経路作成装置
【課題】演算時間と精度の双方を考慮して適切な走行経路を作成すること。
【解決手段】経路作成装置１は、ノードを繋ぐ線分を順次接続することにより開始点から目標点までの車両の走行経路を作成する装置である。この経路作成装置１は、少なくとも開始点を含むノードの群のうちの一点からステップサイズで示される距離内に存在する新たなノードを設定する処理を、目標点から所定の範囲内にノードが設定されるまで繰り返し実行し、設定されたノードを繋ぐ線分を順次接続することにより走行経路を作成する作成部１７ｂと、車両の状況又は該車両の周辺の状況を検出する手段（障害物検出装置１１や白線検出装置１２など）と、検出された状況に基づいてステップサイズを決定するステップサイズ決定部１７ａと、を備えることを特徴とする。
【解決手段】経路作成装置１は、ノードを繋ぐ線分を順次接続することにより開始点から目標点までの車両の走行経路を作成する装置である。この経路作成装置１は、少なくとも開始点を含むノードの群のうちの一点からステップサイズで示される距離内に存在する新たなノードを設定する処理を、目標点から所定の範囲内にノードが設定されるまで繰り返し実行し、設定されたノードを繋ぐ線分を順次接続することにより走行経路を作成する作成部１７ｂと、車両の状況又は該車両の周辺の状況を検出する手段（障害物検出装置１１や白線検出装置１２など）と、検出された状況に基づいてステップサイズを決定するステップサイズ決定部１７ａと、を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行経路を作成する経路作成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ロボットの移動経路をＲＲＴ（Rapidly-exploring Random Tree）という手法を用いて作成（計画）する技術が知られている（下記非特許文献１参照）。このような経路作成技術を車両制御に適用すれば、例えば衝突を回避するための最適な走行経路を作成することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】小倉，岡田，稲葉，井上、「ＨＲＰ−２における統合型システムソフトウェア環境による統合行動計画システム」、第２１回ロボット学会学術講演会予稿集、２００３年、ｐｐ．２Ａ１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一般的なＲＲＴではノードの位置を決めるためのステップサイズというパラメータを一定にしているので、車両の走行経路作成にＲＲＴをそのまま導入すると、場合によっては演算負荷が増大したり所望の精度の結果を得られなかったりする可能性がある。
【０００５】
そこで本発明は、演算時間と精度の双方を考慮して適切な走行経路を作成することが可能な経路作成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の経路作成装置は、ノードを繋ぐ線分を順次接続することにより開始点から目標点までの車両の走行経路を作成する経路作成装置であって、少なくとも開始点を含むノードの群のうちの一点からステップサイズで示される距離内に存在する新たなノードを設定する処理を、目標点から所定の範囲内にノードが設定されるまで繰り返し実行し、設定されたノードを繋ぐ線分を順次接続することにより走行経路を作成する作成手段と、車両の状況又は該車両の周辺の状況を検出する検出手段と、検出手段により検出された状況に基づいてステップサイズを決定する決定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このような発明によれば、走行経路を構成するノード同士の間隔に当たるステップサイズが車両又はその周辺の状況に基づいて定められるので、当該状況に応じて走行経路の精度及び演算時間を適切に調整することができる。その結果、演算時間と精度の双方を考慮して適切な走行経路を作成できる。
【０００８】
本発明の経路作成装置では、検出手段が車両の周辺環境を検出し、決定手段が、検出手段により検出された周辺環境に基づいて該車両が走行可能な領域を算出し、算出された領域の面積が小さいほどステップサイズを小さくしてもよい。
【０００９】
この場合、検出された車両の周辺環境に基づいて走行可能領域が算出され、その領域が狭いほどステップサイズが小さく設定される。したがって、より正確な運転が要求される場面においてよりきめ細かな走行経路を作成することができる。
【００１０】
本発明の経路作成装置では、検出手段が車両の運転状況を検出し、決定手段が、検出手段により検出された運転状況に基づいて、作成しようとする走行経路の精度を決定し、決定された精度が高いほどステップサイズを小さくしてもよい。
【００１１】
この場合、検出された車両の運転状況に基づいて走行経路の精度が決定され、その精度が高いほどステップサイズが小さく生成される。したがって、求められる精度に応じて走行経路を作成することができる。
【００１２】
本発明の経路作成装置では、検出手段が車両周辺の障害物の位置を検出し、決定手段が、検出手段により検出された障害物の位置に基づいてノードと該障害物との近接度を算出し、算出された近接度が高いほどステップサイズを小さくしてもよい。
【００１３】
この場合、検出された障害物の位置に基づいてノードと障害物との近接度、すなわち障害物への接近の度合いが算出され、障害物に近いほどステップサイズが小さく生成される。したがって、より正確な運転が要求される障害物付近においてよりきめ細かな走行経路を作成することができる。
【００１４】
本発明の経路作成装置では、検出手段が車両の現在位置を検出し、決定手段が、検出手段により検出された現在位置に基づいて車両とノードとの距離を算出し、算出された距離が短いほどステップサイズを小さくしてもよい。
【００１５】
この場合、車両の近傍ほどステップサイズが小さく設定されるので、比較的すぐに運転することになる、現地点から所定の地点までの間の走行経路をよりきめ細かく作成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
このような経路作成装置によれば、走行経路を構成するノード同士の間隔に当たるステップサイズが車両又はその周辺の状況に基づいて定められるので、演算時間と精度の双方を考慮して適切な走行経路を作成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】各実施形態に係る経路作成装置の構成を示す図である。
【図２】（ａ），（ｂ）はＲＲＴを用いた経路作成の手順を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）はＲＲＴを用いた経路作成の手順を示す図である。
【図４】ＲＲＴを用いた経路作成の手順を示す図である。
【図５】衝突予測時間（ＴＴＣ）とステップサイズとの関係の例を示すグラフである。
【図６】ノード−車両間の距離とステップサイズとの関係の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
（第１実施形態）
まず、図１〜４を用いて、第１実施形態に係る経路作成装置１の機能及び構成を説明する。経路作成装置１は車両の走行経路を作成する装置であり、図１に示すように障害物検出装置１１、白線検出装置１２、道路検出装置１３、走行状況検出装置１４、周辺環境データベース１５、制御切替スイッチ１６、及び経路作成ＥＣＵ１７を備えている。経路作成装置１は、表示装置３、警報装置４、及び運転支援装置５を制御する運転支援ＥＣＵ２と接続されている。
【００２０】
障害物検出装置１１はミリ波レーダやレーザレーダ等を含んで構成され、車両周辺に存在する障害物（建物やガードレール等のような、車両の走行を妨げる物）の位置を検出する装置である。障害物検出装置１１は所定の間隔で検出処理を実行し、検出結果を随時、障害物情報として経路作成ＥＣＵ１７に出力する。
【００２１】
白線検出装置１２はカメラや画像処理装置等を含んで構成され、道路上に付された白線（車線）の位置を検出する装置である。白線検出装置１２は所定の間隔で検出処理を実行し、検出結果を随時、白線情報として経路作成ＥＣＵ１７に出力する。
【００２２】
道路検出装置１３はレーザレーダ等を含んで構成され、道路の形状を検出する装置である。道路検出装置１３は所定の間隔で検出処理を実行し、検出結果を随時、道路形状情報として経路作成ＥＣＵ１７に出力する。
【００２３】
走行状況検出装置１４は車輪速センサやヨーレートセンサ、操舵角センサ等を含んで構成され、速度や操舵角といった車両の運転状況を検出する装置である。走行状況検出装置１４は所定の間隔で検出処理を実行し、検出結果を随時、運転情報として経路作成ＥＣＵ１７に出力する。
【００２４】
周辺環境データベース１５はカーナビゲーションシステムの一部を構成し、車両周辺の地図情報を記憶する装置である。周辺環境データベース１５は経路作成ＥＣＵ１７からのアクセスを受け付け、要求された地図情報を経路作成ＥＣＵ１７に出力する。
【００２５】
制御切替スイッチ１６は、運転支援の方法を切り替えるための入力装置である。運転者はこのスイッチ１６を操作して、運転者に対して警報を発することだけを行う警報のみモードと、警報に代えて又はそれとともにブレーキやステアリングを制御する介入モードのどちらかを選択できる。制御切替スイッチ１６は、切替操作が行われると選択されたモードを制御モード情報として経路作成ＥＣＵ１７及び運転支援ＥＣＵ２に出力する。
【００２６】
以上説明した各検出装置、データベース及びスイッチは、後述するステップサイズを決定するための情報である、車両あるいはその周辺の状況を検出する手段であるといえる。
【００２７】
経路作成ＥＣＵ１７は、ＲＲＴという手法を用いて開始点から目標点までの車両の走行経路（目標経路）を作成する電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。この経路作成ＥＣＵ１７は機能的構成要素としてステップサイズ決定部（決定手段）１７ａ及び作成部（作成手段）１７ｂを備えている。ステップサイズ決定部１７ａはＲＲＴで用いられるパラメータであるステップサイズε（ｍ）を決定する手段である。作成部１７ｂはそのステップサイズεに基づいて開始点から目標点までの間にノード（中継点）を設定し、最後にノードを繋ぐ線分を順次接続することで走行経路を作成する手段である。これらの構成要素は、ＲＲＴアルゴリズムを含む所定のプログラムがＥＣＵに読み込まれて実行されることで実現される。
【００２８】
説明の都合上、まず図２〜４を用いて作成部１７ｂの経路作成処理（ＲＲＴアルゴリズム）を説明し、続いてステップサイズ決定部１７ａの機能を説明する。
【００２９】
車両が走行できる自由空間Ｆと車両が走行できない衝突空間（障害物）Ｂとから構成される状態空間Ｃにおいて、開始点（ツリーのルートノード）ｑ＿ｉｎｉｔ及び目標点ｑ＿ｇｏａｌが図２（ａ）に示すように設定されたとする。作成部１７ｂはまず、状態空間Ｃからランダムに点ｑ＿ｒａｎｄを抽出する（図２（ｂ）参照）。このとき、作成部１７ｂが一定の確率で目標点ｑ＿ｇｏａｌをｑ＿ｒａｎｄとするように、当該確率が設定されている。続いて作成部１７ｂは、ツリー上のノードの中から、点ｑ＿ｒａｎｄに最も近いノードｑ＿ｎｅａｒを探す。作成処理開始直後はツリーを構成するノードが図２（ｂ）のように開始点ｑ＿ｉｎｉｔしか存在しないので、ｑ＿ｎｅａｒ＝ｑ＿ｉｎｉｔとなる。
【００３０】
続いて作成部１７ｂは、点ｑ＿ｎｅａｒから点ｑ＿ｒａｎｄに向かって一定の距離ε進んだ地点に新たなノードｑ＿ｎｅｗを設定する（図３（ａ）参照）。この距離εがステップサイズであり、ステップサイズ決定部１７ａから入力される。このとき、点ｑ＿ｒａｎｄとｑ＿ｎｅａｒとの距離がステップサイズεよりも小さければ、作成部１７ｂは点ｑ＿ｒａｎｄをそのまま新たなノードｑ＿ｎｅｗとして設定する（図３（ｂ）参照）。また、図３（ｃ）に示すようにノードｑ＿ｎｅｗの位置が衝突空間Ｂ内に位置した場合は、作成部１７ｂはこのノードｑ＿ｎｅｗ及び対応する点ｑ＿ｒａｎｄを破棄し、新たに点ｑ＿ｒａｎｄを抽出するところから処理をやり直す。
【００３１】
作成部１７ｂは点ｑ＿ｒａｎｄの抽出からノードｑ＿ｎｅｗの設定までの処理を、目標点ｑ＿ｇｏａｌから所定の距離λ内にノードｑ＿ｎｅｗが設定されるまで繰り返す（図４参照）。なお、値λはステップサイズεと同じでもよいし異なってもよい。続いて作成部１７ｂは、図４に示すように二つのノードを繋ぐ線分を順次接続することで、開始点ｑ＿ｉｎｉｔから０個以上のノードｑ＿ｎｅｗを経て目標点ｑ＿ｇｏａｌに至る走行経路Ｒを作成する。そして作成部１７ｂは、生成した走行経路Ｒを示す経路情報を運転支援ＥＣＵ２に出力する。
【００３２】
次にステップサイズ決定部１７ａについて説明する。本実施形態において、ステップサイズ決定部１７ａは車両の走行状況に基づいてステップサイズを決定する。ここでは、リスクマップ生成領域の広さに基づく手法、及び算出する走行経路の精度に基づく手法の二つを説明する。
【００３３】
まず、リスクマップ生成領域の広さに基づいてステップサイズを決定する手法について説明する。リスクマップ生成領域とは車両が走行可能な領域のことをいう。したがって、例えば、車両が単路を走行中であるときなどは、車両が交差点や駐車場に位置しているときなどよりも一般にリスクマップ生成領域が小さいといえる。ステップサイズ決定部１７ａは、例えば入力された障害物情報、白線情報、道路形状情報、及び周辺環境データベース１５から読み出した地図情報のうちの少なくとも一つに基づいて、車両が現在走行している道路を含むリスクマップ生成領域を算出する。続いてステップサイズ決定部１７ａはリスクマップ生成領域の面積を算出し、その面積と予め記憶している所定の閾値とを比較する。そして、領域の面積がその閾値よりも小さければステップサイズをεＡとし、そうでなければステップサイズをεＢ（ただしεＢ＞εＡ）とする。そして、ステップサイズ決定部１７ａは決定したステップサイズを作成部１７ｂに出力する。
【００３４】
なお、面積の閾値の設定方法は任意であるが、例えば単路の場合は値εＡが選択され、交差点や駐車場の場合には値εＢが選択されるように閾値を設定することが考えられる。
【００３５】
次に、算出する走行経路の精度に基づいてステップサイズを決定する手法について説明する。走行経路の精度の決定方法は任意であるが、例えばステップサイズ決定部１７ａは走行場面に応じて精度を決めてもよい。この場合ステップサイズ決定部１７ａは、入力された障害物情報、白線情報、道路形状情報、運転情報、及び周辺環境データベース１５から読み出した地図情報のうちの少なくとも一つに基づいて走行場面を推定する。走行場面としては、例えばレーン維持、路外逸脱回避、障害物回避、駐車などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。そしてステップサイズ決定部１７ａは推定した走行場面に基づいて算出する走行経路の精度を決定する。例えば、ステップサイズ決定部１７ａは障害物回避や駐車の場面では精度を高くすると決定し、レーン維持や路外逸脱回避の場面では精度を低くすると決定するが、精度の決定方法は任意である。
【００３６】
また、ステップサイズ決定部１７ａは運転者が設定した制御モードに応じて精度を決めても良い。すなわちステップサイズ決定部１７ａは、入力された制御モード情報が介入モードを示す場合には精度を高くすると決定し、当該情報が警報のみモードを示す場合には精度を低くすると決定する。
【００３７】
このように走行経路に求める精度を決めた後に、ステップサイズ決定部１７ａはその精度に応じてステップサイズを設定する。具体的にはステップサイズ決定部１７ａは、精度を高く設定した場合にはステップサイズをεＡとし、そうでなければステップサイズをεＢ（ただしεＢ＞εＡ）とする。そして、ステップサイズ決定部１７ａは決定したステップサイズを作成部１７ｂに出力する。
【００３８】
上記の例では、ステップサイズ決定部１７ａはステップサイズをεＡ，εＢのいずれかに設定したが、より細かくステップサイズを設定してもよい。例えば、ステップサイズ決定部１７ａは面積又は危険度に応じてより他段階にステップサイズを設定してもよい。具体的には、面積又は危険度とステップサイズとの関係が線形になるようにステップサイズを設定することなどが考えられる。
【００３９】
ステップサイズ決定部１７ａは、上記のいずれかの方法で決定したステップサイズを作成部１７ｂに出力する。これを受けて作成部１７ｂは上記のような経路作成処理を実行する。本実施形態では、ステップサイズ決定処理は走行経路を作成する処理の冒頭で一回だけ実行される。なお、走行経路作成処理自体は繰り返し（例えば周期的に）実行され得る。
【００４０】
図１に戻って、運転支援ＥＣＵ２は、経路情報に基づいて運転者又は運転を支援する制御を実行するＥＣＵである。運転支援ＥＣＵは入力された経路情報に基づいて表示装置３や警報装置４、運転支援装置５を制御する。
【００４１】
ここで、表示装置３はメータやヘッドアップ・ディスプレイ（ＨＵＤ）等を含んで構成され、テキストや画像で構成される情報を提供する装置である。また、警報装置４はスピーカを含んで構成され、音声案内や警報音を発する装置である。運転支援装置５はブレーキ・アクチュエータや電動パワーステアリング（ＥＰＳ）アクチュエータを含んで構成され、減速や操舵を自動的に行うことで運転を補助する装置である。
【００４２】
運転支援ＥＣＵ２は入力された制御モード信号が警報のみモードを示す場合には運転支援装置５を作動させず、介入モードを示す信号が入力された場合にのみ運転支援装置５を制御する。運転支援ＥＣＵ２における経路情報の利用方法は任意である。例えば運転支援ＥＣＵ２は、経路情報で示される走行経路を表示装置３に表示してもよい。また運転支援ＥＣＵ２は、経路情報で示される走行経路と実際の走行経路とのずれが所定値以上になった場合に警報装置４から警報を発したり運転支援装置５を作動させたりしてもよい。
【００４３】
以上説明したように本実施形態によれば、走行経路を構成するノード同士の間隔に当たるステップサイズが車両又はその周辺の状況に基づいて定められるので、当該状況に応じて走行経路の精度及び演算時間を適切に調整することができる。すなわち、演算時間と精度の双方を考慮して適切な走行経路を作成できる。具体的には、精度が求められる場合にはノード間の距離が短く設定されてよりきめ細かい（滑らかな）走行経路が作成される。一方、精度がある程度低くてもよい場合には、ノード間の距離が長くなるので目標点に至るまでのノード設定処理の繰り返し回数が少なくて済み、その分演算時間を短縮することができる。
【００４４】
例えば一手法によれば、検出された車両の周辺環境に基づいて走行可能領域（リスクマップ生成領域）が算出され、その領域が狭いほどステップサイズが小さく設定される。したがって、より正確な運転が要求される場面においてよりきめ細かな走行経路を作成することができる。
【００４５】
また別の手法によれば、検出された車両の運転状況に基づいて走行経路の精度が決定され、その精度が高いほどステップサイズが小さく生成される。したがって、求められる精度に応じて走行経路を作成することができる。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る経路作成装置１の機能及び構成を説明する。第１実施形態と異なる点はステップサイズの決定方法なのでこの点について特に説明し、他の部分については説明を省略する。また、装置のハードウェア構成や機能ブロックは第１実施形態と同様なので、当該実施形態と同一の符号を用いて説明する。
【００４７】
作成部１７ｂは基本的に第１実施形態と同様に走行経路を作成するが、ノードｑ＿ｎｅａｒを探索した時点でステップサイズεの計算（再計算）をステップサイズ決定部１７ａに要求する点で第１実施形態と異なる。作成部１７ｂはノードｑ＿ｎｅａｒの位置情報を含む要求信号をステップサイズ決定部１７ａに出力し、それに応じてステップサイズ決定部１７ａから入力されるステップサイズを用いて新たなノードｑ＿ｎｅｗを設定する。したがって本実施形態では、下記のステップサイズ決定処理はノードｑ＿ｎｅｗを設定しようとする度に実行される。
【００４８】
ステップサイズ決定部１７ａはノードｑ＿ｎｅａｒの周辺にある障害物の位置に基づいてステップサイズを決定する。ステップサイズ決定部１７ａは、例えば入力された障害物情報、道路形状情報、及び周辺環境データベース１５から読み出した地図情報のうちの少なくとも一つに基づいて障害物の位置を算出する。続いてステップサイズ決定部１７ａはノードｑ＿ｎｅａｒと障害物との近接度、すなわち当該ノードから障害物までの距離又は衝突予測時間（Time to Collision：ＴＴＣ）を算出する。
【００４９】
続いてステップサイズ決定部１７ａは、予め記憶している近接度（距離又は衝突予測時間）とステップサイズとの対応関係にその算出結果を当てはめることでステップサイズを決定し、その値を作成部１７ｂに出力する。例えばステップサイズ決定部１７ａは、図５のグラフで示される衝突予測時間とステップサイズとの対応関係に基づいて、算出した衝突予測時間（秒）に対応するステップサイズ（ｍ）を読み出し、作成部１７ｂに出力する。近接度とステップサイズとの対応関係は、近接度が高いほど、すなわち障害物までの距離又は衝突予測時間が小さいほどステップサイズが大きくなるように設定される。
【００５０】
本実施形態において、ステップサイズ決定部１７ａは障害物の位置に基づいて生成した障害物エリアに基づいてステップサイズを決定してもよい。ここで、障害物エリアとは、車両が何らかの障害物に衝突する可能性がある領域、又はその可能性が一定値以上である領域のことをいう。
【００５１】
ステップサイズ決定部１７ａは、例えば入力された障害物情報、道路形状情報、及び周辺環境データベース１５から読み出した地図情報のうちの少なくとも一つに基づいて障害物の位置を算出し、その算出結果に基づいて障害物エリアの範囲を決定する。続いて、ステップサイズ決定部１７ａは入力された要求信号で示されるノードｑ＿ｎｅａｒが障害物エリアの中に位置するか否かを判定し、障害物エリア内であればステップサイズをεＡに設定し、そうでなければεＢ（ただしεＢ＞εＡ）に設定する。そしてステップサイズ決定部１７ａは設定したステップサイズを作成部１７ｂに出力する。
【００５２】
以上説明したように本実施形態によれば、検出された障害物の位置に基づいてノードと障害物との近接度、すなわち障害物への接近の度合いが算出され、障害物に近いほどステップサイズが小さく生成される。したがって、より正確な運転が要求される障害物付近においてよりきめ細かな走行経路を作成することができる。また、ノードと障害物との近接度に応じてステップサイズが演算中に動的に変わるので、精度及び演算時間の双方を考慮して走行経路が作成されることになる。例えば、それほど高い精度が求められない部分で不必要にきめ細かな経路が作成されて演算時間が増大することを防止できる。
【００５３】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る経路作成装置１の機能及び構成を説明する。第１実施形態と異なる点はステップサイズの決定方法なのでこの点について特に説明し、他の部分については説明を省略する。また、装置のハードウェア構成や機能ブロックは第１実施形態と同様なので、当該実施形態と同一の符号を用いて説明する。
【００５４】
作成部１７ｂは、第２実施形態と同様に、ノードｑ＿ｎｅａｒを探索した時点でステップサイズεの計算（再計算）をステップサイズ決定部１７ａに要求する。作成部１７ｂはノードｑ＿ｎｅａｒの位置情報を含む要求信号をステップサイズ決定部１７ａに出力し、それに応じてステップサイズ決定部１７ａから入力されるステップサイズを用いて新たなノードｑ＿ｎｅｗを設定する。したがって本実施形態でも、下記のステップサイズ決定処理はノードｑ＿ｎｅｗを設定しようとする度に実行される。
【００５５】
ステップサイズ決定部１７ａは車両の現在位置とノードｑ＿ｎｅａｒとの距離に基づいてステップサイズを決定する。ステップサイズ決定部１７ａは、例えば周辺環境データベース１５から読み出した地図情報に基づいて車両の現在位置を算出し、続いてノードｑ＿ｎｅａｒと車両の現在位置との距離を算出する。続いてステップサイズ決定部１７ａは、算出した距離に応じてステップサイズを決定する。
【００５６】
一つの方法として、ステップサイズ決定部１７ａは算出された距離が所定の閾値以下か否かでステップサイズを設定してもよい。すなわちステップサイズ決定部１７ａは、算出された距離が閾値Ｘ以下であればステップサイズをεＡに設定し、そうでなければεＢ（ただしεＢ＞εＡ）に設定する。そしてステップサイズ決定部１７ａは設定したステップサイズを作成部１７ｂに出力する。ここで、上記閾値Ｘは固定でもよいし、車速が高いほどＸを大きくするなどのように、車両の走行状況に応じて変えてもよい。
【００５７】
別の方法として、ステップサイズ決定部１７ａは予め記憶している距離（ｍ）とステップサイズとの対応関係に算出された距離を当てはめることでステップサイズを決定し、その値を作成部１７ｂに出力してもよい。ステップサイズ決定部１７ａは、例えば図６のグラフで示される車両−ノードｑ＿ｎｅａｒ間の距離（ｍ）とステップサイズ（ｍ）との対応関係に基づいて、算出した距離に対応するステップサイズを読み出し、作成部１７ｂに出力する。距離とステップサイズとの対応関係は、ノードｑ＿ｎｅａｒが車両に近いほどステップサイズが大きくなるように設定される。
【００５８】
以上説明したように本実施形態によれば、車両の近傍ほどステップサイズが小さく設定されるので、比較的すぐに運転することになる、現地点から所定の地点までの間の走行経路をよりきめ細かく作成することができる。また、ノードと車両との距離に応じてステップサイズが演算中に動的に変わるので、精度及び演算時間の双方を考慮して走行経路が作成されることになる。例えば、それほど高い精度が求められない部分で不必要にきめ細かな経路が作成されて演算時間が増大することを防止できる。
【００５９】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００６０】
上記各実施形態の経路作成装置１の車両への搭載方法は任意である。例えば、経路作成装置１全体を車両に搭載して当該車両、すなわち自車両の移動経路を作成してもよい。また、経路作成ＥＣＵ１７以外の部分を車両に搭載し、経路作成ＥＣＵ１７に相当する機能を車外のシステムに埋め込み、当該システムと車両とを通信ネットワークで結ぶことで当該車両の移動経路を作成してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１…経路作成装置、１１…障害物検出装置（検出手段）、１２…白線検出装置（検出手段）、１３…道路検出装置（検出手段）、１４…走行状況検出装置（検出手段）、１５…周辺環境データベース（検出手段）、１６…制御切替スイッチ（検出手段）、１７…経路作成ＥＣＵ、１７ａ…ステップサイズ決定部（決定手段）、１７ｂ…作成部（作成手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行経路を作成する経路作成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ロボットの移動経路をＲＲＴ（Rapidly-exploring Random Tree）という手法を用いて作成（計画）する技術が知られている（下記非特許文献１参照）。このような経路作成技術を車両制御に適用すれば、例えば衝突を回避するための最適な走行経路を作成することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】小倉，岡田，稲葉，井上、「ＨＲＰ−２における統合型システムソフトウェア環境による統合行動計画システム」、第２１回ロボット学会学術講演会予稿集、２００３年、ｐｐ．２Ａ１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一般的なＲＲＴではノードの位置を決めるためのステップサイズというパラメータを一定にしているので、車両の走行経路作成にＲＲＴをそのまま導入すると、場合によっては演算負荷が増大したり所望の精度の結果を得られなかったりする可能性がある。
【０００５】
そこで本発明は、演算時間と精度の双方を考慮して適切な走行経路を作成することが可能な経路作成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の経路作成装置は、ノードを繋ぐ線分を順次接続することにより開始点から目標点までの車両の走行経路を作成する経路作成装置であって、少なくとも開始点を含むノードの群のうちの一点からステップサイズで示される距離内に存在する新たなノードを設定する処理を、目標点から所定の範囲内にノードが設定されるまで繰り返し実行し、設定されたノードを繋ぐ線分を順次接続することにより走行経路を作成する作成手段と、車両の状況又は該車両の周辺の状況を検出する検出手段と、検出手段により検出された状況に基づいてステップサイズを決定する決定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このような発明によれば、走行経路を構成するノード同士の間隔に当たるステップサイズが車両又はその周辺の状況に基づいて定められるので、当該状況に応じて走行経路の精度及び演算時間を適切に調整することができる。その結果、演算時間と精度の双方を考慮して適切な走行経路を作成できる。
【０００８】
本発明の経路作成装置では、検出手段が車両の周辺環境を検出し、決定手段が、検出手段により検出された周辺環境に基づいて該車両が走行可能な領域を算出し、算出された領域の面積が小さいほどステップサイズを小さくしてもよい。
【０００９】
この場合、検出された車両の周辺環境に基づいて走行可能領域が算出され、その領域が狭いほどステップサイズが小さく設定される。したがって、より正確な運転が要求される場面においてよりきめ細かな走行経路を作成することができる。
【００１０】
本発明の経路作成装置では、検出手段が車両の運転状況を検出し、決定手段が、検出手段により検出された運転状況に基づいて、作成しようとする走行経路の精度を決定し、決定された精度が高いほどステップサイズを小さくしてもよい。
【００１１】
この場合、検出された車両の運転状況に基づいて走行経路の精度が決定され、その精度が高いほどステップサイズが小さく生成される。したがって、求められる精度に応じて走行経路を作成することができる。
【００１２】
本発明の経路作成装置では、検出手段が車両周辺の障害物の位置を検出し、決定手段が、検出手段により検出された障害物の位置に基づいてノードと該障害物との近接度を算出し、算出された近接度が高いほどステップサイズを小さくしてもよい。
【００１３】
この場合、検出された障害物の位置に基づいてノードと障害物との近接度、すなわち障害物への接近の度合いが算出され、障害物に近いほどステップサイズが小さく生成される。したがって、より正確な運転が要求される障害物付近においてよりきめ細かな走行経路を作成することができる。
【００１４】
本発明の経路作成装置では、検出手段が車両の現在位置を検出し、決定手段が、検出手段により検出された現在位置に基づいて車両とノードとの距離を算出し、算出された距離が短いほどステップサイズを小さくしてもよい。
【００１５】
この場合、車両の近傍ほどステップサイズが小さく設定されるので、比較的すぐに運転することになる、現地点から所定の地点までの間の走行経路をよりきめ細かく作成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
このような経路作成装置によれば、走行経路を構成するノード同士の間隔に当たるステップサイズが車両又はその周辺の状況に基づいて定められるので、演算時間と精度の双方を考慮して適切な走行経路を作成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】各実施形態に係る経路作成装置の構成を示す図である。
【図２】（ａ），（ｂ）はＲＲＴを用いた経路作成の手順を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）はＲＲＴを用いた経路作成の手順を示す図である。
【図４】ＲＲＴを用いた経路作成の手順を示す図である。
【図５】衝突予測時間（ＴＴＣ）とステップサイズとの関係の例を示すグラフである。
【図６】ノード−車両間の距離とステップサイズとの関係の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
（第１実施形態）
まず、図１〜４を用いて、第１実施形態に係る経路作成装置１の機能及び構成を説明する。経路作成装置１は車両の走行経路を作成する装置であり、図１に示すように障害物検出装置１１、白線検出装置１２、道路検出装置１３、走行状況検出装置１４、周辺環境データベース１５、制御切替スイッチ１６、及び経路作成ＥＣＵ１７を備えている。経路作成装置１は、表示装置３、警報装置４、及び運転支援装置５を制御する運転支援ＥＣＵ２と接続されている。
【００２０】
障害物検出装置１１はミリ波レーダやレーザレーダ等を含んで構成され、車両周辺に存在する障害物（建物やガードレール等のような、車両の走行を妨げる物）の位置を検出する装置である。障害物検出装置１１は所定の間隔で検出処理を実行し、検出結果を随時、障害物情報として経路作成ＥＣＵ１７に出力する。
【００２１】
白線検出装置１２はカメラや画像処理装置等を含んで構成され、道路上に付された白線（車線）の位置を検出する装置である。白線検出装置１２は所定の間隔で検出処理を実行し、検出結果を随時、白線情報として経路作成ＥＣＵ１７に出力する。
【００２２】
道路検出装置１３はレーザレーダ等を含んで構成され、道路の形状を検出する装置である。道路検出装置１３は所定の間隔で検出処理を実行し、検出結果を随時、道路形状情報として経路作成ＥＣＵ１７に出力する。
【００２３】
走行状況検出装置１４は車輪速センサやヨーレートセンサ、操舵角センサ等を含んで構成され、速度や操舵角といった車両の運転状況を検出する装置である。走行状況検出装置１４は所定の間隔で検出処理を実行し、検出結果を随時、運転情報として経路作成ＥＣＵ１７に出力する。
【００２４】
周辺環境データベース１５はカーナビゲーションシステムの一部を構成し、車両周辺の地図情報を記憶する装置である。周辺環境データベース１５は経路作成ＥＣＵ１７からのアクセスを受け付け、要求された地図情報を経路作成ＥＣＵ１７に出力する。
【００２５】
制御切替スイッチ１６は、運転支援の方法を切り替えるための入力装置である。運転者はこのスイッチ１６を操作して、運転者に対して警報を発することだけを行う警報のみモードと、警報に代えて又はそれとともにブレーキやステアリングを制御する介入モードのどちらかを選択できる。制御切替スイッチ１６は、切替操作が行われると選択されたモードを制御モード情報として経路作成ＥＣＵ１７及び運転支援ＥＣＵ２に出力する。
【００２６】
以上説明した各検出装置、データベース及びスイッチは、後述するステップサイズを決定するための情報である、車両あるいはその周辺の状況を検出する手段であるといえる。
【００２７】
経路作成ＥＣＵ１７は、ＲＲＴという手法を用いて開始点から目標点までの車両の走行経路（目標経路）を作成する電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。この経路作成ＥＣＵ１７は機能的構成要素としてステップサイズ決定部（決定手段）１７ａ及び作成部（作成手段）１７ｂを備えている。ステップサイズ決定部１７ａはＲＲＴで用いられるパラメータであるステップサイズε（ｍ）を決定する手段である。作成部１７ｂはそのステップサイズεに基づいて開始点から目標点までの間にノード（中継点）を設定し、最後にノードを繋ぐ線分を順次接続することで走行経路を作成する手段である。これらの構成要素は、ＲＲＴアルゴリズムを含む所定のプログラムがＥＣＵに読み込まれて実行されることで実現される。
【００２８】
説明の都合上、まず図２〜４を用いて作成部１７ｂの経路作成処理（ＲＲＴアルゴリズム）を説明し、続いてステップサイズ決定部１７ａの機能を説明する。
【００２９】
車両が走行できる自由空間Ｆと車両が走行できない衝突空間（障害物）Ｂとから構成される状態空間Ｃにおいて、開始点（ツリーのルートノード）ｑ＿ｉｎｉｔ及び目標点ｑ＿ｇｏａｌが図２（ａ）に示すように設定されたとする。作成部１７ｂはまず、状態空間Ｃからランダムに点ｑ＿ｒａｎｄを抽出する（図２（ｂ）参照）。このとき、作成部１７ｂが一定の確率で目標点ｑ＿ｇｏａｌをｑ＿ｒａｎｄとするように、当該確率が設定されている。続いて作成部１７ｂは、ツリー上のノードの中から、点ｑ＿ｒａｎｄに最も近いノードｑ＿ｎｅａｒを探す。作成処理開始直後はツリーを構成するノードが図２（ｂ）のように開始点ｑ＿ｉｎｉｔしか存在しないので、ｑ＿ｎｅａｒ＝ｑ＿ｉｎｉｔとなる。
【００３０】
続いて作成部１７ｂは、点ｑ＿ｎｅａｒから点ｑ＿ｒａｎｄに向かって一定の距離ε進んだ地点に新たなノードｑ＿ｎｅｗを設定する（図３（ａ）参照）。この距離εがステップサイズであり、ステップサイズ決定部１７ａから入力される。このとき、点ｑ＿ｒａｎｄとｑ＿ｎｅａｒとの距離がステップサイズεよりも小さければ、作成部１７ｂは点ｑ＿ｒａｎｄをそのまま新たなノードｑ＿ｎｅｗとして設定する（図３（ｂ）参照）。また、図３（ｃ）に示すようにノードｑ＿ｎｅｗの位置が衝突空間Ｂ内に位置した場合は、作成部１７ｂはこのノードｑ＿ｎｅｗ及び対応する点ｑ＿ｒａｎｄを破棄し、新たに点ｑ＿ｒａｎｄを抽出するところから処理をやり直す。
【００３１】
作成部１７ｂは点ｑ＿ｒａｎｄの抽出からノードｑ＿ｎｅｗの設定までの処理を、目標点ｑ＿ｇｏａｌから所定の距離λ内にノードｑ＿ｎｅｗが設定されるまで繰り返す（図４参照）。なお、値λはステップサイズεと同じでもよいし異なってもよい。続いて作成部１７ｂは、図４に示すように二つのノードを繋ぐ線分を順次接続することで、開始点ｑ＿ｉｎｉｔから０個以上のノードｑ＿ｎｅｗを経て目標点ｑ＿ｇｏａｌに至る走行経路Ｒを作成する。そして作成部１７ｂは、生成した走行経路Ｒを示す経路情報を運転支援ＥＣＵ２に出力する。
【００３２】
次にステップサイズ決定部１７ａについて説明する。本実施形態において、ステップサイズ決定部１７ａは車両の走行状況に基づいてステップサイズを決定する。ここでは、リスクマップ生成領域の広さに基づく手法、及び算出する走行経路の精度に基づく手法の二つを説明する。
【００３３】
まず、リスクマップ生成領域の広さに基づいてステップサイズを決定する手法について説明する。リスクマップ生成領域とは車両が走行可能な領域のことをいう。したがって、例えば、車両が単路を走行中であるときなどは、車両が交差点や駐車場に位置しているときなどよりも一般にリスクマップ生成領域が小さいといえる。ステップサイズ決定部１７ａは、例えば入力された障害物情報、白線情報、道路形状情報、及び周辺環境データベース１５から読み出した地図情報のうちの少なくとも一つに基づいて、車両が現在走行している道路を含むリスクマップ生成領域を算出する。続いてステップサイズ決定部１７ａはリスクマップ生成領域の面積を算出し、その面積と予め記憶している所定の閾値とを比較する。そして、領域の面積がその閾値よりも小さければステップサイズをεＡとし、そうでなければステップサイズをεＢ（ただしεＢ＞εＡ）とする。そして、ステップサイズ決定部１７ａは決定したステップサイズを作成部１７ｂに出力する。
【００３４】
なお、面積の閾値の設定方法は任意であるが、例えば単路の場合は値εＡが選択され、交差点や駐車場の場合には値εＢが選択されるように閾値を設定することが考えられる。
【００３５】
次に、算出する走行経路の精度に基づいてステップサイズを決定する手法について説明する。走行経路の精度の決定方法は任意であるが、例えばステップサイズ決定部１７ａは走行場面に応じて精度を決めてもよい。この場合ステップサイズ決定部１７ａは、入力された障害物情報、白線情報、道路形状情報、運転情報、及び周辺環境データベース１５から読み出した地図情報のうちの少なくとも一つに基づいて走行場面を推定する。走行場面としては、例えばレーン維持、路外逸脱回避、障害物回避、駐車などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。そしてステップサイズ決定部１７ａは推定した走行場面に基づいて算出する走行経路の精度を決定する。例えば、ステップサイズ決定部１７ａは障害物回避や駐車の場面では精度を高くすると決定し、レーン維持や路外逸脱回避の場面では精度を低くすると決定するが、精度の決定方法は任意である。
【００３６】
また、ステップサイズ決定部１７ａは運転者が設定した制御モードに応じて精度を決めても良い。すなわちステップサイズ決定部１７ａは、入力された制御モード情報が介入モードを示す場合には精度を高くすると決定し、当該情報が警報のみモードを示す場合には精度を低くすると決定する。
【００３７】
このように走行経路に求める精度を決めた後に、ステップサイズ決定部１７ａはその精度に応じてステップサイズを設定する。具体的にはステップサイズ決定部１７ａは、精度を高く設定した場合にはステップサイズをεＡとし、そうでなければステップサイズをεＢ（ただしεＢ＞εＡ）とする。そして、ステップサイズ決定部１７ａは決定したステップサイズを作成部１７ｂに出力する。
【００３８】
上記の例では、ステップサイズ決定部１７ａはステップサイズをεＡ，εＢのいずれかに設定したが、より細かくステップサイズを設定してもよい。例えば、ステップサイズ決定部１７ａは面積又は危険度に応じてより他段階にステップサイズを設定してもよい。具体的には、面積又は危険度とステップサイズとの関係が線形になるようにステップサイズを設定することなどが考えられる。
【００３９】
ステップサイズ決定部１７ａは、上記のいずれかの方法で決定したステップサイズを作成部１７ｂに出力する。これを受けて作成部１７ｂは上記のような経路作成処理を実行する。本実施形態では、ステップサイズ決定処理は走行経路を作成する処理の冒頭で一回だけ実行される。なお、走行経路作成処理自体は繰り返し（例えば周期的に）実行され得る。
【００４０】
図１に戻って、運転支援ＥＣＵ２は、経路情報に基づいて運転者又は運転を支援する制御を実行するＥＣＵである。運転支援ＥＣＵは入力された経路情報に基づいて表示装置３や警報装置４、運転支援装置５を制御する。
【００４１】
ここで、表示装置３はメータやヘッドアップ・ディスプレイ（ＨＵＤ）等を含んで構成され、テキストや画像で構成される情報を提供する装置である。また、警報装置４はスピーカを含んで構成され、音声案内や警報音を発する装置である。運転支援装置５はブレーキ・アクチュエータや電動パワーステアリング（ＥＰＳ）アクチュエータを含んで構成され、減速や操舵を自動的に行うことで運転を補助する装置である。
【００４２】
運転支援ＥＣＵ２は入力された制御モード信号が警報のみモードを示す場合には運転支援装置５を作動させず、介入モードを示す信号が入力された場合にのみ運転支援装置５を制御する。運転支援ＥＣＵ２における経路情報の利用方法は任意である。例えば運転支援ＥＣＵ２は、経路情報で示される走行経路を表示装置３に表示してもよい。また運転支援ＥＣＵ２は、経路情報で示される走行経路と実際の走行経路とのずれが所定値以上になった場合に警報装置４から警報を発したり運転支援装置５を作動させたりしてもよい。
【００４３】
以上説明したように本実施形態によれば、走行経路を構成するノード同士の間隔に当たるステップサイズが車両又はその周辺の状況に基づいて定められるので、当該状況に応じて走行経路の精度及び演算時間を適切に調整することができる。すなわち、演算時間と精度の双方を考慮して適切な走行経路を作成できる。具体的には、精度が求められる場合にはノード間の距離が短く設定されてよりきめ細かい（滑らかな）走行経路が作成される。一方、精度がある程度低くてもよい場合には、ノード間の距離が長くなるので目標点に至るまでのノード設定処理の繰り返し回数が少なくて済み、その分演算時間を短縮することができる。
【００４４】
例えば一手法によれば、検出された車両の周辺環境に基づいて走行可能領域（リスクマップ生成領域）が算出され、その領域が狭いほどステップサイズが小さく設定される。したがって、より正確な運転が要求される場面においてよりきめ細かな走行経路を作成することができる。
【００４５】
また別の手法によれば、検出された車両の運転状況に基づいて走行経路の精度が決定され、その精度が高いほどステップサイズが小さく生成される。したがって、求められる精度に応じて走行経路を作成することができる。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る経路作成装置１の機能及び構成を説明する。第１実施形態と異なる点はステップサイズの決定方法なのでこの点について特に説明し、他の部分については説明を省略する。また、装置のハードウェア構成や機能ブロックは第１実施形態と同様なので、当該実施形態と同一の符号を用いて説明する。
【００４７】
作成部１７ｂは基本的に第１実施形態と同様に走行経路を作成するが、ノードｑ＿ｎｅａｒを探索した時点でステップサイズεの計算（再計算）をステップサイズ決定部１７ａに要求する点で第１実施形態と異なる。作成部１７ｂはノードｑ＿ｎｅａｒの位置情報を含む要求信号をステップサイズ決定部１７ａに出力し、それに応じてステップサイズ決定部１７ａから入力されるステップサイズを用いて新たなノードｑ＿ｎｅｗを設定する。したがって本実施形態では、下記のステップサイズ決定処理はノードｑ＿ｎｅｗを設定しようとする度に実行される。
【００４８】
ステップサイズ決定部１７ａはノードｑ＿ｎｅａｒの周辺にある障害物の位置に基づいてステップサイズを決定する。ステップサイズ決定部１７ａは、例えば入力された障害物情報、道路形状情報、及び周辺環境データベース１５から読み出した地図情報のうちの少なくとも一つに基づいて障害物の位置を算出する。続いてステップサイズ決定部１７ａはノードｑ＿ｎｅａｒと障害物との近接度、すなわち当該ノードから障害物までの距離又は衝突予測時間（Time to Collision：ＴＴＣ）を算出する。
【００４９】
続いてステップサイズ決定部１７ａは、予め記憶している近接度（距離又は衝突予測時間）とステップサイズとの対応関係にその算出結果を当てはめることでステップサイズを決定し、その値を作成部１７ｂに出力する。例えばステップサイズ決定部１７ａは、図５のグラフで示される衝突予測時間とステップサイズとの対応関係に基づいて、算出した衝突予測時間（秒）に対応するステップサイズ（ｍ）を読み出し、作成部１７ｂに出力する。近接度とステップサイズとの対応関係は、近接度が高いほど、すなわち障害物までの距離又は衝突予測時間が小さいほどステップサイズが大きくなるように設定される。
【００５０】
本実施形態において、ステップサイズ決定部１７ａは障害物の位置に基づいて生成した障害物エリアに基づいてステップサイズを決定してもよい。ここで、障害物エリアとは、車両が何らかの障害物に衝突する可能性がある領域、又はその可能性が一定値以上である領域のことをいう。
【００５１】
ステップサイズ決定部１７ａは、例えば入力された障害物情報、道路形状情報、及び周辺環境データベース１５から読み出した地図情報のうちの少なくとも一つに基づいて障害物の位置を算出し、その算出結果に基づいて障害物エリアの範囲を決定する。続いて、ステップサイズ決定部１７ａは入力された要求信号で示されるノードｑ＿ｎｅａｒが障害物エリアの中に位置するか否かを判定し、障害物エリア内であればステップサイズをεＡに設定し、そうでなければεＢ（ただしεＢ＞εＡ）に設定する。そしてステップサイズ決定部１７ａは設定したステップサイズを作成部１７ｂに出力する。
【００５２】
以上説明したように本実施形態によれば、検出された障害物の位置に基づいてノードと障害物との近接度、すなわち障害物への接近の度合いが算出され、障害物に近いほどステップサイズが小さく生成される。したがって、より正確な運転が要求される障害物付近においてよりきめ細かな走行経路を作成することができる。また、ノードと障害物との近接度に応じてステップサイズが演算中に動的に変わるので、精度及び演算時間の双方を考慮して走行経路が作成されることになる。例えば、それほど高い精度が求められない部分で不必要にきめ細かな経路が作成されて演算時間が増大することを防止できる。
【００５３】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る経路作成装置１の機能及び構成を説明する。第１実施形態と異なる点はステップサイズの決定方法なのでこの点について特に説明し、他の部分については説明を省略する。また、装置のハードウェア構成や機能ブロックは第１実施形態と同様なので、当該実施形態と同一の符号を用いて説明する。
【００５４】
作成部１７ｂは、第２実施形態と同様に、ノードｑ＿ｎｅａｒを探索した時点でステップサイズεの計算（再計算）をステップサイズ決定部１７ａに要求する。作成部１７ｂはノードｑ＿ｎｅａｒの位置情報を含む要求信号をステップサイズ決定部１７ａに出力し、それに応じてステップサイズ決定部１７ａから入力されるステップサイズを用いて新たなノードｑ＿ｎｅｗを設定する。したがって本実施形態でも、下記のステップサイズ決定処理はノードｑ＿ｎｅｗを設定しようとする度に実行される。
【００５５】
ステップサイズ決定部１７ａは車両の現在位置とノードｑ＿ｎｅａｒとの距離に基づいてステップサイズを決定する。ステップサイズ決定部１７ａは、例えば周辺環境データベース１５から読み出した地図情報に基づいて車両の現在位置を算出し、続いてノードｑ＿ｎｅａｒと車両の現在位置との距離を算出する。続いてステップサイズ決定部１７ａは、算出した距離に応じてステップサイズを決定する。
【００５６】
一つの方法として、ステップサイズ決定部１７ａは算出された距離が所定の閾値以下か否かでステップサイズを設定してもよい。すなわちステップサイズ決定部１７ａは、算出された距離が閾値Ｘ以下であればステップサイズをεＡに設定し、そうでなければεＢ（ただしεＢ＞εＡ）に設定する。そしてステップサイズ決定部１７ａは設定したステップサイズを作成部１７ｂに出力する。ここで、上記閾値Ｘは固定でもよいし、車速が高いほどＸを大きくするなどのように、車両の走行状況に応じて変えてもよい。
【００５７】
別の方法として、ステップサイズ決定部１７ａは予め記憶している距離（ｍ）とステップサイズとの対応関係に算出された距離を当てはめることでステップサイズを決定し、その値を作成部１７ｂに出力してもよい。ステップサイズ決定部１７ａは、例えば図６のグラフで示される車両−ノードｑ＿ｎｅａｒ間の距離（ｍ）とステップサイズ（ｍ）との対応関係に基づいて、算出した距離に対応するステップサイズを読み出し、作成部１７ｂに出力する。距離とステップサイズとの対応関係は、ノードｑ＿ｎｅａｒが車両に近いほどステップサイズが大きくなるように設定される。
【００５８】
以上説明したように本実施形態によれば、車両の近傍ほどステップサイズが小さく設定されるので、比較的すぐに運転することになる、現地点から所定の地点までの間の走行経路をよりきめ細かく作成することができる。また、ノードと車両との距離に応じてステップサイズが演算中に動的に変わるので、精度及び演算時間の双方を考慮して走行経路が作成されることになる。例えば、それほど高い精度が求められない部分で不必要にきめ細かな経路が作成されて演算時間が増大することを防止できる。
【００５９】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００６０】
上記各実施形態の経路作成装置１の車両への搭載方法は任意である。例えば、経路作成装置１全体を車両に搭載して当該車両、すなわち自車両の移動経路を作成してもよい。また、経路作成ＥＣＵ１７以外の部分を車両に搭載し、経路作成ＥＣＵ１７に相当する機能を車外のシステムに埋め込み、当該システムと車両とを通信ネットワークで結ぶことで当該車両の移動経路を作成してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１…経路作成装置、１１…障害物検出装置（検出手段）、１２…白線検出装置（検出手段）、１３…道路検出装置（検出手段）、１４…走行状況検出装置（検出手段）、１５…周辺環境データベース（検出手段）、１６…制御切替スイッチ（検出手段）、１７…経路作成ＥＣＵ、１７ａ…ステップサイズ決定部（決定手段）、１７ｂ…作成部（作成手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノードを繋ぐ線分を順次接続することにより開始点から目標点までの車両の走行経路を作成する経路作成装置であって、
少なくとも前記開始点を含む前記ノードの群のうちの一点からステップサイズで示される距離内に存在する新たなノードを設定する処理を、前記目標点から所定の範囲内にノードが設定されるまで繰り返し実行し、設定されたノードを繋ぐ線分を順次接続することにより前記走行経路を作成する作成手段と、
前記車両の状況又は該車両の周辺の状況を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された状況に基づいて前記ステップサイズを決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする経路作成装置。
【請求項２】
前記検出手段が前記車両の周辺環境を検出し、
前記決定手段が、前記検出手段により検出された周辺環境に基づいて該車両が走行可能な領域を算出し、算出された領域の面積が小さいほど前記ステップサイズを小さくする、
ことを特徴とする請求項１に記載の経路作成装置。
【請求項３】
前記検出手段が前記車両の運転状況を検出し、
前記決定手段が、前記検出手段により検出された運転状況に基づいて、作成しようとする前記走行経路の精度を決定し、決定された精度が高いほど前記ステップサイズを小さくする、
ことを特徴とする請求項１に記載の経路作成装置。
【請求項４】
前記検出手段が前記車両周辺の障害物の位置を検出し、
前記決定手段が、前記検出手段により検出された障害物の位置に基づいて前記ノードと該障害物との近接度を算出し、算出された近接度が高いほど前記ステップサイズを小さくする、
ことを特徴とする請求項１に記載の経路作成装置。
【請求項５】
前記検出手段が前記車両の現在位置を検出し、
前記決定手段が、前記検出手段により検出された現在位置に基づいて前記車両と前記ノードとの距離を算出し、算出された距離が短いほど前記ステップサイズを小さくする、
ことを特徴とする請求項１に記載の経路作成装置。
【請求項１】
ノードを繋ぐ線分を順次接続することにより開始点から目標点までの車両の走行経路を作成する経路作成装置であって、
少なくとも前記開始点を含む前記ノードの群のうちの一点からステップサイズで示される距離内に存在する新たなノードを設定する処理を、前記目標点から所定の範囲内にノードが設定されるまで繰り返し実行し、設定されたノードを繋ぐ線分を順次接続することにより前記走行経路を作成する作成手段と、
前記車両の状況又は該車両の周辺の状況を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された状況に基づいて前記ステップサイズを決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする経路作成装置。
【請求項２】
前記検出手段が前記車両の周辺環境を検出し、
前記決定手段が、前記検出手段により検出された周辺環境に基づいて該車両が走行可能な領域を算出し、算出された領域の面積が小さいほど前記ステップサイズを小さくする、
ことを特徴とする請求項１に記載の経路作成装置。
【請求項３】
前記検出手段が前記車両の運転状況を検出し、
前記決定手段が、前記検出手段により検出された運転状況に基づいて、作成しようとする前記走行経路の精度を決定し、決定された精度が高いほど前記ステップサイズを小さくする、
ことを特徴とする請求項１に記載の経路作成装置。
【請求項４】
前記検出手段が前記車両周辺の障害物の位置を検出し、
前記決定手段が、前記検出手段により検出された障害物の位置に基づいて前記ノードと該障害物との近接度を算出し、算出された近接度が高いほど前記ステップサイズを小さくする、
ことを特徴とする請求項１に記載の経路作成装置。
【請求項５】
前記検出手段が前記車両の現在位置を検出し、
前記決定手段が、前記検出手段により検出された現在位置に基づいて前記車両と前記ノードとの距離を算出し、算出された距離が短いほど前記ステップサイズを小さくする、
ことを特徴とする請求項１に記載の経路作成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１１３４８８（Ｐ２０１１−１１３４８８Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７１７５９（Ｐ２００９−２７１７５９）
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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