(57)【要約】【課題】標高の精度に応じた道路勾配の精度を記録できる技術を提供する。【解決手段】道路区間の標高に基づいて当該道路区間の道路勾配を算出する道路勾配算出手段と、前記道路区間における傾斜に基づいて前記道路勾配の精度を取得する精度取得手段と、前記道路勾配と当該道路勾配の精度とを前記道路区間に対応付けて記録媒体に記録する記録手段と、を備える道路勾配記録システム。【選択図】図３
2014106683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路区間の標高に基づいて当該道路区間の道路勾配を算出する道路勾配算出手段と、
前記道路区間における傾斜に基づいて前記道路勾配の精度を取得する精度取得手段と、
前記道路勾配と当該道路勾配の精度とを前記道路区間に対応付けて記録媒体に記録する記録手段と、
を備える道路勾配記録システム。
【請求項２】
前記精度取得手段は、前記道路区間における傾斜が大きいほど悪い前記道路勾配の精度を取得する、
請求項１に記載の道路勾配記録システム。
【請求項３】
前記道路勾配算出手段は、前記道路区間内の地点である２個の道路点における標高に基づいて前記道路勾配を算出し、
前記精度取得手段は、２個の前記道路点のそれぞれにおける傾斜に基づいて前記道路勾配の精度を取得する、
請求項１または請求項２のいずれかに記載の道路勾配記録システム。
【請求項４】
複数の標高点のそれぞれについて標高を記録した標高データに基づいて、前記道路点から所定距離以内の前記標高点である複数の周辺地点のそれぞれにおける傾斜である周辺傾斜を取得する周辺傾斜取得手段を備え、
前記精度取得手段は、前記周辺傾斜に基づいて前記道路点における傾斜を取得する、
請求項３に記載の道路勾配記録システム。
【請求項５】
前記周辺傾斜取得手段は、前記周辺地点における方位ごとの傾斜に基づいて前記周辺傾斜を取得する、
請求項４に記載の道路勾配記録システム。
【請求項６】
前記周辺傾斜取得手段は、前記周辺地点における方位ごとの傾斜のうち最大値を前記周辺傾斜として取得する、
請求項５に記載の道路勾配記録システム。
【請求項７】
前記周辺傾斜取得手段は、前記周辺地点と、当該周辺地点から基準距離以内の複数の前記標高点のそれぞれとの間における傾斜を、前記周辺地点における方位ごとの傾斜として取得する、
請求項６に記載の道路勾配記録システム。
【請求項８】
道路区間の道路勾配と、前記道路区間における傾斜に基づいて取得された前記道路勾配の精度とが前記道路区間に対応付けられて記録されたデータベースから、前記道路勾配と当該道路勾配の精度とを取得する勾配情報取得手段と、
前記道路区間の前記道路勾配と当該道路勾配の精度とに基づいて、前記道路勾配に応じた前記車両の運転支援を行う運転支援手段と、
を備える運転支援システム。
【請求項９】
前記運転支援手段は、前記道路勾配の精度が閾値以下の前記道路区間を前記車両が走行する場合、前記道路勾配に応じた前記車両の運転支援を行わない、
請求項８に記載の運転支援システム。
【請求項１０】
道路区間の標高に基づいて当該道路区間の道路勾配を算出する道路勾配算出工程と、
前記道路区間における傾斜に基づいて前記道路勾配の精度を取得する精度取得工程と、
前記道路勾配と当該道路勾配の精度とを前記道路区間に対応付けて記録媒体に記録する記録工程と、
を含む道路勾配記録方法。
【請求項１１】
道路区間の標高に基づいて当該道路区間の道路勾配を算出する道路勾配算出機能と、
前記道路区間における傾斜に基づいて前記道路勾配の精度を取得する精度取得機能と、
前記道路勾配と当該道路勾配の精度とを前記道路区間に対応付けて記録媒体に記録する記録機能と、
をコンピュータに実行させる道路勾配記録プログラム。
【請求項１２】
道路区間の道路勾配と、前記道路区間における傾斜に基づいて取得された前記道路勾配の精度とが前記道路区間に対応付けられて記録されたデータベースから、前記道路勾配と当該道路勾配の精度とを取得する勾配情報取得工程と、
前記道路区間の前記道路勾配と当該道路勾配の精度とに基づいて、前記道路勾配に応じた前記車両の運転支援を行う運転支援工程と、
を含む運転支援方法。
【請求項１３】
道路区間の道路勾配と、前記道路区間における傾斜に基づいて取得された前記道路勾配の精度とが前記道路区間に対応付けられて記録されたデータベースから、前記道路勾配と当該道路勾配の精度とを取得する勾配情報取得機能と、
前記道路区間の前記道路勾配と当該道路勾配の精度とに基づいて、前記道路勾配に応じた前記車両の運転支援を行う運転支援機能と、
をコンピュータに実行させる運転支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路勾配記録システム、道路勾配記録方法、道路勾配記録プログラム、運転支援システム、運転支援方法および運転支援プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、メッシュごとに標高を記録した標高データに基づいて道路の勾配を算出し、当該算出した道路の勾配に基づいて車両のシフト制御やブレーキ制御等を行う技術が知られている（特許文献１、参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３６７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、標高データが示す標高の精度が悪い場合には、道路の勾配の精度も悪くなるため、道路の勾配に基づいて車両のシフト制御やブレーキ制御等を行うことにより、不適切な制御が行われるという問題があった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたものであり、標高の精度に応じた道路勾配の精度を記録できる技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成するため、本発明において、道路勾配算出手段は、道路区間の標高に基づいて当該道路区間の道路勾配を算出する。精度取得手段は、道路区間における傾斜に基づいて道路勾配の精度を取得する。記録手段は、道路勾配と当該道路勾配の精度とを道路区間に対応付けて記録する。道路勾配算出手段は、道路区間の標高に基づいて当該道路区間の道路勾配を算出するため、道路区間の標高の精度が悪いほど道路勾配の精度も悪くなる。ここで、地面の傾斜が大きいほど、水平方向の単位距離あたりに変化する標高が大きくなるため、水平方向の位置誤差に起因して標高の精度が悪化する可能性が高くなる。すなわち、標高の精度は、当該標高が計測された地点の傾斜に大きく依存する。従って、道路区間における傾斜に基づいて道路勾配の精度を取得することにより、標高の精度に応じた道路勾配の精度を記録できる。
【０００６】
道路勾配とは、道路上を走行する車両の進行方向（道路の方向）における単位距離あたりの標高の変化量を意味する。道路区間とは、例えば交差点によって区切られた道路の単位（リンク）であってもよいし、形状補間点によって区切られた道路の単位であってもよい。道路区間の標高とは、道路区間内のいずれかの地点の標高を意味する。道路勾配算出手段は、道路区間の標高に基づいて道路勾配を算出すればよく、道路区間内の２個の地点の標高差を道路区間の長さで除算することにより道路勾配を算出してもよい。
【０００７】
道路区間における傾斜とは、道路区間が形成された地面の単位距離あたりの標高の変化量を意味する。道路勾配が道路の方向における単位距離あたりの路面の標高の変化量を意味するのに対して、道路区間における傾斜は道路の方向以外の方向も含む方位における単位距離あたりの地面の標高の変化量を意味する。傾斜は、水平方向において道路の方向に対して所定の角度となる方位における単位距離あたりの地面の標高の変化量であってもよく、例えば道路の幅方向（道路の方向の直交方向）における単位距離あたりの地面の標高の変化量であってもよい。
【０００８】
精度取得手段は、道路区間における傾斜に基づいて道路勾配の精度を取得すればよく、傾斜の変化に応じて連続的に変化する道路勾配の精度を取得してもよいし、傾斜の変化に応じて段階的（少なくとも２段階以上）に変化する道路勾配の精度を取得してもよい。また、精度取得手段は、道路区間における傾斜と道路勾配の精度との対応関係を規定したテーブルを参照することにより、道路区間における傾斜に基づいて道路勾配の精度を取得してもよい。このテーブルは、傾斜ごとに計測した標高のばらつき（標準偏差等）を調査し、当該標高のばらつきが大きい傾斜ほど悪い道路勾配の精度を対応付けることにより作成されてもよい。
【０００９】
上述したように、傾斜が大きいほど、水平方向の位置誤差に起因して標高の精度が悪化する可能性が高くなるため、標高の精度は傾斜が大きくなるほど悪くなると言うことができる。従って、精度取得手段は、道路区間における傾斜が大きいほど悪い道路勾配の精度を取得してもよい。
【００１０】
さらに、道路勾配算出手段は、道路区間内の地点である２個の道路点における標高に基づいて道路勾配を算出するとともに、精度取得手段は、２個の道路点のそれぞれにおける傾斜に基づいて道路勾配の精度を取得してもよい。すなわち、道路勾配の算出に使用した２個の道路点そのものにおける傾斜に基づいて道路勾配の精度を取得するため、適切な道路勾配の精度を記録できる。また、道路区間内の１個の道路点のみの傾斜に基づいて道路勾配の精度を取得するよりも、道路区間内の２個の道路点の傾斜に基づいて道路勾配の精度を取得することにより、信頼性が高い道路勾配の精度を記録できる。例えば、道路点を道路の方向における道路区間の両端の地点とすることにより、道路区間全体の道路勾配と当該道路勾配の精度とを記録できる。むろん、道路区間内の１個の道路点のみの傾斜に基づいて道路勾配の精度を取得することもできる。例えば道路の方向における道路区間の中央の地点を道路点とし、当該道路点の傾斜に基づいて道路勾配の精度を取得してもよい。
【００１１】
また、複数の標高点のそれぞれについて標高を記録した標高データに基づいて、道路点から所定距離以内の標高点である複数の周辺地点のそれぞれにおける傾斜である周辺傾斜を取得する周辺傾斜取得手段を備えてもよい。そして、精度取得手段は、周辺傾斜に基づいて道路点における傾斜を取得してもよい。標高データに基づいて標高点における標高が特定できるため、他の標高点との間における標高差と距離とに基づいて標高点における傾斜を取得できる。従って、道路点から所定距離以内の標高点である周辺地点における傾斜（周辺傾斜）を取得することができ、当該周辺傾斜に基づいて道路点における傾斜を取得することができる。精度取得手段は、複数の周辺地点のそれぞれにおける周辺傾斜に基づいて道路点における傾斜を取得すればよく、例えば周辺傾斜の平均値や最大値や最小値を道路点における傾斜として取得してもよい。さらに、精度取得手段は、道路点と周辺地点との距離に応じた周辺傾斜の加重平均値を道路点における傾斜として取得してもよい。ただし、精度取得手段は、必ずしも周辺傾斜に基づいて道路点における傾斜を取得しなくてもよく、例えば道路点と標高点（道路点から所定の距離以内）との標高差に基づいて道路点における傾斜を取得しなくてもよい。
【００１２】
さらに、周辺傾斜取得手段は、周辺地点における方位ごとの傾斜に基づいて周辺傾斜を取得してもよい。例えば、傾斜した平面上の地点における傾斜を考えた場合、等高線に対して平行に近い方位になるほど傾斜は小さくなり、等高線に対して垂直に近い方位になるほど傾斜は大きくなる。すなわち、周辺地点における傾斜は方位ごとに大きく異なる。１個の方位だけでなく複数の方位における傾斜に基づいて周辺傾斜を取得することにより、例えば等高線に沿った方位の傾斜のみに基づいて、周辺地点の傾斜が小さいとするようなことを防止できる。
【００１３】
また、周辺傾斜取得手段は、周辺地点における方位ごとの傾斜のうち最大値を周辺傾斜として取得してもよい。これにより、最も精度が悪くなる方位の傾斜を反映した道路勾配の精度を取得することができる。従って、実際には道路勾配の精度が悪いにも拘わらず、良好な道路勾配の精度が記録されることを防止できる。
【００１４】
さらに、周辺傾斜取得手段は、周辺地点と、当該周辺地点から基準距離以内の複数の標高点のそれぞれとの間における傾斜を、周辺地点における方位ごとの傾斜として取得してもよい。これにより、周辺地点を一方に含む２個の標高点間における標高差と距離とに基づいて周辺地点における傾斜を取得でき、周辺地点における方位ごとの傾斜を容易に取得できる。
【００１５】
また、以上のようにして取得された道路勾配の精度をデータベースに記録し、当該データベースを参照して運転支援システムが運転支援を行うようにしてもよい。すなわち、運転支援システムは、道路区間の道路勾配と、道路区間における傾斜に基づいて取得された道路勾配の精度とが道路区間に対応付けられて記録されたデータベースから、道路勾配と当該道路勾配の精度とを取得する勾配情報取得手段と、道路区間の道路勾配と当該道路勾配の精度とに基づいて、道路勾配に応じた車両の運転支援を行う運転支援手段と、を備えてもよい。これにより、各地点の標高の精度に応じた道路勾配の精度に基づいて、運転支援を行うことができる。
【００１６】
さらに、運転支援手段は、道路勾配の精度が閾値以下の道路区間を車両が走行する場合、道路勾配に応じた車両の運転支援を行わないようにしてもよい。すなわち、道路勾配の精度が閾値以下である場合には、道路勾配に応じて適切な運転支援を行うことができないとして、運転支援を行わないようにしてもよい。また、複数の種類の運転支援を行う構成において、運転支援を行うための道路勾配の精度が閾値を運転支援の種類ごとに設定してもよい。例えば、車両を直接制御する運転支援については、運転者に案内をする運転支援よりも道路勾配の精度が閾値を大きく設定してもよい。
【００１７】
なお、本発明のように、道路勾配の精度を記録する手法や道路勾配の精度を利用して運転支援を行う手法は、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、本発明の手法を適用した道路勾配記録方法、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、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、道路勾配記録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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】コンピュータのブロック図である。
【図２】（２Ａ）は標高点を示す図、（２Ｂ）は道路区間における傾斜と道路勾配の精度との関係を示すグラフである。
【図３】（３Ａ）は道路勾配記録処理のフローチャート、（３Ｂ）は傾斜取得処理のフローチャートである。
【図４】ナビゲーション装置のブロック図である。
【図５】（５Ａ）は道路勾配の精度と運転支援との関係を示す模式図、（５Ｂ）は運転支援処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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）道路勾配記録システムの構成：
（２）道路勾配記録処理：
（３）運転支援システムの構成：
（４）運転支援処理：
（５）他の実施形態：
【００２０】
（１）道路勾配記録システムの構成：
図１は、道路勾配記録システムとしてのコンピュータ１０の構成を示すブロック図である。コンピュータ１０は、ＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭ等を備える制御部２０と記録媒体３０とを備えており、当該記録媒体３０やＲＯＭに記録された道路勾配記録プログラム２１を制御部２０が実行する。
【００２１】
記録媒体３０は、地図情報３０ａと標高データ３０ｂと勾配データベース（ＤＢ）３０ｃとを記録する。地図情報３０ａは、交差点に対応するノードの位置を規定するノードデータを含む。さらに、地図情報３０ａは、交差点を車両の走行方向の端点とする道路に対応するリンクを規定するリンクデータを含む。リンクデータは、リンクの途中に設定された形状補間点の位置を示す情報を含む。なお、形状補間点の位置とノードの位置は水平方向における道路の幅方向の中央の位置を示す。特に示さない限り、位置とは水平方向の位置を意味し、距離とは水平方向の距離を意味し、方向・方位とは距離とは水平方向の方向・方位を意味することとする。
【００２２】
標高データ３０ｂは、メッシュの頂点に対応する複数の地点（標高点Ｐ）のそれぞれについて標高Ｚを記録したデータである。メッシュとは、水平面上において行列状に配列する正方形の区画である。図２は、標高点Ｐ（黒丸または白丸）を示す図である。本実施形態において、メッシュの一辺の長さ（単位距離Ｕ）は１０ｍであり、標高データ３０ｂとして国土地理院が公開するデータを利用することとする。本実施形態の標高データ３０ｂは、２枚の航空写真に基づいて各標高点Ｐの標高Ｚを特定する手法であるステレオマッチングによって作成されている。すなわち、２枚の航空写真における標高点Ｐに存在する物体の像の位置と、２枚の航空写真の撮影位置・撮影方向・光学条件等に基づいて標高点Ｐの標高Ｚが特定されている。標高点Ｐの地面の傾斜が大きいほど、標高点Ｐに存在する物体の水平方向の位置誤差に依存して大きく標高Ｚが変化する。従って、ステレオマッチングによって作成された標高データ３０ｂは、傾斜が大きい標高点Ｐほど標高Ｚの精度が悪くなる性質を有する。
【００２３】
勾配ＤＢ３０ｃは、道路勾配Ｓと当該道路勾配Ｓの精度Ａとを道路区間Ｌに対応付けて記録したデータベースである。道路区間Ｌとは、同一の道路上に存在する道路点のうち、道路の長さ方向において最も近い２個の道路点同士によって区切られた道路の区間を意味する。道路点とは、ノードまたは形状補間点である。従って、両端がノードである道路区間Ｌと、一端がノードであり他端が形状補間点である道路区間Ｌと、両端が形状補間点である道路区間Ｌとが存在し得る。なお、地図情報３０ａにおいて、対向車線（対向道路）はそれぞれ別々の道路に対応するリンクとして規定されているため、道路区間Ｌの両端を構成する道路点のうち、道路区間Ｌに車両が進入する進入側の道路点と、道路区間Ｌから車両が退出する退出側の道路点とが一意に特定できる。道路勾配Ｓとは、道路区間Ｌの退出側の道路点における標高から進入側の道路点における標高を減算した標高差を、道路区間Ｌの長さで除算した値を意味する。
【００２４】
道路勾配記録プログラム２１は、道路勾配算出部２１ａと周辺傾斜取得部２１ｂと精度取得部２１ｃと記録部２１ｄとを含む。
道路勾配算出部２１ａは、道路区間Ｌの標高に基づいて当該道路区間Ｌの道路勾配Ｓを算出する機能を制御部２０に実行させるモジュールである。具体的に、道路勾配算出部２１ａの機能により制御部２０は、道路区間Ｌ内に存在する２個の道路点における標高Ｚに基づいて道路勾配Ｓを算出する。すなわち、制御部２０は、道路区間Ｌの両端に存在する２個の道路点における標高Ｚに基づいて道路勾配Ｓを算出する。制御部２０は、道路区間Ｌの退出側の道路点における標高Ｚから進入側の道路点における標高Ｚを減算することにより標高差を算出し、当該標高差を道路区間Ｌの長さで除算することにより道路勾配Ｓを算出する。従って、正の道路勾配Ｓが上り勾配を意味し、負の道路勾配Ｓが下り勾配を意味する。なお、制御部２０は、２個の道路点間の距離を道路区間Ｌの長さとして取得する。
【００２５】
道路点は、ノードまたは形状補間点であり、標高データ３０ｂに標高Ｚが記録されている標高点Ｐとは一致しない。そこで、道路勾配算出部２１ａの機能により制御部２０は、道路点における標高Ｚに基づいて道路勾配Ｓを算出するにあたり、道路点における標高Ｚを以下のようにして取得する。まず、道路勾配算出部２１ａの機能により制御部２０は、地図情報３０ａに基づいて道路点の位置を取得し、道路点から所定距離以内の標高点Ｐである複数の周辺地点を取得する。具体的に、制御部２０は、道路点からの距離が最も小さい４個の標高点Ｐを周辺地点として取得する。道路点からの距離が最も小さい４個の標高点Ｐとは、道路点が存在するメッシュの４頂点を意味する。すなわち、周辺地点は、メッシュの行方向と列方向とのそれぞれにおいて、道路点からメッシュの一辺の長さである単位距離Ｕ以内の範囲に存在する４個の標高点Ｐを意味する。図２Ａにおいて、メッシュの行方向と列方向とにおいて道路点Ｎ1，Ｎ2（二重丸）から単位距離Ｕ以内の範囲（道路点Ｎ1，Ｎ2を重心とし、一辺の長さが単位距離Ｕの正方形である一点鎖線枠Ｂ内）に存在する標高点Ｐ1〜Ｐ4（白丸）および標高点Ｐ5〜Ｐ8（白丸）がそれぞれ周辺地点として取得される。
【００２６】
道路勾配算出部２１ａの機能により制御部２０は、道路点から周辺地点までの距離を算出し、当該距離に応じた標高Ｚの加重平均値を道路点の標高Ｚとして取得する。図２Ａに示すように、道路点Ｎ2から各周辺地点Ｐ5〜Ｐ8までの距離をＬ5〜Ｌ8とし、各周辺地点Ｐ5〜Ｐ8について標高データ３０ｂに記録された標高ＺをＺ5〜Ｚ8とすると、制御部２０は、道路点Ｎ2の標高Ｚを、Ｚ＝（Ｌ5×Ｚ5＋Ｌ6×Ｚ6＋Ｌ7×Ｚ7＋Ｌ8×Ｚ8）／（Ｌ5＋Ｌ6＋Ｌ7＋Ｌ8）によって算出する。なお、道路点における標高Ｚは、道路点と各周辺地点との位置関係に応じた補間演算によって取得されればよく、例えば面積補間や非線形補間等の各種補間演算よって取得されてもよい。
【００２７】
周辺傾斜取得部２１ｂは、標高データ３０ｂに基づいて、道路点から所定距離以内の複数の周辺地点のそれぞれにおける傾斜である周辺傾斜を取得する機能を制御部２０に実行させるモジュールである。具体的に、周辺傾斜取得部２１ｂの機能により制御部２０は、周辺地点における方位ごとの傾斜に基づいて周辺傾斜を取得する。制御部２０は、周辺地点からの距離が最も小さい８個の標高点Ｐを参照地点として取得する。周辺地点からの距離が最も小さい８個の標高点Ｐとは、周辺地点が頂点をなす４個のメッシュの他の頂点を意味する。すなわち、参照地点は、メッシュの行方向と列方向とのそれぞれにおいて、周辺地点からメッシュの一辺の長さである単位距離Ｕ以内の範囲に存在する８個の標高点Ｐを意味する。図２Ａにおいて、メッシュの行方向と列方向とにおいて周辺地点Ｐ1から単位距離Ｕ以内の範囲（周辺地点Ｐ1を重心とし、一辺の長さが単位距離Ｕの正方形である二点鎖線枠Ｑ内）に存在する標高点Ｐ1-1〜Ｐ1-8がそれぞれ参照地点として取得される。図示しないが、他の周辺地点Ｐ1〜Ｐ8についても同様に参照地点が取得される。
なお、標高点Ｐ2〜Ｐ4は道路点Ｎ1についての周辺地点であるとともに、周辺地点Ｐ1についての参照地点Ｐ1-4〜Ｐ1-6でもある。
【００２８】
周辺傾斜取得部２１ｂの機能により制御部２０は、各参照地点と周辺地点との間の傾斜を、周辺地点における方位ごとの傾斜として取得する。具体的に、制御部２０は、各参照地点と周辺地点との間における標高差と距離とを取得し、当該標高差を距離で除算した値の絶対値を、周辺地点における方位ごとの傾斜として取得する。図２Ａにおいて、周辺地点Ｐ1について算出される各傾斜の方位を周辺地点Ｐ1に向かう矢印で示す。周辺地点Ｐ1から各参照地点Ｐ1-1〜Ｐ1-8までの距離をそれぞれＬ1-1〜Ｌ1-8とし、参照地点Ｐ1-1〜Ｐ1-8の標高ＺをＺ1-1〜Ｚ1-8とすると、周辺地点Ｐ1における方位ごとの傾斜は、（Ｚ1-1−Ｚ1）／Ｌ1-1，（Ｚ1-2−Ｚ1）／Ｌ1-2，（Ｚ1-3−Ｚ1）／Ｌ1-3，・・・，（Ｚ1-8−Ｚ1）／Ｌ1-8の絶対値を算出することにより取得できる。そして、周辺傾斜取得部２１ｂの機能により制御部２０は、周辺地点における方位ごとの傾斜のうち最大値を周辺傾斜として取得する。
【００２９】
精度取得部２１ｃは、道路区間Ｌにおける傾斜に基づいて道路勾配Ｓの精度Ａを取得する機能を制御部２０に実行させるモジュールである。
具体的に、精度取得部２１ｃの機能により制御部２０は、道路区間Ｌ内において両端に存在する２個の道路点における傾斜に基づいて道路区間Ｌにおける傾斜を取得し、当該道路区間Ｌにおける傾斜に基づいて道路勾配Ｓの精度Ａを取得する。まず、精度取得部２１ｃの機能により制御部２０は、周辺地点における周辺傾斜に基づいて道路点における傾斜を取得する。具体的に、精度取得部２１ｃの機能により制御部２０は、道路点から周辺地点までの距離に応じた周辺傾斜の加重平均値を道路点Ｎ1，Ｎ2の傾斜として取得する。図２Ａに示すように、道路点Ｎ2の各周辺地点Ｐ5〜Ｐ8について取得された周辺傾斜をＫ5〜Ｋ8とすると、道路点Ｎ2の傾斜は、（Ｌ5×Ｋ5＋Ｌ6×Ｋ6＋Ｌ7×Ｋ7＋Ｌ8×Ｋ8）／（Ｌ5＋Ｌ6＋Ｌ7＋Ｌ8）によって算出できる。
【００３０】
以上のようにして道路点における傾斜を取得すると、精度取得部２１ｃの機能により制御部２０は、２個の道路点における傾斜の平均値を、道路区間Ｌにおける傾斜として取得する。そして、精度取得部２１ｃの機能により制御部２０は、道路区間Ｌにおける傾斜が大きいほど悪い道路勾配Ｓの精度Ａを取得する。図２Ｂは、道路区間Ｌにおける傾斜と道路勾配Ｓの精度Ａとの対応関係を示すグラフである。本実施形態において、精度Ａは値が大きいほど精度がよいことを示す。図２Ｂに示すように、道路区間Ｌにおける傾斜に応じて４段階の精度Ａ（小さい順にＡ0〜Ａ3）のいずれかが取得され、道路区間Ｌにおける傾斜が大きくなるほど小さい値の道路勾配Ｓの精度Ａが取得される。道路区間Ｌにおける傾斜と道路勾配Ｓの精度Ａとの対応関係は記録媒体３０に記録されている。精度Ａは、傾斜ごとに標高Ｚを計測し、傾斜ごとに算出した標高Ｚのばらつき（標準偏差等）に基づいて設定されている。例えば、標高Ｚのばらつきの逆数を表す曲線Ｆ（図２Ｂの一点鎖線）を近似するように、道路区間Ｌにおける傾斜と道路勾配Ｓの精度Ａとの対応関係を規定してもよい。
【００３１】
記録部２１ｄは、道路勾配Ｓと当該道路勾配Ｓの精度Ａとを道路区間Ｌに対応付けて記録する機能を制御部２０に実行させるモジュールである。すなわち、記録部２１ｄの機能により制御部２０は、道路勾配Ｓと当該道路勾配Ｓの精度Ａとを道路区間Ｌに対応付けて勾配ＤＢ３０ｃに記録する。
【００３２】
地面の傾斜が大きいほど、水平方向の単位距離あたりに変化する標高Ｚが大きくなるため、水平方向の位置誤差に起因して標高Ｚの精度が悪化する可能性が高くなる。すなわち、標高データ３０ｂに記録された標高Ｚの精度は、標高点Ｐにおける地面の傾斜に大きく依存する。従って、道路区間Ｌにおける傾斜に基づいて道路勾配Ｓの精度Ａを取得することにより、標高Ｚの精度に応じた道路勾配Ｓの精度Ａを記録できる。より具体的に、傾斜が大きいほど、水平方向の位置誤差に起因して標高Ｚの精度が悪化する可能性が高くなるため、標高データ３０ｂに記録された標高Ｚの精度は標高点Ｐにおける地面の傾斜が大きくなるほど悪くなると言うことができる。従って、道路区間Ｌにおける傾斜が大きいほど悪い道路勾配Ｓの精度Ａを取得することにより、標高Ｚの精度に応じた道路勾配Ｓの精度Ａを記録できる。
【００３３】
さらに、制御部２０は、道路区間Ｌ内の２個の道路点Ｎ1，Ｎ2の標高Ｚに基づいて道路勾配Ｓを算出するとともに、２個の道路点Ｎ1，Ｎ2のそれぞれにおける傾斜に基づいて道路勾配Ｓの精度Ａを取得する。すなわち、道路勾配Ｓの算出に使用した２個の道路点Ｎ1，Ｎ2そのものにおける傾斜に基づいて道路勾配Ｓの精度Ａを取得するため、適切な道路勾配Ｓの精度Ａを記録できる。また、道路区間Ｌ内の１個の道路点のみの傾斜に基づいて道路勾配Ｓの精度Ａを取得するよりも、道路区間Ｌ内の２個の道路点Ｎ1，Ｎ2の傾斜に基づいて道路勾配Ｓの精度Ａを取得することにより、信頼性が高い道路勾配Ｓの精度Ａを記録できる。特に、道路点Ｎ1，Ｎ2が道路の方向における両端の地点であるため、道路区間Ｌ全体の道路勾配Ｓと当該道路勾配Ｓの精度Ａとを記録することができる。
【００３４】
また、制御部２０は、周辺地点における１個の方位だけでなく複数の方位における傾斜に基づいて周辺傾斜を取得する。これにより、例えば等高線に沿った方位の傾斜のみに基づいて、周辺地点の傾斜が小さいとするようことを防止できる。さらに、制御部２０は、周辺地点における方位ごとの傾斜のうち最大値を周辺傾斜として取得するため、実際には道路勾配Ｓの精度Ａが悪いにも拘わらず、良好な道路勾配Ｓの精度Ａが記録されることを防止できる。また、制御部２０は、周辺地点と、当該周辺地点から基準距離以内（メッシュの行方向と列方向において単位距離Ｕ以内）の複数の標高点Ｐのそれぞれとの間における傾斜を、周辺地点における方位ごとの傾斜として取得する。これにより、標高点Ｐ間における標高差と距離とに基づいて周辺地点における方位ごとの傾斜を容易に取得できる。
【００３５】
（２）道路勾配記録処理：
図３Ａは、道路勾配記録システムとしてのコンピュータ１０が実行する道路勾配取得処理のフローチャートである。まず、道路勾配算出部２１ａの機能により制御部２０は、地図情報３０ａのノードデータおよび形状補間点データに規定されたすべての道路点（ノード，形状補間点）を取得する（ステップＳ１００）。次に、道路勾配算出部２１ａの機能により制御部２０は、道路点のうち１個を処理対象の道路点として選択する（ステップＳ１１０）。さらに、道路勾配算出部２１ａの機能により制御部２０は、道路点に最も近い４個の標高点Ｐを周辺地点として取得し、当該周辺地点の標高Ｚを標高データ３０ｂから取得する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御部２０は、道路点が存在するメッシュの４頂点であって、メッシュの行方向と列方向とのそれぞれにおいて道路点からメッシュの一辺の長さである単位距離Ｕ以内の範囲に存在する４個の標高点Ｐを周辺地点として取得する。図２Ａの道路点Ｎ1，Ｎ2について、標高点Ｐ1〜Ｐ4（白丸）および標高点Ｐ5〜Ｐ8（白丸）がそれぞれ周辺地点として取得される。
【００３６】
次に、道路勾配算出部２１ａの機能により制御部２０は、処理対象の道路点から周辺地点までの距離を算出し、当該距離に応じた標高Ｚの加重平均値を道路点Ｎ1，Ｎ2の標高Ｚとして取得する（ステップＳ１３０）。図２Ａの道路点Ｎ2がステップＳ１１０にて処理対象の道路点として選択されている場合、当該道路点Ｎ2の標高Ｚは、Ｚ＝（Ｌ5×Ｚ5＋Ｌ6×Ｚ6＋Ｌ7×Ｚ7＋Ｌ8×Ｚ8）／（Ｌ5＋Ｌ6＋Ｌ7＋Ｌ8）によって算出される。なお、Ｌ5〜Ｌ8は道路点Ｎ2から各周辺地点Ｐ5〜Ｐ8までの距離を表し、Ｚ5〜Ｚ8は各周辺地点Ｐ5〜Ｐ8の標高Ｚを表す。
【００３７】
次に、精度取得部２１ｃの機能により制御部２０は、処理対象の道路点の傾斜を取得する傾斜取得処理を実行する（ステップＳ１４０）。図３Ｂは、傾斜取得処理のフローチャートである。まず、周辺傾斜取得部２１ｂの機能により制御部２０は、４個の周辺地点のうち１個を処理対象の周辺地点として選択する（ステップＳ１４１）。図２Ａの道路点Ｎ1がステップＳ１１０（図３Ａ）にて処理対象の道路点として選択されている場合、４個の周辺地点Ｐ1〜Ｐ4のうち１個が処理対象の周辺地点として選択される。次に、周辺傾斜取得部２１ｂの機能により制御部２０は、処理対象の周辺地点に最も近い８個の標高点Ｐを参照地点として取得する（ステップＳ１４２）。すなわち、制御部２０は、周辺地点が頂点をなす４個のメッシュの他の頂点であって、メッシュの行方向と列方向とのそれぞれにおいて、周辺地点からメッシュの一辺の長さである単位距離Ｕ以内の範囲に存在する８個の標高点Ｐを参照地点として取得する。図２Ａの周辺地点Ｐ1がステップＳ１４１にて処理対象の周辺地点として選択されている場合、標高点Ｐ1-1〜Ｐ1-8がそれぞれ参照地点として取得される。
【００３８】
次に、周辺傾斜取得部２１ｂの機能により制御部２０は、各参照地点と周辺地点との間の傾斜を取得する（ステップＳ１４３）。すなわち、制御部２０は、各参照地点と周辺地点との間の傾斜を、周辺地点における方位ごとの傾斜として取得する。具体的に、制御部２０は、各参照地点と周辺地点との間における標高差と距離とを取得し、当該標高差を距離で除算した値の絶対値を、周辺地点における方位ごとの傾斜として取得する。図２Ａの周辺地点Ｐ1がステップＳ１４１にて処理対象の周辺地点として選択されている場合、（Ｚ1-1−Ｚ1）／Ｌ1-1，（Ｚ1-2−Ｚ1）／Ｌ1-2，（Ｚ1-3−Ｚ1）／Ｌ1-3，・・・，（Ｚ1-8−Ｚ1）／Ｌ1-8の絶対値を、各参照地点と周辺地点との間の傾斜として取得できる。なお、Ｌ1-1〜Ｌ1-8は周辺地点Ｐ1から各参照地点Ｐ1-1〜Ｐ1-8までの距離を表し、Ｚ1-1〜Ｚ1-8は各参照地点Ｐ1-1〜Ｐ1-8の標高Ｚを表す。
【００３９】
そして、周辺傾斜取得部２１ｂの機能により制御部２０は、各参照地点と周辺地点との間の傾斜のうち最大値を周辺傾斜として取得する（ステップＳ１４４）。すなわち、制御部２０は、周辺地点における方位ごとの傾斜のうち最大値を周辺傾斜として取得する。
【００４０】
次に、周辺傾斜取得部２１ｂの機能により制御部２０は、すべての周辺地点を選択したか否かを判定する（ステップＳ１４５）。図２Ａの道路点Ｎ1がステップＳ１１０（図３Ａ）にて処理対象の道路点として選択されている場合、４個の周辺地点Ｐ1〜Ｐ4のすべてが処理対象の周辺地点として選択されたか否かが判定される。すべての周辺地点を選択したと判定しなかった場合（ステップＳ１４５：Ｎ）、周辺傾斜取得部２１ｂの機能により制御部２０は、ステップＳ１４１に戻り、次に処理対象とする周辺地点を選択する。
以上の処理（ステップＳ１４１〜Ｓ１４５）を繰り返して実行することにより、ステップＳ１１０（図３Ａ）にて選択された処理対象の道路点のすべての周辺地点について周辺傾斜を取得することができる。図２Ａの道路点Ｎ2がステップＳ１１０（図３Ａ）にて処理対象の道路点として選択されている場合、４個の周辺地点Ｐ5〜Ｐ8のそれぞれについて周辺傾斜Ｋ5〜Ｋ8が取得される。
【００４１】
そして、精度取得部２１ｃの機能により制御部２０は、道路点から周辺地点までの距離に応じた周辺傾斜の加重平均値を道路点の傾斜として取得する（ステップＳ１４６）。図２Ａの道路点Ｎ2がステップＳ１１０（図３Ａ）にて処理対象の道路点として選択されている場合、道路点Ｎ2の傾斜は、（Ｌ5×Ｋ5＋Ｌ6×Ｋ6＋Ｌ7×Ｋ7＋Ｌ8×Ｋ8）／（Ｌ5＋Ｌ6＋Ｌ7＋Ｌ8）によって算出できる。すべての周辺地点を選択したと判定した場合（ステップＳ１４５：Ｙ）、制御部２０は、ステップＳ１６０（図３Ａ）を実行する。
【００４２】
道路勾配算出部２１ａの機能により制御部２０は、道路点のすべてを処理対象の道路点として選択したか否かを判定する（ステップＳ１６０）。すなわち、制御部２０は、地図情報３０ａに規定されたすべてのノードと形状補間点とを処理対象の道路点として選択したか否かを判定する。すべての道路点を処理対象の道路点として選択したと判定しなかった場合（ステップＳ１６０：Ｎ）、制御部２０は、ステップＳ１１０に戻り、次に処理対象とする道路点を選択する。以上の処理（ステップＳ１１０〜Ｓ１６０）を繰り返して実行することにより、すべての道路点について標高Ｚと傾斜を取得することができる。
【００４３】
一方、すべての道路点を処理対象の道路点として選択したと判定した場合（ステップＳ１６０：Ｙ）、道路勾配算出部２１ａの機能により制御部２０は、処理対象の道路区間Ｌを選択する。道路区間Ｌとは、同一の道路上に存在する道路点のうち、道路の長さ方向において最も近い２個の道路点同士によって区切られた道路の区間である。次に、道路勾配算出部２１ａの機能により制御部２０は、道路区間Ｌ内に存在する２個の道路点における標高Ｚに基づいて道路区間Ｌの道路勾配Ｓを算出する（ステップＳ１７０）。具体的に、制御部２０は、道路区間Ｌの両端を構成する退出側の道路点における標高Ｚから進入側の標高Ｚを減算することにより標高差を算出し、当該標高差を道路区間Ｌの長さ（道路点間の距離）で除算することにより道路勾配Ｓを算出する。
【００４４】
さらに、精度取得部２１ｃの機能により制御部２０は、道路区間Ｌ内に存在する２個の道路点の傾斜に基づいて道路区間Ｌにおける傾斜を算出する（ステップＳ１８０）。具体的に、制御部２０は、道路区間Ｌの両端を構成する２個の道路点の傾斜の平均値を算出し、当該平均値を道路区間Ｌにおける傾斜として取得する。次に、精度取得部２１ｃの機能により制御部２０は、道路区間Ｌにおける傾斜に対応する道路勾配Ｓの精度Ａを取得する（ステップＳ１８５）。図２Ｂに示すように、制御部２０は、道路区間Ｌにおける傾斜が大きいほど悪い（値の小さい）精度Ａを取得する。
【００４５】
次に、記録部２１ｄの機能により制御部２０は、道路勾配Ｓと当該道路勾配Ｓの精度Ａとを道路区間Ｌに対応付けて勾配ＤＢ３０ｃに記録する（ステップＳ１９０）。記録部２１ｄの機能により制御部２０は、すべての道路区間Ｌを処理対象として選択したか否かを判定する（ステップＳ１９５）。すべての道路区間Ｌを処理対象として選択したと判定されなかった場合（ステップＳ１９５：Ｎ）、制御部２０は、ステップＳ１６０に戻り、次に処理対象とする道路区間Ｌを選択する。以上の処理（ステップＳ１６０〜Ｓ１９５）を繰り返して実行することにより、すべての道路区間Ｌについて道路勾配Ｓと当該道路勾配Ｓの精度Ａとを勾配ＤＢ３０ｃに記録していくことができる。すべての道路区間Ｌを処理対象として選択したと判定された場合（ステップＳ１９５：Ｎ）、制御部２０は、道路勾配記録処理を終了させる。
【００４６】
（３）運転支援システムの構成：
図４は、運転支援システムとしてのナビゲーション装置１１０の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置１１０は、車両に備えられている。ナビゲーション装置１１０は、制御部１２０と記録媒体１３０とを備えている。制御部１２０は、ＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭ等を備え、記録媒体１３０やＲＯＭに記憶されたプログラムを実行する。記録媒体１３０は、地図情報１３０ａと勾配ＤＢ１３０ｃとを記録する。地図情報１３０ａと勾配ＤＢ１３０ｃとは、コンピュータ１０の記録媒体３０に記録された地図情報３０ａと勾配ＤＢ３０ｃと同じデータである。地図情報１３０ａと勾配ＤＢ１３０ｃとは、ナビゲーション装置１１０にプリインストールされたデータであってもよいし、コンピュータ１０から受信したデータであってもよい。
【００４７】
車両は、ＧＰＳ受信部４１と車速センサ４２とジャイロセンサ４３とユーザＩ／Ｆ部４４とシフト制御ＥＣＵ４５とヘッドライト制御回路４６とを備える。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。ジャイロセンサ４３は、車両に作用する角加速度に対応した信号を出力する。制御部１２０は、ＧＰＳ受信部４１、車速センサ４２、及びジャイロセンサ４３等から出力された信号や地図情報１３０ａに基づいて公知のマップマッチングを行うことによって、車両が現在走行している走行道路の幅方向の中央線上において車両の現在位置を特定する。
【００４８】
ユーザＩ／Ｆ部４４は、スピーカとディスプレイと入力装置とを含む。スピーカは、制御部１２０から出力された音声信号に基づいて音声を出力する。ディスプレイは、制御部１２０から出力された映像信号に基づいて映像を出力する。入力装置は、運転者の操作を受け付け、当該操作に対応する信号を制御部１２０に出力する。シフト制御ＥＣＵ４５は、車両が備える変速機における変速比を制御するためのコンピュータであり、制御部１２０からの制御信号に基づいて変速比を制御する。ヘッドライト制御回路４６は、車両が備えるヘッドライトの光軸方向（仰俯角）を制御するための回路であり、制御部１２０からの制御信号に基づいて光源の方向を変化させるアクチュエータを駆動させる。
【００４９】
制御部１２０は、運転支援プログラム１２１を実行する。運転支援プログラム１２１は、勾配情報取得部１２１ａと閾値判定部１２１ｂと経路案内部１２１ｃとシフト制御部１２１ｄとヘッドライト制御部１２１ｅとを含む。
勾配情報取得部１２１ａは、道路区間Ｌの道路勾配Ｓと、道路区間Ｌにおける傾斜に基づいて取得された道路勾配Ｓの精度Ａとが道路区間Ｌに対応付けて記録された勾配ＤＢ１３０ｃから、道路勾配Ｓと当該道路勾配Ｓの精度Ａとを取得する機能を制御部１２０に実行させるモジュールである。すなわち、勾配情報取得部１２１ａの機能により制御部１２０は、勾配ＤＢ１３０ｃにおいて、運転支援の対象とする道路区間Ｌに対応付けられている道路勾配Ｓと当該道路勾配Ｓの精度Ａとを取得する。
【００５０】
閾値判定部１２１ｂは、道路区間Ｌの精度Ａが閾値以上であるか否かを判定する機能を制御部１２０に実行させるモジュールである。本実施形態において、閾値判定部１２１ｂの機能により制御部２０は、車両が走行する可能性がある道路区間Ｌを地図情報１３０ａに基づいて特定し、当該道路区間Ｌのそれぞれについて勾配ＤＢ１３０ｃに記録されている道路勾配Ｓの精度Ａを閾値と比較する。車両が走行する可能性がある道路区間Ｌとは、現在位置から目的地点までの走行予定経路の一部を構成し得る道路区間Ｌであり、例えば現在位置と目的地点とを結ぶ直線から所定距離（例えば５０ｋｍ）以内に存在する道路区間Ｌである。
【００５１】
図５Ａは、道路勾配Ｓの精度Ａと閾値との比較する様子を示す模式図である。本実施形態において、制御部１２０は、３個の閾値（小さい順にＴ1〜Ｔ3）と道路勾配Ｓの精度Ａとを比較する。なお、最も大きい閾値Ｔ3は道路勾配Ｓの精度Ａが取り得る最大の精度Ａ3と等しく、２番目に大きい閾値Ｔ2は道路勾配Ｓの精度Ａが取り得る２番目に大きい精度Ａ2と等しく、３番目に大きい閾値Ｔ1は道路勾配Ｓの精度Ａが取り得る３番目に大きい精度Ａ1と等しい（図２Ｂ、参照）。
【００５２】
閾値判定部１２１ｂの機能により制御部１２０は、道路勾配Ｓの精度Ａが閾値Ｔ1以上の道路区間Ｌについて、道路勾配Ｓに応じた燃料消費量の予測を許可する。閾値判定部１２１ｂの機能により制御部１２０は、道路勾配Ｓの精度Ａが閾値Ｔ2以上の道路区間Ｌについて、道路勾配Ｓに応じたシフト制御を許可する。閾値判定部１２１ｂの機能により制御部１２０は、道路勾配Ｓの精度Ａが閾値Ｔ3以上の道路区間Ｌについて、道路勾配Ｓに応じたヘッドライトの制御を許可する。
【００５３】
経路案内部１２１ｃは、車両の現在位置から目的地点までの走行予定経路を案内する機能を制御部１２０に実行させるモジュールである。
経路案内部１２１ｃの機能により制御部１２０は、道路区間Ｌを単位距離だけ走行した場合の単位燃料消費量を予測し、当該予測した単位燃料消費量に当該道路区間Ｌの長さを乗算することにより、当該道路区間Ｌにおける燃料消費量を予測する。そして、制御部１２０は、ノード間の道路（リンク）を構成する道路区間Ｌについての燃料消費量を合計することにより、当該道路における燃料消費量を予測する。さらに、制御部２０は、燃料消費量に対応するコストと、他のコスト（距離のコスト、旅行時間のコスト等）をリンクごとに設定するとともに、当該コストに基づいて公知のダイクストラ法等によって走行予定経路を探索する。そして、経路案内部１２１ｃの機能により制御部１２０は、走行予定経路を案内する音声や映像をユーザＩ／Ｆ部４４のスピーカとディスプレイから出力する。
【００５４】
ここで、経路案内部１２１ｃの機能により制御部１２０は、道路勾配Ｓに応じた燃料消費量の予測が許可された道路区間Ｌについて、道路勾配Ｓに対応する単位燃料消費量を用いて燃料消費量を予測する。具体的に、制御部１２０は、道路勾配Ｓが大きい道路区間Ｌであるほど、大きい単位燃料消費量を用いて燃料消費量を予測する。なお、記録媒体１３０には、道路勾配Ｓごとに単位燃料消費量が記録されている。道路勾配Ｓごとの単位燃料消費量は、例えば過去の走行履歴における単位燃料消費量を道路勾配Ｓごとに平均することにより得られてもよい。一方、道路勾配Ｓに応じた燃料消費量の予測を許可されなかった道路区間Ｌについて、例えば平均の単位燃料消費量を用いて燃料消費量を予測する。平均の単位燃料消費量は、例えば過去の走行履歴における単位燃料消費量をすべての道路勾配Ｓについて平均することにより得られてもよいし、車両の燃料消費量のカタログ値に基づいて得られてもよい。
【００５５】
シフト制御部１２１ｄは、道路勾配Ｓに応じたシフト制御を行う機能を制御部１２０に実行させるモジュールである。シフト制御部１２１ｄの機能により制御部１２０は、道路勾配Ｓに応じたシフト制御が許可された道路区間Ｌについて、道路勾配Ｓに応じた変速比を設定する。そして、制御部１２０は、制御対象の道路区間Ｌに対して所定距離以内に車両が接近した場合に、道路勾配Ｓに応じた変速比にシフトチェンジするための制御信号をシフト制御ＥＣＵ４５に出力する。一方、シフト制御部１２１ｄの機能により制御部１２０は、道路勾配Ｓに応じたシフト制御が許可されなかった道路区間Ｌについて、変速比の制御を行わない。なお、道路勾配Ｓごとに変速比が記録媒体１３０に記録されている。
例えば、道路勾配Ｓの絶対値が大きいほど大きい変速比が設定されている。これにより、急な上り勾配の道路区間Ｌにおいて大きなトルクを生じさせることができるとともに、急な下り勾配の道路区間Ｌにおいてエンジンブレーキにより大きな減速力を生じさせることができる。なお、制御部１２０は、道路勾配Ｓに応じたシフト制御が許可され、かつ、閾値以下の曲率半径を有する道路区間Ｌについて、道路勾配Ｓに応じた変速比を設定してもよい。
【００５６】
ヘッドライト制御部１２１ｅは、道路勾配Ｓに応じたヘッドライトの光軸方向の制御を行う機能を制御部１２０に実行させるモジュールである。ヘッドライト制御部１２１ｅの機能により制御部１２０は、道路勾配Ｓに応じたヘッドライトの光軸方向の制御が許可された道路区間Ｌについて、道路勾配Ｓに応じたヘッドライトの光軸方向を設定する。そして、制御部１２０は、制御対象の道路区間Ｌに対して所定距離以内に車両が接近した場合に、道路勾配Ｓに応じた光軸方向にヘッドライトの光軸が向くようにアクチュエータを駆動させるための制御信号をヘッドライト制御回路４６に出力する。一方、ヘッドライト制御部１２１ｅの機能により制御部１２０は、道路勾配Ｓに応じたヘッドライトの光軸方向の制御が許可されなかった道路区間Ｌについて、ヘッドライトの光軸方向の制御を行わない。なお、道路勾配Ｓごとにヘッドライトの光軸方向が記録媒体１３０に記録されている。例えば、上り勾配を意味する正の道路勾配Ｓについて、下り勾配を意味する負の道路勾配Ｓよりも、上向きに近いヘッドライトの光軸方向が対応付けられている。これにより、車両の前方に存在する上り勾配の道路区間Ｌの路面を、光軸方向が上向きに近くなるように調整されたヘッドライトによって照らすことができる。反対に、車両の前方に存在する下り勾配の道路区間Ｌの路面を、光軸方向が下向きに近くなるように調整されたヘッドライトによって照らすことができる。ヘッドライトの光軸方向の制御を許可できる道路勾配Ｓの精度Ａの閾値Ｔ3を大きくすることにより、確実に適切な方向にヘッドライトの光軸方向の制御することができる。
【００５７】
（４）運転支援処理：
図５Ｂは、運転支援システムとしてのナビゲーション装置１１０が実行する運転支援処理のフローチャートである。まず、閾値判定部１２１ｂの機能により制御部１２０は、車両が走行する可能性がある道路区間Ｌのそれぞれについて勾配ＤＢ１３０ｃに記録されている道路勾配Ｓの精度Ａを取得する（ステップＳ２００）。車両が走行する可能性がある道路区間Ｌとは、現在位置と目的地点とを結ぶ直線から所定距離（例えば５０ｋｍ）以内に存在する道路区間Ｌである。
【００５８】
次に、閾値判定部１２１ｂの機能により制御部１２０は、道路勾配Ｓの精度Ａが閾値Ｔ3以上の道路区間Ｌについて道路勾配Ｓに応じたヘッドライトの光軸方向の制御を許可する（ステップＳ２１０）。さらに、閾値判定部１２１ｂの機能により制御部１２０は、道路勾配Ｓの精度Ａが閾値Ｔ2以上の道路区間Ｌについて道路勾配Ｓに応じたシフト制御を許可する（ステップＳ２２０）。なお、Ｔ2（＝Ａ2）＜Ｔ3（＝Ａ3）であるため、道路勾配Ｓに応じたヘッドライトの光軸方向の制御が許可される道路区間Ｌは、道路勾配Ｓに応じたシフト制御も許可される。そして、閾値判定部１２１ｂの機能により制御部１２０は、道路勾配Ｓの精度Ａが閾値Ｔ1以上の道路区間Ｌについて道路勾配Ｓに応じた燃料消費量の予測を許可する（ステップＳ２３０）。なお、Ｔ1（＝Ａ1）＜Ｔ2（＝Ａ2）であるため、道路勾配Ｓに応じたシフト制御が許可される道路区間Ｌは、道路勾配Ｓに応じた燃料消費量の予測も許可される。
【００５９】
以上のようにして車両が走行する可能性がある道路区間Ｌのそれぞれについて各運転支援を許可するか否かが設定されると、制御部２０は、運転支援が許可された道路区間Ｌについて運転支援を行う（ステップＳ２４０）。すなわち、経路案内部１２１ｃの機能により制御部１２０は、道路勾配Ｓに応じた燃料消費量の予測が許可された道路区間Ｌについて、道路勾配Ｓに対応する単位燃料消費量を用いて燃料消費量を予測し、当該燃料消費量に応じたコストを設定して走行予定経路を探索する。また、シフト制御部１２１ｄの機能により制御部１２０は、道路勾配Ｓに応じたシフト制御が許可された道路区間Ｌに車両が接近した場合に、道路勾配Ｓに応じた変速比にシフトチェンジするための制御信号をシフト制御ＥＣＵ４５に出力する。さらに、ヘッドライト制御部１２１ｅの機能により制御部１２０は、道路勾配Ｓに応じたヘッドライトの光軸方向の制御が許可された道路区間Ｌについて、道路勾配Ｓに応じた光軸方向にヘッドライトの光軸が向くようにアクチュエータを駆動させるための制御信号をヘッドライト制御回路４６に出力する。
【００６０】
（５）他の実施形態：
前記実施形態では、道路区間Ｌの両端の道路点の傾斜を平均することにより道路区間Ｌにおける傾斜を取得したが、精度取得部２１ｃの機能により制御部２０は、道路区間Ｌの両端の道路点の傾斜のうち大きい方を道路区間Ｌにおける傾斜として取得してもよい。また、精度取得部２１ｃの機能により制御部２０は、必ずしも道路区間Ｌ内の２個の道路点の傾斜に基づいて道路勾配Ｓの精度Ａを取得しなくてもよく、少なくとも道路区間Ｌ内の１個の道路点（例えば道路の方向における中央の地点）の傾斜に基づいて道路勾配Ｓの精度Ａを取得すればよい。むろん、制御部２０は、道路区間Ｌ内の３個以上の道路点の傾斜に基づいて道路勾配Ｓの精度Ａを取得してもよい。なお、道路区間Ｌとは、形状補間点によって区切られなくてもよく、ノードによって区切られたリンクごとに道路勾配Ｓが算出されてもよい。さらに、制御部２０は、道路勾配Ｓの算出に使用した地点以外の道路点の傾斜に基づいて道路勾配Ｓの精度Ａを取得してもよい。また、必ずしも道路勾配Ｓと当該道路勾配Ｓの精度Ａとを単一の処理において記録しなくてもよく、既に道路勾配Ｓが記録された勾配ＤＢ３０ｃに対して道路勾配Ｓの精度Ａを追記するようにしてもよい。
【００６１】
また、道路点における傾斜は、必ずしも道路点の周辺地点の傾斜に基づいて取得されなくてもよく、精度取得部２１ｃの機能により制御部２０は、道路点と周辺の標高点Ｐとの間の標高差と距離とに基づいて、直接、道路点の傾斜を取得してもよい。さらに、周辺地点は４個でなくてもよく、制御部２０は、道路点に最も近い１個の周辺地点における傾斜を、道路点における傾斜として取得してもよい。むろん、周辺地点は５個以上であってもよい。また、一般に道路は道路勾配Ｓが小さくなる方向、すなわち等高線の方向に近い方向に形成される。従って、制御部２０は、道路の方向に直交する方位（道路の幅方向）、すなわち等高線に直交する方位についてのみ、周辺地点の傾斜や道路点の傾斜を取得してもよい。これにより、複数の方位について周辺地点の傾斜や道路点の傾斜を取得しなくても、傾斜が最大となる方位についての傾斜を取得することができる。
【００６２】
さらに、精度取得部２１ｃの機能により制御部２０は、道路区間Ｌにおける傾斜の変化に応じて連続的に道路勾配Ｓの精度Ａを変化させてもよい。また、制御部２０は、道路点や周辺地点における傾斜に基づいて道路点や周辺地点における標高の精度を取得し、当該道路点や周辺地点における標高の精度に基づいて道路勾配Ｓの精度Ａを取得してもよい。さらに、精度取得部２１ｃの機能により制御部２０は、道路区間Ｌにおける傾斜が大きくなるほど悪い精度Ａを取得しなくてもよく、少なくとも道路区間Ｌの傾斜に依存した精度Ａを取得すればよい。さらに、精度取得部２１ｃの機能により制御部２０は、複数の標高点Ｐのそれぞれについて標高Ｚを記録した標高データ３０ｂに基づいて道路区間Ｌにおける傾斜を取得しなくてもよく、予め複数の地点のそれぞれについて傾斜が記録された傾斜のデータベースを参照して道路区間Ｌにおける傾斜を取得してもよい。精度取得部２１ｃの機能により制御部２０は、複数の周辺地点のそれぞれにおける周辺傾斜に基づいて道路点における傾斜を取得すればよく、例えば周辺傾斜の平均値を道路点における傾斜として取得してもよい。
【００６３】
周辺傾斜取得部２１ｂの機能により制御部２０は、周辺地点における方位ごとの傾斜のうち最大値を周辺傾斜として取得しなくてもよく、周辺地点における方位ごとの傾斜の平均値や最小値を周辺傾斜として取得してもよい。さらに、標高データ３０ｂは、標高の精度が傾斜に依存するデータであればよく、必ずしもステレオマッチングによって作成されたデータでなくてもよい。例えば、傾斜が大きい地点にて標高計を適切に設置することは困難であるため、高度計を用いて標高を実測することにより作成された標高データ３０ｂにおいても標高の精度が傾斜に依存するということが言える。
【００６４】
また、ナビゲーション装置１１０において、閾値判定部１２１ｂの機能により制御部１２０は、道路勾配Ｓの精度Ａがよいほど運転支援の強度を大きく設定してもよい。運転支援の強度とは、例えばシフト制御においてシフトチェンジが許可される変速比の範囲の広さであってもよいし、ヘッドライトの光軸方向の制御において光軸方向の変化が許可される仰俯角の範囲の広さであってもよい。また、ナビゲーション装置１１０は、複数の運転支援を行わなくてもよく、例えばシフト制御のみを道路勾配Ｓの精度Ａに応じて行うようにしてもよい。さらに、ナビゲーション装置１１０の記録媒体１３０に標高データ３０ｂを記録しておき、ナビゲーション装置１１０が標高データ３０ｂに基づいて道路勾配Ｓの精度Ａを取得する処理を実行してもよい。例えば、車両が走行する可能性がある道路区間Ｌについてのみナビゲーション装置１１０が標高データ３０ｂに基づいて道路勾配Ｓの精度Ａを取得し、記録媒体１３０に記録しておいてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０…コンピュータ、２０…制御部、２１…道路勾配記録プログラム、２１ａ…道路勾配算出部、２１ｂ…周辺傾斜取得部、２１ｃ…精度取得部、２１ｄ…記録部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、３０ｂ…標高データ、３０ｃ…勾配ＤＢ…、４１…ＧＰＳ受信部、４２…車速センサ、４３…ジャイロセンサ、４４…ユーザＩ／Ｆ部、４５…シフト制御ＥＣＵ、４６…ヘッドライト制御回路、１１０…ナビゲーション装置、１２０…制御部、１２１…運転支援プログラム、１２１ａ…勾配情報取得部、１２１ｂ…閾値判定部、１２１ｃ…経路案内部、１２１ｄ…シフト制御部、１２１ｅ…ヘッドライト制御部、１３０…記録媒体、１３０ａ…地図情報、１３０ｃ…勾配ＤＢ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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