(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を走行させるための制御を行う制御装置（５０）であって、
前記車両が走行する道路の幅方向における前記車両の位置を推定する際に基準となる物体であって前記道路に沿って配置された物体を表す複数の基準物のうち、前記道路の幅方向における片側に位置する前記複数の基準物についての、前記道路の延びる方向に沿った複数箇所の相対的な位置を取得するように構成された基準取得部（６１）と、
前記道路の幅方向における片側に位置する前記複数の基準物の前記複数箇所の相対的な位置に基づいて、前記道路の幅方向において基準となる複数の基準位置を特定し、前記複数の基準位置を道路に沿って延びる線として表した基準線を推定するように構成された基準推定部（６４）と、
前記基準線上における複数の位置を表す前記複数の基準位置と、それぞれの前記基準位置に対応する前記車両の前記道路における幅方向の位置を表す複数の対応位置と、を含む計画情報を取得するように構成された計画取得部（６６、Ｓ３００）と、
前記複数箇所の相対的な位置に基づいて、前記基準線を基準としたときの前記車両の前記道路における幅方向の位置を表す基準横位置を推定するように構成された車両推定部（６６、Ｓ３１５）と、
前記複数の対応位置のうち、前記車両に最も近い前記基準位置から前記基準線上を予め設定された設定距離離れて位置する前記基準位置に対応する前記対応位置に前記車両が近づくように、前記車両を走行させるための指示を出力するように構成された出力部（６６、Ｓ３５０）と、
を備え、
前記基準推定部は、前記複数の基準位置のうち、前記車両からの距離が所定値未満の前記基準位置を、前記複数の基準物の複数箇所の相対的な位置を車線の幅方向に所定値ぶん前記車両側に近づけた位置として推定し、前記車両からの距離が所定値以上の前記基準位置を、前記道路の曲率に基づいて推定し、これらの基準位置を前記道路に沿って延びる線として表した前記基準線を推定する
制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記計画取得部は、前記車両が走行している車線内に前記複数の対応位置が位置するように表された計画情報を取得する、
ように構成された制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の制御装置であって、
前記計画取得部は、前記車両に最も近い基準位置からの基準線上における距離が増加するに伴って、それぞれの基準位置に対応する対応位置が、前記車両が走行している車線内から該車線に隣接する車線内へ移動するように表された計画情報を取得する、
ように構成された制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記基準推定部は、前記道路における幅方向の位置が、前記道路におけるある車線内に位置し、且つ、前記車線内における幅方向の中央に位置する、という条件を満たす点を繋げた線を、前記基準線として推定する、
ように構成された制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の制御装置であって、
前記基準推定部は、前記前記道路における幅方向の位置が前記車両の走行する車線内における幅方向の中央に位置する、という条件を満たす点を繋げた線を、前記基準線として推定する、
ように構成された制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記設定距離は０に設定される、
ように構成された制御装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記設定距離が０よりも大きい値に設定される、
ように構成された制御装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記車両が走行する道路に関する情報を表す道路情報を取得するように構成された道路取得部（６３）と、
前記道路情報に基づいて前記計画情報を生成するように構成された計画生成部（６５）と、
をさらに備え、
前記計画取得部は、前記計画生成部にて生成された計画情報を取得する、
ように構成された制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の制御装置であって、
前記車両の周囲に位置する障害物の位置を含む障害物情報を取得するように構成された障害物取得部（６５、Ｓ２１０）、
をさらに備え、
前記計画生成部は、前記道路情報および前記障害物情報に基づいて、前記障害物を避けて前記車両を走行させるための計画情報を生成する、
ように構成された制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行について制御を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の走行に関する情報を取得し、該情報に基づいて、車両の運転を支援する技術が知られている。
特許文献１では、車線変更の必要性を判断し、車線変更が必要であると判定された場合に、運転者に車線変更を促す報知を行う技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１３９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、特許文献１に記載のような運転者に情報を提供するといった運転支援に加え、車両の走行に関する情報を取得し、該情報に基づいて、車両を自動で走行させるという要求が高まっている。例えば、車両に、自動で、車線の中央を走行させるといった制御のみならず、車両に車線変更を行わせるといった制御や、合流や分岐のある道路を走行させるといった制御等、より複雑な制御の実現に対する要求が高まっている。
【０００５】
このような複雑な制御を実現しようとする場合、例えば、地図データを用いて車両を走行させるための計画経路を設定し、絶対位置で表される地図データ上における計画経路上の位置と車両の位置とを一致させるように、車両を走行させる制御を行うことが考えられる。
【０００６】
しかしながら、車両をより複雑な計画経路に沿って走行させるためには、車両の絶対位置をより高い精度で検出する必要があり、構成が複雑になるという問題があった。
本発明は、こうした問題にかんがみてなされたものであり、車両の絶対位置を高い精度で表す情報を必要とせず、簡易な構成で、計画経路に沿って車両を走行させる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の制御装置（５０）は、車両を走行させるための制御を行う制御装置であって、基準取得部（６１）と、基準推定部（６４）と、計画取得部（６６、Ｓ３００）と、車両推定部（６６、Ｓ３１０）と、出力部（６６、Ｓ３５０）と、を備える。
【０００８】
基準取得部（６１）は、  車両が走行する道路の幅方向における車両の位置を推定する際に基準となる物体であって、道路に沿って配置された物体を表す基準物について、道路の延びる方向に沿った複数箇所の相対的な位置を取得するように構成されている。
【０００９】
基準推定部は、複数箇所の相対的な位置に基づいて、道路の幅方向において基準となる位置を道路に沿って延びる線として表した基準線を推定する、ように構成されている。
計画取得部は、基準線上における複数の位置を表す複数の基準位置と、それぞれの基準位置に対応する、車両の道路における幅方向の位置を表す複数の対応位置と、を含む計画情報を取得するように構成されている。
【００１０】
車両推定部は、複数箇所の相対的な位置に基づいて、基準線を基準としたときの車両の道路における幅方向の位置を表す基準横位置を推定するように構成されている。
出力部は、複数の対応位置のうち、車両に最も近い基準位置から基準線上を予め設定された設定距離離れて位置する基準位置に対応する対応位置に車両が近づくように、車両を走行させるための指示を出力するように構成されている。
【００１１】
このような本発明の制御装置では、車両を走行させるために計画された経路（以下、計画経路）が、道路に沿って配置された基準物の相対的な位置に基づいて推定された道路に沿って延びる基準線を基準として、表される。その際、計画経路は、基準線を基準として、道路の幅方向における相対的な位置を表す複数の対応位置を繋げたものとして表わされる。そして、基準線を基準とする自車両の相対的な位置が、計画経路上の対応位置と一致するように、車両の走行制御が行われる。
【００１２】
つまり、本発明の制御装置では、計画情報を表す対応位置、および車両の位置は、基準線を基準とする相対的な位置により表されているため、対応位置及び車両の位置を絶対位置で表す必要が無い。
【００１３】
このような構成によれば、従来技術のように精度の高い自車両の絶対位置を必要とせず、車両を計画経路に沿って走行させることができる。
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】運転支援システム、および制御装置の構成を示すブロック図。
【図２】制御装置の機能を示すブロック図。
【図３】基準線の一例を説明する図。
【図４】レーンチェンジを実行する際の計画情報の一例を説明する図。
【図５】基準推定処理の一例を説明する図。
【図６】計画生成処理の一例を説明する図。
【図７】計画情報の一例を示す図。
【図８】障害物が存在する場合における計画情報の一例を示す図。
【図９】計画生成処理のフローチャート。
【図１０】基準横位置、自車角度差を示す図。
【図１１】目標横位置と、目標角度差を示す図。
【図１２】変形例の計画情報を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。
［１．構成］
図１に示す運転支援システム１０は、車両に搭載されるシステムである。以下でいう自車両とは、運転支援システム１０が搭載された車両をいう。運転支援システム１０は、カメラ２１と、ＧＮＳＳ２２と、車速センサ２３と、ジャイロセンサ２４と、地図データベース（以下、地図ＤＢ）２５と、ステアリングシステム３１と、パワートレインシステム３２と、ブレーキシステム３３と、制御装置５０と、を備える。
【００１６】
カメラ２１は、少なくとも自車両の前方を含む、自車両の周囲を撮像し、撮像した画像を表す画像データを、制御装置５０へ出力する。
ＧＮＳＳ２２は、準天頂衛星やＧＰＳ衛星からの電波を受信して、自車両の位置を表す位置情報等を、運転支援実行部６０へ出力する。
【００１７】
車速センサ２３は、自車両の走行速度（以下、車速）を検出し、検出した車速を制御装置５０へ出力する。
ジャイロセンサ２４は、自車両についてのヨー角、ピッチ角、ロール角を検出する周知のセンサであり、検出結果を表す信号を制御装置５０へ出力する。
【００１８】
地図データＤＢ２５は、緯度及び経度が対応付けられた地図情報を記録している。地図データＤＢ２５は、例えば道路の分岐や合流といった、自車両のレーンチェンジが必要となる位置を表す情報を、地図情報として記録している。
【００１９】
ステアリングシステム３１は、制御装置５０から指示される操舵角に従って、ステアリング機構に設けられたピニオンギアの回転方向及び回転量を制御する。
パワートレインシステム３２は、制御装置５０から指示される駆動力に従って、駆動源として内燃機関を搭載している場合には、スロットル装置の開度及び燃料噴射量を制御する。また、パワートレインシステム３２は、制御装置５０から指示される駆動力に従って、駆動源としてモータを搭載している場合には、モータへの供給電力を制御する。
【００２０】
ブレーキシステム３３は、制御装置５０から指示される制動力に従って、油圧式ブレーキの液圧回路に設けられたアクチュエータの制御を行う。ブレーキシステム３３は、自車両が駆動源としてモータを搭載している場合には、制御装置５０から指令される制動指示に従って、モータへの供給電力の制御を行って、回生ブレーキによる制動力を生成するように構成されてもよい。
【００２１】
制御装置５０は、本実施形態では、運転支援システム１０を制御する電子制御装置である。制御装置５０は、ＣＰＵ５１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ５２）と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。
【００２２】
制御装置５０の各種機能は、ＣＰＵ５１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ２４が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、制御装置５０を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。
【００２３】
制御装置５０は、車両を走行させるための制御を行う。制御装置５０は、ＣＰＵ５１がプログラムを実行することで実現される機能の構成として、図２に示すように、基準取得部６１と、障害物認識部６２と、道路取得部６３と、基準推定部６４と、計画生成部６５と、指令値生成部６６と、運動制御部６７と、を備える。
【００２４】
制御装置５０を構成するこれらの要素を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素を、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いて実現してもよい。
【００２５】
基準取得部６１は、カメラ２１が撮像する自車両の前方における画像データに基づいて、基準物について、道路の延びる方向に沿った複数箇所の、相対的な位置を取得する。
ここでいう道路の延びる方向とは、道路上を走行する車両が道路に沿って走行する方向をいう。基準物とは、道路に沿って配置された物体であって、車両が走行する道路の幅方向における該車両の位置を推定する際に基準となる物体を表す。本実施形態では、自車両が走行する車線における左側の白線を基準物として用いる。なお、物体とは、有体物をいう。車線とは、道路における白線に挟まれた領域であって、車両が通行可能な領域をいう。
【００２６】
なお、以下において、左側とは、車両の進行方向を基準として左側をいう。右側とは、左側の反対をいう。本実施形態でいう相対的な位置とは、カメラ２１で撮像された画像データに基づいて推定した、自車両の位置を基準とするｘ、ｙ座標で表された位置をいう。なお、本実施形態では、自車両の位置を通り道路の幅方向に延びる軸をｘ軸とし、自車両の位置を通りｘ軸に垂直な軸をｙ軸とする。本実施形態では、自車両の位置とは、自車両の重心位置を表す。
【００２７】
基準取得部６１は、図３に示すように、自車両が走行する車線７１を表す白線であって、左側に位置する白線９１を基準物とし、白線９１上における複数箇所Ｋ0、Ｋ1、…Ｋnの、自車両の位置Ｇに対する相対的な位置（以下、基準物位置）を取得し、メモリ５２に記録する。本実施形態では、複数の基準物位置Ｋ0、Ｋ1、…Ｋnは、白線９１上における記録距離ｄ毎に記録されるものとする。
【００２８】
基準推定部６４は、基準取得部６１によって取得された、複数の基準物位置Ｋ0、Ｋ1、…Ｋnに基づいて、基準線を推定する。
基準線とは、複数の基準物位置Ｋ0、Ｋ1、…Ｋnに基づいて、道路の幅方向において基準となる位置を道路に沿って延びる線として表したものである。本実施形態では、図３に示すように、道路の幅方向において基準となる位置を、自車両１が走行する車線７１の中央とする。つまり、自車両１が走行する車線７１の中央を表す線を基準線１０１として推定する。
【００２９】
基準推定部６４は、基準線１０１上の相対的な位置を表す複数の基準位置Ｐ0、Ｐ1、…Ｐnを、基準線情報としてメモリ５２に記録する。基準線１０１の推定については、後述する基準推定処理にて説明する。
【００３０】
道路取得部６３は、道路情報を取得する。道路情報とは、自車両１が走行する道路の前方に、例えば分岐及び合流等といった、レーンチェンジを行う必要がある場所が存在するか否かを表す情報や、分岐及び合流等といった道路の形状を表す情報を含む。本実施形態では、道路取得部６３は、カメラ２１が撮像する自車両１の前方における画像データを用いて、分岐及び合流といった、自車両１の前方における道路の形状を推定し、道路情報を生成し、メモリ５２に記録する。道路取得部６３は、メモリ５２から、道路情報を取得する。
【００３１】
なお、道路情報は、制御装置５０によって、前述のようにカメラ２１が撮像する自車両１の前方における画像データに基づいて生成されてもよいし、あるいは、ＧＮＳＳ２２または車速センサ２３及びジャイロセンサ２４等を用いた自律航法により特定される自車両１の絶対位置と、地図ＤＢ２５に記録されている地図情報とに基づいて生成されてもよい。
【００３２】
障害物認識部６２は、障害物情報を生成する。障害物情報とは、自車両１の周囲に位置する障害物の位置を含む情報を表す。ここでいう障害物とは、車両の周囲に位置する、自車両１の走行を妨げる要因となる有体物を表す。
【００３３】
本実施形態では、障害物認識部６２は、カメラ２１が撮像する自車両１の前方における画像データに基づいて、自車両１の前方に障害物が存在するか否かを判断し、障害物が存在する場合に、障害物の自車両１に対する相対的な位置と、大きさと、を表す障害物情報を出力する。
【００３４】
なお、障害物認識部６２は、障害物が存在しない場合は、障害物が存在しないことを表
す障害物情報を出力する。
計画生成部６５は、基準推定部６４から出力される基準線情報と、道路取得部６３から出力される道路情報と、障害物認識部６２から出力される障害物情報とに基づいて、計画情報を生成する。計画情報は、車両を走行させるために計画された経路を示す計画経路を表す情報である。
【００３５】
計画情報とは、例えば図４に示すように、複数の基準位置Ｐ0、Ｐ1、…Ｐnと、それぞれの基準位置に対応する複数の対応位置Ｑ0、Ｑ1、…Ｑnと、を含む。
対応位置Ｑ0、Ｑ1、…Ｑnを繋げた線が計画経路１０７に相当する。対応位置Ｑ0、Ｑ1、…Ｑnとは、それぞれの基準位置Ｐ0、Ｐ1、…Ｐnに対応して、一対一に設定された位置であって、道路の幅方向における位置を表す。ここでいう道路の幅方向とは、基準線１０１に直交する方向を表す。対応位置Ｑは、基準線１０１に対する道路の幅方向における距離で表される。
【００３６】
具体的には、対応位置Ｑは、基準線１０１によって区切られる領域のどちら側に位置するかを正又は負の符号で示す属性と、基準線１０１からの距離を表す横距離Ｗと、によって表わされる。対応位置Ｑは、基準線１０１に対して右側に位置する場合に正の符号が付された横距離Ｗで表わされ、基準線１０１に対して左側に位置する場合に負の符号が付された横距離Ｗで表わされる。
【００３７】
つまり、計画生成部６５は、複数の基準位置Ｐ0、Ｐ1、…Ｐnと、それぞれの基準位置に対応する複数の対応位置Ｑ0、Ｑ1、…Ｑnとを、計画情報としてメモリ５２に記録する。対応位置Ｑ0、Ｑ1、…Ｑnは、それぞれの基準位置Ｐ0、Ｐ1、…Ｐnに対応する、符号付きの横距離Ｗ0、Ｗ1、…Ｗnで表わされている。計画生成部６５にて実行する計画生成処理については後述する。
【００３８】
指令値生成部６６は、計画生成部６５から出力された計画情報に基づいて、複数の対応位置Ｑ0、Ｑ1、…Ｑnのうち、自車両１に最も近い基準位置から基準線１０１上を予め設定された設定距離離れて位置する基準位置に対応して設定された対応位置に、自車両１が近づくように、自車両１を走行させるための指示を示す指令値を出力する。指令値生成部６６にて実行する指令値生成処理については後述する。
【００３９】
運動制御部６７は、指令値生成部６６から出力された指令値に基づいて、ステアリングシステム３１に対する操舵角、パワートレインシステム３２に対する駆動力、ブレーキシステム３３に対する制動力を指示するための出力を行う。
【００４０】
［２．処理］
次に、基準推定部６４、計画生成部６５、指令値生成部６６が実行する処理について説明する。
【００４１】
［２−１．基準推定処理］
制御装置５０が基準推定部６４にて実行する障害物認識処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００４２】
制御装置５０は、Ｓ１００では、複数の基準物位置Ｋ0、Ｋ1、…Ｋnを、メモリ５２から取得する。
制御装置５０は、Ｓ１１０では、基準線１０１を推定する。制御装置５０は、本実施形態では、道路における幅方向の位置が自車両１の走行する車線７１（以下、自車線という）内における幅方向の中央に位置する、という条件を満たす点を繋げた線を、基準線１０１として推定する。
【００４３】
制御装置５０は、具体的には、複数の基準物位置Ｋ0、Ｋ1、…Ｋnに基づいて、例えばハフ変換等により、白線９１の曲率Ｒを、すなわち道路の曲率Ｒを算出する。本実施形態では、曲率Ｒは、（１）式で表される。（１）式は、進んだ距離ｓに応じて曲率Ｒが線形に変化することを表わす。Ｃ0、Ｃ1は係数である。
【００４４】
【数１】
0006601297.tif 000002
つまり、制御装置５０は、複数の基準物位置Ｋ0、Ｋ1、…Ｋnに基づいて、曲率Ｒを表す（１）式における係数Ｃ0、Ｃ1を特定する。
【００４５】
制御装置５０は、続いて、複数の基準物位置Ｋ0、Ｋ1、…Ｋnに基づいて、基準位置Ｐ0、Ｐ1、…Ｐnを推定し、メモリ５２に記録する。そして、制御装置５０は、本基準推定処理を終了する。
【００４６】
具体的には、本実施形態では、制御部５０は、自車両から近い基準位置Ｐについては、カメラ２１の画像データに基づく基準物位置Ｋを用いて推定し、自車両から遠い基準位置Ｐについては、位置を推定済みの基準位置Ｐと曲率Ｒとを用いて推定する。
【００４７】
すなわち、制御部５０は、自車両に近い順に基準位置Ｐ0〜Ｐkについては、複数の基準物位置Ｋ0〜Ｋkを車線の幅方向に予め設定された車線幅の１／２（以下、半車線幅）だけ自車両側に近づけた位置を、それぞれの基準位置Ｐ0〜Ｐkとして推定する。
【００４８】
なお、半車線幅は、予めメモリ５２に記録されている。ここでいう近いとは、基準位置Ｐ0からの距離が所定値未満であることを表す。ｋは、基準位置Ｐ0から基準位置Ｐkまでの距離が所定値未満となるように定められた、ｎ以下の任意の自然数であってよい。これにより、自車両から近い基準位置Ｐについては、カメラ２１の画像データに基づいて、精度よく、相対的な位置が推定される。
【００４９】
また、制御部５０は、基準位置Ｐkよりも自車両から遠方に位置する基準位置Ｐk+1〜Ｐnについては、基準位置Ｐk起点として曲率Ｒで表される曲線上における、記録距離ｄ毎の位置を、それぞれの基準位置Ｐk+1〜Ｐnとして推定する。ここでいう遠方とは、基準位置Ｐ0からの距離が所定値以上であることを表す。これにより、自車両から遠い基準位置Ｐk+1〜Ｐnについては、カメラ２１の画像データに基づいて推定された曲率Ｒに基づいて、精度よく、相対的な位置が推定される。
【００５０】
基準位置Ｐ0、Ｐ1、…Ｐnを繋げた線が基準線１０１に相当する。なお、前述のように本実施形態では、複数の基準物位置Ｋ0、Ｋ1、…Ｋnは、白線９１上における記録距離ｄ毎に記録されている。本実施形態では、白線９１の曲率と基準線１０１の曲率とは等しいと見なされる。すなわち、本実施形態では、複数の基準位置Ｐ0、Ｐ1、…Ｐnは、基準線１０１上における記録距離ｄ毎に記録されているものとする。
【００５１】
［２−２．計画生成処理］
制御装置５０が計画生成部６５にて実行する計画生成処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００５２】
制御装置５０は、Ｓ２００では、道路取得部６３から、道路情報を取得する。
制御装置５０は、Ｓ２１０では、障害物認識部６２から、障害物情報を取得する。
制御装置５０は、Ｓ２２０では、障害物情報が自車両１の前方に障害物が存在すること
を表しているか否かを判断する。制御装置５０は、障害物情報が自車両１の前方に障害物が存在することを表している場合に処理をＳ２６０へ移行させ、障害物が存在しないことを表している場合に、Ｓ２３０へ処理を移行させる。
【００５３】
制御装置５０は、Ｓ２３０では、Ｓ２００にて取得した道路情報に基づいて、レーンチェンジが必要であるか否かを判断する。制御装置５０は、具体的には、道路情報が自車両１の前方にレーンチェンジを必要とする場所が存在することを表している場合に、レーンチェンジが必要であると判断する。制御装置５０は、レーンチェンジが必要である場合に処理をＳ２４０へ移行させ、必要でない場合に処理をＳ２５０へ移行させる。
【００５４】
制御装置５０は、レーンチェンジが必要である場合に移行するＳ２４０では、道路情報が表す、カメラ２１による画像データを用いて推定された、分岐及び合流といった自車両１の前方における道路の形状に基づいて、自車両１にレーンチェンジを実行させるように計画情報を生成する。制御装置５０は、生成した計画情報をメモリ５２に記録し、本計画生成処理を終了する。
【００５５】
制御装置５０は、具体的には、図４に示すように、自車両１に最も近い基準位置Ｐ0からの基準線１０１上における距離が増加するに伴って、それぞれの基準位置Ｐ0、Ｐ1、…Ｐnに対応する対応位置Ｑ0、Ｑ1、…Ｑnが、自車両１が走行している車線７１内から該車線７１に隣接する車線７２内へ移動するように表された計画経路１０７を示す計画情報を生成する。
【００５６】
計画情報は、前述のように、対応位置Ｑ0、Ｑ1、…Ｑnがそれぞれの基準位置Ｐ0、Ｐ1、…Ｐnに対応する符号付きの横距離Ｗ0、Ｗ1、…Ｗnで表わされた情報である。
制御装置５０は、車両に右側の隣接車線７２へのレーンチェンジを実行させる際は、図７に示すように、基準線１０１上における距離ｌの増加に伴って、対応位置Ｑが隣接車線７２の中央を表す線２０１上に位置するように、計画情報を生成する。隣接車線とは、自車両の走行する車線に隣接する車線を表す。図７におけるＷＤは、自車線７１の中央から隣接車線７２の中央までの距離、すなわち、車線幅に相当する値を表している。
【００５７】
図６に戻り説明を続ける。制御装置５０は、レーンチェンジが必要でない場合に移行するＳ２５０では、カメラ２１による画像データを用いて推定された、自車両１の前方における道路の形状に基づいて、現在走行している車線７１内を自車両１に継続して走行させる、レーンキープを実行させるように、計画情報を生成する。
【００５８】
つまり、制御装置５０は、自車両１が走行している車線７１内に対応位置Ｑ0、Ｑ1、…Ｑnが位置するように表された計画情報を生成する。制御装置５０は生成した計画情報をメモリ５２に記録し、本計画生成処理を終了する。
【００５９】
制御装置５０は、障害物が存在する場合に移行するＳ２６０では、障害物情報に基づいて、障害物を避けて車両を走行させるための計画情報を生成する。制御装置５０は、生成した計画情報をメモリ５２に記録し、本計画生成処理を終了する。
【００６０】
ここでいう、障害物を避けるとは、自車両１から障害物までの、道路の幅方向における距離が、予め定められた安全距離Ａ以上であることを表す。安全距離Ａは、予めメモリ５２に記録されている。
【００６１】
例えば、図８に示すように、自車両１の前方における隣接車線７２内であって、該隣接車線７２と自車線７１との境界を表す白線９２に近づくようにして、トラックのような大型の車両が走行しているような状況では、大型の車両を障害物９として、該障害物９を避
けるように、計画経路１０７を表す計画情報が生成されてもよい。
【００６２】
なお、障害物９は、大型の車両に限定されるものではなく、いかなる車両であってもよい。また、障害物は、隣接車線７２内に存在する有体物に限定されるものではなく、例えば何らかの落下物等といった、自車線７１内の前方に存在している有体物であってもよい。
【００６３】
［２−３．指令値生成処理］
制御装置５０が指令値生成部６６にて実行する指令値生成処理について、図９のフローチャート、及び図１０、図１１を用いて説明する。
【００６４】
制御装置５０は、Ｓ３００では、計画生成部６５にて生成された計画情報を取得する。
制御装置５０は、Ｓ３０５では、基準推定部６４にて推定された基準線情報を取得する。
【００６５】
制御装置５０は、Ｓ３１０では、基準線情報に基づいて、自車両１に最も近い基準位置Ｐ0を特定する。
制御装置５０は、Ｓ３１５では、図１０に示すように、複数の基準物位置Ｋに基づいて推定された基準線１０１を基準としたときの、自車両１の道路における幅方向の位置を表す基準横位置Ｅｓを推定する。
【００６６】
具体的には、基準横位置Ｅｓは、基準線１０１によって区切られる領域のどちら側に位置するかを正又は負の符号で示す属性と、基準線１０１からの距離と、によって表わされる。基準横位置Ｅｓは、基準線１０１に対して右側に位置する場合に正の符号が付された距離で表わされ、基準線１０１に対して左側に位置する場合に負の符号が付された距離で表わされる。
【００６７】
制御装置５０は、Ｓ３２０では、自車角度差Ｆｓを推定する。自車角度差Ｆｓとは、図１０に示すように、自車両１に最も近い基準位置Ｐ0における基準線１０１の接線方向に対する自車両１の進行方向のなす角度を表す。
【００６８】
制御装置５０は、Ｓ３２５では、設定距離Ｍを取得する。設定距離Ｍはメモリ５２に記録されている。設定距離Ｍとは、自車両１からどれくらい前方の位置を自車両１を走行させる際の目標として設定するか、を表す距離をいう。本実施形態では、設定距離Ｍは０ｍに設定されている。ここで「０」とは、厳密な意味での０に限るものではなく、目的とする効果を奏するのであれば厳密に０でなくてもよい。
【００６９】
制御装置５０は、Ｓ３３０では、基準線情報に基づいて、基準線１０１上を自車両１に最も近い基準位置（以下、直近基準位置）Ｐ0から設定距離Ｍ離れて位置する基準位置（以下、目標基準位置）ＰMを推定する。なお、本実施形態では、設定距離Ｍは０ｍに設定されているため、目標基準位置ＰMは直近基準位置Ｐ0に相当する。
【００７０】
制御装置５０は、Ｓ３３５では、計画情報に基づいて、目標基準位置ＰMに対する対応位置（以下、目標対応位置）ＱMを特定する。なお、本実施形態では、設定距離Ｍは０ｍに設定されているため、目標対応位置ＱMは直近基準位置Ｐ0に対応する対応位置Ｑ0に相当する。
【００７１】
制御装置５０は、Ｓ３４０では、計画情報に基づいて、目標横位置ＥMを特定する。目標横位置ＥMとは、直近基準位置Ｐ0における基準線１０１の接線（直近基準接線）を基準とする、目標対応位置ＱMの位置をいう。目標横位置ＥMは、直近基準接線から目標対応位
置ＱMまでの距離が、対応位置Ｑ等と同様に符号を付して表される。
【００７２】
つまり、直近基準接線と目標基準位置ＰMにおける基準線１０１の接線との距離（以下、基準位置間距離）と、目標対応位置ＱMが表す横距離ＷMとの合計値として、目標横位置ＥMが算出される。ここでいう距離は、対応位置Ｑ等と同様に符号を付して表されている。
【００７３】
なお、本実施形態では、設定距離Ｍは０ｍに設定されているため、図１１に示すように、基準位置間距離は０であり、直近基準位置Ｐ0に対応する対応位置Ｑ0が表す横距離Ｗ0を目標横位置ＥMとして用いる。
【００７４】
制御装置５０は、Ｓ３４５では、計画情報に基づいて、目標角度差ＦMを特定する。目標角度差ＦMとは、図１１に示すように、直近基準位置Ｐ0における基準線１０１の接線方向と、目標対応位置ＱMにおける計画経路１０７の接線方向とがなす角度をいう。
【００７５】
なお、本実施形態では、設定距離Ｍは０ｍに設定されているため、図１１に示すように、直近基準位置Ｐ0における基準線１０１の接線方向と、直近基準位置Ｐ0に対応する対応位置Ｑ0における計画経路１０７の接線方向とがなす角度を、目標角度差ＦMとして用いる。
【００７６】
制御装置５０は、Ｓ３５０では、目標基準位置ＱMに自車両１が近づくように、自車両１を走行させるための指示を出力する。
具体的には、本実施形態では、制御装置５０は、目標横位置ＥMと基準横位置Ｅｓとの差を表す制御横位置Ｅｘ、及び、目標角度差ＦMと自車角度差Ｆｓとの差を表す制御角度Ｆθを算出する。そして、制御装置５０は、制御横位置Ｅｘと、制御角度Ｆθとを、それぞれ０とするように指令値を生成する。
【００７７】
制御装置５０は、Ｓ３５５では、生成した指令値を運動制御部６７へ出力し、本指令値生成処理を終了する。
［３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
【００７８】
（１ａ）制御装置５０において、基準取得部６１は、車両が走行する道路の幅方向における車両の位置を推定する際に基準となる物体であって、道路に沿って配置された物体を表す基準物について、道路の延びる方向に沿った複数箇所の相対的な位置を取得する。基準推定部６４は、道路の延びる方向に沿った複数箇所の相対的な位置に基づいて、道路の幅方向において基準となる位置を道路に沿って延びる線として表した基準線１０１を推定する。
【００７９】
指令値生成部６６は、Ｓ３００において、基準線１０１上における複数の位置を表す複数の基準位置Ｐと、それぞれの基準位置Ｐに対する、道路における幅方向の位置を表す複数の対応位置Ｑと、を含む計画情報を取得する。指令値生成部６６は、Ｓ３１５において、道路の延びる方向に沿った複数箇所の相対的な位置に基づいて、基準線１０１を基準としたときの車両の道路における幅方向の位置を表す基準横位置を推定する。
【００８０】
指令値生成部６６は、Ｓ３５０において、複数の対応位置Ｑのうち、車両に最も近い基準位置Ｐ0から基準線１０１上を予め設定された設定距離Ｍ離れて位置する基準位置ＰMに対応する対応位置ＱMに車両が近づくように、車両を走行させるための指示を出力する。
【００８１】
つまり、制御装置５０では、計画情報を表す対応位置Ｑ、および自車両１の位置は、基
準線１０１を基準とする相対的な位置により表されているため、対応位置Ｑ及び自車両１の位置を絶対位置で表す必要が無い。
【００８２】
特に本実施形態では、計画経路１０７を示す計画情報を表す対応位置Ｑと、自車両１の道路における幅方向の位置は、カメラ２１により取得された画像データに基づいて、数十ｃｍ程度の誤差といった高い精度で検出される。
【００８３】
このような構成によれば、従来技術のように精度の高い自車両１の絶対位置を必要とせず、自車両１を計画経路１０７に沿って走行させることができる。
つまり、制御装置５０によれば、車両を走行させるための指示は車両が走行する道路に関する情報を表す道路情報に基づいて生成されるので、従来技術のように、地図データ上の自車両１の絶対位置と、ＧＮＳＳや自律航法等により検出される誤差を含んだ自車両１の位置Ｇとについて精度の高いマッチングを必要とすること無く、簡易に、車両を計画経路１０７に沿って走行させることができる。
【００８４】
また、制御装置５０によれば、基準線１０１に対する道路における幅方向の位置を制御するという簡易な制御で、精度よく、自車両１を計画経路１０７に沿って走行させることができる。
【００８５】
（１ｂ）制御装置５０における指令値生成部６６は、車両が走行している車線７１内に複数の対応位置Ｑが位置するように表された計画情報を取得してもよい。これによれば、自車両１に現在走行している車線７１内を継続して走行させる、レーン内走行を実現することができる。
【００８６】
（１ｃ）制御装置５０における指令値生成部６６は、自車両１に最も近い基準位置Ｐ0からの基準線１０１上における距離ｌが増加するに伴って、それぞれの基準位置Ｐに対応する対応位置Ｑが、自車両１が走行している車線７１内から該車線に隣接する車線７２内へ移動するように表された計画情報を取得してもよい。これによれば、自車両１のレーンチェンジを実現することができる。
【００８７】
（１ｄ）制御装置５０における基準推定部６４は、道路における幅方向の位置が車両の走行する車線内における幅方向の中央に位置する、という条件を満たす点を繋げた線を、基準線１０１として推定するように構成されてもよい。これによれば、仮に、自車両１に車線７１の中央を走行させるような制御が行われている場合に、計画情報に従って道路における幅方向の位置の制御を行うだけで、自車両１に計画経路１０７を走行させることができる。
【００８８】
（１ｅ）制御装置５０において、設定距離Ｍは０に設定されてもよい。これによれば、制御装置５０は、自車両１の真下あたりが計画経路１０７上に近づくように車両を走行させる制御を行うので、自車両１に計画経路１０７上を精度よく走行させることができる。
【００８９】
（１ｆ）制御装置５０は、車両が走行する道路に関する情報を表す道路情報を取得する、道路取得部６３をさらに備えていても良い。また、制御装置５０は、道路情報に基づいて計画情報を生成する計画生成部６５をさらに備えていても良い。そして、制御装置５０において、指令値生成部６６は、計画生成部６５にて生成された計画情報を取得してもよい。これによれば、道路情報に応じた計画経路１０７を生成することができる。
【００９０】
（１ｇ）制御装置５０において、計画生成部６５は、Ｓ２１０では、車両の周囲に位置する障害物の位置を含む障害物情報を取得するように構成されていてもよい。また、制御装置５０において、計画生成部６５は、Ｓ２６０では、道路情報および障害物情報に基づ
いて、障害物を避けて車両を走行させるための計画情報を生成してもよい。これによれば、障害物を避けて車両を走行させることができる。
【００９１】
［４．変形例］
上記実施形態では、設定距離Ｍは０に設定されていたが、これに限定されるものではない。図１２に示すように、指令値生成部６６では、設定距離Ｍは、例えば数十ｍといった、０よりも大きい値に設定されてもよい。
【００９２】
ここで、直近基準位置Ｐ0から基準線１０１上を設定距離Ｍ離れて位置する目標基準位置ＰMの、自車両１に対する相対的な位置が、（ｘM、ｙM）で表されるものとする。また、目標対応位置ＱMは横距離ＷMで表されるものとする。また、目標角度差ＦMはθであるものとする。
【００９３】
このとき、制御装置５０は、目標対応位置ＱMの座標（ｘt、ｙt）を（２）式に基づき算出してもよい。
【００９４】
【数２】
0006601297.tif 000003
なお、（２）式におけるＲ（θ）は、（３）式のように表される。
【００９５】
【数３】
0006601297.tif 000004
すなわち、本変形例では、図９に示すフローチャートにおけるＳ３１５、Ｓ３２０、Ｓ３４０〜Ｓ３５０を削除してもよい。そして、制御装置５０は、Ｓ３４０に代えて、（２）式に基づいて目標対応位置ＱMの座標（ｘt、ｙt）を算出してもよい。さらに、制御部５０は、Ｓ３５０に代えて、目標対応位置ＱMの座標（ｘt、ｙt）に自車両１が近づくように、自車両１を走行させるための指令値を生成してもよい。
【００９６】
このように、変形例としての制御装置５０では、指令値生成部６６は、設定距離Ｍが０よりも大きい値に設定されていてもよい。つまり、制御装置５０は、自車両の前方を見るようにして、基準線１０１に対する自車両の位置Ｇが、基準線１０１に対する対応位置Ｑに近づくように、車両を走行させる制御を行ってもよい。
【００９７】
これによれば、自車両１の位置（ｘ0、ｙ0）を原点として表される目標対応位置ＱMの座標（ｘt、ｙt）に基づいて制御横位置Ｅｘを簡易に算出することができるので、制御装置５０の処理負荷を低減することができる。
【００９８】
なお、上記実施形態において、計画生成部６５が障害物取得部に相当し、指令値生成部６６が、計画取得部、車両推定部、出力部に相当する。また、Ｓ２１０が障害物取得部としての処理に相当する。また、Ｓ３００が計画取得部としての処理に相当し、Ｓ３１５が車両推定部としての処理に相当し、Ｓ３５０が出力部としての処理に相当する。
【００９９】
［５．他の実施形態］
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【０１００】
（５ａ）上記実施形態では、自車線７１における幅方向の中央に位置する、という条件を満たす点を繋げた線を基準線１０１として用いたが、これに限定されるものではない。
また、基準推定部６４は、道路における幅方向の位置が、道路におけるある車線内に位置し、且つ、車線内における幅方向の中央に位置する、という条件を満たす点を繋げた線を、基準線１０１として推定するように構成されてもよい。
【０１０１】
すなわち、ある車線は、隣接車線に限定されるものではなく、例えば自車線７１の左側に隣接する車線のように、自車線７１及び隣接車線７２以外の他の車線であってもよい。
また、上記実施形態では、基準線を示す点について、車線内における道路の幅方向の中央に位置するという条件が定められていたが、条件はこれに限定されるものではない。例えば、白線９１から道路の幅方向において自車両１側に車線幅の１／３ずれた位置の点、といったように、車線幅に対してどの位置の点であるかを表す条件は任意に定められてよい。
【０１０２】
また、例えば、白線９１、白線９２、隣接車線７２における白線９２とは異なるもう一方の白線９３等を含む、自車線７１やその他の車線を表す白線を基準線として用いてもよい。
【０１０３】
（５ｂ）上記実施形態では、自車線７１における左側の白線９１を基準物として基準線１０１を推定していたが、これに限定されるものではない。例えば、自車線における右側の白線を基準物として基準線１０１を推定してもよい。
【０１０４】
また、例えば、自車線における左側の白線９１及び右側の白線９２の両方を基準物として、基準線１０１を推定してもよい。つまり、左側の白線９１上における複数の相対的な位置と、右側の白線９２上における複数の相対的な位置とに基づいて、基準線１０１を推定してもよい。
【０１０５】
また、基準物は、白線に限定されるものではなく、例えば、縁石やガードレールといった、道路の延びる方向に沿って配置された有体物であってもよい。
（５ｃ）上記実施形態では、自車両の位置Ｇとは、自車両の重心位置を表していたが、これに限定されるものではない。例えば、自車両の前端部の中央や、自車両の後端部の中央といった、自車両における任意の位置を、自車両の位置Ｇとして設定してもよい。
【０１０６】
（５ｄ）上記実施形態では、カメラ２１を用いて、例えば、基準物、基準線１０１、基準位置Ｐ、対応位置Ｑ、基準横位置Ｅｓ等の検出や、車両の前方における道路の形状といった、車両を走行させるために必要な車両の周囲における道路情報を検出していたが、これに限定されるものではない。カメラ２１に代えて、ミリ波レーダ、超音波センサ等が用いられても良い。
【０１０７】
（５ｅ）上記実施形態では、制御部５０は、自車両から近い基準位置Ｐについては、カメラ２１の画像データに基づく基準物位置Ｋを用いて推定し、自車両から遠い基準位置Ｐについては、位置を推定済みの基準位置Ｐと曲率Ｒとを用いて推定していたが、これに限定されるものではない。制御部５０は、他の種々の方法によって、基準位置Ｐを推定してもよい。
【０１０８】
例えば、制御部５０は、それぞれの基準物位置Ｋ0〜Ｋnを通る、道路の幅方向に延びる線と、自車線７１の左側の白線９１との交わる位置を推定し、これらの位置と、それぞれに対応する基準物位置Ｋ0〜Ｋnとの中央の位置を、基準位置Ｐ0〜Ｐnとして推定してもよい。
【０１０９】
（５ｆ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【０１１０】
（５ｇ）上述した制御装置５０、ＣＰＵ５１、運転支援システム１０の他、当該制御装置５０を機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、制御方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。
【符号の説明】
【０１１１】
５０  制御装置、５１  ＣＰＵ、６１  基準取得部、６２  障害物認識部、６３  道路情報取得部、６４  基準推定部、６５  計画生成部、６６  指令値生成部。
【図１】
0006601297.tif 000005
【図２】
0006601297.tif 000006
【図３】
0006601297.tif 000007
【図４】
0006601297.tif 000008
【図５】
0006601297.tif 000009
【図６】
0006601297.tif 000010
【図７】
0006601297.tif 000011
【図８】
0006601297.tif 000012
【図９】
0006601297.tif 000013
【図１０】
0006601297.tif 000014
【図１１】
0006601297.tif 000015
【図１２】
0006601297.tif 000016