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WO2019186617A1 - 経路生成装置、経路生成方法及び走行制御装置 - Google Patents

経路生成装置、経路生成方法及び走行制御装置 Download PDF

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WO2019186617A1
WO2019186617A1 PCT/JP2018/011998 JP2018011998W WO2019186617A1 WO 2019186617 A1 WO2019186617 A1 WO 2019186617A1 JP 2018011998 W JP2018011998 W JP 2018011998W WO 2019186617 A1 WO2019186617 A1 WO 2019186617A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
point
route
point sequence
vehicle
lane
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/011998
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佑 竹内
知輝 鵜生
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to JP2018546054A priority Critical patent/JP6428985B1/ja
Priority to US16/980,863 priority patent/US11365977B2/en
Priority to CN201880091088.9A priority patent/CN111886168B/zh
Priority to DE112018007128.6T priority patent/DE112018007128B4/de
Priority to PCT/JP2018/011998 priority patent/WO2019186617A1/ja
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    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/167—Driving aids for lane monitoring, lane changing, e.g. blind spot detection

Definitions

  • the present invention relates to a route generation device that generates a target route of a vehicle, a route generation method, and a travel control device that controls the travel of the vehicle based on the generated target route when changing the lane in which the vehicle travels.
  • a target passing position is calculated based on the position of the host vehicle.
  • the position of the host vehicle is affected by the influence of disturbance on the host vehicle from the surrounding environment such as the road surface condition and wind, the influence of the error of the acquired position information of the host vehicle, the influence of the error of vehicle control, , You may be off the target route before starting the lane change.
  • the device disclosed in Patent Document 1 uses the target route before starting the lane change and the lane The target route after starting the change becomes discontinuous, and the behavior of the host vehicle may become unstable.
  • the present invention has been made to solve the above-described problem, and includes a route generation device, a route generation method, and a travel control device that prevent a target route of a vehicle from becoming discontinuous before and after starting a lane change.
  • the purpose is to obtain.
  • the route generation device and the travel control device are based on a position acquisition unit that acquires vehicle position information, vehicle position information, and map information acquired from outside, before the vehicle starts to change lanes.
  • a lane change is performed based on a first route extraction unit that extracts a target route as a first point sequence when it is assumed that the vehicle continues to travel in a traveling lane, and vehicle position information and map information. Assuming that the vehicle is currently traveling in the adjacent lane on which the vehicle travels after completion, and extracting the target route as a second point sequence when assuming that the vehicle continues to travel in the adjacent lane And a route calculation unit that calculates a target route when the vehicle changes lanes based on the first point sequence and the second point sequence as a third point sequence.
  • the third point sequence is located between the first point sequence and the second point sequence As described above, and calculates a third point sequence.
  • the vehicle travels before starting the lane change based on the step of acquiring the vehicle position information and the vehicle position information and the map information acquired from the outside.
  • the third point sequence between the point sequence So as to be positioned, and calculates a third point sequence.
  • a route generation device it is possible to obtain a route generation device, a route generation method, and a travel control device that suppress the discontinuity of the target route of the vehicle before and after the start of lane change.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of a route generation device 110 and a travel control device 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of a schematic configuration when the traveling control apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention is mounted on the host vehicle 1.
  • the host vehicle 1 is a vehicle to be controlled by the travel control device 100.
  • the travel control system 10 is mounted on the host vehicle 1 and controls the travel of the host vehicle 1.
  • the traveling control system 10 may be an automatic driving system.
  • the travel control device 100 is a part of the travel control system 10 and controls the steering amount when changing the lane in which the host vehicle 1 travels in response to an instruction from the travel control system 10.
  • the host vehicle 1 has changed the lane.
  • the case where the lane in which the host vehicle 1 is traveling joins another lane is also included in the lane change.
  • the present time indicates a time point when the traveling control device 100 starts processing. That is, the current time is a time when the travel control device 100 starts an operation for changing lanes.
  • the future refers to after the vehicle 1 completes the lane change.
  • FIG. 2 the case where the traveling control apparatus 100 is mounted on the host vehicle 1 is illustrated. However, at least a part of the traveling control device 100 may be installed outside the host vehicle 1 and connected to the host vehicle 1 via a network.
  • the traveling control device 100 includes a route generation device 110 and a control amount calculation unit 120.
  • the route generation device 110 generates a route when the host vehicle 1 changes lanes.
  • the route generation device 110 includes a position acquisition unit 111, a first route extraction unit 112, a second route extraction unit 113, and a route calculation unit 114.
  • a speed detection unit 210, a yaw rate detection unit 220, a position detection unit 230, a map distribution unit 240, and a steering unit 300 are connected to the travel control device 100.
  • the speed detection unit 210, the yaw rate detection unit 220, the position detection unit 230, and the map distribution unit 240 are external devices that generate information input to the travel control device 100.
  • the speed detection unit 210 is a vehicle speed sensor mounted on the host vehicle 1 and detects the traveling speed of the host vehicle 1.
  • the yaw rate detector 220 is a yaw rate sensor mounted on the host vehicle 1 and detects the yaw rate of the host vehicle 1.
  • the position detection unit 230 is, for example, a GPS receiver including a GPS (Global Positioning System) antenna, receives information from the satellite, and detects the two-dimensional position information of the host vehicle 1 and the traveling direction.
  • the position detection unit 230 can be realized by combining LiDAR (Laser Imaging Detection and Ranging) and map information.
  • the position detection unit 230 can be realized by combining a GPS receiver, LiDAR, and map information.
  • the map distribution unit 240 distributes information on a high-precision map around the host vehicle 1.
  • the high-precision map holds the coordinates of the point sequence on the center line of each lane of the road. Moreover, this point sequence becomes the route of the host vehicle 1 when traveling in each lane.
  • the point sequence held by the high-accuracy map is not limited to the point sequence representing the center line of each lane, and may be any point sequence that serves as a target route when the host vehicle 1 travels in each lane.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of an operation flow of the route generation device 110 and the travel control device 100 according to the first embodiment.
  • the travel control device 100 is a part of the travel control system 10 that controls the travel of the host vehicle 1, and starts the operation in response to an instruction from the travel control system 10.
  • step S101 the traveling control device 100 determines whether or not it is possible to change the lane from the lane in which the host vehicle 1 is currently traveling to the adjacent lane. For example, when there is a vehicle that becomes an obstacle around the host vehicle 1, when there is no lane next to the lane in which the host vehicle 1 is currently traveling, or when the driver is prohibited from changing the lane The traveling control device 100 determines that the lane change is impossible. If it is determined in step S101 that the lane cannot be changed, the operation of the travel control device 100 returns to step S101. On the other hand, when it is determined in step S101 that the lane can be changed, the operation of the traveling control device 100 proceeds to step S111.
  • step S111 the position acquisition unit 111 acquires the position information of the host vehicle 1 detected by the position detection unit 230, and corrects the acquired position information as necessary.
  • the position detection unit 230 detects the position information of the host vehicle 1 at a predetermined time interval. However, if the host vehicle 1 has moved between the time when the position detection unit 230 detects the position information of the host vehicle 1 and the present time, an error in the position information generated by this movement may not be ignored. Therefore, the position acquisition unit 111 detects the vehicle detected by the position detection unit 230 based on the traveling speed of the host vehicle 1 detected by the speed detection unit 210 and the yaw rate of the host vehicle 1 detected by the yaw rate detection unit 220.
  • the position information of the vehicle 1 is corrected and output as the current position information of the host vehicle 1. That is, the position acquisition unit 111 corrects the position information of the host vehicle 1 detected by the position detection unit 230 in consideration of the behavior of the host vehicle 1 and outputs the corrected position information as the current position information of the host vehicle 1. When the position detection unit 230 detects the position information of the host vehicle 1 at a time interval that is short enough to ignore the movement of the host vehicle 1, the position acquisition unit 111 does not need to correct the position information.
  • the first route extraction unit 112 based on the position information of the host vehicle 1 output from the position acquisition unit 111 and the high-accuracy map information distributed from the map distribution unit 240, It recognizes the lane in which the host vehicle 1 is currently traveling.
  • the lane in which the host vehicle 1 is currently traveling may be described as a traveling lane.
  • the travel lane is a lane in which the host vehicle 1 travels before the lane is changed.
  • the first route extraction unit 112 extracts the first route.
  • the first route is a target route when it is assumed that the host vehicle 1 continues to travel in the travel lane.
  • the high-precision map holds the coordinates of the point sequence on the center line of each lane of the road.
  • the first route extraction unit 112 extracts the first route as a point sequence by extracting the point sequence on the center line of the traveling lane from the information of the high-precision map based on the position information of the host vehicle 1.
  • a point sequence representing the first route is referred to as a first point sequence.
  • Each point in the first point sequence becomes a target passing point of the host vehicle 1 when it is assumed that the host vehicle 1 continues to travel in the travel lane after the present. Since the host vehicle 1 is controlled to travel along a line connecting the first point sequence, the line connecting the first point sequence can also be considered as the first route.
  • step S113 the second route extraction unit 113, based on the position information of the host vehicle 1 output from the position acquisition unit 111 and the high-accuracy map information distributed from the map distribution unit 240, It recognizes a lane that is adjacent to the lane in which the host vehicle 1 is currently traveling and that the host vehicle 1 travels after changing the lane.
  • the lane in which the vehicle 1 travels after changing the lane may be described as an adjacent lane.
  • the second route extraction unit 113 extracts the second route.
  • the second route is a target route when it is assumed that the host vehicle 1 is currently traveling in an adjacent lane, and further, the host vehicle 1 is assumed to continue traveling in the adjacent lane after the present.
  • the route calculation unit 114 includes the position information of the host vehicle 1 output from the position acquisition unit 111 and the first point representing the first route extracted by the first route extraction unit 112. Based on the sequence and the second point sequence representing the second route extracted by the second route extraction unit 113, a target route for changing the lane in which the host vehicle 1 travels is calculated.
  • a target route for changing the lane in which the host vehicle 1 travels is referred to as a third route.
  • the route calculation unit 114 obtains the third route as a point sequence by calculating the position of the point sequence of the target passing point when changing the lane in which the host vehicle 1 travels.
  • a point sequence representing the third path is referred to as a third point sequence.
  • the third route is a target route from when the host vehicle 1 starts changing lanes until the lane change is completed.
  • the third route is generated between the first route and the second route. Details of the operation of the route calculation unit 114 will be described later.
  • the third route calculated by the route calculation unit 114 becomes the output of the route generation device 110. Therefore, the operation from step S111 to step S114 is the operation of the route generation device 110.
  • step S 120 the control amount calculation unit 120 obtains a control amount for controlling the steering so that the host vehicle 1 follows the third route obtained by the route calculation unit 114, and returns to the steering unit 300. Output. That is, the control amount calculation unit 120 calculates a target rudder angle such that the host vehicle 1 travels along the third route obtained by the route generation device 110 and outputs the target rudder angle to the steering unit 300.
  • step S140 the traveling control apparatus 100 determines whether or not the lane change has been completed. If it is determined in step S140 that the lane change has not been completed, the operation of the travel control device 100 returns to step S120. Therefore, the operation of the control amount calculation unit 120 in step S120 is repeatedly performed until the lane change is completed. On the other hand, when it is determined in step S140 that the lane change has been completed, the operation of travel control device 100 ends.
  • step S140 the traveling control device 100 can determine whether or not the lane change has been completed by determining whether or not a predetermined time has elapsed since the start of the lane change. .
  • step S140 the travel control device 100 determines whether or not the lane change has been completed by determining whether or not the host vehicle 1 has traveled a predetermined distance after starting the lane change. You can also Or in step S140, the traveling control apparatus 100 can also determine whether the change of the lane was completed using the positional information on the own vehicle 1.
  • FIG. The travel control device 100 and the travel control device 100 of the present embodiment operate as described above.
  • the steering unit 300 is an external device that is an output destination of the target rudder angle obtained by the travel control device 100.
  • the steering unit 300 includes a steering mechanism including a motor, and a control circuit or processor that controls the motor.
  • the steering unit 300 operates the motor based on the target rudder angle obtained by the travel control device 100, and moves the vehicle 1 in the lateral direction.
  • the lateral direction is a direction that intersects at right angles to the traveling direction of the host vehicle and is a direction parallel to the road surface.
  • FIG. 4 is a system configuration diagram illustrating an example of a system configuration for realizing the route generation device 110 and the travel control device 100 according to the first embodiment.
  • the own vehicle 1 is equipped with a GPS receiver 2, a map distribution device 3, a speed sensor 4, a yaw rate sensor 5, a driving support ECU 6 (Ectronic Control Unit), a steering ECU 7, and a steering mechanism 8.
  • the GPS receiver 2 functions as the position detection unit 230.
  • the GPS receiver 2 acquires satellite information via a GPS antenna, obtains position information and traveling direction information of the host vehicle 1, and transmits the information to the map distribution device 3 and the driving support ECU 6.
  • the speed sensor 4 functions as the speed detection unit 210.
  • the map distribution device 3 functions as the map distribution unit 240.
  • the map distribution device 3 transmits map information around the host vehicle 1 to the driving support ECU 6 based on the position information of the host vehicle 1 received from the GPS receiver 2.
  • the transmitted map information includes at least the coordinates of the point sequence on the center line of each lane of the road around the host vehicle 1.
  • the driving assistance ECU 6 realizes a function of the traveling control system 10 that controls the traveling of the host vehicle 1 such as ADAS (Advanced Driver Assistance System).
  • the functions realized by the driving support ECU 6 include the functions of the travel control device 100.
  • the driving support ECU 6 can be rephrased as ADAS-ECU.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the configuration of the driving support ECU 6 and the steering ECU 7 in the route generation device 110 and the travel control device 100 according to the first embodiment.
  • the processor 401 is connected to the memory 402 via the data bus 403.
  • the processor 401 reads out and executes the program stored in the memory 402, thereby realizing the functions of the driving assistance ECU 6 and the steering ECU 7.
  • the driving assistance ECU 6 and the steering ECU 7 may include a dedicated electronic circuit, or may be configured only by a dedicated electronic circuit.
  • the driving support ECU 6 can be rephrased as a driving support circuit.
  • the steering ECU 7 can also be called a steering circuit.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of an operation flow of the route calculation unit 114 in the route generation device 110 according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an operation flow of the route calculation unit 114 in step S114 of FIG.
  • FIG. 7 is a plan view for explaining a route generated by the route calculation unit 114 in the route generation device 110 according to the first embodiment.
  • the + Y direction is the traveling direction of the host vehicle 1 when the lane change is started
  • the + X direction is a direction perpendicular to the + Y direction and going from the traveling lane to the adjacent lane.
  • FIG. 7 is the traveling direction of the host vehicle 1 when the lane change is started.
  • the lane between the lane marking 21a and the lane marking 21c is a travel lane
  • the lane between the lane marking 21b and the lane marking 21c is an adjacent lane.
  • Time T0 is the time when the host vehicle 1 starts to change lanes. Therefore, the time from the present to the time T0 is a waiting time until the host vehicle 1 starts changing the lane.
  • the length of the standby time is appropriately set by the traveling control system 10. When T0 is set to 0, the host vehicle 1 starts changing lanes from the present time.
  • step S1141 the route calculation unit 114 extracts the nearest point O (T0) of the host vehicle 1 at the time T0 from the first point sequence representing the target passing point on the first route 22a.
  • the nearest point O (T0) of the host vehicle 1 at time T0 is a point ahead of the position 1a of the host vehicle 1 at the time T0 and closest to the position 1a.
  • the front is the traveling direction of the host vehicle 1 at that time.
  • the forward direction at time T0 is the + X direction.
  • step S1142 the route calculation unit 114 obtains the position 1b when the host vehicle 1 continues to travel from the present time to the time Te in the travel lane. That is, in step S1142, the route calculation unit 114 obtains the position 1b when the host vehicle 1 continues to travel from the present time to the time Te along the first route 22a. At this time, the route calculation unit 114 acquires information on the traveling speed of the host vehicle 1 from the current time to the time Te from the traveling control system 10.
  • the position 1b at the time Te of the host vehicle 1 illustrated in FIG. 7 is illustrated as an aid for explanation. Therefore, the position in the X direction at the illustrated position 1b is not necessarily accurate.
  • the position 1b is a predetermined position of the host vehicle 1.
  • the time Te is the time when the host vehicle 1 completes the lane change.
  • the travel control system 10 appropriately sets the length of time from when the host vehicle 1 starts to change lanes to when it is completed.
  • the route calculation unit 114 extracts the nearest point O (Te) of the host vehicle 1 at the time Te from the first point sequence.
  • the nearest point O (Te) of the host vehicle 1 at time Te is a point ahead of the position 1b of the host vehicle 1 at time Te and closest to the position 1b.
  • step S1143 the path calculation unit 114 extracts a sequence of points located from the nearest point O (T0) at time T0 to the nearest point O (Te) at time Te from the first point sequence.
  • a sequence of reference points B (t) is generated.
  • the reference point B (t) is a target passing point of the host vehicle 1 at time t between time T0 and time Te when traveling on the first route 22a.
  • the reference point B (t) can be obtained using the traveling speed of the host vehicle 1.
  • O (T0) and B (T0) are the same point, and O (Te) and B (Te) are the same point.
  • step S1145 the route calculation unit 114 calculates a distance W (t) between the reference point B (t) and the corresponding point C (t) corresponding to the reference point B (t). The distance W (t) is obtained for each of the reference points B (t).
  • step S1146 the route calculation unit 114 generates a coefficient Xlc (t) for generating a third route.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the coefficient Xlc (t) generated by the route calculation unit 114 in the route generation device 110 according to the first embodiment.
  • the horizontal axis represents time t
  • the vertical axis represents the magnitude of the coefficient Xlc (t).
  • the magnitude of the coefficient Xlc (t) changes according to the elapsed time from when the own vehicle 1 starts changing lanes at time T0 until the own vehicle 1 completes changing lanes at time Te.
  • the trajectory of the change in the magnitude of the coefficient Xlc (t) with respect to the elapsed time from when the host vehicle 1 starts changing the lane until the lane change is completed is a clothoid curve.
  • the coefficient Xlc (t) is called a clothoid coefficient.
  • the coefficient Xlc (t) is said to change in a clothoid shape with respect to the elapsed time.
  • the coefficient Xlc (t) is 0 at time T0 and 1 at time Te.
  • step S1147 the route calculation unit 114 calculates the position of the target point R (t) constituting the third point sequence that becomes the target passing point when the lane in which the host vehicle 1 travels is changed.
  • the route calculation unit 114 generates one target point R (t) for each of the reference points B (t).
  • the route calculation unit 114 calculates the position of the target point R (t) so that the target point R (t) is positioned on a line segment connecting the corresponding reference point B (t) and the corresponding point C (t). To do.
  • the route calculation unit 114 sets the target point so that the distance P (t) between the reference point B (t) and the target point R (t) is the distance represented by the following equation (1).
  • the position of R (t) is calculated.
  • the ratio changes according to the elapsed time after the host vehicle 1 starts changing lanes, and the locus of the change becomes a clothoid curve. Since the coefficient Xlc (T0) at time T0 is 0, the reference point B (T0) at time T0 matches the target point R (T0) at time T0. Since the coefficient Xlc (Te) at time Te is 1, the corresponding point C (Te) at time Te coincides with the target point R (Te) at time Te.
  • the third point sequence that is the sequence of the target points R (t) obtained as described above becomes the third route that is the target route when the lane in which the host vehicle 1 travels is changed. Or the line which connected the 3rd point sequence becomes the 3rd course.
  • the magnitude of the coefficient Xlc (t) depends only on the elapsed time since the host vehicle 1 started the lane change, and does not affect the travel distance of the host vehicle 1. Not. Therefore, the distance required for the own vehicle 1 to change the lane is longer when the traveling speed of the own vehicle 1 is fast, and shorter when the traveling speed of the own vehicle 1 is slow. As a result, an appropriate target route can be generated regardless of the traveling speed of the host vehicle 1.
  • FIG. 9 is another diagram for explaining a route generated by the route calculation unit 114 in the route generation device 110 of the first embodiment.
  • FIG. 9 shows the third path 22c as a line connecting the third point sequence.
  • the route calculation unit 114 operates as described above.
  • the route generation device 110 is configured to extract the reference point B (t) from the first point sequence and extract the corresponding point C (t) from the second point sequence. It may be configured as follows. That is, the route generation device 110 may be configured to extract the reference point B (t) from the second point sequence and extract the corresponding point C (t) from the first point sequence.
  • the route calculation unit 114 ensures that the distance P (t) between the reference point B (t) and the target point R (t) is a distance represented by the following equation (2). Then, the position of the target point R (t) is calculated.
  • the route generation device 110 is configured to extract the reference point B (t) from the first point sequence, but generates the reference point B (t) separately from the first point sequence. It may be configured to do so.
  • the route generation device 110 may be configured to generate the reference point B (t) between the first point sequences. That is, the route generation device 110 according to the present embodiment generates the reference point B (t) so as to be positioned on one of the line connecting the first point sequence and the line connecting the second point sequence, Any configuration may be used as long as the corresponding point C (t) is generated so as to be positioned on the other line of the line connecting the first point sequence and the line connecting the second point sequence.
  • FIG. 10 is a plan view for explaining another example of a route generated by the route calculation unit 114 in the route generation device 110 according to the first embodiment.
  • the same reference numerals as those in FIG. 7 denote the same components.
  • FIG. 10 shows a situation in which the distance between the first route and the second route changes as the host vehicle 1 travels. For example, when the traveling lane and the adjacent lane merge, the distance between the first route and the second route changes.
  • the route generation device 110 according to the present exemplary embodiment has a relationship between the reference point B (t) and the target point R (t) with respect to the distance W (t) between the reference point B (t) and the corresponding point C (t).
  • the route generation device 110 is a route that allows a smooth lane change even in a situation where the distance between the first route and the second route changes as shown in FIG. It can be easily generated. Further, the travel control device 100 of the present embodiment can smoothly change the lane even in a situation where the distance between the first route and the second route changes as shown in FIG. .
  • the route generation device 110 and the travel control device 100 of the present embodiment operate as described above. According to the route generation device 110 and the travel control device 100 of the present embodiment, even if the position of the host vehicle 1 is not on the target route before starting the lane change, the vehicle before the lane change is started. The target route and the target route after starting the lane change are not discontinuous. Therefore, according to the route generation device 110 and the travel control device 100 of the present embodiment, the host vehicle 1 can change lanes with a stable behavior.
  • the route generation device 110 and the travel control device 100 of the present embodiment generate a third route so as to connect the first route and the second route between the first route and the second route. To do. Therefore, according to the route generation device 110 and the travel control device 100 of the present embodiment, the generated target route is not discontinuous even in the above case. As a result, the own vehicle 1 can change the lane smoothly, and the discomfort felt by the passenger is reduced.
  • the route generation device 110 and the travel control device 100 have the reference point B (t) and the target with respect to the distance W (t) between the reference point B (t) and the corresponding point C (t).
  • the target route is generated such that the ratio of the distance P (t) to the point R (t) changes according to the elapsed time since the host vehicle 1 started changing the lane. Therefore, according to the route generation device 110 and the travel control device 100 of the present embodiment, it is possible to change the lane on the appropriate target route regardless of the travel speed of the host vehicle 1.
  • the route generation device 110 and the travel control device 100 according to the present embodiment generate the target route so that the above-described trajectory of the change in the distance ratio becomes a clothoid curve. Therefore, the own vehicle 1 can change the lane more smoothly.
  • Embodiment 2 Each point of the first point sequence representing the first route may be shifted in the traveling direction of the host vehicle 1 as compared with each point of the second point sequence representing the second route. It is done. Even in such a case, the route generation device can extract the sequence of the reference points B (t) from one of the first point sequence and the second point sequence. At this time, the route generation device obtains a straight line passing through a plurality of points included in the other of the first point sequence and the second point sequence, and lowers the straight line from the reference point B (t) to the obtained straight line. A vertical leg can be generated as the corresponding point C (t).
  • the configurations of the route generation device 110 and the travel control device 100 according to the second embodiment of the present invention are the same as those shown in FIG.
  • the flow of operations of the route generation device 110 and the travel control device 100 according to the second embodiment of the present invention is the same as that shown in FIGS. 3 and 6.
  • the route generation device 110 and the travel control device 100 of the first embodiment, and the route generation device 110 and the travel control device 100 of the present embodiment are only the method for generating the corresponding point C (t) in step S1144 of FIG. Different.
  • FIG. 11 is a plan view for explaining a route generated by the route calculation unit 114 in the route generation device 110 according to the second embodiment.
  • the + Y direction is the traveling direction of the host vehicle 1 when the lane change is started
  • the + X direction is a direction perpendicular to the + Y direction and going from the traveling lane to the adjacent lane.
  • the same reference numerals as those in FIG. 7 are the same.
  • the lane between the lane marking 21a and the lane marking 21c is a travel lane
  • the lane between the lane marking 21b and the lane marking 21c is an adjacent lane.
  • step S1143 of FIG. 6 the path calculation unit 114 extracts a sequence of points located from the nearest point O (T0) at time T0 to the nearest point O (Te) at time Te from the first point sequence. As a result, a sequence of reference points B (t) is generated.
  • the operation of the route calculation unit 114 is the same as the operation of the route calculation unit 114 of the first embodiment.
  • step S1144 the route calculation unit 114 generates a corresponding point C (t) for each of the extracted reference points B (t). This operation is performed according to the route calculation of the first embodiment. This is different from the operation of the unit 114.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of an operation flow in which the route calculation unit 114 obtains the corresponding point C (t) in the route generation device 110 according to the second embodiment.
  • FIG. 11 shows details of the operation of the route calculation unit 114 in step S1144 of FIG.
  • the path calculation unit 114 selects two points in the order of nearest neighbors from the second point sequence for each of the extracted reference points B (t), N1 (t), N2 Extract as (t). That is, the route calculation unit 114 sets the points closest to the extracted reference point B (t) and the second closest point in the second point sequence as the neighboring points N1 (t) and N2 (t). Extract.
  • step S1144b the route calculation unit 114 calculates a straight line Lst (t) passing through the neighboring points N1 (t) and N2 (t).
  • step S1144c the route calculation unit 114 calculates a perpendicular line Lver (t) from the reference point B (t) to the straight line Lst (t). That is, the route calculation unit 114 calculates a straight line Lver (t) that passes through the reference point B (t) and intersects the straight line Lst (t) at a right angle.
  • the route generation device 110 and the travel control device 100 according to the present embodiment are configured such that the position of each point in the first point sequence representing the first route and the position of each point in the second point sequence representing the second route. Even when there is a deviation, it is possible to easily generate an optimal target route when changing lanes, and to reduce the passenger's uncomfortable feeling. Further, the route generation device 110 and the travel control device 100 of the present embodiment also have the effects described in the first embodiment.
  • the route calculation unit 114 may search for a point closest to the reference point B (t) on the second route 22b and set the searched point as the corresponding point C (t).
  • the route calculation unit 114 may be configured to obtain an intersection between the perpendicular Lver (t) and the second route 22b and use the obtained intersection as a corresponding point C (t).
  • the route generation device 110 according to the present embodiment also extracts the reference point B (t) from the second point sequence and is adjacent to the first point sequence.
  • the configuration may be such that the points N1 (t) and N2 (t) are extracted.
  • the route generation device 110 according to the present embodiment may also be configured to generate the reference point B (t) between the first point sequences.
  • the configuration of the route generation device 110 and the travel control device 100 according to the third embodiment of the present invention is the same as that shown in FIG.
  • the flow of operations of the route generation device 110 and the travel control device 100 according to the second embodiment of the present invention is the same as that shown in FIGS. 3, 6, and 12.
  • the route generation device 110 and the travel control device 100 of the second embodiment and the route generation device 110 and the travel control device 100 of the present embodiment are only the method of generating the reference point B (t) in step S1143 of FIG. Different.
  • the route calculation unit 114 extracts the nearest point O (T0) of the host vehicle 1 at time T0 from the first point sequence.
  • the route calculation unit 114 extracts the nearest point O (Te) of the host vehicle 1 at time Te from the first point sequence.
  • the operation of the route calculation unit 114 is the same as the operation of the route calculation unit 114 of the first embodiment.
  • the nearest point O (T0) is the nearest point O (T0) of the first point sequence at time T0.
  • the nearest point O (Te) is the nearest point of the first point sequence at time Te.
  • the route calculation unit 114 generates a reference point B (t). The operation of the route calculation unit 114 in step S1143 is different from the operation of the route calculation unit 114 of the first embodiment.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of an operation flow in which the route calculation unit 114 obtains the reference point B (t) in the route generation device 110 according to the third embodiment.
  • FIG. 12 shows details of the operation of the route calculation unit 114 in step S1143 of FIG.
  • the route calculation unit 114 extracts one point that is the nearest to the nearest point O (T0) of the first point sequence from the second point sequence, and the second point at time T0.
  • the nearest neighbor point N (T0) of the point sequence In step S1143a, the path calculation unit 114 extracts one point that is the nearest to the nearest point O (Te) of the first point sequence from the second point sequence, and the second point at the time Te.
  • the nearest neighbor point N (Te) of the point sequence is a flowchart illustrating an example of an operation flow in which the route calculation unit 114 obtains the reference point B (t) in the route generation device 110 according to the third embodiment.
  • FIG. 12 shows details of the operation of the route calculation unit
  • step S1143b the path calculation unit 114 obtains the number of points existing between the point O (T0) and the point O (Te) in the first point sequence.
  • step S1143c the path calculation unit 114 obtains the number of points existing between the point N (T0) and the point N (Te) in the second point sequence.
  • step S1143d the path calculation unit 114 compares the number of points in the first point sequence obtained in step S1143b with the number of points in the second point sequence obtained in step S1143c. When the number of points in the first point sequence is equal to or greater than the number of points in the second point sequence, the operation of the route calculation unit 114 proceeds to step S1143e.
  • step S1143e the route calculation unit 114 extracts a point existing between the point O (T0) and the point O (Te) as the reference point B (t) in the first point sequence.
  • step S1143d when the number of points in the first point sequence is less than the number of points in the second point sequence, the operation of the path calculation unit 114 proceeds to step S1143f.
  • step S1143f the path calculation unit 114 extracts a point existing between the point N (T0) and the point N (Te) in the second point sequence as the reference point B (t).
  • the path calculation unit 114 calculates the reference point B (from the point sequence having the larger number of points existing in the predetermined section from the first point sequence and the second point sequence. The column of t) is extracted.
  • the path calculation unit 114 includes a sequence of reference points B (t) from a sequence of points having a higher density of points in a predetermined section of the first sequence of points and the second sequence of points. To extract.
  • the operation of the route calculation unit 114 after step S1144 is the same as the operation of the route calculation unit 114 of the second embodiment.
  • the route calculation unit 114 operates as described above.
  • the arrangement interval of each point included in the first point sequence is different from the arrangement interval of each point included in the second point sequence. Even when the vehicle is in the lane, it is possible to easily generate an optimal target route when changing lanes, and to reduce the passenger's uncomfortable feeling.
  • the route generation device 110 and the travel control device 100 according to the present embodiment obtain the reference point B (t) from the point sequence having the narrower point arrangement interval out of the first point sequence and the second point sequence.
  • the target point R (t) is generated corresponding to each of the reference points B (t).

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Abstract

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。

Description

経路生成装置、経路生成方法及び走行制御装置
　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。
　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。
特開２００８－１４９８５５号公報
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。
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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　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。
　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。
　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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。

Claims (9)

  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
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