WO2018038073A1 - 走行軌道作成装置、方法及びプログラム、並びに、運転支援装置及びシステム - Google Patents

走行軌道作成装置、方法及びプログラム、並びに、運転支援装置及びシステム Download PDF

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Abstract

走行軌道作成装置(2)は、進入直線部、第1群のクロソイド曲線が連結されてなる進入クロソイド部、円弧部、第2群のクロソイド曲線が連結されてなる脱出クロソイド部、及び脱出直線部を含む走行軌道を作成する走行軌道作成部(42)を備え、走行軌道作成部(42)は、円弧区間の内縁から円弧区間の反中心側に予め定められた距離だけ離れた通過目標点よりも更に円弧区間の反中心側に位置し且つ半径ができるだけ大きい円弧部を作成する円弧作成部(42a)と、円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が進入直線部に接し、進入直線部の方向角を始点の方向角とする進入クロソイド部と、円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、脱出直線部に接し、脱出直線部の方向角を始点の方向角とする脱出クロソイド部と、を作成するクロソイド作成部(42b)とを含む。

Description

走行軌道作成装置、方法及びプログラム、並びに、運転支援装置及びシステム

 本発明は、車両が道路を走行する走行軌道を作成する走行軌道作成装置、方法及びプログラム、並びに、運転支援装置及びシステムに関する。

 高速道路や主要幹線道路などのカーブは、カーブに進入する進入直線部と、進入直線部に引き続く進入クロソイド部と、進入クロソイド部に引き続く円弧部と、円弧部に引き続く脱出クロソイド部と、脱出クロソイド部に引き続く脱出直線部と、を有する。道路がこのように構成されていれば、車両は、カーブを高速で滑らかに走行することができるので、車両の横滑りを抑制できるとともに、乗員の不快感を抑制することができる。

 しかしながら、市街地の交差点などは、進入直線部と、進入直線部に引き続く円弧部と、円弧部に引き続く脱出直線部と、だけを有し、進入クロソイド部及び脱出クロソイド部を有しない場合がある。

 図26は、交差点の一例を示す平面図である。この交差点400は、四叉路である。車両410が、図中左側から矢印401に沿って交差点400に進入し、図中上側へ矢印402に沿って交差点400から脱出する場合、車両410は、進入直線部403と、進入直線部403に引き続く円弧部404と、円弧部404に引き続く脱出直線部405と、を通過する。

 関連する技術として、下記の特許文献1には、道路パラメータと、車両の位置情報と、に基づいて、線分、円弧、クロソイド曲線等を用いた仮想的デジタル走行軌道を生成する運転支援システムが開示されている。

 また、下記の特許文献2には、移動体の現在位置の座標を所定時間毎に検出し、検出される座標群に基づき、直線部と、直線部に引き続く非直線部と、非直線部に引き続く直線部と、で構成されている道路の地図を作成する道路地図作成装置が開示されている。

特許第4125569号公報 特許第5749359号公報

 道路が進入直線部と、進入直線部に引き続く円弧部と、円弧部に引き続く脱出直線部と、だけで構成されている場合に、車両が道なりに走行すると、車両は進入直線部と円弧部との接続点及び円弧部と脱出直線部との接続点で滑らかに走行することができないので、車両の横滑りの可能性が大きくなるとともに、乗員の不快感が大きくなる。

 特に、運転者のステアリング操作をアシストし又は運転者に代わってステアリング操作を行う運転支援装置を搭載した車両は、道なりに走行するようにステアリング操作をアシストし又はステアリング操作を行うので、車両の横滑りの可能性が大きくなるとともに、乗員の不快感が大きくなる。

 進入直線部と、進入直線部に引き続く円弧部と、円弧部に引き続く脱出直線部と、だけで構成されている交差点は、信号を有するものが約20万箇所、信号を有しないものが約80万箇所ある。従って、車両の横滑りを抑制するとともに、乗員の不快感を抑制する必要性が高い。

 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両が滑らかに走行することができる走行軌道を作成することを目的とする。

 本発明の一局面に従った走行軌道作成装置は、進入直線区間と、前記進入直線区間に引き続く円弧区間と、前記円弧区間に引き続く脱出直線区間と、を有する道路を車両が走行する走行軌道を作成する走行軌道作成装置であって、前記進入直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた進入直線部と、前記進入直線部に引き続き、第1群のクロソイド曲線が連結されてなる進入クロソイド部と、前記進入クロソイド部に引き続く円弧部と、前記円弧部に引き続き、第2群のクロソイド曲線が連結されてなる脱出クロソイド部と、前記脱出クロソイド部に引き続き、前記脱出直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた脱出直線部と、を含む前記走行軌道を作成する走行軌道作成部を備え、前記走行軌道作成部は、前記円弧区間の内縁から前記円弧区間の反中心側に予め定められた距離だけ離れた通過目標点よりも更に前記円弧区間の反中心側に位置し且つ半径ができるだけ大きい前記円弧部を作成する円弧作成部と、前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記進入直線部に接し、前記進入直線部の方向角を始点の方向角とする前記進入クロソイド部と、前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、前記脱出直線部に接し、前記脱出直線部の方向角を始点の方向角とする前記脱出クロソイド部と、を作成するクロソイド作成部と、を含むことを特徴とする。

 本発明によれば、車両が滑らかに走行することができる走行軌道を作成できるという効果を奏する。

図1は、第1の実施形態にかかる運転支援装置の構成を示す図である。 図2は、第1の実施形態の緩和区間長データを示す図である。 図3は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の機能ブロックを示す図である。 図4は、比較例の走行軌道を説明する図である。 図5は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。 図6は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。 図7は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。 図8は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。 図9は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。 図10は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。 図11は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。 図12は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。 図13は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。 図14は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。 図15は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。 図16は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。 図17は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。 図18は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。 図19は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。 図20は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置で作成された走行軌道の一例を示す図である。 図21は、第2の実施形態にかかる運転支援システムの構成を示す図である。 図22は、第2の実施形態にかかる運転支援装置の機能ブロックを示す図である。 図23は、第2の実施形態にかかる走行軌道作成装置の機能ブロックを示す図である。 図24は、第2の実施形態にかかる運転支援システムの動作を示すシーケンス図である。 図25は、第3の実施形態にかかる運転支援システムの構成を示す図である。 図26は、交差点の一例を示す平面図である。

 以下に、本発明の実施の形態にかかる走行軌道作成装置、方法及びプログラム、並びに、運転支援装置及びシステムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

(第1の実施形態)
 図1は、第1の実施形態にかかる運転支援装置の構成を示す図である。この運転支援装置1は、車両50に搭載されている。

 運転支援装置1は、走行軌道作成装置2と、表示部24と、アクチュエータ25と、を備える。

 走行軌道作成装置2は、進入直線区間と、進入直線区間に引き続く円弧区間と、円弧区間に引き続く脱出直線区間と、だけを有し、進入クロソイド区間及び脱出クロソイド区間を有しないカーブ又は交差点を車両50が走行するための走行軌道を作成する。走行軌道は、進入直線部と、進入直線部に引き続く進入クロソイド部と、進入クロソイド部に引き続く円弧部と、円弧部に引き続く脱出クロソイド部と、脱出クロソイド部に引き続く脱出直線部と、を含む。

 本実施形態では、進入クロソイド部及び脱出クロソイド部の各々は、単一のクロソイド曲線ではなく、複数のクロソイド曲線を連結した曲線である。複数のクロソイド曲線の各々は、卵形クロソイド曲線であっても良い。本実施形態では、複数のクロソイド曲線を連結した曲線を、「多連クロソイド曲線」と称することがある。

 走行軌道作成装置2は、位置検出部21と、記憶部22と、制御部23と、を備える。

 位置検出部21は、GPS受信機21aと、ジャイロスコープ21bと、距離センサ21cと、地磁気センサ21dと、を備える。

 GPS受信機21aは、GPS(Global Positioning System)用の人工衛星からの電波を受信し、車両50の位置、方位(進行方向)、速度、加速度等を検出して制御部23に出力する。

 ジャイロスコープ21bは、車両50の角速度(方位変化量)を検出するためのセンサであり、車両50に加わる回転運動の角速度に応じた検出信号を制御部23に出力する。

 距離センサ21cは、車両50の前後方向の加速度等に基づいて、車両50が走行した距離を検出して制御部23に出力する。

 地磁気センサ21dは、半導体を用いた方位センサであり、地球に生じている南北の地磁気に基づいて、方位(進行方向)を検出して制御部23に出力する。

 記憶部22は、地図データ22aと、自動運転設定フラグ22bと、緩和区間長データ22cと、を記憶する。記憶部22は、SSD(Solid State Drive)又はHDD(Hard Disk Drive)が例示される。

 地図データ22aは、進入直線区間と、進入直線区間に引き続く円弧区間と、円弧区間に引き続く脱出直線区間と、だけを有し、進入クロソイド区間及び脱出クロソイド区間を有しないカーブ又は交差点の地図データを含む。

 自動運転設定フラグ22bは、運転支援装置1で車両50の自動運転を行う場合には「1」が予め設定され、運転支援装置1で車両50の自動運転を行わない場合には「0」が予め設定される。

 緩和区間長データ22cは、道路の設計速度と、緩和区間長と、を対応付けたデータである。

 図2は、第1の実施形態の緩和区間長データを示す図である。本実施形態では、緩和区間長データ22cは、道路構造令(昭和45年10月29日政令第320号)第18条第3項の規定に従っている。

 図2を参照すると、緩和区間長データ22cは、道路の設計速度120km/hと、緩和区間長100mと、を対応付けており、道路の設計速度100km/hと、緩和区間長85mと、を対応付けており、道路の設計速度80km/hと、緩和区間長70mと、を対応付けており、道路の設計速度60km/hと、緩和区間長50mと、を対応付けており、道路の設計速度50km/hと、緩和区間長40mと、を対応付けており、道路の設計速度40km/hと、緩和区間長35mと、を対応付けており、道路の設計速度30km/hと、緩和区間長25mと、を対応付けており、道路の設計速度20km/hと、緩和区間長20mと、を対応付けている。

 なお、図2の数値は例示であって、これに限定されない。例えば、緩和区間長は、道路構造令第18条第3項の規定よりも長くても良い。

 走行軌道作成装置2は、進入クロソイド部及び脱出クロソイド部の各々の弧長(道のり)を、道路の設計速度に対応付けられた緩和区間長の長さにする。

 再び図1を参照すると、制御部23は、CPU(Central Processing Unit)23aと、ROM(Read Only Memory)23bと、RAM(Random Access Memory)23cと、を備える。CPU23a、ROM23b及びRAM23cは、バスBを介して接続されている。

 CPU23aは、RAM23cを作業領域として使用しながら、ROM23bに記憶されているプログラムを実行する。なお、プログラムは、記憶部22に記憶されていても良い。

 表示部24は、制御部23から出力されるデータに基づいて、地図及び車両50が走行する走行軌道の画像を表示する。表示部24は、液晶表示装置又は有機EL(Electro Luminescence)表示装置が例示される。

 アクチュエータ25は、車両50のステアリングコラム51に接続されており、運転支援装置1が自動運転を行う場合には、制御部23から出力される制御信号に基づいて、ステアリングコラム51を回転させる。これにより、車両50の方位(進行方向)が変化する。アクチュエータ25は、モータ又は油圧ポンプが例示される。

 図3は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の機能ブロックを示す図である。CPU23aは、ROM23bに記憶されたプログラムを実行する。これにより、地図データ読出部41、走行軌道作成部42、走行軌道表示部43及びアクチュエータ制御部44が実現される。走行軌道作成部42は、円弧作成部42aと、クロソイド作成部42bと、を含む。

 地図データ読出部41は、記憶部22から地図データ22aを読み出す。

 走行軌道作成部42は、走行軌道を作成する。円弧作成部42aは、走行軌道の円弧部を作成する。クロソイド作成部42bは、走行軌道の進入クロソイド部及び脱出クロソイド部を作成する。

 走行軌道表示部43は、走行軌道を表示部24に表示させる。

 アクチュエータ制御部44は、車両50が走行軌道を走行するように、アクチュエータ25を動作させることでステアリングコラム51を回転させる。

[比較例]
 図4は、比較例の走行軌道を説明する図である。図4において、横軸方向をX軸方向とし、縦軸方向をY軸方向とする。道路100は、進入直線区間101と、進入直線区間101に引き続く円弧区間102と、円弧区間102に引き続く脱出直線区間103と、を有する。なお、図4では、一方の車線だけを図示し、対向車線の図示を省略している。

 基準走行軌道104は、車両50が道路100を道なりに走行する場合の軌道であり、道路100の中心線が例示される。

 基準走行軌道104は、進入直線区間101内では進入直線部104aを有し、円弧区間102内では進入直線部104aに引き続く円弧部104bを有し、脱出直線区間103内では円弧部104bに引き続く脱出直線部104cを有する。円弧部104bは、地点105を中心とする半径R0の円弧である。

 進入直線部104aと円弧部104bとは、進入直線区間101と円弧区間102との境界に位置する地点104dで接続する。円弧部104bと脱出直線部104cとは、円弧区間102と脱出直線区間103との境界に位置する地点104eで接続する。

 進入直線部104aでの曲率は、0である。円弧部104bでの曲率は、1/R0である。脱出直線部104cでの曲率は、0である。

 波形106は、基準走行軌道104の曲率を表す波形である。波形106の横軸方向Lは、基準走行軌道104の道のりである。理解の容易のため、横軸方向Lは、適宜縮めている。

 波形106は、進入直線部104aに対応し、曲率が0である第1部分106aと、円弧部104bに対応し、曲率が1/R0である第2部分106bと、脱出直線部104cに対応し、曲率が0である第3部分106cと、を有する。

 第1部分106aと第2部分106bとの間は、第1エッジ部106dとなり、第2部分106bと第3部分106cとの間は、第2エッジ部106eとなる。

 基準走行軌道104の曲率の2階微分を表す波形107は、地点104dでスパイク部107aを有し、地点104eでスパイク部107bを有する。

 基準走行軌道104の曲率は、車両50の横方向の加速度に正比例する。横方向とは、車両50の進行方向に直交する方向を言う。基準走行軌道104の曲率の1階微分は、車両50の横方向の加加速度(躍度、ジャーク(jerk))に正比例する。基準走行軌道104の曲率の2階微分は、車両50の横方向の加加速度の変化率に正比例する。

 もし、車両50が基準走行軌道104を走行する場合には、車両50のステアリングは、地点104d及び地点104eで急操作される。

 基準走行軌道104の曲率を表す波形106は、基準走行軌道104を走行する車両50の横方向の加速度を表す波形でもある。従って、第1エッジ部106d及び第2エッジ部106eでは、車両50の横方向の加速度が急激に変化し、車両50の横滑りの可能性が大きくなるとともに、乗員の不快感が大きくなる。

[実施形態の原理]
 図5は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。図5は、第1の実施形態に係る走行軌道作成装置によって作成される走行軌道の一例を示す平面図である。図5に示す走行軌道108は、走行軌道作成装置2によって作成される軌道である。

 走行軌道108は、進入直線部108aと、進入直線部108aに引き続く進入クロソイド部108bと、進入クロソイド部108bに引き続く円弧部108cと、円弧部108cに引き続く脱出クロソイド部108dと、脱出クロソイド部108dに引き続く脱出直線部108eと、を含む。

 進入直線部108aは、進入直線区間101の外縁から予め定められた距離だけ離れ、進入直線区間101と平行な直線である。「外縁」とはカーブの中心側とは反対側(すなわちカーブの反中心側)の縁のことを言い、以下において同様である。予め定められた距離は、安全を保つための左余裕と車両50の左半自車幅との和が例示されるが、これに限定されない。

 進入クロソイド部108bは、AA*とAA*との和の計2・AA*の弧長(道のり)を有する。進入クロソイド部108bの道のり2・AA*は、緩和区間長データ22c内で道路100の設計速度に対応付けられた緩和区間長である。

 円弧部108cは、半径R0と同じか又は半径R0よりも大きい半径getRの円弧である。円弧部108cの中心の地点109は、地点105よりも道路100から遠い場所である。

 脱出クロソイド部108dは、AA*とAA*との和の計2・AA*の弧長(道のり)を有する。脱出クロソイド部108dの道のり2・AA*は、緩和区間長データ22c内で道路100の設計速度に対応付けられた緩和区間長である。

 脱出直線部108eは、脱出直線区間103の外縁から予め定められた距離だけ離れ、脱出直線区間103と平行な直線である。予め定められた距離は、安全を保つための左余裕と車両50の左半自車幅との和が例示されるが、これに限定されない。

 波形110は、走行軌道108の曲率を表す波形である。波形108の横軸方向Lは、走行軌道108の道のりである。図面の簡素化及び理解の容易のため、横軸方向Lは、適宜縮めている。

 波形110は、進入直線部108aに対応し、曲率が0である第1部分110aと、進入クロソイド部108bに対応し、曲率が双曲線正接関数(ハイパボリックタンジェント、tanh)曲線である第2部分110lと、を有する。

 更に、波形110は、円弧部108cに対応し、曲率が1/getRである第3部分110bと、脱出クロソイド部108dに対応し、曲率が双曲線正接関数曲線である第4部分110oと、脱出直線部108eに対応し、曲率が0である第5部分110cと、を有する。

 第2部分110lは、進行方向手前側の点110pでの接線が第1部分110aと一致し、進行方向先側の点110sでの接線が第3部分110bと一致する。また、第2部分110lの中心の点110xは、第1エッジ部106dに重なる。

 第4部分110oは、進行方向手前側の点110tでの接線が第3部分110bと一致し、進行方向先側の点110wでの接線が第5部分110cと一致する。また、第4部分110oの中心の点110yは、第2エッジ部106eに重なる。

 図6は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。図6は、第1の実施形態に係る走行軌道作成装置によって作成される走行軌道の曲率の波形の一部拡大図である。図6は、図5の第2部分110l及び第4部分110oの近傍の拡大図である。

 図6を参照すると、L軸と第1エッジ部106dと波形110とで定まる領域Aの面積は、1/getRの直線と第1エッジ部106dと波形110とで定まる領域Bの面積と同じになる。1/getRの直線と第2エッジ部106eと波形110とで定まる領域Cの面積は、L軸と第2エッジ部106eと波形110とで定まる領域Dの面積と同じになる。

 波形130は、波形110の2階微分の波形である。走行軌道108の曲率は、車両50の横方向の加速度に正比例する。走行軌道108の曲率の1階微分は、車両50の横方向の加加速度(躍度、ジャーク(jerk))に正比例する。走行軌道108の曲率の2階微分は、車両50の横方向の加加速度の変化率に正比例する。

 双曲線正接関数は、次の式(1)で表される。
  y=tanh(x) ・・・(1)

 式(1)の1階微分は、次の式(2)で表される。
  y’=sech(x) ・・・(2)

 式(1)の2階微分は、次の式(3)で表される。
  y’’=-2sech(x)・tanh(x) ・・・(3)

 図6に示すように、波形110の原点Oから点110pまでの第1部分110aは、0である。従って、波形130の、第1部分110aに対応する第1部分130aは、0となる。

 波形110の点110pから点110sまでの第2部分110lは、双曲線正接関数曲線である。双曲線正接関数の2階微分は、上記の式(3)の通りである。従って、波形130の、第2部分110lに対応する第2部分130bは、式(3)で表される曲線となる。

 波形110の点110sから点110tまでの第3部分110bは、正の定数である。従って、波形130の、第3部分110bに対応する第3部分130eは、0となる。

 波形110の点110tから点110wまでの第4部分110oは、双曲線正接関数曲線である。双曲線正接関数の2階微分は、上記の式(3)の通りである。従って、波形130の、第4部分110oに対応する第4部分130fは、式(3)で表される曲線となる。

 波形110の点110w以降の第5部分110cは、0である。従って、波形130の、第5部分110cに対応する第5部分130hは、0となる。

 図4の比較例を参照すると、基準走行軌道104の曲率の2階微分の波形107は、スパイク部107a及び107bを有する。スパイク部107a及び107bでは、車両50の横方向の加加速度が急激に変化するので、車両50が横滑りする可能性があり、乗員が不快感を感じる可能性がある。

 一方、図6を参照すると、本実施形態の走行軌道作成装置2によって作成された走行軌道108では、波形130は、全区間において、滑らかに変化している。より詳細には、波形130は、第2部分130bの開始部、第2部分130bの中央部、第2部分130bの終了部、第4部分130fの開始部、第4部分130fの中央部、及び、第4部分130fの終了部において、滑らかに変化している。

 従って、走行軌道作成装置2は、車両50の横方向の加加速度の変化率が滑らかに変化する走行軌道を作成することができる。つまり、走行軌道作成装置2は、車両50が滑らかに走行できる走行軌道を作成することができる。これにより、走行軌道作成装置2は、車両50の横滑りの発生を抑制できるとともに、乗員の不快感を抑制することができる。

 なお、本実施形態では、第2部分110l及び第4部分110oを双曲線正接関数曲線としたが、これに限定されない。第2部分110l及び第4部分110oの他の例は、シグモイド関数(sigmoid function)曲線が例示される。

 シグモイド関数は、次の式(4)で表される。
  y=(tanh(x/2)+1)/2 ・・・(4)

 従って、走行軌道作成装置2は、第2部分110l及び第4部分110oをシグモイド関数曲線としても、双曲線正接関数曲線とした場合と同様に、車両50の横方向の加加速度の変化率が滑らかに変化する走行軌道を作成することができる。つまり、走行軌道作成装置2は、車両50が滑らかに走行できる走行軌道を作成することができる。これにより、走行軌道作成装置2は、車両50の横滑りの発生を抑制できるとともに、乗員の不快感を抑制することができる。

[多連クロソイド曲線の作成原理]
 クロソイド作成部42bの、多連クロソイド曲線の作成原理について説明する。ここでは、進入クロソイド部の作成原理について説明する。脱出クロソイド部は、進入クロソイド部と同様に作成できるので、説明を省略する。

 tanh(x)は、次の式(5)で表される。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001

 図7は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。図7は、y=tanh(x)のグラフである。

 y=tanh(x)は、原点(0,0)を通り、y=-1.0及びy=1.0を漸近線とし、yの値が変化する部分がx範囲[-2,2]にほぼ収まる関数である。

 ここで、円弧部108cの半径R=100mとする。つまり円弧部108cの曲率を1/R=1/100とする。また、進入直線区間101の長さをL1=100mとし、円弧区間102の弧長(道のり)をL2=50mとする。また、道路100の設計速度を50km/hとする。つまり、緩和区間長を40mとする(図2参照)。従って、AA*=20mとする。

 そして、双曲線正接関数曲線の中心のY座標がDD=1/(2・R)となり、Yの値が変化する部分がY範囲[0,2DD]且つX範囲[-AA*,AA*]となるように、双曲線正接関数を次の式(6)の形で使用する。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002

 図8は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。図8は、式(6)のグラフである。

 式(6)において、X=-AA*の場合には式(6)右辺の括弧内が-2になり、式(6)の値は漸近線Y=0に近づく。なお、実際には、X=-AA*の場合には、式(6)の値と漸近線Y=0との間には僅かな隙間があるが、本実施形態では、X=-AA*の場所での曲率を0とする。

 式(6)において、X=AA*の場合には式(6)右辺の括弧内が2になり、式(6)の値は漸近線Y=2DDに近づく。なお、実際には、X=AA*の場合には、式(6)の値と漸近線Y=2DDとの間には僅かな隙間があるが、本実施形態では、X=AA*の場所での曲率を2DDとする。

 クロソイド作成部42bは、図8のグラフのX範囲[-AA*,AA*]を、予め定められた分割数numで等分する。つまり、クロソイド作成部42bは、双曲線正接関数曲線のX範囲[-AA*,AA*]で曲率が表される、num個のクロソイド曲線(卵形クロソイド曲線)を連結した多連クロソイド曲線を作成する。本実施形態では、num=30とするが、これは例示であってこれに限定されない。

 num個のクロソイド曲線の各々の弧長(道のり)lenは、次の式(7)で表される。
  len=(AA*-(-AA*))/num
     =2AA*/30        ・・・(7)

 図8のグラフのX範囲[-AA*,AA*]をnum個に等分した、分割場所の各々の曲率をK(i=0,・・・,num)とする。Kは、第1番目のクロソイド曲線の始点の曲率である。Kは、第1番目のクロソイド曲線の終点且つ第2番目のクロソイド曲線の始点の曲率である。K30は、第30番目のクロソイド曲線の終点の曲率である。

 30個のクロソイド曲線の始点及び終点の各々での曲率半径Rは、次の式(8)で表される。
  R=1/K ・・・(8)

 第1番目のクロソイド曲線の始点の曲率半径は、R=∞である。第30番目のクロソイド曲線の終点の曲率半径は、R30=R=100である。

 クロソイド曲線や卵形クロソイド曲線は、始点、始点方向(方向ic=1又は-1)、クロソイドパラメータA、及び、曲率半径(卵形クロソイド曲線の場合は始点の曲率半径及び終点の曲率半径)を与えれば、一意に描くことができる。本実施形態では、30個のクロソイド曲線の各々の弧長(道のり)lenが同じであるので、30個のクロソイド曲線の各々は、クロソイドパラメータAを定めれば、一意に描くことができる。

 第1番目のクロソイドパラメータAは、A=RLの公式より、次の式(9)で表される。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003

 第i番目(i=2,・・・,num)のクロソイドパラメータAは、式(10)の公式より、式(11)で表される。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005

 従って、クロソイド作成部42bは、円弧の半径を表す引数Rが円弧作成部42aから与えられれば、第1番目のクロソイド曲線の始点を、進入直線部の終点とし、第1番目のクロソイド曲線の始点の方向角を、進入直線部の方向角とし、第i番目(i=2,・・・,num)のクロソイド曲線の始点を、第(i-1)番目のクロソイド曲線の終点とし、第i番目のクロソイド曲線の始点の方向角を、第(i-1)番目のクロソイド曲線の終点の方向角として、既知の軌道計算式(例えば、特許文献1に記載の軌道計算式)を使用することで、30個のクロソイド曲線を連結した多連クロソイド曲線を作成できる。

 図9は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。図9は、第1の実施形態に係る走行軌道作成装置によって作成される走行軌道の一例を示す図である。

 図10は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。図10は、図9の領域204の拡大図である。

 走行軌道200は、直線部201と、直線部201に引き続く多連クロソイド部202と、多連クロソイド部202に引き続く、半径R=100mの円弧部203と、を含む。円弧部203の始点は、多連クロソイド部202の終点である。円弧部203の始点の接線の方向角は、多連クロソイド部202の終点の方向角と同じである。円弧部203の曲率は、多連クロソイド部202の終点の曲率と同じである。

 直線部201の長さは、L1-AA*=100-20=80mとなる。多連クロソイド部202の弧長(道のり)は、2・AA*=2・20=40mとなる。円弧部203の弧長(道のり)は、L2-AA*=50-20=30mとなる。

 なお、上記では、進入クロソイド部の作成原理について説明したが、脱出クロソイド部も、進入クロソイド部と同様に作成できる。つまり、脱出直線部の始点を始点とし、脱出直線部の始点の方向角を始点の方向角とし、円弧部を最終接円弧とする多連クロソイドが、脱出クロソイド部となる。

[円弧の作成原理]
 円弧作成部42aの、円弧作成原理について説明する。

 図11は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。円弧作成部42aは、進入直線区間101の外縁上の測量点P111及びP112を通る直線L111を作成する。つまり、直線L111は、進入直線区間101の外縁に重なる。

 円弧作成部42aは、直線L111よりも内側に予め定められた距離d1だけ離れ、直線L111に平行な直線L113を作成する。なお、「内側」とはカーブの中心側のことを言い、以下において同様である。予め定められた距離d1は、安全を保つための左余裕と車両50の左半自車幅との和が例示されるが、これに限定されない。直線L113が、進入直線部108aになる。

 円弧作成部42aは、脱出直線区間103の外縁上の測量点P121及びP122を通る直線L121を作成する。つまり、直線L121は、脱出直線区間103の外縁に重なる。

 円弧作成部42aは、直線L121よりも内側に距離d1だけ離れ、直線L121に平行な直線L123を作成する。直線L123が、脱出直線部108eになる。

 円弧作成部42aは、直線L113と直線L123との交点を点PCRSとする。

 円弧作成部42aは、円弧区間102の内縁上の中央部の測量点P120から円弧区間102の反中心側に予め定められた距離d2だけ離れた点を点P130とする。なお、「内縁」とはカーブの中心側の縁のことを言い、以下において同様である。予め定められた距離d2は、安全を保つための右余裕と車両50の右半自車幅との和が例示されるが、これに限定されない。

 図12は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。円弧作成部42aは、直線L113と直線L123とでできる内角(カーブの中心側の角)を2等分する直線L140を作成する。点PCRSは、直線L140上にある。

 円弧作成部42aは、点P130から直線L140に下ろした垂線の足を点P131とする。円弧作成部42aは、点P131を、円弧部108cの通過目標点とする。なお、測量点P120(図11参照)が直線L140上にある場合は、点P130と点P131とは同一の点になる。

 円弧210は、点PCRSと点P131との間を通過し、且つ、直線L113及びL123に接する半径R0の円弧である。点OXは、円弧210の中心である。円弧210の半径210a及び210bの長さは、R0である。点P131と円弧210との間の距離をhとする。

 図13は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。図13に示すように、始点が原点(0,0)であり、ベクトル方向が(1,0)であり、最終接円弧219の半径がR0である多連クロソイド曲線218を考える。そして、最終接円弧219の中心を(ox,oy)とする。最終接円弧219の始点は、多連クロソイド曲線218の終点である。最終接円弧219の始点の接線の方向角は、多連クロソイド曲線218の終点の方向角と同じである。最終接円弧219の曲率は、多連クロソイド曲線218の終点の曲率と同じである。

 図13を参照すると、最終接円弧219の中心(ox,oy)は、多連クロソイド曲線218の接線y=0からoyだけ離れている。また、多連クロソイド曲線218の始点(0,0)は、最終接円弧219の中心(ox,oy)から下ろした垂線の足(ox,0)からoxだけ離れている。

 図14は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。図14は、図12に、半径R0の円弧222と、直線L113に接し且つ円弧222を最終接円弧とする進入クロソイド曲線221と、直線L123に接し且つ円弧222を最終接円弧とする脱出クロソイド曲線223と、を追加した図である。円弧222の半径222a及び222bの長さは、R0である。

 円弧222の中心点OX’は、直線L113よりも内側に距離oyだけ離れ、直線L113に平行な直線L141と、直線L123よりも内側に距離oyだけ離れ、直線L123に平行な直線L142と、の交点である。

 図15は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。図15は、図14の点PCRS近傍の拡大図である。円弧222は、円弧210よりも内側にある。

 図16は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。図16は、図14の点OX近傍の拡大図である。点OX’は、点OXよりも内側にある。点OXと点OX’との間の距離をD0とする。

 円弧222の半径が円弧210の半径R0と同じ場合であっても、点OX’は点OXよりも内側にあるのであるから、円弧222の半径が円弧210の半径R0よりも大きくなった場合には、点OX’は更に内側にある。

 図17は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。図17は、図12に、半径R2(R2>R0)の円弧232と、直線L113に接し且つ円弧232を最終接円弧とする進入クロソイド曲線231と、直線L123に接し且つ円弧232を最終接円弧とする脱出クロソイド曲線233と、を追加した図である。円弧232の半径232a及び232bの長さは、R2である。点OX2は、円弧232の中心である。点OXと点OX2との間の距離をD1とする。

 図18は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。図18は、図17の点PCRS近傍の拡大図である。

 点P131と円弧232との間の距離Dは、次の式(12)で表される。
  D=h-(D1+R0-R2) ・・・(12)

 R2=R0の場合は、円弧232が、円弧222(図14及び図15参照)と一致するので、点OXと点OX2との間の距離D1は、点OXと点OX’との間の距離D0と一致する。R2=R0の場合、式(12)は、
  D=h-(D0+R0-R0)
   =h-D0
となる。

 従って、距離hが点OXと点OX’との間の距離D0より長ければ、点P131を通過する解が有る、つまり走行軌道108を作成でき、距離hが点OXと点OX’との間の距離D0より短ければ、点P131を通過する解が無い、つまり走行軌道108を作成できないことになる。本実施形態では、点P131が円弧222から十分離れており、距離hが、点OXと点OX’との間の距離D0より長いことを前提とする。

 R2がR0に近ければ、式(12)の値は正の値であり、R2がR0より大きくなって行くと、式(12)の値が負の値に転じる。つまり、円弧232の場所が、通過目標点である点P131よりもカーブの中心側に転じる。従って、円弧作成部42aは、式(12)の値が負の値に転じたら、二分探索法のイテレート計算(ループ計算)を行うことで、式(12)の値が正の値から負の値に転じる手前、つまり円弧232の場所が通過目標点である点P131よりもカーブの中心側になってしまう手前のR2を算出できる。

 具体的には、円弧作成部42aは、点PCRSと点P131との間を通過し且つ直線L113及びL123に接する円弧を初期半径(例えばR0)から段階的に半径を大きくしながら作成し、新たな円弧を作成する度に当該円弧の半径を表す変数R2を引数として、クロソイド作成部42bに、進入クロソイド部及び脱出クロソイド部を作成させる。円弧作成部42aは、進入クロソイド部及び脱出クロソイド部が作成されれば、進入クロソイド部及び脱出クロソイド部に連結する、半径R2の円弧の場所を決定できる。また、円弧作成部42aは、新たな円弧を作成する度に式(12)の計算を行い、式(12)の値が負の値に転じると上述の二分探索法のイテレート計算を行って、式(12)の値が正の値から負の値に転じる手前の、半径が極大となる円弧232を見つける。

 図19は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。円弧作成部42aは、図19に示すように、直線L113と、進入クロソイド曲線231と、円弧232と、脱出クロソイド曲線233と、直線L123と、を含む走行軌道が1回転してしまう解は、解として認めないこととする。

 図20は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置で作成された走行軌道の一例を示す図である。

 走行軌道108は、進入直線部108a(図12の直線L113に対応)と、進入直線部108aに引き続く進入クロソイド部108bと、進入クロソイド部108bに引き続く円弧部108cと、円弧部108cに引き続く脱出クロソイド部108dと、脱出クロソイド部108dに引き続く脱出直線部108e(図12の直線L123に対応)と、を含む。

 円弧部108cの半径getRは、上述した式(12)の値が正の値から負の値に転じる手前の極大半径である。点OX3は、円弧部108cの中心であり、直線L140上にある。

 再び図3を参照すると、走行軌道表示部43は、走行軌道108を地図に重ねて表示部24に表示する。ユーザは、車両50の自動運転を行わない場合、車両50が表示部24に表示された走行軌道108を走行するように、ステアリングを操作する。これにより、車両50の横方向の加速度が滑らかに変化する。従って、車両50の横滑りの発生を抑制できるとともに、乗員の不快感を抑制することができる。

 アクチュエータ制御部44は、自動運転設定フラグ22bが「1」であるか否かを判定する。アクチュエータ制御部47は、自動運転設定フラグ22bが「1」であると判定したら、車両50が走行軌道120を走行するように、アクチュエータ25を動作させることでステアリングコラム51を回転させる。これにより、車両50の横方向の加速度は、滑らかに変化する。つまり、運転支援装置1は、車両50を滑らかに走行させることができる。従って、運転支援装置1は、車両50の横滑りの可能性を抑制できるとともに、乗員の不快感を抑制することができる。

 以上説明したように、運転支援装置1は、車両50の横方向の加速度が滑らかに変化する走行軌道108を作成することができる。つまり、運転支援装置1は、車両50が滑らかに走行できる走行軌道108を作成することができる。これにより、運転支援装置1は、車両50の横滑りの発生を抑制できるとともに、乗員の不快感を抑制することができる。

 また、運転支援装置1は、地図データ22a内の一条道路(ポリライン)である基準走行軌道104から、走行軌道108を作成することができる。

 また、運転支援装置1は、車両50が走行軌道108を走行するように、アクチュエータ25を動作させて、ステアリングコラム51を回転させる。従来の運転支援装置では、車両50の横滑りの可能性を抑制するとともに、乗員の不快感を抑制するために、車両50の走行状態を検出して制御量を調整するフィードバック制御を行う必要があった。一方、運転支援装置1は、車両50が走行軌道108を走行するようにフィードフォワード制御を行うことができるので、構成を簡易にでき、安価に製造できる。

(第2の実施形態)
 図21は、第2の実施形態にかかる運転支援システムの構成を示す図である。なお、第1の実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。

 この運転支援システム60は、車両50に搭載された運転支援装置1Aと、サーバ70と、を備える。

 運転支援装置1Aは、第1の実施形態にかかる運転支援装置1の構成要素である位置検出部21、記憶部22、制御部23、表示部24及びアクチュエータ25に加えて、サーバ70と無線通信を行う通信部26を更に備える。無線通信は、W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)又はLTE(Long Term Evolution)が例示される。

 サーバ70は、運転支援装置1Aと無線通信を行う通信部71と、走行軌道作成装置80と、を備える。走行軌道作成装置80は、制御部81と、記憶部82と、を備える。

 制御部81は、CPU81aと、ROM81bと、RAM81cと、を備える。CPU81a、ROM81b及びRAM81cは、バスB1を介して接続されている。

 CPU81aは、RAM81cを作業領域として使用しながら、ROM81bに記憶されているプログラムを実行する。なお、プログラムは、記憶部82に記憶されていても良い。

 記憶部82は、地図データ82aと、緩和区間長データ82bと、を記憶する。記憶部82は、SSD又はHDDが例示される。

 図22は、第2の実施形態にかかる運転支援装置の機能ブロックを示す図である。CPU23aは、ROM23bに記憶されたプログラムを実行する。これにより、走行軌道表示部43、アクチュエータ制御部44、現在地送信部48及び走行軌道受信部49が実現される。

 現在地送信部48は、車両50の現在地をサーバ70に送信する。

 走行軌道受信部49は、走行軌道108をサーバ70から受信する。

 図23は、第2の実施形態にかかる走行軌道作成装置の機能ブロックを示す図である。CPU81aは、ROM81bに記憶されたプログラムを実行する。これにより、地図データ読出部41、走行軌道作成部42、現在地受信部83及び走行軌道送信部84が実現される。

 現在地受信部83は、車両50の現在地を運転支援装置1Aから受信する。

 走行軌道送信部84は、走行軌道108を運転支援装置1Aに送信する。

 図24は、第2の実施形態にかかる運転支援システムの動作を示すシーケンス図である。運転支援装置1Aは、車両50とカーブ又は交差点との間の距離が予め定められた距離になったら、図24に示す処理を開始する。

 運転支援装置1Aの現在地送信部48は、ステップS400において、車両50の現在地を表すデータをサーバ70に送信する。サーバ70の現在地受信部83は、車両50の現在地を表すデータを運転支援装置1Aから受信する。

 サーバ70の走行軌道作成部42は、ステップS402において、進入直線部108aと、進入直線部108aに引き続く進入クロソイド部108bと、進入クロソイド部108bに引き続く円弧部108cと、円弧部108cに引き続く脱出クロソイド部108dと、脱出クロソイド部108dに引き続く脱出直線部108eと、を含む走行軌道108を作成する。

 なお、ステップS402における走行軌道作成方法は、第1の実施形態で説明した走行軌道作成方法と同様である。

 サーバ70の走行軌道送信部84は、ステップS404において、走行軌道108を運転支援装置1Aに送信する。運転支援装置1Aの走行軌道受信部49は、走行軌道108をサーバ70から受信する。

 運転支援装置1Aの走行軌道表示部43は、ステップS406において、走行軌道108を地図に重ねて表示部24に表示する。また、運転支援装置1Aのアクチュエータ制御部44は、自動運転設定フラグ22bが「1」であると判定したら、車両50が走行軌道108を走行するように、アクチュエータ25を動作させることでステアリングコラム51を回転させる。

 運転支援システム60は、サーバ70側で走行軌道108を作成することができる。これにより、車両50に搭載された運転支援装置1A側で走行軌道108を作成する必要をなくすことができ、運転支援装置1AのCPU23aの処理負荷を低減することができる。

 車両50に搭載されるCPU23aは、実装上の要請又は消費電力抑制の要請から、処理能力が低い場合がある。しかしながら、運転支援システム60は、サーバ70側で走行軌道108を作成することができる。従って、運転支援システム60は、CPU23aの処理能力が低い場合であっても、進入直線部108aと、進入直線部108aに引き続く進入クロソイド部108bと、進入クロソイド部108bに引き続く円弧部108cと、円弧部108cに引き続く脱出クロソイド部108dと、脱出クロソイド部108dに引き続く脱出直線部108eと、を含む走行軌道108を作成することができる。これにより、運転支援システム60は、車両50の横滑りの可能性を抑制できるとともに、乗員の不快感を抑制することができる。

(第3の実施形態)
 図25は、第3の実施形態にかかる運転支援システムの構成を示す図である。なお、第1の実施形態又は第2の実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。

 この運転支援システム61は、車両50に搭載された運転支援装置1Bと、サーバ70Aと、を備える。

 運転支援装置1Bは、第1の実施形態にかかる運転支援装置1の構成要素である位置検出部21、記憶部22、制御部23、表示部24及びアクチュエータ25に加えて、記録媒体90に記録されたデータを読み取る記録媒体読取部27を更に備える。

 サーバ70Aは、記録媒体90にデータを書き込む記録媒体書込部72と、走行軌道作成装置80と、を備える。

 記録媒体90は、SDカード(登録商標)、USB(Universal Serial Bus)メモリ又はDVD(Digital Versatile Disc)が例示される。

 走行軌道作成装置80は、日本全国のカーブ又は交差点毎に、進入直線部108aと、進入直線部108aに引き続く進入クロソイド部108bと、進入クロソイド部108bに引き続く円弧部108cと、円弧部108cに引き続く脱出クロソイド部108dと、脱出クロソイド部108dに引き続く脱出直線部108eと、を含む走行軌道108を作成し、記録媒体90に記録する。

 車両50のユーザは、記録媒体90を車両50に持ち込んで、運転支援装置1Bの記録媒体読取部27に挿入する。なお、運転支援装置1Bは、記録媒体90に記録された走行軌道108を記憶部22にインストール又はコピーしても良い。これにより、ユーザは、記録媒体90を取り外すことができる。

 運転支援装置1Bは、車両50とカーブ又は交差点との間の距離が予め定められた距離になったら、走行軌道108を記録媒体90又は記憶部22から読み取って、走行軌道108を地図に重ねて表示部24に表示する。また、運転支援装置1Bは、自動運転設定フラグ22bが「1」であると判定したら、車両50が走行軌道108を走行するように、アクチュエータ25を動作させることでステアリングコラム51を回転させる。

 運転支援システム61は、サーバ70A側で走行軌道108を作成することができる。これにより、車両50に搭載された運転支援装置1B側で走行軌道108を作成する必要をなくすことができ、運転支援装置1BのCPU23aの処理負荷を低減することができる。

 また、運転支援システム61は、第2の実施形態にかかる運転支援システム60と比較して、無線通信を不要にすることができる。これにより、運転支援システム61は、システムの製造コストを低減できるとともに、通信費用つまりランニングコストを低減することができる。

 以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

 1,1A 運転支援装置、2,80 走行軌道作成装置、21 位置検出部、22,82 記憶部、23,81 制御部、24 表示部、25 アクチュエータ、26,71 通信部、27 記録媒体読取部、41 地図データ読出部、42 走行軌道作成部、42a 円弧作成部、42b クロソイド作成部、43 走行軌道表示部、44 アクチュエータ制御部、48 現在地送信部、49 走行軌道受信部、50 車両、60,61 運転支援システム、72 記録媒体書込部、83 現在地受信部、84 走行軌道送信部、90 記録媒体。

Claims (12)

  1.  進入直線区間と、前記進入直線区間に引き続く円弧区間と、前記円弧区間に引き続く脱出直線区間と、を有する道路を車両が走行する走行軌道を作成する走行軌道作成装置であって、
     前記進入直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた進入直線部と、前記進入直線部に引き続き、第1群のクロソイド曲線が連結されてなる進入クロソイド部と、前記進入クロソイド部に引き続く円弧部と、前記円弧部に引き続き、第2群のクロソイド曲線が連結されてなる脱出クロソイド部と、前記脱出クロソイド部に引き続き、前記脱出直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた脱出直線部と、を含む前記走行軌道を作成する走行軌道作成部を備え、
     前記走行軌道作成部は、
     前記円弧区間の内縁から前記円弧区間の反中心側に予め定められた距離だけ離れた通過目標点よりも更に前記円弧区間の反中心側に位置し且つ半径ができるだけ大きい前記円弧部を作成する円弧作成部と、
     前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記進入直線部に接し、前記進入直線部の方向角を始点の方向角とする前記進入クロソイド部と、前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、前記脱出直線部に接し、前記脱出直線部の方向角を始点の方向角とする前記脱出クロソイド部と、を作成するクロソイド作成部と、
     を含むことを特徴とする、走行軌道作成装置。
  2.  前記クロソイド作成部は、
     与えられた半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記進入直線部に接し、前記進入直線部の方向角を始点の方向角とする前記進入クロソイド部と、前記与えられた半径を最終接円弧の半径とし、前記脱出直線部に接し、前記脱出直線部の方向角を始点の方向角とする前記脱出クロソイド部と、を作成するものであり、
     前記円弧作成部は、
     前記通過目標点よりも前記円弧区間の反中心側に位置し且つ前記進入直線部及び前記脱出直線部に接する円弧を初期半径から段階的に半径を大きくしながら作成し、新たな円弧を作成する度に当該円弧の半径を前記クロソイド作成部に与えて、前記クロソイド作成部に前記進入クロソイド部及び前記脱出クロソイド部を作成させ、前記進入クロソイド部及び前記脱出クロソイド部に連結する当該円弧の場所を決定し、当該円弧の場所が前記通過目標点よりも前記円弧区間の中心側に転じたら、二分探索法を使用して、前記通過目標点よりも前記円弧区間の中心側に転じる手前の円弧を前記円弧部とする
     ことを特徴とする、請求項1に記載の走行軌道作成装置。
  3.  前記クロソイド作成部は、
     前記第1群のクロソイド曲線及び前記第2群のクロソイド曲線の各々の始点及び終点での曲率を、双曲線正接関数又はシグモイド関数によって算出し、前記第1群のクロソイド曲線及び前記第2群のクロソイド曲線の各々の始点及び終点での曲率を用いて、前記第1群のクロソイド曲線及び前記第2群のクロソイド曲線の各々のクロソイドパラメータを算出し、前記第1群のクロソイド曲線の各々のクロソイドパラメータを用いて、前記第1群のクロソイド曲線の内の第1番目のクロソイド曲線の始点を前記進入直線部の終点とし、第1番目のクロソイド曲線の始点の方向角を前記進入直線部の方向角とし、第2番目以降のクロソイド曲線の始点を1つ前のクロソイド曲線の終点とし、第2番目以降のクロソイド曲線の始点の方向角を1つ前のクロソイド曲線の終点の方向角として、前記進入クロソイド部を作成し、前記第2群のクロソイド曲線の各々のクロソイドパラメータを用いて、前記第2群のクロソイド曲線の内の第1番目のクロソイド曲線の始点を、前記脱出直線部の始点とし、第1番目のクロソイド曲線の始点の方向角を、前記脱出直線部の方向角とし、第2番目以降のクロソイド曲線の始点を、1つ前のクロソイド曲線の終点とし、第2番目以降のクロソイド曲線の始点の方向角を、1つ前のクロソイド曲線の終点の方向角として、前記脱出クロソイド部を作成する、
     ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の走行軌道作成装置。
  4.  請求項1から3のいずれか1項に記載の走行軌道作成装置と、
     画像を表示する表示部と、
     前記走行軌道を前記表示部に表示させる走行軌道表示部と、
     を備えることを特徴とする運転支援装置。
  5.  請求項1から3のいずれか1項に記載の走行軌道作成装置と、
     前記車両のステアリングコラムを回転させるアクチュエータと、
     前記車両が前記走行軌道を走行するように、前記アクチュエータを動作させることで前記ステアリングコラムを回転させるアクチュエータ制御部と、
     を備えることを特徴とする運転支援装置。
  6.  前記走行軌道を記録媒体に書き込む記録媒体書込部を更に備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の走行軌道作成装置。
  7.  請求項6に記載の走行軌道作成装置によって前記記録媒体に記録された前記走行軌道を読み取る記録媒体読取部と、
     画像を表示する表示部と、
     前記走行軌道を前記表示部に表示させる走行軌道表示部と、
     を備えることを特徴とする運転支援装置。
  8.  請求項6に記載の走行軌道作成装置によって前記記録媒体に記録された前記走行軌道を読み取る記録媒体読取部と、
     前記車両のステアリングコラムを回転させるアクチュエータと、
     前記車両が前記走行軌道を走行するように、前記アクチュエータを動作させることで前記ステアリングコラムを回転させるアクチュエータ制御部と、
     を備えることを特徴とする運転支援装置。
  9.  進入直線区間と、前記進入直線区間に引き続く円弧区間と、前記円弧区間に引き続く脱出直線区間と、を有する道路を走行する車両に搭載された運転支援装置と、前記運転支援装置と通信する走行軌道作成装置と、を備える運転支援システムであって、
     前記走行軌道作成装置は、
     前記車両の現在地を前記運転支援装置から受信する現在地受信部と、
     前記進入直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた進入直線部と、前記進入直線部に引き続き、第1群のクロソイド曲線が連結されてなる進入クロソイド部と、前記進入クロソイド部に引き続く円弧部と、前記円弧部に引き続き、第2群のクロソイド曲線が連結されてなる脱出クロソイド部と、前記脱出クロソイド部に引き続き、前記脱出直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた脱出直線部と、を含む前記走行軌道を作成する走行軌道作成部と、
     前記走行軌道を前記運転支援装置に送信する走行軌道送信部と、
     を備え、
     前記走行軌道作成部は、
     前記円弧区間の内縁から前記円弧区間の反中心側に予め定められた距離だけ離れた通過目標点よりも更に前記円弧区間の反中心側に位置し且つ半径ができるだけ大きい前記円弧部を作成する円弧作成部と、
     前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記進入直線部に接し、前記進入直線部の方向角を始点の方向角とする前記進入クロソイド部と、前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、前記脱出直線部に接し、前記脱出直線部の方向角を始点の方向角とする前記脱出クロソイド部と、を作成するクロソイド作成部と、を含み、
     前記運転支援装置は、
     画像を表示する表示部と、
     前記走行軌道を前記走行軌道作成装置から受信する走行軌道受信部と、
     前記走行軌道を前記表示部に表示させる走行軌道表示部と、
     を備えることを特徴とする運転支援システム。
  10.  進入直線区間と、前記進入直線区間に引き続く円弧区間と、前記円弧区間に引き続く脱出直線区間と、を有する道路を走行する車両に搭載された運転支援装置と、前記運転支援装置と通信する走行軌道作成装置と、を備える運転支援システムであって、
     前記走行軌道作成装置は、
     前記車両の現在地を前記運転支援装置から受信する現在地受信部と、
     前記進入直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた進入直線部と、前記進入直線部に引き続き、第1群のクロソイド曲線が連結されてなる進入クロソイド部と、前記進入クロソイド部に引き続く円弧部と、前記円弧部に引き続き、第2群のクロソイド曲線が連結されてなる脱出クロソイド部と、前記脱出クロソイド部に引き続き、前記脱出直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた脱出直線部と、を含む前記走行軌道を作成する走行軌道作成部と、
     前記走行軌道を前記運転支援装置に送信する走行軌道送信部と、
     を備え、
     前記走行軌道作成部は、
     前記円弧区間の内縁から前記円弧区間の反中心側に予め定められた距離だけ離れた通過目標点よりも更に前記円弧区間の反中心側に位置し且つ半径ができるだけ大きい前記円弧部を作成する円弧作成部と、
     前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記進入直線部に接し、前記進入直線部の方向角を始点の方向角とする前記進入クロソイド部と、前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、前記脱出直線部に接し、前記脱出直線部の方向角を始点の方向角とする前記脱出クロソイド部と、を作成するクロソイド作成部と、を含み、
     前記運転支援装置は、
     前記車両のステアリングコラムを回転させるアクチュエータと、
     前記車両が前記走行軌道を走行するように、前記アクチュエータを動作させることで前記ステアリングコラムを回転させるアクチュエータ制御部と、
     を備えることを特徴とする運転支援システム。
  11.  進入直線区間と、前記進入直線区間に引き続く円弧区間と、前記円弧区間に引き続く脱出直線区間と、を有する道路を車両が走行する走行軌道を作成する走行軌道作成方法であって、
     前記進入直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた進入直線部と、前記進入直線部に引き続き、第1群のクロソイド曲線が連結されてなる進入クロソイド部と、前記進入クロソイド部に引き続く円弧部と、前記円弧部に引き続き、第2群のクロソイド曲線が連結されてなる脱出クロソイド部と、前記脱出クロソイド部に引き続き、前記脱出直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた脱出直線部と、を含む前記走行軌道を作成する走行軌道作成ステップを備え、
     前記走行軌道作成ステップは、
     前記円弧区間の内縁から前記円弧区間の反中心側に予め定められた距離だけ離れた通過目標点よりも更に前記円弧区間の反中心側に位置し且つ半径ができるだけ大きい前記円弧部を作成する円弧作成ステップと、
     前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記進入直線部に接し、前記進入直線部の方向角を始点の方向角とする前記進入クロソイド部と、前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、前記脱出直線部に接し、前記脱出直線部の方向角を始点の方向角とする前記脱出クロソイド部と、を作成するクロソイド作成ステップと、
     を含むことを特徴とする、走行軌道作成方法。
  12.  進入直線区間と、前記進入直線区間に引き続く円弧区間と、前記円弧区間に引き続く脱出直線区間と、を有する道路を車両が走行する走行軌道を作成するためにコンピュータが実行する走行軌道作成プログラムであって、
     前記進入直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた進入直線部と、前記進入直線部に引き続き、第1群のクロソイド曲線が連結されてなる進入クロソイド部と、前記進入クロソイド部に引き続く円弧部と、前記円弧部に引き続き、第2群のクロソイド曲線が連結されてなる脱出クロソイド部と、前記脱出クロソイド部に引き続き、前記脱出直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた脱出直線部と、を含む前記走行軌道を作成する走行軌道作成ステップを備え、
     前記走行軌道作成ステップは、
     前記円弧区間の内縁から前記円弧区間の反中心側に予め定められた距離だけ離れた通過目標点よりも更に前記円弧区間の反中心側に位置し且つ半径ができるだけ大きい前記円弧部を作成する円弧作成ステップと、
     前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記進入直線部に接し、前記進入直線部の方向角を始点の方向角とする前記進入クロソイド部と、前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、前記脱出直線部に接し、前記脱出直線部の方向角を始点の方向角とする前記脱出クロソイド部と、を作成するクロソイド作成ステップと、
     を含むことを特徴とする、走行軌道作成プログラム。
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