(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する自車情報取得部と、
少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記地図情報取得部が取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車の前方における各前記地点の方向と前記自車方位とがなす角度を検出する角度検出部と、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記地図情報取得部が取得した前記地図情報と、前記角度検出部が検出した前記角度とに基づいて、ｎ次（ｎは２以上）の座標を生成する座標生成部と、
前記座標生成部が生成した前記座標に従って配置した前記地図点群の近似曲線を、前記自車の目標経路として生成する目標経路生成部と、
を備え、
前記角度検出部は、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記地図情報取得部が取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車の座標である自車座標を生成する自車座標生成部と、
前記自車座標生成部が生成した前記自車座標において、前記自車位置と、前記自車の前方の位置を示す前方注視位置との間の中央位置を算出する中央位置算出部と、
前記中央位置算出部が算出した前記中央位置が原点となるように、前記自車座標生成部が生成した前記自車座標の座標軸を平行移動させる座標軸移動部と、
前記座標軸移動部が前記座標軸を平行移動させた後の前記自車座標において、前記自車方位に直交する前記座標軸を挟む各前記地点のうちの２点を結ぶ直線の傾きと前記自車方向とがなす角度を算出する角度算出部と、
を備え、
前記座標生成部は、前記原点を中心として各前記地点および前記自車座標を前記角度だけ回転させて前記座標を生成する、経路生成装置。
【請求項２】
少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する自車情報取得部と、
少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記地図情報取得部が取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車の前方における各前記地点の方向と前記自車方位とがなす角度を検出する角度検出部と、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記地図情報取得部が取得した前記地図情報と、前記角度検出部が検出した前記角度とに基づいて、ｎ次（ｎは２以上）の座標を生成する座標生成部と、
前記座標生成部が生成した前記座標に従って配置した前記地図点群の近似曲線を、前記自車の目標経路として生成する目標経路生成部と、
を備え、
前記角度検出部は、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記地図情報取得部が取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車位置および前記自車方位を前記地図点群に対応付けた自車近傍点群を生成する自車近傍点群生成部と、
前記自車近傍点群生成部が生成した前記自車近傍点群の始点から終点までの各点間の長さの総和である自車近傍点群長さを算出する自車近傍点群長さ算出部と、
前記自車近傍点群長さ算出部が算出した前記自車近傍点群長さの半分の位置を示す点群中心位置を算出する中心位置算出部と、
前記中心位置算出部が算出した前記点群中心位置における前記自車近傍点群の接線を算出する接線算出部と、
前記接線算出部が算出した前記接線と、前記自車方位とがなす角度を算出する角度算出部と、
を備える、経路生成装置。
【請求項３】
少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する自車情報取得部と、
少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、
複数の角度を出力する角度出力部と、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記角度出力部が出力した前記複数の角度とに基づいて、前記自車位置を中心として前記自車の座標である自車座標を各前記角度だけ回転させて各前記角度に応じた複数のｎ次（ｎは２以上）の座標を生成し、当該座標ごとに前記地図点群を近似参照点群として配置する座標生成部と、
前記座標生成部が配置した各前記近似参照点群の近似曲線を前記座標ごとに算出する近似算出部と、
前記近似算出部が算出した前記近似曲線と、前記座標生成部が配置した前記近似参照点群との誤差である近似誤差を前記座標ごとに算出する近似誤差算出部と、
前記近似誤差算出部が算出した各前記近似誤差のうち、前記近似誤差の最小値を算出する近似誤差比較部と、
前記近似誤差比較部が算出した前記近似誤差の最小値に対応する前記近似曲線を、前記自車の目標経路として生成する目標経路生成部と、
を備える、経路生成装置。
【請求項４】
前記近似誤差比較部で算出された前記近似誤差の最小値が予め定められた閾値よりも大きいとき、前記角度出力部に対してこれまでに出力した前記複数の角度とは異なる複数の角度を出力する指示を行う最小値比較部をさらに備える、請求項３に記載の経路生成装置。
【請求項５】
少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する自車情報取得部と、
少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、
予め定められた１つの角度を出力する角度出力部と、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記角度出力部が出力した前記角度とに基づいて、前記自車位置を中心として前記自車の座標である自車座標を前記角度だけ回転させて前記角度に応じたｎ次（ｎは２以上）の座標を生成し、当該座標に前記地図点群を近似参照点群として配置する座標生成部と、
前記座標生成部が配置した前記近似参照点群の近似曲線を算出する近似算出部と、
前記近似算出部が算出した前記近似曲線と、前記座標生成部が配置した前記近似参照点群との誤差である近似誤差を算出する近似誤差算出部と、
前記近似誤差算出部が算出した前記近似誤差と、予め定められた閾値とを比較する近似誤差比較部と、
前記近似誤差比較部による前記比較の結果、前記近似誤差が前記閾値以下のとき、前記近似算出部が算出した前記近似曲線を前記自車の目標経路として生成する目標経路生成部と、
を備え、
前記近似誤差比較部は、前記比較の結果、前記近似誤差が前記閾値よりも大きいとき、前記角度出力部に対してこれまでに出力した前記角度とは異なる角度を出力する指示を行うことを特徴とする、経路生成装置。
【請求項６】
（ａ）少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する工程と、
（ｂ）少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する工程と、
（ｃ）前記工程（ａ）で取得した前記自車情報と、前記工程（ｂ）で取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車の前方における各前記地点の方向と前記自車方位とがなす角度を検出する工程と、
（ｄ）前記工程（ａ）で取得した前記自車情報と、前記工程（ｂ）で取得した前記地図情報と、前記工程（ｃ）で検出した前記角度とに基づいて、ｎ次（ｎは２以上）の座標を生成する工程と、
（ｅ）前記工程（ｄ）で生成した前記座標に従って配置した前記地図点群の近似曲線を、前記自車の目標経路として生成する工程と、
を備え、
前記工程（ｃ）は、
（ｆ）前記工程（ａ）で取得した前記自車情報と、前記工程（ｂ）で取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車の座標である自車座標を生成する工程と、
（ｇ）前記工程（ｆ）で生成した前記自車座標において、前記自車位置と、前記自車の前方の位置を示す前方注視位置との間の中央位置を算出する工程と、
（ｈ）前記工程（ｇ）が算出した前記中央位置が原点となるように、前記工程（ｆ）が生成した前記自車座標の座標軸を平行移動させる工程と、
（ｉ）前記工程（ｈ）が前記座標軸を平行移動させた後の前記自車座標において、前記自車方位に直交する前記座標軸を挟む各前記地点のうちの２点を結ぶ直線の傾きと前記自車方向とがなす角度を算出する工程と、
を備え、
前記工程（ｄ）は、前記原点を中心として各前記地点および前記自車座標を前記角度だけ回転させて前記座標を生成する、経路生成方法。
【請求項７】
（ａ）少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する工程と、
（ｂ）少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する工程と、
（ｃ）前記工程（ａ）で取得した前記自車情報と、前記工程（ｂ）で取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車の前方における各前記地点の方向と前記自車方位とがなす角度を検出する工程と、
（ｄ）前記工程（ａ）で取得した前記自車情報と、前記工程（ｂ）で取得した前記地図情報と、前記工程（ｃ）で検出した前記角度とに基づいて、ｎ次（ｎは２以上）の座標を生成する工程と、
（ｅ）前記工程（ｄ）で生成した前記座標に従って配置した前記地図点群の近似曲線を、前記自車の目標経路として生成する工程と、
を備え、
前記工程（ｃ）は、
（ｉ）前記工程（ａ）で取得した前記自車情報と、前記工程（ｂ）で取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車位置および前記自車方位を前記地図点群に対応付けた自車近傍点群を生成する工程と、
（ｊ）前記工程（ｉ）で生成した前記自車近傍点群の始点から終点までの各点間の長さの総和である自車近傍点群長さを算出する工程と、
（ｋ）前記工程（ｊ）で算出した前記自車近傍点群長さの半分の位置を示す中央位置を算出する工程と、
（ｌ）前記工程（ｋ）で算出した前記中央位置における前記自車近傍点群の接線を算出する工程と、
（ｍ）前記工程（ｌ）で算出した前記接線と、前記自車方位とがなす角度を算出する工程と、
を備える、経路生成方法。
【請求項８】
（ａ）少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する工程と、
（ｂ）少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する工程と、
（ｃ）複数の角度を出力する工程と、
（ｄ）前記工程（ａ）が取得した前記自車情報と、前記工程（ｃ）が出力した前記複数の角度とに基づいて、前記自車位置を中心として前記自車の座標である自車座標を各前記角度だけ回転させて各前記角度に応じた複数のｎ次（ｎは２以上）の座標を生成し、当該座標ごとに前記地図点群を近似参照点群として配置する工程と、
（ｅ）前記（ｄ）で配置した各前記近似参照点群の近似曲線を前記座標ごとに算出する工程と、
（ｆ）前記工程（ｅ）で算出した前記近似曲線と、前記工程（ｄ）で配置した前記近似参照点群との誤差である近似誤差を前記座標ごとに算出する工程と、
（ｇ）前記工程（ｆ）が算出した各前記近似誤差のうち、前記近似誤差の最小値を算出する工程と、
（ｈ）前記工程（ｇ）で算出した前記近似誤差の最小値に対応する前記近似曲線を、前記自車の目標経路として生成する工程と、
を備える、経路生成方法。
【請求項９】
（ｉ）前記工程（ｇ）で算出された前記近似誤差の最小値が予め定められた閾値よりも大きいとき、前記工程（ｃ）に対してこれまでに出力した前記複数の角度とは異なる複数の角度を出力する指示を行う工程をさらに備える、請求項８に記載の経路生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が走行する経路を生成する経路生成装置および経路生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両が走行する経路を生成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、カメラユニットが撮影した画像から認識される左右の白線の道路幅方向の中央位置を目標点とし、当該目標点を２次の近似曲線で同定して目標経路を生成している。このとき、候補点の座標は、自車の車幅方向すなわち左右方向をｘ軸、自車の車高方向をｙ軸、および自車の進行方向をｚ軸とする実空間としている。
【０００３】
そして、特許文献１では、画像上で検出された白線候補点と、自車の移動量に基づいて推定した過去の白線データとを合わせ、これらのデータ点群に対して、例えば最小二乗法を適用して２次曲線で表現した白線候補点の軌跡を求めている。当該白線候補点の軌跡は、左右の白線に対応する左右の曲線として下記の式（１）のように求められる。左右の曲線のそれぞれから求められる中央位置の軌跡を目標経路とする。
【数１】
0006884173.tif 000002
【０００４】
式（１）において、係数Ａ，Ｂ，Ｃは、経路を構成する成分を表している。係数Ａは経路の曲率成分を表し、係数Ｂは自車の進行方向と経路とがなす角度成分を表し、係数Ｃは自車に対する目標経路の横方向（ｘ軸方向）の位置成分を表している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−１５４３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来では、目標とする点群を曲線近似することによって目標経路を生成しているが、例えば道路が直線から急にカーブに変化するときに近似の精度が悪くなるという問題があった。このように、従来では、自車前方の点群を曲線近似する場合において近似の精度が悪くなることがあり、結果的に正確な経路を生成することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、正確な経路を生成することが可能な経路生成装置および経路生成方法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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明による経路生成装置は、少なくとも自車の位置を示す自車位置、および自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する自車情報取得部と、少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、自車情報取得部が取得した自車情報と、地図情報取得部が取得した地図情報とに基づいて、自車の前方における各地点の方向と自車方位とがなす角度を検出する角度検出部と、自車情報取得部が取得した自車情報と、地図情報取得部が取得した地図情報と、角度検出部が検出した角度とに基づいて、ｎ次（ｎは２以上）の座標を生成する座標生成部と、座標生成部が生成した座標に従って配置した地図点群の近似曲線を、自車の目標経路として生成する目標経路生成部とを備え、角度検出部は、自車情報取得部が取得した自車情報と、地図情報取得部が取得した地図情報とに基づいて、自車の座標である自車座標を生成する自車座標生成部と、自車座標生成部が生成した自車座標において、自車位置と、自車の前方の位置を示す前方注視位置との間の中央位置を算出する中央位置算出部と、中央位置算出部が算出した中央位置が原点となるように、自車座標生成部が生成した自車座標の座標軸を平行移動させる座標軸移動部と、座標軸移動部が座標軸を平行移動させた後の自車座標において、自車方位に直交する座標軸を挟む各地点のうちの２点を結ぶ直線の傾きと自車方向とがなす角度を算出する角度算出部とを備え、座標生成部は、原点を中心として各地点および自車座標を角度だけ回転させて座標を生成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、経路生成装置は、自車情報取得部が取得した自車情報と、地図情報取得部が取得した地図情報とに基づいて、自車の前方における各地点の方向と自車方位とがなす角度を検出する角度検出部と、自車情報取得部が取得した自車情報と、地図情報取得部が取得した地図情報と、角度検出部が検出した角度とに基づいて、ｎ次（ｎは２以上）の座標を生成する座標生成部と、座標生成部が生成した座標に従って配置した地図点群の近似曲線を、自車の目標経路として生成する目標経路生成部とを備え、角度検出部は、自車情報取得部が取得した自車情報と、地図情報取得部が取得した地図情報とに基づいて、自車の座標である自車座標を生成する自車座標生成部と、自車座標生成部が生成した自車座標において、自車位置と、自車の前方の位置を示す前方注視位置との間の中央位置を算出する中央位置算出部と、中央位置算出部が算出した中央位置が原点となるように、自車座標生成部が生成した自車座標の座標軸を平行移動させる座標軸移動部と、座標軸移動部が座標軸を平行移動させた後の自車座標において、自車方位に直交する座標軸を挟む各地点のうちの２点を結ぶ直線の傾きと自車方向とがなす角度を算出する角度算出部とを備え、座標生成部は、原点を中心として各地点および自車座標を角度だけ回転させて座標を生成するため、正確な経路を生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１による経路生成装置の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による経路生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態２による経路生成装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態２による経路生成装置の動作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２による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態２による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態２による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態２による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態２による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態３による経路生成装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態３による経路生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態３による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施の形態３による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施の形態３による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図１７】本発明の実施の形態４による経路生成装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１８】本発明の実施の形態４による経路生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態４による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図２０】本発明の実施の形態４による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図２１】本発明の実施の形態４による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図２２】本発明の実施の形態４による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図２３】本発明の実施の形態４による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図２４】本発明の実施の形態４による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図２５】本発明の実施の形態４による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図２６】本発明の実施の形態４による経路生成装置の動作を説明するための図である。
【図２７】本発明の実施の形態４の変形例による経路生成装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２８】本発明の実施の形態４の変形例による経路生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図２９】本発明の実施の形態５による経路生成装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３０】本発明の実施の形態５による経路生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３１】本発明の実施の形態による経路生成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３２】本発明の実施の形態による経路生成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３３】関連技術による経路の生成を説明するための図である。
【図３４】関連技術による経路の生成を説明するための図である。
【図３５】関連技術による経路の生成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。
【００１２】
＜関連技術＞
以下、本明細書で開示する技術に関連する関連技術について説明する。
【００１３】
図３３に示すように、関連技術では、例えば自車７が道路を走行しているとき、目標点群を曲線近似することによって目標経路を生成している。目標点群は、車線の中央に位置する目標点の集合である。
【００１４】
図３４に示すように、関連技術では、自車７が走行する車線の中央に位置する目標点群を、自車７の位置を原点とし、かつ自車７の進行方向がｘ軸と一致するように回転演算して目標点群を曲線近似している。
【００１５】
しかし、目標点群を近似する際に一般的な最小二乗近似を用いると、図３４に示すような直線から急にカーブとなるような道路形状の場合、例えば、図３５に示すようにｘ軸の変化量に対してｙ軸の変化量が大きい場合は、近似の精度が悪くなるという問題があった。このように近似の精度が悪くなると、結果的に正確な経路を生成することができないという問題があった。
【００１６】
本発明の実施の形態は、このような関連技術の問題を解決するためになされたものであり、以下に詳細に説明する。
【００１７】
＜実施の形態１＞
＜１−１．構成＞
図１は、本実施の形態１による経路生成装置１の構成の一例を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、経路生成装置１は、自車情報取得部２と、地図情報取得部３と、角度検出部４と、座標生成部５と、目標経路生成部６とを備えている。
【００１９】
自車情報取得部２は、人工衛星から受信した測位情報などを利用して、少なくとも自車の位置を示す自車位置、および自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する。自車位置は、緯度および経度を含む。具体的に、自車情報取得部２は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）またはＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）などから送信された測位信号、衛星信号、またはインターネット経由でこれらの信号を補正した情報を衛星信号受信器が受信することによって自車位置を取得することができる。また、これらの信号に限らず、ヨーレートセンサおよび車速センサのそれぞれの検出結果を組み合わせて自車位置および自車方位を算出する、いわゆるデッドレコニングを採用した構成としてもよい。自車方位は、自車の進行方向に相当する。なお、自車情報は、自車の速度を含んでもよい。
【００２０】
地図情報取得部３は、少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する。地図情報は、各地点の緯度、経度、および高度を含む。複数の地点のことを点群という。点群は、例えば、車線の中央に位置する離散的な点の集合であり、各点は位置座標値を有する。地図情報取得部３は、例えば、自車が走行する出発地から目的地までの道路の点群情報を含む地図情報を取得する。ここでは、点群情報は、緯度、経度、および高度で表されるが、例えば、ガウス＝クリューゲル法などの座標変換法を用いて緯度、経度、および高度を平面上に変換し、ある位置を原点として東西方向と南北方向とに分けたメートル座標系で表されるようにしてもよい。
【００２１】
地図情報取得部３が取得した地図点群を、自車情報取得部２が取得した自車位置および自車方位に紐づけすることによって、自車周辺の地図点群を得ることができる。このような自車周辺の地図点群のことを自車近傍点群という。
【００２２】
角度検出部４は、自車情報取得部２が取得した自車情報と、地図情報取得部３が取得した地図情報とに基づいて、自車の前方における各地点の方向と自車方向とがなす角度を検出する。具体的には、角度検出部４は、自車近傍点群を用いて、自車位置の前方に位置する自車近傍点群の角度を検出する。
【００２３】
座標生成部５は、自車情報取得部２が取得した自車情報と、地図情報取得部３が取得した地図情報と、角度検出部４が検出した角度とに基づいて、ｎ次（ｎは２以上）の座標を生成する。具体的には、座標生成部５は、角度検出部４が検出した角度に応じて、自車近傍点群のｎ次の座標を生成する。このように生成されたｎ次の座標に従って配置した自車近傍点群のことを近似参照点群という。
【００２４】
目標経路生成部６は、座標生成部５が生成した座標に基づいて、自車の目標経路を生成する。具体的には、目標経路生成部６は、座標生成部５が生成した座標に従って配置した近似参照点群を、多項式近似などによって近似参照点群に相応する曲線または直線などからなる目標経路を生成する。
【００２５】
＜１−２．動作＞
図２は、経路生成装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
【００２６】
ステップＳ１０１において、自車情報取得部２は、人工衛星から測位信号などを受信することによって、自車情報を取得する。ステップＳ１０２において、地図情報取得部３は、地図情報を取得する。
【００２７】
ステップＳ１０３において、角度検出部４は、地図情報取得部３が取得した地図点群を、自車情報取得部２が取得した自車位置および自車方位に紐づけすることによって、自車近傍点群を生成する。また、角度検出部４は、自車が走行する車線に関する情報を含む道路情報を取得してもよい。道路情報は、例えば、車線の中央に位置する点群、車線数、および道路の曲率などを含む。
【００２８】
また、角度検出部４は、地図情報に含まれる高度も、自車位置および自車方位に紐づけてもよい。高度を自車位置および自車方位に紐づけることによって、例えば、自車周辺が下道と高速道路とが混在している場合、自車が現在走行している道路の高さを判別し、判別した道路における自車近傍点群を生成することができる。
【００２９】
ステップＳ１０４において、角度検出部４は、ステップＳ１０３で生成した自車近傍点群のうち、自車位置よりも前方に存在する自車近傍点群の方向と自車方向とがなす角度を検出する。自車前方における自車近傍点群の方向と自車方向とがなす角度は、例えば図３に示すように、自車７の進行方向であるｘ軸方向において、自車位置よりも前方に存在する任意のｘ軸上の地点ｘ１を通る垂線と自車近傍点群との交点で、自車近傍点群とｘ軸との角度θを算出することによって得られる。なお、図３における自車近傍点は、自車近傍点群を構成する点である。
【００３０】
ステップＳ１０５において、座標生成部５は、角度検出部４が検出した角度に応じて、近似参照点群のｎ次の座標を生成する。具体的には、座標生成部５は、例えば図３において角度検出部４が算出した角度θを用いて、自車近傍点群（ｘ、ｙ）を原点を中心として角度θだけ回転させる。回転後の座標（Ｘ、Ｙ）は、下記の式（２）を用いて算出することができる。回転後の座標を図４に示す。
【数２】
0006884173.tif 000003
【００３１】
ステップＳ１０６において、目標経路生成部６は、座標生成部５が生成した座標に従って配置した近似参照点群を、多項式近似などによって近似参照点群に相応する曲線または直線などからなる目標経路を生成する。具体的には、目標経路生成部６は、座標生成部５が生成した座標に従って配置した近似参照点群に最小二乗法などの多項式近似を適用することによって、目標経路となる近似曲線を生成する。
【００３２】
ここで、最小二乗法について説明する。最小二乗法とは、近似参照点群の座標を（ＸｉＹｉ）とすると、下記の式（３）におけるＪが最小となるような関数ｆ（Ｘｉ）を求める方法である。
【数３】
0006884173.tif 000004
【００３３】
なお、目標経路生成部６が用いるカーブフィッティングの手法、すなわち近似参照点群から目標経路を生成する方法は、３次多項式または５次多項式を求める最小二乗近似に限らず、例えば、最小二乗法で重み係数を付加した近似方法、または非一様有理Ｂスプライン（NURBS：Non-Uniform Rational B-Spline）などでもよい。目標経路生成部６は、これらの方法を用いて目標経路を生成してもよい。
【００３４】
上記では、地図点群を自車位置および自車方位に紐づけすることによって自車近傍点群を生成する場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、道路の白線を検出する各種センサによって検出された白線の候補点の集合を自車近傍点群としてもよい。また、カメラを用いて認識された白線のみを用いて左右の白線の中央地点の点群を生成し、当該点群を最小二乗法などを適用して目標経路を生成してもよい。
【００３５】
＜１−３．効果＞
本実施の形態１によれば、角度検出部４は、自車近傍点群を用いて、自車位置の前方に位置する自車近傍点群の角度を検出する。座標生成部５は、角度検出部４が検出した角度に応じて、近似参照点群のｎ次の座標を生成する。目標経路生成部６は、座標生成部５が生成した座標に従って配置した近似参照点群に最小二乗法などの多項式近似を適用することによって、目標経路となる近似曲線を生成する。これにより、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果的に正確な経路を生成することが可能となる。
【００３６】
＜実施の形態２＞
＜２−１．構成＞
図５は、本実施の形態２による経路生成装置８の構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態２による経路生成装置８は、角度検出部４に特徴を有している。その他の構成は、実施の形態１で説明した図１に示す経路生成装置１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３７】
図５に示すように、角度検出部４は、自車座標生成部９と、時間出力部１０と、前方注視距離算出部１１と、前方注視位置算出部１２と、中央位置算出部１３と、座標軸移動部１４と、角度算出部１５とを備えている。
【００３８】
自車座標生成部９は、自車情報取得部２が取得した自車情報と、地図情報取得部３が取得した地図情報とに基づいて、自車の座標である自車座標を生成する。具体的には、自車座標生成部９は、自車情報取得部２が取得した自車位置および自車方位と、地図情報取得部３が取得した地図点群とを用いて、自車位置および自車方位に基づく自車座標を生成する。
【００３９】
時間出力部１０は、予め定められた時間である予見時間を、前方注視距離算出部１１に出力する。
【００４０】
前方注視距離算出部１１は、自車情報取得部２が取得した自車情報に含まれる自車の速度に対して、時間出力部１０から取得した予見時間を乗じることによって、予見時間で自車が到達する距離である前方注視距離を算出する。
【００４１】
前方注視位置算出部１２は、自車座標生成部９が生成した自車座標と、前方注視距離算出部１１が算出した前方注視距離とに基づいて、自車位置から自車の前方に前方注視距離だけ離れた地点の座標値である前方注視位置を算出する。
【００４２】
中央位置算出部１３は、自車座標生成部９が生成した自車座標において、自車情報取得部２が取得した自車位置と、前方注視位置算出部１２が算出した前方注視位置との間の中央位置を算出する。
【００４３】
座標軸移動部１４は、自車座標生成部９が生成した自車座標において、中央位置算出部１３が算出した中央位置が原点となるように座標軸を平行移動させる。
【００４４】
角度算出部１５は、自車座標生成部９が生成した自車座標における自車位置と、中央位置算出部１３が算出した中央位置とに基づいて、自車の前方における各地点の方向と自車方向とがなす角度を算出する。具体的には、角度算出部１５は、座標軸移動部１４が移動させた後の座標軸において、ｙ軸上の自車近傍点群と自車方位とがなす角度を算出する。角度算出部１５は、算出した角度を座標生成部５に出力する。
【００４５】
＜２−２．動作＞
図６は、経路生成装置８の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図６のステップＳ２０９は、図２のステップＳ１０６と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４６】
ステップＳ２０１において、自車情報取得部２は、自車情報を取得する。また、地図情報取得部３は、地図情報を取得する。
【００４７】
ステップＳ２０２において、自車座標生成部９は、自車情報取得部２が取得した自車情報と、地図情報取得部３が取得した地図情報とを用いて、自車位置および自車方位に基づく自車座標を生成する。
【００４８】
具体的には、自車座標生成部９は、地図情報取得部３が取得した地図点群を、自車情報取得部２が取得した自車位置および自車方位に紐づけることによって、自車位置を原点とし、自車の進行方向をｘ軸とし、ｘ軸に直行する軸をｙ軸とする自車座標を生成する。図７は、自車座標生成部９が生成した自車座標の一例を示している。図７において、地図情報取得部３が取得した地図点群における各点の元の位置座標を（ｘ’ｉ，ｙ’ｉ）とし、自車方位の角度をθＤ［ｒａｄ］とし、自車位置を（ｘ０，ｙ０）とすると、自車座標に従って配置された自車近傍点群における各自車近傍点の座標（ｘｉ，ｙｉ）は、下記の式（４）によって導出される。
【数４】
0006884173.tif 000005
【００４９】
ステップＳ２０３において、前方注視距離算出部１１は、自車情報取得部２が取得した自車情報に含まれる自車の速度に対して、時間出力部１０から取得した予見時間を乗じることによって前方注視距離を算出する。具体的には、自車の速度をｖとし、予見時間をＴｄとすると、前方注視距離Ｌｄは下記の式（５）によって導出される。
【数５】
0006884173.tif 000006
【００５０】
なお、前方注視距離Ｌｄは、上記の式（５）に限らず、近似する際の原点から自車前方における自車近傍点群の終端の点のｘ軸の値としてもよい。
【００５１】
ステップＳ２０４において、前方注視位置算出部１２は、自車座標生成部９が生成した自車座標と、前方注視距離算出部１１が算出した前方注視距離とに基づいて前方注視位置を算出する。具体的には、前方注視位置算出部１２は、自車位置から前方注視距離Ｌｄ分進んだｘ軸上の点の位置である前方注視位置の座標値（Ｌｄ，０）を算出する。
【００５２】
ステップＳ２０５において、中央位置算出部１３は、自車座標生成部９が生成した自車座標において、自車情報取得部２が取得した自車位置と、前方注視位置算出部１２が算出した前方注視位置との間の中央位置を算出する。具体的には、中央位置算出部１３は、例えば図８に示すように、自車位置と前方注視位置との中央位置を算出し、当該中央位置の座標値を算出する。
【００５３】
ステップＳ２０６において、座標軸移動部１４は、自車座標生成部９が生成した自車座標において、中央位置算出部１３が算出した中央位置が原点となるように座標軸を平行移動させる。具体的には、座標軸移動部１４は、例えば図９に示すように、中央位置が原点となるように自車近傍点の座標（ｘｉ，ｙｉ）をオフセットさせる。
【００５４】
ステップＳ２０７において、角度算出部１５は、座標軸移動部１４が移動させた後の座標において、ｙ軸上の自車近傍点群と自車方位とがなす角度を算出する。具体的には、角度算出部１５は、座標軸移動部１４が移動させた後の座標において、ｙ軸上の自車近傍点群のｘ軸に対する角度を算出する。より具体的には、例えば図１０に示すように、角度算出部１５は、ｙ軸を挟む最も近い２点を結ぶ直線の傾きを用いて角度を算出する。角度θは、下記の式（６）によって導出される。
【数６】
0006884173.tif 000007
【００５５】
また、角度算出部１５は、角度を算出する際に用いる自車近傍点群の傾きとして、近似に使用する範囲の両端の２点を結ぶ直線の傾きなど、ｙ軸を挟む２点を結ぶ直線の傾きであればどのような２点を用いてもよい。さらに、ｙ軸を挟む全ての２点を結ぶ直線の傾きを平均したものであってもよい。
【００５６】
ステップＳ２０８において、座標生成部５は、角度算出部１５が算出した角度θを用いて、自車近傍点群および自車位置の座標（ｘ、ｙ）を原点を中心として角度θだけ回転させ、近似参照点群のｎ次の座標を生成する。回転後の座標（Ｘ、Ｙ）は、上述の式（２）を用いて算出することができる。回転後の座標を図１１に示す。
【００５７】
＜２−３．効果＞
本実施の形態２によれば、角度算出部１５は、座標軸移動部１４が移動させた後の座標において、ｙ軸上の自車近傍点群と自車方位とがなす角度を算出する。座標生成部５は、角度算出部１５が算出した角度θを用いて、自車近傍点群および自車位置の座標（ｘ、ｙ）を原点を中心として角度θだけ回転させ、近似参照点群のｎ次の座標を生成する。目標経路生成部６は、座標生成部５が生成した座標に従って配置した近似参照点群に最小二乗法などの多項式近似を適用することによって、目標経路となる近似曲線を生成する。これにより、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果的に正確な経路を生成することが可能となる。
【００５８】
＜実施の形態３＞
＜３−１．構成＞
図１２は、本実施の形態３による経路生成装置１６の構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態３による経路生成装置１６は、角度検出部４に特徴を有している。その他の構成は、実施の形態１で説明した図１に示す経路生成装置１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００５９】
図１２に示すように、角度検出部４は、自車近傍点群生成部１７と、自車近傍点群長さ算出部１８と、中心位置算出部１９と、接線算出部２０と、角度算出部２１とを備えている。
【００６０】
自車近傍点群生成部１７は、自車情報取得部２が取得した自車情報と、地図情報取得部３が取得した地図情報とに基づいて、自車位置および自車方位を地図点群に対応付けた自車近傍点群を生成する。具体的には、自車近傍点群生成部１７は、自車情報取得部２が取得した自車位置および自車方位を用いてｎ次（ｎは２以上）の座標を生成し、当該座標に地図情報取得部３が取得した地図点群を配置する。上述の通り、このとき配置した地図点群は自車近傍点群である。
【００６１】
なお、自車近傍点群生成部１７は、自車情報取得部２が取得した自車位置および自車方位と、地図情報取得部３が取得した地図点群とに基づく、例えば図７に示すような自車７の自車位置を原点とし、自車７の進行方向である自車方位をｘ軸とし、ｘ軸に直行する軸をｙ軸とする自車座標を用いてもよい。
【００６２】
自車近傍点群長さ算出部１８は、自車近傍点群生成部１７が生成した自車近傍点群の始点から終点までの各点間の長さの総和である自車近傍点群長さを算出する。中心位置算出部１９は、自車近傍点群長さ算出部１８が算出した自車近傍点群長さの半分の位置を示す点群中心位置を算出する。
【００６３】
接線算出部２０は、中心位置算出部１９が算出した点群中心位置における自車近傍点群の接線を算出する。角度算出部２１は、接線算出部２０が算出した接線と、自車方位とがなす角度を算出する。
【００６４】
＜３−２．動作＞
図１３は、経路生成装置１６の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図１３のステップＳ３０８およびステップＳ３０９は、図２のステップＳ１０５およびステップＳ１０６と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００６５】
ステップＳ３０１において、自車情報取得部２は、自車情報を取得する。また、地図情報取得部３は、地図情報を取得する。
【００６６】
ステップＳ３０２において、自車近傍点群生成部１７は、自車情報取得部２が取得した自車位置および自車方位を用いてｎ次の座標を生成し、地図情報取得部３が取得した地図点群をｎ次の座標に従って配置する。このとき、ｎ次の座標に従って配置された地図点群が自車近傍点群である。
【００６７】
ステップＳ３０３において、自車近傍点群長さ算出部１８は、自車近傍点群生成部１７が生成した自車近傍点群の始点から終点までの各点間の長さを算出する。具体的には、自車近傍点群長さ算出部１８は、例えば図１４に示すように、各点間の距離ｄｉｓｔａｎｃｅを算出する。より具体的には、自車近傍点群長さ算出部１８は、例えば図１５に示すように、自車近傍点群の始点とその次の点との距離ｄｉｓｔａｎｃｅ１から、終点とその手前の点との距離ｄｉｓｔａｎｃｅｎまでのｎ個分の各点間の距離を、下記の式（７）を用いて算出する。
【数７】
0006884173.tif 000008
【００６８】
ステップＳ３０４において、自車近傍点群長さ算出部１８は、自車近傍点群の始点から終点までの各点間の長さの総和である自車近傍点群長さを算出する。具体的には、自車近傍点群長さ算出部１８は、例えば図１５に示す距離ｄｉｓｔａｎｃｅ１から距離ｄｉｓｔａｎｃｅｎまでの各点間の距離の合計である自車近傍点群長さＬｅｎｇｔｈを算出する。
【００６９】
ステップＳ３０５において、中心位置算出部１９は、自車近傍点群長さ算出部１８が算出した自車近傍点群長さの半分の位置を示す点群中心位置を算出する。具体的には、中心位置算出部１９は、例えば図１６に示すように、自車近傍点群の始点から自車近傍点群長さＬｅｎｇｔｈの半分を移動した位置である点群中心位置を算出する。なお、図１６の例では、車近傍点群の始点から自車近傍点群長さＬｅｎｇｔｈの半分を移動した位置を点群中心位置として算出しているが、車近傍点群の終点から自車近傍点群長さＬｅｎｇｔｈの半分を移動した位置を点群中心位置として算出してもよい。
【００７０】
ステップＳ３０６において、接線算出部２０は、中心位置算出部１９が算出した点群中心位置における自車近傍点群の接線を算出する。具体的には、接線算出部２０は、例えば図１６に示す点群中心位置における自車近傍点群の傾きを接線として算出する。より具体的には、接線算出部２０は、点群中心位置を挟む近傍の２つの点を用いて接線を算出してもよい。なお、接線算出部２０は、点群中心位置を挟む２点であれば、どのような２点を用いて接線を算出してもよい。
【００７１】
ステップＳ３０７において、角度算出部２１は、接線算出部２０が算出した接線と、自車方位とがなす角度を算出する。具体的には、角度算出部２１は、例えば図１０に示す破線を接線算出部２０が算出した接線であるものとすると、当該接線と自車方位であるｘ軸との交点における角度θを、上述の式（６）などを用いて算出する。
【００７２】
＜３−３．効果＞
本実施の形態３によれば、接線算出部２０は、中心位置算出部１９が算出した点群中心位置における自車近傍点群の接線を算出する。角度算出部２１は、接線算出部２０が算出した接線と、自車方位とがなす角度を算出する。座標生成部５は、角度算出部２１が算出した角度θを用いて、自車近傍点群および自車位置の座標（ｘ、ｙ）を原点を中心として角度θだけ回転させ、近似参照点群のｎ次の座標を生成する。目標経路生成部６は、座標生成部５が生成した座標に従って配置した近似参照点群に最小二乗法などの多項式近似を適用することによって、目標経路となる近似曲線を生成する。これにより、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果的に正確な経路を生成することが可能となる。
【００７３】
＜実施の形態４＞
＜４−１．構成＞
図１７は、本実施の形態４による経路生成装置２２の構成の一例を示すブロック図である。
【００７４】
図１７に示すように、経路生成装置２２は、自車情報取得部２と、地図情報取得部３と、角度出力部２３と、座標生成部２４と、近似算出部２５と、近似誤差算出部２６と、近似誤差比較部２７と、第１目標経路生成部２８とを備えている。なお、図１７に示す自車情報取得部２および地図情報取得部３は、実施の形態１で説明した図１に示す自車情報取得部２および地図情報取得部３と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００７５】
角度出力部２３は、複数の角度を座標生成部２４に出力する。角度出力部２３が出力する複数の角度は、例えば０°から５９°までの整数値の６０通りでもよく、０°から３５９°までの整数値の３６０通りでもよく、０°から４５°までの小数点を含む角度でもよく、１°、３０°、４５°、および６７°などの不規則な複数の角度であってもよい。
【００７６】
座標生成部２４は、自車情報取得部２が取得した自車情報と、角度出力部２３が出力した複数の角度とに基づいて、各角度に応じた複数のｎ次（ｎは２以上）の座標を生成する。そして、座標生成部２４は、生成したｎ次の座標ごとに地図点群を配置する。このとき配置された地図点群は近似参照点群である。
【００７７】
近似算出部２５は、座標生成部２４が座標ごとに配置した各近似参照点群を最小二乗法などを用いて多項式近似することによって、各近似参照点群の近似曲線を算出する。
【００７８】
近似誤差算出部２６は、近似算出部２５が算出した近似曲線と、座標生成部２４が配置した近似参照点群との誤差である近似誤差を座標ごとに算出する。
【００７９】
近似誤差比較部２７は、近似誤差算出部２６が算出した全ての近似誤差を比較し、近似誤差の最小値を算出する。
【００８０】
第１目標経路生成部２８は、近似誤差比較部２７が算出した近似誤差の最小値に対応する近似曲線を、自車の目標経路として生成する。
【００８１】
＜４−２．動作＞
図１８は、経路生成装置２２の動作の一例を示すフローチャートである。
【００８２】
ステップＳ４０１において、自車情報取得部２は、自車情報を取得する。また、地図情報取得部３は、地図情報を取得する。
【００８３】
ステップＳ４０２において、角度出力部２３は、複数の角度を決定する。
【００８４】
ステップＳ４０３において、角度出力部２３は、決定した複数の角度を座標生成部２４に出力する。
【００８５】
ステップＳ４０４において、座標生成部２４は、各角度に応じた近似参照点群を生成する。具体的には、例えば、角度出力部２３が複数の角度θとして角度α、角度β、角度γ、および角度δを出力した場合、座標生成部２４は、図１９〜２２に示すように、それぞれの角度に応じた４つの異なる座標を生成する。そして、各座標に基づいて近似参照点群が配置される。このように、座標生成部２４は、角度出力部２３が出力した複数の角度のそれぞれに応じた座標を生成し、生成した各座標に基づいて近似参照点群を生成する。
【００８６】
ステップＳ４０５において、近似算出部２５は、座標生成部２４が座標ごとに配置した各近似参照点群を最小二乗法などを用いて多項式近似することによって、各近似参照点群の近似曲線を算出する。
【００８７】
ステップＳ４０６において、近似誤差算出部２６は、近似算出部２５が算出した近似曲線と、座標生成部２４が配置した近似参照点群との誤差である近似誤差を座標ごとに算出する。具体的には、近似誤差算出部２６は、例えば図２３〜２６に示すように、近似曲線と近似参照点群との近似誤差を座標ごとに算出する。このとき、近似誤差εは下記の式（８）によって算出される。式（８）において、ｎは近似参照点群の始点から終点までの個数を示し、（ＸｉＹｉ）は近似参照点群の座標を示し、ｆ（Ｘｉ）は近似曲線の関数に近似参照点群のｉ番目の点のＸ軸の値を代入した値である。
【数８】
0006884173.tif 000009
【００８８】
ステップＳ４０７において、近似誤差比較部２７は、近似誤差算出部２６が算出した全ての近似誤差を比較し、近似誤差の最小値を算出する。具体的には、例えば図２３〜２６において、角度αのときの近似誤差εα＝１、角度βのときの近似誤差εβ＝０．５、角度γのときの近似誤差εγ＝１．５、および角度δのときの近似誤差εδ＝２．５である場合、近似誤差の最小値は近似誤差εβである。
【００８９】
ステップＳ４０８において、第１目標経路生成部２８は、近似誤差比較部２７が算出した近似誤差の最小値に対応する近似曲線を、自車の目標経路として生成する。具体的には、近似誤差比較部２７が算出した近似誤差の最小値が近似誤差εβである場合、第１目標経路生成部２８は、図２４に示す角度βのときの近似曲線ｆ（β）を自車の目標経路として生成する。
【００９０】
＜４−３．変形例＞
図２７は、本実施の形態４の変形例による経路生成装置２９の構成の一例を示すブロック図である。本変形例では、近似誤差比較部２７が近似誤差を比較するときに用いる閾値を設定することを特徴としている。具体的には、経路生成装置２９は、閾値出力部３０と、最小値比較部３１と、第２目標経路生成部３２とを備えることを特徴としている。その他の構成は、図１７に示す経路生成装置２２と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００９１】
閾値出力部３０は、予め定められた近似誤差の閾値を最小値比較部３１に出力する。目標経路として生成される近似曲線の誤差に閾値を設定する場合、許容する近似誤差を考慮して、近似誤差の閾値を予め定めておく。
【００９２】
最小値比較部３１は、近似誤差比較部２７で算出された近似誤差の最小値と、閾値出力部３０が出力した閾値とを比較する。そして、最小値比較部３１は、近似誤差の最小値が閾値よりも大きいとき、角度出力部２３に対してこれまでに角度出力部２３が出力した角度とは異なる複数の角度を座標生成部２４に出力する指示を行う。例えば、角度出力部２３は、０°から２９°までの整数値の３０通りの角度を出力し、これらの角度の近似誤差の最小値が閾値よりも大きいとき、次回は３０°から６０°までの整数値の角度を出力する。
【００９３】
なお、最小値比較部３１は、近似誤差の最小値が閾値よりも大きい場合、角度出力部２３に対して異なる角度を出力するように指示するが、このとき角度出力部２３から出力される複数の角度は、角度の範囲または分解能などが前回出力した角度と異なっていてもよい。
【００９４】
第２目標経路生成部３２は、近似誤差の最小値が閾値以下のとき、当該近似誤差の最小値に対応する近似曲線を自車の目標経路として生成する。
【００９５】
図２８は、経路生成装置２９の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図２８のステップＳ５０１〜ステップＳ５０７は、図１８のステップＳ４０１〜ステップＳ４０７と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。以下では、ステップＳ５０８およびステップＳ５０９について説明する。
【００９６】
ステップＳ５０８において、最小値比較部３１は、近似誤差比較部２７で算出された近似誤差の最小値と、閾値出力部３０が出力した閾値とを比較し、近似誤差の最小値が閾値以下であるか否かを判断する。近似誤差の最小値が閾値以下である場合は、ステップＳ５０９に移行する。一方、近似誤差の最小値が閾値以下でない場合は、ステップＳ５０２に戻る。
【００９７】
ステップＳ５０９において、第２目標経路生成部３２は、近似誤差の最小値に対応する近似曲線を自車の目標経路として生成する。
【００９８】
＜４−４．効果＞
本実施の形態４によれば、座標生成部２４は、自車情報取得部２が取得した自車情報と、角度出力部２３が出力した複数の角度とに基づいて、各角度に応じた複数のｎ次の座標を生成し、座標ごとに地図点群を配置する。近似算出部２５は、座標生成部２４が座標ごとに配置した各近似参照点群を最小二乗法などを用いて多項式近似することによって、各近似参照点群の近似曲線を算出する。近似誤差算出部２６は、近似算出部２５が算出した近似曲線と、座標生成部２４が配置した近似参照点群との誤差である近似誤差を座標ごとに算出する。近似誤差比較部２７は、近似誤差算出部２６が算出した全ての近似誤差を比較し、近似誤差の最小値を算出する。第１目標経路生成部２８は、近似誤差比較部２７が算出した近似誤差の最小値に対応する近似曲線を、自車の目標経路として生成する。これにより、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果として正確な経路を生成することが可能となる。
【００９９】
また、最小値比較部３１は、近似誤差比較部２７で算出された近似誤差の最小値と、閾値出力部３０が出力した閾値とを比較する。第２目標経路生成部３２は、近似誤差の最小値が閾値以下のとき、当該近似誤差の最小値に対応する近似曲線を自車の目標経路として生成する。このような構成であっても、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果として正確な経路を生成することが可能となる。
【０１００】
＜実施の形態５＞
＜５−１．構成＞
図２９は、本実施の形態５による経路生成装置３３の構成の一例を示すブロック図である。
【０１０１】
図２９に示すように、経路生成装置３３は、自車情報取得部２と、地図情報取得部３と、角度出力部３４と、座標生成部３５と、近似算出部３６と、近似誤差算出部３７と、閾値出力部３８と、近似誤差比較部３９と、目標経路生成部４０とを備えている。なお、図２９に示す自車情報取得部２および地図情報取得部３は、実施の形態１で説明した図１に示す自車情報取得部２および地図情報取得部３と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【０１０２】
角度出力部３４は、予め定められた１つの角度を座標生成部３５に出力する。
【０１０３】
座標生成部３５は、自車情報取得部２が取得した自車情報と、角度出力部２３が出力した複数の角度とに基づいて、角度に応じたｎ次（ｎは２以上）の座標を生成する。そして、座標生成部３５は、生成したｎ次の座標に地図点群を配置する。このとき配置された地図点群は近似参照点群である。
【０１０４】
近似算出部３６は、座標生成部３５が配置した近似参照点群を最小二乗法などを用いて多項式近似することによって、近似参照点群の近似曲線を算出する。
【０１０５】
近似誤差算出部３７は、近似算出部３６が算出した近似曲線と、座標生成部３５が配置した近似参照点群との誤差である近似誤差を算出する。
【０１０６】
閾値出力部３８は、予め定められた近似誤差の閾値を近似誤差比較部３９に出力する。
【０１０７】
近似誤差比較部３９は、近似誤差算出部３７が算出した近似誤差と、閾値出力部３８が出力した閾値とを比較する。そして、近似誤差比較部３９は、比較の結果、近似誤差が閾値よりも大きいとき、角度出力部３４に対してこれまでに出力した角度とは異なる角度を出力する指示を行う。
【０１０８】
目標経路生成部４０は、近似誤差比較部３９による比較の結果、近似誤差が閾値以下のとき、近似算出部３６が算出した近似曲線を自車の目標経路として生成する。
【０１０９】
＜５−２．動作＞
図３０は、経路生成装置３３の動作の一例を示すフローチャートである。
【０１１０】
ステップＳ６０１において、自車情報取得部２は、自車情報を取得する。また、地図情報取得部３は、地図情報を取得する。
【０１１１】
ステップＳ６０２において、角度出力部３４は、１つの角度を決定する。
【０１１２】
ステップＳ６０３において、角度出力部３４は、決定した１つの角度を座標生成部３５に出力する。
【０１１３】
ステップＳ６０４において、座標生成部３５は、角度に応じた近似参照点群を生成する。
【０１１４】
ステップＳ６０５において、近似算出部３６は、座標生成部３５が座標に配置した近似参照点群を最小二乗法などを用いて多項式近似することによって、近似参照点群の近似曲線を算出する。
【０１１５】
ステップＳ６０６において、近似誤差算出部３７は、近似算出部３６が算出した近似曲線と、座標生成部３５が配置した近似参照点群との誤差である近似誤差を算出する。
【０１１６】
ステップＳ６０７において、近似誤差比較部３９は、近似誤差算出部３７が算出した近似誤差と、閾値出力部３８が出力した閾値とを比較し、近似誤差が閾値以下であるか否かを判断する。近似誤差が閾値以下である場合は、ステップＳ６０８に移行する。一方、近似誤差が閾値以下でない場合は、ステップＳ６０２に戻る。この場合、近似誤差比較部３９は、角度出力部３４に対してこれまでに出力した角度とは異なる角度を出力する指示を行う。
【０１１７】
ステップＳ６０８において、目標経路生成部４０は、近似算出部３６が算出した近似曲線を自車の目標経路として生成する。
【０１１８】
上記より、経路生成装置３３は、実施の形態４で説明した経路生成装置２２のように複数の角度を出力せずに１つの角度を出力し、当該角度における近似誤差が閾値以下になるまで出力する角度を１つずつ更新する。
【０１１９】
＜５−３．効果＞
本実施の形態５によれば、座標生成部３５は、自車情報取得部２が取得した自車情報と、角度出力部２３が出力した複数の角度とに基づいて、角度に応じたｎ次の座標を生成する。近似算出部３６は、座標生成部３５が配置した近似参照点群を最小二乗法などを用いて多項式近似することによって、近似参照点群の近似曲線を算出する。近似誤差算出部３７は、近似算出部３６が算出した近似曲線と、座標生成部３５が配置した近似参照点群との誤差である近似誤差を算出する。目標経路生成部４０は、近似誤差比較部３９による比較の結果、近似誤差が閾値以下のとき、近似算出部３６が算出した近似曲線を自車の目標経路として生成する。これにより、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果として正確な経路を生成することが可能となる。
【０１２０】
＜ハードウェア構成＞
実施の形態１で説明した経路生成装置１における自車情報取得部２、地図情報取得部３、角度検出部４、座標生成部５、および目標経路生成部６の各機能は、処理回路により実現される。すなわち、経路生成装置１は、自車情報を取得し、地図情報を取得し、角度を検出し、座標を生成し、目標経路を生成するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサ（ＣＰＵ（Central Processing Unit）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）であってもよい。
【０１２１】
処理回路が専用のハードウェアである場合、図３１に示すように、処理回路４１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。自車情報取得部２、地図情報取得部３、角度検出部４、座標生成部５、および目標経路生成部６の各機能それぞれを処理回路４１で実現してもよく、各機能をまとめて１つの処理回路４１で実現してもよい。
【０１２２】
処理回路４１が図３２に示すプロセッサ４２である場合、自車情報取得部２、地図情報取得部３、角度検出部４、座標生成部５、および目標経路生成部６の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ４３に格納される。プロセッサ４２は、メモリ４３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、経路生成装置１は、自車情報を取得するステップ、地図情報を取得するステップ、角度を検出するステップ、座標を生成するステップ、目標経路を生成するステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するメモリ４３を備える。また、これらのプログラムは、自車情報取得部２、地図情報取得部３、角度検出部４、座標生成部５、および目標経路生成部６の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリとは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。
【０１２３】
なお、自車情報取得部２、地図情報取得部３、角度検出部４、座標生成部５、および目標経路生成部６の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、他の部分をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。
【０１２４】
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【０１２５】
上記では、実施の形態１で説明した図１に示す経路生成装置１のハードウェア構成について説明したが、実施の形態２で説明した図５に示す経路生成装置８、実施の形態３で説明した図１２に示す経路生成装置１６、実施の形態４で説明した図１７，２７に示す経路生成装置２２，２９、および実施の形態５で説明した図２９に示す経路生成装置３３のそれぞれのハードウェア構成についても同様である。
【０１２６】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【０１２７】
１  経路生成装置、２  自車情報取得部、３  地図情報取得部、４  角度検出部、５  座標生成部、６  目標経路生成部、７  自車、８  経路生成装置、９  自車座標生成部、１０  時間出力部、１１  前方注視距離算出部、１２  前方注視位置算出部、１３  中央位置算出部、１４  座標軸移動部、１５  角度算出部、１６  経路生成装置、１７  自車近傍点群生成部、１８  自車近傍点群長さ算出部、１９  中心位置算出部、２０  接線算出部、２１  角度算出部、２２  経路生成装置、２３  角度出力部、２４  座標生成部、２５  近似算出部、２６  近似誤差算出部、２７  近似誤差比較部、２８  第１目標経路生成部、２９  経路生成装置、３０  閾値出力部、３１  最小値比較部、３２  第２目標経路生成部、３３  経路生成装置、３４  角度出力部、３５  座標生成部、３６  近似算出部、３７  近似誤差算出部、３８  閾値出力部、３９  近似誤差比較部、４０  目標経路生成部、４１  処理回路、４２  プロセッサ、４３  メモリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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