特許 7015234 演算装置、演算方法、演算プログラム及び記録媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-25

(45)【発行日】2022-02-02

(54)【発明の名称】演算装置、演算方法、演算プログラム及び記録媒体

(51)【国際特許分類】

   G06F 16/906 20190101AFI20220126BHJP

   G06F 16/909 20190101ALI20220126BHJP

   G09B 29/00 20060101ALI20220126BHJP

   G01C 21/28 20060101ALI20220126BHJP

【ＦＩ】

G06F16/906

G06F16/909

G09B29/00 Z

G01C21/28

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2018245813

(22)【出願日】2018-12-27

(65)【公開番号】P2020107114

(43)【公開日】2020-07-09

【審査請求日】2021-02-17

(73)【特許権者】

【識別番号】501271479

【氏名又は名称】株式会社トヨタマップマスター

(74)【代理人】

【識別番号】110002516

【氏名又は名称】特許業務法人白坂

(72)【発明者】

【氏名】若杉 友太

(72)【発明者】

【氏名】三輪 晴雄

(72)【発明者】

【氏名】川添 文也

(72)【発明者】

【氏名】大河内 正

【審査官】齊藤 貴孝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１４２２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０１５７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２１１５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０８１５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９０２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３２１０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０３３７５２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－１１７９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１９２５８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ １６／００

Ｇ０９Ｂ ２９／００

Ｇ０１Ｃ ２１／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の位置情報と、前記車両の前記位置情報で示される位置における車両の向きを示す方向情報とを複数取得する取得部と、
前記位置情報に基づく隣接する２つの位置間の距離をΔＬ、方向情報に基づく前記２つの位置間の車両の向きの変化をΔＨ、ΔＬとΔＨとの比をＡとする場合、式（１）に基づいて比Ａを算出する算出部と、
前記算出部で算出された比Ａが一定である区間を曲率半径が一定である曲率半径一定区間として複数特定する特定部と、
前記特定部が特定した曲率半径一定区間のうち隣接する曲率半径一定区間の比Ａの差分が連続して正又は負になる複数の曲率半径一定区間をグループ化するグループ化部と、
前記グループ化部がグループ化した曲率半径一定区間の走行経路に基づく曲線を生成する生成部と、
を備える演算装置。

【数1】

…（１）

【請求項2】

前記グループ化部は、隣接する曲率半径一定区間の比Ａの差分の正負が反転する箇所は、グループ化しない
請求項１に記載の演算装置。

【請求項3】

前記生成部は、比Ａの逆数が予め設定された閾値以上の場合に曲線の始点とし、その始点から曲線を生成する
請求項１又は２に記載の演算装置。

【請求項4】

前記特定部は、複数の曲率半径一定区間のうち隣接する区間を第１区間及び第２区間とすると、第１区間の終点と第２区間の始点は離隔する
請求項１～３のいずれか１項に記載の演算装置。

【請求項5】

前記生成部は、曲率半径をＲ、円周率をπとすると、式（２）に基づいて複数の曲率半径一定区間それぞれの曲率半径Ｒを求め、求めた曲率半径Ｒの中で最大の曲率半径Ｒｍａｘを特定し、特定した最大の曲率半径Ｒｍａｘを少なくとも維持してグループ化した曲率半径一定区間の走行経路に基づく曲線を生成する
請求項１～４のいずれか１項に記載の演算装置。

【数2】

…（２）

【請求項6】

前記生成部は、前記取得部によって取得される位置情報及び方向情報の精度に応じて、最大の曲率半径Ｒｍａｘを維持する曲率半径一定区間の長さを延長し又は短縮して曲線を生成する
請求項５に記載の演算装置。

【請求項7】

前記生成部によって生成された曲線を道路情報として地図情報に登録する登録部を備える
請求項１～６のいずれか１項に記載の演算装置。

【請求項8】

コンピュータが、
車両の位置情報と、前記車両の前記位置情報で示される位置における車両の向きを示す方向情報とを複数取得する取得ステップと、
前記位置情報に基づく隣接する２つの位置間の距離をΔＬ、方向情報に基づく前記２つの位置間の車両の向きの変化をΔＨ、ΔＬとΔＨとの比をＡとする場合、式（３）に基づいて比Ａを算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出された比Ａが一定である区間を曲率半径が一定である曲率半径一定区間として複数特定する特定ステップと、
前記特定ステップが特定した曲率半径一定区間のうち隣接する曲率半径一定区間の比Ａの差分が連続して正又は負になる複数の曲率半径一定区間をグループ化するグループ化ステップと、
前記グループ化ステップでグループ化した曲率半径一定区間の走行経路に基づく曲線を生成する生成ステップと、
を実行する演算方法。

【数3】

…（３）

【請求項9】

前記グループ化ステップでは、隣接する曲率半径一定区間の比Ａの差分の正負が反転する箇所は、グループ化しない
請求項８に記載の演算方法。

【請求項10】

前記生成ステップは、比Ａの逆数が予め設定された閾値以上の場合に曲線の始点とし、その始点から曲線を生成する
請求項８又は９に記載の演算方法。

【請求項11】

前記特定ステップは、複数の曲率半径一定区間のうち隣接する区間を第１区間及び第２区間とすると、第１区間の終点と第２区間の始点は離隔する
請求項８～１０のいずれか１項に記載の演算方法。

【請求項12】

前記生成ステップは、曲率半径をＲ、円周率をπとすると、式（４）に基づいて複数の曲率半径一定区間それぞれの曲率半径Ｒを求め、求めた曲率半径Ｒの中で最大の曲率半径Ｒｍａｘを特定し、特定した最大の曲率半径Ｒｍａｘを少なくとも維持してグループ化した曲率半径一定区間の走行経路に基づく曲線を生成する
請求項８～１１のいずれか１項に記載の演算方法。

【数4】

…（４）

【請求項13】

前記生成ステップは、前記取得ステップによって取得される位置情報及び方向情報の精度に応じて、最大の曲率半径Ｒｍａｘを維持する曲率半径一定区間の長さを延長し又は短縮して曲線を生成する
請求項１２に記載の演算方法。

【請求項14】

前記生成ステップによって生成された曲線を道路情報として地図情報に登録する登録ステップを備える
請求項８～１３のいずれか１項に記載の演算方法。

【請求項15】

コンピュータに、
車両の位置情報と、前記車両の前記位置情報で示される位置における車両の向きを示す方向情報とを複数取得する取得機能と、
前記位置情報に基づく隣接する２つの位置間の距離をΔＬ、方向情報に基づく前記２つの位置間の車両の向きの変化をΔＨ、ΔＬとΔＨとの比をＡとする場合、式（５）に基づいて比Ａを算出する算出機能と、
前記算出機能で算出された比Ａが一定である区間を曲率半径が一定である曲率半径一定区間として複数特定する特定機能と、
前記特定機能が特定した曲率半径一定区間のうち隣接する曲率半径一定区間の比Ａの差分が連続して正又は負になる複数の曲率半径一定区間をグループ化するグループ化機能と、
前記グループ化機能でグループ化した曲率半径一定区間の走行経路に基づく曲線を生成する生成機能と、
を実現させる演算プログラム。

【数5】

…（５）

【請求項16】

前記グループ化機能では、隣接する曲率半径一定区間の比Ａの差分の正負が反転する箇所は、グループ化しない
請求項１５に記載の演算プログラム。

【請求項17】

前記生成機能は、比Ａの逆数が予め設定された閾値以上の場合に曲線の始点とし、その始点から曲線を生成する
請求項１５又は１６に記載の演算プログラム。

【請求項18】

前記特定機能は、複数の曲率半径一定区間のうち隣接する区間を第１区間及び第２区間とすると、第１区間の終点と第２区間の始点は離隔する
請求項１５～１６のいずれか１項に記載の演算プログラム。

【請求項19】

前記生成機能は、曲率半径をＲ、円周率をπとすると、式（６）に基づいて複数の曲率半径一定区間それぞれの曲率半径Ｒを求め、求めた曲率半径Ｒの中で最大の曲率半径Ｒｍａｘを特定し、特定した最大の曲率半径Ｒｍａｘを少なくとも維持してグループ化した曲率半径一定区間の走行経路に基づく曲線を生成する
請求項１５～１８のいずれか１項に記載の演算プログラム。

【数6】

…（６）

【請求項20】

前記生成機能は、前記取得機能によって取得される位置情報及び方向情報の精度に応じて、最大の曲率半径Ｒｍａｘを維持する曲率半径一定区間の長さを延長し又は短縮して曲線を生成する
請求項１９に記載の演算プログラム。

【請求項21】

コンピュータに、
前記生成機能によって生成された曲線を道路情報として地図情報に登録する登録機能をさらに実現させる
請求項１５～２０のいずれか１項に記載の演算プログラム。

【請求項22】

請求項１５～２１のいずれか１項に記載の演算プログラムを記録した記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、演算装置、演算方法、演算プログラム、及び、その演算プログラムを記録した記録媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両のナビゲーションを行うためのナビゲーションシステムに利用する地図を作成する技術が策定されている。その一手法として、特許文献１に記載される技術がある。特許文献１には、走行軌跡の点群データから最小二乗法による円弧部の算出（近似）処理を行うことが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－１６００６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記特許文献１に記載の技術では、円弧部を対象範囲内に含まれる点群データに基づいて円弧を算出し、相関係数が所定範囲内であるか否か、つまり、近似の正確度が所定度合以上であるか否かを特定し、相関係数が所定範囲内である場合に、前回算出している円弧との相関係数が整合するか否かで円弧を特定している。このため、円弧部の特定処理の負荷が大きいとともに、円弧の算出に時間を要するという問題があった。

【0005】

そこで、本発明は、上述のような問題を解決するために、特許文献１とは異なった手法により、円弧を容易に特定でき、その曲率半径を算出することができる演算装置、演算方法、演算プログラム、及び、その演算プログラムを記録した記録媒体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】

【0006】

一実施形態の演算装置は、車両の位置情報と、車両の位置情報で示される位置における車両の向きを示す方向情報とを複数取得する取得部と、位置情報に基づく隣接する２つの位置間の距離をΔＬ、方向情報に基づく２つの位置間の車両の向きの変化をΔＨ、ΔＬとΔＨとの比をＡとする場合、式（１）に基づいて比Ａを算出する算出部と、算出部で算出された比Ａが一定である区間を曲率半径が一定である曲率半径一定区間として複数特定する特定部と、特定部が特定した曲率半径一定区間のうち隣接する曲率半径一定区間の比Ａの差分が連続して正又は負になる複数の曲率半径一定区間をグループ化するグループ化部と、グループ化部がグループ化した曲率半径一定区間の走行経路に基づく曲線を生成する生成部と、を備える。

【0007】

【数1】

…（１）

【0008】

上記の演算装置では、グループ化部は、隣接する曲率半径一定区間の比Ａの差分の正負が反転する箇所は、グループ化しないこととしてもよい。

【0009】

上記の演算装置では、生成部は、比Ａの逆数が予め設定された閾値以上の場合に曲線を生成する始点とし、その始点から曲線を生成することとしてもよい。

【0010】

上記の演算装置では、特定部は、複数の曲率半径一定区間のうち隣接する区間を第１区間及び第２区間とすると、第１区間の終点と第２区間の始点は離隔することとしてもよい。

【0011】

上記の演算装置では、生成部は、曲率半径をＲ、円周率をπとすると、式（２）に基づいて複数の曲率半径一定区間それぞれの曲率半径Ｒを求め、求めた曲率半径Ｒの中で最大の曲率半径Ｒｍａｘを特定し、特定した最大の曲率半径Ｒｍａｘを少なくとも維持してグループ化した曲率半径一定区間の走行経路に基づく曲線を生成することとしてもよい。

【0012】

【数2】

…（２）

【0013】

上記の演算装置では、生成部は、取得部によって取得される位置情報及び方向情報の精度に応じて、最大の曲率半径Ｒｍａｘを維持する曲率半径一定区間の長さを延長し又は短縮して曲線を生成することとしてもよい。

【0014】

上記の演算装置は、生成部によって生成された曲線を道路情報として地図情報に登録する登録部を備えることとしてもよい。

【0015】

一実施形態の演算方法では、コンピュータが、車両の位置情報と、車両の位置情報で示される位置における車両の向きを示す方向情報とを複数取得する取得ステップと、位置情報に基づく隣接する２つの位置間の距離をΔＬ、方向情報に基づく２つの位置間の車両の向きの変化をΔＨ、ΔＬとΔＨとの比をＡとする場合、式（３）に基づいて比Ａを算出する算出ステップと、算出ステップで算出された比Ａが一定である区間を曲率半径が一定である曲率半径一定区間として複数特定する特定ステップと、特定ステップが特定した曲率半径一定区間のうち隣接する曲率半径一定区間の比Ａの差分が連続して正又は負になる複数の曲率半径一定区間をグループ化するグループ化ステップと、グループ化ステップでグループ化した曲率半径一定区間の走行経路に基づく曲線を生成する生成ステップと、を実行する。

【0016】

【数3】

…（３）

【0017】

演算プログラムは、コンピュータに、車両の位置情報と、車両の位置情報で示される位置における車両の向きを示す方向情報とを複数取得する取得機能と、位置情報に基づく隣接する２つの位置間の距離をΔＬ、方向情報に基づく２つの位置間の車両の向きの変化をΔＨ、ΔＬとΔＨとの比をＡとする場合、式（４）に基づいて比Ａを算出する算出機能と、算出機能で算出された比Ａが一定である区間を曲率半径が一定である曲率半径一定区間として複数特定する特定機能と、特定機能が特定した曲率半径一定区間のうち隣接する曲率半径一定区間の比Ａの差分が連続して正又は負になる複数の曲率半径一定区間をグループ化するグループ化機能と、グループ化機能でグループ化した曲率半径一定区間の走行経路に基づく曲線を生成する生成機能と、を実現させる。

【0018】

【数4】

…（４）

【0019】

一実施形態の記録媒体は、上述した演算プログラムを記録する。

【発明の効果】

【0020】

本実施形態によれば、円弧を容易に特定でき、その曲率半径を算出することができる演算装置、演算方法、演算プログラム、及び、その演算プログラムを記録した記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】一実施形態に係る演算装置のブロック図である。

【図2】車両の走行経路、位置情報に基づいて得られる２点間の距離、及び、方向情報に基づいて得られる２点間の車両の向きの変化について説明するための図である。

【図3】累積ヘディング差と累積走行距離との関係を例示するグラフである。

【図4】曲率半径と距離との関係を例示する第１のグラフである。

【図5】曲率半径と距離との関係を例示する第２のグラフである。

【図6】一実施形態に係る演算処理方法について説明するためのフローチャートである。

【図7】変形例に係る演算装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

地図上に道路のカーブを登録する際に、カーブの曲率半径が一定となる区間を、計測車両の走行履歴から計測車両の移動距離と２つの計測地点間の計測車両の進行方向の差分との比を求め、その比が一定となる区間をカーブの曲率半径が一定となる区間であるとして、その区間に対応する曲率半径からを求める技術がある。このとき、同じカーブにもかかわらず、比が少しずつずれていていることにより、同一の比が一定の区間として特定されず、比が一定の区間に基づいて得られる曲線が滑らかにならないという課題がある。そこで、本実施形態に係る演算装置においては、曲率半径が一定なる区間が細切れになり、地図上でいびつな曲線になることを防止し得る技術について開示する。

【0023】

以下、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、一実施形態に係る演算装置のブロック図である。
演算装置１は、処理装置１０、取得部２１、受付部２２、出力部２３及び記憶部２４を備える。

【0024】

取得部２１は、車両の位置情報と、車両の位置情報で示される位置における車両の向きを示す方向情報とを複数取得する。
具体的には、取得部２１は、外部装置と通信を行って、情報のやり取りを実行する機能を有する通信インターフェースである。取得部２１は、外部装置から、例えば、走行情報を取得することができる。走行情報は、少なくとも車両が走行した走行経路を示す情報である。より具体的には、走行情報は、車両の位置を示す位置情報と、位置情報を測定した時刻、位置情報を取得した時の車両の向きを示す方向情報とを含む。位置情報は、例えば、車両に搭載されているＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）などにより実現される測位システムが測位した経度及び緯度の情報である。位置情報を測定した時刻は、測位システムによる測位が行われたときの時刻であり、例えば、ＧＰＳ時刻や車両に搭載されている時計の時刻を用いることができる。方向情報とは、車両のフロントがいずれの方向を向いているかを示す情報であり、例えば、方位センサやジャイロセンサなどにより測定された情報を用いることができる。方向情報は、車両のヘッドが向いている方向としてヘディング値と呼称することもある。外部装置は、例えば、車両に搭載されている通信機能を有するセンサであってもよいし、走行情報として車両から取得したプローブ情報（プローブ交通情報）を用いることとして、プローブ情報を収集し、配信するシステムであってもよい。取得部２１は、取得した各種の情報を処理装置１０に伝達する。

【0025】

受付部２２は、演算装置１のオペレータからの入力を受け付けて、処理装置１０に伝達する機能を有する。受付部２２は、例えば、オペレータから、地図に対して、地図上の一地点を示すプロットポイントの情報を受け付けることができる。プロットポイントの情報とは、地図上の位置（経度及び緯度）を示す情報である。受付部２２は、例えば、演算装置１に備えられたハードウェアキーや、タッチキーなどのソフトキーなどにより実現することができる。受付部２２は、受け付けたプロットポイントの情報を処理装置１０に伝達する。

【0026】

出力部２３は、処理装置１０からの指示に従って、指示されたデータを外部装置に対して出力する機能を有する。出力部２３は、例えば、処理装置１０が算出した曲率半径や、地図上で円弧の曲率が一定である範囲を示す地図情報などを出力する。出力部２３は、演算装置１に備えられたモニタ等に出力することにより実現することとしてよい。モニタは、演算装置１に接続された外部のモニタであってもよい。

【0027】

記憶部２４は、演算装置１が動作するうえで必要とする各種のプログラム及び地図情報を含む各種のデータを記憶する記録媒体である。記憶部２４は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等により実現される。記憶部２４は、取得部２１が取得した走行情報や受付部２２で受け付けたプロットポイントの情報を記憶する。

【0028】

処理装置１０は、演算装置１における種々の処理を実行するものであり、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。処理装置１０は、算出部１１、特定部１２、グループ化部１３、生成部１４及び登録部１５を備える。ここで、算出部１１、特定部１２、グループ化部１３、生成部１４及び登録部１５は、処理装置１０の一機能として実現される。
図２は、車両の走行経路、位置情報に基づいて得られる２点間の距離、及び、方向情報に基づいて得られる２点間の車両の向きの変化について説明するための図である。

【0029】

算出部１１は、位置情報に基づく隣接する２つの位置間の距離をΔＬ、方向情報に基づく２つの位置間の車両の向きの変化をΔＨ、ΔＬとΔＨとの比をＡとする場合、式（５）に基づいて比Ａを算出する。

【0030】

【数5】

…（５）

【0031】

図２に一例を示すように、ポイントＰ１０１とポイントＰ１０２との間の距離ΔＬは、それぞれの位置情報に基づいて算出することができる。即ち、２点それぞれの経度及び緯度の情報は得られるので、２点間の距離として、ΔＬを算出することができる。これは、計測車両が実際に走行した走行距離をΔＬとして取得することもできる。計測車両から取得した走行距離の方がより正確なΔＬとなるが、計算によりポイントＰ１０１とポイントＰ１０２との間の直線距離ΔＬで近似することもできるため、ここでは、直線距離をΔＬとして算出する。

【0032】

そして、ポイントＰ１０１において、計測車両は、矢印Ｄ１０１で示される方向を向いており、当該方向が方向情報として取得できたとする。同様に、ポイントＰ１０２において、計測車両は、矢印Ｄ１０２で示される方向を向いており、当該方向が方向情報として取得できたとする。このとき、方向情報の変化量は、この方向の角度変化量として算出することができる。即ち、図２の矢印Ｄ１０１と、矢印Ｄ１０２とが成す角度を、変化量ΔＨとして算出することができる。

【0033】

演算装置１は、図２に例示すような、位置情報を測定したポイント（黒丸）であって、互いに隣接しあう２点間のポイントそれぞれについて、ΔＬとΔＨとを算出する。
さらに、演算装置１は、ΔＬとΔＨとの比Ａを式（５）に基づいて算出する。

【0034】

図３は、累積ヘディング差と累積走行距離との関係を例示するグラフである。
特定部１２は、算出部１１で算出された比Ａが一定である区間を曲率半径が一定である曲率半径一定区間として複数特定する。曲率半径が一定となる区間は、各ポイント間で算出した比に基づいて特定することもできるが、イメージとしては、図３に示すように、横軸に累積走行距離をとり、縦軸に累積ヘディング差をとり、各位置情報における距離と、ヘディング差をプロットしたグラフを作成し、当該グラフの傾きが一定となる区間となって表れる。

【0035】

図３に例示する各ポイント（黒丸）は、図２に例示する各ポイント（黒丸）に該当し、図３におけるポイントＰ１０１～Ｐ１０３は、それぞれ、図２に示すポイントＰ１０１～Ｐ１０３に対応する。図３からわかるように、例えば、Ｐ１０３～Ｐ１０２にかけて、グラフの傾きがほぼ一定なので、特定部１２は、この区間を曲率半径が一定の区間として特定する。このＰ１０３～Ｐ１０２の区間は、後述する図４に示すＰ２０５～Ｐ２０６の曲率半径一定区間に対応する。また、特定部１２は、グラフの傾きがほぼ一定の他の区間Ｐ２０１～Ｐ２０２、Ｐ２０３～Ｐ２０４、Ｐ２０７～Ｐ２０８及びＰ２０９～Ｐ２１０も曲率半径が一定の区間（曲率半径一定区間）として複数特定する。
なお、Ｐ２０８～Ｐ２０９の区間は、例えば、位置情報の取得精度等の影響により、ポイント毎に曲率半径が一定ではないことを示す。このため、特定部１２は、Ｐ２０８～Ｐ２０９の区間は曲率半径が一定の区間ではないとして、Ｐ２０８～Ｐ２０９の区間を曲率半径一定区間と特定しない。

【0036】

そうして、曲率半径が一定となる区間を特定した後に、特定部１２は、例えば、Ｐ１０３からＰ１０２にかけての走行軌跡に対する曲率半径Ｒ１（図２参照）、及び、他の曲率半径が一定の区間についての走行軌跡に対する曲率半径を複数算出することができる。

【0037】

図４は、曲率半径と距離との関係を例示する第１のグラフである。
図４の縦軸は曲率半径Ｒの逆数（曲率）を示し、横軸は距離を示す。特定部１２は、例えば、高速道路のジャンクション等を計測車両が走行した場合、上述したように複数の曲率半径一定区間を特定すると共に、複数の曲率半径を算出する。このときの曲率半径一定区間と曲率半径との関係は、図４に一例を示すようになる。ポイントＰ２０１～Ｐ２０２、Ｐ２０３～Ｐ２０４、Ｐ２０５～Ｐ２０６、Ｐ２０７～Ｐ２０８、Ｐ２０９～Ｐ２１０が曲率半径一定区間となり、それぞれ同じ曲率半径となる。

【0038】

なお、特定部１２は、複数の曲率半径一定区間のうち隣接する区間を第１区間及び第２区間とすると、第１区間の終点と第２区間の始点は離隔していても、第１区間と第２区間とをグループ化してもよい。特定部１２は、第１区間の終点と第２区間の始点との間の累積走行距離が所定距離内である場合や、第１区間と第２区間とが同一のカーブを走行していると推定できる場合に、第１区間の終点と第２区間の始点とが離隔していてもグループ化を実行する。第１区間と第２区間とが同一のカーブであるかどうかについては、取得した走行経路に基づいて特定することができる。
特定部１２は、例えば、第１区間をＰ２０７～Ｐ２０８とし、第２区間をＰ２０９～Ｐ２１０とすると、第１区間の終点Ｐ２０８と、第２区間の始点Ｐ２０９は離れていてもよい。例えば、取得部２１によって取得される車両の位置情報及び方向情報の取得精度によっては、計測車両がカーブを走行する場合でも、特定部１２は、曲率半径一定区間を特定できない可能性がある。このような場合、特定部１２は、取得精度の悪い区間を曲率半径一定区間に含めずに、それの前後において曲率半径一定区間を特定することが可能である。

【0039】

グループ化部１３は、特定部１２が特定した曲率半径一定区間のうち隣接する曲率半径一定区間の比Ａの差分が連続して正又は負になる複数の曲率半径一定区間をグループ化する。この場合、グループ化部１３は、隣接する曲率半径一定区間の比Ａの差分の正負が反転する箇所は、グループ化しないことが好ましい。
図４に例示する場合、比Ａが連続して正になる曲率半径一定区間は、Ｐ２０１～Ｐ２０２、Ｐ２０３～Ｐ２０４になる。一方、図４に例示する場合、比Ａが連続して負になる曲率半径一定区間は、Ｐ２０７～Ｐ２０８、Ｐ２０９～Ｐ２１０になる。図４に例示する場合、比Ａの差分の正負が反転する箇所は、Ｐ２０５～Ｐ２０６になる。このため、グループ化部１３は、Ｐ２０１～Ｐ２０４（Ｐ２０５）の区間を１つにグループ化すると共に、Ｐ２０７（Ｐ２０６）～Ｐ２１０の区間を１つにグループ化する。

【0040】

図５は、曲率半径と距離との関係を例示する第２のグラフである。
図５の縦軸は曲率半径Ｒの逆数（曲率）を示し、横軸は距離を示す。
生成部１４は、グループ化部１３がグループ化した曲率半径一定区間の走行経路に基づく曲線を生成する。この場合、生成部１４は、比Ａの逆数が予め設定された閾値以上の場合に曲線を生成する始点とし、その始点から曲線を生成することが好ましい。生成部１４は、グループ化部１３によってグループ化した区間、図４に例示する場合にはＰ２０１～Ｐ２０４（Ｐ２０５）、Ｐ２０７（Ｐ２０６）～Ｐ２１０の区間それぞれについて、走行経路に基づく曲線を生成する。ここで、生成部１４は、例えば、ポイントＰ２０１における比Ａの逆数が予め設定された閾値以上であれば、ポイントＰ２０１を始点として曲線を生成する。この曲線は、例えば、クロソイド曲線及び二次曲線等の計測車両の走行経路に応じた曲線である。図５に例示する場合、生成部１４は、ポイントＰ２０１ａ（図４のポイントＰ２０１に対応）とＰ２０５との間の区間、及び、ポイントＰ２０６とＰ２１０ａ（図４のポイントＰ２１０に対応）との間の区間で曲率が一定割合で変化するクロソイド曲線を生成する。

【0041】

また、生成部１４は、隣接する曲率半径一定区間の曲率半径の値が離れている場合には、グループ化を実行するために、それぞれの曲率半径一定区間の長さを延長し又は短縮することにより曲線を生成してもよい。すなわち、生成部１４は、例えば、図４に示すＰ２０３～Ｐ２０４の区間の曲率半径の値と、Ｐ２０５～Ｐ２０６の区間の曲率半径の値とが離れている場合、曲率半径の値の離れている量に応じて、Ｐ２０３～Ｐ２０４の区間とＰ２０５～Ｐ２０６の区間との長さを延長し又は短縮することにより、曲線を生成してもよい。生成部１４は、例えば、図４に例示するＰ２０１～Ｐ２０２の区間、Ｐ２０３～Ｐ２０４の区間、及び、Ｐ２０５の１／Ｒ、すなわち曲率の差が相対的に大きい場合には、Ｐ２０５～Ｐ２０６の区間の長さを短縮してもよい。一方、生成部１４は、例えば、図４に例示するＰ２０１～Ｐ２０２の区間、Ｐ２０３～Ｐ２０４の区間、及び、Ｐ２０５の曲率の差が相対的に小さい場合には、Ｐ２０５～Ｐ２０６の区間を延長してもよい。
また、生成部１４は、曲率半径の取得精度に応じて曲率半径一定区間の長さを延長し又は短縮することにより曲線を生成してもよい。

【0042】

生成部１４は、曲率半径をＲ、円周率をπとすると、式（６）に基づいて複数の曲率半径一定区間それぞれの曲率半径Ｒを求め、求めた曲率半径Ｒの中で最大の曲率半径Ｒｍａｘを特定することが好ましい。なお、曲率半径Ｒｍａｘは、生成部１４ではなく、特定部１２が特定してもよい。この場合、生成部１４は、特定した最大の曲率半径Ｒｍａｘを少なくとも維持してグループ化した曲率半径一定区間の走行経路に基づく曲線を生成することが好ましい。また、生成部１４は、取得部２１によって取得される位置情報及び方向情報の精度に応じて、最大の曲率半径Ｒｍａｘを維持する曲率半径一定区間の長さを延長し又は短縮して曲線を生成することが好ましい。

【0043】

【数6】

…（６）

【0044】

図４に例示する場合、Ｐ２０５～Ｐ２０６の区間において曲率半径が最小になる。生成部１４は、この区間の曲率半径Ｒｍｉｎを少なくとも維持して、Ｐ２０１～Ｐ２０４（Ｐ２０５）のグループ化した区間及びＰ２０７（Ｐ２０６）～Ｐ２１０のグループ化した区間それぞれの曲線を生成する。生成部１４は、曲率半径Ｒｍｉｎを維持するＰ２０５～Ｐ２０６の区間の長さは、グループ化した区間に生成される曲線に応じて又は曲率半径の取得精度に応じて、延長し又は短縮することが可能である。この区間の長さの延長又は短縮は、例えば、位置情報を取得したポイント毎に行ってよい。生成部１４は、区間の長さ延長する場合、例えば、初期段階で、あるポイントＡからポイントＢまでの区間で曲率半径一定区間を設定すると、取得部２１における位置情報及び方向情報の取得精度に応じて、ポイントＡからポイントＢに隣接するポイントＢ１までに曲率半径一定区間を設定してもよい。ここで、延長する区間の長さは、端部のポイント（ポイントＢ）から１つ隣のポイント（ポイントＢに隣接するポイントＢ１）に限定されることはなく、端部のポイントから複数ポイント離れた位置まで延長してもよい。また、生成部１４は、区間の長さを短縮する場合にも、区間の長さを延長する場合と同様に、１又は複数のポイント毎に短縮することができる。
また、生成部１４は、曲率半径一定区間の長さを延長し又は短縮するときのパターンを複数求め、それぞれのパターンにおいて曲線を生成してもよい。この場合、生成部１４は、生成した複数の曲線のパターンの中から最も位置情報の計測点に近いものを選択してもよい。

【0045】

登録部１５は、生成部１４によって生成された曲線を道路情報として地図情報に登録する。地図情報には、例えば、緯度及び経度の情報が記録されている。登録部１５は、取得部２１で取得された車両の位置情報と、生成部１４によって生成された曲線とに基づいて、地図情報の対応する位置に曲線を登録する。

【0046】

上記の各部は、コンピュータにおいて実行されるプログラムによって、そのコンピュータの処理装置１０等の機能として実現されてもよい。プログラムは、外部記憶装置又は光ディスク等の記録媒体に記録されてもよい。

【0047】

次に、演算処理方法について説明する。
図６は、一実施形態に係る演算処理方法について説明するためのフローチャートである。

【0048】

ステップＳＴ１１において、取得部２１は、車両の位置情報と、車両の位置情報で示される位置における車両の向きを示す方向情報とを複数取得する。

【0049】

ステップＳＴ１２において、算出部１１は、ステップＳＴ１１で取得された、位置情報に基づく隣接する２つの位置間の距離をΔＬ、方向情報に基づく２つの位置間の車両の向きの変化をΔＨとすると、ΔＬとΔＨとの比Ａを算出する。

【0050】

ステップＳＴ１３において、特定部１２は、ステップＳＴ１２で算出された比Ａが一定である区間を曲率半径が一定である曲率半径一定区間として複数特定する。特定部１２は、隣接する区間が離隔していても曲率半径一定区間として特定することが可能である。

【0051】

ステップＳＴ１４において、グループ化部１３は、ステップＳＴ１３において特定した曲率半径一定区間のうち隣接する曲率半径一定区間の比Ａの差分が連続して正又は負になる複数の曲率半径一定区間をグループ化する。この場合、グループ化部１３は、隣接する曲率半径一定区間の比Ａの差分の正負が反転する箇所をグループ化しない。

【0052】

ステップＳＴ１５において、生成部１４は、ステップＳＴ１４でグループ化した曲率半径一定区間の走行経路に基づく曲線を生成する。この場合、生成部１４は、ステップＳＴ１２で算出された比Ａの逆数が予め設定された閾値以上の場合に曲線の始点とし、その始点から曲線を生成する。また、生成部１４は、最大の曲率半径Ｒｍａｘを少なくとも維持してグループ化した曲率半径一定区間の走行経路に基づく曲線を生成することが可能である。また、生成部１４は、ステップＳＴ１１で取得される位置情報及び方向情報の精度に応じて、最大の曲率半径Ｒｍａｘを維持する曲率半径一定区間の長さを延長し又は短縮して、グループ化した区間に曲線を生成することができる。

【0053】

ステップＳＴ１６において、登録部１５は、ステップＳＴ１５で生成された曲線を道路情報として地図情報に登録する。

【0054】

次に、本実施形態の効果について説明する。
演算装置１は、車両の位置情報と、車両の位置情報で示される位置における車両の向きを示す方向情報とを複数取得する取得部２１と、位置情報に基づく隣接する２つの位置間の距離をΔＬ、方向情報に基づく２つの位置間の車両の向きの変化をΔＨとすると、ΔＬとΔＨとの比Ａを算出する算出部１１と、算出部１１で算出された比Ａが一定である区間を曲率半径が一定である曲率半径一定区間として複数特定する特定部１２と、特定部１２が特定した曲率半径一定区間のうち隣接する曲率半径一定区間の比Ａの差分が連続して正又は負になる複数の曲率半径一定区間をグループ化するグループ化部１３と、グループ化部１３がグループ化した曲率半径一定区間の走行経路に基づく曲線を生成する生成部１４と、を備える。
これにより、演算装置１は、車両の移動に適した曲線を生成することができる。

【0055】

演算装置１では、グループ化部１３は、隣接する曲率半径一定区間の比Ａの差分の正負が反転する箇所は、グループ化しないこととしてもよい。
これにより、演算装置１は、グループ化した区間において、車両の移動に応じた曲線を生成することができる。また、演算装置１は、差分が増える区間又は差分が減る区間それぞれで曲線を生成するので、曲率が徐々に増加する曲線又は曲率が徐々に減少する曲線（一例として、クロソイド曲線等）を生成することができる。

【0056】

演算装置１では、生成部１４は、比Ａの逆数が予め設定された閾値以上の場合に曲線の始点とし、その始点から曲線を生成することとしてもよい。
これより、演算装置１は、計測車両がカーブを移動するのに応じて曲線を生成でき、計測車両が直線区間を移動する場合にも曲線が生成されるのを防ぐことができる。

【0057】

演算装置１では、特定部１２は、複数の曲率半径一定区間のうち隣接する区間を第１区間及び第２区間とすると、第１区間の終点と第２区間の始点は離隔することとしてもよい。
これにより、演算装置１は、取得部２１によって取得される位置情報の精度が悪い場合等に、実際の車両の走行経路とは乖離した曲線が生成されるのを防ぐことができる。

【0058】

演算装置１では、生成部１４は、複数の曲率半径一定区間それぞれの曲率半径Ｒを求め、求めた曲率半径Ｒの中で最大の曲率半径Ｒｍａｘを特定し、特定した最大の曲率半径Ｒｍａｘを少なくとも維持してグループ化した曲率半径一定区間の走行経路に基づく曲線を生成することとしてもよい。
これにより、演算装置１は、計測車両の走行経路に応じた曲線を生成することができる。

【0059】

演算装置１では、生成部１４は、取得部２１によって取得される位置情報及び方向情報の精度に応じて、最大の曲率半径Ｒｍａｘを維持する曲率半径一定区間の長さを延長し又は短縮して曲線を生成することとしてもよい。
これにより、演算装置１は、計測車両が移動する実際のカーブに応じた、滑らかな曲線を生成することができる。

【0060】

演算装置１では、登録部１５は、生成部１４によって生成された曲線を道路情報として地図情報に登録することとしてもよい。
これにより、演算装置１は、生成した曲線を地図の作成に利用することができる。

【0061】

また、本実施形態の演算方法及び演算プログラムは、上述した演算装置１の効果と同様の効果を奏することができる。

【0062】

上記実施形態では、演算装置１が処理装置１０、取得部２１、受付部２２、出力部２３及び記憶部２４を備える例について説明した。また、上記実施形態では、処理装置１０は、算出部１１、特定部１２、グループ化部１３、生成部１４及び登録部１５を備える例について説明した。これらの各機能部は、集積回路等に形成される論理回路等によって実現されてもよい。すなわち、図７に例示するように、演算装置１は、処理回路１０、取得回路２１、受付回路２２、出力回路２３及び記憶回路２４を備えてもよい。また、処理回路１０は、算出回路１１、特定回路１２、グループ化回路１３、生成回路１４及び登録回路１５を備えてもよい。なお、図７に示す各回路には、図１に示す各機能部との対応関係を明示するために、同じ符号を付している。

【符号の説明】

【0063】

１ 演算装置
１０ 処理装置
１１ 算出部
１２ 特定部
１３ グループ化部
１４ 生成部
１５ 登録部
２１ 取得部
２２ 受付部
２３ 出力部
２４ 記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】