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(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】
(24)【登録日】2022-12-05
(45)【発行日】2022-12-13
(54)【発明の名称】走行支援方法および走行支援装置
(51)【国際特許分類】
B60W 40/06 20120101AFI20221206BHJP
B60W 30/12 20200101ALI20221206BHJP
G01C 21/26 20060101ALI20221206BHJP
G08G 1/16 20060101ALI20221206BHJP
【ＦＩ】
B60W40/06
B60W30/12
G01C21/26 A
G08G1/16 C
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2019105211
(22)【出願日】2019-06-05
(65)【公開番号】P2020196399
(43)【公開日】2020-12-10
【審査請求日】2022-02-04
(73)【特許権者】
【識別番号】000003997
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】507308902
【氏名又は名称】ルノー エス．ア．エス．
【氏名又は名称原語表記】ＲＥＮＡＵＬＴ Ｓ．Ａ．Ｓ．
【住所又は居所原語表記】１２２－１２２ ｂｉｓ， ａｖｅｎｕｅ ｄｕ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｌｅｃｌｅｒｃ， ９２１００ Ｂｏｕｌｏｇｎｅ－Ｂｉｌｌａｎｃｏｕｒｔ， Ｆｒａｎｃｅ
(74)【代理人】
【識別番号】110000486
【氏名又は名称】弁理士法人とこしえ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】後藤 明之
【審査官】楠永 吉孝
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－０１１５１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１８１０９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１１／０６４８２５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１４－１５７４２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１７－５２００５６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｗ ３０／００～６０／００
Ｇ０１Ｃ ２１／２６
Ｇ０８Ｇ １／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
プロセッサに実行させる車両の走行支援方法であって、自車両の走路と前記走路以外との境界を示す走路境界の情報を取得し、
前記走路境界の情報に基づき、前記自車両の進行方向に対して左側の前記走路境界である第１走路境界について、前記走路境界の粗さを演算し、
前記走路境界の情報に基づき、前記自車両の進行方向に対して右側の前記走路境界である第２走路境界について、前記走路境界の粗さを演算し、
前記第１走路境界について演算した前記走路境界の粗さと、前記第２走路境界について演算した前記走路境界の粗さと、を比較した結果に基づき、前記自車両の目標走行経路を生成し、
前記目標走行経路に基づき前記自車両を制御する走行支援方法。
【請求項2】
前記第１走路境界について演算した前記走路境界の粗さと、前記第２走路境界について演算した前記走路境界の粗さとの比率よりオフセット量を演算し、前記第１走路境界と前記第２走路境界の中心線を前記オフセット量だけオフセットすることで、前記目標走行経路を生成する請求項１記載の走行支援方法。
【請求項3】
前記走路の走路幅が、前記走路幅が広がる方向に変化したか否かを判定するための第１閾値よりも大きい場合、前記目標走行経路に基づき前記自車両を制御する請求項１又は２記載の走行支援方法。
【請求項4】
前記第１閾値は、所定区間における前記走路幅の平均値である請求項３記載の走行支援方法。
【請求項5】
前記第１閾値は、道路の種別に応じて予め設定された前記走路幅の上限値である請求項３記載の走行支援方法。
【請求項6】
前記走路境界の粗さを演算する対象区間において、第１区間における前記走路境界と前記第１区間に隣接する第２区間における前記走路境界とで形成される角度を演算し、前記対象区間にわたって積算された前記角度の積算値を前記走路境界の粗さとして演算する請求項１～５のうち何れか一項に記載の走行支援方法。
【請求項7】
前記走路境界の粗さを演算する対象区間において、第１区間における前記走路境界と前記第１区間に隣接する第２区間における前記走路境界とで形成される角度を演算し、前記対象区間にわたって演算された前記角度の二乗和を前記走路境界の粗さとして演算する請求項１～５のうち何れか一項に記載の走行支援方法。
【請求項8】
前記自車両の車速に基づいて、前記対象区間を設定する請求項６又は７記載の走行支援方法。
【請求項9】
前記走路の走路幅が、前記走路幅が広がる方向に変化したか否かを判定するための第１閾値よりも大きい区間を含むように、前記対象区間を設定する請求項６又は７記載の走行支援方法。
【請求項10】
前記走路の走路幅が、前記走路幅が狭まる方向に変化したか否かを判定するための第２閾値よりも小さい区間を含むように、前記対象区間を設定する請求項６又は７記載の走行支援方法。
【請求項11】
前記走路境界の粗さを演算する対象区間において、所定区間ごとに前記走路境界の曲率を演算し、前記対象区間にわたって積算された前記曲率の積算値を前記走路境界の粗さとして請求項１～５のうち何れか一項に記載の走行支援方法。
【請求項12】
前記走路境界の粗さを演算する対象区間において、所定区間ごとに前記走路境界の曲率を演算し、前記対象区間にわたって演算された前記曲率の二乗和を前記走路境界の粗さとして演算する請求項１～５のうち何れか一項に記載の走行支援方法。
【請求項13】
前記走路幅と前記第１閾値との差分と、前記第１走路境界の粗さと前記第２走路境界の粗さとの比率とに基づいて、前記粗さの少ない前記走路境界を基準とするオフセット量を演算し、前記第１走路境界と前記第２走路境界の中心線を前記オフセット量だけオフセットすることで、前記目標走行経路を生成する請求項３～５のうち何れか一項に記載の走行支援方法。
【請求項14】
前記走路の走路幅が、前記走路幅が狭まる方向に変化したか否かを判定するための第２閾値未満であり、かつ、前記自車両の周辺に障害物が存在しない場合、前記目標走行経路に基づき前記自車両を制御する請求項１又は２記載の走行支援方法。
【請求項15】
前記第２閾値は、所定区間における前記走路幅の平均値である請求項１４記載の走行支援方法。
【請求項16】
前記第２閾値は、道路の種別に応じて予め設定された前記走路幅の下限値である請求項１４記載の走行支援方法。
【請求項17】
前記走路幅と前記第２閾値との差分と、前記第１走路境界の粗さと前記第２走路境界の粗さとの比率とに基づいて、前記粗さが小さい前記走路境界を基準とするオフセット量を演算し、前記第１走路境界と前記第２走路境界の中心線を前記オフセット量だけオフセットすることで、前記目標走行経路を生成する請求項１４～１６のうち何れか一項に記載の走行支援方法。
【請求項18】
プロセッサを有する車両の走行支援装置であって、前記プロセッサは、
自車両の走路と前記走路以外との境界を示す走路境界の情報を取得し、
前記走路境界の情報に基づき、前記自車両の進行方向に対して左側の前記走路境界である第１走路境界について、前記走路境界の粗さを演算し、
前記走路境界の情報に基づき、前記自車両の進行方向に対して右側の前記走路境界である第２走路境界について、前記走路境界の粗さを演算し、
前記第１走路境界について演算した前記走路境界の粗さと、前記第２走路境界について演算した前記走路境界の粗さと、を比較した結果に基づき、前記自車両の目標走行経路を生成し、
前記目標走行経路に基づき前記自車両を制御する走行支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の走行を支援する走行支援方法および走行支援装置に関する。
【背景技術】
【0002】
自車両を車線の中心に合わせる方法として、将来的車線幅及び近傍車線幅を算出し、将来的車線幅と近傍車線幅との間の差に基づき、車線分岐部または車線合流部を検出し、車線分岐部または車線合流部が車両のいずれの側にて生じたかを決定し、車線分岐部または車線合流部が生じなかった方の車線の側部に対応する左側クロソイドまたは右側クロソイドに基づき、片側的な車線中心合わせ計算を実施する方法が知られている（たとえば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特表２０１７－５２００５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来技術では、車線分岐部または車線合流部以外で道路幅が変化する区間を自車両が通過する際に、車線中心合わせの計算が実施されず、道路幅の変化に伴い自車両がふらつく、という問題がある。
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、道路幅が変化する区間を自車両が通過する際に、道路幅の変化に伴う自車両のふらつきを抑制できる走行支援方法及び走行支援装置することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、自車両の走路と当該走路以外との境界を示す走路境界の情報を取得し、走路境界の情報に基づき、自車両の進行方向に対して左側の走路境界である第１走路境界について、走路境界の粗さを演算し、走路境界の情報に基づき、自車両の進行方向に対して右側の走路境界である第２走路境界について、走路境界の粗さを演算し、第１走路境界について演算した走路境界の粗さと、第２走路境界について演算した走路境界の粗さと、を比較した結果に基づき、自車両の目標走行経路を生成し、目標走行経路に基づき自車両を制御することで、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、道路幅が変化する区間を自車両が通過する際に、道路幅の変化に伴う自車両のふらつきを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
≪第１実施形態≫
以下、本発明の一実施の形態に係る車両の走行支援装置及び方法を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、車両に搭載される走行支援装置を例示して本発明を説明する。また本実施形態では、道路幅が広がる区間を自車両が走行する場面を例に挙げて、本発明を説明する。
以下、本発明の一実施の形態に係る車両の走行支援装置及び方法を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、車両に搭載される走行支援装置を例示して本発明を説明する。また本実施形態では、道路幅が広がる区間を自車両が走行する場面を例に挙げて、本発明を説明する。
【0010】
図１は、本発明の実施形態に係る車両の走行支援装置１００の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る走行支援装置１００は、自車位置検出装置１１０と、地図データベース１２０と、車速センサ１３０と、測距センサ１４０と、カメラ１５０と、駆動機構１７０と、制御装置１８０とを備える。これら装置は、相互に情報の授受を行うためにＣＡＮ（Controller Area Network）その他の車載ＬＡＮによって接続されている。
【0011】
自車位置検出装置１１０は、ＧＰＳユニットを備えている。自車位置検出装置１１０は、複数の衛星通信から送信される電波をロケータ（ＧＰＳアンテナ）により検出して、自車両の位置情報を、周期的に取得する。自車位置検出装置１１０は、取得した自車両の位置情報と、ジャイロセンサ（図示しない）から取得した角度変化情報と、車速センサ１３０から取得した車速とに基づいて、自車両の現在位置を検出する。また、自車位置検出装置１１０は、周知のマップマッチング技術を用いて、自車両の位置を検出することもできる。自車位置検出装置１１０により検出された自車両の位置情報は、制御装置１８０に出力される。
【0012】
地図データベース１２０には、地図情報が格納されている。地図データベース１２０が記憶する地図情報には、各地図座標における道路の属性情報を含んでいる。道路の属性としては、例えば、カーブ、坂道、交差点、インターチェンジ、狭路、直線路、合流地点などが挙げられる。これらの道路の属性は一例であって、道路の属性を限定するものではない。道路の属性には、道路形状の情報が含まれている。
【0013】
また地図情報には、走路境界の情報を含んでいる。走路境界とは、自車両の走路とそれ以外との境界である。自車両の走路とは、自車両が走行するための道である。言い換えると、走路境界とは、自車両が走行する道を形成する境界である。走路境界は、自車両の進行方向に対して左右それぞれに位置する。走路境界の形態は特に限定されず、例えば、路面標示、道路構造物が挙げられる。路面標示の走路境界としては、例えば、車線境界線、センターラインが挙げられる。また道路構造物の走路境界としては、例えば、中央分離帯、ガードレール、縁石、トンネル又は高速道路の側壁が挙げられる。なお、走路境界が明確に特定できない地点（例えば、交差点内）に対して、地図情報には予め走路境界が設定されている。予め設定された走路境界は、架空の走路境界であって実際に存在する路面標示または道路構造物ではない。
【0014】
また地図情報は、車両が走行時に遵守すべき交通規則情報を含んでいる。交通規則情報としては、例えば、経路上における一時停止、駐車／停車禁止、徐行、制限速度（法定速度）、車線変更禁止が挙げられるが、これらに限定されない。交通規則情報は、車線単位で規定される。なお、地図情報に含まれるこれらの情報は、ノードと、ノード間を接続するリンク（道路リンクともいう）により定義される。
【0015】
車速センサ１３０は、ドライブシャフトなどの駆動系の回転速度を計測し、これに基づいて自車両の走行速度（以下、車速ともいう）を検出する。車速センサ１３０により検出された自車両の車速情報は制御装置１８０に出力される。
【0016】
測距センサ１４０は、自車両の周囲に存在する対象物を検出する。また、測距センサ１４０は、自車両と対象物との相対距離および相対速度を演算する。対象物としては、例えば、車線境界線、センターライン、中央分離帯、ガードレール、縁石、トンネル又は高速道路の側壁などが挙げられる。またその他の対象物としては、例えば、自車両以外の自動車（他車両）、オートバイ、自転車、道路標識、信号機、横断歩道などが挙げられる。測距センサ１４０により検出された対象物の情報は、制御装置１８０に出力される。なお、このような測距センサ１４０としては、レーザーレーダー、ミリ波レーダーなど（ＬＲＦ等）を用いることができる。また、測距センサ１４０の数は特に限定されず、測距センサ１４０は、例えば、自車両の前方、側方、及び後方にそれぞれ設けられる。これにより、測距センサ１４０は、自車両の周囲全域に存在する対象物を検出する。
【0017】
カメラ１５０は、自車両の周囲に存在する、道路及び／又は対象物等を撮像する。本実施形態において、カメラ１５０は、自車両の前方を撮像する。カメラ１５０により撮像された画像情報は、制御装置１８０に出力される。カメラ１５０は、自車両の前方を撮像するカメラ及び／又は自車両の側方を撮像するカメラである。
【0018】
入力装置１６０は、ドライバーが操作可能な操作部材である。本実施形態において、ドライバーは入力装置１６０を操作することで、自動運転制御のオン／オフを設定することができる。
【0019】
駆動機構１７０には、自車両を自動走行させるためのエンジン及び／又はモータ（動力系）、ブレーキ（制動系）およびステアリングアクチュエータ（操舵系）などが含まれる。本実施形態では、後述する自動運転制御が行われる際に、制御装置１８０により、駆動機構１７０の動作が制御される。
【0020】
制御装置１８０は、プロセッサを有したコンピュータであって、自車両の走行を制御するためのプログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）と、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）とから構成される。なお、動作回路としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に代えて又はこれとともに、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などを用いることができる。
【0021】
制御装置１８０は、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵにより実行することにより、走路境界情報取得機能、走路幅算出機能、走路中心線生成機能、走路境界評価機能、オフセット演算機能、目標走行経路生成機能、自車両の走行を制御する走行制御機能とを実現する。以下において、制御装置１８０が備える各機能について説明する。なお、制御装置１８０は、以下に説明する機能の他に、例えば自車位置を検出する推定する機能など、他の機能も有している。
【0022】
制御装置１８０は、走路境界情報取得機能により、自車両の走路と当該走路以外との境界を示す走路境界の情報を取得する。走路境界の情報には、少なくとも、走路境界の種別、走路境界の位置、及び走路境界の形状の情報が含まれる。走路境界の種別としては、例えば、車線境界線、センターライン、中央分離帯、ガードレール、縁石、トンネル又は高速道路の側壁などが挙げられる。走路境界の位置は、例えば、自車両に対する相対的な位置、又は地図上における緯度及び経度の情報で示される。走路境界の形状とは、自車両の走路を俯瞰した際に自車両の進行方向に沿う面に表される走路境界の形状である。走路境界の形状は、直進路やカーブといった道路の形状を表す情報ではなく、より詳細な情報を示す。例えば、道路がカーブ形状の場合、走路境界の形状は、カーブの各地点における曲率又は曲率半径で示される。
【0023】
走路境界の情報を取得する方法としては、地図データベース１２０からの取得する方法が挙げられる。例えば、制御装置１８０は、ナビゲーションシステム（図示しない）から自車両が走行する予定の経路情報を取得する。制御装置１８０は、地図データベース１２０に記憶された地図情報から、走行予定経路上において自車両が走行する車線を特定する。制御装置１８０は、特定された車線を含む道路の情報に基づき、走路境界の種別、走路境界の位置、及び走路境界の形状の情報を取得する。
【0024】
また制御装置１８０は、測距センサ１４０及び／又はカメラ１５０から走路境界の情報を取得することもできる。例えば、制御装置１８０は、測距センサ１４０による検出結果から、自車両の進行方向に対して左右に位置する走路境界までの距離の情報を取得し、自車両の現在位置と自車両に対する走路境界の相対的な距離との関係に基づいて、走路境界の位置及び走路境界の形状の情報を取得する。また例えば、制御装置１８０は、カメラ１５０による撮像画像から、走路境界の種別及び走路境界の位置情報を取得することもできる。なお、走路境界の情報を取得するにあたり、地図データベース１２０に記憶された地図情報、測距センサ１４０による検出結果、及びカメラ１５０による撮像画像の全てを必ずしも用いる必要はなく、制御装置１８０は、少なくともいずれか一つを用いて走路境界の情報を取得する。
【0025】
図２は、走路境界を説明するための図である。図２（Ａ）は、バス停留所１が設けられた車線Ｌ１を自車両Ｖが通過する場面を示す。図２（Ａ）は、車線Ｌ１を真上から見た俯瞰図である。バス停留所１は歩道Ｓに対して切込みが入れられた場所に設けられているため、車線Ｌ１の車線幅はバス停留所１の付近において部分的に広がっている。なお、図２（Ａ）に示す矢印Ｄ１は、自車両Ｖの進行方向を示す。
【0026】
図２（Ａ）の例において、制御装置１８０は、自車両Ｖの走路を形成する走路境界の情報を取得する。制御装置１８０は、自車両Ｖの走路に対して左側に位置する走路境界の情報を取得する。制御装置１８０は、例えば、カメラ１５０の撮像画像から、自車両Ｖの進行方向に対して左側に位置する縁石２（実線）を第１走路境界Ａ（一転鎖線）として認識する。また制御装置１８０は、例えば、測距センサ１４０の検出結果から、第１走路境界Ａの情報として、縁石２の位置及び形状の情報を取得する。
【0027】
また図２（Ａ）の例において、制御装置１８０は、自車両Ｖの走路に対して右側に位置する走路境界の情報を取得する。制御装置１８０は、例えば、カメラ１５０の撮像画像から、自車両Ｖの進行方向に対して右側に位置するセンターライン３（点線）を第２走路境界Ｂ（一転鎖線）として認識する。また制御装置１８０は、例えば、測距センサ１４０の検出結果から、第２走路境界Ｂの情報として、センターライン３の位置及び形状の情報を取得する。
【0028】
なお、以降の説明においては、説明の便宜上、自車両の走路を形成する走路境界のうち、自車両の進行方向に対して左側の走路境界を第１走路境界と称し、自車両の進行方向に対して右側の走路境界を第２走路境界と称して説明する。
【0029】
図２（Ａ）の例では、第１走路境界Ａは縁石２で構成され、第２走路境界Ｂがセンターライン３は構成されている。左右の走路境界の種別が異なる場合であっても、制御装置１８０は、走路境界情報取得機能により、第１走路境界及び第２走路境界それぞれについて、走路境界の位置及び形状の情報を取得することができる。
【0030】
図２（Ｂ）は、自車両Ｖが車線Ｌ２に沿って交差点４を通過する場面を示す。図２（Ｂ）は、車線Ｌ２を真上から見た俯瞰図である。交差点４内には、自車両Ｖの進行方向に対して左側の走路境界を特定できる路面標示（車線境界線）はないものとする。なお、図２（Ｂ）に示す矢印Ｄ２は、自車両Ｖの進行方向を示す。
【0031】
図２（Ｂ）の例において、制御装置１８０は、図２（Ａ）の例と同様に、自車両Ｖの走路を形成する走路境界の情報を取得する。制御装置１８０は、自車両Ｖの走路に対して左側に位置する走路境界の情報を取得する。制御装置１８０は、例えば、カメラ１５０の撮像画像から、自車両Ｖの進行方向に対して左側に位置するガードレール５（実線）及びガードレール６（実線）を第１走路境界Ａ（一転鎖線）として認識する。また制御装置１８０は、例えば、測距センサ１４０の検出結果から、第１走路境界Ａの情報として、ガードレール５及びガードレール６の位置及び形状の情報を取得する。さらに制御装置１８０は、例えば、地図データベース１２０に記憶された地図情報から、交差点４内の走路境界として予め設定された架空の境界線７（点線）を第１走路境界Ａ（一転鎖線）として認識する。また制御装置１８０は、例えば、地図データベース１２０に記憶された地図情報から、第１走路境界Ａの情報として、架空の境界線７の位置及び形状の情報を取得する。なお、架空の境界線７は、地図情報に含まれる情報であって、予め設定された境界線である。
【0032】
また図２（Ｂ）の例において、制御装置１８０は、自車両Ｖの走路に対して右側に位置する走路境界の情報を取得する。制御装置１８０は、例えば、カメラ１５０の撮像画像から、自車両Ｖの進行方向に対して右側に位置するセンターライン８（破線）を第２走路境界Ｂ（一転鎖線）として認識する。また制御装置１８０は、例えば、測距センサ１４０の検出結果から、第２走路境界Ｂの情報として、センターライン８の位置及び形状情報を取得する。
【0033】
図２（Ｂ）の例では、第１走路境界Ａは、ガードレール５、ガードレール６、及び地図情報に含まれる架空の境界線７で構成され、第２走路境界Ｂはセンターライン８で構成されている。第１走路境界及び／又は第２走路境界が複数の種別で構成されている場合であっても、制御装置１８０は、走路境界情報取得機能により、第１走路境界及び第２走路境界それぞれについて、走路境界の位置及び形状の情報を取得することができる。
【0034】
図１に戻り、制御装置１８０が実現する機能について説明する。制御装置１８０は、走路幅算出機能により、自車両の走路の幅である走路幅を算出する。走路幅とは、第１走路境界と第２走路境界の間の距離を示す。制御装置１８０は、自車両の車幅方向における第１走路境界と第２走路境界の間の距離を走路幅として算出する。また制御装置１８０は、自車両が走行する予定の車線のうち所定区間において走路幅を算出する。なお、制御装置１８０が走路幅を算出する対象区間については後述する。また制御装置１８０は、自車両の進行方向に対して所定間隔ごとに走路幅を算出する。
【0035】
図３は、走路幅を説明するための図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す場面は図２（Ａ）に示す場面と同じため、図２（Ａ）についての説明を適宜援用する。図３（Ａ）の例において、制御装置１８０は、自車両Ｖの車幅方向における第１走路境界Ａと第２走路境界Ｂの間の距離である走路幅Δｄ１～走路幅Δｄ６を算出する。なお、図３（Ａ）の例では、自車両Ｖの走路幅として６つの走路幅を算出しているが、走路幅の数は特に限定されない。制御装置１８０は、６つよりも多く又は６つよりも少ない数の走路幅を算出してもよい。
【0036】
また、図３（Ｂ）は、走路幅算出機能により算出された走路幅のその他の例である。制御装置１８０は、走路幅の方向を、自車両の車幅方向から、第１走路境界と第２走路境界の中心線に対する垂直方向に変更することができる。制御装置１８０は、走路幅の方向を変更し、走路幅を算出する。制御装置１８０は、後述する走路中心線生成機能により、第１走路境界と第２走路境界の中心線である走路中心線が生成されると、生成された走路中心線に対する垂直方向を走路幅の方向とみなして走路幅を算出する。なお、以降の説明において、第１走路境界と第２走路境界の中心線を、走路中心線と称して説明する。
【0037】
図３（Ｂ）の例において、制御装置１８０は、自車両Ｖの走路中心線Ｃを生成する。制御装置１８０は、走路中心線Ｃの垂直方向を走路幅の方向として規定し、第１走路境界Ａと第２走路境界Ｂの間の距離である走路幅Δｄ１
’～Δｄ６
’を算出する。
【0038】
図１に戻り、制御装置１８０が実現する機能について説明する。制御装置１８０は、走路中心線生成機能により、自車両の走路における中心線を走路中心線として生成する。制御装置１８０は、第１走路境界及び第２走路境界の位置又は形状の情報に基づいて、走路中心線を生成する。走路中心線は、第１走路境界と第２走路境界の形状又は位置情報が反映される。図３（Ｂ）の例で示すように、走路中心線Ｃはバス停留所１付近において自車両Ｖの進行方向に対して左側に膨らむ。
【0039】
制御装置１８０は、走路境界評価機能により、第１走路境界及び第２走路境界の粗さに関する評価を行う。走路境界の粗さとは、自車両が走路境界に沿って走行した場合の自車両の向きの変化量である。自車両が走路境界に沿って走行した場合とは、実際に自車両が走路境界に沿って走行したことを示すものではなく、走路境界に沿って走行したと仮定した場合を示す。言い換えると、走路境界の粗さとは、仮に自車両が走路境界に沿って走行した場合に、自車両の向きにどの程度影響を与えるかを示す走路境界のパラメータである。走路境界の粗さが大きいほど、走路中心線の形状に反映される度合いが大きくなり、自車両の向きに与える影響は大きくなる。例えば、走路中心線に沿って自車両を走行させる場合、走路境界の粗さが大きいほど、自車両は向き（姿勢角ともいう）を大きく変化させながら走行する。図３（Ｂ）の例において、自車両Ｖが走路中心線Ｃに沿って走行した場合、バス停留所１の通過前後において、自車両Ｖは向きを僅かに変化させるため、自車両Ｖはバス停留所１を通過する際に車幅方向にふらつく。そこで、本実施形態では、以下に説明する方法を用いて、道路幅が広がる区間を自車両が走行する際に、道路幅の変化に伴う自車両のふらつきを抑制する。
【0040】
【0041】
図４の例に示すように、制御装置１８０は、第１走路境界Ａ及び第２走路境界Ｂを、それぞれ複数の区間に分割する。図４の例では、制御装置１８０により、第１走路境界Ａ及び第２走路境界Ｂは、それぞれ９つの区間に分割されている。図４に示す線分ａ１～線分ａ９は、第１走路境界Ａを構成する線分であり、各線分ａは各区間における第１走路境界Ａを示す。線分ａ１～線分ａ９の順で、各区間の線分ａは隣接している。また線分ｂ１～線分ｂ９は、第２走路境界Ｂを構成する線分であり、各線分ｂは各区間における第２走路境界Ｂを示す。線分ｂ１～線分ｂ９の順で、各区間の線分ｂは隣接している。なお、図４の例では、走路境界が９つの区間に分割されているが、走路境界を分割する区間の数は特に限定されない。制御装置１８０は、９つよりも多く又は９つよりも少ない数の区間で走路境界を分割してもよい。
【0042】
制御装置１８０は、走路境界を複数の区間に分割すると、走路境界の位置又は形状に基づいて、隣り合う区間の走路境界で形成される角度（走路境界の角度差ともいう）を演算する。なお、隣り合う区間のそれぞれを、第１区間と第２区間（第１区間と隣り合う区間）ともいう。例えば、図４の例では、線分ａ１は第１区間における第１走路境界Ａ、線分ａ２は第２区間における第１走路境界Ａと称される。
【0043】
図４の例において、制御装置１８０は、第１走路境界Ａについて、線分ａ１と線分ａ２の角度差、線分ａ２と線分ａ３の角度差、・・・、線分ａ７と線分ａ８の角度差、及び線分ａ８と線分ａ９の角度差を演算する。なお、図４において、Δθ１は線分ａ２と線分ａ３の角度差を示し、Δθ２は線分ａ４と線分ａ５の角度差を示し、Δθ３は線分ａ６と線分ａ７を示し、Δθ４は線分ａ８と線分ａ９の角度差を示す。
【0044】
また、制御装置１８０は、第２走路境界Ｂについても同様に、線分ｂ１と線分ｂ２の角度差、線分ｂ２と線分ｂ３の角度差、・・・、線分ｂ７と線分ｂ８の角度差、及び線分ｂ８と線分ｂ９の角度差を演算する。図４の例では、第２走路境界Ｂの形状は、直線形状のセンターライン３を反映しているため、第２走路境界Ｂについては、第１走路境界Ａと異なり、隣り合う区間の走路境界で形成される角度はゼロとなり、走路境界において角度差が発生していない。
【0045】
制御装置１８０は、隣り合う区間の走路境界で形成される角度それぞれを演算すると、下記式（１）及び式（２）で示すように、対象区間にわたって積算された角度の積算値を演算する。
【0046】
【数1】
【数2】
【0047】
制御装置１８０は、上記式（１）を用いて演算された、第１走路境界における角度の積算値ＳθＬを第１走路境界の粗さとし、上記式（２）を用いて演算された、第２走路境界における角度の積算値ＳθＲを第２走路境界の粗さとする。そして、制御装置１８０は、第１走路境界の粗さと第２走路境界の粗さを比較することで、粗さが小さい走路境界を特定する。図４の例において、第１走路境界Ａはバス停留所１が設けられているスペースが反映された形状であり（部分的に道路幅が広がる形状）、第２走路境界Ｂは、直線形状のセンターライン３が反映された形状である。制御装置１８０が上記式（１）及び式（２）を用いて演算した結果、第２走路境界Ｂにおける角度の積算値ＳθＲは、第１走路境界Ａにおける角度の積算値ＳθＬよりも小さくなる。制御装置１８０は、第１走路境界Ａにおける角度の積算値ＳθＬと第２走路境界Ｂにおける角度の積算値ＳθＲを比較し、第２走路境界Ｂを粗さが小さい走路境界として特定する。
【0048】
なお、制御装置１８０は、上記式（１）及び式（２）に代えて、下記式（３）及び式（４）で示されるように、隣り合う区間の走路境界で形成される角度の二乗和を用いて、第１走路境界の粗さ及び第２走路境界の粗さを演算してもよい。
【0049】
【数3】
【数4】
【0050】
再び図１に戻り、制御装置１８０が実現する機能について説明する。制御装置１８０は、オフセット要否判定機能により、走路中心線に対してオフセット処理する必要があるか否かを判定する。本実施形態では、制御装置１８０は、道路幅が広がる区間を走行する際に、走路中心線に対してのオフセット処理の要否を判定する。
【0051】
制御装置１８０は、走路幅と閾値（以降、第１閾値ともいう）とを比較し、走路幅が第１閾値よりも大きい場合、走路中心線に対してオフセット処理が必要と判定する。反対に、制御装置１８０は、走路幅が第１閾値以下の場合、オフセット処理が不要と判定する。制御装置１８０は、走路中心線上の各地点においてオフセット処理の要否の判定を行う。第１閾値は、走路幅が広がる方向に変化したか否かを判定するための閾値であって、予め定められた閾値である。第１閾値は、所定区間における走路幅の平均値であってもよいし、道路の種別に応じて予め設定された走路幅の上限値であってもよい。所定区間における走路幅の平均値は、例えば、地図情報に基づき予め設定される。また、走路幅の上限値は、例えば、道路幅に比例した関係を有するように予め設定される。
【0052】
図３（Ａ）を用いて、オフセット処理の要否について説明すると、例えば、制御装置１８０は、走路幅Δｄ１～走路幅Δｄ６それぞれについて、第１閾値との比較処理を実行する。例えば、第１閾値が所定区間における走路幅の平均値の場合、制御装置１８０は、走路幅Δｄ１、走路幅Δｄ２、及び走路幅Δｄ６の地点における走路中心線Ｃについては、走路幅が第１閾値以下のため、オフセット処理が不要と判定する。また制御装置１８０は、走路幅Δｄ３～走路幅Δｄ５の地点における走路中心線Ｃついては、走路幅が第１閾値より大きいため、オフセット処理が必要と判定する。
【0053】
制御装置１８０は、目標走行経路生成機能により、第１走路境界の粗さと第２走路境界の粗さの比較結果に基づいて、自車両が走行する目標走行経路を生成する。目標走行経路とは、自車両が走行するための目標になる経路である。本実施形態では、制御装置１８０は、第１走路境界及び第２走路境界のうち粗さが小さい走路境界を基準にして、目標走行経路を生成する。制御装置１８０は、走路中心線に対して、第１走路境界及び第２走路境界のうち粗さが小さい走路境界を基準とするオフセット処理を実行する。制御装置１８０は、オフセット処理された走路中心線を目標走行経路とする。
【0054】
図５は、目標走行経路を説明するための図である。図５に示す場面は図２（Ａ）に示す場面と同じため、図２（Ａ）についての説明を適宜援用する。また、走路中心線Ｃは、図３（Ｂ）に示す走路中心線Ｃと同じものとする。
【0055】
図５の例において、まず制御装置１８０は、上述したオフセット要否判定機能により、走路中心線Ｃに対してオフセット処理が必要な走路中心線上の地点を特定する。次に、制御装置１８０は、オフセット処理が必要と判定された走路中心線上の地点について、オフセット量及びオフセットの方向を演算する。例えば、制御装置１８０は、下記式（５）及び式（６）を用いて、オフセットの方向を含むオフセット量を演算する。
【0056】
【数5】
【数6】
【0057】
制御装置１８０は、走路境界の粗さの比率Ｒａについて、値の正負を判定することで、走路中心線をオフセットする方向（オフセット方向）を特定する。制御装置１８０は、走路境界の粗さの比率Ｒａが正の値である場合（Ｒａ＞０）、自車両の進行方向に対して左方向をオフセット方向として特定する。一方、制御装置１８０は、走路境界の粗さの比率Ｒａが負の値である場合（Ｒａ＜０）、自車両の進行方向に対して右方向をオフセット方向として特定する。
【0058】
また制御装置１８０は、走路境界の粗さの比率Ｒａがゼロの場合（Ｒａ＝０）、オフセット処理が不要と判定する。オフセット要否判定機能により、オフセット処理が必要と判定された地点においても、制御装置１８０は、走路境界の粗さの比率Ｒａがゼロの場合、オフセット処理が不要と改めて判定する。走路幅が広がるためには、第１走路境界又は第２走路境界の片側の走路境界が広がる場合と、第１走路境界及び第２走路境界の両側の走路境界が広がる場合とがある。片側の走路境界が広がる場合、走路幅が第１閾値よりも大きく、かつ、走路境界の粗さの比率Ｒａが正又は負の値となる。一方、両側の走路境界が広がる場合、走路幅が第１閾値よりも大きくても、第１走路境界の粗さと第２走路境界の粗さが同じため、走路境界の粗さの比率Ｒａがゼロを示す場合がある。このような場合、走路中心線をオフセット処理する必要はない、という観点に基づくものである。
【0059】
制御装置１８０は、オフセット処理が必要と判定された地点に対して、上記式（５）に基づいてオフセット量を演算する。オフセット量は、第１走路境界及び第２走路境界のうち粗さが小さい走路境界を基準として、走路中心線をシフトさせるための方向及び距離を示すパラメータである。
【0060】
図５の例では、制御装置１８０は、走路中心線Ｃ上の５つの地点についてオフセット処理を実行することで、オフセット処理された走路中心線Ｃ’を生成する。制御装置１８０は、オフセット処理された走路中心線Ｃ’を自車両の目標走行経路とする。図５の例において、オフセット処理が必要と判定された走路中心線Ｃ上の地点でオフセット処理することで、走路中心線Ｃ’はバス停留所１付近において自車両の進行方向に沿う形状となる。なお、図５の例に示すオフセット処理が実行された５つの地点は、図４に示す線分ｂ４～ｂ７の地点に対応する。また、図５の例では、５つの地点についてオフセット処理が実行されたが、オフセット処理を実行する地点の数は特に限定されない。例えば、制御装置１８０は、走路中心線Ｃ上で所定間隔ごとにオフセット処理を実行し、予め定めた関数に基づいてオフセット処理された地点同士を接続して、オフセット処理された走路中心線を生成してもよい。
【0061】
制御装置１８０は、走行制御機能により、駆動機構１７０を制御することで、自車両が目標走行経路（オフセット処理された走路中心線）を走行するように、自車両の走行の全部または一部を自動で行う自動運転制御を実行する。例えば、制御装置１８０は、エンジン及びブレーキなどの駆動機構１７０の動作を制御することで、ドライバーが設定した所定の設定速度で自車両を走行させる速度走行制御を実行する。なお、走行制御機能による自動運転制御は、各国の交通法規を遵守した上で実行される。
【0062】
次に、自車両の走行を支援するための制御処理を説明する。図６は、本実施形態の制御処理のフローを示すブロック図である。なお、以下に説明する走行制御処理は、制御装置１８０により実行される。また、以下に説明する走行制御処理は、イグニッションスイッチ又はパワースイッチがオンになった場合に開始し、イグニッションスイッチ又はパワースイッチがオフとなるまで所定の周期で（たとえば１０ミリ秒ごとに）繰り返し実行される。
【0063】
また以下においては、ドライバーにより自動運転制御が入力（オン）されている場面を例示して説明する。すなわち、自車両は走行経路に沿った走行を行う。
【0064】
ステップＳ１にて、制御装置１８０は、走路境界の情報を取得する。制御装置１８０は、地図データベース１２０に記憶された地図情報、測距センサ１４０による検出結果及びカメラ１５０による撮像画像のうち少なくとも一つから、自車両の走路を構成する走路境界の種別、走路境界の位置、及び走路境界の形状の情報を取得する。なお、ステップＳ１にて、制御装置１８０は、第１走路境界及び第２走路境界それぞれについて、走路境界の情報を取得する。
【0065】
ステップＳ２にて、制御装置１８０は、第１走路境界と第２走路境界の間の距離を走路幅として算出する。例えば、制御装置１８０は、自車両の車幅方向における第１走路境界と第２走路境界の間の距離を走路幅として算出する。なお、ステップＳ２にて、制御装置１８０は、走路境界のうち所定の算出対象区間において走路幅を算出する。また、制御装置１８０は、自車両の進行方向に対して所定間隔ごとに走路幅を算出する。
【0066】
ステップＳ３にて、制御装置１８０は、ステップＳ２にて算出された走路幅が第１閾値よりも大きいか否かを判定する。第１閾値は、例えば、所定区間における走路幅の平均値であって、予め定められた値である。制御装置１８０は、ステップＳ２にて算出された、走路上の各地点における走路幅に対して、第１閾値との比較処理を実行する。走路幅が第１閾値よりも大きい場合、ステップＳ４に進む。一方、走路幅が第１閾値以下の場合、制御装置１８０は、図６に示す制御処理を終了する。ステップＳ３にて制御処理が終了するためには、ステップＳ２にて算出された全ての走路幅が第１閾値以下の場合でなければならず、走路上の何れかの地点において、走路幅が第１閾値よりも大きいと判定されると、ステップＳ４に進む。
【0067】
ステップＳ４にて、制御装置１８０は、第１走路境界及び第２走路境界の粗さを演算する。例えば、制御装置１８０は、図４の例に示すように、走路境界を複数の区間に分割する。制御装置１８０は、隣り合う区間の走路境界で形成される角度を演算する。制御装置１８０は、例えば、上記式（１）及び式（２）を用いて、隣り合う区間の走路境界で形成される角度を積算する。第１走路境界における角度の積算値を第１走路境界の粗さとする。また制御装置１８０は、第２走路境界における角度の積算値を第２走路境界の粗さとする。
【0068】
ステップＳ５にて、制御装置１８０は、第１走路境界及び第２走路境界のうち粗さが小さい走路境界を特定する。例えば、制御装置１８０は、第１走路境界における角度の積算値と第２走路境界における角度の積算値を比較する。そして、制御装置１８０は、積算値の小さい走路境界を粗さが小さい走路境界として特定する。
【0069】
ステップＳ６にて、制御装置１８０は、ステップＳ５にて特定された粗さが小さい走路境界を基準とするオフセット量を演算する。例えば、制御装置１８０は、上記式（５）及び式（６）を用いて、オフセット量を演算する。
【0070】
ステップＳ７にて、制御装置１８０は、走路中心線に対してオフセット処理を実行することで、オフセット処理された走路中心線を生成する。制御装置１８０は、オフセット処理された走路中心線を自車両の目標走行経路とする。例えば、図５の例に示すように、制御装置１８０は、走路中心線Ｃ上の各地点におけるオフセット方向及びオフセット量に基づいて、走路中心線Ｃをオフセットさせることで、オフセット処理された走路中心線Ｃ’を生成する。図５の例では、制御装置１８０は、粗さが小さい第２走路境界Ｂを基準としたオフセット処理を実行する。これにより、粗さが小さい第２走路境界Ｂを基準とした目標走行経路を生成することができるため、道路幅が一時的に広がる区間においても、道路幅の変化に連動して目標走行経路の形状が変化することを抑制できる。
【0071】
ステップＳ８にて、制御装置１８０は、車両制御として、ステップＳ７にて生成された目標走行経路に沿って自車両を走行させる。図５の例では、自車両Ｖはオフセット処理された走路中心線Ｃ’に沿って走行するため、走路中心線Ｃに沿って走行する場合に比べて、自車両Ｖが車幅方向にふらつくことを抑制できる。ステップＳ８の処理が終了すると、制御装置１８０は、図６に示す制御処理を終了する。
【0072】
以上のように、本実施形態では、制御装置１８０は、自車両の走路と当該走路以外との境界を示す走路境界の情報を取得し、走路境界の情報に基づき、第１走路境界について、走路境界の粗さを演算し、走路境界の情報に基づき、第２走路境界について、走路境界の粗さを演算する。そして、制御装置１８０は、第１走路境界について演算した走路境界の粗さと、第２走路境界について演算した走路境界の粗さ、とを比較した結果に基づき、自車両の目標走行経路を生成し、目標走行経路に基づき自車両を制御する。これにより、道路幅が広がる区間を自車両が通過する際に、道路幅の変化に連動して目標走行経路の形状が変化することを抑制できる。その結果、当該区間を自車両が走行する際に、道路幅の変化に伴う自車両のふらつきを抑制できる。また、自車両の走行が滑らかになるため、自車両の乗員に与える違和感を抑制できる。
【0073】
また、本実施形態では、制御装置１８０は、第１走路境界の粗さと、第２走路境界の粗さとの比率によりオフセット量を演算し、第１走路境界と第２走路境界の中心線を演算したオフセット量だけオフセットすることで、目標走行経路を生成する。これにより、粗さの少ない走路境界、すなわち自車両の向きの変化が小さい走路境界を基準とした目標走行経路が生成される。その結果、道路幅が広がる区間の前後において、道路幅の変化に連動した目標走行経路の形状が変化することを抑制できる。
【0074】
また、本実施形態では、制御装置１８０は、第１走路境界と第２走路境界の間の距離である走路幅が、走路幅が広がる方向に変化したか否かを判定するための第１閾値よりも大きい場合、目標走行経路に基づき自車両を制御する。これにより、道路幅が広がる区間を通過する前に自車両を目標走行経路に沿って走行させることができ、道路幅が広がることに伴う自車両のふらつきを抑制できる。
【0075】
また、本実施形態では、第１閾値は、所定区間における走路幅の平均値である。これにより、道路幅が異なる道路の種別が存在しても、自車両のふらつきを抑制できる。例えば、高速道路における車線幅と市街地における車線幅が異なっていても、いずれの道路においても道路幅が広がる区間を自車両が通過する際に、道路幅の変化に伴う自車両のふらつきを抑制できる。
【0076】
また、本実施形態では、第１閾値は、道路の種別に応じて予め設定された走路幅の上限値であってもよい。例えば、道路幅が広がる区間が断続的に存在し、かつ、その広がる距離が区間ごとに異なる道路を自車両が走行する場合であっても、道路幅の上限値により、各区間において適切にオフセット処理を実行することができる。その結果、道路幅が複雑に変化する道路を走行する場合であっても、道路幅の変化に伴う自車両のふらつきを抑制できる。
【0077】
また、本実施形態では、制御装置１８０は、走路境界の粗さを演算する対象区間において、第１区間における走路境界と第２区間における走路境界とで形成される角度を演算し、上記式（１）又は式（２）に示すように、対象区間にわたって積算された角度の積算値を走路境界の粗さとして演算する。これにより、任意の自由度を含んだ関数でフィッティングさせる関数フィッティング処理など、制御装置１８０にとって演算負荷が高い処理を行うことなく、走路境界の粗さを演算することができる。
【0078】
また、本実施形態では、制御装置１８０は、走路境界の粗さを演算する対象区間において、第１区間における走路境界と第２区間における走路境界とで形成される角度を演算し、上記式（３）又は式（４）に示すように、対象区間にわたって演算された角度の二乗和を走路境界の粗さとして演算してもよい。走路境界の粗さには、角度の二乗値が反映されるため、隣り合う区間の走路境界で形成される角度が大きいほど、より走路境界の粗さに反映させることができる。
【0079】
また、本実施形態では、制御装置１８０は、走路幅と第１閾値との差分と、第１走路境界の粗さと第２走路境界の粗さとの比率とに基づいて、粗さの少ない走路境界を基準とするオフセット量を演算し、走路中心線をオフセット量だけオフセットすることで、目標走行経路を生成する。これにより、粗さの少ない走路境界、すなわち自車両の向きの変化が小さい走路境界を基準とした目標走行経路が生成される。その結果、道路幅が広がる区間の前後において、道路幅の変化に連動して目標走行経路の形状が変化することを抑制できる。
【0080】
《第２実施形態》
次に、本発明の他の実施形態に係る走行支援装置を説明する。第１実施形態では、道路幅が広がる区間を自車両が走行する場面を例に挙げて、本発明を説明したが、本実施形態では、道路幅が狭まる区間を自車両が走行する場面を例に挙げて、本発明を説明する。本実施形態では、第１実施形態に対して、制御装置１８０が実現するオフセット要否判定機能と目標走行経路生成機能が異なる以外は、第１実施形態と同じであり、その記載を援用する。また、以下の説明では、制御装置１８０の機能及び制御処理のうち、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。説明が省略された機能については、第１実施形態に記載された内容を援用する。
次に、本発明の他の実施形態に係る走行支援装置を説明する。第１実施形態では、道路幅が広がる区間を自車両が走行する場面を例に挙げて、本発明を説明したが、本実施形態では、道路幅が狭まる区間を自車両が走行する場面を例に挙げて、本発明を説明する。本実施形態では、第１実施形態に対して、制御装置１８０が実現するオフセット要否判定機能と目標走行経路生成機能が異なる以外は、第１実施形態と同じであり、その記載を援用する。また、以下の説明では、制御装置１８０の機能及び制御処理のうち、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。説明が省略された機能については、第１実施形態に記載された内容を援用する。
【0081】
本実施形態では、制御装置１８０は、オフセット要否判定機能により、車線幅が狭まる区間を自車両が走行する際に、走路中心線に対してのオフセット処理の要否を判定する。
【0082】
制御装置１８０は、走路幅と閾値（以降、第２閾値ともいう）とを比較し、走路幅が第２閾値よりも小さい場合、オフセット処理が必要と判定する。一方、制御装置１８０は、走路幅が第２閾値以上の場合、オフセット処理が不要と判定する。第２閾値は、走路幅が狭まる方向に変化したか否かを判定するための閾値であって、予め定められた閾値である。第２閾値は、所定区間における走路幅の平均値であってもよいし、道路の種別に応じて予め設定された走路幅の下限値であってもよい。走路幅の下限値は、例えば、道路幅に比例した関係を有するように予め設定される。
【0083】
また本実施形態では、制御装置１８０は、走路幅が第２閾値よりも小さい場合、オフセット処理が必要と判定せず、さらに自車両Ｖの周辺に障害物が存在するか否かを判定することで、オフセット処理の要否を判定する。例えば、制御装置１８０は、測距センサ１４０による検出結果及び／又はカメラ１５０による撮像画像から、自車両Ｖの周辺に障害物が存在するか否かを判定する。制御装置１８０は、自車両Ｖの周辺に障害物が存在しないと判定された場合、走路中心線に対するオフセット処理が必要と判定する。
【0084】
図７は、道路幅が狭まる区間を自車両が走行する際に、第２実施形態に係る制御装置１８０が実現する機能を説明するための図である。図７は、自車両Ｖが車線Ｌ３において一時的に道路幅が狭まる区間を通過する場面を示す。図７は、車線Ｌ３を真上から見た俯瞰図である。
【0085】
図７の例において、制御装置１８０は、走路境界情報取得機能により、自車両Ｖの走路を形成する走路境界の情報を取得する。制御装置１８０は、自車両Ｖの走路に対して左側に位置する縁石２（実線）を第１走路境界Ａ（一転鎖線）として認識するとともに、第１走路境界Ａの情報として、縁石２の位置及び形状の情報を取得する。また制御装置１８０は、自車両Ｖの走路に対して右側に位置するセンターライン３（点線）を第２走路境界Ｂ（一転鎖線）として認識するとともに、第２走路境界Ｂの情報として、センターライン３の位置及び形状の情報を取得する。
【0086】
また図７の例において、制御装置１８０は、走路幅算出機能により、走路幅を算出する。制御装置１８０は、自車両Ｖの車幅方向における第１走路境界Ａと第２走路境界Ｂの間の距離である走路幅Δｄ１～走路幅Δｄ６を算出する。
【0087】
また図７の例において、制御装置１８０は、オフセット要否判定機能により、走路幅Δｄ１～走路幅Δｄ６それぞれについて、第２閾値との比較処理を実行する。例えば、第２閾値が所定区間における走路幅の平均値の場合、制御装置１８０は、走路幅Δｄ１～走路幅Δｄ３、走路幅Δｄ５、及び走路幅Δｄ６の地点における走路中心線については、走路幅が第２閾値以上のためオフセット処理が不要と判定する。また制御装置１８０は、走路幅Δｄ４の地点における走路中心線については、走路幅が第２閾値より小さいためオフセット処理が必要と、一次判定を行う。さらに制御装置１８０は、自車両Ｖの周辺に障害物が存在するか否かを判定し、障害物が存在すると判定された場合、走路幅Δｄ４の地点における走路中心線ついては、オフセット処理が必要と判定する。
【0088】
次に、第２実施形態に係る制御装置１８０が実現する目標走行経路生成機能について説明する。本実施形態においても、第１実施形態と同様に、制御装置１８０は、目標走行経路生成機能により、第１走路境界の粗さと第２走路境界の粗さを比較し、第１走路境界及び第２走路境界のうち粗さが小さい走路境界を基準にして、自車両の目標走行経路を生成する。
【0089】
本実施形態では、第１実施形態と比べて、オフセット量及びオフセットの方向の演算方法が異なる。本実施形態では、制御装置１８０は、下記式（７）及び式（８）を用いて、オフセットの方向を含むオフセット量を演算する。
【0090】
【数7】
【数8】
【0091】
なお、走路境界の粗さの比率Ｒｂについて、値の正負を判定することで、走路中心線をオフセットする方向を特定する点については、第１実施形態と同様である。すなわち、制御装置１８０は、走路境界の粗さの比率Ｒｂが正の値である場合（Ｒｂ＞０）、自車両の進行方向に対して左方向をオフセット方向として特定する。一方、制御装置１８０は、走路境界の粗さの比率Ｒｂが負の値である場合（Ｒｂ＜０）、自車両の進行方向に対して右方向をオフセット方向として特定する。また制御装置１８０は、走路境界の粗さの比率Ｒｂがゼロの場合（Ｒｂ＝０）、オフセット処理が不要と判定する。
【0092】
図８は、第２実施形態に係る目標走行経路を説明するための図である。図８に示す場面は図７に示す場面と同じため、図７についての説明を適宜援用する。図８において、走路中心線Ｃは、制御装置１８０により生成された第１走路境界Ａ及び第２走路境界Ｂの中心線である。走路中心線Ｃは道路幅が狭まる区間において自車両Ｖの進行方向に対して右側に膨らむ。また、図８において、制御装置１８０は、第１走路境界Ａの粗さ及び第２走路境界Ｂの粗さを比較し、粗さが少ない走路境界を第２走路境界Ｂとして特定する。
【0093】
図８の例において、制御装置１８０は、オフセット処理が必要と判定された地点について、上記式（７）及び式（８）を用いて、オフセット量及びオフセットの方向を演算する。制御装置１８０は、走路中心線Ｃ上の３つの地点についてオフセット処理を実行することで、オフセット処理された走路中心線Ｃ’を生成する。制御装置１８０は、オフセット処理された走路中心線Ｃ’を自車両の目標走行経路とする。オフセット処理が必要と判定された走路中心線Ｃ上の地点でオフセット処理することで、走路中心線Ｃ’は道路幅が狭まる区間において自車両の進行方向に沿う形状となる。なお、図８の例に示すオフセット処理が実行された３つの地点は一例であって、オフセット処理を実行する地点の数は特に限定されない。
【0094】
図９は、本実施形態の制御処理のフローを示すブロック図である。ステップＳ１１及びステップＳ１２は、第１実施形態におけるステップＳ１及びステップＳ２に対応するため（図６参照）、これらのステップについての説明は第１実施形態の記載を援用する。
【0095】
ステップＳ１３にて、制御装置１８０は、ステップＳ１２にて算出された走路幅が第２閾値よりも小さいか否かを判定する。第２閾値は、例えば、所定区間における走路幅の平均値であって、予め定められた値である。制御装置１８０は、ステップＳ１２にて算出された、走路上の各地点における走路幅に対して、第２閾値との比較処理を実行する。走路幅が第２閾値よりも大きい場合、ステップＳ１４に進む。一方、走路幅が第２閾値以上の場合、制御装置１８０は、図９に示す制御処理を終了する。ステップＳ１３にて制御処理が終了するためには、ステップＳ１２にて算出された全ての走路幅が第２閾値以上の場合でなければならず、走路上の何れかの地点において、走路幅が第２閾値よりも小さいと判定されると、ステップＳ１４に進む。
【0096】
ステップＳ１４にて、制御装置１８０は、自車両の周辺に障害物が存在するか否かを判定する。例えば、制御装置１８０は、測距センサ１４０による検出結果及び／又はカメラ１５０による撮像画像に基づいて、障害物の存否を判定する。障害物が存在すると判定された場合、ステップＳ１５に進む。一方、障害物が存在すると判定された場合、制御装置１８０は、図９に示す制御処理を終了する。
【0097】
ステップＳ１５及びステップＳ１６は、第１実施形態におけるステップＳ４及びステップＳ５に対応するため、これらのステップについての説明は第１実施形態の記載を援用する。
【0098】
ステップＳ１７にて、制御装置１８０は、ステップＳ１５にて特定された粗さが小さい走路境界を基準とするオフセット量を演算する。例えば、制御装置１８０は、上記式（７）及び式（８）を用いて、オフセット量を演算する。
【0099】
ステップＳ１８にて、制御装置１８０は、走路中心線に対してオフセット処理を実行することで、オフセット処理された走路中心線を生成する。制御装置１８０は、オフセット処理された走路中心線を自車両の目標走行経路とする。例えば、図８の例に示すように、制御装置１８０は、走路中心線Ｃ上の各地点において演算されたオフセット方向及びオフセット量に基づいて、走路中心線Ｃをオフセットさせることで、オフセット処理された走路中心線Ｃ’を生成する。図８の例では、制御装置１８０は、粗さが小さい第２走路境界Ｂを基準としたオフセット処理を実行する。これにより、粗さが小さい第２走路境界Ｂを基準とした目標走行経路を生成することができるため、道路幅が一時的に狭まる区間においても、道路幅の変化に連動して走行経路の形状が変化することを抑制できる。
【0100】
ステップＳ１９は、第１実施形態におけるステップＳ８に対応するため、このステップについての説明は第１実施形態の記載を援用する。ステップＳ８の処理が終了すると、制御装置１８０は、図１０に示す制御処理を終了する。
【0101】
以上のように、本実施形態では、制御装置１８０は、第１走路境界と第２走路境界の間の距離である走路幅が、走路幅が狭まる方向に変化したか否かを判定するための第２閾値未満であり、かつ、自車両の周辺に障害物が存在しない場合、生成された目標走行経路に基づき自車両を制御する。これにより、道路幅が狭まる区間を通過する前に自車両を目標走行経路に沿って走行させることができ、道路幅が狭まることに伴う自車両のふらつきを抑制できる。また、自車両の周辺に障害物が存在しない場合、オフセット処理された走路中心線を走行するため、例えば、路上駐車する車両の存在により道路幅が狭まっている場合、オフセット処理された走路中心線に沿った走行が行われることを防ぐことができる。この場合、路上駐車車両である障害物を回避するように自車両を走行させることができる。
【0102】
また、本実施形態では、第２閾値は、所定区間における走路幅の平均値である。これにより、道路幅が異なる道路の種別が存在しても、自車両のふらつきを抑止できる。例えば、高速道路における車線幅と市街地における車線幅が異なっていても、いずれの道路においても道路幅が狭まる区間を自車両が通過する際に、道路幅の変化に伴う自車両のふらつきを抑制できる。
【0103】
加えて、本実施形態では、第２閾値は、道路の種別に応じて予め設定された走路幅の下限値であってもよい。例えば、走路幅が狭まる区間が断続的に存在し、かつ、その狭まる距離が区間ごとに異なる道路を自車両が走行する場合であっても、走路幅の下限値により、各区間において適切にオフセット処理を実行することができる。その結果、道路幅が複雑に変化する道路を走行する場合であっても、道路幅の変化に伴う自車両のふらつきを抑制できる。
【0104】
さらに、本実施形態では、制御装置１８０は、走路幅と第２閾値との差分と、第１走路境界の粗さと第２走路境界の粗さとの比率とに基づいて、粗さの少ない走路境界を基準とするオフセット量を演算し、走路中心線をオフセット量だけオフセットすることで、目標走行経路を生成する。これにより、粗さの少ない走路境界、すなわち自車両の向きの変化が小さい走路境界を基準とした目標走行経路が生成される。その結果、道路幅が狭まる区間の前後において、道路幅の変化に連動して目標走行経路の形状が変化することを抑制できる。
【0105】
なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【0106】
例えば、上述の実施形態の変形例として、制御装置１８０は、走路境界の粗さを演算する対象区間を設定する。制御装置１８０は、自車両の車速に基づいて、演算対象区間を設定する。例えば、制御装置１８０は、車速センサ１３０から入力される自車両の車速情報に基づいて、走路境界の粗さを演算する対象区間を設定する。例えば、制御装置１８０は、自車両の車速に比例して演算対象区間が広がるように、演算対象区間を設定する。自車両の車速に応じて演算対象区間を設定するため、自車両の車速が変化しても、適切な範囲で走路境界の粗さを演算することができる。
【0107】
また、制御装置１８０は、走路幅が第１閾値よりも大きい区間を含むように、走路境界の粗さを演算する対象区間を設定してもよい。例えば、制御装置１８０は、走路幅が第１閾値よりも大きい地点のうち自車両に対して最も近い地点を、対象区間の始点に設定する。そして、制御装置１８０は、設定された始点から自車両の進行方向に対して所定間隔ごとに、走路幅と第１閾値と比較処理を実行し、走路幅が第１閾値以下となる地点を探索する。制御装置１８０は、走路幅が第１閾値以下となる地点が存在した場合、当該地点を演算対象区間の終点に設定する。制御装置１８０は、始点から終点までの区間を、走路境界の粗さを演算する対象区間として設定する。少なくとも道路幅が広がる区間に対して、走路境界の粗さが演算されるため、演算対象区間内において、オフセット処理された走路中心線に基づく車両制御で自車両を走行させることができる。その結果、例えば、高速道路における分岐点のように、道路幅が広がる区間が比較的長い場合であっても、道路幅の変化に伴う自車両のふらつきを抑制できる。
【0108】
【0109】
図１０（Ａ）の例において、制御装置１８０は、自車両Ｖの走路幅が第１閾値よりも大きい区間を含むように、第１走路境界Ａ及び第２走路境界Ｂの粗さを演算する対象区間Ｒ１を設定する。自車両Ｖは、対象区間Ｒ１において、オフセット処理された走路中心線に沿って走行するため、少なくとも道路幅が広がる区間で自車両がふらつくことを抑制できる。また、道路幅の変化に伴い自車両がふらつく可能性がある領域に限り、制御処理を実行するため、演算負荷を軽減できる。
【0110】
図１０（Ｂ）は、道路幅が広がる区間を自車両Ｖが走行する他の場面を示す。図１０（Ｂ）の例において、制御装置１８０は、自車両Ｖの走路幅が第１閾値よりも大きい区間を含むように、第１走路境界Ａ及び第２走路境界Ｂの粗さを演算する対象区間Ｒ２を設定する。
【0111】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、道路幅が広がる区間という点で共通するが、図１０（Ａ）では、バス停留所１が存在することで道路幅が広がり、図１０（Ｂ）では、車線Ｌ４の車線幅が広がることで道路幅が広がり、すなわち、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）では、道路幅が広がる要因が異なる。道路幅が広がる要因の種別にかかわらず、道路幅の変化に伴う自車両のふらつきを抑制できる。
【0112】
また、制御装置１８０は、走路幅が第２閾値よりも小さい区間を含むように、走路境界の粗さを演算する対象区間を設定してもよい。例えば、制御装置１８０は、走路幅が第２閾値よりも小さい地点のうち自車両に対して最も近い地点を、対象区間の始点に設定する。そして、制御装置１８０は、設定された始点から自車両の進行方向に対して所定間隔ごとに、走路幅と第２閾値と比較処理を実行し、走路幅が第２閾値以上となる地点を探索する。制御装置１８０は、走路幅が第２閾値以上となる地点が存在した場合、当該地点を対象区間の終点に設定する。制御装置１８０は、始点から終点までの区間を、走路境界の粗さを演算する対象区間として設定する。少なくとも道路幅が狭まる区間に対して、走路境界の粗さが演算されるため、演算対象区間内において、オフセット処理された走路中心線に基づく車両制御で自車両を走行させることができる。その結果、例えば、車線の幅員減少区間のように、道路幅が狭まる区間が比較的長い場合であっても、道路幅の変化に伴う自車両のふらつきを抑制できる。
【0113】
【0114】
図１０（Ｃ）の例において、制御装置１８０は、自車両Ｖの走路幅が第２閾値よりも小さい区間を含むように、第１走路境界Ａ及び第２走路境界Ｂの粗さを演算する対象区間Ｒ３を設定する。図１０（Ａ）の例を用いて説明したのと同様に、道路幅の変化に伴い自車両がふらつく可能性がある領域に限り、制御処理を実行するため、演算負荷を軽減できる。
【0115】
また、上述した第１実施形態及び第２実施形態では、隣り合う区間における走路境界で形成される角度を演算し、演算対象区間にわたって積算された角度の積算値、又は演算対象区間にわたって演算された角度の二乗和を走路境界の粗さとして演算したが、走路境界の粗さを規定する方法はこれに限られない。例えば、制御装置１８０は、走路境界の粗さを演算する対象区間において、所定区間ごとに走路境界の曲率を演算し、下記式（９）及び式（１０）で示すように、対象区間にわたって積算された曲率の積算値を、走路境界の粗さとして演算してもよい。
【0116】
【数9】
【数10】
【0117】
また、制御装置１８０は、下記式（１１）及び式（１２）で示すように、所定区間にわたって演算された曲率の二乗和を、走路境界の粗さとして演算してもよい。
【0118】
【数11】
【数12】
【0119】
また、上述した第１実施形態では、道路幅が広がる区間を自車両が走行する場面を例に挙げ、上述した第２実施形態では、道路幅が狭まる区間を自車両が走行する場面を例に挙げたが、制御装置１８０は、第１実施形態における走行支援方法と、第２実施形態における走行支援方法を同時に実行してもよい。すなわち、制御装置１８０は、走路幅に対して、第１閾値及び第２閾値との比較処理を実行し、走路幅の大きさに応じて、道路幅が広がる区間を走行する際の走行支援方法、又は道路幅が狭まる区間を走行する際の走行支援方法のいずれかを実行してもよい。これにより、道路幅の変化の方向に限定されることなく、道路幅が変化する区間を自車両が走行する際に、道路幅の変化に伴う自車両のふらつきを抑制できる。例えば、道路幅の増減が繰り返すような区間を自車両が走行する場合であっても、道路幅の変化に伴う自車両のふらつきを抑制できる。
【符号の説明】
【0120】
１００…走行支援装置
１１０…自車位置検出装置
１２０…地図データベース
１３０…車速センサ
１４０…測距センサ
１５０…カメラ
１６０…入力装置
１７０…駆動機構
１８０…制御装置
１１０…自車位置検出装置
１２０…地図データベース
１３０…車速センサ
１４０…測距センサ
１５０…カメラ
１６０…入力装置
１７０…駆動機構
１８０…制御装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】