候補を仮決定し、当該カーブ区間の候補内で形状点間の距離が閾値より大きい形状点を特定し、当該形状点の少なくとも一方をカーブ区間の候補内から除外することによってカーブ区間の候補を分割し、得られた複数の区間をカーブ区間として取得する構成を採用してもよい。 Furthermore, various processes can be adopted for the process for excluding the section with a large radius of curvature (the section that can be regarded as not substantially a curve). For example, the curve section specifying unit performs the curve based on the intersection angle of the line segment. By temporarily determining a candidate for a section, specifying a shape point having a distance between the shape points that is greater than the threshold within the candidate for the curve section, and removing at least one of the shape points from the candidate for the curve section, You may employ | adopt the structure which divides a candidate and acquires the acquired some area as a curve area.
すなわち、カーブ区間特定部は、形状点間の距離が閾値より大きい場合に、当該形状点の少なくとも一方を除外することによって残った形状点からカーブ区間の端点を決定しても良い。なお、カーブ区間の端点は形状点自体であっても良いし、形状点の周辺の位置であっても良い。 That is, when the distance between the shape points is larger than the threshold value, the curve section specifying unit may determine the end points of the curve section from the remaining shape points by excluding at least one of the shape points. The end point of the curve section may be the shape point itself or a position around the shape point.
さらに、交差角に基づいてカーブ区間の端点を特定するための構成は種々の構成を採用可能であり、例えば、線分取得部が、着目した形状点から、他の形状点または隣接する形状点同士を結ぶ線上の点まで延びる前記線分を取得し、カーブ区間特定部が、線分の交差角が判定基準より大きい場合における形状点（またはその周囲の点）をカーブ区間の端点として特定する構成であっても良い。すなわち、線分は、着目した形状点の前後に延びるように２個定義されるため、当該線分の交差角がカーブの屈曲の程度を示していると見なすことができ、交差角と判定基準との比較によって着目した形状点周辺の道路がカーブ区間であるか否かを特定することが可能になる。なお、交差角の判定基準は、線分の交差角が当該判定基準より大きい場合に、少なくとも一方の線分が存在する道路がカーブ区間であるように定義されていれば良く、統計等に基づいて決定されればよい。 Furthermore, the configuration for specifying the end point of the curve section based on the crossing angle can adopt various configurations. For example, the line segment acquisition unit can select another shape point or an adjacent shape point from the focused shape point. The line segment extending to a point on the line connecting them is acquired, and the curve section specifying unit specifies the shape point (or a surrounding point) when the intersection angle of the line segment is larger than the criterion as the end point of the curve section It may be a configuration. That is, since two line segments are defined so as to extend before and after the focused shape point, it can be considered that the crossing angle of the line segment indicates the degree of bending of the curve. It is possible to specify whether or not the road around the shape point of interest is a curve section. Note that the criterion for determining the crossing angle is that the road where at least one line segment exists is defined as a curve section when the crossing angle of the line segment is larger than the determination criterion, and is based on statistics and the like. It may be determined.
さらに、閾値はカーブ区間の曲率半径に依存していれば良く、曲率半径に対して直接的な対応関係があっても良いし間接的な対応関係があっても良い。例えば、形状点間の距離の標準偏差に基づいて閾値が決定される構成が採用されていてもよい。すなわち、カーブ区間においては、当該カーブの形状を形状点の位置で表現するため、他の区間（例えば、直線区間）よりも形状点が密に配置される。従って、カーブ区間における形状点間の距離は他の区間と比較して特定の範囲に集中する。そこで、形状点間の距離の分布を定義して標準偏差を特定すれば、当該標準偏差に基づいて（例えば、標準偏差の整数倍等）、カーブ区間ではない形状点間の距離を特定することができる。なお、形状点間の距離の分布はカーブ区間の曲率半径によって異なり得るが、標準偏差に基づいて閾値を特定すれば、カーブ区間の曲率半径による分布の変化に対応して変化する閾値を定義することができる。 Furthermore, the threshold value only needs to depend on the curvature radius of the curve section, and may have a direct correspondence relationship or an indirect correspondence relationship with the curvature radius. For example, a configuration in which the threshold is determined based on the standard deviation of the distance between the shape points may be employed. That is, in the curve section, since the shape of the curve is expressed by the position of the shape point, the shape points are arranged more densely than other sections (for example, straight sections). Therefore, the distance between the shape points in the curve section is concentrated in a specific range as compared with other sections. Therefore, if the standard deviation is specified by defining the distribution of the distance between the shape points, the distance between the shape points that are not the curve section is specified based on the standard deviation (for example, an integral multiple of the standard deviation). Can do. The distribution of the distance between the shape points may vary depending on the curvature radius of the curve section, but if the threshold value is specified based on the standard deviation, a threshold value that changes corresponding to the change in distribution due to the curvature radius of the curve section is defined. be able to.
さらに、閾値がカーブ区間の曲率半径に依存する例として、形状点の密度が粗であるほど大きくなるように閾値が定義されても良い。すなわち、カーブ区間においては、曲率半径が大きくなるほど形状点が粗に配置されるため、曲率半径が大きいほど形状点間の距離は大きくなる。従って、形状点の密度が粗であるほど大きくなるように閾値を変化させれば、カーブ区間における形状点の配置傾向に対応して変化する閾値を定義することができる。この構成は、上述の実施形態において形状点の密度の大きさと閾値との対応関係を予め定義しておき、ステップＳ３１０の替わりに当該対応関係に基づいて閾値を決定する処理を実行すること等によって実現される。 Furthermore, as an example in which the threshold value depends on the curvature radius of the curve section, the threshold value may be defined so as to increase as the density of the shape points is coarser. That is, in the curve section, the shape points are roughly arranged as the radius of curvature increases, so that the distance between the shape points increases as the radius of curvature increases. Therefore, if the threshold value is changed so as to increase as the density of the shape points is coarser, it is possible to define a threshold value that changes in accordance with the arrangement tendency of the shape points in the curve section. In this configuration, the correspondence relationship between the density of the shape points and the threshold value is defined in advance in the above-described embodiment, and the process of determining the threshold value based on the correspondence relationship is executed instead of step S310. Realized.
さらに、形状点間の距離と閾値とを比較してカーブ区間の端点を決定するにあたり、カーブ区間の曲率半径に依存する閾値を定義する手法は、この処理を行う方法やプログラムとしても適用可能である。また、以上のようなカーブ区間特定システム、方法、プログラムは、単独の装置として実現される場合もあれば、複数の装置として実現される場合もある。また、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあれば、車両に搭載されない各部と連携して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、カーブ区間特定システムを制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。 Furthermore, when determining the end point of a curve section by comparing the distance between the shape points and the threshold value, the method of defining the threshold value depending on the curvature radius of the curve section can be applied as a method or program for performing this process. is there. Further, the above-described curve section identification system, method, and program may be realized as a single device or as a plurality of devices. Moreover, it may be realized using parts shared with each part provided in the vehicle, or may be realized in cooperation with each part not mounted on the vehicle, and includes various aspects. Further, some changes may be made as appropriate, such as a part of software and a part of hardware. Furthermore, the invention is also established as a recording medium for a program for controlling the curve section specifying system. Of course, the software recording medium may be a magnetic recording medium, a magneto-optical recording medium, or any recording medium to be developed in the future.
１０…カーブ区間特定システム、２０…制御部、２１…カーブ区間特定プログラム、２１ａ…形状点取得部、２１ｂ…線分取得部、２１ｃ…カーブ区間特定部、２１ｄ…線分長調整部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、４１…ＧＰＳ受信部、４２…車速センサ、４３…ジャイロセンサ、４４…変速部、４５…制動部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記形状点に基づいて、前記道路の方向を示す線分を取得する線分取得部と、
前記線分の交差角に基づいてカーブ区間の端点を特定し、前記形状点間の距離が前記カーブ区間の曲率半径に依存する閾値より大きい場合に当該形状点に基づいて前記カーブ区間の端点を特定し、両端点に基づいて前記カーブ区間を特定するカーブ区間特定部と、
を備えるカーブ区間特定システム。 A shape point acquisition unit for acquiring a shape point indicating the shape of the road;
A line segment acquisition unit that acquires a line segment indicating the direction of the road based on the shape point;
An end point of the curve section is specified based on the intersection angle of the line segment, and when the distance between the shape points is larger than a threshold value depending on the curvature radius of the curve section, the end point of the curve section is determined based on the shape point. A curve section identifying unit that identifies and identifies the curve section based on both end points;
Curve section identification system with
前記線分の交差角に基づいて仮決定された前記カーブ区間の候補から、前記形状点間の距離が前記閾値より大きい前記形状点の少なくとも一方が除外されることによって得られた複数の区間である、
請求項１に記載のカーブ区間特定システム。 The curve section is
A plurality of sections obtained by excluding at least one of the shape points whose distance between the shape points is larger than the threshold from the candidate curve sections temporarily determined based on the intersection angle of the line segments. is there,
The curve section specifying system according to claim 1.
着目した前記形状点から、他の前記形状点または隣接する前記形状点同士を結ぶ線上の点まで延びる線であって、着目した前記形状点の前後で取得された線であり、
前記線分の交差角に基づいて特定される前記カーブ区間の端点は、
前記線分の交差角が判定基準より大きい場合における前記形状点である、
請求項１または請求項２のいずれかに記載のカーブ区間特定システム。 The line segment is
A line extending from the focused shape point to a point on the line connecting the other shaped points or the adjacent shaped points, and is a line acquired before and after the focused shape point,
The end point of the curve section specified based on the intersection angle of the line segment is
The shape point when the crossing angle of the line segment is larger than the criterion.
The curve section specifying system according to claim 1 or 2.
前記形状点間の距離の標準偏差に基づいて決定される、
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のカーブ区間特定システム。 The threshold is
Determined based on the standard deviation of the distance between the shape points,
The curve section identification system according to any one of claims 1 to 3.
前記形状点の密度が粗であるほど大きくなる、
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のカーブ区間特定システム。 The threshold is
The larger the density of the shape points, the larger
The curve section identification system according to any one of claims 1 to 4.
前記形状点に基づいて、前記道路の方向を示す線分を取得する線分取得工程と、
前記線分の交差角に基づいてカーブ区間の端点を特定し、前記形状点間の距離が前記カーブ区間の曲率半径に依存する閾値より大きい場合に当該形状点に基づいて前記カーブ区間の端点を特定し、両端点に基づいて前記カーブ区間を特定するカーブ区間特定工程と、
を含むカーブ区間特定方法。 A shape point acquisition step of acquiring a shape point indicating the shape of the road;
A line segment acquisition step for acquiring a line segment indicating the direction of the road based on the shape point;
An end point of the curve section is specified based on the intersection angle of the line segment, and when the distance between the shape points is larger than a threshold value depending on the curvature radius of the curve section, the end point of the curve section is determined based on the shape point. A curve section identifying step for identifying and identifying the curve section based on both end points;
Curve section identification method including.
前記形状点に基づいて、前記道路の方向を示す線分を取得する線分取得機能と、
前記線分の交差角に基づいてカーブ区間の端点を特定し、前記形状点間の距離が前記カーブ区間の曲率半径に依存する閾値より大きい場合に当該形状点に基づいて前記カーブ区間の端点を特定し、両端点に基づいて前記カーブ区間を特定するカーブ区間特定機能と、
をコンピュータに実現させるカーブ区間特定プログラム。 A shape point acquisition function for acquiring a shape point indicating the shape of the road;
A line segment acquisition function for acquiring a line segment indicating the direction of the road based on the shape point;
An end point of the curve section is specified based on the intersection angle of the line segment, and when the distance between the shape points is larger than a threshold value depending on the curvature radius of the curve section, the end point of the curve section is determined based on the shape point. A curve section specifying function for specifying and specifying the curve section based on both end points;
Curve section identification program that makes the computer realize.
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