特許第6961102号(P6961102)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6961102車両位置処理装置、車両制御装置、車両位置処理方法、及び車両制御方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6961102
(24)【登録日】2021年10月14日
(45)【発行日】2021年11月5日
(54)【発明の名称】車両位置処理装置、車両制御装置、車両位置処理方法、及び車両制御方法
(51)【国際特許分類】
   B62D 6/00 20060101AFI20211025BHJP
   G08G 1/16 20060101ALI20211025BHJP
   B62D 113/00 20060101ALN20211025BHJP
   B62D 101/00 20060101ALN20211025BHJP
【ＦＩ】
   B62D6/00
   G08G1/16 E
   B62D113:00
   B62D101:00
【請求項の数】16
【全頁数】29
(21)【出願番号】特願2020-547535(P2020-547535)
(86)(22)【出願日】2018年9月20日
(86)【国際出願番号】JP2018034762
(87)【国際公開番号】WO2020059068
(87)【国際公開日】20200326
【審査請求日】2020年7月9日
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002941
【氏名又は名称】特許業務法人ぱるも特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】占部 貴寛
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 雅也
(72)【発明者】
【氏名】堀 保義
(72)【発明者】
【氏名】上田 國雄
【審査官】 村山 禎恒
(56)【参考文献】
【文献】 特開２０１６−２０６９７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開２０１８−０２４３４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】 国際公開第２０１６／０８４４７９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】 特開２０１８−０３０４１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開２０１７−０８１４２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開２０１７−０５２４１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開２０１７−０６１２６５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ６２Ｄ ６／００−６／１０
Ｇ０８Ｇ １／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
目標対象の位置を取得する目標対象位置取得部と、
現在の自車両の位置に近い前記目標対象の位置を含む連続した範囲である軌跡生成範囲を設定し、複数の前記目標対象の位置の内、前記軌跡生成範囲に含まれる前記目標対象の位置を、軌跡生成用の目標対象位置として選択する軌跡生成用データ選択部と、
前記軌跡生成用の目標対象位置に基づいて、前記目標対象の軌跡を生成する軌跡生成部と、
を備え、
前記軌跡生成用データ選択部は、複数の前記目標対象の位置の内、現在の前記自車両よりも前側に位置する前側の目標対象の位置を判定し、前記前側の目標対象の位置について、第１方向の前記目標対象の位置の変化方向を算出し、前記前側の目標対象の位置の内、前方向に対する前記目標対象の位置の変化方向の角度の絶対値が、判定角度以上になる位置を判定し、判定した位置よりも第２方向側の前記前側の目標対象の位置を、前記軌跡生成用の目標対象位置として選択し、前記第１方向は、少なくとも現在の前記自車両の位置に近い前記前側の目標対象の位置において、前記前側の目標対象の位置が前方向に変化する方向であり、前記第２方向は、前記第１方向とは反対の変化方向である車両位置処理装置。
【請求項2】
前記軌跡生成用データ選択部は、複数の前記目標対象の位置の内、現在の前記自車両よりも後側に位置する後側の目標対象の位置を判定し、前記後側の目標対象の位置について、前記第２方向の前記目標対象の位置の変化方向を算出し、前記後側の目標対象の位置の内、後方向に対する前記目標対象の位置の変化方向の角度の絶対値が、前記判定角度以上になる位置を判定し、判定した位置よりも前記第１方向側の前記後側の目標対象の位置を、更に前記軌跡生成用の目標対象位置として選択する請求項１に記載の車両位置処理装置。
【請求項3】
目標対象の位置を取得する目標対象位置取得部と、
現在の自車両の位置に近い前記目標対象の位置を含む連続した範囲である軌跡生成範囲を設定し、複数の前記目標対象の位置の内、前記軌跡生成範囲に含まれる前記目標対象の位置を、軌跡生成用の目標対象位置として選択する軌跡生成用データ選択部と、
前記軌跡生成用の目標対象位置に基づいて、前記目標対象の軌跡を生成する軌跡生成部と、
を備え、
前記軌跡生成用データ選択部は、複数の前記目標対象の位置の内、現在の前記自車両よりも前側に位置する前側の目標対象の位置を判定し、前記前側の目標対象の位置の内、第１方向で、前記目標対象の位置が後方向に変化する位置を判定し、判定した位置よりも第２方向側の前記前側の目標対象の位置を、前記軌跡生成用の目標対象位置として選択し、前記第１方向は、少なくとも現在の前記自車両の位置に近い前記前側の目標対象の位置の前後の位置間において、前記前側の目標対象の位置が前方向に変化する位置の変化方向であり、前記第２方向は、前記第１方向とは反対の位置の変化方向である車両位置処理装置。
【請求項4】
前記軌跡生成用データ選択部は、複数の前記目標対象の位置の内、現在の前記自車両よりも後側に位置する後側の目標対象の位置を判定し、前記後側の目標対象の位置の内、前記第２方向で、前記目標対象の位置が前方向に変化する位置を判定し、判定した位置よりも前記第１方向側の前記後側の目標対象の位置を、更に前記軌跡生成用の目標対象位置として選択する請求項３に記載の車両位置処理装置。
【請求項5】
目標対象位置取得部は、
自車両の前方に存在する前方対象物の前記自車両に対する相対位置を取得する前方対象物位置取得部と、
前記自車両の移動情報を取得する自位置情報取得部と、
現在及び過去の複数時点で取得した前記相対位置及び前記自車両の移動情報に基づいて、現在の前記自車両の位置を基準にした前記複数時点の前記前方対象物の履歴位置を、複数の前記目標対象の位置として算出する履歴位置演算部と、を備える請求項１から４のいずれか一項に記載の車両位置処理装置。
【請求項6】
目標対象位置取得部は、
現在の前記自車両の位置を取得する自位置情報取得部と、
現在の前記自車両の位置に基づいて、地図データから、前記自車両が走行する道路の進行方向に沿って順番に並んだ複数の道路地点の位置を、複数の前記目標対象の位置として取得する道路位置取得部と、を備える請求項１から４のいずれか一項に記載の車両位置処理装置。
【請求項7】
前記目標対象位置取得部は、前記目標対象の位置として、現在の前記自車両の前方向及び横方向を２つの座標軸とした座標系である自車両座標系における、前記目標対象の座標位置を算出し、
前記軌跡生成部は、前記自車両座標系において、前記軌跡を生成する請求項１から６のいずれか一項に記載の車両位置処理装置。
【請求項8】
前記軌跡生成部は、前方向の座標軸の値を入力変数とし、横方向の座標軸の値を出力変数とした多項式を用いた近似により、前記軌跡を生成する請求項７に記載の車両位置処理装置。
【請求項9】
目標対象の位置を取得する目標対象位置取得部と、
現在の自車両の位置に近い前記目標対象の位置を含む連続した範囲である軌跡生成範囲を設定し、複数の前記目標対象の位置の内、前記軌跡生成範囲に含まれる前記目標対象の位置を、軌跡生成用の目標対象位置として選択する軌跡生成用データ選択部と、
前記軌跡生成用の目標対象位置に基づいて、前記目標対象の軌跡を生成する軌跡生成部と、
前記自車両が前記軌跡に追従するように前記自車両の操舵角を制御する軌跡追従操舵制御を行う操舵制御部と、を備え、
前記軌跡生成部は、多項式を用いた近似により、前記軌跡を生成し、
前記操舵制御部は、前記軌跡生成用の履歴位置の個数が、前記多項式の最大次数に１を加算した値以上である場合に、前記軌跡追従操舵制御を実行し、前記軌跡生成用の目標対象位置の個数が、前記最大次数に１を加算した値よりも小さい場合に、前記軌跡追従操舵制御を実行しない車両制御装置。
【請求項10】
前記操舵制御部は、現在の前記自車両の位置よりも前方注視距離だけ前方の前記軌跡の位置を、前記自車両の横方向の目標位置に設定し、前記自車両の横方向の位置が、前記目標位置に近づくように、前記操舵角を制御し、
前記前方注視距離を、現在の前記自車両の位置から前記軌跡の前方向の端点までの前方向の距離よりも短い距離に設定する請求項９に記載の車両制御装置。
【請求項11】
前記操舵制御部は、現在の前記自車両の位置から前記軌跡の前方向の端点までの前方向の距離が、下限値以上である場合に、前記軌跡追従操舵制御を実行し、前記前方向の距離が、前記下限値よりも小さい場合に、前記軌跡追従操舵制御を実行しない請求項９又は１０に記載の車両制御装置。
【請求項12】
目標対象の位置を取得する目標対象位置取得ステップと、
現在の自車両の位置に近い前記目標対象の位置を含む連続した範囲である軌跡生成範囲を設定し、複数の前記目標対象の位置の内、前記軌跡生成範囲に含まれる前記目標対象の位置を、軌跡生成用の目標対象位置として選択する軌跡生成用データ選択ステップと、
前記軌跡生成用の目標対象位置に基づいて、前記目標対象の軌跡を生成する軌跡生成ステップと、
を備え、
前記軌跡生成用データ選択ステップでは、複数の前記目標対象の位置の内、現在の前記自車両よりも前側に位置する前側の目標対象の位置を判定し、前記前側の目標対象の位置について、第１方向の前記目標対象の位置の変化方向を算出し、前記前側の目標対象の位置の内、前方向に対する前記目標対象の位置の変化方向の角度の絶対値が、判定角度以上になる位置を判定し、判定した位置よりも第２方向側の前記前側の目標対象の位置を、前記軌跡生成用の目標対象位置として選択し、前記第１方向は、少なくとも現在の前記自車両の位置に近い前記前側の目標対象の位置において、前記前側の目標対象の位置が前方向に変化する方向であり、前記第２方向は、前記第１方向とは反対の変化方向である車両位置処理方法。
【請求項13】
前記軌跡生成用データ選択ステップでは、複数の前記目標対象の位置の内、現在の前記自車両よりも後側に位置する後側の目標対象の位置を判定し、前記後側の目標対象の位置について、前記第２方向の前記目標対象の位置の変化方向を算出し、前記後側の目標対象の位置の内、後方向に対する前記目標対象の位置の変化方向の角度の絶対値が、前記判定角度以上になる位置を判定し、判定した位置よりも前記第１方向側の前記後側の目標対象の位置を、更に前記軌跡生成用の目標対象位置として選択する請求項１２に記載の車両位置処理方法。
【請求項14】
目標対象の位置を取得する目標対象位置取得ステップと、
現在の自車両の位置に近い前記目標対象の位置を含む連続した範囲である軌跡生成範囲を設定し、複数の前記目標対象の位置の内、前記軌跡生成範囲に含まれる前記目標対象の位置を、軌跡生成用の目標対象位置として選択する軌跡生成用データ選択ステップと、
前記軌跡生成用の目標対象位置に基づいて、前記目標対象の軌跡を生成する軌跡生成ステップと、
を備え、
前記軌跡生成用データ選択ステップでは、複数の前記目標対象の位置の内、現在の前記自車両よりも前側に位置する前側の目標対象の位置を判定し、前記前側の目標対象の位置の内、第１方向で、前記目標対象の位置が後方向に変化する位置を判定し、判定した位置よりも第２方向側の前記前側の目標対象の位置を、前記軌跡生成用の目標対象位置として選択し、前記第１方向は、少なくとも現在の前記自車両の位置に近い前記前側の目標対象の位置の前後の位置間において、前記前側の目標対象の位置が前方向に変化する位置の変化方向であり、前記第２方向は、前記第１方向とは反対の位置の変化方向である車両位置処理方法。
【請求項15】
前記軌跡生成用データ選択ステップでは、複数の前記目標対象の位置の内、現在の前記自車両よりも後側に位置する後側の目標対象の位置を判定し、前記後側の目標対象の位置の内、前記第２方向で、前記目標対象の位置が前方向に変化する位置を判定し、判定した位置よりも前記第１方向側の前記後側の目標対象の位置を、更に前記軌跡生成用の目標対象位置として選択する請求項１４に記載の車両位置処理方法。
【請求項16】
目標対象の位置を取得する目標対象位置取得ステップと、
現在の自車両の位置に近い前記目標対象の位置を含む連続した範囲である軌跡生成範囲を設定し、複数の前記目標対象の位置の内、前記軌跡生成範囲に含まれる前記目標対象の位置を、軌跡生成用の目標対象位置として選択する軌跡生成用データ選択ステップと、
前記軌跡生成用の目標対象位置に基づいて、前記目標対象の軌跡を生成する軌跡生成ステップと、
前記自車両が前記軌跡に追従するように前記自車両の操舵角を制御する軌跡追従操舵制御を行う操舵制御ステップと、を備え、
前記軌跡生成ステップでは、多項式を用いた近似により、前記軌跡を生成し、
前記操舵制御ステップでは、前記軌跡生成用の履歴位置の個数が、前記多項式の最大次数に１を加算した値以上である場合に、前記軌跡追従操舵制御を実行し、前記軌跡生成用の目標対象位置の個数が、前記最大次数に１を加算した値よりも小さい場合に、前記軌跡追従操舵制御を実行しない車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、車両位置処理装置、車両制御装置、車両位置処理方法、及び車両制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の技術として、特許文献１に開示された技術がある。特許文献１の技術では、先行車両の位置を所定周期で取得すると共に、自車両の現在位置を取得する。そして、特許文献１の技術では、自車両の現在位置を基準点に設定し、自車両の現在位置よりも第１距離前方の位置に対応する先行車両の検出位置を前方点に設定し、第２距離後方の位置に対応する先行車両の検出位置を後方点に設定する。そして、特許文献１の技術では、設定した基準点、前方点、及び後方点を繋ぐ同一曲率の線で自車両が走行する目標走行経路を設定する。
【0003】
この際、特許文献１の技術では、第１距離だけ前方に、先行車両の検出位置が存在しない場合は、第１距離とは異なる距離の先行車両の検出位置を前方点に変更する。そして、前方点が変更された場合には、基準点から変更後の前方点までの距離と、基準点から後方点までの距離とが所定比率となるように、自車両の現在位置に対して基準点を前後方向に変更する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１７−５２４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１の技術では、基準点、前方点、及び後方点のみで目標走行経路を生成するので、これら前方点及び後方点以外の先行車両の検出位置が考慮されていない。そのため、先行車両の走行軌跡と設定された目標走行経路とには誤差が生じる。特に、先行車両が急なカーブを走行している場合は、ショートカットが生じる等、誤差が大きくなる。
【0006】
そこで、軌跡の生成に用いる目標対象の位置情報の数を増加させて、軌跡の生成精度を向上させることができる車両位置処理装置、車両制御装置、車両位置処理方法、及び車両制御方法が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本願に係る車両位置処理装置は、
目標対象の位置を取得する目標対象位置取得部と、
現在の自車両の位置に近い前記目標対象の位置を含む連続した範囲である軌跡生成範囲を設定し、複数の前記目標対象の位置の内、前記軌跡生成範囲に含まれる前記目標対象の位置を、軌跡生成用の目標対象位置として選択する軌跡生成用データ選択部と、
前記軌跡生成用の目標対象位置に基づいて、前記目標対象の軌跡を生成する軌跡生成部と、
を備え、
前記軌跡生成用データ選択部は、複数の前記目標対象の位置の内、現在の前記自車両よりも前側に位置する前側の目標対象の位置を判定し、前記前側の目標対象の位置について、第１方向の前記目標対象の位置の変化方向を算出し、前記前側の目標対象の位置の内、前方向に対する前記目標対象の位置の変化方向の角度の絶対値が、判定角度以上になる位置を判定し、判定した位置よりも第２方向側の前記前側の目標対象の位置を、前記軌跡生成用の目標対象位置として選択し、前記第１方向は、少なくとも現在の前記自車両の位置に近い前記前側の目標対象の位置において、前記前側の目標対象の位置が前方向に変化する方向であり、前記第２方向は、前記第１方向とは反対の変化方向であるものである。
【0008】
本願に係る車両制御装置は、
目標対象の位置を取得する目標対象位置取得部と、
現在の自車両の位置に近い前記目標対象の位置を含む連続した範囲である軌跡生成範囲を設定し、複数の前記目標対象の位置の内、前記軌跡生成範囲に含まれる前記目標対象の位置を、軌跡生成用の目標対象位置として選択する軌跡生成用データ選択部と、
前記軌跡生成用の目標対象位置に基づいて、前記目標対象の軌跡を生成する軌跡生成部と、
前記自車両が前記軌跡に追従するように前記自車両の操舵角を制御する軌跡追従操舵制御を行う操舵制御部と、を備え、
前記軌跡生成部は、多項式を用いた近似により、前記軌跡を生成し、
前記操舵制御部は、前記軌跡生成用の履歴位置の個数が、前記多項式の最大次数に１を加算した値以上である場合に、前記軌跡追従操舵制御を実行し、前記軌跡生成用の目標対象位置の個数が、前記最大次数に１を加算した値よりも小さい場合に、前記軌跡追従操舵制御を実行しないものである。
【0009】
本願に係る車両位置処理方法は、
目標対象の位置を取得する目標対象位置取得ステップと、
現在の自車両の位置に近い前記目標対象の位置を含む連続した範囲である軌跡生成範囲を設定し、複数の前記目標対象の位置の内、前記軌跡生成範囲に含まれる前記目標対象の位置を、軌跡生成用の目標対象位置として選択する軌跡生成用データ選択ステップと、
前記軌跡生成用の目標対象位置に基づいて、前記目標対象の軌跡を生成する軌跡生成ステップと、
を備え、
前記軌跡生成用データ選択ステップでは、複数の前記目標対象の位置の内、現在の前記自車両よりも前側に位置する前側の目標対象の位置を判定し、前記前側の目標対象の位置について、第１方向の前記目標対象の位置の変化方向を算出し、前記前側の目標対象の位置の内、前方向に対する前記目標対象の位置の変化方向の角度の絶対値が、判定角度以上になる位置を判定し、判定した位置よりも第２方向側の前記前側の目標対象の位置を、前記軌跡生成用の目標対象位置として選択し、前記第１方向は、少なくとも現在の前記自車両の位置に近い前記前側の目標対象の位置において、前記前側の目標対象の位置が前方向に変化する方向であり、前記第２方向は、前記第１方向とは反対の変化方向であるものである。
【0010】
本願に係る車両制御方法は、
目標対象の位置を取得する目標対象位置取得ステップと、
現在の自車両の位置に近い前記目標対象の位置を含む連続した範囲である軌跡生成範囲を設定し、複数の前記目標対象の位置の内、前記軌跡生成範囲に含まれる前記目標対象の位置を、軌跡生成用の目標対象位置として選択する軌跡生成用データ選択ステップと、
前記軌跡生成用の目標対象位置に基づいて、前記目標対象の軌跡を生成する軌跡生成ステップと、
前記自車両が前記軌跡に追従するように前記自車両の操舵角を制御する軌跡追従操舵制御を行う操舵制御ステップと、を備え、
前記軌跡生成ステップでは、多項式を用いた近似により、前記軌跡を生成し、
前記操舵制御ステップでは、前記軌跡生成用の履歴位置の個数が、前記多項式の最大次数に１を加算した値以上である場合に、前記軌跡追従操舵制御を実行し、前記軌跡生成用の目標対象位置の個数が、前記最大次数に１を加算した値よりも小さい場合に、前記軌跡追従操舵制御を実行しないものである。
【発明の効果】
【0011】
本願に係る車両位置処理装置及び車両位置処理方法によれば、現在の前記自車両の前後方向の位置に近い目標対象の位置を含む連続した範囲である軌跡生成範囲に含まれる目標対象の位置に基づいて目標対象の軌跡を生成することができる。よって、軌跡の生成に用いる目標対象の位置の数を増加させて、軌跡の生成精度を向上させることができる。本願に係る車両制御装置及び車両制御方法によれば、精度よく生成された軌跡を用いるので、目標対象への追従精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施の形態１に係る車両位置処理装置の概略ブロック図である。
【図2】実施の形態１に係る車両位置処理装置の概略ハードウェア構成図である。
【図3】実施の形態１に係る車両位置処理装置の処理の概略フローチャートである。
【図4】実施の形態１に係る自車両座標系における前方対象物の相対位置を説明するための図である。
【図5】実施の形態１に係る各検出時点の番号と対応付けて記憶装置に記憶されるデータを説明するための図である。
【図6】実施の形態１に係る検出時点の番号間の自車両の移動情報の算出を説明するための図である。
【図7】実施の形態１に係る自車両の移動による前方対象物の履歴位置の変化を説明するための図である。
【図8】実施の形態１に係る前側の軌跡生成範囲の設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図9】実施の形態１に係る前側の履歴位置の変化角度の算出を説明するための図である。
【図10】実施の形態１に係る前側の軌跡生成範囲の設定処理の挙動を説明するための図である。
【図11】実施の形態１に係る後側の軌跡生成範囲の設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図12】実施の形態１に係る後側の履歴位置の変化角度の算出を説明するための図である。
【図13】実施の形態１に係る後側の軌跡生成範囲の設定処理の挙動を説明するための図である。
【図14】比較例に係る軌跡生成を説明するための図である。
【図15】実施の形態１に係る軌跡生成を説明するための図である。
【図16】実施の形態１に係る軌跡追従操舵制御における目標位置の設定を説明するための図である。
【図17】実施の形態１に係る前方注視距離のマップデータの設定を説明するための図である。
【図18】実施の形態２に係る前側の軌跡生成範囲の設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図19】実施の形態２に係る前側の軌跡生成範囲の設定処理の挙動を説明するための図である。
【図20】実施の形態２に係る後側の軌跡生成範囲の設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図21】実施の形態２に係る後側の軌跡生成範囲の設定処理の挙動を説明するための図である。
【図22】実施の形態３に係る車両位置処理装置の概略ブロック図である。
【図23】実施の形態３に係る軌跡生成範囲の設定を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
１．実施の形態１
実施の形態１に係る車両位置処理装置１０（車両制御装置）について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る車両位置処理装置１０（車両制御装置）の概略ブロック図である。
【0014】
本実施の形態では、車両位置処理装置１０は、自車両に搭載されている。車両位置処理装置１０は、目標対象位置取得部１１、軌跡生成用データ選択部１２、軌跡生成部１３、及び操舵制御部１４等の処理部を備えている。車両位置処理装置１０の各処理は、車両位置処理装置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、車両位置処理装置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。
【0015】
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）、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。
【0016】
入出力装置９２には、Ａ／Ｄ変換器、入力ポート、駆動回路、出力ポート、通信装置等が備えられる。入出力装置９２は、前方物体検出装置２０及び自位置検出装置２１等が接続され、これらの出力信号を演算処理装置９０に入力する。入出力装置９２は、操縦装置２４等に接続され、これに演算処理装置９０の出力信号を出力する。
【0017】
そして、車両位置処理装置１０が備える各処理部１１〜１４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等の車両位置処理装置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１１〜１４等が用いる判定角度、マップデータ等の設定データは、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、車両位置処理装置１０の各機能について詳細に説明する。
【0018】
図３は、本実施の形態に係る車両位置処理装置１０の処理の手順（車両位置処理方法、車両制御方法）を説明するための概略フローチャートである。図３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。
【0019】
１−１．目標対象位置取得部１１
図３のステップＳ０１で、目標対象位置取得部１１は、目標対象の位置を取得する目標対象位置取得処理（目標対象位置取得ステップ）を実行する。本実施の形態では、目標対象位置取得部１１は、順番に並んだ複数の目標対象の位置を取得する。以下で説明するように、目標対象は、前方対象物とされている。順番に並んだ複数の目標対象の位置は、検出の順番（検出時点の番号の順番、時系列）に並んだ複数の前方対象物の履歴位置とされており、順番の番号として、検出時点の番号が設定されている。図１に示すように、目標対象位置取得部１１は、自位置情報取得部１１ａ、前方対象物位置取得部１１ｂ、及び履歴位置演算部１１ｃを備えている。
【0020】
１−１−１．前方対象物位置取得部１１ｂ
前方対象物位置取得部１１ｂは、自車両の前方に存在する前方対象物の自車両に対する相対位置を取得する。本実施の形態では、前方対象物位置取得部１１ｂは、前方物体検出装置２０の出力信号に基づいて、前方対象物の相対位置を取得するように構成されている。
【0021】
前方物体検出装置２０は、自車両の前方に存在する物体を検出する装置である。前方物体検出装置２０には、例えば、監視カメラ、ミリ波レーダ、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）及び超音波センサ等の各種の検出装置の１つ又は複数が用いられる。監視カメラが用いられる場合は、カメラにより撮像した自車両前方の画像に対して、公知の各種の画像処理を行って、自車両の前方に存在する先行車両等の物体を検出し、自車両に対する検出物体の相対位置を検出する。ミリ波レーダ、ＬＩＤＡＲ、又は超音波センサが用いられる場合は、自車両の前方に、ミリ波、レーザ、又は超音波を照射し、前方に存在する先行車両等の物体により反射された反射波を受信するまでの時間差及び照射方向等に基づいて、自車両に対する検出物体の相対位置を検出する。
【0022】
前方対象物位置取得部１１ｂは、検出周期毎に、前方対象物の相対位置を取得する。検出周期は、自車両の速度等の運転状態に応じて可変とされてもよく、予め設定された固定値とされてもよい。
【0023】
前方対象物位置取得部１１ｂは、前方物体検出装置２０により検出した前方物体から、自車両の前方を走行している先行車両を、連続的に前方対象物に設定する。例えば、前方対象物位置取得部１１ｂは、検出時点の番号間で検出位置及び検出特徴が近い物体を同一の前方対象物として、同一の前方対象物の相対位置を検出周期で連続的に検出する。複数の先行車両が検出されている場合は、各先行車両について軌跡生成を行う処理が行われ、複数の軌跡から軌跡追従操舵制御を行うための軌跡が選択される。以下では、１つの同一の先行車両が連続的に前方対象物に設定されている場合を例に説明する。
【0024】
図４に示すように、前方対象物位置取得部１１ｂは、現在の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（以下、自車両座標系と称す）において、自車両に対する前方対象物（本例では、先行車両）の相対位置座標（Ｘｆ、Ｙｆ）を算出する。自車両の前方向（進行方向ともいう）がＸ軸に設定され、前方向に直交する自車両の横方向（本例では左方向）がＹ軸に設定される。自車両は、Ｘ軸及びＹ軸の０点に位置する。図５に示すように、前方対象物位置取得部１１ｂは、検出時点の番号ｉで検出した前方対象物の相対位置座標（Ｘｆｉ、Ｙｆｉ）を、検出時点の番号ｉと対応付けて、車両位置処理装置１０のＲＡＭ等の書き換え可能な記憶装置９１に記憶する。なお、現在よりも所定時間だけ古い検出時点の番号のデータは、データ容量を削減するために記憶装置９１から消去される。
【0025】
１−１−２．自位置情報取得部１１ａ
自位置情報取得部１１ａは、自車両の移動情報を取得する。本実施の形態では、自位置情報取得部１１ａは、自位置検出装置２１の出力信号に基づいて、自車両の移動情報を取得するように構成されている。
【0026】
自位置検出装置２１は、自車両の移動情報を検出する装置である。自位置検出装置２１には、例えば、加速度センサ、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、方位センサ等の各種の検出装置の１つ又は複数が用いられる。自位置検出装置２１は、車両位置処理装置１０に内部に備えられてもよいし、車両位置処理装置１０の外部に備えられてもよい。
【0027】
自位置情報取得部１１ａは、検出周期毎に、自車両の移動情報を取得する。自位置情報取得部１１ａは、検出時点の番号間の自車両の移動情報を算出する。例えば、自位置情報取得部１１ａは、移動情報として、検出時点の番号間の自車両座標系の移動情報（平行移動及び回転）を算出する。本実施の形態では、図６に示すように、自位置情報取得部１１ａは、前回の検出時点の番号ｉ０−１の自車両座標系を基準にした、今回の検出時点の番号ｉ０の自車両座標系の移動位置（ΔＸ０ｉ０、ΔＹ０ｉ０）及び回転角度θｉ０を算出する。
【0028】
１−１−３．履歴位置演算部１１ｃ
履歴位置演算部１１ｃは、現在及び過去の複数時点で取得した前方対象物の相対位置及び自車両の移動情報に基づいて、現在の自車両の位置を基準にした、複数時点の前方対象物の履歴位置を算出する。複数時点の前方対象物の履歴位置は、複数の目標対象の位置に対応する。この履歴位置は、複数時点のそれぞれにおいて、その時点の自車両の位置を基準に検出した前方対象物の相対位置を、現在の自車両の位置を基準にした相対位置に変換した位置となる。
【0029】
図７に示すように、自車両が移動すると、現在の自車両の位置（自車両座標系）を基準に見た、過去の前方対象物の相対位置は、自車両の移動量だけ自車両の移動方向とは反対方向に移動すると共に、自車両の回転角度だけ自車両の回転方向とは反対方向に回転する。
【0030】
そこで、履歴位置演算部１１ｃは、検出周期毎に、各検出時点の番号ｉ（ｉ＝・・・、ｉ０−２、ｉ０−１）で検出した相対位置に対応する履歴位置（Ｘｆｈｉ、Ｙｆｈｉ）を、それぞれ、今回の検出時点の番号ｉ０で検出した自車両座標系の移動量（ΔＸ０ｉ０、ΔＹ０ｉ０）及び回転角度θｉ０とは逆方向に、移動及び回転を行うアフィン変換を行って、各検出時点の番号で検出した相対位置に対応する履歴位置（Ｘｆｈｉ、Ｙｆｈｉ）を更新する。検出周期毎に、各検出時点の履歴位置に対して、周期間の自車両の移動を反映させるアフィン変換を累積的に行って、各検出時点の履歴位置を更新していく。
【0031】
１−２．軌跡生成用データ選択部１２
図３のステップＳ０２で、軌跡生成用データ選択部１２は、現在の自車両の位置に近い目標対象の位置を含む連続した範囲である軌跡生成範囲を設定し、複数の目標対象の位置の内、軌跡生成範囲に含まれる目標対象の位置を、軌跡生成用の目標対象位置として選択する軌跡生成用データ選択処理（軌跡生成用データ選択ステップ）を実行する。本実施の形態では、目標対象の位置を番号で管理しており、軌跡生成用データ選択部１２は、現在の自車両の位置に近い目標対象の位置の番号を含む連続した順番の番号の範囲である軌跡生成範囲を設定し、複数の目標対象の位置の内、軌跡生成範囲に含まれる目標対象の位置を、軌跡生成用の目標対象位置として選択する。現在の自車両の位置に近い目標対象の位置は、現在の自車両よりも前側の目標対象の位置の内、現在の自車両の位置に最も近い目標対象の位置となる。
【0032】
また、本実施の形態では、軌跡生成用データ選択部１２は、現在の自車両の前後方向の位置に近い履歴位置の検出時点の番号を含む連続した検出時点の番号の範囲である軌跡生成範囲を設定し、複数時点の履歴位置の内、軌跡生成範囲に含まれる履歴位置を、軌跡生成用の目標対象位置として選択する。
【0033】
この構成によれば、現在の自車両の前後方向の位置に近い前方対象物の履歴位置を含む連続した検出時点の番号の範囲である軌跡生成範囲に含まれる履歴位置に基づいて目標対象の軌跡を生成することができる。よって、軌跡の生成に用いる前方対象物の履歴位置の数を増加させて、軌跡の生成精度を向上させることができる。
【0034】
また、軌跡生成用データ選択部１２は、現在の自車両の前後方向に対する、目標対象の位置の変化方向の角度の絶対値が、判定角度よりも小さくなる、現在の自車両の前後方向の位置に近い目標対象の位置を含む連続した範囲を、軌跡生成範囲に設定する。
【0035】
本実施の形態では、軌跡生成用データ選択部１２は、現在の自車両の前後方向に対する、検出時点の番号間の履歴位置の変化方向の角度の絶対値が、判定角度αｊよりも小さくなる、現在の自車両の前後方向の位置に近い履歴位置の番号を含む連続した検出時点の番号の範囲を、軌跡生成範囲に設定する。
【0036】
この構成によれば、現在の自車両の前後方向に対する前方対象物の履歴位置の変化方向の傾きを、現在の自車両の前後方向の位置から前後方向に連続して、判定角度αｊより小さくすることができる。履歴位置の変化方向の傾きが大きくなり過ぎると、後述する軌跡の近似精度が悪化するおそれがある。よって、傾きが判定角度αｊよりも大きくなる履歴位置を除外して、軌跡の近似精度が悪化することを抑制することができる。また、後述するように、自車両を軌跡に追従させる軌跡追従操舵制御を行う場合は、軌跡の傾きが大きくなり過ぎると、自車両の追従が容易でなくなる。よって、傾きが判定角度αｊよりも大きくなる履歴位置を除外して、自車両が追従できる軌跡を生成することができる。
【0037】
例えば、判定角度αｊは、π／２（９０°）以下の角度に設定される。軌跡生成用データ選択部１２は、検出周期、自車両の速度等に応じて判定角度αｊを変化させてもよい。例えば、検出周期が短くなるに従って、判定角度αｊが減少され、自車両の速度が高くなるに従って、判定角度αｊが減少される。
【0038】
本実施の形態では、軌跡生成用データ選択部１２は、複数時点の履歴位置を、現在の自車両の位置よりも前側と後側とに分割して、前側の履歴位置及び後側の履歴位置のそれぞれについて、軌跡生成用の履歴位置を選択する。
【0039】
＜前側の処理＞
まず、前側の処理について説明する。軌跡生成用データ選択部１２は、複数の目標対象の位置の内、現在の自車両よりも前側に位置する前側の目標対象の位置を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、前側の目標対象の位置について、第１方向の目標対象の位置の変化方向を算出し、前側の目標対象の位置の内、前方向に対する目標対象の位置の変化方向の角度の絶対値が、判定角度αｊ以上になる位置を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、判定した位置よりも第２方向側の前側の目標対象の位置を、前側の軌跡生成用の目標対象位置として選択する。
【0040】
ここで、第１方向は、少なくとも現在の自車両の位置に近い前側の目標対象の位置において、前側の目標対象の位置が前方向に変化する方向である。本実施の形態では、第１方向は、過去から現在に向かう方向となり、具体的には、検出時点の番号ｉが増加する方向となる。第２方向は、少なくとも現在の自車両の位置に近い前側の目標対象の位置において、前側の目標対象の位置が後方向に変化する方向であり、第１方向とは反対方向になる。本実施の形態では、第２方向は、現在から過去に向かう方向となり、具体的には、検出時点の番号ｉが減少する方向となる。
【0041】
本実施の形態では、軌跡生成用データ選択部１２は、現在及び過去の複数時点の履歴位置の内、現在の自車両よりも前側に位置する前側の履歴位置を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、前側の履歴位置について、過去から現在に向かう方向（第１方向）の検出時点の番号間の履歴位置の変化方向を算出し、前側の履歴位置の内、前方向に対する履歴位置の変化方向の角度αｆの絶対値が、判定角度αｊ以上になる番号を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、判定した番号よりも古い（第２方向側の）番号の前側の履歴位置を、前側の軌跡生成用の履歴位置として選択する。
【0042】
この前側の処理を、図８のフローチャートのように構成することができる。ステップＳ１１で、軌跡生成用データ選択部１２は、今回及び過去の各検出時点の番号ｉ（ｉ＝・・・、ｉ０−２、ｉ０−１、ｉ０）に対応する前方対象物の履歴位置（Ｘｆｈｉ、Ｙｆｈｉ）の内、前方向の位置Ｘｆｈｉが０以上になる履歴位置を、前側の履歴位置として選択する。軌跡生成用データ選択部１２は、前側の履歴位置に選択された各検出時点の番号の内、前側の最も古い検出時点の番号Ｎｆｏｌｄ、及び前側の最も新しい検出時点の番号Ｎｆｎｅｗを設定する。
【0043】
ステップＳ１２で、軌跡生成用データ選択部１２は、前側の処理検出時点の番号Ｌを、前側の最も古い検出時点の番号Ｎｆｏｌｄに初期設定する（Ｌ＝Ｎｆｏｌｄ）。そして、ステップＳ１３で、軌跡生成用データ選択部１２は、前側の処理検出時点の番号Ｌが、前側の最も新しい検出時点の番号Ｎｆｎｅｗよりも小さいか否かを判定し（Ｌ＜Ｎｆｎｅｗ）、小さいと判定した場合は、ステップＳ１４に進み、小さくないと判定した場合は、ステップＳ１９に進む。
【0044】
ステップＳ１４で、軌跡生成用データ選択部１２は、前側の処理検出時点の番号Ｌに対応する前方対象物の履歴位置（ＸｆｈＬ、ＹｆｈＬ）を基準位置ＡＬに設定する。ステップＳ１５で、軌跡生成用データ選択部１２は、前側の処理検出時点の番号Ｌの次の検出時点の番号Ｌ＋１に対応する前方対象物の履歴位置（ＸｆｈＬ＋１、ＹｆｈＬ＋１）を比較位置ＢＬ＋１に設定する。
【0045】
ステップＳ１６で、図９及び次式に示すように、軌跡生成用データ選択部１２は、基準位置ＡＬ（ＸｆｈＬ、ＹｆｈＬ）から比較位置ＢＬ＋１（ＸｆｈＬ＋１、ＹｆｈＬ＋１）に向かう方向の、現在の自車両の前方向（Ｘ軸）に対する角度αｆを演算する。
【数1】
【0046】
ステップＳ１７で、軌跡生成用データ選択部１２は、角度αｆの絶対値が、判定角度αｊ以上になるか否かを判定し（｜αｆ｜≧αｊ）、判定角度αｊ以上になると判定した場合は、ステップＳ１９に進み、判定角度αｊ以上にならないと判定した場合は、ステップＳ１８に進む。
【0047】
ステップＳ１８で、軌跡生成用データ選択部１２は、前側の処理検出時点の番号Ｌを１つ増加させた後（Ｌ＝Ｌ＋１）、ステップＳ１３に進み、ステップＳ１３からステップＳ１７の処理を再び行う。
【0048】
一方、ステップＳ１９で、軌跡生成用データ選択部１２は、現在設定されている前側の処理検出時点の番号Ｌを、前端の軌跡生成検出時点の番号Ｎｆｅｎｄに設定する（Ｎｆｅｎｄ＝Ｌ）。そして、軌跡生成用データ選択部１２は、次式に示すように、前側の最も古い検出時点の番号Ｎｆｏｌｄから前端の軌跡生成検出時点の番号Ｎｆｅｎｄまでを、前側の軌跡生成範囲Ｎｒｎｇｆに設定して処理を終了する。
【数2】
【0049】
＜前側処理の挙動＞
図１０を用いて前側処理の挙動を説明する。処理検出時点の番号Ｌ＝ＮｆｏｌｄからＮｆｏｌｄ＋３までは、今回の処理検出時点の番号Ｌに対応する履歴位置（基準位置）から次の処理検出時点の番号Ｌ＋１に対応する履歴位置（比較位置）に向かう方向の角度αｆの絶対値が、例えば、８０°に設定された判定角度αｊよりも小さくなっている。一方、処理検出時点の番号Ｌ＝Ｎｆｏｌｄ＋４で、今回の処理検出時点の番号Ｌ＝Ｎｆｏｌｄ＋４に対応する履歴位置（基準位置）から次の処理検出時点の番号Ｌ＝Ｎｆｏｌｄ＋５に対応する履歴位置（比較位置）に向かう方向の角度αｆの絶対値が、８０°に設定された判定角度αｊよりも大きくなっている。よって、角度αｆが大きくなる処理検出時点の番号Ｌ＝Ｎｆｏｌｄ＋５以降は、前側の軌跡生成範囲に含まれず、前側の最も古い検出時点の番号Ｎｆｏｌｄから処理検出時点の番号Ｌ＝Ｎｆｏｌｄ＋４までの履歴位置が、前側の軌跡生成範囲に設定されている。
【0050】
＜後側の処理＞
次に、後側の処理について説明する。軌跡生成用データ選択部１２は、複数の目標対象の位置の内、現在の自車両よりも後側に位置する後側の目標対象の位置を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、後側の目標対象の位置について、第２方向の目標対象の位置の変化方向を算出し、後側の目標対象の位置の内、後方向に対する目標対象の位置の変化方向の角度の絶対値が、判定角度αｊ以上になる位置を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、判定した位置よりも第１方向側の後側の目標対象の位置を、後側の軌跡生成用の目標対象位置として選択する。
【0051】
本実施の形態では、軌跡生成用データ選択部１２は、現在及び過去の複数時点の履歴位置の内、現在の自車両よりも後側に位置する後側の履歴位置を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、後側の履歴位置について、現在から過去に向かう方向（第２方向）の検出時点の番号間の履歴位置の変化方向を算出し、後側の履歴位置の内、後方向に対する履歴位置の変化方向の角度αｒの絶対値が、判定角度αｊ以下になる番号を判定し、判定した番号よりも新しい（第１方向側の）番号の後側の履歴位置を、後側の軌跡生成用の履歴位置として選択する。
【0052】
この後側の処理を、図１１のフローチャートのように構成することができる。ステップＳ２１で、軌跡生成用データ選択部１２は、今回及び過去の各検出時点の番号ｉ（ｉ＝・・・、ｉ０−２、ｉ０−１、ｉ０）に対応する前方対象物の履歴位置（Ｘｆｈｉ、Ｙｆｈｉ）の内、前方向の位置Ｘｆｈｉが０未満になる履歴位置を、後側の履歴位置として選択する。軌跡生成用データ選択部１２は、後側の履歴位置に選択された各検出時点の番号の内、後側の最も古い検出時点の番号Ｎｒｏｌｄ、及び後側の最も新しい検出時点の番号Ｎｒｎｅｗを設定する。
【0053】
ステップＳ２２で、軌跡生成用データ選択部１２は、後側の処理検出時点の番号Ｍを、後側の最も新しい検出時点の番号Ｎｒｎｅｗに初期設定する（Ｍ＝Ｎｒｎｅｗ）。そして、ステップＳ２３で、軌跡生成用データ選択部１２は、後側の処理検出時点の番号Ｍが、後側の最も古い検出時点の番号Ｎｒｏｌｄよりも大きいか否かを判定し（Ｍ＞Ｎｒｏｌｄ）、大きいと判定した場合は、ステップＳ２４に進み、大きくないと判定した場合は、ステップＳ２９に進む。
【0054】
ステップＳ２４で、軌跡生成用データ選択部１２は、後側の処理検出時点の番号Ｍに対応する前方対象物の履歴位置（ＸｆｈＭ、ＹｆｈＭ）を基準位置ＣＭに設定する。ステップＳ２５で、軌跡生成用データ選択部１２は、後側の処理検出時点の番号Ｍの前の検出時点の番号Ｍ−１に対応する前方対象物の履歴位置（ＸｆｈＭ−１、ＹｆｈＭ−１）を比較位置ＤＭ−１に設定する。
【0055】
ステップＳ２６で、図１２及び次式に示すように、軌跡生成用データ選択部１２は、基準位置ＣＭ（ＸｆｈＭ、ＹｆｈＭ）から比較位置ＤＭ＋１（ＸｆｈＭ−１、ＹｆｈＭ−１）に向かう方向の、現在の自車両の後方向に対する角度αｒを演算する。
【数3】
【0056】
ステップＳ２７で、軌跡生成用データ選択部１２は、角度αｒの絶対値が、判定角度αｊ以上になるか否かを判定し（｜αｒ｜≧αｊ）、判定角度αｊ以上になると判定した場合は、ステップＳ２９に進み、判定角度αｊ以上にならないと判定した場合は、ステップＳ２８に進む。
【0057】
ステップＳ２８で、軌跡生成用データ選択部１２は、後側の処理検出時点の番号Ｍを１つ減少させた後（Ｍ＝Ｍ−１）、ステップＳ２３に進み、ステップＳ２３からステップＳ２７の処理を再び行う。
【0058】
一方、ステップＳ２９で、軌跡生成用データ選択部１２は、現在設定されている後側の処理検出時点の番号Ｍを、後端の軌跡生成検出時点の番号Ｎｒｅｎｄに設定する（Ｎｒｅｎｄ＝Ｍ）。そして、軌跡生成用データ選択部１２は、次式に示すように、後端の軌跡生成検出時点の番号Ｎｒｅｎｄから後側の最も新しい検出時点の番号Ｎｒｎｅｗまでを、後側の軌跡生成範囲Ｎｒｎｇｒに設定して処理を終了する。
【数4】
【0059】
＜後側処理の挙動＞
図１３を用いて後処理の挙動を説明する。処理検出時点の番号Ｍ＝ＮｒｎｅｗからＮｒｎｅｗ−２までは、今回の処理検出時点の番号Ｍに対応する履歴位置（基準位置）から前の処理検出時点の番号Ｍ−１に対応する履歴位置（比較位置）に向かう方向の角度αｒの絶対値が、例えば、８０°に設定された判定角度αｊよりも小さくなっている。次の処理検出時点の番号Ｍ＝Ｎｒｎｅｗ−３が、後側の最も古い検出時点の番号Ｎｒｏｌｄであるので、選択処理を終了し、後側の最も新しい検出時点の番号Ｎｒｎｅｗから後側の最も古い検出時点の番号Ｎｒｏｌｄまでの履歴位置が、後側の軌跡生成範囲に設定されている。
【0060】
＜前側と前側の軌跡生成範囲の合計＞
軌跡生成用データ選択部１２は、前側の軌跡生成用の履歴位置と後側の軌跡生成用の履歴位置を合計して、軌跡生成用の履歴位置を設定する。本実施の形態では、軌跡生成用データ選択部１２は、次式に示すように、前側の軌跡生成範囲Ｎｒｎｇｆと後側の軌跡生成範囲Ｎｒｎｇｒとを合わせて、前端の軌跡生成検出時点の番号Ｎｆｅｎｄから後端の軌跡生成検出時点の番号Ｎｒｅｎｄまでを軌跡生成範囲Ｎｒｎｇに設定する。そして、軌跡生成用データ選択部１２は、軌跡生成範囲Ｎｒｎｇに対応する履歴位置を、軌跡生成用の履歴位置として選択する。
【数5】
【0061】
１−３．軌跡生成部１３
図３のステップＳ０５で、軌跡生成部１３は、軌跡生成用の目標対象位置（本例では、履歴位置）に基づいて、目標対象（本例では、前方対象物）の軌跡を生成する軌跡生成処理（軌跡生成ステップ）を実行する。
【0062】
本実施の形態では、軌跡生成部１３は、現在の自車両の位置を基準にした自車両座標系において、軌跡を生成するように構成されている。また、軌跡生成部１３は、軌跡生成部１３は、次式に示すように、前方向の座標軸の値Ｘを入力変数とし、横方向の座標軸の値Ｙを出力変数とした多項式を用いた近似により、軌跡を生成するように構成されている。なお、軌跡生成部１３は、多項式を用いて生成する軌跡を、軌跡生成範囲内に制限する。
【数6】
【0063】
ここで、ｈｍｘは、多項式の最大次数であり、予め設定されている。ａｈｍｘ、ａｈｍｘ−１、・・・、ａ１、ａ０は、各次数ｈｍｘ、ｈｍｘ−１、・・・、１、０の係数である。ＸｆＮｒｅｎｄは、軌跡生成範囲の後端の軌跡生成検出時点の番号Ｎｒｅｎｄにおける履歴位置の前方向の座標軸の値であり、ＸｆＮｆｅｎｄは、軌跡生成範囲の前端の軌跡生成検出時点の番号Ｎｆｅｎｄにおける履歴位置の前方向の座標軸の値である。軌跡生成部１３は、軌跡生成用の履歴位置と多項式との誤差が小さくなるように、最小二乗法等を用いて、各次数の係数ａを調整する。
【0064】
図１４に、本実施の形態と異なる比較例を示す。比較例では、角度αｆの絶対値が、判定角度αｊより大きくなる範囲も、前側の軌跡生成範囲に設定されている。そのため、軌跡生成において、履歴位置の変化角度が大きくなる部分も含めて近似するので、近似精度が悪化している。多項式の次数を増加させれば近似精度の向上が見込まれるが、次数の増加分だけ、軌跡生成用の履歴位置の数を増加させる必要があり、望ましくない。また、図１４の例のように、履歴位置の変化角度が９０°以上になると、同様の前方向（Ｘ軸）の値に対して、横方向（Ｙ軸）の値が異なる複数の履歴位置が生じるため、入力変数を前方向（Ｘ軸）の値とする多項式を用いた近似では、近似誤差が大きくなる。一方、本実施の形態では、図１５に示すように、履歴位置の変化角度が大きくなる部分が除かれているので、軌跡の近似精度が高くなっている。
【0065】
１−６．操舵制御部１４
図３のステップＳ０４で、操舵制御部１４は、自車両が軌跡に追従するように自車両の操舵角を制御する軌跡追従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。
【0066】
本実施の形態では、図１６に示すように、操舵制御部１４は、現在の自車両の位置よりも前方注視距離Ｘｗだけ前方の軌跡の位置を、自車両の横方向の目標位置Ｙｔに設定し、自車両の横方向の位置が、目標位置Ｙｔに近づくように、操舵角を制御する。具体的には、操舵制御部１４は、次式に示すように、式（６）の前方向の座標軸の値Ｘに、前方注視距離Ｘｗを入力し、算出した横方向の座標軸の値Ｙを、目標位置Ｙｔに設定する。
【数7】
【0067】
操舵制御部１４は、目標位置Ｙｔに応じて操舵角の指令値を設定する。現在の自車両の横方向の位置はＹ＝０であるので、操舵制御部１４は、目標位置Ｙｔが正の値である場合は、目標位置Ｙｔに応じた左方向の角度を操舵角の指令値に設定し、目標位置Ｙｔが負の値である場合は、目標位置Ｙｔに応じた右方向の角度を操舵角の指令値に設定する。
【0068】
操舵制御部１４は、操舵角の指令値を、通信装置等を介して操縦装置２４に伝達する。操縦装置２４は、電動パワーステアリング装置により構成されており、車輪の操舵角が、操舵角の指令値に一致するように、操舵用の電動モータを駆動制御する。
【0069】
操舵制御部１４は、軌跡の前方向の端点ＸｆＮｆｅｎｄに応じて前方注視距離Ｘｗを設定する。操舵制御部１４は、前方注視距離Ｘｗを、軌跡の前方向の端点ＸｆＮｆｅｎｄよりも短い距離に設定する。軌跡の前方向の端点ＸｆＮｆｅｎｄは、軌跡生成範囲の前端の履歴位置の前方向の値ＸｆＮｆｅｎｄとなる。
【0070】
この構成によれば、軌跡生成範囲の前端の変化に合わせて、前方注視距離Ｘｗを軌跡生成範囲内に適切に設定することができる。
【0071】
本実施形態では、操舵制御部１４は、軌跡の前方向の端点ＸｆＮｆｅｎｄと前方注視距離Ｘｗとの関係が予め設定されたマップデータを参照し、現在の軌跡の前方向の端点ＸｆＮｆｅｎｄに対応する前方注視距離Ｘｗを算出する。
【0072】
図１７にマップデータの設定例を示すように、軌跡の前方向の端点ＸｆＮｆｅｎｄが上限値Ｘ１よりも大きい範囲では、前方注視距離Ｘｗは、上限値Ｘ１よりも小さい固定値Ｘ２に設定される。軌跡の前方向の端点ＸｆＮｆｅｎｄが上限値Ｘ１よりも小さい範囲では、軌跡の前方向の端点ＸｆＮｆｅｎｄが減少するに従って、前方注視距離Ｘｗが減少され、軌跡の前方向の端点ＸｆＮｆｅｎｄよりも小さくされる。
【0073】
この構成によれば、軌跡の前方向の端点ＸｆＮｆｅｎｄが上限値Ｘ１よりも大きい範囲では、前方注視距離Ｘｗを固定値Ｘ２に設定して、前方注視距離Ｘｗが前方に離れて設定され過ぎないようにでき、軌跡追従操舵制御のための適切な距離に設定できる。一方、軌跡の前方向の端点ＸｆＮｆｅｎｄが上限値Ｘ１よりも減少するに従って、前方注視距離Ｘｗを減少させ、前方注視距離Ｘｗを軌跡生成範囲内に設定することができる。
【0074】
本実施の形態では、操舵制御部１４は、軌跡の前方向の端点ＸｆＮｆｅｎｄが、下限値Ｘ３以上である場合は、軌跡追従操舵制御を実行し、軌跡の前方向の端点ＸｆＮｆｅｎｄが、下限値Ｘ３よりも小さい場合は、軌跡追従操舵制御を実行しないように構成されている。そのため、図１７のマップデータでは、軌跡の前方向の端点ＸｆＮｆｅｎｄが下限値Ｘ３よりも小さい範囲では、前方注視距離Ｘｗが設定されていない。
【0075】
この構成によれば、軌跡の前方向の端点ＸｆＮｆｅｎｄが自車両に近過ぎて、適切な前方注視距離Ｘｗを設定できないときは、軌跡追従操舵制御を実行しないようにできる。
【0076】
また、本実施の形態では、操舵制御部１４は、軌跡生成用の履歴位置の個数が、多項式の最大次数ｈｍｘ＋１以上である場合に、軌跡追従操舵制御を実行し、軌跡生成用の履歴位置の個数が、最大次数ｈｍｘ＋１よりも小さい場合に、軌跡追従操舵制御を実行しないように構成されている。
【0077】
多項式の係数の決定のためには、多項式の最大次数ｈｍｘ＋１以上の軌跡生成用の履歴位置の個数が必要である。上記の構成によれば、軌跡生成用の履歴位置の個数が、多項式の最大次数ｈｍｘ＋１よりも小さい場合は、近似精度が低い多項式により生成した軌跡を用いた、軌跡追従操舵制御を行わないようにできる。
【0078】
２．実施の形態２
実施の形態２に係る車両位置処理装置１０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車両位置処理装置１０の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、軌跡生成用データ選択部１２の処理が異なる。
【0079】
本実施の形態でも、実施の形態１と同様に、軌跡生成用データ選択部１２は、現在の自車両の前後方向に対する、目標対象の位置の変化方向の角度の絶対値が、判定角度αｊよりも小さくなる、現在の自車両の前後方向の位置に近い目標対象の位置を含む連続した範囲を、軌跡生成範囲に設定するように構成されている。
【0080】
しかし、本実施の形態では、判定角度αｊがπ／２（９０°）に設定されており、軌跡生成用データ選択部１２の詳細な処理が、実施の形態１と異なる。
【0081】
本実施の形態でも、軌跡生成用データ選択部１２は、複数時点の履歴位置を、現在の自車両の位置よりも前側と後側とに分割して、前側の履歴位置及び後側の履歴位置のそれぞれにおいて、軌跡生成用の履歴位置を選択する。
【0082】
＜前側の処理＞
まず、前側の処理について説明する。軌跡生成用データ選択部１２は、複数の目標対象の位置の内、現在の自車両よりも前側に位置する前側の目標対象の位置を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、前側の目標対象の位置の内、第１方向で、目標対象の位置が後方向に変化する位置を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、判定した位置よりも第２方向側の前側の目標対象の位置を、前側の軌跡生成用の目標対象位置として選択する。
【0083】
ここで、実施の形態１と同様に、第１方向は、少なくとも現在の自車両の位置に近い前側の目標対象の位置において、前側の目標対象の位置が前方向に変化する方向である。本実施の形態では、第１方向は、過去から現在に向かう方向となり、具体的には、検出時点の番号ｉが増加する方向となる。第２方向は、少なくとも現在の自車両の位置に近い前側の目標対象の位置において、前側の目標対象の位置が後方向に変化する方向であり、第１方向とは反対方向になる。本実施の形態では、第２方向は、現在から過去に向かう方向となり、具体的には、検出時点の番号ｉが減少する方向となる。
【0084】
本実施の形態では、軌跡生成用データ選択部１２は、現在及び過去の複数時点の履歴位置の内、現在の自車両よりも前側に位置する前側の履歴位置を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、前側の履歴位置の内、過去から現在に向かう方向（第１方向）の検出時点の番号間で、履歴位置が後方向に変化する番号を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、判定した番号よりも古い（第２方向側の）番号の前側の履歴位置を、前側の軌跡生成用の履歴位置として選択する。この履歴位置が後方向に変化する時点が、自車両の前後方向に対する、履歴位置の変化方向の角度の絶対値が、π／２に設定された判定角度αｊよりも大きくなる時点である。
【0085】
この前側の処理を、図１８のフローチャートのように構成することができる。ステップＳ３１で、軌跡生成用データ選択部１２は、今回及び過去の各検出時点の番号ｉ（ｉ＝・・・、ｉ０−２、ｉ０−１、ｉ０）に対応する前方対象物の履歴位置（Ｘｆｈｉ、Ｙｆｈｉ）の内、前方向の位置Ｘｆｈｉが０以上になる履歴位置を、前側の履歴位置として選択する。軌跡生成用データ選択部１２は、前側の履歴位置に選択された各検出時点の番号の内、前側の最も古い検出時点の番号Ｎｆｏｌｄ、及び前側の最も新しい検出時点の番号Ｎｆｎｅｗを設定する。
【0086】
ステップＳ３２で、軌跡生成用データ選択部１２は、前側の処理検出時点の番号Ｌを、前側の最も古い検出時点の番号Ｎｆｏｌｄに初期設定する（Ｌ＝Ｎｆｏｌｄ）。そして、ステップＳ３３で、軌跡生成用データ選択部１２は、前側の処理検出時点の番号Ｌが、前側の最も新しい検出時点の番号Ｎｆｎｅｗよりも小さいか否かを判定し（Ｌ＜Ｎｆｎｅｗ）、小さいと判定した場合は、ステップＳ３４に進み、小さくないと判定した場合は、ステップＳ３８に進む。
【0087】
ステップＳ３４で、軌跡生成用データ選択部１２は、前側の処理検出時点の番号Ｌに対応する前方対象物の履歴位置（ＸｆｈＬ、ＹｆｈＬ）を基準位置ＡＬに設定する。ステップＳ３５で、軌跡生成用データ選択部１２は、前側の処理検出時点の番号Ｌの次の検出時点の番号Ｌ＋１に対応する前方対象物の履歴位置（ＸｆｈＬ＋１、ＹｆｈＬ＋１）を比較位置ＢＬ＋１に設定する。
【0088】
ステップＳ３６で、軌跡生成用データ選択部１２は、比較位置ＢＬ＋１の前方向の位置ＸｆｈＬ＋１が、基準位置ＡＬの前方向の位置ＸｆｈＬ以下になるか否かを判定し（ＸｆｈＬ＋１≦ＸｆｈＬ）、以下になると判定した場合は、ステップＳ３８に進み、以下にならないと判定した場合は、ステップＳ３７に進む。
【0089】
ステップＳ３７で、軌跡生成用データ選択部１２は、前側の処理検出時点の番号Ｌを１つ増加させた後（Ｌ＝Ｌ＋１）、ステップＳ３３に進み、ステップＳ３３からステップＳ３６の処理を再び行う。
【0090】
一方、ステップＳ３８で、軌跡生成用データ選択部１２は、現在設定されている前側の処理検出時点の番号Ｌを、前端の軌跡生成検出時点の番号Ｎｆｅｎｄに設定する（Ｎｆｅｎｄ＝Ｌ）。そして、軌跡生成用データ選択部１２は、式（２）に示したように、前側の最も古い検出時点の番号Ｎｆｏｌｄから前端の軌跡生成検出時点の番号Ｎｆｅｎｄまでを、前側の軌跡生成範囲Ｎｒｎｇｆに設定して処理を終了する。
【0091】
＜前側処理の挙動＞
図１９を用いて前側処理の挙動を説明する。処理検出時点の番号Ｌ＝ＮｆｏｌｄからＮｆｏｌｄ＋３までは、今回の処理検出時点の番号Ｌに対応する履歴位置（基準位置）の前方向の位置ＸｆｈＬが、次の処理検出時点の番号Ｌ＋１に対応する履歴位置（比較位置）の前方向の位置ＸｆｈＬ＋１よりも大きくなっている。一方、処理検出時点の番号Ｌ＝Ｎｆｏｌｄ＋４で、今回の処理検出時点の番号Ｌ＝Ｎｆｏｌｄ＋４に対応する履歴位置（基準位置）の前方向の位置ＸｆｈＮｆｏｌｄ＋４が、次の処理検出時点の番号Ｌ＝Ｎｆｏｌｄ＋５に対応する履歴位置（比較位置）の前方向の位置ＸｆｈＮｆｏｌｄ＋５以下になっている。よって、処理検出時点の番号Ｌ＝Ｎｆｏｌｄ＋５以降は、前側の軌跡生成範囲に含まれず、前側の最も古い検出時点の番号Ｎｆｏｌｄから処理検出時点の番号Ｌ＝Ｎｆｏｌｄ＋４までの履歴位置が、前側の軌跡生成範囲に設定されている。この選択により、実施の形態１において図１４の比較例、及び図１５を用いて説明したように、軌跡の近似精度が高くなる。
【0092】
＜後側の処理＞
次に、後側の処理について説明する。軌跡生成用データ選択部１２は、複数の目標対象の位置の内、現在の自車両よりも後側に位置する後側の目標対象の位置を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、後側の目標対象の位置の内、第２方向で、目標対象の位置が前方向に変化する位置を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、判定した位置よりも第１方向側の後側の目標対象の位置を、後側の軌跡生成用の目標対象位置として選択する。
【0093】
本実施の形態では、軌跡生成用データ選択部１２は、現在及び過去の複数時点の履歴位置の内、現在の自車両よりも後側に位置する後側の履歴位置を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、後側の履歴位置の内、現在から過去に向かう方向（第２方向）の検出時点の番号間で、履歴位置が前方向に変化する番号を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、判定した番号よりも新しい（第１方向側の）番号の後側の履歴位置を、後側の軌跡生成用の履歴位置として選択する。この履歴位置が前方向に変化する時点が、自車両の前後方向に対する、履歴位置の変化方向の角度の絶対値が、π／２に設定された判定角度αｊよりも大きくなる時点である。
【0094】
この後側の処理を、図２０のフローチャートのように構成することができる。ステップＳ４１で、軌跡生成用データ選択部１２は、今回及び過去の各検出時点の番号ｉ（ｉ＝・・・、ｉ０−２、ｉ０−１、ｉ０）に対応する前方対象物の履歴位置（Ｘｆｈｉ、Ｙｆｈｉ）の内、前方向の位置Ｘｆｈｉが０未満になる履歴位置を、後側の履歴位置として選択する。軌跡生成用データ選択部１２は、後側の履歴位置に選択された各検出時点の番号の内、後側の最も古い検出時点の番号Ｎｒｏｌｄ、及び後側の最も新しい検出時点の番号Ｎｒｎｅｗを設定する。
【0095】
ステップＳ４２で、軌跡生成用データ選択部１２は、後側の処理検出時点の番号Ｍを、後側の最も新しい検出時点の番号Ｎｒｎｅｗに初期設定する（Ｍ＝Ｎｒｎｅｗ）。そして、ステップＳ４３で、軌跡生成用データ選択部１２は、後側の処理検出時点の番号Ｍが、後側の最も古い検出時点の番号Ｎｒｏｌｄよりも大きいか否かを判定し（Ｍ＞Ｎｒｏｌｄ）、大きいと判定した場合は、ステップＳ４４に進み、大きくないと判定した場合は、ステップＳ４８に進む。
【0096】
ステップＳ４４で、軌跡生成用データ選択部１２は、後側の処理検出時点の番号Ｍに対応する前方対象物の履歴位置（ＸｆｈＭ、ＹｆｈＭ）を基準位置ＣＭに設定する。ステップＳ４５で、軌跡生成用データ選択部１２は、後側の処理検出時点の番号Ｍの前の検出時点の番号Ｍ−１に対応する前方対象物の履歴位置（ＸｆｈＭ−１、ＹｆｈＭ−１）を比較位置ＤＭ−１に設定する。
【0097】
ステップＳ４６で、図２０に示すように、軌跡生成用データ選択部１２は、比較位置ＤＭ−１の前方向の位置ＸｆｈＭ−１が、基準位置ＣＭの前方向の位置ＸｆｈＭ以上になるか否かを判定し（ＸｆｈＭ−１≧ＸｆｈＭ）、以上になると判定した場合は、ステップＳ４８に進み、以上にならないと判定した場合は、ステップＳ４７に進む。
【0098】
ステップＳ４７で、軌跡生成用データ選択部１２は、後側の処理検出時点の番号Ｍを１つ減少させた後（Ｍ＝Ｍ−１）、ステップＳ４３に進み、ステップＳ４３からステップＳ４６の処理を再び行う。
【0099】
一方、ステップＳ４８で、軌跡生成用データ選択部１２は、現在設定されている後側の処理検出時点の番号Ｍを、後端の軌跡生成検出時点の番号Ｎｒｅｎｄに設定する（Ｎｒｅｎｄ＝Ｍ）。そして、軌跡生成用データ選択部１２は、式（４）に示したように、後端の軌跡生成検出時点の番号Ｎｒｅｎｄから後側の最も新しい検出時点の番号Ｎｒｎｅｗまでを、後側の軌跡生成範囲Ｎｒｎｇｒに設定して処理を終了する。
【0100】
＜後側処理の挙動＞
図２１を用いて後処理の挙動を説明する。処理検出時点の番号Ｍ＝ＮｒｎｅｗからＮｒｎｅｗ―２までは、今回の処理検出時点の番号Ｍに対応する履歴位置（基準位置）の前方向の位置ＸｆｈＭが、前の処理検出時点の番号Ｍ−１に対応する履歴位置（比較位置）の前方向の位置ＸｆｈＭ−１よりも小さくなっている。次の処理検出時点の番号Ｍ＝Ｎｒｎｅｗ−３が、後側の最も古い検出時点の番号Ｎｒｏｌｄであるので、選択処理を終了し、後側の最も新しい検出時点の番号Ｎｒｎｅｗから後側の最も古い検出時点の番号Ｎｒｏｌｄまでの履歴位置が、後側の軌跡生成範囲に設定されている。
【0101】
＜前側と前側の軌跡生成範囲の合計＞
軌跡生成用データ選択部１２は、前側の軌跡生成用の履歴位置と後側の軌跡生成用の履歴位置を合計して、軌跡生成用の履歴位置を設定する。本実施の形態では、軌跡生成用データ選択部１２は、式（５）に示したように、前側の軌跡生成範囲Ｎｒｎｇｆと後側の軌跡生成範囲Ｎｒｎｇｒとを合わせて、前端の軌跡生成検出時点の番号Ｎｆｅｎｄから後端の軌跡生成検出時点の番号Ｎｒｅｎｄまでを軌跡生成範囲Ｎｒｎｇに設定する。軌跡生成用データ選択部１２は、軌跡生成範囲Ｎｒｎｇに対応する履歴位置を軌跡生成用の履歴位置として選択する。
【0102】
３．実施の形態３
実施の形態３に係る車両位置処理装置１０について説明する。上記の実施の形態１又は２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車両位置処理装置１０の基本的な構成は実施の形態１又は２と同様であるが、目標対象位置取得部１１の処理が異なる。
【0103】
本実施の形態でも、目標対象位置取得部１１は、目標対象の位置を取得する。しかし、本実施の形態では、図２３に示すように、目標対象は、地図データから取得した道路地点とされており、複数の目標対象の位置は、自車両が走行する道路の進行方向に沿って順番に並んだ複数の道路地点の位置とされている。また、本実施の形態でも、道路地点の位置を番号により管理しており、順番の番号ｉとして、道路の進行方向に沿った順番の番号が設定されている。図２２に示すように、目標対象位置取得部１１は、自位置情報取得部１１ａ、及び道路位置取得部１１ｄを備えている。
【0104】
自位置情報取得部１１ａは、現在の自車両の位置を取得する。本実施の形態では、自位置情報取得部１１ａは、検出周期毎に、自位置検出装置２１の出力信号に基づいて、現在の自車両の位置を取得するように構成されている。
【0105】
自位置検出装置２１は、自車両の位置情報を検出する装置である。自位置検出装置２１には、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、ビーコン受信機等の各種の検出装置の１つ又は複数が用いられる。自位置検出装置２１は、車両位置処理装置１０に内部に備えられてもよいし、カーナビゲーション装置等の車両位置処理装置１０の外部装置に備えられ、通信装置を介してデータを取得してもよい。高精度ＧＰＳが用いられる場合は、ＧＰＳ受信機による自車両の検出位置がそのまま用いられてもよいが、マップマッチングにより特定された自車両の位置が用いられてもよい。
【0106】
図２３に示すように、道路位置取得部１１ｄは、検出周期毎に、現在の自車両の位置に基づいて、地図データ１１ｅから、自車両が走行する道路の進行方向に沿って順番に並んだ複数の道路地点の位置を、複数の目標対象の位置として取得する。道路位置取得部１１ｄは、順番の番号ｉとして、道路の進行方向に沿った順番の番号を設定する。道路地点の位置は、自車両が走行している道路又は走行レーンの幅方向の中心部の位置に設定される。
【0107】
また、本実施の形態では、図２３に示すように、道路位置取得部１１ｄは、道路の進行方向に沿った、現在の自車両の位置よりも前方の道路地点の位置だけでなく、現在の自車両の位置よりも後方の道路地点の位置も取得する。そして、道路位置取得部１１ｄは、検出周期毎に、取得した複数の道路地点の位置に対して、後方から前方に向かって順番に増加する道路地点の番号ｉを設定する。
【0108】
地図データには、道路の各地点の位置情報（緯度、経度、高度）等の道路情報が記憶されている。地図データは、車両位置処理装置１０のフラッシュメモリ等の記憶装置９１に記憶されていてもよいし、カーナビゲーション装置等の外部装置の記憶装置に記憶され、通信装置を介してデータを取得してもよい。ナビゲーション機能により、経路案内が行われている場合は、案内経路の進行方向に沿った道路地点の位置が取得されてもよい。
【0109】
道路位置取得部１１ｄは、検出周期毎に、取得した複数の道路地点の位置に対して、座標変換を行って、自車両座標系における、現在の自車両の位置を基準にした複数の道路地点の相対位置座標を算出する。
【0110】
そして、軌跡生成用データ選択部１２は、現在の自車両の前後方向の位置に近い道路地点の位置の番号を含む連続した道路地点の番号の範囲である軌跡生成範囲を設定し、複数の道路地点の位置の内、軌跡生成範囲に含まれる道路地点の位置を、軌跡生成用の目標対象位置として選択する。
【0111】
軌跡生成用データ選択部１２は、現在の自車両の前後方向に対する、道路地点の番号間の道路地点の位置の変化方向の角度αｓの絶対値が、判定角度αｊよりも小さくなる、現在の自車両の前後方向の位置に近い道路地点の位置の番号を含む連続した順番の番号の範囲を、軌跡生成範囲に設定するように構成されている。
【0112】
この構成によれば、現在の自車両の前後方向に対する道路地点の位置の変化方向の傾きαｓを、現在の自車両の前後方向の位置から前後方向に連続して、判定角度αｊより小さくすることができる。道路地点の位置の変化方向αｓの傾きが大きくなり過ぎると、軌跡の近似精度が悪化するおそれがある。よって、傾きαｓが判定角度αｊよりも大きくなる道路地点の位置を除外して、軌跡の近似精度が悪化することを抑制することができる。また、自車両を軌跡に追従させる軌跡追従操舵制御を行う場合は、軌跡の傾きが大きくなり過ぎると、自車両の追従が容易でなくなる。よって、傾きαｓが判定角度αｊよりも大きくなる道路地点の位置を除外して、自車両が追従できる軌跡を生成することができる。
【0113】
＜実施の形態１と同様に構成される場合＞
実施の形態１と同様に構成される場合は、軌跡生成用データ選択部１２は、複数の道路地点の位置の内、現在の自車両よりも前側に位置する前側の道路地点の位置を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、前側の道路地点の位置について、第１方向の順番の番号間の道路地点の位置の変化方向を算出し、前側の道路地点の位置の内、前方向に対する道路地点の位置の変化方向の角度の絶対値が、判定角度αｊ以上になる番号を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、判定した番号よりも第２方向側の番号の前側の道路地点の位置を、前側の軌跡生成用の道路地点の位置として選択する。
【0114】
ここで、第１方向は、道路の進行方向に沿って後方から前方に向かう方向となり、具体的には、道路地点の番号ｉが増加する方向となる。第２方向は、道路の進行方向に沿って前方から後方に向かう方向となり、具体的には、道路地点の番号ｉが減少する方向となる。
【0115】
また、軌跡生成用データ選択部１２は、複数の道路地点の位置の内、現在の自車両よりも後側に位置する後側の道路地点の位置を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、後側の道路地点の位置について、第２方向の順番の番号間の道路地点の位置の変化方向を算出し、後側の道路地点の位置の内、後方向に対する道路地点の位置の変化方向の角度の絶対値が、判定角度αｊ以上になる番号を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、判定した番号よりも第１方向側の番号の後側の道路地点の位置を、後側の軌跡生成用の道路地点の位置として選択する。
【0116】
この場合は、実施の形態１における検出時点の番号ｉを、道路地点の番号ｉに置き替え、実施の形態１における履歴位置を、道路地点の位置に置き替えることによって、図８のフローチャート、図１１のフローチャートを用いて説明した処理と同様に構成される。よって、説明は省略する。
【0117】
＜実施の形態２と同様に構成される場合＞
実施の形態２と同様に構成される場合は、軌跡生成用データ選択部１２は、複数の道路地点の位置の内、現在の自車両よりも前側に位置する前側の道路地点の位置を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、前側の道路地点の位置の内、第１方向の順番の番号間で、道路地点の位置が後方向に変化する番号を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、判定した番号よりも第２方向側の番号の前側の道路地点の位置を、前側の軌跡生成用の道路地点の位置として選択する。
【0118】
ここで、同様に、第１方向は、道路の進行方向に沿って後方から前方に向かう方向となり、具体的には、道路地点の番号ｉが増加する方向となる。第２方向は、道路の進行方向に沿って前方から後方に向かう方向となり、具体的には、道路地点の番号ｉが減少する方向となる。
【0119】
また、軌跡生成用データ選択部１２は、複数の道路地点の位置の内、現在の自車両よりも後側に位置する後側の道路地点の位置を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、後側の道路地点の位置の内、第２方向の順番の番号間で、道路地点の位置が前方向に変化する番号を判定する。軌跡生成用データ選択部１２は、判定した番号よりも第１方向側の番号の後側の道路地点の位置を、後側の軌跡生成用の道路地点の位置として選択する。
【0120】
この場合は、実施の形態２における検出時点の番号ｉを、道路地点の番号ｉに置き替え、実施の形態２における履歴位置を、道路地点の位置に置き替えることによって、図１８のフローチャート、図２０のフローチャートを用いて説明した処理と同様に構成される。よって、説明は省略する。
【0121】
〔その他の実施の形態〕
最後に、本願のその他の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する各実施の形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施の形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【0122】
（１）上記の各実施の形態では、車両位置処理装置１０が操舵制御部１４を備えている場合を例として説明した。しかし、本願の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、車両位置処理装置１０が操舵制御部１４を備えずに、目標対象位置取得部１１から軌跡生成部１３までを備えてもよい。この場合は、車両位置処理装置１０を軌跡生成装置とも称することができる。なお、各実施の形態のように、車両位置処理装置１０が操舵制御部１４を備えている場合は、車両位置処理装置１０を車両制御装置とも称する。
【0123】
（２）上記の実施の形態１、２では、前方物体検出装置２０は、自車両の前方に存在する先行車両を検出し、自車両に対する先行車両の相対位置を検出する場合を例として説明した。しかし、本願の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、前方物体検出装置２０は、自車両の前方に存在する先行車両以外の物を、前方対象物として検出してもよい。例えば、前方物体検出装置２０は、自車両の走行レーンに隣接するレーンを走行している先行車両の相対値位置を検出し、隣接レーンの先行車両の軌跡を生成してもよい。この場合は、軌跡追従操舵制御を行わず、予防安全の制御を行うように構成されてもよい。
【0124】
（３）上記の各実施の形態では、軌跡生成用データ選択部１２は、前側の軌跡生成用の目標対象位置に加えて、後側の軌跡生成用の目標対象位置を選択するように構成されている場合を例として説明した。しかし、本願の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、軌跡生成用データ選択部１２は、前側の軌跡生成用の目標対象位置の選択のみを行い、後側の軌跡生成用の目標対象位置の選択を行わず、軌跡生成部１３は、前側の軌跡生成用の目標対象位置のみに基づいて、目標対象の軌跡を生成してもよい。
【0125】
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。
【符号の説明】
【0126】
１０ 車両位置処理装置（車両制御装置）、１１ 目標対象位置取得部、１１ａ 自位置情報取得部、１１ｂ 前方対象物位置取得部、１１ｃ 履歴位置演算部、１１ｄ 道路位置取得部、１２ 軌跡生成用データ選択部、１３ 軌跡生成部、１４ 操舵制御部、αｊ 判定角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
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