DE112014002019B4

DE112014002019B4 - Kurvenformmodelliereinrichtung, Fahrzeuginformationsverarbeitungssystem, Kurvenformmodellierverfahren und Kurvenformmodellierprogramm

Info

Publication number: DE112014002019B4
Application number: DE112014002019.2T
Authority: DE
Inventors: Nobuhiro Mizuno; Masahiro Iida
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2014-03-21
Publication date: 2020-03-05
Anticipated expiration: 2034-03-22
Also published as: DE112014002019T5; WO2014171073A1; US20160054133A1; JP6161942B2; JP2014211557A; US9885578B2

Abstract

Kurvenformmodelliereinrichtung, die eine Vielzahl von Abtastpunkten, die entlang einer Route gewonnen wurden, in einen Linearabschnitt, einen Relaxationskurvenabschnitt und einen Stetigabschnitt unterteilt, beinhaltend:eine Kurvenextraktionseinheit, die eine Kurve aus den Abtastpunkten unter Verwendung eines Extremwerts einer Krümmung an den Abtastpunkten extrahiert;eine Stetigabschnittkrümmungsermittlungseinheit, die eine Krümmung des Stetigabschnitts auf der Grundlage einer Krümmung von Abtastpunkten ermittelt, die in der durch die Kurvenextraktionseinheit extrahierten Kurve enthalten sind; undeine Kurveneingangs- und -ausgangsermittlungseinheit, die einen vorbestimmten Krümmungsbereich einschließlich der Krümmung des Stetigabschnitts festlegt und einen Startpunkt und einen Endpunkt des Stetigabschnitts auf der Grundlage des Krümmungsbereichs ermittelt, wobeidie Kurvenextraktionseinheit die Kurve extrahiert, wenn die Kurvenextraktionseinheit ermittelt, dass einer von Extrempunkten, bei dem die Extremwerte der Krümmung der Abtastpunkte zugewiesen sind, eine gleiche Kurve wie zumindest einer von einem oder mehreren vorangehenden Extrempunkten und einem oder mehreren nachfolgenden Extrempunkten in einem Fall bereitstellt, in dem ein Verhältnis zwischen der Krümmung des einen von Extrempunkten und einem Wert, der durch Glätten der Krümmung des einen oder der mehreren vorangehenden Extrempunkte erhalten wird, oder einem Wert, der durch Glätten der Krümmung des einen oder der mehreren nachfolgenden Extrempunkte erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs angeordnet ist.

Description

Diese Erfindung basiert auf der Patentanmeldung WO 2014/171073 A1 , die am 21.03.2014 eingereicht wurde und deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme einbezogen wird.
Die Erfindung betrifft eine Kurvenformmodelliereinrichtung, ein Kurvenformmodellierverfahren, ein Kurvenformmodellierprogramm und ein Fahrzeuginformationsverarbeitungssystem zum Modellieren einer Kurvenform aus tatsächlichen Fortbewegungsdaten oder Kartendaten.
Es wird ein System vorgeschlagen, das ein Automobil dazu steuert, sich auf einer Straße fortzubewegen, und eine Fahrunterstützung für einen Fahrer des Automobils zur Fortbewegung auf der Straße basierend auf einer Form der zu befahrenden Straße bereitstellt. Das System erfordert die Beschaffung akkurater Information über die Straßenform. Zum Beispiel ist akkurate Information über eine Kurvenform erforderlich, wenn ein Fahrzeug beginnt, eine enge Kurve zu fahren und ein Fahrer eine Fahrzeuggeschwindigkeit in Übereinstimmung mit einem natürlichen Empfinden möglichst geeignet ändern muss.
Ein Navigationssystem beinhaltet Kartendaten als Datenbank. Das Navigationssystem verwendet einen GPS-Empfänger zum Erfassen einer Position des sich fortbewegenden Fahrzeugs und vergleicht die Informationen über die erfasste Position mit den Kartendaten, um die Fahrzeugposition auf der Karte zu spezifizieren. Um die für das Navigationssystem verwendeten Kartendaten zu erzeugen, wird eine kommerziell verfügbare Straßenkarte dazu verwendet, Punkte auf einer Straße in regelmäßigen Intervallen abzutasten, um Knotenpunkte zu extrahieren. Zweidimensionale Koordinateninformation über die Knoten wird in einem Speicher gespeichert.
Derzeit verfügbare Karten für Fahrzeugnavigationssysteme zielen jedoch auf eine Strecken- bzw. Routensuche und Routenführung ab. Diese Karten sind nicht so genau bzw. nicht genau genug, um die Fahrzeugfortbewegung zu steuern oder den Fahrer beim Fahrer zu unterstützen.
Es sind Kartenerzeugungseinrichtungen zum Erzeugen von Kartendaten basierend auf einer Route, die das Fahrzeug tatsächlich zurückgelegt hat, vorgeschlagen (vergleiche beispielsweise die Druckschriften JP H09 - 185 322 A und JP 2013 - 015 735 A ).
Eine tatsächliche Fahrzeugschleppkurve zeigt jedoch auch dann keinen stetigen Abschnitt bzw. Stetigabschnitt (einen Abschnitt mit regelmäßiger Krümmung), der auf einer gebauten Straße vorhanden ist, an, wenn die bekannte Kartenerzeugungseinrichtung zur Erzeugung von Kartendaten verwendet wird. Die Länge eines Stetigabschnitts kann nicht akkurat digitalisiert werden. Eine Fahrzeuggeschwindigkeit kann in Relation zu einer Kurve nicht geeignet gesteuert werden.
Außerdem offenbart die Druckschrift WO 2009/071995 A2 ein System und ein Verfahren zum Anwenden von Klothoidkurvenwerten auf Fahrbahnen in einem Informationssystem für geografische Daten sowie ein computerlesbares Speichermedium, das Anweisungen für einen Prozessor zum Anwenden von Klothoidkurvenwerten auf Fahrbahnen in einem Informationssystem für geografische Daten speichert. Die Anweisungen umfassen ein Auswählen von Datenbanksegmenten im Geodateninformationssystem, wobei die Datenbanksegmente Fahrbahnen beschreiben, ein Bestimmen von Segmentketten aus den ausgewählten Datenbanksegmenten, ein Vorbereiten der Segmentketten für einen Übergang in einen Krümmungsraum, ein Übergehen zu einer Krümmungsfunktion in dem Krümmungsraum durch Berechnen von Kursänderungen an Punkten entlang der Segmentkette, welches in einer Umwandlung der Segmentketten in Klothoide resultiert, ein Glätten der Krümmungsfunktion, ein Anpassen der geglätteten Krümmungsfunktion an eine verallgemeinerte Form, welche innerhalb einer ausgewählten Toleranz der geglätteten Krümmungsfunktion bleibt, und ein Speichern identifizierter Segmente von Geraden, Übergangszonen und Segmenten konstanter Krümmung in dem Informationssystem für geographische Daten.
Ferner offenbart die Druckschrift US 2005/0187705 A1 eine Vorrichtung zum Vorhersagen einer Straßenform. Die Vorrichtung umfasst eine Kartendatenleseeinheit zum Lesen von Kartendaten, eine Klothoidkurvenberechnungseinheit zum Berechnen einer Klothoidkurve, die einem engen Kurvenbereich entspricht, basierend auf den oben genannten Kartendaten, und eine Anpassungseinheit zum Anpassen der Klothoidkurve an den engen Kurvenbereich.
Schließlich betrifft die Druckschrift EP 2 261 606 A2 eine Rechenmaschine, die dazu konfiguriert ist, den Abstand zwischen einer Klothoiden und einem Punkt so zu berechnen, dass ein Prozessor die berechneten Informationen dazu nutzen kann, ein kartographisches Merkmal auf einer elektronischen Karte anzuzeigen, wobei die Rechenmaschine dazu konfiguriert ist, zumindest einen Punkt eines kartographischen Merkmals, das sich in einem Ursprungsraum befindet, in einen transformierten Punkt, der sich in einem Klothoidraum befindet, umzuwandeln, Grenzen eines Bereichs der Einheitsklothoide, in der sich der transformierte Punkt befindet, auszuwählen und die Grenzen als Funktion eines Abstands zwischen den Grenzen und dem transformierten Punkt anzupassen, um einen Klothoidabschnitt zu identifizieren, der für den zumindest einen Punkt des kartographischen Merkmals repräsentativ ist, und den Klothoidabschnitt für den Prozessor derart bereitzustellen, dass der Prozessor in der Lage ist, das kartographische Merkmal auf der elektronischen Karte anzuzeigen.
Der Erfindung liegt als eine Aufgabe zugrunde, eine Kurvenformmodelliereinrichtung, ein Kurvenformmodellierverfahren, ein Kurvenformmodellierprogramm, und ein Fahrzeuginformationsverarbeitungssystem zum akkuraten Extrahieren einer Straßenform bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kurvenformmodelliereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Fahrzeuginformationsverarbeitungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 13, durch ein Kurvenformmodellierverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und durch ein Kurvenformmodellierungsprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der beigefügten Unteransprüche.
In Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt beinhaltet eine Kurvenformmodelliereinrichtung, die eine Vielzahl von Abtastpunkten, die entlang einer Route gewonnen wurden, in einen Linearabschnitt, einen Relaxationskurvenabschnitt und einen Stetigabschnitt unterteilt: eine Kurvenextraktionseinheit, die eine Kurve aus den Abtastpunkten unter Verwendung eines Extremwerts einer Krümmung an den Abtastpunkten extrahiert; eine Stetigabschnittkrümmungsermittlungseinheit, die eine Krümmung des Stetigabschnitts auf der Grundlage einer Krümmung von Abtastpunkten ermittelt, die in der durch die Kurvenextraktionseinheit extrahierten Kurve enthalten sind; und eine Kurveneingangs- und -ausgangsermittlungseinheit, die einen vorbestimmten Krümmungsbereich einschließlich der Krümmung des Stetigabschnitts festlegt und einen Startpunkt und einen Endpunkt des Stetigabschnitts auf der Grundlage des Krümmungsbereichs ermittelt. In dem ersten Aspekt extrahiert erfindungsgemäß die Kurvenextraktionseinheit die Kurve, wenn die Kurvenextraktionseinheit ermittelt, dass einer von Extrempunkten, bei dem die Extremwerte der Krümmung der Abtastpunkte zugewiesen sind, eine gleiche Kurve wie zumindest einer von einem oder mehreren vorangehenden Extrempunkten und einem oder mehreren nachfolgenden Extrempunkten in einem Fall bereitstellt, in dem ein Verhältnis zwischen der Krümmung des einen von Extrempunkten und einem Wert, der durch Glätten der Krümmung des einen oder der mehreren vorangehenden Extrempunkte erhalten wird, oder einem Wert, der durch Glätten der Krümmung des einen oder der mehreren nachfolgenden Extrempunkte erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs angeordnet ist.
Die vorstehende Kurvenformmodelliereinrichtung extrahiert die Kurve aus den Abtastpunkten, ermittelt die Krümmung (das heißt die Stetigabschnittkrümmung bzw. Krümmung des stetigen Abschnitts) der Kurve, und ermittelt den Stetigabschnitt auf der Grundlage eines vorbestimmten Krümmungsbereichs, der die Krümmung enthält. Dies kann verhindern, dass der Stetigabschnitt zu stark verkürzt wird, und kann die Kurvenform akkurat modellieren.
In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt verarbeitet ein Fahrzeuginformationsverarbeitungssystem Information über ein Fahrzeug auf der Grundlage erfasster Fahrzeuginformation und einer durch die Kurvenformmodelliereinrichtung gemäß dem ersten Aspekt erfindungsgemäß modellierten Route.
Das vorstehende Fahrzeuginformationsverarbeitungssystem kann eine Informationsverarbeitung wie beispielsweise eine Fahrunterstützung und eine Fahrsteuerung basierend auf einer akkurat modellierten Kurvenform durchführen.
In Übereinstimmung mit einem dritten Aspekt beinhaltet ein Kurvenformmodellierverfahren zum Klassifizieren einer Vielzahl von Abtastpunkten, die entlang einer Route gewonnen wurden, in einen Linearabschnitt, einen Relaxationskurvenabschnitt und einen Stetigabschnitt, um eine Kurvenform der Route zu modellieren: Extrahieren einer Kurve aus den Abtastpunkten unter Verwendung eines Extremwerts einer Krümmung an den Abtastpunkten; Ermitteln einer Krümmung des Stetigabschnitts auf der Grundlage einer Krümmung an den Abtastpunkten, die in einer extrahierten Kurve enthalten sind; und Festlegen eines vorbestimmten Krümmungsbereichs einschließlich der Krümmung des Stetigabschnitts, und Ermitteln eines Startpunkts und eines Endpunkts des Stetigabschnitts auf der Grundlage des Krümmungsbereichs. In dem dritten Aspekt wird erfindungsgemäß die Kurve extrahiert, wenn ermittelt wird, dass einer von Extrempunkten, bei dem die Extremwerte der Krümmung der Abtastpunkte zugewiesen sind, eine gleiche Kurve wie zumindest einer von einem oder mehreren vorangehenden Extrempunkten und einem oder mehreren nachfolgenden Extrempunkten in einem Fall bereitstellt, in dem ein Verhältnis zwischen der Krümmung des einen von Extrempunkten und einem Wert, der durch Glätten der Krümmung des einen oder der mehreren vorangehenden Extrempunkte erhalten wird, oder einem Wert, der durch Glätten der Krümmung des einen oder der mehreren nachfolgenden Extrempunkte erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs angeordnet ist.
Das vorstehende Kurvenformmodellierverfahren extrahiert die Kurve aus den Abtastpunkten, ermittelt die Krümmung (d.h. die Stetigabschnittkrümmung bzw. Krümmung des stetigen Abschnitts) der Kurve, und ermittelt den Stetigabschnitt basierend auf einem vorbestimmten Krümmungsbereich, der die Krümmung enthält. Dies kann verhindern, dass der Stetigabschnitt zu stark verkürzt wird, und kann die Kurvenform akkurat modellieren.
In Übereinstimmung mit einem vierten Aspekt steuert ein Kurvenformmodellierprogramm einen Computer zum Durchführen eines Kurvenformmodellierverfahrens zum Klassifizieren einer Vielzahl von Abtastpunkten, die entlang einer Route gewonnen wurden, in einen Linearabschnitt, einen Relaxationskurvenabschnitt und einen Stetigabschnitt, um eine Kurvenform der Route zu modellieren. Das Verfahren beinhaltet: Extrahieren einer Kurve aus den Abtastpunkten unter Verwendung eines Extremwerts einer Krümmung an den Abtastpunkten; Ermitteln einer Krümmung des Stetigabschnitts auf der Grundlage einer Krümmung an den Abtastpunkten, die in einer bei dem Extrahieren der Kurve extrahierten Kurve enthalten sind; und Festlegen eines vorbestimmten Krümmungsbereichs einschließlich der Krümmung des Stetigabschnitts, und Ermitteln eines Startpunkts und eines Endpunkts des Stetigabschnitts auf der Grundlage des Krümmungsbereichs. In dem vierten Aspekt wird erfindungsgemäß die Kurve extrahiert, wenn ermittelt wird, dass einer von Extrempunkten, bei dem die Extremwerte der Krümmung der Abtastpunkte zugewiesen sind, eine gleiche Kurve wie zumindest einer von einem oder mehreren vorangehenden Extrempunkten und einem oder mehreren nachfolgenden Extrempunkten in einem Fall bereitstellt, in dem ein Verhältnis zwischen der Krümmung des einen von Extrempunkten und einem Wert, der durch Glätten der Krümmung des einen oder der mehreren vorangehenden Extrempunkte erhalten wird, oder einem Wert, der durch Glätten der Krümmung des einen oder der mehreren nachfolgenden Extrempunkte erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs angeordnet ist.
Das vorstehende Kurvenformmodellierprogramm extrahiert die Kurve aus den Abtastpunkten, ermittelt die Krümmung (d.h. die Stetigabschnittkrümmung bzw. Krümmung des stetigen Abschnitts) der Kurve, und ermittelt den Stetigabschnitt basierend auf einem vorbestimmten Krümmungsbereich, der die Krümmung enthält. Dies kann verhindern, dass der Stetigabschnitt zu stark verkürzt wird, und kann die Kurvenform akkurat modellieren.
Die vorstehenden sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser entnehmbar. Es zeigen:

1A ein Diagramm, das eine Fahrzeugschleppkurve basierend auf einer X-Y-Koordinate (Länge und Breite) gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, und 1B ein Diagramm, das eine Änderung in der Krümmung der Fahrzeugschleppkurve darstellt;
2 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Navigationssystems unter Verwendung einer Kurvenformmodelliereinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
3 ein erklärendes Diagramm, das ein Verfahren zum Berechnen einer Krümmung an einem Abtastpunkt auf einer Fortbewegungsroute gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
4 ein Ablaufdiagramm, das einen Krümmungskorrekturprozess gemäß dem Stand der Technik darstellt;
5A ein Diagramm, das eine Änderung in der Krümmung einer Fahrzeugschleppkurve darstellt, 5B ein Diagramm, das eine Änderung in dem Änderungsausmaß der Krümmung einer Fahrzeugschleppkurve darstellt, und 5C ein Diagramm, das einen Krümmungskorrekturprozess gemäß dem Stand der Technik darstellt;
6A ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Linearität einer tatsächlichen Straße und einer Fahrzeugschleppkurve darstellt, und 6B ein Diagramm, das ein Ergebnis des Krümmungskorrekturprozesses gemäß dem Stand der Technik darstellt;
7 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Krümmungskorrekturabschnitts gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
8 ein Diagramm, das eine Kurvenextraktion gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
9 ein Diagramm, das eine erste Modifikation der Kurvenextraktion gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
10 ein Diagramm, das eine Kurvenglättung in einer zweiten Modifikation der Kurvenextraktion gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
11 ein Diagramm, das die zweite Modifikation der Kurvenextraktion gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
12 ein Diagramm, das eine dritte Modifikation der Kurvenextraktion gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
13 ein Diagramm, das ein Verfahren zum Ermitteln einer Stetigabschnittkrümmung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
14 ein Diagramm, das ein erstes Kurveneingangs/KurvenausgangsErmittlungsverfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
15 ein Diagramm, das ein zweites Kurveneingangs/KurvenausgangsErmittlungsverfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt; und
16 ein Diagramm, das ein drittes Kurveneingangs/KurvenausgangsErmittlungsverfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Technische Begriffe, die für die Beschreibung verwendet werden, werden nachstehend definiert. 1A ist ein Diagramm, das eine Fahrzeugschleppkurve darstellt. 1B ist ein Graph, der eine Änderung in der Krümmung der Fahrzeugschleppkurve in 1A darstellt.
1A stellt eine Fahrzeugschleppkurve basierend auf einer X-Y-Koordinate (Breite und Länge) dar. Wie in 1A dargestellt, wird angenommen, dass ein Fahrzeug Sektionen bzw. Abschnitte 11, 12, 13, 14, und 15 in dieser Reihenfolge befährt. Wie in 1B dargestellt, ist die Krümmung der Fahrzeugschleppkurve in Abschnitt 11 null. Die Krümmung nimmt in Abschnitt 12 langsam bzw. allmählich bzw. graduell zu. Die Krümmung behält in Abschnitt 13 einen gegebenen Wert bei. Die Krümmung nimmt in Abschnitt 14 auf null ab. Die Krümmung bleibt in Abschnitt 15 null.
Die Abschnitte 11 und 15 halten die Krümmung bei 0 und sind als ein linearer Abschnitt bzw. Linearabschnitt definiert. Der Abschnitt 12 erhöht die Krümmung allmählich und ist als ein Klothoidkurvenabschnitt definiert. Der Abschnitt 13 hält die Krümmung konstant und ist als ein stetiger Abschnitt bzw. Stetigabschnitt (oder ein Zirkularabschnitt) definiert. Der Abschnitt 14 verringert die Krümmung allmählich und ist als der Klothoidkurvenabschnitt definiert.
Der Linearabschnitt 11 wechselt an einem Kurvenstartpunkt zu dem Klothoidkurvenabschnitt 12. Der Klothoidkurvenabschnitt 12 erhöht die Krümmung allmählich. Der Klothoidkurvenabschnitt 12 wechselt an einem Kurveneingang zu dem Stetigabschnitt 13. Der Klothoidkurvenabschnitt 12 erhöht die Krümmung allmählich. Der Stetigabschnitt 13 wechselt an einem Kurvenausgang zu dem Klothoidkurvenabschnitt 14. Der Klothoidkurvenabschnitt 14 verringert die Krümmung allmählich. Der Klothoidkurvenabschnitt 14 wechselt an einem Kurvenendpunkt zu dem Linearabschnitt 15. Der Klothoidkurvenabschnitt 14 verringert die Krümmung allmählich. Der Stetigabschnitt bildet einen Winkel, der als eine Kurventiefe in Bezug auf ein Krümmungszentrum (Referenzpunkt) definiert ist. Die Kurventiefe repräsentiert die Länge des Stetigabschnitts.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Fahrzeugnavigationssystems mit einer Kurvenformmodelliereinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Ein Navigationssystem 10 beinhaltet einen Fahrzeuginformationserfassungsabschnitt 12, einen Bildgeberabschnitt 14, einen Bildanalyseabschnitt 16, einen Anzeigeabschnitt 18, einen Navigationsabschnitt 20, und einen Kartenerzeugungsabschnitt 22. Der Kartenerzeugungsabschnitt 22 modelliert eine Kurvenform zum Erzeugen einer Karte. Der Kartenerzeugungsabschnitt 22 entspricht einer Kurvenformmodelliereinrichtung und einer Kartenerzeugungseinrichtung.
Der Fahrzeuginformationserfassungsabschnitt 12 beinhaltet zum Beispiel einen GPS-Empfänger 24, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 26, und einen Richtungssensor 28. Der GPS-Empfänger 24 empfängt ein Funksignal von einem GPS-Satelliten zum Gewinnen von Positionsinformationen (Breiten- und Längeninformation) des Fahrzeugs. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 26 misst eine Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs, um Fortbewegungsgeschwindigkeitsinformation zu gewinnen. Der Richtungssensor 28 stellt einen geomagnetischen Sensor oder einen Gyrosensor bereit und gewinnt Fortbewegungsrichtungsinformation, die die absolute Orientierung anzeigt, entlang welcher sich das Fahrzeug fortbewegt.
Der Fahrzeuginformationserfassungsabschnitt 12 kann einen Beschleunigungssensor, einen Beschleunigeröffnungssensor, einen Bremssensor, und einen Lenksensor zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Sensoren beinhalten. Der Beschleunigungssensor erfasst eine Fahrzeugbeschleunigung. Der Beschleunigeröffnungssensor erfasst eine Beschleunigeröffnung. Der Bremssensor erfasst das Ausmaß einer Bremspedalbetätigung. Der Lenksensor erfasst einen Lenkwinkel.
Der Bildgeberabschnitt 14 kann eine CCD-oder CMOS-Kamera bereitstellen, die in der Nähe einer Frontscheibe des Fahrzeugs angebracht ist. Der Bildgeberabschnitt 14 kann eine Kamera verwenden, die für einen kommerziell verfügbaren Fahrtenschreiber bereitgestellt ist. Der Bildgeberabschnitt 14 nimmt eine Situation vor dem Fahrzeug auf, um ein aufgenommenes Bild zu erzeugen. Der Bildgeberabschnitt 14 wendet einen Signalprozess, wie beispielsweise einen Weißabgleich oder eine Gammakorrektur, auf das aufgenommene Bild an und gibt aufgenommene Bilddaten aus.
Der Bildanalyseabschnitt 16 wendet eine bekannte Bildanalyse auf ein von dem Bildgeberabschnitt 14 gewonnenes Bild an. Der Bildanalyseabschnitt 16 vergleicht das Bild mit Daten, die Merkmalsgrößen von vorab gespeicherten Einrichtungen (beispielsweise Verkehrszeichen, Ampeln, Tankstellen, Ladengeschäften und Hotels) angeben, und erfasst dadurch das Vorhandensein oder Fehlen einer Einrichtung nahe der gegenwärtig befahrenen Straße und eine Art der Einrichtung.
Der Anzeigeabschnitt 18 kann eine Flüssigkristallanzeige bereitstellen. Ein Kartenbild wird aus Kartendaten erzeugt, die in einer noch zu beschreibenden Kartendatenbank 32 gespeichert sind. Der Anzeigeabschnitt 18 zeigt das Kartenbild mit einem Indikator, der die Fahrzeugposition markiert, überlagert an. Der Anzeigeabschnitt 18 stellt dadurch einem Fahrer Karteninformation zur Verfügung. Wenn ein (nicht gezeigter) Eingabeabschnitt Zielinformation zuführt, zeigt der Anzeigeabschnitt 18 darüber hinaus Information über eine Route zu dem Ziel an.
Der Navigationsabschnitt 20 beinhaltet eine elektronische Navigationssteuereinheit bzw. Navigations-ECU 30 und eine Kartendatenbank (Karten-DB) 32. Die Navigations-ECU 30 erzeugt Routeninformation zum Implementieren einer Navigationsfunktion. Die Karten-DB 32 speichert Karteninformation. Die Navigations-ECU 30 erlaubt es dem Anzeigeabschnitt 18, eine Karte überlagert mit Information über eine Route zu dem von dem Benutzer spezifizierten Ziel anzuzeigen. Die Navigations-ECU 30 erlaubt es darüber hinaus dem Anzeigeabschnitt 18, basierend auf Informationen wie beispielsweise der Fahrzeugposition, der Geschwindigkeit und der Fortbewegungsrichtung, erfasst in dem Fahrzeuginformationserfassungsabschnitt 12, das Kartenbild überlagert mit der gegenwärtigen Fahrzeugposition anzuzeigen.
Die Karten-DB 32 speichert Information wie beispielsweise Einrichtungsdaten und Knotendaten, die benötigt werden, um eine Straßenkarte zu konfigurieren. Die Knotendaten betreffen die Position und die Form einer in dem Kartenbild enthaltenen Straße. Die Knotendaten enthalten Koordinaten (Breite und Länge) eines Punkts (Knotenpunkt) auf einer einen Straßenverzweigungspunkt (Kreuzung) enthaltenden Straße, die Klassifizierung einer den Knotenpunkt enthaltenden Straße (beispielsweise Autobahn, Ausfallstraße und städtische Straße), den Typ einer Straße (Linearabschnitt, Zirkularabschnitt, oder Klothoidkurvenabschnitt) an dem Knotenpunkt, und die Krümmung der Straße. Die Einrichtungsdaten enthalten Daten über eine Einrichtung nahe jedem Knotenpunkt und sind in Zuordnung zu den Knotendaten gespeichert.
Die Navigations-ECU 30 versorgt einen Fahrer mit einer Anweisung hinsichtlich Beschleunigung, Bremsen, oder Lenken, um die Fahrunterstützung unter Verwendung von Information wie beispielsweise der Knotendaten, die in der Karten-DB 32 gespeichert sind, auf der Grundlage der Information, wie beispielsweise der Fahrzeugposition, der Geschwindigkeit und der Fortbewegungsrichtung, erfasst in dem Fahrzeuginformationserfassungsabschnitt 12, bereitzustellen. Das Ausführungsbeispiel beschafft akkurat den Straßentyp (Linearabschnitt, Zirkularabschnitt, oder Klothoidkurvenabschnitt) an dem Knotenpunkt, und modelliert akkurat eine Kurvenform. Das Ausführungsbeispiel kann in geeigneter Weise die Fahrunterstützung bereitstellen.
Information wie beispielsweise die in der Karten-DB 32 gespeicherten Knotendaten und Information wie beispielsweise die Fahrzeugposition, die Geschwindigkeit und die Fortbewegungsrichtung, erfasst in dem Fahrzeuginformationserfassungsabschnitt 12, kann verwendet werden, um die Fahrt des Fahrzeugs (wie beispielsweise automatisches Beschleunigen, automatisches Bremsen und automatisches Lenken) zu steuern. Auch in diesem Fall kann die Fahrsteuerung in geeigneter Weise bereitgestellt werden, weil eine Kurvenform akkurat modelliert wird. Ein System zum Verarbeiten von Informationen einschließlich der Fahrsteuerung und der Fahrunterstützung entspricht dem Fahrzeuginformationsverarbeitungssystem gemäß der Erfindung.
Der Kartenerzeugungsabschnitt 22 erzeugt eine Straßenkarte auf der Grundlage der von dem Fahrzeug befahrenen Route. Der Kartenerzeugungsabschnitt 22 beinhaltet einen Fortbewegungsroutenspeicherabschnitt 34, einen Krümmungsberechnungsabschnitt 36, einem Krümmungskorrekturabschnitt 38, und einen Knoteninformationserzeugungsabschnitt 40. Die Karten-DB 32 des Navigationsabschnitts 20 speichert sequenziell Straßenkartendaten (Knotendaten), die in dem Kartenerzeugungsabschnitt 22 erzeugt wurden.
Der Fortbewegungsroutenspeicherabschnitt 34 speichert sequenziell die Fahrzeugpositionsinformation (Breite und Länge), die durch den Fahrzeuginformationserfassungsabschnitt 12 in einem spezifizierten Zeitintervall erfasst wurde. Der Fahrzeuginformationserfassungsabschnitt 12 erfasst die Positionsinformation an einem Punkt, der als ein Abtastpunkt bezeichnet wird. Die von dem GPS-Empfänger 26 empfangene Positionsinformation kann als die Positionsinformation an dem Abtastpunkt verwendet werden. Die Positionsinformation über den Abtastpunkt kann in Kombination mit der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 28 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation und der durch den Richtungssensor 30 erfassten Fortbewegungsrichtungsinformation korrigiert werden. Die Positionsinformation über den Abtastpunkt kann durch Abbilden bzw. Mappen der von dem GPS-Empfänger 26 empfangenen Positionsinformationen auf eine Straßenkarte der Karten-DB 32 korrigiert werden.
Der Krümmungsberechnungsabschnitt 36 verwendet das folgende Verfahren zum Berechnen eines Werts einer Krümmung X an jedem Abtastpunkt basierend auf der Positionsinformation über einen Abtastpunkt, die durch den Fortbewegungsroutenspeicherabschnitt 34 gewonnen wurde. In 3 repräsentieren Punkte P0 bis P3 Abtastpunkte, die durch den Fahrzeuginformationserfassungsabschnitt 12 erfasst wurden. In 3 werden Punkte P0 bis P2 als sich auf einem Umfang des Radius R um einen Referenzpunkt R befindend angenommen. Der Punkt P0, der Referenzpunkt O und der Punkt P1 bilden einen Winkel θ1. Der Punkt P1, der Referenzpunkt O und der Punkt P2 bilden einen Winkel θ2.
In diesem Fall bilden der Punkt P₀ , der Referenzpunkt O und der Punkt P₁ ein gleichschenkliges Dreieck. Die folgende Gleichung kann einen Abstand L₁ zwischen dem Punkt P₀ und dem Punkt P₁ ausdrücken. $L_{1} = 2 \cdot Rsin (θ_{1} / 2)$
Das Abtastzeitintervall ist kurz und der Winkel θ₁ ist klein. Gleichung (1) kann wie folgt angenähert werden: $R = (1 / χ) = L_{1} / θ_{1}$
Ein Wert von L₁ kann auf der Grundlage der von dem Fortbewegungsroutenspeicherabschnitt 34 gewonnenen Fahrzeugpositionsinformation leicht berechnet werden. In 3 bilden eine Linie, die sich ausgehend von einem Liniensegment von dem Punkt P₀ zu dem Punkt P₁ erstreckt, und ein Liniensegment von dem Punkt P₁ zu dem Punkt P₂ den Winkel θ₁ . Der Winkel θ₁ repräsentiert eine Winkeländerung in der Fortbewegungsrichtung an dem Punkt P₁ .
Die Gleichung (2) kann einen Krümmungswert χ (= 1/R) auf der Grundlage des Abstands bzw. der Entfernung L₁ zwischen den Abtastpunkten und des Ausmaßes der Änderung θ₁ in dem Fahrzeugfortbewegungswinkel berechnen. Dies beseitigt die Notwendigkeit, die Krümmung basierend auf dem Verfahren kleinster Quadrate für Kreise zu berechnen, und kann das zum Berechnen der Krümmung χ benötigte Verarbeitungsausmaß reduzieren. Dies kann darüber hinaus Möglichkeiten von Variationen in berechneten Werten der Krümmung χ eliminieren.
Der Punkt P₁ , der Referenzpunkt O und der Punkt P₂ bilden ebenfalls ein gleichschenkliges Dreieck. Die Krümmung χ (= 1/R) kann auf ähnliche Weise basierend auf dem Abstand bzw. der Entfernung L₂ zwischen den Punkten P₁ und P₂ und dem Ausmaß der Änderung (= θ₂) in dem Fortbewegungswinkel an dem Punkt P₂ berechnet werden.
Die Krümmung kann darüber hinaus aus der Positionsinformation über drei Abtastpunkte wie folgt ermittelt werden. In 3 wird angenommen, dass Koordinaten von Punkten P₀ , P₁ und P₂ jeweils P₀(x₀, y₀), P₁(x₁, y₁) und P₂(x₂, y₂) sind. Der Radius R und das Zentrum O (x, y) des durch diese Punkte verlaufenden Kreises erfüllen die folgenden simultanen Gleichungen. $L_{1} = 2 \cdot Rsin (θ_{1} / 2)$
${(x_{1} - x)}^{2} + {(y_{1} - y)}^{2} = R^{2}$
${(x_{2} - x)}^{2} + {(y_{2} - y)}^{2} = R^{2}$
Das Lösen dieser simultanen Gleichungen kann x, y und R auffinden und die Krümmung (1/R) berechnen. Der Krümmungsberechnungsabschnitt 36 kann dieses Verfahren zum Auffinden bzw. Ermitteln einer Krümmung verwenden.
Der Krümmungskorrekturabschnitt 38 korrigiert den Wert der Krümmung χ, der in dem Krümmungsberechnungsabschnitt 36 berechnet wurde. Der Krümmungskorrekturabschnitt 38 erlaubt es, eine von dem Fahrzeug befahrene Straße in den Linearabschnitt, den Zirkularabschnitt oder den Klothoidkurvenabschnitt zu klassifizieren. Es sei angenommen, dass der als linear angenommene Linearabschnitt direkt mit dem Zirkularabschnitt, der eine konstante Krümmung beibehält, verbunden ist, und dass die Fahrunterstützung in Übereinstimmung mit einer in dieser Weise modellierten Kurvenform bereitgestellt wird. In einem solchen Fall muss ein Fahrzeugführer ein Lenkrad in einem Stück bis hin zu einem Lenkwinkel betätigen, der der Bogenkrümmung an der Verbindung zwischen dem Linearabschnitt und dem Zirkularabschnitt entspricht. Aus diesem Grund ist der Klothoidkurvenabschnitt zwischen dem als eine gerade Linie approximierten Linearabschnitt und dem als ein Bogen angenäherten Zirkularabschnitt bereitgestellt bzw. vorgesehen. Der Klothoidkurvenabschnitt erhöht die Krümmung mit einer konstanten Rate. Dies ermöglicht es dem Fahrer, das Lenkrad langsam zu manipulieren, um die Route von dem Linearabschnitt zu der Kurve zu durchfahren.
Das folgende beschreibt einen Krümmungskorrekturprozess gemäß dem Stand der Technik unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm in 4 und erklärenden Diagrammen in 5A bis 5C. Wie in 5A dargestellt, variieren Werte der Krümmung bzw. Krümmungswerte χ, die durch das Verfahren berechnet wurden, häufig sanft aufgrund von Faktoren wie beispielsweise Messfehlern in verschiedenen Sensoren, und verursachen unklare bzw. unscharfe Grenzen oder Übergänge zwischen dem Linearabschnitt, dem Zirkularabschnitt und dem Klothoidkurvenabschnitt.
Der Krümmungskorrekturprozess berechnet den Änderungsbetrag bzw. das Ausmaß der Änderung Δχ in der Krümmung χ zwischen zwei angrenzenden bzw. benachbarten Abtastpunkten (S11), um die Verteilung von Krümmungsänderungsbeträgen Δχ wie in 5B dargestellt zu erhalten. Der Krümmungskorrekturprozess extrahiert einen Spitzenwert Δχ_peak des Krümmungsänderungsbetrags Δχ und einen Abtastpunkt (Abstand L1 in 5B) entsprechend zu dem Spitzenwert (S12). Der Krümmungskorrekturprozess approximiert den Wert Δχ_peak an den Änderungsbetrag (konstanter Wert) der Krümmung χ in dem Klothoidkurvenabschnitt (eine gerade Linie des Gradienten Δχ_peak in 5C) (S13). Der Krümmungskorrekturprozess berechnet den Gradienten aus 5A, um ein Ergebnis in 5B zu erzielen. Der Krümmungskorrekturprozess korrigiert die Krümmung in 5B, um ein Ergebnis in 5C zu erzielen.
Der Krümmungskorrekturprozess erfasst einen Abtastpunkt (L2), an dem die Krümmung χ den Spitzenwert χ_peak (nachstehend auch als eine maximale Krümmung bezeichnet) erreicht (S14). Der Krümmungskorrekturprozess approximiert eine den Abtastpunkt (L2) enthaltende Region an den eine konstante Krümmung χ (χ_peak ) beibehaltenen Zirkularabschnitt (S15).
Der Krümmungskorrekturprozess legt einen Schnittpunkt zwischen der geraden Linie der Krümmung χ in einem Kurvenabschnitt und der geraden Linie der Krümmung χ in dem Klothoidkurvenabschnitt als eine Grenze (Kurveneingang) zwischen dem Klothoidkurvenabschnitt und dem Kurvenabschnitt fest. Der Krümmungskorrekturprozess legt einen Schnittpunkt zwischen der geraden Linie der Krümmung χ entsprechend zu dem Klothoidkurvenabschnitt und der Krümmung χ = 0 als eine Grenze (Kurvenstartpunkt) zwischen dem Linearabschnitt und dem Klothoidkurvenabschnitt fest (S16). Eine von dem Fahrzeug befahrene Route kann in den Linearabschnitt, den Klothoidkurvenabschnitt und den Zirkularabschnitt klassifiziert bzw. eingeteilt werden.
Während vorstehend der Krümmungskorrekturprozess gemäß dem Stand der Technik beschrieben wurde, beschreibt das folgende den Krümmungskorrekturabschnitt 38 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Bezug auf eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik. 6A ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer tatsächlichen Straßenlinearität und einer Fahrzeugschleppkurve darstellt. Das Durchführen des Krümmungskorrekturprozesses gemäß dem Stand der Technik an dem Beispiel in 6A stellt eine modellierte Straßenlinearität (Kurvenform) wie in 6B dargestellt bereit. Ein Vergleich zwischen 6A und 6B zeigt, dass der modellierte Stetigabschnitt kürzer ist als der tatsächliche Stetigabschnitt. Dies ist das vorstehend erwähnte Problem der Unfähigkeit, die Länge des Stetigabschnitts akkurat zu digitalisieren.
Eine tatsächlich zurückgelegte Fahrzeugschleppkurve kann gesammelt bzw. aufgezeichnet werden, um eine Fahrzeugschleppkurve DT wie durch den Graphen in 6A dargestellt anzugeben. Wenn diese Fortbewegung in Bezug auf eine Krümmungsänderung wie in 6B dargestellt wird, kann nur die in 6B dargestellte Krümmungsänderung verfügbar sein, die eine Fahrzeugschleppkurve schwerlich in den Linearabschnitt, den Klothoidkurvenabschnitt und den Stetigabschnitt klassifiziert.
Eine Krümmungsänderung (Fahrzeugschleppkurve) wie in 6B dargestellt kann ermittelt werden, um es zu erschweren, eine Fahrzeugschleppkurve in den Linearabschnitt, den Klothoidkurvenabschnitt und den Stetigabschnitt zu klassifizieren und einen Bereich einer Kurve zu ermitteln. In einem solchen Fall korrigiert der Krümmungskorrekturabschnitt 38 gemäß dem Ausführungsbeispiel die Krümmung und ermittelt eine Kurvenform, um in geeigneter Weise eine Fahrzeugschleppkurve in den Linearabschnitt, den Klothoidkurvenabschnitt und den Stetigabschnitt zu klassifizieren und das Problem, wonach wie in 6B dargestellt der Stetigabschnitt kürzer als die tatsächliche Entfernung bzw. Länge gemacht wird, zu lösen. Der Krümmungskorrekturabschnitt 38 korrigiert in geeigneter Weise die Krümmungsänderung, um eine Kurvenform wie in 6B dargestellt zu modellieren. Der Krümmungskorrekturabschnitt 28 ermittelt eine Kurvenform durch Bestimmen des Stetigabschnitts, des Linearabschnitts und des Klothoidkurvenabschnitts, der den Stetigabschnitt und den Linearabschnitt verbindet, basierend auf der Krümmungsänderung.
Der Krümmungskorrekturabschnitt 38 ist wie folgt konfiguriert. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Krümmungskorrekturabschnitts 38 darstellt. Der Krümmungskorrekturabschnitt 38 beinhaltet einen Kurvenextraktionsabschnitt 381, einen Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt 382, einen Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt 383, und einen Klothoidkurvenabschnittermittlungsabschnitt 384. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381, der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt 382 und der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt 383 bestimmen den Stetigabschnitt. Der Klothoidkurvenabschnittermittlungsabschnitt 384 bestimmt den Klothoidkurvenabschnitt. Im Ergebnis wird eine Kurvenform ermittelt. Das folgende beschreibt Prozesse in den Komponenten des Krümmungskorrekturabschnitts 38.
Extrahieren einer Kurve
Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 extrahiert eine Kurve basierend auf der Krümmung an Abtastpunkten, die entlang einer Straße gewonnen wurden. 8 ist ein Graph, der eine Krümmungsänderung in der Fahrzeugschleppkurve darstellt. Das folgende beschreibt einen Prozess in dem Kurvenextraktionsabschnitt 381 unter Verwendung des Beispiels in 8.
Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 extrahiert einen Extrempunkt der Kurvenkrümmung. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 ermittelt eine Kurve basierend auf gewonnenen Extrempunkten in Reihenfolge entlang der Straße. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 bestimmt die Kurve als Teil einer geraden Linie, wenn sich der Extremwert jedes Extrempunkts 0 anstelle eines Linearitätsermittlungsniveaus L (L = 1/1024 gemäß diesem Ausführungsbeispiel) annähert. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 ermittelt, dass der Extrempunkt und der unmittelbar vorangehende Extrempunkt zu einem Teil derselben Kurve gehören, wenn der Extrempunkt das Linearitätsermittlungsniveau L überschreitet und ein Verhältnis des Extremwerts zu einem extrem Wert des unmittelbar vorangehenden Extrempunkts zu einem Bereich von bestimmten Schwellenwerten (zwischen 1/1,3 und 1,3 gemäß dem Ausführungsbeispiel) gehört.
Unter Bezugnahme auf das Beispiel in 8 wird der Extrempunkt P0 als Teil einer geraden Linie ermittelt, weil sich der Extremwert χ0 des Extrempunkts P0 an 0 kleiner als das Linearitätsermittlungsniveau L annähert. Der Extrempunkt P1 wird als ein Vorwärtsende bzw. vorderes Ende der Kurvenextraktion ermittelt, weil der vorangehende Extrempunkt als Teil der geraden Linie ermittelt ist und der Extremwert χ1 anzeigt, dass die Krümmung das Linearitätsermittlungsniveau L überschreitet. Der Extrempunkt P2 wird als Teil derselben Kurve wie der Extrempunkt P1, der den Extremwert χ1 enthält, ermittelt, weil das Krümmungsverhältnis von χ2/χ1 zu Bereich von vorbestimmten Schwellenwerten gehört, wo der Extremwert χ2 dem Extrempunkt P2 entspricht.
Der Extrempunkt P₃ wird als Teil derselben Kurve wie der Extremwert χ₂ ermittelt, weil das Krümmungsverhältnis von χ₃/χ₂ zu einem Bereich von vorbestimmten Schwellenwerten gehört, wo der Extremwert χ₃ dem Extrempunkt P₃ entspricht. Im Ergebnis werden der Extrempunkt P₁ , der Extrempunkt P₂ und der Extrempunkt P₃ sämtlich als Teile derselben Kurve ermittelt.
Ein Wiederholen desselben Prozesses für Extrempunkte P₄ und P₅ ermittelt, dass Extrempunkte P₁ bis P₅ in dem Beispiel von 8 Teile derselben Kurve sind. Der Extrempunkt P₅ wird als Teil einer Kurve ermittelt, die sich von den Extrempunkten P₁ bis P₅ unterscheidet, weil das Krümmungsverhältnis von χ₆/χ₅ nicht zu einem Bereich von vorbestimmten Schwellenwerten gehört, wo der Extremwert χ₆ zu dem Extrempunkt P₆ gehört. Ein Durchführen derselben Kurvenermittlung extrahiert 2 Kurven 1 und 2 aus Extrempunkten P₀ bis P₈ , wie in dem Beispiel von 8 dargestellt.
Erste Modifikation der Kurvenextraktion
9 stellt die erste Modifikation der Kurvenextraktion dar. Die Krümmungsänderung ist dieselbe wie in dem Beispiel in 8. In Übereinstimmung mit der ersten Modifikation verwendet der Kurvenextraktionsabschnitt 381 einen relativ großen Bereich von Krümmungsverhältnissen, die als dieselbe Kurve bildend angenommen werden. Das vorstehend erwähnte Beispiel verwendet den Bereich von Krümmungsverhältnissen von 1/1,3 bis 1,3, die als dieselbe Kurve bildend angenommen werden. Die erste Modifikation verwendet zum Beispiel den Bereich von 1/2 bis 2. Demzufolge ermittelt der Kurvenextraktionsabschnitt 381, dass eine Kurve in einem Bereich von Extrempunkten P₁ bis P₅ existiert, wie in 9 dargestellt. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 ermittelt den Bereich als einen Kurvenverfügbarkeitsbereich.
Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 gruppiert bzw. versammelt Extrempunkte P1 bis P8 in dem Kurvenverfügbarkeitsbereich basierend auf Extremwerten χ1 bis χ8. Im Ergebnis wird der Bereich in einen Cluster von Extrempunkten P₁ bis P₅ (Extremwerten χ1 bis χ5) und einen Cluster von Extrempunkten P₆ bis P₅ (Extremwerten χ6 bis χ8) unterteilt. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 ermittelt Extrempunkte P₁ bis P₅ als eine Kurve und Extrempunkte P₆ bis P₅ als eine andere Kurve. Dies kann auch eine Kurve aus Krümmungsänderungen in der Entfernung entlang der Straße extrahieren.
Zweite Modifikation der Kurvenextraktion
10 stellt die zweite Modifikation der Kurvenextraktion dar. In Übereinstimmung mit der Modifikation extrahiert der Kurvenextraktionsabschnitt 381 keine Extrempunkte. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 justiert bzw. stellt Abtastpunkte ein, um die Krümmung zu glätten, unter Verwendung eines Mittelwerts von mehreren Krümmungen vor und nach jedem Abtastpunkt. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 extrahiert eine Kurve entsprechend zu einem spezifizierten Bereich, der eine Differenz oder ein Verhältnis von vorangehenden und nachfolgenden Abtastpunkten in einem spezifizierten Abstand abdeckt.
10 stellt einen Prozess zum Einstellen der Krümmung des Abtastpunkts P₅ dar. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 berechnet eine Azimutdifferenz in dem den Abtastpunkt P₅ enthaltenden Glättungsbereich, wenn er die Krümmung des Abtastpunkts P₅ einstellt. Das Beispiel in 10 definiert den Glättungsbereich entsprechend zu einem Bereich von Punkten (P₄ und P₆ ) vor und nach dem Abtastpunkt P₅ .
Der Kurvenextraktionskrümmungseinstellabschnitt 381 stellt den Glättungsbereich mit einer konstanten Krümmung bereit, um die Azimutdifferenz (der Bereich einer schattierten bzw. schraffierten Region in 10) in dem Glättungsbereich beizubehalten. In 10 ist der Bereich eines Rechtecks gleich dem Bereich der schraffierten Region. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 nimmt an, dass die Oberseite des resultierenden Rechtecks einen Wert (Krümmung) der Krümmung χ₅' nach dem Einstellen des Abtastpunkts P₅ angibt.
10 stellt Punkte P₁' bis P₄' und P₆' bis P₈' nach der Einstellung resultierend aus dem über die anderen Abtastpunkte P₁ bis P₄ und P₆ bis P₅ durchgeführten ähnlichen Prozess dar. Punkte P₁' bis P₈' werden als Krümmungen χ₁' bis χ₈' beinhaltend angenommen. Die Krümmung jedes Punkts nach der Einstellung des Punkts kann eine mittlere Krümmung für den Punkt einschließlich der anderen nahebei liegenden Punkte, die zu dem Glättungsbereich gehören, verwenden. Das Ausführungsbeispiel verwendet dieses Verfahren nicht, weil ein Abstand zwischen den Punkten unregelmäßig ist.
Das Einstellen der Krümmungen χ₁' bis χ₈' ergibt eine Krümmungsgruppe, deren Unterschied bzw. Differenz zu einem bestimmten Bereich gehört. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 ermittelt, dass diese Krümmungsgruppe eine Kurve konfiguriert. 11 stellt einen Prozess zum Extrahieren einer Kurve aus eingestellten Krümmungen χ₁' bis χ₈' im Hinblick auf das Beispiel in 10 dar. Das Beispiel in 11 ergibt einen kleinen Unterschied zwischen eingestellten Krümmungen χ₄' bis χ₆', die daher als zu derselben Gruppe gehörend (dieselbe Kurve konfigurierend bzw. bildend) angenommen werden.
Ein Unterschied zwischen eingestellten Krümmungen χ₃' und χ₄' ist größer als ein bestimmter Schwellenwert. Die Krümmung χ₃' wird daher als zu einer Gruppe gehörend angenommen, die sich von der Krümmung χ₄' unterscheidet. Ein Unterschied zwischen eingestellten Krümmungen χ₇' und χ₆' ist größer als ein bestimmter Schwellenwert. Die Krümmung χ₆' wird daher als zu einer Gruppe gehörend angenommen, die sich von der Krümmung χ₆' unterscheidet. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 kann eingestellte Krümmungen χ₁' bis χ₈' zusammenfassen bzw. Clustern, um eine Krümmungsgruppe zu finden, die eine Kurve konfiguriert.
Dritte Modifikation der Kurvenextraktion
12 stellt die dritte Modifikation der Kurvenextraktion dar. Eine Krümmungsänderung C₁ in 12 entspricht der aus den Abtastpunkten gewonnenen Krümmung wie vorstehend beschrieben. Wie aus einem mit A markierten Abschnitt in 12 hervorgeht, extrahiert das Extrahieren eines Extremwerts aus der Krümmungsänderung C₁ sukzessive Extrempunkte P₂ bis P₇ aus dem Abschnitt, der ursprünglich als ein Klothoidkurvenabschnitt definiert sein muss. Das vorstehend erwähnte Kurvenextraktionsverfahren extrahiert diesen Abschnitt, der als eine Kurve konfigurieren und angenommen wird, und kann den Abschnitt als Stetigabschnitt Is bestimmen.
In Übereinstimmung mit der dritten Modifikation extrahiert der Kurvenextraktionsabschnitt 381 Extrempunkte aus den Abtastpunkten und glättet die Extrempunkte. Dies stellt die Krümmung der extrahierten Extrempunkte ein. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 reextrahiert bzw. extrahiert erneut einen Extremwert aus dem Abtastpunkt, dessen Krümmung eingestellt ist. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 ermittelt auf ähnliche Weise, ob ein Verhältnis zwischen der Krümmung des Extrempunkts, der aus der Reextraktion resultiert, und der Krümmung des vorangehenden Extrempunkts zu einem bestimmten Bereich gehört oder nicht. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 ermittelt, ob der Extrempunkt dieselbe Kurve konfiguriert wie der vorangehende Extrempunkt.
In Übereinstimmung mit dem Beispiel in 12 extrahiert das Glätten der Extrempunkte P₁ bis P₅ nur den Extrempunkt P₈ als ein Ergebnis der Reextraktion. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 extrahiert nur eine Kurve. Dies verhindert, dass eine Kurve aus einem Abschnitt des graduellen Variierens der Krümmung extrahiert wird, und verhindert, dass dieser Abschnitt als ein Stetigabschnitt bestimmt wird. Die Extrempunktglättung kann einen gleitenden Durchschnitt zwischen jedem Extrempunkt und sich in der Nähe befindenden Extrempunkten verwenden.
In Übereinstimmung mit dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel und den vorstehend erwähnten Modifikationen evaluiert der Kurvenextraktionsabschnitt 381 ein Verhältnis eines Extrempunkts zu dem vorangehenden Extrempunkt und ermittelt, ob der Extrempunkt zu derselben Kurve wie der vorangehende Extrempunkt gehört oder nicht. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 kann ein Verhältnis eines Extrempunkts zu dem nachfolgenden Extrempunkt evaluieren und ermitteln, ob der Extrempunkt zu derselben Kurve wie der nachfolgende Extrempunkt gehört oder nicht. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 kann ein Verhältnis eines Extrempunkts zu den vorangehenden und nachfolgenden Extrempunkten evaluieren und ermitteln, ob der Extrempunkt zu derselben Kurve wie die vorangehenden und nachfolgenden Extrempunkte gehört oder nicht. Der Kurvenextraktionsabschnitt 381 kann Krümmungen von Extrempunkten vor oder nach, oder vor und nach, einem Extrempunkt glätten und den Wert mit der Krümmung des Extrempunkts vergleichen, um zu ermitteln, ob der Extrempunkt zu derselben Kurve wie der andere Extrempunkt vor oder nach dem Extrempunkt oder den Extrempunkten vor und nach dem Extrempunkt gehört oder nicht.
Ermitteln der Stetigabschnittkrümmung
Der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt 382 ermittelt eine Krümmung jeder Kurve, die von dem Kurvenextraktionsabschnitt 381 extrahiert wurde. Die durch den Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt 382 ermittelte Krümmung gleicht der Krümmung (der Stetigabschnittkrümmung χ_s ) des Stetigabschnitts, wenn der Stetigabschnitt bestimmt wird.
Der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt 382 ermittelt, ob jede Kurve ausgehend den vorangehenden und nachfolgenden Kurven aufwärts vorsteht (um eine größere Krümmung als diejenige der vorangehenden und nachfolgenden Kurven zu ermöglichen), ausgehend von denselben abwärts vorsteht (um eine kleinere Krümmung als diejenige der vorangehenden und nachfolgenden Kurven zu ermöglichen), oder sich zwischen einer aufwärts vorstehenden Kurve und einer abwärts vorstehenden Kurve befindet (um eine größere Krümmung als diejenige einer der vorangehenden und nachfolgenden Kurven und eine kleinere Krümmung als diejenige der jeweils anderen zu ermöglichen).
Der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt 382 ermittelt die Stetigabschnittkrümmung χ_s für eine aufwärts vorstehende Kurve durch Finden des lokalen Maximalwerts (Maximalwert) der Kurve. Der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt 382 ermittelt die Stetigabschnittkrümmung χ_s für eine abwärts vorstehende Kurve durch Finden des lokalen Minimalwerts (Minimalwert) der Kurve. Der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt 382 ermittelt die Stetigabschnittkrümmung χ_s für eine sich zwischen der aufwärts vorstehenden Kurve und der abwärts vorstehenden Kurve befindende Zwischenkurve durch Finden eines Mittelwerts von Krümmungen, die in der Zwischenkurve enthalten sind.
Der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt 382 kann die Stetigabschnittkrümmung χ_s für eine sich zwischen der aufwärts vorstehenden Kurve und der abwärts vorstehenden Kurve befindende Zwischenkurve durch Finden eines Medians von Krümmungen, die in der Zwischenkurve enthalten sind, ermitteln. Der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt 382 kann darüber hinaus die Stetigabschnittkrümmung χ_s für eine sich zwischen der aufwärts vorstehenden Kurve und der abwärts vorstehenden Kurve befindende Zwischenkurve durch Finden eines Mittelwerts oder eines Medians von Krümmungen entsprechend zu Extrempunkten, die von dem Kurvenextraktionsabschnitt 381 extrahiert wurden, ermitteln.
Der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt 382 kann die Stetigabschnittkrümmung χ_s für eine aufwärts vorstehende Kurve oder eine abwärts vorstehende Kurve und ebenso eine sich zwischen der aufwärts vorstehenden Kurve und der abwärts vorstehenden Kurve befindende Zwischenkurve durch Finden eines Mittelwerts oder eines Medians von Krümmungen, die in der Zwischenkurve enthalten sind, oder Krümmungen entsprechend zu den extrahierten Extrempunkten ermitteln.
13 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Finden der Stetigabschnittkrümmung χ_s für eine Kurve 1, die Extrempunkte P₁ bis P₅ enthält, darstellt. Wie in 13 dargestellt ist, steht die Kurve 1 aufwärts vor. Die Stetigabschnittkrümmung χ_s für die Kurve wird durch Finden eines Extremwerts χ₁ an dem Extrempunkt P₁ als einen lokalen Maximalwert ermittelt bzw. bestimmt.
Das Verfahren zum Ermitteln der Stetigabschnittkrümmung ist nur ein Beispiel. Der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt 382 kann andere Verfahren zum Ermitteln der Stetigabschnittkrümmung χ_s für jede Kurve verwenden. Der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt 382 kann die Stetigabschnittkrümmung χ_s für eine aufwärts oder abwärts vorstehende Kurve durch Finden eines Mittelwerts von Krümmungen, die in der Kurve enthalten sind, ermitteln. Der Stetigabschnitt Krümmungsermittlungsabschnitt 382 kann darüber hinaus die Stetigabschnittkrümmung χ_s für eine Kurve durch Finden eines Mittelwerts von Extremwerten für in der Kurve enthaltene Krümmungen ermitteln.
Ermitteln eines Kurveneingangs/Kurvenausgangs
Der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt 383 ermittelt einen Eingang und einen Ausgang jeder Kurve, die von dem Kurvenextraktionsabschnitt 381 extrahiert wurde. Ein Stetigabschnitt wird von dem Kurveneingang zu dem Kurvenausgang gebildet. Das Ermitteln eines Kurveneingangs/ausgangs bedeutet das Ermitteln eines Stetigabschnitts. Dies ermittelt die Stetigabschnittslänge (Kurventiefe).
Der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt 383 konfiguriert einen bestimmten Krümmungsbereich, der die Stetigabschnittkrümmung χ_s jeder Kurve enthält, die von dem Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt 382 ermittelt wurde. In Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel ist der Krümmungsbereich als ±30 % ausgehend von der Stetigabschnittkrümmung χ_s definiert. Der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt 383 ermittelt einen Kurveneingang und einen Kurvenausgang basierend auf dem bestimmten Krümmungsbereich, der die Stetigabschnittkrümmung χ_s enthält. Das folgende beschreibt drei Verfahren.
Erstes Kurveneingangs/ausgangsermittlungsverfahren
In Übereinstimmung mit dem ersten Kurveneingangs/Ausgangsermittlungsverfahren legt der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt 383 einen Referenzpunkt für eine aufwärts vorstehende Kurve oder eine abwärts vorstehende Kurve durch Finden eines lokalen maximalen oder minimalen Punkts entsprechend zu der Stetigabschnittkrümmung χ_s für die Kurve fest. Der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt 383 legt einen Referenzpunkt für eine Zwischenkurve zwischen der aufwärts vorstehenden Kurve und der abwärts vorstehenden Kurve durch Finden des Zentrums der Zwischenkurve in der Entfernungs- bzw. Abstandsrichtung entlang der Straße fest.
14 ist ein Diagramm, das das erste Kurveneingangs/ausgangsermittlungsverfahren darstellt. Der Referenzpunkt der Kurve 1 entspricht dem Extrempunkt P₁ , weil der Extremwert χ₁ an dem Extrempunkt P₁ als die Stetigabschnittkrümmung χ_s der Kurve 1 angenommen wird. Der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt 383 ermittelt sukzessive in der Vorwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung ausgehend von dem Referenzpunkt, ob eine Krümmung einen bestimmten Krümmungsbereich überschreitet oder nicht. Der bestimmte Krümmungsbereich wird zuerst an einem Punkt P_I1 überschritten, wenn die Krümmungen sukzessive ausgehend von dem Referenzpunkt in Vorwärtsrichtung inspiziert bzw. untersucht werden. Der bestimmte Krümmungsbereich wird darüber hinaus zuerst an einem Punkt P_E1 überschritten, wenn die Krümmungen sukzessive ausgehend von dem Referenzpunkt in Rückwärtsrichtung inspiziert bzw. untersucht werden. Der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt 383 ermittelt die Punkte P_I1 und P_E1 als einen Kurveneingang bzw. einen Kurvenausgang, und bestimmt dadurch einen Stetigabschnitt.
Zweites Kurveneingangs/Ausgangsermittlungsverfahren
In Übereinstimmung mit dem zweiten Kurveneingangs/ausgangsermittlungsverfahren ermittelt der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt 383 sukzessive auswärts von beiden Enden (Grenzen) einer extrahierten Kurve, ob eine Krümmung einen bestimmten Krümmungsbereich überschreitet oder nicht. 15 ist ein Diagramm, das das zweite Kurveneingangs/ausgangsermittlungsverfahren darstellt. Der bestimmte Krümmungsbereich wird zuerst an einem Punkt P_I2 überschritten, wenn die Krümmungen sukzessive ausgehend von dem Vorwärtsende bzw. vorderen Ende der Kurve 1 in Vorwärtsrichtung inspiziert bzw. untersucht werden. Der bestimmte Krümmungsbereich wird darüber hinaus zuerst an einem Punkt P_E2 überschritten, wenn die Krümmungen sukzessive ausgehend von dem Rückwärtsende bzw. hinteren Ende der Kurve 1 in Rückwärtsrichtung inspiziert bzw. untersucht werden. Der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt 383 ermittelt die Punkte P_I2 und P_E2 als einen Kurveneingang bzw. einen Kurvenausgang, und bestimmt dadurch einen Stetigabschnitt.
Die Kurve 1 neigt dazu, ausgehend von dem vorderen Ende hin zu dem hinteren Ende die Krümmung allmählich zu verringern, wie aus einem Vergleich zwischen dem ersten Kurveneingangs/ausgangsermittlungsverfahren (14) und dem zweiten Kurveneingangs/ausgangsermittlungsverfahren (15) hervorgeht. Auf dieser Kurve kann sich ein Kurvenausgang, der durch das erste Kurveneingangs/ausgangsermittlungsverfahren ermittelt wurde, von einem Kurvenausgang, der durch das zweite Kurveneingangs/ausgangsermittlungsverfahren ermittelt wurde, unterscheiden.
Drittes Kurveneingangs/ausgangsermittlungsverfahren
In Übereinstimmung mit dem dritten Kurveneingangs/ausgangsermittlungsverfahren ermittelt der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt 383 sukzessive von außerhalb liegenden Extremwerten an beiden Enden (Grenzen) einer extrahierten Kurve hin zu dieser Kurve, ob eine Krümmung zu einem bestimmten Krümmungsbereich gehört oder nicht.
16 ist ein Diagramm, das das dritte Kurveneingangs/ausgangsermittlungsverfahren darstellt. 16 verwendet ein Beispiel einer Krümmungsänderung, die sich von den Beispielen in 14 und 15 unterscheidet. Ein Punkt P_I3 ist ein erster Eingang in den bestimmten Krümmungsbereich, wenn Krümmungen der Kurve 1 sukzessive ausgehend von einem Extremwert vor dem vorderen Ende der Kurve 1 in Rückwärtsrichtung verfolgt werden. Ein Punkt P_E3 ist ein anderer erster Eingang in den bestimmten Krümmungsbereich, wenn Krümmungen der Kurve 1 ausgehend von einem Extremwert nach dem hinteren Ende der Kurve 1 in Vorwärtsrichtung verfolgt werden. Der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt 383 ermittelt die Punkte P_I3 und P_E3 als einen Kurveneingang bzw. einem Kurvenausgang, und bestimmt dadurch einen Stetigabschnitt.
Es sei angenommen, dass das zweite Kurvenausgangsermittlungsverfahren auf das Beispiel der Krümmungsänderung in 16 angewandt wird. Im Hinblick auf einen Kurvenausgang ermittelt der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt 383 sukzessive, ob eine Krümmung den bestimmten Krümmungsbereich überschreitet oder nicht, in Rückwärtsrichtung ausgehend von dem hinteren Ende der Kurve 1. Die Krümmung an dem hinteren Ende der Kurve 1 überschreitet jedoch bereits den bestimmten Krümmungsbereich. Ein Kurvenausgang P_E3' entspricht dem hinteren Ende der Kurve 1 und unterscheidet sich von dem Kurvenausgang P_E3 , der durch das dritte Kurveneingangs/ausgangsermittlungsverfahren ermittelt wurde.
Ermitteln eines Klothoidkurvenabschnitts
Ähnlich zu dem Stand der Technik berechnet der Klothoidkurvenabschnittermittlungsabschnitt 384 das Ausmaß der Krümmungsänderung Δχ aus Krümmungen an Abtastpunkten, die durch den Krümmungsberechnungsabschnitt 36 gefunden wurden. Der Klothoidkurvenabschnittermittlungsabschnitt 384 berechnet den Spitzenwert Δχ_peak für das Ausmaß der Krümmungsänderung Δχ und verwendet diesen Wert Δχ_peak zum Approximieren des Änderungsausmaßes (Gradient) der Krümmung χ in dem Klothoidkurvenabschnitt. Der lokale maximale Spitzenwert Δχ_peak wird als der Gradient eines Klothoidkurvenabschnitts angenommen, dessen Krümmung graduell bzw. allmählich zunimmt. Der lokale minimale Spitzenwert Δχ_peak wird als der Gradient eines Klothoidkurvenabschnitts angenommen, dessen Krümmung graduell bzw. allmählich abnimmt.
Der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt 383 ermittelt den Kurveneingang/Kurvenausgang. Der Klothoidkurvenabschnittermittlungsabschnitt 384 ermittelt den Klothoidkurvenabschnitt basierend auf den Kurveneingang/Kurvenausgang und dem Gradienten des Klothoidkurvenabschnitts wie vorstehend aufgefunden. Speziell ermittelt der Klothoidkurvenabschnittermittlungsabschnitt 384 einen Klothoidkurvenabschnitt, dessen Krümmung graduell zunimmt, so dass das hintere Ende dem Kurveneingang entspricht und der Gradient dem lokalen maximalen Spitzenwert Δχ_peak entspricht. Der Klothoidkurvenabschnittermittlungsabschnitt 384 ermittelt einen Klothoidkurvenabschnitt, dessen Krümmung graduell abnimmt, so dass das vordere Ende dem Kurvenausgang entspricht und der Gradient dem lokalen minimalen Spitzenwert Δχ_peak entspricht. Ein Kurvenstartpunkt und ein Kurvenendpunkt entsprechen Kreuzungs- bzw. Schnittpunkten zwischen dem Klothoidkurvenabschnitt wie vorstehend aufgefunden und einer geraden Linie der Krümmung 0.
Der Krümmungskorrekturabschnitt 38 ermittelt zuerst einen Stetigabschnitt aus Abtastpunkten, die aus der Fortbewegung gewonnen wurden, und ermittelt dann einen Klothoidkurvenabschnitt in Übereinstimmung mit dem Stetigabschnitt. Der Krümmungskorrekturabschnitt 38 extrahiert eine Kurve, ermittelt dann deren Krümmung, und konfiguriert einen Krümmungsbereich, der die ermittelte Krümmung enthält. Der Krümmungskorrekturabschnitt 38 ermittelt den Stetigabschnitt entsprechend zu einer Sektion bzw. einem Abschnitt, deren bzw. dessen Krümmung in dem Krümmungsbereich enthalten ist. Dies verhindert, dass der Stetigabschnitt zu stark verkürzt wird, und kann die Genauigkeit der Kurvenformmodellierung oder die Genauigkeit eines Kurveneingangs und eines Kurvenausgangs insbesondere verbessern.
In Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel wird der Klothoidkurvenabschnitt dazu konfiguriert, die Krümmung in einem bestimmten Verhältnis zu variieren, und ist zwischen dem Linearabschnitt und dem Zirkularabschnitt bereitgestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Klothoidkurvenabschnitt kann für alle Typen von Relaxationskurven (wie beispielsweise eine Spline-Kurve und eine Bezier-Kurve) approximiert werden.
Die Kurvenformmodelliereinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel beinhaltet den Fortbewegungsroutenspeicherabschnitt 34. Der Krümmungsberechnungsabschnitt 36 berechnet eine Krümmung aus der Fahrzeugschleppkurve des Fahrzeugs. Die Kurvenformmodelliereinrichtung gemäß der Erfindung kann einen Kartendatenspeicherabschnitt anstelle des Fortbewegungsroutenspeicherabschnitts 34 beinhalten. Der Kartendatenspeicherabschnitt beschafft und speichert Kartendaten, die Positionsinformation an einem Abtastpunkt auf einer in der Karte enthaltenen Route enthalten. Eine Kurvenform kann aus den in dem Kartendatenspeicherabschnitt gespeicherten Kartendaten extrahiert werden, und kann modelliert werden.
Das Navigationssystem 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel beinhaltet die Karten-DB 32, die in dem Kartenerzeugungsabschnitt 22 erzeugte Kartendaten speichert. Die Karten-DB 32 ist über ein Kommunikationsnetzwerk mit dem Navigationssystem 10 verbunden. Kartendaten können in Übereinstimmung mit einer Anforderung von dem Navigationssystem 10 an das Navigationssystem 10 übertragen werden.
Die Erfindung kann die Genauigkeit der Kurvenformmodellierung verbessern und ist nützlich für eine Kurvenformmodelliereinrichtung, die eine Kurvenform aus tatsächlichen Fortbewegungsdaten oder Kartendaten modelliert.
Die Erfindung beinhaltet die folgenden Aspekte.
In Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt der Erfindung unterteilt eine Kurvenformmodelliereinrichtung mehrere Abtastpunkte, die entlang einer Route gewonnen wurden, in einen Linearabschnitt, einen Relaxationskurvenabschnitt, und einen Stetigabschnitt, und modelliert eine Kurvenform der Route.
Die Kurvenformmodelliereinrichtung beinhaltet: einen Kurvenextraktionsabschnitt, der eine Kurve aus den Abtastpunkten auf der Grundlage einer Krümmung der Abtastpunkte extrahiert; einen Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt, der eine Krümmung des Stetigabschnitts auf der Grundlage einer Krümmung von Abtastpunkten ermittelt, die in der durch den Kurvenextraktionsabschnitt extrahierten Kurve enthalten sind; und einen Kurveneingangs- und -ausgangsermittlungsabschnitt, der einen vorbestimmten Krümmungsbereich einschließlich der Krümmung des Stetigabschnitts festlegt und einen Startpunkt und einen Endpunkt des Stetigabschnitts auf der Grundlage des Krümmungsbereichs ermittelt.
Die Kurvenformmodelliereinrichtung extrahiert eine Kurve aus den Abtastpunkten, ermittelt eine Krümmung (Stetigabschnittkrümmung) der Kurve, und bestimmt den Stetigabschnitt basierend auf die Krümmung enthaltenden bestimmten Krümmungsbereich. Dies kann verhindern, dass der Stetigabschnitt zu stark verkürzt wird, und eine Kurvenform akkurat modellieren.
Alternativ kann der Kurvenextraktionsabschnitt eine Kurve unter Verwendung von Extremwerten von Krümmungen an Abtastpunkten extrahieren. Dies kann eine Kurve effizient extrahieren.
Alternativ kann der Kurvenextraktionsabschnitt eine Kurve extrahieren, wenn die Abtastpunkte Extrempunkte beinhalten, die Extrempunkten entsprechen, die Krümmungen zugewiesen sind, ein Wert aus dem Glätten einer Krümmung eines oder mehrerer Extrempunkte resultiert, ein Wert aus dem glätten einer Krümmung eines oder mehrerer nachfolgender Extrempunkte resultiert, und ein Verhältnis einer Krümmung zu dem Wert zu einem bestimmten Bereich gehört, basierend auf einer Ermittlung, dass der Extrempunkt dieselbe Kurve bildet wie zumindest einer oder mehrere der vorangehenden Extrempunkte oder einer oder mehrere der nachfolgenden Extrempunkte. Dies kann eine Kurve effizient extrahieren. Extrempunkte können in einer Kurve graduell zunehmen oder abnehmen. Auch in einem solchen Fall wird ein eine Krümmung der Kurve enthaltender Krümmungsbereich dazu verwendet, einen Stetigabschnitt final zu bestimmen. Es wird verhindert, dass der Stetigabschnitt zu stark verlängert wird.
Alternativ kann der Kurvenextraktionsabschnitt eine Kurve extrahieren, wenn die Extrempunkte geglättet werden, um die Krümmung einzustellen, die eingestellte Krümmung einen Extrempunkt beinhaltet, ein Wert aus dem Glätten einer eingestellten Krümmung eines oder mehrerer vorangehende Extrempunkt resultiert, ein Wert aus dem Glätten einer eingestellten Krümmung eines oder mehrerer nachfolgender Extrempunkte resultiert, und ein Verhältnis einer Krümmung zu dem Wert zu einem bestimmten Bereich gehört, basierend auf einer Ermittlung, dass der Extrempunkt dieselbe Kurve wie zumindest einer oder mehrerer der vorangehenden Extrempunkte oder einer oder mehrerer der nachfolgenden Extrempunkte bildet. Dies kann eine Möglichkeit bzw. Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass eine Kurve aus einer Sektion extrahiert wird, die ursprünglich als ein Klothoidkurvenabschnitt angenommen wurde, und als einem Stetigabschnitt entsprechend angenommen wird.
Alternativ kann der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt eine Krümmung des Stetigabschnitts durch Finden eines Mittelwerts oder eines Medians von Krümmungen in einer durch den Kurvenextraktionsabschnitt extrahierten Kurve ermitteln. Dies kann leicht und in geeigneter Weise eine Krümmung des Stetigabschnitts bestimmen.
Alternativ kann der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt eine Krümmung des Stetigabschnitts durch Finden eines Mittelwerts oder eines Medians von Extremwerten für Krümmungen in einer durch den Kurvenextraktionsabschnitt extrahierten Kurve ermitteln. Dies kann ebenfalls leicht und in geeigneter Weise eine Krümmung des Stetigabschnitts bestimmen.
Alternativ ermittelt der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt, ob eine durch den Kurvenextraktionsabschnitt extrahierte Kurve aufwärts oder abwärts vorsteht. Der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass eine Krümmung des Stetigabschnitts einem lokalen Maximalwert für eine Krümmung in einer aufwärts vorstehenden Kurve entspricht. Der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass eine Krümmung des Stetigabschnitts einem lokalen Minimalwert für eine Krümmung in einer abwärts vorstehenden Kurve entspricht. Dies kann leicht und in geeigneter Weise eine Krümmung des Stetigabschnitts bestimmen.
Alternativ kann der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt ermitteln, dass eine Krümmung des Stetigabschnitts einem Mittelwert oder einen Median für eine Krümmung in einer Kurve entspricht, die durch den Kurvenextraktionsabschnitt extrahiert wird und sich zwischen einer aufwärts vorstehenden Kurve und einer abwärts vorstehenden Kurve befindet. Dies kann leicht und in geeigneter Weise eine Krümmung des stufigen Stetigabschnitts bestimmen.
Alternativ kann der Stetigabschnittkrümmungsermittlungsabschnitt ermitteln, dass die Krümmung des Stetigabschnitts einem Mittelwert oder einen Median für Extremwerte von Krümmungen in einer Kurve entspricht, die durch den Kurvenextraktionsabschnitt extrahiert wird und sich zwischen einer aufwärts vorstehenden Kurve und einer abwärts vorstehenden Kurve befindet. Dies kann ebenfalls leicht und in geeigneter Weise eine Krümmung eines stufigen Stetigabschnitts bestimmen.
Alternativ kann der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt vorwärts und rückwärts entlang der Route sequenziell ausgehend von einem gegebenen Punkt in der Kurve ermitteln, ob eine Krümmung an jedem Punkt den Krümmungsbereich überschreitet. Der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt kann Punkte, an denen eine Krümmung den Krümmungsbereich überschreitet, als einen Startpunkt und einen Endpunkt des Stetigabschnitts bestimmen. Dies kann in geeigneter Weise eine quadratische Kurvenform modellieren.
Alternativ kann der gegebene Punkt in der Kurve eine lokale maximale Krümmung oder eine lokale minimale Krümmung in einer Kurve beinhalten. Dies kann in geeigneter Weise eine quadratische Kurvenform modellieren, weil der gegebene Punkt näherungsweise an dem Zentrum der quadratischen Kurve positioniert ist.
Alternativ kann der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt vorwärts und rückwärts entlang der Route sequenziell ausgehend von vorangehenden und nachfolgenden Grenzen einer Kurve, die durch den Kurvenextraktionsabschnitt extrahiert wurde, ermitteln, ob eine Krümmung an jedem Punkt den Krümmungsbereich überschreitet. Der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt kann Punkte, an denen eine Krümmung den Krümmungsbereich überschreitet, als einen Startpunkt und einen Endpunkt des Stetigabschnitts bestimmen. Dies kann einen ausreichend breiten Stetigabschnitt sicherstellen.
Alternativ kann der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt entlang der Route sequenziell von außerhalb einer Kurve, die durch den Kurvenextraktion Abschnitt extrahiert wurde, in einer Richtung zu der Kurve hin ermitteln, ob eine Krümmung an jedem Punkt zu dem Krümmungsbereich gehört. Der Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt kann Punkte, an denen eine Krümmung den Krümmungsbereich betritt, als einen Startpunkt und einen Endpunkt des Stetigabschnitts bestimmen. Dies kann verhindern, dass der Stetigabschnitt zu breit ist.
Alternativ kann die Kurvenformmodelliereinrichtung ferner einen Relaxationskurvenabschnittermittlungsabschnitt beinhalten, der den Relaxationskurvenabschnitt in Übereinstimmung mit einem Startpunkt und einem Endpunkt des Stetigabschnitts, der durch den Kurveneingangs/ausgangsermittlungsabschnitt ermittelt wurde, bestimmt. Dies kann verhindern, dass der Stetigabschnitt aufgrund der Ermittlung eines Relaxationskurvenabschnitts verengt wird, weil der Stetigabschnitt bestimmt und dann der Redaktionskurvenabschnitt bestimmt wird.
In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der Erfindung verarbeitet ein Fahrzeuginformationsverarbeitungssystem Information über ein Fahrzeug basierend auf erfasster Fahrzeuginformation und einer Route, die durch die in dem ersten Aspekt der Erfindung beschriebene Kurvenformmodelliereinrichtung modelliert wird.
Das Fahrzeuginformationsverarbeitungssystem kann eine Informationsverarbeitung wie beispielsweise eine Fahrunterstützung und eine Fahrsteuerung basierend auf einer akkurat modellierten Kurvenform durchführen.
In Übereinstimmung mit einem dritten Aspekt der Erfindung klassifiziert ein Kurvenformmodellierverfahren mehrere Abtastpunkte, die entlang einer Route gewonnen wurden, in einen Linearabschnitt, einen Relaxationskurvenabschnitt und einen Stetigabschnitt, um eine Kurvenform der Route zu modellieren. Das Verfahren beinhaltet: Extrahieren einer Kurve aus den Abtastpunkten auf der Grundlage einer Krümmung an den Abtastpunkten; Ermitteln einer Krümmung des Stetigabschnitts auf der Grundlage einer Krümmung an einem Abtastpunkt, der in einer extrahierten Kurve enthalten ist; und Konfigurieren eines bestimmten Krümmungsbereichs, der eine Krümmung des Stetigabschnitts enthält, und Ermitteln eines Startpunkts und eines Endpunkts des Stetigabschnitts auf der Grundlage des Krümmungsbereichs.
Das Kurvenformmodellierverfahren extrahiert eine Kurve aus den Abtastpunkten, ermittelt eine Krümmung (Stetigabschnittkrümmung) der Kurve, und bestimmt den Stetigabschnitt basierend auf einem bestimmten Krümmungsbereich, der die Krümmung beinhaltet. Dies kann verhindern, dass der Stetigabschnitt zu stark verkürzt wird, und eine Kurvenform akkurat modellieren.
In Übereinstimmung mit einem vierten Aspekt der Erfindung erlaubt es ein Kurvenformmodellierprogramm einem Computer, ein Kurvenformmodellierverfahren zum Klassifizieren der mehreren Abtastpunkte, die entlang einer Route gewonnen wurden, in einen Linearabschnitt, einen Relaxationskurvenabschnitt und einen Stetigabschnitt durchzuführen, um eine Kurvenform der Route zu modellieren. Das Verfahren beinhaltet: Extrahieren einer Kurve aus den Abtastpunkten auf der Grundlage von Krümmungen an den Abtastpunkten; Ermitteln einer Krümmung des Stetigabschnitts auf der Grundlage einer Krümmung an einem Abtastpunkt, der in einer durch den Kurvenextraktionsschritt extrahierten Kurve enthalten ist; und Konfigurieren eines vorbestimmten Krümmungsbereichs, der die Krümmung des Stetigabschnitts enthält, und Ermitteln eines Startpunkts und eines Endpunkts des Stetigabschnitts auf der Grundlage des Krümmungsbereichs.
Das Kurvenformmodellierprogramm extrahiert eine Kurve aus den Abtastpunkten, ermittelt eine Krümmung (Stetigabschnittkrümmung) der Kurve, und bestimmt den Stetigabschnitt basierend auf einem bestimmten Krümmungsbereich, der die Krümmung enthält. Dies kann verhindern, dass der Stetigabschnitt zu stark verkürzt wird, und eine Kurvenform akkurat modellieren.
Es wird angemerkt, dass ein Ablaufdiagramm der Verarbeitung des Ablaufdiagramm muss in der vorliegenden Anmeldung Sektionen (auch als Schritte bezeichnet) beinhaltet, von welchen jede zum Beispiel als S100 dargestellt ist. Ferner kann jede Sektion in mehrere Untersektionen unterteilt sein, und können mehrere Sektionen zu einer einzelnen Sektion kombiniert sein. Ferner kann jede der so konfigurierten Sektionen auch als eine Einrichtung, ein Modul oder ein Mittel bezeichnet werden.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiel derselben beschrieben wurde, versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele und Ausgestaltungen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Darüber hinaus liegen im Hinblick auf die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder nur ein einzelnes Element beinhalten, ebenfalls innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung.

Claims

Kurvenformmodelliereinrichtung, die eine Vielzahl von Abtastpunkten, die entlang einer Route gewonnen wurden, in einen Linearabschnitt, einen Relaxationskurvenabschnitt und einen Stetigabschnitt unterteilt, beinhaltend: eine Kurvenextraktionseinheit, die eine Kurve aus den Abtastpunkten unter Verwendung eines Extremwerts einer Krümmung an den Abtastpunkten extrahiert; eine Stetigabschnittkrümmungsermittlungseinheit, die eine Krümmung des Stetigabschnitts auf der Grundlage einer Krümmung von Abtastpunkten ermittelt, die in der durch die Kurvenextraktionseinheit extrahierten Kurve enthalten sind; und eine Kurveneingangs- und -ausgangsermittlungseinheit, die einen vorbestimmten Krümmungsbereich einschließlich der Krümmung des Stetigabschnitts festlegt und einen Startpunkt und einen Endpunkt des Stetigabschnitts auf der Grundlage des Krümmungsbereichs ermittelt, wobei die Kurvenextraktionseinheit die Kurve extrahiert, wenn die Kurvenextraktionseinheit ermittelt, dass einer von Extrempunkten, bei dem die Extremwerte der Krümmung der Abtastpunkte zugewiesen sind, eine gleiche Kurve wie zumindest einer von einem oder mehreren vorangehenden Extrempunkten und einem oder mehreren nachfolgenden Extrempunkten in einem Fall bereitstellt, in dem ein Verhältnis zwischen der Krümmung des einen von Extrempunkten und einem Wert, der durch Glätten der Krümmung des einen oder der mehreren vorangehenden Extrempunkte erhalten wird, oder einem Wert, der durch Glätten der Krümmung des einen oder der mehreren nachfolgenden Extrempunkte erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs angeordnet ist.
Kurvenformmodelliereinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Kurvenextraktionseinheit die Krümmung durch Glätten der Extrempunkte einstellt, und bei der die Kurvenextraktionseinheit die Kurve extrahiert, wenn die Kurvenextraktionseinheit ermittelt, dass der eine von Extrempunkten, bei dem die Extrempunkte einer eingestellten Krümmung der Abtastpunkte zugewiesen sind, eine gleiche Kurve wie zumindest einer von einem oder mehreren vorangehenden Extrempunkten und einem oder mehreren nachfolgenden Extrempunkten in einem Fall bereitstellt, in dem ein Verhältnis zwischen der eingestellten Krümmung des einen von Extrempunkten und einem Wert, der durch Glätten der eingestellten Krümmung des einen oder der mehreren vorangehenden Extrempunkte erhalten wird, oder einem Wert, der durch Glätten der eingestellten Krümmung des einen oder der mehreren nachfolgenden Extrempunkte innerhalb des vorbestimmten Bereichs angeordnet ist.
Kurvenformmodelliereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Stetigabschnittkrümmungsermittlungseinheit einen Mittelwert oder einen Median von Krümmungen in der durch die Kurvenextraktionseinheit extrahierten Kurve als die Krümmung des Stetigabschnitts ermittelt.
Kurvenformmodelliereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Stetigabschnittkrümmungsermittlungseinheit einen Mittelwert oder einen Median von Extremwerten für Krümmungen in der durch die Kurvenextraktionseinheit extrahierten Kurve ermittelt.
Kurvenformmodelliereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Stetigabschnittkrümmungsermittlungseinheit ermittelt, ob die durch die Kurvenextraktionseinheit extrahierte Kurve nach oben oder nach unten vorsteht, bei der die Stetigabschnittkrümmungsermittlungseinheit einen lokalen Maximalwert der Krümmung in der Kurve als die Krümmung des Stetigabschnitts ermittelt, wenn die Kurve nach oben vorsteht, und bei der die Stetigabschnittkrümmungsermittlungseinheit einen lokalen Minimalwert der Krümmung in der Kurve als die Krümmung des Stetigabschnitts ermittelt, wenn die Kurve nach unten vorsteht.
Kurvenformmodelliereinrichtung nach Anspruch 5, bei der die Stetigabschnittkrümmungsermittlungseinheit einen Mittelwert oder einen Median von Krümmungen in der durch die Kurvenextraktionseinheit extrahierten Kurve als die Krümmung des Stetigabschnitts ermittelt, wenn die Kurve eine Form zwischen einer nach oben vorstehenden Kurve und einer nach unten vorstehenden Kurve hat.
Kurvenformmodelliereinrichtung nach Anspruch 5, bei der die Stetigabschnittkrümmungsermittlungseinheit einen Mittelwert oder einen Median von Extremwerten für Krümmungen in der durch die Kurvenextraktionseinheit extrahierten Kurve als die Krümmung des Stetigabschnitts ermittelt, wenn die Kurve eine Form zwischen einer nach oben vorstehenden Kurve und einer nach unten vorstehenden Kurve hat.
Kurvenformmodelliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Kurveneingangs- und -ausgangsermittlungseinheit sequenziell ermittelt, ob eine Krümmung an jedem Abtastpunkt, welcher vor oder hinter einem vorbestimmten Abtastpunkt in der Kurve entlang der Route angeordnet ist, den Krümmungsbereich überschreitet, und bei der die Kurveneingangs- und -ausgangsermittlungseinheit einen Abtastpunkt, an dem die Krümmung den Krümmungsbereich überschreitet, als den Startpunkt oder den Endpunkt des Stetigabschnitts ermittelt.
Kurvenformmodelliereinrichtung nach Anspruch 8, bei der der vorbestimmte Abtastpunkt in der Kurve eine lokale Maximalkrümmung oder eine lokale Minimalkrümmung in der Kurve hat.
Kurvenformmodelliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Kurveneingangs- und -ausgangsermittlungseinheit sequenziell ermittelt, ob eine Krümmung an jedem Abtastpunkt, welcher vor oder hinter einer vorangehenden Grenze oder einer nachfolgenden Grenze der durch die Kurvenextraktionseinheit entlang der Route extrahierten Kurve den Krümmungsbereich überschreitet, und bei der die Kurveneingangs- und -ausgangsermittlungseinheit einen Abtastpunkt, an dem die Krümmung den Krümmungsbereich überschreitet, als den Startpunkt oder den Endpunkt des Stetigabschnitts ermittelt.
Kurvenformmodelliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Kurveneingangs- und -ausgangsermittlungseinheit sequenziell ermittelt, ob eine Krümmung an jedem Abtastpunkt, welcher in einer Richtung ausgehend von einer Außenseite der durch die Kurvenextraktionseinheit extrahierten Kurve hin zu der Kurve entlang der Route angeordnet ist, innerhalb des Krümmungsbereichs angeordnet ist, und bei der die Kurveneingangs- und -ausgangsermittlungseinheit einen Abtastpunkt, an dem die Krümmung innerhalb des Krümmungsbereichs angeordnet ist, als den Startpunkt oder den Endpunkt des Stetigabschnitts ermittelt.
Kurvenformmodelliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner beinhaltend: eine Relaxationskurvenabschnittsermittlungseinheit, die den Relaxationskurvenabschnitt in Übereinstimmung mit dem Startpunkt und dem Endpunkt des Stetigabschnitts ermittelt, der durch die Kurveneingangs- und -ausgangsermittlungseinheit ermittelt wurde.
Fahrzeuginformationsverarbeitungssystem, das Information über ein Fahrzeug auf der Grundlage erfasster Fahrzeuginformation und einer durch die Kurvenformmodelliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 modellierten Route verarbeitet.
Kurvenformmodellierverfahren zum Klassifizieren einer Vielzahl von Abtastpunkten, die entlang einer Route gewonnen wurden, in einen Linearabschnitt, einen Relaxationskurvenabschnitt und einen Stetigabschnitt, um eine Kurvenform der Route zu modellieren, beinhaltend: Extrahieren einer Kurve aus den Abtastpunkten unter Verwendung eines Extremwerts einer Krümmung an den Abtastpunkten; Ermitteln einer Krümmung des Stetigabschnitts auf der Grundlage einer Krümmung an den Abtastpunkten, die in einer extrahierten Kurve enthalten sind; und Festlegen eines vorbestimmten Krümmungsbereichs einschließlich der Krümmung des Stetigabschnitts, und Ermitteln eines Startpunkts und eines Endpunkts des Stetigabschnitts auf der Grundlage des Krümmungsbereichs, wobei die Kurve extrahiert wird, wenn ermittelt wird, dass einer von Extrempunkten, bei dem die Extremwerte der Krümmung der Abtastpunkte zugewiesen sind, eine gleiche Kurve wie zumindest einer von einem oder mehreren vorangehenden Extrempunkten und einem oder mehreren nachfolgenden Extrempunkten in einem Fall bereitstellt, in dem ein Verhältnis zwischen der Krümmung des einen von Extrempunkten und einem Wert, der durch Glätten der Krümmung des einen oder der mehreren vorangehenden Extrempunkte erhalten wird, oder einem Wert, der durch Glätten der Krümmung des einen oder der mehreren nachfolgenden Extrempunkte erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs angeordnet ist.
Kurvenformmodellierungsprogramm zum Steuern eines Computers zum Durchführen eines Kurvenformmodellierverfahrens zum Klassifizieren einer Vielzahl von Abtastpunkten, die entlang einer Route gewonnen wurden, in einen Linearabschnitt, einen Relaxationskurvenabschnitt und einen Stetigabschnitt, um eine Kurvenform der Route zu modellieren, beinhaltend: Extrahieren einer Kurve aus den Abtastpunkten unter Verwendung eines Extremwerts einer Krümmung an den Abtastpunkten; Ermitteln einer Krümmung des Stetigabschnitts auf der Grundlage einer Krümmung an den Abtastpunkten, die in einer bei dem Extrahieren der Kurve extrahierten Kurve enthalten sind; und Festlegen eines vorbestimmten Krümmungsbereichs einschließlich der Krümmung des Stetigabschnitts, und Ermitteln eines Startpunkts und eines Endpunkts des Stetigabschnitts auf der Grundlage des Krümmungsbereichs, wobei die Kurve extrahiert wird, wenn ermittelt wird, dass einer von Extrempunkten, bei dem die Extremwerte der Krümmung der Abtastpunkte zugewiesen sind, eine gleiche Kurve wie zumindest einer von einem oder mehreren vorangehenden Extrempunkten und einem oder mehreren nachfolgenden Extrempunkten in einem Fall bereitstellt, in dem ein Verhältnis zwischen der Krümmung des einen von Extrempunkten und einem Wert, der durch Glätten der Krümmung des einen oder der mehreren vorangehenden Extrempunkte erhalten wird, oder einem Wert, der durch Glätten der Krümmung des einen oder der mehreren nachfolgenden Extrempunkte erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs angeordnet ist.