CN108369777B - 自动驾驶支援系统、自动驾驶支援方法以及计算机程序 - Google Patents

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Abstract

即使在本车辆通过基于自动驾驶的行驶较困难的区间时也能够继续进行适当的自动驾驶支援。具体而言，构成为从本车辆的外部获取由在本车辆之前在本车辆行驶的行驶预定路径上行驶的其它车辆获取的包含障碍物的道路上的位置的障碍物信息，并基于行驶预定路径的车道信息和障碍物信息，生成本车辆的行驶轨道候补，作为在行驶预定路径行驶的本车辆中实施的自动驾驶支援所使用的支援信息。

Description

自动驾驶支援系统、自动驾驶支援方法以及计算机程序
技术领域
本发明涉及在车辆中进行自动驾驶支援的自动驾驶支援系统、自动驾驶支援方法以及计算机程序。
背景技术
近年来，作为车辆的行驶方式，除了基于用户的驾驶操作行驶的手动行驶以外，还新提出了通过在车辆侧执行用户的驾驶操作的一部分或者全部，来辅助用户对车辆的驾驶的自动驾驶支援系统。在自动驾驶支援系统中，例如，随时检测车辆的当前位置、车辆行驶的车道、周边的其它车辆的位置，并自动地进行方向盘、驱动源、制动器等车辆控制，以使沿着预先设定的路径行驶。
这里，为了适当地进行基于上述自动驾驶支援系统的驾驶支援，在车辆侧正确地掌握周围的状况较重要。另外，作为掌握周围的状况的方法，使用由设置在车辆的照相机、传感器检测到的信息，或者通过通信从外部的服务器、其它车辆获取的信息等。例如，在日本特表2013－544695号公报提出了在车辆在合流区间或者施工区间等基于自动驾驶的行驶较困难的区间(以下，称为自动驾驶困难区间)行驶的情况下，将与行驶的自动驾驶困难区间有关的信息分发给周边的其它车辆，并在被分发了信息的其它车辆中进行对自动驾驶困难区间的警告的技术。另外，提出了在进行了警告之后，向避开自动驾驶困难区间的路径变更行驶路径，或者进行从自动驾驶向手动驾驶的一部分或者全部的切换。
专利文献1：日本特表2013－544695号公报(第14－17页)
这里，在上述专利文献1所记载的技术中，虽然能够预先确定处在从本车辆的当前位置不能够掌握的位置的自动驾驶困难区间、根据地图信息不能够确定的自动驾驶困难区间，但在确定之后基本而言进行用于避开在自动驾驶困难区间进行自动驾驶的控制。其结果，有为了不通过自动驾驶困难区间而行驶路径成为绕远的路径，或者不管驾驶员的意思而强行要求手动驾驶的问题。
发明内容
本发明是为了消除上述以往的问题点而完成的，目的在于提供通过使用从外部获取的障碍物信息，即使在本车辆通过自动驾驶困难区间时也能够继续以适当的速度和行驶轨道行驶的自动驾驶支援的自动驾驶支援系统、自动驾驶支援方法以及计算机程序。
为了实现上述目的而本发明所涉及的自动驾驶支援系统具有：行驶预定路径获取单元，其获取本车辆行驶的行驶预定路径；地图信息获取单元，其获取包含上述行驶预定路径所包含的道路的车道信息的地图信息；障碍物信息获取单元，其从上述本车辆的外部获取由在上述本车辆之前在上述行驶预定路径上行驶的其它车辆所获取的包含障碍物的道路上的位置的障碍物信息；以及支援信息生成单元，其基于上述行驶预定路径的车道信息和上述障碍物信息，生成上述本车辆的行驶轨道候补作为在上述行驶预定路径行驶的上述本车辆中实施的自动驾驶支援所使用的支援信息。
另外，“自动驾驶支援”是指代替驾驶员进行或者辅助驾驶员的车辆操作的至少一部分的功能。
另外，本发明所涉及的自动驾驶支援方法是通过自动驾驶支援的实施支援车辆的行驶的方法。具体而言，具有：行驶预定路径获取单元获取本车辆行驶的行驶预定路径的步骤；地图信息获取单元获取包含上述行驶预定路径所包含的道路的车道信息的地图信息的步骤；障碍物信息获取单元从上述本车辆的外部获取由在上述本车辆之前在上述行驶预定路径上行驶的其它车辆获取的包含障碍物的道路上的位置的障碍物信息的步骤；以及支援信息生成单元基于上述行驶预定路径的车道信息和上述障碍物信息，生成上述本车辆的行驶轨道候补，作为在上述行驶预定路径行驶的上述本车辆中实施的自动驾驶支援所使用的支援信息的步骤。
另外，本发明所涉及的计算机程序是通过自动驾驶支援的实施支援车辆的行驶的程序。具体而言，使计算机作为以下单元发挥作用，即：行驶预定路径获取单元，其获取本车辆行驶的行驶预定路径；地图信息获取单元，其获取包含上述行驶预定路径所包含的道路的车道信息的地图信息；障碍物信息获取单元，其从上述本车辆的外部获取由在上述本车辆之前在上述行驶预定路径上行驶的其它车辆所获取的包含障碍物的道路上的位置的障碍物信息；以及支援信息生成单元，其基于上述行驶预定路径的车道信息和上述障碍物信息，生成上述本车辆的行驶轨道候补作为在上述行驶预定路径行驶的上述本车辆中实施的自动驾驶支援所使用的支援信息。
根据具有上述构成的本发明所涉及的自动驾驶支援系统、自动驾驶支援方法以及计算机程序，从外部获取由之前行驶的其它车辆获取的与障碍物有关的障碍物信息，并基于获取的障碍物信息生成行驶轨道候补，从而即使在本车辆通过障碍物存在的区间的情况下，也能够继续在考虑了障碍物的行驶轨道进行行驶的自动驾驶支援。其结果，例如能够防止行驶路径变更为绕远的路径，或者产生不管驾驶员的意思而强行要求手动驾驶的状况。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的自动驾驶支援系统的概略结构图。
图2是表示分发信息DB所储存的障碍物信息的一个例子的图。
图3是表示本实施方式所涉及的导航装置的框图。
图4是本实施方式所涉及的支援信息生成处理程序的流程图。
图5是表示对行驶预定路径设定的行驶轨道候补的例子的图。
图6是表示对行驶预定路径设定的行驶轨道候补的例子的图。
图7是支援信息计算处理的子处理程序的流程图。
图8是表示确定行驶轨道候补的坐标列的图。
图9是沿着车辆的行进方向将与行驶轨道候补的各基准点所关联的目标速度的推移图表化后的图。
图10是表示与各基准点相关联的目标速度的修正例的图。
图11是说明对障碍物不影响的范围内的基准点的优先级的设定方法的图。
图12是说明对障碍物影响的范围的基准点的优先级的设定方法的图。
图13是表示与行驶轨道候补的各基准点相对应的支援信息的一个例子的图。
图14是推荐速度计算处理的子处理程序的流程图。
图15是本实施方式所涉及的自动驾驶控制程序的流程图。
图16是表示在车辆的行进方向前方设定的行驶轨道候补的例子的图。
图17是表示推荐控制轨道的优先级的设定方法的图。
图18是控制轨道候补的生成处理的子处理程序的流程图。
图19是表示在车辆的行进方向前方设定的控制目标候补地点的图。
图20是表示在车辆的行进方向前方设定的控制目标候补地点的图。
图21是表示在车辆的行进方向前方设定的控制轨道候补的图。
图22是表示车辆的自动驾驶支援的实施例的图。
图23是说明本实施方式的变形例的图。
具体实施方式
以下，基于具体化后的一实施方式并参照附图对本发明所涉及的自动驾驶支援系统进行详细说明。首先，使用图1以及图2对本实施方式所涉及的自动驾驶支援系统1的概略结构进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的自动驾驶支援系统1的概略结构图。
如图1所示，本实施方式所涉及的自动驾驶支援系统1基本而言具有安装了导航装置2的各车辆3、和收集在各车辆3中使用传感器、照相机检测到的障碍物的检测信息，并根据收集的障碍物的检测信息进行包含障碍物的道路上的位置的障碍物信息的生成、分发的信息分发中心4所具备的信息分发服务器5。例如能够应用探测车系统作为自动驾驶支援系统1。
车辆3是在全国的各道路行驶的车辆，通过对车辆3设置的车外照相机7(或者毫米波雷达、激光传感器等各种传感器)进行障碍物的检测。这里，成为检测对象的障碍物是对在车辆3中如后述那样实施的自动驾驶支援造成影响的对象物(因素)，例如相当于在路上停车的停驻车辆、施工区间、拥堵车辆等。然后，将检测出的障碍物的检测信息与GPS的位置信息一起经由预先搭载于车辆3的移动电话机、DCM等车辆用的通信模块(以下，仅称为通信模块)发送给信息分发服务器5。
另一方面，信息分发服务器5收集从在全国各地行驶的各车辆3发送来的上述的障碍物的检测信息并积蓄，并且根据积蓄的障碍物的检测信息生成包含障碍物的道路上的位置的障碍物信息，并储存于分发信息DB6。然后，在需要的时刻对各车辆3分发生成的障碍物信息。
这里，障碍物信息是包含表示作为信息的有效期限的有效期限信息的信息(所谓动态图)。即，该障碍物信息仅在根据有效期限信息确定的期间视为有效。这里，图2是表示储存于分发信息DB6的障碍物信息的一个例子的图。
如图2所示，障碍物信息包含障碍物的种类、障碍物的道路上的(地图上的)位置坐标(在跨区间的情况下是区间的起点与终点的坐标)、有效期限的开始时期、以及有效期限的结束时期。另外，作为障碍物信息，也存储用于确定障碍物的内容的更详细的信息。例如，对施工区间存储限制信息(通行是否需要慢行)、车道占有程度、交通流速度等。另外，对于障碍物的道路上的位置来说，既可以在检测障碍物的车辆3侧确定，也可以在车辆3仅确定与车辆3的相对位置，并在信息分发服务器5中确定道路上的位置。另外，有效期限的开始时期例如是任意一个车辆3第一次检测到相应的障碍物的时刻。另一方面，有效期限的结束时期是对开始时期加上根据障碍物的种类预先设定的时间(例如停驻车辆为10分钟，拥堵区间为1小时)后的时刻。例如，估计停驻车辆在从开始停车后10分钟左右移动，所以规定在从开始时期开始10分钟后不存在障碍物信息中所规定的停驻车辆，即障碍物信息无效。另外，在能够根据VICS(注册商标：Vehicle Information and Communication System：车辆信息和通信系统)信息等从外部获取的信息确定或者预测结束时期的情况下也可以使用这些外部信息确定有效期限的结束时期。例如，由于对于施工区间来说预先决定实施施工的期间，所以若获取到外部信息则能够确定施工区间存在的结束时期，即障碍物信息变得无效的结束时期。另外，由于对于拥堵车辆来说根据VICS信息等交通信息预测拥堵持续的期间，所以若获取到外部信息则能够确定拥堵车辆存在的结束时期，即障碍物信息变得无效的结束时期。另外，作为有效期限信息也可以不设定开始时期而仅设定结束时期。另外，也可以构成为限制信息、车道占有程度、交通流速度等不包含于障碍物信息。另外，也可以构成为从分发信息DB6自动地删除经过了有效期限的结束时期的障碍物信息。
另外，作为本实施方式的自动驾驶支援系统1中的车辆3的行驶方式，除了基于用户的驾驶操作行驶的手动驾驶行驶之外，也能够进行不基于用户的驾驶操作而车辆沿着预先设定的路径自动地行驶的自动驾驶支援的支援行驶。另外，在自动驾驶支援中的车辆控制中，例如随时检测车辆的当前位置、车辆行驶的车道、周边的障碍物的位置，并使用从信息分发服务器5分发的障碍物信息自动地进行方向盘、驱动源、制动器等车辆控制，以使沿着由车辆控制ECU20预先设定的路径行驶。另外，在本实施方式的基于自动驾驶支援的支援行驶中，构成为也通过自动驾驶控制进行车道变更、右左转，但也可以构成为不通过自动驾驶控制进行车道变更、右左转的一部分。
另外，既可以对全部的道路区间进行自动驾驶支援，也可以构成为仅在车辆行驶在特定的道路区间(例如在边界设置了出入口(不管有人无人、收费免费)的高速道路)的期间进行自动驾驶支援。在以下的说明中假设进行车辆的自动驾驶支援的自动驾驶区间是包含一般道路和高速道路的全部的道路区间，且在车辆在道路上行驶的期间基本上进行上述自动驾驶支援来进行说明。但是，并不是在车辆在自动驾驶区间进行行驶的情况下一定进行自动驾驶支援，而仅在由用户选择进行自动驾驶支援(例如接通自动驾驶开始按钮)，并且判定为能够进行基于自动驾驶支援的行驶的状况下进行。另外，后述自动驾驶支援的详细内容。
另外，在车辆3设置有导航装置2。导航装置2是基于储存的地图数据显示自车位置周边的地图，或在地图图像上显示车辆的当前位置，或者使用从信息分发服务器5分发的障碍物信息、地图信息生成自动驾驶支援所使用的支援信息的车载机。而且，车辆3的控制装置基于由导航装置2生成的支援信息实施行驶开始后的自动驾驶支援。另外，也可以构成为不在导航装置2而在车辆3的控制装置生成自动驾驶支援所使用的支援信息。该情况下，车辆3的控制装置构成为从导航装置2获取障碍物信息、周边的地图信息等支援信息的生成所需要的信息。另外，后述导航装置2的详细内容。
接下来，使用图3对搭载于车辆3的导航装置2的概略结构进行说明。图3是表示本实施方式所涉及的导航装置2的框图。
如图3所示本实施方式所涉及的导航装置2具有检测搭载了导航装置2的车辆3的当前位置的当前位置检测部11、记录了各种数据的数据记录部12、基于输入的信息，进行各种运算处理的导航ECU13、接受来自用户的操作的操作部14、对用户显示车辆周边的地图、由导航装置2设定的引导路径(车辆的行驶预定路径)相关的信息等的液晶显示器15、输出与路径引导有关的语音导航的扬声器16、读取作为存储介质的DVD的DVD驱动器17、以及在探测中心、VICS(登录商标：Vehicle Information and Communication System)中心等信息中心之间进行通信的通信模块18。另外，导航装置2经由CAN等车载网络，连接对搭载了导航装置2的车辆3设置的车外照相机7、各种传感器。并且，也与进行对搭载了导航装置2的车辆3的各种控制的车辆控制ECU20以能够进行双向通信的方式连接。另外，也与自动驾驶开始按钮等搭载于车辆3的各种操作按钮21连接。
以下，依次对导航装置2所具有的各构成要素进行说明。
当前位置检测部11由GPS22、车速传感器23、转向传感器24、陀螺仪传感器25等构成，能够检测当前的车辆的位置、方位、车辆的行驶速度、当前时刻等。这里，特别是车速传感器23是用于检测车辆的移动距离、车速的传感器，与车辆的驱动轮的旋转对应地产生脉冲，并将脉冲信号输出到导航ECU13。然后，导航ECU13通过对产生的脉冲进行计数来计算驱动轮的旋转速度、移动距离。另外，导航装置2不需要具备全部上述四种传感器，也可以构成为导航装置2仅具备它们中的一种或者多种传感器。
另外，数据记录部12具备作为外部存储装置以及记录介质的硬盘(未图示)、和用于读出记录于硬盘的地图信息DB31、检测信息DB32、障碍物信息DB33、规定的程序等并且在硬盘写入规定的数据的驱动器亦即记录头(未图示)。另外，也可以是数据记录部12代替硬盘而具有闪存、存储卡、或CD、DVD等光盘。另外，也可以构成为地图信息DB31储存于外部的服务器，并由导航装置2通过通信获取。
这里，地图信息DB31例如是存储了与道路(路段(link))有关的路段数据34、与节点有关的节点数据35、路径的搜索或变更所涉及的处理中使用的搜索数据36、与设施有关的设施数据、用于显示地图的地图显示数据、与各交叉口有关的交叉口数据、用于检索地点的检索数据等的存储单元。
另外，作为路段数据34，关于构成道路的各路段记录用于确定路段所属的道路的宽度、坡度、超高(cant)、边坡(bank)、路面的状态、节点间的路段形状(例如在弯曲道路上为弯曲的形状)的形状补充点数据、表示合流区间、道路结构、道路的车道数、车道数减少的位置、宽度变窄的位置、道口等数据，关于拐角，记录表示曲率半径、交叉口、T字路、拐角的入口以及出口等的数据，关于道路属性，记录表示下坡路、上坡路等的数据，关于道路种类，记录除了国道、县道、窄街路等一般道路之外，还表示高速汽车国道、城市快速路、汽车专用道路、一般收费道路或收费桥等收费道路的数据。特别是在本实施方式中，除了道路的车道数之外，也存储确定每个车道的行进方向的通行划分、道路的连接(具体而言，在分支哪个车道与哪个道路连接)的信息。并且，也存储对道路设定的限制速度。
另外，作为节点数据35，记录与实际的道路的分支点(也包含交叉口、T字路等)、在各道路根据曲率半径等每隔规定的距离设定的节点的坐标(位置)、表示节点是否是与交叉口对应的节点等的节点属性、与节点连接的路段的路段编号的列表亦即连接路段编号列表、经由路段与节点邻接的节点的节点编号的列表亦即邻接节点编号列表、以及各节点的高度等有关的数据等。
另外，作为搜索数据36，记录搜索从出发地(例如车辆的当前位置)到设定的目的地为止的路径的路径搜索处理所使用的各种数据。具体而言，存储为了计算将作为针对交叉口的路径适当的程度数值化后的成本(以下，称为交叉口成本)、将作为针对构成道路的路段的路径适当的程度数值化后的成本(以下，称为路段成本)等的搜索成本所使用的成本计算数据。
另外，检测信息DB32是存储通过对车辆3设置的车外照相机7、各种传感器检测到的障碍物的检测信息的存储单元。这里，障碍物如上述那样是对在车辆3中实施的自动驾驶支援造成影响的对象物(因素)，例如相当于在路上停车的停驻车辆、施工区间、拥堵车辆等。另外，作为障碍物的检测信息，例如包含障碍物的种类、位置(既可以是道路上的位置坐标(绝对位置)也可以是相对于车辆3的相对位置)、以及障碍物的详细的信息(例如，施工区间、限制信息、车道占有率等)。另外，例如通过对由车外照相机7拍摄到的拍摄图像进行图像识别处理来检测障碍物的种类、位置等。另外，作为图像识别处理，进行二值化处理、使用了特征点或者模板的模式匹配处理等，但这些图像识别处理已经是公知的所以省略详细。
另外，障碍物信息DB33是存储从信息分发服务器5分发的障碍物信息的存储单元。另外，障碍物信息如上述那样包含障碍物的种类、障碍物的道路上的位置坐标(在跨区间的情况下是区间的起点和终点的坐标)、确定障碍物的内容的信息、有效期限的开始时期、以及有效期限的结束时期(参照图2)。而且，导航ECU13如后述那样使用存储于障碍物信息DB33的障碍物信息来实施自动驾驶支援。具体而言，作为自动驾驶支援所使用的支援信息，生成成为车辆3行驶的轨道的候补的行驶轨道候补、在行驶轨道候补行驶时的目标速度、以及在有多个行驶轨道候补的情况下行驶的优先级等。
另一方面，导航ECU(电子控制单元)13是进行导航装置2的整体的控制的电子控制单元，具备作为运算装置以及控制装置的CPU41、以及内部存储装置，该内部存储装置是在CPU41进行各种运算处理时作为工作存储器使用，并且存储搜索出路径时的路径数据等的RAM42、除了控制用的程序之外，还记录了后述的支援信息生成处理程序(参照图4)以及自动驾驶控制程序(参照图15)等的ROM43、存储从ROM43读出的程序的闪存44等。另外，导航ECU13具有作为处理算法的各种单元。例如，行驶预定路径获取单元获取本车辆行驶的行驶预定路径。地图信息获取单元获取包含行驶预定路径所包含的道路的车道信息的地图信息。障碍物信息获取单元从本车辆的外部的信息分发服务器5获取由在本车辆之前行驶预定路径的其它车辆获取的包含障碍物的道路上的位置的障碍物信息。支援信息生成单元基于行驶预定路径的车道信息和障碍物信息，生成本车辆的目标速度和行驶轨道候补，作为在行驶预定路径上行驶的本车辆中实施的自动驾驶支援所使用的支援信息。
操作部14在输入作为行驶开始地点的出发地以及作为行驶结束地点的目的地时等被操作，具有各种键、按钮等多个操作开关(未图示)。而且，导航ECU13基于通过各开关的按下等输出的开关信号，进行为了执行对应的各种动作的控制。另外，操作部14也可以具有设在液晶显示器15的前表面的触摸面板。另外，也可以具有麦克和语音识别装置。
另外，在液晶显示器15显示包含道路的地图图像、交通信息、操作引导、操作菜单、键的引导、沿着引导路径(行驶预定路径)的引导信息、新闻、天气预报、时刻、邮件、电视节目等。另外，也可以代替液晶显示器15，而使用HUD或HMD。
另外，扬声器16基于来自导航ECU13的指示输出对沿着引导路径的行驶进行引导的语音导航、交通信息的引导。
另外，DVD驱动器17是能够读取记录于DVD、CD等记录介质的数据的驱动器。而且，基于读取的数据进行音乐或视频的播放、地图信息DB31的更新等。另外，也可以代替DVD驱动器17而设置用于读写存储卡的卡槽。
另外，通信模块18是用于接收从信息分发服务器5、交通信息中心例如VICS中心、探测中心等发送的障碍物信息、交通信息、探测信息、天气信息等的通信装置，例如相当于移动电话机、DCM。另外，也包含在车间进行通信的车间通信装置、在与路侧机之间进行通信的路车间通信装置。
另外，车外照相机7例如由使用了CCD等固体拍摄元件的照相机构成，安装在车辆的前保险杠的上方并且以使光轴方向与水平相比以规定角度朝向下方的方式设置。而且，车外照相机7在车辆在自动驾驶区间行驶的情况下，拍摄车辆的行进方向前方。另外，车辆控制ECU20通过对拍摄到的拍摄图像进行图像处理，检测在车辆行驶的道路上描绘的车道线、周边的障碍物等，并基于检测结果进行车辆的自动驾驶支援。另外，在检测到障碍物的情况下将检测信息储存到检测信息DB32，之后发送给信息分发服务器5。另外，车外照相机7也可以构成为除了在车辆前方以外配置在后方、侧方。另外，也可以代替照相机而使用毫米波雷达、激光传感器等传感器作为检测障碍物的单元。
另外，车辆控制ECU20是进行搭载了导航装置2的车辆的控制的电子控制单元。另外，在车辆控制ECU20连接有方向盘、制动器、加速器等车辆的各驱动部，在本实施方式中特别是在车辆中开始了自动驾驶支援之后，通过控制各驱动部实施车辆的自动驾驶支援。
这里，导航ECU13在行驶开始后经由CAN对车辆控制ECU20发送与自动驾驶支援有关的指示信号。然后，车辆控制ECU20根据接收的指示信号实施行驶开始后的自动驾驶支援。另外，指示信号的内容是指示车辆行驶的轨道、行驶车速等的信息。
接着，基于图4对在具有上述构成的本实施方式所涉及的导航装置2中CPU41执行的支援信息生成处理程序进行说明。图4是本实施方式所涉及的支援信息生成处理程序的流程图。这里，支援信息生成处理程序是在车辆的ACC电源(accessory power supply：辅助电源)接通之后执行，基于从信息分发服务器5分发的障碍物信息、地图信息来生成自动驾驶支援所使用的支援信息的程序。另外，以下的图4、图7以及图14的流程图所示的程序存储于导航装置2具备的RAM42、ROM43，并由CPU41执行。
首先，在支援信息生成处理程序中在步骤(以下，缩写为S)1中，CPU41获取预定车辆将要行驶的路径(以下，称为行驶预定路径)。另外，对于车辆的行驶预定路径来说，在导航装置2中设定了引导路径的情况下，将在导航装置2中当前设定的引导路径中从车辆的当前位置到目的地为止的路径作为行驶预定路径。另外，引导路径是由导航装置2设定的从出发地到目的地的推荐路径，例如使用公知的迪杰斯特拉法搜索。另一方面，在导航装置2中未设定引导路径的情况下，将从车辆的当前位置沿路行驶的路径作为行驶预定路径。
接下来，在S2中CPU41从地图信息DB31获取与行驶预定路径的车道有关的车道信息。具体而言，获取确定构成行驶预定路径的道路所包含的车道数、每个车道的行进方向的通行划分、道路的连接(在分支上哪个车道与哪个道路连接)的信息。
接着，在S3中CPU41基于在上述S2获取的车道信息对行驶预定路径设定车辆行驶的轨道的候补(以下，称为行驶轨道候补)。另外，行驶轨道候补基本而言如图5所示，针对构成行驶预定路径的道路所包含的车道(但是，仅是与行进方向对应的车道而除去对面车道)，对每个车道沿着车辆的行进方向设定一个行驶轨道候补50。例如，在图5所示的例子中是单侧两车道的道路所以对各车道共计设定两个行驶轨道候补50。另外，如图6所示在构成行驶预定路径的道路所包含的车道增加的情况下，从增加的地点开始追加与增加的车道对应的新的行驶轨道候补50。例如，在图6所示的例子中对单侧两车道的道路在最左侧追加车道，所以包含追加的行驶轨道候补50共计设定三个行驶轨道候补50。另一方面，相反在构成行驶预定路径的道路所包含的车道减少的情况下，在车道减少的地点，与减少的车道对应的行驶轨道候补50消失。另外，虽然也可以将行驶预定路径的全部路径作为对象设定上述行驶轨道候补，但也可以仅将距离车辆的当前位置规定距离(例如300m)以内作为对象设定上述行驶轨道候补。另外，每当车辆行驶规定距离反复实施该支援信息生成处理程序。
而且，以下的S4的处理将在上述S3设定的全部的行驶轨道候补作为对象实施。将在上述S3设定的全部的行驶轨道候补作为对象实施了S4的处理之后，结束该支援信息生成处理程序。
首先，在S4中CPU41将处理对象的行驶轨道候补作为对象，执行后述的支援信息计算处理(图7)。这里，支援信息计算处理是对在处理对象的行驶轨道候补上以规定间隔设定的各基准点(信息点)分别计算“目标速度”、“轨道曲率”以及“优先级”，并使它们相对应地存储的处理。另外，“目标速度”是在假设通过自动驾驶使车辆沿着处理对象的行驶轨道候补行驶的情况下，规定在各基准点的通过时应该使车辆以何种程度的速度行驶的值。另一方面，“轨道曲率”是对处理对象的行驶轨道候补描绘的轨道规定各基准点上的曲率的值。另外，“优先级”是对处理对象的行驶轨道候补和处理对象以外的行驶轨道候补进行比较，并对每个基准点规定应该使车辆优先地在哪个行驶轨道候补行驶的值。后述“目标速度”、“轨道曲率”以及“优先级”的详细内容。
另外，在上述S3对行驶预定路径设定的行驶轨道候补、和在上述S4与行驶轨道候补上的各基准点相对应地存储的“目标速度”、“轨道曲率”以及“优先级”成为在车辆中实施的自动驾驶支援所使用的支援信息。然后，CPU41将生成的支援信息临时储存于存储器等存储介质，之后使用储存于存储介质的支援信息实施对车辆的自动驾驶支援(图14)。
接下来，基于图7对在上述S4中执行的支援信息计算处理的子处理进行说明。图7是支援信息计算处理的子处理程序的流程图。
首先，在S11中CPU41从障碍物信息DB33获取与行驶预定路径中特别是沿着行进方向距离车辆的当前位置规定距离以内的障碍物有关的障碍物信息。另外，障碍物信息如上述那样存储有障碍物的种类、障碍物的道路上的位置坐标(在跨区间的情况下是区间的起点和终点的坐标)、确定障碍物的内容的信息、有效期限的开始时期、以及有效期限的结束时期(参照图2)。因此，在上述S11中从障碍物信息DB33获取在沿着行进方向距离车辆的当前位置规定距离以内的区间包含障碍物的位置的至少一部分的障碍物信息。并且，在上述S11中对当前时刻与障碍物信息的有效期限进行比较，仅获取当前时刻在有效期限内(开始时期与结束时期之间)的障碍物信息。另外，规定距离例如为300m，该支援信息生成处理程序在车辆每行驶规定距离时反复实施。
接下来，在S12中CPU41对处理对象的行驶轨道候补，获取沿着行进方向距离车辆的当前位置规定距离以内的坐标信息和限制速度。另外，如图8所示行驶轨道候补50对构成行驶预定路径的道路的每个车道设定为通过车道的中央附近的轨道，所以行驶轨道候补50的坐标成为车道的中央附近的地点51的坐标列。而且，基于存储于地图信息DB31的路段的两端(节点)的位置坐标、路段的形状补充点的位置坐标、车道数、车道宽度等计算行驶轨道候补的坐标。另外，对于在每个车道存在路段的道路来说也可以获取路段的两端(节点)的位置坐标以及路段的形状补充点的位置坐标作为行驶轨道候补的坐标。另外，也可以构成为预先在地图信息DB31存储行驶轨道候补(车道中央)的坐标信息。另一方面，通过从地图信息DB31读出行驶预定路径的该区间的限制速度来获取行驶轨道候补的限制速度。
接着，在S13中CPU41通过对在上述S12获取的行驶轨道候补的坐标信息进行曲线补充，确定行驶轨道候补的形状以及曲率。
之后，在S14中CPU41在上述S13确定了具体的形状的行驶轨道候补上以规定间隔设定基准点。基准点是作为实施自动驾驶支援时的基准的点，如后述那样也是成为与生成的支援信息相关联的对象的信息点。若以较窄的间隔更多地设定基准点则生成更多的支援信息所以能够进行准确的自动驾驶支援，但另一方面CPU41的处理负担增加。将设定基准点的间隔例如设为10m。然后，在闪存44等存储设定的基准点的坐标。
然后，将在上述S14设定的全部的基准点作为对象实施以下的S15～S18的处理。将在上述S14设定的全部的基准点作为对象实施了S15～S18的处理之后，移至S19。
首先，在S15中CPU41基于在上述S13确定出的行驶轨道候补的形状以及曲率，计算在车辆沿着行驶轨道候补行驶的情况下，在处理对象的基准点的通过时产生的最大的横向加速度成为规定的上限值的车速(以下，称为极限速度)。另外，横向加速度的上限值是不对车辆的行驶、自动驾驶支援产生妨碍，且不给予车辆的乘客不适的横向加速度的上限值。另外，假设车辆以道路上所设定的限制速度进行行驶来计算横向加速度。
接下来，在S16中CPU41对在上述S12获取的限制速度与在上述S15计算出的极限速度进行比较，并将较慢的一方计算为通过处理对象的基准点时的车辆的上限的速度(以下，称为上限速度)。
之后，在S17中CPU41执行后述的推荐速度计算处理(图14)。另外，推荐速度计算处理是基于在上述S11获取的障碍物信息，计算在车辆沿着行驶轨道候补行驶的情况下，在处理对象的基准点的通过时推荐的车速(以下，称为推荐速度)的处理。
然后，在S18中CPU41对在上述S16计算出的上限速度与在上述S17计算出的推荐速度进行比较，并将较慢的一方计算为通过处理对象的基准点时的车辆的作为目标的速度(以下，称为目标速度)。计算出的目标速度与处理对象的基准点相关联地存储于闪存44等。
然后，将在上述S14设定的全部的基准点作为对象执行上述S15～S18的处理，并对设定的全部的基准点与目标速度相关联地存储之后移至S19。这里，图9是沿着车辆的行进方向将与对行驶轨道候补50设定的各基准点52相关联的目标速度的推移图表化后的图。如图9所示各基准点的目标速度基本而言成为对道路设定的限制速度。然而，例如在处于弯曲区间的基准点上，与限制速度相比横向加速度成为上限的极限速度更低速，所以比限制速度低的速度(由弯曲的曲率决定)成为目标速度(S16)。并且，在处于拥堵车辆、施工区间等障碍物影响的范围内的基准点上，与限制速度相比推荐速度更低速，所以比限制速度低的速度(根据障碍物的种类决定)成为目标速度(S18)。
接下来，在S19中CPU41以满足沿着行驶轨道候补行驶的车辆的加速度以及减速度分别在阈值以下的条件的方式修正与各基准点相关联的目标速度。其中，目标速度基本而言以仅在下降的方向修正，并且在满足条件的范围内尽量不降低目标速度的方式进行修正。其结果，如图10所示那样修正各基准点的目标速度。另外，在上述S19中成为条件的阈值是不对车辆的行驶、自动驾驶支援产生妨碍，且不给予车辆的乘客不适的加速度以及减速度的上限值。也可以使加速度的阈值与减速度的阈值为不同的值。
接着，在S20中CPU41以满足加速区间和减速区间在规定距离内不连续的条件的方式修正与各基准点相关联的目标速度。其中，目标速度基本而言以仅在下降的方向修正，并且在满足条件的范围内尽量不降低目标速度的方式进行修正。例如如图10所示那样以在紧接着加速区间之后有减速区间的情况下不进行加速而到开始减速为止以恒定速度行驶的方式修正目标速度。其结果，如图10所示各基准点的目标速度调整为加速区间与减速区间在规定距离以内不连续。另外，在上述S20中成为条件的规定距离能够适当地设定例如为100m。
之后，在S21中CPU41对在上述S14设定的各基准点，与在上述S15～S18设定并且在上述S19以及S20进行了修正的最终的目标速度的值相对应地存储于闪存44等。
接下来，在S22中CPU41对在上述S14设定的各基准点，比较处理对象的行驶轨道候补与处理对象以外的行驶轨道候补，计算对每个基准点规定的应该使车辆优先地在哪个行驶轨道候补行驶的值(以下，称为优先级)。另外，基于在上述S11获取的障碍物信息和行驶预定路径计算优先级。但是，在仅设定一个行驶轨道候补的情况下(例如在一个车道的道路上行驶的情况下)不需要进行上述S22的处理。以下，对上述S22中的优先级的计算方法的详细内容进行说明。
具体而言，在障碍物影响的范围和障碍物不影响的范围内基于不同的基准如以下那样设定优先级。另外，障碍物影响的范围是障碍物所在的地点或者区间的周边，但其大小根据障碍物的种类而不同。例如施工区间等需要车道变更的障碍物除了障碍物所在的区间之外用于实施车道变更的近前侧的区间也包含于障碍物影响的范围。并且，若为同一区间则除了障碍物所在的车道之外障碍物不在的车道也包含于障碍物影响的范围。另外，优先级例如设定在“0”～“1.0”的范围，表示应该在数值较大的基准点比数值较低的基准点优先行驶。
(A)障碍物不影响的范围···对于处在车辆为了沿着行驶预定路径行驶应该优先地行驶的车道(例如在沿着行进方向的下一个交叉口右转的情况下，是行进方向划分被划分为右转的车道)的基准点来说与处于其它的车道的基准点相比提高优先级。
(B)障碍物影响的范围···对于处于障碍物所在的车道的基准点来说与处于其它的车道的基准点相比降低优先级。
另外，对于上述(A)的基准来说，例如将处在车辆为了沿着行驶预定路径行驶应该优先地行驶的车道(以下，称为优先车道)的基准点的优先级设为“1.0”，并将处在优先车道以外的车道的基准点的优先级设为“0.5”。其结果，如图11所示在并不特别存在障碍物，且行驶预定路径为在下一个分支点右转的路径的情况下，处在行进方向划分被划分为右转的车道55的各基准点52的优先级为“1.0”。另一方面，处在行进方向划分被划分为右转以外的车道56的各基准点52的优先级为“0.5”。另外，虽然在本实施方式中将处于优先车道的基准点的优先级设为“1.0”，将处于优先车道以外的车道的基准点的优先级设为“0.5”，但只要处于优先车道的基准点的优先级比处于其以外的车道的基准点高则能够适当地变更它们的值。例如，也可以将处于优先车道的基准点的优先级设为“1.0”，并将处于优先车道以外的车道的基准点的优先级设为“0.7”。另外，(A)的基准也可以仅将距离成为左右转的对象的交叉口规定距离以内的范围作为对象来进行应用。
另一方面，对于上述(B)的基准来说，使处于障碍物所在的车道的基准点的优先级与处于其它的车道的基准点的优先级相比低至何种程度基于障碍物的种类而变化。另外，如上述那样障碍物影响的范围，即基于(B)的基准计算优先级的范围也基于障碍物的种类而变化。例如，如图12所示在作为障碍物存在不能够进行车辆的通行的施工区间57的情况下，将障碍物所在的车道55中，特别是处在施工区间57内的基准点52的优先级设为“0”。另外，在车辆在施工区间57所在的车道行驶的情况下需要进行车道变更，所以对于处在施工区间的近前侧(车辆侧)的区间的基准点52，为了优先其它的车道的行驶(为了催促车道变更)而降低优先级。具体而言，将处于设定在施工区间57的近前侧的车道变更区间58的基准点52的优先级设为“0.5”。另一方面，对于处于施工区间57、车道变更区间58的车道以外的基准点52将优先级设为“1.0”。另外，车道变更区间58的长度基于车辆的当前的车速设定为车道变更的准备、实施所需要的长度。即车辆的车速越快，车道变更区间的长度越长。
即，在图12所示的例子中施工区间57和车道变更区间58所在的道路区间(也包含施工区间57、车道变更区间58所在的车道以外的车道)成为障碍物影响的范围。另一方面，在障碍物例如不是拥堵车辆那样车辆不能够进行在该车道的行驶的障碍物的情况下，不需要进行车道变更所以仅拥堵区间所在的道路区间成为障碍物影响的范围。但是，也可以在仅特定的车道拥堵的情况下设定车道变更区间，并降低拥堵区间的近前侧的区间的优先级来催促车道变更。
另外，在上述S22中CPU41使在上述S14设定的各基准点与计算出的优先级的值相对应地存储于闪存44等。其结果，如图13所示，使对行驶轨道候补50设定的各基准点52分别与目标速度和优先级相对应地存储。然后，如后述那样CPU41使用对各基准点52设定的目标速度和优先级设定使车辆行驶的轨道亦即控制轨道，并控制车辆使其沿着设定的控制轨道行驶。
接下来，基于图14对在上述S17中执行的推荐速度计算处理的子处理进行说明。图14是推荐速度计算处理的子处理程序的流程图。
首先，在S31中CPU41基于在上述S11获取的障碍物信息判定处理对象的基准点是否特别是位于施工区间内。另外，障碍物信息如图2所示包含确定施工区间的起点以及终点的信息。
然后，在判定为处理对象的基准点位于施工区间内的情况下(S31：是)，移至S32。与此相对，在判定为处理对象的基准点不位于施工区间内的情况下(S31：否)，移至S36。
在S32中CPU41获取限制信息(通行是否需要慢行)、车道占有程度、在施工区间行驶的其它车辆的平均车速亦即交通流速度等，作为与判定为处理对象的基准点所在的施工区间有关的信息。另外，在上述信息包含于在上述S11获取的障碍物信息的情况下不需要重新获取。在重新获取的情况下能够从VICS中心等外部中心获取。
之后，在S33中CPU41基于在上述S32获取的与施工区间有关的信息，判定车辆是否能够在进行施工的车道通行。具体而言，在车道占有程度在规定比例以上(例如30％以上)的情况下判定为车辆不能够在进行施工的车道上通行。
然后，在判定为车辆不能够在进行施工的车道上通行的情况下(S33：是)，移至S34。与此相对，在判定为车辆能够在进行施工的车道上通行的情况下(S33：否)，移至S35。
在S34中CPU41由于车辆不能够在处理对象的基准点行驶所以确定0km/h为推荐车速。之后，移至S18。
另一方面，在S35中CPU41基于在上述S32获取的与施工区间有关的信息，判定车辆是否需要以慢行的方式在进行施工的车道上通行。具体而言，根据在上述S32获取的限制信息、交通流速度来进行判定。
然后，在判定为车辆需要以慢行的方式在进行施工的车道上通行的情况下(S35：是)，移至S36。与此相对，在判定为车辆不需要以慢行的方式在进行施工的车道上通行的情况下(S35：否)下，移至S37。
在S36中CPU41由于需要以慢行速度在处理对象的基准点行驶所以将慢行速度(例如10km/h)确定为推荐车速。之后，移至S18。
另一方面，在S37中CPU41将实际在施工区间行驶的其它车辆的速度亦即交通流速度确定为推荐车速。之后，移至S18。
另外，在S38中CPU41基于在上述S11获取的障碍物信息判定处理对象的基准点是否特别位于拥堵区间内。另外，障碍物信息如图2所示包含确定拥堵区间的起点以及终点的信息。
然后，在判定为处理对象的基准点位于拥堵区间内的情况下(S38：是)，移至S39。与此相对，在判定为处理对象的基准点不位于拥堵区间内的情况下(S38：否)，移至S41。
在S39中CPU41获取在拥堵区间行驶的其它车辆的平均车速亦即交通流速度等，作为与判定为处理对象的基准点所在的拥堵区间有关的信息。另外，在上述信息包含于在上述S11获取的障碍物信息的情况下不需要重新获取。在重新获取的情况下能够从VICS中心等外部中心获取。
接下来，在S40中CPU41将实际在拥堵区间行驶的其它车辆的速度亦即交通流速度确定为推荐车速。之后，移至S18。
另外，在S41中CPU41基于在上述S11获取的障碍物信息判定处理对象的基准点是否特别位于车道变更区间内。另外，在有停驻车辆、施工区间等车辆不能够在该车道通行或者通行困难的障碍物(即，使车道减少的障碍物)的情况下，车道变更区间设定在该障碍物的近前侧(车辆侧)。另外，例如使用障碍物信息所包含的车道占有程度等来进行是否是车道不能够通行或者通行困难的障碍物的判定，例如车道占有程度在30％以上的障碍物是车道不能够通行或者通行困难的障碍物。另外，车道变更区间的长度基于车辆的当前的车速设定为车道变更的准备、实施所需要的长度。即，车辆的车速越快，车道变更区间的长度越长。
然后，在判定为处理对象的基准点位于车道变更区间内的情况下(S41：是)，移至S42。与此相对，在判定为处理对象的基准点也不位于车道变更区间内的情况下(S41：否)，移至S44。
在S42中CPU41获取在进行了车道变更的情况下成为移动目的地的车道中，特别是在障碍物影响的范围(即车道变更区间、与障碍物邻接的区间)的车辆的平均车速亦即交通流速度等，作为与判定为处理对象的基准点所在的车道变更区间有关的信息。另外，在上述信息包含于在上述S11获取的障碍物信息的情况下不需要重新获取。在重新获取的情况下能够从VICS中心等外部中心获取。
接下来，在S43中CPU41将在进行了车道变更的情况下成为移动目的地的车道中，特别是障碍物影响的范围的其它车辆的速度亦即交通流速度确定为推荐车速。之后，移至S18。
另一方面，在S44中CPU41设想不存在对车辆的行驶速度给予影响的障碍物，而将在上述S16计算出的上限速度确定为推荐车速。之后，移至S18。
接着，基于图15对在具有上述构成的本实施方式所涉及的导航装置2中CPU41执行的自动驾驶控制程序进行说明。图4是本实施方式所涉及的自动驾驶控制程序的流程图。这里，自动驾驶控制程序是在接通车辆的ACC电源(accessory power supply)之后执行，使用通过上述的支援信息生成处理程序(图4)生成的支援信息进行具体的自动驾驶支援的程序。另外，以下的图15以及图18流程图所示的程序存储于导航装置2具备的RAM42或者ROM43，并由CPU41执行。
首先，在自动驾驶控制程序中在S51中，CPU41获取通过当前位置检测部11检测出的车辆的当前位置。另外，优选使用高精度定位技术详细地确定车辆的当前位置。这里，高精度定位技术是指能够通过图像识别检测从设置在车辆的照相机获取的白线、路面喷图信息，并通过将白线、路面喷图信息与预先存储的地图信息DB进行比较，检测行驶车道、高精度的车辆位置的技术。另外，高精度定位技术的详细内容已经公知所以省略。
接下来，在S52中CPU41获取在上述S3对车辆当前行驶的区间设定的行驶轨道候补。另外，行驶轨道候补如上述那样基本而言对道路所包含的车道(其中，仅是与行进方向对应的车道而除去对面车道)，在每个车道沿着车辆的行进方向设定一个行驶轨道候补。因此，如图16所示，在车辆3在单侧两车道的道路上行驶的情况下，分别获取对车道61设定的行驶轨道候补62、和对车道63设定的行驶轨道候补64。
然后，将在上述S52获取的全部的行驶轨道候补作为对象实施以下的S53以及S54的处理。在将在上述S52获取的全部的行驶轨道候补作为对象实施了S53以及S54的处理之后，移至S55。
首先，在S53中CPU41将处理对象的行驶轨道候补作为对象，执行后述的控制轨道候补的生成处理(图18)。这里，控制轨道候补的生成处理是生成多个控制轨道候补作为从车辆的当前位置移动到设定了处理对象的行驶轨道候补的车道的控制轨道的候补，并且从多个控制轨道候补中选择安全判定得分最高的控制轨道候补作为推荐控制轨道的处理。另外，在本实施方式中基本而言对一个行驶轨道候补选择一个推荐控制轨道。因此，例如若对于车辆当前行驶的区间存在的行驶轨道候补的数目为三个，则选择三个推荐控制轨道。
接下来，在S54中CPU41对在上述S53选择出的推荐控制轨道确定优先级。具体而言，在上述的支援信息生成处理程序(图4)中与每个基准点相对应地存储的优先级(图13)中，将与处于处理对象的行驶轨道候补上并且离推荐控制轨道的终点最近的基准点相对应地存储的优先级确定为推荐控制轨道的优先级。例如，如图17所示在选择了从车辆的当前位置移动到设定了行驶轨道候补64的车道63的推荐控制轨道65的情况下，将与处在行驶轨道候补64上并且距离推荐控制轨道65的终点最近的位置的基准点X相对应的优先级确定为推荐控制轨道65的优先级。另外，在上述S54确定出的优先级与确定在上述S53选择的推荐控制轨道的信息相对应地存储于闪存44等。
接着，在S55中CPU41参照在上述S53对每个行驶轨道候补选择的各推荐控制轨道的安全判定得分，提取安全判定得分比“0”大的推荐控制轨道。另外，安全判定得分是表示车辆沿着推荐控制轨道行驶时的安全性的值，若比“0”大则表示车辆能够在该轨道行驶。另外，在S53的控制轨道候补的生成处理(图18)中计算安全判定得分。
之后，在S56中CPU41判定在上述S55提取的推荐控制轨道的数目是否为0。
然后，在判定为在上述S55提取的推荐控制轨道的数目为0的情况下(S56：是)，移至S57。与此相对，在判定为在上述S55提取的推荐控制轨道的数目为0以外的情况下(S56：否)，移至S58。
在S57中CPU41判定为不存在适合车辆行驶的控制轨道，并将用于停止车辆的行驶的指示信号经由CAN发送到车辆控制ECU20。其结果，车辆被进行停止控制。另外，也可以代替停止控制而中断自动驾驶支援，并进行切换到基于手动驾驶的行驶的控制。
另一方面，在S58中CPU41参照在上述S54确定出的各推荐控制轨道的优先级，提取优先级最高的推荐控制轨道。然后，判定优先级最高的推荐控制轨道的安全判定得分是否在阈值以上。另外，在上述S58成为判定基准的阈值是能够估计为车辆能够行驶并且适合作为行驶对象的安全判定得分的下限。
然后，在判定为优先级最高的推荐控制轨道的安全判定得分在阈值以上的情况下(S58：是)，移至S59。与此相对，在判定为优先级最高的推荐控制轨道的安全判定得分小于阈值的情况下(S58：否)，移至S60。
在S59中CPU41选择在上述S53对每个行驶轨道候补选择的各推荐控制轨道中，优先级最高的推荐控制轨道作为控制轨道。另外，在优先级最高的推荐控制轨道有多个的情况下，也参照安全判定得分，选择优先级最高的推荐控制轨道中安全判定得分最高的推荐控制轨道作为最终的控制轨道。之后，经由CAN将最终选择的控制轨道以及规定了在该控制轨道行驶时的车速的控制速度发送给车辆控制ECU20。其结果，进行车辆沿着选择的控制轨道以控制速度行驶的行驶支援控制。另外，在S53的控制轨道候补的生成处理(图18)中计算控制速度。
另一方面，在S60中CPU41选择在上述S53对每个行驶轨道候补选择的各推荐控制轨道中，安全判定得分最高的推荐控制轨道作为最终的控制轨道。之后，经由CAN将最终选择的控制轨道以及规定了在该控制轨道行驶时的车速的控制速度发送给车辆控制ECU20。其结果，进行车辆沿着选择的控制轨道以控制速度进行行驶的行驶支援控制。
即在本实施方式中，在周边有障碍物等(即安全判定得分较低)的情况下，或者在当前车辆行驶的车道与车道变更目的地的车道相比度较高的情况下，选择维持当前的车道的控制轨道。另一方面，在周边没有障碍物等(即安全判定得分较高)，且与当前车辆行驶的车道相比其它的车道的优先级较高的情况下，选择移动到优先级较高的车道的控制轨道。
接下来，基于图18对在上述S53中执行的控制轨道候补的生成处理的子处理进行说明。图18是控制轨道候补的生成处理的子处理程序的流程图。
首先，在S61中CPU41设定到后述的控制目标候补地点为止的距离亦即控制目标距离。另外，基于车辆的当前的车速设定控制目标距离，车辆的当前的车速越快，越长地设定控制目标距离。例如，设为以0.2G的减速度停车的距离。
接下来，在S62中CPU41在设定了处理对象的行驶轨道候补的车道内，且在从车辆的当前位置向行进方向前方远离控制目标距离的位置，在道路宽度方向以规定间隔(例如25cm间隔)设定多个控制目标候补地点。例如，如图19所示在处理对象的行驶轨道候补是设定在当前的车辆行驶的车道61的行驶轨道候补62的情况下，在车道61上设定控制目标候补地点71。另一方面，如图20所示在处理对象的行驶轨道候补是设定在与当前的车辆行驶的车道61邻接的车道63上的行驶轨道候补64的情况下，在车道63上设定控制目标候补地点71。
然后，将在上述S62设定的全部的控制目标候补地点作为对象实施以下的S63～S69的处理。在将在上述S62获取的全部的控制目标候补地点作为对象实施了S63～S69的处理之后，移至S70。
首先，在S63中CPU41生成从车辆的当前位置到处理对象的控制目标候补地点为止的轨道(以下，称为控制轨道候补)。具体而言生成在从车辆的当前位置到控制目标候补地点为止以在车辆行驶的行驶轨道候补上的基准点设定的目标速度并在规定的操舵角以内行驶的轨道作为控制轨道候补。其结果，如图21所示对在上述S62设定的各控制目标候补地点71设定控制轨道候补72。另外，基本而言对一个控制目标候补地点71设定一个控制轨道候补72，但也可以对一个控制目标候补地点71设定多个控制轨道候补72。
接下来，在S64中CPU41使用车外照相机7、其它的各种传感器进行车辆的周边环境的检测。具体而言，进行位于车辆的周边的障碍物(例如行驶车辆、停驻车辆、护栏、街道树等)的检测，在存在障碍物的情况下也基于检测结果确定障碍物的位置。
接着，在S65中CPU41基于上述S64的周边环境的检测结果，判定在车辆的周边(特别是从车辆的当前位置到控制目标候补地点之间)是否有障碍物。
然后，在判定为在车辆的周边有障碍物的情况下(S65：是)，移至S66。与此相对，在判定为车辆的周边没有障碍物的情况下(S65：否)，移至S67。
在S66中CPU41基于在上述S63生成的从车辆的当前位置到处理对象的控制目标候补地点为止的控制轨道候补、在上述S64检测粗的障碍物的位置、以及车辆的形状，计算在假设车辆沿着控制轨道候补行驶的情况下的从车辆到障碍物的最短距离L。
接下来，在S67中CPU41使用在上述S63计算出的从车辆到障碍物的最短距离L，计算对于控制轨道候补的安全判定得分。另外，安全判定得分例如设定在“0”～“100”的范围，得分越高，表示是安全性越高的轨道。具体而言，在车辆的周边没有障碍物的情况下将安全判定得分设为“100”，到障碍物为止的最短距离L越短，将安全性得分设为从“100”减去越多之后的值。而且，在最短距离L为0的情况下将安全判定得分设为“0”。
接着，在S68中CPU41基于在上述S63生成的从车辆的当前位置到处理对象的控制目标候补地点为止的控制轨道候补的形状，计算控制轨道候补的旋转曲率。
然后，在S69中CPU41基于在上述S68计算出的旋转曲率、在车辆行驶的行驶轨道候补上的基准点设定的目标速度、以及上述S64的周边环境的检测结果，设定使控制轨道候补行驶时的车速亦即控制车速。例如，在沿着控制轨道候补行驶时在车辆产生的加速度在阈值以下，并且在目标速度以下设定尽可能地接近目标速度的车速。并且，也考虑在接近障碍物的位置使车速在一定速度以下来设定控制车速。
之后，在S70中CPU41提取在上述S63生成的全部的控制轨道候补中，在上述S67计算出的安全判定得分最高的控制轨道候补。然后，选择提取出的控制轨道候补作为推荐控制轨道。之后，移至S54。
进行了上述控制的结果，例如如图22所示在车辆的行进方向前方有不能够通行的施工区间57的情况下，能够通过参照在各基准点52设定的“目标速度”、“轨道曲率”以及“优先级”，综合地判断应该在哪个车道行驶(应该在哪个时刻移动车道)。另外，即使由于某种理由而未能够执行在理想的应该进行车道变更的时刻的车道变更，也能够在之后重新提供避开施工区间57而移动到相邻的车道的控制轨道76，所以能够不中断自动驾驶支援而进行适当的自动驾驶支援。另外，车辆以基于设定在各基准点52的目标速度的控制速度进行行驶，所以即使在例如生成直行的控制轨道76的情况下在有车道变更的忧虑的区间(例如障碍物的周边)某种程度减速来进行行驶。因此，即使在进行预定外的车道变更的情况下也能够防止产生紧急制动、紧急旋转等。
如以上详细说明的那样，在本实施方式所涉及的自动驾驶支援系统1、自动驾驶支援系统1的自动驾驶支援方法以及在导航装置2执行的计算机程序中，从本车辆的外部获取由在本车辆的之前在本车辆行驶的行驶预定路径上行驶的其它车辆所获取的包含障碍物的道路上的位置的障碍物信息(S11)，并基于行驶预定路径的车道信息和障碍物信息，生成本车辆的目标速度和行驶轨道候补，作为在行驶预定路径上行驶的本车辆中实施的自动驾驶支援所使用的支援信息(S14～S22)，所以即使在本车辆通过障碍物存在的区间的情况下，也能够继续以考虑了障碍物的适当的速度和行驶轨道进行行驶的自动驾驶支援。其结果，例如能够防止进行紧急制动、不需要的加减速，进一步防止行驶路径变更到绕远的路径，或者产生不管驾驶员的意思而强行要求手动驾驶的状况。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改进、变形。
例如，在本实施方式中，在对行驶预定路径设定行驶轨道候补的情况下，对一个车道设定一个行驶轨道候补，但也可以对一个车道设定多个行驶轨道候补。例如如图23所示也能够设定中央附近、靠右、靠左的三个行驶轨道候补81。根据这样的构成，也能够控制车道内的行驶位置(靠右、中央附近、靠左)，所以能够进行更详细的自动驾驶支援。例如，在障碍物并不占有车道的全部而仅占有一部分的情况下，通过在同一车道内设定使车辆的行驶位置向左右移动的控制轨道，而能够进行不进行车道变更而避开障碍物来行驶的控制。
另外，在本实施方式中作为障碍物信息所包含的障碍物，列举施工区间、拥堵车辆、停驻车辆，但对于其它的障碍物也可以作为对象。例如，也可以将坏路面区间、路面冻结区间等作为障碍物的对象。
另外，在本实施方式中，将车辆控制ECU20控制车辆的操作中作为与车辆的举动有关的操作的加速器操作、制动器操作以及方向盘操作的全部作为用于不靠用户的驾驶操作而自动地进行行驶的自动驾驶支援进行了说明。但是，也可以使自动驾驶支援为车辆控制ECU20控制车辆的操作中作为与车辆的举动有关的操作的加速器操作、制动器操作以及方向盘操作的至少一个操作。另一方面，说明了基于用户的驾驶操作的手动驾驶是由用户进行车辆的操作中作为与车辆的举动有关的操作的加速器操作、制动器操作以及方向盘操作的全部。
另外，在本实施方式中，构成为由导航装置2执行支援信息生成处理程序(图4)以及自动驾驶支援程序(图15)，但也可以构成为由车辆控制ECU20执行。在该情况下，车辆控制ECU20构成为从导航装置2获取车辆的当前位置、地图信息、障碍物信息等。
另外，本发明除了导航装置以外，也能够适用于具有路径搜索功能的装置。例如，也能够适用于移动电话机、智能手机、平板终端、个人计算机等(以下，称为移动终端等)。另外，也能够适用于由服务器和移动终端等构成的系统。在该情况下，也可以构成为由服务器和移动终端等的任意一个实施上述的支援信息生成处理程序(图4)以及自动驾驶支援程序(图15)的各步骤。但是，在将本发明适用于移动终端等的情况下，需要使能够执行自动驾驶支援的车辆与移动终端等以能够通信的方式连接(不管有线无线)。
另外，上述对将本发明所涉及的自动驾驶支援系统具体化后的实施例进行了说明，但自动驾驶支援系统也能够具有以下的构成，在该情况下起到以下的效果。
例如，第一构成如以下那样。
具有：行驶预定路径获取单元(41)，其获取本车辆(3)行驶的行驶预定路径；地图信息获取单元(41)，其获取包含上述行驶预定路径所包含的道路的车道信息的地图信息；障碍物信息获取单元(41)，其从上述本车辆的外部获取由在上述本车辆之前在上述行驶预定路径上行驶的其它车辆所获取的包含障碍物的道路上的位置的障碍物信息；以及支援信息生成单元，其基于上述行驶预定路径的车道信息和上述障碍物信息，生成上述本车辆的行驶轨道候补(50、62、64)作为在上述行驶预定路径行驶的上述本车辆中实施的自动驾驶支援所使用的支援信息。
根据具有上述构成的自动驾驶支援系统，从外部获取由之前行驶的其它车辆获取的与障碍物有关的障碍物信息，并基于获取的障碍物信息生成行驶轨道候补，从而即使在本车辆通过障碍物存在的区间的情况下，也能够继续在考虑了障碍物的行驶轨道行驶的自动驾驶支援。其结果，例如能够防止行驶路径变更为绕远的路径，或者产生不管驾驶员的意思而强行要求手动驾驶的状况。
另外，第二构成如以下那样。
对构成上述行驶预定路径的道路的每个车道设定上述行驶轨道候补(50、62、64)，对一个车道沿着上述本车辆(3)的行进方向设定一个或者多个上述行驶轨道候补。
根据具有上述构成的自动驾驶支援系统，能够根据行驶预定路径所包含的道路的车道结构适当地设定车辆行驶的轨道的候补。
另外，第三构成如以下那样。
上述行驶轨道候补(50、62、64)为多个，上述支援信息包含对每个上述行驶轨道候补设定了上述本车辆的目标速度的信息，上述支援信息生成单元(41)基于上述本车辆沿着上述行驶轨道候补行驶的情况下的上限速度和上述障碍物信息，对每个上述行驶轨道候补设定目标速度。
根据具有上述构成的自动驾驶支援系统，设定多个车辆行驶的轨道的候补亦即行驶轨道候补，并且考虑障碍物信息设定各行驶轨道候补的目标速度，所以能够继续以考虑了障碍物的适当的速度和行驶轨道行驶的自动驾驶支援。另外，在成为车辆行驶的候补的各行驶轨道候补有多个的情况下，能够进行包含各行驶轨道候补的行驶方式的更具体的比较。另外，由于能够对各行驶轨道候补预先设定考虑了上限速度、障碍物的目标速度，所以无论在选择了哪个各行驶轨道候补作为实际行驶的控制轨道的情况下都能够防止进行紧急制动、不需要的加减速。
另外，第四构成如以下那样。
上述支援信息生成单元(41)将对构成上述行驶预定路径的道路设定的限制速度、和在沿着上述行驶轨道候补(50、62、64)行驶的上述本车辆(3)产生的最大的横向加速度成为规定的上限值的行驶速度中较慢的一方作为上述上限速度。
根据具有上述构成的自动驾驶支援系统，能够基于作为车辆行驶的轨道的候补的各行驶轨道候补的形状，适当地设定在各行驶轨道候补行驶时的目标速度。
另外，第五构成如以下那样。
上述支援信息生成单元(41)将上述上限速度、和基于上述障碍物的种类决定的推荐速度中较慢的一方设定为上述目标速度，并以满足沿着上述行驶轨道候补(50、62、64)行驶的上述本车辆(3)的加速度以及减速度成为阈值以下的条件的方式修正上述目标速度。
根据具有上述构成的自动驾驶支援系统，能够在不进行成为用户、车辆控制的负担的加减速的范围内，适当地设定作为车辆行驶的轨道的候补的各行驶轨道候补的目标速度。
另外，第六构成如以下那样。
上述支援信息生成单元(41)在上述障碍物是使车道减少的障碍物的情况下，将在成为从减少的车道的移动目的地的车道即上述障碍物影响的范围内行驶的其它车辆的车速设为上述推荐速度。
根据具有上述构成的自动驾驶支援系统，对需要进行车道变更的行驶轨道候补，预先将目标速度设定为以移动目的地的车道的交通流速度进行行驶，所以能够使车道变更顺畅地进行。另外，由于在到达实施车道变更的区间之前已经使速度控制完成，所以能够增加能够实施车道变更的机会。
另外，第七构成如以下那样。
上述支援信息生成单元(41)在上述障碍物为道路的施工的情况下，将慢行速度或者在上述障碍物影响的范围内行驶的其它车辆的车速设为上述推荐速度。
根据具有上述构成的自动驾驶支援系统，由于对在施工区间行驶的行驶轨道候补，预先将目标速度设定为以施工区间的交通流速度或者慢行速度行驶，所以能够防止进行突然的减速控制。
另外，第八构成如以下那样。
上述支援信息生成单元(41)在上述障碍物为拥堵车辆的情况下，将上述拥堵车辆的车速设为上述推荐速度。
根据具有上述构成的自动驾驶支援系统，由于对在拥堵区间行驶的行驶轨道候补，预先将目标速度设定为以拥堵区间的交通流速度行驶，所以能够防止进行突然的减速控制。
另外，第九构成如以下那样。
上述支援信息生成单元(41)以满足加速区间与减速区间在规定距离内不连续的条件的方式修正上述目标速度。
根据具有上述构成的自动驾驶支援系统，通过尽量防止进行不需要的加速控制以及减速控制，能够使燃油效率上升并且进行车辆的乘客舒服的行驶。
另外，第十构成如以下那样。
上述行驶轨道候补(50、62、64)有多个，上述支援信息包含对每个上述行驶轨道候补设定了与其它的行驶轨道候补进行比较的上述本车辆(3)行驶的优先级的信息，上述支援信息生成单元基于上述障碍物的位置和上述障碍物的种类，对每个上述行驶轨道候补设定上述优先级。
根据具有上述构成的自动驾驶支援系统，由于设定多个车辆行驶的轨道的候补亦即行驶轨道候补，并且考虑障碍物信息设定在各行驶轨道候补行驶的优先级，所以在成为车辆行驶的候补的各行驶轨道候补有多个的情况下，能够进行考虑了各行驶轨道候补与障碍物的关系的具体的比较。其结果，能够更适当地从行驶轨道候补中选择车辆行驶的控制轨道。
另外，第十一构成如以下那样。
上述支援信息生成单元(41)考虑为了上述本车辆(3)沿着上述行驶预定路径行驶而应该优先地行驶的车道来设定上述优先级。
根据具有上述构成的自动驾驶支援系统，除了障碍物信息之外也考虑行驶预定路径来设定在各行驶轨道候补行驶的优先级，所以在成为车辆行驶的候补的各行驶轨道候补有多个的情况下，能够进行考虑了各行驶轨道候补与行驶预定路径的关系的具体的比较。其结果，能够更适当地从行驶轨道候补中选择车辆行驶的控制轨道。
另外，第十二构成如以下那样。
具有基于由上述支援信息生成单元(41)生成的上述支援信息在上述本车辆(3)行驶的道路设定上控制轨道(76)，并以沿着设定的上述控制轨道行驶的方式控制上述本车辆的自动驾驶支援单元。
根据具有上述构成的自动驾驶支援系统，能够基于生成的支援信息设定适当的控制轨道，并进行沿着控制轨道的行驶。具体而言，能够通过参照生成信息所包含的目标速度和行驶轨道候补，综合地判断车辆应该在哪个轨道行驶(应该在哪个时刻移动车道等)。另外，例如在车辆的行进方向前方有使车道减少的障碍物的情况下，即使由于某种理由而未能够执行在理想的应该进行车道变更的时刻的车道变更，也能够在之后重新提供移动到相邻的车道的控制轨道，所以能够不中断自动驾驶支援而进行适当的自动驾驶支援。
另外，第十三构成如以下那样。
上述障碍物信息包含表示作为信息的有效期限的有效期限信息，具有基于上述障碍物信息的有效期限信息，确定成为生成上述支援信息的对象的上述障碍物的障碍物确定单元(41)。
根据具有上述构成的自动驾驶支援系统，能够预先确定处在从本车辆的当前位置不能够掌握的位置的障碍物，而进行考虑了这些障碍物的自动驾驶支援。另外，通过设置有效期限，能够使障碍物信息的可靠性提高，能够防止考虑已经不存在的障碍物而实施自动驾驶支援。
另外，第十四构成如以下那样。
上述有效期限信息是设定了从表示有效期限的开始时期的第一时刻到表示有效期限的结束时期的第二时刻为止有效的信息。
根据具有上述构成的自动驾驶支援系统，通过分别规定使障碍物信息有效的期限的开始时期和结束时期，能够明确地规定使障碍物信息有效的期间。
附图标记说明
1…自动驾驶支援系统，2…导航装置，3…车辆，5…信息分发服务器，13…导航ECU，32…检测信息DB，33…障碍物信息DB，41…CPU，42…RAM，43…ROM，50、62、64…行驶轨道候补，52…基准点，57…施工区间，58…车道变更区间，71…控制目标候补地点，72…控制轨道候补，76…控制轨道。

Claims (14)

1.一种自动驾驶支援系统，具有：
行驶预定路径获取单元，其获取本车辆行驶的行驶预定路径；
地图信息获取单元，其获取包含上述行驶预定路径所包含的道路的车道信息的地图信息；
障碍物信息获取单元，其从上述本车辆的外部获取由在上述本车辆之前在上述行驶预定路径上行驶的其它车辆所获取的包含障碍物的道路上的位置的障碍物信息；以及
支援信息生成单元，其基于上述行驶预定路径的车道信息和上述障碍物信息，生成上述本车辆的行驶轨道候补作为在上述行驶预定路径行驶的上述本车辆中实施的自动驾驶支援所使用的支援信息，
上述行驶轨道候补有多个，
上述支援信息包含对每个上述行驶轨道候补设定了上述本车辆的目标速度的信息，
上述支援信息生成单元基于上述本车辆沿着上述行驶轨道候补行驶的情况下的上限速度和上述障碍物信息，对每个上述行驶轨道候补设定目标速度，
上述支援信息生成单元将上述上限速度、和基于上述障碍物的种类决定的推荐速度中较慢的一方设定为上述目标速度，并以满足沿着上述行驶轨道候补行驶的上述本车辆的加速度以及减速度成为阈值以下的条件的方式修正上述目标速度。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶支援系统，其中，
对构成上述行驶预定路径的道路的每个车道设定上述行驶轨道候补，
对一个车道沿着上述本车辆的行进方向设定一个或者多个上述行驶轨道候补。
3.根据权利要求1所述的自动驾驶支援系统，其中，
上述支援信息生成单元将对构成上述行驶预定路径的道路设定的限制速度、和在沿着上述行驶轨道候补行驶的上述本车辆产生的最大的横向加速度成为规定的上限值的行驶速度中较慢的一方作为上述上限速度。
4.根据权利要求1所述的自动驾驶支援系统，其中，
上述支援信息生成单元在上述障碍物是使车道减少的障碍物的情况下，将在成为从减少的车道的移动目的地的车道且上述障碍物影响的范围内行驶的其它车辆的车速设为上述推荐速度。
5.根据权利要求1所述的自动驾驶支援系统，其中，
上述支援信息生成单元在上述障碍物为道路的施工的情况下，将慢行速度或者在上述障碍物影响的范围内行驶的其它车辆的车速设为上述推荐速度。
6.根据权利要求1所述的自动驾驶支援系统，其中，
上述支援信息生成单元在上述障碍物为拥堵车辆的情况下，将上述拥堵车辆的车速设为上述推荐速度。
7.根据权利要求1、4～6中任意一项所述的自动驾驶支援系统，其中，
上述支援信息生成单元以满足加速区间与减速区间在规定距离内不连续的条件的方式修正上述目标速度。
8.根据权利要求1～6中任意一项所述的自动驾驶支援系统，其中，
上述行驶轨道候补有多个，
上述支援信息包含对每个上述行驶轨道候补设定了与其它的行驶轨道候补进行比较的上述本车辆行驶的优先级的信息，
上述支援信息生成单元基于上述障碍物的位置和上述障碍物的种类，对每个上述行驶轨道候补设定上述优先级。
9.根据权利要求8所述的自动驾驶支援系统，其中，
上述支援信息生成单元考虑为了上述本车辆沿着上述行驶预定路径行驶而应该优先地行驶的车道来设定上述优先级。
10.根据权利要求1～6中任意一项所述的自动驾驶支援系统，其中，
具有自动驾驶支援单元，该自动驾驶支援单元基于由上述支援信息生成单元生成的上述支援信息在上述本车辆行驶的道路上设定控制轨道，并以沿着设定的上述控制轨道行驶的方式控制上述本车辆。
11.根据权利要求1～6中任意一项所述的自动驾驶支援系统，其中，
上述障碍物信息包含表示作为信息的有效期限的有效期限信息，
具有障碍物确定单元，该障碍物确定单元基于上述障碍物信息的有效期限信息，确定成为生成上述支援信息的对象的上述障碍物。
12.根据权利要求11所述的自动驾驶支援系统，其中，
上述有效期限信息是设定了从表示有效期限的开始时期的第一时刻到表示有效期限的结束时期的第二时刻为止有效的信息。
13.一种自动驾驶支援方法，具有：
行驶预定路径获取单元获取本车辆行驶的行驶预定路径的步骤；
地图信息获取单元获取包含上述行驶预定路径所包含的道路的车道信息的地图信息的步骤；
障碍物信息获取单元从上述本车辆的外部获取由在上述本车辆之前在上述行驶预定路径上行驶的其它车辆所获取的包含障碍物的道路上的位置的障碍物信息的步骤；以及
支援信息生成单元基于上述行驶预定路径的车道信息和上述障碍物信息，生成上述本车辆的行驶轨道候补，作为在上述行驶预定路径行驶的上述本车辆中实施的自动驾驶支援所使用的支援信息的步骤，
上述行驶轨道候补有多个，
上述支援信息包含对每个上述行驶轨道候补设定了上述本车辆的目标速度的信息，
上述支援信息生成单元基于上述本车辆沿着上述行驶轨道候补行驶的情况下的上限速度和上述障碍物信息，对每个上述行驶轨道候补设定目标速度，
上述支援信息生成单元将上述上限速度、和基于上述障碍物的种类决定的推荐速度中较慢的一方设定为上述目标速度，并以满足沿着上述行驶轨道候补行驶的上述本车辆的加速度以及减速度成为阈值以下的条件的方式修正上述目标速度。
14.一种存储介质，存储计算机程序，该计算机程序用于使计算机作为以下单元发挥作用，即
行驶预定路径获取单元，其获取本车辆行驶的行驶预定路径；
地图信息获取单元，其获取包含上述行驶预定路径所包含的道路的车道信息的地图信息；
障碍物信息获取单元，其从上述本车辆的外部获取由在上述本车辆之前在上述行驶预定路径上行驶的其它车辆所获取的包含障碍物的道路上的位置的障碍物信息；以及
支援信息生成单元，其基于上述行驶预定路径的车道信息和上述障碍物信息，生成上述本车辆的行驶轨道候补作为在上述行驶预定路径行驶的上述本车辆中实施的自动驾驶支援所使用的支援信息，
上述行驶轨道候补有多个，
上述支援信息包含对每个上述行驶轨道候补设定了上述本车辆的目标速度的信息，
上述支援信息生成单元基于上述本车辆沿着上述行驶轨道候补行驶的情况下的上限速度和上述障碍物信息，对每个上述行驶轨道候补设定目标速度，
上述支援信息生成单元将上述上限速度、和基于上述障碍物的种类决定的推荐速度中较慢的一方设定为上述目标速度，并以满足沿着上述行驶轨道候补行驶的上述本车辆的加速度以及减速度成为阈值以下的条件的方式修正上述目标速度。
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