(57)【要約】  【課題】  カーブ形状を正確にモデル化する。  【解決手段】  カーブ形状モデル化装置としての地図作成部２２は、経路に沿って得られた複数のサンプリング点を直線区間、緩和曲線区間、及び定常区間に分けることで、前記経路のカーブ形状をモデル化する。地図作成部２２の曲率補正部３８は、複数のサンプリング点の曲率に基づいて、複数のサンプリング点からカーブを切り出すカーブ切出部３８１と、切り出されたカーブに含まれるサンプリング点の曲率に基づいて、定常区間の曲率を決定する定常区間曲率決定部３８２と、定常区間の曲率を含む所定の曲率範囲を設定し、曲率範囲に基づいて、定常区間の開始点（カーブの入口）及び終了点（カーブの出口）を決定するカーブ出入口決定部３８３とを備えている。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
経路に沿って得られた複数のサンプリング点を直線区間、緩和曲線区間、及び定常区間に分けることで、前記経路のカーブ形状をモデル化するカーブ形状モデル化装置であって、
前記複数のサンプリング点の曲率に基づいて、前記複数のサンプリング点からカーブを切り出すカーブ切出部と、
前記カーブ切出部にて切り出されたカーブに含まれるサンプリング点の曲率に基づいて、前記定常区間の曲率を決定する定常区間曲率決定部と、
前記定常区間の曲率を含む所定の曲率範囲を設定し、前記曲率範囲に基づいて、前記定常区間の開始点及び終了点を決定するカーブ出入口決定部と、
を備えたことを特徴とするカーブ形状モデル化装置。
【請求項２】
前記カーブ切出部は、前記複数のサンプリング点の曲率の極値を用いてカーブを切り出すことを特徴とする請求項１に記載のカーブ形状モデル化装置。
【請求項３】
前記カーブ切出部は、前記複数のサンプリング点のうちの曲率が極値を有する極値点の各々について、前にある一つの極値点の曲率若しくは前にある複数の極値点の曲率を平準化した値及び／又は後にある一つの極値点の曲率若しくは後にある複数の極値点の曲率を平準化した値に対する曲率の比が所定の範囲内にある場合に、当該極値点を当該前の一つ又は複数の極値点及び／又は一つ又は複数の後の極値点と同じカーブを構成する点であると判定することにより、カーブを切り出すことを特徴とする請求項２に記載のカーブ形状モデル化装置。
【請求項４】
前記カーブ切出部は、複数の前記極値点を平準化することで、前記曲率を調整し、調整された前記曲率の極値点について、前にある一つの極値点の調整された曲率若しくは前にある複数の極値点の調整された曲率を平準化した値及び／又は後にある一つの極値点の調整された曲率若しくは後にある複数の極値点の調整された曲率を平準化した値に対する曲率の比が所定の範囲内にある場合に、当該極値点を当該前の一つ又は複数の極値点及び／又は後の一つ又は複数の極値点と同じカーブを構成する点であると判定することを特徴とする請求項３に記載のカーブ形状モデル化装置。
【請求項５】
前記定常区間曲率決定部は、前記カーブ切出部にて切り出されたカーブ内の曲率の平均値又は中央値を前記定常区間の曲率として決定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のカーブ形状モデル化装置。
【請求項６】
前記定常区間曲率決定部は、前記カーブ切出部にて切り出されたカーブ内の曲率の極値の平均値又は中央値を前記定常区間の曲率として決定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のカーブ形状モデル化装置。
【請求項７】
前記定常区間曲率決定部は、前記カーブ切出部にて切り出されたカーブが上に凸のカーブであるか下に凸のカーブであるかを判定し、上に凸のカーブについては、そのカーブ内の曲率の極大値を前記定常区間の曲率として決定し、下に凸のカーブについては、そのカーブ内の曲率の極小値を前記定常区間の曲率として決定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のカーブ形状モデル化装置。
【請求項８】
前記定常区間曲率決定部は、前記カーブ切出部にて切り出されたカーブが上に凸のカーブと下に凸のカーブの間のカーブであるときは、そのカーブ内の曲率の平均値又は中央値を前記定常区間の曲率として決定することを特徴とする請求項７に記載のカーブ形状モデル化装置。
【請求項９】
前記定常区間曲率決定部は、前記カーブ切出部にて切り出されたカーブが上に凸のカーブと下に凸のカーブの間のカーブであるときは、そのカーブ内の曲率の極値の平均値又は中央値を前記定常区間の曲率として決定することを特徴とする請求項７に記載のカーブ形状モデル化装置。
【請求項１０】
前記カーブ出入口決定部は、前記カーブ内の所定の点から前記経路に沿って前後のそれぞれの方向に順に、各点の曲率が前記曲率範囲を超えるか否かを判定し、曲率が前記曲率範囲を超えた点を前記定常区間の開始点及び終了点として決定することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のカーブ形状モデル化装置。
【請求項１１】
前記カーブ内の所定の点は、カーブ内の極大又は極小の曲率を有する点であることを特徴とする請求項１０に記載のカーブ形状モデル化装置。
【請求項１２】
前記カーブ出入口決定部は、前記カーブ切出部にて切り出されたカーブの前後の境界から前記経路に沿って前後のそれぞれの方向に順に、各点の曲率が前記曲率範囲を超えるか否かを判定し、曲率が前記曲率範囲を超えた点を前記定常区間の開始点及び終了点として決定することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のカーブ形状モデル化装置。
【請求項１３】
前記カーブ出入口決定部は、前記カーブ切出部にて切り出されたカーブの外側から前記経路に沿って前記カーブに向かう方向に順に、各点の曲率が前記曲率範囲に入るか否かを判定し、曲率が前記曲率範囲に入った点を前記定常区間の開始点及び終了点として決定することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のカーブ形状モデル化装置。
【請求項１４】
前記カーブ出入口決定部にて決定された前記定常区間の開始点及び終了点に従って前記緩和曲線区間を決定する緩和曲線区間決定部をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載のカーブ形状モデル化装置。
【請求項１５】
検出された車両情報と、請求項１ないし１４のいずれかのカーブ形状モデル化装置によってモデル化された経路とに基づいて車両に関する情報処理を行う車両情報処理システム。
【請求項１６】
経路に沿って得られた複数のサンプリング点を直線区間、緩和曲線区間、及び定常区間に分けることで、前記経路のカーブ形状をモデル化するカーブ形状モデル化方法であって、
前記複数のサンプリング点の曲率に基づいて、前記複数のサンプリング点からカーブを切り出すカーブ切出ステップと、
前記カーブ切出ステップにて切り出されたカーブに含まれるサンプリング点の曲率に基づいて、前記定常区間の曲率を決定する定常区間曲率決定ステップと、
前記定常区間の曲率を含む所定の曲率範囲を設定し、前記曲率範囲に基づいて、前記定常区間の開始点及び終了点を決定するカーブ出入口決定ステップと、
を含むことを特徴とするカーブ形状モデル化方法。
【請求項１７】
コンピュータに、
経路に沿って得られた複数のサンプリング点を直線区間、緩和曲線区間、及び定常区間に分けることで、前記経路のカーブ形状をモデル化するカーブ形状モデル化方法であって、
前記複数のサンプリング点の曲率に基づいて、前記複数のサンプリング点からカーブを切り出すカーブ切出ステップと、
前記カーブ切出ステップにて切り出されたカーブに含まれるサンプリング点の曲率に基づいて、前記定常区間の曲率を決定する定常区間曲率決定ステップと、
前記定常区間の曲率を含む所定の曲率範囲を設定し、前記曲率範囲に基づいて、前記定常区間の開始点及び終了点を決定するカーブ出入口決定ステップと、
を含むことを特徴とするカーブ形状モデル化方法を実行させるためのカーブ形状モデル化プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実走行データや地図データからカーブ形状をモデル化するカーブ形状モデル化装置、カーブ形状モデル化方法、及びカーブ形状モデル化プログラム、並びに車両情報処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
走行する道路の形状に基づいて、その道路を走行する自動車の走行制御をしたり、その道路を走行する自動車のドライバに運転支援をしたりするシステムが提案されている。このシステムのためには、道路の形状について正確な情報を取得する必要がある。例えば、急カーブを走行しようとしている自動車に対して、可能な限りドライバが自然なフィーリングで適切な車速に変えていけるようにするためには、カーブの形状についての正確な情報をもっている必要がある。
【０００３】
ナビゲーション装置は、データベース化された地図データを有しており、ＧＰＳ受信機を用いて走行中の車両の位置を検出するとともに、検出された位置情報を地図データと照合することで、地図上の車両の位置を特定する。このようなナビゲーション装置で用いられる地図データは、例えば市販の道路地図を用いて、道路上の点を一定間隔でサンプリングしてノード点を抽出し、これらノード点の二次元座標の情報を記憶媒体に記憶することで生成される。
【０００４】
しかしながら、現在普及しているカーナビ向けの地図は、目的地までの経路探索と経路案内を行うための地図であって、上記のような車両の走行制御やドライバの運転支援を行うほどの精度をもっていない。
【０００５】
そこで、車両が実際に走行した経路に基づいて地図データを作成する地図作成装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１８５３２２号公報
【特許文献２】特開２０１３−０１５７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の地図作成装置を用いて地図データを作成しても、施工された道路には存在する定常区間（曲率が一定である区間）が、実際の走行軌跡には見られず、定常区間の長さを正確に数値化できず、このために、カーブに合わせた車速の制御等が適切に行われないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、正確な道路形状を抽出できるカーブ形状モデル化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のカーブ形状モデル化装置は、経路に沿って得られた複数のサンプリング点を直線区間、緩和曲線区間、及び定常区間に分けることで、前記経路のカーブ形状をモデル化するカーブ形状モデル化装置であって、前記複数のサンプリング点の曲率に基づいて、前記複数のサンプリング点からカーブを切り出すカーブ切出部と、前記カーブ切出部にて切り出されたカーブに含まれるサンプリング点の曲率に基づいて、前記定常区間の曲率を決定する定常区間曲率決定部と、前記定常区間の曲率を含む所定の曲率範囲を設定し、前記曲率範囲に基づいて、前記定常区間の開始点及び終了点を決定するカーブ出入口決定部とを備えた構成を有している。
【００１０】
この構成により、複数のサンプリング点からカーブを切り出して、その曲率を決定し（定常区間曲率）、その曲率を含む所定の曲率範囲に基づいて定常区間を決定するので、定常区間が極端に狭くなることがなく、正確にカーブ形状をモデル化できる。
【００１１】
前記カーブ切出部は、前記複数のサンプリング点の曲率の極値を用いてカーブを切り出してよい。この構成により、カーブを効率よく切り出すことができる。
【００１２】
前記カーブ切出部は、前記複数のサンプリング点のうちの曲率が極値を有する極値点の各々について、前にある一つの極値点の曲率若しくは前にある複数の極値点の曲率を平準化した値及び／又は後にある一つの極値点の曲率若しくは後にある複数の極値点の曲率を平準化した値に対する曲率の比が所定の範囲内にある場合に、当該極値点を当該前の一つ又は複数の極値点及び／又は後の一つ又は複数の極値点と同じカーブを構成する点であると判定することにより、カーブを切り出してよい。この構成により、カーブを効率よく切り出すことができる。なお、カーブ内において極値点が徐々に増加し、又は減少する場合であっても、最終的にはそのカーブの曲率を含む曲率範囲を用いて定常区間が決定されるので、定常区間が極端に長くなりすぎることがない。
【００１３】
前記カーブ切出部は、複数の前記極値点を平準化することで、前記曲率を調整し、調整された前記曲率の極値点について、前にある一つの極値点の調整された曲率若しくは前にある複数の極値点の調整された曲率を平準化した値及び／又は後にある一つの極値点の調整された曲率若しくは後にある複数の極値点の調整された曲率を平準化した値に対する曲率の比が所定の範囲内にある場合に、当該極値点を当該前の一つ又は複数の極値点及び／又は後の一つ又は複数の極値点と同じカーブを構成する点であると判定してよい。この構成により、本来はクロソイド曲線区間と判断されるべき区間からカーブが切り出されて定常区間であると判断される可能性を低減できる。
【００１４】
前記定常区間曲率決定部は、前記カーブ切出部にて切り出されたカーブ内の曲率の平均値又は中央値を前記定常区間の曲率として決定してよい。この構成により、簡易かつ適切に定常区間の曲率を決定できる。
【００１５】
前記定常区間曲率決定部は、前記カーブ切出部にて切り出されたカーブ内の曲率の極値の平均値又は中央値を前記定常区間の曲率として決定してよい。この構成によっても、簡易かつ適切に定常区間の曲率を決定できる。
【００１６】
前記定常区間曲率決定部は、前記カーブ切出部にて切り出されたカーブが上に凸のカーブであるか下に凸のカーブであるかを判定し、上に凸のカーブについては、そのカーブ内の曲率の極大値を前記定常区間の曲率として決定し、下に凸のカーブについては、そのカーブ内の曲率の極小値を前記定常区間の曲率として決定してよい。この構成により、簡易かつ適切に定常区間の曲率を決定できる。
【００１７】
前記定常区間曲率決定部は、前記カーブ切出部にて切り出されたカーブが上に凸のカーブと下に凸のカーブの間のカーブであるときは、そのカーブ内の曲率の平均値又は中央値を前記定常区間の曲率として決定してよい。この構成により、簡易かつ適切に、階段状になっている定常区間の曲率を決定できる。
【００１８】
前記定常区間曲率決定部は、前記カーブ切出部にて切り出されたカーブが上に凸のカーブと下に凸のカーブの間のカーブであるときは、そのカーブ内の曲率の極値の平均値又は中央値を前記定常区間の曲率として決定してよい。この構成によっても、簡易かつ適切に、階段状になっている定常区間の曲率を決定できる。
【００１９】
前記カーブ出入口決定部は、前記カーブ内の所定の点から前記経路に沿って前後のそれぞれの方向に順に、各点の曲率が前記曲率範囲を超えるか否かを判定し、曲率が前記曲率範囲を超えた点を前記定常区間の開始点及び終了点として決定してよい。この構成により、特にカーブ形状が二次曲線状になっている場合に、適切にカーブ形状をモデル化できる。
【００２０】
前記カーブ内の所定の点は、カーブ内の極大又は極小の曲率を有する点であってよい。この構成により、特にカーブ形状が二次曲線状になっている場合には、所定の点がカーブの中央付近に位置することになるため、適切にカーブ形状をモデル化できる。
【００２１】
前記カーブ出入口決定部は、前記カーブ切出部にて切り出されたカーブの前後の境界から前記経路に沿って前後のそれぞれの方向に順に、各点の曲率が前記曲率範囲を超えるか否かを判定し、曲率が前記曲率範囲を超えた点を前記定常区間の開始点及び終了点として決定してよい。この構成により、定常区間を十分に広く取ることができる。
【００２２】
前記カーブ出入口決定部は、前記カーブ切出部にて切り出されたカーブの外側から前記経路に沿って前記カーブに向かう方向に順に、各点の曲率が前記曲率範囲に入るか否かを判定し、曲率が前記曲率範囲に入った点を前記定常区間の開始点及び終了点として決定してよい。この構成により、定常区間が極端に広くなりすぎることを防止できる。
【００２３】
前記カーブ出入口決定部にて決定された前記定常区間の開始点及び終了点に従って前記緩和曲線区間を決定する緩和曲線区間決定部をさらに備えていてよい。この構成により、先に定常区間を決定した後に緩和曲線区間を決定するので、緩和曲線区間の決定によって定常区間が狭く決定されてしまうことがない。
【００２４】
本発明の別の態様は、検出された車両情報と、請求項１ないし１０のいずれかのカーブ形状モデル化装置によってモデル化された経路とに基づいて車両に関する情報処理を行う車両情報処理システムである。
【００２５】
この構成により、正確にモデル化されたカーブ形状に基づいて、運転支援や運転制御等の情報処理を行うことができる。
【００２６】
本発明のさらに別の態様は、経路に沿って得られた複数のサンプリング点を直線区間、緩和曲線区間、及び定常区間に分けることで、前記経路のカーブ形状をモデル化するカーブ形状モデル化方法であって、前記複数のサンプリング点の曲率に基づいて、前記複数のサンプリング点からカーブを切り出すカーブ切出ステップと、前記カーブ切出ステップにて切り出されたカーブに含まれるサンプリング点の曲率に基づいて、前記定常区間の曲率を決定する定常区間曲率決定ステップと、前記定常区間の曲率を含む所定の曲率範囲を設定し、前記曲率範囲に基づいて、前記定常区間の開始点及び終了点を決定するカーブ出入口決定ステップとを含む。
【００２７】
この構成によっても、複数のサンプリング点からカーブを切り出して、その曲率を決定し（定常区間曲率）、その曲率を含む所定の曲率範囲に基づいて定常区間を決定するので、定常区間が極端に狭くなることがなく、正確にカーブ形状をモデル化できる。
【００２８】
本発明のさらに別の態様は、上記のカーブ形状モデル化方法をコンピュータに実行させるためのカーブ形状モデル化プログラムである。
【００２９】
この構成によっても、複数のサンプリング点からカーブを切り出して、その曲率を決定し（定常区間曲率）、その曲率を含む所定の曲率範囲に基づいて定常区間を決定するので、定常区間が極端に狭くなることがなく、正確にカーブ形状をモデル化できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、複数のサンプリング点からカーブを切り出して、その曲率を決定し（定常区間曲率）、その曲率を含む所定の曲率範囲に基づいて定常区間を決定するので、定常区間が極端に狭くなることがなく、正確にカーブ形状をモデル化できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（Ａ）本発明の実施の形態のｘｙ座標（緯度経度上）で車両の軌跡を示す図  （Ｂ）軌跡の曲率変化を示すグラフ
【図２】本発明のカーブ形状モデル化装置を適用した実施の形態に係るナビゲーション装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態の走行経路上のサンプリング点における曲率を算出する方法を示す説明図
【図４】従来技術の曲率補正処理を示すフローチャート
【図５】（Ａ）走行軌跡の曲率変化の例を示すグラフ  （Ｂ）走行軌跡の曲率変化量の変化の例を示すグラフ  （Ｃ）従来技術の曲率補正処理を説明するグラフ
【図６】（Ａ）実際の道路線形と走行軌跡との関係を示すグラフ  （Ｂ）従来技術の曲率補正処理の結果を示すグラフ
【図７】本発明の実施の形態の曲率補正部の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態のカーブの切出しを説明するための図
【図９】本発明の実施の形態のカーブの切出しの第１の変形例を説明するための図
【図１０】本発明の実施の形態のカーブの切出しの第２の変形例における曲率の平準化を説明するための図
【図１１】本発明の実施の形態のカーブの切出しの第２の変形例を説明するための図
【図１２】本発明の実施の形態のカーブの切出しの第３の変形例を説明するための図
【図１３】本発明の実施の形態の定常区間曲率を決定する方法を説明するための図
【図１４】本発明の実施の形態の第１のカーブ出入口決定方法を説明する図
【図１５】本発明の実施の形態の第２のカーブ出入口決定方法を説明する図
【図１６】本発明の実施の形態の第３のカーブ出入口決定方法を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。まず、以下の説明において使用する用語の定義を説明する。図１（Ａ）は、車両の軌跡を示す図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）における軌跡の曲率変化を示すグラフである。
【００３３】
図１（Ａ）はｘｙ座標（緯度経度上）で車両の軌跡を示している。図１（Ａ）に示すように、車両は区間Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５の順で走行するものとする。このとき、図１（Ｂ）に示すように、この走行軌跡の曲率は、区間Ｉ１においてゼロであり、区間Ｉ２において徐々に増加し、区間Ｉ３において一定値を維持し、区間Ｉ４においてゼロまで減少し、区間Ｉ５でゼロを維持する。
【００３４】
曲率がゼロである区間Ｉ１及び区間Ｉ５は直線区間であり、区間Ｉ２は曲率が徐々に増加するクロソイド曲線区間であり、曲率が一定値を保つ区間Ｉ３は定常区間（円弧区間ともいう。）であり、区間Ｉ４は曲率が徐々に減少するクロソイド曲線区間である。
【００３５】
直線区間Ｉ１から曲率が徐々に増加するクロソイド曲線区間Ｉ２に変わる点を「カーブ開始点」といい、曲率が徐々に増加するクロソイド曲線区間Ｉ２から定常区間Ｉ３に変わる点を「カーブの入口」といい、定常区間Ｉ３から曲率が徐々に減少するクロソイド曲線区間Ｉ４に変わる点を「カーブの出口」といい、曲率が徐々に減少するクロソイド曲線区間Ｉ４から直線区間Ｉ５に変わる点を「カーブの終了点」という。また、定常区間がその曲率中心（基準点）に対して張る角度を「カーブの深さ」という。カーブ深さは、定常区間の長さを表している。
【００３６】
図２は、本発明の実施の形態に係るカーブ形状モデル化装置を含む、車載用のナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置１０は、車両情報検出部１２、撮像部１４、画像解析部１６、表示部１８、ナビゲーション部２０と、地図生成部２２とを備える。地図作成部２２は、カーブ形状をモデル化することで地図を作成するものであり、カーブ形状モデル化装置に相当するとともに、地図作成装置に相当する。
【００３７】
車両情報検出部１２は、例えばＧＰＳ受信部２４、車速センサ２６、方向センサ２８を備えており、ＧＰＳ受信部２４は、ＧＰＳ衛星からの電波信号を受信して、車両の位置情報（経度及び緯度情報）を取得する。車速センサ２６は、車両の走行速度を測定して、走行速度情報を取得する。また、方向センサ２８は、地磁気センサあるいはジャイロセンサであり、車両が走行する絶対方位を示す走行方向情報を取得する。
【００３８】
車両情報検出部１２には、上記センサの他に、車両の加速度を検出する加速度センサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサ、ステアリングの蛇角を検出するステアリングセンサ等を含めることができる。
【００３９】
撮像部１４は、例えば車両のフロントガラス付近に取り付けられたＣＣＤカメラあるいはＣＭＯＳカメラであり、例えば市販のドライブレコーダーに備えられたカメラを用いることができる。撮像部１４は、車両前方の状況を撮像して撮像画像を生成するとともに、ホワイトバランス処理、ガンマ補正等の信号処理を施した撮像画像データを出力する。
【００４０】
画像解析部１６は、撮像部１４において得られた画像に対し、周知の画像解析を施すとともに、予め記憶された施設（道路標識、信号、ガソリンスタンド、コンビニ、ホテル等）の特徴量を示すデータと対比することで、現在走行中の道路付近における施設の有無、施設のタイプを検出する。
【００４１】
表示部１８は、例えば液晶ディスプレイであり、後述する地図ＤＢ３２に記憶されている地図データによって生成される地図画像と、自車位置を示すインジケータ等とを重ねて表示することで、運転手に地図情報を提供する。また、図示しない入力部を介して目的地情報が入力される場合は、表示部１８は、目的地までの経路情報を併せて表示する。
【００４２】
ナビゲーション部２０は、ナビゲーション機能を実現するための経路情報を生成するナビＥＣＵ３０と、地図情報を記憶する地図データベース（地図ＤＢ）３２とを備えている。ナビＥＣＵ３０は、利用者によって指定された目的地までの経路情報を地図画像に重ねて表示部１８に表示させるとともに、車両情報検出部１２において検出された車両の位置、速度、走行方向等の情報に基づき、車両の現在位置を表示部１８上の地図画像に重ねて表示する。
【００４３】
地図ＤＢ３２には、ノードデータ、施設データ等の道路地図を構成するのに必要な情報が記憶されている。ノードデータは、地図画像を構成する道路の位置及び形状に関するものであり、例えば道路の分岐点（交差点）を含む道路上の点（ノード点）の座標（経度・緯度）、当該ノード点が含まれる道路種別（例えば、高速道路、幹線道路、市道といった情報）、当該ノード点における道路のタイプ（直線区間、円弧区間、クロソイド曲線区間）及び曲率のデータが含まれる。また、施設データは、各ノード点の付近に存在する施設情報に関するデータを含み、ノードデータと関連づけて記憶されている。
【００４４】
ナビＥＣＵ３０は、地図ＤＢ３２に記憶されているノードデータ等の情報を用いて、車両情報検出部１２において検出された車両の位置、速度、走行方向等の情報に基づいて、ドライバに対して加速、制動、ステアリング等の指示を出力することで、運転支援を行う。本実施の形態では、特にノード点における道路のタイプ（直線区間、円弧区間、クロソイド曲線区間）が正確に得られ、カーブ形状が正確にモデル化されているので、このような運転支援を適切に行うことができる。
【００４５】
なお、地図ＤＢ３２に記憶されているノードデータ等の情報、及び車両情報検出部１２において検出された車両の位置、速度、走行方向等の情報を用いて、車両の運転制御（例えば、自動加速、自動制動、自動ステアリング等）が行われてよい。この場合にも、カーブ形状が正確にモデル化されているので、運転制御を適切に行うことができる。このような運転制御や上記の運転支援を含む情報処理を行うシステムは、本発明の車両情報処理システムに相当する。
【００４６】
地図生成部２２は、車両が走行した経路に基づいて道路地図を生成するものであり、走行経路記憶部３４、曲率算出部３６、曲率補正部３８、ノード情報生成部４０を備える。地図生成部２２において生成された道路地図のデータ（ノードデータ）は、ナビゲーション部２０の地図ＤＢ３２に順次記憶される。
【００４７】
走行経路記憶部３４は、車両情報検出部１２において一定時間間隔で検出された車両の位置情報（経度・緯度情報）を、順次記憶する。ここで、車両情報検出部１２において位置情報が検出された点を「サンプリング点」と称する。なお、サンプリング点の位置情報として、ＧＰＳ受信部２６において受信された位置情報をそのまま用いてもよいが、車速センサ２８で検出された車速情報及び方向センサ３０で検出された走行方向情報を組み合わせて、サンプリング点の位置情報を補正してもよく、またＧＰＳ受信部２６で受信された位置情報を地図ＤＢ３２の道路地図にマッピングすることでサンプリング点の位置情報を補正してもよい。
【００４８】
曲率算出部３６は、走行経路記憶部３４で得られたサンプリング点の位置情報に基づき、各サンプリング点における曲率χの値を、以下の方法により算出する。図３において、点Ｐ0〜Ｐ3は、車両情報検出部１２によって検出されたサンプリング点であり、同図においては、点Ｐ0〜Ｐ2が、基準点Ｏを中心とする半径Ｒの円周上に位置しているものとする。また、点Ｐ0、基準点Ｏ、点Ｐ1がなす角をθ1とし、点Ｐ1、基準点Ｏ、点Ｐ2がなす角をθ2とする。
【００４９】
この場合、点Ｐ0、基準点Ｏ、点Ｐ1によって形成される三角形は二等辺三角形となるから、点Ｐ0と点Ｐ1の間の距離Ｌ1は、次式で表すことができる。
Ｌ1＝２・Ｒｓｉｎ（θ1／２）    ・・・（１）
ここで、サンプリングの時間間隔が短く、θ1が微小角であるので、上式（１）は、次のように近似できる。
Ｒ＝（１／χ）＝Ｌ1／θ1        ・・・（２）
【００５０】
ここで、Ｌ1の値は、走行経路記憶部３４で得られた車両の位置情報に基づき、容易に算出することができる。また、図３において、点Ｐ0から点Ｐ1に至る線分を延長した線と、点Ｐ1からＰ2に至る線分とがなす角がθ1となるから、角度θ1は、点Ｐ1における走行方向の角度変化を示すこととなる。
【００５１】
このように、サンプリング点の間隔Ｌ1と、車両の走行角度の変化量θ1に基づき、上記の（２）式により、曲率χ（＝１／Ｒ）の値を算出することができる。このため、円の最小二乗法に基づき曲率を算出する必要がなくなり、曲率χの算出に要する処理量を低減することができる。また、曲率χの算出値の飛びが生じるおそれをなくすことができる。
【００５２】
また、点Ｐ1、基準点Ｏ、点Ｐ2によって形成される三角形も二等辺三角形となるため、上記と同様に、点Ｐ1と点Ｐ2の距離Ｌ2と、点Ｐ2における走行角度の変化量（＝θ2）に基づき、曲率χ（＝１／Ｒ）を算出することができる。
【００５３】
曲率は、以下のようにして、３点のサンプルポイントの位置情報からも求めることができる。図３の点Ｐ0、点Ｐ1、点Ｐ2の座標をそれぞれＰ0（ｘ0，ｙ0）、Ｐ1（ｘ1，ｙ1）、Ｐ2（ｘ2，ｙ2）とおくと、それらの点を通る円の半径Ｒ及び中心Ｏ（ｘ，ｙ）は、以下の連立方程式を満足する。
（ｘ0−ｘ）2＋（ｙ0−ｙ）2＝Ｒ2
（ｘ1−ｘ）2＋（ｙ1−ｙ）2＝Ｒ2
（ｘ2−ｘ）2＋（ｙ2−ｙ）2＝Ｒ2
この連立方程式をとくことにより、ｘ、ｙ、Ｒが求まり、曲率（１／Ｒ）を算出することができる。曲率算出部３６はこの方法で曲率を求めてもよい。
【００５４】
曲率補正部３８は、曲率算出部３６において算出された曲率χの値を補正し、車両が走行した道路を、直線区間、円弧区間、クロソイド曲線区間のいずれかに分類できるようにする。直線で近似される直線区間と、曲率が一定の円弧区間とを直接に接続して、そのようにモデル化されたカーブ形状に従って運転支援をしてしまうと、車両の運転手は、直線区間と円弧区間の接続部において、円弧の曲率に対応する操舵角まで一気にハンドルを操作する必要が生じる。そこで、直線で近似される直線区間と、円弧で近似される円弧区間との間に、曲率が一定の割合で増加するクロソイド曲線区間が設けられており、これにより、運転手は徐々にステアリングを操作することで、直線区間からカーブに至る経路を通過することができる。
【００５５】
まず、従来技術の曲率補正処理について、図４のフローチャート及び図５の説明図を用いて説明する。上記方法により算出された曲率χの算出値は、各種センサの測定誤差等の要因により、図５（Ａ）に示すようになだらかに変化している場合が多く、直線区間、円弧区間、クロソイド曲線区間の境界が不明確となっていた。
【００５６】
曲率補正処理では、まず、隣接する２つのサンプリング点間の曲率χの変化量Δχを算出し（Ｓ１１）、図５（Ｂ）に示すような曲率変化量Δχの分布を得る。次に、曲率変化量Δχのピーク値Δχpeakと、このピーク値をとるサンプリング点（図５（Ｂ）では距離Ｌ１）を抽出し（Ｓ１２）、この値Δχpeakを、クロソイド曲線区間における曲率χの変化量（一定値）と近似する（図５（Ｃ）の傾きΔχpeakの直線）（Ｓ１３）。
【００５７】
次に、曲率χがピーク値χpeak（以下、「最大曲率」ともいう。）をとるサンプリング点（Ｌ２）を検出し（Ｓ１４）、当該サンプリング点（Ｌ２）を含む領域を、曲率χが一定（χpeak）の円弧区間と近似する（Ｓ１５）。
【００５８】
そして、カーブ区間における曲率χの直線と、クロソイド曲線区間の曲率χの直線の交点を、クロソイド曲線区間とカーブ区間の境界（カーブ入口）と設定する。また、クロソイド曲線区間に対応する曲率χの直線と、曲率χ＝０との交点を、直線区間とクロソイド曲線区間との境界（カーブ開始点）と設定する（Ｓ１６）。これにより、車両が走行した経路を、直線区間、クロソイド曲線区間及び円弧区間に分類することができる。
【００５９】
以上、従来技術における曲率補正処理を説明したが、以下では本実施の形態の曲率補正部３８における従来技術に対する改良について説明する。図６（Ａ）は、実際の道路線形と走行軌跡との関係を示すグラフである。この図６（Ａ）に示す例に対して、上記の従来技術の曲率補正処理を行うと、図６（Ｂ）のようにモデル化された道路線形（カーブ形状）が得られる。ここで、図６（Ａ）と図６（Ｂ）とを比較すると、モデル化したことにより、定常区間が実際よりも短くなってしまっている。これが上記で説明した定常区間の長さを正確に数値化できないという問題である。
【００６０】
さらに、実走行の軌跡を収集してみると、図７（Ａ）のグラフに示す走行軌跡ＤＴのように走行した場合にも、そのような走行を図７（Ｂ）のように曲率の変化で表現すると、図７（Ｂ）に示すように、直線区間、クロソイド曲線区間、定常区間に分けることが困難である曲率変化しか得られないことがある。
【００６１】
そこで、本実施の形態の曲率補正部３８は、図７（Ｂ）に示すように、直線区間、クロソイド曲線区間、定常区間に分けることが困難であり、どこまでが１つのカーブであるかを決定することが困難である曲率の変化（軌跡）が得られた場合にも、適切に直線区間、クロソイド曲線区間、定常区間に分けることができ、かつ、図６（Ｂ）のように定常区間が実際よりも短くなってしまうという問題も解消できるように、曲率を補正してカーブ形状を決定する。即ち、曲率補正部３８は、図７（Ｂ）のように、適切に曲率変化を補正してカーブ形状をモデル化する。即ち、曲率補正部２８は、曲率の変化から、定常区間、直線区間、及び定常区間と直線区間を結ぶクロソイド曲線区間を決定することでカーブ形状を決定する。
【００６２】
このために、曲率補正部３８は、以下の構成を有する。図７は、曲率補正部３８の構成を示すブロック図である。曲率補正部３８は、カーブ切出部３８１と、定常区間曲率決定部３８２と、カーブ出入口決定部３８３と、クロソイド曲線区間決定部３８４とを備えている。カーブ切出部３８１と、定常区間曲率決定部３８２と、カーブ出入口決定部３８３によって定常区間が決定され、クロソイド曲線区間決定部３８４によってクロソイド曲線区間が決定されることで、カーブ形状が決定される。以下、曲率補正部３８の各要素における処理を説明する。
【００６３】
［カーブの切出し］
カーブ切出部３８１は、道なりに順に得られたサンプリング点の曲率に基づいて、カーブを切り出す。図８は、走行軌跡の曲率変化の例を示すグラフである。図８の例を用いて、カーブ切出部３８１における処理を説明する。
【００６４】
カーブ切出部３８１は、カーブ曲率における極値点を抽出する。カーブ切出部３８１は、極値点が得られると、道なり順に極値点についてカーブ判定を行う。このカーブ判定では、各極値点について、その極値が直線判定レベルＬ（本実施の形態では、Ｌ＝１／１０２４）よりも０に近い場合は直線の一部と判定し、極値が直線判定レベルＬを超えており、かつ１つ前の極値点の極値に対する比が所定の閾値（本実施の形態では、１／１．３〜１．３）の範囲内に収まっている場合には、当該極値点とその１つ前の極値点とは同一のカーブの一部と判定する。
【００６５】
図８の例を用いて具体的に説明すると、まず、極値点Ｐ0の極値χ0は、直線判定レベルＬより０に近い（低い）ので、直線の一部と判定される。次に、極値点Ｐ1は、前の極値点が直線の一部と判定され、かつ極値χ1は直線判定レベルＬを超えた曲率を有するので、極値点Ｐ1はカーブの切出し前端と判定される。極値点Ｐ2の極値χ2は、χ2／χ1の曲率比が予め設定された閾値の範囲内に収まっているので、極値点Ｐ2は、極値χ1を有する極値点Ｐ1と同じカーブの一部であると判定される。
【００６６】
極値点Ｐ3の極値χ3は、χ3／χ2の曲率比が予め設定された閾値の範囲内に収まっているので、極値点Ｐ3は極値χ2と同じカーブの一部であると判定され、その結果、極値点Ｐ1、極値点Ｐ2、極値点Ｐ3は、すべて同じカーブの一部であると判定される。
【００６７】
以下、極値点Ｐ4、極値点Ｐ5、について同様の処理を繰り返すことで、図８の例の場合には、極値点Ｐ1〜極値点Ｐ5が同一のカーブの一部であると判定される。極値点Ｐ6の極値χ6は、χ6／χ5の曲率比が予め設定された閾値の範囲内に収まっていないので、極値点Ｐ1〜極値点Ｐ5とは違うカーブの一部であると判定される。以下、同様のカーブ判定を行うと、図８の例では、極値点Ｐ0〜極値点Ｐ8から、図８に示すようにカーブ１及びカーブ２の２つのカーブが切り出される。
【００６８】
（カーブの切出しの第１の変形例）
図９は、カーブの切出しの第１の変形例を示す図である。曲率の変化は、図８の例と同じである。第１の変形例では、カーブ切出部３８１は、同一のカーブを構成するとみなす曲率比の範囲を比較的大きくとる。例えば、上記の例では、同一のカーブを構成するとみなす曲率比の範囲は１／１．３〜１．３であったが、これを例えば１／２〜２とする。こうすることで、カーブ切出部３８１は、図９に示すように、極値点Ｐ1〜極値点Ｐ8の範囲にカーブが存在すると判定する（極値点Ｐ1〜極値点Ｐ8の範囲をカーブ存在範囲と判定する）。
【００６９】
そして、カーブ切出部３８１は、このカーブ存在範囲の極値点Ｐ1〜極値点Ｐ8を極値χ1〜χ8に基づいてクラスタリングする。その結果、極値点Ｐ1〜極値点Ｐ5（極値χ1〜χ5）のクラスタと極値点Ｐ6〜極値点Ｐ8（極値χ6〜χ8）のクラスタに分けられる。カーブ切出部３８１は、極値点Ｐ1〜極値点Ｐ5を１つのカーブと判定し、極値点Ｐ6〜極値点Ｐ8を別のカーブと判定する。このようにしても、道なり距離に沿った曲率変化からカーブを切り出すことができる。
【００７０】
（カーブの切出しの第２の変形例）
図１０は、カーブの切出しの第２の変形例を示す図である。この変形例では、カーブ切出部３８１は、極値点を抽出するのではなく、各サンプリング点について、前後の数点の曲率の平均値等を用いて曲率を平準化するように調整して、その前後（一定距離）のサンプリング点の差分又は比が特定の範囲に収まっている箇所をカーブとして切り出す。
【００７１】
図１０は、特に、サンプリング点Ｐ5の曲率を調整する処理を示している。カーブ切出部３８１は、サンプリング点Ｐ5の曲率を調整する際に、サンプリング点Ｐ5を含む平準化範囲の方位差を算出する。図１０の例では、サンプリング点Ｐ5の前後の点（点Ｐ4及び点Ｐ6）までの範囲を平準化範囲としている。
【００７２】
カーブ切出曲率調整部３８１は、この平準化範囲の方位差（図１０の斜線領域の面積）を維持するように、平準化範囲の曲率を一定とする。このとき、図１０に示す長方形の面積は斜線領域の面積と等しくなる。そして、カーブ切出部３８１は、そのようにして求めた長方形の上辺の値（曲率）をこのサンプリング点Ｐ5の調整後の曲率χ5´とする。
【００７３】
図１０には、他のサンプリング点Ｐ1〜Ｐ4、Ｐ6〜Ｐ8についても同様の処理を行った結果得られた調整後の点Ｐ1´〜Ｐ4´、Ｐ6´〜Ｐ8´が示されている。点Ｐ1´〜Ｐ8´はそれぞれ曲率χ1´〜χ8´を有するものとする。ここで、各点について、平準化範囲に含まれる他の点（周囲の他の点）を含めた平均の曲率を当該点の調整後の曲率とすることも考えられるが、本実施の形態においてそのようにしていないのは、点と点の間の距離が等間隔ではないためである。
【００７４】
カーブ切出部３８１は、調整後の曲率χ1´〜χ8´について、差分が所定の範囲に収まっている曲率群を１つのカーブを構成する曲率群であると判定する。図１１は、図１０の例について、調整後の曲率χ1´〜χ8´からカーブを切り出す処理を説明する図である。図１１の例では、調整後の曲率χ4´〜χ6´はその差分が小さいので同じグループである（同一のカーブを構成する）と判定される。
【００７５】
また、調整後の曲率χ3´は、調整後の曲率χ4´との差が所定の閾値より大きいので、曲率χ4´とは異なるグループであると判定される。また、調整後の曲率χ7´も、調整後の曲率χ6´との差が所定の閾値より大きいので、曲率χ6´とは異なるグループであると判定される。なお、カーブ切出部３８１は、調整後の曲率χ1´〜χ8´をクラスタリングすることで、１つのカーブを構成する曲率群を求めてもよい。
【００７６】
（カーブの切出しの第３の変形例）
図１２は、カーブの切出しの第３の変形例を示す図である。図１２に示す曲率の変化Ｃ1は、サンプリング点から上記のようにして得られた曲率によるものである。曲率変化Ｃ1から極値を抽出すると、図１２にＡで示した部分で、本来はクロソイド曲線区間とすべき区間から連続的に極値点Ｐ2〜Ｐ7が抽出されている。上記のカーブの切出方法によれば、このような部分が１つのカーブを構成するものとして切り出されて、定常区間ＩSであると判断されてしまうことがある。
【００７７】
そこで、この変形例では、カーブ切出部３８１は、複数のサンプリング点から極値点を抽出して、それらの極値点を平準化する。これによって、抽出された極値点の曲率が調整される。カーブ切出部３８１は、曲率が調整されたサンプリング点から再度極値を抽出する。そして、カーブ切出部３８１は、そのようにして再度の抽出によって得られた極値点について、上記と同様にして、その極値点の曲率とその前の極値点の曲率との比が所定の範囲内にあるか否かを判断して、その極値点が前の極値点と同じカーブを構成するか否かを判定する。
【００７８】
図１２の例では、上記の極値点Ｐ1〜Ｐ8の平準化を行った結果、再度の抽出によって抽出される極値点は極値点Ｐ8の１つのみとなる。即ち、カーブ切出部３８１によって切り出されるカーブは１つのみとなり、曲率が徐々に変化する部分かカーブが切り出されて定常区間であると判断されることが回避される。なお、極値点の平準化には、例えば、各極値点について周辺の極値点との移動平均をとる等の方法を採用できる。
【００７９】
なお、上記の実施の形態及び変形例では、カーブ切出部３８１は、ある極値点とその前の極値点との比を評価することで、当該ある極値点がその前の極値点と同一のカーブに属するかを判断したが、これに限らず、例えば、ある極値点とその後の極値点との比を評価することで、当該ある極値点がその後の極値点と同一のカーブに属するかを判断してもよいし、ある極値点とその前後のそれぞれの極値点との比を評価することで、当該ある極値点がその前後の極値点と同一のカーブに属するかを判断してもよい。また、このときに、ある極値点について、その前、後、又は前後の複数の極値点の曲率を平準化してその値と当該ある極値点の曲率とを比較することで、当該ある極値点がそれらの前、後、又は前後の複数の極値点と同一のカーブに属するかを判断してもよい。
【００８０】
［定常区間の曲率の決定］
定常区間曲率決定部３８２は、カーブ切出部３８１にて切り出されたカーブごとに、その曲率を決定する。定常区間曲率決定部３８２によって決定されたカーブの曲率は、定常区間が決定されたときの当該定常区間の曲率（定常区間曲率χs）となる。
【００８１】
定常区間曲率決定部３８２は、まず、各カーブについて、その前後のカーブに対して上に凸のカーブである（前後のカーブより曲率が大きい）か、下に凸のカーブである（前後のカーブより曲率が小さい）か、上に凸のカーブと下に凸のカーブの間のカーブである（前後のカーブの一方より曲率が大きく、他方より曲率が小さい）かを判断する。
【００８２】
定常区間曲率決定部３８２は、上に凸のカーブについては、その極大値（最大値）を当該カーブの定常区間曲率χsとして決定し、下に凸のカーブについては、その極小値（最小値）を当該カーブの定常区間曲率χsとして決定する。また、定常区間曲率決定部３８２は、上に凸のカーブと下に凸のカーブとの間のカーブについては、そのカーブを構成する曲率の平均値を当該カーブの定常区間曲率χsとする。
【００８３】
定常区間曲率決定部３８２は、上に凸のカーブと下に凸のカーブとの間のカーブについて、そのカーブを構成する曲率の中央値を当該カーブの定常区間曲率χsとしてもよい。さらに、定常区間曲率決定部３８２は、上に凸のカーブと下に凸のカーブとの間のカーブについて、カーブ切出部３８１にて抽出された極値点の曲率の平均値又は中央値を当該カーブの定常区間曲率χsとしてもよい。
【００８４】
また、定常区間曲率決定部３８２は、上に凸のカーブと下に凸のカーブとの間のカーブに限らず、上に凸のカーブや下に凸のカーブについても、そのカーブを構成する曲率又は抽出された極値点の曲率の平均値又は中央値を当該カーブの定常区間曲率χsとしてもよい。
【００８５】
図１３は、極値点Ｐ1〜極値点Ｐ5を含むカーブ１について、定常区間曲率χsを求める方法を説明する図である。図１３に示すように、カーブ１は上に凸のカーブであるので、その極大値である極値点Ｐ1の極値χ1が、このカーブの定常区間曲率χsとして決定される。
【００８６】
上記の定常区間曲率の決定方法は、一例に過ぎず、定常区間曲率決定部３８２は、他の方法によって各カーブの定常区間曲率χsを決定してもよい。例えば、上に凸のカーブや下に凸のカーブについても、そのカーブを構成する曲率の平均値を当該カーブの定常区間曲率χsとしてよい。また、１つのカーブを構成する曲率のうちの極値の平均を当該カーブの定常区間曲率χsとしてもよい。
【００８７】
［カーブの出入口の決定］
カーブ出入口決定部３８３は、カーブ切出部３８１にて切り出された各カーブについて、そのカーブ入口及びカーブ出口を決定する。カーブ入口からカーブ出口までは定常区間であるので、カーブの出入口の決定は、即ち定常区間の決定であり、これによって、定常区間の長さ（カーブの深さ）が決定される。
【００８８】
カーブ出入口決定部３８３は、各カーブについて、定常区間曲率決定部３８２にて決定された各カーブの定常区間曲率χsを含む所定の曲率範囲を設定する。本実施の形態では、定常区間曲率χsから±３０％の範囲を曲率範囲としている。カーブ出入口決定部３８３は、この定常区間曲率χsを含む所定の曲率範囲に基づいてカーブの入口及び出口を決定する。以下では、具体的な方法として３通りの方法を説明する。
【００８９】
（第１のカーブ出入口決定方法）
第１のカーブ出入口決定方法では、カーブ出入口決定部３８３は、まず、上に凸のカーブ及び下に凸のカーブについては、そのカーブの定常区間曲率χsとされた極大又は極小の点を基点として設定する。また、カーブ出入口決定部３８３は、上に凸のカーブと下に凸のカーブとの間のカーブについては、当該カーブの道なり距離方向の中央を基点とする。
【００９０】
図１４は、第１のカーブ出入口決定方法を説明する図である。カーブ１は、極値点Ｐ1の極値χ1がその定常区間曲率χsとされているので、基点は極値点Ｐ1となる。カーブ出入口決定部３８３は、設定した基点から、前方向及び後方向のそれぞれに順次、曲率が所定の曲率範囲を外れるか否かを判断する。基点から前方向に順次曲率を見ていくと最初に点ＰI1で所定の曲率範囲を超え、後ろ方向に見ていくと最初に点ＰE1で所定の曲率範囲を超えるので、カーブ出入口決定部３８３は、これらの点ＰI1及び点ＰE1をそれぞれカーブ入口及びカーブ出口として決定し、これによって定常区間を決定する。
【００９１】
（第２のカーブ出入口決定方法）
第２のカーブ出入口決定方法では、カーブ出入口決定部３８３は、切り出されたカーブの両端（境界）の各々から外側に向かって順次、曲率が所定の曲率範囲を外れるか否かを判断する。図１５は、第２のカーブ出入口決定方法を説明する図である。カーブ１の前端から前方向に順次曲率を見ていくと最初に点ＰI2で所定の範囲を超え、カーブ１の後端から後ろ方向に見ていくと最初に点ＰE2で所定の範囲を超えるので、カーブ出入口決定部３８３は、これらの点ＰI2及び点ＰE2をそれぞれカーブ入口及びカーブ出口として決定し、これによって定常区間を決定する。
【００９２】
第１のカーブ出入口決定方法（図１４）と第２のカーブ出入口決定方法（図１５）とを比較して分かるように、カーブ１のようにその前端から後端にかけて徐々に曲率が小さくなる傾向がある場合には、第１のカーブ出入口決定方法と第２のカーブ出入口決定方法とで決定されるカーブ出口が異なることがある。
【００９３】
（第３のカーブ出入口決定方法）
第３のカーブ出入口決定方法では、カーブ出入口決定部３８３は、切り出されたカーブの両端（境界）の外側の極値から当該カーブに向かって順次、曲率が所定の曲率範囲に入るか否かを判断する。
【００９４】
図１６は、第３のカーブ出入口決定方法を説明する図である。図１６は、図１４及び図１５の例とは異なる曲率変化の例を用いている。カーブ１の前端より前の極値から後方向に順次曲率を見ていくと最初に点ＰI3で所定の曲率範囲に入り、カーブ１の後端より後の極値から前方向に見ていくと最初にＰE3で所定の曲率範囲に入るので、カーブ出入口決定部３８３は、これらの点ＰI3及び点ＰE3をそれぞれカーブ入口及びカーブ出口として決定し、これによって定常区間を決定する。
【００９５】
なお、仮に図１６の曲率変化の例において第２のカーブ出口決定方法を適用すると、カーブ出口については、カーブ１の後端から後ろ方向に順次、曲率が所定の曲率範囲を出るかを判定することになるが、カーブ１の後端の曲率が既に所定の曲率範囲を出ているので、カーブ出口ＰE3´は、このカーブ１の後端となり、第３のカーブ出入口決定方法で決定されるカーブ出口ＰE3とは異なることになる。
【００９６】
［クロソイド曲線区間の決定］
クロソイド曲線区間決定部３８４は、上記の従来技術と同様にして、曲率算出部３６で求めた各サンプリング点の曲率から曲率変化量Δχを算出し、さらにその曲率変化量Δχのピーク値Δχpeakを算出して、クロソイド曲線区間における曲率χの変化量（傾き）をこの値Δχpeakで近似する。曲率が徐々に増加するクロソイド曲線区間については、極大のピーク値Δχpeakがその傾きとされ、曲率が徐々に減少するクロソイド曲線区間については、極小のピーク値Δχpeakがその傾きとされる。
【００９７】
カーブ出入口決定部３８３によってカーブの出入口が決定されているので、クロソイド曲線区間決定部３８４は、このカーブ出入口と上記のように求めたクロソイド曲線区間の傾きに基づいてクロソイド曲線区間を決定する。具体的には、クロソイド曲線区間決定部３８４は、曲率が徐々に増加するクロソイド曲線区間については、後端がカーブ入口となり、かつ極大のピーク値Δχpeakの傾きを有するように決定し、曲率が徐々に減少するクロソイド曲線区間については、前端がカーブ出口となり、かつ極小のピーク値Δχpeakの傾きを有するように決定する。なお、上記のようにして決定されたクロソイド曲線区間と曲率０の直線との交点がカーブ開始点及びカーブ終了点となる。
【００９８】
以上のように、曲率補正部３８では、走行によって得られたサンプリング点から、まず定常区間が決定され、その定常区間に従ってクロソイド曲線区間が決定される。特に、カーブを切り出した後にその曲率を決定し、決定された曲率を含む曲率範囲を設定して、その曲率がその曲率範囲に含まれる区間を定常区間とするので、定常区間が短くなりすぎることがなく、カーブ形状のモデル化、特にカーブの入口及び出口の精度を向上できる。
【００９９】
上記の実施の形態では、直線区間と円弧区間との間の区間を、曲率が一定割合で変化するクロソイド曲線区間としているが、本発明はこれに限定されることはなく、あらゆるタイプの緩和曲線（例えば、スプライン曲線、ベジエ曲線）で当該区間を近似することができる。
【０１００】
また、上記の実施の形態のカーブ形状モデル化装置は、走行経路記憶部３４を備え、曲率算出部３６が車両の走行軌跡から曲率を算出したが、本発明のカーブ形状モデル化装置は走行経路記憶部３４の代わりに、地図に含まれる経路上のサンプリング点における位置情報を含む地図データを取得して記憶する地図データ記憶部を備え、当該地図データ記憶部に記憶された地図データからカーブ形状を抽出してモデル化するものであってもよい。
【０１０１】
また、上記の実施の形態のナビゲーション装置１０は、地図作成部２２にて作成された地図データを記憶する地図ＤＢ３２を備えていたが、地図ＤＢ３２が通信ネットワークを介してナビゲーション装置１０と接続されており、ナビゲーション装置１０の要求に応じて地図データをナビゲーション装置１０に送信する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
以上説明したように、本発明によれば、カーブ形状のモデル化の正確性を向上でき、実走行データや地図データからカーブ形状をモデル化するカーブ形状モデル化装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  ナビゲーション装置
１２  車両情報検出部
２０  ナビゲーション部
２２  地図生成部
３２  地図ＤＢ
３４  走行経路記憶部
３６  曲率算出部
３８  曲率補正部
３８１  カーブ切出部
３８２  定常区間曲率決定部
３８３  カーブ出入口決定部
３８４  クロソイド曲線区間決定部
４０  ノード情報生成部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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