(57)【要約】車線変更を開始する前後で車両の目標経路が不連続となることを抑制する経路生成装置（１１０）及び走行制御装置（１００）を得る。位置取得部（１１１）は、車両の位置情報を取得する。第１の経路抽出部（１１２）は、車線変更を開始する前に車両が走行している車線を車両が走行し続けると仮定した場合の目標経路を第１の点列として抽出する。第２の経路抽出部（１１３）は、車線変更を完了した後に車両が走行する隣接車線を車両が現在走行していると仮定し、車両が隣接車線を走行し続けると仮定した場合の目標経路を第２の点列として抽出する。経路演算部（１１４）は、車両が車線変更を行う際の目標経路を表す第３の点列が、第１の点列と第２の点列との間に位置するように、第３の点列を算出する。
2019186617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が車線変更を行う際の目標経路を生成する経路生成装置であって、
前記車両の位置情報を取得する位置取得部と、
前記車両の位置情報と外部から取得される地図情報とに基づいて、前記車線変更を開始する前に前記車両が走行している車線を前記車両が走行し続けると仮定した場合の目標経路を第１の点列として抽出する第１の経路抽出部と、
前記車両の位置情報と前記地図情報とに基づいて、前記車線変更を完了した後に前記車両が走行する隣接車線を前記車両が現在走行していると仮定し、前記車両が前記隣接車線を走行し続けると仮定した場合の目標経路を第２の点列として抽出する第２の経路抽出部と、
前記第１の点列と前記第２の点列とに基づいて前記車両が前記車線変更を行う際の目標経路を第３の点列として算出する経路演算部とを備え、
前記経路演算部は、前記第１の点列と前記第２の点列との間に前記第３の点列が位置するように、前記第３の点列を算出する経路生成装置。
【請求項２】
前記経路演算部は、
前記第１の点列を結ぶ線及び前記第２の点列を結ぶ線のうちの一方の線上に、複数の基準点を生成し、
前記第１の点列を結ぶ線及び前記第２の点列を結ぶ線のうちの他方の線上に、前記基準点に１対１に対応する複数の対応点を生成し、
前記基準点と前記対応点とを結ぶ線分上に、前記第３の点列に含まれる１点を目標点として生成するとともに、
前記基準点と前記対応点との間の距離に対する、前記基準点と前記目標点との間の距離の比率が、前記車両が前記車線変更を開始してからの経過時間に応じて変化するように前記目標点の位置を算出する、
請求項１に記載の経路生成装置。
【請求項３】
前記経路演算部は、前記車両が前記車線変更を開始してからの経過時間に対して、距離の比率の変化の軌跡がクロソイド曲線となるように前記目標点の位置を算出する、請求項２に記載の経路生成装置。
【請求項４】
前記経路演算部は、前記第１の点列及び前記第２の点列の一方の点列から前記基準点を抽出し、前記第１の点列及び前記第２の点列の他方の点列から前記基準点のそれぞれに最も近い点を前記対応点として抽出する、請求項２または請求項３に記載の経路生成装置。
【請求項５】
前記経路演算部は、前記第１の点列及び前記第２の点列の一方の点列から前記基準点を抽出し、前記第１の点列及び前記第２の点列の他方の点列を結んだ線上で、前記基準点のそれぞれに最も近い点を前記対応点として算出する、請求項２または請求項３に記載の経路生成装置。
【請求項６】
前記経路演算部は、前記第１の点列及び前記第２の点列の一方の点列から前記基準点を抽出し、前記第１の点列及び前記第２の点列の他方の点列に含まれる複数の点を結んだ直線に、前記基準点から下ろした垂線の足を前記対応点として算出する、請求項２または請求項３に記載の経路生成装置。
【請求項７】
前記経路演算部は、前記第１の点列及び前記第２の点列のうち、所定の区間に存在する点の数が多い方の点列から前記基準点を抽出する、請求項５または請求項６に記載の経路生成装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の経路生成装置と、
前記経路生成装置で求められた前記目標経路に沿って前記車両が走行する目標舵角を前記車両の制御量として算出する制御量演算部と
を備える走行制御装置。
【請求項９】
車両が車線変更を行う際の目標経路を生成する経路生成方法であって、
前記車両の位置情報を取得するステップと、
前記車両の位置情報と外部から取得される地図情報とに基づいて、前記車線変更を開始する前に前記車両が走行している車線を前記車両が走行し続けると仮定した場合の目標経路を第１の点列として抽出するステップと、
前記車両の位置情報と前記地図情報とに基づいて、前記車線変更を完了した後に前記車両が走行する隣接車線を前記車両が現在走行していると仮定し、前記車両が前記隣接車線を走行し続けると仮定した場合の目標経路を第２の点列として抽出するステップと、
前記第１の点列と前記第２の点列とに基づいて前記車両が前記車線変更を行う際の目標経路を第３の点列として算出するステップとを備え、
前記目標経路を前記第３の点列として算出するステップにおいて、前記第１の点列と前記第２の点列との間に前記第３の点列が位置するように、前記第３の点列を算出する経路生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両が走行する車線を変更する際に、車両の目標経路を生成する経路生成装置、経路生成方法、及び生成された目標経路に基づいて車両の走行を制御する走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の走行を制御する技術が種々提案されている。そのうちの１つとして、現在走行している車線から隣の車線へと車両が移動する車線変更を制御する装置が開発されている。たとえば、特許文献１では、取得された自車両の位置情報に基づいて、進路変更の途中の自車の目標通過位置を演算し、続いて、算出された目標通過位置を自車位置と仮定して、次の目標通過位置を逐次算出することで、進路を変更する際の自車の目標経路を生成する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４９８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された装置では、目標経路を生成する際に、自車両の位置を基準として目標通過位置を算出する。しかしながら、路面の状態や風の影響など、周囲の環境から自車両が受ける外乱の影響、取得される自車両の位置情報の誤差の影響、車両制御の誤差の影響等によって、自車両の位置は、車線変更を開始する前の目標経路から外れている場合がある。車線変更を開始する際に、自車両の位置が、車線変更を開始する前の目標経路上にない場合、特許文献１に開示された装置では、車線変更を開始する前の目標経路と、車線変更を開始した後の目標経路とが不連続となり、自車両の挙動が不安定となる恐れがあった。【０００５】
この発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、車線変更を開始する前後で車両の目標経路が不連続となることを抑制する経路生成装置、経路生成方法及び走行制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明における経路生成装置及び走行制御装置は、車両の位置情報を取得する位置取得部と、車両の位置情報と外部から取得される地図情報とに基づいて、車線変更を開始する前に車両が走行している車線を車両が走行し続けると仮定した場合の目標経路を第１の点列として抽出する第１の経路抽出部と、車両の位置情報と地図情報とに基づいて、車線変更を完了した後に車両が走行する隣接車線を車両が現在走行していると仮定し、車両が隣接車線を走行し続けると仮定した場合の目標経路を第２の点列として抽出する第２の経路抽出部と、第１の点列と第２の点列とに基づいて車両が車線変更を行う際の目標経路を第３の点列として算出する経路演算部とを備え、経路演算部は、第１の点列と第２の点列との間に第３の点列が位置するように、第３の点列を算出するものである。【０００７】
また、この発明における経路生成方法は、車両の位置情報を取得するステップと、車両の位置情報と外部から取得される地図情報とに基づいて、車線変更を開始する前に車両が走行している車線を車両が走行し続けると仮定した場合の目標経路を第１の点列として抽出するステップと、車両の位置情報と地図情報とに基づいて、車線変更を完了した後に車両が走行する隣接車線を車両が現在走行していると仮定し、車両が隣接車線を走行し続けると仮定した場合の目標経路を第２の点列として抽出するステップと、第１の点列と第２の点列とに基づいて車両が車線変更を行う際の目標経路を第３の点列として算出するステップとを備え、目標経路を第３の点列として算出するステップにおいて、第１の点列と第２の点列との間に第３の点列が位置するように、第３の点列を算出するものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、車線変更を開始する前後で車両の目標経路が不連続となることを抑制する経路生成装置、経路生成方法及び走行制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１による経路生成装置及び走行制御装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１による走行制御装置を自車両に搭載した場合の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１による経路生成装置及び走行制御装置の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１による経路生成装置及び走行制御装置を実現するためのシステム構成の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１による経路生成装置及び走行制御装置における運転支援ＥＣＵ及び操舵ＥＣＵの構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１による経路生成装置において経路演算部の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１による経路生成装置において経路演算部が生成する経路を説明するための平面図である。
【図８】本発明の実施の形態１による経路生成装置において経路演算部が生成する係数を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態１による経路生成装置において経路演算部が生成する経路を説明するための別の図である。
【図１０】本発明の実施の形態１による経路生成装置において経路演算部が生成する経路の別の例を説明するための平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２による経路生成装置において経路演算部が生成する経路を説明するための平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２による経路生成装置において経路演算部が対応点を求める動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態２による経路生成装置において経路演算部が生成する経路の別の例を説明するための平面図である。
【図１４】本発明の実施の形態３による経路生成装置において経路演算部が生成する経路を説明するための平面図である。
【図１５】本発明の実施の形態３による経路生成装置において経路演算部が基準点を求める動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００の概略構成の一例を示すブロック図である。また、図２は、本発明の実施の形態１の走行制御装置１００を自車両１に搭載した場合の概略構成の一例を示すブロック図である。自車両１は、走行制御装置１００の制御対象となる車両である。走行制御システム１０は、自車両１に搭載され、自車両１の走行を制御する。走行制御システム１０は、自動運転システムであっても良い。走行制御装置１００は、走行制御システム１０の一部であり、走行制御システム１０からの指示を受けて、自車両１が走行する車線を変更する際の操舵量を制御する。
【００１１】
ここで、自車両１が現在走行している車線と、将来走行する車線とが同一ではない場合に、自車両１は車線を変更したことになる。自車両１が走行している車線が他の車線と合流する場合も、車線変更に含まれる。なお、現在とは、走行制御装置１００が処理を開始する時点を指す。すなわち、現在とは、走行制御装置１００が車線変更のための動作を開始する時点である。一方、将来とは、自車両１が車線変更を完了した後を指す。図２では、走行制御装置１００が、自車両１に搭載される場合を例示した。しかし、走行制御装置１００の少なくとも一部が自車両１の外部に設置され、ネットワークを介して自車両１と接続されることもある。
【００１２】
走行制御装置１００は、経路生成装置１１０及び制御量演算部１２０を備える。経路生成装置１１０は、自車両１が車線を変更する際の経路を生成する。また、経路生成装置１１０は、位置取得部１１１、第１の経路抽出部１１２、第２の経路抽出部１１３、及び経路演算部１１４を備える。走行制御装置１００には、速度検出部２１０、ヨーレート検出部２２０、位置検出部２３０、地図配信部２４０、及び操舵部３００が接続される。速度検出部２１０、ヨーレート検出部２２０、位置検出部２３０、及び地図配信部２４０は、走行制御装置１００に入力される情報を生成する外部装置となる。速度検出部２１０は、自車両１に搭載された車速センサであり、自車両１の走行速度を検出する。ヨーレート検出部２２０は、自車両１に搭載されたヨーレートセンサであり、自車両１のヨーレートを検出する。
【００１３】
位置検出部２３０は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）アンテナを含むＧＰＳ受信機であり、衛星からの情報を受信して、自車両１の２次元位置情報と、進行方向とを検出する。別の例としては、位置検出部２３０は、ＬｉＤＡＲ（Ｌａｓｅｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）と地図情報とを組み合わせて実現することができる。さらに、位置検出部２３０は、ＧＰＳ受信機、ＬｉＤＡＲ、及び地図情報を組み合わせ実現することもできる。地図配信部２４０は、自車両１の周辺の高精度地図の情報を配信する。ここで、高精度地図は、道路の各車線の中心線上の点列の座標を保持している。また、この点列が、各車線を走行する場合の自車両１の経路となる。なお、高精度地図が保持する点列は、各車線の中心線を表す点列に限定されず、自車両１が各車線を走行する際の目標経路となる点列であれば良い。
【００１４】
次に、経路生成装置１１０及び走行制御装置１００の動作について述べる。図３は、実施の形態１の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００の動作の流れの一例を示すフローチャートである。以降では、図３も用いて、経路生成装置１１０及び走行制御装置１００の動作について述べる。前述の通り、走行制御装置１００は、自車両１の走行を制御する走行制御システム１０の一部であり、走行制御システム１０からの指示を受けて、動作を開始する。
【００１５】
まず、ステップＳ１０１において、走行制御装置１００は、自車両１が現在走行している車線から隣の車線に車線を変更することが可能か否かを判定する。たとえば、自車両１の周辺に障害物となる車両が存在する場合、自車両１が現在走行している車線の隣の車線が存在しない場合、又は運転者により車線の変更を禁止されている場合は、走行制御装置１００は、車線の変更が不可能であると判定する。ステップＳ１０１において、車線の変更が不可能であると判定されると、走行制御装置１００の動作は、ステップＳ１０１に戻る。一方、ステップＳ１０１において、車線の変更が可能であると判定されると、走行制御装置１００の動作は、ステップＳ１１１に進む。
【００１６】
次にステップＳ１１１において、位置取得部１１１は、位置検出部２３０で検出された自車両１の位置情報を取得するとともに、取得した位置情報を必要に応じて補正する。位置検出部２３０では、所定の時間間隔で自車両１の位置情報を検出する。しかし、位置検出部２３０が自車両１の位置情報を検出してから現在までの間に自車両１が移動していると、この移動によって発生する位置情報の誤差が無視できない場合がある。したがって、位置取得部１１１は、速度検出部２１０で検出された自車両１の走行速度、及びヨーレート検出部２２０で検出された自車両１のヨーレートに基づいて、位置検出部２３０で検出された自車両１の位置情報を補正し、現在の自車両１の位置情報として出力する。すなわち、位置取得部１１１は、自車両１の挙動を考慮して、位置検出部２３０で検出された自車両１の位置情報を補正し、現在の自車両１の位置情報として出力する。なお、自車両１の移動を無視できる程度に短い時間間隔で位置検出部２３０が自車両１の位置情報を検出する場合には、位置取得部１１１は位置情報の補正を行う必要はない。
【００１７】
次に、ステップＳ１１２において、第１の経路抽出部１１２は、位置取得部１１１から出力された自車両１の位置情報と、地図配信部２４０から配信された高精度地図の情報とに基づいて、自車両１が現在走行している車線を認識する。以降において、自車両１が現在走行している車線は、走行車線と記載されることがある。走行車線は、車線を変更する前に自車両１が走行する車線である。また、ステップＳ１１２において、第１の経路抽出部１１２は、第１の経路を抽出する。第１の経路は、自車両１が走行車線を走行し続けると仮定した場合の目標経路である。前述の通り、高精度地図は、道路の各車線の中心線上の点列の座標を保持している。第１の経路抽出部１１２は、自車両１の位置情報に基づいて、走行車線の中心線上の点列を高精度地図の情報から抽出することで、第１の経路を点列として抽出する。第１の経路を表す点列を第１の点列と呼ぶ。第１の点列の各点は、自車両１が現在以降も走行車線を走行し続けると仮定した場合の自車両１の目標通過地点となる。自車両１は、第１の点列を結んだ線に沿って走行するように制御されるので、第１の点列を結んだ線を第１の経路と考えることもできる。
【００１８】
次に、ステップＳ１１３において、第２の経路抽出部１１３は、位置取得部１１１から出力された自車両１の位置情報と、地図配信部２４０から配信された高精度地図の情報とに基づいて、自車両１が現在走行している車線に隣接し、自車両１が車線を変更した後に走行する車線を認識する。以降において、車線を変更した後に自車両１が走行する車線は、隣接車線と記載されることがある。また、ステップＳ１１３において、第２の経路抽出部１１３は、第２の経路を抽出する。第２の経路は、自車両１が隣接車線を現在走行していると仮定し、さらに、自車両１が隣接車線を現在以降も走行し続けると仮定した場合の目標経路である。第２の経路抽出部１１３は、自車両１の位置情報に基づいて、隣接車線の中心線上の点列を高精度地図の情報から抽出することで、第２の経路を点列として抽出する。第２の経路を表す点列を第２の点列と呼ぶ。第２の点列の各点は、自車両１が隣接車線を現在以降も走行し続けると仮定した場合の自車両１の目標通過地点となる。自車両１は、第２の点列を結んだ線に沿って走行するように制御されるので、第２の点列を結んだ線を第２の経路と考えることもできる。
【００１９】
次に、ステップＳ１１４において、経路演算部１１４は、位置取得部１１１から出力される自車両１の位置情報と、第１の経路抽出部１１２で抽出される第１の経路を表す第１の点列と、第２の経路抽出部１１３で抽出される第２の経路を表す第２の点列とに基づいて、自車両１が走行する車線を変更する際の目標経路を算出する。自車両１が走行する車線を変更する際の目標経路を第３の経路と呼ぶ。経路演算部１１４は、自車両１が走行する車線を変更する際の目標通過地点の点列の位置を算出することで、第３の経路を点列として求める。第３の経路を表す点列を第３の点列と呼ぶ。自車両１は、第３の点列を結んだ線に沿って走行するように制御されるので、第３の点列を結んだ線を第３の経路と考えることもできる。第３の経路は、自車両１が車線変更を開始してから、車線変更を完了するまでの目標経路となる。第３の経路は、第１の経路と第２の経路との間に生成される。経路演算部１１４の動作の詳細は後述される。経路演算部１１４で算出された第３の経路が、経路生成装置１１０の出力となる。したがって、ステップＳ１１１からステップＳ１１４までの動作が、経路生成装置１１０の動作となる。
【００２０】
次に、ステップＳ１２０において、制御量演算部１２０は、経路演算部１１４で求められた第３の経路に自車両１が追従するように、ステアリングを制御する制御量を求め、操舵部３００へと出力する。すなわち、制御量演算部１２０は、経路生成装置１１０で求められた第３の経路に沿って自車両１が走行するような目標舵角を求め、操舵部３００へと出力する。次に、ステップＳ１４０において、走行制御装置１００は、車線の変更が完了したか否かを判定する。ステップＳ１４０において、車線の変更が完了していないと判定されると、走行制御装置１００の動作は、ステップＳ１２０に戻る。したがって、ステップＳ１２０における制御量演算部１２０の動作は、車線の変更が完了するまで繰り返し行われることになる。一方、ステップＳ１４０において、車線の変更が完了したと判定されると、走行制御装置１００の動作は終了する。
【００２１】
例えば、ステップＳ１４０において、走行制御装置１００は、車線の変更を開始してから所定の時間が経過したか否かを判定することによって、車線の変更が完了したか否かを判定することができる。または、ステップＳ１４０において、走行制御装置１００は、車線の変更を開始してから自車両１が所定の距離を走行したか否かを判定することによって、車線の変更が完了したか否かを判定することもできる。または、ステップＳ１４０において、走行制御装置１００は、自車両１の位置情報を用いて、車線の変更が完了したか否かを判定することもできる。本実施の形態の走行制御装置１００及び走行制御装置１００は、以上のように動作する。
【００２２】
操舵部３００は、走行制御装置１００で求められた目標舵角の出力先となる外部装置である。操舵部３００は、モータを含む操舵機構、及びモータを制御する制御回路又はプロセッサを備え、走行制御装置１００で求められた目標舵角に基づいてモータを動作させ、自車両１の横方向の運動を制御する。なお、横方向とは、自車両の進行方向に対して直角に交わる方向であり、路面に対して平行な方向である。
【００２３】
図４は、実施の形態１の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００を実現するためのシステム構成の一例を示すシステム構成図である。自車両１には、ＧＰＳ受信機２、地図配信装置３、速度センサ４、ヨーレートセンサ５、運転支援ＥＣＵ６（Ｅｌｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）、操舵ＥＣＵ７、及び操舵機構８が搭載される。ＧＰＳ受信機２は、位置検出部２３０として機能する。ＧＰＳ受信機２は、ＧＰＳアンテナを介して衛星情報を取得し、自車両１の位置情報と進行方向の情報を求めて、地図配信装置３及び運転支援ＥＣＵ６に送信する。速度センサ４は、速度検出部２１０として機能する。速度センサ４は、自車両１の走行速度を検出し、運転支援ＥＣＵ６に送信する。ヨーレートセンサ５は、ヨーレート検出部２２０として機能する。ヨーレートセンサ５は、自車両１のヨーレートを検出し、運転支援ＥＣＵ６に送信する。
【００２４】
地図配信装置３は、地図配信部２４０として機能する。地図配信装置３は、ＧＰＳ受信機２から受信した自車両１の位置情報に基づいて、自車両１の周辺の地図情報を運転支援ＥＣＵ６に送信する。前述の通り、送信される地図情報には、少なくとも自車両１の周辺の道路の各車線の中心線上の点列の座標が含まれる。運転支援ＥＣＵ６は、ＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｄｒｉｖｅｒ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）等、自車両１の走行を制御する走行制御システム１０の機能を実現する。運転支援ＥＣＵ６が実現する機能には、走行制御装置１００の機能が含まれる。運転支援ＥＣＵ６は、ＡＤＡＳ−ＥＣＵと言い換えることができる。運転支援ＥＣＵ６は、ＧＰＳ受信機２から取得した自車両１の位置情報及び進行方向の情報と、速度センサ４から取得した自車両１の走行速度と、ヨーレートセンサ５から取得した自車両１のヨーレートと、地図配信装置３から取得した地図情報とに基づいて、操舵ＥＣＵ７に制御指令を送信する。操舵ＥＣＵ７及び操舵機構８は、操舵部３００として機能する。操舵ＥＣＵ７は、運転支援ＥＣＵ６からの制御指令に基づいて操舵機構８の動作を制御し、自車両１の横方向の運動を制御する。
【００２５】
図５は、実施の形態１の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００における運転支援ＥＣＵ６及び操舵ＥＣＵ７の構成の一例を示す図である。運転支援ＥＣＵ６及び操舵ＥＣＵ７において、プロセッサ４０１は、データバス４０３を介してメモリ４０２と接続される。プロセッサ４０１は、メモリ４０２に記憶されるプログラムを読み出して実行することで、運転支援ＥＣＵ６及び操舵ＥＣＵ７の機能を実現する。なお、運転支援ＥＣＵ６及び操舵ＥＣＵ７は、他に専用の電子回路を備えても良いし、専用の電子回路のみで構成されても良い。すなわち、運転支援ＥＣＵ６は、運転支援回路と言い換えることもできる。また、操舵ＥＣＵ７は、操舵回路と言い換えることもできる。
【００２６】
次に、経路演算部１１４の動作について更に説明する。図６は、実施の形態１の経路生成装置１１０において、経路演算部１１４の動作の流れの一例を示すフローチャートである。図６は、図３のステップＳ１１４における経路演算部１１４の動作の流れを示すフローチャートである。また、図７は、実施の形態１の経路生成装置１１０において、経路演算部１１４が生成する経路を説明するための平面図である。なお、図７において、＋Ｙ方向は、車線変更を開始する時点の自車両１の進行方向であり、＋Ｘ方向は、＋Ｙ方向に垂直であり走行車線から隣接車線へと向かう方向である。また、図７において、区画線２１ａと区画線２１ｃとの間の車線が走行車線であり、区画線２１ｂと区画線２１ｃとの間の車線が隣接車線である。以降では、図６及び図７も用いて、経路演算部１１４の動作について説明する。説明に当たり、時刻を表す変数をｔとして、現在の時刻をｔ＝０とする。
【００２７】
まず、ステップＳ１１４１において、経路演算部１１４は、自車両１が走行車線を現在から時刻Ｔ０まで走行し続けた場合の位置１ａを求める。すなわち、ステップＳ１１４１において、経路演算部１１４は、自車両１が第１の経路２２ａに沿って現在から時刻Ｔ０まで走行し続けた場合の位置１ａを求める。この時、経路演算部１１４は、現在から時刻Ｔ０までの自車両１の走行速度の情報を走行制御システム１０から取得する。なお、図７に図示されている自車両１の時刻Ｔ０における位置１ａは、説明の補助として図示されたものである。したがって、図示された位置１ａにおけるＸ方向の位置は、必ずしも正確なものではない。位置１ａは、自車両１の所定箇所の位置とする。また、時刻Ｔ０は、自車両１が車線変更を開始する時刻である。したがって、現在から時刻Ｔ０までの時間は、自車両１が車線の変更を開始するまでの待機時間である。待機時間の長さは、走行制御システム１０によって適宜設定される。Ｔ０を０にすると、自車両１は、現在から車線の変更を開始する。
【００２８】
また、ステップＳ１１４１において、経路演算部１１４は、第１の経路２２ａにおける目標通過地点を表す第１の点列の中から、時刻Ｔ０における自車両１の最近傍点Ｏ（Ｔ０）を抽出する。時刻Ｔ０における自車両１の最近傍点Ｏ（Ｔ０）は、自車両１の時刻Ｔ０における位置１ａよりも前方であり、しかも位置１ａに最も近い点である。なお、前方とは、その時点における自車両１の進行方向である。時刻Ｔ０における前方は、＋Ｘ方向である。
【００２９】
次に、ステップＳ１１４２において、経路演算部１１４は、自車両１が走行車線を現在から時刻Ｔｅまで走行し続けた場合の位置１ｂを求める。すなわち、ステップＳ１１４２において、経路演算部１１４は、自車両１が第１の経路２２ａに沿って現在から時刻Ｔｅまで走行し続けた場合の位置１ｂを求める。この時、経路演算部１１４は、現在から時刻Ｔｅまでの自車両１の走行速度の情報を走行制御システム１０から取得する。なお、図７に図示されている自車両１の時刻Ｔｅにおける位置１ｂは、説明の補助として図示されたものである。したがって、図示された位置１ｂにおけるＸ方向の位置は、必ずしも正確なものではない。位置１ｂは、自車両１の所定箇所の位置とする。また、時刻Ｔｅは、自車両１が車線の変更を完了する時刻である。自車両１が車線の変更を開始してから完了するまでの時間の長さは、走行制御システム１０によって適宜設定される。また、ステップＳ１１４２において、経路演算部１１４は、第１の点列のなかから、時刻Ｔｅにおける自車両１の最近傍点Ｏ（Ｔｅ）を抽出する。時刻Ｔｅにおける自車両１の最近傍点Ｏ（Ｔｅ）は、自車両１の時刻Ｔｅにおける位置１ｂよりも前方であり、しかも位置１ｂに最も近い点である。
【００３０】
次に、ステップＳ１１４３において、経路演算部１１４は、第１の点列の中から、時刻Ｔ０における最近傍点Ｏ（Ｔ０）から時刻Ｔｅにおける最近傍点Ｏ（Ｔｅ）までに位置する点の列を抽出することで、基準点Ｂ（ｔ）の列を生成する。基準点Ｂ（ｔ）は、第１の経路２２ａを走行する場合の、時刻Ｔ０から時刻Ｔｅまでの間の時刻ｔにおける自車両１の目標通過地点となる。基準点Ｂ（ｔ）は、自車両１の走行速度を用いて求めることができる。なお、Ｏ（Ｔ０）とＢ（Ｔ０）とは同一の点となり、Ｏ（Ｔｅ）とＢ（Ｔｅ）とは同一の点となる。
【００３１】
次に、ステップＳ１１４４において、経路演算部１１４は、抽出した基準点Ｂ（ｔ）のそれぞれに対して、第２の点列の中から最近傍となる１点を対応点Ｃ（ｔ）として抽出することで、基準点Ｂ（ｔ）に対応する対応点Ｃ（ｔ）を生成する。なお、第１の点列と同様に、第２の点列は、第２の経路２２ｂにおける目標通過地点を表す。すなわち、経路演算部１１４は、第１の点列に含まれる各点と、第２の点列に含まれる各点との組み合わせの中から、最も近くに位置する２点の組み合わせを抽出して、基準点Ｂ（ｔ）及び対応点Ｃ（ｔ）とする。例えば、経路演算部１１４は、第２の点列の中から、基準点Ｂ（Ｔ０）に最も近い対応点Ｃ（Ｔ０）を抽出し、基準点Ｂ（Ｔ０）と対応点Ｃ（Ｔ０）とを対応付ける。また、経路演算部１１４は、第２の点列の中から、基準点Ｂ（Ｔｅ）に最も近い対応点Ｃ（Ｔｅ）を抽出し、基準点Ｂ（Ｔｅ）と対応点Ｃ（Ｔｅ）とを対応付ける。この結果、基準点Ｂ（ｔ）と対応点Ｃ（ｔ）とは１対１に対応する。
【００３２】
次に、ステップＳ１１４５において、経路演算部１１４は、基準点Ｂ（ｔ）と、この基準点Ｂ（ｔ）に対応する対応点Ｃ（ｔ）との間の距離Ｗ（ｔ）を算出する。距離Ｗ（ｔ）は、基準点Ｂ（ｔ）のそれぞれに対して求められる。次に、ステップＳ１１４６において、経路演算部１１４は、第３の経路を生成するための係数Ｘｌｃ（ｔ）を生成する。図８は、実施の形態１の経路生成装置１１０において、経路演算部１１４が生成する係数Ｘｌｃ（ｔ）を説明するための図である。図８において、横軸は時刻ｔを表し、縦軸は係数Ｘｌｃ（ｔ）の大きさを表す。
【００３３】
係数Ｘｌｃ（ｔ）の大きさは、時刻Ｔ０に自車両１が車線変更を開始してから、自車両１が時刻Ｔｅに車線変更を完了するまでの経過時間に応じて変化する。自車両１が車線変更を開始してから車線変更を完了するまでの経過時間に対する、係数Ｘｌｃ（ｔ）の大きさの変化の軌跡は、クロソイド曲線となる。変化の軌跡がクロソイド曲線となる時、係数Ｘｌｃ（ｔ）をクロソイド係数と呼ぶ。また、変化の軌跡がクロソイド曲線となる時、係数Ｘｌｃ（ｔ）の大きさは、経過時間に対してクロソイド状に変化すると言う。係数Ｘｌｃ（ｔ）は、時刻Ｔ０では０であり、時刻Ｔｅでは１となる。
【００３４】
次に、ステップＳ１１４７において、経路演算部１１４は、自車両１が走行する車線を変更する際の目標通過地点となる第３の点列を構成する目標点Ｒ（ｔ）の位置を算出する。経路演算部１１４は、基準点Ｂ（ｔ）のそれぞれに対して目標点Ｒ（ｔ）を１つ生成する。経路演算部１１４は、目標点Ｒ（ｔ）が、対応する基準点Ｂ（ｔ）及び対応点Ｃ（ｔ）を結ぶ線分上に位置するように、目標点Ｒ（ｔ）の位置を算出する。また、経路演算部１１４は、基準点Ｂ（ｔ）と目標点Ｒ（ｔ）との間の距離Ｐ（ｔ）が、下記の式（１）で表される距離となるように、目標点Ｒ（ｔ）の位置を算出する。
【００３５】
【数１】
2019186617.tif 000003
【００３６】
この結果、基準点Ｂ（ｔ）と対応点Ｃ（ｔ）との間の距離Ｗ（ｔ）に対する、基準点Ｂ（ｔ）と目標点Ｒ（ｔ）との間の距離Ｐ（ｔ）の比率は、自車両１が車線変更を開始してからの経過時間に応じて変化し、変化の軌跡はクロソイド曲線となる。なお、時刻Ｔ０における係数Ｘｌｃ（Ｔ０）が０となるので、時刻Ｔ０における基準点Ｂ（Ｔ０）と時刻Ｔ０における目標点Ｒ（Ｔ０）とは一致する。また、時刻Ｔｅにおける係数Ｘｌｃ（Ｔｅ）が１となるので、時刻Ｔｅにおける対応点Ｃ（Ｔｅ）と時刻Ｔｅにおける目標点Ｒ（Ｔｅ）とは一致する。
【００３７】
以上のようにして求められた目標点Ｒ（ｔ）の列である第３の点列が、自車両１が走行する車線を変更する際の目標経路である第３の経路となる。又は、第３の点列を結んだ線が、第３の経路となる。ここで、図８に示すように、係数Ｘｌｃ（ｔ）の大きさは、自車両１が車線変更を開始してからの経過時間のみに依存しており、自車両１の走行距離には影響されない。したがって、自車両１が車線の変更に要する距離は、自車両１の走行速度が速い場合には長くなり、自車両１の走行速度が遅い場合には短くなる。この結果、自車両１の走行速度に依らず、適切な目標経路を生成することが可能となる。
【００３８】
図９は、実施の形態１の経路生成装置１１０において、経路演算部１１４が生成する経路を説明するための別の図である。図９は、第３の経路２２ｃを第３の点列を結んだ線として表したものである。経路演算部１１４は、以上のように動作する。なお、本実施の形態の経路生成装置１１０は、第１の点列から基準点Ｂ（ｔ）を抽出し、第２の点列から対応点Ｃ（ｔ）を抽出する構成であるが、逆の構成であっても良い。すなわち、経路生成装置１１０は、第２の点列から基準点Ｂ（ｔ）を抽出し、第１の点列から対応点Ｃ（ｔ）を抽出する構成であっても良い。この場合には、経路演算部１１４は、基準点Ｂ（ｔ）と目標点Ｒ（ｔ）との間の距離Ｐ（ｔ）が、下記の式（２）で表される距離となるように、目標点Ｒ（ｔ）の位置を算出する。
【００３９】
【数２】
2019186617.tif 000004
【００４０】
また、本実施の形態の経路生成装置１１０は、第１の点列から基準点Ｂ（ｔ）を抽出する構成であったが、第１の点列とは別に基準点Ｂ（ｔ）を生成する構成であっても良い。例えば、経路生成装置１１０は、第１の点列の間に基準点Ｂ（ｔ）を生成する構成であっても良い。すなわち、本実施の形態の経路生成装置１１０は、第１の点列を結ぶ線及び第２の点列を結ぶ線の一方の線上に位置するように、基準点Ｂ（ｔ）を生成し、第１の点列を結ぶ線及び第２の点列を結ぶ線の他方の線上に位置するように、対応点Ｃ（ｔ）を生成する構成であれば良い。
【００４１】
図１０は、実施の形態１の経路生成装置１１０において、経路演算部１１４が生成する経路の別の例を説明するための平面図である。図１０において、図７と同一の符号を付したものは同一のものである。図１０は、自車両１の走行に伴って、第１の経路と第２の経路との間の距離が変化する状況を表している。例えば、走行車線と隣接車線とが合流する場合、第１の経路と第２の経路との間の距離が変化する。本実施の形態の経路生成装置１１０は、基準点Ｂ（ｔ）と対応点Ｃ（ｔ）との間の距離Ｗ（ｔ）に対する、基準点Ｂ（ｔ）と目標点Ｒ（ｔ）との間の距離Ｐ（ｔ）の比率の変化の軌跡がクロソイド曲線となるように、自車両１が車線を変更する際の目標経路を生成する。したがって、本実施の形態の経路生成装置１１０は、図１０のように第１の経路と第２の経路との間の距離が変化する状況においても、滑らかな車線の変更を可能とする経路を容易に生成することができる。また、本実施の形態の走行制御装置１００は、図１０のように第１の経路と第２の経路との間の距離が変化する状況においても、滑らかに車線を変更することが可能となる。
【００４２】
本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００は、以上のように動作する。本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００によれば、自車両１の位置が、車線変更を開始する前の目標経路上にない場合であっても、車線変更を開始する前の目標経路と、車線変更を開始した後の目標経路とが不連続とはならない。したがって、本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００によれば、自車両１は安定した挙動での車線の変更が可能となる。
【００４３】
例えば、路面に部分的に凸凹が存在する場合、突発的な横風の影響を受けた場合、又はカントが大きい路面で定常的な横位置偏差が生じている場合などにおいては、自車両１の位置が、目標経路から外れることが考えられる。本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００は、第１の経路と第２の経路との間に、第１の経路と第２の経路とを繋ぐように第３の経路を生成する。したがって、本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００によれば、上記のような場合においても、生成される目標経路が不連続とはならない。その結果、自車両１は滑らかな車線の変更が可能となり、搭乗者が感じる違和感は低減される。
【００４４】
また、本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００は、基準点Ｂ（ｔ）と対応点Ｃ（ｔ）との間の距離Ｗ（ｔ）に対する、基準点Ｂ（ｔ）と目標点Ｒ（ｔ）との間の距離Ｐ（ｔ）の比率が、自車両１が車線の変更を開始してからの経過時間に応じて変化するように、目標経路を生成する。したがって、本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００によれば、自車両１の走行速度に依らず、適切な目標経路での車線の変更が可能となる。さらに、本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００は、前述の距離の比率の変化の軌跡が、クロソイド曲線となるように目標経路を生成する。したがって、自車両１はさらに滑らかな車線の変更が可能となる。
【００４５】
実施の形態２．
第１の経路を表す第１の点列の各点は、第２の経路を表す第２の点列の各点と比較して、自車両１の進行方向の位置にずれが生じる場合が考えられる。このような場合でも、経路生成装置は、第１の点列及び第２の点列のうちの一方の点列から基準点Ｂ（ｔ）の列を抽出することができる。この時、経路生成装置は、第１の点列及び第２の点列のうちの他方の点列に含まれる複数の点を通る直線を求め、求めた直線へ基準点Ｂ（ｔ）から下ろした垂線の足を対応点Ｃ（ｔ）として生成することができる。
【００４６】
本発明の実施の形態２の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００の構成は、図１に示されたものと同様である。また、本発明の実施の形態２の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００の動作の流れは、図３及び図６に示されたものと同様である。実施の形態１の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００と、本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００とは、図６のステップＳ１１４４における対応点Ｃ（ｔ）の生成方法のみが異なる。
【００４７】
図１１は、実施の形態２の経路生成装置１１０において、経路演算部１１４が生成する経路を説明するための平面図である。なお、図１１において、＋Ｙ方向は、車線変更を開始する時点の自車両１の進行方向であり、＋Ｘ方向は、＋Ｙ方向に垂直であり走行車線から隣接車線へと向かう方向である。また、図１１において、図７におけるものと同一の符号を付したものは、同一のものである。また、図１１において、区画線２１ａと区画線２１ｃとの間の車線が走行車線であり、区画線２１ｂと区画線２１ｃとの間の車線が隣接車線である。図１１は、第１の経路２２ａを表す第１の点列のＹ方向の位置と、第２の経路２２ｂを表す第２の点列のＹ方向の位置とが異なる場合を表している。図６のステップＳ１１４３において、経路演算部１１４は、第１の点列の中から、時刻Ｔ０における最近傍点Ｏ（Ｔ０）から時刻Ｔｅにおける最近傍点Ｏ（Ｔｅ）までに位置する点の列を抽出することで、基準点Ｂ（ｔ）の列を生成する。この経路演算部１１４の動作は、実施の形態１の経路演算部１１４の動作と同様である。
【００４８】
次に、ステップＳ１１４４において、経路演算部１１４は、抽出した基準点Ｂ（ｔ）のそれぞれに対して、対応点Ｃ（ｔ）を生成するのであるが、この動作は実施の形態１の経路演算部１１４の動作とは異なる。図１２は、実施の形態２の経路生成装置１１０において経路演算部１１４が対応点Ｃ（ｔ）を求める動作の流れの一例を示すフローチャートである。図１１は、図６のステップＳ１１４４における経路演算部１１４の動作の詳細を示したものである。まず、ステップＳ１１４４ａにおいて、経路演算部１１４は、抽出した基準点Ｂ（ｔ）のそれぞれに対して、第２の点列の中から最近傍となる順に２点を近傍点Ｎ１（ｔ）、Ｎ２（ｔ）として抽出する。すなわち、経路演算部１１４は、第２の点列の中で、抽出した基準点Ｂ（ｔ）に最も近い点と、２番目に近い点とを近傍点Ｎ１（ｔ）、Ｎ２（ｔ）として抽出する。
【００４９】
次に、ステップＳ１１４４ｂにおいて、経路演算部１１４は、近傍点Ｎ１（ｔ）及びＮ２（ｔ）を通る直線Ｌｓｔ（ｔ）を算出する。次に、ステップＳ１１４４ｃにおいて、経路演算部１１４は、基準点Ｂ（ｔ）から直線Ｌｓｔ（ｔ）への垂線Ｌｖｅｒ（ｔ）を算出する。すなわち、経路演算部１１４は、基準点Ｂ（ｔ）を通り、直線Ｌｓｔ（ｔ）と直角に交わる直線Ｌｖｅｒ（ｔ）を算出する。次に、ステップＳ１１４４ｄにおいて、経路演算部１１４は、直線Ｌｓｔ（ｔ）と垂線Ｌｖｅｒ（ｔ）との交点を求め、求められた交点を対応点Ｃ（ｔ）とする。すなわち、経路演算部１１４は、直線Ｌｓｔ（ｔ）へ基準点Ｂ（ｔ）から下ろした垂線Ｌｖｅｒ（ｔ）の足を対応点Ｃ（ｔ）として生成する。以上が、本実施の形態の経路生成装置１１０において、経路演算部１１４が対応点Ｃ（ｔ）を生成する動作である。なお、図１１に示された通り、第２の点列を結んだ線を第２の経路２２ｂと考えると、経路演算部１１４は、第２の経路２２ｂ上で基準点Ｂ（ｔ）に最も近い点を、対応点Ｃ（ｔ）として生成していることになる。
【００５０】
対応点Ｃ（ｔ）を求めてからの経路演算部１１４の動作は、図６に示した動作と同様である。すなわち、経路演算部１１４は、ステップＳ１１４５において、基準点Ｂ（ｔ）と対応点Ｃ（ｔ）との間の距離Ｗ（ｔ）を算出し、ステップＳ１１４６において、第３の経路を生成するための係数Ｘｌｃ（ｔ）を生成し、ステップＳ１１４７において、第３の点列を構成する目標点Ｒ（ｔ）の位置を算出する。本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００において、経路演算部１１４は以上のように動作する。本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００は、第１の経路を表す第１の点列の各点の位置と、第２の経路を表す第２の点列の各点の位置とにずれが生じている場合であっても、車線変更の際に最適な目標経路を容易に生成することができ、搭乗者の違和感を低減することができる。また、本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００は、実施の形態１で述べた効果も有する。
【００５１】
図１３は、実施の形態２の経路生成装置１１０において、経路演算部１１４が生成する経路の別の例を説明するための平面図である。図１３において、図１１と同一の符号を付したものは同一のものである。図１３は、カーブ路において経路演算部１１４が生成する目標経路を示す平面図である。経路演算部１１４の動作は、上述の通りである。図１３に示すように、第１の点列における各点の間隔と、第２の点列における各点の間隔とが同じであった場合、カーブ路においては、第１の点列における各点の位置と、第２の点列における各点の位置とがずれてしまう。これは、第１の点列はカーブの外側に位置しており、第２の点列はカーブの内側に位置しているためである。このような場合であっても、本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００は、道路の形状に沿った最適な目標経路を容易に生成することができる。
【００５２】
ここで、第２の経路２２ｂは、図１３で例示されたように、第２の点列を結んだ曲線であると考えることができる。一方で、第２の経路２２ｂは、第２の点列の隣接する点の間を直線で結んだ折れ線であると考えることもできる。第２の経路２２ｂが折れ線であると考えた場合には、対応点Ｃ（ｔ）は、第２の経路２２ｂ上に位置することになる。一方、第２の経路２２ｂが曲線であると考えた場合、本実施の形態の経路演算部１１４は、第２の経路２２ｂ上で基準点Ｂ（ｔ）に最も近い点の近似点を、対応点Ｃ（ｔ）として生成していることになる。すなわち、本実施の形態の経路演算部１１４は、第２の経路２２ｂ上で基準点Ｂ（ｔ）に最も近い点を近似的に求め、対応点Ｃ（ｔ）として生成していると考えることができる。
【００５３】
経路演算部１１４は、第２の経路２２ｂ上で基準点Ｂ（ｔ）に最も近い点を探索し、探索された点を対応点Ｃ（ｔ）とする構成であっても良い。また、経路演算部１１４は、垂線Ｌｖｅｒ（ｔ）と第２の経路２２ｂとの交点を求め、求められた交点を対応点Ｃ（ｔ）とする構成であっても良い。また、本実施の形態１における経路生成装置１１０と同様に、本実施の形態の経路生成装置１１０も、第２の点列から基準点Ｂ（ｔ）を抽出し、第１の点列から近傍点Ｎ１（ｔ）、Ｎ２（ｔ）を抽出する構成であっても良い。また、本実施の形態の経路生成装置１１０も、第１の点列の間に基準点Ｂ（ｔ）を生成する構成であっても良い。
【００５４】
実施の形態３．
第１の経路を表す第１の点列に含まれる各点の配置間隔は、第２の経路を表す第２の点列に含まれる各点の配置間隔とは異なっている場合が考えられる。このような場合には、経路生成装置は、第１の点列及び第２の点列のうち、所定区間に存在する点の数が多い方の点列から基準点Ｂ（ｔ）の列を抽出することができる。
【００５５】
本発明の実施の形態３の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００の構成は、図１に示されたものと同様である。また、本発明の実施の形態２の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００の動作の流れは、図３、図６及び図１２に示されたものと同様である。実施の形態２の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００と、本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００とは、図６のステップＳ１１４３における基準点Ｂ（ｔ）の生成方法のみが異なる。
【００５６】
図１４は、実施の形態３の経路生成装置１１０において、経路演算部１１４が生成する経路を説明するための平面図である。なお、図１４において、＋Ｙ方向は、車線変更を開始する時点の自車両１の進行方向であり、＋Ｘ方向は、＋Ｙ方向に垂直であり走行車線から隣接車線へと向かう方向である。また、図１４において、図１１におけるものと同一の符号を付したものは、同一のものである。また、図１４において、区画線２１ａと区画線２１ｃとの間の車線が走行車線であり、区画線２１ｂと区画線２１ｃとの間の車線が隣接車線である。図１４は、第１の経路２２ａを表す第１の点列に含まれる各点の配置間隔と、第２の経路２２ａを表す第２の点列に含まれる各点の配置間隔とが異なる場合を表している。
【００５７】
図６のステップＳ１１４１において、経路演算部１１４は、第１の点列の中から、時刻Ｔ０における自車両１の最近傍点Ｏ（Ｔ０）を抽出する。また、ステップＳ１１４２において、経路演算部１１４は、第１の点列の中から、時刻Ｔｅにおける自車両１の最近傍点Ｏ（Ｔｅ）を抽出する。この経路演算部１１４の動作は、実施の形態１の経路演算部１１４の動作と同様である。なお、最近傍点Ｏ（Ｔ０）は、時刻Ｔ０における第１の点列の最近傍点Ｏ（Ｔ０）となる。また、最近傍点Ｏ（Ｔｅ）は、時刻Ｔｅにおける第１の点列の最近傍点となる。次に、ステップＳ１１４３において、経路演算部１１４は、基準点Ｂ（ｔ）を生成する。このステップＳ１１４３における経路演算部１１４の動作が、実施の形態１の経路演算部１１４の動作とは異なる。
【００５８】
図１５は、実施の形態３の経路生成装置１１０において経路演算部１１４が基準点Ｂ（ｔ）を求める動作の流れの一例を示すフローチャートである。図１２は、図６のステップＳ１１４３における経路演算部１１４の動作の詳細を示したものである。まず、ステップＳ１１４３ａにおいて、経路演算部１１４は、第１の点列の最近傍点Ｏ（Ｔ０）に対して最近傍となる１点を第２の点列の中から抽出し、時刻Ｔ０における第２の点列の最近傍点Ｎ（Ｔ０）とする。また、ステップＳ１１４３ａにおいて、経路演算部１１４は、第１の点列の最近傍点Ｏ（Ｔｅ）に対して最近傍となる１点を第２の点列の中から抽出し、時刻Ｔｅにおける第２の点列の最近傍点Ｎ（Ｔｅ）とする。
【００５９】
次に、ステップＳ１１４３ｂにおいて、経路演算部１１４は、第１の点列において、点Ｏ（Ｔ０）から点Ｏ（Ｔｅ）までの間に存在する点の数を求める。次に、ステップＳ１１４３ｃにおいて、経路演算部１１４は、第２の点列において、点Ｎ（Ｔ０）から点Ｎ（Ｔｅ）までの間に存在する点の数を求める。次に、ステップＳ１１４３ｄにおいて、経路演算部１１４は、ステップＳ１１４３ｂで求めた第１の点列における点の数と、ステップＳ１１４３ｃで求めた第２の点列における点の数とを比較する。第１の点列における点の数が、第２の点列における点の数以上である場合には、経路演算部１１４の動作は、ステップＳ１１４３ｅに進む。ステップＳ１１４３ｅにおいて、経路演算部１１４は、第１の点列において、点Ｏ（Ｔ０）から点Ｏ（Ｔｅ）までの間に存在する点を基準点Ｂ（ｔ）として抽出する。
【００６０】
一方、ステップＳ１１４３ｄにおいて、第１の点列における点の数が、第２の点列における点の数未満である場合には、経路演算部１１４の動作は、ステップＳ１１４３ｆに進む。ステップＳ１１４３ｆにおいて、経路演算部１１４は、第２の点列において、点Ｎ（Ｔ０）から点Ｎ（Ｔｅ）までの間に存在する点を基準点Ｂ（ｔ）として抽出する。以上のように、本実施の形態の経路演算部１１４は、第１の点列及び第２の点列のうち、所定の区間に存在する点の数が多い方の点列から基準点Ｂ（ｔ）の列を抽出する。言い換えると、本実施の形態の経路演算部１１４は、第１の点列及び第２の点列のうち、所定の区間における点の密度が高い方の点列から基準点Ｂ（ｔ）の列を抽出する。ステップＳ１１４４以降の経路演算部１１４の動作は、実施の形態２の経路演算部１１４の動作と同様である。
【００６１】
本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００において、経路演算部１１４は以上のように動作する。本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００によれば、第１の点列に含まれる各点の配置間隔と、第２の点列に含まれる各点の配置間隔とが異なっている場合であっても、車線変更の際に最適な目標経路を容易に生成することができ、搭乗者の違和感を低減することができる。また、本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００は、第１の点列及び第２の点列のうち、点の配置間隔が狭い方の点列から基準点Ｂ（ｔ）を抽出し、基準点Ｂ（ｔ）のそれぞれに対応して目標点Ｒ（ｔ）を生成する。したがって、本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００によれば、車線変更の際の目標経路を表す第３の点列において、目標点Ｒ（ｔ）の配置密度を低下させることなく、適切な経路生成が可能となる。また、本実施の形態の経路生成装置１１０及び走行制御装置１００は、実施の形態１及び実施の形態２で述べた効果も有する。
【符号の説明】
【００６２】
１、１ａ、１ｂ  自車両、２  ＧＰＳ受信機、３  地図配信装置、４  速度センサ、５  ヨーレートセンサ、６  運転支援ＥＣＵ、７  操舵ＥＣＵ、８  操舵機構、１０  走行制御システム、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ  区画線、２２ａ  第１の経路、２２ｂ  第２の経路、１００  走行制御装置、１１０  経路生成装置、１１１  位置取得部、１１２  第１の経路抽出部、１１３  第２の経路抽出部、１１４  経路演算部、１２０  制御量演算部、２１０  速度検出部、２２０  ヨーレート検出部、２３０  位置検出部、２４０  地図配信部、３００  操舵部。
【図１】
2019186617.tif 000005
【図２】
2019186617.tif 000006
【図３】
2019186617.tif 000007
【図４】
2019186617.tif 000008
【図５】
2019186617.tif 000009
【図６】
2019186617.tif 000010
【図７】
2019186617.tif 000011
【図８】
2019186617.tif 000012
【図９】
2019186617.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
2019186617.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年8月31日(2018.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が車線変更を行う際の目標経路を生成する経路生成装置であって、
前記車両の位置情報を取得する位置取得部と、
前記車両の位置情報と外部から取得される地図情報とに基づいて、前記車線変更を開始
する前に前記車両が走行している車線を前記車両が走行し続けると仮定した場合の目標経
路を第１の点列として抽出する第１の経路抽出部と、
前記車両の位置情報と前記地図情報とに基づいて、前記車線変更を完了した後に前記車
両が走行する隣接車線を前記車両が現在走行していると仮定し、前記車両が前記隣接車線
を走行し続けると仮定した場合の目標経路を第２の点列として抽出する第２の経路抽出部
と、
前記第１の点列と前記第２の点列とに基づいて前記車両が前記車線変更を行う際の目標
経路を第３の点列として算出する経路演算部とを備え、
前記経路演算部は、
前記第１の点列を結ぶ線及び前記第２の点列を結ぶ線のうちの一方の線上に、複数の基
準点を生成し、
前記第１の点列を結ぶ線及び前記第２の点列を結ぶ線のうちの他方の線上に、前記基準
点に１対１に対応する複数の対応点を生成し、
対応する前記基準点と前記対応点とを結ぶ線分上に、前記第３の点列に含まれる各点を
目標点として生成する経路生成装置。
【請求項２】
前記経路演算部は、
前記基準点と前記対応点との間の距離に対する、前記基準点と前記目標点との間の距離
の比率が、前記車両が前記車線変更を開始してからの経過時間に応じて変化するように前
記目標点の位置を算出する、
請求項１に記載の経路生成装置。
【請求項３】
前記経路演算部は、前記車両が前記車線変更を開始してからの経過時間に対して、距離
の比率の変化の軌跡がクロソイド曲線となるように前記目標点の位置を算出する、請求項
２に記載の経路生成装置。
【請求項４】
前記経路演算部は、前記第１の点列及び前記第２の点列の一方の点列から前記基準点を
抽出し、前記第１の点列及び前記第２の点列の他方の点列から前記基準点のそれぞれに最
も近い点を前記対応点として抽出する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の経
路生成装置。
【請求項５】
前記経路演算部は、前記第１の点列及び前記第２の点列の一方の点列から前記基準点を
抽出し、前記第１の点列及び前記第２の点列の他方の点列を結んだ線上で、前記基準点の
それぞれに最も近い点を前記対応点として算出する、請求項１から請求項３のいずれか１
項に記載の経路生成装置。
【請求項６】
前記経路演算部は、前記第１の点列及び前記第２の点列の一方の点列から前記基準点を
抽出し、前記第１の点列及び前記第２の点列の他方の点列に含まれる複数の点を結んだ直
線に、前記基準点から下ろした垂線の足を前記対応点として算出する、請求項１から請求
項３のいずれか１項に記載の経路生成装置。
【請求項７】
前記経路演算部は、前記第１の点列及び前記第２の点列のうち、所定の区間に存在する
点の数が多い方の点列から前記基準点を抽出する、請求項５または請求項６に記載の経路
生成装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の経路生成装置と、
前記経路生成装置で求められた前記目標経路に沿って前記車両が走行する目標舵角を前
記車両の制御量として算出する制御量演算部と
を備える走行制御装置。
【請求項９】
車両が車線変更を行う際の目標経路を生成する経路生成方法であって、
前記車両の位置情報を取得するステップと、
前記車両の位置情報と外部から取得される地図情報とに基づいて、前記車線変更を開始
する前に前記車両が走行している車線を前記車両が走行し続けると仮定した場合の目標経
路を第１の点列として抽出するステップと、
前記車両の位置情報と前記地図情報とに基づいて、前記車線変更を完了した後に前記車
両が走行する隣接車線を前記車両が現在走行していると仮定し、前記車両が前記隣接車線
を走行し続けると仮定した場合の目標経路を第２の点列として抽出するステップと、
前記第１の点列と前記第２の点列とに基づいて前記車両が前記車線変更を行う際の目標
経路を第３の点列として算出するステップとを備え、
前記目標経路を前記第３の点列として算出するステップは、
前記第１の点列を結ぶ線及び前記第２の点列を結ぶ線のうちの一方の線上に、複数の基
準点を生成するステップと、
前記第１の点列を結ぶ線及び前記第２の点列を結ぶ線のうちの他方の線上に、前記基準
点に１対１に対応する複数の対応点を生成するステップと、
対応する前記基準点と前記対応点とを結ぶ線分上に、前記第３の点列に含まれる各点を
目標点として生成するステップとを備える経路生成方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明における経路生成装置及び走行制御装置は、車両の位置情報を取得する位置取
得部と、車両の位置情報と外部から取得される地図情報とに基づいて、車線変更を開始す
る前に車両が走行している車線を車両が走行し続けると仮定した場合の目標経路を第１の
点列として抽出する第１の経路抽出部と、車両の位置情報と地図情報とに基づいて、車線
変更を完了した後に車両が走行する隣接車線を車両が現在走行していると仮定し、車両が
隣接車線を走行し続けると仮定した場合の目標経路を第２の点列として抽出する第２の経
路抽出部と、第１の点列と第２の点列とに基づいて車両が車線変更を行う際の目標経路を
第３の点列として算出する経路演算部とを備え、経路演算部は、第１の点列を結ぶ線及び
第２の点列を結ぶ線のうちの一方の線上に複数の基準点を生成し、第１の点列を結ぶ線及
び第２の点列を結ぶ線のうちの他方の線上に前記基準点に１対１に対応する複数の対応点
を生成し、対応する基準点と対応点とを結ぶ線分上に第３の点列に含まれる各点を目標点
として生成するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、この発明における経路生成方法は、車両の位置情報を取得するステップと、車両
の位置情報と外部から取得される地図情報とに基づいて、車線変更を開始する前に車両が
走行している車線を車両が走行し続けると仮定した場合の目標経路を第１の点列として抽
出するステップと、車両の位置情報と地図情報とに基づいて、車線変更を完了した後に車
両が走行する隣接車線を車両が現在走行していると仮定し、車両が隣接車線を走行し続け
ると仮定した場合の目標経路を第２の点列として抽出するステップと、第１の点列と第２
の点列とに基づいて車両が車線変更を行う際の目標経路を第３の点列として算出するステ
ップとを備え、目標経路を第３の点列として算出するステップは、第１の点列を結ぶ線及
び第２の点列を結ぶ線のうちの一方の線上に複数の基準点を生成するステップと、第１の
点列を結ぶ線及び第２の点列を結ぶ線のうちの他方の線上に、基準点に１対１に対応する
複数の対応点を生成するステップと、対応する基準点と対応点とを結ぶ線分上に第３の点
列に含まれる各点を目標点として生成するステップとを備えるものである。
【国際調査報告】
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