JP2012008706A - 道路形状検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に搭載され、自車両が走行する道路の形状を検出する道路形状検出装置において、カーブ開始位置の検出精度の向上に寄与できる技術を提供する。
【解決手段】運転支援システムにおいては、選択処理にて、自車両の進行方向に電磁波を照射することによる反射波を受信することで得られた複数の検出点までの相対距離を利用して、自車両の進行方向におけるカーブ開始位置（第１開始位置）を推定し（Ｓ２１０）、位置を表す多数のノードを含むノードデータ、および各ノードを接続する多数のリンクを含むリンクデータによって道路形状を表現可能な地図データ、自車両の現在地、並びに自車両の向き、に基づいて自車両の進行方向におけるカーブ開始位置（第２開始位置）を推定する（Ｓ２２０）。そして、第１開始位置と第２開始位置との距離が、第２開始位置を推定する際に想定される誤差範囲内であるか否かを判定する（Ｓ２３０，Ｓ２４０）。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両に搭載され、自車両が走行する道路の形状を検出する道路形状検出装置に関する。

上記の道路形状検出装置として、ナビゲーション装置が有する地図データを利用してカーブ開始位置を推定し、この際、レーダによる検出結果を利用して自車両の位置を検出する精度を向上させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−０３０４０３号公報

しかしながら、ナビゲーション装置が有する地図データは、一般的に、位置を表す多数のノードデータと各ノードを接続する多数のリンクデータとを備えており、カーブの有無の検出するためには充分なデータ量であるが、カーブの開始位置を検出するためにはデータ量が不足しており不十分であることが多い。このため、上記道路形状検出装置では、カーブ開始位置を正確に検出することができない可能性が高いという問題点があった。

そこで、このような問題点を鑑み、車両に搭載され、自車両が走行する道路の形状を検出する道路形状検出装置において、カーブ開始位置の検出精度の向上に寄与できる技術を提供すること本発明の目的とする。

かかる目的を達成するために成された道路形状検出装置において、第１開始位置推定手段は、自車両の進行方向に電磁波を照射することによる反射波を受信することで得られた複数の検出点までの相対距離を利用して、自車両の進行方向におけるカーブ開始位置（以下、「第１開始位置」という。）を推定する。一方、第２開始位置推定手段は、位置を表す多数のノードを含むノードデータ、および各ノードを接続する多数のリンクを含むリンクデータによって道路形状を表現可能な地図データ、自車両の現在地、並びに自車両の向き、に基づいて自車両の進行方向におけるカーブ開始位置（以下、「第２開始位置」という。）を推定する。そして、位置判定手段は、第１開始位置と第２開始位置との距離が、第２開始位置推定手段が第２開始位置を推定する際に想定される誤差範囲内であるか否かを判定する（請求項１）。

このような道路形状検出装置によれば、第１開始位置と第２開始位置との距離が、第２開始位置を推定する際に想定される誤差範囲内であるか否かを判定するので、この判定結果を利用すれば、第１開始位置および第２開始位置のうちのどちらの検出精度が高いかを特定することができる。

よって、本発明では、カーブ開始位置の検出精度の向上に寄与することができる。また、検出精度が高いと特定された開始位置をカーブ開始位置として設定すれば、カーブ開始位置の検出精度を向上することができる。

ところで、上記道路形状検出装置においては、当該道路形状検出装置の外部の装置がカーブ開始位置を特定するようにしてもよいが、当該道路形状検出装置がカーブ開始位置を特定するために、位置判定手段により第１開始位置と第２開始位置との距離が誤差範囲内であると判定された場合、第１開始位置をカーブ開始位置として特定する特定手段を備えていてもよい（請求項２）。また、この場合、特定手段は、第１開始位置をカーブ開始位置として特定しない場合、第２開始位置をカーブ開始位置として特定してもよい（請求項３）。

このような道路形状検出装置によれば、位置判定手段による判定結果に応じてカーブ開始位置を特定することができる。
また、上記道路形状検出装置においては、複数の検出点に基づき自車両の進行方向におけるカーブの曲率（以下、「第１曲率」という。）を推定する曲率推定手段と、地図データおよびこの地図データに含まれる誤差に関する誤差情報に基づいて、自車両の進行方向における実際のカーブの曲率が収まると推定される曲率の範囲（以下、「曲率範囲」という。）を演算する曲率範囲演算手段と、第１曲率が、曲率範囲内であるか否かを判定する曲率判定手段と、を備え、特定手段は、位置判定手段により第１開始位置と第２開始位置との距離が誤差範囲内であると判定され、かつ、曲率判定手段により第１曲率が曲率範囲内であると判定された場合、第１開始位置をカーブ開始位置として特定するようにしてもよい（請求項４）。

このような道路形状検出装置によれば、複数の検出点から推定されるカーブの曲率が曲率範囲内か否かによって第１開始位置をカーブ開始位置とするか否かを決定するので、実際のカーブの曲率とはかけ離れた曲率となる検出点を利用してカーブ開始位置を特定してしまうことを防止することができる。よって、正確にカーブ開始位置を特定することができる。

なお、曲率範囲とは、地図データの精度の高さを示す値であり、この値はカーブ毎に設定される変動値であってもよいし、固定値であってもよい。
さらに、上記道路形状検出装置において、道路形状検出装置を構成する各手段は、自身が行うべき処理を所定の周期で繰り返し実施し、特定手段は、位置判定手段により第１開始位置と第２開始位置との距離が誤差範囲内であると、複数回に設定された基準回数判定された場合にのみ、第１開始位置をカーブ開始位置として特定するようにしてもよい（請求項５）。

このような道路形状検出装置によれば、複数回判定された場合のみ第１開始位置をカーブ開始位置として特定するので、ノイズ等の影響を排除することができる。
ところで、地図データに含まれる複数のノードが自車両の進行方向に直線上に配置され、さらに進行方向前方においてこの直線から外れたノードがある場合、この近辺にカーブ開始位置があると推定できるが、地図データから正確なカーブ開始位置が推定できるか否かは複数のノードの間隔（密度）に依存する。つまり、ノードの間隔が正確なカーブ開始位置を推定する際の地図データの精度を表している。

そこで、上記道路形状検出装置においては、第１開始位置をカーブ開始位置として特定するか否かを判定する際に利用する誤差範囲を地図データに含まれるノードの間隔に応じて設定する誤差範囲設定手段を備えていてもよい（請求項６）。

このような道路形状検出装置によれば、地図データにおけるカーブ開始位置の推定精度に応じて第１開始位置をカーブ開始位置とするか否かの判断基準（誤差範囲）を変更することができる。

なお、本発明を請求項４に記載の発明に従属させる場合には、地図データに含まれるノードの間隔に応じて曲率範囲を設定してもよい。
また、上記道路形状検出装置においては、自車両の現在地、および地図データに基づいて、自車両の進行方向に電磁波を照射することによる反射波を受信することができる範囲内にカーブ開始位置が存在するか否かを判定する存在判定手段と、存在判定手段により、反射波を受信することができる範囲内にカーブ開始位置が存在しないと判定された場合、第１開始位置推定手段、第２開始位置推定手段、位置判定手段のうちの少なくとも１つの手段による処理を禁止する禁止手段と、を備えていてもよい（請求項７）。

このような道路形状検出装置によれば、反射波を受信することができる範囲内にカーブ開始位置が存在しない場合に何れか処理を禁止するので、この際の処理負荷を軽減することができる。また、勾配区間等において路面や建造物等の道路形状とは異なる検出点をカーブ開始位置の特定の際に利用することを防止することができる。なお、本発明では、カーブ内を走行中においても処理を禁止する場合がある。

さらに、上記道路形状検出装置においては、少なくとも位置判定手段による判定結果を出力する出力手段を備えていてもよい（請求項８）。
このような道路形状検出装置によれば、判定結果を受けた外部の装置においてカーブ開始位置を特定することができる。

運転支援システム１の概略構成を示す説明図である。 実施形態において、レーザ光を照射する領域を示す模式図である。 レーダ処理を示すフローチャート（ａ）、および開始判定処理を示すフローチャート（ｂ）である。 選択処理を示すフローチャートである。 選択条件演算処理を示すフローチャートである。 カーブ開始位置を推定する処理を模式的に示す鳥瞰図である。

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［本実施形態の構成］
図１は本実施形態の運転支援システム１の概略構成を示す説明図、図２はレーザ光を照射する領域を示す模式図である。運転支援システム１は、例えば乗用車等の車両に搭載されており、図１に示すように、レーダ装置１０（道路形状検出装置）、センサ類２０、車両制御部３０、ナビゲーション装置４０等を備えている。レーダ装置１０は、レーダ制御部１１と、走査駆動部１２と、光学ユニット１３とを備えている。

レーダ制御部１１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータとして構成されており、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って、後述するレーダ処理等の各種処理を実施する。なお、レーダ制御部１１は、回路等によるハードウェアで構成してもよい。

走査駆動部１２は、例えばモータ等のアクチュエータとして構成されており、レーダ制御部１１からの指令を受けて、光学ユニット１３を水平方向および鉛直方向の任意の方向に向けることができるよう構成されている。なお、走査駆動部１２は、レーダ制御部１１からの走査開始信号を受ける度に１周期分の走査ができるように光学ユニット１３を駆動する。

光学ユニット１３は、レーダ制御部１１からの指令に応じてレーザ光を射出する発光部１４と、発光部１４からのレーザ光（図１では実線の矢印で示す）が物体５０に反射したときの反射波（図１では破線の矢印で示す）を受光する受光部１５と、を備えている。

なお、走査駆動部１２は、結果として発光部１４によるレーザ光の射出方向が受光部１５により反射光を受光可能な方向と同じ方向となるよう変化させられる構成であればよい。例えば、走査駆動部１２は、光学ユニット１３に換えて、レーザ光および反射光を任意の方向に反射させるミラーを駆動するよう構成されていてもよい。

この場合には、複数の反射面を有するミラーを走査駆動部１２で回転させることによって水平方向にレーザ光を走査し、反射面の角度をそれぞれ異なる角度に設定することによって、鉛直方向にもレーザ光を振りつつ走査する構成を採用すればよい。また、１つの反射面を有するミラーを任意の方向に向ける機構を採用してもよい。

上述のようにレーダ装置１０は、自車両周囲の任意の方向（本実施形態では自車両の進行方向である前方）の所定領域に対して、走査しつつ間欠的に電磁波であるレーザ光を照射し、その反射波（反射光）をそれぞれ受信することによって、自車両前方の物標を各検出点として検出するレーザレーダとして構成されている。

ここで、本実施形態のレーダ装置１０においてレーダ制御部１１は、前述のように走査駆動部１２を利用して、光学ユニット１３から照射されるレーザ光を所定の領域内において走査させるが、詳細には図２に示すように、この領域の左上隅から右上隅に水平方向右側にレーザ光を照射させる範囲を変化させつつ間欠的に等間隔（等角度）でレーザ光を照射させ、レーザ光が右上隅に到達すると、左上隅よりも所定角度だけ下方の領域から水平方向右側にレーザ光を照射させる範囲を変化させつつ再びレーザ光を照射させる。

この作動を繰り返すことによってレーダ装置１０は、所定領域の全域に順次レーザ光を照射させることになる。そしてレーダ装置１０は、反射波を検出したタイミングとレーザ光を照射した方向とに基づいて、レーザ光を照射する度に物標（検出点）の位置を検出する。

なお、レーダ装置１０が向けられた方向については、レーザ光を照射する全領域をレーザ光が照射される領域毎にマトリクス状に区切り、各領域に番号を付すことによって特定できるようにしておく。例えば、図２に示すように、水平方向については左から順に番号を付し、この番号を方位番号と呼ぶ。また、鉛直方向については上から順に番号を付し、この番号をレイヤ番号と呼ぶ。

次にセンサ類２０としては、自車両の走行速度を検出する車速センサ、車両周囲の天候を検出するレインセンサや照度センサ等を備えている。これらのセンサ類２０による検出結果は、レーダ制御部１１に入力される。また、センサ類２０による検出結果は、必要に応じてナビゲーション装置４０等にも入力される。

次に、車両制御部３０においては、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータとして構成されており、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って、自車両の挙動を制御する処理や、運転者に対する報知を行う等の各種処理を実施する。例えば、車両制御部３０は、自車両の挙動を変更するような（或いは挙動の変更を促すような）運転支援を行う旨の指令をレーダ装置１０から受けると、この指令に応じた制御信号を表示装置、音声出力装置、制動装置、操舵装置等の何れかに出力するようにすればよい。

また、ナビゲーション装置４０は、周知のナビゲーション装置であって、位置を表す多数のノードを含むノードデータ、および各ノードを接続する多数のリンクを含むリンクデータによって道路形状を表現可能な地図データを備えている。また、ナビゲーション装置４０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの電波を受信し、マップマッチング等の周知の処理をすることによって、自車両の現在地や自車両の向きを検出する機能や、地図データと自車両の現在地とを対応させて画像として表示させる機能等を備えている。

また、本実施形態におけるナビゲーション装置４０は、レーダ装置１０からの要求に応じて、自車両の進行方向の地図データ（少なくともレーダ装置１０により検出可能な領域内のもの）をレーダ装置１０に送信する機能も有する。

［本実施形態の処理］
このような運転支援システム１では、例えば、以下の処理が実施される。図３（ａ）はレーダ装置１０のレーダ制御部１１が実行するレーダ処理を示すフローチャート、図３（ｂ）はレーダ装置１０のレーダ制御部１１が実行する開始判定処理を示すフローチャートである。また、図４はレーダ装置１０のレーダ制御部１１が実行する選択処理を示すフローチャート、図５は選択処理のうちの選択条件演算処理を示すフローチャートである。

レーダ処理は、レーザ光の照射方向を変更しつつ各照射方向において物体５０までの距離を測定する処理である。この処理は、例えばレーダ装置１０の電源が投入されると開始され、その後、所定の周期毎（例えば１００ｍｓ毎）に実施される。

詳細には、図３（ａ）に示すように、まず、物体までの距離を検出する方向（方位番号およびレイヤ番号）を設定し（Ｓ１１０）、設定した方向にレーザ光の照射方向が向けられたときに発光部１４からレーザ光を射出させる（Ｓ１２０）。そして、測距処理（Ｓ１３０）を実施する。

この処理では、受光部１５によりレーザ光の反射光が検出できたか否かを判定し、反射光が検出できていれば、反射光を受光したタイミングに応じてレーザ光を反射した物体までの距離を演算する。そして、物体までの距離の演算結果をＲＡＭ等のメモリに格納する。

続いて、走査を終了するか否かを判定する（Ｓ１４０）。走査を終了するか否かについては、距離または輝度を検出する最終の方位番号かつレイヤ番号を有する方向（例えば、方位番号およびレイヤ番号が最大値を採る方向）に受光部１５（発光部１４）が向けられたか否かによって判定する。

走査を終了しない場合には（Ｓ１４０：ＮＯ）、Ｓ１１０以下の処理を繰り返す。また、走査を終了する場合には（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、レーダ処理を終了する。
次に、開始判定処理（図３（ｂ））について説明する。この処理は、後述する選択処理を開始することを許可するか禁止するかを設定するための処理である。この処理は、例えばレーダ装置１０の電源が投入されると開始され、その後、所定の周期毎（例えば５００ｍｓ毎）に実施される。なお、本処理は、前述のレーダ処理等とは並行して実施される。

開始判定処理では、まず、ナビゲーション装置４０から自車両の進行方向における地図データおよび自車情報を取得する（Ｓ１６０）。ここで取得する自車情報とは、自車両の現在地の情報および自車両の進行方向（自車両の向き）の情報が該当する。

続いて、Ｓ１６０の処理で取得した情報を利用して、レーダ装置１０による検出範囲内にカーブ開始位置が存在するか否かを判定する（Ｓ１７０：存在判定手段、禁止手段）。本処理では、レーダ装置１０による検出範囲（例えば２００ｍ程度）の２倍程度の範囲内の地図データを取得しておき、レーダ装置１０による検出範囲内にカーブ開始位置となる複数のノードが存在するか否かを検出する。なお、本処理は、後述するＳ２２０の処理と同様の手法により実施することができるが、この処理の詳細は、Ｓ２２０の処理の際に説明する。

レーダ装置１０による検出範囲内にカーブ開始位置が存在すれば（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、後述する選択処理を開始することを許可する旨をＲＡＭ等のメモリに記録し（Ｓ１８０）、開始判定処理を終了する。また、レーダ装置１０による検出範囲内にカーブ開始位置が存在しなければ（Ｓ１７０：ＮＯ）、後述する選択処理を開始することを禁止する旨をＲＡＭ等のメモリに記録し（Ｓ１８０）、開始判定処理を終了する。

続いて、選択処理について説明する。選択処理は、レーダ装置１０と地図データとによってそれぞれカーブ開始位置を検出し、これらのうちから確からしいと推定されるカーブ開始位置を選択する処理である。この処理は、例えばレーダ装置１０の電源が投入され、かつ選択処理を開始することを許可する旨がＲＡＭ等のメモリに記録されている場合に、所定の周期毎（例えば１００ｍｓ毎）に実施される。なお、本処理は、前述のレーダ処理等とは並行して実施される。

選択処理では、図４に示すように、まず、レーダ装置１０による複数の検出点までの相対距離を利用して、自車両の進行方向におけるカーブ開始位置（第１開始位置）を推定する（Ｓ２１０：第１開始位置推定手段）。次いで、地図データ、自車両の現在地、並びに自車両の向き、に基づいて自車両の進行方向におけるカーブ開始位置（第２開始位置）を推定する（Ｓ２２０：第２開始位置推定手段）。

これらの処理においては、レーダ装置１０による複数の検出点や地図データに基づく複数のノードが自車両の進行方向に直線上に配置されていることを検出し、この状態においてさらに進行方向前方でこの直線から外れる位置に存在する複数の検出点やノードが検出された場合に、最初に直線から外れる検出点やノードが存在する位置をカーブ開始位置として推定すればよい。例えば、Ｓ２２０の処理においては、地図データ６０が、図６（ａ）に示すような、多数のノード６１と各ノード６１を接続する多数のリンク６２とによって構成されており、この地図データ６０からカーブ開始位置を検出することになる。

続いて、地図データに基づいて実際のカーブ開始位置が存在すると推定される範囲（誤差範囲）を設定する（Ｓ２３０：誤差範囲設定手段、位置判定手段）。本処理では、直線状に配置された複数のノードのうちの自車両から最も遠い点（図６（ａ）のＡ点）を基準にして、この点から所定距離の範囲内（図６（ａ）で示す［１］の領域内）を推定される範囲として設定する。

続いて、この推定される範囲内にレーダ装置１０による複数の検出点を利用して推定されたカーブ開始位置が存在するか否かを判定する（Ｓ２４０：位置判定手段）。この範囲内にレーダ装置１０による複数の検出点を利用して推定されたカーブ開始位置が存在すれば（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、選択条件演算処理（Ｓ２５０）を実施する。

選択条件演算処理は、レーダ装置１０が検出したカーブ開始位置が対応するカーブが、本当にカーブを検出したものであるか否かを確認する処理である。この選択条件演算処理は、図５に示すように、まず、レーダ装置１０による複数の検出点に基づき自車両の進行方向におけるカーブの曲率（第１曲率）を推定する（Ｓ４１０：曲率推定手段）。

そして、地図データ（特に複数のノードの位置）に基づき自車両の進行方向におけるカーブの曲率（第２曲率）を推定する（Ｓ４２０：曲率範囲演算手段）。このように第１曲率および第２曲率を推定する際には、カーブ開始位置以遠の検出点やノードについてハフ変換や最小二乗法等を利用すればよい。

続いて、地図データおよび該地図データに含まれる誤差に関する誤差情報に基づいて、自車両の進行方向における実際のカーブの曲率が収まると推定される曲率の範囲（曲率範囲）を演算する（Ｓ４３０）。ここで、誤差情報としては、カーブを構成する複数のノードの密度（単位距離当たりのノード数）等、地図データの精度を示す値を利用すればよい。

続いて、第１曲率が、曲率範囲内であるか否かを判定する（Ｓ４４０：曲率判定手段）。第１曲率が曲率範囲内であれば（Ｓ４４０：ＹＥＳ）、選択条件を満たす旨をＲＡＭ等のメモリに記録し（Ｓ４５０）、選択条件演算処理を終了する。

また、第１曲率が曲率範囲外であれば（Ｓ４４０：ＮＯ）、選択条件を満たさない旨をＲＡＭ等のメモリに記録し（Ｓ４６０）、選択条件演算処理を終了する。
このような選択条件演算処理を終了すると、図４に戻り、選択条件を満たす旨がＲＡＭ等のメモリに記録されているか否かを判定する（Ｓ２６０）。選択条件を満たしていれば（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、カウンタ値をインクリメントし（Ｓ２７０）、後述するＳ２８０の処理に移行する。

また、Ｓ２４０の処理にて推定される範囲内にレーダ装置１０による複数の検出点を利用して推定されたカーブ開始位置が存在しない場合（Ｓ２４０：ＮＯ）、およびＳ２６０の処理にて選択条件を満たしていない場合（Ｓ２６０：ＮＯ）、カウンタ値をクリアする条件（カウンタクリア条件）が成立したか否かを判定する（Ｓ３１０）。ここで、カウンタクリア条件としては、例えば、一定時間内にカウンタ値が基準値を超えない場合等、任意の条件を設定することができる。

カウンタクリア条件が成立していれば（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、カウンタ値をクリアし（Ｓ３２０）、Ｓ３３０の処理に移行する。また、カウンタクリア条件が成立していなければ（Ｓ３１０：ＮＯ）、直ちにＳ３３０の処理に移行する。

ところで、Ｓ２８０の処理では、カウンタ値が所定の定数ｎ（基準回数、ｎは２以上の値）以上であるか否かを判定する（Ｓ２８０）。つまり、Ｓ２８０の処理では、レーダ装置１０によるカーブ開始位置がノイズ等の影響によりたまたま検出されたような場合を排除するため、ｎ回よりも多く、Ｓ２４０およびＳ２６０の条件を満たすか否かを判定するようにしている。

カウンタ値が定数ｎよりも大きければ（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、レーダ装置１０によるカーブ開始位置を選択し（Ｓ２９０：特定手段）、選択したカーブ開始位置を車両制御部３０に出力し（Ｓ３４０）、選択処理を終了する。一方、カウンタ値が定数ｎ以下であれば（Ｓ２８０：ＮＯ）、地図データに基づいて推定されたカーブ開始位置を選択し（Ｓ３３０：特定手段）、レーダ装置１０によるカーブ開始位置と地図データに基づくカーブ開始位置との何れを選択したかの情報とともに、選択されたカーブ開始位置を車両制御部３０に出力し（Ｓ３４０：出力手段）、選択処理を終了する。

このような選択処理を実施すると、地図データにより実際の道路のカーブ開始位置が存在すると推定される範囲内（図６（ａ）の［１］の範囲内）にレーダ装置１０によるカーブ開始位置（図６（ａ）の［３］の位置）が存在する場合（選択条件を満たす場合に限る）、図６（ａ）に示すように、レーダ装置１０によるカーブ開始位置を採用する。この場合、地図データによるカーブ開始位置（図６（ａ）のＢ点）を採用する場合と比較して、実際の道路のカーブ開始位置（（図６（ａ）の破線の位置）との誤差を小さくすることができる。

また、地図データにより実際の道路のカーブ開始位置が存在すると推定される範囲内（図６（ｂ）の［１］の範囲内）にレーダ装置１０によるカーブ開始位置（図６（ｂ）の［４］の位置）が存在しない場合、図６（ｂ）に示すように、地図データによるカーブ開始位置（図６（ｂ）のＢ点）を採用する。この場合、レーダ装置１０によるカーブ開始位置（図６（ｂ）の［４］の位置）を採用する場合と比較して、実際の道路のカーブ開始位置（（図６（ａ）の破線の位置）との誤差を小さくすることができる。

［本実施形態による効果］
以上のように詳述した運転支援システム１において、レーダ装置１０のレーダ制御部１１は、選択処理にて、自車両の進行方向に電磁波を照射することによる反射波を受信することで得られた複数の検出点までの相対距離を利用して、自車両の進行方向におけるカーブ開始位置（第１開始位置）を推定する。そして、レーダ制御部１１は、位置を表す多数のノードを含むノードデータ、および各ノードを接続する多数のリンクを含むリンクデータによって道路形状を表現可能な地図データ、自車両の現在地、並びに自車両の向き、に基づいて自車両の進行方向におけるカーブ開始位置（第２開始位置）を推定する。そして、レーダ制御部１１は、第１開始位置と第２開始位置との距離が、レーダ制御部１１が第２開始位置を推定する際に想定される誤差範囲内であるか否かを判定する。

このようなレーダ装置１０によれば、第１開始位置と第２開始位置との距離が、第２開始位置を推定する際に想定される誤差範囲内であるか否かを判定するので、この判定結果を利用すれば、第１開始位置および第２開始位置のうちのどちらの検出精度が高いかを特定することができる。

よって、本発明では、カーブ開始位置の検出精度の向上に寄与することができる。また、検出精度が高いと特定された開始位置をカーブ開始位置として設定すれば、カーブ開始位置の検出精度を向上することができる。

また、レーダ装置１０において、レーダ制御部１１は、第１開始位置と第２開始位置との距離が誤差範囲内であると判定された場合、第１開始位置をカーブ開始位置として特定し、第１開始位置をカーブ開始位置として特定しない場合、第２開始位置をカーブ開始位置として特定する。

このようなレーダ装置１０によれば、レーダ制御部１１による判定結果に応じてカーブ開始位置を特定することができる。
また、レーダ装置１０においてレーダ制御部１１は、複数の検出点に基づき自車両の進行方向におけるカーブの曲率（第１曲率）を推定し、地図データおよびこの地図データに含まれる誤差に関する誤差情報に基づいて、自車両の進行方向における実際のカーブの曲率が収まると推定される曲率の範囲（曲率範囲）を演算する。そして、第１曲率が、曲率範囲内であるか否かを判定し、第１開始位置と第２開始位置との距離が誤差範囲内であると判定され、かつ、レーダ制御部１１により第１曲率が曲率範囲内であると判定された場合、第１開始位置をカーブ開始位置として特定する。

このようなレーダ装置１０によれば、複数の検出点から推定されるカーブの曲率が曲率範囲内か否かによって第１開始位置をカーブ開始位置とするか否かを決定するので、実際のカーブの曲率とはかけ離れた検出点を利用してカーブ開始位置を特定してしまうことを防止することができる。よって、正確にカーブ開始位置を特定することができる。

さらに、上記レーダ装置１０においては、カーブ開始位置を特定する処理を所定の周期で繰り返し実施し、レーダ制御部１１は、第１開始位置と第２開始位置との距離が誤差範囲内であると、複数回に設定された基準回数判定された場合にのみ、第１開始位置をカーブ開始位置として特定する。

このようなレーダ装置１０によれば、第１開始位置と第２開始位置との距離が誤差範囲内であると基準回数以上判定された場合のみ第１開始位置をカーブ開始位置として特定するので、ノイズ等の影響を排除することができる。

また、上記レーダ装置１０においてレーダ制御部１１は、第１開始位置をカーブ開始位置として特定するか否かを判定する際に利用する誤差範囲を地図データに含まれるノードの間隔に応じて設定する。また、地図データに含まれるノードの間隔に応じて曲率範囲も設定している。

このようなレーダ装置１０によれば、地図データにおけるカーブ開始位置の推定精度に応じて第１開始位置をカーブ開始位置とするか否かの判断基準（誤差範囲、曲率範囲）を変更することができる。

また、上記レーダ装置１０においてレーダ制御部１１は、自車両の現在地、および地図データに基づいて、自車両の進行方向に電磁波を照射することによる反射波を受信することができる範囲内にカーブ開始位置が存在するか否かを判定する。そして、反射波を受信することができる範囲内にカーブ開始位置が存在しないと判定された場合、カーブ開始位置を特定する処理のうちの少なくとも一部の処理を禁止する。

このようなレーダ装置１０によれば、カーブ開始位置が存在しない場合に何れか処理を禁止するので、処理負荷を軽減することができる。また、勾配区間等において路面や建造物等の道路形状とは異なる検出点をカーブ開始位置の特定の際に利用することを防止することができる。なお、本発明では、カーブ内を走行中においても処理を禁止する場合がある。

［その他の実施形態］
本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

例えば、上記実施形態において、レーダ制御部１１は、外部の装置（車両制御部３０等）に対して、選択したカーブ開始位置を出力するようにしたが、カーブ開始位置の判定結果等（第１開始位置、第２開始位置、各開始位置のどちらを選択することを推奨するかの情報等）を出力してもよい。また、選択条件を満たした回数（カウンタ値）を出力するようにしてもよい。

このようなレーダ装置１０によれば、カーブ開始位置の判定結果を受けた外部の装置においてカーブ開始位置を特定することができる。つまり、カーブ開始位置を利用するアプリケーションが何れのカーブ開始位置を採用するかをカーブ開始位置の判定結果を参考にして決定することができる。

また、上記実施形態においては、地図データに基づいて実際のカーブ開始位置が存在すると推定される範囲（誤差範囲）を設定する際に（Ｓ２３０）、所定の固定値を採用するようにしたが、座標点の密度に応じた値を採用してもよい。

例えば、図６（ａ）に示す例では、実際のカーブ開始位置は、直線状に配置された複数のノードのうちの自車両から最も遠い点（図６（ａ）のＡ点）と、この直線から外れる最初のノード（図６（ａ）のＢ点）と、この直線状のＡ点の１つ手前のノード（図６（ａ）のＣ点）との間に存在すると推定できる。よって、Ｓ２３０の処理では、このＡ点とＢ点とＣ点の間の領域を、カーブ開始位置が存在すると推定される範囲として設定すればよい。つまり、地図データに含まれるノードの間隔に応じて異なる大きさの範囲を設定することができる。

また、上記実施形態においては、選択条件としてカーブの曲率が一致するか否かを判定するようにしたが、この構成に換えて、自車両が走行する道路の勾配の変化を検出し、勾配が変化するとき（特に登り方向から下り方向に変化するとき）にはレーダ装置１０によるカーブ開始位置を採用しないようにしてもよい。

このようにすれば、レーダ装置１０が正確にカーブ物標を捉えることができず、検出精度が悪化することが予想される場合に、より精度が高いと予想される地図データに基づくカーブ開始位置を採用することができる。

さらに、上記実施形態では、開始判定処理を実施したが、開始判定処理を実施することなく、常に選択処理を実施するようにしてもよい。また、選択処理においては、少なくともＳ２１０〜Ｓ２４０，Ｓ２９０，Ｓ３３０，Ｓ３４０の各処理を実施すればよく、他の処理については省略してもよい。

１…運転支援システム、１０…レーダ装置、１１…レーダ制御部、１２…走査駆動部、１３…光学ユニット、１４…発光部、１５…受光部、２０…センサ類、３０…車両制御部、４０…ナビゲーション装置、６０…地図データ、６１…ノード、６２…リンク。

Claims (8)

1. 車両に搭載され、自車両が走行する道路の形状を検出する道路形状検出装置であって、
   自車両の進行方向に電磁波を照射することによる反射波を受信することで得られた複数の検出点までの相対距離を利用して、自車両の進行方向におけるカーブ開始位置（以下、「第１開始位置」という。）を推定する第１開始位置推定手段と、
   位置を表す多数のノードを含むノードデータ、および各ノードを接続する多数のリンクを含むリンクデータによって道路形状を表現可能な地図データ、自車両の現在地、並びに自車両の向き、に基づいて自車両の進行方向におけるカーブ開始位置（以下、「第２開始位置」という。）を推定する第２開始位置推定手段と、
   前記第１開始位置と前記第２開始位置との距離が、前記第２開始位置推定手段が第２開始位置を推定する際に想定される誤差範囲内であるか否かを判定する位置判定手段と、
   を備えたことを特徴とする道路形状検出装置。
2. 請求項１に記載の道路形状検出装置において、
   前記位置判定手段により前記第１開始位置と前記第２開始位置との距離が前記誤差範囲内であると判定された場合、前記第１開始位置をカーブ開始位置として特定する特定手段、
   を備えたことを特徴とする道路形状検出装置。
3. 請求項２に記載の道路形状検出装置において、
   前記特定手段は、前記第１開始位置をカーブ開始位置として特定しない場合、前記第２開始位置をカーブ開始位置として特定すること
   を特徴とする道路形状検出装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の道路形状検出装置において、
   前記複数の検出点に基づき自車両の進行方向におけるカーブの曲率（以下、「第１曲率」という。）を推定する曲率推定手段と、
   前記地図データおよび該地図データに含まれる誤差に関する誤差情報に基づいて、自車両の進行方向における実際のカーブの曲率が収まると推定される曲率の範囲（以下、「曲率範囲」という。）を演算する曲率範囲演算手段と、
   前記第１曲率が、前記曲率範囲内であるか否かを判定する曲率判定手段と、
   を備え、
   前記特定手段は、前記位置判定手段により前記第１開始位置と前記第２開始位置との距離が前記誤差範囲内であると判定され、かつ、前記曲率判定手段により前記第１曲率が前記曲率範囲内であると判定された場合、前記第１開始位置をカーブ開始位置として特定すること
   を特徴とする道路形状検出装置。
5. 請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の道路形状検出装置において、
   当該道路形状検出装置を構成する各手段は、自身が行うべき処理を所定の周期で繰り返し実施し、
   前記特定手段は、前記位置判定手段により前記第１開始位置と前記第２開始位置との距離が前記誤差範囲内であると、複数回に設定された基準回数判定された場合にのみ、前記第１開始位置をカーブ開始位置として特定すること
   を特徴とする道路形状検出装置。
6. 請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の道路形状検出装置において、
   前記地図データに含まれるノードの間隔に応じて前記誤差範囲を設定する誤差範囲設定手段、
   を備えたことを特徴とする道路形状検出装置。
7. 請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の道路形状検出装置において、
   自車両の現在地、および前記地図データに基づいて、自車両の進行方向に電磁波を照射することによる反射波を受信することができる範囲内にカーブ開始位置が存在するか否かを判定する存在判定手段と、
   前記存在判定手段により、反射波を受信することができる範囲内にカーブ開始位置が存在しないと判定された場合、前記第１開始位置推定手段、前記第２開始位置推定手段、前記位置判定手段のうちの少なくとも１つの手段による処理を禁止する禁止手段と、
   を備えたことを特徴とする道路形状検出装置。
8. 請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の道路形状検出装置において、
   少なくとも前記位置判定手段による判定結果を出力する出力手段、
   を備えたことを特徴とする道路形状検出装置。