(57)【要約】【課題】車両の通過側が異なる複数の離散要因によって規制された走行路においても、走行軌跡を生成する際の最適化手法を行う際に好適に用いられる走行可能領域を生成する。【解決手段】第１セーフティコーンＳＣ１と、第１セーフティコーンＳＣ１と車両の通過側が異なる第２セーフティコーンＳＣ２とによって規制された走行路において、交点Ｏを中心として第１セーフティコーンＳＣ１と車両Ｍの重心とを通る楕円弧Ｅ１と、第３半直線Ｌ１３と、第４直線Ｌ１４と、で囲まれる区間を第１の走行可能領域Ａとして生成し、第１セーフティコーンＳＣ１を中心として第２線分Ｌ１２と交点Ｏとを通る楕円弧Ｅ２と、楕円弧Ｅ２と相似して、第１セーフティコーンＳＣ１を中心として第１セーフティコーンＳＣ１を通る楕円弧Ｅ３と、第２線分Ｌ１２と、第３半直線Ｌ１３とで囲まれる区間を第２の走行可能領域Ｂとして生成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の離散要因によって規制される移動体の走行路に、前記移動体が走行する走行軌跡を描く範囲を規定する走行可能領域を生成する走行可能領域生成方法であって、
前記複数の離散要因のうちの第１の離散要因と、前記第１の離散要因と前記移動体の通過側が異なり前記第１の離散要因の後に前記移動体が通過する前記複数の離散要因のうちの第２の離散要因とを接続する線分を生成する線分生成ステップと、
前記線分に対して垂直であって、前記第１の離散要因から前記第１の離散要因の通過側に延びる半直線を生成する半直線生成ステップと、
前記移動体の向きに対して垂直であって、前記移動体の重心を通る直線を生成する直線生成ステップと、
前記半直線と前記直線とが交わる交点を基準として、前記移動体の重心と前記第１の離散要因とを通る曲線を生成する曲線生成ステップと、
前記半直線と、前記直線と、前記曲線とで囲まれる領域を第１の走行可能領域として生成する第１の走行可能領域生成ステップと、
前記第１の離散要因を基準として、前記交点と前記第２の離散要因とを通る第１の楕円弧を生成する第１の楕円弧生成ステップと、
前記線分と、前記半直線と、前記第１の楕円弧とで囲まれる領域を第２の走行可能領域として生成する第２の走行可能領域生成ステップと、
を有することを特徴とする走行可能領域生成方法。
【請求項２】
前記第１の離散要因及び前記第２の離散要因から、前記移動体が通過する順番を示す通過順番情報と、前記移動体が通過する側を示す通過側情報とを取得する情報取得ステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の走行可能領域生成方法。
【請求項３】
前記第１の楕円弧と相似するとともに、前記第１の離散要因を基準として、前記第１の離散要因における前記第２の離散要因側の外周端部を通る第２の楕円弧を生成する第２の楕円弧生成ステップを更に有し、
前記第２の走行可能領域生成ステップは、前記線分と、前記半直線と、前記第１の楕円弧と、前記第２の楕円弧とで囲まれる領域を第２の走行可能領域として生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行可能領域生成方法。
【請求項４】
前記半直線と前記直線との交差角が９０°以下の場合、前記曲線生成ステップにおいて生成する曲線は、前記交点を中心として、前記移動体の重心と前記第１の離散要因とを通る楕円弧であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の走行可能領域生成方法。
【請求項５】
前記半直線と前記直線との交差角が９０°より大きい場合、前記曲線生成ステップにおいて生成する曲線は、前記交点を中心として前記第１の離散要因を通る円弧と、前記交点を中心として前記移動体の重心を通る楕円弧とを含む曲線であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の走行可能領域生成方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載された走行可能領域生成方法を用いて、前記走行可能領域を生成することを特徴とする走行可能領域生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体が走行する走行軌跡を描く範囲を規定する走行可能領域を生成する走行可能領域生成方法および走行可能領域生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体、たとえば車両がコーナーを走行する際、そのコーナーを最短時間で走行する際に通過する軌跡を生成する手法の最適化手法として、最短時間コーナリング法が提案されている（たとえば、非特許文献１）。この最短時間コーナリング法では、直線や曲線といった２本のラインの間を道路と定義し、この道路を定式化して最適化手法により、ライン生成を行うというものである。
【非特許文献１】藤岡、江守“最短時間コーナリング法に関する論理的研究（第４報状態量不等式拘束を用いた道路条件の導入”、自動車技術会論文集Ｖｏ．２４、Ｎｏ．３Ｐ１０６−１１１、Ｊｕｌｙ１９９３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記非特許文献１に開示された最短時間コーナリング法では、直線や曲線といった２本のラインの間を道路と定義しているため、道路が連続的に定義されていることとなる。しかし、実際の道路では、道路工事などにより、移動体の通過側が異なる連続したセーフティコーンなどが載置されている場合がある。この場合、道路の制約条件として、車両の通過側が異なる複数の離散要因を含む離散的条件が付されていることとなる。このような離散的条件が付されている場合、上記非特許文献１に開示された最短時間コーナリング法では対処できなくなるという問題がある。
【０００４】
ここで、離散的条件が定義されている場合、これらの離散的条件となるポイントを直線でつなぎ合わせて２本のラインを生成することも考えられる。しかし、この方法では、道路として有効利用できる範囲が限られてしまい、好適な走行軌跡を生成することができない。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、移動体の通過側が異なる複数の離散要因によって規制された走行路においても、走行軌跡を生成する際の最適化手法を行う際に好適に用いられる走行可能領域を生成することができる走行可能領域生成方法および走行可能領域生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る走行可能領域生成方法は、複数の離散要因によって規制される移動体の走行路において、移動体が走行する走行軌跡を描く範囲を規定する走行可能領域を生成する走行可能領域生成方法であって、複数の離散要因のうちの第１の離散要因と、第１の離散要因と移動体の通過側が異なり第１の離散要因の後に移動体が通過する複数の離散要因のうちの第２の離散要因とを接続する線分を生成する線分生成ステップと、線分に対して垂直であって、第１の離散要因から第１の離散要因の通過側に延びる半直線を生成する半直線生成ステップと、移動体の向きに対して垂直であって、移動体の重心を通る直線を生成する直線生成ステップと、半直線と直線とが交わる交点を基準として、移動体の重心と第１の離散要因とを通る曲線を生成する曲線生成ステップと、半直線と、直線と、曲線とで囲まれる領域を第１の走行可能領域として生成する第１の走行可能領域生成ステップと、第１の離散要因を基準として、交点と第２の離散要因とを通る第１の楕円弧を生成する第１の楕円弧生成ステップと、線分と、半直線と、第１の楕円弧とで囲まれる領域を第２の走行可能領域として生成する第２の走行可能領域生成ステップと、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る走行可能領域生成方法において、第１の走行可能領域は、半直線と直線との交点を基準として移動体の重心と第１の離散要因とを通る曲線で囲まれる扇形に形成され、第２の走行可能領域は、第１の離散要因を基準として交点と第２の離散要因とを通る第１の楕円弧で囲まれる楕円扇形に形成される。このため、移動体の通過側が異なる複数の離散要因によって規制された走行路においても、走行軌跡を生成する際の最適化手法を行う際に好適に用いられる走行可能領域を生成することができる。
【０００８】
この場合、第１の離散要因及び第２の離散要因から、移動体が通過する順番を示す通過順番情報と、移動体が通過する側を示す通過側情報とを取得する情報取得ステップを更に有することが好ましい。この走行可能領域生成方法によれば、離散要因から通過順番情報および通過側情報を取得するため、離散要因が任意に設定されても、走行可能領域を生成することができる。
【０００９】
また、第１の楕円弧と相似するとともに、第１の離散要因を基準として、第１の離散要因における第２の離散要因側の外周端部を通る第２の楕円弧を生成する第２の楕円弧生成ステップを更に有し、第２の走行可能領域生成ステップは、線分と、半直線と、第１の楕円弧と、第２の楕円弧とで囲まれる領域を第２の走行可能領域として生成することが好ましい。
【００１０】
この走行可能領域生成方法によれば、第２の走行可能領域は、第１の楕円弧と、この第１の楕円弧と相似するとともに、第１の離散要因を基準として第１の離散要因における第２の離散要因側の外周端部を通る第２の楕円弧とで囲まれる楕円扇形に形成される。このため、第１の離散要因が所定の大きさを有するものとして走行路が規制された場合でも、走行軌跡を生成する際の最適化手法を行う際に好適に用いられる走行可能領域を生成することができる。
【００１１】
また、半直線と直線との交差角が９０°以下の場合、曲線生成ステップにおいて生成する曲線は、交点を中心として、移動体の重心と第１の離散要因とを通る楕円弧であることが好ましい。この走行可能領域生成方法によれば、半直線と直線との交差角が９０°以下の場合、第１の走行可能領域は、交点を中心として移動体の重心と第１の離散要因とを通る楕円弧で囲まれる楕円扇形に形成される。このため、移動体が直進に近い状態で第１の離散要因を通過してスラローム走行をする場合に、より精密な走行軌跡を最適化手法により生成することができる。
【００１２】
一方、半直線と直線との交差角が９０°より大きい場合、曲線生成ステップにおいて生成する曲線は、交点を中心として第１の離散要因を通る円弧と、交点を中心として移動体の重心を通る楕円弧とを含む曲線であることが好ましい。この走行可能領域生成方法によれば、半直線と直線との交差角が９０°より大きい場合、第１の走行可能領域は、交点を中心として第１の離散要因を通る円弧と、交点を中心として移動体の重心を通る楕円弧とを含む曲線で囲まれる扇形に形成される。このため、移動体が大きな旋回を伴いながら第１の離散要因に接近して通過する場合に、より精密な走行軌跡を最適化手法により生成することができる。
【００１３】
本発明に係る走行可能領域生成装置は、上記の何れかの走行可能領域生成方法を用いて、走行可能領域を生成することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る走行可能領域生成装置において、第１の走行可能領域は、半直線と直線との交点を基準として移動体の重心と第１の離散要因とを通る曲線で囲まれる扇形に形成され、第２の走行可能領域は、第１の離散要因を基準として交点と第２の離散要因とを通る第１の楕円弧で囲まれる楕円扇形に形成される。このため、移動体の通過側が異なる複数の離散要因によって規制された走行路においても、走行軌跡を生成する際の最適化手法を行う際に好適に用いられる走行可能領域を生成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、移動体の通過側が異なる複数の離散要因によって規制された走行路においても、走行軌跡を生成する際の最適化手法を行う際に好適に用いられる走行可能領域を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る走行可能領域生成装置のブロック構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る走行可能領域生成装置１は、障害物検出部１１、障害物位置計測部１２、および走行可能領域演算部１３を備えている。
【００１８】
障害物検出部１１は、車両の周囲における障害物、たとえばセーフティコーンを検出する。この例では、道路に載置される障害物が通過側および通過順番を格納する記憶媒体を備えている。障害物検出部１１は、車両が通行する道路の側方に配置された障害物であって車両の通過側が異なるセーフティコーンＳＣ１，ＳＣ２を検出する。本実施形態において、セーフティコーンＳＣ１，ＳＣ２には、通過側情報および通過順番情報を記憶する通過情報記憶部が設けられている。セーフティコーンＳＣ１の通過側情報には、車両はセーフティコーンＳＣ１の左方向を通過する旨の情報が記憶されており、セーフティコーンＳＣ２の通過側情報には、車両はセーフティコーンＳＣ１の右方向を通過する旨の情報が記憶されている。障害物検出部１１は、セーフティコーンＳＣ１，ＳＣ２における通過情報記憶部に記憶された通過側情報および通過順番情報を取得する。障害物検出部１１は、取得した通過側情報および通過順番情報を障害物位置計測部１２に出力する。
【００１９】
障害物位置計測部１２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置を備えており、衛星から受信情報と、障害物検出部１１から出力された通過側情報および通過順番情報に基づいて、自車両の走行方向および走行位置に関する自車両情報、ならびに自車両の走行位置に対するセーフティコーンＳＣ１，ＳＣ２の位置に関するセーフティコーン位置情報を取得する。障害物位置計測部１２は、取得した自車両情報およびセーフティコーン位置情報を走行可能領域演算部１３に出力する。
【００２０】
走行可能領域演算部１３は、障害物位置計測部１２から出力された自車両情報およびセーフティコーン位置情報に基づいて、自車両の走行軌跡を描くことができる範囲を規定する走行可能領域を演算によって算出する。ここでの演算の手順については後に詳しく説明する。走行可能領域演算部１３は、算出した走行可能領域を、最適化手法を用いて走行可能領域に基づいて走行軌跡を算出する図示しない車両走行制御部に出力する。
【００２１】
次に、本実施形態に係る走行可能領域生成装置における走行可能領域演算部１３で行われる演算処理の手順について説明する。図２は、本実施形態に係る走行可能領域生成装置で行われる演算処理の手順を示すフローチャートである。図３は、走行可能領域生成処理を示すフローチャートである。また、図４（ａ）に示すように、２つのセーフティコーンＳＣ１，ＳＣ２を繋いだ直線と、車両Ｍの進行方向とのなす交差角αが９０°以下である場合と、図４（ｂ）に示すように、交差角αが９０°を超える場合とで、走行可能領域を生成する手順が途中から異なる。図５は、交差角αが９０°以下である場合の車両とセーフティコーンとの関係を示すモデル図であり、図６は、交差角αが９０°を超える場合の車両とセーフティコーンとの関係を示すモデル図である。また、第１セーフティコーンＳＣ１が本発明における第１の離散要因となり、第２セーフティコーンＳＣ２が本発明における第２の離散要因となる。
【００２２】
図２に示すように、走行可能領域生成装置１では、まず、障害物検出部１１において、セーフティコーンを検出する（Ｓ１）。すなわち、障害物検出部１１は、セーフティコーンの検出により、第１セーフティコーンＳＣ１および第２セーフティコーンＳＣ２から、それぞれ、通過側情報および通過順番情報を取得する。セーフティコーンが検出されたら、障害物位置計測部１２において、各セーフティコーンの位置を計測する（Ｓ２）。次に、計測したセーフティコーンの位置、通過側情報および通過順番情報から、走行可能領域演算部１３において、以下に説明する走行可能領域の生成処理を行う（Ｓ３）。
【００２３】
図３に示すように、走行可能領域演算部１３では、まず、図５および図６に示す車両Ｍの進行方向と平行であり、第１セーフティコーンＳＣ１の通過側に接する第１直線Ｌ１１を引く（Ｓ１１）。次に、第１セーフティコーンＳＣ１の中心および第２セーフティコーンＳＣ２の中心を通り、第１セーフティコーンＳＣ１の中心と、第２セーフティコーンＳＣ２における第１セーフティコーンＳＣ１側の外周端部とを接続する第２線分Ｌ１２を生成する（Ｓ１２）。
【００２４】
続いて、第２線分Ｌ１２に対して垂直であって、第１セーフティコーンＳＣ１の中心から第１セーフティコーンＳＣ１の通過側に延びる第３半直線Ｌ１３を生成する（Ｓ１３）。それから、車両Ｍの向きに対して垂直であって、車両Ｍの重心（又は中心）を通る第４直線Ｌ１４を生成する（Ｓ１４）。その後、第３半直線Ｌ１３と第４直線Ｌ１４とのなす交差角αを求め（Ｓ１５）、交差角αが９０°以下であるか否かを判断する（Ｓ１６）。なお、第３半直線Ｌ１３と第４直線Ｌ１４とのなす交差角αと、第１直線Ｌ１１と第２線分Ｌ１２とのなす交差角とは同じであるため、ステップＳ１６では、第１直線Ｌ１１と第２線分Ｌ１２とのなす交差角が９０°以下であるか否かを判断してもよい。その結果、交差角αが９０°以下である場合には、第１生成処理（Ｓ１７）に移行する。一方、交差角αが９０°を超える場合には、第２生成処理（Ｓ１８）に移行する。
【００２５】
次に、第１生成処理の手順について説明する。図７は、第１生成処理の手順を示すフローチャートである。図７に示すように、第１生成処理では、図５に示す楕円弧Ｅ１を生成する（Ｓ２１）。楕円弧Ｅ１を生成するにあたり、第３半直線Ｌ１３および第４直線Ｌ１４の交点Ｏと車両Ｍの重心との距離Ｘ１を求めるとともに、交点Ｏと第１セーフティコーンＳＣ１の中心との距離Ｘ２を求める。それから、距離Ｘ１と距離Ｘ２とを比較して、距離Ｘ１および距離Ｘ２のうちの長い距離を求める。その後、交点Ｏを中心とするとともに、距離Ｘ１および距離Ｘ２のうちの長い距離を長径として、第１セーフティコーンＳＣ１における通過側の外周端部（第１セーフティコーンＳＣ１と第３半直線Ｌ１３との接続点）と車両Ｍの重心とを通る楕円弧Ｅ１を生成する。
【００２６】
続いて、第３半直線Ｌ１３、第４直線Ｌ１４、および楕円弧Ｅ１で囲まれる区間を第１の走行可能領域Ａとして定義（生成）する（Ｓ２２）。これにより、第１の走行可能領域Ａは、楕円弧Ｅ１で囲まれる楕円扇形に形成される。そして、第４直線Ｌ１４に第１の走行可能領域Ａの初期条件を適用するとともに、第３半直線Ｌ１３に第１の走行可能領域Ａの終端条件を適用する（Ｓ２３）。ここでの初期条件とは、車両Ｍが通過する領域の起点となることを意味し、終端条件とは、車両Ｍが通過する領域の終点となることを意味する。
【００２７】
その後、楕円弧Ｅ２を生成する（Ｓ２４）。すなわち、第１セーフティコーンＳＣ１の中心を中心とするとともに、Ｓ２１で求めた距離Ｘ２（交点Ｏと第１セーフティコーンＳＣ１の中心との距離）および第２線分Ｌ１２をそれぞれ長径および短径として、第２線分Ｌ１２における第２セーフティコーンＳＣ２側の外周端部（第２セーフティコーンＳＣ２と第２線分Ｌ１２との接続点）と交点Ｏとを通る楕円弧Ｅ２を生成する。
【００２８】
次に、楕円弧Ｅ３を生成する（Ｓ２５）。すなわち、楕円弧Ｅ２と相似するとともに、第１セーフティコーンＳＣ１の中心を中心として、第１セーフティコーンＳＣ１における第２セーフティコーンＳＣ２側の外周端部を通る楕円弧Ｅ３を生成する。
【００２９】
続いて、第２線分Ｌ１２、第３半直線Ｌ１３、楕円弧Ｅ２、および楕円弧Ｅ３で囲まれる区間を第２の走行可能領域Ｂとして定義（生成）する（Ｓ２６）。これにより、第２の走行可能領域Ｂは、楕円弧Ｅ２および楕円弧Ｅ３で囲まれる楕円扇形に形成される。そして、第３半直線Ｌ１３に第２の走行可能領域Ｂの初期条件を適用するとともに、第２線分Ｌ１２に第２の走行可能領域Ｂの終端条件を適用する（Ｓ２７）。
【００３０】
その後、第１の走行可能領域Ａと第２の走行可能領域Ｂとを繋ぎ合わせて、走行可能領域を生成する（Ｓ２８）。すなわち、第１の走行可能領域Ａにおける終端条件の第３半直線Ｌ１３と、第２の走行可能領域Ｂにおける初期条件の第３半直線Ｌ１３とを繋ぎ合わせることで、走行可能領域を生成する。こうして、第１生成処理を終了する。
【００３１】
続いて、第２生成処理について説明する。図８は、第２生成処理の手順を示すフローチャートである。第２生成処理では、まず、円弧Ｃ１を生成する（Ｓ３１）。円弧Ｃ１を生成するにあたり、交点Ｏと車両Ｍの重心との距離Ｘ１を求めるとともに、交点Ｏと第１セーフティコーンＳＣ１の中心との距離Ｘ２を求める。それから、距離Ｘ１と距離Ｘ２とを比較して、距離Ｘ１および距離Ｘ２のうちの長い距離を求める。その後、交点Ｏを中心とするとともに、距離Ｘ１および距離Ｘ２のうちの長い距離を半径として、第１セーフティコーンＳＣ１を起点とする中心角α２が９０°となる円弧Ｃ１を描く。
【００３２】
それから、交差角αから円弧Ｃ１の中心角α２を引き、その結果が９０°を超える場合には、交差角αから円弧Ｃ１の中心角α２を引いた結果が９０°以下となるまで同様の手順を繰り返して円弧Ｃ１を描く。そして、交点Ｏと円弧Ｃ１の終点とを補助線分Ｌ２０で繋ぐ。
【００３３】
その後、交差角αから円弧Ｃ１の中心角α２を引いた結果が９０°以下となった場合には、楕円弧Ｅ１を生成する（Ｓ３２）。すなわち、交点Ｏを中心とするとともに、補助線分Ｌ２０を長径として、車両Ｍの重心と円弧Ｃ１の終点とを通る楕円弧Ｅ１を生成する。
【００３４】
続いて、第１の走行可能領域Ａを生成する（Ｓ３３）。第１の走行可能領域Ａを生成するにあたり、補助線分Ｌ２０、第４直線Ｌ１４、および楕円弧Ｅ１で囲まれる第１区間Ａ１と、補助線分Ｌ２０、第３半直線Ｌ１３、および円弧Ｃ１で囲まれる第２区間Ａ２とを定義する。そして、第４直線Ｌ１４に第１区間Ａ１の初期条件を適用するとともに、補助線分Ｌ２０に第１区間Ａ１の終端条件を適用する。また、補助線分Ｌ２０に第２区間Ａ２の初期条件を適用するとともに、第３半直線Ｌ１３に第２区間Ａ２の終端条件を適用する。そして、第１区間Ａ１における終端条件の補助線分Ｌ２０と、第２区間Ａ２における初期条件の補助線分Ｌ２０とを繋ぎ合わせることで、第１区間Ａ１と第２区間Ａ２とを繋ぎ合わせて、第１の走行可能領域Ａ（Ａ１＋Ａ２）を生成する。そして、第１区間Ａ１の初期条件である第４直線Ｌ１４に第１の走行可能領域Ａの初期条件を適用するとともに、第２区間Ａ２の終端条件である第３半直線Ｌ１３に第１の走行可能領域Ａの終端条件を適用する（Ｓ３４）。
【００３５】
その後、楕円弧Ｅ２を生成する（Ｓ３５）。すなわち、第１セーフティコーンＳＣ１の中心を中心とするとともに、Ｓ３１で求めた距離Ｘ２（交点Ｏと第１セーフティコーンＳＣ１の中心との距離）および第２線分Ｌ１２をそれぞれ長径および短径として、第２線分Ｌ１２における第２セーフティコーンＳＣ２側の外周端部（第２セーフティコーンＳＣ２と第２線分Ｌ１２との接続点）と交点Ｏとを通る楕円弧Ｅ２を生成する。
【００３６】
次に、楕円弧Ｅ３を生成する（Ｓ３６）。すなわち、楕円弧Ｅ２と相似するとともに、第１セーフティコーンＳＣ１の中心を中心として、第１セーフティコーンＳＣ１における第２セーフティコーンＳＣ２側の外周端部を通る楕円弧Ｅ３を生成する。
【００３７】
続いて、第２線分Ｌ１２、第３半直線Ｌ１３、楕円弧Ｅ２、および楕円弧Ｅ３で囲まれる区間を第２の走行可能領域Ｂとして定義（生成）する（Ｓ３７）。これにより、第２の走行可能領域Ｂは、楕円弧Ｅ２および楕円弧Ｅ３で囲まれる楕円扇形に形成される。そして、第３半直線Ｌ１３に第２の走行可能領域Ｂの初期条件を適用するとともに、第２線分Ｌ１２に第２の走行可能領域Ｂの終端条件を適用する（Ｓ３８）。
【００３８】
その後、第１の走行可能領域Ａと第２の走行可能領域Ｂとを繋ぎ合わせて、走行可能領域を生成する（Ｓ３９）。すなわち、第１の走行可能領域Ａにおける終端条件の第３半直線Ｌ１３と、第２の走行可能領域Ｂにおける初期条件の第３半直線Ｌ１３とを繋ぎ合わせることで、走行可能領域（Ａ＋Ｂ）を生成する。こうして、第２生成処理を終了する。
【００３９】
このように、本実施形態に係る走行領域生成処理において、第１の走行可能領域Ａは、交点Ｏを中心として車両Ｍの重心と第１セーフティコーンＳＣ１における通行方向側の外周端部とを通る曲線（楕円弧Ｅ１、または、楕円弧Ｅ１および円弧Ｃ１）で囲まれる扇形に形成される。また、第２の走行可能領域Ｂは、第１セーフティコーンＳＣ１を中心として交点Ｏと第２セーフティコーンＳＣ２における通行方向側の外周端部とを通る楕円弧Ｅ２で囲まれる楕円扇形に形成される。このため、車両の通過側の異なる複数のセーフティコーンによって規制された走行路においても、走行軌跡を生成する際の最適化手法を行う際に好適に用いられる走行可能領域を生成することができる。
【００４０】
また、離散的要因であるセーフティコーンから車両の通過順番情報および通過側情報を取得するため、セーフティコーンが任意に設定されても、走行可能領域を生成することができる。
【００４１】
更に、第２の走行可能領域Ｂは、楕円弧Ｅ２と、この楕円弧Ｅ２と相似するとともに、第１セーフティコーンＳＣ１の中心を中心として第１セーフティコーンＳＣ１における第２セーフティコーンＳＣ２側の外周端部を通る楕円弧Ｅ３とで囲まれる楕円扇形に形成される。このため、第１セーフティコーンＳＣ１が所定の大きさを有するものとして走行路が規制された場合でも、走行軌跡を生成する際の最適化手法を行う際に好適に用いられる走行可能領域を生成することができる。
【００４２】
また、第３半直線Ｌ１３と第４直線Ｌ１４との交差角αが９０°以下の場合、第１の走行可能領域Ａは、交点を中心として車両Ｍの重心と第１セーフティコーンＳＣ１における第２セーフティコーンＳＣ２側の外周端部とを通る楕円弧Ｅ１で囲まれる楕円扇形に形成される。このため、車両Ｍが直進に近い状態で第１セーフティコーンＳＣ１を通過してスラローム走行をする場合に、より精密な走行軌跡を最適化手法により生成することができる。
【００４３】
一方、第３半直線Ｌ１３と第４直線Ｌ１４との交差角αが９０°を超える場合、第１の走行可能領域Ａは、円弧Ｃ１および楕円弧Ｅ１が繋ぎ合わされる曲線であって、交点Ｏを中心として車両Ｍの重心と第１セーフティコーンＳＣ１における第２セーフティコーンＳＣ２側の外周端部とを通る曲線で囲まれる扇形に形成される。このため、車両Ｍが大きな旋回を伴いながら第１セーフティコーンＳＣ１に接近して通過する場合に、より精密な走行軌跡を最適化手法により生成することができる。
【００４４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、障害物検出部１１においてセーフティコーンＳＣ１，ＳＣ２が記憶する通過側情報および通過順番情報に基づいてセーフティコーンＳＣ１，ＳＣ２の位置や車両Ｍの通過側等を検出しているが、画像処理や他のセンサ等によってこれらを検出する態様とすることができる。また、上記実施形態では、障害物位置計測部１２としてＧＰＳ装置を備えるものを用いているが、道路交通情報をリアルタイムで提供するＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication Systems）等の道路交通情報システムや車々間通信等を用いることもできる。また、上記実施形態では、車両Ｍに搭載された走行可能領域生成装置について説明しているが、車両Ｍに搭載されるものではなく、たとえば離散的条件が設定された道路についての走行可能領域をシミュレートするシミュレータなど、車両Ｍに搭載されるもの以外について適用することもできる。また、上記実施形態では、走行可能領域生成装置１において、第１の走行可能領域Ａと第２の走行可能領域Ｂとを繋ぎ合わせているが、第１の走行可能領域Ａと第２の走行可能領域Ｂとを繋ぎ合わせることなく、別々に、最適化手法を用いて走行可能領域に基づいて走行軌跡を算出する車両走行制御部に出力してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】走行可能領域生成装置のブロック構成図である。
【図２】走行可能領域生成装置で行われる演算処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】自車両とセーフティコーンとの位置関係を説明するモデル図である。
【図４】（ａ）（ｂ）とも自車両とセーフティコーンとの位置関係を説明するモデル図である。
【図５】交差角αが９０°以下である場合の車両とセーフティコーンとの関係を示すモデル図である。
【図６】、交差角αが９０°を超える場合の車両とセーフティコーンとの関係を示すモデル図である。
【図７】第１生成処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】第２生成処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１…走行可能領域生成装置、Ａ…第１の走行可能領域、Ｂ…第２の走行可能領域、Ｃ１…円弧（曲線）、Ｅ１…楕円弧（曲線）、Ｅ２…楕円弧（第１の楕円弧）、Ｅ３…楕円弧（第２の楕円弧）、Ｌ１２…線分、Ｌ１３…半直線、Ｌ１４…直線、Ｍ…車両（移動体）、Ｏ…交点、ＳＣ１…第１セーフティコーン（第１の離散要因）、ＳＣ２…第２セーフティコーン（第２の離散要因）、α…交差角。
【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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