(57)【要約】【課題】運転者に与えられる違和感が小さいカーブ車速制御の実行に必要な道路形状データを作成・提供できる道路形状データ作成方法を提供すること。【解決手段】道路上の複数の位置データ（ノード点）Ｎｄ[ｎ]が取得され、各ノード点Ｎｄ[ｎ]における道路の屈曲度Ｒｃ[ｎ]が演算される。位置データに対応する地点の進行に対する屈曲度の変化に基づいてカーブ内屈曲度一定区間Ｃｒ#が識別され、その屈曲度一定区間Ｃｒ#についての一定屈曲度Ｒｍ#、及び端点位置Ｐｅ#が決定される。隣り合う２つの屈曲度一定区間Ｃｒ#を結ぶ緩和曲線区間Ｅｕ#の形状が、２つの屈曲度一定区間Ｃｒ#の緩和曲線区間Ｅｕ#と接続する側のそれぞれの端点位置Ｐｅ#、及び、２つの屈曲度一定区間Ｃｒ#のそれぞれの一定屈曲度Ｒｍ#に基づいて演算される。道路形状データとして、カーブ内において屈曲度が最も大きい屈曲度一定区間に関するデータが作成・提供され得る。【選択図】図１
2011034508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路上の複数の位置データを取得する道路位置データ取得工程と、
前記位置データに対応する地点における前記道路の屈曲度を取得する屈曲度取得工程と、
前記位置データに対応する地点の進行に対する前記屈曲度の変化状態に基づいて、前記屈曲度が一定である屈曲度一定区間を識別する屈曲度一定区間識別工程と、
前記道路のカーブ区間に対応する前記屈曲度一定区間の一定の屈曲度を取得する一定屈曲度取得工程と、
前記道路のカーブ区間に対応する前記屈曲度一定区間の端点の位置を決定する端点位置決定工程と、
を備えた道路形状データ作成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の道路形状データ作成方法において、
前記屈曲度取得工程は、
前記位置データに基づいて、前記道路上の第１地点、第２地点、及び第３地点を決定し、
前記第１地点及び前記第２地点を両端とする線分の第１垂直二等分線、及び、前記第２地点及び前記第３地点を両端とする線分の第２垂直二等分線を演算し、
前記第１垂直二等分線と前記第２垂直二等分線との交点に基づいて、前記第２地点における前記屈曲度を演算する道路形状データ作成方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の道路形状データ作成方法において、
前記屈曲度一定区間識別工程は、
隣り合う２つの前記位置データに対応する２つの地点の間の距離に対する前記２つの地点における屈曲度の相違の割合が所定値以下となる状態が連続する区間を前記屈曲度一定区間と識別する道路形状データ作成方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の道路形状データ作成方法において、
前記屈曲度一定区間識別工程は、
区間距離が所定距離以上の区間であって、且つその区間に含まれる連続する前記位置データに対応する複数の地点における屈曲度の最大値と最小値との差が所定値以下である区間を前記屈曲度一定区間と識別する道路形状データ作成方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の道路形状データ作成方法であって、
前記屈曲度一定区間識別工程が識別する隣り合う２つの前記屈曲度一定区間を結ぶ緩和曲線区間の形状を、前記２つの屈曲度一定区間の前記緩和曲線区間と接続する側のそれぞれの前記端点位置、及び、前記２つの屈曲度一定区間のそれぞれの前記一定屈曲度に基づいて演算する緩和曲線形状演算工程を備えた道路形状データ作成方法。
【請求項６】
請求項５に記載の道路形状データ作成方法において、
前記緩和曲線形状演算工程は、
前記緩和曲線区間の形状をクロソイド曲線と仮定して演算する道路形状データ作成方法。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の道路形状データ作成方法において、
前記緩和曲線形状演算工程は、
前記隣り合う２つの屈曲度一定区間の屈曲方向が異なる場合、前記２つの屈曲度一定区間を結ぶ区間内において前記屈曲度が直線区間に対応する値となる中間位置を決定し、
前記２つの屈曲度一定区間のうち第１屈曲度一定区間に連続する第１緩和曲線区間の形状を、前記第１屈曲度一定区間の前記第１緩和曲線区間と接続する側の前記端点位置、前記第１屈曲度一定区間の前記一定屈曲度、及び、前記中間位置に基づいて演算するとともに、
前記２つの屈曲度一定区間のうち第２屈曲度一定区間に連続する第２緩和曲線区間の形状を、前記第２屈曲度一定区間の前記第２緩和曲線区間と接続する側の前記端点位置、前記第２屈曲度一定区間の前記一定屈曲度、及び、前記中間位置に基づいて演算し、
前記２つの屈曲度一定区間を結ぶ前記緩和曲線区間の形状を、前記第１、第２緩和曲線区間を前記中間位置で接続して得られる形状に演算する道路形状データ作成方法。
【請求項８】
道路上の複数の位置データを取得する道路位置データ取得手段と、
前記位置データに対応する地点における前記道路の屈曲度を取得する屈曲度取得手段と、
前記位置データに対応する地点の進行に対する前記屈曲度の変化状態に基づいて、前記屈曲度が一定である屈曲度一定区間を識別する屈曲度一定区間識別手段と、
前記道路のカーブ区間に対応する前記屈曲度一定区間の一定の屈曲度を取得する一定屈曲度取得手段と、
前記道路のカーブ区間に対応する前記屈曲度一定区間の端点の位置を決定する端点位置決定手段と、
を備えた道路形状データ取得装置。
【請求項９】
請求項８に記載の道路形状データ取得装置であって、
前記屈曲度一定区間識別手段が識別する隣り合う２つの前記屈曲度一定区間を結ぶ緩和曲線区間の形状を、前記２つの屈曲度一定区間の前記緩和曲線区間と接続する側のそれぞれの前記端点位置、及び、前記２つの屈曲度一定区間のそれぞれの前記一定屈曲度に基づいて演算する緩和曲線形状演算手段を備えた道路形状データ取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路形状データ作成方法、及び、その方法を用いた道路形状データ取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８に示すように、一般的な道路では、１つのカーブは、カーブ開始地点（カーブ入口）からカーブ終了地点（カーブ出口）に向けて順に、進入緩和曲線区間、屈曲度一定区間、及び退出緩和曲線区間から構成されている。緩和曲線は、例えば、クロソイド曲線で構成される。緩和曲線区間が設けられているのは、運転者に急激なステアリングホイール操作を要求することなく、運転者がステアリングホイールを徐々に切り込み、その後徐々に切り戻すことで車両がカーブを円滑に通過できるようにするためである。
【０００３】
従来より、車両がカーブを適正な速度で安定して通過できるように車両がカーブを通過する際に自動減速（カーブ車速制御）を行う車両の速度制御装置が広く知られている。例えば、特許文献１に記載の装置では、車両がカーブに進入する場合に車速を適正な車速とするため、カーブへの進入に際して減速が必要とされる減速距離と、車両の現在位置からカーブ開始地点までの残存距離とが取得される。そして、減少していく残存距離が減速距離に達した時点でカーブ車速制御が開始され、残存距離がゼロとなって車両がカーブ開始地点を通過した時点でカーブ車速制御が終了するようになっている。即ち、カーブ走行時における適正車速がカーブ開始地点にて達成されるようにカーブ車速制御が実行される。
【０００４】
また、特許文献２に記載された装置では、カーブ走行時における適正車速が、カーブ半径に基づいて決定される。そして、決定された適正車速が屈曲度一定区間の道路長、又は緩和曲線区間（クロソイド曲線で構成される区間）の道路長に基づいて調整されるようになっている。
【０００５】
また、特許文献３に記載された装置では、曲率変化開始地点（即ち、カーブ開始地点）を取得することを目的として、以下の処理が行われる。先ず、車両が走行している道路におけるカーブ内の屈曲度一定区間の開始地点とその区間の曲率が取得される。この屈曲度一定区間の識別は、車両の実際の動作情報（例えば、ステアリング舵角が一定の状態が所定時間以上継続したこと）に基づいてなされる。次いで、屈曲度一定区間の曲率に基づいて屈曲度一定区間に連結している緩和曲線区間（クロソイド曲線で構成される区間）を示す情報が取得される。この緩和曲線区間を示す情報と屈曲度一定区間の開始地点とに基づいて、カーブ開始地点が取得される。そして、取得されたカーブ開始地点に基づいてサスペンションの特性をカーブ用に調整するサスペンション制御が実行される。
【０００６】
即ち、特許文献３に記載された装置では、車両の実際の動作情報に基づいてカーブ開始地点が取得される。このため、車両が初めて走行するカーブでは、カーブ開始地点を取得する処理のみが行われ、サスペンション制御は実行され得ない。２回目、或いはそれ以降に車両が走行するカーブにて、取得されたカーブ開始地点を基準としてサスペンション制御が実行される。
【０００７】
カーブ車速制御を達成するためには、道路形状を表すデータ（道路形状データ）が記憶された道路データベースを用いてカーブを含む道路形状を推定する必要がある。例えば、特許文献４に記載の装置では、道路データベースに道路形状データとして格納されている多数のノード点に関する情報に基づいて、カーブを含む道路形状が正確に推定される。具体的には、道路データベースに基づいて、カーブ区間に対応するクロソイド曲線が算出され、算出されたクロソイド曲線がカーブ区間に適合される。そして、カーブ区間の開始地点（カーブ入口）及び終了地点（カーブ出口）が直線区間上に正確に設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３３８５８１２号公報
【特許文献２】特開２００６−３３１０００号公報
【特許文献３】特開２００９−３２０３１号公報
【特許文献４】特開２００５−２１４８３９号公報
【発明の概要】
【０００９】
上述のように、一般的な道路では、１つのカーブが、進入緩和曲線区間、屈曲度一定区間、及び退出緩和曲線区間から構成されている。この場合、カーブ内において屈曲度一定区間が最も屈曲度が大きい（曲率が大きい、曲率半径が小さい）。即ち、屈曲度一定区間の開始地点は、車速一定でカーブを通過する場合において車両に作用する横加速度が最大となり且つ最も手前の地点となる。従って、カーブ車速制御が実行される場合、屈曲度一定区間の開始地点近傍において車速が屈曲度一定区間の一定屈曲度を考慮した適切な値まで減少するように車速が調整されることが好ましいと考えられる。これにより、カーブ車速制御が、屈曲度が最も大きい屈曲度一定区間の形状を考慮した運転者の意図に沿ったものとなり易く、この結果、カーブ車速制御により運転者に与えられる違和感を小さくすることができると考えられる。
【００１０】
このようなカーブ車速制御では、屈曲度一定区間の端点位置（特に、開始地点、図８では地点Ｃｓを参照）と、屈曲度一定区間の一定屈曲度とを基準に車速が調整される。換言すれば、係るカーブ車速制御に用いられる道路形状データとして、屈曲度一定区間に関するデータが必要となる。しかしながら、車両の実際の動作情報（実際のステアリング舵角の情報等）を用いることなく、屈曲度一定区間に関するデータを作成・提供する手法については、未だ提案されていない。
【００１１】
本発明の目的は、運転者に与えられる違和感が小さいカーブ車速制御の実行に必要な道路形状データを作成・提供できる道路形状データ作成方法、及び、その方法を用いた道路形状データ取得装置を提供することにある。
【００１２】
本発明に係る道路形状データ作成方法は、道路位置データ取得工程（Ｓ１）と、屈曲度取得工程（Ｓ２）と、屈曲度一定区間識別工程（Ｓ３）と、一定屈曲度取得工程（Ｓ４）と、端点位置決定工程（Ｓ５）とを備えている。以下、これらの工程について順に説明する。
【００１３】
道路位置データ取得工程（Ｓ１）では、道路上の複数の位置データ（Ｎｄ［ｎ］）が取得される。複数の位置データ（Ｎｄ［ｎ］）は、例えば、車両用のナビゲーション装置（車載されていなくてもよい）に記憶された道路情報等を利用して取得され得る。
【００１４】
屈曲度取得工程（Ｓ２）では、前記位置データ（Ｎｄ［ｎ］）に対応する地点（ノード点）における前記道路の屈曲度（Ｒｃ［ｎ］）が取得される。即ち、各ノード点における屈曲度（Ｒｃ［ｎ］）がそれぞれ取得される。屈曲度（Ｒｃ[ｎ]）は、例えば、前記ナビゲーション装置に記憶された道路情報等を利用して取得され得る。
【００１５】
各屈曲度（Ｒｃ[ｎ]）は、前記複数の位置データ（Ｎｄ［ｎ］）に基づいてそれぞれ取得され得る。具体的には、前記複数の位置データ（Ｎｄ［ｎ］）に基づいて、（複数のノード点の中から）前記道路上の第１地点（Ｎｄ［１］）、第２地点（Ｎｄ［２］）、及び第３地点（Ｎｄ［３］）が決定された場合、前記第１地点（Ｎｄ［１］）及び前記第２地点（Ｎｄ［２］）を両端とする線分の第１垂直二等分線（Ｌｓ［１］）、及び、前記第２地点（Ｎｄ［２］）及び前記第３地点（Ｎｄ［３］）を両端とする線分の第２垂直二等分線（Ｌｓ［２］）が演算され、前記第１垂直二等分線（Ｌｓ［１］）と前記第２垂直二等分線（Ｌｓ［２］）との交点（Ｉｎｓ）に基づいて、前記第２地点（Ｎｄ［２］）における前記屈曲度（Ｒｃ［２］）が演算され得る。
【００１６】
従って、この手法により第２地点の屈曲度を取得する処理が、複数のノード点のうち第２地点として設定される地点を順次変更しながら繰り返し実行されることで、各ノード点における屈曲度（Ｒｃ［ｎ］）がそれぞれ取得される。この手法を採用することで、各ノード点における屈曲度のデータを予め記憶しておく必要がない。従って、前記道路情報が簡略化され得る。
【００１７】
屈曲度一定区間識別工程（Ｓ３）では、前記位置データに対応する地点（ノード点）（Ｎｄ[ｎ]）の進行に対する前記屈曲度（Ｒｃ[ｎ]）の変化状態に基づいて、前記屈曲度（Ｒｃ［ｎ］）が一定である屈曲度一定区間（Ｃｒ#）が識別される。屈曲度一定区間（Ｃｒ#）としては、例えば、「隣り合う２つの前記位置データ（Ｎｄ［ｎ］）に対応する２つの地点の間の距離に対する前記２つの地点における屈曲度（Ｒｃ［ｎ］）の相違の割合が所定値（ｈｒ１）以下となる状態が連続する区間」、或いは、「区間距離が所定距離（ｋｒ２）以上の区間であって、且つその区間に含まれる連続する前記位置データ（Ｎｄ[ｎ]）に対応する複数の地点における屈曲度（Ｒｃ[ｎ]）の最大値と最小値との差が所定値（ｈｒ２）以下である区間」が識別され得る。
【００１８】
屈曲度一定区間は、カーブ区間に対応する屈曲度一定区間（即ち、カーブ内にて屈曲度が一定となる区間）のみならず、直線区間に対応する屈曲度一定区間をも含む。以下、カーブ区間に対応する屈曲度一定区間を「カーブ内屈曲度一定区間」と呼び、直線区間に対応する屈曲度一定区間を単に「直線区間」と呼ぶこともある。
【００１９】
一定屈曲度取得工程（Ｓ４）では、前記屈曲度一定区間（Ｃｒ#）の一定の屈曲度（Ｒｍ#）が取得される。一定屈曲度（Ｒｍ#）は、例えば、屈曲度一定区間（Ｃｒ#）に含まれる複数のノード点の屈曲度の平均値等に設定され得る。この一定屈曲度（Ｒｍ#）に基づいて、カーブ内屈曲度一定区間と直線区間とが識別され得る。具体的には、一定屈曲度としての一定曲率半径（Ｒｍ#）が所定値より大きい場合（或いは、一定屈曲度としての一定曲率（１／Ｒｍ#）が所定値よりも小さい場合）に直線区間と識別され、そうでない場合にカーブ内屈曲度一定区間と識別される。以下、カーブ内屈曲度一定区間の一定屈曲度（Ｒｍ#）を「カーブ内一定屈曲度」と呼ぶこともある。一定屈曲度取得工程（Ｓ４）では、特に、カーブ内一定屈曲度（Ｒｍ#）が取得される。
【００２０】
端点位置決定工程（Ｓ５）では、屈曲度一定区間（Ｃｒ#）の端点の位置（Ｐｅ#）が決定される。端点位置（Ｐｅ#）は、屈曲度一定区間（Ｃｒ#）に含まれる複数のノード点のうちの両端に対応するノード点そのものであってもよいし、前記両端に対応するノード点の近傍の点（例えば、両端に対応するノード点とその隣のノード点とを補間する点）であってもよい。以下、カーブ内屈曲度一定区間の端点位置（Ｐｅ#）を「カーブ端点位置」と呼び、直線区間の端点位置（Ｐｅ#）を「直線端点位置」と呼ぶこともある。端点位置決定工程（Ｓ５）では、カーブ端点位置も直線端点位置も決定され得るが、特に、カーブ端点位置が決定される。
【００２１】
上記手法によれば、道路形状データとして、カーブ内において屈曲度が最も大きい屈曲度一定区間に関するデータである、屈曲度一定区間の端点位置（特に、カーブ端点位置）、並びに、屈曲度一定区間の一定屈曲度（特に、カーブ内一定屈曲度）が、車両の実際の動作情報（実際のステアリング舵角の情報等）を用いることなく、簡易且つ容易に作成・提供され得る。即ち、運転者に与えられる違和感が小さいカーブ車速制御の実行に必要なカーブ形状のデータが簡易且つ容易に作成・提供され得る。
【００２２】
上記本発明に係る道路形状データ作成方法においては、前記屈曲度一定区間識別工程（Ｓ３）が識別する隣り合う２つの前記屈曲度一定区間（Ｃｒ#）を結ぶ緩和曲線区間（Ｅｕ#）の形状を、前記２つの屈曲度一定区間（Ｃｒ#）の前記緩和曲線区間（Ｅｕ#）と接続する側のそれぞれの前記端点位置（Ｐｅ#）、及び、前記２つの屈曲度一定区間（Ｃｒ#）のそれぞれの前記一定屈曲度（Ｒｍ#）に基づいて演算する緩和曲線形状演算工程（Ｓ６）が備えられ得る。ここにおいて、前記緩和曲線区間（Ｅｕ#）の形状は、クロソイド曲線と仮定して演算され得る。
【００２３】
これによれば、識別された隣り合う２つの屈曲度一定区間を結ぶ区間の長さに係わらず、この区間を適切且つ滑らかに結ぶ形状に関するデータ（例えば、クロソイド曲線を表すクロソイド係数（クロソイドパラメータ））が演算され得る。ここで、隣り合う２つの屈曲度一定区間の組み合わせとして、カーブ内屈曲度一定区間同士、及び、カーブ内屈曲度一定区間と直線区間、が挙げられる。
【００２４】
また、前記隣り合う２つのカーブ内屈曲度一定区間（Ｃｒｆ，Ｃｒｉ）の屈曲方向が異なる場合、例えば、以下の手順のように２種類の緩和曲線（例えば、２種類のクロソイド曲線）を繋ぐことで、隣り合う２つのカーブ内屈曲度一定区間を結ぶ区間を適切且つ滑らかに結ぶ形状に関するデータ（例えば、２つのクロソイド係数）が演算され得る。
【００２５】
即ち、前記２つのカーブ内屈曲度一定区間（Ｃｒｆ，Ｃｒｉ）を結ぶ区間内において前記屈曲度（Ｒｃ［ｎ］）が直線区間に対応する値となる中間位置（Ｐｍｄ）が決定される。前記２つのカーブ内屈曲度一定区間（Ｃｒｆ，Ｃｒｉ）のうち第１屈曲度一定区間（Ｃｒｆ）に連続する第１緩和曲線区間（Ｅｕｇ）の形状が、前記第１屈曲度一定区間（Ｃｒｆ）の前記第１緩和曲線区間（Ｅｕｇ）と接続する側の前記端点位置（Ｐｅｇ）、前記第１屈曲度一定区間（Ｃｒｆ）の前記一定屈曲度（Ｒｍｆ）、及び、前記中間位置（Ｐｍｄ）に基づいて演算される。同様に、前記２つのカーブ内屈曲度一定区間（Ｃｒｆ，Ｃｒｉ）のうち第２屈曲度一定区間（Ｃｒｉ）に連続する第２緩和曲線区間（Ｅｕｈ）の形状が、前記第２屈曲度一定区間（Ｃｒｉ）の前記第２緩和曲線区間（Ｅｕｈ）と接続する側の前記端点位置（Ｐｅｉ）、前記第２屈曲度一定区間（Ｃｒｉ）の前記一定屈曲度（Ｒｍｉ）、及び、前記中間位置（Ｐｍｄ）に基づいて演算される。そして、前記２つのカーブ内屈曲度一定区間（Ｃｒｆ，Ｃｒｉ）を結ぶ前記緩和曲線区間の形状が、前記第１、第２緩和曲線区間（Ｅｕｇ，Ｅｕｈ）を前記中間位置（Ｐｍｄ）で接続して得られる形状に演算される。
【００２６】
また、本発明に係る道路形状データ取得装置は、上述した本発明に係る道路形状データ作成方法についての道路位置データ取得工程（Ｓ１）、屈曲度取得工程（Ｓ２）、屈曲度一定区間識別工程（Ｓ３）、一定屈曲度取得工程（Ｓ４）、及び端点位置決定工程（Ｓ５）のそれぞれの工程でなされる処理と同じ処理がそれぞれ行われる道路位置データ取得手段（Ｂ１）、屈曲度取得手段（Ｂ２）、屈曲度一定区間識別手段（Ｂ３）、一定屈曲度取得手段（Ｂ４）、及び端点位置決定手段（Ｂ５）を備える。更には、上述した緩和曲線形状演算工程（Ｓ６）でなされる処理と同じ処理が行われる緩和曲線形状演算手段（Ｂ６）が備えられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る道路形状データ作成方法（道路形状データ取得装置）により道路形状データが作成される際の機能ブロック図である。
【図２】各ノード点における道路の屈曲度を演算する手法を説明するための図である。
【図３】カーブを含む道路形状の典型的な例を示した図である。
【図４】図３に示した道路についての位置と屈曲度との関係を示したグラフである。
【図５】２つの屈曲度一定区間が直線区間を介さずに接続される場合等において緩和曲線区間の形状が演算される際の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】２つの屈曲度一定区間が直線区間を介さずに接続される場合等における道路形状の一例を示した図である。
【図７】図６に示した道路についての位置と屈曲度との関係を示したグラフである。
【図８】カーブを含む道路の典型的な構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明による道路形状データ作成方法（道路形状データ取得装置）の実施形態について図面を参照しつつ説明する。先ず、図１を参照しながら、本発明の実施形態に係る道路形状データ作成方法（道路形状データ取得装置）により道路形状データが作成される際の処理について説明する。
【００２９】
道路位置データ取得工程Ｓ１（道路位置データ取得手段Ｂ１）では、道路上における複数の位置データＮｄ［ｎ］が取得される。これらの位置データＮｄ［ｎ］は、所定の記憶媒体（ハードディスク等）に予め記憶され、保存されている。位置データＮｄ［ｎ］は緯度・経度の情報として記憶され得る。以下、位置データＮｄ[ｎ]に対応する地点を「ノード点Ｎｄ[ｎ]」と呼ぶ。
【００３０】
屈曲度取得工程Ｓ２（屈曲度取得手段Ｂ２）では、各ノード点（位置データ）Ｎｄ［ｎ］に対応する道路の屈曲度Ｒｃ[ｎ]がそれぞれ取得される。屈曲度Ｒｃ[ｎ]として、曲率半径Ｒｃ、曲率１／Ｒｃ等が使用され得る。屈曲度Ｒｃ[ｎ]は、位置データ（ノード点）Ｎｄ［ｎ］と関連付けられて記憶媒体に記憶され得る。
【００３１】
以下、図２を参照しながら、近接する３つの位置データ（ノード点）Ｎｄ［ｎ］に基づいて１つのノード点における屈曲度Ｒｃ［ｎ］を演算する手法について説明する。図２に示すように、先ず、ノード点Ｎｄ［ｎ］の中から、第１ノード点Ｎｄ［１］、第２ノード点Ｎｄ［２］、及び、第３ノード点Ｎｄ［３］が選択される。選択されるこれらのノード点は、互いに隣り合うノード点である必要はないが、互いに近接するノード点である。
【００３２】
第１ノード点Ｎｄ［１］と第２ノード点Ｎｄ［２］とに基づいて、第１ノード点Ｎｄ［１］と第２ノード点Ｎｄ［２］とを両端とする線分の第１垂直二等分線Ｌｓ［１］が演算される。同様に、第２ノード点Ｎｄ［２］と第３ノード点Ｎｄ［３］とに基づいて、第２ノード点Ｎｄ［２］と第３ノード点Ｎｄ［３］とを両端とする線分の第２垂直二等分線Ｌｓ［２］が演算される。
【００３３】
次いで、第１垂直二等分線Ｌｓ［１］と第２垂直二等分線Ｌｓ［２］との交点Ｉｎｓが決定される。この交点Ｉｎｓと第２ノード点Ｎｄ［２］との距離（＝曲率半径）が、第２ノード点Ｎｄ［２］における屈曲度Ｒｃ［２］として演算される。以上の手法により、第１、第２、第３ノード点Ｎｄ[１]，Ｎｄ[２]，Ｎｄ[３]に基づいて第２ノード点Ｎｄ[２]における屈曲度Ｒｃ[２]が取得される。
【００３４】
この手法により第２ノード点Ｎｄ[２]における屈曲度を取得する処理が、複数のノード点Ｎｄ[ｎ]のうち第２ノード点Ｎｄ[２]として設定される地点を順次変更しながら繰り返し実行されることで、複数の点Ｎｄ[ｎ]における屈曲度Ｒｃ［ｎ］がそれぞれ取得される。この手法を採用することで、複数のノード点Ｎｄ[ｎ]における屈曲度のデータを予め記憶しておく必要がない。従って、記憶される道路情報が簡略化され得る。
【００３５】
以下、図３、図４を参照しながら説明を続ける。図３は、カーブを含む道路形状の典型的な一例を示す。図４は、図３に示した道路の各ノード点Ｎｄ[ｎ]についての位置と屈曲度との関係を示す。図４では、各ノード点Ｎｄ[ｎ]の屈曲度Ｒｃ[ｎ]として曲率１／Ｒｃが使用されている。
【００３６】
屈曲度一定区間識別工程Ｓ３（屈曲度一定区間識別手段Ｂ３）では、複数の位置データ（ノード点）Ｎｄ［ｎ］、及び、それぞれに対応する屈曲度Ｒｃ［ｎ］に基づいて、屈曲度Ｒｃ［ｎ］が一定である屈曲度一定区間Ｃｒ#が識別される。屈曲度一定区間Ｃｒ#は、カーブ内にて屈曲度Ｒｃ[ｎ]が一定となる区間のみならず、直線区間をも含む。以下、カーブ内にて屈曲度Ｒｃ[ｎ]が一定となる区間を「カーブ内屈曲度一定区間」と呼ぶこともある。なお、各種記号等の末尾に付された「#」はアルファベット１文字の包括表記である。
【００３７】
識別された屈曲度一定区間Ｃｒ#は、更に、直線区間とカーブ内屈曲度一定区間との何れかに識別される。図３、図４に示す例では、屈曲度一定区間Ｃｒ#として、区間Ｃｒａ，Ｃｒｃ，Ｃｒｅが識別され、これらのうちで、区間Ｃｒａ，Ｃｒｅが直線区間として識別され、区間Ｃｒｃがカーブ内屈曲度一定区間として識別されている。以下、これらの識別方法について説明する。
【００３８】
屈曲度一定区間Ｃｒ#は、位置データに対応する地点（ノード点）Ｎｄ[ｎ]の進行（即ち、距離）に対する屈曲度Ｒｃ[ｎ]の変化状態に基づいて、識別される。具体的には、例えば、隣り合う２つのノード点Ｎｄ［ｎ］の間の距離に対する前記２つのノード点Ｎｄ[ｎ]における屈曲度Ｒｃ［ｎ］の差の割合が所定値ｈｒ１以下となる状態が連続する区間が屈曲度一定区間Ｃｒ#として識別され得る。
【００３９】
また、区間距離が所定距離ｋｒ２以上の区間であって、且つその区間に含まれる連続する複数のノード点Ｎｄ[ｎ]における屈曲度Ｒｃ[ｎ]の最大値と最小値との差（屈曲度変動幅）が所定値ｈｒ２以下である区間が屈曲度一定区間Ｃｒ#として識別される。この場合、区間距離ｋｒ２且つ屈曲度変動幅ｈｒ２に対応するウィンドウ（図４を参照）が走査されるとともに、走査中のウインドウ内に連続する位置データ（ノード点）Ｎｄ[ｎ]が収まるか否かを順次判定していくことで、屈曲度一定区間Ｃｒ#が識別され得る。
【００４０】
一定屈曲度取得工程Ｓ４（一定屈曲度取得手段Ｂ４）では、屈曲度一定区間Ｃｒ#内の一定の屈曲度Ｒｍ#（より具体的には、一定曲率半径Ｒｍ#、又は一定曲率１／Ｒｍ#）が取得される。一定屈曲度Ｒｍ#は、例えば、屈曲度一定区間Ｃｒ#に含まれる複数のノード点Ｎｄ[ｎ]の屈曲度Ｒｃ[ｎ]の平均値等に設定され得る。この一定屈曲度Ｒｍ#に基づいて、屈曲度一定区間Ｃｒ#がカーブ内屈曲度一定区間と直線区間との何れかに識別され得る。具体的には、一定曲率半径Ｒｍ#が所定値ｒｃ１より大きい場合（或いは、一定曲率１／Ｒｍ#が所定値ｋｃ１（＝１／ｒｃ１）より小さい場合）、屈曲度一定区間Ｃｒ#が直線区間と識別され、そうでない場合、屈曲度一定区間Ｃｒ#がカーブ内屈曲度一定区間と識別される。以下、カーブ内屈曲度一定区間の一定屈曲度Ｒｍ#を特に「カーブ内一定屈曲度」と呼ぶこともある。
【００４１】
端点位置決定工程Ｓ５（端点位置決定工程Ｂ５）では、屈曲度一定区間Ｃｒ#の端点位置Ｐｅ#が決定される。屈曲度一定区間Ｃｒ#がカーブ内屈曲度一定区間である場合、その端点位置Ｐｅ#を「カーブ端点位置」と呼び、屈曲度一定区間Ｃｒ#が直線区間である場合、その端点位置Ｐｅ#を「直線端点位置」と呼ぶこともある。なお、上述した「カーブ内屈曲度一定区間か直線区間かの識別」は、この端点位置決定工程Ｓ５（端点位置決定工程Ｂ５）で実行されてもよい。
【００４２】
図３、図４に示す例では、カーブ端点位置Ｐｅ#として、地点Ｐｅｃ，Ｐｅｄが決定され、直線端点位置Ｐｅ#として、地点Ｐｅｂ，Ｐｅｅが決定されている。カーブ端点位置Ｐｅｃ，Ｐｅｄはそれぞれ、カーブ内屈曲度一定区間Ｃｒｃの開始地点、終了地点に対応している。図３、図４に示すカーブでは、カーブ内屈曲度一定区間Ｃｒｃが最も屈曲度が大きい（曲率が大きい、曲率半径が小さい）。従って、カーブ端点位置Ｐｅｃ，Ｐｅｄは、図３、図４に示すカーブ内において最も屈曲度が大きい区間の両端の地点といえる。直線端点位置Ｐｅｂ，Ｐｅｅはそれぞれ、進入直線区間Ｃｒａの終了地点（即ち、カーブ入口）、退出直線区間Ｃｒｅの開始地点（即ち、カーブ出口）に対応している。
【００４３】
カーブ端点位置Ｐｅ#、及び直線端点位置Ｐｅ#は、屈曲度一定区間Ｃｒ#に含まれる複数のノード点Ｎｄ[ｎ]のうちの両端に対応するノード点そのものであってもよいし、両端に対応するノード点Ｎｄ[ｎ]の近傍の点であってもよい。両端に対応するノード点Ｎｄ[ｎ]の近傍の点とは、例えば、両端に対応するノード点Ｎｄ[ｎ]とその隣のノード点Ｎｄ[ｎ]（＝屈曲度一定区間に含まれないノード点Ｎｄ[ｎ]）とを補間する点である。
【００４４】
緩和曲線区間形状演算工程Ｓ６（緩和曲線区間形状演算手段Ｂ６）では、隣り合う２つの屈曲度一定区間Ｃｒ#を結ぶ緩和曲線区間Ｅｕ#の形状（Ｅｕ#内の位置Ｐｄ#に対応する屈曲度Ｒｄ#）が、端点位置Ｐｅ#、及び、一定屈曲度Ｒｍ#に基づいて演算される。屈曲度Ｒｄ#の演算においては、緩和曲線区間Ｅｕ#がクロソイド曲線により構成されることが仮定される。即ち、緩和曲線区間内では、位置Ｐｄ#の変化（距離）に対する曲率（曲率半径の逆数）１／Ｒｄ#の変化が線形で表わされることが仮定されて、位置Ｐｄ#に対する屈曲度Ｒｄ#が演算される。そして、Ｐｄ#とＲｄ#との関係を表すクロソイド係数（クロソイドパラメータともいう）Ｋｃ#が演算される。
【００４５】
図３、図４に示す例では、緩和曲線区間Ｅｕｂの形状（Ｅｕｂ内の位置Ｐｄｂに対応する屈曲度Ｒｄｂ）、及びクロソイド係数Ｋｃｂが、屈曲度一定区間（直線区間）Ｃｒａの端点位置（直線端点位置）Ｐｅｂ、屈曲度一定区間（カーブ内屈曲度一定区間）Ｃｒｃの端点位置（カーブ端点位置）Ｐｅｃ、屈曲度一定区間（直線区間）Ｃｒａの一定屈曲度（曲率＝０）、及び、屈曲度一定区間（カーブ内屈曲度一定区間）Ｃｒｃの一定屈曲度（カーブ内一定屈曲度）Ｒｍｃに基づいて演算される。緩和曲線区間Ｅｕｂのクロソイド係数Ｋｃｂは、図４に示す勾配（ノード点の進行（距離）に対する屈曲度（曲率）の変化）Ｇｂを用いて、Ｋｃｂ＝√（１／Ｇｂ）なる関係式に基づいて演算され得る。
【００４６】
同様に、緩和曲線区間Ｅｕｄの形状（Ｅｕｄ内の位置Ｐｄｄに対応する屈曲度Ｒｄｄ）、及びクロソイド係数Ｋｃｄが、屈曲度一定区間（直線区間）Ｃｒｅの端点位置（直線端点位置）Ｐｅｅ、屈曲度一定区間（カーブ内屈曲度一定区間）Ｃｒｃの端点位置（カーブ端点位置）Ｐｅｄ、屈曲度一定区間（直線区間）Ｃｒｅの一定屈曲度（曲率＝０）、及び、屈曲度一定区間（カーブ内屈曲度一定区間）Ｃｒｃの一定屈曲度（カーブ内一定屈曲度）Ｒｍｃに基づいて演算される。緩和曲線区間Ｅｕｄのクロソイド係数Ｋｃｄは、図４に示す勾配（ノード点の進行（距離）に対する屈曲度（曲率）の変化）Ｇｄを用いて、Ｋｃｄ＝√（１／Ｇｄ）なる関係式に基づいて演算され得る。
【００４７】
以上、上記のように演算された屈曲度一定区間Ｃｒ#の端点位置Ｐｅ#（特に、カーブ端点位置）、屈曲度一定区間Ｃｒ#の一定屈曲度Ｒｍ#（特に、カーブ内一定屈曲度）、及び、緩和曲線区間Ｅｕ#の位置Ｐｄ#に対する屈曲度Ｒｄ#（又は、クロソイド係数Ｋｃ#）が、道路形状を表すための道路形状データとして、道路形状データベースＤＢに記憶される。この道路形状データベースＤＢは、車両がカーブを適正な速度で安定して通過できるように車両がカーブを通過する際に自動減速（カーブ車速制御）を行う車両の速度制御装置等に活用され得る。
【００４８】
以上、本発明の実施形態に係る道路形状データ作成方法（道路形状データ取得装置）によれば、道路上の複数の位置データ（ノード点）Ｎｄ[ｎ]（緯度・経度の情報）が取得され、各ノード点Ｎｄ[ｎ]における道路の屈曲度Ｒｃ[ｎ]が演算される。ノード点Ｎｄ[ｎ]の進行に対する屈曲度Ｒｃ[ｎ]の変化（即ち、距離と屈曲度の変化状態との関係）に基づいて、カーブ内屈曲度一定区間Ｃｒ#（記号末尾の「#」はアルファベット１文字の包括表記）が識別され、Ｃｒ#についてのカーブ内一定屈曲度Ｒｍ#、及びカーブ端点位置Ｐｅ#が決定される。
【００４９】
カーブ入口からカーブ出口に向けて順に、進入緩和曲線区間、カーブ内屈曲度一定区間、及び退出緩和曲線区間から構成される典型的なカーブでは、カーブ内において屈曲度一定区間が最も屈曲度が大きい。即ち、屈曲度一定区間の開始地点は、車速一定でカーブを通過する場合において車両に作用する横加速度が最大となり且つ最も手前の地点となる。従って、車両がカーブを円滑に通過するためにカーブ車速制御が実行される場合、カーブ内屈曲度一定区間Ｃｒ#の開始地点（図３では地点Ｐｅｃ）とカーブ内一定屈曲度Ｒｍ#（図３では曲率半径Ｒｍｃ）とを少なくとも基準に車速が調整されることが好ましい。
【００５０】
本実施形態によれば、道路形状データとして、カーブ内において屈曲度が最も大きい屈曲度一定区間に関するデータである、屈曲度一定区間の端点位置、並びに、屈曲度一定区間の一定屈曲度が、車両の実際の動作情報（実際のステアリング舵角の情報等）を用いることなく、簡易且つ容易に作成・提供され得る。即ち、運転者に与えられる違和感が小さいカーブ車速制御の実行に必要なカーブ形状のデータが簡易且つ容易に作成・提供され得る。
【００５１】
更には、識別された隣り合う２つの屈曲度一定区間Ｃｒ#を結ぶ緩和曲線区間Ｅｕ#の形状が、２つの屈曲度一定区間Ｃｒ#の（緩和曲線区間Ｅｕ#と接続する側の）それぞれの端点位置Ｐｅ#、及び、２つの屈曲度一定区間Ｃｒ#のそれぞれの一定屈曲度Ｒｍ#に基づいて演算される。これにより、識別された隣り合う２つの屈曲度一定区間を結ぶ区間の長さに係わらず、且つ、隣り合う２つの屈曲度一定区間の組み合わせが「カーブ内屈曲度一定区間同士」か「カーブ内屈曲度一定区間と直線区間」かに係わらず、この区間を適切且つ滑らかに結ぶ形状に関するデータ（例えば、クロソイド曲線を表すクロソイド係数）が演算され得る。
【００５２】
以下、２つの屈曲度一定区間が直線区間を介さずに接続される場合等における緩和曲線区間の形状の演算について図５〜７を参照しながら付言する。図５は、この場合における処理の流れを示す。図６は、この場合における道路形状の一例を示す。図７は、図６に示した道路についての位置と屈曲度との関係を示す。
【００５３】
図５に示すように、先ず、ステップ５０５にて、屈曲度一定区間Ｃｒ#の端点位置Ｐｅ#が取得される。ステップ５１０にて、屈曲度一定区間Ｃｒ#の一定屈曲度Ｒｍ#が取得される。次いで、ステップ５１５にて、隣り合う２つの屈曲度一定区間Ｃｒ#の一方が直線区間であるか否かが判定される。
【００５４】
隣り合う２つの屈曲度一定区間Ｃｒ#の一方が直線区間である場合とは、例えば、隣り合う２つの屈曲度一定区間Ｃｒ#として、上述した図３、図４に示すＣｒａ及びＣｒｃ、或いは、Ｃｒｃ及びＣｒｅが採用される場合である。この場合、ステップ５１５にて肯定判定（Ｙｅｓ）がなされ、ステップ５２０にて、前述と同じ方法に基づいて緩和曲線区間Ｅｕｂ，Ｅｕｄのそれぞれの形状が、クロソイド曲線を仮定して演算される。
【００５５】
一方、隣り合う２つの屈曲度一定区間Ｃｒ#の一方が直線区間でない場合（即ち、両区間が共にカーブ区間である場合）とは、例えば、隣り合う２つの屈曲度一定区間Ｃｒ#として、図６、図７に示すＣｒｋ及びＣｒｉ、或いは、Ｃｒｉ及びＣｒｆが採用される場合である。この場合、ステップ５１５にて否定判定（Ｎｏ）がなされ、ステップ５２５にて、隣り合う２つのカーブ内屈曲度一定区間Ｃｒ#の屈曲方向が同一であるか否かが判定される。屈曲方向が同一か否かの判定は、Ｒｍ#の符号に基づいて行われる。具体的には、Ｒｍ#の符号が一致する場合は屈曲方法が同一と判定され、そうでない場合は屈曲方向が異なると判定される。
【００５６】
隣り合う２つのカーブ内屈曲度一定区間Ｃｒ#の屈曲方向が同一の場合とは、例えば、隣り合う２つのカーブ内屈曲度一定区間Ｃｒ#として、図６、図７に示すＣｒｋ及びＣｒｉが採用される場合であり、１つのカーブ内にて一定屈曲度Ｒｍ#が異なり屈曲方向が同じ２つのカーブ内屈曲度一定区間Ｃｒ#が存在し得る場合である。この場合、ステップ５２５にて肯定判定（Ｙｅｓ）がなされ、ステップ５２０の処理がなされる。即ち、この場合も、前述と同じ方法に基づいて緩和曲線区間Ｅｕｊの形状が、クロソイド曲線を仮定して演算される。
【００５７】
具体的には、緩和曲線区間Ｅｕｊの形状（Ｅｕｊ内の位置Ｐｄｊに対応する屈曲度Ｒｄｊ）、及びクロソイド係数（クロソイドパラメータ）Ｋｃｊが、屈曲度一定区間Ｃｒｋの端点位置Ｐｅｋ、屈曲度一定区間Ｃｒｉの端点位置Ｐｅｊ、屈曲度一定区間Ｃｒｋの一定屈曲度Ｒｍｋ、及び、屈曲度一定区間Ｃｒｉの一定屈曲度Ｒｍｉに基づいて演算される。緩和曲線区間Ｅｕｊのクロソイド係数Ｋｃｊは、図７に示す勾配Ｇｊを用いて、Ｋｃｊ＝√（１／Ｇｊ）なる関係式に基づいて演算され得る。
【００５８】
隣り合う２つのカーブ内屈曲度一定区間Ｃｒ#の屈曲方向が異なる場合とは、例えば、隣り合う２つのカーブ内屈曲度一定区間Ｃｒ#として、図６、図７に示すＣｒｆ及びＣｒｉが採用される場合である。この場合、ステップ５２５にて否定判定（Ｎｏ）がなされ、ステップ５３０にて、先ず、隣り合う２つの屈曲度一定区間Ｃｒ#を結ぶ区間内における中間位置Ｐｍｄが決定される。中間位置Ｐｍｄとは、曲率が概ね「０」（曲率が所定値１／ｒｃ１未満）となる位置（直線区間に相当する）に決定される。
【００５９】
次いで、ステップ５３５にて、隣り合う２つのカーブ内屈曲度一定区間Ｃｒ#のうちの第１屈曲度一定区間Ｃｒｆに連続する第１緩和曲線区間Ｅｕｇの形状が、クロソイド曲線を仮定して演算される。具体的には、緩和曲線区間Ｅｕｇの形状（Ｅｕｇ内の位置Ｐｄｇに対応する屈曲度Ｒｄｇ）、及びクロソイド係数Ｋｃｇが、屈曲度一定区間Ｃｒｆの端点位置Ｐｅｇ、屈曲度一定区間Ｃｒｆの一定屈曲度Ｒｍｆ、及び、中間位置Ｐｍｄに基づいて演算される。緩和曲線区間Ｅｕｇのクロソイド係数Ｋｃｇは、図７に示す勾配Ｇｇを用いて、Ｋｃｇ＝√（１／Ｇｇ）なる関係式に基づいて演算され得る。
【００６０】
同様に、ステップ５４０にて、隣り合う２つのカーブ内屈曲度一定区間Ｃｒ#のうちの第２屈曲度一定区間Ｃｒｉに連続する第２緩和曲線区間Ｅｕｈの形状が、クロソイド曲線を仮定して演算される。具体的には、緩和曲線区間Ｅｕｈの形状（Ｅｕｈ内の位置Ｐｄｈに対応する屈曲度Ｒｄｈ）、及びクロソイド係数Ｋｃｈが、屈曲度一定区間Ｃｒｉの端点位置Ｐｅｉ、屈曲度一定区間Ｃｒｉの一定屈曲度Ｒｍｉ、及び、中間位置Ｐｍｄに基づいて演算される。緩和曲線区間Ｅｕｈのクロソイド係数Ｋｃｈは、図７に示す勾配Ｇｈを用いて、Ｋｃｈ＝√（１／Ｇｈ）なる関係式に基づいて演算され得る。
【００６１】
このように、隣り合う２つの屈曲方向が異なるカーブ内屈曲度一定区間Ｃｒ#が直線区間を介さずに結ばれる道路形状（所謂、Ｓ字カーブ）の場合、屈曲度の変極点が中間位置Ｐｍｄに決定される。そして、２つの屈曲度一定区間を結ぶ区間が２つの緩和曲線区間に分けられ、各緩和曲線区間の形状が別個に演算される。この結果、２つの屈曲度一定区間を結ぶ区間を適切且つ滑らかに結ぶ形状に関するデータ（具体的には、クロソイド曲線を表すクロソイド係数）が演算され得る。
【符号の説明】
【００６２】
Ｓ１（Ｂ１）…道路位置データ取得工程（手段）、Ｓ２（Ｂ２）…屈曲度取得工程（手段）、Ｓ３（Ｂ３）…屈曲度一定区間識別工程（手段）、Ｓ４（Ｂ４）…一定屈曲度取得工程（手段）、Ｓ５（Ｂ５）…端点位置決定工程（手段）、Ｓ６（Ｂ６）…緩和曲線区間形状演算工程（手段）、ＤＢ…道路形状データベース
【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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