(57)【要約】【課題】目標軌道が誤りになる可能性を低減する技術の提供。【解決手段】車両の走行予定経路に基づいて車両が走行する道路の道路形状を取得する道路形状取得部と、道路形状に応じて特定される道路上の区画線に基づいて車両の目標軌道を取得する目標軌道取得部と、を備え、目標軌道取得部は、道路形状としての曲率が閾値以下である場合、車両の左右に存在する区間線が認識できた場合には、左右に存在する区画線の中央を通る線を目標軌道として取得し、車両の左右の片側のみにおいて区間線が認識できた場合には、認識できた区画線から一定距離の位置を通る線を目標軌道として取得する、目標軌道取得システムを構成する。【選択図】図１
2020082772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行予定経路に基づいて前記車両が走行する道路の道路形状を取得する道路形状取得部と、
前記道路形状に応じて特定される道路上の区画線に基づいて前記車両の目標軌道を取得する目標軌道取得部と、を備え、
前記目標軌道取得部は、
前記道路形状としての曲率が閾値以下である場合、
前記車両の左右に存在する区間線が認識できた場合には、左右に存在する前記区画線の中央を通る線を前記目標軌道として取得し、
前記車両の左右の片側のみにおいて前記区間線が認識できた場合には、認識できた前記区画線から一定距離の位置を通る線を前記目標軌道として取得する、
目標軌道取得システム。
【請求項２】
前記目標軌道取得部は、
前記道路形状が、本線から分岐路に移動するための分岐形状または合流路から本線に移動するための合流形状である場合、
前記車両が走行する道路が変更される過程の前記目標軌道を、
車線の片側において前記走行予定経路に沿って存在する前記区画線から既定の距離の位置を通る線によって取得し、
前記車両が走行する道路の変更が完了した後の前記目標軌道を、
車線の左右に存在する前記区画線の中央を通る線によって取得する、
請求項１に記載の目標軌道取得システム。
【請求項３】
前記目標軌道取得部は、
前記道路形状が、前記分岐形状である場合、
前記本線と前記分岐路とを区画する前記区画線が存在するならば、
前記本線上で、前記本線と前記分岐路とを区画する前記区画線から既定の距離に存在する第１目標位置を設定し、
前記分岐路上で、前記本線と前記分岐路とを区画する前記区画線から既定の距離に存在し、前記第１目標位置よりも進行方向前方に存在する第２目標位置を設定し、
前記第１目標位置と前記第２目標位置との間においては、前記第１目標位置と前記第２目標位置とを結ぶ線を前記目標軌道として取得し、
前記第１目標位置の手前および前記第２目標位置より前方においては、前記本線と前記分岐路とを区画する前記区画線から既定の距離の位置を通る線を前記目標軌道として取得する、
請求項２に記載の目標軌道取得システム。
【請求項４】
前記目標軌道取得部は、
前記道路形状が、前記分岐形状である場合、
前記本線と前記分岐路とを区画する前記区画線が存在しないならば、
道路上において前記分岐路が分岐する方向の端に存在する前記区画線から既定の距離の位置を通る線を前記目標軌道として取得する、
請求項２に記載の目標軌道取得システム。
【請求項５】
前記目標軌道取得部は、
前記道路形状が、前記合流形状である場合、
前記合流路が前記本線に合流すると前記合流路が消失するならば、
前記合流路上で、前記合流路と前記本線とを区画する前記区画線から既定の距離に存在する第１目標位置を設定し、
前記本線上で、前記合流路と前記本線とを区画する前記区画線から既定の距離に存在し、前記第１目標位置よりも進行方向前方に存在する第２目標位置を設定し、
前記第１目標位置と前記第２目標位置との間においては、前記第１目標位置と前記第２目標位置とを結ぶ線を前記目標軌道として取得し、
前記第１目標位置の手前および前記第２目標位置より前方においては、前記本線と前記分岐路とを区画する前記区画線から既定の距離の位置を通る線を前記目標軌道として取得する、
請求項２に記載の目標軌道取得システム。
【請求項６】
前記目標軌道取得部は、
前記道路形状が、前記合流形状である場合、
前記合流路が前記本線に合流すると前記合流路が前記本線となるならば、
道路上において前記合流路が合流する方向の端に存在する前記区画線から既定の距離の位置を通る線を前記目標軌道として取得する、
請求項２に記載の目標軌道取得システム。
【請求項７】
前記目標軌道取得部は、
前記道路形状が、分岐または合流以外のために通過する交差点である場合、
前記交差点への進入車線と前記交差点からの退出車線を取得し、前記進入車線から前記退出車線までの過去の走行軌跡を前記目標軌道として取得する、
請求項１〜請求項６に記載の目標軌道取得システム。
【請求項８】
前記目標軌道取得部は、
前記道路形状が、前記曲率が前記閾値より大きい急カーブである場合、
前記急カーブの開始地点から終了地点までの過去の走行軌跡を前記目標軌道として取得する、
請求項１〜請求項７に記載の目標軌道取得システム。
【請求項９】
コンピュータを、
車両の走行予定経路に基づいて前記車両が走行する道路の道路形状を取得する道路形状取得部、
前記道路形状に応じて特定される道路上の区画線に基づいて前記車両の目標軌道を取得する目標軌道取得部、として機能させる目標軌道取得プログラムであって、
前記目標軌道取得部は、コンピュータに、
前記道路形状としての曲率が閾値以下である場合、
前記車両の左右に存在する区間線が認識できた場合には、左右に存在する前記区画線の中央を通る線を前記目標軌道として取得し、
前記車両の左右の片側のみにおいて前記区間線が認識できた場合には、認識できた前記区画線から一定距離の位置を通る線を前記目標軌道として取得する機能を実行させる、
目標軌道取得プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標軌道取得システムおよび目標軌道取得プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車線の区画線に基づいて車両が走行する目標軌道を取得する技術が知られている。例えば、特許文献１においては、車両の進行方向前方に料金所があり、区画線が消失する場合や道路が拡幅する場合に、区画線に基づく自動運転支援の制御内容を変更する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１５９７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術においては、道路拡幅地点において、拡幅する側と反対側にある区画線のみに基づいて車線維持走行を行う。しかし、走行予定経路が拡幅する側の区画線寄りに走行する経路である場合、拡幅する側と反対側にある区画線に基づいて車両制御の目標軌道を取得すると目標軌道が誤りになってしまう。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、目標軌道が誤りになる可能性を低減する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、目標軌道取得システムは、車両の走行予定経路に基づいて車両が走行する道路の道路形状を取得する道路形状取得部と、道路形状に応じて特定される道路上の区画線に基づいて車両の目標軌道を取得する目標軌道取得部とを備え、目標軌道取得部は、道路形状としての曲率が閾値以下である場合、車両の左右に存在する区間線が認識できた場合には、左右に存在する区画線の中央を通る線を目標軌道として取得し、車両の左右の片側のみにおいて区間線が認識できた場合には、認識できた区画線から一定距離の位置を通る線を目標軌道として取得する。
【０００６】
また、上記の目的を達成するため、目標軌道取得プログラムは、コンピュータを、車両の走行予定経路に基づいて車両が走行する道路の道路形状を取得する道路形状取得部、道路形状に応じて特定される道路上の区画線に基づいて車両の目標軌道を取得する目標軌道取得部、として機能させる目標軌道取得プログラムであって、目標軌道取得部は、コンピュータに、道路形状としての曲率が閾値以下である場合、車両の左右に存在する区間線が認識できた場合には、左右に存在する区画線の中央を通る線を目標軌道として取得し、車両の左右の片側のみにおいて区間線が認識できた場合には、認識できた区画線から一定距離の位置を通る線を目標軌道として取得する機能を実行させる、目標軌道取得プログラム。
【０００７】
すなわち、目標軌道取得システムおよび目標軌道取得プログラムにおいては、走行予定経路に基づいて特定される道路形状に応じた区画線を参照して目標軌道を取得する。道路には、道路同士の接続関係や曲率が異なる種々の形状が存在し、道路形状によって区画線の存在位置も異なり得る。従って、道路形状に応じた区画線が認識対象とされるべきである。そして、車両が走行する区間の道路形状は、走行予定経路によって変動し得る。従って、走行予定経路に基づいて道路形状が取得されることにより、車両が参照すべき区画線を適切に取得することができる。この結果、区画線に基づいて特定される目標軌道が誤りになる可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ナビゲーションシステムのブロック図である。
【図２】図２Ａ，図２Ｂは直線形状、図２Ｃ，図２Ｄは合流形状の道路の例を示す図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｄは、分岐形状の道路の例を示す図である。
【図４】図４Ａは交差点、図４Ｂは急カーブの例を示す図である。
【図５】目標軌道取得処理のフローチャートである。
【図６】道路形状判定処理のフローチャートである。
【図７】直線用処理のフローチャートである。
【図８】分岐用処理のフローチャートである。
【図９】区画線を横切る目標軌道を生成する処理のフローチャートである。
【図１０】合流用処理のフローチャートである。
【図１１】交差点または急カーブ用処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ナビゲーションシステムの構成：
（２−１）目標軌道取得処理：
（２−２）道路形状判定処理：
（２−３）直線用処理：
（２−４）分岐用処理：
（２−５）区画線を横切る目標軌道の生成処理：
（２−６）合流用処理：
（２−７）交差点または急カーブ用処理：
（３）他の実施形態：
【００１０】
（１）ナビゲーションシステムの構成：
図１は、本発明の一実施形態である目標軌道取得システムとして機能するナビゲーションシステム１０の構成を示すブロック図である。本実施形態においてナビゲーションシステム１０は、サーバ１００と通信可能である。なお、ナビゲーションシステム１０は、複数個存在し得る。
【００１１】
本実施形態にかかるナビゲーションシステム１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備える制御部２０および記録媒体３０を備えており、制御部２０は、当該ＲＯＭや記録媒体３０に記録された種々のプログラムを実行することができる。さらに、ナビゲーションシステム１０は、通信部４０、ＧＮＳＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３、車両制御ＥＣＵ４４、カメラ４５を備えている。
【００１２】
ＧＮＳＳ受信部４１は、Global Navigation Satellite Systemの信号を受信する装置であり、航法衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の現在地を算出するための信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の現在地を取得する。車速センサ４２は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。制御部２０は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車速を取得する。ジャイロセンサ４３は、車両の水平面内の旋回についての角加速度を検出し、車両の向きに対応した信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の進行方向を取得する。車速センサ４２およびジャイロセンサ４３等は、車両の走行軌跡を特定するために利用され、本実施形態においては、車両の出発地と走行軌跡とに基づいて現在地が特定され、当該出発地と走行軌跡とに基づいて特定された車両の現在地がＧＮＳＳ受信部４１の出力信号に基づいて補正される。
【００１３】
車両制御ＥＣＵ４４は、車両の挙動を制御するためのＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。車両制御ＥＣＵ４４は、制御部２０から制御量を取得し、当該制御量で制御対象を制御する。制御対象は、種々の装置であって良く、例えば、図示しないステアリング、エンジン（スロットル等）、モーター、ブレーキ、変速機等が挙げられる。むろん、制御量を特定するために、カメラ４５や各種のセンサ、例えば、ミリ波レーダーやレーザーレーダー等を備えていて良く、制御部２０が出力する制御量と異なる制御量が適宜追加される（例えば、障害物の回避等が行われる）構成等であっても良い。
【００１４】
カメラ４５は、直線状の道路において車両の左右の区画線が視野に含まれるように車両に対して固定されたカメラであり、所定の周期で画像を撮影し、撮影された画像を示す画像情報を生成して出力する。制御部２０は、カメラ４５が出力する画像情報を取得する。画像情報は、種々の用途に利用されて良い。本実施形態において、制御部２０は、画像情報に含まれる車線の区画線を認識し、区画線の種類から車両が走行中の車線を特定することができる。
【００１５】
記録媒体３０には、予め地図情報３０ａが記録されている。地図情報３０ａには、経路案内および車両制御に利用される情報が含まれている。地図情報３０ａは、走行予定経路の案内に利用される情報であり、車両の位置や案内対象の施設の特定、車線の特定等に利用される。具体的には、地図情報３０ａは、車両が走行する道路上に設定されたノードの位置等を示すノードデータ，ノード間の道路形状を特定するための形状補間点の位置等を示す形状補間点データ，ノード同士の連結を示すリンクデータ，道路やその周辺に存在する地物の位置等を示すデータ等を含んでいる。
【００１６】
また、本実施形態において、ノードデータには、道路形状を示すフラグが対応づけられている。すなわち、本実施形態においては、道路が他の道路と接続する地点において、信号機の有無および本線の有無に応じて交差点の種類が予め分類されている。具体的には、信号機が存在せず、ある走行方向に走行する本線から他の走行方向に走行する他の道路に進入可能な交差点を分岐と呼ぶ。また、信号機が存在せず、ある走行方向に走行する本線に対して他の道路から進入可能な交差点を合流と呼ぶ。これに対して、分岐、合流以外の交差点であり、信号機が存在する信号交差点を単に交差点と呼ぶ。地図情報３０ａにおいては、交差点が、分岐、合流、交差点（信号交差点）のいずれかである場合、当該交差点を示すノードデータに対して分岐、合流、交差点のいずれであるのかを示すフラグが対応づけられている。
【００１７】
さらに、本実施形態において、リンクデータは道路区間上での車両の進行方向毎に定義されており、進行方向が対応づけられている。このため、双方向通行の道路においては、各方向に対応してリンクが１本ずつ定義されることになる。さらに、本実施形態においては、リンクデータに対してレーンデータが対応づけられている。レーンデータは、道路上に存在する車線を示す情報であり、道路上に存在する車線の数と車線の位置と車線の幅を示す情報が含まれている。また、リンクデータが示す道路区間上で車線構成が変化する場合、レーンデータにはそれぞれの車線構成を示す情報が含まれている。例えば、交差点直前以外の区間では車線数が２であるが、交差点直前では車線数が増加して３になる道路区間においては、車線数が２から３に変化する位置と、変化前後の車線数を示す情報とがレーンデータに含まれている。
【００１８】
また、レーンデータには、各車線において選択可能な進行方向が対応づけられている。例えば、あるリンクデータがあるノードへの進入道路を示しており、当該あるノードが存在する交差点への進入道路上に３個の車線が存在し、左車線、中央車線、右車線のそれぞれにおいて、直進および左折が可能、直進が可能、右折が可能である場合、これらを示す情報がレーンデータに含まれている。なお、レーンデータには、車線の左右両側に存在する区画線の態様（実線、または破線）が含まれていても良い。ただし、区画線の態様がレーンデータに含まれていなくても、通常は、道路の左右端における区画線が実線であり、これら以外は破線であるため、車線の数に基づいて区画線の種類を特定することも可能である。
【００１９】
さらに、本実施形態においては、車線を区画する区画線の有無を示す情報がレーンデータに含まれている。区画線の有無は種々の態様で定義されて良い。本実施形態においては、道路の端に実線の区画線が存在し、隣接する車線同士の境界に破線の区画線が存在し、停止線の直前で破線の区画線が実線に変化するなどの通常の態様で区画線が存在し得る位置には、区画線が存在するすることが前提となっている。ただし、区画線が存在し得る位置に区画線が存在しない場合、区画線が存在しない区間の開始地点と終了地点とがレーンデータに対応づけられている。
【００２０】
本実施形態において制御部２０は、図示しないナビゲーションプログラムの機能により、車両の走行予定経路を探索することができる。ナビゲーション機能を実行する際、制御部２０は、ナビゲーションプログラムの機能により、図示しないユーザＩ／Ｆ部の入力部（ボタンやタッチパネル等）を介して運転者による目的地の入力を受け付ける。また、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて車両の現在地を取得する。そして、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、現在地を出発地とし、目的地まで走行するための経路を探索し、走行予定経路として取得する。なお、本実施形態において、走行予定経路には、走行予定車線も含まれる。すなわち、道路を特定の方向に向けて走行するためには、特定の車線を走行すべき場合がある。従って、走行予定経路には、走行予定車線が含まれている。
【００２１】
走行予定経路が特定された状態で車両の走行が開始されると、制御部２０は、ナビゲーションプログラムの機能により、ＧＮＳＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて一定期間毎に現在地を特定する。また、制御部２０は、カメラ４５が出力する画像情報に基づいて車両が走行している車線を特定する。そして、制御部２０は、ユーザＩ／Ｆ部の出力部（ディスプレイやスピーカー等）に制御信号を出力し、現在地が走行予定経路に沿って移動するように経路案内を行う。経路案内実行の可否は利用者によって決定されて良く、車両の自動制御が行われている場合に経路案内が行われない構成等であっても良い。
【００２２】
本実施形態において、ナビゲーションシステム１０は、車両の位置と、車両が走行した車線と、車速とを走行軌跡情報として収集することができる。すなわち、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて特定した一定期間毎の現在地を位置の履歴として収集する。また、制御部２０は、車両の現在地が取得された段階でカメラ４５の出力に基づいて特定された車線を、車両の各位置に対応づける。さらに、制御部２０は、車両の現在地が取得された段階で車速センサ４２の出力に基づいて特定された車速を、車両の各位置に対応づける。そして、制御部２０は、通信部４０を介して車両の位置と、車両が走行した車線と、車速とを、任意のタイミングにおいて走行軌跡情報としてサーバ１００に送信する。
【００２３】
ナビゲーションプログラムには、走行予定経路に沿って車両を自動走行させる機能が含まれている。車両を自動走行させる機能は、車両制御プログラム２１によって実現される。車両制御プログラム２１は、走行予定経路に沿って車両を走行させる機能を制御部２０に実行させる当該機能を実行するため、道路形状取得部２１ａと目標軌道取得部２１ｂと車両制御部２１ｃを備えている。
【００２４】
道路形状取得部２１ａは、車両の走行予定経路に基づいて車両が走行する道路の道路形状を取得する機能を制御部２０に実行させるプログラムモジュールである。本実施形態において、制御部２０は、目標軌道の取得対象となる地点に車両が到達する前に当該地点の道路形状を取得する。道路形状は、車両の移動に伴って随時取得されても良いし、車両が一定距離走行するたびに取得されても良いし、走行予定経路の全てについて予め取得されても良く、種々の構成を態様可能である。
【００２５】
本実施形態において道路形状は、地図情報３０ａによって示されており、走行予定経路に基づいて特定される。具体的には、制御部２０は、利用者の入力に基づいて設定された走行予定経路を取得する。さらに、制御部２０は、走行予定経路上の道路における道路形状が予め分類された形状のいずれであるのかを特定する。すなわち、本実施形態において道路形状は、予め、直線形状、分岐形状、合流形状、交差点、急カーブに分類されている。制御部２０は、走行予定経路に沿った道路形状がこれらのいずれに属するか判定するため、地図情報３０ａを参照して車両が走行する道路と当該道路に接続された他の道路との関係を特定する。
【００２６】
車両が走行している道路に他の道路が接続されていない場合、制御部２０は、地図情報３０ａが示すノードおよび形状補間点に基づいて道路の曲率を取得し、曲率が閾値以下である場合に、道路形状が直線形状であると判定する。また、制御部２０は、曲率が閾値よりも大きい場合に、道路形状が急カーブであると判定する。なお、閾値は急カーブであるか否かを判定するための指標として予め決定されていれば良く、例えば、曲率半径が２００ｍである場合の曲率（１／２００ｍ）が閾値となる構成等が挙げられる。
【００２７】
車両が走行している道路に他の道路が接続されている場合、制御部２０は、地図情報３０ａが示すフラグに基づいて道路形状が、分岐形状、合流形状、交差点（信号交差点）のいずれであるのかを判定する。なお、本実施形態においては、合流路が本線に合流した後に合流路が消失する道路形状と、本線の一部を構成する道路形状とが区別され得る。そこで、制御部２０は、合流地点前後において本線の車線数が変化しない場合に合流路が消失する道路形状であると見なす。また、制御部２０は、合流地点前後において本線の車線数が増加した場合には合流路が本線の一部を構成する道路形状であると見なす。
【００２８】
図２Ａおよび図２Ｂは、道路形状が直線形状である道路の例である。なお、図２Ａおよび図２Ｂにおいては、走行予定経路が細い破線の矢印で示されている（以下の図において同様。ただし、図４においては、細い一点鎖線の矢印も走行予定経路である）。図２Ｃおよび図２Ｄは、道路形状が合流形状である道路の例である。図２Ｃおよび図２Ｄに示す例においては、本線である道路Ｒ1に対して合流路である道路Ｒ2が接続されている。なお、図２Ｃにおいては合流路が消失し、図２Ｄにおいては合流路が本線の一部となる。
【００２９】
図３Ａ〜図３Ｄは、道路形状が分岐形状である道路の例である。図３Ａ〜図３Ｄに示す例においては、本線である道路Ｒ1に対して分岐路である道路Ｒ2が接続されている。さらに、図４Ａに示す例においては、交差点の例が示されている。図４Ａにおいては、細い破線の矢印によって交差点を直進する走行予定経路が示され、細い一点鎖線の矢印によって交差点を右折する走行予定経路が示されている。さらに、図４Ｂに示す例においては、急カーブの例が示されている。
【００３０】
本実施形態においては、以上のように種々の道路形状が想定されているが、いずれにしても制御部２０は、道路形状を区別するために地図情報３０ａを参照し、道路の接続関係やフラグに基づいて走行予定経路を構成する道路の道路形状を取得する。
【００３１】
目標軌道取得部２１ｂは、道路形状に応じて特定される道路上の区画線に基づいて車両の目標軌道を取得する機能を制御部２０に実行させるプログラムモジュールである。すなわち、本実施形態においては、道路形状毎に参照すべき区画線が予め限定されており、参照すべき区画線が道路形状に対応づけられて記録媒体３０に記録されている（図示せず）。そこで、制御部２０は、記録媒体３０を参照し、道路形状に対応する区画線を取得する。
【００３２】
参照すべき区画線は、道路形状に対して予め対応づけられていれば良い。走行予定経路に従って走行する道路形状が直線形状である場合、区画線は図２Ａに示すように左右の両側に存在するか、図２Ｂに示すように左右の片側に存在するかのいずれかである。そこで、本実施形態においては、直線形状の道路に対して、車両の左右の双方または一方が参照すべき区画線として対応づけられている。
【００３３】
走行予定経路が直線形状の道路である場合、制御部２０は、車両の左右の双方または一方に基づいて目標軌道を取得する。具体的には、制御部２０は、カメラ４５が出力する画像に基づいて車両の左右に存在し得る区画線の認識を行う。そして、車両の左右に存在する区間線が認識できた場合、制御部２０は、左右に存在する区画線の中央を通る線を取得し、目標軌道とみなす。一方、車両の左右の片側のみにおいて区間線が認識できた場合、制御部２０は、認識できた区画線から一定距離の位置を通る線を取得し、目標軌道とみなす。なお、一定距離は、車線の略中央が目標軌道となるように予め設定された値であり、例えば車線の幅の１／２の距離等である。むろん、車線の幅に応じて一定距離が変化しても良い。図２Ａおよび図２Ｂにおいては、太い実線の矢印または太い破線の矢印によって目標軌道を示している（以下、図２Ｃ，図２Ｄ，図３Ａ〜図３Ｄ，図４Ａ，図４Ｂについて同様）。
【００３４】
合流路から本線に移動するための合流形状に対しては、道路の変更が完了する前に参照すべき区画線として、車線の片側において走行予定経路に沿って存在する区画線が対応づけられている。また、車両が走行する道路の変更（分岐路から本線への変更）が完了した後に参照すべき区画線として、車線の左右に存在する区画線が対応づけられている。例えば、図２Ｃおよび図２Ｄに示す例において、道路の変更が完了する前に参照され、車線の片側において走行予定経路に沿って存在する区画線はＬ1である。
【００３５】
また、車両が走行する道路の変更が完了した後に参照され、車線の左右に存在する区画線はＬ2，Ｌ3である。なお、本実施形態においては、図２Ｃに示す道路形状において、合流路Ｒ2と本線Ｒ1との間に区画線が存在しないことは想定されていない。むろん、区画線が存在しないことがあり得る場合には、区画線が存在しない場合が考慮されて良い。
【００３６】
道路形状が合流形状である場合、制御部２０は、道路の変更が完了する前において、車線の片側において走行予定経路に沿って存在する区画線を参照し、当該区画線から既定の距離の位置を通る線を目標軌道として取得する。この結果、図２Ｃに示す目標軌道Ｏ1，Ｏ3や、図２Ｄに示す目標軌道Ｏ1が取得される。なお、図２Ｃに示す例においては、目標軌道Ｏ1，Ｏ3の間において区画線を跨ぐ（横切る）目標軌道Ｏ2が設定されるが、詳細は後述する。
【００３７】
既定の距離は、走行予定経路に沿って走行するために適した位置を特定するために設定された値であり、例えば車線の幅の１／２の距離であってもよいし、他の手法で設定された値でも良い。後者としては、例えば、走行予定経路の変化方向寄り（例えば、左折時の左寄り）に走行するために設定された距離が挙げられる。むろん、車線の幅に応じて一定距離が変化しても良い。なお、本実施形態において、道路の変更は合流地点Ｐ1から開始され、合流終了地点Ｐ2で終了すると見なされる。
【００３８】
さらに、制御部２０は、車両が走行する道路の変更が完了した後の目標軌道を、車線の左右に存在する区画線の中央を通る線によって取得する。この結果、図２Ｃに示す目標軌道Ｏ4や、図２Ｄに示す目標軌道Ｏ2が取得される。
【００３９】
本線から分岐路に移動するための分岐形状に対しては、道路の変更が完了する前に参照すべき区画線として、車線の片側において走行予定経路に沿って存在する区画線が対応づけられている。また、車両が走行する道路の変更が完了した後に参照すべき区画線として、車線の左右に存在する区画線が対応づけられている。例えば、図３Ｂおよび図３Ｄに示す例において、道路の変更が完了する前に参照され、車線の片側において走行予定経路に沿って存在する区画線はＬ1である。また、車両が走行する道路の変更が完了した後に参照され、車線の左右に存在する区画線はＬ2，Ｌ3である。
【００４０】
道路形状が分岐形状である場合、制御部２０は、道路の変更が完了する前において、車線の片側において走行予定経路に沿って存在する区画線を参照し、当該区画線から既定の距離の位置を通る線を目標軌道として取得する。この結果、図３Ｂに示す目標軌道Ｏ1，Ｏ3や、図３Ｄに示す目標軌道Ｏ1が取得される。なお、図３Ｂに示す例においては、目標軌道Ｏ1，Ｏ3の間において区画線を跨ぐ（横切る）目標軌道Ｏ2が設定されるが、詳細は後述する。
【００４１】
既定の距離は、走行予定経路に沿って走行するために適した位置を特定するために設定された値であり、例えば車線の幅の１／２の距離であってもよいし、他の手法で設定された値でも良い。後者としては、例えば、走行予定経路の変化方向寄り（例えば、左折時の左寄り）に走行するために設定された距離が挙げられる。むろん、車線の幅に応じて一定距離が変化しても良い。
【００４２】
さらに、制御部２０は、車両が走行する道路の変更が完了した後の目標軌道を、車線の左右に存在する区画線の中央を通る線によって取得する。この結果、図３Ｂに示す目標軌道Ｏ4や、図３Ｄに示す目標軌道Ｏ2が取得される。以上の構成においては、分岐および合流において、同一の手法で目標軌道を設定することができる。なお、本実施形態において、道路の変更は分岐地点Ｐ1から開始され、分岐終了地点Ｐ2で終了すると見なされる。
【００４３】
分岐路が存在する道路において、本線を直進し続ける場合、車両の左右の双方または一方が参照すべき区画線として対応づけられる。すなわち、分岐路において本線を直進し続ける場合においては、図３Ａに示されるように車両の左右に区画線が存在するか、図３Ｃに示されるように一部の区間で車両の一方に区画線が存在する状態になる。そこで、本線を直進し続ける場合、制御部２０は、車両の左右の双方または一方が参照すべき区画線とし、制御部２０は、車両の左右に存在する区間線が認識できた場合、左右に存在する区画線の中央を通る線を取得し、目標軌道とみなす。一方、車両の左右の片側のみにおいて区間線が認識できた場合、制御部２０は、認識できた区画線から一定距離の位置を通る線を取得し、目標軌道とみなす。
【００４４】
本実施形態において、交差点および急カーブを走行する場合は例外であり、制御部２０は、区画線ではなく走行軌跡に基づいて目標軌道を取得する。このために制御部２０は、通信部４０を介してサーバ１００から走行軌跡を取得する。すなわち、サーバ１００は、ナビゲーションシステム１０から収集した走行軌跡を図示しない記録媒体に記録している。本実施形態において、走行軌跡は車両が道路を走行した場合の位置の履歴であり、サーバ１００においては、複数の車両の走行軌跡が統計されて車線毎に記録されている。統計は、平均値であっても良いし、最頻値であっても良いし、車両が走行可能な範囲によって示されていてもよい。
【００４５】
分岐または合流以外のために通過する交差点が走行予定経路に含まれている場合、制御部２０は、地図情報３０ａに基づいて、当該交差点への進入車線と当該交差点からの退出車線を取得する。そして、制御部２０は、通信部４０を介して当該交差点と、進入車線および退出車線をサーバ１００に送信する。サーバ１００は、当該交差点における、当該進入車線から当該退出車線までの走行軌跡を取得し、ナビゲーションシステム１０に対して返信する。制御部２０は、通信部４０を介して当該走行軌跡を取得し、目標軌道とみなす。以上の構成によれば、容易に目標軌道を取得することができる。
【００４６】
曲率が閾値より大きいカーブ区間、すなわち急カーブが走行予定経路に含まれている場合、制御部２０は、地図情報３０ａに基づいて当該急カーブの開始地点および終了地点を取得する。そして、制御部２０は、通信部４０を介して、当該急カーブの位置と、開始地点および終了地点をサーバ１００に送信する。サーバ１００は、当該急カーブにおける、当該開始地点から終了地点までの走行軌跡を取得し、ナビゲーションシステム１０に対して返信する。制御部２０は、通信部４０を介して当該走行軌跡を取得し、目標軌道とみなす。以上の構成によれば、容易に目標軌道を取得することができる。
【００４７】
以上の構成においては、走行予定経路に基づいて特定される道路形状に応じた区画線を参照して目標軌道を取得する。道路には種々の形状が存在し、道路形状によって区画線の存在位置も異なり得る。そして、車両が走行する区間の道路形状は、走行予定経路によって変動し得る。従って、走行予定経路に基づいて道路形状が取得されることにより、車両が参照すべき区画線を適切に取得することができる。この結果、区画線に基づいて特定される目標軌道が誤りになる可能性を低減することができる。
【００４８】
車両制御部２１ｃは、目標軌道に基づいて車両を制御する機能を制御部２０に実行させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０は、目標軌道を制御目標とし、当該目標軌道と現在の状況との差分を解消するための制御量を特定する。例えば、制御部２０がＧＮＳＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて車両の現在地を取得し、目標軌道と差異がある場合に車両の現在地から目標軌道に移動していくための制御軌道を生成する。そして、制御部２０は、車両が制御軌道に沿って移動するための制御量を取得する。むろん、目標軌道と現在の状況との差分は他のセンサ、例えばカメラ４５や図示しないミリ波レーダー、レーザーレーダー等によって特定されても良い。なお、現在地が目標軌道上である場合、制御量は、車両が目標軌道に沿って移動するための制御量である。
【００４９】
制御量が取得されると、制御部２０は、当該制御量を車両制御ＥＣＵ４４に対して出力する。車両制御ＥＣＵ４４が当該制御量に基づいて制御対象を制御すると、車両は制御軌道に沿って移動し、車両が目標軌道上に達すると、車両は目標軌道に沿って移動する。
【００５０】
（２−１）目標軌道取得処理：
次に、制御部２０が実行する処理をフローチャートに沿って説明する。図５は、道路形状取得処理を示すフローチャートである。道路形状取得処理は、車両制御が行われる場合に制御部２０によって一定期間毎（例えば、１００ｍｓ毎）に実行される。むろん、道路形状取得処理は、一定距離毎に実行されてもよい。
【００５１】
道路形状取得処理が開始されると、制御部２０は、道路形状取得部２１ａの機能により、走行予定経路を取得する（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、利用者が目的地を指定し、地図情報３０ａに基づいて探索された走行予定経路を取得する。なお、本実施形態においては、走行予定経路に走行予定車線が含まれ、当該走行予定車線を走行するための目標軌道が設定される。従って、自動運転中において車両は、基本的には走行予定車線を走行している。なお、車両が走行している車線と走行予定車線とが異なり得る場合には、車両が走行している車線が例えばカメラ４５の出力等に基づいて特定されても良い。また、車両が走行している車線と走行予定車線とが異なる場合、制御部２０が、種々の公知技術を利用して車両が走行している車線を走行予定車線に変化させる。
【００５２】
次に、制御部２０は、道路形状取得部２１ａの機能により、地図情報を取得する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて車両の現在地を取得し、当該現在地の直前（前方の予め決められた範囲）に存在する走行予定経路沿いの道路の情報を地図情報３０ａから取得する。
【００５３】
次に、制御部２０は、道路形状取得部２１ａの機能により、道路形状判定処理を実行する（ステップＳ１１５）。ステップＳ１１５における道路形状判定処理は後述するが、道路形状判定処理が行われると、車両の前方の道路形状が、直線形状、分岐形状、合流形状、交差点、急カーブのいずれかに設定されている。
【００５４】
そこで、制御部２０は、道路形状取得部２１ａの機能により、道路形状に基づいて処理を分岐させる。すなわち、ステップＳ１２０で道路形状が直線形状であると判定された場合、制御部２０は、直線用処理を開始する（ステップＳ１２５）。ステップＳ１３０で道路形状が分岐形状であると判定された場合、制御部２０は、分岐用処理を開始する（ステップＳ１３５）。ステップＳ１４０で道路形状が合流形状であると判定された場合、制御部２０は、合流用処理を開始する（ステップＳ１４５）。ステップＳ１４０で道路形状が合流形状であると判定されない場合、制御部２０は、交差点または急カーブ用処理を開始する（ステップＳ１５０）。
【００５５】
本実施形態においては、ステップＳ１２５，Ｓ１３５，Ｓ１４５，Ｓ１５０のいずれかで目標軌道が生成される。目標軌道が生成されると、車両制御部２１ｃに受け渡され、当該目標軌道に従って車両の制御が実行される。従って、本実施形態においては、図５〜図１１が実行されることによって生成される目標軌道が、順次車両制御部２１ｃに受け渡され、車両の自動運転が行われていく。
【００５６】
（２−２）道路形状判定処理：
次に、ステップＳ１１５の直線用処理を説明する。図６は、道路形状判定処理のフローチャートである。道路形状判定処理において、制御部２０は、道路形状が予め分類された交差点に該当するか否か判定する（ステップＳ２００）すなわち、制御部２０は、ステップＳ１００で取得された走行予定経路およびステップＳ１１０で取得された地図情報３０ａに基づいて、車両の直前の道路に他の道路が接続されているか否か判定する。
【００５７】
他の道路が接続されている場合、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、他の道路の接続によって形成される交差点に、分岐や合流を示すフラグが対応づけられているか否かを判定する。そして、制御部２０は、分岐や合流を示すフラグが対応づけられていない場合に、道路形状が予め分類された交差点に該当すると判定する。ステップＳ２００において、道路形状が予め分類された交差点に該当すると判定された場合、車両の直前の道路形状は、例えば、図４Ａに示す交差点である。そこで、制御部２０は、道路形状を交差点に設定する（ステップＳ２０５）。
【００５８】
ステップＳ２００において、道路形状が予め分類された交差点に該当すると判定されない場合、制御部２０は、道路形状が分岐形状であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１００で取得された走行予定経路およびステップＳ１１０で取得された地図情報３０ａに基づいて、車両の直前の道路に他の道路が接続されているか否か判定する。
【００５９】
他の道路が接続されている場合、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、他の道路の接続によって形成される交差点に、分岐を示すフラグが対応づけられているか否かを判定する。そして、制御部２０は、分岐を示すフラグが対応づけられている場合に、道路形状が分岐形状であると判定する。ステップＳ２１０において、道路形状が分岐形状であると判定された場合、車両の直前の道路形状は、例えば、図３Ａ〜図３Ｄに示す分岐形状である。そこで、制御部２０は、道路形状を分岐形状に設定する（ステップＳ２１５）。
【００６０】
ステップＳ２１０において、道路形状が分岐形状であると判定されない場合、制御部２０は、道路形状が合流形状であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１００で取得された走行予定経路およびステップＳ１１０で取得された地図情報３０ａに基づいて、車両の直前の道路に他の道路が接続されているか否か判定する。
【００６１】
他の道路が接続されている場合、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、他の道路の接続によって形成される交差点に、合流を示すフラグが対応づけられているか否かを判定する。そして、制御部２０は、合流を示すフラグが対応づけられている場合に、道路形状が合流形状であると判定する。ステップＳ２２０において、道路形状が合流形状であると判定された場合、車両の直前の道路形状は、例えば、図２Ｃ，図２Ｄに示す合流形状である。そこで、制御部２０は、道路形状を合流形状に設定する（ステップＳ２２５）。
【００６２】
ステップＳ２２０において、道路形状が合流形状であると判定されない場合、制御部２０は、車両の直前にカーブが存在するか否か判定する（ステップＳ２３０）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１１０で取得された地図情報３０ａが示すノードおよび形状補間データに基づいて車両の直前の道路の曲率を取得し、曲率がカーブの存在を示す値以上である場合にカーブが存在すると判定する。なお、カーブの存在を示す値は、道路が直線状であるか否かを判定するための値であり、後述する急カーブであるか否かを判定するための閾値よりも小さい（０に近い）。ステップＳ２３０において、車両の直前にカーブが存在すると判定されない場合、車両の直前の道路形状は、例えば、図２Ａ，図２Ｂに示す直線形状である。そこで、制御部２０は、道路形状を直線形状に設定する（ステップＳ２５５）。
【００６３】
ステップＳ２３０において、車両の直前にカーブが存在すると判定された場合、制御部２０は、カーブの開始地点および終了地点を取得する（ステップＳ２４０）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１１０で取得された地図情報３０ａが示すノードおよび形状補間データに基づいて車両の直前の道路の曲率を取得し、曲率がカーブの存在を示す値である区間を特定する。そして、制御部２０は、当該区間の最も後方（進行方向後方。以下同様。）の位置をカーブの開始地点として取得し、当該区間の最も前方（進行方向前方。以下同様。）の位置をカーブの終了地点として取得する。例えば、図４Ｂに示されたカーブの場合、開始地点Ｐｓおよび終了地点Ｐｅが取得される。
【００６４】
次に、制御部２０は、開始地点から終了地点までの曲率の平均値を取得する（ステップＳ２４５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１１０で取得された地図情報３０ａが示すノードおよび形状補間データに基づいて、開始地点から終了地点までの間の複数の地点について曲率を取得し、平均化する。
【００６５】
次に、制御部２０は、車両の直前のカーブが急カーブであるか否かを判定する（ステップＳ２５０）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ２４５で取得された曲率の平均値が、閾値よりも大きい場合に車両の直前のカーブが急カーブであると判定する。ステップＳ２５０において、車両の直前のカーブが急カーブであると判定された場合、車両の直前の道路形状は、例えば、図４Ｂに示す急カーブである。そこで、制御部２０は、道路形状を急カーブに設定する（ステップＳ２６０）。
【００６６】
ステップＳ２５０において、車両の直前のカーブが急カーブであると判定されない場合、車両の直前の道路形状は、例えば、図２Ａ，図２Ｂに示す直線形状である。そこで、制御部２０は、道路形状を直線形状に設定する（ステップＳ２５５）。
【００６７】
（２−３）直線用処理：
次に、ステップＳ１２５の直線用処理を説明する。図７は、直線用処理のフローチャートである。直線用処理は、例えば、図２Ａや図２Ｂに示すシーンで実行される。直線用処理において、制御部２０は、区画線を認識する（ステップＳ３００）。すなわち、制御部２０は、カメラ４５が出力した画像情報に基づいて車両の左右の区画線を認識する処理を行う。
【００６８】
次に、制御部２０は、左右の区画線を認識できたか否か判定する（ステップＳ３０５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ３００の処理によって車両の左右に区画線が存在すると認識されたか否か判定する。例えば、車両が図２Ａに示す直線状の道路を走行している場合、通常は、左右の区画線を認識できたと判定される。車両が図２Ｂに示す直線状の道路を走行している場合において、車両の現在地が位置Ｐ1より後方であれば、通常は、左右の区画線を認識できたと判定される。車両の現在地が位置Ｐ1より前方であれば、通常は、左右の区画線を認識できたと判定されない。
【００６９】
ステップＳ３０５において、左右の区画線を認識できたと判定された場合、制御部２０は、左右の区画線から目標軌道を生成する（ステップＳ３１０）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ３００で認識された車線の左右に存在する区画線の中心に車両の進行方向に沿って並ぶ目標座標点を設定する。そして、制御部２０は、目標座標点を通る線を目標軌道として取得する。図２Ａと、図２Ｂの位置Ｐ1より後方の区間においては、このようにして取得された目標軌道が太い実線の矢印によって示されている。
【００７０】
一方、ステップＳ３０５において、左右の区画線を認識できたと判定されない場合、制御部２０は、一方の区画線から目標軌道を生成する（ステップＳ３１５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ３００で認識された一方の区画線から一定距離上に車両の進行方向に沿って並ぶ目標座標点を設定する。そして、制御部２０は、目標座標点を通る線を目標軌道として取得する。図２Ｂの位置Ｐ1より前方の区間においては、このようにして取得された目標軌道が太い実線の矢印によって示されている。
【００７１】
（２−４）分岐用処理：
次に、ステップＳ１３５の分岐用処理を説明する。図８は、分岐用処理のフローチャートである。分岐用処理は、例えば、図３Ａ〜図３Ｄに示すシーンで実行される。分岐用処理において、制御部２０は、区画線を認識し（ステップＳ４００）、左右の区画線から目標軌道を生成する（ステップＳ４０５）。ステップＳ４００はステップＳ３００と同様の処理であり、ステップＳ４０５はステップＳ３１０と同様の処理である。すなわち、ここでは、分岐の直前においては左右の区画線が存在すると見なしている。むろん、ステップＳ３０５，Ｓ３１０，Ｓ３１５と同様の処理を行ってもよい（以下、ステップＳ３１０と同等の処理を行う場合について同様）。
【００７２】
次に、制御部２０は、分岐地点に到達するか否かを判定する（ステップＳ４１０）。本実施形態において、分岐地点は、分岐路が開始する地点であり、分岐路が本線に接続された地点であって、最も後方に存在する地点である。例えば、図３Ａ〜図３Ｄにおいては、位置Ｐ1が分岐地点である。ステップＳ４０５で目標軌道が生成されると車両がその目標軌道に沿って自動運転されるため、車両は、やがて分岐地点に到達し得る。制御部２０は、車両の現在地と地図情報３０ａとに基づいて車両の現在地が分岐地点に一致したか、または直前である場合に分岐地点に到達すると判定する。ステップＳ４１０において、分岐地点に到達すると判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ４００以降の処理を繰り返す。
【００７３】
一方、ステップＳ４１０において、分岐地点に到達すると判定された場合、制御部２０は、走行予定経路が道路上の直進であり、かつ、分岐路と本線との間に区画線があるか否かを判定する（ステップＳ４１５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１００で取得された走行予定経路に基づいて、車両の直前の道路を直進する予定であるか否か判定する。また、制御部２０は、ステップＳ１１０で取得された地図情報３０ａに基づいて、車両の直前で本線に接続された分岐路と、当該本線との間に区画線が存在するか否か判定する。例えば、図３Ａおよび図３Ｂの場合には区画線があると判定され、図３Ｃおよび図３Ｄの場合には区画線があると判定されない。
【００７４】
ステップＳ４１５において、走行予定経路が道路上の直進であり、かつ、分岐路と本線との間に区画線があると判定された場合、例えば、図３Ａに示す状態であり、車両の左右に継続して区画線が存在するため、制御部２０は、左右の区画線から目標軌道を生成する（ステップＳ４２０）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ３１０と同様の処理を行う。
【００７５】
一方、ステップＳ４１５において、走行予定経路が道路上の直進であり、かつ、分岐路と本線との間に区画線があると判定されない場合、制御部２０は、走行予定経路が分岐方向への走行であり、かつ、分岐路と本線との間に区画線があるか否か判定する（ステップＳ４２５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１００で取得された走行予定経路に基づいて、車両の直前において分岐路に向けて走行する予定であるか否か判定する。区画線の有無はステップＳ４１５で判定済である。
【００７６】
ステップＳ４２５において、走行予定経路が分岐方向への走行であり、かつ、分岐路と本線との間に区画線があると判定された場合、例えば、図３Ｂに示す状態であり、制御部２０は、区画線を横切る目標軌道を生成する処理（後述）を実行する（ステップＳ４３０）。
【００７７】
一方、ステップＳ４２５において、走行予定経路が分岐方向への走行であり、かつ、分岐路と本線との間に区画線があると判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ４１５での判定結果を利用し、走行予定経路が道路上の直進であり、かつ、分岐路と本線との間に区画線がないか否か判定する（ステップＳ４３５）。
【００７８】
ステップＳ４３５において、走行予定経路が道路上の直進であり、かつ、分岐路と本線との間に区画線がないと判定された場合、例えば、図３Ｃに示すように、分岐路の接続部において区画線が消失し、分岐路を通過すると再び車両の左右に区画線が出現する。そこで、制御部２０は、ステップＳ４４０において、ステップＳ３１５と同様の処理を実行し、一方の区画線から目標軌道を生成する。ただし、この場合、参照される区画線は、接続部と反対に存在する区画線（図３Ｃに示すＬ1）である。ステップＳ４４０で生成された目標軌道に沿って自動運転が行われると、やがて車両は左右に区画線が出現する地点に到達する。そこで、制御部２０は、ステップＳ４４５の判定によって車両の左右に区画線が出現する地点までステップＳ４４０を繰り返し、車両の左右に区画線が出現する地点に到達したら、制御部２０は、左右の区画線から目標軌道を生成する（ステップＳ４５０：ステップＳ３１０と同様の処理）。
【００７９】
一方、ステップＳ４３５において、走行予定経路が道路上の直進であり、かつ、分岐路と本線との間に区画線がないと判定されない場合は、例えば、図３Ｄに示す状態である。この場合であっても、道路の端に存在する一方の区画線は走行予定経路に沿って延びている。そこで、制御部２０は、ステップＳ４４５において、ステップＳ３１５と同様の処理を実行し、一方の区画線から既定の距離の位置を通る線を目標軌道に設定する。この場合、参照される区画線は、走行予定経路が向かう方向、すなわち、道路上において分岐路が分岐する方向の端に存在する区画線（図３Ｄに示すＬ1）である。ステップＳ４４５で生成された目標軌道に沿って自動運転が行われると、やがて車両は左右に区画線が出現する地点に到達する。そこで、制御部２０は、ステップＳ４６０の判定によって車両の左右に区画線が出現する地点までステップＳ４５５を繰り返し、車両の左右に区画線が出現する地点に到達したら、制御部２０は、左右の区画線（図３Ｄに示すＬ2,Ｌ3）から目標軌道を生成する（ステップＳ４６５：ステップＳ３１０と同様の処理）。
【００８０】
（２−５）区画線を横切る目標軌道の生成処理：
次に、ステップＳ４３０において実行される、区画線を横切る目標軌道の生成処理を説明する。図９は、区画線を横切る目標軌道の生成処理のフローチャートである。区画線を横切る目標軌道の生成処理は、例えば、図３Ｂに示す状況で実行される。この処理において制御部２０は、まず、第１目標位置および第２目標位置を取得する（ステップＳ５００）。
【００８１】
図３Ｂに示す例において、第１目標位置は、本線上で、本線と分岐路とを区画する区画線から既定の距離（図３Ｂに示すｘ）に存在する地点である。第１目標位置は、分岐地点の前方において、第２目標位置よりも手前の本線上に設定されれば良い。本実施形態において、制御部２０は、分岐地点Ｐ1から前方に予め決められた距離（図３Ｂに示すｙ）だけ進んだ位置に第１目標位置Ｐt1を設定する。
【００８２】
第２目標位置は、本線と分岐路とを区画する区画線から既定の距離（図３Ｂに示すｘ）に存在し、第１目標位置よりも進行方向前方の分岐路上に存在する地点であればよい。本実施形態において、制御部２０は、分岐終了地点Ｐ2から後方に予め決められた距離（図３Ｂに示すｚ）だけ進んだ位置に第２目標位置Ｐt2を設定する。なお、本実施形態においては、分岐路が本線に接続された地点であって、最も前方に存在する地点が分岐終了地点である。
【００８３】
次に、制御部２０は、一方の区画線から目標軌道を生成する（ステップＳ５０５）。すなわち、ステップＳ３１５と同様の処理を行う。ただし、本実施形態においては、ステップＳ４２５で存在が確認された区画線、すなわち、分岐路と本線とを区画する区画線が認識対象となる。図３Ｂであれば、認識対象となる区画線はＬ1であり、目標軌道Ｏ1が生成される。ステップＳ５０５で生成された目標軌道に沿って自動運転が行われると、やがて車両は第１目標位置に到達する。そこで、制御部２０は、ステップＳ５１０において、車両が第１目標地点に到達すると判定されるまでステップＳ５０５を繰り返す。図３Ｂに示す例であれば、車両は位置Ｐ1の後、第１目標位置Ｐt1に一致するかまたはその直前で第１目標地点に到達すると判定される。
【００８４】
ステップＳ５１０において、車両が第１目標地点に到達すると判定されると、制御部２０は、第１目標位置と第２目標位置の間の目標軌道を生成する（ステップＳ５１５）。第１目標位置と第２目標位置の間の目標軌道は、種々の手法で特定されて良く、両者を結ぶ直線であっても良いし曲線であっても良い。図３Ｂにおいては、両者を結ぶ直線が目標軌道Ｏ2となっている例が示されている。
【００８５】
ステップＳ５１５で生成された目標軌道に沿って自動運転が行われると、やがて車両は第２目標位置に到達する。そこで、制御部２０は、ステップＳ５２０において、車両が第２目標地点に到達すると判定されるまでステップＳ５１５を繰り返す。図３Ｂに示す例であれば、第２目標位置Ｐt2に一致するかまたはその直前で第２目標地点に到達すると判定される。
【００８６】
ステップＳ５２０において、車両が第２目標地点に到達すると判定されると、制御部２０は、一方の区画線から目標軌道を生成する（ステップＳ５２５）。すなわち、ステップＳ３１５と同様の処理を行う。ただし、ここでもステップＳ４２５で存在が確認された区画線、すなわち、分岐路と本線とを区画する区画線が認識対象となる。図３Ｂであれば、認識対象となる区画線はＬ1であり、目標軌道Ｏ3が生成される。なお、車両が進行すると、分岐路と本線とを区画する区画線が消失するため、消失後には、分岐路の端に存在する区画線Ｌ2が認識対象となる。
【００８７】
ステップＳ５２５で生成された目標軌道に沿って自動運転が行われると、やがて車両は分岐路において車両の左右に区画線が存在する位置Ｐ3に到達する。そこで、制御部２０は、ステップＳ５３０において、車両の左右に区画線が出現する地点に車両が到達すると判定されるまでステップＳ５２５を繰り返す。図３Ｂに示す例であれば、車両は位置Ｐt2の後、位置Ｐ3に一致するかまたはその直前で車両の左右に区画線が出現する地点に車両が到達すると判定される。
【００８８】
ステップＳ５３０において、車両の左右に区画線が出現する地点に車両が到達すると判定されると、制御部２０は、左右の区画線から目標軌道を生成する（ステップＳ５３５）。すなわち、ステップＳ３１０と同様の処理を行う。
【００８９】
（２−６）合流用処理：
次に、ステップＳ１４５の合流用処理を説明する。図１０は、合流用処理のフローチャートである。合流用処理は、例えば、図２Ｃ，図２Ｄに示すシーンで実行される。合流用処理において、制御部２０は、区画線を認識し（ステップＳ６００）、左右の区画線から目標軌道を生成する（ステップＳ６０５）。ステップＳ６００はステップＳ３００と同様の処理であり、ステップＳ６０５はステップＳ３１０と同様の処理である。すなわち、ここでは、合流の直前においては左右の区画線が存在すると見なしている。
【００９０】
次に、制御部２０は、区画線消失地点または合流地点に到達するか否かを判定する（ステップＳ６１０）。本実施形態において、区画線消失地点は、合流路上で本線に到達する以前に左右の区画線の一方が消失する地点であり、図２Ｃ，図２Ｄに示す位置Ｐ0である。一方、合流地点は、合流路が開始する地点であり、本実施形態においては、合流路が本線に接続された地点であって、最も後方に存在する地点である。例えば、図２Ｃ，図２Ｄにおいては、位置Ｐ1が合流地点である。
【００９１】
ステップＳ６０５で生成された目標軌道に沿って自動運転が行われると、やがて車両は区画線消失地点または合流地点に到達する。すなわち、合流路と本線との接続位置の直前で区画線が消失する図２Ｃ，図２Ｄに示す例であれば、車両は区画線消失地点である位置Ｐ0に到達する。合流路の区画線が本線まで途切れずに続いている場合、車両は合流地点に到達する。
【００９２】
ステップＳ６１０において、区画線消失地点または合流地点に到達すると判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ６０５以降の処理を繰り返す。ステップＳ６１０において、区画線消失地点または合流地点に到達すると判定された場合、制御部２０は、合流路が消失するか否か判定する（ステップＳ６１５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１１０で取得された地図情報３０ａに基づいて、合流路が本線に接続する前後における車線数を特定し、車両の直前の道路形状が図２Ｃに示すように合流路が消失する形状と、図２Ｄに示すように合流路が本線の一部になる形状とのいずれであるのかを判定する。
【００９３】
ステップＳ６１５において、合流路が消失すると判定された場合、制御部２０は、区画線を横切る目標軌道を生成する（ステップＳ６２０）。当該処理は、図９に示す処理と同様である。すなわち、ステップＳ５００において制御部２０は、第１目標位置および第２目標位置を取得する（図２Ｃに例示する位置Ｐt1，Ｐt2）。
【００９４】
なお、合流路の場合、第１目標位置は、合流路上で、合流路と本線とを区画する区画線から既定の距離（図２Ｃに示す例ではｘ）に存在し、本実施形態においては、区画線消失地点または合流地点から前方に予め決められた距離（図２Ｃに示す例ではｙ）だけ進んだ位置に第１目標位置Ｐt1が設定される。また、第２目標位置は、本線上で、合流路と本線とを区画する区画線から既定の距離（図２Ｃに示す例ではｘ）に存在し、本実施形態においては、第１目標位置よりも進行方向前方の本線上に存在する。本実施形態において、制御部２０は、合流終了地点Ｐ2から後方に予め決められた距離（図３Ｂに示すｚ）だけ進んだ位置に第２目標位置Ｐt2が設定される。なお、本実施形態においては、合流路が本線に接続された地点であって、最も前方に存在する地点が分岐終了地点である。
【００９５】
そして、制御部２０は、ステップＳ５０５において、一方の区画線から目標軌道を生成する。ただし、本実施形態においては、合流路と本線とを区画する区画線が認識対象となる。図２Ｃであれば、認識対象となる区画線はＬ1であり、目標軌道Ｏ1が生成される。車両が第１目標位置に到達すると、ステップＳ５１０の判定を経て、制御部２０は、第１目標位置と第２目標位置の間の目標軌道を生成する（ステップＳ５１５）。第１目標位置と第２目標位置の間の目標軌道は、種々の手法で特定されて良く、両者を結ぶ直線であっても良いし曲線であっても良い。図２Ｃにおいては、両者を結ぶ直線が目標軌道Ｏ2となっている例が示されている。
【００９６】
ステップＳ５１５で生成された目標軌道に沿って自動運転が行われると、制御部２０は、ステップＳ５２０の判定を経て、一方の区画線から目標軌道を生成する（ステップＳ５２５）。すなわち、合流路と本線とを区画する区画線（図２Ｃであれば、認識対象となる区画線はＬ1）に基づいて目標軌道Ｏ3が生成される。
【００９７】
ステップＳ５２５で生成された目標軌道に沿って自動運転が行われると、ステップＳ５３０において、車両の左右に区画線が存在する位置に車両が到達したと判定される。そこで、制御部２０は、左右の区画線から目標軌道を生成する（ステップＳ５３５）。すなわち、ステップＳ３１０と同様の処理を行う。
【００９８】
図１０に戻って説明を続ける。ステップＳ６１５において、合流路が消失すると判定されない場合は、制御部２０は、ステップＳ６２５，Ｓ６３０，Ｓ６３５において、ステップＳ４５５，Ｓ４６０，Ｓ４６５と同様の処理を実行する。すなわち、合流路が消失すると判定されない図２Ｄに示す状態である。この場合、図２Ｄに示すように、本線側には区画線であるＬ1とＬ3とが存在し、合流直後においてＬ1と反対側（図２Ｄの左側）には区画線が存在しない。そこで、制御部２０は、ステップＳ６２５において、道路上において合流路が合流する方向の端に存在する区画線（図２Ｄに示すＬ1）から既定の距離の位置を通る線が目標軌道Ｏ1とみなす。
【００９９】
ステップＳ６２５で生成された目標軌道に沿って自動運転が行われると、やがて車両は合流終了地点Ｐ2に到達する。そこで、制御部２０は、ステップＳ６３０の判定によって合流終了地点までステップＳ６２５を繰り返し、合流終了地点に到達したら、制御部２０は、左右の区画線（図２Ｄに示すＬ2,Ｌ3）から目標軌道を生成する（ステップＳ６３０）。
【０１００】
（２−７）交差点または急カーブ用処理：
次に、ステップＳ１５０の交差点または急カーブ用処理を説明する。図１１は、交差点または急カーブ用処理のフローチャートである。交差点または急カーブ用処理は、例えば、図４Ａに示すシーンまたは図４Ｂに示すシーンで実行される。交差点または急カーブ用処理が開始されると、制御部２０は、車両の直前の道路形状が交差点であるか否か判定する（ステップＳ７００）。すなわち、制御部２０は、道路形状が交差点に設定されている場合に交差点であると判定する。
【０１０１】
ステップＳ７００において、道路形状が交差点であると判定されると、制御部２０は、進入車線および退出車線を取得する（ステップＳ７０５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１００で取得された走行予定経路に含まれる走行予定車線を取得し、車両が交差点に進入する直前に走行する進入車線と、交差点から退出した直後に走行する退出車線とを取得する。例えば、図４Ａに示す例において、走行予定経路が交差点での直進（破線の矢印）であって車両が走行している車線がＬｎ1である場合、進入車線がＬｎ1，退出車線がＬｎ2であると取得する。走行予定経路が交差点での右折（破線および一点鎖線の矢印）である場合、進入車線がＬｎ1，退出車線がＬｎ3であると取得する。
【０１０２】
次に、制御部２０は、進入車線および退出車線に対応する走行軌跡を取得する（ステップＳ７１０）。すなわち、制御部２０は、通信部４０を介してサーバ１００に車両の現在地、進入車線および退出車線を示す情報を対応づけて走行軌跡の送信要求を出力する。この結果、サーバ１００からは、指定された進入車線から車両の直前に存在する交差点に進入し、指定された退出車線から交差点を退出する際の走行軌跡を送信する。制御部２０は、通信部４０を介して当該走行軌跡を取得する。
【０１０３】
次に、制御部２０は、走行軌跡を目標軌道に設定する（ステップＳ７１５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ７１５で取得された走行軌跡を目標軌道と見なす。図４Ａに示す例において、走行予定経路が直進だった場合、ステップＳ７１５によって太い実線の矢印で示す目標軌道が設定される。一方、図４Ａに示す例において、走行予定経路が右折だった場合、ステップＳ７１５によって太い破線の矢印で示す目標軌道が設定される。
【０１０４】
ステップＳ７１５で生成された目標軌道に沿って自動運転が行われると、やがて車両は交差点から退出し、退出車線に到達する。そこで、制御部２０は、ステップＳ７２０において、交差点から退出して退出車線に到達したと判定されるまでステップＳ７２０を繰り返す。
【０１０５】
一方、ステップＳ７００において、道路形状が交差点であると判定されない場合、すなわち、車両の直前の道路形状が急カーブである場合、制御部２０は、カーブの開始地点および終了地点を取得する（ステップＳ７２５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１１０で取得された地図情報３０ａに基づいて、急カーブの開始地点および終了地点を取得する。例えば、図４Ｂに示す例であれば、制御部２０は、カーブの開始地点Ｐｓおよび終了地点Ｐｅを取得する。
【０１０６】
次に、制御部２０は、開始地点から終了地点への走行軌跡を取得する（ステップＳ７３０）。すなわち、制御部２０は、通信部４０を介してサーバ１００に車両の現在地、開始地点および終了地点を示す情報を対応づけて走行軌跡の送信要求を出力する。この結果、サーバ１００からは、車両の直前に存在する急カーブの開始地点から急カーブの終了地点まで走行する際の走行軌跡が送信される。制御部２０は、通信部４０を介して当該走行軌跡を取得する。
【０１０７】
次に、制御部２０は、走行軌跡を目標軌道に設定する（ステップＳ７３５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ７３５で取得された走行軌跡を目標軌道と見なす。図４Ｂにおいて、太い破線の矢印で示す目標軌道が設定される。ステップＳ７３５で生成された目標軌道に沿って自動運転が行われると、やがて車両はカーブの走行を完了し、カーブを抜ける。そこで、制御部２０は、ステップＳ７４０において、カーブの終了地点に到達したと判定されるまでステップＳ７４０を繰り返す。
【０１０８】
ステップＳ７２０において交差点から退出して退出車線に到達したと判定された場合、または、ステップＳ７４０においてカーブの終了地点に到達したと判定された場合、制御部２０は、左右の区画線から目標軌道を生成する（ステップＳ７４５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ３１０と同様の処理を行う。
【０１０９】
（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、道路形状に応じて区画線が選択され、区画線に基づいて目標軌道が取得される限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、走行範囲取得システムは、ナビゲーションシステム１０以外の装置、サーバ１００、車両制御ＥＣＵ４４等で実現されても良い。また、ナビゲーションシステム１０は、車両等に搭載された装置であっても良いし、可搬型の端末によって実現される装置であっても良いし、複数の装置（例えば、クライアントとサーバ）によって実現されるシステムであっても良い。
【０１１０】
また、道路形状取得部２１ａ、目標軌道取得部２１ｂ、車両制御部２１ｃの少なくとも一部が複数の装置に分かれて存在してもよい。例えば、ナビゲーションシステム１０がサーバ１００に対して通信を介して道路形状を送信すると、サーバ１００において目標軌道が生成されて返信されても良い。むろん、上述の実施形態の一部の構成が省略されてもよいし、処理の順序が変動または省略されてもよい。
【０１１１】
さらに、目標軌道が生成される対象となるシーンは、上述の例以外にも種々のシーンが想定されて良い。例えば、合流路において、合流路と本線との間の区画線が存在しないシーンが想定されても良い。この場合、例えば、図２Ｃに示す例において、車両が合流路Ｒ2で左側車線を走行し、合流路で左右双方の区画線が認識できるようになるまで左端の区画線を認識して目標軌道を取得する構成等が採用される。また、合流や分岐の道路形状において信号機が存在しても良いし、信号機が存在しないが本線が定義されない交差点が合流や分岐以外の交差点であると見なされても良い。
【０１１２】
道路形状取得部は、車両の走行予定経路に基づいて前記車両が走行する道路の道路形状を取得することができればよい。すなわち、道路形状取得部は、車両の目標軌道を取得するために参照されるべき区画線を特定する要素となる道路形状を取得することができればよい。区画線は車両の左右に存在し得るが、実際の道路上においては、区画線が描かれていない地点や消えている地点等が存在し得る。また、区画線の有無や態様は道路形状に依存し得る。
【０１１３】
また、同じ道路形状であっても、走行予定経路によっては区画線が左右に継続的に存在する地点と存在しない地点とが生じ得るため、参照すべき区画線は走行予定経路に依存し得る。従って、走行予定経路に基づいて車両が走行する道路形状を特定すれば、参照すべき区画線を特定することができる。
【０１１４】
目標軌道取得部は、車両が走行する道路上の区画線に基づいて車両の目標軌道を取得することができればよい。すなわち、車両が走行する道路においては、通常、車両が走行すべき車線の境界を示す区画線が存在するため、当該区画線を基準にして車両が走行すべき位置を取得することができる。区画線は道路が延びる方向に沿って延びるため区画線を基準にすれば、道路上で車両が走行すべき目標軌道を取得することができる。
【０１１５】
なお、目標軌道取得部は、参照すべき区画線を道路形状に応じて限定する。曲率が閾値以下である道路においては、車両の左右に存在する区画線の双方か、または、車両の左右に存在する区画線の一方である。この構成により、曲率が閾値以下である道路において参照すべき区画線を明確に特定することができる。一方、区画線の検出を試みて、検出された結果に基づいて参照すべき区画線を特定する構成においては、正しい区画線か否か判定することが困難になり得る。
【０１１６】
例えば、直線形状の道路において片側の区画線を認識できない場合、区画線が単に消えていることによって認識できないのか、道路が拡幅することによって認識できないのか不明である。しかし、道路の曲率が閾値以下である場合に、左右の区画線を認識する構成とし、左右双方の区画線が認識できない場合に片側のみの区画線で目標軌道を取得することが決められていれば、区画線が正しいか否かを、例えば、他のセンサを援用して確かめる必要はなくなる。
【０１１７】
目標軌道は、車両が現在以後に走行すべき走行軌道であれば良く、例えば、道路が延びる方向に沿って存在する複数の位置または連続した位置等が目標軌道に該当する。目標軌道は、種々の用途に利用されて良く、自動運転の目標となる構成以外にも、例えば、目標軌道が案内される構成等が挙げられる。
【０１１８】
道路の曲率が閾値以下であるか否かは、曲率値に基づいて直接的に判定されても良いし、間接的に判定されても良い。すなわち、ここでは、区画線の認識が困難になり得るほど道路がカーブしているか否かを曲率と閾値とを比較することによって特定することができればよい。従って、上述のように、地図情報が示す道路上の点（ノードや形状補間点）に基づいて曲率値が取得される構成以外にも種々の構成が採用可能である。例えば、カーブしている道路であるか否かを示す情報が地図情報に含まれていても良い。
【０１１９】
区画線の認識は、認識された区画線と車両との相対位置関係を規定することによって目標軌道を取得するために実行されればよい。従って、区画線の認識は、カメラによって実行される構成以外にも、種々の構成が可能であり、カメラ以外の種々のセンサが利用されて良い。なお、区画線との相対関係から目標軌道を取得する際に、区画線が破線であることによって区画線同士に間隔が空いている場合、両者の間の線は補間されても良いし、区画線が存在している部分から生成された目標軌道が連結されても良い。
【０１２０】
本線と分岐路の関係は、予め決められていれば良い。すなわち、多くの場合、規模が大きい道路が本線であり、当該本線から他の道路に退出するための道路が分岐路であるが、２個の道路のなかでどちらが本線になっていたとしても本質的な差異はなく、予め決められていれば良い。合流路と本線の関係も同様であり、予め決められていれば良い。
【０１２１】
走行軌跡は、車両が実際に走行した位置の軌跡を示していれば良く、不特定の車両の走行軌跡であっても良いし、特定の車両の走行軌跡であっても良いが、統計精度を高めるためには前者であることが好ましい。走行軌跡は、車両が過去に実際に走行した位置を示していれば良いが、各種の条件下における車両の過去の走行軌跡であっても良い。例えば、車両が自動運転されていない場合における走行軌跡が取得される構成等であっても良い。
【０１２２】
さらに、本発明のように、道路形状に応じて区画線が選択され、区画線に基づいて目標軌道が取得される手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合や、複数の装置によって実現される場合が想定可能であり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような手段を備えたナビゲーションシステムや方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、システムを制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし半導体メモリであってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１０…ナビゲーションシステム、２０…制御部、２１…車両制御プログラム、２１ａ…道路形状取得部、２１ｂ…目標軌道取得部、２１ｃ…車両制御部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、４０…通信部、４１…ＧＮＳＳ受信部、４２…車速センサ、４３…ジャイロセンサ、４４…車両制御ＥＣＵ、４５…カメラ、１００…サーバ
【図１】
2020082772.tif 000003
【図２】
2020082772.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020082772.tif 000008
【図７】
2020082772.tif 000009
【図８】
2020082772.tif 000010
【図９】
2020082772.tif 000011
【図１０】
2020082772.tif 000012
【図１１】
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