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WO2023182225A1 - 経路生成システム - Google Patents

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Info

Publication number
WO2023182225A1
WO2023182225A1 PCT/JP2023/010674 JP2023010674W WO2023182225A1 WO 2023182225 A1 WO2023182225 A1 WO 2023182225A1 JP 2023010674 W JP2023010674 W JP 2023010674W WO 2023182225 A1 WO2023182225 A1 WO 2023182225A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
route
road
boundary
lane
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/010674
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
裕 濱口
Original Assignee
日野自動車株式会社
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 日野自動車株式会社 filed Critical 日野自動車株式会社
Publication of WO2023182225A1 publication Critical patent/WO2023182225A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/10—Path keeping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems

Definitions

  • the present invention relates to a route generation system that generates a route for driving a vehicle.
  • Patent Document 1 discloses a technique for generating a route for a vehicle to pass through a predetermined portion of a road while turning, based on information such as vehicle attribute information, an entry position and an exit position of a predetermined portion. There is.
  • a route is generated so that the entire vehicle stays within the lane.
  • a road that is difficult to pass such as a road with narrow lane width, for example, even if a small car or a medium-sized passenger car can pass, a large car cannot fit the entire vehicle within the lane.
  • a route could not be generated and the route could not be passed.
  • the present invention provides a method for roads that are impassable due to the inability to generate a route that requires the entire vehicle to fit within the lane, when it is possible to generate a route by relaxing the conditions.
  • the purpose is to generate a route that allows road traffic.
  • a route generation system is a route generation system that generates a route for driving a vehicle, and includes lane information representing lanes provided on a road and lane information existing on the road and near the road.
  • a road information acquisition section that acquires road information including target object information representing a target object
  • a drivable area map generation section that generates a drivable area map based on the road information, the drivable area map comprising: A drivable area map that includes lane boundaries, which are boundaries that define the widthwise ends of lanes, and vehicle boundaries, which are boundaries in the width direction of the road that are defined by targets that exist in a space of a given height or higher.
  • a generation unit a route generation unit that generates a route such that the entire vehicle falls within the contact wheel boundary and all wheels of the vehicle fit within the lane boundary based on the drivable area map; and an output section that outputs route information representing the route generated by the section.
  • a drivable area map is generated that includes lane boundaries set based on lane information and touch vehicle boundaries set based on target information.
  • the wheels of a vehicle When driving on a road, the wheels of a vehicle must always be located within the lane boundaries, but parts of the vehicle that are constructed above a given height, such as overhangs (where the vehicle is placed on the ground), must always be located within the lane boundaries.
  • sections where there are no structures below a given height when viewed from the vertical direction
  • a route is generated and output such that the entire vehicle falls within the contact wheel boundary and all the wheels of the vehicle fit within the lane boundary.
  • the route generation system further includes a determination unit that determines whether or not the road on which the vehicle travels corresponds to a predetermined difficult-to-pass condition regarding the difficulty of passing the vehicle, and the route generation unit includes: When a road on which a vehicle is traveling falls under a difficult-to-pass condition, a route is generated in which the entire vehicle falls within the contact vehicle boundary and all wheels of the vehicle fall within the lane boundary, so that the vehicle cannot pass. If the road does not meet the difficult-to-travel conditions, a route may be generated that allows the entire vehicle to fit within the lane boundaries.
  • a vehicle only when traveling on a road that is subject to difficult-to-pass conditions, can a vehicle be routed so that its entire vehicle falls within the bounds of the vehicle and all wheels of the vehicle fall within the lane boundaries. is generated, and when driving on a road that does not meet the difficult-to-pass conditions, only a route is generated that allows the entire vehicle to fit within the lane boundaries, reducing the calculation load on the system.
  • the difficult-to-pass conditions include that the curvature of the road is greater than or equal to a predetermined curvature, the width of the road is less than or equal to a predetermined length, and the vehicle speed is less than or equal to a predetermined speed. It may also include at least one of the following.
  • a route can be generated by relaxing the condition.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of a route generation system including a route generation device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a vehicle.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of generation of a drivable area map.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of route generation. It is a flowchart which shows route generation processing by the route generation system of this embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the functional configuration of a route generation system including a route generation device according to an embodiment of the present invention.
  • the route generation system 1 is a system that generates a route for driving a vehicle.
  • the generated route is used, for example, for automatic driving control.
  • the route generation system 1 is configured to include a route generation device 10.
  • the route generation system 1 may include a sensor 20.
  • the route generation device 10 acquires information detected by the sensor 20.
  • the sensor 20 is a device for detecting images and targets around the vehicle (especially in front of the vehicle), and uses, for example, a camera, Lidar (Light Detection and Ranging) or Laser Imaging Detection and Ranging, millimeter wave radar, etc. configuration be done.
  • the route generation device 10 generates a route for driving the vehicle based on the detection information detected and transmitted by the sensor 20, and transmits route information representing the generated route to the travel control ECU.
  • the route generation device 10 is configured by, for example, an ECU (Electronic Control Unit).
  • the route generation device 10 composed of an ECU includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a CAN (Controller Area). a) Network) Configured as an electronic control unit with a communication circuit, etc. Good too.
  • the route generation device 10 realizes various functions by, for example, loading a program stored in a ROM into a RAM via a CAN communication circuit, and executing the program loaded into the RAM by a CPU.
  • the route generation device 10 may be configured from a plurality of electronic control units, and may include, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a microprocessor, a DSP (Digital Signal Processor), etc. good.
  • the route generation device 10 includes a road information acquisition section 11, a drivable area map generation section 12, a determination section 13, a route generation section 14, and an output section 15. The details of the functions of the route generation device 10 will be explained in detail later.
  • the travel control ECU 30 executes automatic driving control processing for the vehicle by controlling the steering actuator 40 and the like based on the route information.
  • the travel control ECU 30 includes a CPU, RAM, ROM, input/output interface, and the like. Travel control ECU 30 includes a follow-up control section 31.
  • the tracking control unit 31 causes the vehicle to travel along the route by controlling the steering actuator 40 and the like according to the route information.
  • Steering actuator 40 is an actuator that controls the steering angle of the vehicle.
  • the follow-up control unit 31 may further control an accelerator/brake actuator (not shown).
  • the tracking control unit 31 causes the vehicle to travel along the route by controlling the accelerator/brake actuator in addition to the steering actuator 40 according to the route information.
  • the follow-up control unit 31 performs feedforward control such as steering, for example, in accordance with a data series such as a steering angle for driving the vehicle along a route. Further, the tracking control unit 31 performs feedback control such as steering based on the route represented by the route information and the current position of the vehicle detected by various sensors and the like.
  • the road information acquisition unit 11 acquires road information.
  • Road information is information related to roads on which vehicles travel, and includes lane information and target information.
  • Lane information is information representing lanes provided on a road.
  • Target information is information representing targets existing on the road and near the road.
  • the road information acquisition unit 11 may acquire road information based on detection information detected by the sensor 20, which includes a camera, lidar, etc., for example.
  • the road information acquisition unit 11 may acquire the presence and position of white lines, curbs, etc. on the road as lane information via the sensor 20.
  • White lines and curbstones define the widthwise edges of lanes.
  • the road information acquisition unit 11 may acquire, via the sensor 20, the presence, position, and shape of targets such as walls, shrubbery, and utility poles on and near the road.
  • Target objects on the road and near the road are objects that vehicles should pass through without contacting each other when driving on the road, and define the contact vehicle boundaries that will be described later.
  • the road information acquisition unit 11 can recognize lane information based on images acquired by a camera or the like using well-known image processing techniques. Furthermore, the road information acquisition unit 11 can recognize lane information and target object information based on information acquired by Lidar and other sensors using well-known analysis techniques.
  • the road information acquisition unit 11 may acquire road information based on map information including roads on which vehicles travel.
  • map information includes information such as white lines and curbs that define road lanes
  • the road information acquisition unit 11 may acquire lane information based on the map information.
  • the map information includes three-dimensional information indicating the position and shape of a target on the road or near the road
  • the road information acquisition unit 11 may acquire the target information based on the map information. good.
  • the road information acquisition unit 11 may acquire map information via a predetermined communication means, or may acquire map information from a storage means (not shown) included in the route generation device 10 in which map information is stored in advance. You may obtain it.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the vehicle.
  • the vehicle V is grounded on the road surface by the wheels t.
  • the vehicle V has an overhang portion OH.
  • the overhang portion OH is a portion of the vehicle body that protrudes outward from the outermost wheels on the front, rear, left, and right sides when the vehicle V is viewed from a direction perpendicular to the ground contact surface.
  • Vehicle V has four overhang parts on the front, rear, left, and right, from the center of the front axle to the very front of the vehicle, from the center of the rear axle to the very rear of the vehicle, and from the tread to the outside of both the left and right sides.
  • overhang portions at the front portion of the vehicle and the rear portion of the vehicle will be described as examples.
  • the overhang portion OH has a minimum ground clearance h. Since the white lines drawn on the road to define the lanes have virtually no height, the vehicle V travels on a route in which the overhang portion OH straddles the white line and passes outside the lane. can. Furthermore, if the height of the curb defining the lane is less than the minimum ground clearance h of the overhang portion OH, the vehicle V will take a route in which the overhang portion OH straddles the curb and passes outside the lane. can run.
  • a part of the vehicle V (for example, an overhang part OH) is By allowing the vehicle to travel on a route that would pass outside the lane, a route is generated and the vehicle is allowed to pass.
  • the drivable area map generation unit 12 generates a drivable area map based on road information.
  • the drivable area map includes lane boundaries and vehicle boundaries.
  • a lane boundary is a boundary that defines the widthwise end of a lane.
  • the touch wheel boundary is a boundary in the width direction of a road defined by targets existing in a space of a given height or higher.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of generating a drivable area map.
  • the travelable area map dm includes lane boundaries lb1, lb2 and contact vehicle boundaries tb1, tb2.
  • information regarding the white line wl and the curb cs is acquired by the road information acquisition unit 11 as lane information
  • information regarding the targets t1, t2, and t3 is acquired by the road information acquisition unit 11 as lane information.
  • the drivable area map generation unit 12 generates lane boundaries based on lane information. Specifically, the drivable area map generation unit 12 generates the lane boundary lb1 based on information indicating the position of the white line wl included in the lane information. Furthermore, the drivable area map generation unit 12 generates a lane boundary lb2 based on information indicating the position of the curb cs included in the lane information.
  • the drivable area map generation unit 12 generates a vehicle boundary based on the target object information and lane information.
  • the travelable area map generation unit 12 generates a contact vehicle boundary based on, for example, a target existing in a space higher than the minimum ground clearance h of the overhang portion OH of the vehicle V.
  • the contact vehicle boundary is set, for example, as a boundary in the width direction of the road defined by a target existing in a space higher than the minimum ground clearance h of the overhang portion OH of the vehicle V. , but not limited to this example.
  • the touch wheel boundary may be set as a boundary in the width direction of a road defined by a target existing in a space of a predetermined height or higher.
  • the predetermined height for setting the touch wheel boundary may be a value input by the driver of the vehicle V, other administrators, etc., or may be a value input by the driver of the vehicle V, other managers, etc., or a value input by the vehicle V stored in the storage means of the vehicle V. attribute information may be referenced.
  • the travelable area map generation unit 12 generates the touch wheel boundary tb1 based on the target information and information indicating the position and shape of the target t1.
  • the contact wheel boundary tb1 is expressed as a boundary line set based on the target t1 and other targets, etc., but it may be a constant line based on the position and shape of the target t1.
  • the boundary of the range area may be generated as a touch wheel boundary.
  • the travelable area map generation unit 12 generates the touch wheel boundary tb2 based on information indicating the positions and shapes of the targets t2 and t3. Note that if the height of the curb cs is less than the minimum ground clearance h of the overhang portion OH, the curb cs does not contribute to the generation of the contact wheel boundary tb2.
  • the route generation unit 14 generates a route such that the entire vehicle V falls within the contact wheel boundary and all wheels of the vehicle fit within the lane boundary, based on the drivable area map dm.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of route generation.
  • the route generation unit 14 makes it one of the conditions for route generation that the entire vehicle V falls within the contact wheel boundaries tb1 and tb2.
  • the entire vehicle is an area whose four corners are the front and rear end points vc when the vehicle V is viewed from a direction perpendicular to the road surface.
  • the route generation unit 14 sets another condition for route generation that all wheels t of the vehicle V fall within the lane boundaries lb1 and lb2. In the route generated in this way, the overhang portion OH is allowed to exceed the lane boundaries lb1, lb2 up to the contact vehicle boundaries tb1, tb2.
  • the route generation unit 14 can generate a route that satisfies the above two conditions using a well-known technique. For example, the route generation unit 14 sets a virtual repulsive force field (risk potential) at each of the lane boundaries lb1 and lb2 and the contact vehicle boundaries tb1 and tb2, and generates a traffic trajectory of the entire vehicle (end points vc of the four corners of the vehicle).
  • a route may be generated in which the risk potential based on the contact wheel boundaries tb1 and tb2 is the lowest, and the risk potential based on the lane boundaries lb1 and lb2 in the travel trajectory of the wheel t is the lowest.
  • the output unit 15 outputs route information representing the route generated by the route generation unit 14.
  • the output unit 15 sends route information to the travel control ECU 30, for example.
  • the route generation device 10 may further include a determination unit 13.
  • the determining unit 13 determines whether or not the road on which the vehicle V travels meets a predetermined difficult-to-pass condition regarding the difficulty of the vehicle V passing.
  • the difficult-to-pass condition may be, for example, that the road on which the vehicle V travels has a predetermined curvature or more. Further, the difficult-to-pass condition may be that the width of the road is less than or equal to a predetermined length.
  • the determination unit 13 may obtain information such as the curvature and width of the road via the sensor 20. Further, the determination unit 13 may acquire information such as the curvature and width of the road based on map information acquired through a predetermined communication means or map information stored in advance in the storage means of the route generation device 10. good.
  • the difficult-to-pass condition may be that the speed of the vehicle V is below a predetermined speed.
  • the determination unit 13 may acquire vehicle speed information detected by a vehicle speed sensor included in the vehicle V via the communication circuit.
  • the route generation unit 14 When the road on which the vehicle V travels corresponds to a difficult-to-pass condition, the route generation unit 14 generates a route so that the entire vehicle V falls within the bounding vehicle boundary and all wheels of the vehicle V fall within the lane boundary. If the road on which the vehicle V travels does not meet the difficult-to-pass conditions, a route may be generated in which the entire vehicle V falls within the lane boundaries.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the processing details of the route generation method by the route generation device 10.
  • step S1 the road information acquisition unit 11 acquires road information including lane information and target information.
  • step S2 the drivable area map generation unit 12 generates a drivable area map including lane boundaries and vehicle boundaries based on the road information acquired in step S1.
  • step S3 the determining unit 13 determines whether the road on which the vehicle V travels satisfies a difficult-to-pass condition regarding the difficulty of passing the vehicle V.
  • step S4 the process branches. If it is determined that the road on which the vehicle travels meets the difficult-to-pass conditions, the process proceeds to step S5. On the other hand, if it is determined that the road on which the vehicle is traveling does not meet the difficult-to-pass conditions, the process proceeds to step S6.
  • step S5 the route generation unit 14 generates a route such that the entire vehicle V falls within the contact wheel boundary and all wheels of the vehicle V fit within the lane boundary.
  • step S6 the route generation unit 14 generates a route such that the entire vehicle V falls within the lane boundaries.
  • step S7 the output unit 15 outputs route information representing the route generated by the route generation unit 14 in step S5 or step S6.
  • a drivable area map including lane boundaries set based on lane information and touch vehicle boundaries set based on target object information is created. generated.
  • the wheels of a vehicle When driving on a road, the wheels of a vehicle must always be located within the lane boundaries, but there are certain parts of the vehicle that are located above a given height, such as overhangs (where the vehicle touches the vehicle).
  • a portion (where there is no structure at a position below a given height when viewed from a direction perpendicular to the ground) can be located outside the lane boundary with the limit of the contact wheel boundary.
  • a route is generated and output such that the entire vehicle falls within the contact wheel boundary and all the wheels of the vehicle fit within the lane boundary. Therefore, even if it is impossible to generate a route that requires the entire vehicle to fit within the lane, only the portion of the vehicle that is taller than a given height will cross the lane boundary and fit into the lane. By generating a route that allows the road to be located outside, it becomes possible to travel on the road.

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Abstract

経路生成装置は、車線を表す車線情報及び物標を表す物標情報を含む道路情報を取得する道路情報取得部と、道路情報に基づいて、車線の幅方向端部を画する車線境界及び所与の高さ以上の空間に存在する物標により画される道路の幅方向の触車境界を含む走行可能領域地図を生成する走行可能領域地図生成部と、走行可能領域地図に基づいて、車両の車両全体が触車境界内に収まり、且つ、車両の全ての車輪が車線境界内に収まるような経路を生成する経路生成部と、経路生成部により生成された経路を表す経路情報を出力する出力部と、を備える。

Description

経路生成システム
　本発明は、車両を走行させるための経路を生成する経路生成システムに関する。
　自動運転のために、車線内に車両が走行するような経路を生成し、生成した経路内を走行するように、操舵、アクセル、ブレーキ等を制御する技術が知られている。また、特許文献１には、車両が曲がりながら道路の所定部分を通過するための経路を、車両の属性情報、所定部分の進入位置及び退出位置等の情報に基づいて生成する技術が開示されている。
国際公開第２０２０／１００８６８号
　通常の自動運転制御では、車両全体が車線内に収まるように経路が生成される。車線の幅が狭い道路等の通行が困難な道路を通行させる場合において、例えば小型車及び中型車程度の乗用車では通行可能であっても、大型車では車両全体を車線内に収めることができない場合には、経路を生成できず通行不可能である場合があった。しかしながら、実際には、オーバーハング部分等の車両の一部が車線内に収まらないような経路を走行させることにより、通行可能である場合があった。
　そこで、本発明は、車両全体が車線内に収まることを条件とした経路を生成できないことにより通行不可能である道路に対して、当該条件の緩和により経路の生成が可能である場合に、当該道路の通行が可能となるような経路を生成することを目的とする。
　本発明の一側面に係る経路生成システムは、車両を走行させるための経路を生成する経路生成システムであって、道路上に設けられた車線を表す車線情報、及び、道路上及び道路近傍に存在する物標を表す物標情報を含む道路情報を取得する道路情報取得部と、道路情報に基づいて、走行可能領域地図を生成する走行可能領域地図生成部であって、走行可能領域地図は、車線の幅方向端部を画する境界である車線境界及び所与の高さ以上の空間に存在する物標により画される道路の幅方向の境界である触車境界を含む、走行可能領域地図生成部と、走行可能領域地図に基づいて、車両の車両全体が触車境界内に収まり、且つ、車両の全ての車輪が車線境界内に収まるような経路を生成する経路生成部と、経路生成部により生成された経路を表す経路情報を出力する出力部と、を備える。
　このような側面においては、車線情報に基づき設定された車線境界、及び、物標情報に基づき設定された触車境界を含む走行可能領域地図が生成される。道路の通行時において、車両の車輪は常に車線境界内に位置することを要するが、車両における、例えばオーバーハング部分のような、所与の高さ以上に構成される部分（車両を接地面に対し垂直方向から見たときに、所与の高さ未満に構造物がない部分）は、触車境界を限度として車線境界外に位置することができる。そして、走行可能領域地図に基づいて、車両の車両全体が触車境界内に収まり、且つ、車両の全ての車輪が車線境界内に収まるような経路が生成及び出力される。従って、車両全体が車線内に収まることを条件とした経路の生成が不可能である場合であっても、車両における所与の高さ以上のみに構成される部分が、車線境界を越えて車線外に位置することを許容する経路が生成されることにより、当該道路の通行が可能となる。
　他の側面に係る経路生成システムでは、車両が走行する道路が、車両の通行の困難さに関する所定の通行困難条件に該当するか否かを判定する判定部、をさらに備え、経路生成部は、車両が通行する道路が通行困難条件に該当する場合に、車両の車両全体が触車境界内に収まり、且つ、車両の全ての車輪が車線境界内に収まるような経路を生成し、車両が通行する道路が通行困難条件に該当しない場合には、車両の車両全体が車線境界内に収まるような経路を生成することとしてもよい。
　このような側面によれば、通行困難条件に該当する道路を通行する場合にのみ、車両の車両全体が触車境界内に収まり、且つ、車両の全ての車輪が車線境界内に収まるような経路が生成され、通行困難条件に該当しない道路を通行する場合には、車両の車両全体が車線境界内に収まるような経路の生成のみが行われるので、システムにおける計算負荷が軽減される。
　他の側面に係る経路生成システムでは、通行困難条件は、道路が所定の曲率以上であること、道路の幅が所定の長さ以下であること、及び、車両の車速が所定の速度以下であること、の少なくともいずれか一つを含むこととしてもよい。
　このような側面によれば、車両が通行する道路における、車両の通行の困難さが適切に判定される。
　本発明の一側面によれば、車両全体が車線内に収まることを条件とした経路を生成できないことにより通行不可能である道路に対して、当該条件の緩和により経路の生成が可能である場合に、当該道路の通行が可能となるような経路を生成することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る経路生成装置を含む経路生成システムの機能的構成を示すブロック図である。 車両を模式的に示す図である。 走行可能領域地図の生成の例を示す図である。 経路生成の例を示す図である。 本実施形態の経路生成システムによる経路生成処理を示すフローチャートである。
　以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
　図１は、本発明の一実施形態に係る経路生成装置を含む経路生成システムの機能的構成を示すブロック図である。経路生成システム１は、車両を走行させるための経路を生成するシステムである。生成された経路は、例えば、自動運転制御等に供される。
　経路生成システム１は、経路生成装置１０を含んで構成される。経路生成システム１は、センサ２０を含んでもよい。経路生成装置１０は、センサ２０により検出された情報を取得する。センサ２０は、車両の周囲（特に前方）の画像及び物標を検出するための装置であって、例えば、カメラ、Ｌｉｄａｒ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ又はＬａｓｅｒ　Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）及びミリ波レーダ等により構成される。
　経路生成装置１０は、センサ２０により検出及び送出された検出情報に基づいて、車両を走行させるための経路を生成し、生成した経路を表す経路情報を走行制御ＥＣＵに送出する。
　経路生成装置１０は、例えば、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）により構成される。ＥＣＵにより構成される経路生成装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信回路等を有する電子制御ユニットとして構成されてもよい。経路生成装置１０は、例えば、ＣＡＮ通信回路を介してＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。経路生成装置１０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよく、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等を含んで構成されてもよい。
　経路生成装置１０は、機能的には、道路情報取得部１１、走行可能領域地図生成部１２、判定部１３、経路生成部１４及び出力部１５を備える。経路生成装置１０の機能の詳細については後に詳述する。
　走行制御ＥＣＵ３０は、経路情報に基づいて、操舵アクチュエータ４０等を制御することにより、車両の自動運転制御処理を実行する。走行制御ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。走行制御ＥＣＵ３０は、追従制御部３１を含む。
　具体的には、追従制御部３１は、経路情報に従って、操舵アクチュエータ４０等を制御することにより、車両を経路に沿って走行させる。操舵アクチュエータ４０は、車両の操舵角を制御するアクチュエータである。追従制御部３１は、アクセル／ブレーキアクチュエータ（図示せず）を更に制御することとしてもよい。追従制御部３１は、経路情報に従って、操舵アクチュエータ４０に加えてアクセル／ブレーキアクチュエータを制御することにより、車両を経路に沿って走行させる。
　具体的には、追従制御部３１は、例えば、車両を経路に沿って走行させるための操舵角等のデータ系列に従って、操舵等のフィードフォワード制御を行う。また、追従制御部３１は、経路情報により表される経路と、各種センサ等により検出された車両の現在位置とに基づいて、操舵等のフィードバック制御を行う。
　続いて、経路生成装置１０の各機能部について説明する。道路情報取得部１１は、道路情報を取得する。道路情報は、車両が通行する道路に関する情報であって、車線情報及び物標情報を含む。車線情報は、道路上に設けられた車線を表す情報である。物標情報は、道路上及び道路近傍に存在する物標を表す情報である。
　道路情報取得部１１は、例えば、カメラ、Ｌｉｄａｒ等により構成されるセンサ２０により検出された検出情報に基づいて道路情報を取得してもよい。道路情報取得部１１は、センサ２０を介して、道路上の白線及び縁石等の存在及び位置を車線情報として取得してもよい。白線及び縁石は、車線の幅方向端部を規定する。
　また、道路情報取得部１１は、センサ２０を介して、道路上及び道路近傍の、壁、植え込み、電柱等の物標の存在並びに位置及び形状を取得してもよい。道路上及び道路近傍の物標は、車両が道路を通行する場合において接触しないように通行すべきものであって、後述される触車境界を規定する。
　道路情報取得部１１は、周知の画像処理技術等を用いて、カメラ等により取得された画像に基づいて、車線情報を認識できる。また、道路情報取得部１１は、周知の解析技術を用いて、Ｌｉｄａｒ及びその他のセンサ等により取得された情報に基づいて、車線情報及び物標情報を認識できる。
　また、道路情報取得部１１は、車両が通行する道路を含む地図情報に基づいて道路情報を取得してもよい。地図情報が、道路の車線を規定する白線及び縁石等の情報を含む場合には、道路情報取得部１１は、地図情報に基づいて車線情報を取得してもよい。また、地図情報が、道路上及び道路近傍の物標の位置及び形状を示す３次元の情報を含む場合には、道路情報取得部１１は、地図情報に基づいて物標情報を取得してもよい。
　なお、道路情報取得部１１は、所定の通信手段を介して地図情報を取得してもよいし、予め地図情報が記憶された経路生成装置１０が有する記憶手段（図示せず）から地図情報を取得してもよい。
　ここで、本実施形態の走行制御の対象である車両の形状の特徴について説明する。図２は、車両を模式的に示す図である。図２に示されるように、車両Ｖは、車輪ｔにより道路面に接地する。そして、車両Ｖは、オーバーハング部ＯＨを有する。
オーバーハング部ＯＨは、車両Ｖを接地面に対し垂直方向から見たときに、前後左右の最外殻の車輪から外側にはみ出した車体の部分である。
なお、車両Ｖには、前車軸中心から車両最前部、後車軸中心から車両最後部、及びトレッドから左右両方の外側までのそれぞれに、前・後・左・右に４部位のオーバーハング部分が存在するが、本実施形態では、車両前部及び車両後部のオーバーハング部分を例示して説明する。
　図示されるように、オーバーハング部ＯＨは、最低地上高ｈを有する。車線を規定するために道路上に描かれた白線は実質的に高さを有さないので、車両Ｖは、オーバーハング部ＯＨが白線の上を跨いで車線外を通過するような経路を走行できる。また、車線を規定する縁石の高さがオーバーハング部ＯＨの最低地上高ｈ未満である場合には、車両Ｖは、オーバーハング部ＯＨが縁石の上を跨いで車線外を通過するような経路を走行できる。
　車両Ｖの接地面上に物標が存在する場合であっても、その物標の高さがオーバーハング部ＯＨの最低地上高ｈ未満である場合には、車両Ｖは、オーバーハング部ＯＨが物標の上方を通過するような経路を走行できる。
　本実施形態の経路生成システム１では、車両全体が車線内に収まることを条件とした経路を生成できないことにより通行不可能である道路に対して、車両Ｖの一部（例えばオーバーハング部ＯＨ）が車線外を通過するような経路を走行することを許容することにより経路を生成し、車両の通行を可能とする。
　再び図１を参照して、走行可能領域地図生成部１２は、道路情報に基づいて、走行可能領域地図を生成する。走行可能領域地図は、車線境界及び触車境界を含む。車線境界は、車線の幅方向端部を画する境界である。触車境界は、所与の高さ以上の空間に存在する物標により画される道路の幅方向の境界である。
　図３は、走行可能領域地図の生成の例を模式的に示す図である。走行可能領域地図ｄｍは、車線境界ｌｂ１，ｌｂ２及び触車境界ｔｂ１，ｔｂ２を含む。また、図３に示す例では、走行可能領域地図ｄｍの生成の前段階において、白線ｗｌ及び縁石ｃｓに関する情報が車線情報として道路情報取得部１１により取得され、物標ｔ１，ｔ２，ｔ３に関する情報が物標情報として道路情報取得部１１により取得されている。
　走行可能領域地図生成部１２は、車線情報に基づいて車線境界を生成する。具体的には、走行可能領域地図生成部１２は、車線情報に含まれる白線ｗｌの位置を示す情報に基づいて、車線境界ｌｂ１を生成する。また、走行可能領域地図生成部１２は、車線情報に含まれる縁石ｃｓの位置を示す情報に基づいて、車線境界ｌｂ２を生成する。
　また、走行可能領域地図生成部１２は、物標情報及び車線情報に基づいて、触車境界を生成する。走行可能領域地図生成部１２は、例えば車両Ｖのオーバーハング部ＯＨの最低地上高ｈ以上の空間に存在する物標に基づいて触車境界を生成する。
　なお、本実施形態では、触車境界が、一例として、車両Ｖのオーバーハング部ＯＨの最低地上高ｈ以上の空間に存在する物標により画される道路の幅方向の境界として設定されるが、この例には限定されない。例えば、触車境界が、予め設定された所定の高さ以上の空間に存在する物標により画される道路の幅方向の境界として設定されてもよい。触車境界の設定のための所定の高さは、車両Ｖのドライバ及びその他の管理者等により入力された値であってもよいし、車両Ｖが有する記憶手段に記憶されている当該車両Ｖの属性情報が参照されてもよい。
　具体的には、物標ｔ１が最低地上高ｈ以上の空間に位置する場合には、物標ｔ１が空間に占める部分が、オーバーハング部ＯＨが車線境界ｌｂ１を越えて位置することが可能な限界位置を規定するので、走行可能領域地図生成部１２は、物標情報に基づいて、物標ｔ１の位置及び形状を示す情報に基づいて、触車境界ｔｂ１を生成する。
　なお、図３に示される例では、触車境界ｔｂ１は、物標ｔ１及びその他の物標等に基づいて設定された境界線として表されているが、物標ｔ１の位置及び形状に基づく一定範囲の領域の境界が触車境界として生成されてもよい。
　また、同様に、走行可能領域地図生成部１２は、物標ｔ２，ｔ３の位置及び形状を示す情報に基づいて、触車境界ｔｂ２を生成する。なお、縁石ｃｓの高さが、オーバーハング部ＯＨの最低地上高ｈ未満である場合には、縁石ｃｓは、触車境界ｔｂ２の生成に寄与しない。
　再び図１を参照して、経路生成装置１０の機能部の説明を続ける。なお、判定部１３の説明に先立って、経路生成部１４を説明する。経路生成部１４は、走行可能領域地図ｄｍに基づいて、車両Ｖの車両全体が触車境界内に収まり、且つ、車両の全ての車輪が車線境界内に収まるような経路を生成する。
　図４は、経路生成の例を示す図である。経路生成部１４は、車両Ｖの車両全体が触車境界ｔｂ１，ｔｂ２内に収まることを経路生成の条件の一つとする。車両全体とは、車両Ｖを道路面に対して垂直方向から見たときの、最前部及び最後部の両端点ｖｃを四隅とする領域である。また、経路生成部１４は、車両Ｖの全ての車輪ｔが車線境界ｌｂ１，ｌｂ２内に収まることを経路生成のもう一つの条件とする。このように生成された経路では、オーバーハング部ＯＨが、触車境界ｔｂ１，ｔｂ２を限度として車線境界ｌｂ１，ｌｂ２を超えることが許容されている。
　経路生成部１４は、上記２条件を満たす経路を周知技術により生成できる。経路生成部１４は、例えば、車線境界ｌｂ１，ｌｂ２及び触車境界ｔｂ１，ｔｂ２のそれぞれに、仮想的な斥力場（リスクポテンシャル）を設定して、車両全体（車両四隅の端点ｖｃ）の通行軌跡における、触車境界ｔｂ１，ｔｂ２に基づくリスクポテンシャルが最も低くなり、且つ、車輪ｔの通行軌跡における、車線境界ｌｂ１，ｌｂ２に基づくリスクポテンシャルが最も低くなる経路を生成してもよい。
　再び図１を参照して、出力部１５は、経路生成部１４により生成された経路を表す経路情報を出力する。本実施形態では、出力部１５は、例えば、経路情報を走行制御ＥＣＵ３０に送出する。
　再び図１を参照して、経路生成装置１０は、判定部１３を更に備えてもよい。判定部１３は、車両Ｖが走行する道路が、車両Ｖの通行の困難さに関する所定の通行困難条件に該当するか否かを判定する。
　通行困難条件は、例えば、車両Ｖが通行する道路が所定の曲率以上であることであってもよい。また、通行困難条件は、道路の幅が所定の長さ以下であることであってもよい。通行困難条件が道路の属性により規定される場合には、判定部１３は、センサ２０を介して、道路の曲率及び幅等の情報を取得してもよい。また、判定部１３は、所定の通信手段により取得した地図情報または経路生成装置１０が有する記憶手段に予め記憶された地図情報等に基づいて、道路の曲率及び幅等の情報を取得してもよい。
　また、通行困難条件は、車両Ｖの車速が所定の速度以下であることであってもよい。この場合には、判定部１３は、車両Ｖが備える車速センサにより検出された車速情報を、通信回路を介して取得してもよい。
　経路生成部１４は、車両Ｖが通行する道路が通行困難条件に該当する場合に、車両Ｖの車両全体が触車境界内に収まり、且つ、車両Ｖの全ての車輪が車線境界内に収まるような経路を生成し、車両Ｖが通行する道路が通行困難条件に該当しない場合には、車両Ｖの車両全体が車線境界内に収まるような経路を生成してもよい。
　このように、通行困難条件に該当する道路を通行する場合にのみ、車両Ｖの車両全体が触車境界内に収まり、且つ、車両の全ての車輪が車線境界内に収まるような経路が生成され、通行困難条件に該当しない道路を通行する場合には、車両の車両全体が車線境界内に収まるような経路の生成のみが行われることにより、経路生成システム１における計算負荷が軽減される。
　次に、図５を参照して、経路生成装置１０による経路生成方法を説明する。図５は、経路生成装置１０による経路生成方法の処理内容を示すフローチャートである。
　ステップＳ１において、道路情報取得部１１は、車線情報及び物標情報を含む道路情報を取得する。
　ステップＳ２において、走行可能領域地図生成部１２は、ステップＳ１において取得された道路情報に基づいて、車線境界及び触車境界を含む走行可能領域地図を生成する。
　ステップＳ３において、判定部１３は、車両Ｖが走行する道路が、車両Ｖの通行の困難さに関する通行困難条件に該当するか否かを判定する。
　ステップＳ４において、処理が分岐される。車両が通行する道路が通行困難条件に該当すると判定された場合には、処理はステップＳ５に進む。一方、車両が通行する道路が通行困難条件に該当すると判定されなかった場合には、処理はステップＳ６に進む。
　ステップＳ５において、経路生成部１４は、車両Ｖの車両全体が触車境界内に収まり、且つ、車両Ｖの全ての車輪が車線境界内に収まるような経路を生成する。
　ステップＳ６において、経路生成部１４は、車両Ｖの車両全体が車線境界内に収まるような経路を生成する。
　ステップＳ７において、出力部１５は、ステップＳ５またはステップＳ６において経路生成部１４により生成された経路を表す経路情報を出力する。
　以上説明したように、本実施形態の経路生成装置１０及び経路生成方法では、車線情報に基づき設定された車線境界、及び、物標情報に基づき設定された触車境界を含む走行可能領域地図が生成される。道路の通行時において、車両の車輪は常に車線境界内に位置することを要するが、車両における、例えばオーバーハング部分のような、所与の高さ以上の位置に構成される部分（車両を接地面に対し垂直方向から見たときに、所与の高さ未満の位置に構造物がない部分）は、触車境界を限度として車線境界外に位置することができる。そして、走行可能領域地図に基づいて、車両の車両全体が触車境界内に収まり、且つ、車両の全ての車輪が車線境界内に収まるような経路が生成及び出力される。従って、車両全体が車線内に収まることを条件とした経路の生成が不可能である場合であっても、車両における所与の高さ以上のみに構成される部分が、車線境界を越えて車線外に位置することを許容する経路が生成されることにより、当該道路の通行が可能となる。
　以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
　１…経路生成システム、１０…経路生成装置、１１…道路情報取得部、１２…走行可能領域地図生成部、１３…判定部、１４…経路生成部、１５…出力部、２０…センサ、３０…走行制御ＥＣＵ、３１…追従制御部、４０…操舵アクチュエータ、ｌｂ１，ｌｂ２…車線境界、ｔｂ１，ｔｂ２…触車境界、Ｖ…車両。

Claims (3)

  1. 　車両を走行させるための経路を生成する経路生成システムであって、
    　道路上に設けられた車線を表す車線情報、及び、道路上及び道路近傍に存在する物標を表す物標情報を含む道路情報を取得する道路情報取得部と、
    　前記道路情報に基づいて、走行可能領域地図を生成する走行可能領域地図生成部であって、前記走行可能領域地図は、前記車線の幅方向端部を画する境界である車線境界及び所与の高さ以上の空間に存在する物標により画される道路の幅方向の境界である触車境界を含む、走行可能領域地図生成部と、
    　前記走行可能領域地図に基づいて、前記車両の車両全体が前記触車境界内に収まり、且つ、前記車両の全ての車輪が前記車線境界内に収まるような経路を生成する経路生成部と、
    　前記経路生成部により生成された経路を表す経路情報を出力する出力部と、
    　を備える経路生成システム。
  2. 　前記車両が走行する道路が、車両の通行の困難さに関する所定の通行困難条件に該当するか否かを判定する判定部、をさらに備え、
    　前記経路生成部は、前記車両が通行する道路が前記通行困難条件に該当する場合に、前記車両の車両全体が前記触車境界内に収まり、且つ、前記車両の全ての車輪が前記車線境界内に収まるような経路を生成し、
    前記車両が通行する道路が前記通行困難条件に該当しない場合には、前記車両の車両全体が前記車線境界内に収まるような経路を生成する、
    　請求項１に記載の経路生成システム。
  3. 　前記通行困難条件は、前記道路が所定の曲率以上であること、前記道路の幅が所定の長さ以下であること、及び、前記車両の車速が所定の速度以下であること、の少なくともいずれか一つを含む、
    　請求項２に記載の経路生成システム。
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