JP7082940B2 - 走行軌道決定処理及び自動運転装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両が折れ曲がった走路を走行するときに、車両の未来の走行軌道を決定する走行軌道決定装置などに関する。

従来、走行軌道装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この走行軌道決定装置は、自動運転車両が交差点などの区画線のない領域を走行するときに、その走行軌道を決定するものであり、地図データを記憶する記憶部を備えている。この走行軌道決定処理では、交差点を右左折する際、地図データ内のレーンネットワークデータに基づき、これを中心としてその両側に仮想区画線が作成される。そして、２つの仮想区画線間の領域が走行可能領域として設定される。それにより、自動運転車両は、交差点を右左折する際、レーンネットワークデータ及び走行可能領域に基づいて、その走行状態が制御される。

特開２０１８－８７７６３号公報

上記従来の走行軌道決定装置によれば、レーンネットワークデータに基づいて、走行可能領域を決定している関係上、このレーンネットワークデータが存在しない条件下では、レーンネットワークデータ及び走行可能領域を決定することができないという問題点がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、車両が折れ曲がった走路を走行するときに、地図データなどが存在しない条件下でも、未来の走行軌道を適切に決定することができる走行軌道決定装置などを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の走行軌道決定装置１は、車両３が第１走路３１から第１走路３１に対して折れ曲がりながら連続する第２走路３２に向かって走行するときに、車両３の未来の走行軌道Ｘｆを決定する走行軌道決定装置１であって、第２走路３２における目標となる第２走路目標点Ｘｔを取得する第２走路目標点取得手段（ＥＣＵ２、第２走路目標点算出部１１）と、車両３から第１走路３１及び第２走路３２の連続部（交差点３０）内を通りながら車両３の進行方向に延びる第１直線Ｌ１と、第２走路目標点Ｘｔを通りながら第１直線Ｌ１と連続部（交差点３０）内で交差するように第２走路３２に沿って延びる第２直線Ｌ２と、第１直線Ｌ１の第１所定点Ｘ１と第２直線Ｌ２の第２所定点Ｘ２との間に延びるとともに第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２との交点（第２交点Ｘｃ２）側に向かって凸に構成された第１曲線（曲線軌道Ｘｆｂ）とを用い、第１曲線（曲線軌道Ｘｆｂ）の少なくも一部が連続部（交差点３０）に含まれるように、車両３の未来の走行軌道Ｘｆを決定する走行軌道決定手段（ＥＣＵ２、走行軌道算出部１７）と、第２走路３２における車両３の走行方向の車線と対向車線との間の境界の領域に相当する車線境界領域（中央分離帯３２ａ）を取得する車線境界領域取得手段（ＥＣＵ２）と、未来の走行軌道Ｘｆの決定後、車両３が走行軌道Ｘｆになるように実際に走行したときに、走行中の車両３の走行環境を取得する走行環境取得手段（ＥＣＵ２、状況検出装置４）と、車両３が連続部（交差点３０）内で第１走路３１の対向車線を横切りながら第２走路３２に向かって走行する場合において、走行環境取得手段による走行環境の取得結果に基づき、車線境界領域（中央分離帯３２ａ）が車両３と干渉する状態で車両３の進路に存在しているときには、車両３が車線境界領域（中央分離帯３２ａ）と干渉しないように、未来の走行軌道Ｘｆを変更する走行軌道変更手段（ＥＣＵ２）と、車両３の速度である車速ＶＰを取得する車速取得手段（ＥＣＵ２、状況検出装置４）と、第２走路３２における車両３の走行車線の幅である車線幅Ｗを取得する車線幅取得手段（ＥＣＵ２、状況検出装置４）と、を備え、走行軌道変更手段は、未来の走行軌道Ｘｆを変更する場合において、車速ＶＰが所定車速ＶＰ１以上であるとき、又は車線幅Ｗが所定幅Ｗ１以下であるときには、第２直線Ｌ２上の第２所定点Ｘ２よりも第１直線Ｌ１との交点（第２交点Ｘｃ２）側の点を第３所定点（干渉回避用点Ｘ３”）として決定し、車両３から第３所定点（干渉回避用点Ｘ３”）を通って延びる第３直線Ｌ３と、第３直線Ｌ３上の第３所定点（干渉回避用点Ｘ３”）よりも車両３側の点である第４所定点Ｘ４と第２直線Ｌ２の第２所定点Ｘ２との間に延びるとともに第３所定点（干渉回避用点Ｘ３”）側に向かって凸に構成された第２曲線（曲線軌道Ｘｆ”２）とを用い、変更後の未来の走行軌道（変更軌道Ｘｆ”）を決定し、連続部は、車両の進行方向における、第１走路の両側の境界線と第２走路の両側の境界線とによって囲まれた部分であることを特徴とする。

この走行軌道決定処理によれば、第２走路における目標となる第２走路目標点が取得される。さらに、第１直線、第２直線及び第１曲線を用いて、第１曲線の少なくも一部が連続部に含まれるように、車両の未来の走行軌道が決定される。この第１直線は、車両から第１走路及び第２走路の連続部内を通りながら車両の進行方向に延びるものであり、第２直線は、第２走路目標点を通りながら第１直線と連続部内で交差するように第２走路に沿って延びるものである。さらに、第１曲線は、第１直線の第１所定点と第２直線の第２所定点との間に延びるとともに第１直線と第２直線との交点側に向かって凸に構成されているので、これらの第１直線、第２直線及び第１曲線を用いることにより、地図データなどが存在しない条件下でも、未来の走行軌道を適切に決定することができる。

また、第２走路における車両の走行方向の車線と対向車線との間の境界の領域に相当する車線境界領域が取得され、未来の走行軌道の決定後、車両が走行軌道になるように実際に走行したときに、走行中の車両の走行環境が取得される。そして、車両が連続部内で第１走路の対向車線を横切りながら第２走路に向かって走行する場合において、走行環境取得手段による走行環境の取得結果に基づき、車線境界領域が車両と干渉する状態で車両の進行方向に存在しているときには、車両が車線境界領域と干渉しないように、走行軌道が変更される。それにより、例えば、車線境界領域が中央分離帯のような高さを有している場合、車両が第２走路に向かって走行するときに、その車線境界領域に接触するのを回避できる（なお、本明細書における「第２走路目標点を取得」などの「取得」は、この値をセンサなどにより直接検出することに限らず、他のパラメータに基づいてこの値を算出することを含む）。さらに、この走行軌道決定装置によれば、車速が所定車速以上であるとき、又は車線幅が所定幅以下であるときには、第３直線と第２曲線を用い、変更後の走行軌道が決定される。この第３直線は、車両から第２直線上の第３所定点を通って延びるものであるので、この第３直線と第２直線で未来の走行軌道を折れ線状に決定した場合、車速が所定車速以上であるときすなわち高車速であるときには、車両が走行軌道から外れて走行する可能性が高くなる。これに加えて、車線幅が所定幅以下であるときすなわち車線幅が狭いときには、車両が第２走路内に円滑に進入するのが困難になる可能性がある。これに対して、この走行軌道決定装置によれば、変更後の未来の走行軌道が、第３直線と第２曲線を用いて決定され、この第２曲線は、第３直線上の第３所定点よりも車両側の点である第４所定点と第２直線の第２所定点との間に延びるとともに第３所定点側に向かって凸に構成されている。したがって、未来の走行軌道を折れ線状に決定した場合と比べて、高車速であるときでも、車両が走行軌道から外れて走行するのを抑制できるとともに、車線幅が狭いときでも、車両が第２走路内に円滑に進入することができる。

本発明において、第１走路３１と連続部（交差点３０）の境界を規定する第１境界線Ｌｂ１を取得する第１境界線取得手段（ＥＣＵ２）をさらに備え、走行軌道決定手段は、第１直線Ｌ１の第１所定点Ｘ１が第１直線Ｌ１の第１境界線Ｌｂ１との交点である第１交点Ｘｃ１よりも車両３の進行方向にずれた位置になるように、未来の走行軌道Ｘｆを決定することが好ましい。

この走行軌道決定装置によれば、第１走路と連続部の境界を規定する第１境界線が取得され、第１直線の第１所定点が第１直線の第１境界線との交点である第１交点よりも車両の進行方向にずれた位置になるように、未来の走行軌道が決定される。このように未来の走行軌道を決定した場合、走行軌道の第１直線と一致する部分の長さを、第１直線の第１所定点を第１交点としたときなどと比べて、より長くすることができる。それにより、例えば、車両の通行区分が左側通行に規定されている場合において、上記のように決定された未来の走行軌道に従って、車両が連続部としての交差点内を右折走行した際、未来の走行軌道が第１直線の第１交点から曲線状に延びるように決定されている場合と比べて、交差点内の対向車線側を横切る時間を短縮することができる。

本発明において、走行軌道決定手段は、第２直線Ｌ２と第１直線Ｌ１との交点を第２交点Ｘｃ２としたときに、第２交点Ｘｃ２と第１交点Ｘｃ１との間の距離（第１距離Ｄ１）に応じて、第１所定点Ｘ１の第１交点Ｘｃ１に対するずれ量（第１オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ１）を決定することが好ましい。

この走行軌道決定装置によれば、第２交点と第１交点との間の距離すなわち車両の進行方向における連続部のサイズに応じて、第１所定点の位置を適切に決定することができる。

本発明において、第２走路３２と連続部（交差点３０）の境界を規定する第２境界線Ｌｂ２を取得する第２境界線取得手段（ＥＣＵ２）をさらに備え、走行軌道決定手段は、第２直線Ｌ２の第２所定点Ｘ２が第２直線Ｌ２の第２境界線Ｌｂ２との交点である第３交点（第２走路目標点Ｘｔ）よりも連続部（交差点３０）の反対側にずれた位置になるように、未来の走行軌道Ｘｆを決定することが好ましい。

この走行軌道決定装置によれば、第２走路と連続部の境界を規定する第２境界線が取得され、第２直線の第２所定点が第２直線の第２境界線との交点である第３交点よりも連続部の反対側にずれた位置になるように、未来の走行軌道が決定される。このように未来の走行軌道を決定した場合、車両が第２走路側に向いてから走行する時間を、第２直線の第２所定点を第３交点としたときなどと比べて、より長くすることができる。それにより、第２直線の第２所定点に達するときの車両の角度を小さくすることができ、第２走路に進入する際、乗員に対して作用する横Ｇを低減することができる。

本発明において、走行軌道決定手段は、第２直線Ｌ２と第１直線Ｌ１との交点を第２交点Ｘｃ２としたときに、第３交点（第２走路目標点Ｘｔ）と第２交点Ｘｃ２との間の距離（第２距離Ｄ２）に応じて、第２所定点Ｘ２の第３交点（第２走路目標点Ｘｔ）に対するずれ量（第２オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ２）を決定することが好ましい。

この走行軌道決定装置によれば、第２交点と第３交点との間の距離すなわち第２直線の延びる方向における連続部のサイズに応じて、第２所定点の位置を適切に決定することができる。

本発明において、走行環境取得手段は、車線境界領域（中央分離帯３２ａ）内における高さを備えた構造物の有無を取得し、走行軌道変更手段は、高さを備えた構造物が車両３の進行方向における車線境界領域（中央分離帯３２ａ）に存在するときには、車両３が構造物に干渉しないように、未来の走行軌道Ｘｆを変更することが好ましい。

この走行軌道決定処理によれば、車線境界領域内における高さを備えた構造物の有無が取得され、高さを備えた構造物が車両の進行方向における車線境界領域に在存するときには、未来の走行軌道が変更される。それにより、車両が中央分離帯のような高さを有している構造物に接触するのを回避できる。

本発明の自動運転装置１は、以上のいずれかの走行軌道決定装置１と、未来の走行軌道Ｘｆを用いて、車両３の走行状態を制御する制御手段（ＥＣＵ２）と、を備えることを特徴とする。

この自動運転装置によれば、前述したように決定された未来の走行軌道を用いて、車両の走行状態が制御されるので、車両が折れ曲がった走路を走行するときに、地図データなどが存在しない条件下でも、車両の走行状態を円滑に制御することができる。

本発明の第１実施形態に係る自動運転装置及びこれを適用した自動運転車両の構成を模式的に示す図である。 自動運転装置の機能的な構成を示すブロック図である。 交差点の右折時における走行軌道Ｘｆの算出方法の説明図である。 交差点の左折時における走行軌道Ｘｆの算出方法の説明図である。 右左折用の走行軌道算出処理を示すフローチャートである。 右左折用の自動運転制御処理を示すフローチャートである。 右折中の変更軌道の算出方法の原理説明図である。 右折中の変更軌道算出処理を示すフローチャートである。 右折中の変更軌道制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態における右折中の変更軌道の算出方法の原理説明図である。 第２実施形態の右折中の変更軌道算出処理を示すフローチャートである。 第２実施形態の右折中の変更軌道制御処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る走行軌道決定装置及び自動運転装置について説明する。なお、本実施形態の自動運転装置は走行軌道決定装置も兼用しているので、以下の説明では、自動運転装置について説明するとともに、その中で、走行軌道決定装置の機能及び構成についても説明する。

図１に示すように、この自動運転装置１は、四輪タイプの車両３に適用されたものであり、ＥＣＵ２を備えている。このＥＣＵ２には、状況検出装置４、原動機５及びアクチュエータ６が電気的に接続されている。

この状況検出装置４は、カメラ、ミリ波レーダー、ＬＩＤＡＲ、ソナー、ＧＰＳ及び各種のセンサなどで構成されており、車両３の位置及び車両３の進行方向の周辺状況（交通環境や交通参加者など）を表す周辺状況データＤ＿ｉｎｆｏをＥＣＵ２に出力する。なお、本実施形態では、状況検出装置４が、走行環境取得手段、車速取得手段及び車線幅取得手段に相当する。

ＥＣＵ２は、後述するように、この状況検出装置４からの周辺状況データＤ＿ｉｎｆｏに基づいて、車両３の位置及び車両３の周辺の交通環境などを認識し、車両３の未来の走行軌道Ｘｆを決定する。なお、以下の説明では、未来の走行軌道Ｘｆを単に「走行軌道Ｘｆ」という。

原動機５は、例えば、電気モータなどで構成されており、後述するように、車両３の走行軌道Ｘｆが決定されたときに、車両３がこの走行軌道Ｘｆで走行するように、ＥＣＵ２によって原動機５の出力が制御される。

また、アクチュエータ６は、制動用アクチュエータ及び操舵用アクチュエータなどで構成されており、後述するように、車両３の走行軌道Ｘｆが決定されたときに、車両３がこの走行軌道Ｘｆで走行するように、ＥＣＵ２によってアクチュエータ６の動作が制御される。

一方、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｅ２ＰＲＯＭ、Ｉ／Ｏインターフェース及び各種の電気回路（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ２は、上述した状況検出装置４からの周辺状況データＤ＿ｉｎｆｏなどに基づいて、後述するように、右左折用の走行軌道算出処理などの各種制御処理を実行する。

なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、第２走路目標点取得手段、走行軌道決定手段、車線境界領域取得手段、走行環境取得手段、走行軌道変更手段、第１境界線取得手段、第２境界線取得手段、車速取得手段、車線幅取得手段及び制御手段に相当する。

次に、図２～４を参照しながら、本実施形態の自動運転装置１の機能的な構成について説明する。この自動運転装置１は、以下に述べる算出アルゴリズムによって、例えば交差点を右折／左折するときの走行軌道Ｘｆを算出するものである。なお、以下の説明では、車両３の通行区分が左側通行に規定されている場合について説明する。

図２に示すように、自動運転装置１は、第１交点算出部１０、第２走路目標点算出部１１、第１距離算出部１２、第２距離算出部１３、第２交点算出部１４、第１所定点算出部１５、第２所定点算出部１６及び走行軌道算出部１７を備えており、これらの要素１０～１７は、具体的にはＥＣＵ２によって構成されている。

まず、図３を参照しながら、車両３が四叉路の交差点３０（連続部）を右折する際の走行軌道Ｘｆの算出手法について説明する。この交差点３０の場合、車両３が交差点３０の右折を開始する前に現在走行している走路３１と右折先の走路３２が直交しており、以下の説明では、車両３が現在走行している走路３１を「第１走路３１」といい、右折先の走路３２を「第２走路３２」という。

さらに、同図は、車両３が、第１走路３１の中央分離帯３１ａと破線の車線境界線３１ｂとの間の走行レーンから、停止線３１ｃを超えて第２走路３２の中央分離帯３２ａ（車線境界領域）と破線の車線境界線３２ｂとの間の走行レーンに向かって、右折するときの例を示している。

この場合、車両３の相対座標を、車両３の中心付近を原点とし、車両３の進行方向をｘ軸とし、これに直交する方向をｙ軸として定義したときの、ｘ座標値とｙ座標値の組み合わせとして、走行軌道Ｘｆ（Ｘｆ＿ｘ，Ｘｆ＿ｙ）が算出される。また、右折時は、ｘ軸座標値は進行方向に進むほど、より大きい正値を示し、ｙ軸座標値は右方向に進むほど、より大きい正値を示すものとする。また、以下の説明では、ｘ軸と重なって延びる直線を第１直線Ｌ１とする。

まず、前述した第１交点算出部１０について説明する。この第１交点算出部１０では、前述した周辺状況データＤ＿ｉｎｆｏに基づき、交差点３０と第１走路３１の境界を表す第１境界線Ｌｂ１が取得され、これと第１直線Ｌ１（すなわちｘ軸）との交点が第１交点Ｘｃ１（Ｘｃ１＿ｘ，Ｘｃ１＿ｙ）として算出される。この場合、第１交点Ｘｃ１のｙ座標値Ｘｃ１＿ｙは値０となる。

また、前述した第２走路目標点算出部１１では、周辺状況データＤ＿ｉｎｆｏに基づき、交差点３０と第２走路３２の境界を表す第２境界線Ｌｂ２が取得され、この第２境界線Ｌｂ２上で、第２走路３２における車両３が走行する車線の中央に位置する点が第２走路目標点Ｘｔ（Ｘｔ＿ｘ，Ｘｔ＿ｙ）として算出される。なお、本実施形態では、第２走路目標点算出部１１が第２走路目標点取得手段に相当し、第２走路目標点Ｘｔが第３交点に相当する。

さらに、前述した第１距離算出部１２では、第２走路目標点Ｘｔを通り第２走路３２と平行な直線を第２直線Ｌ２としたときに、この第２直線Ｌ２と第１境界線Ｌｂ１との間隔が第１距離Ｄ１として算出される。すなわち、第１距離Ｄ１は、第２走路目標点Ｘｔのｘ座標値Ｘｔ＿ｘと第１交点Ｘｃ１のｘ座標値Ｘｃ１＿ｘとの偏差として算出される（Ｄ１＝Ｘｔ＿ｘ－Ｘｃ１＿ｘ）。

一方、前述した第２距離算出部１３では、第２走路目標点Ｘｔと第１直線Ｌ１との間隔が第２距離Ｄ２として算出される。すなわち、第２距離Ｄ２は、第２走路目標点Ｘｔのｙ座標値Ｘｔ＿ｙとして算出される（Ｄ２＝Ｘｔ＿ｙ）。

また、前述した第２交点算出部１４では、第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２の交点が第２交点Ｘｃ２（Ｘｃ２＿ｘ，Ｘｃ２＿ｙ）として算出される。この場合、第２交点Ｘｃ２のｘ座標値Ｘｃ２＿ｘは、第２走路目標点Ｘｔのｘ座標値Ｘｔ＿ｘと等しい値になる（Ｘｃ２＿ｘ＝Ｘｔ＿ｘ）。また、第２交点Ｘｃ２は、ｘ軸上に位置する関係上、そのｙ座標値Ｘｃ２＿ｙは値０となる。

さらに、前述した第１所定点算出部１５では、以下に述べるように第１所定点Ｘ１（Ｘ１＿ｘ，Ｘ１＿ｙ）が算出される。まず、前述した第１距離Ｄ１に応じて、図示しないマップを検索することにより、第１オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ１を算出する。このマップでは、第１オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ１は、値０から所定値（例えば２ｍ）までの範囲内の値に設定されており、より具体的には、第１距離Ｄ１が大きいほど、より大きい値に設定されている。

次いで、第１所定点Ｘ１のｘ座標値Ｘ１＿ｘが第１交点Ｘｃ１のｘ座標値Ｘｃ１＿ｘと第１オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ１の和として算出される（Ｘ１＿ｘ＝Ｘｃ１＿ｘ＋Ｏｆｆｓｅｔ１）。また、第１所定点Ｘ１はｘ軸上に位置する関係上、そのｙ座標値Ｘ１＿ｙは値０となる。

一方、前述した第２所定点算出部１６では、以下に述べるように第２所定点Ｘ２（Ｘ２＿ｘ，Ｘ２＿ｙ）が算出される。まず、前述した第２距離Ｄ２に応じて、図示しないマップを検索することにより、第２オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ２を算出する。このマップでは、第２オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ２は、値０から所定値（例えば２ｍ）までの範囲内の値に設定されており、具体的には、第２距離Ｄ２が大きいほど、より大きい値に設定されている。第２オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ２は、右折時の場合、上記の所定値又はそれに近い値として算出される。

次いで、第２所定点Ｘ２のｙ座標値Ｘ２＿ｙが第２走路目標点Ｘｔのｙ座標値Ｘｔ＿ｙと第２オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ２の和として算出される（Ｘ２＿ｙ＝Ｘｔ＿ｙ＋Ｏｆｆｓｅｔ２）。また、第２所定点Ｘ２は、第２直線Ｌ２上に位置する関係上、そのｘ座標値Ｘ２＿ｘは、第２走路目標点Ｘｔのｘ座標値Ｘｔ＿ｘと等しい値になる（Ｘ２＿ｘ＝Ｘｔ＿ｘ）。

さらに、前述した走行軌道算出部１７では、まず、以下の式（１），（２）により、曲線軌道Ｘｆｂ（Ｘｆｂ＿ｘ，Ｘｆｂ＿ｙ）が、第１所定点Ｘ１、第２所定点Ｘ２及び第２交点Ｘｃ２を３つの制御点とする２次ベジェ曲線として算出される。なお、下式（１），（２）のｔは、０≦ｔ≦１の範囲内で連続的に変化する媒介変数である。

そして、交差点３０を右折するときの走行軌道Ｘｆは、第１交点Ｘｃ１から第１所定点Ｘ１までの直線軌道と上記曲線軌道Ｘｆｂとを繋いだ軌道として算出される。なお、本実施形態では、走行軌道算出部１７が走行軌道決定手段に相当し、曲線軌道Ｘｆｂが第１曲線に相当する。

次に、図４を参照しながら、車両３が前述した交差点３０を左折する際の走行軌道Ｘｆの算出手法について説明する。同図は、車両３が、第１走路３１の外側境界線３１ｄと破線の車線境界線３１ｂとの間の走行レーンから、停止線３１ｃを超えて第２走路３２の外側境界線３２ｄと破線の車線境界線３２ｂとの間の走行レーンに向かって、左折するときの例を示している。

なお、この自動運転装置１の場合、左折時と右折時において、走行軌道Ｘｆの算出方法はほぼ同一であり、一部のみが異なっているので、以下、異なっている点についてのみ説明する。

まず、左折時の場合、車両３の相対座標のｙ軸座標値は、右折時とは逆に、車両３が左方向に進むほど、より大きい正値を示すものとして算出される。なお、左折時における車両３の相対座標のｙ軸を右折時と同じように設定し、各種の演算において、ｙ軸座標値の絶対値を用いるように構成してもよい。

また、左折時、前述した第１距離Ｄ１は、右折時と比べて、かなり小さい値として算出されることになる。それにより、前述した第１所定点算出部１５において、第１オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ１は値０として算出されることで、第１交点Ｘｃ１と第１所定点Ｘ１が同じ位置になる。それにより、走行軌道Ｘｆは、前述した曲線軌道Ｘｆｂと同一の軌道として算出される。

さらに、前述した第２距離Ｄ２も、右折時と比べて、かなり小さい値として算出され、それにより、前述した第２所定点算出部１６において、第２オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ２は右折時よりも小さい値（例えば１ｍ）として算出される。交差点３０の左折時における走行軌道Ｘｆの算出方法は、以上の点のみが右折時と異なっている。

次に、図５を参照しながら、右左折用の走行軌道算出処理について説明する。この走行軌道算出処理は、前述した算出手法によって、右左折用の走行軌道Ｘｆなどを算出するものであり、ＥＣＵ２によって、所定の制御周期で実行される。なお、以下の説明において算出される各種の値は、ＥＣＵ２のＥ２ＰＲＯＭ内に記憶されるものとする。

同図に示すように、まず、状況検出装置４からの周辺状況データＤ＿ｉｎｆｏに基づき、車両３が交差点の右折時であるか否かを判定する（図５／ＳＴＥＰ１）。

この判定が肯定であるとき（図５／ＳＴＥＰ１…ＹＥＳ）には、右折用のｙ座標値設定を実行する（図５／ＳＴＥＰ２）。すなわち、前述したように、右折時の場合、車両３の相対座標のｙ軸座標値が、車両３が右方向に進むほど、より大きい正値を示すように設定される。

一方、上記の判定が否定であるとき（図５／ＳＴＥＰ１…ＮＯ）、すなわち左折時のときには、左折用のｙ座標値設定を実行する（図５／ＳＴＥＰ３）。すなわち、左折時の場合、前述したように、車両３の相対座標のｙ軸座標値が、車両３が左方向に進むほど、より大きい正値を示すように設定される。

次いで、周辺状況データＤ＿ｉｎｆｏに基づき、前述した手法により、第１交点Ｘｃ１（Ｘｃ１＿ｘ，Ｘｃ１＿ｙ）が算出される（図５／ＳＴＥＰ４）。その後、周辺状況データＤ＿ｉｎｆｏに基づき、前述した手法により、第２走路目標点Ｘｔ（Ｘｔ＿ｘ，Ｘｔ＿ｙ）が算出される（図５／ＳＴＥＰ５）。

次いで、前述した手法により、第２交点Ｘｃ２（Ｘｃ２＿ｘ，Ｘｃ２＿ｙ）が算出される（図５／ＳＴＥＰ６）。すなわち、第２交点Ｘｃ２のｘ座標値Ｘｃ２＿ｘは、第２走路目標点Ｘｔのｘ座標値Ｘｔ＿ｘと等しい値として算出され、第２交点Ｘｃ２のｙ座標値Ｘｃ２＿ｙは値０として算出される。その後、第１距離Ｄ１が、前述したように、第２走路目標点Ｘｔのｘ座標値Ｘｔ＿ｘと第１交点Ｘｃ１のｘ座標値Ｘｃ１＿ｘとの偏差として算出される（図５／ＳＴＥＰ７）。

次いで、第１オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ１が、前述したように、第１距離Ｄ１に応じて、マップを検索することにより算出される（図５／ＳＴＥＰ８）。その後、第１所定点Ｘ１（Ｘ１＿ｘ，Ｘ１＿ｙ）が前述した手法により算出される（図５／ＳＴＥＰ９）。すなわち、第１所定点Ｘ１のｘ座標値Ｘ１＿ｘが値Ｘｃ１＿ｘ＋Ｏｆｆｓｅｔ１として算出され、第１所定点Ｘ１のｙ座標値Ｘ１＿ｙが値０として算出される。

次に、第２距離Ｄ２が、前述したように、第２走路目標点Ｘｔのｙ座標値Ｘｔ＿ｙとして算出される（図５／ＳＴＥＰ１０）。その後、第２オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ２が、前述したように、第２距離Ｄ２に応じて、マップを検索することにより算出される（図５／ＳＴＥＰ１１）。

次いで、第２所定点Ｘ２（Ｘ２＿ｘ，Ｘ２＿ｙ）が前述した手法により算出される（図５／ＳＴＥＰ１２）。すなわち、第２所定点Ｘ２のｙ座標値Ｘ２＿ｙが値Ｘｔ＿ｙ＋Ｏｆｆｓｅｔ２として算出され、第２所定点Ｘ２のｘ座標値Ｘ２＿ｘは、第２走路目標点Ｘｔのｘ座標値Ｘｔ＿ｘと等しい値として算出される。

次に、走行軌道Ｘｆ（Ｘｆ＿ｘ，Ｘｆ＿ｙ）が算出される（図５／ＳＴＥＰ１３）。この場合、走行軌道Ｘｆは、前述したように、右折時は、第１交点Ｘｃ１と第１所定点Ｘ１との間の直線軌道と、前述した式（１），（２）により算出した曲線軌道Ｘｆｂとを繋いだ軌道として算出される。一方、左折時は、走行軌道Ｘｆは、曲線軌道Ｘｆｂとして算出される。以上のように、走行軌道Ｘｆ（Ｘｆ＿ｘ，Ｘｆ＿ｙ）を算出した後、本処理を終了する。

次に、図６を参照しながら、右左折用の自動運転制御処理について説明する。この制御処理は、車両３が前述したように算出された走行軌道Ｘｆで走行するように、原動機５及びアクチュエータ６を制御するものであり、ＥＣＵ２によって、前述した走行軌道Ｘｆの算出周期よりも長い所定の制御周期で実行される。

同図に示すように、まず、右左折用の走行軌道Ｘｆを算出済みであるか否かを判定する（図６／ＳＴＥＰ２０）。この判定が否定であるとき（図６／ＳＴＥＰ２０…ＮＯ）には、そのまま本処理を終了する。

一方、この判定が肯定であるとき（図６／ＳＴＥＰ２０…ＹＥＳ）、すなわち右左折用の走行軌道Ｘｆを算出済みであるときには、車両３が前述した第１交点Ｘｃ１に到達済みであるか否かを判定する（図６／ＳＴＥＰ２１）。

この判定が否定であるとき（図６／ＳＴＥＰ２１…ＮＯ）には、そのまま本処理を終了する。一方、この判定が肯定であるとき（図６／ＳＴＥＰ２１…ＹＥＳ）、すなわち車両３が第１交点Ｘｃ１に到達済みであるときには、車両３が前述した第２所定点Ｘ２に到達済みであるか否かを判定する（図６／ＳＴＥＰ２２）。

この判定が肯定であるとき（図６／ＳＴＥＰ２２…ＹＥＳ）には、そのまま本処理を終了する。一方、この判定が否定であるとき（図６／ＳＴＥＰ２２…ＮＯ）、すなわち車両３が第１交点Ｘｃ１に到達済みであって、第２所定点Ｘ２に到達していないときには、車両３が走行軌道Ｘｆで走行するように、原動機５を制御する（図６／ＳＴＥＰ２３）。

次いで、車両３が走行軌道Ｘｆで走行するように、アクチュエータ６を制御する（図６／ＳＴＥＰ２４）。その後、本処理を終了する。

次に、本実施形態の自動運転装置１による右折中の変更軌道算出処理及び右折中の変更軌道制御処理について説明する。まず、図７を参照しながら、これらの処理の原理について説明する。

例えば、車両３が交差点３０を右折する場合において、右折用の走行軌道Ｘｆが図７に破線で示すように算出された後、前述した右左折用の自動運転制御処理が実行されたときに、何らかの理由により、図７に示すように、車両３がこの走行軌道Ｘｆから外れて走行することがある。

このように車両３が走行軌道Ｘｆから外れて走行した際、自動運転装置１において、状況検出装置４による周辺状況データＤ＿ｉｎｆｏから、中央分離帯３２ａなどの障害物が車両３の進行方向に存在すると認識される場合があり、その場合には、車両３がそのまま走行すると、障害物に干渉する可能性が生じるおそれがある。この場合は、中央分離帯３２ａのように高さを備えることで、車両３が回避せざるを得ないものが障害物に該当し、白線のように、車両３が踏み越えても問題のないものは障害物から除外される。

自動運転装置１は、上記のように中央分離帯３２ａなどの障害物が車両３の進行方向に存在することを認識した場合、これを回避するために、以下に述べるように、変更軌道Ｘｆ’を算出する。まず、走行軌道Ｘｆの算出時の第２所定点Ｘ２に代えて、干渉回避用点Ｘ３（第３所定点）を算出する。この干渉回避用点Ｘ３は、第２直線Ｌ２上の、第２所定点Ｘ２よりも交差点３０側に位置するとともに、車両３がこの干渉回避用点Ｘ３に向かって走行したときに、障害物である中央分離帯３２ａとの干渉が回避できるような位置として算出される。

次いで、変更軌道Ｘｆ’が、車両３から干渉回避用点Ｘ３までの直線軌道と、干渉回避用点Ｘ３から第２所定点Ｘ２までの直線軌道とを繋いだ軌道として算出される。その後、車両３がこの変更軌道Ｘｆ’で走行するように、原動機５及びアクチュエータ６が制御される。それにより、車両３と中央分離帯３２ａとの干渉が回避されることになる。

次に、図８を参照しながら、右折中の変更軌道算出処理について説明する。この処理は、上述した変更軌道Ｘｆ’を算出するものであり、ＥＣＵ２によって、前述した走行軌道Ｘｆの算出周期と同じ制御周期で実行される。

同図に示すように、まず、車両３が右折走行中であるか否かを判定する（図８／ＳＴＥＰ３１）。この判定が否定であるとき（図８／ＳＴＥＰ３１…ＮＯ）には、そのまま本処理を終了する。

一方、この判定が肯定（図８／ＳＴＥＰ３１…ＹＥＳ）で、車両３が右折走行中であるときには、周辺状況データＤ＿ｉｎｆｏに基づき、車両３の前方に中央分離帯などの障害物が存在するか否かを判定する（図８／ＳＴＥＰ３２）。

この判定が否定であるとき（図８／ＳＴＥＰ３２…ＮＯ）には、そのまま本処理を終了する。一方、この判定が肯定（図８／ＳＴＥＰ３２…ＹＥＳ）で、車両３の前方に中央分離帯などの障害物が存在するときには、上述した手法により、干渉回避用点Ｘ３を算出する（図８／ＳＴＥＰ３３）。

次いで、上述したように、変更軌道Ｘｆ’を、車両３から干渉回避用点Ｘ３までの直線軌道と、干渉回避用点Ｘ３から第２所定点Ｘ２までの直線軌道とを繋いだ軌道として算出する（図８／ＳＴＥＰ３４）。その後、本処理を終了する。

次に、図９を参照しながら、右折中の変更軌道制御処理について説明する。この処理は、車両３が上記のように算出された変更軌道Ｘｆ’で走行するように、原動機５及びアクチュエータ６を制御するものであり、ＥＣＵ２によって、右左折用の自動運転制御処理と同じ制御周期で実行される。

同図に示すように、まず、車両３が右折走行中であるか否かを判定する（図９／ＳＴＥＰ４１）。この判定が否定であるとき（図９／ＳＴＥＰ４１…ＮＯ）には、そのまま本処理を終了する。

一方、この判定が肯定（図８／ＳＴＥＰ４１…ＹＥＳ）で、車両３が右折走行中であるときには、変更軌道Ｘｆ’を算出済みであるか否かを判定する（図８／ＳＴＥＰ４２）。この判定が否定であるとき（図９／ＳＴＥＰ４２…ＮＯ）には、そのまま本処理を終了する。

一方、この判定が肯定（図９／ＳＴＥＰ４２…ＹＥＳ）で、変更軌道Ｘｆ’を算出済みであるときには、車両３が変更軌道Ｘｆ’で走行するように、原動機５を制御する（図９／ＳＴＥＰ４３）。

次いで、車両３が変更軌道Ｘｆ’で走行するように、アクチュエータ６を制御する（図９／ＳＴＥＰ４４）。その後、本処理を終了する。

以上のように、第１実施形態の自動運転装置１によれば、周辺状況データＤ＿ｉｎｆｏに基づき、交差点３０を右折するときの走行軌道Ｘｆが、第１交点Ｘｃ１及び第１所定点Ｘ１の間の直線軌道と、曲線軌道Ｘｆｂと繋いだ軌道として算出される。この曲線軌道Ｘｆｂは、式（１），（２）により、第１所定点Ｘ１、第２所定点Ｘ２及び第２交点Ｘｃ２を３つの制御点とする２次ベジェ曲線として算出されるので、地図データなどが存在しない条件下でも、未来の走行軌道Ｘｆを適切に決定することができる。

また、第１所定点Ｘ１は、第１交点Ｘｃ１を車両３の進行方向に第１オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ１分、ずらした点として算出され、この第１オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ１は、第１境界線Ｌｂ１と第２直線Ｌ２との間隔である第１距離Ｄ１に応じて、マップを検索することにより算出される。それにより、車両３が右折／左折する際、車両３の進行方向における交差点３０のサイズの大小に応じて、第１所定点Ｘ１の位置を適切に決定することができる。

さらに、このように走行軌道Ｘｆを決定した場合、走行軌道Ｘｆの第１直線Ｌ１と一致する部分の長さを、第１直線Ｌ１の第１所定点Ｘ１を第１交点Ｘｃ１としたときなどと比べて、より長くすることができる。それにより、例えば、車両３の通行区分が左側通行に規定されている場合において、上記のように決定された未来の走行軌道Ｘｆに従って、車両３が交差点３０内を右折走行した際、未来の走行軌道Ｘｆが第１直線Ｌ１の第１交点Ｘｃ１から曲線状に延びるように決定されている場合と比べて、交差点３０内の対向車線側を横切る時間を短縮することができる。

一方、第２所定点Ｘ２は、第２走路目標点Ｘｔを、第２オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ２分、第２走路３２の奥側にずらした点として算出され、この第２オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ２は、第２走路目標点Ｘｔと第１直線Ｌ１との間隔である第２距離Ｄ２に応じて、マップを検索することにより算出される。それにより、車両３が右折／左折する際、車両３の右折／左折方向における交差点３０のサイズの大小に応じて、第２所定点Ｘ２の位置を適切に決定することができる。

また、このように未来の走行軌道Ｘｆを決定した場合、車両３が第２走路３２側に向いてから走行する時間を、第２直線Ｌ２の第２所定点を第２交点としたときなどと比べて、より長くすることができる。それにより、第２直線Ｌ２の第２所定点に達するときの車両３の角度を小さくすることができ、第２走路３２に進入する際、乗員に対して作用する横Ｇを低減することができる。

また、自動運転装置１では、車両３が以上のように決定した走行軌道Ｘｆで走行するように、原動機５及びアクチュエータ６が制御される。その際、車両３が交差点３０を右折中、走行軌道Ｘｆから外れて走行し、車両３の進行方向に障害物である中央分離帯３２ａなどが存在する状態になったときには、変更軌道Ｘｆ’が算出される。

この変更軌道Ｘｆ’は、車両３から干渉回避用点Ｘ３までの直線軌道と、干渉回避用点Ｘ３から第２所定点Ｘ２までの直線軌道を繋いだ軌道として算出され、この干渉回避用点Ｘ３は、第２直線Ｌ２上の、第２所定点Ｘ２よりも交差点３０側に位置するとともに、車両３がこの干渉回避用点Ｘ３に向かって走行したときに、障害物である中央分離帯３２ａとの干渉が回避できるような位置として算出される。それにより、車両３がこの変更軌道Ｘｆ’で走行するように、原動機５及びアクチュエータ６が制御されることで、右折走行中の車両３が中央分離帯３２ａなどの障害物と干渉するのを回避することができる。特に、障害物が中央分離帯３２ａのような高さを有している場合、車両３が第２走路３２に向かって走行するときに、その障害物に接触するのを回避できる。

さらに、変更軌道Ｘｆ’が２つの直線軌道すなわち２つの線分を繋いだ軌道として算出されるので、この変更軌道Ｘｆ’を容易に算出することができ、車両３が走行すべき軌道を走行軌道Ｘｆから変更軌道Ｘｆ’に容易に変更することができる。

なお、第１実施形態は、第１曲線として、ベジェ曲線である曲線軌道Ｘｆｂを用いた例であるが、本発明の第１曲線はこれに限らず、第１直線の第１所定点と第２直線の第２所定点との間に延びるとともに第１直線と第２直線との交点側に向かって凸に構成されたものであればよい。例えば、第１曲線として、Ｂスプライン曲線を用いてもよい。

また、第１実施形態は、第２境界線Ｌｂ２上で車両３の第２走路３２の走行車線の中央に位置する点を、第２走路目標点Ｘｔとした例であるが、本発明の第２走路目標点はこれに限らず、第２走路における目標となるものであればよい。例えば、第２境界線Ｌｂ２よりも第２走路３２の奥側で第２走路３２の走行車線の中央に位置する点を第２走路目標点としてもよい。

さらに、第１実施形態は、第１距離Ｄ１を第２直線Ｌ２と第１境界線Ｌｂ１との間隔として算出した例であるが、これに代えて、第１距離Ｄ１を停止線３１ｃと第２直線Ｌ２との間隔として算出してもよい。その場合には、停止線３１ｃと第２直線Ｌ２との間隔である第１距離Ｄ１に応じて、第１オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ１を算出するように構成すればよい。

さらに、第１走路３１及び第２走路３２が斜めに交差している場合には、第１走路３１及び第２走路３２の交差角度に応じて、第１オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ１及び／又は第２オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ２を決定してもよい。

一方、第１実施形態は、走行軌道決定装置１を、四叉路の交差点３０を右折するときの走行軌道Ｘｆの決定に適用した例であるが、本発明の走行軌道決定装置はこれに限らず、第１走路からこれに対して折れ曲がりながら連続する第２走路に向かって走行するときの走行軌道の決定に適用可能である。例えば、本発明の走行軌道決定装置によって、互いに斜めに交差する四叉路や、Ｔ字路、三叉路、多叉路を右折するときの走行軌道を決定してもよい。

また、第１実施形態は、本発明の自動運転装置１及び走行軌道決定装置１を４輪車両に適用した例であるが、本発明の自動運転装置及び走行軌道決定装置は、これに限らず、２輪車両、３輪車両及び５輪以上の車両にも適用可能である。

さらに、第１実施形態は、中央分離帯３２ａを車線境界領域とした例であるが、本発明の車線境界領域はこれに限らず、第２走路における車両の走行方向の車線と対向車線との間の境界の領域に相当するものであればよい。例えば、ガードレールやフェンスなどが設置された領域を車線境界領域としてもよい。

次に、第２実施形態の自動運転装置について説明する。第２実施形態の自動運転制御装置の場合、第１実施形態の自動運転装置１と比べて、右折中の変更軌道算出処理及び右折中の変更軌道制御処理の一部のみが異なっているので、以下、これらの異なる点についてのみ説明する。

まず、図１０を参照しながら、第２実施形態における右折中の変更軌道算出処理の原理について説明する。例えば、車両３が交差点３０を右折する場合において、右折用の走行軌道Ｘｆが図１０に破線で示すように算出された後、前述した右左折用の自動運転制御処理が実行されたと想定する。

その際、何らかの理由により、図１０に示すように、車両３がこの走行軌道Ｘｆから外れて走行し、中央分離帯３２ａなどの障害物が車両３の進行方向に存在すると認識された場合、この障害物を回避するために、車速ＶＰ及び車線幅Ｗに応じて、右折中の変更軌道が２つの算出手法に切り換えて算出される。この車速ＶＰは、車両３の走行速度であり、車線幅Ｗは、車両３が向かって走行する第２走路３２の車線の幅である。

具体的には、下記の２つの条件（Ｃ１），（Ｃ２）がいずれも不成立であるときには、前述した第１実施形態の算出手法により、変更軌道Ｘｆ’が算出される。
（Ｃ１）車速ＶＰが所定車速ＶＰ１（例えば３０ｋｍ／ｈ）以上であること。
（Ｃ２）車線幅Ｗが所定幅Ｗ１（例えば３ｍ）以下であること。

一方、上記２つの条件（Ｃ１），（Ｃ２）の少なくとも一方が成立しているときには、以下に述べる手法により、変更軌道Ｘｆ”が算出される。

まず、走行軌道Ｘｆの算出時の第２所定点Ｘ２に基づき、干渉回避用点Ｘ３”（第３所定点）を算出する。この干渉回避用点Ｘ３”は、第２直線Ｌ２上の、第２所定点Ｘ２よりも交差点３０側に所定距離Ｄ３分、ずれた位置として算出される。この所定距離Ｄ３は、車両３と障害物との距離に応じて、図示しないマップを検索することにより算出される。

次いで、第３直線Ｌ３を、車両３から干渉回避用点Ｘ３”を通って延びる直線として規定し、この第３直線Ｌ３上の、干渉回避用点Ｘ３”から所定距離Ｄ４分、車両３側に離間した点を第４所定点Ｘ４として算出する。この所定距離Ｄ４は、車線幅Ｗに応じて、図示しないマップを検索することにより算出される。なお、この第４所定点Ｘ４を、第３直線Ｌ３と第２走路３２の車線の中央分離帯３２ａ側の端のラインとの交点として算出してもよい。

そして、変更軌道Ｘｆ”が、車両３から第４所定点Ｘ４までの直線軌道Ｘｆ”１と、第４所定点Ｘ４から第２所定点Ｘ２までの曲線軌道Ｘｆ”２とを繋いだ軌道として算出される。この曲線軌道Ｘｆ”２（第２曲線）は、前述した式（１），（２）と同様の算出式により、第４所定点Ｘ４、干渉回避用点Ｘ３”及び第２所定点Ｘ２を制御点とする２次ベジェ曲線として算出される。

次に、図１１を参照しながら、第２実施形態における右折中の変更軌道算出処理について具体的に説明する。この処理は、上述したように、変更軌道Ｘｆ’及び変更軌道Ｘｆ”を切り換えて算出するものであり、ＥＣＵ２によって、前述した走行軌道Ｘｆの算出周期と同じ制御周期で実行される。

同図に示すように、まず、車両３が右折走行中であるか否かを判定する（図１１／ＳＴＥＰ５１）。この判定が否定であるとき（図１１／ＳＴＥＰ５１…ＮＯ）には、そのまま本処理を終了する。

一方、この判定が肯定（図１１／ＳＴＥＰ５１…ＹＥＳ）で、車両３が右折走行中であるときには、周辺状況データＤ＿ｉｎｆｏに基づき、車両３の前方に中央分離帯などの障害物が存在するか否かを判定する（図１１／ＳＴＥＰ５２）。

この判定が否定であるとき（図１１／ＳＴＥＰ５２…ＮＯ）には、そのまま本処理を終了する。一方、この判定が肯定（図１１／ＳＴＥＰ５２…ＹＥＳ）で、車両３の前方に中央分離帯などの障害物が存在するときには、車速ＶＰが所定車速ＶＰ１以下であるか否かを判定する（図１１／ＳＴＥＰ５３）。

この判定が否定であるとき（図１１／ＳＴＥＰ５３…ＮＯ）、すなわちＶＰ＜ＶＰ１が成立しているときには、車線幅Ｗが所定幅Ｗ１以下であるか否かを判定する（図１１／ＳＴＥＰ５４）。

この判定が否定であるとき（図１１／ＳＴＥＰ５４…ＮＯ）、すなわちＶＰ＜ＶＰ１＆Ｗ＞Ｗ１が成立しているときには、前述した手法により、第３所定点Ｘ３を算出する（図１１／ＳＴＥＰ５５）。

次いで、前述したように、変更軌道Ｘｆ’を、車両３から第３所定点Ｘ３までの直線軌道と、第３所定点Ｘ３から第２所定点Ｘ２までの直線軌道とを繋いだ軌道として算出する（図１１／ＳＴＥＰ５６）。その後、本処理を終了する。

一方、前述した判定において、ＶＰ≧ＶＰ１が成立していたとき（図１１／ＳＴＥＰ５３…ＹＥＳ）、又はＷ≦Ｗ１が成立していたとき（図１１／ＳＴＥＰ５４…ＹＥＳ）には、前述した算出手法により、干渉回避用点Ｘ３”を算出する（図１１／ＳＴＥＰ５７）。

次いで、前述した算出手法により、第４所定点Ｘ４を算出する（図１１／ＳＴＥＰ５８）。次に、前述した算出手法により、変更軌道Ｘｆ”を、車両３から第４所定点Ｘ４までの直線軌道Ｘｆ”１と、第４所定点Ｘ４から第２所定点Ｘ２までの曲線軌道Ｘｆ”２とを繋いだ軌道として算出する（図１１／ＳＴＥＰ５９）。以上のように、変更軌道Ｘｆ”を算出した後、本処理を終了する。

次に、図１２を参照しながら、右折中の変更軌道制御処理について説明する。この処理は、車両３が上記のように算出された２つの変更軌道Ｘｆ’，Ｘｆ”の一方で走行するように、原動機５及びアクチュエータ６を制御するものであり、ＥＣＵ２によって、右左折用の自動運転制御処理と同じ制御周期で実行される。

同図に示すように、まず、車両３が右折走行中であるか否かを判定する（図１２／ＳＴＥＰ７１）。この判定が否定であるとき（図１２／ＳＴＥＰ７１…ＮＯ）には、そのまま本処理を終了する。

一方、この判定が肯定（図８／ＳＴＥＰ７１…ＹＥＳ）で、車両３が右折走行中であるときには、変更軌道Ｘｆ’を算出済みであるか否かを判定する（図８／ＳＴＥＰ７２）。

この判定が否定で、変更軌道Ｘｆ’を算出済みでないとき（図１２／ＳＴＥＰ７２…ＮＯ）には、変更軌道Ｘｆ”を算出済みであるか否かを判定する（図１２／ＳＴＥＰ７５）。この判定が否定であるとき（図１２／ＳＴＥＰ…ＮＯ）、すなわち２つの変更軌道Ｘｆ’，Ｘｆ”をいずれも算出済みでないときには、そのまま本処理を終了する。

一方、前述した判定において、変更軌道Ｘｆ’を算出済みであるとき（図１２／ＳＴＥＰ７２……ＹＥＳ）、又は変更軌道Ｘｆ”を算出済みであるとき（図１２／ＳＴＥＰ７５……ＹＥＳ）には、車両３が２つの変更軌道Ｘｆ’，Ｘｆ”のうちの算出された方で走行するように、原動機５を制御する（図１２／ＳＴＥＰ７３）。

次いで、車両３が２つの変更軌道Ｘｆ’，Ｘｆ”のうちの算出された方で走行するように、アクチュエータ６を制御する（図１２／ＳＴＥＰ７４）。その後、本処理を終了する。

以上のように、第２実施形態に係る自動運転装置１によれば、車両３が交差点３０を右折する際、車両３が走行軌道Ｘｆから外れて走行し、中央分離帯３２ａなどの障害物が車両３の進行方向に存在すると認識された場合には、この障害物を回避するために、変更軌道Ｘｆ’，Ｘｆ”が算出される。その際、ＶＰ≧ＶＰ１が成立しているとき、又はＷ≦Ｗ１が成立しているときには、変更軌道Ｘｆ”が、車両３から第４所定点Ｘ４までの直線軌道Ｘｆ”１と、第４所定点Ｘ４から第２所定点Ｘ２までの曲線軌道Ｘｆ”２とを繋いだ軌道として算出される。一方、ＶＰ＜ＶＰ１＆Ｗ＞Ｗ１が成立しているときには、第１実施形態と同じ手法により、変更軌道Ｘｆ’が、車両３から第３所定点Ｘ３までの直線軌道と、第３所定点Ｘ３から第２所定点Ｘ２までの直線軌道とを繋いだ軌道として算出される。

この場合、ＶＰ≧ＶＰ１が成立している条件下すなわち高車速の条件下で、車両３を折れ線状の変更軌道Ｘｆ’で走行するように制御した場合、車両３が変更軌道Ｘｆ’から外れて走行する可能性が高くなる。また、Ｗ≦Ｗ１が成立している条件下、すなわち第２走路３２の車線幅が狭い条件下で、車両３を折れ線状の変更軌道Ｘｆ’で走行するように制御した場合、車両３が第２走路３２内に円滑に進入するのが困難になる可能性がある。

これに対して、ＶＰ≧ＶＰ１が成立しているとき、又はＷ≦Ｗ１が成立しているときには、変更軌道Ｘｆ”が直線軌道Ｘｆ”１と曲線軌道Ｘｆ”２とを繋いだ軌道として算出されるので、折れ線状の変更軌道Ｘｆ’を用いた場合と比べて、高車速であるときでも、車両３が走行軌道Ｘｆから外れて走行するのを抑制できるとともに、車線幅が狭いときでも、車両３が第２走路３２内に円滑に進入することができる。

なお、第２実施形態は、第２曲線として、ベジェ曲線である曲線軌道Ｘｆ”２を用いた例であるが、本発明の第２曲線はこれに限らず、第３直線上の第３所定点よりも車両側の点である第４所定点と第２直線の第２所定点との間に延びるとともに第３所定点側に向かって凸に構成されたものであればよい。例えば、第２曲線として、Ｂスプライン曲線を用いてもよい。

１ 自動運転装置、走行軌道決定装置
２ ＥＣＵ（第２走路目標点取得手段、走行軌道決定手段、車線境界領域取得手段、 走行環境取得手段、走行軌道変更手段、第１境界線取得手段、第２境界線取得手 段、車速取得手段、車線幅取得手段、制御手段）
３ 車両
４ 状況検出装置（走行環境取得手段、車速取得手段、車線幅取得手段）
１１ 第２走路目標点算出部（第２走路目標点取得手段）
１７ 走行軌道算出部（走行軌道決定手段）
３０ 交差点（連続部）
３１ 第１走路
３２ 第２走路
３２ａ 中央分離帯（車線境界領域）
Ｌ１ 第１直線
Ｌ２ 第２直線
Ｘｆ 未来の走行軌道
Ｘｆｂ 曲線軌道（第１曲線）
Ｘｆ’ 変更軌道（変更した走行軌道）
Ｘｔ 第２走路目標点（第３交点）
Ｄ１ 第１距離（第２交点と第１交点との間の距離）
Ｄ２ 第２距離（第２交点と第３交点との間の距離）
Ｌｂ１ 第１境界線
Ｘｃ１ 第１交点
Ｘ１ 第１所定点
Ｏｆｆｓｅｔ１ 第１オフセット値（第１所定点の第１交点に対するずれ量）
Ｌｂ２ 第２境界線
Ｘｃ２ 第２交点
Ｘ２ 第２所定点
Ｏｆｆｓｅｔ２ 第２オフセット値（第２所定点の第３交点に対するずれ量）
Ｘ３ 干渉回避用点（第３所定点）
ＶＰ 車速
ＶＰ１ 所定車速
Ｗ 車線幅
Ｗ１ 所定幅
Ｘ３” 干渉回避用点（第３所定点）
Ｌ３ 第３直線
Ｘ４ 第４所定点
Ｘｆ”２ 曲線軌道（第２曲線）
Ｘｆ” 変更軌道（変更後の未来の走行軌道）

Claims (9)

1. 車両が第１走路から当該第１走路に対して折れ曲がりながら連続する第２走路に向かって走行するときに、当該車両の未来の走行軌道を決定する走行軌道決定装置であって、
   前記第２走路における目標となる第２走路目標点を取得する第２走路目標点取得手段と、
   前記車両から前記第１走路及び前記第２走路の連続部内を通りながら当該車両の進行方向に延びる第１直線と、前記第２走路目標点を通りながら当該第１直線と前記連続部内で交差するように前記第２走路に沿って延びる第２直線と、前記第１直線の第１所定点と前記第２直線の第２所定点との間に延びるとともに前記第１直線と前記第２直線との交点側に向かって凸に構成された第１曲線とを用い、当該第１曲線の少なくも一部が前記連続部に含まれるように、前記車両の前記未来の走行軌道を決定する走行軌道決定手段と、
   前記第２走路における前記車両の走行方向の車線と対向車線との間の境界の領域に相当する車線境界領域を取得する車線境界領域取得手段と、
   前記未来の走行軌道の決定後、前記車両が当該走行軌道になるように実際に走行したときに、当該走行中の前記車両の走行環境を取得する走行環境取得手段と、
   前記車両が前記連続部内で前記第１走路の対向車線を横切りながら前記第２走路に向かって走行する場合において、前記走行環境取得手段による前記走行環境の取得結果に基づき、前記車線境界領域が前記車両と干渉する状態で当該車両の進路に存在しているときには、当該車両が当該車線境界領域と干渉しないように、前記未来の走行軌道を変更する走行軌道変更手段と、
   前記車両の速度である車速を取得する車速取得手段と、
   前記第２走路における前記車両の走行車線の幅である車線幅を取得する車線幅取得手段と、
   を備え、
   前記走行軌道変更手段は、前記未来の走行軌道を変更する場合において、前記車速が所定車速以上であるとき、又は前記車線幅が所定幅以下であるときには、前記第２直線上の前記第２所定点よりも前記第１直線との前記交点側の点を第３所定点として決定し、前記車両から当該第３所定点を通って延びる第３直線と、当該第３直線上の当該第３所定点よりも前記車両側の点である第４所定点と前記第２直線の第２所定点との間に延びるとともに前記第３所定点側に向かって凸に構成された第２曲線とを用い、変更後の前記未来の走行軌道を決定し、
   前記連続部は、前記車両の進行方向における、前記第１走路の両側の境界線と前記第２走路の両側の境界線とによって囲まれた部分であることを特徴とする走行軌道決定装置。
2. 請求項１に記載の走行軌道決定装置において、
   前記第１走路と前記連続部の境界を規定する第１境界線を取得する第１境界線取得手段をさらに備え、
   前記走行軌道決定手段は、前記第１直線の前記第１所定点が当該第１直線の前記第１境界線との交点である第１交点よりも前記車両の進行方向にずれた位置になるように、前記未来の走行軌道を決定することを特徴とする走行軌道決定装置。
3. 請求項２に記載の走行軌道決定装置において、
   前記走行軌道決定手段は、前記第２直線と前記第１直線との前記交点を第２交点としたときに、当該第２交点と前記第１交点との間の距離に応じて、前記第１所定点の前記第１交点に対するずれ量を決定することを特徴とする走行軌道決定装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の走行軌道決定装置において、
   前記第２走路と前記連続部の境界を規定する第２境界線を取得する第２境界線取得手段をさらに備え、
   前記走行軌道決定手段は、前記第２直線の前記第２所定点が当該第２直線の前記第２境界線との交点である第３交点よりも前記連続部の反対側にずれた位置になるように、前記未来の走行軌道を決定することを特徴とする走行軌道決定装置。
5. 請求項４に記載の走行軌道決定装置において、
   前記走行軌道決定手段は、前記第２直線と前記第１直線との前記交点を第２交点としたときに、前記第３交点と前記第２交点との間の距離に応じて、前記第２所定点の前記第３交点に対するずれ量を決定することを特徴とする走行軌道決定装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の走行軌道決定装置において、
   走行環境取得手段は、車線境界領域内における高さを備えた構造物の有無を取得し、
   走行軌道変更手段は、高さを備えた構造物が車両の進行方向における車線境界領域に存在するときには、車両が当該構造物に干渉しないように、未来の走行軌道を変更することを特徴とする走行軌道決定装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の走行軌道決定装置と、
   未来の走行軌道を用いて、車両の走行状態を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする自動運転装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の走行軌道決定装置において、
   前記走行環境取得手段は、前記車線境界領域内における高さを備えた構造物の有無を取得し、
   前記走行軌道変更手段は、前記高さを備えた前記構造物が前記車両の前記進行方向における前記車線境界領域に存在するときには、前記車両が当該構造物に干渉しないように、前記未来の走行軌道を変更することを特徴とする走行軌道決定装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の走行軌道決定装置と、
   前記未来の走行軌道を用いて、前記車両の走行状態を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする自動運転装置。

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