JP2019073229A - 目標軌道生成装置および目標軌道生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】移動開始位置と目標位置との相対関係によらず、移動開始位置から目標位置まで車両を移動させる際の目標軌道を少ない計算負荷で生成することができる「目標軌道生成装置および目標軌道生成方法」を提供する。【解決手段】目標軌道生成装置１は、所定の関係の固定半径の２つの円を設定可能か否かを判定し、可能な場合は、当該２つの円を２つの仮想図形として設定する一方、可能でない場合は、移動開始位置を通る固定半径の第１の円と、目標位置を通る固定半径の第２の円と、これら円に接する補助図形とを３つの仮想図形として設定する。目標軌道生成装置１は、設定された２つ、または、３つの仮想図形に沿って順次移動する経路を目標軌道として生成する。これにより、目標軌道生成装置１は、移動開始位置と目標位置との相対関係によって、２つの円を利用した目標軌跡を生成することができない場合であっても、固定半径の２つ円と、補助図形とを用いて目標軌道を生成する。【選択図】図１

Description

本発明は、目標軌道生成装置および目標軌道生成方法に関し、特に、車両を目標位置まで移動させる際の移動経路に相当する目標軌道を生成するための装置および方法に用いて好適なものである。

従来、車両のステアリングを自動制御し、あらかじめ生成した移動経路上を走行させながら、車両を駐車場等の目標位置に移動させるようにしたシステムが知られている。駐車位置までの移動経路を生成する方法の１つとして、複数の仮想的な円を設定し、それらの円弧に沿って順次移動するように移動経路を生成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の目標軌道算出装置では、障害物が存在しない場合は、起動位置および移動開始位置を通る前進円と、移動開始位置および駐車位置を通り前進円に接する後退円との半径を、両円における舵の切角値を示す総合値が所定値以下になる条件下で設定し、設定したそれぞれの半径の両円の弧に沿う軌道を目標軌道として算出するようにしている。一方、障害物が存在する場合は、起動位置を通る前進円と駐車位置を通る後退円とが障害物を迂回回避する補助円を介して接するように、３つの円を設定、設定したそれぞれの半径の両円の弧に沿う軌道を目標軌道として算出するようにしている。

特開２０１２−１３１４６０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、駐車支援を利用して移動を開始する位置（移動開始位置）と駐車位置（目標位置）との相対関係によっては、２つの円によって目標軌跡を算出することができない場合があるが、そのような場合については何ら考慮されていない。また、上記特許文献１に記載の技術では、設定する複数の円（円弧）の位置だけでなく、半径もパラメータとして計算を行っていることから、経路計算のバリエーションが増えてしまい、処理に大きな負荷がかかってしまうという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、移動開始位置と目標位置との相対関係によらず、移動開始位置から目標位置まで車両を移動させる際の目標軌道を少ない計算負荷で生成することができるようにすることを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明では、移動開始位置から車両の進行方向および目標位置から前方方向に、互いに接する固定半径の２つの円を設定可能か否かを判定し、互いに接する固定半径の２つの円を設定可能な場合は、当該２つの円を２つの仮想図形として設定する一方、互いに接する固定半径の２つの円を設定可能でない場合は、移動開始位置を通る固定半径の第１の円と、目標位置を通る固定半径の第２の円と、第１の円および第２の円の両方に接する補助図形とを３つの仮想図形として設定する。そして、以上のようにして設定された２つの仮想図形または３つの仮想図形に沿って順次移動する経路を目標軌道として生成するようにしている。

上記のように構成した本発明によれば、移動開始位置と目標位置との相対関係によって、互いに接する２つの円を仮想図形に設定してその円弧に沿った目標軌跡を生成することができない場合には、第１の円および第２の円と、それらの間を接続する補助図形との３つを仮想図形として設定して、当該３つの仮想図形に沿った目標軌跡を生成することができる。また、本発明によれば、何れの円も固定半径としているので、計算の際に使用する変動パラメータが少なくなって経路計算のバリエーションが減り、計算負荷を軽減することができる。これにより、本発明によれば、移動開始位置と目標位置との相対関係によらず、移動開始位置から目標位置まで車両を移動させる際の目標軌道を少ない計算負荷で生成することができる。

本発明の一実施形態に係る目標軌道生成装置の機能構成例を示すブロック図である。 駐車場に自車両が停車した様子の一例を模式的に示す図である。 位置座標データの一例を模式的に示す図である。 固定半径円の説明に用いる図である。 ２円設定判定部の処理の説明に用いる図である。 ２図形設定部により設定される第１円および第２円の一例を示す図である。 ３図形設定部の処理の説明に用いる図である。 ３図形設定部の処理の説明に用いる図である。 ３図形設定部の処理の説明に用いる図である。 本発明の一実施形態に係る目標軌道生成装置の動作例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る３図形設定部の動作例を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る目標軌道生成装置１の機能構成例を示すブロック図である。図１に示すように、目標軌道生成装置１には、車載装置２が接続されており、この車載装置２には、タッチパネル３および自動運転実行装置４が接続されている。

本実施形態に係る目標軌道生成装置１は、車両に搭載された装置であり、車両が駐車スペースＳＰ（図２）に駐車する際に、車両が現在位置から駐車スペースＳＰに至るまでの軌道を算出（生成）する。なお、本実施形態では、駐車スペースＳＰへの車両の駐車は、バック駐車により行われるものとする。以下、目標軌道生成装置１が搭載された車両を「自車両」という。目標軌道生成装置１は、算出した軌道を示す情報を、自車両に搭載された車載装置２に出力する。本実施形態に係る車載装置２は、入力した当該情報に基づいて、自動運転を実行する自動運転実行装置４を制御し、自動運転により自車両を現在位置から駐車スペースＳＰに自動で移動させ、自車両を駐車スペースＳＰに駐車させる。以下、自動運転により自車両を現在位置から駐車スペースＳＰに自動で移動させることを「自動駐車」という。

タッチパネル３は、液晶表示パネル等の表示パネルと、表示パネルに重ねて設けられたタッチセンサとを備え、表示パネルにより各種画像を表示すると共に、タッチセンサにより車両の搭乗者によるタッチ操作を検出する。自動運転実行装置４は、自車両の各部を制御して、自動運転を実行する。自動運転実行装置４は、「車両の環境（車両が走行する周囲の状況、他の車両を含む障害物との離間距離、車両が走行する路面の状況等）を検出する各種センサ」や、「車両の状態（車両の現在位置や、進行方向、車速、加速度、ヨーレート、ギアの状態、ブレーキの状態等）を検出する各種センサ」、「車両の推進に関する各種機構（エンジンや、トランスミッション、ブレーキ、ステアリング等）を制御するＥＣＵ」等に接続され、車両の環境および車両の状態に応じてＥＣＵを制御して自動運転を実行する。後述するように、自動運転実行装置４は、車載装置２から自動駐車開始コマンドを入力した場合、自車両を現在位置から駐車スペースＳＰまで自動運転により移動させる。

車載装置２は、自動駐車に関し、以下の処理を実行する。すなわち、自車両の運転手は、自動駐車を希望する場合、駐車スペースＳＰの近傍に自車両を停車させる。そして、運転手は、タッチパネル３に所定のタッチ操作を行って、車載装置２に自動駐車の開始を指示する。図２は、複数の駐車スペースＳＰが形成された駐車場に自車両が停車した様子を模式的に示す図である。駐車場には、多くの場合、図２で示すように、白線ＨＫで区切られた略長方形または略平行四辺形の駐車スペースＳＰが、複数、並んで設けられる。以下、図２に示すように、駐車スペースＳＰについて、中心部から駐車スペースＳＰの入口に向かう方向を「駐車スペース前方」といい、駐車スペース前方の逆方向を「駐車スペース後方」という。駐車スペース前方および駐車スペース後方は、駐車スペースＳＰが略長方形または略平行四辺形の場合、長辺に沿って延びる方向である。

駐車スペースＳＰには、自車両以外の他の車両が駐車している場合があり、この場合、その駐車スペースＳＰに自車両は駐車できず、また、その駐車スペースＳＰに駐車する他の車両は、自車両が駐車スペースＳＰに駐車するときの障害物となる。この他、駐車場には、壁Ｗや、車両止め用のブロックＢＫ等、自車両が駐車スペースＳＰに駐車するときに障害となる種々の障害物が存在する。

自動駐車の開始の指示を受け付けた場合、車載装置２は、自車両の近傍の駐車スペースＳＰのうち、自車両を駐車させる駐車スペースＳＰを運転手に選択させる。駐車スペースＳＰを運転手に選択させる処理は、既存の方法によって適切に行われる。以下、一例について簡単に説明する。

車両に、車両の前方、後方および側方を撮影するカメラが設けられる。車載装置２は、各カメラからの入力に基づいて、自車両周辺の俯瞰画像を生成すると共に、白線検出、障害物の画像認識を含む画像処理を行って、自車両の近傍の駐車スペースＳＰのうち、他の車両が駐車していない駐車スペースＳＰの俯瞰画像における領域を特定する。なお、駐車スペースＳＰの領域の特定に際し、障害物を検出するレーダ装置等のカメラ以外のセンサを利用してもよいことは勿論である。車載装置２は、他の車両が駐車していない駐車スペースＳＰの領域が明示された状態で俯瞰画像をタッチパネル３に表示する。その際、車載装置２は、任意の１つの駐車スペースＳＰをタッチ操作により選択可能な状態で、俯瞰画像を表示する。運転手は、タッチ操作を行って、自車両を駐車させることを希望する１つの駐車スペースＳＰを選択する。なお、車載装置２が、駐車スペースＳＰの領域が明示されていない状態で俯瞰画像をタッチパネル３に表示し、ユーザが、自車両を駐車させることを希望する駐車スペースＳＰの領域の四隅をタッチ操作し、車載装置２が、タッチ操作された四隅によって規定される領域を、ユーザにより選択された駐車スペースＳＰとして特定する構成でもよい。以下、ユーザが選択した駐車スペースＳＰを「希望駐車スペース」という。

運転手により希望駐車スペースが選択されたことを検出すると、車載装置２は、位置座標データを生成する。図３は、図２の状況のときに車載装置２が生成する位置座標データの一例を説明に適した態様で模式的に示す図である。図３では、説明の便宜のため、図２の白線ＨＫに対応する領域を破線で示している。位置座標データとは、緯度、経度を軸とする位置座標系における自車両領域ＡＲ１、希望駐車スペース領域ＡＲ２、障害物領域ＡＲ３、移動開始位置Ｐ１、目標位置Ｐ２、車両進行方向Ｈ１および前方方向Ｈ２を示す情報を含むデータである。なお、位置座標系における領域は、複数の点によって規定される多角形形状の領域として表される。

自車両領域ＡＲ１とは、位置座標系における自車両の領域である。車載装置２には、ＧＰＳセンサを含む、自車両の位置を検出する各種センサが設けられており、車載装置２は、各種センサからの入力に基づいて、位置座標系における自車両領域ＡＲ１を算出する。希望駐車スペース領域ＡＲ２とは、位置座標系における希望駐車スペースの領域である。障害物領域ＡＲ３とは、位置座標系における障害物の領域である。車載装置２は、カメラ（レーダ装置等の障害物の検出に用いることが可能な他のセンサを搭載している場合は当該他のセンサを含む）からの入力に基づいて、障害物の領域を推定し、位置座標系における障害物の領域を算出する。

移動開始位置Ｐ１とは、位置座標系における自車両の左右の後輪の中央の位置である。なお、移動開始位置Ｐ１を自車両領域ＡＲ１内の他の位置としてもよい。目標位置Ｐ２は、位置座標系において、自車両の直進方向が希望駐車スペースについての駐車スペース前方（図２）に沿った状態で、目標位置Ｐ２から駐車スペース前方に向かって延びる直線上に自車両の左右の後輪の中央の位置が至った状態となった場合、自車両のステアリングを真っ直ぐにした状態で自車両を後退させれば、そのまま自車両が駐車スペースＳＰに収まるような位置である。本実施形態では、目標位置Ｐ２は、希望駐車スペースにおいて、希望駐車スペースの中央の位置から駐車スペース前方に向かって所定距離だけ離間した位置とされる。車両進行方向Ｈ１とは、位置座標系における車両の進行方向である。前方方向Ｈ２とは、位置座標系における希望駐車スペースについての駐車スペース前方（図２）である。

車載装置２は、位置座標データを生成した後、生成した位置座標データを目標軌道生成装置１に出力する。車載装置２は、位置座標データを出力した後、目標軌道生成装置１から、位置座標データに基づいて生成された自動駐車軌道情報を入力する。自動駐車軌道情報の内容、および、自動駐車軌道情報を入力した後の車載装置２の処理については後述する。

図１に示すように、目標軌道生成装置１は、機能構成として、通信部１０、位置座標データ取得部１１、２円設定判定部１２、２図形設定部１３、３図形設定部１４および軌道生成部１５を備えている。また、目標軌道生成装置１は、記憶媒体として、位置座標データ記憶部２０を備えている。上記各機能ブロック１０〜１５は、ハードウェア、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ソフトウェアの何れによっても構成することが可能である。例えばソフトウェアによって構成する場合、上記各機能ブロック１０〜１５は、実際にはコンピュータのＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えて構成され、ＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現される。

通信部１０は、所定の通信規格に従って、車載装置２と通信する。

位置座標データ取得部１１は、車載装置２が出力した位置座標データを入力し、取得する。位置座標データ取得部１１は、取得した位置座標データを、位置座標データ記憶部２０の所定の記憶領域に記憶させる。

２円設定判定部１２は、位置座標データ記憶部２０が記憶する位置座標データに基づいて、移動開始位置Ｐ１から自車両の車両進行方向Ｈ１、および、目標位置Ｐ２から前方方向Ｈ２に、互いに接する２つの固定半径円Ｑを設定可能か否かを判定する。以下、２円設定判定部１２の処理について説明する。

まず、固定半径円Ｑについて説明する。図４は、固定半径円Ｑの説明に用いる図である。固定半径円Ｑは、固定値の半径の円である。固定半径円Ｑの半径の値は、以下の方法で定められる。すなわち、図４に示すように、自車両が固定半径円Ｑの外周の位置ＰＳ１ａに位置しているとする。位置ＰＳ１ａにおいて、自車両の進行方向は、矢印Ｙ１に示すように、位置ＰＳ１ａで固定半径円Ｑに接する接線ＳＮ１ａと平行であり、自車両のステアリングの舵角は、車両の直進方向を示す初期舵角である。以下、固定半径円Ｑが、接線ＳＮ１ａに平行に伸びるｘ軸と、これに直行するｙ軸により定義されるｘｙ座標系に展開されているものとし、図中で右に向かう方向をｘ軸（＋）方向、その逆をｘ軸（−）方向といい、図中で上に向かう方向をｙ軸（＋）方向、その逆をｙ軸（−）方向という。

固定半径円Ｑの半径の値は、図４に示すように、自車両が、位置ＰＳ１ａから、固定半径円Ｑの外周に沿って、位置ＰＳ１ａから中心角が１２０°分だけ離間した位置ＰＳ１ｂに至る場合に、スムーズな操舵によって移動ができるような値とされる。なお、位置ＰＳ１ｂにおいて、自車両の進行方向は、矢印Ｙ２に示すように、位置ＰＳ１ｂで固定半径円Ｑに接する接線ＳＮ１ｂと平行であり、自車両のステアリングの舵角は、車両の直進方向を示す初期舵角である。これは、後に明らかとなる通り、本実施形態では、車両が現在位置から駐車スペースＳＰに至るまでの軌道に、固定半径円Ｑの円弧が含まれることになるため、固定半径円Ｑの円弧に沿って自車両が確実に走行できるようにすることを考慮したものである。また、位置ＰＳ１ａと、位置ＰＳ１ｂとの中心角の大きさを「１２０°」としたのは、以下の理由である。すなわち、後述するように、本実施形態では、現在位置から駐車スペースＳＰに至るまでの軌道として、３つの固定半径円Ｑの円弧に沿った経路が算出される場合がある。そして、位置ＰＳ１ａと、位置ＰＳ１ｂとの中心角の大きさを「１２０°」としたのは、３つの固定半径円Ｑが互いに接する場合において、第１の固定半径円Ｑと第２の固定半径円Ｑとの接点に位置する自車両が、第１の固定半径円Ｑの円弧に沿って、中心角が１２０°だけ離間した位置である第１の固定半径円Ｑと第３の固定半径円Ｑとの接点に移動し、当該接点において方向転換する場合に、できるだけスムーズに自車両が走行できるようにすることを考慮したものである。

本実施形態において、具体的には、固定半径円Ｑの半径の値は、以下のようにして定められる。すなわち、自車両を位置ＰＳ１ａから前進させると共に、ステアリングを初期舵角から一定速度で一定時間だけ一の方向（本例では、自車両を右に向かって旋回させる方向）へ操舵した後、中心角が６０°分だけ離間した位置ＰＳ１ｃに至った時点で、当該一の方向へのステアリングの操舵を停止させる。周知のとおり、位置ＰＳ１ａから位置ＰＳ１ｃまで、自車両は、クロソイド曲線に沿って移動するが、図４では、説明の便宜上、固定半径円Ｑの円弧に沿って移動するものとして線を描画している。さらに、自車両を位置ＰＳ１ｃから前進させると共に、ステアリングを当該一定速度で当該一定時間だけ当該一の方向とは逆の方向へ操舵することによってステアリングを初期舵角に戻し、自車両を、位置ＰＳ１ａから中心角が１２０°分だけ離間した位置ＰＳ１ｂに至らせる。位置ＰＳ１ｃから位置ＰＳ１ｂまで、自車両は、クロソイド曲線に沿って移動する。そして、本実施形態では、位置ＰＳ１ａ、位置ＰＳ１ｃおよび位置ＰＳ１ｂを外周に含む円（特許請求の範囲における「クロソイド曲線を繋げることによって生成される円」に相当）の半径を、固定半径円Ｑの半径として定める。

より詳細には、位置ＰＳ１ａから位置ＰＳ１ｃのｘ軸方向の距離を距離Ｌｘとし、ｙ軸方向の距離を距離Ｌｙとする。距離Ｌｘは、位置ＰＳ１ａから位置ＰＳ１ｃまでの移動にあたって、自車両がｘ軸（−）方向に移動する距離であり、距離Ｌｙは、当該移動にあたって、自車両がｙ軸（＋）方向に移動する距離である。なお、距離Ｌｘおよび距離Ｌｙの値は、事前のテストやシミューレーションの下、ハンドルをスムーズに操舵できるような値に定められる。このとき、位置ＰＳ１ａおよび位置ＰＳ１ｃを対頂点とする長方形における長辺の長さは距離Ｌｘであり、短辺の長さは距離Ｌｙである。また、位置ＰＳ１ｃおよび位置ＰＳ１ｂを対頂点とする長方形、および、位置ＰＳ１ｂおよび位置ＰＳ１ｄを対頂点とする長方形についても、長辺の長さは距離Ｌｘであり、短辺の長さは距離Ｌｙである。位置ＰＳ１ｄは、位置ＰＳ１ａから中心角が１８０°分だけ離間した位置である。位置ＰＳ１ａと位置ＰＳ１ｃとのｙ軸方向の離間距離は「Ｌｘ・sin０°＋Ｌｙ・cos０°」である。位置ＰＳ１ｃと位置ＰＳ１ｂとのｙ軸方向の離間距離は「Ｌｘ・sin６０°＋Ｌｙ・cos６０°」である。位置ＰＳ１ｂと位置ＰＳ１ｄとのｙ軸方向の離間距離は「Ｌｘ・sin１２０°＋Ｌｙ・cos１２０°」である。以上により、固定半径円Ｑの直径は、「（Ｌｘ・sin０°＋Ｌｙ・cos０°）＋（Ｌｘ・sin６０°＋Ｌｙ・cos６０°）＋（Ｌｘ・sin１２０°＋Ｌｙ・cos１２０°）＝２Ｌｘ・sin６０°＋Ｌｙ」となり、直径に基づいて半径が定まる。

図５は、２円設定判定部１２の処理の説明に用いる図である。２円設定判定部１２は、位置座標系において、移動開始位置Ｐ１を始点として、車両進行方向Ｈ１に向かって延びる第１半直線ＨＴ１を算出する。また、２円設定判定部１２は、位置座標系において、目標位置Ｐ２を始点として、前方方向Ｈ２に向かって延びる第２半直線ＨＴ２を算出する。そして、２円設定判定部１２は、第１半直線ＨＴ１と第２半直線ＨＴ２とが、これら半直線の交点と目標位置Ｐ２との離間距離が閾値Ｔ１を下回った状態で、交わるか否かを判定する。つまり、２円設定判定部１２は、計算上、第１半直線ＨＴ１と第２半直線ＨＴ２とが交わる場合であっても、これら半直線の交点と目標位置Ｐ２との離間距離が閾値Ｔ１以上の場合は、これら半直線が交わらないと判定する。後述するように、２円設定判定部１２によって、これら半直線が交わると判定された場合、２つの固定半径円Ｑを利用して目標軌道（後述）が算出されるが、これら半直線の交点と目標位置Ｐ２との離間距離が閾値Ｔ１以上の場合は、駐車場の広さの制限から、算出された目標軌道に沿って自車両が走行することが現実にはできないか、または、著しく困難だからである。以下の説明では、単に、「第１半直線ＨＴ１と第２半直線ＨＴ２とが交わる」と表現する場合、これら半直線の交点と目標位置Ｐ２との離間距離が閾値Ｔ１を下回った状態でこれら半直線が交わることを意味する。

図５（Ａ）は、位置座標系において第１半直線ＨＴ１と第２半直線ＨＴ２とが交わる場合の例を模式的に示している。一方、図５（Ｂ）および図５（Ｃ）は、それぞれ、位置座標系において第１半直線ＨＴ１と第２半直線ＨＴ２とが交わらない場合の例を模式的に示している。２円設定判定部１２は、第１半直線ＨＴ１と第２半直線ＨＴ２とが交わると判定した場合、移動開始位置Ｐ１から自車両の車両進行方向Ｈ１および目標位置Ｐ２から前方方向Ｈ２に、互いに接する２つの固定半径円Ｑを設定可能と判定する。一方、２円設定判定部１２は、それ以外の場合、互いに接する２つの固定半径円Ｑを設定可能ではないと判定する。

２図形設定部１３は、互いに接する２つの固定半径円Ｑを設定可能であると２円設定判定部１２により判定された場合に、以下の２つの第１円Ｗ１および第２円Ｗ２を仮想図形として設定する。第１円Ｗ１は、第１半直線ＨＴ１に接すると共に第２円Ｗ２に接する固定半径円Ｑであり、第２円Ｗ２は、第２半直線ＨＴ２に接すると共に第１円Ｗ１に接する固定半径円Ｑである。２図形設定部１３は、所定のルールに従って、１つの第１円Ｗ１を設定すると共に、１つの第２円Ｗ２を設定する。所定のルールは、軌道生成部１５によって第１円Ｗ１および第２円Ｗ２に基づいて算出される目標軌道の距離をできるだけ短くするといった観点や、軌道生成部１５によって希望駐車スペースに自車両をバック駐車させる目標軌道が算出されるようにするといった観点の下、事前に適切に設定される。図６は、図５（Ａ）で例示した状況の場合に、２図形設定部１３により設定される第１円Ｗ１および第２円Ｗ２の一例を示している。

３図形設定部１４は、互いに接する２つの固定半径円Ｑを設定可能ではないと２円設定判定部１２により判定された場合に、第１図形Ｙ１、第２図形Ｙ２および補助図形Ｚを仮想図形として設定する。以下、３図形設定部１４の処理について詳述する。第１図形Ｙ１は、特許請求の範囲の「第１の円」に相当し、第２図形Ｙ２は、特許請求の範囲の「第２の円」に相当する。

図７は、３図形設定部１４の処理の説明に用いる図である。図７では、位置座標系において、第１半直線ＨＴ１と第２半直線ＨＴ２とが交わらない移動開始位置Ｐ１および目標位置Ｐ２を示している。図７に示すように、３図形形設定部１４は、移動開始位置Ｐ１を通り、かつ、移動開始位置Ｐ１を通って自車両の車両進行方向Ｈ１に沿って延びる第１直線ＴＴ１に接する２つの固定半径円Ｑを仮想図形として仮設定する。以下、ここで仮設定された固定半径円Ｑを、「仮第１図形Ｑ１Ａ、Ｑ１Ｂ」とする。図７に示すように、車両進行方向Ｈ１に向かって右側に仮設定された固定半径円Ｑが「仮第１図形Ｑ１Ａ」であり、左側に仮設定された固定半径円Ｑが「仮第１図形Ｑ１Ｂ」である。

さらに、図７に示すように、３図形設定部１４は、目標位置Ｐ２を通り、かつ、目標位置Ｐ２を通って前方方向Ｈ２に沿って延びる第２直線ＴＴ２に接する２つの固定半径円Ｑを仮設定する。以下、ここで仮設定された固定半径円Ｑを、「仮第２図形Ｑ２Ａ、Ｑ２Ｂ」とする。図７に示すように、前方方向Ｈ２に向かって右側に仮設定された固定半径円Ｑが「仮第２図形Ｑ２Ａ」であり、左側に仮設定された固定半径円Ｑが「仮第２図形Ｑ２Ｂ」である。

次いで、３図形設定部１４は、「仮第１図形Ｑ１Ｂと仮第２図形Ｑ２Ｂとの組み合わせ」、および、「仮第１図形Ｑ１Ａと仮第２図形Ｑ２Ａとの組み合わせ」の２つの組み合わせを仮設定する。このように、本実施形態では、３図形設定部１４は、「移動開始位置Ｐ１を通り車両進行方向Ｈ１に向かって左側に配置された仮第１図形と、目標位置Ｐ２を通り前方方向Ｈ２に向かって左側に配置された仮第２図形との組み合わせ」、および、「移動開始位置Ｐ１を通り車両進行方向Ｈ１に向かって右側に配置された仮第１図形と、目標位置Ｐ２を通り前方方向Ｈ２に向かって右側に配置された仮第２図形との組み合わせ」を仮設定する。しかしながら、仮第１図形と仮第２図形との他の組み合わせについても仮設定する構成でもよい。本例において、他の組み合わせは、「仮第１図形Ｑ１Ｂと仮第２図形Ｑ２Ａとの組み合わせ」、および、「仮第１図形Ｑ１Ａと仮第２図形Ｑ２Ｂとの組み合わせ」である。

次いで、３図形設定部１４は、上記の組み合わせ毎に、組み合わせを構成する２つの円のそれぞれに接し、互いに平行な２本の接線を仮設定する。図８（Ａ）は、図７の例において、仮第１図形Ｑ１Ｂと仮第２図形Ｑ２Ｂとの組み合わせについて仮設定される２本の接線ＳＳ１ａ、ＳＳ１ｂを示している。また、図８（Ｂ）は、図７の例において、仮第１図形Ｑ１Ａと仮第２図形Ｑ２Ａとの組み合わせについて仮設定される２本の接線ＳＳ２ａ、ＳＳ２ｂを示している。

次いで、３図形設定部１４は、上記の組み合わせのそれぞれについて、仮第１図形Ｑ１Ａ、Ｑ１Ｂ、仮第２図形Ｑ２Ａ、Ｑ２Ｂおよび接線に従って移動開始位置Ｐ１から目標位置Ｐ２に至る経路を、接線毎に算出する。図８（Ａ）の例では、３図形設定部１４は、接線ＳＳ１ａを通る経路として、太線で示す経路ＫＲ１ａを算出する。経路ＫＲ１ａは、図８（Ａ）に示すように、移動開始位置Ｐ１→仮第１図形Ｑ１Ｂと接線ＳＳ１ａとの接点→接線ＳＳ１ａと仮第２図形Ｑ２Ｂとの接点→目標位置Ｐ２と移動する経路である。また、３図形設定部１４は、接線ＳＳ１ｂを通る経路として、太線で示す経路ＫＲ１ｂを算出する。経路ＫＲ１ｂは、図８（Ａ）に示すように、移動開始位置Ｐ１→仮第１図形Ｑ１Ｂと接線ＳＳ１ｂとの接点→接線ＳＳ１ｂと仮第２図形Ｑ２Ｂとの接点→目標位置Ｐ２と移動する経路である。

また、図８（Ｂ）の例では、３図形設定部１４は、接線ＳＳ２ａを通る経路として、太線で示す経路ＫＲ２ａを算出する。経路ＫＲ２ａは、移動開始位置Ｐ１→仮第１図形Ｑ１Ａと接線ＳＳ２ａとの接点→接線ＳＳ２ａと仮第２図形Ｑ２Ａとの接点→目標位置Ｐ２と移動する経路である。また、３図形設定部１４は、接線ＳＳ２ｂを通る経路として、太線で示す経路ＫＲ２ｂを算出する。経路ＫＲ２ｂは、移動開始位置Ｐ１→仮第１図形Ｑ１Ａと接線ＳＳ２ｂとの接点→接線ＳＳ２ｂと仮第２図形Ｑ２Ａとの接点→目標位置Ｐ２と移動する経路である。

次いで、３図形設定部１４は、上記の組み合わせ毎に算出した経路のそれぞれについて、経路上に障害物が存在するか否かを判定する。なお、経路上に障害物が存在するか否かの判定は、自車両の形状や、走行特性を踏まえ、自車両が経路を走行する場合に、障害物に影響を受けることなく経路を走行できるか否か、という観点から行われる。自車両の形状に関する情報や、走行特性に関する情報等、判定に必要な情報は事前に登録されている。例えば、図８（Ａ）の例において、３図形設定部１４は、経路ＫＲ１ｂについて、経路上に障害物が存在すると判定する。

次いで、３図形設定部１４は、障害物が存在すると判定した経路は除外して、上記の組み合わせのうち、最も長さの短い経路を有する組み合わせを特定する。例えば、図７の例において、説明の便宜上、仮に、障害物が存在しないと判定された経路が、経路ＫＲ１ａ（図８（Ａ））、および、経路ＫＲ２ａ（図８（Ｂ））の２つであったとする。そして、これら２つの経路の長さの関係が、「経路ＫＲ１ａ＜経路ＫＲ２ａ」であったとする。この場合、３図形設定部１４は、最も長さの短い経路ＫＲ１ａを有する組み合わせである「仮第１図形Ｑ１Ｂと仮第２図形Ｑ２Ｂとの組み合わせ」を特定する。

次いで、３図形設定部１４は、特定した組み合わせについての仮第１図形および仮第２図形を、それぞれ、第１図形Ｙ１および第２図形Ｙ２として設定する。例えば、図７の例において、３図形設定部１４は、経路の長さが最も短くなる組み合わせとして、「仮第１図形Ｑ１Ｂと仮第２図形Ｑ２Ｂとの組み合わせ」を特定した場合、仮第１図形Ｑ１Ｂを第１図形Ｙ１として設定し、仮第２図形Ｑ２Ｂを第２図形Ｙ２として設定する。

次いで、３図形設定部１４は、設定した第１図形Ｙ１の中心点と、設定した第２図形Ｙ２の中心点とを結ぶ線の長さが、固定半径円Ｑの直径の２倍の長さ以下であるか否かを判定する。図９（Ａ）は、第１図形Ｙ１の中心点と第２図形Ｙ２の中心点とを結ぶ線の長さが、固定半径円Ｑの直径の２倍の長さ以下の場合の一例を示す図である。図９（Ａ）に示すように、この場合、位置座標系に、第１図形Ｙ１と第２図形Ｙ２との両方に接する固定半径円Ｑを描画することができる。図９（Ｂ）は、第１図形Ｙ１の中心点と第２図形Ｙ２の中心点を結ぶ線の長さが、固定半径円Ｑの直径の２倍の長さより長い場合の一例を示す図である。図９（Ｂ）に示すように、この場合、位置座標系に、第１図形Ｙ１と第２図形Ｙ２との両方に接する固定半径円Ｑを描画することができない。

なお、本実施形態では、第１図形Ｙ１の中心点と第２図形Ｙ２の中心点とを結ぶ線の長さが、固定半径円Ｑの直径の２倍の長さ以下であるか否かを判定しており、「固定半径円Ｑの直径の２倍の長さ」が特許請求の範囲の「所定長」に相当する。ただし、所定長は、「固定半径円Ｑの直径の２倍の長さ」より一定のマージン分だけ短い長さであってもよい。

３図形設定部１４は、第１図形Ｙ１の中心点と第２図形Ｙ２の中心点とを結ぶ線の長さが、固定半径円Ｑの直径の２倍の長さ以下の場合、第１図形Ｙ１および第２図形Ｙ２の両方に接する固定半径円Ｑを補助図形Ｚとして設定する。図９（Ａ）を用いて詳述すると、第１図形Ｙ１および第２図形Ｙ２の両方に接する固定半径円Ｑは、２つ描画することができる。図９（Ａ）の例では、固定半径円Ｑ９ａと、固定半径円Ｑ９ｂとである。３図形設定部１４は、２つの固定半径円Ｑのうち、第１図形Ｙ１および第２図形Ｙ２を特定する際に、最も短い経路と判定された経路に含まれる接線に対応する固定半径円Ｑを補助図形Ｚとして設定する。ここで、第１図形Ｙ１および第２図形Ｙ２の両方に接し、互いに平行な接線は、２本、存在する。図９（Ａ）の例では、接線ＳＳ３ａおよび接線ＳＳ３ｂである。図９（Ａ）の例において、接線ＳＳ３ａが、最も短い経路と判定された経路に含まれる接線の場合、３図形設定部１４は、接線ＳＳ３ａに対応する固定半径円Ｑ９ａを補助図形Ｚとして設定する。

３図形設定部１４は、第１図形Ｙ１の中心点と第２図形Ｙ２の中心点とを結ぶ線の長さが、固定半径円Ｑの直径の２倍の長さより長い場合、第１図形Ｙ１および第２図形Ｙ２の両方に接する接線を補助図形Ｚとして設定する。上述のとおり、第１図形Ｙ１および第２図形Ｙ２の両方に接し、互いに平行な接線は、２本、存在するが、３図形設定部１４は、最も短い経路と判定された経路に含まれる接線を、補助図形Ｚとして設定する。図９（Ｂ）の例において、接線ＳＳ４ａと接線ＳＳ４ｂとのうち、接線ＳＳ４ａが最も短い経路と判定された経路に含まれる接線の場合、３図形設定部１４は、接線ＳＳ４ａを補助図形Ｚとして設定する。

軌道生成部１５は、設定された仮想図形に基づいて目標軌道を算出する。軌道生成部１５は、２円設定判定部１２により２つの固定半径円Ｑを設定可能であると判定され、これに応じて２図形設定部１３により、第１円Ｗ１および第２円Ｗ２が仮想図形として設定された場合と、２円設定判定部１２により２つの固定半径円Ｑを設定可能ではないと判定され、これに応じて３図形設定部１４により、第１図形Ｙ１、第２図形Ｙ２および補助図形Ｚが仮想図形として設定された場合とで異なる処理を実行する。以下、各場合の軌道生成部１５の処理について詳述する。

＜２図形設定部１３により仮想図形が設定された場合＞
まず、２図形設定部１３により仮想図形が設定された場合の軌道生成部１５の処理について図６を援用して説明する。この場合、２図形設定部１３は、第１半直線ＨＴ１、第１円Ｗ１、第２円Ｗ２および第２半直線ＨＴ２に沿って、移動開始位置Ｐ１から目標位置Ｐ２まで順次移動する経路ＫＲ３を目標軌道として算出する。軌道生成部１５は、所定のルールに従って、目標軌道を算出する。所定のルールは、算出される目標軌道の距離をできるだけ短くするといった観点や、希望駐車スペースに自車両をバック駐車させる目標軌道が算出されるようにするといった観点の下、事前に適切に設定される。所定のルールに従って目標軌道を算出する点は、３図形設定部１４により仮想図形が設定された場合も同様である。図６の例では、軌道生成部１５は、以下の経路ＫＲ３を目標軌道として算出する。移動開始位置Ｐ１から、第１半直線ＨＴ１に沿って、第１半直線ＨＴ１と第１円Ｗ１との接点ＳＴ１Ａに至る。接点ＳＴ１Ａから、第１円Ｗ１に沿って、第１円Ｗ１と第２円Ｗ２との接点ＳＴ１Ｂに至る。接点ＳＴ１Ｂから第２円Ｗ２に沿って、第２円Ｗ２と第２半直線ＨＴ２との接点ＳＴ１Ｃに至る。接点ＳＴ１Ｃから、第２半直線ＨＴ２に沿って、目標位置Ｐ２に至る。

＜３図形設定部１４により仮想図形が設定された場合＞
次に、３図形設定部１４により仮想図形が設定された場合の軌道生成部１５の処理について図９を援用して説明する。この場合、軌道生成部１５は、第１図形Ｙ１、補助図形Ｚおよび第２図形Ｙ２に沿って、移動開始位置Ｐ１から目標位置Ｐ２まで順次移動する経路を目標軌道として算出する。上述のとおり、図９（Ａ）は、３図形設定部１４により補助図形Ｚとして固定半径円Ｑが設定されている場合の、第１図形Ｙ１、第２図形Ｙ２および補助図形Ｚの例を示している。図９（Ａ）の例の場合、軌道生成部１５は、移動開始位置Ｐ１から、第１図形Ｙ１に沿って、第１図形Ｙ１と補助図形Ｚとの接点ＳＴ２Ａに至り、接点ＳＴ２Ａから、補助図形Ｚに沿って、補助図形Ｚと第２図形Ｙ２との接点ＳＴ２Ｂに至り、接点ＳＴ２Ｂから、第２図形Ｙ２に沿って、目標位置Ｐ２に至る経路ＫＲ４を目標軌道として算出する。また、上述のとおり、図９（Ｂ）は、３図形設定部１４により補助図形Ｚとして第１図形Ｙ１および第２図形Ｙ２の両方に接する接線が設定されている場合の、第１図形Ｙ１、第２図形Ｙ２および補助図形Ｚを示している。図９（Ｂ）の例の場合、軌道生成部１５は、移動開始位置Ｐ１から、第１図形Ｙ１に沿って、第１図形Ｙ１と補助図形Ｚとの接点ＳＴ３Ａに至り、接点ＳＴ３Ａから、補助図形Ｚに沿って、補助図形Ｚと第２図形Ｙ２との接点ＳＴ３Ｂに至り、接点ＳＴ３Ｂから、第２図形Ｙ２に沿って、目標位置Ｐ２に至る経路ＫＲ５を目標軌道として算出する。

このように、軌道生成部１５は、移動開始位置Ｐ１の車両進行方向Ｈ１、および、目標位置Ｐ２の前方方向Ｈ２に、目標軌道の算出に利用する２つの固定半径円Ｑを設定できる場合は、２図形設定部１３により仮想図形として設定された第１円Ｗ１および第２円Ｗ２を利用して目標軌道を算出する。本実施形態では、第１円Ｗ１および第２円Ｗ２は、共に、固定値の半径の固定半径円Ｑである。従って、２つの円を用いて目標軌道を算出する場合において、２つの円の半径を可変値とする場合と比較して、目標軌道の候補となる軌道のバリエーションを少なくすることができ、目標軌道を算出する処理についての計算負荷を低減することができる。

さらに、従来は、移動開始位置Ｐ１と目標位置Ｐ２との相対関係によって、２つの円によって目標軌跡を算出することができない場合（例えば、図５（Ｂ）や図５（Ｃ）の場合）、２つの円によって目標軌跡を算出することができるような位置に車両を移動することが促され、移動後の車両の位置に係る移動開始位置Ｐ１と目標位置Ｐ２とに基づいて改めて２つの円を利用した目標軌道の算出が行われていた。一方、本実施形態によれば、移動開始位置Ｐ１と目標位置Ｐ２との相対関係に起因して２つの円では目標軌跡を算出することができない場合であっても、３図形設定部１４により、第１図形Ｙ１、第２図形Ｙ２および補助図形Ｚを仮想図形として設定し、これら３つの仮想図形を利用して移動開始位置Ｐ１から目標位置Ｐ２に至る目標軌道を算出することができる。従って、従来のように、一旦、車両を移動させて改めて目標軌道を算出する必要が無く、ユーザの利便性がよい。

さらに、３図形設定部１４が、３つの円を仮想図形として設定する場合、これら３つの円はそれぞれ半径が固定値の固定半径円Ｑである。従って、２図形設定部１３が２つの円を仮想図形として設定する場合と同様、３つの円の半径を可変値とする場合と比較して、目標軌道の候補となる軌道のバリエーションを少なくすることができ、目標軌道を算出する処理についての計算負荷を低減することができる。

さて、目標軌道を算出した後、軌道生成部１５は、目標軌道に、目標位置Ｐ２から駐車スペース後方へ向かって所定距離だけ延びる軌道を付加した自動駐車軌道を算出する。目標軌道に付加される軌道は、自車両の左右の後輪の中央の位置が目標位置Ｐ２に至った後、自車両を駐車スペース後方へ向かって更にバックさせて、自車両を希望駐車スペースの駐車位置にまで至らせる軌道である。自動駐車軌道を算出した後、軌道生成部１５は、算出した自動駐車軌道を示す自動駐車軌道情報を車載装置２に出力する。

車載装置２は、自動駐車軌道情報を入力し、自動駐車開始コマンドを生成し、自動運転実行装置４に出力する。自動駐車開始コマンドは、自動駐車軌道を示す情報を含み、自動運転実行装置４に自動駐車軌道に沿って自車両を自動運転により走行させることを指示する制御コマンドである。自動運転実行装置４は、入力した制御コマンドに基づいて、自車両の各部を制御して自動運転により自車両を自動駐車軌道に沿って走行させ、自動駐車を実行する。

図１０は、本実施形態に係る目標軌道生成装置１の動作例を示すフローチャートである。目標軌道生成装置１は、運転手からの指示に応じて車載装置２から位置座標データを入力した場合に、図１０のフローチャートの処理を実行する。

図１０に示すように、目標軌道生成装置１の位置座標データ取得部１１は、位置座標データを入力して取得する（ステップＳＡ１）。位置座標データ取得部１１は、取得した位置座標データを位置座標データ記憶部２０に記憶する。２円設定判定部１２は、位置座標データ記憶部２０が記憶する位置座標データに基づいて、移動開始位置Ｐ１から自車両の車両進行方向Ｈ１、および、目標位置Ｐ２から前方方向Ｈ２に、互いに接する２つの固定半径円Ｑを設定可能か否かを判定する（ステップＳＡ２）。

２円設定判定部１２により２つの固定半径円Ｑを設定可能と判定された場合（ステップＳＡ２：ＹＥＳ）、２図形設定部１３は、第１円Ｗ１および第２円Ｗ２を仮想図形として設定する（ステップＳＡ３）。上述のとおり、第１円Ｗ１は、移動開始位置Ｐ１を始点として車両進行方向Ｈ１に向かって延びる第１半直線ＨＴ１に接すると共に第２円Ｗ２に接する固定半径円Ｑである。また、第２円Ｗ２は、目標位置Ｐ２を始点として前方方向Ｈ２に向かって延びる第２半直線ＨＴ２に接すると共に第１円Ｗ１に接する固定半径円Ｑである。ステップＳＡ３の処理後、目標軌道生成装置１は、処理手順をステップＳＡ５へ移行する。

一方、２円設定判定部１２により２つの固定半径円Ｑを設定可能ではないと判定された場合（ステップＳＡ２：ＮＯ）、３図形設定部１４は、第１図形Ｙ１、第２図形Ｙ２および補助図形Ｚを仮想図形として設定する（ステップＳＡ４）。ステップＳＡ４の処理については、後に図１１のフローチャートを用いて詳述する。ステップＳＡ４の処理後、目標軌道生成装置１は、処理手順をステップＳＡ５へ移行する。

ステップＳＡ５において、軌道生成部１５は、目標軌道を算出する。より詳細には、軌道生成部１５は、２円設定判定部１２により２つの固定半径円Ｑを設定可能であると判定され、これに応じて２図形設定部１３により、第１円Ｗ１および第２円Ｗ２が仮想図形として設定された場合は、第１円Ｗ１および第２円Ｗ２を利用した目標軌道を算出する。一方、軌道生成部１５は、２円設定判定部１２により２つの固定半径円Ｑを設定可能ではないと判定され、これに応じて３図形設定部１４により、第１図形Ｙ１、第２図形Ｙ２および補助図形Ｚが仮想図形として設定された場合は、第１図形Ｙ１、第２図形Ｙ２および補助図形Ｚを利用した目標軌道を算出する。

軌道生成部１５は、算出した目標軌道に基づいて、自動駐車軌道を算出する（ステップＳＡ６）。軌道生成部１５は、算出した自動駐車軌道を示す自動駐車軌道情報を車載装置２に出力する。上述のとおり、車載装置２は、自動駐車軌道情報を入力し、自動駐車を実行する。

図１１は、ステップＳＡ４の処理の詳細を示すフローチャートである。図１１に示すように、３図形設定部１４は、移動開始位置Ｐ１を通り、かつ、移動開始位置Ｐ１を通って自車両の車両進行方向Ｈ１に沿って延びる第１直線ＴＴ１に接する２つの固定半径円Ｑ（仮第１図形Ｑ１Ａ、Ｑ１Ｂ）を仮想図形として仮設定する（ステップＳＢ１）。さらに、３図形設定部１４は、目標位置Ｐ２を通り、かつ、目標位置Ｐ２を通って前方方向Ｈ２に沿って延びる第２直線ＴＴ２に接する２つの固定半径円Ｑ（仮第２図形Ｑ２Ａ、Ｑ２Ｂ）を仮設定する（ステップＳＢ２）。

次いで、３図形設定部１４は、仮第１図形Ｑ１Ａと仮第２図形Ｑ２Ａとの組み合わせ、および、仮第１図形Ｑ１Ｂと仮第２図形Ｑ２Ｂとの組み合わせをそれぞれを仮設定する（ステップＳＢ３）。次いで、３図形設定部１４は、上記の組み合わせ毎に、組み合わせを構成する２つの円のそれぞれに接し、互いに平行な２本の接線を仮設定する（ステップＳＢ４）。次いで、３図形設定部１４は、上記の組み合わせのそれぞれについて、仮第１図形Ｑ１Ａ、Ｑ１Ｂ、仮第２図形Ｑ２Ａ、Ｑ２Ｂおよび接線に従って移動開始位置Ｐ１から目標位置Ｐ２に至る経路を、接線毎に算出する（ステップＳＢ５）。次いで、３図形設定部１４は、上記の組み合わせ毎に算出した経路のそれぞれについて、経路上に障害物が存在するか否かを判定する（ステップＳＢ６）。

次いで、３図形設定部１４は、障害物が存在すると判定した経路は除外して、上記の組み合わせのうち、最も長さの短い経路を有する組み合わせを特定する（ステップＳＢ７）。次いで、３図形設定部１４は、特定した組み合わせについての仮第１図形および仮第２図形を、それぞれ、第１図形Ｙ１および第２図形Ｙ２として設定する（ステップＳＢ８）。

次いで、３図形設定部１４は、設定した第１図形Ｙ１の中心点と、設定した第２図形Ｙ２の中心点とを結ぶ線の長さが、固定半径円Ｑの直径の２倍の長さ以下であるか否かを判定する（ステップＳＢ９）。第１図形Ｙ１の中心点と第２図形Ｙ２の中心点とを結ぶ線の長さが、固定半径円Ｑの直径の２倍の長さ以下の場合（ステップＳＢ９：ＹＥＳ）、３図形設定部１４は、第１図形Ｙ１および第２図形Ｙ２の両方に接する固定半径円Ｑを補助図形Ｚとして設定する（ステップＳＢ１０）。一方、第１図形Ｙ１の中心点と第２図形Ｙ２の中心点とを結ぶ線の長さが、固定半径円Ｑの直径の２倍の長さより長い場合（ステップＳＢ９：ＮＯ）、３図形設定部１４は、第１図形Ｙ１および第２図形Ｙ２の両方に接する接線を補助図形Ｚとして設定する（ステップＳＢ１１）。

以上詳しく説明したように、本実施形態に係る目標軌道生成装置１は、移動開始位置Ｐ１から自車両のの車両進行方向Ｈ１および目標位置Ｐ２から前方方向Ｈ２に、互いに接する固定半径円Ｑを設定可能か否かを判定し、互いに接する固定半径円Ｑを設定可能な場合は、互いに接する固定半径円Ｑを２つの仮想図形として設定する。一方、目標軌道生成装置１は、互いに接する２つの固定半径円Ｑを設定可能でない場合は、移動開始位置Ｐ１を通る第１図形Ｙ１（固定半径円Ｑ）と、目標位置Ｐ２を通る第２図形Ｙ２（固定半径円Ｑ）と、第１図形Ｙ１および第２図形Ｙ２の両方に接する補助図形Ｚとを３つの仮想図形として設定する。そして、目標軌道生成装置１は、以上のようにして設定された２つの仮想図形または３つの仮想図形に沿って順次移動する経路を目標軌道として生成する。

この構成によれば、移動開始位置Ｐ１と目標位置Ｐ２との相対関係によって、互いに接する２つの円を仮想図形に設定してその円弧に沿った目標軌跡を生成することができない場合には、第１図形Ｙ１および第２図形Ｙ２と、それらの間を接続する補助図形Ｚとの３つを仮想図形として設定して、当該３つの仮想図形に沿った目標軌跡を生成することができる。また、上記構成によれば、仮想図形として使用する何れの円も固定半径としているので、計算の際に使用する変動パラメータが少なくなって経路計算のバリエーションが減り、計算負荷を軽減することができる。これにより、上記構成によれば、移動開始位置Ｐ１と目標位置Ｐ２との相対関係によらず、移動開始位置Ｐ１ら目標位置Ｐ２まで自車両を移動させる際の目標軌道を少ない計算負荷で生成することができる。

なお、上記実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

例えば、上記実施形態では、目標軌道生成装置１は、自車両が駐車スペースに駐車する場合において、自車両の現在位置から駐車スペースまでの経路に対応する目標軌道を算出（生成）した。この点に関し、目標軌道生成装置１は、自車両の現在位置から駐車スペースまでの経路に対応する目標軌道に限らず、一の位置（移動開始位置）から、当該一の位置とは異なる他の位置（目標位置）までの目標軌道を算出可能である。

また、上記実施形態では、３図形設定部１４は、設定した第１図形Ｙ１の中心点と、設定した第２図形Ｙ２の中心点とを結ぶ線の長さが、固定半径円Ｑの直径の２倍の長さ以下であるか否かを判定し、判定結果に応じて、補助図形Ｚを固定半径円Ｑまたは接線のいずれかに決定した。この点に関し、３図形設定部１４が、設定した第１図形Ｙ１の中心点と、設定した第２図形Ｙ２の中心点とを結ぶ線の長さが、固定半径円Ｑの直径の２倍の長さ以下であるか否かにかかわらず、補助図形Ｚを接線とする構成でもよい。この構成によれば、処理を省略することができ、計算負荷を更に軽減することができる。ただし、判定結果に応じて、補助図形Ｚを固定半径円Ｑまたは接線のいずれかに決定することによって、目標軌道の長さをより短くすることが可能である。

また、３図形設定部１４が、設定した第１図形Ｙ１の中心点と、設定した第２図形Ｙ２の中心点とを結ぶ線の長さが、固定半径円Ｑの直径の２倍の長さ以下であるか否かにかかわらず、補助図形Ｚを固定半径円Ｑとする構成でもよい。この場合において、固定半径円Ｑの半径の大きさを、移動開始位置Ｐ１と目標位置Ｐ２との距離として想定される距離を踏まえた十分な大きさとすれば、ほとんど全ての場合において、設定した第１図形Ｙ１の中心点と、設定した第２図形Ｙ２の中心点とを結ぶ線の長さを、固定半径円Ｑの直径の２倍の長さ以下とすることができる。

また、上記実施形態では、目標軌道生成装置１が車両に搭載されているものとして、実施の形態を説明したが、目標軌道生成装置１は、車両に搭載されている必要は無く、例えば、車載装置２とネットワークを通信可能なサーバであってもよい。

また、上記実施形態で車載装置２が実行する処理として説明した処理の一部または全部を目標軌道生成装置１が実行する構成でもよい。また、上記実施形態では、固定半径円Ｑの半径の求め方を具体的に説明したが、固定半径円Ｑの求め方は上記実施形態で例示した方法に限らない。

１ 目標軌道生成装置
１２ ２円設定判定部
１３ ２図形設定部
１４ ３図形設定部
１５ 軌道生成部

Claims (8)

1. 移動開始位置から目標位置まで車両を移動させる際の目標軌道を生成するための目標軌道生成装置であって、
   上記移動開始位置から車両の進行方向および上記目標位置から前方方向に、互いに接する固定半径の２つの円を設定可能か否かを判定する２円設定判定部と、
   上記互いに接する固定半径の２つの円を設定可能であると上記２円設定判定部により判定された場合、上記２つの円を２つの仮想図形として設定する２図形設定部と、
   上記互いに接する固定半径の２つの円を設定可能ではないと上記２円設定判定部により判定された場合、上記移動開始位置を通る上記固定半径の第１の円、上記目標位置を通る上記固定半径の第２の円、並びに、上記第１の円および上記第２の円の両方に接する補助図形を３つの上記仮想図形として設定する３図形設定部と、
   上記２図形設定部により設定された上記２つの仮想図形または上記３図形設定部により設定された上記３つの仮想図形に沿って順次移動する経路を上記目標軌道として生成する軌道生成部とを備えたことを特徴とする目標軌道生成装置。
2. 上記３図形設定部は、上記第１の円および上記第２の円の両方に接する上記固定半径の第３の円を上記補助図形として設定することを特徴とする請求項１に記載の目標軌道生成装置。
3. 上記３図形設定部は、上記第１の円および上記第２の円の両方に接する接線を上記補助図形として設定することを特徴とする請求項１に記載の目標軌道生成装置。
4. 上記３図形設定部は、上記第１の円の中心点と上記第２の円の中心点とを結ぶ線の長さが所定長以下の場合に、上記第１の円および上記第２の円の両方に接する上記固定半径の第３の円を上記補助図形として設定する一方、上記所定長より長い場合に、上記第１の円と上記第２の円の両方に接する接線を上記補助図形として設定することを特徴とする請求項１に記載の目標軌道生成装置。
5. 上記３図形設定部は、上記移動開始位置を通り、かつ上記車両の進行方向の直線に接する２つの上記第１の円と、上記目標位置を通り、かつ上記目標位置から前方方向の直線に接する２つの上記第２の円とを用いた複数の組み合わせを仮設定し、当該複数の組み合わせ毎に、上記第１の円および上記第２の円の両方に接する接線を更に仮設定し、当該仮設定した上記第１の円、上記第２の円および上記接線に沿って順次移動する経路の長さが最も短くなる組み合わせの上記第１の円および上記第２の円を上記仮想図形として採用し、当該採用した上記第１の円および上記第２の円の両方に接する上記補助図形を上記仮想図形として更に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の目標軌道生成装置。
6. 上記３図形設定部は、上記仮設定した上記第１の円、上記第２の円および上記接線に沿って順次移動する経路上に障害物が存在するか否かを判定し、障害物が存在すると判定された経路は除外して、上記経路の長さが最も短くなる組み合わせを特定することを特徴とする請求項５に記載の目標軌道生成装置。
7. 上記固定半径は、上記車両のステアリングが直進方向を示す初期舵角から一定速度で一定時間だけ一の方向へ操舵した後、一定速度で一定時間だけ上記一の方向とは逆の方向へ操舵することによって上記ステアリングを上記初期舵角に戻すまでの間に車両の向きを所定角度変えると想定した場合に描かれるクロソイド曲線を繋げることによって生成される円の半径とすることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の目標軌道生成装置。
8. 移動開始位置から目標位置まで車両を移動させる際の目標軌道を生成するための目標軌道生成方法であって、
   目標軌道生成装置の２円設定判定部が、上記移動開始位置から車両の進行方向および上記目標位置から前方方向に、互いに接する固定半径の２つの円を設定可能か否かを判定するステップと、
   上記目標軌道生成装置の２図形設定部が、上記互いに接する固定半径の２つの円を設定可能であると上記２円設定判定部により判定された場合、上記２つの円を２つの仮想図形として設定する一方、上記目標軌道生成装置の３図形設定部が、上記互いに接する固定半径の２つの円を設定可能ではないと上記２円設定判定部により判定された場合、上記移動開始位置を通る上記固定半径の第１の円、上記目標位置を通る上記固定半径の第２の円、並びに、上記第１の円および上記第２の円の両方に接する補助図形を３つの上記仮想図形として設定するステップと、
   上記目標軌道生成装置の軌道生成部が、上記２図形設定部により設定された上記２つの仮想図形または上記３図形設定部により設定された上記３つの仮想図形に沿って順次移動する経路を上記目標軌道として生成するステップとを有することを特徴とする目標軌道生成方法。