(57)【要約】【課題】道路のカーブ区間を測量する際に測量精度を確保しつつカーブ区間を効率良く測量することができる道路測量方法及び道路線形情報生成方法を提供する。【解決手段】道路１のカーブ区間１ａを測量する際に、地図８上でカーブ区間１ａの曲率半径Ｒを計測する。測量ピッチＰの上限値Ｐｕ及び下限値Ｐｄが曲率半径Ｒに応じて定められた参照テーブル９に基づいて、上限値Ｐｕと下限値Ｐｄとの間で測量ピッチＰを選定し、この測量ピッチＰによりカーブ区間１ａを測量する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路のカーブ区間を測量する道路測量方法であって、
前記カーブ区間を測量する測量ピッチの上限値及び下限値が前記カーブ区間の曲率半径に応じて定められた参照テーブルに基づいて、前記測量ピッチを前記上限値と前記下限値との間で選定し、
選定した前記測量ピッチにより前記カーブ区間を測量することを特徴とする道路測量方法。
【請求項２】
前記測量ピッチの前記上限値及び前記下限値は、被測量点間を直線で連結した仮想直線群と、前記曲率半径により形成される仮想円周線との離反距離が所定範囲内に収まるように定められる請求項１に記載の道路測量方法。
【請求項３】
前記曲率半径を、国土地理院で定められた公共測量作業規定に準拠して作成された地図上で計測する請求項１又は２に記載の道路測量方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の測量方法により得られた前記カーブ区間の座標に基づいて道路線形情報を生成することを特徴とする道路線形情報生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に提供される道路線形情報を生成するために行われる道路測量方法及び道路線形情報生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、交差点内及びその近傍での車両による交通事故を防ぐために、例えば交差点の上流側に設置された光ビーコンの通信領域から交差点の停止線までの距離情報、及び信号灯色の切替タイミングに関する信号情報を車両に搭載された車載機に提供し、車載機がその情報に基づいて前記交差点の手前で安全に停止できるか否か、前記交差点を安全に通過できるか否かを判断し、運転手に音声などで注意を促したり、その判断に基づいて車両のブレーキ介入を実行したりする安全運転の支援制御を行う装置がある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９３６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記支援制御を正確に行うためには、交差点の停止線までの距離情報が正確である必要がある。この場合、停止線までの距離を市販の平面地図データに基づいて算出することもできるが、この平面距離は、道路の高低差Ｈ（図２参照）を考慮してないので、車両が交差点の停止線まで実際に走行する道のり距離を正確に反映していない。
【０００５】
そこで、測量機器を用いて道路の三次元位置を実際に測量し、この測量データに基づいて光ビーコンの通信領域から停止線までの正確な道のり距離を算出する必要がある。その際、例えば光ビーコンの通信領域から停止線までにカーブ区間が存在する場合、このカーブ区間における測量ピッチを小さくすればするほどカーブ区間の測量を高精度に行うことはできるが、その反面、作業効率が低下するという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、道路のカーブ区間を測量する際に測量精度を確保しつつカーブ区間を効率良く測量することができる道路測量方法及び道路線形情報生成方法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】
【０００７】
（１）本発明の道路測量方法は、道路のカーブ区間を測量する道路測量方法であって、前記カーブ区間を測量する測量ピッチの上限値及び下限値が前記カーブ区間の曲率半径に応じて定められた参照テーブルに基づいて、前記測量ピッチを前記上限値と前記下限値との間で選定し、選定した前記測量ピッチにより前記カーブ区間を測量することを特徴とする。
【０００８】
本発明の道路測量方法によれば、道路のカーブ区間を測量する際に、カーブ区間の曲率半径に応じて定められた測量ピッチの上限値と下限値との間で適切な測量ピッチを選定することができる。これにより、前記上限値を上回る測量ピッチで測量されるのを抑制することができるため、測量精度が低下するのを抑制することができる。また、前記下限値を下回る測量ピッチで測量されるのを抑制することができるため、被測量点が多くなり過ぎるのを抑制することができる。したがって、道路のカーブ区間を測量する際に測量精度を確保しつつカーブ区間を効率良く測量することができる。
【０００９】
（２）また、前記測量ピッチの前記上限値及び前記下限値は、被測量点間を直線で連結した仮想直線群と、前記曲率半径により形成される仮想円周線との離反距離が所定範囲内に収まるように定められることが好ましい。この場合は、実際に測量される被測量点間を直線で連結した仮想直線群と、カーブ区間の曲率半径により形成される仮想円周線との離反距離を所定範囲内に納まるように測量することができるため、カーブ区間の測量精度が低下するのを効果的に抑制することができる。
【００１０】
（３）また、前記道路測量方法では、前記曲率半径を、国土地理院で定められた公共測量作業規定に準拠して作成された地図上で計測することが好ましい。この場合は、曲率半径を正確に計測することができるため、この曲率半径に応じた測量ピッチを正確に選定することができる。
【００１１】
（４）本発明の道路線形情報生成方法は、前述の測量方法により得られた前記カーブ区間の座標に基づいて道路線形情報を生成することを特徴とする。
本発明によれば、前述した測量方法により測量されたカーブ区間の座標に基づいて道路線形情報を正確に生成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、道路のカーブ区間を測量する際に、測量精度が低下するのを抑制することができるとともに、被測量点が多くなり過ぎるのを抑制することができる。したがって、道路のカーブ区間を測量する際に測量精度を確保しつつカーブ区間を効率良く測量することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る道路測量方法により測量が行われる道路の平面図である。
【図２】図１の道路の側断面図である。
【図３】図１の道路のカーブ区間を示す地図である。
【図４】測量ピッチの上限値及び下限値がカーブ区間の曲率半径に応じて定められた参照テーブルを示す図である。
【図５】測量ピッチの上限値及び下限値を定める際に用いられる仮想直線群と仮想円周線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る道路測量方法により測量が行われる道路の平面図であり、図２は図１の道路の側断面図である。図１の道路１において、信号機２が設置された交差点３の手前には停止線４が設けられている。交差点３の上流側には、停止線４から所定距離を空けて光ビーコン５が設置されている。停止線４と光ビーコン５との間の道路１には、カーブ区間１ａが設けられている。
【００１５】
光ビーコン５は、車両６とその直下よりやや上流側の通信領域において、静的情報と動的情報とを含むダウンリンク信号を車両６に搭載された車載機６ａへ送信する。ここで、静的情報とは、時間の経過とともに内容が変動しない情報であり、動的情報とは、時間の経過とともに内容が変動する情報である。静的情報としては、例えば道路の形状に関する道路形状情報が挙げられる。道路形状情報とは、例えば、光ビーコン５よりも少し上流側にある光ビーコン５と車載機６ａとの路車間通信領域の上流端から停止線４までの道路の車線数、道路の高低差Ｈ（図２参照）、道路の道のり距離（前記高低差Ｈを考慮した距離）Ｌａ等を含む情報である。この道路線形情報は、例えば各光ビーコン５に記憶されている。動的情報としては、例えば信号情報が挙げられる。信号情報とは、例えば、信号機２の黄信号開始時点、黄信号時間、赤信号時間等の信号灯色の切替タイミングに関する情報を指す。
【００１６】
車載機６ａは、光ビーコン５から受信した道路線形情報に基づいて、現走行位置から車両進行方向前方の停止線４までの距離Ｌｃを求める。そして、この距離Ｌｃと前記信号情報に基づいて、交差点３を安全に通過若しくは停止できるか否かを車載機６ａが判断し、その判断に基づいて車両６に対してブレーキ介入を実行する安全運転の支援制御を行う。例えば、交差点３の手前で安全に停止できると判断した場合には、停止線４までの距離Ｌｃに基づいて、車両６を徐々に減速させ、前記距離Ｌｃを進んだ時点で車両６の速度がゼロとなるように支援制御する。
【００１７】
次に、光ビーコン５から道路線形情報として提供される道路１の道のり距離Ｌａを算出するために行われる道路１の測量方法について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、図１に示すように、主にカーブ区間１ａの三次元位置を、図示しないトータルステーションを用いて測量する場合について説明する。ここで、トータルステーションとは、光波測角儀（トランシット）と光波測距儀の機能を併せ持つ光波測距測角儀であり、内蔵のコンピュータにより測量データの記録、座標の計算、出力までを自動的に行うものである。なお、本実施形態のトータルステーションは、視準点として反射プリズムの設置を必要としない所謂ノンプリズム方式の測距機能を有するものである。
【００１８】
まず、実際に測量する前に、地図上においてカーブ区間１ａの曲率半径Ｒを計測する。図３は、図１の道路１のカーブ区間１ａを示す地図８である。この地図８は、精度誤差を事前に把握できるものが推奨され、より望ましくは国土地理院で定められた公共測量作業規定に準拠して作成されたものが推奨される。本実施形態の地図８は、自治体から発行されたものであって、前記公共測量作業規定に準拠して例えば１／２５００の縮尺で作成されたものである。この地図８上に記載されているカーブ区間１ａにＲ定規等のテンプレート（図示省略）を置いてカーブ区間１ａの曲率半径Ｒを計測する。
【００１９】
次に、図４に示す参照テーブル９に基づいて、計測された曲率半径Ｒに対応する測量ピッチＰ（カーブ区間１ａにおける被測量点間のピッチ）を選定する。参照テーブル９は、測量ピッチＰの上限値Ｐｕ及び下限値Ｐｄがカーブ区間１ａの曲率半径Ｒに応じて定められた一覧表である。この上限値Ｐｕ及び下限値Ｐｄは、図５に示すように、複数の被測量点ａ１〜ａ４間を直線で連結した仮想直線群Ａと、曲率半径Ｒにより形成される仮想円周線Ｓとの離反距離ｄが所定範囲内に収まるように定められている。
【００２０】
具体的には図５に示すように、曲率半径Ｒと、仮想直線群Ａの線分ａ１〜ａ２の測量ピッチＰと、測量ピッチＰに対する法線であってかつ仮想円周線Ｓの中心点Ｏを通過する直線Ｂとより形成される直角三角形に着目すると、Ｒ２＝（Ｐ／２）２＋（Ｒ−ｄ）２の関係が成り立つことから、測量ピッチＰは曲率半径Ｒ及び離反距離ｄを用いると、下記式（１）により表すことができる。
Ｐ＝２×ＳＱＲＴ（Ｒ２−（Ｒ−ｄ）２）  ・・・（１）
ここで、ＳＱＲＴは、かっこ内の数式で求めた値の平方根を計算するための演算子を表す。
【００２１】
測量ピッチＰの上限値Ｐｕは、上記（１）式において離反距離ｄを前記所定範囲の最大値に設定することにより算出することができる。図４の参照テーブル９では、離反距離ｄの最大値を１００ｍｍに設定して、各曲率半径Ｒに対応する上限値Ｐｕを上記（１）式を用いて算出している。
【００２２】
測量ピッチＰの下限値Ｐｄは、上記（１）式において離反距離ｄを前記所定範囲の最小値に設定することにより算出することができる。図４の参照テーブル９では、各曲率半径Ｒに対応する下限値Ｐｄが一回り小さい曲率半径Ｒに対応する上限値Ｐｕと同一の値となるように、前記最小値が設定されている。例えば、曲率半径Ｒが１５０ｍの下限値Ｐｄは、離反距離ｄの最小値を６６．６７ｍｍに設定して、曲率半径Ｒが一回り小さい１００ｍに対応する上限値Ｐｕと同一の値である８．９４ｍに設定されている。
【００２３】
以上のように定められた参照テーブル９に基づいて、計測された曲率半径Ｒに対応する測量ピッチＰの上限値Ｐｕと下限値Ｐｄとの間で、実際に測量する測量ピッチＰを選定する。例えば、曲率半径Ｒが１５０ｍの場合は、参照テーブル９の上限値Ｐｕは１０．９５ｍ、下限値Ｐｄは８．９４ｍとなるため、実際に測量する測量ピッチＰを例えば１０．００ｍとして選定する。
【００２４】
測量ピッチＰを選定した後は、図１に示すように、光ビーコン５よりも少し上流側にある光ビーコン５と車載機６ａとの路車間通信領域の上流端から停止線４までの道路１における道路縁の三次元位置をトータルステーションにより測量する。その際、カーブ区間１ａの測量は、上記選定した測量ピッチＰにより定める各被測量点ａ１〜ａ４を前述のノンプリズム方式で測量を行う。
【００２５】
具体的には、トータルステーションから各被測量点ａ１〜ａ４に向けて赤外レーザ光を出射し、各被測量点ａ１〜ａ４において反射した反射光を受光して測距・測角する。測距・測角後は、これによって得られた角度及び距離から各被測量点ａ１〜ａ４の三次元位置の座標を計算し、この座標データを測量結果としてトータルステーションに記録する。
【００２６】
トータルステーションにより道路１の光ビーコン５よりも少し上流側にある光ビーコン５と車載機６ａとの路車間通信領域の上流端から停止線４までの間の測量が完了すると、トータルステーションに記録された座標データに基づいて、道路線形情報を生成する。具体的には、トータルステーションに記憶された各被測量点ａ１〜ａ４等の三次元位置に基づいて、コンピュータ上でカーブ区間１ａを含む道路１の形状を再現する。そして、光ビーコン５よりも少し上流側にある光ビーコン５と車載機６ａとの路車間通信領域の上流端から停止線４までの高低差Ｈを計算し、この高低差Ｈに基づいて道のり距離Ｌａを算出する。
【００２７】
このような方法により、道路線形情報の作成対象となるカーブ区間１ａの路肩部分、各車線を区切る境界線や中央線を順次測量していき、離散的な被測量点の絶対座標に基づいてコンピュータ上に道路形状を再現させる。
そして、再現させた道路形状の各車線の左右両端の位置から車線中央を通る中心線を求め、その中心線上に設けた離散点に関する情報（離散点間の距離等）を道路線形情報に含める。
道路線形情報を受信した車両６の車載機６ａは、自己が走行している車線の番号を光ビーコン５との路車間通信によって取得することができるので、受信した道路線形情報のうち、自己が走行している車線番号に対応する道路線形情報を読み出すことが可能である。従って、走行車線に対応する前記中心線上の離散点に関する情報を順番に読み込んで、それらの離散点間の距離を合計することで停止線までの道のりを精度よく把握することが可能になる。
【００２８】
以上、本発明の実施形態に係る道路測量方法によれば、道路１のカーブ区間１ａを測量する際に、カーブ区間１ａの曲率半径Ｒに応じて定められた測量ピッチＰの上限値Ｐｕと下限値Ｐｄとの間で適切な測量ピッチＰを選定することができる。これにより、上限値Ｐｕを上回る測量ピッチで測量されるのを抑制することができるため、測量精度が低下するのを抑制することができる。また、下限値Ｐｄを下回る測量ピッチで測量されるのを抑制することができるため、被測量点が多くなり過ぎるのを抑制することができる。したがって、道路１のカーブ区間１ａを測量する際に測量精度を確保しつつカーブ区間１ａを効率良く測量することができる。
【００２９】
また、実際に測量される各被測量点ａ１〜ａ４間を直線で連結した仮想直線群Ａと、カーブ区間１ａの曲率半径Ｒにより形成される仮想円周線Ｓとの離反距離ｄを所定範囲内に納まるように測量することができるため、カーブ区間１ａの測量精度が低下するのを効果的に抑制することができる。
【００３０】
また、曲率半径Ｒを、国土地理院で定められた公共測量作業規定に準拠して作成された地図８上で計測するようにしたので、曲率半径Ｒを正確に計測することができる。したがって、この曲率半径Ｒに応じた測量ピッチＰを正確に選定することができる。
【００３１】
また、本発明の実施形態に係る道路線形情報生成方法によれば、前述の道路測量方法により測量されたカーブ区間１ａの三次元位置の座標データに基づいて道路線形情報が生成されるため、道路線形情報を正確に生成することができる。
【００３２】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３３】
例えば、参照テーブル９の各上限値Ｐｕは、離反距離ｄの最大値を１００ｍｍに設定して算出されているが、当該最大値を他の任意の値に設定して算出されるものであってもよい。また、参照テーブル９の各下限値Ｐｄは、曲率半径Ｒが一回り小さい場合の上限値Ｐｕと同一の値となるように、離反距離ｄの最小値を設定して算出されているが、前記上限値Ｐｕと異なる値となるように、離反距離ｄの最小値を設定して算出されるものであってもよい。
【００３４】
さらに、本発明の道路測量方法により測量された測量結果に基づいて生成された道路線形情報は、車両６に対してブレーキ介入を実行する支援制御に用いられているが、車両６を運転しているドライバに停止や減速を促す警告を音声によって出力したり、車内に搭載したモニタに表示させる支援制御に用いられてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１    道路
１ａ  カーブ区間
８    地図
９    参照テーブル
Ａ    仮想直線群
ａ１〜ａ４    被測量点
ｄ    離反距離
Ｐ    測量ピッチ
Ｐｄ  下限値
Ｐｕ  上限値
Ｒ    曲率半径
Ｓ    仮想円周線
【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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