JPWO2021059392A1 - 走行経路生成装置、走行経路生成方法、車両制御装置、及び車両制御方法 - Google Patents

Abstract

車両の走行経路を生成する際に、走行位置が検知できない走行区間について、補間精度の悪い走行経路が生成されることを抑制し、補間精度の良い走行経路を生成することができる走行経路生成装置及び走行経路生成方法を提供する。上記のように生成された走行経路に基づいて、車両の走行を制御することができる車両制御装置及び車両制御方法を提供する。時間的に前後関係にある２つの走行位置及び２つの走行方位を比較し、２つの走行位置の間を補間するか否かを判定し、補間すると判定された場合は、補間すると判定された２つの走行位置の間を補間する走行経路を生成する走行経路生成装置（１００）及び走行経路生成方法。

Description

本願は、走行経路生成装置、走行経路生成方法、車両制御装置、及び車両制御方法に関する。

従来の走行経路生成装置は、車両に搭載された受信装置が、ＧＰＳ（Global Positioning Satellite）、準天頂衛星等の衛星信号を受信して、車両の位置情報を取得している。また、従来の車両制御装置は、車両の位置情報に目標コースとなる道路の位置情報データを組み合せて、車両の操舵制御を行う。

一方、走行経路生成装置では、例えば、車両が実際の道路を走行して得られる走行位置情報を取得している。併せて、走行経路生成装置では、道路地図データなどから、車両が走行する道路の位置情報データを取得している。仮に、走行位置情報から得られる走行経路と、道路の位置情報データから得られる道路形状とが類似しない場合、走行経路生成装置では、その類似しない区間について、走行位置を用いて道路形状を推定している（例えば、特許文献１、２）。

特許第５１５７０６７号 特許第６３９５７７１号

目標コースとなる道路の位置情報データは、一般的にカーナビゲーションシステムに搭載されている道路地図データ、又はダイナミックマップと呼ばれる高精度な地図データから得られる。しかしながら、これらの地図データの整備には膨大な時間とコストがかかる。車両が移動できうる範囲の地図データは膨大なものになるからである。

また、工事により局所的に道路の構造及び形状が変化する場合もあり、その都度更新しようとしても時間差が生じることがある。さらに、将来的に自動運転車両を活用した移動サービスの発達が見込まれているが、特に、過疎地エリアでの運用が大きな需要になると考えられている。そのようなエリアで高精度な地図データを整備するには日本国内だけでも膨大な量になることが想像でき、さらに海外諸国も含めるとその量はさらに大きくなる。

従来技術では、車両の走行位置と、カーナビゲーション等で既に保持している道路の位置情報データとを照合し、差が生じている場合には実走行の走行位置を処理することで道路の位置情報データを更新する手法が提案されている。また、従来技術では、車両に搭載した周辺監視装置（カメラ、レーダ等）から得られる道路情報を用いて道路の位置情報データを更新する手法が提案されている。

これらの手法は、既存の道路の位置情報データを元にして、検出した道路状況に更新していくという手法である。しかしながら、これら手法は、道路情報が乏しい場所、既存の道路の位置情報データが取得できない場所などでは、実施できない。

そこで、本願の発明者は、このような道路情報が乏しい場所（例えば、田舎の農道）、又は既存の道路の位置情報データが取得できない場所（例えば、地図の整備されていない高原、未舗装路）において、道路地図データに依存せずに、衛星測位情報、周辺監視装置の検知情報等により検知した車両の走行位置に基づいて、道路の位置情報を生成する方法を開発している。しかし、衛星測位情報を用いる場合に、車両の上方に、高架橋、トンネルの天井、建物、山等の上方障害物が存在する場合は、衛星測位情報を取得できず、車両の走行位置を取得できない走行区間が生じる。或いは、周辺監視装置を用いる場合に、車両の周辺から位置を特定する情報が得られない場合に、車両の走行位置を取得できない走行区間が生じる。このような場合に、取得できた前後の走行位置から、走行位置を取得できない走行区間の走行位置を補間することが考えられる。しかし、走行位置を取得できない走行区間の形状が曲がっている場合は、補間した走行位置の精度が悪くなる可能性がある。精度が悪い補間走行位置を用いて、前述のような、自動運転を行うことができない。

そこで、本願に係る走行経路生成装置及び走行経路生成方法では、道路地図データに依存せずに、検知した車両の走行位置に基づいて、車両の走行経路を生成する際に、例えば、走行位置が検知できない走行区間等において、補間精度の悪い走行経路が生成されることを抑制し、補間精度の良い走行経路を生成することを目的とする。そして、本願に係る車両制御装置及び車両制御方法では、補間精度の悪い走行経路の生成が抑制され、補間精度の良い走行経路が生成された走行経路に基づいて、車両の走行を制御することを目的とする。

本願に係る走行経路生成装置によれば、
時系列に検知された１台の対象車両の走行位置及び走行方位を取得する走行情報取得部と、
時間的に前後関係にある２つの前記走行位置及び２つの前記走行方位を比較し、前記２つの走行位置の間を補間するか否かを判定する走行情報比較部と、
補間すると判定された場合は、補間すると判定された前記２つの走行位置の間を補間する走行経路を生成する走行経路生成部と、を備えたものである。

本願に係る走行経路生成方法によれば、
時系列に検知された１台の対象車両の走行位置及び走行方位を取得する走行情報取得ステップと、
時間的に前後関係にある２つの前記走行位置及び２つの前記走行方位を比較し、前記２つの走行位置の間を補間するか否かを判定する走行情報比較ステップと、
補間すると判定された場合は、補間すると判定された前記２つの走行位置の間を補間する走行経路を生成する走行経路生成ステップと、を備えたものである。

本願に係る車両制御装置によれば、
上記の走行経路生成装置により生成された前記走行経路に基づいて車両の走行を制御する車両制御部を備えたものである。

本願に係る車両制御方法によれば、
上記の走行経路生成方法により生成された前記走行経路に基づいて車両の走行を制御する車両制御ステップを備えたものである。

本願の走行経路生成装置、及び走行経路生成方法によれば、時間的に前後関係にある２つの走行位置及び２つの走行方位を比較することで、２つの走行情報の間の走行経路区間の傾向が、２つの走行情報の前後の走行経路の傾向から大きく変化しているか否かを判定することができると共に、２つの走行位置の間の走行経路区間が長いか否かを判定することができる。よって、２つの走行位置の間を補間すると、補間した走行位置の精度が悪くなるか否かを判定することができる。よって、例えば、走行位置が検知できない走行区間があった場合に、補間精度の悪い走行経路が生成されることを抑制でき、補間精度の良い走行経路を生成することができる。そして、本願の車両制御装置及び車両制御方法によれば、補間精度の悪い走行経路の生成が抑制され、補間精度の良い走行経路が生成された走行経路に基づいて、車両の走行を制御することができるので、制御精度を向上させることができる。

実施の形態１に係る走行経路生成装置のブロック図である。 実施の形態１に係る走行経路生成装置のハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る走行経路生成装置のハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る時系列の走行情報を説明する模式図である。 実施の形態１に係る時系列の走行情報を説明する模式図である。 実施の形態１に係る上限距離の設定を説明する図である。 実施の形態１に係る走行経路生成装置の処理を説明するフローチャートである。 実施の形態２に係る走行経路生成装置及び車両制御装置のブロック図である。 実施の形態２に係る車両制御装置のハードウェア構成図である。 実施の形態２に係る車両制御装置の処理を説明するフローチャートである。

１．実施の形態１
実施の形態１に係る走行経路生成装置１００及び走行経路生成方法について図面を参照して説明する。図１は、走行経路生成装置１００のブロック図である。走行経路生成装置１００は、走行情報取得部１０、走行情報比較部２０、及び走行経路生成部３０等の処理部を備えている。

１−１．情報処理装置
本実施の形態では、走行経路生成装置１００の各処理部１０〜３０等は、走行経路生成装置１００が備えた処理回路により実現される。例えば、走行経路生成装置１００は、図２に示すように、処理回路として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０（コンピュータ）、演算処理装置９０とデータのやり取りをする記憶装置９１、演算処理装置９０と外部装置との間で信号の入力及び出力を行う入出力回路９２等を備えている。

演算処理装置９０として、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ニューロチップ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置９０として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。記憶装置９１として、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性又は揮発性の半導体メモリが備えられている。又は、記憶装置９１として、磁気ディスク、ＤＶＤ等の記憶媒体を用いた装置が用いられてもよい。入出力回路９２は、通信回路、Ａ／Ｄ変換器、駆動回路等を有する。外部装置として、走行情報検知装置９、及び車両制御装置２００等が備えられている。

そして、走行経路生成装置１００が備える各処理部１０〜３０等の各機能は、演算処理装置９０が、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１、入出力回路９２、及び外部装置等の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各処理部１０〜３０等が用いる距離の許容範囲、方位差の許容範囲等の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。

或いは、走行経路生成装置１００は、処理回路として、図３に示すように、専用のハードウェア９３、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ニューロチップ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はこれらを組み合わせた回路等が備えられてもよい。

１−２．走行情報検知装置９
走行情報検知装置９は、自車両の走行情報を時系列に検知する装置である。走行情報には、少なくとも走行位置が含まれる。また、走行位置には、衛星測位情報に基づいて検知された走行位置が含まれる。走行情報検知装置９は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）等の人工衛星から出力される信号を受信機（アンテナ）により受信して、車両の位置を検知する衛星測位装置を含む。車両の位置は、緯度、経度、及び高度等とされる。また、走行情報検知装置９は、検知した位置の測位精度を算出する。受信した衛星信号には時刻情報も含まれ、衛星測位装置は、車両の位置を検知した時刻情報も取得する。

衛星測位装置は、例えば、ＲＴＫ（Real Time Kinematic）測位によって、車両の位置を高精度に検出する。ＲＴＫ測位では、人工衛星と衛星測位装置の受信機（アンテナ）との間の距離を、人工衛星から送られる電波（搬送波）の波数と、位相差とを用いて、衛星測位装置自身の位置を求める。また、ＲＴＫ測位では、位置が確定している基準局と、車両の衛星測位装置（移動局）とで同時に測位を行い、基準局で観測したデータを無線通信等で、車両の衛星測位装置に送信して、衛星測位装置の位置を検知する。ＲＴＫ測位は、数ｃｍ以下の測位精度を実現する。例えば、特許文献２には、ＲＴＫ測位により、移動する車両の位置を高精度に検出する方法の詳細が記載されている。なお、衛星測位装置は、単独測位方式、相対測位方式等の各種の測位方式により車両の位置を検知してもよい。また、走行情報検知装置９に、車両速度センサ、加速度センサ、方位センサが含まれてもよい。

走行情報検知装置９は、前方カメラ等の車両周辺を監視する周辺監視装置を含んでいてもよい。そして、走行情報検知装置９は、周辺監視装置の検知情報に基づいて、車両の位置を追加的に検知してもよい。例えば、走行情報検知装置９は、前方カメラの撮像データから道路標識、路面標示、及び道路案内情報などを検知した場合に、地図データを参照し、該当する道路標識、路面標示、及び道路案内情報が位置する位置情報に基づいて、車両の位置を追加的に検知してもよい。

走行情報検知装置９は、離散的に（例えば、予め設定された測定周期で）、車両の走行位置を検知すると共に、走行位置を検知した検知時刻を検知する。なお、後述するように、上方障害物により、走行情報検知装置９が人工衛星の信号を受信できない場合は、走行位置は検知されず、その期間のデータが抜ける。

また、走行情報検知装置９は、各検知時刻において、各検知時刻の走行位置と、各検知時刻の前後の検知時刻の走行位置との差に基づいて、各検知時刻における車両の走行方位を算出してもよい。走行方位は、車両の進行方向の方位であり、例えば、北を基準にした車両の進行方向の角度とされる。また、走行情報検知装置９は、各検知時刻において、各検知時刻の走行位置及び検知時刻と、各検知時刻の前後の検知時刻の走行位置及び検知時刻との差に基づいて、各検知時刻における車両の走行速度を算出してもよい。また、走行情報検知装置９に、車両速度センサ、加速度センサ、方位センサが含まれる場合は、各センサにより、走行方位及び走行速度が検知されてもよい。

走行情報検知装置９は、離散的に検知した複数の走行情報及び検知時刻からなる時系列の走行情報データを生成する。走行情報には、少なくとも走行位置が含まれる。走行情報には、走行位置の測位精度、走行方位、走行速度が含まれてもよい。

１−３．走行情報取得部１０
走行情報取得部１０は、時系列に検知された１台の対象車両（本例では、自車両）の走行位置及び走行方位を取得する。走行情報取得部１０は、衛星測位情報に基づいて時系列に検知された対象車両の走行位置を取得する。なお、取得する走行位置に、衛星測位情報以外の情報、例えば、周辺監視装置の検知情報に基づいて検知された走行位置が含まれてもよい。

本実施の形態では、走行情報取得部１０は、走行情報検知装置９から、複数の走行情報及び検知時刻からなる時系列の走行情報データを取得する。上述したように、走行情報には、少なくとも走行位置が含まれる。走行位置に、走行位置の測位精度（例えば、最大距離誤差）が含まれてもよい。走行情報取得部１０は、走行位置の精度が、判定閾値よりも悪い走行位置を削除して、後述する補間の判定及び走行経路の生成に用いられないようにしてもよい。

取得した走行情報に走行方位が含まれない場合は、走行情報取得部１０は、各検知時刻において、各検知時刻の走行位置と、各検知時刻の前後の検知時刻の走行位置との差に基づいて、各検知時刻における車両の走行方位を算出する。また、取得した走行情報に走行速度が含まれない場合は、走行情報取得部１０は、各検知時刻において、各検知時刻の走行位置及び検知時刻と、各検知時刻の前後の検知時刻の走行位置及び検知時刻との差に基づいて、各検知時刻における車両の走行速度を算出する。

１−４．走行情報比較部２０
＜走行情報の検知抜け＞
車両の上方又は斜め上方に、高架橋、トンネルの天井、建物、山等の上方障害物がある場合は、走行情報検知装置９が人工衛星の信号を受信できず、走行位置を検知できない、或いは、走行位置の精度が悪く、走行経路の生成に用いることができない。よって、時系列の走行情報データに、走行情報の検知抜けが生じる場合がある。

図４及び図５に、取得した時系列の走行位置Ｐ１、Ｐ２、・・・、走行方位Ｄ１、Ｄ２、・・・、検知時刻Ｔ１、Ｔ２、・・・の例を示す。検知時刻Ｔ３とＴ４の間に、上方障害物等により走行情報の検知抜けが生じており、走行位置Ｐ３とＰ４との間の距離が、他の区間の距離よりも長くなっている。検知時刻Ｔ３とＴ４の間隔以外の検知時刻の間隔は、走行情報検知装置９による一定の測定周期となっている。図４の例では、検知時刻Ｔ３とＴ４の間に道路のカーブ等があり、検知時刻Ｔ３とＴ４の間の検知抜けの前後で走行経路の傾向が大きく変化している。図５の例では、検知時刻Ｔ３とＴ４の間も直線的な道路であり、検知時刻Ｔ３とＴ４の間の検知抜けの前後で走行経路の傾向があまり変化していない。

このような走行情報の検知抜けを補間して、走行経路を生成することが求められる。しかし、図４の例のように、走行情報の検知抜けが生じている実際の走行経路区間の傾向が、検知抜けが生じる前後の走行経路の傾向から大きく変化している場合、又は、走行情報の検知抜けが生じている走行経路区間が長い場合は、補間した走行情報の精度が悪くなる可能性がある。そのため、補間した走行情報の精度が悪くなると予測される場合は、走行情報を補間しない方がよい。一方、図５の例のように、走行情報の検知抜けが生じている実際の走行経路区間の傾向が、検知抜けが生じる前後の走行経路の傾向からあまり変化していない場合、又は、走行情報の検知抜けが生じている走行経路区間が短い場合は、補間した走行情報の精度が良好になる。そのため、補間した走行情報の精度が良好になる予測される場合は、走行情報を補間することができる。

＜走行情報比較部２０の構成＞
そこで、走行情報比較部２０は、時間的に前後関係にある２つの走行位置及び２つの走行方位を比較し、２つの走行位置の間を補間するか否かを判定する。

この構成によれば、時間的に前後関係にある２つの走行位置及び２つの走行方位を比較することで、２つの走行情報の間の走行経路区間の傾向が、２つの走行情報の前後の走行経路の傾向から大きく変化しているか否かを判定することができると共に、２つの走行位置の間の走行経路区間が長いか否かを判定することができる。よって、２つの走行位置の間を補間すると、補間した走行位置の精度が悪くなるか否かを判定することができ、２つの走行位置の間を補間するか否かを精度よく判定することができる。

本実施の形態では、走行情報比較部２０は、時間的に前後関係にある２つの走行位置の間の距離及び２つの走行方位の間の方位差を算出し、２つの走行位置の距離が、距離の許容範囲内にあり、且つ、２つの走行方位の方位差が、方位差の許容範囲内にある場合は、２つの走行位置の間を補間すると判定し、それ以外の場合は、２つの走行位置の間を補間しないと判定する。

この構成によれば、２つの走行位置の間の距離を算出し、距離が距離の許容範囲内にあるか否かを判定し、２つの走行方位の間の方位差を算出し、方位差が方位差の許容範囲内にある否かを判定する簡単な演算で、補間するか否かを判定することができる。２つの走行位置の距離が、距離の許容範囲内にあり、且つ、２つの走行方位の方位差が、方位差の許容範囲内にある場合は、２つの走行情報の間の走行経路区間の傾向が、２つの走行情報の前後の走行経路の傾向から大きく変化しておらず、２つの走行位置の間の走行経路区間が長くないと判定することができる。よって、２つの走行位置の間を補間するか否かを、簡単な演算で精度よく判定することができる。

＜距離の許容範囲の設定＞
距離の許容範囲の下限距離Ｌｍｉｎ及び上限距離Ｌｍａｘは、予め設定された固定値に設定される。下限距離Ｌｍｉｎは、２つの走行位置が近い場合に、不要な補間が行われないような距離に設定される。また、下限距離Ｌｍｉｎは、後述する自動運転等の車両制御のために最小限必要な距離とされてもよい。上限距離Ｌｍａｘは、補間が許可される２つの走行位置の間の走行経路区間が長くなり過ぎないような距離に設定される。なお、走行情報比較部２０は、２つの走行位置の距離が、下限距離Ｌｍｉｎから上限距離Ｌｍａｘの間にあるか否かを判定する。

或いは、走行情報の検知抜けがない場合に、２つの走行位置の間を補間しないように、距離の許容範囲の下限距離Ｌｍｉｎは、走行情報の検知抜けがない場合の、２つの走行位置の間の距離よりも大きく設定されてもよい。例えば、走行情報比較部２０は、２つの走行位置及び２つの走行方位の検知時刻の間の予め設定された基準時間差ΔＴ、及び自車両の走行速度Ｖｓに基づいて、距離の許容範囲の下限距離Ｌｍｉｎを設定する。ここで、基準時間差ΔＴは、例えば、走行情報の検知抜けがない場合の２つの検知時刻の標準的な時間差に設定され、標準的な時間差には、時間差の平均値、時間差の最高頻度値、又は走行情報検知装置９の測定周期等が用いられる。例えば、走行情報比較部２０は、次式に示すように、基準時間差ΔＴに、２つの走行情報に係る走行速度Ｖｓ（例えば、２つの走行速度の平均値）、及び１よりも大きい値（例えば、１．５）に設定された設定係数Ｋｍｉｎを乗算した値を、下限距離Ｌｍｉｎに設定する。
Ｌｍｉｎ＝Ｋｍｉｎ×Ｖｓ×ΔＴ ・・・（１）

或いは、下限距離Ｌｍｉｎは、上方障害物等により走行情報の検知抜けがない場合でも、補間が許可されるような距離に設定されてもよい。

走行情報比較部２０は、道路幅Ｗから自車両の横幅Ｖを減算した横余裕幅ΔＷ（＝Ｗ−Ｖ）と、方位差の許容範囲の上限方位差θｍａｘとに基づいて、距離の許容範囲の上限距離Ｌｍａｘを設定してもよい。例えば、図６に示すように、走行情報比較部２０は、横余裕幅ΔＷ及び上限方位差θｍａｘに基づき、次式を用いて、上限距離Ｌｍａｘを設定する。
Ｌｍａｘ＝ΔＷ／２／ｔａｎ（θｍａｘ） ・・・（２）
ΔＷ＝Ｗ−Ｖ

道路幅Ｗは、標準的な道路幅に設定されてもよいし、前方カメラ等の周辺監視装置により検知された道路幅に設定されてもよいし、地図データから得られる道路幅に設定されてもよい。自車両の横幅Ｖは、標準的な車両の横幅が用いられてもよいし、車両毎に設定された横幅が用いられてもよい。

横余裕幅ΔＷ及び上限方位差θｍａｘが予め設定された固定値である場合は、上限距離Ｌｍａｘは、式（２）により予め設定された固定値であってもよい。

＜方位差の許容範囲の設定＞
方位差の許容範囲の上限方位差θｍａｘは、予め設定された固定値に設定される。走行情報比較部２０は、２つの走行方位の方位差（本例では、角度差）の絶対値が、正の値に設定された上限方位差θｍａｘ以下であるか否かを判定する。上限方位差θｍａｘは、補間を許可する前後の走行経路の傾向差を考慮して設定される。上限方位差θｍａｘを大きくすれば、補間を許可する前後の走行経路の傾向差が大きくなり、より曲がりの大きい走行経路も補間される。上限方位差θｍａｘを小さくすれば、補間を許可する前後の走行経路の傾向差が小さくなり、より曲がりの小さい走行経路が補間される。

図４の例では、検知時刻Ｔ３と検知時刻Ｔ４との間において、上方障害物等により走行情報の検知抜けが発生しているが、検知時刻Ｔ３と検知時刻Ｔ４の間に道路のカーブ等があり、検知時刻Ｔ３の走行方位Ｄ３と検知時刻Ｔ４の走行方位Ｄ４との間の方位差が、方位差の許容範囲外になっている。そのため、検知時刻Ｔ３の走行位置Ｐ３と検知時刻Ｔ４の走行位置Ｐ４との間を補間しないと判定される。仮に、走行位置Ｐ３と走行位置Ｐ４との間を直線的に補間すると、補間した走行経路と、特定の位置でカーブしている実際の走行経路とは、ずれるため、補間しないと適切に判定される。

一方、検知時刻Ｔ３と検知時刻Ｔ４との間以外は、走行情報の検知抜けが発生しておらず、各２つの走行位置の間の距離が、下限距離Ｌｍｉｎよりも短くなっており、走行位置Ｐ３と走行位置Ｐ４との間以外の各２つの走行位置の間についても、補間しないと判定されている。よって、走行情報の抜けが発生しておらず、補間の必要性がない場合は、補間しないと適切に判定される。

図５の例では、検知時刻Ｔ３と検知時刻Ｔ４との間において、上方障害物等により走行情報の検知抜けが発生しているが、検知時刻Ｔ３と検知時刻Ｔ４の間も直線的な道路であり、検知時刻Ｔ３の走行方位Ｄ３と検知時刻Ｔ４の走行方位Ｄ４との間の方位差が、方位差の許容範囲内になっている。また、検知時刻Ｔ３の走行位置Ｐ３と検知時刻Ｔ４の走行位置Ｐ４との間の距離も、距離の許容範囲内になっている。そのため、走行位置Ｐ３と走行位置Ｐ４との間を補間すると判定される。走行位置Ｐ３と走行位置Ｐ４との間を直線的に補間しても、直線的な実際の走行経路とずれないため、補間すると適切に判定される。一方、検知時刻Ｔ３と検知時刻Ｔ４との間以外は、走行情報の検知抜けが発生しておらず、図４の例と同様に、補間しないと判定される。

１−５．走行経路生成部３０
走行経路生成部３０は、走行情報比較部２０により補間すると判定された場合は、補間すると判定された２つの走行位置の間を補間する走行経路を生成する。

この構成によれば、例えば、２つの走行位置の間に検知抜けが生じていても、上記のように補間すると判定された場合は、２つの走行位置の間を補間する走行経路を精度よく生成することができる。

本実施の形態では、走行経路生成部３０は、補間すると判定された場合は、補間すると判定された２つの走行位置の間を補間する走行位置である補間走行位置を追加する。走行経路生成部３０は、時系列に検知された複数の走行位置、及び補間走行位置に基づいて走行経路を生成する。

例えば、走行経路生成部３０は、補間すると判定された２つの走行位置の間を直線でつないだ線上に、補間走行位置を追加する。また、走行経路生成部３０は、補間する２つの走行位置の間の距離に応じて、補間走行位置の数を決定し、決定した数の補間走行位置を２つの走行位置の間に均等間隔で追加する。補間走行位置の間隔が、検知抜けがない場合の２つの走行位置の間隔に近づくような補間走行位置の数に設定される。

図５の例では、補間すると判定された走行位置Ｐ３と走行位置Ｐ４との間に、２つの補間走行位置Ｐｉｎ１、Ｐｉｎ２が追加されている。そして、複数の走行位置Ｐ１、Ｐ２、・・・と、２つの補間走行位置Ｐｉｎ１、Ｐｉｎ２により走行経路が生成される。

走行経路生成部３０は、過去に生成した走行経路を記憶装置９１に蓄積する。走行経路生成部３０は、同じ道路を過去に複数回走行し、複数の走行経路が生成されている場合は、位置が近い複数の走行経路に対して平均処理などの統計処理を行って、１つの統計処理後の走行経路を生成してもよい。この場合は、より新しい走行経路の重みを大きくして、走行経路が生成されてもよい。或いは、走行経路生成部３０は、同じ道路を過去に複数回走行し、複数の走行経路が生成されている場合は、最新の走行経路が、その道路に対応する走行経路として判定されてもよい。走行経路生成部３０は、後述する車両制御装置２００に走行経路を伝達する場合に、統計処理後の走行経路又は最新の走行経路を伝達してもよい。

１−６．フローチャート
次に、本実施の形態に係る走行経路生成装置１００及び走行経路生成方法の処理の流れを、図７のフローチャートを参照して説明する。図７のフローチャートの処理は、例えば、演算処理装置９０が記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行することにより実行される。

ステップＳ１０１（走行情報検知ステップ）で、上述したように、走行情報検知装置９は、自車両の走行情報を時系列に検知する。走行情報には、少なくとも走行位置が含まれる。走行位置には、衛星測位情報に基づいて検知された走行位置が含まれる。

次に、ステップＳ１０２（走行情報取得ステップ）で、上述したように、走行情報取得部１０は、時系列に検知された１台の対象車両（本例では、自車両）の走行位置及び走行方位を取得する。走行情報取得部１０は、衛星測位情報に基づいて時系列に検知された対象車両の走行位置を取得する。

ステップＳ１０３からステップＳ１０８、ステップＳ１１０及びステップＳ１１１（走行情報比較ステップ）で、上述したように、走行情報比較部２０は、時間的に前後関係にある２つの走行位置及び２つの走行方位を比較し、２つの走行位置の間を補間するか否かを判定する。

本実施の形態では、走行情報比較部２０は、時間的に前後関係にある２つの走行位置の間の距離及び２つの走行方位の間の方位差を算出し、２つの走行位置の距離が、距離の許容範囲内にあり、且つ、２つの走行方位の方位差が、方位差の許容範囲内にある場合は、２つの走行位置の間を補間すると判定し、それ以外の場合は、２つの走行位置の間を補間しないと判定する。

図７のフローチャートの例では、時系列の古いデータから順に処理を行うように構成されている。ステップＳ１０３で、走行情報比較部２０は、初期値として、時系列の走行情報データから最も古い２つの走行位置及び２つの走行方位を判定対象に設定する。

そして、ステップＳ１０４で、走行情報比較部２０は、ステップＳ１０３又はステップＳ１１１で判定対象に設定された２つの走行位置の間の距離を算出する。そして、ステップＳ１０５で、走行情報比較部２０は、ステップＳ１０４で算出された２つの走行位置の間の距離が、下限距離Ｌｍｉｎ以上であるか否かを判定し、下限距離Ｌｍｉｎ以上である場合は、ステップＳ１０６に進み、下限距離Ｌｍｉｎ以上でない場合は、判定対象の２つの走行位置の間を補間しないと判定し、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１０６で、走行情報比較部２０は、ステップＳ１０４で算出された２つの走行位置の間の距離が、上限距離Ｌｍａｘ以下であるか否かを判定し、上限距離Ｌｍａｘ以下である場合は、ステップＳ１０７に進み、上限距離Ｌｍａｘ以下でない場合は、判定対象の２つの走行位置の間を補間しないと判定し、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１０７で、走行情報比較部２０は、ステップＳ１０３又はステップＳ１１１で判定対象に設定された２つの走行方位の間の方位差を算出する。そして、ステップＳ１０８で、走行情報比較部２０は、ステップＳ１０７で算出された２つの走行方位の間の方位差が、方位差の許容範囲内であるか否かを判定し、方位差の許容範囲内である場合は、判定対象の２つの走行位置の間を補間すると判定し、ステップＳ１０９に進み、方位差の許容範囲内でない場合は、判定対象の２つの走行位置の間を補間しないと判定し、ステップＳ１１０に進む。

そして、ステップＳ１０９（走行経路生成ステップ）で、走行経路生成部３０は、ステップＳ１０４からステップＳ１０８で、判定対象の２つの走行位置の間を走行情報比較部２０により補間すると判定されたので、上述したように、補間すると判定された２つの走行位置の間を補間する走行経路を生成する。本実施の形態では、走行経路生成部３０は、補間すると判定された２つの走行位置の間を補間する走行位置である補間走行位置を追加する。

そして、ステップＳ１１０で、走行情報比較部２０は、現在、判定対象に設定されている２つの走行位置及び２つの走行方位が、時系列の走行情報データの最も新しいデータであるか否かを判定する。すなわち、走行情報比較部２０は、取得した全ての時系列のデータを判定したか否かを判定し、全ての時系列のデータを判定した場合は、一連の処理を終了し、全ての時系列のデータを判定していない場合は、ステップＳ１１１に進む。

一方、ステップＳ１１１で、走行情報比較部２０は、現在、判定対象に設定されている２つの走行位置及び２つの走行方位よりも１つ新しい２つの走行位置及び２つの走行方位を判定対象に設定し、ステップＳ１０４に進む。

２．実施の形態２
次に、実施の形態２に係る車両制御装置２００及び車両制御方法について説明する。図８は、走行経路生成装置１００及び車両制御装置２００のブロック図である。走行経路生成装置１００は、実施の形態１と同様の構成であるので、説明を省略する。車両制御装置２００は、車両制御部４０等の処理部を備えている。

本実施の形態では、車両制御装置２００の車両制御部４０等の機能は、車両制御装置２００が備えた処理回路により実現される。例えば、車両制御装置２００は、走行経路生成装置１００と同様に構成されており、図９に示すように、処理回路として、ＣＰＵ等の演算処理装置８０（コンピュータ）、演算処理装置８０とデータのやり取りをする記憶装置８１、演算処理装置８０と外部装置との間で信号の入力及び出力を行う入出力回路８２等を備えている。

演算処理装置８０として、ＤＳＰ、ニューロチップ、ＡＳＩＣ、ＩＣ、ＦＰＧＡ、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置８０として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。記憶装置８１として、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性又は揮発性の半導体メモリが備えられている。入出力回路８２は、通信回路、Ａ／Ｄ変換器、駆動回路等を有する。外部装置として、走行経路生成装置１００、走行情報検知装置９、自動操舵制御装置５０、動力制御装置５１、ブレーキ制御装置５２、及びライト制御装置５３等が備えられている。

そして、車両制御装置２００が備える車両制御部４０等の各機能は、演算処理装置８０が、ＲＯＭ等の記憶装置８１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置８１、入出力回路９２、及び外部装置等の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、車両制御部４０等が用いる設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置８１に記憶されている。

或いは、車両制御装置２００は、処理回路として、図３と同様に、専用のハードウェア、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ニューロチップ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はこれらを組み合わせた回路等が備えられてもよい。

車両制御部４０は、走行経路生成装置１００により生成された走行経路に基づいて車両の走行を制御する。走行経路生成装置１００と同様に、車両制御部４０は、走行情報検知装置９から現在の自車両の走行位置及び走行方位等の情報を取得する。そして、車両制御部４０は、走行経路生成装置１００から、現在の自車両の走行位置及び走行方位に対応する走行経路を取得する。

そして、車両制御部４０は、自車両が走行経路に沿って走行するように、車両の走行制御の目標値を算出する。車両の走行制御の目標値には、少なくとも、操舵角の目標値が含まれる。車両の走行制御の目標値には、走行速度の目標値、方向指示器の操作指令等が含まれてもよい。

なお、車両制御部４０は、走行情報検知装置９に含まれる、カメラ及びレーダ等の周辺監視装置により検知した自車両周辺の状態も考慮して、車両の走行制御の目標値を算出してもよい。

車両制御部４０は、車両の走行制御の目標値を駆動制御装置に伝達する。駆動制御装置は、車両の走行制御の目標値に従って、駆動装置を制御する。具体的には、車両制御部４０は、操舵角の目標値を自動操舵制御装置５０に伝達する。自動操舵制御装置５０は、車輪の操舵角が操舵角の目標値に追従するように、電動操舵装置５０ａを制御する。また、車両制御部４０は、走行速度の目標値を動力制御装置５１及びブレーキ制御装置５２に伝達する。動力制御装置５１は、自車両の走行速度が、走行速度の目標値に追従するように、内燃機関、モータ等の動力機５１ａの出力を制御する。また、ブレーキ制御装置５２は、自車両の走行速度が走行速度の目標値に追従するように、電動ブレーキ装置５２ａのブレーキ動作を制御する。ライト制御装置５３は、方向指示器の操作指令に従って、方向指示器５３ａを制御する。

次に、本実施の形態に係る車両制御装置２００及び車両制御方法の処理の流れを、図１０のフローチャートを参照して説明する。図１０のフローチャートの処理は、例えば、演算処理装置８０が記憶装置８１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行することにより実行される。

ステップＳ２０１（走行経路取得ステップ）で、上述したように、車両制御部４０は、走行経路生成装置１００から、現在の自車両の走行位置及び走行方位に対応する走行経路を取得する。

ステップＳ２０２（車両制御ステップ）で、上述したように、車両制御部４０は、走行経路生成装置１００により生成された走行経路に基づいて車両の走行を制御する。車両制御部４０は、自車両が走行経路に沿って走行するように、車両の走行制御の目標値を算出する。車両の走行制御の目標値には、少なくとも、操舵角の目標値が含まれる。車両の走行制御の目標値には、走行速度の目標値、方向指示器の操作指令等が含まれてもよい。そして、車両制御部４０は、車両の走行制御の目標値を、自動操舵制御装置５０、動力制御装置５１、ブレーキ制御装置５２、及びライト制御装置５３等の駆動制御装置に伝達する。そして、各駆動制御装置は、伝達された車両の走行制御の目標値に従って、電動操舵装置５０ａ、動力機５１ａ、電動ブレーキ装置５２ａ、及び方向指示器５３ａ等の駆動装置を制御する。

〔その他の実施の形態〕
最後に、本願のその他の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する各実施の形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施の形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記の各実施の形態においては、走行経路生成装置１００は車両に搭載され、対象車両は、走行経路生成装置１００が搭載された自車両である場合を例に説明した。しかし、本願の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、走行経路生成装置１００は、ネットワーク網に接続されたサーバに設けられてもよく、対象車両は、無線通信等によりネットワーク網に接続し、時系列に検知した自車両の走行位置及び走行方位を走行経路生成装置１００に送信する複数の車両であってもよい。

この場合は、各車両が、走行情報検知装置９を備えており、自車両の走行位置及び走行方位を時系列に検出する。そして、走行情報検知装置９が、車両に搭載された無線通信装置の無線通信を介して、ネットワーク網に接続し、時系列に検知した自車両の走行位置及び走行方位を走行経路生成装置１００に送信する。そして、走行経路生成装置１００は、各車両から取得した時系列の走行位置及び走行方位を用い、時間的に前後関係にある２つの走行位置及び２つの走行方位を比較し、２つの走行位置の間を補間するか否かを判定し、補間すると判定された場合は、補間すると判定された２つの走行位置の間を補間する走行経路を生成する。よって、走行経路生成装置１００は、複数の車両から得た走行情報を用いて、走行経路を生成することができ、より広範囲で、より精度の高い走行経路を生成することができる。

この場合は、各車両に搭載された車両制御装置２００は、車両に搭載された無線通信装置の無線通信を介して、ネットワーク網に接続し、サーバに設けられた走行経路生成装置１００から、現在の自車両の走行位置に対応する走行経路を取得し、取得した走行経路に基づいて車両の走行を制御する。

（２）上記の実施の形態２においては、走行経路生成装置１００と車両制御装置２００とが別の装置である場合を例に説明した。しかし、走行経路生成装置１００と車両制御装置２００とが、一体の装置であってもよい。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

９ 走行情報検知装置、１０ 走行情報取得部、２０ 走行情報比較部、３０ 走行経路生成部、４０ 車両制御部、１００ 走行経路生成装置、２００ 車両制御装置、Ｌｍａｘ 上限距離、Ｌｍｉｎ 下限距離、Ｖ 車両の横幅、Ｖｓ 車両の走行速度、Ｗ 道路幅、ΔＷ 横余裕幅、θｍａｘ 上限方位差

Claims (10)

1. 時系列に検知された１台の対象車両の走行位置及び走行方位を取得する走行情報取得部と、
   時間的に前後関係にある２つの前記走行位置及び２つの前記走行方位を比較し、前記２つの走行位置の間を補間するか否かを判定する走行情報比較部と、
   補間すると判定された場合は、補間すると判定された前記２つの走行位置の間を補間する走行経路を生成する走行経路生成部と、を備えた走行経路生成装置。
2. 前記走行情報比較部は、前記２つの走行位置の間の距離及び前記２つの走行方位の間の方位差を算出し、前記距離が、距離の許容範囲内にあり、且つ、前記方位差が、方位差の許容範囲内にある場合は、前記２つの走行位置の間を補間すると判定し、それ以外の場合は、前記２つの走行位置の間を補間しないと判定する請求項１に記載の走行経路生成装置。
3. 前記走行情報比較部は、前記２つの走行位置及び前記２つの走行方位の検知時刻の間の予め設定された基準時間差、及び前記対象車両の走行速度に基づいて、前記距離の許容範囲の下限距離を設定する請求項２に記載の走行経路生成装置。
4. 前記走行情報比較部は、道路幅から前記対象車両の横幅を減算した横余裕幅と、前記方位差の許容範囲の上限方位差とに基づいて、前記距離の許容範囲の上限距離を設定する請求項３に記載の走行経路生成装置。
5. 前記走行情報比較部は、前記横余裕幅をΔＷとし、前記方位差の許容範囲の上限方位差をθｍａｘとし、前記距離の許容範囲の上限距離をＬｍａｘとし、
   Ｌｍａｘ＝ΔＷ／２／ｔａｎ（θｍａｘ）
   の算出式により前記距離の許容範囲の上限距離を設定する請求項４に記載の走行経路生成装置。
6. 前記走行経路生成部は、補間すると判定された場合は、補間すると判定された前記２つの走行位置の間を補間する走行位置である補間走行位置を追加し、時系列に検知された複数の前記走行位置、及び前記補間走行位置に基づいて走行経路を生成する請求項１から５のいずれか一項に記載の走行経路生成装置。
7. 前記走行情報取得部は、衛星測位情報に基づいて時系列に検知された前記対象車両の走行位置を取得する請求項１から６のいずれか一項に記載の走行経路生成装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の走行経路生成装置により生成された前記走行経路に基づいて車両の走行を制御する車両制御部を備えた車両制御装置。
9. 時系列に検知された１台の対象車両の走行位置及び走行方位を取得する走行情報取得ステップと、
   時間的に前後関係にある２つの前記走行位置及び２つの前記走行方位を比較し、前記２つの走行位置の間を補間するか否かを判定する走行情報比較ステップと、
   補間すると判定された場合は、補間すると判定された前記２つの走行位置の間を補間する走行経路を生成する走行経路生成ステップと、を備えた走行経路生成方法。
10. 請求項９に記載の走行経路生成方法により生成された前記走行経路に基づいて車両の走行を制御する車両制御ステップを備えた車両制御方法。

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