JP2010151692A - 道路形状推測装置、道路形状推測方法及び道路形状推測プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】カーブの緩和区間長の精度を向上することができる道路形状推測装置、道路形状推測方法及び道路形状推測プログラムを提供する。
【解決手段】ナビゲーション装置２は、道路建設時期と緩和長法令テーブル１６とを対応付けて記憶する道路法令情報記憶部１４を備える。また、道路ネットワークデータ１１等に基づいて、処理対象区間における基本緩和区間長を算出する。さらに、処理対象区間の道路建設時期を判定するとともに、処理対象区間の道路建設時期に対応する緩和長法令テーブル１６を取得し、基本緩和区間長を、取得した緩和長法令テーブル１６を満たすように補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、道路形状推測装置、道路形状推測方法及び道路形状推測プログラムに関する。

最近、道路網を表す道路ネットワーク情報や、地図をディスプレイに描画するための地図情報等を含む道路情報は、走行支援、ドライバーに対する情報提供、自車両周辺の他車両又は歩行者に対する情報提供等を行う高度支援システムに利用されている。例えば、このシステムでは、道路形状を道路情報を用いて検出し、その検出結果に基づいて支援内容に応じた各種情報を生成する。そして、生成した情報を、車両に搭載された各種ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に送信して支援を行う。

高度支援システムとして、例えば、車両前方のカーブに対して、走行支援や情報提供等の支援を行うシステムが提案されている。カーブは、一般的に、曲率半径が一定の円曲区間と、その円曲区間と、カーブに連続する直線区間との間に設けられる緩和区間とから構成される。緩和区間は、直線区間から円曲区間に向かうにつれて、曲率半径を緩やかに大きくする区間であって、直線区間と円曲区間との間の急激な曲率半径の変化を緩和し、無理な運転操作や、過大な遠心力等を抑制する。従って、カーブを対象とする支援を行うシステムの中には、緩和区間の長さを取得して、この緩和区間長に基づき支援を行うシステムがある。

緩和区間長は、上記道路情報には含まれていないため、道路情報に基づき算出する必要がある。例えば、特許文献１には、曲率半径とクロソイド係数とを関連付けたテーブルに基づき、緩和区間の各種パラメータを算出するシステムが記載されている。このシステムは、道路情報に基づき、円曲区間の曲率半径の最小値を求め、上記テーブルから、曲率半径の最小値に対応するクロソイド係数を取得している。
特開２００５−２１４８３９号公報

ところが、道路情報に格納された複数の座標点は、道路の概略的な形状を示しているに過ぎず、座標点が設定される間隔も厳格に規定されていない。このため、座標点が実際の形状から外れた位置に設定されたり、カーブにおいて設定される座標点の数が少ないことがある。従って、単に道路情報に基づいて緩和区間長を算出すると、実際の緩和区間長と異なる場合があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、カーブの緩和区間長の精度を向上することができる道路形状推測装置、道路形状推測方法及び道路形状推測プログラムを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、道路建設時期と道路構造規定とを対応付けて記憶する構造規定記憶手段と、道路情報に基づいて、処理対象のカーブ区間に対する緩和区間の長さを示す基本緩和区間長を算出する基本情報生成手段と、前記処理対象のカーブ区間の道路建設時期を判定する建設時期判定手段と、前記処理対象のカーブ区間の前記道路建設時期に対応する前記道路構造規定を取得する規定情報取得手段と、前記基本緩和区間長を、取得した前記道路構造規定を満たすように補正する区間長補正手
段とを備えた。

請求項１に記載の構成によれば、道路情報に基づき生成した処理対象区間の基本緩和区間長が、処理対象区間の道路建設時期に対応する道路構造規定を満たすように補正される。このため、道路情報に含まれる誤差により、道路構造規定外となった基本緩和区間長を、道路構造規定に則した適正な範囲に補正することができる。このため、処理対象区間における緩和区間長の精度を向上することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の道路形状推測装置において、前記道路構造規定は、カーブ区間の円曲区間における曲率半径と、緩和区間長との関係を規定し、前記処理対象のカーブ区間の円曲区間における曲率半径を取得する曲率半径取得手段をさらに備え、前記区間長補正手段は、取得した前記曲率半径と、前記処理対象のカーブ区間の前記道路建設時期とに対応する前記道路構造規定を満たすように、前記基本緩和区間長を補正する。

請求項２に記載の構成によれば、処理対象のカーブ区間の円曲区間における曲率半径が取得される。また、円曲区間における曲率半径と緩和区間長との関係を規定した道路構造規定のうち、取得した曲率半径と、処理対象のカーブ区間の道路建設時期とに対応する道路構造規定を用いて、処理対象区間の緩和区間長が補正される。このため、処理対象区間における緩和区間長を、より精度良く推測することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の道路形状推測装置において、前記曲率半径取得手段は、前記道路情報に基づいて、前記道路情報に基づき前記円曲区間の曲率半径を算出し、当該曲率半径を、前記処理対象のカーブ区間の前記道路建設時期に応じた前記道路構造規定を満たすように補正する。

請求項３に記載の構成によれば、緩和区間長の補正には、予め道路構造規定を満たすように補正された曲率半径が用いられる。従って、実際のカーブ区間の曲率半径に対する誤差を小さくできるため、緩和区間長の精度をより向上することができる。

請求項４に記載の発明は、１〜３のいずれか１項に記載の道路形状推測装置において、前記道路構造規定は、カーブ区間の設計速度と、緩和区間長との関係を規定し、前記処理対象のカーブ区間の設計速度を取得する設計速度取得手段をさらに備え、前記区間長補正手段は、前記処理対象のカーブ区間の設計速度に対応する前記道路構造規定を満たすように、前記基本緩和区間長を補正する。

請求項４に記載の構成によれば、設計速度と緩和区間長との関係を規定した道路構造規定のうち、そのカーブ区間の設計速度とに対応する道路構造規定を用いて、処理対象区間の緩和区間長が補正される。このため、処理対象区間における緩和区間長を、より精度良く推測することができる。

請求項５に記載の発明は、道路形状の推測を行う制御手段による道路形状推測方法において、前記制御手段が、道路情報に基づいて、処理対象のカーブ区間に対する緩和区間の長さを示す基本緩和区間長を算出し、前記処理対象のカーブ区間の道路建設時期を判定し、道路建設時期と道路構造規定とを対応付けて記憶する構造規定記憶手段から、前記処理対象のカーブ区間の前記道路建設時期に対応する前記道路構造規定を取得し、前記基本緩和区間長を、取得した前記道路構造規定を満たすように補正する。

請求項５に記載の方法によれば、道路情報に基づき生成した処理対象区間の基本緩和区間長が、処理対象区間の道路建設時期に対応する道路構造規定を満たすように補正される
。このため、道路情報に含まれる誤差により、道路構造規定を超えて過小又は過大となった基本緩和区間長を、道路構造規定に則した適正な範囲に補正することができる。このため、処理対象区間における緩和区間長の精度を向上することができる。

請求項６に記載の発明は、道路形状の推測を行う制御手段を用いる道路形状推測プログラムにおいて、前記制御手段を、道路建設時期と道路構造規定とを対応付けて記憶する構造規定記憶手段と、道路情報に基づいて、処理対象のカーブ区間に対する緩和区間の長さを示す基本緩和区間長を算出する基本情報生成手段と、前記処理対象のカーブ区間の道路建設時期を判定する建設時期判定手段と、前記処理対象のカーブ区間の前記道路建設時期に対応する前記道路構造規定を取得する規定情報取得手段と、前記基本緩和区間長を、取得した前記道路構造規定を満たすように補正する区間長補正手段として機能させる。

請求項６に記載のプログラムによれば、道路情報に基づき生成した処理対象区間の基本緩和区間長が、処理対象区間の道路建設時期に対応する道路構造規定を満たすように補正される。このため、道路情報に含まれる誤差により、道路構造規定を超えて過小又は過大となった基本緩和区間長を、道路構造規定に則した適正な範囲に補正することができる。このため、処理対象区間における緩和区間長の精度を向上することができる。

以下、本発明の道路形状推測装置を、車両に搭載されたナビゲーション装置に具体化した一実施形態を図１〜図１９に従って説明する。本実施形態では、ナビゲーション装置は、オートマチックトランスミッション（ＡＴ）を制御するＥＣＵと協働して、車両前方のカーブに対して最適な変速制御を行う走行支援システムを構成する。

図１は、本実施形態の走行支援システム１のブロック図である。走行支援システム１は、ナビゲーション装置２、位置検出センサ２０、カメラ２４及びＥＣＵ２５から構成される。ナビゲーション装置２は、ＣＰＵ５、ＲＡＭ６、ＲＯＭ７、画像認識プロセッサ８及び車両側Ｉ／Ｆ（インターフェース）９を有するナビゲーションユニット３を備えている。ナビゲーションユニット３は、道路形状推測プログラムを格納し、基本情報生成手段、建設時期判定手段、規定情報取得手段、区間長補正手段、曲率半径取得手段、設計速度取得手段及び制御手段に対応している。

ナビゲーションユニット３は、自車両に搭載された位置検出センサ２０に基づいて自車位置を算出する。本実施形態では、位置検出センサ２０は、ＧＰＳ受信部２１、車速センサ２２、及びジャイロセンサ２３からなる。ナビゲーションユニット３は、ＧＰＳ受信部２１に基づき、電波航法により、緯度・経度等の絶対位置を検出する。また、ナビゲーションユニット３は、車速センサ２２及びジャイロセンサ２３に基づき、自律航法により、基準位置からの相対位置を算出する。そして、緯度・経度で表される絶対位置及び相対位置を組み合わせて、自車位置を特定する。

画像認識プロセッサ８は、走行中に、自車両に設けられたカメラ２４から、例えば数十ミリ秒単位で画像データを取得する。カメラ２４は、自車両の後端に、光軸を路面に向けた状態で、車両後方及び後側方が撮影領域５０に含まれるように固定されている（図２参照）。尚、カメラ２４は、自車両の周辺の路面を撮影できればよく、自車両前端や側端に取り付けられてもよいし、複数取り付けられていてもよい。

カメラ２４から画像データを取得すると、画像認識プロセッサ８は、公知の画像認識による方法で、カーブ区間に設けられた補助領域を検出する。補助領域は、カーブ区間におけるドライバーの視距を確保したり、内輪差のために道路を拡幅した領域である。また、道路の拡幅を行うと、ドライバーが、その拡幅したエリアを走行可能エリアとして認識し
てしまうため、走行車線と区別するために、拡幅したエリアにゼブラゾーンを設けることもある。本実施形態では、補助領域として、拡幅したエリアと、拡幅したエリアに設けられたゼブラゾーンとを検出する。

ゼブラゾーンの検出処理では、カメラ２４が撮影した画像データを用いて、公知の白線検出方法によって、道路上に標示された車道中央線、車道外側線、ゼブラゾーンＺ１（図２参照）等の白線を検出する。そして、検出した白線のパターンが、縞状の、所謂ゼブラパターンであるか否かを判断し、ゼブラパターンである場合には、その縞状パターンの領域をゼブラゾーンＺ１として認識する。

拡幅エリアの検出処理では、図３に示すように、カーブ区間Ｃの手前で撮影された画像データを用いて、カーブ区間Ｃの手前に位置する直線区間Ｓのうち、自車両Ｖ１が走行する車線の幅員を、公知の白線検出方法等によって検出する。また、カーブ区間Ｃに進入した後も、カメラ２４から取得した画像データに基づいて、自車両Ｖ１が走行する車線の幅員を算出する。そして、新たに算出した幅員を、既に算出した各幅員と比較しながら、カーブ区間Ｃにおける幅員の最大値を判定し、その最大値をＲＡＭ６に記憶する。さらに、カーブを退出した時等の所定のタイミングで、カーブ区間の幅員の最大値から直線区間Ｓの幅員を減算して、拡幅量ΔＷを算出する。そして、拡幅量ΔＷが、上記補助領域であることを示す所定値以上であるか否かを判断し、拡幅量ΔＷが所定値以上であると判断すると、その拡幅量ΔＷが設けられた補助領域を、拡幅エリアＺ２として判断する。尚、自車両がカーブ区間Ｃから退出した後に、カーブ区間Ｃの退出口に連続する直線区間の幅員を、カーブ区間における幅員の最大値から減算して、拡幅量を算出するようにしてもよい。

次に、ナビゲーション装置２が備える各記憶部とそれらの記憶部に格納されたデータについて説明する。地理情報記憶部１０には、道路情報としての道路ネットワークデータ１１、道路属性データ１２、地図描画データ１３が格納されている。

道路ネットワークデータ１１は、ノードの識別子や座標、各ノードを接続するリンクの識別子や座標等を示すデータである。ノードは、交差点や道路の端点に設定されているため、各ノードからは道路の曲線形状を判別することはできない。また、道路ネットワークデータ１１は、各リンクに対応付けられ、リンク長や車線数等に応じて設定されたリンクコストを有している。ナビゲーションユニット３は、現在地から目的地までのリンクに対応するリンクコストに所定の係数を乗算し、これらのリンクコストを総計して、その総計値が最小となるような各種推奨経路を探索する。

道路属性データ１２は、各リンクに対応する道路の道路区分、建設時期、地形、車道の幅員、車線数、設計速度等を有している。道路区分には、「第３種第２級」等の区分が格納されている。この区分は、道路を大きく第１種〜第４種に分類し、さらに各種において各級に分類するものである。高速自動車国道及び自動車専用道路であって地方部にある道路は、第１種とされ、高速自動車国道及び自動車専用道路であって都市部にある道路は第２種とされる。その他の道路であって地方部にある道路は第３種とされ、その他の道路であって都市部にある道路は第４種とされる。

また、第１種等の各種別は、種別毎に設定された条件に基づき、第１級、第２級・・・といった各級にさらに分類される。例えば、第１種は、計画交通量と道路の種類、道路が存する地形に応じて、第１級から第４級までに分類される。第１種では、計画交通量が多い場合には、第１級等のレベルの高い級数が設定され、計画交通量が減少するにつれて、第２級、第３級・・といったように低いレベルとなる。また、第１種では、道路の種類が、例えば高速自動車国道等、重要度が高い道路である場合には、１級等、レベルの高い級数が設定される。さらに第１種では、平地部は、山地部よりも、レベルの高い級数が設定
される。

また、道路属性データ１２に含まれる建設時期は、少なくとも、その道路が道路構造令の法令の改正前に建設された道路であるか、又は改正後に建設された道路であるかを示すデータである。建設時期には、例えば改正前か改正後かを示すフラグが格納されていてもよいし、具体的な建設年が格納されていてもよい。道路構造令は、昭和４５年に改正されており、道路計画・設計の仕方は、その改正前と改正後で異なる。従って、カーブ区間における形状の規定等は、道路構造令の改正前と改正後とで異なる。

道路属性データ１２に含まれる地形は、「平地部」、「山地部」等を示す。また、道路属性データ１２に含まれる地形は、その道路が建設された所が、地形の状況又はその他の特別な理由により、特別な曲率半径等が適用される場所であるか否かをフラグ等によって示している。道路属性データ１２に含まれる幅員は、そのリンクにおける平均的な幅員を示しており、カーブ区間内での拡幅量等は含まれていない。道路属性データ１２に含まれる車線数は、その道路の車線数を示す。道路属性データ１２に含まれる設計速度は、道路の設計上、基準とされている速度を示す。

地図描画データ１３は、ナビゲーション装置２と接続されたディスプレイ（図示略）に、地図画面を表示するためのデータであって、道路の平面曲線形状を描画するための道路形状データや、道路以外の領域を描画するための背景データを有している。道路形状データは、道路の平面曲線形状を示すための形状補間点の座標を有している。この形状補間点は、ノード間に、ノード間の曲線形状に沿って設定されるが、これらは道路の概略的な形状を示しているに過ぎず、実際の道路形状から外れた位置に設定されたり、設定される間隔が大きすぎることもある。

ナビゲーションユニット３は、上記した電波航法及び自律航法に加えて、この道路形状データと自車両の走行軌跡とを比較するマップマッチングを行い、自車位置を道路上にマッチングさせる。走行軌跡と道路形状データが大きく乖離する場合には、自車位置を修正する。これにより、自車位置の精度を向上することができる。

また、構造規定記憶手段としての道路法令情報記憶部１４には、道路構造規定としての複数の曲率法令テーブル１５と、複数の緩和長法令テーブル１６とが、道路建設時期に対応付けて格納されている。これらの曲率法令テーブル１５及び緩和長法令テーブル１６は、主に道路構造令に基づき、予め作成されたデータである。また、曲率法令テーブル１５及び緩和長法令テーブル１６は、道路構造令により定められた道路の曲率半径及び緩和区間長を、法令の改正前と改正後とに分けてそれぞれ示すものである。

ナビゲーションユニット３は、道路ネットワークデータ１１等を用いてカーブ区間の円曲区間の曲率半径と、円曲区間に連続する緩和区間の長さを算出し、さらに各テーブル１５，１６を用いて、曲率半径及び緩和区間長を補正して、走行支援処理に用いるパラメータとする。

図２に示すように、円曲区間Ｃｉは、曲率半径が一定のカーブ（コーナー）であるが、直線区間Ｓと、円曲区間Ｃｉとを直接接続すると、その境界において曲率半径が急激に変化し、運転操作に無理が生じる他、乗員に対し急激に大きな遠心力が加わる。このため、直線区間Ｓと円曲区間Ｃｉとの間には、通常、曲率半径を緩やかに変化させた緩和区間Ｃｌが設けられる。緩和区間Ｃｌは、クロソイド曲線に沿った形状をなし、クロソイド曲線の長さは以下の式１で表される。尚、Ｌは、緩和区間Ｃｌの始点からの距離であり、Ｒは、その始点からＬだけ離れた位置での曲率半径、Ａはクロソイド係数である。

Ｒ・Ｌ＝Ａ^２ ・・・（式１）
従って、緩和区間が、曲率半径Ｒの円曲区間に接続するとき、緩和区間の始点から終点までの全長は、Ａ^２／Ｒとなる。

図４〜図９に示す道路法令情報記憶部１４に格納された曲率法令テーブル１５は、道路構造令の改正前における円曲区間の曲率半径を定めたテーブルと、改正後の曲率半径を定めたテーブルとを有している。また、改正前及び改正後の各テーブルは、ゼブラゾーンの標示が可能である曲率半径の最大値を定めたテーブルと、道路区分及び曲率半径の範囲に対して拡幅量を定めたテーブルと、道路区分及び地形に応じて曲率半径の最小値を定めたテーブルとから構成される。

詳述すると、図４に示す第１曲率法令テーブル１５Ａは、道路構造令の改正前に対応したテーブルであって、ゼブラゾーンの標示が可能である曲率半径の許容最大値Ｒｍａｘを示している。このテーブル１５Ａでは、車道の幅員の範囲、道路区分及び地形に応じて、円曲区間の曲率半径の許容最大値Ｒｍａｘが設定されている。車道の幅員の範囲は、「１２ｍ未満」、「１２ｍ以上１６．５ｍ未満」の２段階に分けられている。また、曲率半径の許容最大値Ｒｍａｘが設定されてない場合は、その条件下では、カーブ区間にゼブラゾーンを表示する必要が無いことを示す。

図５に示す第２曲率法令テーブル１５Ｂは、道路構造令の改正後に対応したテーブルであって、ゼブラゾーンの標示が可能である曲率半径の許容最大値Ｒｍａｘを示している。このテーブル１５Ｂでは、改正前の第１曲率法令テーブル１５Ａと異なり、単に道路区分毎に、曲率半径の許容最大値Ｒｍａｘが設定されている。

図６に示す第３曲率法令テーブル１５Ｃは、道路構造令の改正前に対応したテーブルであって、カーブ区間において規定される拡幅量を示している。このテーブル１５Ｃでは、道路区分及び地形に応じて設定された曲率半径の許容範囲Ｒｒと、車道の幅員に応じて変化する拡幅量とが関連付けられている。拡幅量は、曲率半径の許容範囲Ｒｒに含まれる値が大きくなるにつれて、小さくなっている。また、車道の幅員は、「１２ｍ未満」と「１２ｍ以上１６．５ｍ未満」の２段階に分かれ、「１２ｍ未満」の幅員に対応する拡幅量は、同じ条件における「１２ｍ以上１６．５ｍ未満」の拡幅量よりも小さくなっている。

図７に示す第４曲率法令テーブル１５Ｄは、道路構造令の改正後に対応したテーブルであって、道路区分に応じて拡幅量が設定されている。拡幅量は、曲率半径の許容範囲Ｒｒに含まれる値が小さくなるにつれて、大きくなる。

図８に示す第５曲率法令テーブル１５Ｅは、道路構造令の改正前に対応したテーブルであって、道路区分及び地形と、曲率半径の許容最小値Ｒｍｉｎとが関連付けられている。このテーブル１５Ｅでは、道路区分及び地形毎に、一般曲線半径及び特別曲線半径が設定されている。特別曲線半径は、地形の状況又はその他の特別の理由によりやむを得ない箇所で適用される曲率半径であり、一般曲率半径は、その他の箇所に適用される曲率半径である。

図９に示す第６曲率法令テーブル１５Ｆは、道路構造令の改正後に対応したテーブルであって、設計速度と、曲率半径の許容最小値Ｒｍｉｎとが関連付けられている。
また、図１０〜図１２に示す緩和長法令テーブル１６は、道路構造令の改正前の緩和区間長を定めたテーブルと、改正後の緩和区間長を定めたテーブルとを有している。緩和区間長は、短すぎると旋回時において横方向（遠心方向）に加わる加速度の変化率が大きくなり、運転操作上も無理が生じ、長すぎても好ましくない。このため、緩和区間長は、道路構造令でその最小値や最大値が規定されており、緩和長法令テーブル１６は、緩和区間
長の許容最小値Ｌｍｉｎを示すテーブルと、許容最大値Ｌｍａｘを示すテーブルとを有している。

図１０に示す第１緩和長法令テーブル１６Ａは、道路構造令の改正前に対応したテーブルであって、道路区分、地形及び曲率半径の範囲と、緩和区間長Ｌの許容最小値Ｌｍｉｎとを関連付けている。このテーブル１６Ａでは、曲率半径の範囲に含まれる値が小さくなる程、長い緩和区間長Ｌが設定されている。

図１１に示す第２緩和長法令テーブル１６Ｂは、道路構造令の改正後に対応したテーブルであって、曲率半径の範囲と、緩和区間長Ｌの許容最小値Ｌｍｉｎとを関連付けている。このテーブル１６Ｂでは、一般曲線半径の範囲及び特別曲線半径の範囲に、緩和区間長Ｌの許容最小値Ｌｍｉｎが設定されている。

図１２に示す第３緩和長法令テーブル１６Ｃは、道路構造令の改正前及び改正後に依らず、設計速度と緩和区間長の許容最大値Ｌｍａｘとを関連付けている。この許容最大値Ｌｍａｘは、緩和区間を、上記設計速度で走行した際に、所定時間（例えば５秒）で緩和区間を通過可能な長さに設定されている。従って、設計速度が大きくなる程、大きな許容最大値Ｌｍａｘが設定されている。

補正情報記憶部１７には、曲率法令テーブル１５及び緩和長法令テーブル１６に基づき補正された曲率半径データ１８と緩和区間長データ１９とが格納されている。曲率半径データ１８は、カーブ区間を示すリンク識別子と、そのカーブ区間の円曲区間の曲率半径とを関連付けて格納している。緩和区間長データ１９は、カーブ区間を示すリンク識別子と、そのカーブ区間における緩和区間長とを関連付けて格納している。

これらの曲率半径データ１８及び緩和区間長データ１９は、上記したように、車両前方のカーブに対する走行支援に用いられる。自車両前方のカーブ区間に対応する曲率半径データ１８及び緩和区間長データ１９が補正情報記憶部１７に記憶されている場合、ナビゲーションユニット３は、曲率半径データ１８及び緩和区間長データ１９を用いて、シフトポジション、シフトチェンジを行うタイミング等を算出する。そして、そのシフトポジション及びシフトチェンジのタイミングに基づき、ＡＴを駆動するＥＣＵ２５（図１参照）を制御する。ＥＣＵ２５は、ナビゲーションユニット３からの指令に基づいて、カーブ進入時及び旋回時には、シフトホールド又はシフトダウンして安定性を向上し、カーブ退出時には、円滑な加速ができるようにシフトアップする。

次に、ナビゲーションユニット３に格納された道路形状推測プログラムに基づく機能について説明する。図１３は、ナビゲーションユニット３の機能ブロック図である。
自車位置判定部３０は、図１に示す位置検出センサ２０に基づき、上記電波航法、自律航法及びマップマッチングにより、自車位置を判定する。基本曲率半径演算部３１は、道路ネットワークデータ１１、道路属性データ１２及び地図描画データ１３に基づき、曲率半径（以下、基本曲率半径Ｒｉという）を算出する。基本緩和区間長演算部３２は、道路ネットワークデータ１１、道路属性データ１２及び地図描画データ１３に基づき、緩和区間長（以下、基本緩和区間長Ｌｉという）を算出する。

また、画像認識部３３は、カメラ２４から画像データを取得して、その画像データに基づき上記した画像認識処理を行う。そして、カーブ区間におけるゼブラゾーンの有無、カーブ区間の拡幅量を検出する。

道路建設年判定部３４は、道路属性データ１２に基づき、処理対象の道路が、道路構造令改正前であるか否かを判定する。
規定値取得部３５は、画像認識部３３から、ゼブラゾーンの有無、カーブ区間の拡幅量を取得し、道路建設年判定部３４から、道路の建設時期が、改正前か改正後かを示すフラグ等を取得する。そして、ゼブラゾーンや拡幅の検出結果と、道路建設時期とに対応する曲率法令テーブル１５及び緩和長法令テーブル１６を読み出し、曲率半径の最大値、最小値又は範囲や、緩和区間長の最大値又は最小値を取得する。

曲率半径補正部３６は、基本曲率半径演算部３１により算出された基本曲率半径Ｒｉと、規定値取得部３５により取得された曲率半径の最大値、最小値又は範囲とを比較して、基本曲率半径Ｒｉが、取得された曲率半径の最大値、最小値又は範囲を満たすか否かを判断する。基本曲率半径Ｒｉが、取得された曲率半径の最大値、最小値又は範囲を満たす場合には、補正を行わずに、その曲率半径を、曲率半径データ１８として格納する。

一方、基本曲率半径Ｒｉが、取得された曲率半径の最大値、最小値又は範囲を満たさない場合には、ノード座標又は形状補間点（座標点）の座標が、実際の道路形状に沿っていない可能性が高い。例えば、図１４に示すように、カーブ区間に含まれる座標点Ｐ１〜Ｐ５のうち、座標点Ｐ２が、実際の道路形状を示す曲線Ｌ１０から離れた位置に設定されると、隣接する座標点Ｐ１と座標点Ｐ２とを接続する曲線Ｌ１と、座標点Ｐ２と隣接する座標点Ｐ３とを接続する曲線Ｌ２とが、実際の道路形状を示す曲線Ｌ１０に対してずれる。そして、座標点Ｐ１〜Ｐ３を処理対象として基本曲率半径Ｒｉを求めた際に、実際の曲率半径よりも小さい曲率半径又は大きい曲率半径が算出される。道路構造令の規定を超えて、基本曲率半径Ｒｉが過小又は過大となった場合には、基本曲率半径Ｒｉの誤差が大きいと判定し、道路構造令で規定される曲率半径の最大値、最小値又は範囲を満たすように基本曲率半径Ｒｉを補正し、その補正した値を、曲率半径データ１８として格納する。

緩和区間長補正部３７は、基本緩和区間長演算部３２により算出された基本緩和区間長Ｌｉと、規定値取得部３５により取得された緩和区間長の最大値又は最小値を比較して、基本緩和区間長Ｌｉが、取得された緩和区間長の最大値又は最小値を満たすか否かを判断する。基本緩和区間長Ｌｉが、取得された緩和区間長の最大値又は最小値を満たす場合には、補正を行わずに、その緩和区間長を、緩和区間長データ１９として格納する。

一方、基本緩和区間長Ｌｉが、取得された緩和区間長の最大値又は最小値を満たさない場合には、ノード座標又は形状補間点（座標点）の座標が、実際の道路形状に沿っていないことが推定される。例えば、基本緩和区間長Ｌｉを算出する場合、クロソイド曲線と、座標点とをフィッティングさせ、良好にフィッティングした区間を基本緩和区間長Ｌｉとするが、座標点の座標が、実際の道路形状を示す曲線から離れた位置に設定されると、誤ったフィッティング結果が算出され、基本緩和区間長Ｌｉが実際よりも短く、又は長くなる。従って、道路構造令の規定を超えて、基本緩和区間長Ｌｉが過小又は過大となった場合には、基本緩和区間長Ｌｉの誤差が大きいと判定し、道路構造令の最大値又は最小値を満たすように基本緩和区間長Ｌｉを補正し、その補正した値を、緩和区間長データ１９として格納する。
（処理手順）
次に、本実施形態の処理手順について、図１５〜図１９に従って説明する。

図１５に示すように、まず、ナビゲーションユニット３は、カーブ区間の形状予測処理を開始するか否かを判断する（ステップＳ１）。形状予測処理を開始するためのトリガは特に限定されないが、例えば、イグニッションスイッチがオン状態とされたとき、又はインストルメントパネル等に設けられたスイッチがオン操作されたとき、形状予測処理を開始すると判断する。

形状予測処理を開始すると判断すると（ステップＳ１においてＹＥＳ）、道路ネットワ
ークデータ１１及び地図描画データ１３に基づき、車両前方であって、形状予測処理の対象とされたことがないカーブ区間を検出したか否かを判断する（ステップＳ２）。尚、形状予測処理の履歴は、例えば補正情報記憶部１７の曲率半径データ１８に基づき判定することができる。

自車位置前方のカーブ区間の検出方法は、公知の方法を用いることができる。例えば、自車位置から、進行方向前方の所定範囲（例えば１ｋｍ）に設定されたノード又は形状補間点（座標点）のうち、所定の座標点Ｐ_ｎを特定し、その座標点Ｐ_ｎとその前後の２つの座標点とを含む３つの座標点Ｐ_ｎ−１〜Ｐ_ｎ＋１の座標を取得する。そして、円周上の任意の３点が満たす一般式に、３つの座標点Ｐ_ｎ−１〜Ｐ_ｎ＋１の座標を当てはめ、座標点Ｐ_ｎに対する曲率半径Ｒ_ｎを算出する。さらに、算出した曲率半径Ｒ_ｎが、カーブ区間であることを示す所定値以下であるか否かを判断し、所定値を超える場合には、その座標点はカーブ区間に含まれないと判断して、自車両の進行方向先にずらした次の座標点Ｐ_ｎ＋１を中心とした３つの座標点Ｐ_ｎ〜Ｐ_ｎ＋２について曲率半径を算出する。

３点の座標に基づき算出した座標点Ｐ_ｎの曲率半径Ｒ_ｎが、上記した所定値以下である場合には、座標点Ｐ_ｎがカーブ区間に含まれると判断して、処理対象の座標点を、１点分進行方向にずらした座標点Ｐ_ｎ＋１とし、次の曲率半径Ｒ_ｎ＋１を算出する。次に算出した曲率半径Ｒ_ｎ＋１が、所定値以下である場合、その前の曲率半径Ｒ_ｎを算出する際に対象とされた座標点Ｐ_ｎ−１〜Ｐ_ｎ＋１がなす曲線方向と、今回の座標点Ｐ_ｎ〜Ｐ_ｎ＋２がなす曲線方向とが同一であるか否かを判断する。方向が同一である場合には、座標点Ｐ_ｎ〜Ｐ_ｎ＋１を同じカーブ区間に含める。方向が異なる場合には、Ｓ字カーブであると予測されるため、異なるカーブ区間として認識する。そして、曲率半径が所定値以下となり、且つ曲線方向が同じである座標点を含む区間を、カーブ区間と認識する。また、カーブ区間の曲率半径が所定値以下となった始点の座標と、及び曲率半径が所定値以下となる最後の点である終点の座標とを記憶する。尚、ここで検出されるカーブ区間は、曲率半径及び緩和区間長の補正処理のために道路ネットワークデータ１１及び地図描画データ１３に基づきナビゲーションユニット３が算出したものであって、曲率半径が所定値以下となった始点及び曲率半径が所定値以下となる最後の点である終点は、実際のカーブの始点（緩和区間の始点）及びカーブの終点（緩和区間の終点）と必ずしも一致するとは限らない。

自車位置前方のカーブ区間を検出した場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、その時点において自車両が、そのカーブ区間に進入する前であるか否かを判断する（ステップＳ３）。カーブ区間進入前であると判断すると（ステップＳ３においてＹＥＳ）、曲率半径補正処理（ステップＳ４）と、緩和区間長補正処理とを行って（ステップＳ５）、曲率半径データ１８及び緩和区間長データ１９を補正情報記憶部１７に記憶した後、形状予測処理を終了するか否かを判断する（ステップＳ８）。例えば、イグニッションスイッチがオフ状態とされたとき、又はインストルメントパネルに設けられたスイッチがオフ操作されたとき、形状予測処理を終了すると判断する。形状予測処理を終了しないと判断すると（ステップＳ８においてＮＯ）、ステップＳ２に戻り、上記したステップを繰り返す。

また、ステップＳ３において、カーブ区間に進入した後であると判断すると（ステップＳ３においてＮＯ）、そのカーブ区間を退出したか否かを判断する（ステップＳ６）。カーブ区間を走行中であって、退出していない場合には（ステップＳ６においてＮＯ）、上記したステップＳ８に進み、形状予測処理を終了するか否かを判断する。

ステップＳ６において、カーブ区間を退出したと判断すると（ステップＳ６においてＹＥＳ）、再び曲率半径補正処理を行う（ステップＳ７）。ここで行われる曲率半径補正処理は、ステップＳ４で行われる曲率半径補正処理と同一である。即ち、本実施形態では、カーブ区間退出後も、曲率半径補正処理を行って、円曲区間の曲率半径を補正する。曲率
半径補正処理を行うと、ステップＳ８に進み、形状予測処理を終了するか否かを判断する。形状予測処理を終了すると判断すると（ステップＳ８においてＹＥＳ）、処理を終了する。
（曲率半径補正処理）
次に、曲率半径補正処理について、図１６〜図１８に従って説明する。まず、図１６に示すように、ナビゲーションユニット３は、ステップＳ２で検出したカーブ区間における円曲区間を対象として、基本曲率半径Ｒｉを取得する（ステップＳ４−１）。例えば、ステップＳ２で特定されたカーブ区間の各曲率半径のうち、最小の曲率半径を、基本曲率半径Ｒｉとする。つまり、カーブ区間の構成上、上記円曲区間が最も曲率半径が小さいため、カーブ区間における曲率半径の最小値が、円曲区間の曲率半径に相当する。基本曲率半径Ｒｉを算出すると、その基本曲率半径ＲｉをＲＡＭ６に一時記憶する。

基本曲率半径Ｒｉを取得すると、道路属性データ１２に基づき、その処理対象のカーブ区間に対応する道路建設時期を取得する（ステップＳ４−２）。
さらに、処理対象のカーブ区間において、ゼブラゾーンを検出したか否かを判断する（ステップＳ４−３）。カーブ進入前には、ゼブラゾーンを検出していないため（ステップＳ４−３においてＮＯ）、図１７に示すステップＳ４−８に進む。

ステップＳ４−８では、処理対象のカーブ区間において、拡幅量を検出したか否かを判断する。カーブ進入前には、拡幅量を検出していないため（ステップＳ４−８においてＮＯ）、ステップＳ４−１３に進む。

ステップＳ４−１３では、道路区分及び地形を、道路属性データ１２から取得する。道路区分及び地形を取得すると、ステップＳ４−２で取得した道路建設時期が、改正前であるか否かを判断する（ステップＳ４−１４）。道路建設時期が改正前であると判断すると（ステップＳ４−１４においてＹＥＳ）、改正前に対応する第５曲率法令テーブル１５Ｅを読み出す（ステップＳ４−１５）。そして、第５曲率法令テーブル１５Ｅ（図８参照）の中から、ステップＳ４−１３で取得された道路区分及び地形に対応する曲率半径の許容最小値Ｒｍｉｎを検索し、その許容最小値Ｒｍｉｎを取得する（ステップＳ４−１７）。例えば、カーブ区間の道路区分が「第２種」に該当し、地形が「山地部」であって一般曲率半径が適用される場所であるとすると、そのカーブ区間で設計可能な曲率半径の許容最小値Ｒｍｉｎは、「１００ｍ」である。許容最小値Ｒｍｉｎを取得すると、ＲＡＭ６に一時記憶し、図１８に示すステップＳ４−２０に進む。

一方、ステップＳ４−１４において、道路建設時期が改正後であると判断すると（ステップＳ４−１４においてＮＯ）、第６曲率法令テーブル１５Ｆを読み出し（ステップＳ４−１６）、設計速度に基づき、曲率半径の許容最小値Ｒｍｉｎを取得する（ステップＳ４−１７）。許容最小値Ｒｍｉｎを取得すると、ＲＡＭ６に一時記憶し、図１８に示すステップＳ４−２０に進む。

図１８に示すステップＳ４−２０以降では、ステップＳ４−１〜ステップＳ４−１８で取得された曲率半径の最大値、最小値又は範囲と、基本曲率半径Ｒｉとを比較して、必要があれば基本曲率半径Ｒｉを補正する。

まず、ステップＳ４−２０では、曲率半径の許容最大値Ｒｍａｘが取得されたか否かを判断する。カーブ区間に進入する前である場合、曲率半径の許容最小値Ｒｍｉｎのみが取得されているため、許容最大値Ｒｍａｘが取得されていないと判断して（ステップＳ４−２０においてＮＯ）、ステップＳ４−２３に進む。

ステップＳ４−２３では、曲率半径の許容範囲Ｒｒが取得されているか否かを判断する
。カーブ区間に進入する前である場合、許容範囲Ｒｒが取得されていないと判断して（ステップＳ４−２３においてＮＯ）、ステップＳ４−２６に進む。

ステップＳ４−２６では、ＲＡＭ６に一時記憶された基本曲率半径Ｒｉが、ステップＳ４−１７で取得された許容最小値Ｒｍｉｎ未満であるか否かを判断する。基本曲率半径Ｒｉが、許容最小値Ｒｍｉｎ以上である場合（ステップＳ４−２６においてＮＯ）、その基本曲率半径Ｒｉを、曲率半径データ１８として補正情報記憶部１７に記憶する（ステップＳ４−２８）。基本曲率半径Ｒｉが、許容最小値Ｒｍｉｎ未満である場合（ステップＳ４−２６においてＹＥＳ）、基本曲率半径Ｒｉが、許容最小値Ｒｍｉｎを満たすように補正する（ステップＳ４−２７）。本実施形態では、基本曲率半径Ｒｉを、許容最小値Ｒｍｉｎと同値とし、補正した曲率半径を、曲率半径データ１８として補正情報記憶部１７に記憶する（ステップＳ４−２８）。曲率半径データ１８を記憶すると、図１９に示す緩和区間長補正処理を行う。

こうして生成された曲率半径データ１８は、カーブ区間に進入する前に生成されるため、そのカーブ区間に対するシフトポジションの設定及びシフトチェンジのタイミングを設定するために用いることが可能である。このため、基本曲率半径Ｒｉをそのまま走行支援処理に用いる場合に比べ、走行支援の信頼性を向上することができる。

また、カーブ区間に進入すると、画像認識プロセッサ８は、上記したようにカメラ２４から取得した画像データに基づき、ゼブラゾーンの検出処理を行うとともに、拡幅量の検出を行う。

そして、上記したように、自車両がカーブ区間を退出すると、曲率半径補正処理を再度行う。まず、カーブ進入前に生成された曲率半径データ１８が示す曲率半径を、基本曲率半径Ｒｉとし（ステップＳ４−１）、道路建設時期を取得する（ステップＳ４−２）。

また、退出したカーブ区間において、ゼブラゾーンを検出したか否かを判断する（ステップＳ４−３）。ゼブラゾーンが標示されていないカーブ区間を走行した場合、ゼブラゾーンを検出していないと判断して（ステップＳ４−３においてＮＯ）、ステップＳ４−８に進む。

一方、画像認識によりゼブラゾーンを検出したと判断すると（ステップＳ４−３においてＹＥＳ）、ステップＳ４−２で取得した道路建設時期が、道路構造令の改正前であるか否かを判断する（ステップＳ４−４）。道路建設時期が、改正前であると判断すると（ステップＳ４−４においてＹＥＳ）、道路法令情報記憶部１４から、道路構造令の改正前に対応し、ゼブラゾーンを標示するための規定を示した第１曲率法令テーブル１５Ａを読み出す（ステップＳ４−５）。そして、カーブ区間の道路区分、地形及び幅員を、道路属性データ１２から取得し、第１曲率法令テーブル１５Ａから、道路区分、地形及び幅員に対応する曲率半径の許容最大値Ｒｍａｘを取得する（ステップＳ４−７）。例えば、道路区分が「第２種」、地形が「山地部」、幅員が「１２ｍ以上１６．５ｍ未満」のとき、許容最大値Ｒｍａｘは「５０ｍ」である。尚、抽出した道路区分、地形及び幅員に該当する許容最大値Ｒｍａｘが設定されていない場合には、許容最大値Ｒｍａｘを取得しない。

一方、道路建設時期が、改正後であると判断すると（ステップＳ４−４においてＮＯ）、道路法令情報記憶部１４から、改正後に対応する第２曲率法令テーブル１５Ｂを読み出す（ステップＳ４−６）。そして、カーブ区間の道路区分を道路属性データ１２から取得し、第２曲率法令テーブル１５Ｂから、道路区分に対応する曲率半径の許容最大値Ｒｍａｘを取得する（ステップＳ４−７）。例えば、道路区分が「第３種１級」のとき、許容最大値Ｒｍａｘは「５０ｍ」である。

次に、ステップＳ４−８において、カーブ区間における拡幅量を検出したか否かを判断する。そのカーブ区間において拡幅量が検出されない場合（ステップＳ４−８においてＮＯ）、ステップＳ４−１３に進む。尚、本実施形態では、カーブ区間にゼブラゾーンが標示されている場合も、ゼブラゾーンを拡幅したエリアとしてみなし、拡幅量を検出する。

拡幅量が検出された場合（ステップＳ４−８においてＹＥＳ）、ステップＳ４−２で取得した道路建設時期が、道路構造令の改正前であるか否かを判断し（ステップＳ４−９）、改正前である場合には（ステップＳ４−９においてＹＥＳ）、改正前に対応する第３曲率法令テーブル１５Ｃを読み出す（ステップＳ４−１０）。第３曲率法令テーブル１５Ｃを読み出すと、道路区分、地形及び幅員を道路属性データ１２から取得して、拡幅量、道路区分、地形及び車道の幅員に対応する曲率半径の許容範囲Ｒｒを取得する（ステップＳ４−１２）。例えば、拡幅量が「２．０以上」、道路区分が「第２種」、地形が「山地部」、幅員が「１２ｍ以上１６．５ｍ未満」である場合には、「５０ｍ以上８０未満」といった許容範囲Ｒｒを取得する。尚、道路区分、地形及び幅員と拡幅量とに該当する許容範囲Ｒｒが設定されていない場合には、許容範囲Ｒｒを取得しない。

一方、道路建設時期が、道路構造令の改正後である場合には（ステップＳ４−９においてＮＯ）、改正後に対応する第４曲率法令テーブル１５Ｄを読み出す（ステップＳ４−１１）。そして、道路区分を道路属性データ１２から取得し、検出したカーブ区間の拡幅量と、取得した道路区分とに対応する許容範囲Ｒｒを取得する（ステップＳ４−１２）。例えば、道路区分が「第２種」、拡幅量が「０．５ｍ以上０．７５未満」である場合、「１００以上１５０ｍ未満」といった許容範囲Ｒｒを取得する。尚、抽出した道路区分及び拡幅量に該当する許容範囲Ｒｒが設定されていない場合には、許容範囲Ｒｒを取得しない。

続いて、ステップＳ４−１３に進み、上記したように、道路区分及び地形を道路属性データ１２から取得し、道路建設時期が、道路構造令の改正前であるか否かを判断する（ステップＳ４−１４）。改正前である場合には（ステップＳ４−１４においてＹＥＳ）、第５曲率法令テーブル１５Ｅを読み出し（ステップＳ４−１５）、道路区分、地形に基づき、曲率半径の許容最小値Ｒｍｉｎを取得する（ステップＳ４−１７）。改正後である場合には（ステップＳ４−１４においてＮＯ）、第６曲率法令テーブル１５Ｆを読み出し（ステップＳ４−１６）、設計速度に基づき、曲率半径の許容最小値Ｒｍｉｎを取得する（ステップＳ４−１７）。

そして、ステップＳ４−２０において、許容最大値Ｒｍａｘが取得されたか否かを判断し、許容最大値Ｒｍａｘが取得されていない場合には（ステップＳ４−２０においてＮＯ）、ステップＳ４−２３に進む。一方、許容最大値Ｒｍａｘが取得された場合には（ステップＳ４−２０においてＹＥＳ）、ＲＡＭ６に記憶された曲率半径Ｒが、許容最大値Ｒｍａｘを超えるか否かを判断する（ステップＳ４−２１）。ここでは、上記したように、曲率半径データ１８に基づく基本曲率半径Ｒｉが格納されているので、この基本曲率半径Ｒｉを用いる。

曲率半径Ｒが、許容最大値Ｒｍａｘ以下である場合には（ステップＳ４−２１においてＮＯ）、基本曲率半径Ｒｉを最新の曲率半径ＲとしてＲＡＭ６に記憶し、ステップＳ４−２３に進む。一方、基本曲率半径Ｒｉが、許容最大値Ｒｍａｘを超える場合には（ステップＳ４−２１においてＹＥＳ）、許容最大値Ｒｍａｘ以下となるように基本曲率半径Ｒｉを補正する（ステップＳ４−２２）。本実施形態では、曲率半径Ｒ（基本曲率半径Ｒｉ）を許容最大値Ｒｍａｘと同値とし、ＲＡＭ６に記憶して、ステップＳ４−２３に進む。

ステップＳ４−２３では、上記したステップＳ４−８〜Ｓ４−１２において、許容範囲
Ｒｒが取得されたか否かを判断する。即ち、許容最大値Ｒｍａｘによって補正が行われた場合でも、補正された値が、許容範囲Ｒｒを満たすか否かをさらに判断することによって、曲率半径Ｒが適正であるか否かを、最も厳しい規定にも合致するように、漏れなく判断することができる。

許容範囲Ｒｒが取得されていない場合には（ステップＳ４−２３においてＮＯ）、ステップＳ４−２６に進む。許容範囲Ｒｒが取得された場合には（ステップＳ４−２３においてＹＥＳ）、ＲＡＭ６に記憶された曲率半径Ｒを抽出し、その曲率半径Ｒが許容範囲外であるか否かを判断する（ステップＳ４−２４）。ここでＲＡＭ６に記憶された曲率半径Ｒは、基本曲率半径Ｒｉ、又はステップＳ４−２２で許容最大値Ｒｍａｘによって補正された曲率半径Ｒである。曲率半径Ｒが、許容範囲内である場合（ステップＳ４−２４においてＮＯ）、曲率半径Ｒを補正せず、最新の曲率半径ＲとしてＲＡＭ６に記憶して、ステップＳ４−２６に進む。

一方、曲率半径Ｒが、許容範囲外である場合（ステップＳ４−２４においてＹＥＳ）、曲率半径Ｒが、許容範囲Ｒｒを満たすように補正する（ステップＳ４−２５）。ここでは、曲率半径Ｒを、許容範囲Ｒｒの上限値及び下限値のうち、曲率半径Ｒに近い方の値と同値とする。

ステップＳ４−２６では、上記したように、ＲＡＭ６に記憶された曲率半径Ｒが、許容最小値Ｒｍｉｎ未満であるか否かを判断する。この段階では、ＲＡＭ６に記憶された曲率半径Ｒは、基本曲率半径Ｒｉ、或いは許容最大値Ｒｍａｘ及び許容範囲Ｒｒの少なくとも一つによって補正された曲率半径Ｒである。

曲率半径Ｒが、許容最小値Ｒｍｉｎ以上であると判断すると（ステップＳ４−２６においてＮＯ）、その時点でＲＡＭ６に記憶されている曲率半径Ｒを、曲率半径データ１８として記憶する（ステップＳ４−２８）。一方、ステップＳ４−２６において、ＲＡＭ６に記憶された曲率半径Ｒが、許容最小値Ｒｍｉｎ未満であると判断すると（ステップＳ４−２６においてＹＥＳ）、その曲率半径Ｒが、許容最小値Ｒｍｉｎ以上となるように補正する（ステップＳ４−２７）。ここでは、曲率半径Ｒを、許容最小値Ｒｍｉｎと同値とする。曲率半径Ｒを補正すると、補正した曲率半径を曲率半径データ１８として記憶する（ステップＳ４−２８）。曲率半径データ１８を記憶すると、図１９に示す緩和区間長補正処理に進む。カーブを退出した後に記憶した曲率半径データ１８は、次にそのカーブ区間を走行する際に用いられる。

こうして、カーブ区間を退出した後は、カーブ区間に標示されたゼブラゾーン、拡幅量を利用して、対応する曲率半径の最大値、最小値又は範囲を取得することができる。このため、ゼブラゾーンと拡幅量とが検出された場合には、曲率半径の最大値、最小値及び範囲を取得することができる。また、カーブ区間において拡幅量のみを検出した場合には、曲率半径の範囲及び最小値を取得することができる。さらに、ゼブラゾーン及び拡幅量のどちらも検出できなかった場合でも、曲率半径の最小値を取得することができる。このように、曲率半径の条件を漏れなく抽出することで、多種多様なカーブ区間に対しても、円曲区間の曲率半径を適正な値に補正することができる。

また、基本曲率半径Ｒｉを補正する他の方法としては、車両の走行軌跡に基づき算出された曲率半径と基本曲率半径Ｒｉを比較して補正する方法も考えられるが、走行軌跡等に基づき補正を行う場合、ドライバーの運転操作の差異、車種の違い、天候等によっても左右される。これに対し、本実施形態では、道路構造令に基づき基本曲率半径Ｒｉを補正するので、上記した要因によらず、どの車両においても同様な補正を行うことができる。従って、円曲区間における曲率半径を、法令に則した適正な値にすることができる。
（緩和区間長補正処理）
次に、緩和区間長補正処理について図１９に従って説明する。この緩和区間長補正処理は、上記したように、自車両がカーブ区間に進入する前に行われる。ナビゲーションユニット３は、道路ネットワークデータ１１及び地図描画データ１３に基づき、緩和区間長の長さを示す基本緩和区間長Ｌｉを算出する（ステップＳ５−１）。道路ネットワークデータ１１及び地図描画データ１３に基づき緩和区間長を算出する方法は、公知の方法を用いることができる。

例えば、図示しない記憶部に予め格納した、曲率半径とクロソイド係数Ａを２乗した値とを関連付けたクロソイド係数テーブルを参照して、曲率半径補正処理（ステップＳ４又はステップＳ７）で補正された曲率半径Ｒに対応するクロソイド係数Ａの２乗値を取得し、クロソイド係数Ａを特定する。さらに、上記した式１と、円曲部の曲率半径Ｒに従って、緩和区間長Ｌ＝Ａ^２／Ｒを算出し、基本緩和区間長Ｌｉとする。基本緩和区間長Ｌｉを算出すると、ＲＡＭ６に一時記憶する。

次に、道路建設時期を道路属性データ１２から取得する（ステップＳ５−２）。さらに、道路建設時期が、道路構造令の改正前であるか否かを判断する（ステップＳ５−３）。道路建設時期が、道路構造令の改正前であると判断すると（ステップＳ５−３においてＹＥＳ）、改正前に対応する第１緩和長法令テーブル１６Ａを読み出す（ステップＳ５−４）。第１緩和長法令テーブル１６Ａを読み出すと、曲率半径補正処理で生成された曲率半径データ１８と、道路属性データ１２から取得した道路区分、地形とに対応する曲率半径の許容最小値Ｌｍｉｎを取得する（ステップＳ５−６）。

道路建設時期が、改正後であると判断すると（ステップＳ５−３においてＮＯ）、改正後に対応する第２緩和長法令テーブル１６Ｂを読み出す（ステップＳ５−５）。第２緩和長法令テーブル１６Ｂを読み出すと、曲率半径データ１８と、道路属性データ１２から取得した地形とに対応する曲率半径の許容最小値Ｌｍｉｎを取得する（ステップＳ５−６）。

次に、道路属性データ１２に基づき、カーブ区間の設計速度を取得する（ステップＳ５−７）。また、補正情報記憶部１７から、第３緩和長法令テーブル１６Ｃを読み出す（ステップＳ５−８）。そして、ステップＳ５−７で取得した設計速度に対応する緩和区間長の許容最大値Ｌｍａｘを取得する（ステップＳ５−９）。

許容最小値Ｌｍｉｎと許容最大値Ｌｍａｘとを取得すると、まずステップＳ５−１で算出した基本緩和区間長Ｌｉが許容最小値Ｌｍｉｎ未満であるか否かを判断する（ステップＳ５−１０）。基本緩和区間長Ｌｉが許容最小値Ｌｍｉｎ未満であると判断すると（ステップＳ５−１０においてＹＥＳ）、基本緩和区間長Ｌｉが、許容最小値Ｌｍｉｎを満たすように補正する（ステップＳ５−１１）。ここでは、基本緩和区間長Ｌｉを、許容最小値Ｌｍｉｎと同値とし、最新の緩和区間長ＬとしてＲＡＭ６に一時記憶する。

一方、基本緩和区間長Ｌｉが許容最小値Ｌｍｉｎ以上であると判断すると（ステップＳ５−１０においてＮＯ）、基本緩和区間長Ｌｉが許容最大値Ｌｍａｘを超えるか否かを判断する（ステップＳ５−１２）。基本緩和区間長Ｌｉが、許容最大値Ｌｍａｘを超えていると判断すると（ステップＳ５−１２においてＹＥＳ）、基本緩和区間長Ｌｉが、許容最大値Ｌｍａｘを満たすように補正する（ステップＳ５−１３）。ここでは、基本緩和区間長Ｌｉを、許容最大値Ｌｍａｘと同値に補正する。そして、補正した緩和区間長Ｌを、ＲＡＭ６に格納された緩和区間長Ｌに上書きする。一方、基本緩和区間長Ｌｉが、許容最大値Ｌｍａｘ以下であると判断すると（ステップＳ５−１２においてＮＯ）、基本緩和区間長ＬｉをＲＡＭ６に記憶して、ステップＳ５−１４に進む。

ステップＳ５−１４では、ＲＡＭ６に格納された緩和区間長Ｌを、緩和区間長データ１９として記憶する。
このように、緩和長法令テーブル１６を予め記憶しておくことにより、道路ネットワークデータ１１等に基づき算出した基本緩和区間長Ｌｉを、道路構造令等に沿って補正することができる。このため、カーブ区間を走行する際の自車両の挙動等の要因に左右されずに、緩和区間長を適正な値にすることができる。また、緩和区間長の補正には、道路構造令に基づき補正した曲率半径を用いるので、緩和区間長の精度をより向上することができる。また、走行支援に用いられる緩和区間長Ｌを、カーブ区間進入前に補正することができるので、過去に走行したことがないカーブ区間に対しても、走行支援の信頼性を向上することができる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、ナビゲーション装置２は、道路建設時期と曲率法令テーブル１５及び緩和長法令テーブル１６とを対応付けて記憶する道路法令情報記憶部１４を備える。また、道路ネットワークデータ１１及び地図描画データ１３の道路形状データに基づいて、処理対象のカーブ区間に対する基本緩和区間長Ｌｉを生成する。さらに、処理対象のカーブ区間の道路建設時期を判定し、道路法令情報記憶部１４から、そのカーブ区間の道路建設時期に対応する緩和長法令テーブル１６を取得する。そして、基本曲率半径Ｒｉを、緩和長法令テーブル１６を満たすように補正する。このため、ノード又は形状補間点の座標の誤差により、基本緩和区間長Ｌｉが、道路構造令を超えて過小又は過大となった場合、道路構造令を満たすように、基本緩和区間長Ｌｉを適正な範囲に補正することができる。また、道路構造令に沿うように補正を行うため、各車両の走行状態に依らず、各車両において同様に曲率半径を補正することができる。このため、カーブ区間における形状情報の精度を向上することができる。

（２）上記実施形態では、第１〜第２緩和長法令テーブル１６Ａ〜１６Ｂは、カーブ区間の円曲区間の曲率半径と、緩和区間長との関係を規定する。また、ナビゲーションユニット３は、カーブ区間の円曲区間の曲率半径を取得する。さらに、カーブ区間の道路建設時期と、円曲区間の曲率半径に対応する第１〜第２緩和長法令テーブル１６Ａ〜１６Ｂを満たすように、基本緩和区間長Ｌｉを補正する。このため、第１〜第２緩和長法令テーブル１６Ａ〜１６Ｂによって示される緩和区間長の最小値に基づき、基本緩和区間長Ｌｉを補正することができる。従って、基本緩和区間長Ｌｉを、道路構造令に則した適正な範囲に補正し、その精度を向上することができる。

（３）上記実施形態では、ナビゲーションユニット３は、道路ネットワークデータ１１及び地図描画データ１３の道路形状データに基づいて、処理対象のカーブ区間における円曲区間の基本曲率半径Ｒｉを算出する。また、基本曲率半径Ｒｉを、処理対象のカーブ区間の道路建設時期に応じた道路構造規定を満たすように補正する。そして、補正した曲率半径を、緩和区間長補正処理に用いる。従って、緩和区間長補正処理に用いられる曲率半径の誤差を小さくできるため、緩和区間長の精度をより向上することができる。

（４）上記実施形態では、第３緩和長法令テーブル１６Ｃは、カーブ区間の設計速度と、緩和区間長との関係を規定する。また、ナビゲーションユニット３は、第３緩和長法令テーブル１６Ｃから、カーブ区間の設計速度とに対応する緩和区間長の最大値に基づき、基本緩和区間長Ｌｉを補正する。従って、基本緩和区間長Ｌｉを、道路構造令に則した適正な範囲に補正し、その精度を向上することができる。

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、曲率法令テーブル１５及び緩和長法令テーブル１６は、道路構造
令に基づくテーブルとしたが、道路構造令以外の法令に基づくテーブルでもよい。この場合、基本曲率半径Ｒｉを、各テーブルが規定する内容を満たすようにそれぞれ補正することで、最も厳しい規定に沿った適正な値に補正することができる。
・上記実施形態では、図１６〜図１７に示すように、ゼブラゾーンを検出して許容最大値Ｒｍａｘを取得する処理（ステップＳ４−３〜Ｓ４−７）と、拡幅量を検出して許容範囲Ｒｒを取得する処理（ステップＳ４−８〜ステップＳ４−１２）と、道路区分及び地形から許容最小値Ｒｍｉｎを取得する処理（ステップＳ４−１４〜Ｓ４−１７）を直列的に行うようにした。また、図１８に示すように、許容最大値Ｒｍａｘに基づく補正（ステップＳ４−２０〜Ｓ４−２２）と、許容範囲Ｒｒに基づく補正（ステップＳ４−２３〜ステップＳ４−２５）と、許容最小値Ｒｍｉｎに基づく補正（ステップＳ４−２６〜ステップＳ４−２７）を直列的に行うようにした。これ以外に、カーブ区間に進入する前とカーブ区間を退出した後等、各状況に応じて、実行する処理を変更してもよい。例えば、カーブ区間に進入する前には、道路区分及び地形から許容最小値Ｒｍｉｎを取得する処理（ステップＳ４−１４〜Ｓ４−１７）及び、その許容最小値Ｒｍｉｎに基づく補正（ステップＳ４−２６〜ステップＳ４−２７）のみを行うようにしてもよい。さらに、カーブを退出した後に、ゼブラゾーンを検出して許容最大値Ｒｍａｘを取得する処理（ステップＳ４−３〜Ｓ４−７）と、拡幅量を検出して許容範囲Ｒｒを取得する処理（ステップＳ４−８〜ステップＳ４−１２）と、許容最大値Ｒｍａｘに基づく補正（ステップＳ４−２０〜Ｓ４−２２）と、許容範囲Ｒｒに基づく補正（ステップＳ４−２３〜ステップＳ４−２５）とを行うようにしてもよい。このようにすると、各状況において必要のない処理を省略でき、より効率のよい処理を行うことができる。

・上記実施形態では、曲率半径補正処理において、カーブ進入前に、曲率半径補正処理及び緩和区間長補正処理を行うようにしたが、緩和区間長補正処理のみを行うようにしてもよい。或いは、曲率半径補正処理及び緩和区間長補正処理は、カーブ進入前に行わず、カーブ退出後に行うようにしてもよい。

・上記実施形態では、曲率半径の許容最大値Ｒｍａｘ、許容範囲Ｒｒ及び許容最小値Ｒｍｉｎといった規定値が取得可能である場合、それら全ての規定値を取得し、取得した全ての規定値と、基本曲率半径Ｒｉ又は補正した曲率半径Ｒとをそれぞれ比較するようにしたが、それらの規定値のうち１つと基本曲率半径Ｒｉとを比較するようにしてもよい。例えば、許容範囲Ｒｒが取得された場合、その許容範囲Ｒｒを満たすように基本曲率半径Ｒｉを補正すると、曲率半径補正処理を終了する。また、許容最大値Ｒｍａｘが取得された場合、その許容最大値Ｒｍａｘを満たすように基本曲率半径Ｒｉを補正すると、曲率半径補正処理を終了する。さらに、許容最小値Ｒｍｉｎが取得された場合、その許容最小値Ｒｍｉｎを満たすように基本曲率半径Ｒｉを補正すると、曲率半径補正処理を終了する。このようにしても、少ない処理量で、曲率半径Ｒの精度を向上することができる。

・上記実施形態では、カーブ区間の形状を示す基本形状情報を、曲率半径としたが、例えば、曲率半径と円弧の長さとしてもよく、その他のカーブ形状を示すパラメータとしてもよい。

・曲率半径を規定する曲率法令テーブルは、第１曲率法令テーブル１５Ａ〜第６曲率法令テーブル１５Ｆ以外の構成にしてもよいし、各テーブル１５Ａ〜１５Ｆのうち一つ又は複数を用いてもよい。また、各テーブル１５Ａ〜１５Ｆにさらにテーブルを追加してもよい。追加可能なテーブルとしては、例えば、図２０に示す曲率法令テーブル１５Ｇのようなテーブルがある。この曲率法令テーブル１５Ｇでは、拡幅量が所定値のｎ乗で示されており、この乗数「ｎ」は、各リンクと対応付けて道路属性データ１２に格納される。検出した拡幅量が「４メートル」である場合、その拡幅量は「２のｎ乗」に対応するため、テーブル１５Ｇの拡幅量「２のｎ乗」の行であって、カーブ区間の道路区分及び地形に対応
する曲率半径の許容最大値Ｒｍａｘを取得する。また、緩和区間長を規定する緩和長法令テーブルは、第１〜第３緩和長法令テーブル１６Ａ〜１６Ｃ以外の構成にしてもよいし、各テーブル１６Ａ〜１６Ｃのうち１つ又は複数を用いてもよい。また、各テーブル１６Ａ〜１６Ｃにさらにテーブルを追加してもよい。

・処理対象区間は、カーブ以外に、直線区間等の他の形状の区間としてもよい。処理対象区間が直線区間である場合、ナビゲーションユニット３は、ノード及び形状補間点に基づき、直線区間の形状（長さ、幅）等を算出する。道路構造規定は、直線区間の道路形状（長さ、幅等）を規定しており、ノード及び形状補間点に基づき算出した直線形状と道路構造規定とを比較して、直線形状が道路構造令を満たすように補正する。又は、平面交差区間、立体交差区間、合流区間等、複数の道路からなる区間としてもよい。この場合、ナビゲーションユニット３は、ノード及び形状補間点に基づき、複数の道路がなす相対角度や、相対高さ等、道路の相対関係を算出する。また、道路構造規定は、例えば、それらの道路が為す角度や、相対位置関係等、それらの道路が相対的になす道路形状を規定しており、ノード及び形状補間点に基づき算出した相対関係と、道路構造規定とを比較し、相対関係が道路構造規定を満たすように補正する。

・道路形状を概略を示すノード及び形状補間点は、道路ネットワークデータ１１及び地図描画データ１３にそれぞれ含まれるとしたが、ノード及び形状補間点は、道路ネットワークデータ１１に含めてもよく、そのデータ構成は特に限定されない。

・上記実施形態では、道路形状推測装置を、車両に搭載されたナビゲーションユニット３に具体化したが、各車両に搭載された通信装置との間でデータの送受信を行うサーバ等の外部装置に具体化してもよい。サーバに具体化する場合、当該サーバは、各車両から、カーブ区間におけるゼブラゾーンの有無、拡幅量といった情報を収集し、収集した情報と、曲率法令テーブル１５に基づき、カーブ区間の曲率半径を補正する。補正した曲率半径データ１８は、各車両に配信される。また、当該サーバは、道路ネットワークデータ１１等を用いて算出した所定エリア内の基本緩和区間長Ｌｉを、緩和長法令テーブル１６に基づき補正して、緩和区間長データ１９を生成し、各車両に配信する。このようにすると、曲率半径データ１８又は緩和区間長データ１９を受信した各車両は、過去に走行したことがないカーブ区間に対しての曲率半径データ１８を得ることができるので、曲率半径データ１８又は緩和区間長データ１９を、初めて走行するカーブ区間に対する走行支援に反映することができる。

・上記実施形態では、道路形状推測装置を、走行支援システム１を構成するナビゲーション装置２に具体化したが、これ以外のシステムを構成する装置に具体化してもよい。例えば、車両前方のカーブ区間に対する情報をドライバーに提供するシステム、カーブ区間を走行する際の運転操作を支援するシステム、カーブ区間におけるドライバーの死角を補助するシステム、又は懸架装置、制動装置、灯光装置等、トランスミッション以外の車載装置等を制御して、カーブに対する支援を行うシステムに具体化してもよい。

本実施形態のナビゲーションシステムを示すブロック図。 ゼブラゾーンが標示されたカーブ区間の平面図。 拡幅が設けられたカーブ区間の平面図。 第１曲率法令テーブルの模式図。 第２曲率法令テーブルの模式図。 第３曲率法令テーブルの模式図。 第４曲率法令テーブルの模式図。 第５曲率法令テーブルの模式図。 第６曲率法令テーブルの模式図。 第１緩和長法令テーブルの模式図。 第２緩和長法令テーブルの模式図。 第３緩和長法令テーブルの模式図。 本実施形態のナビゲーション装置の機能ブロック図。 ノード又は形状補間点の座標と実際の道路形状とを説明する模式図。 本実施形態の全体処理を示すフローチャート。 曲率半径補正処理のフローチャート。 同処理のフローチャート。 同処理のフローチャート。 緩和区間長補正処理のフローチャート。 別例の曲率法令テーブルの模式図。

符号の説明

１…走行支援システム、２…道路形状推測装置としてのナビゲーション装置、３…基本情報生成手段、建設時期判定手段、規定情報取得手段、区間長補正手段、曲率半径取得手段、設計速度取得手段及び制御手段としてのナビゲーションユニット、１１…道路情報としての道路ネットワークデータ、１２…道路建設時期及び道路情報としての道路属性データ、１３…道路情報としての地図描画データ、１４…構造規定記憶手段としての道路法令情報記憶部、１５…道路構造規定としての曲率法令テーブル、１６…道路構造規定としての緩和長法令テーブル、Ｃ…カーブ区間、Ｃｉ…円曲区間、Ｃｌ…緩和区間、Ｌ…緩和区間長、Ｌｉ…基本緩和区間長、Ｒｉ…基本曲率半径、ΔＷ…拡幅量、Ｚ…ゼブラゾーン。

Claims (6)

1. 道路建設時期と道路構造規定とを対応付けて記憶する構造規定記憶手段と、
   道路情報に基づいて、処理対象のカーブ区間に対する緩和区間の長さを示す基本緩和区間長を算出する基本情報生成手段と、
   前記処理対象のカーブ区間の道路建設時期を判定する建設時期判定手段と、
   前記処理対象のカーブ区間の前記道路建設時期に対応する前記道路構造規定を取得する規定情報取得手段と、
   前記基本緩和区間長を、取得した前記道路構造規定を満たすように補正する区間長補正手段とを備えたことを特徴とする道路形状推測装置。
2. 請求項１に記載の道路形状推測装置において、
   前記道路構造規定は、カーブ区間の円曲区間における曲率半径と、緩和区間長との関係を規定し、
   前記処理対象のカーブ区間の円曲区間における曲率半径を取得する曲率半径取得手段をさらに備え、
   前記区間長補正手段は、取得した前記曲率半径と、前記処理対象のカーブ区間の前記道路建設時期とに対応する前記道路構造規定を満たすように、前記基本緩和区間長を補正することを特徴とする道路形状推測装置。
3. 請求項２に記載の道路形状推測装置において、
   前記曲率半径取得手段は、
   前記道路情報に基づいて、前記円曲区間の曲率半径を算出し、当該曲率半径を、前記処理対象のカーブ区間の前記道路建設時期に応じた前記道路構造規定を満たすように補正することを特徴とする道路形状推測装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の道路形状推測装置において、
   前記道路構造規定は、カーブ区間の設計速度と、緩和区間長との関係を規定し、
   前記処理対象のカーブ区間の設計速度を取得する設計速度取得手段をさらに備え、
   前記区間長補正手段は、前記処理対象のカーブ区間の設計速度に対応する前記道路構造規定を満たすように、前記基本緩和区間長を補正することを特徴とする道路形状推測装置。
5. 道路形状の推測を行う制御手段による道路形状推測方法において、
   前記制御手段が、
   道路情報に基づいて、処理対象のカーブ区間に対する緩和区間の長さを示す基本緩和区間長を算出し、
   前記処理対象のカーブ区間の道路建設時期を判定し、
   道路建設時期と道路構造規定とを対応付けて記憶する構造規定記憶手段から、前記処理対象のカーブ区間の前記道路建設時期に対応する前記道路構造規定を取得し、
   前記基本緩和区間長を、取得した前記道路構造規定を満たすように補正することを特徴とする道路形状推測方法。
6. 道路形状の推測を行う制御手段を用いる道路形状推測プログラムにおいて、
   前記制御手段を、
   道路建設時期と道路構造規定とを対応付けて記憶する構造規定記憶手段と、
   道路情報に基づいて、処理対象のカーブ区間に対する緩和区間の長さを示す基本緩和区間長を算出する基本情報生成手段と、
   前記処理対象のカーブ区間の道路建設時期を判定する建設時期判定手段と、
   前記処理対象のカーブ区間の前記道路建設時期に対応する前記道路構造規定を取得する
   規定情報取得手段と、
   前記基本緩和区間長を、取得した前記道路構造規定を満たすように補正する区間長補正手段として機能させることを特徴とする道路形状推測プログラム。

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