(57)【要約】【課題】  車両走行支援システムにおいて、自車進行路の道路形状を精度良く予測することによって、運転者にとって違和感のない制御を実現する。【解決手段】  自車前方に予測される走路形状の推定結果に応じて走行支援装置を制御するシステムにおいて、衛星通信又は路車間通信を利用して車両の現在位置データを取得する自車現在位置検出手段２と、車両現在位置データ及び道路地図データを用いて自車現在位置の前後に位置する複数のノード位置データを読み取るノードデータ位置抽出手段３を設ける。そして、複数のノードのうち隣り合うノード同士を繋いで形成される各リンクの特性及び走路区間の種別をリンク特性判別手段５で判別するとともに、複数のノードを補間処理で繋ぐことによりモデル化された道路形状データを道路線形生成手段６により生成する。制御手段７は該道路形状データの推定結果に応じた制御出力を走行支援装置８に送出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の現在位置データを取得するとともに、該現在位置データ及び道路地図データを用いて自車現在位置の前後に位置する複数のノードの位置データを読み取り、隣り合うノード同士を繋いで形成される各リンクから走路の形状特性を判別するとともに、判別結果に応じた補間処理に従って該複数のノードを繋いで道路線形を推定し、自車前方の走路形状の推定結果に応じて車両の走行支援装置を制御する車両走行支援システムであって、
衛星通信又は路車間通信を利用して車両の現在位置データを取得する自車現在位置検出手段と、
車両の現在位置データ及び道路地図データを用いて自車現在位置の前後に位置する複数のノードの位置データを読み取るノードデータ位置抽出手段と、
上記複数のノードのうち隣り合うノード同士を繋いで形成される各リンクの特性及び走路区間の種別を判別するリンク特性判別手段と、
上記複数のノードを補間処理で繋ぐことによりモデル化された道路形状データを生成する道路線形生成手段と、
上記道路形状データの推定結果に応じた制御出力を上記走行支援装置に送出する制御手段を備えている
ことを特徴とする車両走行支援システム。
【請求項２】
請求項１に記載した車両走行支援システムにおいて、
上記走行支援装置が車両用前照灯の照射制御装置である
ことを特徴とする車両走行支援システム。
【請求項３】
請求項２に記載した車両走行支援システムにおいて、
上記リンク特性判別手段によって判定される走路区間の種別が、道路形状の変曲点を含む変曲区間又は曲路区間又は直線区間のいずれかである
ことを特徴とする車両走行支援システム。
【請求項４】
請求項４に記載した車両走行支援システムにおいて、
隣り合うノード間のリンク長を、法定走行速度の秒速換算値に基づいて予め決められた基準距離値と比較し、該リンク長が該基準距離値以上である場合に当該リンクに係る走路区間が直線区間と判別され、上記リンク長が該基準距離値未満である場合に当該リンクに係る走路区間が上記変曲区間又は曲路区間と判別される
ことを特徴とする車両走行支援システム。
【請求項５】
請求項４に記載した車両走行支援システムにおいて、
隣り合うノード間のリンク長及び該ノードの位置ベクトルの差として得られるリンクベクトルの外積の符号変化を求めることにより、対象リンクに係る走路区間の種別を判別する
ことを特徴とする車両走行支援システム。
【請求項６】
請求項４に記載した車両走行支援システムにおいて、
隣接する２つのリンクを構成する３点のノードについて円弧補間を施すことで得られる曲率半径及び該曲率半径の符号変化を求めることにより、対象リンクに係る走路区間の種別を判別する
ことを特徴とする車両走行支援システム。
【請求項７】
請求項１に記載した車両走行支援システムにおいて、
自車現在位置データを修正する車両現在位置修正手段を設け、
上記道路線形生成手段によって生成された道路形状データから推定される道路線形の形状方程式に基づいて現リンク内における方位変化の予測範囲を算出し、自車両の方位検出データが該予測範囲から外れている場合に自車現在位置が現リンク上に存在しないと判断して、現リンクの周辺に位置する別のリンクに対象を変更して自車現在位置の修正処理を続行し、また、自車両の方位検出データが該予測範囲内に含まれる場合には、現リンク上で該方位検出データと同じか又は該データに最も近い方位とされる位置を自車現在位置として推定する
ことを特徴とする車両走行支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両の走行路の形状を予測しながら車両の走行支援（灯具の照明制御等を含む。）を行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両走行支援システムには、例えば、ナビゲーション装置から道路線形データを取得して自動変速機制御（ＡＴＣ：Automatic Transmission Control)を行うシステム、あるいはトラクション制御システム（ＴＳＣ：Traction Control System）やスタビリティ制御システム（ＶＳＣ：Vehicle Stability Control system）が知られており、後２者では曲路走行時にタイヤがスリップしたり、駆動輪のスピン等が起きないように最適な駆動力を得ることができ、曲路走行時や滑り易い路面の走行時に安定性を高めることを目的としている。また、曲路走行においてカーブ進入時の警報等を行うシステムが開発されている。
【０００３】
自車走行路に対応した車両用前照灯の配光制御が可能な支援システムに関しては、例えば、地図情報と地図上の自車位置情報に基いて、自車両前方の道路について折れ曲がり点までの距離や折れ曲がり方向を判断しながら照射範囲等を制御するシステムが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、自車両前方の走行路について曲路判定や道路線形予測を行う場合に問題とされるのは精度であり、例えば、以下に示す方法が挙げられる。
【０００５】
（Ｉ）自車進行路上に存在するノード（道路地図データベース上の道路表記点）について、粗密状態を求める方法（曲路ではノードが密で、直線路ではノードが粗である。）
（ＩＩ）自車現在位置の前方に存在するノード３点の位置データから円弧補間により走路の曲率半径を求める方法
（ＩＩＩ）上記（ＩＩ）の計算結果に基づいてノード点における法線ベクトルの変化（向きの変化）を求める方法
（ＩＶ）自車進行路上に存在するノード間を繋いだリンクベクトルを定義するとともに、隣接するベクトル間の外積等を計算して道路線形特性を算定する方法
（Ｖ）自車進行路上に存在する複数のノードをスプライン曲線や自由曲線等で補間して道路線形を算定する方法。
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２９６５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のシステムを適用する上で精度に関する配慮が必要であり、例えば、配光制御型の車両用前照灯装置のように、視覚的な支援システムへの適用においては精度要求が厳しくなる。
【０００８】
上記方法のうち、（Ｉ）乃至（ＩＶ）の方法については、精度に差があるものの自動変速機制御、トラクション制御、スタビリティ制御等に適用可能である。その理由は主として制御ズレ等の影響が運転者の体感に反映される形態であることや、制御自体に要求される精度が光学的な制御の場合に比べて低いこと等に依る。
【０００９】
また、精度を高めるには上記（Ｖ）の方法が好ましいが、道路線形の算定計算に必要な計算量が多くなることや、道路線形に応じたノードポイント数や配置によってはスプライン曲線等の当てはめが不適切とされる場合（例えば、スラロームと屈曲路とが複合された道路形状等では、ノードポイント数と補間関数の次数が適切でないと、不規則な振幅が生じて補間曲線が波打ったような形になる。）等への対応が必要である。
【００１０】
走行支援システムへの適用において、運転者の体感や音声通知等に依る形態に比べて、前照灯の配光制御のような運転者の視覚認識による形態では、高い精度が必要とされる。即ち、精度不足等により道路線形の判断を誤ると実情に合わない照射制御が行われてしまい、運転に支障を来すだけでなく、道路利用者等への影響が問題となる。
【００１１】
例えば、上記方法（ＩＩ）を適用して車両前方の道路線形半径を３点円弧補間により算出し、その結果に基づいてヘッドランプ配光を制御する場合には、下記の方法が挙げられる。
【００１２】
（ＩＩ−１）自車の所定時間後における車両到達位置を予測し、該位置を注視点として照射ビームの方向を制御する方法
（ＩＩ−２）曲路のクリッピングポイントを注視点として照射ビームの方向を制御する方法。
【００１３】
これらの制御において３点円弧補間を適用する場合に、例えば、曲路走行中に照射ビームの方向が瞬時的に変化する現象（ビームのピクつき）が起きると、運転者の視界は勿論、対向車の運転者等への影響が懸念される。
【００１４】
図１２はＮ１〜Ｎ４に示すノード点を繋いだ道路線形の形状例を示したものであり、Ｓ字状の曲路を示している。
【００１５】
上記の現象は、現在の車両位置を基準とする３点のノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３で計算した半径Ｒ１と、その次に来る３点のノードＮ２、Ｎ３、Ｎ４で計算した半径Ｒ２との間に差が生じること（本例ではノードＮ２を通過する際に道路旋回方向が反転すること）に起因するものである。つまり、所定時間経過後の自車予測位置への照明又はクリッピングポイントへの照明を行おうとする場合に発生し、上記（ＩＩ−１）において著しいことが分かっている。また、マップマッチングが悪く、現在位置の誤認や位置誤差が大きい場合にもこのような現象が生じる。
【００１６】
以上のように道路線形の形状特性が充分な精度で把握されないと、制御ズレが発生したり、警報のタイミングが遅れる等の弊害が起きてしまい、走行上の違和感や不快感等の原因となる。また、上記したように道路線形における変曲点等の存在を考慮せずに闇雲に３点円弧補間等を適用して照射制御を行ったのでは、五感の中で最も敏感な視覚への影響が問題となる。
【００１７】
そこで、本発明は、車両走行支援システムにおいて、自車進行路の道路形状を精度良く予測することによって、運転者にとって違和感のない制御の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、上記した課題を解決するために、車両の現在位置データ及び道路地図データを用いて自車現在位置の前後に位置する複数のノードの位置データを読み取り、隣り合うノード同士を繋いで形成される各リンクから走路の形状特性（直線性及び曲率特性を含む。）を判別するとともに、判別結果に応じた補間処理に従って該複数のノードを繋いで道路線形を推定し、自車前方に予測される走路形状の推定結果に応じて車両の走行支援装置を制御するように構成したものであり、下記に示す構成要素を具備する。
【００１９】
・衛星通信又は路車間通信を利用して車両の現在位置データを取得する自車現在位置検出手段。
【００２０】
・車両の現在位置データ及び道路地図データを用いて自車現在位置の前後に位置する複数のノードの位置データを読み取るノードデータ位置抽出手段。
【００２１】
・複数のノードのうち隣り合うノード同士を繋いで形成される各リンクの特性及び走路区間の種別を判別するリンク特性判別手段。
【００２２】
・複数のノードを補間処理で繋ぐことによりモデル化された道路形状データを生成する道路線形生成手段。
【００２３】
・上記道路形状データの推定結果に応じた制御出力を上記走行支援装置に送出する制御手段。
【００２４】
従って、本発明では、走路の形状特性に応じた補間処理を適用して、道路形状を精度良く推定することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、自車両前方の走路に関して道路線形の形状を精度良く予測し、運転者にとって違和感の少ない走行支援制御を実現することができ、そのために計算量や処理負担の著しい増加を伴うことがない。例えば、車両用前照灯の照射制御装置のように、制御ズレ等の影響が運転者の視覚で認識される形態において、高い精度が必要とされる用途に好適である。
【００２６】
そして、上記手段を用いて、車両の走行支援に必要とされる道路形状や走路区間の種別を正確にかつ短時間に算出することができるとともに、そのために高度の処理能力を要求されることはない。
【００２７】
また、上記リンク特性判別手段によって、道路形状の変曲点を含む変曲区間又は曲路区間又は直線区間のいずれかを判別する構成形態では、走路区間を類型化して判別することができる。
【００２８】
走路区間の種別を容易に判別できるようにするためには、例えば、隣り合うノード間のリンク長を、法定走行速度の秒速換算値に基づいて予め決められた基準距離値と比較し、該リンク長が該基準距離値以上である場合に当該リンクに係る走路区間を直線区間と判別し、また、該リンク長が基準距離値未満である場合に当該リンクに係る走路区間を変曲区間又は曲路区間と判別する構成形態が好ましい。
【００２９】
そして、走路区間の種別を精度良く判別できるようにするためには、隣り合うノード間のリンク長及び該ノードの位置ベクトルの差として得られるリンクベクトルの外積の符号変化を求めるようにした構成形態、あるいは、隣接する２つのリンクを構成する３点のノードについて円弧補間を施すことで得られる曲率半径及び該曲率半径の符号変化を求めるようにした構成形態が挙げられる。
【００３０】
自車現在位置データを修正する車両現在位置修正手段を設けた形態では、上記道路線形生成手段によって生成された道路形状データから推定される道路線形の形状方程式に基づいて現リンク内における方位変化の予測範囲を算出する。そして、自車両の方位検出データが該予測範囲から外れている場合に自車現在位置が現リンク上に存在しないと判断して、現リンクの周辺に位置する別のリンクに対象を変更して自車現在位置の修正処理を続行する。また、自車両の方位検出データが該予測範囲内に含まれる場合には、現リンク上で該方位検出データと同じか又は該データに最も近い方位とされる位置を自車現在位置として推定すれば良い。これによって自車現在位置の正確な把握が可能となり、精度向上に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は、本発明について基本構成例を示すものである。
【００３２】
車両走行支援システム１は、車両の現在位置データを取得し、道路地図データを用いて自車現在位置周辺の道路形状を推定しながら車両に搭載された走行支援装置を制御するものであり、下記の構成要素を備えている（括弧内の数字は符号を示す。）。
【００３３】
・自車現在位置検出手段（２）
・道路情報提供手段（３）
・ノードデータ位置抽出手段（４）
・リンク特性判別手段（５）
・道路線形生成手段（６）
・制御手段（７）
・走行支援装置（８）
・車両現在位置修正手段（９）
・方位検出手段（１０）
・車両走行状態検出手段（１１）
・車両操舵状態検出手段（１２）。
【００３４】
自車現在位置検出手段２は、自車両の現在位置情報を得るために設けられており、例えば、人工衛星通信によるＧＰＳ（Global Positioning System）や路車間通信を利用したナビゲーション装置が使用される。そして、取得された自車現在位置データはノードデータ位置抽出手段４に送出される。
【００３５】
道路情報提供手段３は、道路地図データベース等を用いて走行路の情報を得るために必要とされ、例えば、記録媒体等から提供される道路地図データがノードデータ位置抽出手段４に送られる。
【００３６】
ノードデータ位置抽出手段４は、自車現在位置検出手段２からの車両の現在位置データ及び道路情報提供手段３の道路地図データを用いて、自車現在位置の前後に位置する複数のノードの位置データを読み取る。そして、抽出されたノード位置データは後段のリンク特性判別手段５及び道路線形生成手段６に送出される。
【００３７】
リンク特性判別手段５は、自車走行路に関する複数のノードのうち隣り合うノード同士を繋いで形成される各リンクについての特性、例えば、直線性及び曲率特性を含む形状特性と走路区間の種別を判別するものであり、その判別結果は道路線形生成手段６に送出される。
【００３８】
道路線形生成手段６は、自車走行路に関する複数のノードを補間処理で繋ぐことによりモデル化された道路線形の形状データを生成するために設けられており、該データが制御手段７に送出される。
【００３９】
制御手段７は、自車現在位置から予測される走行路に係る道路形状データの推定結果に応じた制御出力を走行支援装置８に送出する。尚、走行支援装置８には、例えば、車両用前照灯の照射制御装置（配光制御型前照灯装置等）や自動変速機制御装置、車両の安定性制御装置、各種の警報装置等が挙げられる。
【００４０】
車両現在位置修正手段９は、道路線形生成手段６からの道路線形データ及び車両の方位検出手段１０（ジャイロセンサ等の方位センサ）からの検出データに基づいて車両現在位置データを修正するために設けられたものであり、該修正により制御精度を高めることができる。
【００４１】
車両走行状態検出手段１１は、自車両の車速や加速度等を検出して、検出結果を照射制御手段８に送出する。例えば、曲路や交差点等への到達に要する走行時間の算出には、現在の車速データが必要とされる。
【００４２】
車両操舵状態検出手段１２は、自車両の操舵状態又は進行方向（方位）を検出して、検出結果を照射制御手段７に送出する。例えば、ステアリングセンサや角速度センサ等を用いて、車両の旋回方向を含む車両の操舵状態を検出する。
【００４３】
先ず、自車走行路に係る道路線形の把握に必要なノード及びリンクの定義について、図２を用いて説明する。
【００４４】
図中に示す「Ｎi」（ｉ＝０、１〜６）はｉ番目のノードを表し、「Ｌi」（ｉ＝０、１〜５）がｉ番目のリンクを示している。尚、本例では、隣り合う２つのノードＮiとＮi+1の各ノードを線分で繋いてできるリンクをＬiと定義している（Ｌiの長さ、つまり、リンク長は一定と限らない。）。
【００４５】
図中に示すホームベース状の記号は車両現在位置を表しており（先鋭部の向きが車両進行方向を示す。）、その後方に存在するノードＮ１を「現在ノード」と定義し、その前方に位置するノードＮ２を「前方ノード」と定義する。また、リンクについては、車両が存在するリンク、即ちＮ１とＮ２の各ノードを繋ぐリンクＬ１を「現在位置リンク」と定義し、その先のリンクＬ２を「前方リンク」と定義する。
【００４６】
このような自車現在位置の前後に位置する複数のノードに関する情報が、ノードデータ位置抽出手段４に送られて、位置データの読み取り等が行われる。
【００４７】
リンク特性判別手段５では、所定のリンクについて区間特性を判別し、例えば、曲路区間、変曲区間（変曲点を含む）、直線区間のいずれかを把握する。
【００４８】
ナビゲーション装置等に用いられる道路地図データベースにおいては、ノードの打点特性と道路線形特性との間に、例えば、下記のような特徴的な性質が認められる。
【００４９】
・直線路ではノード打点間隔が粗く（よって、リンク長が大きい）、また、曲路ではノード打点間隔が密であること
・曲路区間におけるノード打点間隔については、道路クラスが低い（設計車速値が小さい）道路ほど短くなっていること
道路種別と特定区間のノード間隔（リンク長）について例示した結果を下表に示す。
【００５０】
【表１】
2005316818.tif 000003
【００５１】
尚、上表中のノード間隔については、道路設計速度を秒速に換算した値の倍数として示している。また、上表中の変曲区間には屈曲路も含まれる。道路種別については、地図データから自車走路が高速道路、国道、県道、市町村道等のどれであるかを判定することができる。
【００５２】
道路設計速度や道路クラスに応じて区間判別を行う場合には、ノード間隔を利用して直線路や曲路あるいは両者の中間的な道路（変曲区間や屈曲路等）を識別することが可能である。
【００５３】
前記したように、変曲点を含む道路線形に対して３点円弧補間を適用することには問題があるため、リンク特性、即ち、リンクの接続関係を考慮して、予測される走路を直線区間、曲路区間、変曲区間に区分した上で、類型化に応じた補間処理を採用する。これによって、道路線形に係る方程式が簡略化され、その道路線形生成ロジックが簡単になる（但し、走路を複数の区間に分割する場合には、所定区間に存在するノードについて、例えば、曲路開始点や曲路終了点等を新規に定義したり、再設定を行う等の必要性が生じることに注意を要する。）。
【００５４】
区間判別の形態には、例えば、下記に示す方法が挙げられ、それらを独立に又は組み合せることが可能である。
【００５５】
（Ｉ）リンク長を、その走行路の法定走行速度から決まる基準距離と比較して区間判別を行う構成形態
（ＩＩ）リンク長とリンクベクトルの外積を用いてリンクの区間特性を判別する構成形態
（ＩＩＩ）隣り合う３点のノードを用いて円弧補間により算出される半径Ｒの符号変化とＲ値（絶対値）に基づいてリンクの区間特性を判別する構成形態。
【００５６】
先ず、（Ｉ）では、例えば、隣り合うノード間のリンク長を、法定走行速度に係る秒速に基づいて予め決められた基準距離値と比較する。この基準距離値については、上表１を例にして、秒速換算値の定数倍として定義することができる。例えば、時速８０ｋｍ／ｈｒの場合に、秒速値の１０倍に相当する基準距離値を規定したとき、リンク長が該基準距離値以上であれば、当該リンクに係る走路区間が直線区間と判別される。また、上記リンク長が秒速値の１０倍未満である場合には、判定対象とされるリンクについての走路区間が変曲区間（５倍以上〜１０倍未満）又は曲路区間（５倍以下）と判別される。本構成では、リンク長を基準距離と比較するだけで済むので簡単ではあるが、精度面では（ＩＩ）や（ＩＩＩ）と組み合せることが好ましい。
【００５７】
上記（ＩＩ）では、隣り合うノード間のリンク長及び該ノードの位置ベクトルの差として得られるリンクベクトルの外積の符号変化を求めることにより、対象リンクに係る走路区間の種別を判別することができる。つまり、リンク「Ｌi-1」に相当するリンクベクトルと、リンク「Ｌi」に相当するリンクベクトルとの外積を｜Ｌi-1×Ｌi｜と記し、リンク「Ｌi」に相当するリンクベクトルと、リンク「Ｌi+1」に相当するリンクベクトルとの外積を｜Ｌi×Ｌi+1｜と記すとき、それらの符号がどのように変化するかを把握することで、３リンク（４ノード）に亘る区間判定が可能である。例えば、直線区間では各外積値がともにゼロであり、また、変曲区間では外積の符号が正から負へ（又は負から正へ）と変化する。
【００５８】
上記（ＩＩＩ）では  隣接する２リンクを構成する３点のノードについて円弧補間を施すことで曲率半径Ｒi-1、Ｒi、Ｒi+1、…を知ることができるので、該曲率半径の符号変化と絶対値を求めることにより、対象リンクに係る走路区間の種別を判別することができる。例えば、曲率半径が予め決められた基準値（１０００ｍ等）以上である場合に直線区間と判定され、また、曲率半径が予め決められた基準値未満であって、曲率半径の符号が正から負へ（又は負から正へ）と変化する場合に、変曲区間等の判定がなされる。
【００５９】
（ＩＩ）や（ＩＩＩ）では、ベクトル積や曲率半径を用いて走路区間の種別を精度良く判別することが可能である。
【００６０】
次に、道路線形生成手段６における補間処理について説明する。
【００６１】
使用される補間法は、例えば、下記に示す通りである。
【００６２】
・３点円弧補間法
・２等分接円法
・ニュートンの４点前進補間法。
【００６３】
尚、これらの方法の使用が適切でない区間では、後述するスムージング処理の採用が好ましい。
【００６４】
図３は３点円弧補間法の説明図である。
【００６５】
隣り合うリンクＬ１、Ｌ２に対して破線で示すように垂直二等分線ｍ１、ｍ２をそれぞれ引き、両者の交点「Ｏ」を円弧の中心（曲率中心）とする。
【００６６】
Ｌ１に対する円弧角を「α」と記し、Ｌ２に対する円弧角を「β」と記すとき、リンクＬ１、Ｌ２に張る円弧、つまり、ノードＮ１〜Ｎ３を通る円弧の半径「Ｒ」は下式のように求まる。
【００６７】
【数１】
2005316818.tif 000004
【００６８】
尚、３点補間を連続して使用する場合、例えば、隣り合うリンクの組「Ｌi-1、Ｌi」から半径Ｒi-1の円弧を求め、次のリンクの組「Ｌi、Ｌi+1」から半径Ｒiの円弧を求めたときに、ノードＮiからＮi+1上では両円弧が部分的に重複して存在することが問題となる。即ち、半径の符号が変化してしまうような変曲区間では走路形状の不連続性が顕著になってしまう。
【００６９】
そこで、図４に示す２等分接円法が用いられる。
【００７０】
この場合、最初の３点については円弧補間を行い、その次のノードからは二等分線の延長線上の接円を用いる。
【００７１】
図中に示すノードＮi-1、Ｎi、Ｎi+1に対して３点円弧補間により、Ｒi-1＝Ｒiの円弧が求まり、次のリンクＬi+1については、円弧（半径Ｒi+1）の中心位置が、半径Ｒiの円弧中心とノードＮi+1とを結んだ線分上に位置するように接円を規定する。即ち、前のリンクＬiに係る半径Ｒiの円弧において、ノードＮi+1での法線上に円弧（半径Ｒi+1）の中心が位置するようにし、該円弧がＮi+1での接円の一部となるように設定する。
【００７２】
リンクＬiに対する円弧角を「αi」、リンクＬi+1に対する円弧角を「αi+1」、リンクＬiとＬi+1との間になす角を「θi」と記すとき、下式に示す関係が成立する。
【００７３】
【数２】
2005316818.tif 000005
【００７４】
【数３】
2005316818.tif 000006
【００７５】
尚、リンクベクトルの外積（リンク同士のベクトル積）は「｜Ｌi×Ｌi+1｜＝｜Ｌi｜・｜Ｌi+1｜・sin(θi)」で計算され、｜Ｌi×Ｌi+1｜と｜Ｌi+1×Ｌi+2｜との間で符号が変化した場合に、リンクＬi+1が変曲区間であることが分かる。
【００７６】
また、変曲区間の場合において、[数２]式から明らかなように、「θi＜（αi／２）」の条件下では、３点円弧補間等を用いて走路線形を再定義する必要がある。
【００７７】
図５はニュートンの４点前進補間法の説明図である。
【００７８】
本図では、横軸にｘ軸をとり、縦軸にｙ軸をとって、ノードＮi-2、Ｎi-1、Ｎi、Ｎi+1、Ｎi+2、Ｎi+3等の各点を示している（破線は各ノード点を一次補間で繋いだ折れ線（ポリゴンライン）を示す。）。尚、「Ｐi-1」、「Ｐi+2」は再配置後のノード点を示している。
【００７９】
車両の現在位置ｐ（ｘ、ｙ）と向きをホームベース状の記号で示しており、Ｎiが現在ノードであり、ＮiとＮi+1とを繋ぐリンクが現在位置リンクである。
【００８０】
各ノードをスプライン曲線で補間する方法では計算量が多く処理時間が長くなってしまうことを考慮した場合に、４点のノードを用いて３次多項式を導出する形態が好ましい。
【００８１】
ニュートンの前進補間方式ではｘ軸方向において等間隔で得られるデータが必要であるため、例えば、ＮiとＮi+1との間のｘ軸上での間隔（ｘ間隔）を「Δω」と記すとき、図中にｘ０、ｘ１、ｘ２、ｘ３で示すようにΔωでノードを再配置する。尚、ここで、「ｘ１＝ｘ０＋Δω」、「ｘ２＝ｘ０＋２・Δω」、「ｘ３＝ｘ０＋３・Δω」である。
【００８２】
４点のノードのうち、Ｎi-1とＮi+2が再配置対象とされ、Ｐi-1、Ｐi+2が選定される。つまり、Ｎiのｘ座標がｘ１であり、Ｎi+1のｘ座標がｘ２とされる場合に、Ｐi-1のｘ座標がｘ０となり、Ｐi+2のｘ座標がｘ３となるように、車両進行方向においてＮi-1の後方に位置するＰi-1と、Ｎi+2の前方に位置するＰi+2に再配置を行う。尚、再配置点Ｐi-1、Ｐi+2の算出において、本例では一次の線形補間を採用しており、いずれも破線で示す折れ線上にポイントを設定している（Ｎi-2とＮi-1とを繋ぐ線分と、「ｘ＝ｘ０」の直線との交点にＰi-1が位置し、Ｎi+2とＮi+3とを繋ぐ線分と、「ｘ＝ｘ３」の直線との交点にＰi+2が位置する。）が、これに限らず３次補間自体の性質を利用して再配置点を算出しても良い。
【００８３】
ｘ軸上において等間隔（Δω）とされる４点の各座標を「（ｘi,ｙi）」（ｉ＝０、１、２、３）と記すとき、ニュートンの前進公式を用いて下式に示す３次方程式「ｙ（ｘ）」が求まる。
【００８４】
【数４】
2005316818.tif 000007
【００８５】
尚、「Δｙ0」が第一階差、「Δ2ｙ0」が第二階差、「Δ3ｙ0」が第三階差であり、下式で定義される。
【００８６】
【数５】
2005316818.tif 000008
【００８７】
尚、図５との関係において、（ｘ0,ｙ0）がＰi-1の座標、（ｘ1,ｙ1）がＮiの座標、（ｘ2,ｙ2）がＮi+1の座標、（ｘ3,ｙ3）がＰi+2の座標をそれぞれ示す。
【００８８】
図６はスムージング処理の説明図である。
【００８９】
Ｌ１、Ｌ２に示すように、リンク長の長い区間が折れ線状に繋がった区間（屈曲区間）では、ノードＮ２に示す屈曲点付近において所定半径Ｒの円弧をもって滑らかにリンクを接続する処理を施すことが好ましい。
【００９０】
図中の「θ」はリンクＬ１とＬ２との間になす角度を示している。このθを用いて屈曲区間の角度を表す場合に、半径Ｒ値についてはθ値にも依るが、道路線形の設計上の半径（線形半径）よりもやや大きめの値に設定することが望ましい（例えば、時速４０ｋｍ／ｈｒの道路の場合、Ｒ＝３０ｍ程度とし、屈曲点と円弧（Ｒ）との隙間距離が１車線幅以上にならないように設定する。）。
【００９１】
スムージング処理が施された区間には、点Ｎａ、Ｎｂに示すように、新たなノードを発生させ、走路形状を詳細に定義することが好ましい。新しいノードと屈曲点近傍での円弧（Ｒ）の頂点間の円弧距離を「ｄ」と記すとき、「ｄ＝Ｒ・（θ／２）」で表される。
【００９２】
図７は走路形状の定義例を表形式で示したものであり、現在位置リンクＬ１と、前方リンクＬ２について、曲路区間、変曲区間、直線区間の組み合せを例示している。
【００９３】
（Ａ）図はＬ１、Ｌ２がともに曲路区間である場合を示し、スラローム区間と、ヘアピンカーブ区間を例示している。Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２では３点円弧補間法や２等分接円法が好ましい。
【００９４】
（Ｂ）図ではＬ１は変曲区間でＬ２が曲路区間とされ、例えば、曲路への進入区間やスラローム区間が挙げられる。この場合、Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２では４点前進補間が好ましいが、Ｌ１以外の区間ではＬ１を直線区間として定義し、その他の区間では３点円弧補間を行う方法も可能である。
【００９５】
（Ｃ）図では、Ｌ１が直線区間でＬ２が曲路区間とされる。図示の例ではＬ０、Ｌ１が直線区間であり（従って一次線形補間）、Ｎ２を曲路開始点として定義することができる。
【００９６】
（Ｄ）図では、Ｌ１が曲路区間でＬ２が変曲区間とされる。Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３では現在位置リンクを中心として４点前進補間が好ましい。Ｌ２以外の区間ではＬ２を直線区間とし、３点円弧補間等を行えば良い。
【００９７】
（Ｅ）図では、Ｌ１、Ｌ２ともに変曲区間である。Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２において現在位置リンクを中心とする４点前進補間法を適用することが好ましいが、Ｎ２を屈曲点とする屈曲路を定義してスムージング処理を行っても良い。
【００９８】
（Ｆ）図では、Ｌ１が直線区間でＬ２が変曲区間である。Ｌ１、Ｌ２を含めた屈曲区間では、Ｎ２を曲路開始点とし、Ｌ２、Ｌ３を曲路区間と定義しても良い。
【００９９】
（Ｇ）図では、Ｌ１が曲路区間でＬ２が直線区間（リンク長が長い場合）である。Ｌ２以外の区間では３点円弧補間又は４点前進補間が望ましい。また、Ｎ２を曲路終止点とし、Ｎ３を曲路開始点として走路を定義しても良い。
【０１００】
（Ｈ）図では、Ｌ１が変曲区間でＬ２が直線区間（リンク長が長い場合）である。Ｌ２以外の区間では３点円弧補間又は４点前進補間が望ましい。また、Ｌ１、Ｌ２についてＮ２を中心とした屈曲区間と定義しても良い。
【０１０１】
（Ｉ）図では、Ｌ１が直線区間でＬ２が直線区間（リンク長が長い場合）である。右側に示す屈曲区間ではＮ２を屈曲点とし、道路設計上の線形半径をもってスムージング処理を行っても良い。
【０１０２】
上記走路形状の定義例と補間法については、下表のようになる。
【０１０３】
【表２】
2005316818.tif 000009
【０１０４】
図８は走路形状を例示したものであり、ノード点を○印で示している。
【０１０５】
図中のＡ部では、曲路区間の前後が変曲区間や曲路区間とされており、よって、４点前進補間法の使用が好ましい。
【０１０６】
図中のＢ部に示す曲路区間では２等分接円法が用いられ、また、図中のＣ部に示す屈曲区間ではスムージング処理を用いることができる。
【０１０７】
以上の例では、３×３＝９通りに類型化された道路線形の形状定義が可能であり、リンク特性と走行区間の判別結果に応じて適切な補間法を用いることができるが、現存する全ての道路形状への対応は現実問題として困難であるため、上記したような道路線形の設計上の曲率半径を用いたスムージング処理を適宜に使用することが好ましい（例えば、実際の屈曲路は理想的な２直線を接続した形状ではなく、その殆どが曲路状の様相を呈しているので、スムージング処理なしでは制御タイミングが遅れてしまうといった問題が起きる。）。
【０１０８】
また、上記道路線形生成手段６においては、道路形状に係るデータ生成の結果を基にして、例えば、下記の情報を算出して出力できるように構成することが好ましい。
【０１０９】
・自車両前方に予測される曲路の旋回半径や曲路開始点及び終了点
・自車両前方に予測される曲路において運転席からみた屈曲点方向角（クリッピングポイントの角度、つまり、車両の進行方向に延びる軸に対して、視線と道路線形上の接点と車両を結ぶ線分との間になす角度）
・屈曲路における屈曲角（図６のθ参照。）等。
【０１１０】
道路線形生成手段６の出力するデータは、自車現在位置データを修正するための車両現在位置修正手段９においても使用される。例えば、下記に示す手順に従って車両現在位置の修正処理が行われる。
【０１１１】
（１）上記した区間判別や補間処理によって生成された道路形状データから推定される道路線形の形状方程式に基づいて対象リンク（現在位置リンクと仮定されるリンク）内における方位変化の予測範囲を算出する
（２）自車両に係る方位検出データが（１）の予測範囲から外れている場合には、自車現在位置が（１）のリンク上に存在しないと判断し、該リンクの周辺に位置する別のリンク（前後のリンク）に対象を変更して自車現在位置の修正処理を続行する
（３）自車両に係る方位検出データが（１）の予測範囲内に含まれる場合には、（１）のリンク上で該方位検出データと同じであるか又は該データに最も近い方位とされる位置を自車現在位置として推定し、位置修正を行う
（４）（１）に戻って処理を繰り返す。
【０１１２】
図９は、走路上に点「Ｐｅ」で示す現在位置候補から推定される方位（矢印ｙ１参照。）と、実際にＧＰＳ方位センサにより検出される方位（矢印ｙ２参照。）とが食い違っている場合において、上記（３）に従って、走路上の点「Ｐｃ」で示す位置での修正が行われる様子を示している。つまり、実際の方位が予測範囲から外れており、本例では現在位置リンクから前方リンクへと変更されて位置修正が行われる。
【０１１３】
図１０は、ノード位置データを取得して単一路の道路線形について決定する手順及び道路形状に係る線形データを用いて走行支援装置を制御する場合の手順を例示したフローチャート図である。
【０１１４】
先ず、ステップＳ１では、下記に示す必要情報を装置に読み込む。
【０１１５】
・ナビゲーションシステムに用いる道路地図データ
・ＧＰＳデータ
・車速データ
・方位データ（レートジャイロの検出情報）。
【０１１６】
次ステップＳ２では、所定の手続に従ってマップマッチングを行い、自車両が現在走行中の道路を決定するとともに、走行路上での自車両の現在位置を推定する。これと同時に現在ノ−ドＮiを含む複数のノード群、例えば、（Ｎi-1,Ｎi,Ｎi+1,Ｎi+2,Ｎi+3,Ｎi+4）の候補及び複数のリンク群、例えば、（Ｌi-1,Ｌi,Ｌi+1,Ｌi+2,Ｌi+3）の候補を設定し、ノード位置やリンクベクトルのデータを収集する。
【０１１７】
単一路の場合、ＧＰＳ座標に基づいて隣り合う２ノードを求め、ＧＰＳ座標から２ノード間のリンク上で最短地点となる場所を、マッチング後の車両現在位置とする。また、単一路でない場合（例えば、ヘアピンカーブや市街地等で車両近辺に複数の道路が存在する場合）には、ＧＰＳ座標と方位データに基づいて最も信頼率の高いリンク上において車両現在位置を仮決定する。尚、ＧＰＳデータや車速、方位データから求まる走行軌跡と、道路地図上での道路形状とを常時又は定期的に比較する方法（ステアリング角度と旋回半径との間には一定の関係があるので、ステアリング角度のデータと走行距離のデータを用いて自車両の走行軌跡を示すデータが得るれる。よって、地図データをもとに道路線形から求めたステアリング操作量と、実際に検出されるステアリング操作量とを比較して、両者の差が所定の範囲内に収まっているか否かを判断することができる。）を用いれば、現在位置の推定精度をさらに高めることが可能である。
【０１１８】
ステップＳ３では、現在位置リンクＬiの区間特性（つまり、曲路区間、変曲区間、直線区間）を解析する。例えば、上記形態（ＩＩ）を採用する場合において、リンク長｜Ｌi｜と、外積｜Ｌi-1×Ｌi｜、｜Ｌi×Ｌi+1｜を計算し、外積の符号変化を調べてＬiがどの区間に相当するのかを一次判定する。
【０１１９】
ステップＳ４では、前方リンクＬi+1の区間特性（つまり、曲路区間、変曲区間、直線区間）を解析する。例えば、上記形態（ＩＩ）を採用する場合において、リンク長｜Ｌi+1｜と、外積｜Ｌi×Ｌi+1｜、｜Ｌi+1×Ｌi+2｜を計算し、外積の符号変化を調べてＬi+1がどの区間に相当するのかを一次判定する。
【０１２０】
ステップＳ５では、ＬiとＬi+1の一次判定結果に基づいて、図７で説明したように、両者の組み合せを参照しながら、走行区間を弁別するとともに、道路線形の形状方程式を作成する。
【０１２１】
例えば、以下に示すアルゴリズムに従って処理を行う。
【０１２２】
（Ａ１）Ｌi、Ｌi+1の両方が曲路区間である場合、つまり、リンク長｜Ｌi｜、｜Ｌi+1｜が基準値（道路法定速度の秒速換算値の所定倍長であり、これを「Ｌmin」と記す。）以下の場合
＝＞３点円弧補間又は２等分接円法又はニュートン４点前進補間法を用いて道路形状方程式を求める。
【０１２３】
（Ａ２）Ｌi、Ｌi+1の両方が直線区間である場合、つまり、リンク長｜Ｌi｜、｜Ｌi+1｜が基準値（道路法定速度の秒速換算値の所定倍長であり、これを「Ｌmax」と記す。）以上の場合
＝＞ＬiとＬi+1との間になすリンク角を「θi」とし、その基準角度を「θmax」と記すとき、「θi≧θmax」であれば、Ｎi-1を屈曲点とする屈曲路と判断し、上記のように接円（Ｒ）を当てはめてスムージング処理を施すとともに曲路開始点及び終止点を求める。
【０１２４】
道路設計速度と道路設計上の線形半径（曲率半径）との関係を下表に例示する。
【０１２５】
【表３】
2005316818.tif 000010
【０１２６】
（Ａ３）上記（Ａ１）、（Ａ２）以外の場合（以下、自車両現在位置から前方ノードＮi+1までの距離を「Ｄ」と記す。）
（Ａ３−１ａ）「Ｌi≧Ｌmax」かつ「Ｄ≧Ｌmin」の場合には、直線路とする。
【０１２７】
（Ａ３−１ｂ）「Ｌi≧Ｌmax」かつ「Ｄ＜Ｌmin」の場合には、下記に示すいずれかを採用して道路形状方程式を定義する。
【０１２８】
（その１）Ｎi+1を屈曲点とし、屈曲路の屈曲角θiや上表３の接円半径を当てはめて走路形状を決定するとともに、曲路開始点及び終止点を求める
（その２）Ｌiを直線区間とし、Ｎi+1、Ｎi+2、Ｎi+3を曲路区間として３点円弧補間を行う。
【０１２９】
（Ａ３−２ａ）Ｌiが「Ｌi＜Ｌmax」の変曲区間であって、かつ「Ｄ≧Ｌmin」の場合には直線路とする。
【０１３０】
（Ａ３−２ｂ）Ｌiが「Ｌi＜Ｌmax」の変曲区間であって、かつ「Ｄ＜Ｌmin」の場合には、下記に示すいずれかを採用して道路形状方程式を定義する。
【０１３１】
（その１）Ｎi+1を屈曲点とし、屈曲路の屈曲角θiや上表３の接円半径を当てはめて走路形状を決定するとともに、曲路開始点及び終止点を求める
（その２）Ｌiを直線区間とし、Ｎi+1、Ｎi+2、Ｎi+3を曲路区間として３点円弧補間を行う
（その３）リンクＬiに関してノードＮi、Ｎi+1の外側に上記再配置点Ｐi-1、Ｐi+2にそれぞれ相当するノードを創成してニュートン４点前進補間を行う。
【０１３２】
（Ａ３−３）Ｌiが「Ｌi＜Ｌmax」の曲路区間であって、かつＬi+1が直線区間又は変曲区間である場合には、下記に示すいずれかを採用して道路形状方程式を定義する。
【０１３３】
（その１）Ｎi+1を曲路終止点及び屈曲点とし、Ｎi+1での屈曲路の屈曲角θiを求めるか、あるいはＮi+1にて上表３の接円半径を当てはめて走路形状を決定するとともに、曲路開始点及び終止点を求める
（その２）リンクＬiに関してノードＮi、Ｎi+1の外側に上記再配置点Ｐi-1、Ｐi+2にそれぞれ相当するノードを創成してニュートン４点前進補間を行う。
【０１３４】
尚、上記の処理はあくまで例示であって、各種態様での実施が可能であることは勿論である。
【０１３５】
ステップＳ６では、マップマッチングの誤認についてチェックし、ステップＳ８で現在位置の修正を行う。道路形状方程式を用いてリンクＬiでの方位角範囲を算出し、レートジャイロ（方位センサ）のデータと比較する。レートジャイロの誤差を含めて現在位置に問題がなければステップＳ７に進むが、両者の差が大きい場合にはステップＳ８に進み、レートジャイロの誤差範囲内で方位データに最も近い走路上の位置を車両現在位置として設定する。その際には、現在位置リンク近隣のリンクＬi-1又はＬi+1の地図上での方位と、レートジャイロにより検出される方位とを比較して、差の少ない方のリンクを現在位置リンクとして採用する（つまり、現在ノードを１つ先に進めるか又は１つ後戻りさせる。）。そして、ステップＳ３に戻る。尚、ＧＰＳデータや、車速、方位データから求めた走行軌跡と道路地図上の道路形状とを常に比較することで位置誤認を防止できるようにした形態においては、ステップＳ６、Ｓ８は不要である。
【０１３６】
ステップＳ７では、走行支援装置に必要とされる情報、例えば、運転操作データ（ステアリングセンサの検出データ等）を読み込む。また、必要に応じてＧＰＳデータ、車速データ、方位データ等を読み込む。そして、次ステップＳ９では下記に示す処理を行う。
【０１３７】
・マップマッチング時からの時間経過に伴う自車両の走行距離変化に応じて自車の現在位置を変更すること
・走行支援装置への目標制御量を求めること
・上記目標制御量と現在量との差が減少するように走行支援装置の制御を行うこと
【０１３８】
前照灯の配光制御、車両操舵及び減速モデル等により車両現在位置での制御目標を算出することができ、該制御目標を達成すべく既知の制御により走行支援を実現することができる。例えば、配光制御型の前照灯装置を用いた照明支援システムでは、照射光の方向や照射範囲、配光分布等を自在に変化させることが可能であり、自車に関する所定の走行時間経過後又は走行距離後の車両到達位置を予測して駆動機構への制御目標を求めて照射方向や照射範囲を制御したり、曲路のクリッピングポイント等を注視点として照射方向を制御することができる。尚、クリッピングポイントは、走路線形の形状ラインから路肩線や中心線を求めて、該路肩線又は中心線に対して自車位置から接線を引いた場合の接点（該路肩線又は中心線と接線との交点）として定義され、また、クリッピングポイントの角度は、車両の進行方向に延びる軸に対して、自車位置から路肩線又は中心線に引いた接線との間になす角度を意味し、道路形状データ（線形データ）を用いて既知の方法（接円法）で求めることができる。
【０１３９】
また、自車に関する所定の走行時間経過後又は走行距離後の車両到達位置を予測して、曲路進入等の警報や警告等を発したり運転支援のための各種情報を表示させることができる。
【０１４０】
次ステップＳ１０において、現時点までの経過時間がマップマッチング周期外の場合にはステップＳ２に戻り、該周期内であれば次ステップＳ１１にて現在ノードを変化させる必要性について判断し、必要ありの場合にステップＳ３に戻るが、必要なしの場合にはステップＳ１２に進む。
【０１４１】
ステップＳ１２では、道路地図上の範囲を変更する必要性について判断し、必要ありの場合にはステップＳ１に戻るが、必要なしの場合にはステップＳ７に戻る。
【０１４２】
図１１は、コンピュータを内蔵したＥＣＵ（電子制御ユニット）を用いたシステム構成の一例を示したものである。ＥＣＵの内部処理（例えば、上記した区間判別や補間処理等）については、ＣＰＵ（中央処理装置）やメモリ、入出力ポート等のハードウェア及びＣＰＵによって実行されるプログラムを用いたソフトウェア処理として行われる。
【０１４３】
車内ＬＡＮ（Local Area Network）で結ばれるＥＣＵとしては、下記に示すものが挙げられる（括弧内の数字は符号を示す。）
・操作情報取得用ＥＣＵ（１３）
・ナビゲーションＥＣＵ（１４）
・ＶＳＣ用ＥＣＵ（１５）
・ビーム制御用ＥＣＵ（１６）
・ＡＴＣ用ＥＣＵ（１７）。
【０１４４】
操作情報取得用ＥＣＵ１３（例えば、ステアリングコラムに設けられたコラムＥＣＵ等）には、ヘッドランプの点消灯指示やビーム切換指示等の操作情報や方向指示器への操作指示等の情報の他、ステアリングホィールの回転角度の検出情報がステアリングセンサから入力される。これらの情報はＬＡＮを通して他のＥＣＵに通知される。
【０１４５】
経路誘導等に用いられるナビゲーションＥＣＵ１４には、ＧＰＳ情報又は路車間通信情報、道路地図情報、車速情報等が入力される。
【０１４６】
ＶＳＣ用ＥＣＵ１５には、車速センサやヨーレートセンサ又はステアリングセンサからの検出情報が入力され、例えば、曲路走行時のスピン等を回避するための走行支援制御を行う。
【０１４７】
ビーム制御用ＥＣＵ１６は、自車両の走行状況に応じた前照灯の照射制御を行うものであり、他のＥＣＵから制御に必要な情報を取得して前照灯の照射範囲や照射方向、光量等を制御する。
【０１４８】
ＡＴＣ用ＥＣＵ１７には、車両状態の検出情報や車速情報、運転操作情報等が入力され、自車両の走行状況に適した変速比と駆動力が得られるように他のＥＣＵから必要な情報を取得して変速機（無段変速機等）及び駆動源（エンジンやモータ等）を制御する。
【０１４９】
車両用前照灯のビーム制御に必要な情報は、ＥＣＵ１３からの操作情報や、ＥＣＵ１４ＥＣＵ１５等からの各種情報であり、経路の設定や探索、経路誘導のためのナビゲーション装置や、ＧＰＳセンサ、方位センサ、道路地図情報の提供装置（光学式記録媒体を用いたドライブ装置等）、車速センサ等が用いられる。
【０１５０】
制御構成として、例えば、下記の形態が挙げられる。
【０１５１】
（ａ）走路形状の変化点として識別されるノードを抽出して、その前後で照射制御量が急変しないようにする構成形態
（ｂ）走路形状が変化する場合（曲路や屈曲路、交差点等）に、形状変化点への自車両の接近位置に応じて照射制御内容を変更する構成形態
（ｃ）走路区間の特性に応じて照射制御内容を変更する構成形態
【０１５２】
先ず、（ａ）では、自車両の現在位置データ及び道路地図データを用いて自車現在位置の前後に位置する複数のノードの位置データを読み取り、該複数のノードを補間処理で繋いで走路形状を推定し、該走路形状の変化点として識別されるノードを把握する。そして、該ノードの前後を含む範囲を自車両が走行する際に、車両用前照灯の照射制御に係る制御量を徐々に変化させる。
【０１５３】
ビーム制御用ＥＣＵ１６から前照灯の駆動手段（アクチュエータや駆動回路等）に送出される制御信号によって変更前の照射状態を徐々に変化させた上で変更後の照射状態に移行させることが望ましい。つまり、走路形状の変化時にいきなり照射状態が変わると運転者や道路利用者に与える影響が大きいので、配光分布や明るさ、ビーム照射方向や照射範囲等を徐々に変化させるための移行期間を設け、連続的な変化をもって新たな照射状態へと移行させることが望ましい（例えば、灯具の光軸制御によりビームの照射方向を変更させる機能を備えた装置の場合には、変更前の照射方向から連続的に向きを変えていって変更後の照射方向になるように制御すれば良い。）。
【０１５４】
上記（ｂ）では、例えば、自車両の現在位置データ及び道路地図データを用いて自車現在位置周辺の道路形状を推定しながら車両用前照灯の照射制御を行う制御モードと、自車現在位置周辺の道路形状を推定した結果及び自車両の操舵状態の検出情報に基いて車両用前照灯の照射制御を行う制御モードを走行状況に応じて切り換られるように構成する。そして、自車現在位置を基準としてその進行方向に存在すると予測される曲路や屈曲路、交差点までの走行距離又は走行時間を算出して予め決められた基準値と比較する。この比較結果に応じていずれかの制御モードが選択される。
【０１５５】
上記（ｃ）では、自車両前方の走路形状を推定し、自車進行方向の走路上に曲路や屈曲路、交差点等が存在する場合に、それらへの自車両の進入地点から脱出地点までの走路区間を複数の区間に分割するとともに、各分割区間の特性と車両操舵状態の検出情報に基づいて車両用前照灯の照射制御を行う。例えば、曲路への進入区間では、該曲路への進入点で設定される照射方向の制御量と、操舵状態の検出情報に基いて算出される照射方向の制御量と比較する。そして、両者のうちの大きい方の制御量に従って車両用前照灯の照射方向を制御すれば、実情に即した前方照明が得られる。また、一定方向への操舵状態が維持される走路区間では、車両操舵状態の検出情報に基いて算出される照射制御量に従って前照灯の照射方向を制御する。
【０１５６】
尚、ＥＣＵにおける上記処理の分担に関して、例えば、下記に示す構成形態が挙げられる。
ナビゲーションＥＣＵ１４では単に地図データや現在位置データ等を出力し、ビーム制御用ＥＣＵ１６において、走路予測を含めた全ての処理を行う形態
ナビゲーションＥＣＵ１４では、前方ノード等までの距離や、ノード特性（曲路等への開始点や終了点、変曲点等を含む。）、リンク特性（曲線性や直線性、屈曲性、リンク間隔等）に係る計算を行い、その計算結果を出力し、該計算結果を受けたビーム制御用ＥＣＵ１６が、前照灯の照射制御を行う形態。
【０１５７】
次に、ＡＴＣについて説明するが、ＡＴＣに必要な情報は、車両状態に関する下記情報や、ナビゲーションＥＣＵ１４からの自車現在位置の検出情報や道路地図情報等であり、各種センサと変速制御装置や駆動力制御装置等が用いられる。
【０１５８】
・アクセル操作情報
・ブレーキ操作情報
・車速検出情報
・スロットル開度検出情報
・入力回転数検出情報
・エンジン回転数検出情報
・酸素濃度検出情報
・吸気量検出情報。
【０１５９】
ＥＣＵ１７における最適変速比の算出及び駆動制御の流れは、概ね下記のようになる。
【０１６０】
（ｓ１）自車進行路の道路情報を取得する
（ｓ２）車両情報を収集する
（ｓ３）（ｓ１）及び（ｓ２）の情報から推奨車速を算出する
（ｓ４）（ｓ３）の推奨車速への変化に必要な減速度を算出する
（ｓ５）（ｓ４）の減速度に基づいて無段変速機の最適変速比を算出する
（ｓ６）無段変速機及び駆動力を制御する。
【０１６１】
また、変速制御においては下記（１）乃至（９）の処理が行われる。
【０１６２】
（１）車両情報（車速、ブレーキ操作、入力回転数、エンジン回転数、スロットル開度、アクセル操作等）の入力
（２）最適変速比の入力
（３）通常変速判断
（４）最適変速比と基準変速比（スロットル開度と車速から算出される。）との比較判断（「最適変速比＞基準変速比」の場合には（５）に進むが、「最適変速比≦基準変速比」の場合には、基準変速比への変速比指令を出した後で（１）に戻る。）
（５）エンジン回転数とスロットル開度に基づく現出力の算出
（６）最適スロットル開度の算出
（７）最適変速比への変速比指令
（８）スロットル開度指令
（９）（１）に戻る。
【０１６３】
ＡＴＣでは走路形状データに基づいて最適変速比が算出されて自動変速機の操作制御が行われるとともに、駆動源の出力が一定に維持されるように該駆動源の操作制御が行われる。即ち、車両の走路形状にとって適正な変速比及び駆動力の制御が行われ、これによって運転者のアクセル操作等に対して違和感のない走行支援を実現することが可能である。そして、この場合にも、上記と同様に、例えば、走路形状の変化点等を識別して、その前後で変速比等が急変しないように制御したり、あるいは、走路形状が変化する場所（曲路や屈曲路、交差点等）において、当該場所までの距離や走行時間に応じて制御内容を変更し、あるいは走路区間の特性に応じて制御内容を変更するといった各種の構成形態が可能である。
【０１６４】
この他、スタビリティ制御システムやトラクション制御システムへの適用において、自車両の走行路の道路線形を正確に把握することが必要とされ、本発明を適用することにより、曲路走行時等での安定性を高める上で効果的である（正確な走行支援により事故防止等に有効である。）。
【０１６５】
以上のように、本発明では、車両の現在位置データを取得するとともに道路地図データを用いて自車現在位置の前後に位置する複数のノードの位置データを読み取る。そして、隣り合うノード同士を繋いで形成される各リンクの特性、即ち、走路の直線性及び曲率特性を含む形状特性を判別する。この判別結果に応じて使用される適正な補間処理に従って該複数のノードを繋いで道路線形を推定し、自車前方に予測される走路形状の推定結果に応じて走行支援装置を制御する。従って、走路区間の特性を考慮せずに、変曲区間等に適正でない補間を適用することに伴う弊害を防止できる。
【０１６６】
上記に説明した構成によれば、下記に示す利点が得られる。
【０１６７】
・車両の走行支援制御に必要となる走行路の道路線形に関する形状特性を正確に把握するとともに、形状データを短時間に求めることができること（その結果、制御精度が向上し、運転者にとって違和感のない制御を実現することができる。）。
【０１６８】
・ＣＰＵ等への計算処理上の負担が少ないので、ＥＣＵ等の処理能力を必要以上に高くしなくても良く、コスト面で有利であること。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】本発明を適用した構成例を示す図である。
【図２】ノード及びリンクの定義についての説明図である。
【図３】３点円弧補間法の説明図である。
【図４】２等分接円法の説明図である。
【図５】ニュートンの４点前進補間法の説明図である。
【図６】スムージング処理の説明図である。
【図７】走路形状の定義例を表形式で示す図である。
【図８】走路形状を例示した図である。
【図９】現在位置修正に関する説明図である。
【図１０】制御例を示すフローチャート図である。
【図１１】ＥＣＵを用いたシステム構成例を示す図である。
【図１２】道路線形の形状例として、Ｓ字状曲路を示す図である。
【符号の説明】
【０１７０】
１…車両走行支援システム、２…自車現在位置検出手段、４…ノードデータ位置抽出手段、５…リンク特性判別手段、６…道路線形生成手段、７…制御手段、９…車両現在位置修正手段
【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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