(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナビゲーション装置から自車位置に対する予め設定した距離内の道路情報を入力し、入力した上記道路情報の中から自車両が走行中の道路を選択して第１経路として設定するとともに、上記設定距離内で上記第１経路の延長上に交差点が存在するときは、上記交差点のそれぞれについて順次、上記交差点の各分岐路に対し予め設定した優先順位設定方法に基づき自車両の走行可能性の順位を設定して上記各分岐路の中で最も走行可能性の高い分岐路を上記第１経路の延長として設定することで上記第１経路を上記設定距離内全域に亘って延長し、さらに、上記第１経路上の自車位置から間近の交差点におけるその他の分岐路について上記自車両の走行可能性の順位の高い分岐路から順に、予め設定した経路の数以内で第２経路以降の経路として選択し、当該第２経路以降の経路を、それぞれ該当する上記分岐路の上記交差点を始点とし、上記設定距離内全域に亘って延長された上記第１経路よりも短い予め設定された距離にて設定する走行予測経路設定手段を備えたことを特徴とする走行経路認識装置。
【請求項２】
上記走行予測経路設定手段で設定された各経路の道路情報に基づきカーブ形状を検出するカーブ形状検出手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の走行経路認識装置。
【請求項３】
上記走行予測経路設定手段で設定する経路の数は３経路以上とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の走行経路認識装置。
【請求項４】
上記走行予測経路設定手段は、上記各分岐路について、上記ナビゲーション装置からの目的地への走行誘導路，道路種別，道路幅，道路の屈曲方向のうち、少なくとも何れか１つにより走行可能性の高い順位を設定することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の走行経路認識装置。
【請求項５】
上記走行予測経路設定手段における、上記各分岐路についての上記優先順位設定方法は、上記ナビゲーション装置からの目的地への走行誘導路の設定がある場合は、上記走行誘導路を最も走行可能性の高い経路として設定し、その他の分岐路については、道路種別によって走行可能性の優先順位を設定し、上記道路種別による優先順位が同位の分岐路については道路幅によって優先順位を設定し、上記道路幅による優先順位が同位の分岐路については道路の屈曲方向によって優先順位を設定することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の走行経路認識装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、車両が走行すると予測される走行予測経路を確実に設定し、この走行予測経路の道路形状を認識する走行経路認識装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ドライバにより目的地が設定されると、目的地までの最短距離経路，最短時間経路等を演算し、その経路を地図上に表示するとともに、走行に応じて上記表示を変化させたり警報の出力を行う等してドライバを上記演算した経路へと誘導する経路誘導機能を持つナビゲーション装置が実用化されている。
【０００３】
また最近では、例えば、特開平８−１９４８８６号公報に示されるように、ナビゲーション装置から入力される目的地までの誘導経路を走行路として、上記ナビゲーション装置で検出した車両の現在位置と上記ナビゲーション装置に予め記憶されている地図データ等から走行路（誘導経路）前方の道路形状を走行経路認識装置で認識し、この認識した走行路の道路形状を基に、車両の走行状況に応じた警報出力や車速制御等を行う技術が数多く提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記先行例では、ドライバが目的地を設定せずナビゲーション装置による誘導経路の設定がない場合や誘導経路から外れて走行する場合は、道路形状の認識が行うことができず、前方の道路形状に応じた速度警報・車両制御等を行うことが不可能となってしまう。
【０００５】
このため、ナビゲーション装置から入力される誘導経路を走行路とせずに、車両前方の所定距離までの全ての道路を走行路とみなして、この走行路について走行経路認識装置で道路形状の認識を行うことが考えられる。
【０００６】
しかしながら、一般に道路は、交差点等の分岐が多く存在し、これら前方の道路の分岐全てについて道路形状を把握するのは、データ量の面で非現実的である。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたのもので、たとえ、走行路前方の道路に分岐があっても複雑な演算を要することなく確実に走行路を予測して設定し、この予測される走行路についての道路形状を認識することが可能な走行経路認識装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明による走行路認識装置は、ナビゲーション装置から自車位置に対する予め設定した距離内の道路情報を入力し、入力した上記道路情報の中から自車両が走行中の道路を選択して第１経路として設定するとともに、上記設定距離内で上記第１経路の延長上に交差点が存在するときは、上記交差点のそれぞれについて順次、上記交差点の各分岐路に対し予め設定した優先順位設定方法に基づき自車両の走行可能性の順位を設定して上記各分岐路の中で最も走行可能性の高い分岐路を上記第１経路の延長として設定することで上記第１経路を上記設定距離内全域に亘って延長し、さらに、上記第１経路上の自車位置から間近の交差点におけるその他の分岐路について上記自車両の走行可能性の順位の高い分岐路から順に、予め設定した経路の数以内で第２経路以降の経路として選択し、当該第２経路以降の経路を、それぞれ該当する上記分岐路の上記交差点を始点とし、上記設定距離内全域に亘って延長された上記第１経路よりも短い予め設定された距離にて設定する走行予測経路設定手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２記載の上記走行路認識装置は、請求項１記載の走行路認識装置において、上記走行予測経路設定手段で設定された各経路の道路情報に基づきカーブ形状を検出するカーブ形状検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３記載の上記走行路認識装置は、請求項１または請求項２に記載の走行路認識装置において、上記走行予測経路設定手段で設定する経路の数は３経路以上とすることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４記載の上記走行路認識装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の走行路認識装置において、上記走行予測経路設定手段は、上記各分岐路について、上記ナビゲーション装置からの目的地への走行誘導路，道路種別，道路幅，道路の屈曲方向のうち、少なくとも何れか１つにより走行可能性の高い順位を設定することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５記載の走行路認識装置は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の走行路認識装置において、上記走行予測経路設定手段における、上記各分岐路についての上記優先順位設定方法は、上記ナビゲーション装置からの目的地への走行誘導路の設定がある場合は、上記走行誘導路を最も走行可能性の高い経路として設定し、その他の分岐路については、道路種別によって走行可能性の優先順位を設定し、上記道路種別による優先順位が同位の分岐路については道路幅によって優先順位を設定し、上記道路幅による優先順位が同位の分岐路については道路の屈曲方向によって優先順位を設定することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１〜図８は本発明の一実施の形態に係わり、図１は走行経路認識装置の全体構成を説明するブロック図、図２はナビゲーション装置の構成の説明図、図３はカーブ形状検出部の構成の説明図、図４はカーブの曲率半径の求め方の説明図、図５は求めたカーブの曲率半径の補正の説明図、図６は実際にナビゲーション装置から得られるノードデータの例の説明図、図７はデータ整理部での各ケースの説明図、図８，図９は走行予測経路設定のフローチャートである。
【００１４】
図１において、符号１は車両に搭載される走行経路認識装置の全体構成を示し、この走行経路認識装置１は、制御部２にナビゲーション装置３が接続されて主要部が構成されており、この走行経路認識装置１で認識された走行経路（道路形状）を示すデータは、例えば、走行路前方のカーブに対して必要に応じて減速制御や警報制御等を行う車両運動制御装置７に出力されるようになっている。
【００１５】
上記ナビゲーション装置３は、図２に示すように、一般的なものを例として、車両位置検出用センサ部３ａ、補助記憶装置３ｂ、情報表示部３ｃ、操作部３ｄ、演算部３ｅから主要に構成されている。
【００１６】
上記車両位置検出用センサ部３ａは、具体的には、全世界測位衛星システム（Global Positioning System;ＧＰＳ）によるＧＰＳ衛星からの電波を受信して自己位置を測定するためのＧＰＳ受信機、車両の絶対的な走行方向を検出する地磁気センサ、及び、車両に固定されたロータ外周に対向して設置された電磁ピックアップ等からなり、車両の走行に伴って回転するロータ外周の突起を検出してパルス信号を出力する車輪速センサが接続されて、車両位置に係わる走行情報が収集されるようになっている。
【００１７】
上記補助記憶装置３ｂは、ＣＤ−ＲＯＭ装置で、道路情報や地形情報等を含む道路地図情報を収録したＣＤ−ＲＯＭがセットされる読み込み専用の記憶装置に形成されている。上記ＣＤ−ＲＯＭには、道路地図情報が、互いに縮尺の異なる複数の階層レベルでそれぞれ記憶されており、さらに、高速道路、一般国道、地方道というような道路種別情報や道路幅や交差点等に関する通行条件等の情報が記憶されている。上記道路地図情報中の道路形状は、図６に示すように、所定間隔で入力されたノードデータからなる。
【００１８】
上記情報表示部３ｃは、地図、自車位置（緯度・経度・高度）、方位、地図上の自車位置、目的地までの最適経路等を表示する液晶ディスプレイで形成されている。そして、この情報表示部３ｃ（液晶ディスプレイ）と一体に上記操作部３ｄとしてのタッチパネルが接続され、地図の縮尺の変更、地名の詳細表示、地域情報および経路誘導等の表示を切り換えるための操作入力が行えるようになっている。
【００１９】
上記演算部３ｅは、上記車両位置検出用センサ部３ａから得られる車両の走行情報と、上記補助記憶装置３ｂから読み込んだ道路地図情報とをマップマッチング等の演算をしながら合成し、その結果を、上記操作部３ｄから送られる操作信号に基づいて上記情報表示部３ｃに送り、車両の現在位置及びその周辺の地図、目的地までの最適経路等を表示させるようになっている。
【００２０】
また、上記車両位置検出用センサ３ａ、上記補助記憶装置３ｂ、上記演算部３ｅ等の各データは、上記制御部２に対して必要に応じて出力されるようになっている。
【００２１】
上記制御部２は、走行予測経路設定部５とカーブ形状検出部６とから主に構成されている。
【００２２】
上記走行予測経路設定部５は、走行予測経路設定手段として形成されており、上記ナビゲーション装置３から、上記道路地図情報等のデータや各検出データが入力されるとともに、ドライバによって目的地が設定されいる場合は目的地への最適経路が入力されるようになっている。ここで、上記道路地図情報等のデータは、上記補助記憶装置３ｂに記憶されているデータの中から、例えば、自車位置から３００ｍ範囲内のデータが抽出されて入力されるようになっている。
【００２３】
この走行予測経路設定部５では、上記ナビゲーション装置３からの各入力に基づき演算を行い、走行路前方の設定距離内に交差点が存在し選択可能な複数の経路が存在する場合に、例えば、以下に示す優先順位設定方法によって各分岐路の優先順位を設定し、設定した優先順位の上位のものから順に、自車が走行する可能性が高い経路（走行予測経路）として第１経路〜第３経路までを選択し、上記ナビゲーション装置３から入力される各データのうち、上記選択した各経路についてのデータのみを上記カーブ形状検出部６に出力するようになっている。なお、上記走行予測経路の設定は、本実施の形態では第１経路〜第３経路までの３経路を設定するものであるが、設定する経路の数はこれに限らず、例えば２経路を設定するものであってもよいし、また、４経路以上の経路を設定するものであってもよい。
【００２４】
以下に、上記走行予測経路設定部５により自車の走行路から分岐された分岐路を選択する際の優先順位設定方法を示す。
【００２５】
（１）ドライバが目的地を設定していない場合
上記走行予測経路設定部５では、先ず自車の走行路から分岐する各分岐路について道路種別に基づき順に上位の道路を選択し、上記分岐路の道路種別に優先順位が同位である分岐路がある場合は、道路幅に基づき優先順位を決定するようになっている。さらに、上記走行予測経路設定部５では、上記分岐路に上記道路種別、道路幅ともに同位のものがある場合、自車両から見た分岐路の屈曲方向によって優先順位を決定するようになっている。
【００２６】
ここで、上記道路種別による上記分岐路の優先順位は、高速自動車国道、都市高速道路、一般国道、主要地方道（都道府県道）、主要地方道（指定市道）、一般都道府県道、指定市の一般市道、その他の道路、未調査道路の順で上位とするようになっている。
【００２７】
また、上記道路幅による上記分岐路の優先順位は、道路幅の広い順に上位の経路とするようになっている。
【００２８】
また、上記屈曲方向による上記分岐路の優先順位は、直進経路、左折経路、右折経路の順に上位とするようになっている。なお、右折経路よりも左折経路の方を優先して選択するのは、右折よりも左折の方が、より小さい曲率で旋回しなければならず、警報制御や車両挙動制御等の対象路となりやすいためである。
【００２９】
ここで、上記走行予測経路設定部５では、上記設定距離内に交差点がない場合には、自車が走行中の道路をそのまま第１経路として設定し、第２，第３経路は設定しない。
【００３０】
また、上記走行予測経路設定部５では、間近の交差点で第２経路までしか設定できなかった場合（間近の交差点が三叉路であった場合）は、第１経路上にある次の交差点にて第３経路を設定するようになっている。
【００３１】
（２）ドライバが目的地を設定している場合
上記走行予測経路設定部５では、自車の走行路から分岐する各分岐路の中から、上記ナビゲーション装置３で演算した目的地までの最適経路を最上位の経路として選択し、以下の分岐路については、上述のドライバが目的地を設定していない場合の優先順位の決定方法と同様の演算を行うようになっている。
【００３２】
このように、上記走行予測経路設定部５では、自車両が走行する可能性の高い経路を選択することができるとともに、走行する可能性の低い経路については、上記カーブ形状検出部６に出力しないので、上記カーブ形状検出部６で不必要な演算を行うことを防止できる。
【００３３】
また、上記走行予測経路設定部５では、自車両が走行する可能性の高い第１経路を走行予測経路として設定するのみならず、この第１経路に次いで自車両が走行する可能性の高い第２経路，第３経路を走行予測経路として設定するので、
少ない経路数の設定で自車両の走行予測経路の設定漏れを高い確率で防止することができる。
【００３４】
また、間近の交差点から分岐する経路が第２経路までしか設定されない場合は、間近の交差点が三叉路であり、Ｔ字路である可能性があることを認識することができる。
【００３５】
上記カーブ形状検出部６は、上記ナビゲーション装置３から上記走行予測経路設定部５に入力された、地図情報中の道路を示すノードデータ、道路幅を示すデータ、高速道路，一般国道，地方道といった道路種別情報等の各データのうち、同走行予測経路設定部５で設定された経路についてのデータが入力され、この入力データを基にカーブ形状を検出するカーブ形状検出手段として形成されている。
【００３６】
上記カーブ形状検出部６は、例えば図３に示すように、ノード抽出部６ａ、Ｐn-1 Ｐn 距離演算部６ｂ、Ｐn Ｐn+1 距離演算部６ｃ、長短判定部６ｄ、中点演算部６ｅ、中点同距離点演算部６ｆ、曲率半径演算部６ｇ、補正部６ｈおよびデータ整理部６ｉから主に構成されている。
【００３７】
上記ノード抽出部６ａは、上記走行予測経路設定部５から入力された道路のノードデータから、車両の走行方向あるいは運転者により選択された道路上にある連続する３つのノードを、図６に示すように、順に（車両に近い方から）第１のノードＰn-1 、第２のノードＰn 、第３のノードＰn+1 として読み込むものである。これら読み込んだ３つのノードから、上記第１のノードＰn-1 と上記第２のノードＰn の位置情報は上記Ｐn-1 Ｐn 距離演算部６ｂに出力され、上記第２のノードＰn と上記第３のノードＰn+1 の位置情報は上記Ｐn Ｐn+1 距離演算部６ｃに出力されるようになっている。Ｐn-1 ＝（Ｘn-1 ，Ｙn-1 ），Ｐn ＝（Ｘn ，Ｙn ），Ｐn+1 ＝（Ｘn+1 ，Ｙn+1 ）であり、Ｐn を代表ノードとする。従って、ノードＰ１のカーブはノードＰ０，Ｐ１，Ｐ２から、ノードＰ２のカーブはノードＰ１，Ｐ２，Ｐ３から、…、ノードＰn のカーブはノードＰn-1 ，Ｐn ，Ｐn+1 からそれぞれ算出される。
【００３８】
上記Ｐn-1 Ｐn 距離演算部６ｂは、上記ノード抽出部６ａから入力された上記第１のノードＰn-1 と上記第２のノードＰn の位置情報を基に上記第１のノードＰn-1 と上記第２のノードＰn を結ぶ直線距離を演算し、上記長短判定部６ｄと上記補正部６ｈとに出力するように形成されている。
【００３９】
上記Ｐn Ｐn+1 距離演算部６ｃは、上記ノード抽出部６ａから入力された上記第２のノードＰn と上記第３のノードＰn+1 の位置情報を基に上記第２のノードＰn と上記第３のノードＰn+1 を結ぶ直線距離を演算し、上記長短判定部６ｄと上記補正部６ｈとに出力するように形成されている。
【００４０】
上記長短判定部６ｄは、上記Ｐn-1 Ｐn 距離演算部６ｂから入力された上記第１のノードＰn-1 と上記第２のノードＰn を結ぶ直線距離と、上記Ｐn Ｐn+1 距離演算部６ｃから入力された上記第２のノードＰn と上記第３のノードＰn+1 を結ぶ直線距離とを比較して、これら直線距離の長短を判定するものである。そして、直線距離が短い方の各データ（位置、距離）を上記中点演算部６ｅと上記補正部６ｇとに出力するとともに、直線距離が長い方の各データ（位置、距離）を上記中点同距離点演算部６ｆに出力するようになっている。
【００４１】
尚、上記長短判定部６ｄでの比較の結果、両方の直線距離が同じ長さと判定された場合には、どちらの直線を用いても良いため上記第１のノードＰn-1 と上記第２のノードＰn を結ぶ直線を短い直線として扱うように予め設定しておく（上記第２のノードＰn と上記第３のノードＰn+1 を結ぶ直線を短い直線として扱うようにしても良い）。
【００４２】
以下、上記第１のノードＰn-1 と上記第２のノードＰn を結ぶ直線が、上記第２のノードＰn と上記第３のノードＰn+1 を結ぶ直線より短い場合を例にとって説明する。
【００４３】
上記中点演算部６ｅは、上記長短判定部６ｄから入力された距離が短い直線の各データ（位置、距離）に基づき、上記短い方の直線距離の半分の距離を演算するとともに上記短い方の直線上の中点位置を決定するように形成されている。ここで、上記第１の点Ｐn-1 と上記第２の点Ｐn を結ぶ短い直線の中点をＰn-1,n ＝（Ｘn-1,n ，Ｙn-1,n ）とすると、
Ｐn-1,n ＝（Ｘn-1,n ，Ｙn-1,n ）＝（（Ｘn-1 ＋Ｘn ）／２，（Ｙn-1 ＋Ｙn ）／２）そして、上記中点演算部６ｅで演算した各データは、上記中点同距離点演算部６ｆと上記曲率半径演算部６ｇに出力されるようになっている。
【００４４】
上記中点同距離点演算部６ｆは、上記長短判定部６ｄから入力された距離が長い直線の各データ（位置、距離）と上記中点演算部６ｅから入力された上記短い方の直線距離の半分の距離のデータから、上記長い方の直線上で上記第２のノードから上記短い方の直線距離の半分の距離の位置に中点同距離点を決定するものである。ここで、上記第２のノードＰn と上記第３のノードＰn+1 を結ぶ長い直線の中点同距離点をＰn,n+1 ＝（Ｘn,n+1 ，Ｙn,n+1 ）とすると、
0004021027.tif 000002
上記中点同距離点演算部６ｆで演算した中点同距離点Ｐn,n+1 の位置データは、上記曲率半径演算部６ｇに出力されるようになっている。
【００４５】
上記曲率半径演算部６ｇは、上記中点演算部６ｅから入力された中点Ｐn-1,n の位置データと上記中点同距離点演算部６ｆで演算した中点同距離点Ｐn,n+1 の位置データに基づき、図４に示すように、上記中点Ｐn-1,n で短い方の直線（ここではＰn-1 Ｐn ）に直交する直線と上記中点同距離点Ｐn,n+1 で長い方の直線（ここではＰn Ｐn+1 ）に直交する直線との交点位置を走行路のカーブの中心位置Ｏn と決定してこのカーブ中心位置Ｏn を基に走行路の曲率半径Ｒn を演算するように形成されている。この曲率半径演算部６ｇで演算した結果は上記補正部６ｈに出力されるようになっている。
【００４６】
すなわち、
0004021027.tif 000003
従って、
0004021027.tif 000004
上記（３），（４）式からＭを消去してＮを求めると、
0004021027.tif 000005
そして、カーブ中心位置Ｏn は、
0004021027.tif 000006
となる。
【００４７】
従って、曲率半径Ｒn は次式により求められる。
0004021027.tif 000007
ここで、曲率半径Ｒn が正の場合は左旋回、負の場合は右旋回となる。
【００４８】
また、上記カーブ中心位置Ｏn から代表ノードである上記第２のノードＰn までの距離Ｌonは、以下の（１９）式により求められる。
Ｌon＝（（Ｘon−Ｘn ）2 +（Ｙon−Ｙn ）2 ）1/2       …（８）
上記補正部６ｈは、上記曲率半径演算部６ｇからの曲率半径Ｒn と上記カーブ中心位置Ｏn から上記第２のノードＰn までの距離Ｌonとの差Ｄｅｌn を演算し、この差Ｄｅｌn が後述する誤差設定値を超える場合に、上記曲率半径Ｒn を補正して上記差Ｄｅｌn を上記誤差設定値にするものである。
【００４９】
この補正部６ｈにより補正された、あるいは、上記差Ｄｅｌn が上記誤差設定値以下であり補正されなかった各代表ノードＰn 毎の道路情報（代表ノードＰn の位置（Ｘn ，Ｙn ），ノードＰn-1 とノードＰn との距離Ｌn ，最終的な曲率半径Ｒn ，カーブ中心位置Ｏn ，直線Ｐn-1 Ｐn と直線Ｐn Ｐn+1 のなす角度から求められる各代表ノードＰn におけるカーブ角度θn ，カーブ開始点Ｌsn（カーブ中心位置Ｏn から直線Ｐn-1 Ｐn に垂直に下ろした点）とノードＰn-1 間の距離，車両位置から各代表ノードまでの距離Ｌssn ）はメモリされ、前記データ整理部６ｉに出力されるようになっている。
【００５０】
上記誤差設定値は、道路幅Ｄと短い方の直線距離の両方に応じて可変され、（誤差設定値）＝α・Ｄで設定されるようになっている（αは短い方の直線距離に応じて設定される定数：以後、ノード間隔補正係数と呼ぶ）。ここで、道路幅Ｄが大きくなるほど上記誤差設定値が大きくなり補正を行わない方向になるが、これは、実際の道路で道路幅が大きくなるにつれて曲率半径Ｒn が大きくなることを表現するものである。
【００５１】
また、上記ノード間隔補正係数αは、短い方の直線距離が短い値ほど上記ノード間隔補正係数αは大きくなって誤差設定値が大きくなり補正を行わない方向になっている。例えば、短い方の直線距離が２０ｍ以下の短い場合はα＝１．２、１００ｍ以下の中距離の場合はα＝０．６、１００ｍより大きな場合はα＝０．３。これは、直線距離が短いということは、ノードが細かく設定されており正しく道路を表現しているとみなせるため、補正を行わないようにするものである。
【００５２】
上記補正部６ｈによる詳しい補正を図５に示す。Ｐn-1 からＰn へのベクトルをＢ１＝（Ｘn −Ｘn-1 ，Ｙn −Ｙn-1 ）＝（Ｘb1，Ｙb1）、Ｐn からＰn+1 へのベクトルをＢ２＝（Ｘn+1 −Ｘn ，Ｙn+1 −Ｙn ）＝（Ｘb2，Ｙb2）とする。
【００５３】
Ｂ１とＢ２のなす角度θn は、
cos θn ＝（Ｘb1・Ｘb2＋Ｙb1・Ｙb2）／（｜Ｂ１｜・｜Ｂ２｜）
ＬonとＲn の誤差（比率）Ｐｄｅｌn は、
0004021027.tif 000008
よって、ＬonとＲn の差Ｄｅｌn は次式のようになる。
【００５４】
0004021027.tif 000009
ここで、差Ｄｅｌn が誤差設定値（α・Ｄ）を超える場合に、曲率半径Ｒn に対してＤｅｌn ＝α・Ｄとなるように補正が行われる。
すなわち、
0004021027.tif 000010
このように上記カーブ形状検出部６によりカーブ情報を得るため、一定間隔ではないノードデータをそのまま利用することができ、計算のためのデータの補完や、特に複雑な計算をすることなく簡単な演算処理で速やかに、かつ、正確に走行路の曲率半径を求めることができるのである。
【００５５】
また、各ノードに対して求められた曲率半径のつながりも自然で、実際の道路形状を正確に表現した値が得られる。
【００５６】
さらに、演算誤差も実際のカーブの曲率半径よりも小さめに生じるようになっており、例えばカーブ進入時の警報・減速制御において適切な警報を発する上で好ましいものとなっている。
【００５７】
また、曲率半径の補正部６ｈを備えることにより、より正確な曲率半径の演算が可能になり、補正の基準に用いられる誤差設定値を実際の道路幅とノード間隔に応じて可変することにより、より一層正確な演算が行えるようになっている。すなわち、実際の道路で道路幅が大きくなるにつれて曲率半径が大きくなることを表現するため、道路幅が大きくなるほど誤差設定値が大きくなり補正を行わない方向になる。また、ノード間の直線距離が短い場合にはノードが細かく設定されており正しく道路を表現しているとみなせるため、その直線距離が短い値ほど誤差設定値が大きくなり補正を行わない方向になる。
【００５８】
上記データ整理部６ｉは、上記カーブ形状検出部６で検出した道路情報の各ノード毎のデータを整理するもので、整理されたデータの所定のデータが上記車両運動制御装置に読み込まれて演算されるため、余分な演算の削減が行われるようになっている。
【００５９】
すなわち、上記ナビゲーション装置３からのノード（上記走行予測経路設定部５で設定された経路についての上記ナビゲーション装置３からのノード）は、１つのカーブを複数のノードで表している場合があり、また、別々のカーブであっても一方のカーブを対象に制御を行えば他方のカーブについての制御を省略することができる場合がある。
【００６０】
従って、上記データ整理部６ｉでは、上述のことを考慮し、各ノードをノードＰn-1 からノードＰn に向かう場合について以下の４つのケースにあてはめて、必要なノードに整理するようになっている。
【００６１】
・ケース１…カーブはきつくなるが、ノードＰn-1 からノードＰn に行くまでに減速距離（＝Ｒn-1 −Ｒn ）に余裕がある場合（図７（ａ））
｜Ｒn-1 ｜＞｜Ｒn ｜，Ｒn-1 ・Ｒn ＞０、かつ、Ｌn ＞｜Ｒn-1 ｜−｜Ｒn ｜ならば、ノードＰn-1 とノードＰn のカーブ情報が必要。すなわち、ノードＰn-1 からノードＰn に行くまでに減速に余裕があるため、ノードＰn-1 とノードＰn の各々について独立した制御が必要になる。
【００６２】
またノードＰn-1 とノードＰn は１つのカーブを表していると考えて、この１つのカーブ角度（カーブ全角度θsn）を求めるためにノードＰn でのカーブ角度θn は加算する。
ノードＰn までのカーブ全角度θsn＝
ノードＰn-1 までのカーブ全角度θs(n-1)＋２・cos-1 （Ｒn ／Ｌon）
【００６３】
・ケース２…カーブはきつくなり、ノードＰn-1 からノードＰn に行くまでに減速距離（＝Ｒn-1 −Ｒn ）に余裕が無い場合（図７（ｂ））
｜Ｒn-1 ｜＞｜Ｒn ｜，Ｒn-1 ・Ｒn ＞０、かつ、Ｌn ＜｜Ｒn-1 ｜−｜Ｒn ｜ならば、ノードＰn-1 のカーブ情報は無視（削減）。すなわち、ノードＰn のカーブについての制御を行うことでノードＰn-1 のカーブについての制御が吸収されてしまい、ノードＰn-1 のカーブ情報は無駄になるため無視（削減）する。
【００６４】
またノードＰn-1 とノードＰn は１つのカーブを表していると考えて、この１つのカーブ角度（カーブ全角度θsn）を求めるためにノードＰn でのカーブ角度θn は加算する。
ノードＰn までのカーブ全角度θsn＝
ノードＰn-1 までのカーブ全角度θs(n-1)＋２・cos-1 （Ｒn ／Ｌon）
【００６５】
・ケース３…カーブが緩くなる場合（図７（ｃ））
｜Ｒn-1 ｜＜｜Ｒn ｜，Ｒn-1 ・Ｒn ＞０
ならば、ノードＰn のカーブ情報は無視（削減）。すなわち、ノードＰn-1 で速度は減速されるようになっているため、このノードＰn-1 よりも緩いカーブであるノードＰn のカーブ情報は不要になり無視（削減）する。尚、Ｌn が長い場合、十分に加速してしまうと（ノードＰn-1 とノードＰn とが独立したカーブとみなせるなら）、ノードＰn に着くまでに車速が大きくなってしまうことも考えられるので、Ｌn の大きさに応じてノードＰn のカーブ情報は保持するようにしても良い。
【００６６】
またノードＰn-1 とノードＰn は１つのカーブを表していると考えて、この１つのカーブ角度（カーブ全角度θsn）を求めるためにノードＰn でのカーブ角度θn は加算する。
ノードＰn までのカーブ全角度θsn＝
ノードＰn-1 までのカーブ全角度θs(n-1)＋２・cos-1 （Ｒn ／Ｌon）
尚、ノードＰn-1 とノードＰn とが独立したカーブとみなせるならノードＰn でのカーブ角度θn は加算せず、新たに加算を始める（Ｌn の大きさに応じて決定する）。
【００６７】
・ケース４…カーブの旋回方向が切り替わる場合（図７（ｄ））
Ｒn-1 ・Ｒn ＜０
ならば、ノードＰn のカーブ情報は必要。すなわち、ノードＰn-1 からノードＰn に行く際は、旋回方向が異なるため、ここだけでのデータの整理は行わない。
【００６８】
また、ノードＰn-1 まで続いてきたカーブ角度の合計を、ノードＰn-1 までのカーブ全角度θs(n-1)とする。
【００６９】
さらに、ノードＰn からのカーブ全角度θsnを求めるために加算を始める。
ノードＰn までのカーブ全角度θsn＝２・cos-1 （Ｒn ／Ｌon）
尚、上記各ケースにあてはめて、１つのノードに対し必要とする場合と不要とする場合とが重なった際には、そのノードは無視（削減）する。
【００７０】
このようにして認識された道路形状を示すデータは、例えば、走行路前方のカーブに対して必要に応じて減速制御や警報制御等を行う上記車両運動制御装置７に出力される。
【００７１】
次に、上記走行予測経路設定部５による作用を図８、図９の走行予測経路設定のフローチャートで説明する。このプログラムは、予め設定した所定距離内の道路から走行予測経路として第１の経路〜第３の経路までの最大３経路を設定するものであり、上記走行予測経路の設定は、上記所定距離内に交差点が存在する場合、走行路前方の自車両に対して間近な交差点から順次行われる。上記プログラムは所定時間毎に実行されるもので、プログラムがスタートすると、先ず、上記ナビゲーション装置３から、走行路前方の所定距離内（例えば３００ｍ）の道路地図情報等のデータや各検出データが入力されるとともに、ドライバによって目的地が設定されいる場合は目的地への最適経路が入力され、ステップ（以下「Ｓ」と略称）１０１で、上記ナビゲーション装置３から入力される自車位置のデータに基づき、上記道路地図情報（以下、単に「道路」と略称する）上での自車位置を検出した後、Ｓ１０２に進む。
【００７２】
上記Ｓ１０２では、上記ナビゲーション装置３から入力される車両の絶対的な走行方向に基づき、上記道路上での自車の走行方向を検出した後、Ｓ１０３に進む。
【００７３】
上記Ｓ１０３では、現在走行中の道路、すなわち、上記道路上での自車位置から走行方向へ向かう経路を第１経路として設定した後、Ｓ１０４に進む。ここで、上記Ｓ１０３では、走行路前方の上記所定距離内の道路上に交差点がある場合は、上記自車位置から上記間近の交差点までの経路を第１経路として設定する。
【００７４】
上記Ｓ１０４では、上記道路上の所定の道のり（所定距離）内、すなわち自車両の走行路前方の所定距離内に交差点があるか否かを判定し、上記所定距離内に交差点がない場合にはＳ１３３に進み、一方、上記所定距離内に交差点がある場合はＳ１０５に進む。
【００７５】
上記Ｓ１３３では、上記設定した経路についての上記ナビゲーション装置３からの入力情報（道路地図情報等）をカーブ形状検出装置に対して出力した後、ルーチンを抜ける。
【００７６】
一方、上記所定距離内に交差点がありＳ１０５に進むと、走行路前方で自車両に対して間近の交差点を検索し、Ｓ１０６で上記交差点で分岐された各分岐路についての道路種別を読込み、Ｓ１０７で上記交差点で分岐された各分岐路についての道路幅を読込み、Ｓ１０８で上記交差点で分岐された各分岐路と現在車両が走行中の道路との屈曲角、屈曲方向を演算した後、Ｓ１０９に進む。
【００７７】
上記Ｓ１０９では、ドライバにより目的地が設定されているか否かを判定し、目的地が設定されている場合にはＳ１１０に進み、目的地が設定されていない場合にはＳ１１２進む。
【００７８】
上記Ｓ１０９で目的地が設定されていると判断し、Ｓ１１０に進むと、自車両が上記ナビゲーション装置３によって設定された目的地までの最適経路を走行中か否かの判定を行い、自車両が上記最適経路を走行中である場合はＳ１１１に進み、自車両が上記最適経路を走行中でない場合はＳ１１２に進む。
【００７９】
上記Ｓ１１１では、上記交差点で分岐された分岐路の中から上記最適経路を選択し、この選択した経路を自車両が現在走行中の道路の延長、すなわち第１経路の延長として設定した後、Ｓ１１４に進む。
【００８０】
一方、上記Ｓ１０９で目的地が設定されていないと判断し、あるいは、上記Ｓ１１０で自車両が上記最適経路までの経路を走行中でないと判断してＳ１１２に進むと、上記交差点での各分岐路について、道路種別、道路幅、道路の屈曲方向の順で予め設定した優先順位に応じて評価を行い、上記各分岐路のうち最も上位の経路を選択し、Ｓ１１３に進み、上記選択された分岐路を、現在自車両が走行中の道路の延長、すなわち上記第１経路の延長として設定した後、Ｓ１１４に進む。
【００８１】
上記Ｓ１１４では、上記間近の交差点で分岐された分岐路のうち第１の経路として設定された経路を除いた経路の中で最上位の経路を選択し、Ｓ１１５に進み、上記選択された経路を第２経路として設定した後、Ｓ１１６に進む。ここで上記第２経路の設定距離、すなわち上記第１経路から分岐され上記交差点を始点として第２経路として設定される経路の距離は、データ量削減のため、予め設定した短い距離に設定する。
【００８２】
上記Ｓ１１６では、上記間近の交差点に、上記第１経路，上記第２経路として設定した分岐路以外にさらに他の分岐路があるか否かを判定し、他に分岐路がある場合はＳ１１７に進み、他に分岐路がない場合はＳ１１９に進む。
【００８３】
ここで、上記Ｓ１１６で、上記間近の交差点に他の分岐路がないと判断した場合、上記間近の交差点は三叉路であることを容易に判断できる。すなわち、この場合、上記交差点は自車両から見て突き当たりとなっている（Ｔ字路である）可能性が高いことを判断することもできる。
【００８４】
上記Ｓ１１６で上記間近の交差点に他の分岐路があると判断し、Ｓ１１７に進むと、上記各分岐路のうち上記第１経路，上記第２経路としてすでに設定されている分岐路を除いて最上位の分岐路を選択し、Ｓ１１８に進み、選択された上記分岐路を第３経路として設定した後、Ｓ１３１に進む。ここで、上記第３経路の設定距離、すなわち上記第１経路から分岐され上記交差点を始点として第３経路として設定される経路の距離は、上記第２経路の設定距離と同様に、データ量削減のため、予め設定した短い距離とする。なお、上記第３経路の設定距離は、上記第２経路の設定距離よりもさらに短い距離としてもよい。
【００８５】
一方、上記間近の交差点に他の分岐路がないと判断しＳ１１９に進むと、上記間近の交差点で設定された上記第１経路上に次の交差点があるか否かを検索した後、Ｓ１２０に進む。
【００８６】
上記Ｓ１２０では、上記道のり内（所定距離）に次の交差点がある場合にはＳ１２１に進み、上記道のり（所定距離）内に次の交差点がない場合にはＳ１３３に進んだ後、ルーチンを抜ける。
【００８７】
上記Ｓ１２１〜Ｓ１２９までは上述のＳ１０６〜Ｓ１１４までの制御と略同様であり、上記Ｓ１２１では、上記交差点（次の交差点）で分岐された各分岐路についての道路種別を読込み、Ｓ１２２に進んで上記交差点で分岐された各分岐路についての道路幅を読込み、Ｓ１２３に進んで上記交差点で分岐された各分岐路と現在車両が走行中の道路との屈曲角、屈曲方向を演算した後、Ｓ１２４に進む。
【００８８】
上記Ｓ１２４では、ドライバにより目的地が設定されているか否かを判定し、目的地が設定されている場合にはＳ１２５に進み、目的地が設定されていない場合にはＳ１２７進む。
【００８９】
上記Ｓ１２４で目的地が設定されていると判断し、Ｓ１２５に進むと、自車両が上記ナビゲーション装置３によって設定された目的地までの最適経路を走行中か否かの判定を行い、自車両が上記最適経路を走行中である場合はＳ１２６に進み、自車両が上記最適経路を走行中でない場合はＳ１２７に進む。
【００９０】
上記Ｓ１２６では、上記交差点で分岐された分岐路の中から上記最適経路を選択し、この選択した経路を自車両が現在走行中の道路の延長、すなわち第１経路の延長として設定した後、Ｓ１２９に進む。
【００９１】
一方、上記Ｓ１２４で目的地が設定されていないと判断し、あるいは、上記Ｓ１２５で自車両が上記最適経路までの経路を走行中でないと判断してＳ１２７に進むと、上記交差点での各分岐路について、道路種別、道路幅、道路の屈曲方向の順で予め設定した優先順位に応じて評価を行い、上記各分岐路のうち最も上位の経路を選択し、Ｓ１２８に進み、上記選択された分岐路を、現在自車両が走行中の道路の延長、すなわち上記第１経路の延長として設定した後、Ｓ１２９に進む。
【００９２】
上記Ｓ１２９では、上記交差点（次の交差点）で分岐された上記各分岐路の中から上記第１経路の延長として設定した分岐路を除く最上位の分岐路を選択し、Ｓ１３０に進み、上記選択した分岐路を第３経路として設定した後、１３１に進む。
【００９３】
上記Ｓ１３１では、設定された上記第１経路上に次の交差点があるか否かを検索し、Ｓ１３２に進み、上記道のり（所定距離）内に次の交差点がある場合にはＳ１３４に進み、上記道のり（所定距離）内に次の交差点がない場合にはＳ１３３に進んだ後、ルーチンを抜ける。
【００９４】
上記Ｓ１３４では、上記交差点で分岐された各分岐路についての道路種別を読込み、Ｓ１３５に進んで上記交差点で分岐された各分岐路についての道路幅を読込み、Ｓ１３６に進んで上記交差点で分岐された各分岐路と現在車両が走行中の道路との屈曲角、屈曲方向を演算した後、Ｓ１３７に進む。
【００９５】
上記Ｓ１３７では、ドライバにより目的地が設定されているか否かを判定し、目的地が設定されている場合にはＳ１３８に進み、目的地が設定されていない場合にはＳ１４０進む。
【００９６】
上記Ｓ１３７で目的地が設定されていると判断し、Ｓ１３８に進むと、自車両が上記ナビゲーション装置３によって設定された目的地までの最適経路を走行中か否かの判定を行い、自車両が上記最適経路を走行中である場合はＳ１３９に進み、自車両が上記最適経路を走行中でない場合はＳ１４０に進む。
【００９７】
上記Ｓ１３９では、上記交差点で分岐された分岐路の中から上記最適経路を選択し、この選択した経路を自車両が現在走行中の道路の延長、すなわち第１経路の延長として設定した後、Ｓ１３１に戻る。
【００９８】
一方、上記Ｓ１３７で目的地が設定されていないと判断し、あるいは、上記Ｓ１３８で自車両が上記最適経路までの経路を走行中でないと判断してＳ１４０に進むと、上記交差点での各分岐路について、道路種別、道路幅、道路の屈曲方向の順で予め設定した優先順位に応じて評価を行い、上記各分岐路のうち最も上位の経路を選択し、Ｓ１４１に進み、上記選択された分岐路を、現在自車両が走行中の道路の延長、すなわち上記第１経路の延長として設定した後、Ｓ１３１に戻る。このように、上記Ｓ１３１〜上記Ｓ１４１までの制御を繰り返すことによって、上記所定距離内全域に亘って第１経路を設定することができる。
【００９９】
このように、本発明の実施の形態によれば、自車両の走行路前方の予め設定した所定距離内に交差点があり、走行路が複数に分岐されている場合があっても、上記走行予測経路設定部５によって、上記交差点で分岐された各分岐路についての優先順位を決定し、この優先順位に応じて、第１経路〜第３経路までの最大３経路を走行予測経路として設定し、ナビゲーション装置３からの入力データのうち、上記設定した経路についてのデータをカーブ形状検出部６に出力するので、同カーブ形状検出部６では、自車両が最も走行する可能性の高い最大３経路までについての演算のみを行うだけで済み、扱うデータ量が大きくなることはない。
【０１００】
また、上記走行予測経路の設定も、道路種別、道路幅、道路の屈曲方向等に基づいて行うので、複雑な演算を要することなく確実に走行路を予測することができる。
【０１０１】
また、上記走行予測経路の設定に際し、ナビゲーション装置３で目的地が設定されている場合は、この目的地に応じた最適経路を最優先して第１経路に設定するので、自車両が通過する可能性が最も高い経路を第１経路として設定することができる。
【０１０２】
また、走行路前方に複数の分岐路がある場合には、上記第１経路に次いで自車両が通過する可能性が高い第２経路、第３経路を設定するので、自車両が第１経路とは異なる経路に進入した場合にも対応することができる。
【０１０３】
また、上記第２経路、上記第３経路は、予め設定した短い距離で設定するので、この第２経路、第３経路に関するデータ量を小さくすることができる。
【０１０４】
また、道路の屈曲方向により優先順位を決定する場合は、自車両から見て直進方向に近い経路を優先することにより、車両運動制御を行う必要が低い経路の存在を認識することができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、たとえ、走行路前方の道路に分岐があっても複雑な演算を要することなく確実に走行路を予測して設定することで、道路形状の認識に際し、扱うデータ量を必要十分な量まで削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】走行経路認識装置の全体構成を説明するブロック図
【図２】ナビゲーション装置の構成の説明図
【図３】カーブ形状検出部の構成の説明図
【図４】カーブの曲率半径の求め方の説明図
【図５】求めたカーブの曲率半径の補正の説明図
【図６】実際にナビゲーション装置から得られるノードデータの例の説明図
【図７】データ整理部での各ケースの説明図
【図８】走行予測経路設定のフローチャート
【図９】走行予測経路設定のフローチャート（図８の続き）
【符号の説明】
１    …    走行経路認識装置
２    …    制御部
３    …    ナビゲーション装置
５    …    走行予測経路設定部（走行予測経路設定手段）
６    …    カーブ形状検出部（カーブ形状検出手段）
【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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