JP7488714B2 - Calculation device, calculation method, and calculation program - Google Patents

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Description

本発明は、演算装置、演算方法及び演算プログラムに関する。 The present invention relates to a calculation device, a calculation method, and a calculation program.

従来から、車両が走行する道路のカーブについてモデル化を行うシステムが存在する。特許文献１に記載された技術は、位置情報を取得する複数のサンプリング点の曲率に基づいてカーブを切り出すと共に、切り出されたカーブに含まれるサンプリング点の曲率に基づいて定常区間の曲率と、その定常区間の開始点及び終了点とを決定している。特許文献１に記載された技術は、各サンプリング点について、前後の数点の曲率の平均値を用いて平滑化することに基づいて、カーブを切り出すようになっている。 Conventionally, there have been systems that model the curves of roads on which vehicles travel. The technology described in Patent Document 1 extracts a curve based on the curvatures of multiple sampling points from which position information is obtained, and determines the curvature of a steady section and the start and end points of that steady section based on the curvatures of the sampling points included in the extracted curve. The technology described in Patent Document 1 extracts a curve based on smoothing each sampling point using the average value of the curvatures of several points before and after it.

特開２０１４－２１１５５７号公報JP 2014-211557 A

特許文献１に記載された技術は、曲率が一定の定常区間（カーブ形状）を切り出すために、サンプリング点の曲率を平滑化している。ところで、平滑化の手法には種々のものが有り、特許文献１に記載された平滑化の手法以外の他の手法であっても平滑化を行うことが可能である。また、特許文献１に記載された技術は定常区間を切り出すために平滑化を行っているが、平滑化は、定常区間を切り出す用途に限らず、他の用途にも適用することができる。 The technology described in Patent Document 1 smoothes the curvature of the sampling points in order to extract a steady section (curve shape) with a constant curvature. There are various smoothing methods, and smoothing can be performed using methods other than the smoothing method described in Patent Document 1. In addition, although the technology described in Patent Document 1 performs smoothing to extract a steady section, smoothing can be applied to other purposes as well, not limited to extracting a steady section.

また、路面を撮影した画像を背景に表示しながらオペレータが入力する位置情報は、手作業であるためバラツキを生じる可能性がある。また、車両が走行する際に取得する位置情報は、車両の走行速度の変化及びハンドル操作等によってバラツキを生じる可能性がある。そのバラツキがある状態で位置情報に基づいて曲率を取得する場合、その曲率にもバラツキが生じる。この場合、曲率に応じて道路のカーブに応じた曲線を生成すると、曲線が滑らかにならない可能性がある。 In addition, the position information entered by the operator while displaying an image of the road surface in the background is done manually, and therefore may vary. Furthermore, the position information acquired while the vehicle is traveling may vary due to changes in the vehicle's traveling speed and steering operation, etc. If the curvature is acquired based on the position information in a state where such variation exists, the curvature itself will also vary. In this case, if a curve that corresponds to the road curve is generated according to the curvature, the curve may not be smooth.

本発明は、曲線を生成する際の基となる情報のバラツキを抑制することができる演算装置、演算方法及び演算プログラムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a calculation device, a calculation method, and a calculation program that can reduce the variation in the information that is the basis for generating a curve.

一態様の演算装置は、車両の走行経路を示す位置情報を前記走行経路上の所定範囲から複数取得する取得部と、取得部によって取得された複数の位置情報それぞれについて前後の所定の第１距離以内の範囲について積分した結果に基づいて平滑化する第１平滑化部と、第１平滑化部によって平滑化された位置情報に基づいて車両が走行する道路の曲率を算出する算出部と、曲率に基づいて、車両の走行経路に応じた曲線を生成する生成部と、を備える。 The computing device of one embodiment includes an acquisition unit that acquires multiple pieces of position information indicating a vehicle's travel route from a predetermined range on the travel route, a first smoothing unit that smoothes the results of integrating each of the multiple pieces of position information acquired by the acquisition unit over a range within a predetermined first distance before and after the multiple pieces of position information, a calculation unit that calculates the curvature of a road on which the vehicle travels based on the position information smoothed by the first smoothing unit, and a generation unit that generates a curve corresponding to the vehicle's travel route based on the curvature.

一態様の演算装置では、第１平滑化部は、１つの位置情報と当該位置情報から前後に所定の第１距離以内の範囲とによって囲まれる第１面積を求め、当該第１面積と所定の第１距離とに基づいて平均の位置情報を求めることにより、平滑化することとしてもよい。 In one embodiment of the computing device, the first smoothing unit may perform smoothing by calculating a first area surrounded by one piece of position information and an area within a predetermined first distance before and after the piece of position information, and calculating average position information based on the first area and the predetermined first distance.

一態様の演算装置は、算出部によって算出された、位置情報の位置における曲率について前後に所定の第２距離以内の位置における曲率に応じて平滑化する第２平滑化部を備え、生成部は、第２平滑化部によって平滑化された曲率に基づいて、曲線を生成することとしてもよい。 The computing device of one embodiment may include a second smoothing unit that smoothes the curvature at the position of the position information calculated by the calculation unit in accordance with the curvature at positions within a predetermined second distance before and after the position information, and the generation unit may generate a curve based on the curvature smoothed by the second smoothing unit.

一態様の演算装置では、第２平滑化部は、複数の位置情報の位置における曲率と距離とに応じた関係における、１つの位置情報の曲率と当該位置情報から前後に所定の第２距離以内の範囲とによって囲まれる第２面積を求め、当該第２面積と所定の第２距離とに基づいて平均の曲率を求めることにより、平滑化することとしてもよい。 In one embodiment of the computing device, the second smoothing unit may perform smoothing by calculating a second area surrounded by the curvature of one piece of position information and a range within a predetermined second distance before and after the piece of position information in a relationship according to the curvature and distance at the positions of the multiple pieces of position information, and calculating an average curvature based on the second area and the predetermined second distance.

一態様の演算装置では、生成部は、算出部によって算出された曲率に基づいて、曲率が一定の区間及び曲率が変化する区間に分割し、それぞれの区間の曲率を直線で近似した結果に基づいて、曲線を生成することとしてもよい。 In one embodiment of the computing device, the generating unit may divide the curve into sections with constant curvature and sections with varying curvature based on the curvature calculated by the calculating unit, and generate a curve based on the results of approximating the curvature of each section with a straight line.

一態様の演算方法では、コンピュータが、車両の走行経路を示す位置情報を前記走行経路上の所定範囲から複数取得する取得ステップと、取得ステップによって取得された複数の位置情報それぞれについて前後の所定の第１距離以内の範囲について積分した結果に基づいて平滑化する第１平滑化ステップと、第１平滑化ステップによって平滑化された位置情報に基づいて車両が走行する道路の曲率を算出する算出ステップと、曲率に基づいて、車両の走行経路に応じた曲線を生成する生成ステップと、を実行する。 In one embodiment of the calculation method, a computer executes an acquisition step of acquiring multiple pieces of position information indicating the vehicle's travel route from a predetermined range on the travel route, a first smoothing step of smoothing the results of integrating each of the multiple pieces of position information acquired in the acquisition step over a range within a predetermined first distance before and after the multiple pieces of position information, a calculation step of calculating the curvature of the road on which the vehicle travels based on the position information smoothed in the first smoothing step, and a generation step of generating a curve corresponding to the vehicle's travel route based on the curvature.

一態様の演算プログラムは、コンピュータに、車両の走行経路を示す位置情報を前記走行経路上の所定範囲から複数取得する取得機能と、取得機能によって取得された複数の位置情報それぞれについて前後の所定の第１距離以内の範囲について積分した結果に基づいて平滑化する第１平滑化機能と、第１平滑化機能によって平滑化された位置情報に基づいて車両が走行する道路の曲率を算出する算出機能と、曲率に基づいて、車両の走行経路に応じた曲線を生成する生成機能と、を実現させる。 The computation program of one embodiment causes a computer to realize an acquisition function that acquires multiple pieces of position information indicating the vehicle's travel route from a predetermined range on the travel route, a first smoothing function that smoothes each of the multiple pieces of position information acquired by the acquisition function based on the results of integrating the pieces of position information within a predetermined first distance before and after the multiple pieces of position information, a calculation function that calculates the curvature of the road on which the vehicle travels based on the position information smoothed by the first smoothing function, and a generation function that generates a curve corresponding to the vehicle's travel route based on the curvature.

一態様の演算装置は、車両の走行経路を示す位置情報を前記走行経路上の所定範囲から複数取得し、複数の位置情報それぞれについて前後の所定の第１距離以内の範囲について積分した結果に基づいて平滑化を行い、平滑化された位置情報に基づいて車両が走行する道路の曲率を算出し、その曲率に基づいて車両の走行経路に応じた曲線を生成するので、計測値のバラツキを抑制することができる。
また、一態様の演算方法及び演算プログラムは、上述した一態様の演算装置と同様の効果を奏することができる。 One embodiment of the arithmetic device obtains multiple pieces of position information indicating the vehicle's driving route from a specified range on the driving route, smoothes the results of integrating each of the multiple pieces of position information over a range within a specified first distance before and after, calculates the curvature of the road on which the vehicle is traveling based on the smoothed position information, and generates a curve corresponding to the vehicle's driving route based on the curvature, thereby suppressing variation in measurement values.
Furthermore, the computing method and computing program according to one aspect can achieve the same effects as the computing device according to the above aspect.

一実施形態に係る演算システムについて説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a computing system according to an embodiment. 一実施形態に係る演算装置について説明するためのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a calculation device according to an embodiment. 平滑化前及び平滑化後の位置情報と距離との関係を示す図である。13A and 13B are diagrams illustrating the relationship between position information and distance before and after smoothing. 連続する３つの位置情報（３点の座標）を利用して曲率を算出する際の方法について説明するための図である。13 is a diagram for explaining a method for calculating a curvature using information on three consecutive positions (coordinates of three points). FIG. 道路のカーブ及び位置情報の一例を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a road curve and position information. 図５に例示するようなカーブにおける、曲率と距離との関係の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between curvature and distance in the curve illustrated in FIG. 5 . カーブが連続する道路の曲率と距離との関係の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the relationship between the curvature and distance of a road having a series of curves; 一実施形態に係る演算方法について説明するためのフローチャートである。1 is a flowchart illustrating a calculation method according to an embodiment.

以下、本発明の一実施形態について説明する。
本明細書では、「情報」の文言を使用しているが、「情報」の文言は「データ」と言い換えることができ、「データ」の文言は「情報」と言い換えることができる。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described.
In this specification, the term "information" is used, but the term "information" can be replaced with "data" and the term "data" can be replaced with "information".

図１は、一実施形態に係る演算システム１について説明するための図である。
演算システム１は、サーバ２０及び演算装置３０を備える。 FIG. 1 is a diagram illustrating a computing system 1 according to an embodiment.
The computing system 1 includes a server 20 and a computing device 30 .

車両１０には、例えば、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）等を利用して位置情報を取得し、その位置情報をプローブ情報に含める。プローブ情報は、例えば、車両１０が走行する際などにその車両１０で取得される情報（一例として、走行速度情報、及び、車両１０の操作に関する情報等）が記録される。車両１０は、所定の時期にプローブ情報をサーバ２０に送信する。
サーバ２０は、車両１０から送信されるプローブ情報を取得して蓄積する。 The vehicle 10 acquires location information using, for example, a Global Navigation Satellite System (GNSS) or the like, and includes the location information in the probe information. The probe information includes, for example, information acquired by the vehicle 10 while the vehicle 10 is traveling (e.g., traveling speed information, information related to the operation of the vehicle 10, etc.). The vehicle 10 transmits the probe information to the server 20 at a predetermined time.
The server 20 acquires and stores the probe information transmitted from the vehicle 10 .

演算装置３０は、例えば、パーソナルコンピュータ、ラップトップ及びサーバ等の情報処理装置である。演算装置３０は、１又は複数のプローブ情報を取得する。演算装置３０は、プローブ情報に記録される位置情報に基づいて、例えば、道路のカーブの曲率を取得（算出）する。なお、演算装置３０は、サーバ２０からプローブ情報を取得することにより車両の位置情報を取得するばかりでなく、ユーザが演算装置３０の入力部（図示せず）を操作することにより車両１０の位置情報を入力することに基づいて、その位置情報を取得してもよい。演算装置３０は、曲率を取得する際、まず、複数の位置情報と距離との関係において、複数の位置情報のうち任意の１点の位置情報Ｂ４（図３参照）と、その位置情報Ｂ４から車両１０の進行方向の前後に所定の第１距離以内Ｃ（図３参照）の範囲とに囲まれる領域Ｄ（図３参照）を積分して、平均値を求める。演算装置３０は、その平均値を位置情報Ｂ４における平均位置とする。演算装置３０は、各位置情報Ｂ１～Ｂ７（図３参照）における平均位置を求め、平均位置に基づいてカーブの曲率を算出する。詳細については後述する。 The arithmetic device 30 is an information processing device such as a personal computer, a laptop, or a server. The arithmetic device 30 acquires one or more pieces of probe information. The arithmetic device 30 acquires (calculates) the curvature of a curve of a road, for example, based on the position information recorded in the probe information. The arithmetic device 30 may not only acquire the vehicle's position information by acquiring the probe information from the server 20, but may also acquire the position information based on the user inputting the position information of the vehicle 10 by operating an input unit (not shown) of the arithmetic device 30. When acquiring the curvature, the arithmetic device 30 first obtains an average value by integrating an area D (see FIG. 3) surrounded by position information B4 (see FIG. 3) of any one point among the multiple pieces of position information and a range within a predetermined first distance C (see FIG. 3) from the position information B4 in front of and behind the traveling direction of the vehicle 10 in the relationship between the multiple pieces of position information and the distance. The arithmetic device 30 regards the average value as the average position in the position information B4. The calculation device 30 calculates the average position of each piece of position information B1 to B7 (see FIG. 3) and calculates the curvature of the curve based on the average position. Details will be described later.

また、演算装置３０は、各平均位置における曲率についても、上述した位置情報の場合と同様に平滑化を行う。すなわち、演算装置３０は、各平均位置におけるカーブの曲率と、距離との関係において、複数の平均位置のうち任意の１点の平均位置の曲率に関連する領域を積分して、平均値を求める。演算装置３０は、その平均値を平均位置Ｂにおける平均曲率とする。演算装置３０は、各平均位置における平均曲率を求めることとしてもよい。詳細については後述する。
演算装置３０は、上述した曲率又は平均曲率に基づいて、道路の形状に倣う曲線（又は、直線）を生成する。 The calculation device 30 also smooths the curvature at each average position in the same manner as in the case of the position information described above. That is, the calculation device 30 integrates an area related to the curvature of an arbitrary one of the average positions in relation to the curvature of the curve at each average position and the distance to obtain an average value. The calculation device 30 regards the average value as the average curvature at the average position B. The calculation device 30 may also obtain the average curvature at each average position. Details will be described later.
The calculation device 30 generates a curve (or a straight line) that follows the shape of the road based on the above-mentioned curvature or average curvature.

以下、演算装置３０について詳細に説明する。
図２は、一実施形態に係る演算装置３０について説明するためのブロック図である。 The arithmetic unit 30 will now be described in detail.
FIG. 2 is a block diagram for explaining the arithmetic device 30 according to an embodiment.

演算装置３０は、通信部３７、表示部３８、記憶部３９、取得部３２、第１平滑化部３３、算出部３４、第２平滑化部３５、及び、生成部３６を備える。取得部３２、第１平滑化部３３、算出部３４、第２平滑化部３５及び生成部３６は、例えば、演算装置３０の制御部３１（例えば、演算処理装置（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ））の一機能として実現することが可能である。 The calculation device 30 includes a communication unit 37, a display unit 38, a memory unit 39, an acquisition unit 32, a first smoothing unit 33, a calculation unit 34, a second smoothing unit 35, and a generation unit 36. The acquisition unit 32, the first smoothing unit 33, the calculation unit 34, the second smoothing unit 35, and the generation unit 36 can be realized, for example, as a function of a control unit 31 (e.g., a processing unit) of the calculation device 30.

通信部３７は、例えば、サーバ２０との間で情報の送受信が可能な装置である。また、通信部３７は、例えば、車両１０との間で情報の送受信を行うこととしてもよい。 The communication unit 37 is, for example, a device capable of transmitting and receiving information to and from the server 20. The communication unit 37 may also be configured to transmit and receive information to and from the vehicle 10, for example.

表示部３８は、例えば、文字及び画像等を表示することが可能な装置である。 The display unit 38 is a device capable of displaying, for example, text and images.

記憶部３９は、情報を記憶することが可能な装置である。 The memory unit 39 is a device capable of storing information.

取得部３２は、車両１０の走行経路を示す位置情報をその走行経路上の所定範囲から複数取得する。取得部３２は、例えば、ユーザが曲率の取得を希望する（カーブの形状を得たい）領域（所定範囲）を指定することに基づいて、通信部３７を介して、その所定範囲を走行した車両１０のプローブ情報をサーバ２０から取得する。取得部３２は、取得したプローブ情報から所定領域内の位置情報を取得することとしてもよい。又は、取得部３２は、例えば、通信部３７を介して、所定範囲を走行した車両１０のプローブ情報のうち、その所定範囲のみのプローブ情報（位置情報）をサーバ２０から取得することとしてもよい。取得部３２は、１又は複数のプローブ情報から所定範囲内の複数の位置情報を取得することが可能である。
なお、取得部３２は、サーバ２０からプローブ情報を取得するばかりでなく、車両１０からプローブ情報を取得することとしてもよい。 The acquisition unit 32 acquires a plurality of pieces of position information indicating the travel route of the vehicle 10 from a predetermined range on the travel route. For example, based on a user designating an area (predetermined range) for which the user wishes to acquire the curvature (for which the shape of the curve is to be acquired), the acquisition unit 32 acquires probe information of the vehicle 10 that has traveled within the predetermined range from the server 20 via the communication unit 37. The acquisition unit 32 may acquire position information within the predetermined range from the acquired probe information. Alternatively, the acquisition unit 32 may acquire, for example, probe information (position information) of only the predetermined range from the probe information of the vehicle 10 that has traveled within the predetermined range from the server 20 via the communication unit 37. The acquisition unit 32 is capable of acquiring a plurality of pieces of position information within the predetermined range from one or a plurality of pieces of probe information.
The acquisition unit 32 may acquire the probe information not only from the server 20 but also from the vehicle 10 .

第１平滑化部３３は、取得部３２によって取得された複数の位置情報（座標）それぞれについて、車両１０の移動方向に前後の所定の第１距離以内の範囲について積分した結果に基づいて平滑化する。すなわち、第１平滑化部３３は、位置情報と距離との関係において、１つの位置情報とその位置情報から車両１０の移動方向に前後の所定の第１距離以内の範囲とによって囲まれる第１面積を求め、その第１面積と所定の第１距離とに基づいて平均の位置情報を求めることにより、平滑化することとしてもよい。詳細については、図３を用いて説明する。 The first smoothing unit 33 smoothes each of the multiple pieces of position information (coordinates) acquired by the acquisition unit 32 based on the result of integrating the range within a predetermined first distance forward and backward in the direction of movement of the vehicle 10. That is, the first smoothing unit 33 may smooth the relationship between position information and distance by calculating a first area surrounded by one piece of position information and a range within a predetermined first distance forward and backward from the piece of position information in the direction of movement of the vehicle 10, and calculating average position information based on the first area and the predetermined first distance. Details will be described using FIG. 3.

図３は、平滑化前及び平滑化後の位置情報と距離との関係を示す図である。図３の縦軸は座標（位置情報）を示し、横軸は複数の位置座標が取得された間隔（距離）を示す。
平滑化前は、位置情報と距離との関係において位置情報Ｂ１～Ｂ７が一定（略一定）になっておらず、位置情報Ｂ１～Ｂ７にバラツキがある（図３に示す線Ａ（線分Ａ１～Ａ６）を参照）。
ここで、例えば、車両１０は、所定時間毎に位置情報を取得する。所定時間間隔毎に位置情報を取得する場合、車両１０のハンドル操作のバラツキによって、車両１０によって位置情報が一定（複数の位置情報が連続して滑らかな曲線上又は直線上）に取得されることはなく、図３において線Ａ（線分Ａ１～Ａ６）で例示するように位置情報Ｂ１～Ｂ７にバラツキが生じる恐れがある。 3 is a diagram showing the relationship between the position information and distance before and after smoothing, in which the vertical axis indicates coordinates (position information) and the horizontal axis indicates the interval (distance) at which multiple position coordinates are obtained.
Before smoothing, the position information B1 to B7 is not constant (almost constant) in the relationship between the position information and the distance, and there is variation in the position information B1 to B7 (see line A (line segments A1 to A6) shown in FIG. 3).
Here, for example, the vehicle 10 acquires position information at predetermined time intervals. When acquiring position information at predetermined time intervals, the vehicle 10 does not acquire constant position information (multiple pieces of position information are continuously acquired on a smooth curve or line) due to variations in the steering operation of the vehicle 10, and there is a risk of variations occurring in the position information B1 to B7 as exemplified by line A (line segments A1 to A6) in FIG.

第１平滑化部３３は、位置情報と距離との関係における複数の位置情報のうちいずれか１つの位置情報（座標）Ｂ４から距離的に前後それぞれに第１距離Ｃ以内の範囲とによって囲まれる領域（図３において斜線で囲まれる領域Ｄ）の第１面積を積分することにより求める。第１距離Ｃには、平滑化をできるような任意の距離が設定され、例えば、１０ｍ、２０ｍ、３０、４０ｍ又は５０ｍ等の距離が設定される。第１平滑化部３３は、第１面積と第１距離Ｃとに基づいて平滑化を行うことにより、位置情報Ｂの平均値Ｅを取得する。平滑化後の位置情報と距離との関係は、図３において線Ｆで示すようになる。これにより、第１平滑化部３３は、１つの位置情報（座標）の平滑化された値（平均値）を得ることができる。 The first smoothing unit 33 obtains the first area by integrating the first area of the region (region D surrounded by diagonal lines in FIG. 3) surrounded by a range within a first distance C on both sides of any one piece of position information (coordinates) B4 among the multiple pieces of position information in the relationship between position information and distance. The first distance C is set to any distance that allows smoothing, for example, 10 m, 20 m, 30, 40 m, or 50 m. The first smoothing unit 33 obtains the average value E of the position information B by smoothing based on the first area and the first distance C. The relationship between the position information and distance after smoothing is shown by line F in FIG. 3. This allows the first smoothing unit 33 to obtain a smoothed value (average value) of one piece of position information (coordinates).

換言すると、第１平滑化部３３は、１の位置情報（座標）から車両の移動方向の前後に所定の第１距離以内にある複数の位置情報を積分して平均値を算出し、その平均値を前述した１の位置情報（座標）の値とする。 In other words, the first smoothing unit 33 integrates multiple pieces of position information that are within a predetermined first distance ahead and behind a single piece of position information (coordinate) in the direction of vehicle movement, calculates an average value, and sets the average value as the value of the single piece of position information (coordinate) mentioned above.

第１平滑化部３３は、例えば、位置座標に基づく曲率の平滑化の対象となる領域（所定範囲）にある複数の位置情報（座標）それぞれについて上述した平滑化を行う。図３に例示する場合では、位置座標Ｂ１～Ｂ３，Ｂ５～Ｂ７についても、上述した位置情報Ｂ４の場合と同様に平滑化を行う。これにより、第１平滑化部３３は、例えば、カーブにある複数の位置情報（座標）それぞれの平滑化された値（平均値）を得ることができる。 The first smoothing unit 33 performs the above-mentioned smoothing for each of the multiple pieces of position information (coordinates) in the region (predetermined range) that is the target of curvature smoothing based on the position coordinates, for example. In the example shown in FIG. 3, the position coordinates B1 to B3 and B5 to B7 are also smoothed in the same manner as the above-mentioned position information B4. This allows the first smoothing unit 33 to obtain, for example, a smoothed value (average value) for each of the multiple pieces of position information (coordinates) on the curve.

算出部３４は、第１平滑化部３３によって平滑化された位置情報に基づいて車両１０が走行する道路の曲率を算出する。
算出部３４は、種々の方法により曲率を算出することが可能である。 The calculation unit 34 calculates the curvature of the road on which the vehicle 10 is traveling based on the position information smoothed by the first smoothing unit 33 .
The calculation unit 34 can calculate the curvature using various methods.

図４は、連続する３つの位置情報（３点の座標）を利用して曲率を算出する際の方法について説明するための図である。 Figure 4 is a diagram explaining a method for calculating curvature using three consecutive positional information (coordinates of three points).

算出部３４は、例えば、連続する３つの位置情報（３点の座標）に基づいて、曲率を算出することが可能である。より具体的には、算出部３４は、曲率１／Ｒの算出には、公知の式を利用することが可能である。例えば、図４に示すように、３つの位置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を通る円を描くモデルを生成することで曲率を求めることができる。 The calculation unit 34 can calculate the curvature based on, for example, three consecutive pieces of position information (the coordinates of three points). More specifically, the calculation unit 34 can use a known formula to calculate the curvature 1/R. For example, as shown in FIG. 4, the curvature can be found by generating a model that draws a circle that passes through three pieces of position information (X, Y, Z).

算出部３４は、上述した一例に限らず、種々の方法により曲率を算出することが可能である。
算出部３４は、例えば、非線形最小二乗法（２次近似式）を利用することにより、複数の位置情報（座標）を通る、又は、複数の位置情報（座標）の近くを通過する、２次近似式で表現される近似曲線を取得する。次に、算出部３４は、取得した近似曲線を利用して曲率を取得する。例えば、算出部３４は、近似曲線を微分することに基づいて、曲率を取得することとしてもよい。 The calculation unit 34 is capable of calculating the curvature by various methods, not limited to the above-mentioned example.
The calculation unit 34 obtains an approximation curve that passes through a plurality of pieces of position information (coordinates) or passes near a plurality of pieces of position information (coordinates) and is expressed by a quadratic approximation curve, for example, by using a nonlinear least squares method (quadratic approximation formula). Next, the calculation unit 34 obtains a curvature using the obtained approximation curve. For example, the calculation unit 34 may obtain the curvature based on differentiating the approximation curve.

又は、算出部３４は、例えば、Ｂ－ｓｐｌｉｎｅ曲線（３次近似式）を利用することにより、複数の位置情報（座標）を通る、又は、複数の位置情報（座標）の近くを通過する、３次近似式で表現される曲線（Ｂ－ｓｐｌｉｎｅ曲線）を取得する。次に、算出部３４は、取得したＢ－ｓｐｌｉｎｅ曲線を利用して曲率を取得する。例えば、算出部３４は、Ｂ－ｓｐｌｉｎｅ曲線を微分することに基づいて、曲率を取得することとしてもよい。 Alternatively, the calculation unit 34 may use a B-spline curve (cubic approximation equation) to obtain a curve (B-spline curve) that passes through a plurality of pieces of position information (coordinates) or passes near a plurality of pieces of position information (coordinates) and is expressed by a cubic approximation equation. Next, the calculation unit 34 obtains the curvature using the obtained B-spline curve. For example, the calculation unit 34 may obtain the curvature based on differentiating the B-spline curve.

第２平滑化部３５は、算出部３４によって算出された、位置情報の位置における曲率について、車両１０の移動方向に前後の所定の第２距離以内の複数の位置における曲率に応じて平滑化することとしてもよい。すなわち、第２平滑化部３５は、複数の位置情報それぞれにおける曲率と距離とに応じた関係において、１つの位置情報の曲率とその位置情報から車両１０の移動方向に前後の所定の第２距離以内の範囲とによって囲まれる第２面積を求めることとしてもよい。さらに、第２平滑化部３５は、その第２面積と所定の第２距離とに基づいて平均の曲率を求めることにより、平滑化することとしてもよい。 The second smoothing unit 35 may smooth the curvature at the position of the position information calculated by the calculation unit 34 according to the curvature at multiple positions within a predetermined second distance forward and backward in the direction of movement of the vehicle 10. That is, the second smoothing unit 35 may calculate a second area surrounded by the curvature of one piece of position information and a range within a predetermined second distance forward and backward from that piece of position information in a relationship according to the curvature and distance in each of the multiple pieces of position information. Furthermore, the second smoothing unit 35 may smooth by calculating an average curvature based on the second area and the predetermined second distance.

算出部３４によって得られた曲率は、位置情報における曲率と距離との関係においてバラツキを有する可能性がある。第２平滑化部３５は、第１平滑化部３３と同様の処理により、算出部３４によって得られた曲率を平滑化する。すなわち、第２平滑化部３５は、以下のようにして曲率を平滑化する。 The curvature obtained by the calculation unit 34 may have variation in the relationship between the curvature and distance in the position information. The second smoothing unit 35 smoothes the curvature obtained by the calculation unit 34 by a process similar to that of the first smoothing unit 33. That is, the second smoothing unit 35 smoothes the curvature as follows.

第２平滑化部３５は、複数の位置情報（座標）それぞれにおける曲率と、距離との関係において、複数の曲率のうちいずれか１つの曲率Ｐ２（対応する位置情報Ｐ１）から車両１０の進行方向に前後それぞれの第２距離以内の範囲（領域）の第２面積を積分することにより求める。第２距離には、平滑化をできるような任意の距離が設定され、例えば、１０ｍ、２０ｍ、３０、４０ｍ又は５０ｍ等の距離が設定される。第２平滑化部３５は、第２面積と第２距離とに基づいて平滑化を行うことにより、位置情報Ｐ１における曲率Ｐ２の平均値を取得する。 The second smoothing unit 35 obtains the second area of a range (area) within a second distance forward and backward from any one of the multiple curvatures P2 (corresponding position information P1) in the travel direction of the vehicle 10 in relation to the curvature and distance for each of the multiple position information (coordinates). The second distance is set to any distance that allows smoothing, for example, 10 m, 20 m, 30, 40 m, or 50 m. The second smoothing unit 35 obtains the average value of the curvature P2 for the position information P1 by performing smoothing based on the second area and the second distance.

換言すると、第２平滑化部３５は、１の位置情報（座標）から車両の移動方向の前後に所定の第２距離以内にある複数の曲率を積分して平均値を算出し、その平均値を前述した１の位置情報（座標）における曲率とする。 In other words, the second smoothing unit 35 integrates multiple curvatures within a predetermined second distance ahead and behind a single piece of position information (coordinate) in the direction of vehicle movement to calculate an average value, and sets the average value as the curvature at the aforementioned single piece of position information (coordinate).

第２平滑化部３５は、例えば、平滑化された曲率の取得を希望する（例えば、カーブの形状を得たい）領域（所定範囲）にある複数の位置情報（複数の座標）それぞれの曲率について上述した平滑化を行う。これにより、第２平滑化部３５は、例えば、カーブにある複数の位置情報（複数の座標）それぞれの平滑化された値（平均値）を得ることができる。 The second smoothing unit 35 performs the above-described smoothing on the curvature of each of the multiple pieces of position information (multiple coordinates) in a region (predetermined range) from which it is desired to obtain a smoothed curvature (for example, from which it is desired to obtain the shape of a curve). In this way, the second smoothing unit 35 can obtain, for example, a smoothed value (average value) for each of the multiple pieces of position information (multiple coordinates) in the curve.

生成部３６は、曲率に基づいて、車両１０の走行経路に応じた曲線を生成する。この場合、生成部３６は、算出部３４によって算出された曲率に基づいて、曲線を生成することとしてもよい。又は、生成部３６は、第２平滑化部３５によって平滑化された曲率に基づいて、曲線を生成することとしてもよい。 The generating unit 36 generates a curve corresponding to the travel route of the vehicle 10 based on the curvature. In this case, the generating unit 36 may generate the curve based on the curvature calculated by the calculating unit 34. Alternatively, the generating unit 36 may generate the curve based on the curvature smoothed by the second smoothing unit 35.

生成部３６は、算出部３４によって算出された曲率に基づいて、曲率が一定の区間及び曲率が変化する区間に分割し、それぞれの区間の曲率を直線で近似した結果に基づいて、曲線を生成することとしてもよい。 The generating unit 36 may divide the curve into sections with constant curvature and sections with varying curvature based on the curvature calculated by the calculating unit 34, and generate a curve based on the results of approximating the curvature of each section with a straight line.

図５は、道路のカーブ及び位置情報の一例を説明するための図である。
図５に例示する道路のカーブは、直線区間Ｌ１、曲率一定区間Ｌ２、及び、直線区間と曲率一定区間とを接続する曲率が増加（減少）する曲率増加（減少）区間Ｌ３を備える。そのカーブを通過する車両１０で取得される位置情報Ｇは、図５に示すように複数ある。車両１０は、所定のタイミングで位置情報を取得する。例えば、車両１０は、所定時間毎に位置情報を取得する。所定時間間隔毎に位置情報を取得する場合、道路のカーブなので車両１０の走行速度が変わると、車両１０において位置情報を取得する距離間隔が変わり、図３において例示するような平滑化前の線Ａのように位置情報にバラツキが生じる恐れがある。そこで、少なくとも第１平滑化部３３によって平滑化を行うことにより、位置情報のバラツキが曲率を算出する際に影響されることを抑制している。 FIG. 5 is a diagram for explaining an example of road curves and position information.
The curve of the road illustrated in FIG. 5 includes a straight section L1, a constant curvature section L2, and a curvature increasing (decreasing) section L3 connecting the straight section and the constant curvature section, in which the curvature increases (decreases). As illustrated in FIG. 5, a plurality of pieces of position information G are acquired by the vehicle 10 passing through the curve. The vehicle 10 acquires position information at a predetermined timing. For example, the vehicle 10 acquires position information at a predetermined time interval. When acquiring position information at a predetermined time interval, if the traveling speed of the vehicle 10 changes because the road is a curve, the distance interval at which the position information is acquired by the vehicle 10 changes, and there is a risk of variation in the position information, as illustrated by the line A before smoothing in FIG. 3. Therefore, smoothing is performed by at least the first smoothing unit 33, so that the variation in the position information is prevented from being influenced when calculating the curvature.

図６は、図５に示すようなカーブにおける、曲率と距離との関係の一例を示す図である。
例えば、生成部３６は、算出部３４によって算出された道路の曲率に基づいて、図５に例示するような道路の曲率（算出部３４によって算出された曲率）を図６に示すような直線で近似し、その近似した曲率に応じた曲線を生成する。
この際、生成部３６は、図５に示すような道路のカーブの曲率が算出部３４によって算出された場合、直線区間Ｌ１では、図６に示すように道路の曲率がゼロで一定になる直線を近似する。生成部３６は、直線区間Ｌ１に続く曲率増加区間Ｌ３では、道路の曲率は徐々に増加し、一定の割合で曲率が増加する直線を近似する。生成部３６は、曲率増加区間Ｌ３に続く曲率一定区間Ｌ２では、曲率が所定の値で一定となる直線を近似する。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the curvature and the distance in the curve shown in FIG.
For example, based on the curvature of the road calculated by the calculation unit 34, the generation unit 36 approximates the curvature of the road as illustrated in FIG. 5 (the curvature calculated by the calculation unit 34) with a straight line as shown in FIG. 6, and generates a curve according to the approximated curvature.
In this case, when the curvature of the road curve as shown in Fig. 5 is calculated by the calculation unit 34, the generation unit 36 approximates a straight line in which the road curvature is constant at zero in the straight section L1 as shown in Fig. 6. In the curvature increasing section L3 following the straight section L1, the generation unit 36 approximates a straight line in which the road curvature gradually increases and increases at a constant rate. In the constant curvature section L2 following the curvature increasing section L3, the generation unit 36 approximates a straight line in which the curvature is constant at a predetermined value.

図７は、カーブが連続する道路の曲率と距離との関係の一例を示す図である。
図７に示す道路では、直線区間Ｌ４、曲率増加区間Ｌ５、曲率一定区間Ｌ６、曲率減少区間Ｌ７、曲率一定区間Ｌ８、曲率増加区間Ｌ９、曲率一定区間Ｌ１０、曲率減少区間Ｌ１１及び曲率一定区間Ｌ１２を備える。
演算装置３０は、このような道路であっても、第１平滑化部３３によって複数の位置情報の平滑化を行った後、算出部３４によって位置情報に対応して曲率を算出し、生成部３６によって曲率を直線で近似することにより図７に例示する道路の曲率と距離との関係を取得することが可能である。この場合、演算装置３０は、第２平滑化部３５によって曲率の平滑化を行ってもよい。演算装置３０は、生成部３６によって図７に例示するように曲率の直線近似が行われると、直線近似した曲率に基づいて曲線（又は、直線）を生成する。
生成部３６によって生成される曲線は、例えば、道路地図及び車両１０の自動運転等に用いられる道路リンクとすることが可能である。なお、生成部３６によって生成される曲線は、道路リンクに利用されるばかりでなく、種々のものに利用することが可能である。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the relationship between the curvature and distance of a road having a series of curves.
The road shown in FIG. 7 includes a straight section L4, an increasing curvature section L5, a constant curvature section L6, a decreasing curvature section L7, a constant curvature section L8, an increasing curvature section L9, a constant curvature section L10, a decreasing curvature section L11, and a constant curvature section L12.
Even for such a road, the arithmetic device 30 can obtain the relationship between the curvature and distance of the road illustrated in Fig. 7 by smoothing a plurality of pieces of position information using the first smoothing unit 33, calculating the curvature corresponding to the position information using the calculation unit 34, and approximating the curvature with a straight line using the generation unit 36. In this case, the arithmetic device 30 may smooth the curvature using the second smoothing unit 35. When the generation unit 36 performs a straight-line approximation of the curvature as illustrated in Fig. 7, the arithmetic device 30 generates a curve (or a straight line) based on the straight-line-approximated curvature.
The curve generated by the generating unit 36 can be, for example, a road link used for a road map and automatic driving of the vehicle 10. The curve generated by the generating unit 36 can be used not only for road links but also for various other purposes.

生成部３６は、生成した曲線の情報（曲線情報）を、通信部３７を介して外部（例えば、サーバ２０等）に送信して、サーバ２０に記憶させてもよい。生成部３６は、生成した曲線の画像を表示部３８に表示することとしてもよい。生成部３６は、曲線情報を記憶部３９に記憶することとしてもよい。 The generating unit 36 may transmit information about the generated curve (curve information) to an external device (e.g., the server 20) via the communication unit 37 and store the information in the server 20. The generating unit 36 may display an image of the generated curve on the display unit 38. The generating unit 36 may store the curve information in the storage unit 39.

また、生成部３６は、生成した曲線に基づいて道路地図を作成することとしてもよい。生成部３６は、道路地図を作成すると、その道路地図の情報（道路地図情報）を、通信部３７を介して外部（例えば、サーバ２０等）に送信して、サーバ２０に記憶させてもよい。サーバ２０は、記憶する道路地図情報を車両１０に送信して、車両１０における経路検索に利用させてもよい。生成部３６は、生成した道路地図の画像を表示部３８に表示することとしてもよい。生成部３６は、道路地図情報を記憶部３９に記憶することとしてもよい。 The generating unit 36 may also generate a road map based on the generated curves. After generating the road map, the generating unit 36 may transmit information about the road map (road map information) to an external device (e.g., the server 20) via the communication unit 37 and store the information in the server 20. The server 20 may transmit the stored road map information to the vehicle 10 and use the information for route search in the vehicle 10. The generating unit 36 may display an image of the generated road map on the display unit 38. The generating unit 36 may store the road map information in the memory unit 39.

次に、一実施形態に係る演算方法について説明する。
図８は、一実施形態に係る演算方法について説明するためのフローチャートである。 Next, a calculation method according to an embodiment will be described.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a calculation method according to an embodiment.

ステップＳＴ１０１において、取得部３２は、車両１０の走行経路上の所定範囲におけるその車両１０の位置情報を複数取得する。所定範囲は、例えば、道路地図及び道路リンク等を作成するために、道路の曲率を得たい領域（道路のカーブに応じた曲線を生成したい領域）である。取得部３２は、例えば、通信部３７を介して、演算装置３０の外部（例えば、サーバ２０）から複数の位置情報を取得する。位置情報は、例えば、プローブ情報に含まれている。 In step ST101, the acquisition unit 32 acquires multiple pieces of position information of the vehicle 10 within a predetermined range on the travel route of the vehicle 10. The predetermined range is, for example, an area for which the curvature of the road is desired to be obtained (an area for which a curve corresponding to the curve of the road is desired to be generated) in order to create a road map, road links, etc. The acquisition unit 32 acquires multiple pieces of position information from outside the calculation device 30 (for example, the server 20) via, for example, the communication unit 37. The position information is, for example, included in the probe information.

ステップＳＴ１０２において、第１平滑化部３３は、ステップＳＴ１０１で取得された複数の位置情報を平滑化する。例えば、第１平滑化部３３は、位置情報と距離との関係において、複数の位置情報のうちの１つの位置情報から車両１０の移動方向の前後に所定の第１距離以内の範囲について積分した結果に基づいて平滑化を行う。
より具体的には、第１平滑化部３３は、複数の位置情報のうち任意の１点の位置情報と、その位置情報から車両１０の進行方向の前後に所定の第１距離以内の範囲とに囲まれる領域を積分して、平均値を求める。第１平滑化部３３は、その平均値をその１点の位置情報における平均位置とする。
この場合、第１平滑化部３３は、複数のプローブ情報のうちの１つのプローブ情報に記録される複数の位置情報に基づいて平滑化を行うこととしてもよい。
又は、第１平滑化部３３は、複数のプローブ情報それぞれに記録される複数の位置情報に基づいてプローブ情報毎に位置情報の平滑化を行った後（複数のプローブ情報それぞれで平滑化を行った後）、複数のプローブ情報それぞれに対応する平滑化後の位置情報を１つにまとめるように平均を算出することとしてもよい。
又は、第１平滑化部３３は、複数のプローブ情報に記憶される複数の位置情報に基づいて位置情報の平滑化を行うこととしてもよい（複数のプローブ情報を１つにまとめて平滑化を行う）。
すなわち、第１平滑化部３３は、複数のプローブ情報を取得した場合、いずれか１つのプローブ情報に基づいて位置情報を平滑化してもよく、種々の方法により複数のプローブ情報に基づいて位置情報の平滑化を行って１つの平滑化後の位置情報を生成することとしてもよい。 In step ST102, the first smoothing unit 33 smoothes the plurality of pieces of position information acquired in step ST101. For example, the first smoothing unit 33 performs smoothing based on a result of integrating a range within a predetermined first distance forward and backward in the moving direction of the vehicle 10 from one piece of position information among the plurality of pieces of position information in terms of the relationship between the position information and the distance.
More specifically, the first smoothing unit 33 calculates an average value by integrating an area surrounded by any one piece of position information among the multiple pieces of position information and a range within a predetermined first distance ahead and behind the position information in the traveling direction of the vehicle 10. The first smoothing unit 33 regards the average value as the average position of the one piece of position information.
In this case, the first smoothing unit 33 may perform smoothing based on a plurality of pieces of position information recorded in one piece of the plurality of pieces of probe information.
Alternatively, the first smoothing unit 33 may smooth the position information for each piece of probe information based on the multiple pieces of position information recorded in each piece of probe information (after smoothing for each of the multiple pieces of probe information), and then calculate an average so as to combine the smoothed position information corresponding to each of the multiple pieces of probe information into one.
Alternatively, the first smoothing unit 33 may smooth the position information based on a plurality of pieces of position information stored in a plurality of pieces of probe information (the first smoothing unit 33 may smooth the plurality of pieces of probe information by combining them into one piece).
In other words, when the first smoothing unit 33 acquires multiple pieces of probe information, it may smooth the position information based on any one of the pieces of probe information, or it may smooth the position information based on the multiple pieces of probe information using various methods to generate a single piece of smoothed position information.

ステップＳＴ１０３において、算出部３４は、ステップＳＴ１０２で行われた平滑化後の位置情報に基づいて道路の曲率を算出する。算出部３４は、曲率の算出方法として種々のものを用いることができる。
算出部３４は、例えば、連続する３つの位置情報を利用して円を仮定することに基づいて曲率を算出することとしてもよい。
又は、算出部３４は、例えば、非線形最小二乗法により複数の位置座標を通過する近似曲線を生成し、その近似曲線に基づいて曲率を取得することとしてもよい。
又は、算出部３４は、例えば、複数の位置情報を通る、又は、複数の位置情報の相対的に近くを通過するＢ－ｓｐｌｉｎｅ曲線を生成し、そのＢ－ｓｐｌｉｎｅ曲線に基づいて曲率を取得することとしてもよい。 In step ST103, the calculation unit 34 calculates the curvature of the road based on the position information after the smoothing performed in step ST102. The calculation unit 34 can use various methods for calculating the curvature.
The calculation unit 34 may calculate the curvature based on, for example, assuming a circle using information on three consecutive positions.
Alternatively, the calculation unit 34 may generate an approximation curve that passes through a plurality of position coordinates by, for example, a nonlinear least squares method, and obtain the curvature based on the approximation curve.
Alternatively, the calculation unit 34 may generate a B-spline curve that passes through a plurality of pieces of position information or passes relatively close to a plurality of pieces of position information, and obtain the curvature based on the B-spline curve.

ステップＳＴ１０４において、第２平滑化部３５は、ステップＳＴ１０３で算出された曲率を平滑化する。例えば、第２平滑化部３５は、曲率と距離との関係において、複数の曲率のうちの１つの曲率から車両１０の移動方向に前後の所定の第２距離以内の範囲について積分した結果に基づいて平滑化を行う。
より具体的には、第２平滑化部３５は、１の位置情報（座標）から車両の移動方向の前後に所定の第２距離以内にある複数の曲率を積分して平均値を算出し、その平均値を前述した１の位置情報（座標）における曲率とする。第２平滑化部３５は、複数の曲率それぞれについて平均値を算出する。
なお、ステップＳＴ１０４の処理は行われてもよく、又は、処理が行われなくともよい。 In step ST104, the second smoothing unit 35 smoothes the curvature calculated in step ST103. For example, the second smoothing unit 35 performs smoothing based on a result of integrating a range within a predetermined second distance forward and backward in the moving direction of the vehicle 10 from one of the multiple curvatures in the relationship between the curvature and the distance.
More specifically, the second smoothing unit 35 integrates a plurality of curvatures within a second predetermined distance in the direction of vehicle movement from one piece of position information (coordinates) to calculate an average value, and sets the average value as the curvature at the one piece of position information (coordinates). The second smoothing unit 35 calculates an average value for each of the plurality of curvatures.
The process of step ST104 may be performed or may not be performed.

ステップＳＴ１０５において、生成部３６は、ステップＳＴ１０４で平滑化された曲率（又は、ステップＳＴ１０３で算出された曲率）に基づいて、曲率が一定の区間及び曲率が変化する区間に分割し、それぞれの区間の曲率を直線で近似した結果に基づいて、曲線を生成する。曲率が一定の区間は、例えば、図５及び図６に例示するような直線区間Ｌ１及び曲率一定区間Ｌ２である。曲率が変化する区間は、例えば、図５及び図６に例示するような曲率増加区間Ｌ３、及び、曲率減少区間（図５，６には図示せず）である。
生成部３６は、生成した曲率を出力部によって出力することとしてもよい。出力部は、通信部３７、表示部３８及び記憶部３９であってよい。
また、生成部３６は、生成した曲率に基づいて、例えば、道路地図を作成し、及び、道路リンクを生成することとしてもよい。生成部３６は、道路地図情報及び道路リンクの情報（曲線情報）を外部に出力することとしてもよい。出力部は、上述したように、通信部３７、表示部３８及び記憶部３９であってよい。 In step ST105, the generating unit 36 divides the curve into a section with constant curvature and a section with variable curvature based on the curvature smoothed in step ST104 (or the curvature calculated in step ST103), and generates a curve based on the result of approximating the curvature of each section with a straight line. The section with constant curvature is, for example, a straight line section L1 and a constant curvature section L2 as shown in Figures 5 and 6. The section with variable curvature is, for example, an increasing curvature section L3 and a decreasing curvature section (not shown in Figures 5 and 6) as shown in Figures 5 and 6.
The generating unit 36 may output the generated curvature by an output unit. The output unit may be a communication unit 37, a display unit 38, and a storage unit 39.
The generating unit 36 may also create, for example, a road map and generate road links based on the generated curvature. The generating unit 36 may output the road map information and the road link information (curve information) to the outside. The output unit may be the communication unit 37, the display unit 38, and the storage unit 39 as described above.

次に、本実施形態の効果について説明する。
演算装置３０は、車両１０の位置情報を走行経路上の所定範囲から複数取得する取得部３２と、取得部３２によって取得された複数の位置情報それぞれについて前後の所定の第１距離以内の範囲について積分した結果に基づいて平滑化する第１平滑化部３３と、第１平滑化部３３によって平滑化された位置情報に基づいて車両１０が走行する道路の曲率を算出する算出部３４と、曲率に基づいて、車両１０の走行経路に応じた曲線（又は、直線）を生成する生成部３６と、を備える。
これにより、演算装置３０は、第１平滑化部３３によって位置情報を平滑化するので、位置情報のバラツキを抑制することができる。これに応じて、演算装置３０は、算出部３４によって算出される曲率のバラツキを抑制することができる。よって、演算装置３０は、実際のカーブの形状に応じた道路の曲線（又は、直線）を生成することができる。
なお、本発明に記載される「曲線」の生成には、「直線」の生成が含まれてもよい。 Next, the effects of this embodiment will be described.
The calculation device 30 includes an acquisition unit 32 that acquires multiple pieces of position information of the vehicle 10 from a specified range on the driving route, a first smoothing unit 33 that smoothes each of the multiple pieces of position information acquired by the acquisition unit 32 based on the results of integrating each of the multiple pieces of position information over a range within a specified first distance before and after the multiple pieces of position information, a calculation unit 34 that calculates the curvature of the road on which the vehicle 10 is traveling based on the position information smoothed by the first smoothing unit 33, and a generation unit 36 that generates a curve (or a straight line) corresponding to the driving route of the vehicle 10 based on the curvature.
As a result, the calculation device 30 can suppress variations in the position information because the first smoothing unit 33 smooths the position information. Accordingly, the calculation device 30 can suppress variations in the curvature calculated by the calculation unit 34. Thus, the calculation device 30 can generate a curve (or a straight line) of the road according to the shape of the actual curve.
It should be noted that the generation of a "curve" described in the present invention may include the generation of a "straight line."

演算装置３０では、第１平滑化部３３は、１つの位置情報とその位置情報から前後に所定の第１距離以内の範囲とによって囲まれる第１面積を求め、その第１面積と所定の第１距離とに基づいて平均の位置情報を求めることにより、平滑化することとしてもよい。
これにより、演算装置３０は、第１平滑化部３３によって位置情報を平滑化する場合、位置情報と距離との関係において、１つの位置情報から距離的に前後にある第１距離以内の範囲の第１面積を積分することにより求め、その第１面積の平均値を求めることにより、位置情報を平滑化することができる。 In the calculation device 30, the first smoothing unit 33 may perform smoothing by calculating a first area surrounded by one piece of positional information and a range within a predetermined first distance before and after the piece of positional information, and calculating average positional information based on the first area and the predetermined first distance.
As a result, when the calculation device 30 smoothes the position information using the first smoothing unit 33, the calculation device 30 can smooth the position information by integrating a first area within a range within a first distance that is located before and after one piece of position information in terms of distance in terms of the relationship between the position information and the distance, and then calculating the average value of that first area.

演算装置３０は、算出部３４によって算出された、位置情報の位置における曲率について前後に所定の第２距離以内の位置における曲率に応じて平滑化する第２平滑化部３５を備えることとしてもよい。この場合、生成部３６は、第２平滑化部３５によって平滑化された曲率に基づいて、曲線を生成することとしてもよい。
平滑化された位置情報を用いて曲率を算出する場合でも、バラツキが生じる可能性がある。演算装置３０は、曲率についても平滑化することにより、曲率にバラツキが生じるのを抑制することができる。これにより、演算装置３０は、実際のカーブの形状に応じた道路の曲線を生成することができる。 The calculation device 30 may include a second smoothing unit 35 that smoothes the curvature at the position of the position information calculated by the calculation unit 34 in accordance with the curvature at positions within a predetermined second distance before and after the curvature. In this case, the generation unit 36 may generate a curve based on the curvature smoothed by the second smoothing unit 35.
Even when the curvature is calculated using smoothed position information, there is a possibility that variation occurs. The calculation device 30 can suppress the occurrence of variation in the curvature by smoothing the curvature as well. This allows the calculation device 30 to generate a road curve according to the shape of the actual curve.

演算装置３０では、第２平滑化部３５は、複数の位置情報の位置における曲率と距離とに応じた関係における、１つの位置情報の曲率とその位置情報から前後に所定の第２距離以内の範囲とによって囲まれる第２面積を求め、その第２面積と所定の第２距離とに基づいて平均の曲率を求めることにより、平滑化することとしてもよい。
これにより、演算装置３０は、算出部３４によって算出される曲率についても平滑化することより、曲率にバラツキが生じるのを抑制することができ、実際のカーブの形状に応じた道路の曲線を生成することができる。 In the calculation device 30, the second smoothing unit 35 may perform smoothing by calculating a second area surrounded by the curvature of one piece of positional information and a range within a predetermined second distance before and after that piece of positional information in a relationship according to the curvature and distance at the positions of the multiple pieces of positional information, and calculating an average curvature based on the second area and the predetermined second distance.
As a result, the calculation device 30 can suppress variations in the curvature by smoothing the curvature calculated by the calculation unit 34, and can generate a road curve that corresponds to the shape of the actual curve.

演算装置３０では、生成部３６は、算出部３４によって算出された曲率に基づいて、曲率が一定の区間及び曲率が変化する区間に分割し、それぞれの区間の曲率を直線で近似した結果に基づいて、曲線を生成することとしてもよい。
これにより、演算装置３０は、曲率が一定の区間（直線区間及び曲率一定区間）と、曲率が増加する（減少する）区間とに分割し、それぞれの区間の曲率を直線で近似するので、実際のカーブの形状に応じた曲率の曲線を生成することができる。 In the computing device 30, the generating unit 36 may divide the area into sections with constant curvature and sections with varying curvature based on the curvature calculated by the calculating unit 34, and generate a curve based on the results of approximating the curvature of each section with a straight line.
As a result, the calculation device 30 divides the section into sections with constant curvature (straight line sections and constant curvature sections) and sections with increasing (decreasing) curvature, and approximates the curvature of each section with a straight line, thereby making it possible to generate a curve with a curvature that corresponds to the actual shape of the curve.

演算方法では、コンピュータが、車両１０の位置情報を走行経路上の所定範囲から複数取得する取得ステップと、取得ステップによって取得された複数の位置情報それぞれについて前後の所定の第１距離以内の範囲について積分した結果に基づいて平滑化する第１平滑化ステップと、第１平滑化ステップによって平滑化された位置情報に基づいて車両１０が走行する道路の曲率を算出する算出ステップと、曲率に基づいて、車両１０の走行経路に応じた曲線（又は、直線）を生成する生成ステップと、を実行する。
これにより、演算方法は、第１平滑化部３３によって位置情報を平滑化するので、位置情報のバラツキを抑制することができる。これに応じて、演算方法は、算出部３４によって算出される曲率のバラツキを抑制することができる。よって、演算方法は、実際のカーブの形状に応じた道路の曲線（又は、直線）を生成することができる。 In the calculation method, the computer executes an acquisition step of acquiring multiple pieces of position information of the vehicle 10 from a specified range on the driving route, a first smoothing step of smoothing each of the multiple pieces of position information acquired in the acquisition step based on the results of integrating each of the multiple pieces of position information over a range within a specified first distance before and after, a calculation step of calculating the curvature of the road on which the vehicle 10 is traveling based on the position information smoothed by the first smoothing step, and a generation step of generating a curve (or a straight line) corresponding to the driving route of the vehicle 10 based on the curvature.
Thereby, the calculation method can suppress the variation in the position information because the position information is smoothed by the first smoothing unit 33. Accordingly, the calculation method can suppress the variation in the curvature calculated by the calculation unit 34. Therefore, the calculation method can generate a road curve (or a straight line) according to the shape of the actual curve.

演算プログラムは、コンピュータに、車両１０の位置情報を走行経路上の所定範囲から複数取得する取得機能と、取得機能によって取得された複数の位置情報それぞれについて前後の所定の第１距離以内の範囲について積分した結果に基づいて平滑化する第１平滑化機能と、第１平滑化機能によって平滑化された位置情報に基づいて車両１０が走行する道路の曲率を算出する算出機能と、曲率に基づいて、車両１０の走行経路に応じた曲線（又は、直線）を生成する生成機能と、を実現させる。
これにより、演算プログラムは、第１平滑化部３３によって位置情報を平滑化するので、位置情報のバラツキを抑制することができる。これに応じて、演算プログラムは、算出部３４によって算出される曲率のバラツキを抑制することができる。よって、演算プログラムは、実際のカーブの形状に応じた道路の曲線（又は、直線）を生成することができる。 The calculation program causes the computer to realize an acquisition function that acquires multiple pieces of position information of the vehicle 10 from a specified range on the driving route, a first smoothing function that smoothes each of the multiple pieces of position information acquired by the acquisition function based on the results of integrating each of the pieces of position information over a range within a specified first distance before and after, a calculation function that calculates the curvature of the road on which the vehicle 10 is traveling based on the position information smoothed by the first smoothing function, and a generation function that generates a curve (or a straight line) corresponding to the driving route of the vehicle 10 based on the curvature.
As a result, the calculation program can suppress variations in the position information because the first smoothing unit 33 smooths the position information. Accordingly, the calculation program can suppress variations in the curvature calculated by the calculation unit 34. Therefore, the calculation program can generate a road curve (or a straight line) according to the shape of the actual curve.

上述した演算装置３０の各部は、コンピュータの演算処理装置等の機能として実現されてもよい。すなわち、演算装置３０の取得部３２、第１平滑化部３３、算出部３４、第２平滑化部３５及び生成部３６は、コンピュータの演算処理装置等による取得機能、第１平滑化機能、算出機能、第２平滑化機能及び生成機能としてそれぞれ実現されてもよい。
情報処理プログラムは、上述した各機能をコンピュータに実現させることができる。情報処理プログラムは、外部メモリ又は光ディスク等の、コンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体に記録されていてもよい。
また、上述したように、演算装置３０の各部は、コンピュータの演算処理装置等で実現されてもよい。その演算処理装置等は、例えば、集積回路等によって構成される。このため、演算装置３０の各部は、演算処理装置等を構成する回路として実現されてもよい。すなわち、演算装置３０の取得部３２、第１平滑化部３３、算出部３４、第２平滑化部３５及び生成部３６は、コンピュータの演算処理装置等を構成する取得回路、第１平滑化回路、算出回路、第２平滑化回路及び生成回路として実現されてもよい。
また、演算装置３０の通信部３７、表示部３８及び記憶部３９は、例えば、演算処理装置等の機能を含む通信機能、表示機能及び記憶機能として実現されもよい。また、演算装置３０の通信部３７、表示部３８及び記憶部３９は、例えば、集積回路等によって構成されることにより通信回路、表示回路及び記憶回路として実現されてもよい。また、演算装置３０の通信部３７、表示部３８及び記憶部３９は、例えば、複数のデバイスによって構成されることにより通信装置、表示装置及び記憶装置として構成されてもよい。 Each of the above-described units of the arithmetic device 30 may be realized as a function of a computer arithmetic processing device, etc. That is, the acquisition unit 32, the first smoothing unit 33, the calculation unit 34, the second smoothing unit 35, and the generation unit 36 of the arithmetic device 30 may be realized as an acquisition function, a first smoothing function, a calculation function, a second smoothing function, and a generation function, respectively, by the computer arithmetic processing device, etc.
The information processing program can cause a computer to realize each of the above-mentioned functions. The information processing program may be recorded in a non-transitory computer-readable recording medium, such as an external memory or an optical disk.
As described above, each unit of the arithmetic device 30 may be realized by an arithmetic processing device of a computer or the like. The arithmetic processing device or the like is configured by, for example, an integrated circuit or the like. Therefore, each unit of the arithmetic device 30 may be realized as a circuit constituting the arithmetic processing device or the like. That is, the acquisition unit 32, the first smoothing unit 33, the calculation unit 34, the second smoothing unit 35, and the generation unit 36 of the arithmetic device 30 may be realized as an acquisition circuit, a first smoothing circuit, a calculation circuit, a second smoothing circuit, and a generation circuit constituting the arithmetic processing device of a computer or the like.
The communication unit 37, the display unit 38, and the storage unit 39 of the arithmetic device 30 may be realized as a communication function, a display function, and a storage function including the functions of an arithmetic processing device, for example. The communication unit 37, the display unit 38, and the storage unit 39 of the arithmetic device 30 may be realized as a communication circuit, a display circuit, and a storage circuit by being configured by, for example, an integrated circuit, etc. The communication unit 37, the display unit 38, and the storage unit 39 of the arithmetic device 30 may be realized as a communication device, a display device, and a storage device by being configured by, for example, a plurality of devices.

１ 演算システム
１０ 車両
２０ サーバ
３０ 演算装置
３１ 制御部
３２ 取得部
３３ 第１平滑化部
３４ 算出部
３５ 第２平滑化部
３６ 生成部
３７ 通信部
３８ 表示部
３９ 記憶部 Reference Signs List 1 Calculation system 10 Vehicle 20 Server 30 Calculation device 31 Control unit 32 Acquisition unit 33 First smoothing unit 34 Calculation unit 35 Second smoothing unit 36 Generation unit 37 Communication unit 38 Display unit 39 Storage unit

Claims (6)

車両の走行経路を示す位置情報を前記走行経路上の所定範囲から複数取得する取得部と、
前記取得部によって取得された複数の位置情報それぞれについて前後の所定の第１距離以内の範囲について積分した結果に基づいて平滑化する第１平滑化部と、
前記第１平滑化部によって平滑化された、連続する３つの位置情報に基づいて車両が走行する道路の曲率を算出することを繰り返す算出部と、
前記算出部によって算出された、位置情報の位置における曲率について前後に所定の第２距離以内の位置における曲率に応じて平滑化する第２平滑化部と、
前記第２平滑化部によって平滑化された曲率に基づいて、車両の走行経路に応じた曲線を生成し、当該曲線を自動運転に用いられる道路リンクとする生成部と、
を備える演算装置。 an acquisition unit that acquires a plurality of pieces of position information indicating a travel route of a vehicle from a predetermined range on the travel route;
a first smoothing unit that smoothes the plurality of pieces of position information acquired by the acquisition unit based on a result of integrating the plurality of pieces of position information within a range within a first distance before and after the plurality of pieces of position information;
a calculation unit that repeatedly calculates a curvature of a road on which a vehicle is traveling based on three pieces of consecutive position information smoothed by the first smoothing unit;
a second smoothing unit that smoothes the curvature at the position of the position information calculated by the calculation unit in accordance with curvatures at positions within a second distance before and after the position information;
a generating unit that generates a curve according to a vehicle travel route based on the curvature smoothed by the second smoothing unit , and sets the curve as a road link used for autonomous driving ;
A computing device comprising: 前記第１平滑化部は、１つの位置情報と当該位置情報から前後に所定の第１距離以内の範囲とによって囲まれる第１面積を求め、当該第１面積と所定の第１距離とに基づいて平均の位置情報を求めることにより、平滑化する
請求項１に記載の演算装置。 The computing device according to claim 1 , wherein the first smoothing unit performs smoothing by calculating a first area surrounded by one piece of position information and a range within a predetermined first distance before and after the piece of position information, and calculating average position information based on the first area and the predetermined first distance. 前記第２平滑化部は、複数の位置情報の位置における曲率と距離とに応じた関係における、１つの位置情報の曲率と当該位置情報から前後に所定の第２距離以内の範囲とによって囲まれる第２面積を求め、当該第２面積と所定の第２距離とに基づいて平均の曲率を求めることにより、平滑化する
請求項１に記載の演算装置。 The second smoothing unit calculates a second area surrounded by the curvature of one piece of position information and a range within a predetermined second distance before and after the piece of position information in a relationship according to the curvature and distance at the positions of the plurality of pieces of position information, and calculates an average curvature based on the second area and the predetermined second distance, thereby performing smoothing.
The computing device of claim 1 . 前記生成部は、前記算出部によって算出された曲率に基づいて、曲率が一定の区間及び曲率が変化する区間に分割し、それぞれの区間の曲率を直線で近似した結果に基づいて、曲線を生成する
請求項１～３のいずれか１項に記載の演算装置。 The generating unit divides the curve into a section with a constant curvature and a section with a variable curvature based on the curvature calculated by the calculating unit, and generates a curve based on a result of approximating the curvature of each section with a straight line.
The computing device according to any one of claims 1 to 3 . コンピュータが、
車両の走行経路を示す位置情報を前記走行経路上の所定範囲から複数取得する取得ステップと、
前記取得ステップによって取得された複数の位置情報それぞれについて前後の所定の第１距離以内の範囲について積分した結果に基づいて平滑化する第１平滑化ステップと、
前記第１平滑化ステップによって平滑化された、連続する３つの位置情報に基づいて車両が走行する道路の曲率を算出することを繰り返す算出ステップと、
前記算出ステップによって算出された、位置情報の位置における曲率について前後に所定の第２距離以内の位置における曲率に応じて平滑化する第２平滑化ステップと、
前記第２平滑化ステップによって平滑化された曲率に基づいて、車両の走行経路に応じた曲線を生成し、当該曲線を自動運転に用いられる道路リンクとする生成ステップと、
を実行する演算方法。 The computer
an acquiring step of acquiring a plurality of pieces of position information indicating a travel route of the vehicle from a predetermined range on the travel route;
a first smoothing step of smoothing based on a result of integrating each of the plurality of pieces of position information acquired in the acquisition step within a range within a predetermined first distance before and after the plurality of pieces of position information;
a calculation step of repeatedly calculating a curvature of a road on which the vehicle is traveling based on three pieces of consecutive position information smoothed by the first smoothing step;
a second smoothing step of smoothing the curvature at the position of the position information calculated in the calculation step in accordance with curvatures at positions within a second predetermined distance before and after the position;
a generating step of generating a curve according to a vehicle travel route based on the curvature smoothed by the second smoothing step , and setting the curve as a road link to be used for autonomous driving ;
A calculation method to perform. コンピュータに、
車両の走行経路を示す位置情報を前記走行経路上の所定範囲から複数取得する取得機能と、
前記取得機能によって取得された複数の位置情報それぞれについて前後の所定の第１距離以内の範囲について積分した結果に基づいて平滑化する第１平滑化機能と、
前記第１平滑化機能によって平滑化された、連続する３つの位置情報に基づいて車両が走行する道路の曲率を算出することを繰り返す算出機能と、
前記算出機能によって算出された、位置情報の位置における曲率について前後に所定の第２距離以内の位置における曲率に応じて平滑化する第２平滑化機能と、
前記第２平滑化機能によって平滑化された曲率に基づいて、車両の走行経路に応じた曲線を生成し、当該曲線を自動運転に用いられる道路リンクとする生成機能と、
を実現させる演算プログラム。 On the computer,
an acquisition function for acquiring a plurality of pieces of position information indicating a travel route of the vehicle from a predetermined range on the travel route;
a first smoothing function that smoothes the plurality of pieces of position information acquired by the acquisition function based on a result of integrating the plurality of pieces of position information within a range within a first distance before and after the plurality of pieces of position information;
a calculation function that repeatedly calculates a curvature of a road on which a vehicle is traveling based on three consecutive pieces of position information smoothed by the first smoothing function;
a second smoothing function that smoothes the curvature at the position of the position information calculated by the calculation function in accordance with curvatures at positions within a second distance before and after the curvature;
A generating function of generating a curve according to a vehicle travel route based on the curvature smoothed by the second smoothing function , and setting the curve as a road link to be used for autonomous driving ;
A calculation program that realizes the above.
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