WO2022070290A1 - 走行経路生成装置及び走行経路生成方法 - Google Patents

Abstract

車線変更中に得られた最新の区画線情報を用いて、車線変更するための走行経路を精度よく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。自車両の車線変更中に、各区画線の区画線情報について、車線変更走行経路の生成に用いることができる有効な区画線情報であるか否かを判定し、有効判定結果に基づいて、自車線の左側の区画線及び右側の区画線から基準区画線を選択し、基準区画線の区画線情報に基づいて、車線変更走行経路を生成する走行経路生成装置（１０）及び走行経路生成方法。

Description

走行経路生成装置及び走行経路生成方法

　本願は、走行経路生成装置及び走行経路生成方法に関するものである。

　従来、車線変更を行う走行経路を生成し、自車両を車線変更させる車両制御装置が知られている。例えば、特許文献１では、車線変更を行うための走行経路が、車線変更開始時に取得した車線変更先の区画線情報に基づいて、車線変更の開始時に予め生成される。

特開２０１７－０５６７７９号公報

　しかしながら、カメラ又はレーダで検知できる最大距離よりも前方の区画線情報は、精度が低く、特許文献１のように、車線変更の開始時に予め生成された走行経路における遠方の部分は、信頼性が低いという問題があった。また、車線変更の開始時に、障害物等により区画線情報が取得できていない場合は、車線変更の開始時に予め生成された走行経路の精度が低いという問題があった。

　そこで、本願は、車線変更中に得られた最新の区画線情報を用いて、車線変更するための走行経路を精度よく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ことを目的としている。

　本願に係る走行経路生成装置は、
　自車両が走行している車線である自車線及び前記自車線に隣接する車線を含む、自車両の前方の認識可能な単数又は複数の車線の区画線について、自車両の位置を基準とする各区画線の位置及び形状に関する区画線情報を取得する区画線情報取得部と、
　各区画線の前記区画線情報に基づいて、各区画線と自車線との対応関係を判定する走行路認識部と、
　自車両の車線変更中に、各区画線の前記区画線情報について、車線変更するための走行経路である車線変更走行経路の生成に用いることができる有効な前記区画線情報であるか否かを判定する区画線情報有効判定部と、
　車線変更中に、前記区画線情報有効判定部による各区画線の前記区画線情報の有効判定結果に基づいて、前記自車線の左側の区画線及び右側の区画線から１つの区画線を基準区画線として選択する基準区画線選択部と、
　車線変更中に、前記基準区画線の前記区画線情報に基づいて、車線変更するための走行経路である前記車線変更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は、
　自車両が走行している車線である自車線及び前記自車線に隣接する車線を含む、自車両の前方の認識可能な単数又は複数の車線の区画線について、自車両の位置を基準とする各区画線の位置及び形状に関する区画線情報を取得する区画線情報取得ステップと、
　各区画線の前記区画線情報に基づいて、各区画線と自車線との対応関係を判定する走行路認識ステップと、
　自車両の車線変更中に、各区画線の前記区画線情報について、車線変更するための走行経路である車線変更走行経路の生成に用いることができる有効な前記区画線情報であるか否かを判定する区画線情報有効判定ステップと、
　車線変更中に、前記区画線情報有効判定ステップにおける各区画線の前記区画線情報の有効判定結果に基づいて、前記自車線の左側の区画線及び右側の区画線から１つの区画線を基準区画線として選択する基準区画線選択ステップと、
　車線変更中に、前記基準区画線の前記区画線情報に基づいて、車線変更するための走行経路である前記車線変更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。

　本願に係る走行経路生成装置及び走行経路生成方法によれば、車線変更中に逐次得られた最新の各区画線の区画線情報、及び有効判定結果に基づいて自車線の左側及び右側の区画線から選択された基準区画線の区画線情報に基づいて、車線変更走行経路が生成される。よって、車線変更中に逐次得られた最新の自車線の区画線情報に基づいて、精度よく車線変更走行経路を生成することができる。

実施の形態１に係る走行経路生成装置の概略ブロック図である。 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に係る走行経路生成装置の概略処理を説明するフローチャートである。 実施の形態１に係る自車両座標系等を説明する図である。 実施の形態１に係る区画線情報を説明する図である。 実施の形態１に係る自車線の区画線情報、及び自車両走行経路を説明する図である。 実施の形態１に係る車線変更を説明する図である。 実施の形態１に係る車線変更による自車線と各区画線の対応関係の変化を説明するタイムチャートである。 実施の形態１に係る区画線情報の有効判定を説明するための図である。 実施の形態１に係る区画線情報の有効判定の結果を説明するための図である。 実施の形態１に係る走行経路生成処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態１に係る車線変更走行経路の生成を説明するための図である。 実施の形態２に係る車線変更走行経路の生成を説明するための図である。 実施の形態３に係る車線変更走行経路の生成を説明するための図である。 実施の形態３に係る車線変更走行経路の生成を説明するための図である。

実施の形態１．
　実施の形態１に係る走行経路生成装置１０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１０の概略ブロック図である。

　走行経路生成装置１０は、区画線情報取得部１１、走行路認識部１２、区画線情報有効判定部１３、基準区画線選択部１４、走行経路生成部１５、及び操舵制御部１６等の処理部を備えている。走行経路生成装置１０の各処理は、走行経路生成装置１０が備えた処理回路により実現される。具体的には、図２に示すように、走行経路生成装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０、記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入出力する入出力装置９２等を備えている。

　演算処理装置９０として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＩ（Artificial Intelligence）チップ、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、演算処理装置９０からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（Random Access Memory）、演算処理装置９０からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（Read Only Memory）等が備えられている。なお、記憶装置９１として、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ハードディスク、ＤＶＤ装置等の各種の記憶装置が用いられてもよい。

　入出力装置９２には、通信装置、Ａ／Ｄ変換器、入出力ポート、駆動回路等が備えられる。入出力装置９２は、周辺監視装置３１、車速検出装置３２、操舵装置２４、運転支援システム２５等に接続され、これらの装置と通信を行う。

　そして、走行経路生成装置１０が備える各処理部１１～１６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及び入出力装置９２等の走行経路生成装置１０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１１～１６等が用いる判定値等の設定データは、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。以下、走行経路生成装置１０の各機能について詳細に説明する。

　或いは、走行経路生成装置１０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、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵ、ＡＩチップ、又はこれらを組み合わせた回路等が備えられてもよい。

　図４は、本実施の形態に係る走行経路生成装置１０の処理の手順（走行経路生成方法）を説明するための概略フローチャートである。図４のフローチャートの処理は、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、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。演算周期は、例えば、０．０１秒に設定される。

１．区画線情報取得部１１
　図４のステップＳ０１で、区画線情報取得部１１は、自車両が走行している車線である自車線及び自車線に隣接する車線を含む、自車両の前方の認識可能な単数又は複数の車線の区画線について、自車両の位置を基準とする各区画線の位置及び形状に関する区画線情報を取得する区画線情報取得処理（区画線情報取得ステップ）を実行する。

　区画線情報取得部１１は、周辺監視装置３１の検出情報に基づいて、認識可能な区画線を検出し、区画線情報を取得する。周辺監視装置３１は、車両の前方を監視するカメラが含まれる。カメラが撮像した画像に対して公知の各種の画像処理が行われ、車線の区画線が認識される。区画線は、主には白線であるが、白線に限らず、ガードレール、ポール、路肩、壁等の路側物が区画線として認識されてもよい。また、周辺監視装置３１として、レーザレーダが用いられてもよく、レーザレーダの反射の輝度が高い点から白線が認識されてもよい。

　区画線情報取得部１１は、自車両座標系において、認識した各区画線の位置及び形状に関する区画線情報を取得する。図５に示すように、自車両の座標系は、自車両の前方向及び横方向を２つの座標軸Ｘ、Ｙとした座標系である。自車両座標系の原点は、ニュートラルステアポイント等の自車両の中央に設定される。横方向の左側が正であり、右側が負である。

　本実施の形態では、図６に示すように、区画線情報取得部１１は、各区画線の区画線情報として、自車両と自車両の横方向に位置する区画線の部分との間の距離である区画線距離Ｋ０と、自車両の進行方向に対する自車両の横方向に位置する区画線の部分の傾きである区画線角度Ｋ１と、区画線の曲率Ｋ２と、を含む情報を取得する。本実施の形態では、区画線情報に、区画線の曲率変化率Ｋ３が更に含まれる。これらの区画線情報のパラメータＫ０～Ｋ３を用いて、自車両座標系における各区画線の位置は、次式により算出できる。すなわち、各区画線は、自車両座標系における区画線の横方向の位置Ｙを、前方向の位置Ｘを変数とした３次の多項式で表した近似式で近似され、各次数の係数が区画線情報を表すパラメータＫ０～Ｋ３として取得される。なお、曲率変化率Ｋ３の３次の項のない、２次の多項式で近似されてもよい。

　図５に示すように、区画線情報取得部１１は、自車線の左右の区画線だけなく、自車線に隣接する車線の区画線の区画線情報も取得する。

＜有効性の判定に用いられる情報＞
　区画線情報取得部１１は、各区画線の区画線情報の精度に関わる情報を、区画線情報有効判定部１３に伝達する。例えば、周辺監視装置３１により検出され、区画線情報（本例では、式（１）の近似曲線の係数Ｋ０、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）の算出に用いられた元の区画線（白線等）の長さ（本例では、自車両の前方の距離）の情報が、区画線情報有効判定部１３に伝達される。また、周辺監視装置３１により検出された元の区画線と近似曲線との一致度合い、すなわち近似精度の情報も、区画線情報有効判定部１３に伝達される。また、検出された元の区画線の認識の確からしさの情報も、区画線情報有効判定部１３に伝達される。

２．走行路認識部１２
　図４のステップＳ０２で、走行路認識部１２は、各区画線の区画線情報に基づいて、各区画線と自車線との対応関係を判定する走行路認識処理（走行路認識ステップ）を実行する。本実施の形態では、走行路認識部１２は、各区画線の区画線情報に基づいて、各区画線と自車線に隣接する隣接車線との対応関係も判定する。また、走行路認識部１２は、各区画線の区画線情報に基づいて、車線変更前の車線と車線変更後の車線とを区画する区画線を、自車両が跨いだか否かを判定する。走行路認識部１２は、自車両が区画線を跨いだときに、自車線が、跨ぐ前の車線から跨いだ後の車線に変化するように、各区画線と自車線との対応関係を変更する。判定結果は、後述する区画線情報有効判定部１３、走行経路生成部１５等に伝達される。

　本実施の形態では、図７に示すように、走行路認識部１２は、自車線の左側の区画線（左第１区画線Ｌ１）の区画線情報（本例では、区画線距離Ｋ０、区画線角度Ｋ１、区画線の曲率Ｋ２、及び区画線の曲率変化率Ｋ３）に基づいて、自車両の現在位置に対応する自車両座標系における自車両の左側の区画線の形状を認識する。走行路認識部１２は、自車線の右側の区画線（右第１区画線Ｒ１）の区画線情報（本例では、区画線距離Ｋ０、区画線角度Ｋ１、区画線の曲率Ｋ２、及び区画線の曲率変化率Ｋ３）に基づいて、自車両の右側の区画線の形状を認識する。

＜区画線距離Ｋ０に基づく右側及び左側の各区画線の認識＞
　走行路認識部１２は、今回取得した各区画線の区画線距離Ｋ０に基づいて、自車線と各区画線との対応関係を認識する。

　走行路認識部１２は、各区画線の区画線距離Ｋ０の内、自車両の右側において自車両に最も近い区画線が、自車線の右側の区画線（右第１区画線Ｒ１）であると認識し、各区画線の区画線距離Ｋ０の内、自車両の左側において自車両に最も近い区画線が、自車線の左側の区画線（左第１区画線Ｌ１）であると認識する。

　本実施の形態では、走行路認識部１２は、区画線距離Ｋ０が正の値である区画線の内、区画線距離Ｋ０が最も小さい区画線を、自車線の左側区画線に対応する左第１区画線Ｌ１と認識し、区画線距離Ｋ０が２番目に小さい区画線を左第２区画線Ｌ２と認識し、区画線距離Ｋ０が３番目に小さい区画線を左第３区画線Ｌ３と認識する。また、走行路認識部１２は、区画線距離Ｋ０が負の値である区画線の内、区画線距離Ｋ０の絶対値が最も小さい区画線を、自車線の右側区画線に対応する右第１区画線Ｒ１と認識し、区画線距離Ｋ０の絶対値が２番目に小さい区画線を右第２区画線Ｒ２と認識し、区画線距離Ｋ０の絶対値が３番目に小さい区画線を右第３区画線Ｒ３と認識する。

　図８及び図９に、片側３車線の道路の中央車線を走行していた自車両が、右側車線に車線変更を行う場合の挙動を示す。図８に、道路を基準にした場合の自車両の挙動を示し、図９に、各区間線の区画線距離Ｋ０のタイムチャートを示す。時刻ｔ０では、自車両は中央車線を走行しており、左第１区画線Ｌ１の区画線距離Ｋ０と右第１区画線Ｒ１の区画線距離Ｋ０とは、中央車線の車線幅Ｗ２の半分になっている。その後、右側の車線変更を開始したので、右第１区画線Ｒ１の区画線距離Ｋ０の絶対値が減少していき、左第１区画線Ｌ１の区画線距離Ｋ０が増加していく。

　そして、時刻ｔ１で、右第１区画線Ｒ１と認識されていた区画線の区画線距離Ｋ０が、正の値になり、区画線距離Ｋ０が正の値である区画線の内、区画線距離Ｋ０が最も小さい区画線になり、左第１区画線Ｌ１と認識される。また、時刻ｔ１で、左第１区画線Ｌ１と認識されていた区画線の区画線距離Ｋ０が、区画線距離Ｋ０が正の値である区画線の内、区画線距離Ｋ０が２番目にも小さい区画線になり、左第２区画線Ｌ２と認識される。また、時刻ｔ１で、右第２区画線Ｒ２と認識されていた区画線の区画線距離Ｋ０が、区画線距離Ｋ０が負の値である区画線の内、区画線距離Ｋ０の絶対値が最も小さい区画線になり、右第１区画線Ｒ１と認識される。

＜右側の区画線の跨ぎ判定＞
　例えば、走行路認識部１２は、次式に示すように、前回取得された右第１区画線Ｒ１の区画線距離Ｋ０Ｒ１＿ｏｌｄと今回取得された右第１区画線Ｒ１の区画線距離Ｋ０Ｒ１との偏差ΔＫ０Ｒ１が、右側車線への車線変更を行った場合の車線幅に対応する範囲になった場合（条件１）、又は前回取得された左第１区画線Ｌ１の区画線距離Ｋ０Ｌ１＿ｏｌｄと今回取得された左第１区画線Ｌ１の区画線距離Ｋ０Ｌ１との偏差ΔＫ０Ｌ１が、右側車線への車線変更を行った場合の車線幅に対応する範囲になった場合（条件２）に、自車両が右側の区画線を跨ぎ、右側車線に車線変更したと判定する。
　ΔＫ０Ｒ１＝Ｋ０Ｒ１－Ｋ０Ｒ１＿ｏｌｄ
　ΔＫ０Ｌ１＝Ｋ０Ｌ１－Ｋ０Ｌ１＿ｏｌｄ
　条件１）－Ｗ３－ΔＷ≦ΔＫ０Ｒ１≦－Ｗ３＋ΔＷ
　　又は
　条件２）－Ｗ２－ΔＷ≦ΔＫ０Ｌ１≦－Ｗ２＋ΔＷ
　　が成立した場合、
　　　　　　右側車線に車線変更したと判定　　　　・・・（２）

　条件１の車線幅に対応する範囲は、－Ｗ３－ΔＷ～－Ｗ３＋ΔＷに設定される。Ｗ３は、右側の車線変更先の車線の車線幅に設定され、例えば、前回取得された右第１区画線Ｒ１の区画線距離Ｋ０Ｒ１＿ｏｌｄと前回取得された右第２区画線Ｒ２の区画線距離Ｋ０Ｒ２＿ｏｌｄとの偏差に設定される。条件２の車線幅に対応する範囲は、－Ｗ２－ΔＷ～－Ｗ２＋ΔＷに設定される。Ｗ２は、車線変更前の自車線の車線幅に設定され、例えば、前回取得された左第１区画線Ｌ１の区画線距離Ｋ０Ｌ１＿ｏｌｄと前回取得された右第１区画線Ｒ１の区画線距離Ｋ０Ｒ１＿ｏｌｄとの偏差に設定される。ΔＷは、０．１ｍ等の所定値に設定されたり、車線幅Ｗ３又は車線幅Ｗ２の１０％等の所定割合に設定されたりする。

　更に、走行路認識部１２は、次式に示すように、前回取得された右第１区画線Ｒ１の区画線距離Ｋ０Ｒ１＿ｏｌｄが判定値ΔＷｍより０に近く、且つ、前回取得された右第１区画線Ｒ１の区画線距離Ｋ０Ｒ１＿ｏｌｄと今回取得された右第１区画線Ｒ１の区画線距離Ｋ０Ｒ１との偏差ΔＫ０Ｒ１が、右側への車線変更を行った場合の車線幅に対応する範囲になった場合（条件１）、又は前回取得された左第１区画線Ｌ１の区画線距離Ｋ０Ｌ１＿ｏｌｄが判定値ΔＷｍ以上車線幅Ｗ２に近く、且つ、前回取得された左第１区画線Ｌ１の区画線距離Ｋ０Ｌ１＿ｏｌｄと今回取得された左第１区画線Ｌ１の区画線距離Ｋ０Ｌ１との偏差ΔＫ０Ｌ１が、右側への車線変更を行った場合の車線幅に対応する範囲になった場合（条件２）に、自車両が右側の区画線を跨ぎ、右側車線に車線変更したと判定してもよい。
　ΔＫ０Ｒ１＝Ｋ０Ｒ１－Ｋ０Ｒ１＿ｏｌｄ
　ΔＫ０Ｌ１＝Ｋ０Ｌ１－Ｋ０Ｌ１＿ｏｌｄ
　条件１）－ΔＷｍ≦Ｋ０Ｒ１＿ｏｌｄ≦ΔＷｍ
　　且つ　－Ｗ３－ΔＷ≦ΔＫ０Ｒ１≦－Ｗ３＋ΔＷ
　　又は
　条件２）Ｗ２－ΔＷｍ≦Ｋ０Ｌ１＿ｏｌｄ≦Ｗ２＋ΔＷｍ
　　且つ　－Ｗ２－ΔＷ≦ΔＫ０Ｌ１≦－Ｗ２＋ΔＷ
　　が成立した場合、
　　　　　　右側車線に車線変更したと判定　　　　　・・・（３）

　ΔＷｍは、ΔＷと同じ値に設定されてもよいし、異なる値に設定されてもよい。或いは、車速と該当区画線の区画線角度Ｋ１とに基づいて、自車両が区画線に近づく速度を演算し、その区画線への接近速度に応じて、ΔＷｍ及びΔＷが設定されてもよい。例えば、区画線への接近速度が大きいと、演算周期間の区画線距離Ｋ０の変化量が大きくなり、区画線の跨ぎの前後で、判定範囲を超えて、区画線距離Ｋ０が変化し、区画線の跨ぎ判定が行われない可能性があるが、判定範囲を区画線への接近速度に応じて変化させることにより、確実に区画線の跨ぎを判定することができる。

＜左側の区画線の跨ぎ判定＞
　走行路認識部１２は、次式に示すように、前回取得された左第１区画線Ｌ１の区画線距離Ｋ０Ｌ１＿ｏｌｄと今回取得された左第１区画線Ｌ１の区画線距離Ｋ０Ｌ１との偏差ΔＫ０Ｌ１が、左側車線への車線変更を行った場合の車線幅に対応する範囲になった場合（条件３）、又は前回取得された右第１区画線Ｒ１の区画線距離Ｋ０Ｒ１＿ｏｌｄと今回取得された右第１区画線Ｒ１の区画線距離Ｋ０Ｒ１との偏差ΔＫ０Ｒ１が、左側車線への車線変更を行った場合の車線幅に対応する範囲になった場合（条件４）に、自車両が左側の区画線を跨ぎ、左側車線に車線変更したと判定する。
　ΔＫ０Ｌ１＝Ｋ０Ｌ１－Ｋ０Ｌ１＿ｏｌｄ
　ΔＫ０Ｒ１＝Ｋ０Ｒ１－Ｋ０Ｒ１＿ｏｌｄ
　条件３）Ｗ１－ΔＷ≦ΔＫ０Ｌ１≦Ｗ１＋ΔＷ
　　又は
　条件４）Ｗ２－ΔＷ≦ΔＫ０Ｒ１≦Ｗ２＋ΔＷ
　　が成立した場合、
　　　　　　左側車線に車線変更したと判定　　　　・・・（４）

　条件３の車線幅に対応する範囲は、Ｗ１－ΔＷ～Ｗ１＋ΔＷに設定される。Ｗ１は、左側の車線変更先の車線の車線幅に設定され、例えば、前回取得された左第２区画線Ｌ２の区画線距離Ｋ０Ｌ２＿ｏｌｄと前回取得された左第１区画線Ｌ１の区画線距離Ｋ０Ｌ１＿ｏｌｄとの偏差に設定される。条件４の車線幅に対応する範囲は、Ｗ２－ΔＷ～Ｗ２＋ΔＷに設定される。ΔＷは、０．１ｍ等の所定値に設定されたり、車線幅Ｗ１又は車線幅Ｗ２の１０％等の所定割合に設定されたりする。

　更に、走行路認識部１２は、次式に示すように、前回取得された左第１区画線Ｌ１の区画線距離Ｋ０Ｌ１＿ｏｌｄが判定値ΔＷｍより０に近く、且つ、前回取得された左第１区画線Ｌ１の区画線距離Ｋ０Ｌ１＿ｏｌｄと今回取得された左第１区画線Ｌ１の区画線距離Ｋ０Ｌ１との偏差ΔＫ０Ｌ１が、左側への車線変更を行った場合の車線幅に対応する範囲になった場合（条件３）、又は前回取得された右第１区画線Ｒ１の区画線距離Ｋ０Ｒ１＿ｏｌｄが判定値ΔＷｍ以上車線幅Ｗ２に近く、且つ、前回取得された右第１区画線Ｒ１の区画線距離Ｋ０Ｒ１＿ｏｌｄと今回取得された右第１区画線Ｒ１の区画線距離Ｋ０Ｒ１との偏差ΔＫ０Ｒ１が、左側への車線変更を行った場合の車線幅に対応する範囲になった場合（条件４）に、自車両が左側の区画線を跨ぎ、左側車線に車線変更したと判定してもよい。
　ΔＫ０Ｌ１＝Ｋ０Ｌ１－Ｋ０Ｌ１＿ｏｌｄ
　ΔＫ０Ｒ１＝Ｋ０Ｒ１－Ｋ０Ｒ１＿ｏｌｄ
　条件３）－ΔＷｍ≦Ｋ０Ｌ１＿ｏｌｄ≦ΔＷｍ
　　且つ　Ｗ１－ΔＷ≦ΔＫ０Ｌ１≦Ｗ１＋ΔＷ
　　又は
　条件４）－Ｗ２－ΔＷｍ≦Ｋ０Ｒ１＿ｏｌｄ≦－Ｗ２＋ΔＷｍ
　　且つ　Ｗ２－ΔＷ≦ΔＫ０Ｒ１≦Ｗ２＋ΔＷ
　　が成立した場合、
　　　　　　左側車線に車線変更したと判定　　　　・・・（５）

３．区画線情報有効判定部１３
　図４のステップＳ０３で、区画線情報有効判定部１３は、自車両の車線変更中に、各区画線の区画線情報のそれぞれについて、車線変更するための走行経路である車線変更走行経路の生成に用いることができる有効な区画線情報であるか否かを判定する（区画線情報有効判定ステップ）を実行する。区画線情報有効判定部１３は、車線変更中、各区画線の区画線情報が得られる毎に、継続的に、各区画線の区画線情報について、有効性を判定する。

　本実施の形態では、自車両が車線変更を自動で行う運転支援システム２５を搭載している場合を想定する。運転支援システム２５が、目的地への走行のため、或いは周囲の走行状況から右側又は左側車線に車線変更を行うと判定し、車線変更を実行している場合に、車線変更の実行中であると判定される。なお、運転支援システム２５は、車線変更の実施を判断した場合、その車線変更の方向に応じた方向指示器をオンにする。

　なお、運転者の車線変更指示を起点として車線変更の運転支援を行うシステムを想定した場合は、方向指示器の操作、又は他の手段により検知した運転者の車線変更の要求があった場合に、車線変更の実行中であると判定される。

　区画線情報有効判定部１３は、走行路認識部１２で認識した各区画線の区画線情報に基づいて、各区画線情報が有効か否かを判定する。図１０は、区画線情報有効判定処理の１例を示す図である。片側３車線であり、右側車線が途中で分岐している。時刻ｔ０から時刻ｔ２までの期間で、自車両が中央車線から右側車線に車線変更している。時刻ｔ１において、自車両が、車線変更により中央車線と右側車線とを区画する区画線を跨いでいる。

　本実施の形態では、区画線情報有効判定部１３は、区画線情報取得部１１から伝達された各区画線の区画線情報の精度に関わる情報に基づいて、各区画線の区画線情報の有効性を判定する。例えば、区画線情報有効判定部１３は、各区画線の区画線情報について、カメラ又はレーザレーダ等の周辺監視装置３１により検出された元の区画線（白線等）の長さＶＲ（本例では、自車両の前方の距離ＶＲ）が、判定長さＶＲｔｈよりも長い場合に、区画線情報が有効であると判定し、長さＶＲが判定長さＶＲｔｈよりも短い場合に、区画線情報が無効であると判定する。

　この構成によれば、元の区画線の長さＶＲが長く、自車両の前方の区画線情報の信頼性が高い区画線情報を有効であると判定し、車線変更走行経路の生成に用いるようにできる。

　例えば、図１０の例では、車線変更を開始した時刻ｔ０において、左第１区画線Ｌ１、右第１区画線Ｒ１、及び右第２区画線Ｒ２の元の区画線の長さＶＲＬ１、ＶＲＲ１、ＶＲＲ２が、判定距離ＶＲｔｈよりも長いので、これらの区画線Ｌ１、Ｒ１、Ｒ２の区画線情報が有効であると判定される。一方、左第２区画線Ｌ２の元の区画線の長さＶＲＬ２が、判定距離ＶＲｔｈよりも短いので、この区画線Ｌ２の区画線情報が無効であると判定される。

　区画線情報有効判定部１３は、車線変更中、時刻ｔ０以降も、各区画線の区画線情報が得られる毎に、各区画線の区画線情報の有効性を判定する。車線変更後の経過時間又は走行距離が増加するに従って、判定距離ＶＲｔｈが次第に短くされてもよい。なお、区画線情報が取得できていない区画線については、区画線情報は無効であると判定される。

　区画線情報有効判定部１３は、各区画線の区画線情報について、近似曲線の近似精度に基づいて、区画線情報の有効性が判定されてよく、元の区画線の検出の確からしさに基づいて、区画線情報の有効性が判定されてよい。

　本実施の形態では、区画線情報有効判定部１３は、各区画線の区画線情報の曲率値Ｋ２に基づいて、各区画線が分岐路の区画線であるかを判断し、各区画線の区画線情報の有効判定を行う。区画線情報有効判定部１３は、車線変更により分岐路を走行する計画でない場合は、分岐路の区画線の区画線情報を無効であると判定する。区画線情報有効判定部１３は、車線変更により分岐路を走行する計画である場合は、分岐路の区画線の区画線情報を有効であると判定する。図１０の例では、時刻ｔ０１で、右第２区画線Ｒ２の曲率値Ｋ２Ｒ２が、他の区画線の曲率値Ｋ２Ｒ１、Ｋ２Ｌ１、Ｋ２Ｌ２よりも判定曲率値以上異なっており、右側に曲がっているので、右側に分岐する分岐路の区画線であると判定され、右側の分岐路を走行する計画がないので、右第２区画線Ｒ２の区画線情報が無効であると判定されている。分岐路であるかの判定に、地図データから得た道路の形状が用いられてもよい。

　自車両が区画線を跨いだ時刻ｔ１において、走行路認識部１２は、自車線が、跨ぐ前の中央車線から跨いだ後の右側車線に変化するように、各区画線と自車線との対応関係を変更している。図９を用いて説明したように、中央車線の左側区画線が、左第１区画線Ｌ１から左第２区画線Ｌ２に変更され、中央車線の右側区画線が、右第１区画線Ｒ１から左第１区画線Ｌ１に変更され、右側車線の右側区画線が、右第２区画線Ｒ２から右第１区画線Ｒ１に変更されている。そして、区画線情報有効判定部１３は、自車線との対応関係が変更された各区画線の区画線情報について、変更前と同様の方法により有効性を判定する。なお、時刻ｔ１では、右第１区画線Ｒ１が、分岐路の区画線と判定され、引き続き無効と判定される。

　図１１に示すように、各区間線の有効性の判定結果は、自車線と対応付けられた各区画線と関連付けられ、ＲＡＭ等の記憶装置に記憶される。区画線を跨いだ時刻ｔ２の前後で、自車線と対応付けられた各区画線が変化しているので、有効性の判定結果が、左側にシフトしている。なお、図１１に示すように、車線変更中の各時点の有効性の判定結果を記憶装置９１に記憶してもよいし、最新の有効性の判定結果のみを記憶装置９１に記憶してもよい。

４．基準区画線選択部１４
　図４のステップＳ０４で、基準区画線選択部１４は、車線変更中に、区画線情報有効判定部１３による各区画線の区画線情報の有効判定結果に基づいて、自車線の左側の区画線（左第１区画線Ｌ１）及び右側の区画線（右第１区画線Ｒ１）から１つの区画線を基準区画線として選択する基準区画線選択処理（基準区画線選択ステップ）を実行する。基準区画線選択部１４は、車線変更中、各区間線の有効性の判定結果が得られる毎に、継続的に、自車線の左側の区画線及び右側の区画線から１つの区画線を基準区画線として選択する。また、自車両が区画線を跨ぎ、各区画線と自車線との対応関係が変化した場合は、変化後の自車線の左側の区画線及び右側の区画線から、１つの区画線を基準区画線として選択する。

　基準区画線選択部１４は、左第１区画線Ｌ１及び右第１区画線Ｒ１の双方が有効であると判定された場合は、いずれか一方の区画線を基準区画線として選択する。この場合は、基準区画線選択部１４は、左第１区画線Ｌ１及び右第１区画線Ｒ１の有効性の度合いが高い方が、基準区画線として選択されてもよい。例えば、左第１区画線Ｌ１の元の区画線の長さＶＲＬ１と、右第１区画線Ｒ１の元の区画線の長さＶＲＬ１との長い方が、基準区画線として選択されてもよい。

　基準区画線選択部１４は、左第１区画線Ｌ１及び右第１区画線Ｒ１の一方が有効であると判定された場合は、有効と判定された一方の区画線を基準区画線として選択する。基準区画線選択部１４は、左第１区画線Ｌ１及び右第１区画線Ｒ１の双方が有効でないと判定された場合は、基準区画線の選択を行わない。基準区画線の選択が行われない場合は、車線変更走行経路の生成が行われない。例えば、車線変更の開始時は、車線変更が開始されない。車線変更中は、車線変更が中断され、道路に沿って走行する走行経路が生成されてもよいし、以前に基準区画線が選択されていた時に生成された基準区画線に基づいて、車線変更が継続されてもよい。

５．走行経路生成部１５
　図４のステップＳ０５で、走行経路生成部１５は、車線変更中に、基準区画線の区画線情報に基づいて、車線変更するための走行経路である車線変更走行経路を生成する走行経路生成処理（走行経路生成ステップ）を実行する。走行経路生成部１５は、車線変更中、取得した最新の基準区画線の区画線情報に基づいて、定期的に、車線変更走行経路を生成する。

　この構成によれば、車線変更中に逐次得られた最新の各区画線の区画線情報、及び有効判定結果に基づいて自車線の左側及び右側の区画線から選択された基準区画線の区画線情報に基づいて、車線変更走行経路が生成される。よって、車線変更中に逐次得られた最新の自車線の区画線情報に基づいて、精度よく車線変更走行経路を生成することができる。

　図１２のフローチャートを用いて、本実施の形態に係る走行経路生成処理を説明する。図１２の処理は、所定の演算周期毎に実行される。図１３に、中央車線から右側車線に車線変更を行う場合の例を示す。時刻ｔ０から時刻ｔ２までの期間で、自車両が中央車線から右側車線に車線変更している。時刻ｔ１において、自車両が、車線変更により中央車線と右側車線とを区画する区画線を跨いでいる。

＜自車線走行経路の生成＞
　ステップＳ２１で、走行経路生成部１５は、基準区画線の区画線情報に基づいて、車線変更を行わず自車線に沿って走行する場合の走行経路である自車線走行経路を生成する。区画線を跨ぐ前は、自車線は、車線変更前の車線に判定され、基準区画線は、車線変更前の車線の左側の区画線又は右側の区画線に設定される。自車線走行経路は、車線変更前の車線に沿って走行する場合の走行経路になる。区画線を跨いだ後は、自車線は、車線変更後の車線に判定され、基準区画線は、車線変更後の車線の左側の区画線又は右側の区画線に設定される。自車線走行経路は、車線変更後の車線に沿って走行する場合の走行経路になる。

　本実施の形態では、走行経路生成部１５は、図７に示すように、基準区画線の区画線情報によって表される基準区画線の近似曲線を、自車両の横方向に、自車線の車線幅Ｗｏｗｎに応じたシフト幅ΔＷｓｆｔだけシフトさせて、自車線走行経路を生成する。例えば、走行経路生成部１５は、次式に示すように、式（１）に示した自車両座標系における基準区画線の近似曲線を、シフト幅ΔＷｓｆｔだけ横方向にシフトさせて、自車線走行経路Ｙｏｗｎを設定する。自車線走行経路Ｙｏｗｎが、自車線の中央に設定されるように、基準区画線が自車線の右側区画線又は左側区画線であるに応じて、シフト幅ΔＷｓｆｔの正負を変化させている。ここで、Ｋ０ｂは、基準区画線の区画線距離であり、Ｋ１ｂは、基準区画線の区画線角度であり、Ｋ２ｂは、基準区画線の曲率であり、Ｋ３ｂは、基準区画線の曲率変化率である。

　走行経路生成部１５は、自車線の車線幅Ｗｏｗｎは、自車線の左第１区画線Ｌ１及び右第１区画線Ｒ１の区画線情報に基づいて設定される。例えば、次式に示すように、自車線の車線幅Ｗｏｗｎは、左第１区画線Ｌ１の区画線距離Ｋ０Ｌ１と右第１区画線Ｒ１の区画線距離Ｋ０Ｒ１との差に設定される。

　左第１区画線Ｌ１及び右第１区画線Ｒ１の双方の区画線情報が得られない場合は、自車線の車線幅Ｗｏｗｎは、過去に取得された該当車線の車線幅に設定されてもよいし、地図データから得られた車線幅に設定されてもよいし、標準的な車線幅に設定されてもよい。

　ステップＳ２２で、走行経路生成部１５は、車線変更の実行中であるか否かを判断し、車線変更の実行中であると判定した場合、ステップＳ２３に進み、車線変更の実行中でないと判定した場合は、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６で、車線変更の実行中でないので、走行経路生成部１５は、自車線走行経路Ｙｏｗｎを、最終的な目標走行経路に設定する。

＜区画線の跨ぎ判定＞
　一方、車線変更の実行中である場合は、ステップＳ２３で、走行経路生成部１５は、車線変更の開始後、走行路認識部１２の判定結果に基づいて、車線変更前の車線と車線変更後の車線とを区画する区画線を、自車両が跨いだか否かを判定し、区画線を跨ぐ前であると判定した場合は、ステップＳ２４に進み、区画線を跨いだ後であると判定した場合は、ステップＳ２５に進む。

＜区画線を跨ぐ前の車線変更走行経路の生成＞
　ステップＳ２４で、区画線を跨ぐ前は、走行経路生成部１５は、自車線走行経路から車線変更後の車線の走行経路に次第に近づく車線変更走行経路を生成する。

　本実施の形態では、走行経路生成部１５は、各区画線の区画線情報に基づいて、車線変更の開始から終了までに自車両を横方向に移動させる距離である全横方向移動距離Ｗｄを算出する。例えば、走行経路生成部１５は、次式に示すように、車線変更前の車線の車線幅Ｗｂｆと車線変更後の車線の車線幅Ｗａｆとの合計値の半分値に、車線変更方向に応じた＋１又は－１を乗算した値を、全横方向移動距離Ｗｄとして算出する。区画線を跨ぐ前は、車線変更前の車線は、自車線である。走行経路生成部１５は、車線変更前の車線の左側の区画線の区画線距離Ｋ０と車線変更前の車線の右側の区画線の区画線距離Ｋ０との差を、車線変更前の車線の車線幅Ｗｂｆとして算出する。また、走行経路生成部１５は、車線変更後の車線の左側の区画線の区画線距離Ｋ０と車線変更後の車線の右側の区画線の区画線距離Ｋ０との差を、車線変更後の車線の車線幅Ｗａｆとして算出する。

　車線変更前の車線の右側区画線及び左側区画線の一方又は双方の区画線情報が得られない場合は、車線変更前の車線の車線幅Ｗｂｆは、過去に取得された該当車線の車線幅に設定されてもよいし、地図データから得られた車線幅に設定されてもよいし、標準的な車線幅に設定されてもよい。また、車線変更後の車線の右側区画線及び左側区画線の一方又は双方の区画線情報が得られない場合は、車線変更後の車線の車線幅Ｗａｆは、過去に取得された該当車線の車線幅に設定されてもよいし、地図データから得られた該当車線の車線幅に設定されてもよいし、標準的な車線幅に設定されてもよい。

　走行経路生成部１５は、区画線を跨ぐ前は、自車線走行経路Ｙｏｗｎに対する自車両の横方向への移動距離Ｙｃｈｇを、車線変更の開始時点からの自車両の前方向への移動距離Ｘｃｈｇ（以下、車線変更開始後の前方向移動距離Ｘｃｈｇと称す）に応じて、０から全横方向移動距離Ｗｄまで次第に変化させ、自車線走行経路Ｙｏｗｎに横方向への移動距離Ｙｃｈｇを加算して、車線変更走行経路ＹＬＣを生成する。

　本実施の形態では、走行経路生成部１５は、次式を用いて、車線変更開始後の前方向移動距離Ｘｃｈｇ、及び全横方向移動距離Ｗｄに基づいて、横方向の移動距離Ｙｃｈｇを算出する。

　ここで、Ｌは、車線変更の開始時点から終了時点までの前方向の目標移動距離であり、車速検出装置３２により検出された自車両の車速に応じて変化される。Ｘｒｕｎは、車線変更の開始時点から現在の自車両の位置までの自車両の前方向の移動距離であり、車線変更の開始時点からの自車両の移動距離を積算して算出される。Ｘは、現在の自車両の位置を基準とした自車両の座標系の前方向の位置である。走行経路生成部１５は、０から車線変更終了位置Ｘｅｎｄ（＝Ｌ－Ｘｒｕｎ）まで、前方向の位置Ｘを次第に増加させ、各前方向の位置Ｘにおいて、式（９）を用いて、横方向の移動距離Ｙｃｈｇを算出する。その結果、各前方向の位置Ｘと、各前方向の位置Ｘにおける横方向の移動距離Ｙｃｈｇとが算出される。

　式（９）の｛｝の中の多項式は、（Ｘｃｈｇ／Ｌ）を変数とした多項式であり、（Ｘｃｈｇ／Ｌ）が０から１まで増加するに従って、０から１まで次第に変化する。ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは、多項式の各次数の係数であり、熟練ドライバーの車線変更を模して予め設定される。例えば、ａ＝ｂ＝ｃ＝０、ｄ＝１０、ｅ＝－１５、ｆ＝６に設定される。

　なお、式（９）の多項式の代わりに、Ｘｃｈｇ／Ｌと、０から１まで変化する係数との関係が予め設定されたマップデータなどが用いられてもよい。

　そして、走行経路生成部１５は、次式に示すように、自車線走行経路Ｙｏｗｎに横方向の移動距離Ｙｃｈｇを加算して、車線変更走行経路ＹＬＣを算出する。
　ＹＬＣ＝Ｙｏｗｎ＋Ｙｃｈｇ　　　　・・・（１０）

　走行経路生成部１５は、０から車線変更終了位置Ｘｅｎｄ（＝Ｌ－Ｘｒｕｎ）まで、前方向の位置Ｘを次第に増加させ、各前方向の位置Ｘにおいて、式（６）を用いて算出した自車線走行経路Ｙｏｗｎと式（９）を用いて算出した横方向の移動距離Ｙｃｈｇとを加算して、車線変更走行経路ＹＬＣを算出する。その結果、現在の自車両の位置を基準とした自車両の座標系における、各前方向の位置Ｘと、各前方向の位置Ｘにおける車線変更走行経路ＹＬＣ（横方向の位置）とが算出される。そして、走行経路生成部１５は、車線変更走行経路ＹＬＣを最終的な目標走行経路に設定する。

＜区画線を跨いだ後の車線変更走行経路の生成＞
　ステップＳ２５で、区画線を跨いだ後は、走行経路生成部１５は、車線変更前の車線の走行経路から自車線走行経路に次第に近づく車線変更走行経路を生成する。

　本実施の形態では、走行経路生成部１５は、区画線を跨ぐ前と同様に、各区画線の区画線情報に基づいて、車線変更の開始から終了までに自車両を横方向に移動させる距離である全横方向移動距離Ｗｄを算出する。例えば、走行経路生成部１５は、式（８）を用いて、全横方向移動距離Ｗｄを算出する。区画線を跨いだ後は、車線変更後の車線は、自車線である。

　走行経路生成部１５は、区画線を跨いだ後は、自車線走行経路Ｙｏｗｎに対する自車両の横方向への移動距離Ｙｃｈｇを、車線変更開始後の前方向移動距離Ｘｃｈｇに応じて、全横方向移動距離Ｗｄに－１を乗算した値から０まで次第に変化させ、自車線走行経路Ｙｏｗｎに横方向への移動距離Ｙｃｈｇを加算して、車線変更走行経路ＹＬＣを生成する。

　本実施の形態では、走行経路生成部１５は、次式を用いて、車線変更開始後の前方向移動距離Ｘｃｈｇ、及び全横方向移動距離Ｗｄに基づいて、横方向の移動距離Ｙｃｈｇを算出する。

　走行経路生成部１５は、０から車線変更終了位置Ｘｅｎｄ（＝Ｌ－Ｘｒｕｎ）まで、前方向の位置Ｘを次第に増加させ、各前方向の位置Ｘにおいて、式（１１）を用いて、横方向の移動距離Ｙｃｈｇを算出する。その結果、各前方向の位置Ｘと、各前方向の位置Ｘにおける横方向の移動距離Ｙｃｈｇとが算出される。

　そして、走行経路生成部１５は、次式に示すように、自車線走行経路Ｙｏｗｎに横方向の移動距離Ｙｃｈｇを加算して、車線変更走行経路ＹＬＣを算出する。
　ＹＬＣ＝Ｙｏｗｎ＋Ｙｃｈｇ　　　　・・・（１２）

　走行経路生成部１５は、０から車線変更終了位置Ｘｅｎｄ（＝Ｌ－Ｘｒｕｎ）まで、前方向の位置Ｘを次第に増加させ、各前方向の位置Ｘにおいて、式（６）を用いて算出した自車線走行経路Ｙｏｗｎと式（１１）を用いて算出した横方向の移動距離Ｙｃｈｇとを加算して、車線変更走行経路ＹＬＣを算出する。その結果、現在の自車両の位置を基準とした自車両の座標系における、各前方向の位置Ｘと、各前方向の位置Ｘにおける車線変更走行経路ＹＬＣ（横方向の位置）とが算出される。そして、走行経路生成部１５は、車線変更走行経路ＹＬＣを最終的な目標走行経路に設定する。

　図１３に示す例では、区画線を跨ぐ前（時刻ｔ１より前）は、中央車線が自車線に判定されており、有効判定された自車線の基準区画線に基づいて生成された自車線走行経路Ｙｏｗｎは、中央車線の中央に設定され、自車線走行経路Ｙｏｗｎに、０から全横方向移動距離Ｗｄまで次第に変化する横方向移動距離Ｙｃｈｇが加算されて車線変更走行経路ＹＬＣが算出されている。

　一方、区画線を跨いだ後（時刻ｔ１より後）は、右側車線が自車線に判定されており、有効判定された自車線の基準区画線に基づいて生成された自車線走行経路Ｙｏｗｎは、右側車線の中央に設定され、自車線走行経路Ｙｏｗｎに、全横方向移動距離Ｗｄに－１を乗算した値から０まで次第に変化する横方向移動距離Ｙｃｈｇが加算されて車線変更走行経路ＹＬＣが算出されている。

　このように、区画線を跨ぐ前後において、有効判定された最新の自車線の区画線情報に基づいて、精度よく車線変更走行経路を生成することができる。

６．操舵制御部１６
　操舵制御部１６は、走行経路生成部１５により生成された目標走行経路（車線変更中は車線変更走行経路ＹＬＣ、車線変更中以外は自車線走行経路Ｙｏｗｎ）に基づいて、車輪の操舵角を制御する操舵制御を行う操舵制御処理（操舵制御ステップ）を実行する。

＜操舵制御＞
　操舵制御部１６は、目標走行経路及び車速等に基づいて、自車両を目標走行経路に沿って走行させる車輪の操舵角の指令値を算出し、操舵装置２４に伝達する。車線変更制御は、自動運転車両の自動運転機能の一部として設けられてもよい。

　操舵装置２４は、電動パワーステアリング装置であり、電動モータの駆動力により車輪の操舵角を操作する。操舵装置２４は、実際の操舵角が、操舵角の指令値に追従するように、電動モータを駆動制御する。

実施の形態２．
　次に、実施の形態２に係る走行経路生成装置１０及び走行経路生成方法について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る走行経路生成装置１０の基本的な構成及び処理は実施の形態１と同様である。本実施の形態では、走行経路生成部１５の処理の一部が実施の形態１と異なる。

　本実施の形態では、走行経路生成部１５は、区画線を跨いだ後、自車線の左側の区画線及び右側の区画線の一方の区画線情報が取得できない場合は、過去に取得した車線変更後の車線の左側の区画線及び右側の区画線の区画線情報に基づいて生成する場合よりも、自車線走行経路を、区画線情報が取得できた左側の区画線又は右側の区画線に寄せて生成する。

　区画線情報を取得できていない区画線の側は、区画線が検出できていないだけで、車両が実際に走行できる車線の幅が狭くなっている可能性がある。この構成によれば、区画線を跨いだ後、自車線走行経路が、区画線情報が取得できた区画線の側に寄せて生成されるので、車線の幅が狭くなっている場合でも、自車両を、狭くなっている車線を走行させることができる。

　実施の形態１と同様に、走行経路生成部１５は、基準区画線の区画線情報によって表される基準区画線の近似曲線を、自車両の横方向に、自車線の車線幅Ｗｏｗｎに応じたシフト幅ΔＷｓｆｔだけシフトさせて、自車線走行経路を生成する。例えば、走行経路生成部１５は、式（６）に示したように、式（１）に示した自車両座標系における基準区画線の近似曲線を、シフト幅ΔＷｓｆｔだけ横方向にシフトさせて、自車線走行経路Ｙｏｗｎを設定する。

　本実施の形態では、走行経路生成部１５は、区画線を跨いだ後、自車線の左側の区画線及び右側の区画線の一方の区画線情報が取得できない場合は、過去に取得した車線変更後の車線の左側の区画線及び右側の区画線の区画線情報に基づいて生成する場合よりも、シフト幅ΔＷｓｆｔを小さくする。

　例えば、走行経路生成部１５は、次式に示すように、一方の区画線情報が取得できない場合は、過去に取得した車線変更後の車線の左側及び右側の区画線情報に基づいて算出した車線変更後の車線の車線幅Ｗａｆ＿ｏｌｄの半分値から寄せ幅Ｗｃｍｐだけ減算した値に、区画線情報を取得できない区画線が右側又は左側であるかに応じた＋１又は－１を乗算した値を、シフト幅ΔＷｓｆｔとして算出する。また、走行経路生成部１５は、シフト幅ΔＷｓｆｔが狭くなり過ぎないように、シフト幅ΔＷｓｆｔの絶対値を、自車両の車幅に応じた幅により下限制限してもよい。

　或いは、走行経路生成部１５は、標準的な車線幅から寄せ幅Ｗｃｍｐだけ減算した値を、シフト幅ΔＷｓｆｔとして設定してもよい。標準的な車線幅は、走行している道路の種別によって設定されてもよいし、地図データから取得されてもよいし、区画線情報に基づいて算出された他の車線の車線幅に設定されてもよい。

　また、本実施の形態では、走行経路生成部１５は、区画線を跨いだ後、自車線の左側の区画線及び右側の区画線の一方の区画線情報を取得できない場合は、過去に取得した車線変更後の車線の左側の区画線及び右側の区画線の区画線情報に基づいて生成する場合よりも、全横方向移動距離Ｗｄを、自車線走行経路の寄せ幅Ｗｃｍｐだけ変化させる。

　この構成によれば、自車線走行経路の寄せ幅Ｗｃｍｐに対応させて、全横方向移動距離Ｗｄを変化させ、車線変更走行経路を適切に生成することができる。

　例えば、走行経路生成部１５は、次式に示すように、車線変更前の車線の車線幅Ｗｂｆと過去に取得した車線変更後の車線の車線幅Ｗａｆ＿ｏｌｄとの合計値の半分値から寄せ幅Ｗｃｍｐを変化させた値に、車線変更方向に応じた＋１又は－１を乗算した値を、全横方向移動距離Ｗｄとして算出する。

　そして、実施の形態１と同様に、走行経路生成部１５は、式（１１）を用いて、車線変更開始後の前方向移動距離Ｘｃｈｇ、及び全横方向移動距離Ｗｄに基づいて、横方向の移動距離Ｙｃｈｇを算出する。そして、走行経路生成部１５は、式（１２）を用いて、自車線走行経路Ｙｏｗｎに横方向の移動距離Ｙｃｈｇを加算して、車線変更走行経路ＹＬＣを算出する。

　図１４に、本実施の形態に係る走行経路生成処理の例を示す。片側３車線であり、右側車線の右側の区画線が途中でなくなり、取得できなくなっている。時刻ｔ０から時刻ｔ２までの期間で、自車両が中央車線から右側車線に車線変更している。時刻ｔ１において、自車両が、車線変更により中央車線と右側車線とを区画する区画線を跨いでいる。

　右側車線の右側の区画線がなくなる前は、当該区画線の区画線情報が取得できており、右側車線の左側の区画線及び右側の区画線の区画線情報に基づいて、車線変更後の車線の車線幅Ｗａｆが取得されている。最後に取得された車線変更後の車線の車線幅Ｗａｆが記憶される。

　時刻ｔ１で、区画線を跨いだ後、右側車線に設定された自車線の左側区画線が基準区画線として選択され、基準区画線の区画線情報に基づいて、自車線走行経路が生成されている。この際、自車線の右側区画線の区画線情報が取得されていないため、過去に取得された車線変更後の車線の車線幅Ｗａｆ＿ｏｌｄから寄せ幅Ｗｃｍｐだけ減算した値が、シフト幅ΔＷｓｆｔとして設定されている。その結果、自車線走行経路は、過去に取得された車線変更後の車線の車線幅Ｗａｆ＿ｏｌｄに基づいて生成される場合よりも、寄せ幅Ｗｃｍｐだけ左側に寄って生成されている。そのため、点線で示すように、右側車線の右側の車線端が左側に寄っており、車線幅が減少している場合でも、自車両を、狭くなっている車線内を走行させることができている。

　また、寄せ幅Ｗｃｍｐに対応させて、全横方向移動距離Ｗｄが変化され、車線変更走行経路が生成されているので、寄せ幅Ｗｃｍｐによる補正後も車線変更走行経路が適切に生成されていると共に、寄せ幅Ｗｃｍｐによる補正の前後において、車線変更走行経路が不連続になることを抑制することができている。

実施の形態３．
　次に、実施の形態３に係る走行経路生成装置１０及び走行経路生成方法について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る走行経路生成装置１０の基本的な構成及び処理は実施の形態１と同様である。本実施の形態では、走行経路生成部１５の処理の一部が実施の形態１と異なる。

　図１５に示すように、車線数が減少する区間で、車線変更が行われる場合、区画線を跨いだ後に、跨いだ区画線がなくなって車線数が減少し、自車線の車線幅が大きく増加する場合がある。この場合も、実施の形態１の方法では、自車線走行経路は、車線幅が増加した自車線の中央部に生成されるため、自車線走行経路の生成には大きな問題は生じない。しかし、実施の形態１の方法では、車線変更後の車線の車線幅Ｗａｆが大きく増加し、車線変更前の車線の車線幅Ｗｂｆは、取得できなくなるため、過去に取得した車線変更前の車線の車線幅Ｗｂｆ＿ｏｌｄに設定される。そのため、式（８）により算出される全横方向移動距離Ｗｄの絶対値が大きく増加し、生成される車線変更走行経路が不適切なものになる。

　そこで、本実施の形態では、走行経路生成部１５は、区画線を跨いだ後、前回取得された自車線の車線幅Ｗｏｗｎ（ｎ－１）と今回取得された自車線の車線幅Ｗｏｗｎ（ｎ）との間の車線幅の変動量ΔＷｏｗｎが、予め設定された判定変動量Ｔｈｗ以上になった後、判定変動量Ｔｈｗ以上になったときの自車両に対する自車線走行経路の横方向の距離Ｙｔｍｐに応じて、全横方向移動距離Ｗｄを変化させる。

　本実施の形態では、走行経路生成部１５は、次式に示すように、区画線を跨いだ後、前回取得された自車線の車線幅Ｗｏｗｎ（ｎ－１）と今回取得された自車線の車線幅Ｗｏｗｎ（ｎ）との間の車線幅の変動量ΔＷｏｗｎが、予め設定された判定変動量Ｔｈｗ以上になったときに、自車両に対する自車線走行経路の横方向の距離Ｙｔｍｐの２倍値を、全横方向移動距離Ｗｄとして算出する。

　そして、実施の形態１と同様に、走行経路生成部１５は、式（１１）を用いて、車線変更開始後の前方向移動距離Ｘｃｈｇ、及び式（１５）により算出した全横方向移動距離Ｗｄに基づいて、横方向の移動距離Ｙｃｈｇを算出する。実施の形態１と同様に、走行経路生成部１５は、式（１２）に示すように、自車線走行経路Ｙｏｗｎに横方向の移動距離Ｙｃｈｇを加算して、車線変更走行経路ＹＬＣを算出する。

　図１５に示すように、時刻ｔ１で区画線を跨いだ後、時刻ｔ２で跨いだ区画線がなくなり、自車線の車線幅Ｗｏｗｎが大きく増加し、車線幅の変動量ΔＷｏｗｎが、予め設定された判定変動量Ｔｈｗ以上になっている。このとき、自車線走行経路Ｙｏｗｎは、区画線がなくなる前の右側車線の中心から、区画線がなくなった後の一車線の中心に変更されている。

　本実施の形態のように、自車両に対する自車線走行経路の横方向の距離Ｙｔｍｐにより全横方向移動距離Ｗｄを補正しない場合は、全横方向移動距離Ｗｄが大きくなりすぎ、区画線がなくなる前後で車線変更走行経路が不連続になる不適切な車線変更走行経路が形成される。一方、自車両に対する自車線走行経路の横方向の距離Ｙｔｍｐにより全横方向移動距離Ｗｄを補正した場合は、全横方向移動距離Ｗｄを適切に減少させることができ、区画線がなくなる前後で車線変更走行経路が不連続になることを抑制し、適切な車線変更走行経路を形成することができる。

　一方、図１６に示すように、時刻ｔ１で区画線を跨いだ後、時刻ｔ２で跨いだ区画線がなくなり、自車線走行経路が、自車両に対して車線変更方向とは反対側に変化する場合でも、自車両に対する自車線走行経路の横方向の距離Ｙｔｍｐ、及び全横方向移動距離Ｗｄの負号が反転し、適切に車線変更走行経路が生成される。

＜転用例＞
　以上で説明した走行経路生成装置は、ＰＮＤ（Portable Navigation Device）などのナビゲーション装置と、携帯電話、スマートフォン及びタブレットなどの携帯端末を含む通信端末と、これらにインストールされるアプリケーションの機能と、サーバとを適宜に組み合わせてシステムとして構築される走行経路生成システムにも適用することができる。この場合、以上で説明した走行経路生成装置の各機能あるいは各構成要素は、前記システムを構築する各機器に分散して配置されてもよいし、いずれかの機器に集中して配置されてもよい。

　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。

１０　走行経路生成装置、１１　区画線情報取得部、１２　走行路認識部、１３　区画線情報有効判定部、１４　基準区画線選択部、１５　走行経路生成部、１６　操舵制御部、Ｗｄ　全横方向移動距離、Ｘｃｈｇ　前方向の移動距離、ＹＬＣ　車線変更走行経路、Ｙｃｈｇ　横方向の移動距離、Ｙｏｗｎ　自車線走行経路

Claims (10)

1. 　自車両が走行している車線である自車線及び前記自車線に隣接する車線を含む、自車両の前方の認識可能な単数又は複数の車線の区画線について、自車両の位置を基準とする各区画線の位置及び形状に関する区画線情報を取得する区画線情報取得部と、
   　各区画線の前記区画線情報に基づいて、各区画線と自車線との対応関係を判定する走行路認識部と、
   　自車両の車線変更中に、各区画線の前記区画線情報について、車線変更するための走行経路である車線変更走行経路の生成に用いることができる有効な前記区画線情報であるか否かを判定する区画線情報有効判定部と、
   　車線変更中に、前記区画線情報有効判定部による各区画線の前記区画線情報の有効判定結果に基づいて、前記自車線の左側の区画線及び右側の区画線から１つの区画線を基準区画線として選択する基準区画線選択部と、
   　車線変更中に、前記基準区画線の前記区画線情報に基づいて、車線変更するための走行経路である前記車線変更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. 　前記走行路認識部は、自車両が区画線を跨いだときに、自車線が、跨ぐ前の車線から跨いだ後の車線に変化するように、各区画線と自車線との対応関係を変更し、
   　前記走行経路生成部は、前記基準区画線の前記区画線情報に基づいて、車線変更を行わず自車線に沿って走行する場合の走行経路である自車線走行経路を生成し、
   　区画線を跨ぐ前は、前記自車線走行経路から車線変更後の車線の走行経路に次第に近づく前記車線変更走行経路を生成し、
   　区画線を跨いだ後は、車線変更前の車線の走行経路から前記自車線走行経路に次第に近づく前記車線変更走行経路を生成する請求項１に記載の走行経路生成装置。
3. 　前記走行経路生成部は、各区画線の前記区画線情報に基づいて、車線変更の開始から終了までに自車両を横方向に移動させる距離である全横方向移動距離を算出し、
   　区画線を跨ぐ前は、前記自車線走行経路に対する自車両の横方向への移動距離を、車線変更の開始時点からの自車両の前方向への移動距離に応じて、０から前記全横方向移動距離まで次第に変化させ、前記自車線走行経路に前記横方向への移動距離を加算して、前記車線変更走行経路を生成し、
   　区画線を跨いだ後は、前記横方向への移動距離を、前記前方向の移動距離に応じて、前記全横方向移動距離に－１を乗算した値から０まで次第に変化させ、前記自車線走行経路に前記横方向への移動距離を加算して、前記車線変更走行経路を生成する請求項２に記載の走行経路生成装置。
4. 　前記区画線情報取得部は、各区画線の前記区画線情報として、自車両と自車両の横方向に位置する区画線の部分との間の距離である区画線距離を含む情報を取得し、
   　前記走行経路生成部は、各区画線の前記区画線距離に基づいて、前記全横方向移動距離を算出する請求項３に記載の走行経路生成装置。
5. 　前記走行経路生成部は、区画線を跨いだ後、自車線の左側の区画線及び右側の区画線の一方の前記区画線情報が取得できない場合は、過去に取得した車線変更後の車線の左側の区画線及び右側の区画線の前記区画線情報に基づいて生成する場合よりも、前記自車線走行経路を、前記区画線情報が取得できた左側の区画線又は右側の区画線に寄せて生成する請求項２から４のいずれか一項に記載の走行経路生成装置。
6. 　前記走行経路生成部は、区画線を跨いだ後、前回取得された自車線の車線幅と今回取得された自車線の車線幅との間の車線幅の変動量が、予め設定された判定変動量以上になった後、前記判定変動量以上になったときの自車両に対する前記自車線走行経路の横方向の距離に応じて、前記全横方向移動距離を変化させる請求項４に記載の走行経路生成装置。
7. 　前記区画線情報取得部は、周辺監視装置により区画線を検出し、検出した区画線に基づいて、前記区画線情報を取得し、
   　前記区画線情報有効判定部は、各区画線の区画線情報について、前記周辺監視装置により検出された区画線の自車両の前方の長さが、判定長さよりも長い場合に、前記区画線情報が有効であると判定し、前記長さが前記判定長さよりも短い場合に、前記区画線情報が有効でないと判定する請求項１から６のいずれか一項に記載の走行経路生成装置。
8. 　前記区画線情報取得部は、各区画線の前記区画線情報として、区画線の曲率を含む情報を取得し、
   　前記区画線情報有効判定部は、前記曲率が、他の区画線の前記曲率よりも判定曲率値以上異なっている区画線の前記区画線情報を有効でないと判定する請求項１から７のいずれか一項に記載の走行経路生成装置。
9. 　前記車線変更走行経路に基づいて、車輪の操舵角を制御する操舵制御を行う操舵制御部を備えた請求項１から８のいずれか一項に記載の走行経路生成装置。
10. 　自車両が走行している車線である自車線及び前記自車線に隣接する車線を含む、自車両の前方の認識可能な単数又は複数の車線の区画線について、自車両の位置を基準とする各区画線の位置及び形状に関する区画線情報を取得する区画線情報取得ステップと、
    　各区画線の前記区画線情報に基づいて、各区画線と自車線との対応関係を判定する走行路認識ステップと、
    　自車両の車線変更中に、各区画線の前記区画線情報について、車線変更するための走行経路である車線変更走行経路の生成に用いることができる有効な前記区画線情報であるか否かを判定する区画線情報有効判定ステップと、
    　車線変更中に、前記区画線情報有効判定ステップにおける各区画線の前記区画線情報の有効判定結果に基づいて、前記自車線の左側の区画線及び右側の区画線から１つの区画線を基準区画線として選択する基準区画線選択ステップと、
    　車線変更中に、前記基準区画線の前記区画線情報に基づいて、車線変更するための走行経路である前記車線変更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。

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