WO2017065182A1 - 車両制御システム、車両制御装置 - Google Patents

Abstract

車両制御システム（１）は、車両に搭載される車両制御装置（２）、および車両制御装置（２）とネットワークにより接続されるサーバ（４０）から構成される車両制御システム（１）であって、サーバ（４０）は、少なくとも車両以外の他の車両の走行軌跡に基づき、道路上に仮想的に設定された仮想レーンに関する仮想レーン情報を生成する仮想レーン生成部と、仮想レーン生成部が生成した仮想レーン情報を車両制御装置に送信するサーバ通信部（４２）と、を備え、車両制御装置（２）は、サーバ（４０）から仮想レーン情報を受信する車両通信部（１４）と、仮想レーン情報に基づき車両の目標軌道を生成する目標軌道生成部（２８）と、目標軌道生成部（２８）が生成した目標軌道に沿って車両を移動させる車両制御部（３９）とを備える。

Description

車両制御システム、車両制御装置

　本発明は、車両制御システム、および車両制御装置に関する。

　特許文献１には、道路上の白線を検出し白線に沿って車両を自動走行させる発明が開示されている。

日本国特開２０１４－１３６４８０号公報

　特許文献１に記載されている発明では、他の車両と同様な走行の目標軌跡を得ることができない。

　本発明の第１の態様によると、車両に搭載される車両制御装置、および車両制御装置とネットワークにより接続されるサーバから構成される車両制御システムは、サーバは、少なくとも車両以外の他の車両の走行軌跡に基づき、道路上に仮想的に設定された仮想レーンに関する仮想レーン情報を生成する仮想レーン生成部と、仮想レーン生成部が生成した仮想レーン情報を車両制御装置に送信するサーバ通信部と、を備え、車両制御装置は、サーバから仮想レーン情報を受信する車両通信部と、仮想レーン情報に基づき車両の目標軌道を生成する目標軌道生成部と、目標軌道生成部が生成した目標軌道に沿って車両を移動させる車両制御部とを備える。
　本発明の第２の態様によると、車両に搭載される車両制御装置は、道路上に仮想的に設定された仮想レーンに関する仮想レーン情報を受信する車両通信部と、車両通信部が受信した仮想レーン情報に基づき車両の目標軌道を生成する目標軌道生成部と、目標軌道生成部が生成した目標軌道に沿って車両を移動させる車両制御部とを備える。
　本発明の第３の態様によると、車両に搭載される車両制御装置は、少なくとも車両以外の他の車両の走行軌跡に基づき、道路上に仮想的に設定された仮想レーンに関する仮想レーン情報を格納する記憶部と、記憶部に格納された仮想レーン情報に基づき車両の目標軌道を生成する目標軌道生成部と、目標軌道生成部が生成した目標軌道に沿って車両を移動させる車両制御部とを備える。

　本発明によれば、他の車両と同様な目標軌跡を得ることができる。

車両制御システム１の構成を示すブロック図 地図情報１３ａのデータ構造を示す図 地図情報１３ａのデータ構造を示す図 ノード、およびリンクを説明する図 メイン処理の動作を表すフローチャート 自車現在位置把握の処理動作を表すフローチャート 他車現在位置把握の処理動作を表すフローチャート 経路計算の処理動作を表すフローチャート 目標軌跡の決定処理を表すフローチャート 仮想地図補正の処理動作を表すフローチャート 経路の算出結果の一例を示す図 仮想レーンが複数存在する例を示す図 環状交差点において仮想レーンが複数存在する例を示す図 環状交差点において仮想レーンが途切れている例を示す図 高速道路の料金所出口における仮想レーンの作成例を示す図 ロータリーにおける地図情報４３ａの作成例を示す図 第２の実施の形態におけるメイン処理の動作を表すフローチャート 第２の実施の形態における目標軌跡の決定処理を表すフローチャート 道路上に障害物が出現した際の仮想レーンの例を示す図 道幅が広く車線境界線が引かれていない道路に仮想レーンを設定する例を示す図 図２０の図示上方の道路における時間帯別の車両の走行状況を示す図 第３の実施の形態におけるメイン処理の動作を表すフローチャート 走行軌跡送信処理を表すフローチャート 仮想レーンの作成処理を表すフローチャート 送信走行軌跡の例を示す図 サーバに蓄積された送信走行軌跡Ｓ１～Ｓ７と、サーバに送信された送信走行軌跡Ｐ１～Ｐ７とを示す図 第４の実施の形態における車両制御装置の構成を示すブロック図

（第１の実施の形態）
　以下、図１～図１４を参照して、車両制御システムおよび車両制御装置の第１の実施の形態を説明する。

　図１は車両制御システム１の構成を示すブロック図である。車両制御システム１は、車両制御装置２と、サーバ４０とを備える。車両制御装置２は、車両５に搭載される。車両制御装置２とサーバ４０とは、ネットワークを介して接続される。サーバ４０は複数の車両制御装置２と接続されるが、図１では１台の車両制御装置２のみを記載している。いずれの車両制御装置２も車両に搭載される。
　車両制御装置２は、ナビゲーション装置１０と、軌道計算ＥＣＵ２０と、車両制御ＥＣＵ３０とを備える。

　ナビゲーション装置１０は、ユーザに情報を提示するディスプレイ１１と、ユーザからの入力を受け付けるスイッチ１２と、後述する処理に利用する情報が保存される記憶部１３と、サーバ４０と通信を行う車両通信部１４と、位置を算出するＧＰＳチューナ１５と、姿勢を算出するジャイロ１６と、ユーザに情報を提示するスピーカ１７と、入力された目的地への経路を算出する経路算出部１８と、ナビ制御部１９とを備える。
　スイッチ１２は、複数のボタンから構成され、ドライバーはスイッチ１２を用いて目的地の設定や自動運転要求の有無の設定を行う。

　記憶部１３は不揮発性メモリ、または磁気ディスクであり、記憶部１３には地図情報１３ａが保存される。地図情報１３ａのデータ構造は後述する。この地図情報１３ａは、道路上に描かれる区画線により規定された走行レーンの情報だけでなく、区画線が描かれていない道路上に仮想的に設定された走行レーンの情報（以下、「仮想レーン情報」と呼ぶ）を含む。また以下では、仮想レーン情報により特定される仮想的な走行レーンを「仮想レーン」と呼び、道路に描かれた道路区画線により特定されるレーンを「実レーン」と呼ぶ。地図情報１３ａは、自車位置の把握、他車位置の把握、走行経路の計算などに使用される。

　車両通信部１４は、サーバ４０から新たな地図情報を受信し、記憶部１３の地図情報１３ａを更新する。
　ＧＰＳチューナ１５は、不図示のＧＰＳアンテナがＧＰＳ衛星から受信した信号を復調し、車両制御装置２の位置を算出する。ＧＰＳチューナ１５が算出する位置を複数まとめたものが、車両制御装置２を搭載する車両５が走行した軌跡（以下、「走行軌跡」と呼ぶ）である。

　経路算出部１８は、記憶部１３に保存された地図情報１３ａを用いて、入力された目的地への経路を算出する。
　ナビ制御部１９は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭを備え、ＲＯＭに保存されるプログラムをＲＡＭに展開して実行する。このプログラムの動作は後述する。ナビ制御部１９は、後述するプログラムの動作に加えて、所定時間ごとに当該車両の走行軌跡をサーバ４０に送信する。
　軌道計算ＥＣＵ２０は、周囲を監視するレーダ２１およびカメラ２２と、通信により他車の位置を把握する路車間通信ユニット２３および車車間通信ユニット２４と、車両が走行する目標とする軌道（以下、「目標軌道」と呼ぶ）を算出する目標軌道生成部２８と、制御部２９を備える。

　目標軌道生成部２８は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭを備え、ＲＯＭに保存されるプログラムをＲＡＭに展開して実行し、目標軌道を算出する。目標軌道生成部２８は目標軌道を算出する際に、ナビゲーション装置１０が算出した車両制御装置２の位置、およびナビゲーション装置１０に保存される地図情報１３ａを参照する。このプログラムの動作は後述する。目標軌道生成部２８は、レーダ２１、およびカメラ２２から得られた情報、ならびに路車間通信および車車間通信により得られた他車の位置に基づき、必要に応じて障害物を避けるように目標軌道を修正する。

　制御部２９は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭを備え、ＲＯＭに保存されるプログラムをＲＡＭに展開して実行する。このプログラムの動作は後述する。
　車両制御ＥＣＵ３０は、操舵角センサ、および車速センサーなどのセンサ３１と、ステアリング、アクセル、ブレーキを制御するアクチュエータ３２と、車両制御部３９とを備える。

　車両制御部３９は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭを備え、ＲＯＭに保存されるプログラムをＲＡＭに展開して実行する。このプログラムは、軌道計算ＥＣＵ２０が算出した目標軌道に沿って車両５が移動するように、アクチュエータ３２に動作指令を出力する。
　サーバ４０は、ナビゲーション装置１０と通信するサーバ通信部４２と、サーバ記憶部４３と、サーバ制御部４９とを備える。

　サーバ記憶部４３は不揮発性メモリ、または磁気ディスクであり、サーバ記憶部４３には地図情報４３ａが保存される。地図情報４３ａのデータ構造は、地図情報１３ａと同様である。地図情報４３ａがサーバ通信部４２を経由してナビゲーション装置１０に送信され、記憶部１３の地図情報１３ａが更新される。
　サーバ制御部４９は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭを備え、ＲＯＭに保存されるプログラムをＲＡＭに展開して実行する。このプログラムは、複数の車両制御装置２から受信した走行軌跡に基づき仮想レーン情報を作成し、地図情報４３ａを更新する。なお、サーバ通信部４２を経由して外部から地図情報４３ａを書き換え可能としてもよい。

＜地図情報＞
　地図情報１３ａのデータ構造を説明する。上述したように、地図情報４３ａも同一のデータ構造を有する。

　図２～図３は、地図情報１３ａのデータ構造を示す図である。地図情報１３ａは第１～第６の６つの階層から構成され、ある階層の要素が下位の複数の階層の要素を含む。図２～図３において、図示左端が第１階層、図示右端が第６階層である。図２～図３では、それぞれの要素に「Ｆ」と数字からなる符号を付している。図２～図３では第３階層以下が異なっており、図２にはリンク情報Ｆ２３以下の構造が示され、図３にはノード情報Ｆ２５以下の構造が示される。まず図２に示される範囲を説明する。

　地図情報１３ａは、メッシュと呼ばれる格子状のエリアに分割して管理される。メッシュは緯度、経度の一定の値で区切るのが一般的である。各メッシュのサイズを固定長として格納してもいいし、可変長にしてデータのサイズを格納するようにしてもいい。ここでは固定長として持つこととしデータサイズは持たないこととしている。各メッシュのデータサイズに合わせて可変長で持つ場合は、地図データ内に各データの容量を格納する必要がある。以下の各データについても同様とする。

　当該地図情報１３ａに格納されるメッシュの数がメッシュ数Ｆ１１として格納され、各メッシュの情報がメッシュ情報Ｆ１２に格納され、メッシュと同数のメッシュ情報Ｆ１２がメッシュ情報１、メッシュ情報２、・・・として格納される。
　第２階層の構成を説明する。
　メッシュ情報Ｆ１２は、メッシュ番号Ｆ２１、リンク数Ｆ２２、複数のリンク情報Ｆ２３、ノード数Ｆ２４、複数のノード情報Ｆ２５から構成される。

　メッシュ番号Ｆ２１には、メッシュを識別する番号が格納される。リンク数Ｆ２２には、当該メッシュに含まれるリンクの数が格納される。リンクについては後述する。それらリンクの個別の情報はリンク情報Ｆ２３に格納され、リンクと同数のリンク情報Ｆ２３がリンク情報１、リンク情報２、・・・として格納される。ノード数Ｆ２４には、当該メッシュに含まれるノード数が格納される。ノードについては後述する。それらノードの個別の情報はノード情報Ｆ２５に格納される。ノード情報Ｆ２５の構造は、後に図３を用いて説明する。

　図４を用いてノード、およびリンクを説明する。ノードとは道路上のある点を示すものであり、リンクとはノード同士を接続するものである。ノードは主に交差点に設定されるが、車線数の増減などリンク情報が変化する境界にもノードは設けられる。図４で示すように、リンク情報は図中の線分で表現される道路に関する情報であり、ノード情報は図中の黒丸点で表現される交差点に関する情報である。図２に戻って説明を続ける。

　第３階層の構成を説明する。
　リンク情報Ｆ２３は、ユニークな番号が格納されるリンクＩＤ（Ｆ３１）と、リンクに接続されるノードに関する情報が格納される接続ノード情報Ｆ３２と、始終点及びその間の道路形状を示すための補間点の座標が格納されるＸＹＺ座標列Ｆ３３と、高速道路や国道等の道路の分類が格納されるリンク種別Ｆ３４と、レーン数やレーン区画線の種別が格納されるレーン情報Ｆ３５と、道路標識の位置等が格納される付加情報Ｆ３６とから構成される。

　第４階層の構成を説明する。
　接続ノード情報Ｆ３２は、車両が進行できる方向から見て始点側のノードＩＤ（Ｆ５１）と、車両が進行できる方向から見て終点側のノードＩＤ（Ｆ５２）から構成される。図４に示す例では、当該リンクがリンクＩＤ＝４であれば始点側ノードＩＤ＝２０００、終点側ノードＩＤ＝１０００となる。

　ＸＹＺ座標列Ｆ３３は、当該リンクの始終点及びその間の道路形状を表すための座標に関する情報が格納され、その座標の点数が格納される座標点数Ｆ５３と、具体的なＸＹＺ座標、すなわち経度、緯度、基準点からの高度が格納される複数の座標Ｆ５４とから構成される。

　リンク種別Ｆ３４は、高速道路や国道等の道路の分類を表す道路種別Ｆ５５と、道路幅Ｆ５６とから構成される。ただしこれとは別に、高速道路の入口や出口を示すランプ道、ロータリー状の道路を示すラウンドアバウトというような分類を持たせてもよい。
　レーン情報Ｆ３５は、レーン数Ｆ５７と、レーンの情報が格納される複数のレーン情報Ｆ５８とから構成される。

　付加情報Ｆ３６は、標識に関する情報が格納される標識情報Ｆ５９と、標識と同等の情報を有する行先看板に関する情報が格納される行先看板情報Ｆ６０とから構成される。
　第５階層の構成を説明する。
　レーン情報Ｆ５８は、レーンの属性を示す情報が格納されるレーン属性Ｆ７１と、レーンの中心線の形状を示す座標が格納される複数の形状点Ｆ７２とから構成される。
　標識情報Ｆ５９は、駐停車禁止や速度標識等の分類が格納される標識種別Ｆ７３と、標識の位置が格納される標識位置Ｆ７４と、標識に記載されている内容が格納される標識記載内容Ｆ７５とから構成される。

　第６階層の構成を説明する。
　レーン属性Ｆ７１は、登坂レーンであるか否かの情報が格納される登坂車線フラグＦ９１と、左右のレーンへのレーン変更の可否が格納されるレーン変更可否Ｆ９２と、実レーンか仮想レーンかを示す情報が格納される仮想フラグＦ９３と、乗用車が走行できるか否かの情報が格納される進入可否Ｆ９４と、該レーンが接続されるリンクの中で進行方向から見て後方側のリンクである接続元リンクＩＤ（Ｆ９５）と、該レーンが接続されるリンクの中で進行方向から見て前方側のリンクである接続先リンクＩＤ（Ｆ９６）とから構成される。

　図３を参照して、第３階層に属するノード情報Ｆ２５の構造を説明する。
　ノード情報Ｆ２５は、ユニークな番号であるノードＩＤ（Ｆ３７）と、仮想レーンがない場合の軌道生成時の目標位置として使用する目標点の情報が格納される目標点情報Ｆ３８と、当該交差点内に存在する信号機の情報が格納される信号情報Ｆ３９と、交差点内のレーン情報が格納される交差点内レーン情報Ｆ４０と、当該ノードに接続されるリンクの情報が格納される接続リンク情報Ｆ４１、交差点の半径の大きさを示す交差点サイズＦ２００とから構成される。

　図３における第４階層の構成を説明する。
　目標点情報Ｆ３８は、仮想レーンが設定されていない場合に使用される情報であり、この情報が示す座標に向かって軌道が生成される。目標点情報Ｆ３８は、目標点の総数が格納される目標点数Ｆ６１と、目標点の情報が格納される複数の目標Ｆ６２とから構成される。
　信号情報Ｆ３９は、信号の総数が格納される信号数Ｆ６３と、信号に関する情報が格納される複数の信号Ｆ６４とから構成される。

　交差点内レーン情報Ｆ４０の構成は、レーン情報Ｆ３５と同様である。すなわち、交差点内レーン情報Ｆ４０を構成するレーン情報Ｆ６６の構造はレーン情報Ｆ５８と同一であり、レーン属性Ｆ８１の構成はレーン属性Ｆ７１と同一である。
　接続リンク情報Ｆ４１は、当該ノードに接続されるリンクの総数が格納される接続リンク数Ｆ６７と、接続されるリンクのリンクＩＤが格納される複数の接続リンクＩＤ（Ｆ７８）とから構成される。図４に示す例では、ノードＩＤ＝１０００のノードは、４つのリンクが接続されるので接続リンク数Ｆ６７には「４」が格納され、接続リンクＩＤ（Ｆ６８）には、ＩＤ＝１、２、３、４が格納される。図３に戻って説明を続ける。

　図３における第５階層の構成を説明する。
　目標Ｆ６２は、何レーン目かを示す情報が格納される属性Ｆ７６と、緯度と経度が格納されるＸＹ座標Ｆ７７と、その目標点に対応するリンクＩＤが格納される対応リンクＩＤ（Ｆ７８）とから構成される。
　信号Ｆ６４は、つりさげ型かポールに設置されているか等の信号の種別に関する情報が格納される信号種別Ｆ７９と、信号の緯度、経度、高度に関する情報が格納される座標Ｆ８０とから構成される。
　レーン情報Ｆ６６の構成は、前述のとおりレーン情報Ｆ５８の構成と同一である。
　以上説明したように、レーン情報Ｆ３５の各レーン情報Ｆ５８のうちで仮想フラグＦ９３が仮想レーンを示すものと、交差点内レーン情報Ｆ４０の各レーン情報Ｆ６６のうちで下層フラグＦ９９が仮想レーンを示すものとにより、地図情報１３ａにおいて仮想レーン情報が表される。

（フローチャート）
　図５～図１０を参照して、車両制御装置２の動作を説明する。
　図５は、軌道計算ＥＣＵ２０の制御部２９が実行するメイン処理の動作を表すフローチャートである。以下に説明する各ステップの実行主体は、制御部２９のＣＰＵである。本処理は例えば５０ｍｓに１回起動される。

　ステップＳ１０１では、ドライバーによるスイッチ１２の操作により、自動運転の要求があるか否かを判断する。自動運転の要求があると判断する場合はステップＳ１０２に進み、自動運転の要求がないと判断する場合はステップＳ１０９に進む。
　ステップＳ１０２では、図６に詳細を示す自車現在位置把握の処理をナビゲーション装置１０に行わせ、処理結果を受信するとステップＳ１０３に進む。
　ステップＳ１０３では、図７に詳細を示す他車現在位置把握の処理を行い、次にステップＳ１０４に進む。

　ステップＳ１０４では、目的地までの経路が設定されているか否かを判断し、目的地までの経路が設定されていると判断する場合はステップＳ１０５に進み、目的地までの経路が設定されていないと判断する場合はステップＳ１０６に進む。
　ステップＳ１０５では、図８に詳細を示す経路計算をナビゲーション装置１０に行わせ、処理結果を受信するとステップＳ１０６に進む。
　ステップＳ１０６では、図９に詳細を示す目標軌道決定の処理を行い、次にステップＳ１０７に進む。

　ステップＳ１０７では、ステップＳ１０６において決定した目標軌道に沿って走行するように、車両制御ＥＣＵ３０に動作指令を出力し、ステップＳ１０８に進む。
　ステップＳ１０８では、ディスプレイ１１やスピーカ１７を用いてドライバーに車両の挙動の予告を行い、ドライバーに安心感を与え、図５により表されるプログラムの動作を終了する。
　ステップＳ１０１において否定判定されると実行されるＳ１０９では、図１０に詳細を示す仮想レーン補正の処理を行い、図５により表されるプログラムの動作を終了する。

　図６は、軌道計算ＥＣＵ２０からの動作指令に基づきナビゲーション装置１０が実行する自車現在位置把握の処理動作を表すフローチャートである。以下に説明する各ステップの実行主体はナビ制御部１９のＣＰＵである。
　ステップＳ１３１では、ＧＰＳチューナ１５から現在位置や車両の方位情報を読み込み、ステップＳ１３２に進む。

　ステップＳ１３２では、ジャイロ１６および車両制御ＥＣＵ３０に接続されるセンサ３１である車速センサの情報に基づき、ステップＳ１３１において読み込んだ現在位置を補完する。また、ステップＳ１３１において現在位置や車両の方位情報が読み込めなかった場合は、ジャイロ１６から得られる車両のヨー方向の角速度や車速センサから得られる走行距離と方位変化量に基づき自車の緯度経度と方位を計算する。次にステップＳ１３３に進む。

　ステップＳ１３３では地図データ内の自車位置付近の道路の情報を読み出し、続くステップＳ１３４では読み出した道路の中で現在位置と方位から考えて最も確からしい道路上の位置を特定し、その道路のリンク番号を記憶する。次にステップＳ１３５に進む。

　ステップＳ１３５では、カメラ２２が撮影して得られた画像を処理し、自車が走行しているレーンの両側の区画線が実線か破線かを認識した結果を軌道計算ＥＣＵ２０を経由して入手する。続くステップＳ１３６では、現在位置、方位、および区画線の情報を地図情報１３ａと照合し、走行しているレーンを特定し、軌道計算ＥＣＵ２０に送信する。ただし、自車が走行しているレーンの画像認識結果だけでは判別がつかない場合は、隣接レーンなどの周囲に存在する区画線の情報などを使用して特定してもよい。
　以上で図６により動作が表されるフローチャートを終了する。

　図７は図５において説明した他車現在位置把握の処理動作を表すフローチャートである。以下に説明する各ステップの実行主体は、制御部２９のＣＰＵである。
　ステップＳ１４１では、ナビゲーション装置１０から地図情報１３ａに含まれる、現在位置付近の地図データを読み出し、ステップＳ１４２に進む。
　ステップＳ１４２では、レーダ２１から得られる情報に基づき他車との距離および角度を算出し、カメラ２２から得られる撮影画像を解析して他車との距離および角度を算出する。そして、レーダ２１から得られる情報とカメラ２２から得られる情報の整合性を確認し、自車の周囲に存在する他車との相対位置を把握する。次にステップＳ１４３に進む。

　ステップＳ１４３では、ステップＳ１４３において得られた情報と、地図情報１３ａに含まれるレーンの形状などに基づき、他車がどのレーンを走行しているかを把握する。また、レーダ２１のドップラー効果を利用して他車の速度も求める。ただし、カメラ２２の撮影画像を用いて、前回の認識したものと同一であるかどうかを判断した後同一であれば経過時間と距離差から他車の相対速度を求めてもよい。
　以上で図７により動作が表されるサブルーチンを終了する。

　図８は、軌道計算ＥＣＵ２０からの動作指令に基づきナビゲーション装置１０が実行する経路計算の処理動作を表すフローチャートである。以下に説明する各ステップの実行主体はナビ制御部１９のＣＰＵである。
　ステップＳ１５１では、ＧＰＳチューナ１５から現在位置を読み込み、ドライバーがスイッチ１２を用いて設定した目的地を読み込む。続くステップＳ１５２では経路計算において必要となる地図情報１３ａを読み込み、ステップＳ１５３に進む。

　ステップＳ１５３では、ステップＳ１５１において読み込んだ現在位置から、ドライバーが設定した目的地への経路、すなわちリンクの選択および順列を算出する。この経路の算出では、たとえばダイクストラ法のようなネットワークに対して最適な経路を算出するアルゴリムを用いて、現在位置から目的地までの最も距離が短い、もしくは最も所要時間が少ない経路を算出する。この算出結果は、現在地から目的地へと連なるように、リンクを走行する順番に並べたものとして得られる。そしてこの算出した経路を軌道計算ＥＣＵ２０に送信する。軌道計算ＥＣＵ２０は、受信した経路情報を制御部２９のＲＡＭに保存する。
　以上で図７により動作が表されるプログラムの動作を終了する。

　図９は、図５のステップＳ１０６の詳細を示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理により、車両が走行する目標軌跡が決定される。
　ステップＳ１１１では、ＲＡＭから経路を読み出す。ＲＡＭに保存される経路とは、たとえば図１１に示すものである。
　図１１は、経路の算出結果の一例を示す図である。前述のとおり経路とは、走行するリンクのリンクＩＤを走行する順番に並べたものである。次にステップＳ１１２に進む。

　ステップＳ１１２では、カメラ２２の撮影画像を解析し、現在走行している場所から所定距離内前方の道路には実レーンのみが存在するか否かを判断する。実レーンが存在し仮想レーンが存在しないと判断する場合はステップＳ１１８に進み、少なくとも仮想レーンが存在する、または実レーンも仮想レーンも存在しないと判断する場合はステップＳ１１３に進む。なお、カメラ２２の撮影画像の解析結果を用いずに、地図情報１３ａのうち、ステップＳ１０２でナビゲーション装置１０により特定された自車現在位置から先の経路に対応するリンク情報およびノード情報に基づいて、ステップＳ１１２の判断を行ってもよい。

　ステップＳ１１３では、ステップＳ１０２でナビゲーション装置１０により特定された自車現在位置から先の経路に対応するリンク情報およびノード情報に基づいて、現在走行している場所から所定距離内前方の道路に仮想レーンが存在するか否かを判断する。仮想レーンが存在すると判断する場合はステップＳ１１４に進み、仮想レーンが存在しないと判断する場合はステップＳ１１６に進む。
　ステップＳ１１４では、経路情報を参照して適切な仮想レーンを選択し、続くステップＳ１１５では仮想レーンに沿った目標軌道を決定する。次にステップＳ１２０に進む。

　仮想レーンがないと判断されると実行されるステップＳ１１６では、次に走行するリンクの始点である目標点を選定し、続くステップＳ１１７では現在位置からその目標点に向かって直進する目標軌道を決定する。次にステップＳ１２０に進む。
　実レーンが存在し仮想レーンが存在しないと判断されると実行されるＳ１１８では、実レーンに沿った目標軌道を決定し、ステップＳ１２０に進む。
　ステップＳ１２０では、ステップＳ１１５、Ｓ１１７またはＳ１１８で決定された目標起動がこの直後に車線変更が必要な目標軌道であるか否かを判断し、車線変更が必要であると判断するとステップＳ１２１に進み、車線変更が不要であると判断するとステップＳ１２３に進む。

　ステップＳ１２１では、図５のステップＳ１０２において求めた自車の位置・速度、およびステップＳ１０３において求めた他車の位置・速度に基づき、自車が目標軌道に従って車線変更した場合の他車と自車との衝突の可能性の有無を判断する。衝突の可能性が所定値以上ある場合はステップＳ１２２に進み、衝突の可能性が所定値未満であればステップＳ１２３に進む。
　ステップＳ１２２では、車線変更を行わない目標軌道に変更、または所定距離走行後に車線変更するような目標軌道に変更し、ステップＳ１２０に戻る。

　ステップＳ１２３では、当該車両の前方に存在する他車両から自車までの距離が所定値以下であるか否かを判断する。所定値より大きいと判断する場合は図９により表されるプログラムの動作を終了し、所定値以下であると判断する場合はステップＳ１２４に進む。ただし本ステップでは、他車両から自車までの距離に加えて、他車両と自車の相対速度も考慮に入れてもよい。
　ステップＳ１２４では車両制御ＥＣＵ３０に減速指令を出力して減速させ、ステップＳ１２３に戻る。

　図１０は、図５のステップＳ１０９の詳細を示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理により、地図情報１３ａが更新される。前述のとおり、本ステップは自動運転の要求がない場合、すなわちドライバーが自ら運転する場合に実行される。
　ステップＳ１６１では、ドライバーが自ら運転した走行軌跡が仮想レーンに沿ったものであったか否かを判断する。走行軌跡が仮想レーンに沿っていたと判断する場合は地図情報１３ａを補正する必要がないので、図１０により動作が表されるプログラムの動作を終了する。走行軌跡が仮想レーンに沿っていないと判断する場合はステップＳ１６２に進む。

　ステップＳ１６２では、走行軌跡と仮想レーンの差を記録しステップＳ１６３に進む。
　ステップＳ１６３では、その場所で仮想レーンに沿って走行しなかった回数が所定回数以上であるか否かを判断する。所定回数以上であると判断する場合はステップＳ１６４に進み、所定回数未満であると判断する場合は図１０により動作が表されるプログラムの動作を終了する。
　ステップＳ１６４では、走行軌跡と仮想レーンの差の平均値を算出し、これに基づいて補正した仮想レーンを新たな仮想レーンとして地図情報１３ａに記録、すなわち地図情報１３ａを更新する。ただし、走行軌跡の平均値を新たな仮想レーンとしてもよい。以上で図１０により動作が表されるプログラムの動作を終了する。

（動作例１）
　図９のステップＳ１１２～Ｓ１１８に示す処理を図２～図４、図１１を使って説明する。以下に説明する状況の前提として、ＲＡＭには図１１に示す経路の算出結果が保存されており、車両制御装置２を搭載する車両５の周囲に相当する地図情報１３ａは図４により表されるものであり、車両５は現在リンクＩＤ＝４であるリンク上に居るとする。

　まず、地図情報１３ａから当該リンク番号のリンク情報Ｆ２３を読み出し、そのリンク情報内の終点側ノードＩＤを求める。図４に示す例では、終点側のノードＩＤは１０００である。なおこの処理は、次に走行する交差点を探すことに相当する。このノードＩＤの情報をノード情報Ｆ２５の中から求め、そのノード情報の中に目標Ｆ６２もしくは仮想フラグＦ９３がＯＮであるレーン情報Ｆ６６があるかどうかを判定する（ステップＳ１１２）。なければ実レーンに沿う目標軌道を決定する（ステップＳ１１８）。

　仮想リンクフラグＦ９５がＯＮであるリンクの中で経路上次のリンクであるリンクＩＤ＝２のリンクが存在するならば（ステップＳ１１３）、その仮想レーンを選択する。
　ステップＳ１１３において経路上次のリンクであるリンクＩＤ＝２のリンクが存在しないのであれば、当該ノード情報内の目標点情報Ｆ３８の中から経路上次のリンクであるリンクＩＤ＝２の目標点を選択し（ステップＳ１１６）、その点の座標に直進する目標軌道を生成する（ステップＳ１１７）。なお、目標点の代わりに経路上次のリンクの始点側のノードの座標を使ってもよい。

（動作例２）
　図１２は、仮想レーンが複数存在する例を示す図である。図１２には、ノードＩＤ＝１０００のノードに、リンクＩＤ＝１～４の４つのリンクが接続されており、リンクＩＤ＝４はノードＩＤ＝２０００のノードにてリンクＩＤ＝５のリンクと接続されている。ただしノードＩＤ＝１０００のノードは、地図情報１３ａに格納されている交差点サイズＦ２００に基づき交差点を示す大きさで示している。また図１２に示すように地図情報１３ａには、リンクＩＤ＝２のリンクは２車線から構成され、リンクＩＤ＝４のリンクからリンクＩＤ＝２のリンクへと接続される仮想レーンは、それぞれの車線へと接続される合計２つの仮想レーンが記録されている。

　目標軌道生成部２８は、算出された経路において、リンクＩＤ＝４であるリンクの次にリンクＩＤ＝２であるリンクが設定されている場合に、仮想レーンをたとえば以下のように選択する（図９、ステップＳ１１４）。すなわち、リンクＩＤ＝２のリンクを走行した後に右折する経路が設定されている場合は図示下方のレーンに接続される仮想レーンを選択し、それ以外の場合は図示上方のレーンに接続される仮想レーンを選択する。

（動作例３）
　図１３は、環状交差点において仮想レーンが複数存在する例を示す図である。図１３の中心示すノードには、リンクＩＤ＝１０～１７の８つのリンクが接続される。車両５は現在リンクＩＤ＝１０のリンクを走行している。また地図情報１３ａには、リンクＩＤ＝１０のリンクと、リンクＩＤ＝１２のリンクとを接続する２つの仮想レーンが記録されている。

　目標軌道生成部２８は、算出された経路において、リンクＩＤ＝１０であるリンクの次にリンクＩＤ＝１２であるリンクが設定されている場合に、仮想レーンをたとえば以下のように選択する（図９、ステップＳ１１４）。すなわち、カメラ２２やレーダ２１を用いて認識した車の数や位置に応じて、２つの仮想レーンのうちどちらのレーンを走行するかを決定する。

（動作例４）
　図１４は、環状交差点において仮想レーンが途切れている例を示す図である。図１４の中心示すノードＩＤ＝２０のノードには、リンクＩＤ＝１０～１７の８つのリンクが接続される。ただしノードＩＤ＝２０のノードは、地図情報１３ａに格納されている交差点サイズＦ２００に基づき交差点を示す大きさで示している。車両５は現在リンクＩＤ＝１０のリンクを走行している。また地図情報１３ａには、リンクＩＤ＝１０のリンクと環状交差点の交点から、環状交差点の中心付近まで伸びる仮想レーンが記録されている。また、目標点４００は、リンクＩＤ＝１４のリンクとノードＩＤ＝２０のノードとの交点である。

　目標軌道生成部２８は、リンクＩＤ＝１０のリンクとリンクＩＤ＝１４のリンクがノードＩＤ＝２０のノードに接続され、リンクＩＤ＝１０のリンクからリンクＩＤ＝１４に至るノードＩＤ＝２０のノードに対応する環状交差点における目標軌道を例えば以下のように生成する。すなわち、リンクＩＤ＝１０のリンクと環状交差点の交点を始点とする図示１点鎖線の仮想レーンに対応する目標軌道、および当該仮想レーンの終端点とリンクＩＤ＝１４のリンクとを目標点４００において接続する直線状の目標軌道４１０を生成する。

　上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）車両制御システム１は、車両５に搭載される車両制御装置２、および前記車両制御装置２とネットワークにより接続されるサーバ４０から構成される。サーバ４０は、少なくとも車両５以外の他の車両の走行軌跡に基づき、道路上に仮想的に設定された仮想レーンに関する仮想レーン情報を含む地図情報４３ａを生成する仮想レーン生成部、すなわちサーバ制御部４９と、仮想レーン生成部が生成した仮想レーン情報を含む地図情報４３ａを車両制御装置２に送信するサーバ通信部４２と、を備える。車両制御装置２は、サーバ４０から仮想レーン情報を含む地図情報４３ａを受信する車両通信部１４と、仮想レーン情報に基づき車両５の目標軌道を生成する目標軌道生成部２８と、目標軌道生成部２８が生成した目標軌道に沿って車両５を移動させる車両制御部３９とを備える。
　車両制御システム１をこのように構成したので、他の車両と同様な目標軌跡が得られる。車線境界線が描かれていても、特定のノードやリンクでは車線境界線に沿わずに移動することが一般的であることもあるため、仮想レーンという他の車両と同様な目標軌跡に沿って移動することにより衝突を避けることができる。
　また、図２および図３において仮想フラグＦ９３の違いでしかないことからもわかるように、仮想レーン情報は車線境界線の情報とほぼ同様に処理ができるため、仮想レーン情報を用いた車両制御が容易である。

（２）車両制御装置２は、所定の地点を示すノードと、地点間を接続するリンクとを含む地図情報１３ａを格納する記憶部１３を備える。目標軌道生成部２８は、第１のリンクと第２のリンクが第１のノードに接続され、第１のリンクから第２のリンクに至る第１のノードに対応する交差点における目標軌道の生成において、第１のリンクと交差点の交点を始点とする仮想レーンに対応する目標軌道、および当該仮想レーンの終端点と第２のリンクとを接続する直線状の目標軌道を生成する。
　そのため車両制御装置２は、仮想レーン情報が次のノードまで達していない場合でも目標軌道を生成し、車両制御部３９により車両５を目標軌道に沿って移動させることができる。

（変形例１）
　サーバ４０のサーバ制御部４９は、車両制御装置２から受信した走行軌跡に基づき、特に高速道路の料金所出口やロータリーに仮想レーンを設定して仮想レーン情報を作成してもよい。
　図１５は、高速道路の料金所出口における仮想レーンの作成例を示す図である。車両は図示下方から図示中央の料金所に侵入し、図示上方に走り抜ける。サーバ制御部４９は、車両制御装置２から受信した走行軌跡に基づき、図示一点鎖線で示す仮想レーンを作成する。サーバ制御部４９は、地図情報４３ａに含まれる料金所であることを示すデータに基づき料金所の位置を把握してもよいし、地図情報４３ａに含まれる道路形状のパターンに基づき料金所の位置を推定してもよいし、車両制御装置２から受信した走行軌跡に基づき料金所の位置を推定してもよい。さらにこの仮想レーンは図示上方まで延長されてもよい。車両がこの仮想レーンに沿った目標軌道を設定することにより、料金所を通過した直後に他車との接近を防ぐことができる。

　図１６は、ロータリーにおける仮想レーンの作成例を示す図である。図示左端のハッチング部分はバス専用レーンを示しており、一般車両の走行が許可されない。そのためサーバ制御部４９は、車両制御装置２から受信した走行軌跡に基づき、図示一点鎖線で示す３つの仮想レーンを作成した上で、図示左端のレーンを走行する車両が存在しないことから、走行が許可されていないことを推測し、当該レーンの侵入可否Ｆ１０２に走行ができない旨の情報を格納する。ただし、通常走行する２車線が事故で封鎖された時のような非常事態が発生した時は走行しなければならないということも考慮すると仮想レーン情報は保持しておくのが望ましい。

　上述した変形例１によれば、次の作用効果が得られる。
（１）サーバ４０は、高速道路の料金所の出口に設定された仮想レーンに関する仮想レーン情報を生成する。
　そのため、車両制御装置２を搭載する車両５は、料金所を通過した直後に他車との接近を防ぐことができる。

（変形例２）
　サーバ４０のサーバ制御部４９は、車線境界線が路上に描かれていない位置について仮想レーン情報を生成してもよい。このようにすれば、車線境界線がないため本来は他の車両の挙動の予想が困難である位置について、他の車両も仮想レーンに沿って移動することが予想できるため、他の車両との衝突を避けることができる。さらに、車線境界線が路上に描かれている位置については仮想レーン情報を生成しないようにすれば、実レーンと仮想レーンとの重複を避けることができる。

（変形例３）
　上述した第１の実施の形態では、車両制御装置２は通信部１４を介してサーバ４０から地図情報４３ａを受信し記憶部１３に地図情報１３ａとして格納したが、地図情報１３ａを取得する方法はこれに限定されない。
　記憶部１３には予め地図情報１３ａが格納されてもよいし、車両制御装置２は、不図示の記録媒体読込装置を用いて地図情報１３ａを記録媒体から記憶部１３に読み込んでもよい。

　上述した変形例３によれば、次の作用効果が得られる。
（１）車両制御装置２は、車両５に搭載される。車両制御装置２は、少なくとも車両５以外の他の車両の走行軌跡に基づき、道路上に仮想的に設定された仮想レーンに関する仮想レーン情報を含む地図情報１３ａを格納する記憶部１３と、記憶部１３に格納された仮想レーン情報に基づき車両５の目標軌道を生成する目標軌道生成部２８と、目標軌道生成部２８が生成した目標軌道に沿って車両５を移動させる車両制御部３９とを備える。
　そのため、車両制御装置２はサーバ４０と通信を行うことなく、他の車両と同様な目標軌跡が得られる。

（第２の実施の形態）
　図１７～図１９を参照して、車両制御システムおよび車両制御装置の第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、サーバが事故情報に基づき仮想レーンの情報を作成する点で、第１の実施の形態と異なる。

　車両制御システム１、およびサーバ４０の構成は第１の実施の形態と同様である。ただし、軌道計算ＥＣＵ２０の制御部２９に保存されるプログラムの動作が第１の実施の形態と異なる。また、サーバ４０は不図示の路上異常報知サーバと通信を行い、交通事故など道路上に異常が発生すると直ちに異常の発生場所の通知を受信する。サーバ４０は異常の発生の通知を受信すると、その時刻以降に当該異常発生場所付近を走行した車両の走行軌跡に基づき仮想レーンを設定して仮想レーン情報を作成する。

（フローチャート）
　図１７は、第２の実施の形態において、軌道計算ＥＣＵ２０の制御部２９が実行するメイン処理の動作を表すフローチャートである。第１の実施の形態と同様の処理には同一のステップ番号を付し、説明を省略する。
　メイン処理が開始されると、第１の実施の形態とは異なり、自動運転の要否を判断せずに、ステップＳ１０２およびステップＳ１０３を実行し、自車両と他車両の現在位置を把握する。次にステップＳ１７１に進む。

　ステップＳ１７１では、ステップＳ１０２において取得した自車両の現在位置をサーバ４０に送信し、サーバ４０からの回答を受信する。サーバ４０は、当該車両の現在位置の付近に仮想レーンの情報がある場合はその仮想レーンの情報がある旨の回答を送信し、当該車両の現在位置の付近に仮想レーンの情報がない場合は仮想レーンの情報がない旨の回答を送信する。次にステップＳ１７２に進む。

　ステップＳ１７２では、サーバ４０から仮想レーンの情報がある旨の回答を受信したか否かを判断する。仮想レーンの情報がある旨の回答を受信したと判断する場合はステップＳ１７３に進み、仮想レーンの情報がある旨の回答を受信していないと判断する場合は図１７により動作が表されるプログラムの動作を終了する。
　ステップＳ１７３では、図１８に詳細を示す目標軌道決定の処理を行い、次にステップＳ１０７に進む。
　ステップＳ１０７以降の動作は第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。

　図１８は、図１７のステップＳ１７３の詳細を示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理により、車両が走行する目標軌跡が決定される。
　ステップＳ１８１では、サーバ４０から仮想レーンの情報を含む地図情報４３ａを受信し、この地図情報４３ａを用いて記憶部１３に記憶されている地図情報１３ａを更新し、ステップＳ１８２に進む。
　ステップＳ１８２では、地図情報１３ａから最適な仮想レーンを選択し、続くステップＳ１８３では、ステップＳ１８２において選択した仮想レーンに沿う目標軌道を決定し、図１７に戻る。

（動作例）
　図１９は、道路上に障害物が出現した際の仮想レーンの例を示す図である。
　道路上に障害物が出現すると、路上異常報知サーバがサーバ４０に道路上に障害物ＯＢが発生したことを報知する。道路を走行する車両は、運転者自らの操作により障害物ＯＢを避けて走行するので、それらの車両に搭載された車両制御装置２からは、障害物ＯＢを避ける走行軌跡がサーバ４０に送信される。サーバ４０は、その報知を受信した後に障害物ＯＢの発生場所付近を走行した車両の走行軌跡に基づき仮想レーン情報を作成する。
　その後、障害物ＯＢの発生場所付近を走行する車両の車両制御装置２がサーバ４０に現在位置を送信すると（図１７のステップＳ１７１）、サーバ４０から仮想レーンの情報がある旨の回答を受信する（ステップＳ１７２：ＹＥＳ）。そのため、当該車両制御装置２は仮想レーン情報に基づき、障害物ＯＢを避ける目標軌跡を生成する。

　上述した第２の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）サーバ４０は、所定の地点を示すノードと、地点間を接続するリンクとを含む地図情報４３ａを格納するサーバ記憶部４３を備える。仮想レーン生成部、すなわちサーバ制御部４９は、事故の情報を路上異常報知サーバから受信すると事故が発生したノードまたはリンクを特定し、当該ノードまたは当該リンクを走行する車両の走行軌跡に基づき仮想レーン情報を作成する。
そのため、サーバ制御部４９から新たな地図情報４３ａを受信した車両制御装置２は、事故の発生により変化した車両の流れに乗ることができる。

（第２の実施の形態の変形例）
　サーバ制御部４９は、時間帯ごとに異なる仮想レーンを設定してもよい。
　図２０は、道幅が広く車線境界線が引かれていない道路に仮想レーンを設定する例を示す図である。図２０において、図示上部の道路は上方へ向かう一方通行の道路であり、車線境界線が引かれていない。
　図２１は、図２０の図示上方の道路における時間帯別の車両の走行状況を示す図である。

　この道路では図２１に示すように、交通量の多い昼間は車両が４レーンで走行し、交通量が減少する夜間は車両が３レーンで走行する。そのため、これらの車両の車両制御装置２から走行軌跡を受信したサーバ制御部４９は、図２１に示すように時間帯別に仮想レーンを設定する。
　サーバ制御部４９は、地図情報４３ａに時間帯の情報を付加して車両制御装置２に送信してもよいし、交通量が変化する時刻に車両制御装置２に変化した交通量に対応する仮想レーン情報を含む地図情報４３ａを送信してもよい。

（第３の実施の形態）
　図２２～図２５を参照して、車両制御システムおよび車両制御装置の第３の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、第１の実施の形態では全てサーバが行っていた仮想レーン情報の作成について、交差点内の仮想レーン情報の作成を車両制御装置が一部行う点が第１の実施の形態と異なる。
　車両制御システム１、およびサーバ４０の構成は第１の実施の形態と同様である。ただし、軌道計算ＥＣＵ２０の制御部２９に保存されるプログラムの動作が第１の実施の形態と異なる。また、サーバ４０のサーバ制御部４９は後述する処理を行い、仮想レーン情報を作成する。

（フローチャート）
　図２２は、第３の実施の形態において、軌道計算ＥＣＵ２０の制御部２９が実行するメイン処理の動作を表すフローチャートである。第１の実施の形態と同様の処理には同一のステップ番号を付し、説明を省略する。第１の実施の形態における図５との違いは、ステップＳ１０１において否定判定された場合の処理のみである。
　ステップＳ１０１では、ドライバーによるスイッチ１２の操作により、自動運転の要求があるか否かを判断する。自動運転の要求があると判断する場合はステップＳ１０２に進み、自動運転の要求がないと判断する場合はステップＳ３００に進む。
　ステップＳ１０２以下の動作は第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。
　ステップＳ３００では、図２３に詳細を示す走行軌跡の送信処理を行い、その後、図２２により動作が表されるプログラムの動作を終了する。

　図２３は、図２２のステップＳ３００における走行軌跡送信処理の詳細を示すフローチャートである。
　ステップＳ１９０では、ステップＳ１０２と同一の処理を行い、取得した現在位置を制御部２９のＲＡＭに保存する。そして、地図情報１３ａを参照して現在位置に対応するリンクＩＤを取得し、同様に制御部２９のＲＡＭに保存する。次にステップＳ１９１に進む。

　ステップＳ１９１では、前回ステップＳ１９０を実行した際にＲＡＭに保存した現在位置を読み込み、その位置が交差点の内外いずれであるかを判断する。ある位置が交差点内であるか否かは、地図情報１３ａを用いてたとえば次のように判断できる。まず、現在位置から最も近いノードを特定し、そのノードの交差点サイズＦ２００を取得する。現在位置がそのノードから交差点サイズＦ２００未満であれば交差点内と判断し、現在位置がそのノードから交差点サイズＦ２００以上であれば交差点外と判断する。前回の現在位置が交差点外と判断する場合はステップＳ１９２に進み、前回の現在位置が交差点内と判断する場合はステップＳ１９６に進む。

　ステップＳ１９２では、今回のステップＳ１９０において取得した現在位置が、交差点の内外いずれであるかを判断する。今回の現在位置が交差点外と判断する場合は図２３により動作が表されるサブルーチンを終了し、今回の現在位置が交差点内と判断する場合はステップＳ１９３に進む。
　ステップＳ１９３では、交差点内に侵入したと判断し、前回ステップＳ１９０を実行した際に保存したリンクＩＤを送信始点リンクＩＤとして改めて制御部２９のＲＡＭに保存する。次にステップＳ１９４に進む。

　ステップＳ１９４では、前回の位置を記録してから５ｍ以上走行したか否かを判断し、５ｍ以上走行したと判断する場合はステップＳ１９５に進み、５ｍ以上走行していないと判断する場合は図２３により動作が表されるサブルーチンを終了する。
　ステップＳ１９５では、今回のステップＳ１９０において取得した現在位置を送信走行軌跡として改めて制御部２９のＲＡＭに保存し、図２３により動作が表されるサブルーチンを終了する。

　ステップＳ１９１において交差点内と判断されると実行されるステップＳ１９６では、今回のステップＳ１９０において取得した現在位置が、交差点の内外いずれであるかを判断する。今回の現在位置が交差点外と判断する場合はステップＳ１９７に進み、今回の現在位置が交差点内と判断する場合はステップＳ２００に進む。
　ステップＳ１９７では、交差点から脱出したと判断し、今回ステップＳ１９０を実行した際に保存したリンクＩＤを送信終点リンクＩＤとして改めて制御部２９のＲＡＭに保存する。次にステップＳ１９８に進む。

　ステップＳ１９８では、制御部２９のＲＡＭに保存されている、送信始点リンクＩＤ、１または複数の送信走行軌跡、および送信終点リンクＩＤをサーバ４０に送信し、ステップＳ１９９に進む。
　ステップＳ１９９では、位置情報を格納していたバッファをクリア、すなわち制御部２９のＲＡＭから送信始点リンクＩＤ、送信走行軌跡、および送信終点リンクＩＤを削除し、図２３により動作が表されるサブルーチンを終了する。

　ステップＳ１９６において交差点内と判断されると実行されるステップＳ２００では、前回の位置を記録してから５ｍ以上走行したか否かを判断し、５ｍ以上走行したと判断する場合はステップＳ２０１に進み、５ｍ以上走行していないと判断する場合は図２３により動作が表されるサブルーチンを終了する。
　ステップＳ２０１では、今回のステップＳ１９０において取得した現在位置を送信走行軌跡として改めて制御部２９のＲＡＭに保存する。ただし、すでに制御部２９のＲＡＭに送信走行軌跡が保存されている場合は、追加の送信走行軌跡として保存する。すなわち、本ステップの処理により、交差点内を一定距離を走行するたびに現在位置が保存される。以上により図２３により動作が表されるサブルーチンを終了する。

　図２４は、図２３のステップＳ１９８における車両制御装置２からの情報の送信を受信すると、サーバ４０において実行されるプログラムの動作を表すフローチャートである。以下で説明する各ステップの実行主体は、サーバ制御部４９のＣＰＵである。

　ステップＳ２１０では、車両制御装置２から受信した情報をサーバ通信部４２から読み出し、ステップＳ２１１に進む。
　ステップＳ２１１では、今まで蓄積したデータの中に今回受信したデータと同じリンクＩＤの組み合わせが存在するか否かを判断する。ただしリンクＩＤの組み合わせとは、送信始点リンクＩＤと送信終点リンクＩＤの両方が一致するリンクＩＤの組み合わせである。一致するデータがあると判断する場合はステップＳ２１２に進み、一致するデータがないと判断する場合はステップＳ２１４に進む。

　ステップＳ２１２では、既存の送信走行軌跡と、新たに受信した送信走行軌跡との平均化を行う。この平均化は、蓄積されたデータがいくつの受信データから平均化されたかを記憶しておき、今回の受信した送信走行軌跡と加重平均を行う。受信した送信走行軌跡は始点の位置を固定し走行軌跡の間隔を一定にしておくことにより、走行軌跡の最初の点から順番に座標値の平均の計算をすればいいので処理を簡素化することができる。次にステップＳ２１３に進む。

　ステップＳ２１３では、ステップＳ２１２の処理により平均化された走行軌跡を接続して線分で表現し、あらかじめ定めた道路幅を付与して送信始点リンクＩＤ、送信終点リンクＩＤとともに仮想レーン情報として地図情報４３ａに格納する。以上により図２４により動作が表されるプログラムを終了する。
　ステップＳ２１４では、受信した走行軌跡を接続して線分で表現し、あらかじめ定めた道路幅を付与して送信始点リンクＩＤ、送信終点リンクＩＤとともに仮想レーン情報として地図情報４３ａに格納する。以上により図２４により動作が表されるプログラムを終了する。

（動作例）
　図２５は、車両制御装置２からサーバ４０に送信される送信走行軌跡の例を示す図である。図２５に示す例では、車両制御装置２を搭載する車両が、リンクＩＤ＝４のリンクからノードＩＤ＝１０００のノードを経由してリンクＩＤ＝２のリンクへ移動した。この際に、車両制御装置２を搭載する車両は、交差点内でＰ１～Ｐ７の走行軌跡を有していた。ただし図２５では、ノードＩＤ＝１０００のノードの大きさを、交差点の大きさにあわせて描画している。
　この場合、車両制御装置２からサーバ４０へは、送信始点リンクＩＤとしてリンクＩＤ＝４、送信終点リンクＩＤとしてリンクＩＤ＝２、送信走行軌跡としてＰ１～Ｐ７の位置情報を送信する。

　図２６は、サーバ４０に蓄積された送信走行軌跡Ｓ１～Ｓ７と、図２５を用いて説明した、車両制御装置２からサーバ４０に送信された送信走行軌跡Ｐ１～Ｐ７とを示す図である。ただし図２６では、図２５におけるノードＩＤ＝１０００のノード内のみを記載している。サーバ制御部４９は図２４のステップＳ２１２において、たとえば蓄積された送信走行軌跡Ｓ１～Ｓ７が１回の受信データから作成されたものである場合は、送信走行軌跡Ｓ１～Ｓ７と送信走行軌跡Ｐ１～Ｐ７との各座標の平均値を算出する。たとえば蓄積された送信走行軌跡Ｓ１～Ｓ７が２回の受信データから作成されたものである場合は、サーバ制御部４９は、送信走行軌跡Ｓ１～Ｓ７と送信走行軌跡Ｐ１～Ｐ７との加重平均、すなわち各座標を１：２に内分する値を算出する。

　上述した第３の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。

（１）車両制御装置２は、所定の地点を示すノードと、地点間を接続するリンクとを含む地図情報１３ａを格納する記憶部１３と、車両５がノードに対応する交差点を走行すると車両が走行した軌跡に関する情報を車両通信部を介してサーバ４０に送信するナビ制御部１９とを備える。
（２）地図情報１３ａに含まれるリンクは識別可能な符号、すなわちリンクＩＤと関連付けられており、ナビ制御部１９は、車両５が走行した軌跡に関する情報とともに、車両５が交差点の直前および直後に走行した道路を識別するための情報として、これらの道路に対応するリンクにそれぞれ関連付けられたリンクＩＤをサーバ４０に送信する。
　そのため、サーバ制御部４９は車両制御装置２から受信した情報を用いて、第１のリンクと第２のリンクとを接続する仮想レーンに関する仮想レーン情報を容易に作成することができる。

（第３の実施の形態の変形例）
　第３の実施の形態において、サーバ４０は今まで蓄積したデータの中に今回受信したデータと同じリンクＩＤの組み合わせが存在すると（図２４、ステップＳ２１１：ＹＥＳ）、既存の送信走行軌跡と新たに受信した送信走行軌跡との平均化を行った（ステップＳ２１２）。しかし、既存の送信走行軌跡と新たに受信した送信走行軌跡との距離が予め定めた距離以上離れている場合は、既存の送信走行軌跡との平均化処理を行わず、受信した送信走行軌跡を用いて新たに仮想レーンを生成してもよい。また、複数の車両制御装置２から送信走行軌跡を受信した際に、予め定めた距離以内の送信走行軌跡のみを用いて仮想レーンを生成してもよく、かかる場合には図１４に示したように、送信終点リンクＩＤを有するリンクの始点まで達しない仮想レーンが生成されることとなる。

（第４の実施の形態）
　図２７を参照して、車両制御装置の第４の実施の形態を説明する。以下の説明では、第３の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第３の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、車両制御装置が仮想レーン情報を作成する点が第３の実施の形態と異なる。

　図２７は、第４の実施の形態における車両制御装置２ａの構成を示すブロック図である。車両制御装置２ａの構成は第１の実施の形態の構成に加えて、地図情報生成部２８ａを備える。
　ナビ制御部１９は、当該車両の走行軌跡を通信部１４、路車間通信ユニット２３、および車々間通信ユニット２４のうち少なくとも１つを介して他の車両に送信する。ただし、車両の走行軌跡は一時的に他の機器に記憶された後に、他の車両が送信されてもよい。

　地図情報生成部２８ａは、通信部１４、路車間通信ユニット２３、および車々間通信ユニット２４のうち少なくとも１つを介して他の車両の走行軌跡を受信し、第２の実施の形態、または第３の実施の形態におけるサーバ制御部と同様の処理を行い地図情報１３ａを作成する。
　地図情報生成部２８ａは、作成した地図情報１３ａの全体または一部を通信部１４、路車間通信ユニット２３、および車々間通信ユニット２４のうち少なくとも１つを介して他の車両に送信してもよい。

　上述した第４の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）車両制御装置２ａは、他の車両の走行軌跡を受信する車両通信部、すなわち通信部１４、路車間通信ユニット２３、および車々間通信ユニット２４のうち少なくとも１つと、車両通信部が受信した他の車両の走行軌跡に基づき、道路上に仮想的に設定された仮想レーンに関する仮想レーン情報を生成する仮想レーン生成部、すなわち地図情報生成部３８ａと、仮想レーン情報に基づき車両の目標軌道を生成する目標軌道生成部２８と、目標軌道生成部２８が生成した目標軌道に沿って車両を移動させる車両制御部３９とを備える。
　そのため、当該車両制御装置２ａが作成する仮想レーン情報を用いて、他の車両と同様な目標軌跡を得ることができる。

　上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
　上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

　次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
　日本国特許出願２０１５年第２０４６７０号（２０１５年１０月１６日出願）

　　１　…　車両制御システム
　　２　…　車両制御装置
　　５　…　車両
　１０　…　ナビゲーション装置
　１３　…　記憶部
１３ａ　…　地図情報
　１４　…　車両通信部
　１８　…　経路算出部
　１９　…　ナビ制御部
　２０　…　軌道計算ＥＣＵ
　３０　…　車両制御ＥＣＵ
　２８　…　目標軌道生成部
　２９　…　制御部
　３９　…　車両制御部
　４０　…　サーバ
　４２　…　サーバ通信部
　４３　…　サーバ記憶部
４３ａ　…　地図情報
　４９　…　サーバ制御部

Claims (12)

1. 　車両に搭載される車両制御装置、および前記車両制御装置とネットワークにより接続されるサーバから構成される車両制御システムであって、
   　前記サーバは、
   　少なくとも前記車両以外の他の車両の走行軌跡に基づき、道路上に仮想的に設定された仮想レーンに関する仮想レーン情報を生成する仮想レーン生成部と、
   　前記仮想レーン生成部が生成した前記仮想レーン情報を前記車両制御装置に送信するサーバ通信部と、を備え、
   　前記車両制御装置は、
   　前記サーバから前記仮想レーン情報を受信する車両通信部と、
   　前記仮想レーン情報に基づき前記車両の目標軌道を生成する目標軌道生成部と、
   　前記目標軌道生成部が生成した前記目標軌道に沿って前記車両を移動させる車両制御部とを備える、車両制御システム。
2. 　請求項１に記載の車両制御システムにおいて、
   　前記仮想レーン生成部は、車線境界線が路上に描かれていない位置について前記仮想レーン情報を生成する、車両制御システム。
3. 　請求項１に記載の車両制御システムにおいて、
   　前記車両制御装置は、前記車両が交差点を走行すると前記車両が走行した軌跡に関する情報を前記車両通信部を介して前記サーバに送信する制御部とを備える、車両制御システム。
4. 　請求項３に記載の車両制御システムにおいて、
   　前記制御部は、前記車両が走行した軌跡に関する情報とともに、前記車両が前記交差点の直前および直後に走行した道路を識別するための情報を前記サーバに送信する、車両制御システム。
5. 　請求項１に記載の車両制御システムにおいて、
   前記仮想レーンは、第１のリンクと第２のリンクとを接続する交差点に対して、前記第１のリンクから前記交差点内の所定位置までの間に設定されており、
   　前記目標軌道生成部は、前記仮想レーンに対応する前記目標軌道、および前記仮想レーンの終端点と前記第２のリンクとを接続する直線状の前記目標軌道を生成する、車両制御システム。
6. 　請求項１に記載の車両制御システムにおいて、
   　前記仮想レーン生成部は、高速道路の料金所の出口に設定された仮想レーンに関する前記仮想レーン情報を生成する、車両制御システム。
7. 　請求項１に記載の車両制御システムにおいて、
   　前記仮想レーン生成部は、道路上に異常が発生した場合に、当該異常が発生した場所の付近を走行した車両の走行軌跡に基づき前記仮想レーン情報を作成する、車両制御システム。
8. 　車両に搭載される車両制御装置であって、
   　道路上に仮想的に設定された仮想レーンに関する仮想レーン情報を受信する車両通信部と、
   　前記車両通信部が受信した前記仮想レーン情報に基づき前記車両の目標軌道を生成する目標軌道生成部と、
   　前記目標軌道生成部が生成した前記目標軌道に沿って前記車両を移動させる車両制御部とを備える、車両制御装置。
9. 　請求項８に記載の車両制御装置において、
   　前記車両制御装置は、
   　前記車両が交差点を走行すると前記車両が走行した軌跡に関する情報を前記車両通信部を介してサーバに送信する制御部とを備える、車両制御装置。
10. 　請求項９に記載の車両制御装置において、
    　前記制御部は、前記車両が走行した軌跡に関する情報とともに、前記車両が前記交差点の直前および直後に走行した道路を識別するための情報を前記サーバに送信する、車両制御装置。
11. 　請求項８に記載の車両制御装置において、
    　前記仮想レーンは、第１のリンクと第２のリンクとを接続する交差点に対して、前記第１のリンクから前記交差点内の所定位置までの間に設定されており、
    　前記目標軌道生成部は、前記仮想レーン情報に対応する前記目標軌道、および前記仮想レーンの終端点と前記第２のリンクとを接続する直線状の前記目標軌道を生成する、車両制御装置。
12. 　車両に搭載される車両制御装置であって、
    　少なくとも前記車両以外の他の車両の走行軌跡に基づき、道路上に仮想的に設定された仮想レーンに関する仮想レーン情報を格納する記憶部と、
    　前記記憶部に格納された前記仮想レーン情報に基づき前記車両の目標軌道を生成する目標軌道生成部と、
    　前記目標軌道生成部が生成した前記目標軌道に沿って前記車両を移動させる車両制御部とを備える、車両制御装置。
     

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