CN117320941A - 驾驶辅助装置 - Google Patents

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Aisin Co Ltd
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Abstract

提供一种驾驶辅助装置，在车辆行驶于进行从加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下，能够实施适当的驾驶辅助。在车辆所行驶的行驶预定路径中存在进行从加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下，使用高精度地图信息(16)，将以加速车道的开始点为起点的前方的第一距离的位置确定为合流开始点，将从合流开始点起的前方的第二距离的位置确定为合流完成点，生成在进行合流动作时推荐车辆行驶的行驶轨迹以及速度计划，在合流动作中，从加速车道的开始点加速到合流开始点，并在合流开始点开始从加速车道向主车道的车道移动并在合流完成点完成。

Description

驾驶辅助装置
技术领域
本发明涉及进行车辆的驾驶辅助的驾驶辅助装置。
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进行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全部来辅助用户驾驶车辆的自动驾驶辅助系统。在自动驾驶辅助系统中，例如，随时检测车辆的当前位置、车辆行驶的车道、周边的其他车辆的位置，并以沿着预先设定的路径行驶的方式自动进行转向、驱动源、制动等车辆控制。
另外，在进行基于自动驾驶辅助的行驶的情况下，进行如下控制：基于车辆的行驶预定路径、地图信息等在车辆行驶的道路上预先生成推荐行驶的行驶轨迹，使车辆沿着所生成的行驶轨迹行驶。其中，特别是在以进行从高速公路等加速车道向主车道的合流的合流地点为对象进行基于自动驾驶辅助的行驶的情况下，为了在合流地点进行顺畅的合流，不仅上述车辆的行驶轨迹重要，而且在行驶轨迹上行驶时的行驶速度也很重要。例如，在日本特开2020-93578号公报中公开了如下技术：在车辆行驶于从加速车道向主车道合流的合流地点的情况下，基于与在主车道行驶的其他车辆的相对速度来确定在先速度，调整车速以使得在合流之前成为在先速度来进行合流。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2020-93578号公报(第5-8页)
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述专利文献1的技术中，虽然确定了最终使车辆合流时的速度即在先速度，但没有事先生成在加速车道的行驶中怎样加速并在哪个时刻到达在先速度这样的详细的速度计划。其结果是，有可能发生对乘员产生负担的急剧的加减速、或者无法到达在先速度等现象。特别是在进行基于自动驾驶辅助的行驶的情况下，需要预先确定相对于车辆行驶的路径在哪个地点达到哪个速度，但在上述专利文献1中仅确定了最终进行合流的地点的速度，还存在无法适当地实施基于自动驾驶辅助的行驶的问题。
本发明是为了消除上述以往的问题点而完成的，其目的在于提供一种驾驶辅助装置，在车辆行驶于进行从加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下，通过生成用于在合流地点进行顺畅的合流的详细的速度计划，能够实施适当的驾驶辅助。
用于解决问题的手段
为了实现上述目的，本发明所涉及的第一驾驶辅助装置具有：行驶预定路径获取单元，获取车辆行驶的行驶预定路径；距离计算单元，在所述行驶预定路径中存在进行从加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下，使用包含与加速车道的长度、加速车道的车道宽度、主车道的车道宽度相关的信息在内的地图信息，分别计算第一距离和第二距离，所述第一距离是在加速车道上行驶的车辆将车速变速到用于进行向主车道的合流的设定速度为止所需的距离，所述第二距离是在车辆的车速达到所述设定速度之后开始从加速车道向主车道的车道移动到完成为止所需的距离；地点确定单元，将以所述加速车道的开始点为起点的前方的所述第一距离的位置确定为合流开始点，将从合流开始点起的前方的所述第二距离的位置确定为合流完成点；速度计划生成单元，生成从所述加速车道的开始点到到达所述合流完成点为止的速度计划；以及驾驶辅助单元，基于由所述速度计划生成单元生成的速度计划进行车辆的驾驶辅助。
此外，“驾驶辅助”是指代替驾驶者进行或辅助驾驶者的车辆操作的至少一部分的功能、或者进行用于辅助驾驶的显示引导、声音引导。
另外，“设定速度”可以是与之后的进行从加速车道向主车道的移动时的车辆的速度相同的速度，或者“设定速度”也可以是比之后的进行从加速车道向主车道的移动时的车辆的速度更慢或更快的速度。即，也可以是在通过合流开始点后一边加速或减速一边进行从加速车道向主车道的移动的速度计划。
另外，“速度计划”可以是确定具体的速度的计划，也可以是确定用于调整速度的加速以及减速的计划。
另外，本发明所涉及的第二驾驶辅助装置具有：行驶预定路径获取单元，获取车辆行驶的行驶预定路径；距离计算单元，在所述行驶预定路径中存在从加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下，使用包含与加速车道的长度、加速车道的车道宽度、主车道的车道宽度相关的信息在内的地图信息，分别计算第一距离和第二距离，所述第一距离是在加速车道上行驶的车辆将车速变速到用于进行向主车道的合流的设定速度为止所需的距离，所述第二距离是在车辆的车速达到所述设定速度之后开始从加速车道向主车道的车道移动到完成为止所需的距离；地点确定单元，将以所述加速车道的开始点为起点的前方的所述第一距离的位置确定为合流开始点，将从合流开始点起的前方的所述第二距离的位置确定为合流完成点；行驶轨迹生成单元，生成从所述加速车道的开始点到到达所述合流完成点为止推荐车辆行驶的行驶轨迹；以及驾驶辅助单元，基于由所述行驶轨迹生成单元生成的行驶轨迹进行车辆的驾驶辅助。
发明效果
根据具有上述结构的本发明所涉及的第一驾驶辅助装置，在车辆行驶于进行从加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下，能够基于合流地点周边的道路形状生成用于在合流地点处进行顺畅地合流的详细的速度计划。其结果是，能够使用所生成的速度计划来实施适当的驾驶辅助。
另外，根据本发明所涉及的第二驾驶辅助装置，在车辆行驶于进行从加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下，能够基于合流地点周边的道路形状生成用于在合流地点处进行顺畅地合流的详细的行驶轨迹。其结果是，能够使用所生成的行驶轨迹来实施适当的驾驶辅助。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的驾驶辅助系统的概略结构图。
图2是表示本实施方式所涉及的驾驶辅助系统的结构的框图。
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自动驾驶辅助程序的流程图。
图5是表示获取高精度地图信息的区域的图。
图6是表示作为动态行驶轨迹之一的回避轨迹的一例的图。
图7是表示由本车辆检测出的行驶于主车道的其他车辆的信息的图。
图8是静态行驶轨迹生成处理的子处理程序的流程图。
图9是表示车辆的行驶预定路径的一例的图。
图10是表示针对图9所示的行驶预定路径构筑的行车道网络的一例的图。
图11是表示特别针对高速公路的合流地点附近构筑的行车道网络的一例的图。
图12是合流行驶轨迹计算处理的子处理程序的流程图。
图13是表示高速公路的合流地点附近的本车辆的行驶轨迹的一例的图。
图14是表示在高速公路的合流地点附近进行合流动作时的本车辆的行驶轨迹的一例的图。
图15是速度计划生成处理的子处理程序的流程图。
图16是表示行驶于高速公路的合流地点附近时的本车辆的速度计划的一例的图。
图17是速度计划修正处理的子处理程序的流程图。
图18是表示主车道未拥堵的情况下的速度计划的修正候补的图。
图19是表示主车道拥堵的情况下的速度计划的修正候补的图。
图20是表示针对速度计划的修正候补计算的成本的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明将本发明所涉及的驾驶辅助装置具体化为导航装置1的一实施方式。首先，使用图1及图2对包括本实施方式所涉及的导航装置1的驾驶辅助系统2的概略结构进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的驾驶辅助系统2的概略结构图。图2是表示本实施方式所涉及的驾驶辅助系统2的结构的框图。
如图1所示，本实施方式所涉及的驾驶辅助系统2基本地具有：信息分发中心3所具备的服务器装置4；以及搭载于车辆5以进行与车辆5的自动驾驶相关的各种辅助的导航装置1。另外，服务器装置4和导航装置1构成为能够经由通信网络6相互收发电子数据。另外，也可以代替导航装置1而使用搭载于车辆5的其他车载器或进行与车辆5相关的控制的车辆控制装置。
其中，车辆5是除了基于用户的驾驶操作而行驶的手动驾驶行驶之外，还能够基于自动驾驶辅助进行辅助行驶的车辆，该自动驾驶辅助是不依赖于用户的驾驶操作而使车辆沿着预先设定的路径、道路自动地进行行驶。
另外，自动驾驶辅助可以在所有的道路区间进行，也可以构成为仅在车辆行驶在特定的道路区间(例如在边界设置有出入口(不论有人无人、收费免费)的高速公路)时进行。在以下的说明中，将说明进行车辆的自动驾驶辅助的自动驾驶区间除了包括一般道路、高速公路在内的所有道路区间之外，还包括停车场，在车辆开始行驶到结束行驶为止(到车辆停车为止)的期间，基本上进行自动驾驶辅助。但是，在车辆在自动驾驶区间行驶的情况下，并不一定进行自动驾驶辅助，优选仅在由用户选择进行自动驾驶辅助(例如，将自动驾驶开始按钮设为接通)，并且判定为能够进行基于自动驾驶辅助的行驶的状况下进行。另一方面，车辆5也可以是仅能够基于自动驾驶辅助进行辅助行驶的车辆。
而且，在自动驾驶辅助的车辆控制中，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，并如后述那样式自动地进行转向、驱动源、制动等车辆控制，以便沿着由导航装置1生成的行驶轨迹以符合所生成的速度计划的速度行驶。另外，在本实施方式的基于自动驾驶辅助的辅助行驶中，对于车道变更、左右转弯、停车操作也可以通过进行基于上述自动驾驶辅助的车辆控制来行驶，但也可以构成为对于车道变更、左右转弯、停车操作等特殊的行驶不进行基于自动驾驶辅助的行驶，而通过手动驾驶来进行。
另一方面，导航装置1是搭载于车辆5，并基于导航装置1所具有的地图数据或从外部获取的地图数据来显示本车位置周边的地图，或进行用户的目的地的输入，或在地图图像上显示车辆的当前位置，或进行沿着所设定的引导路径进行移动引导的车载机。在本实施方式中，特别是在车辆基于自动驾驶辅助进行辅助行驶的情况下，生成与自动驾驶辅助相关的各种辅助信息。作为辅助信息，例如有推荐车辆的行驶的行驶轨迹(包括所推荐的车道移动方式)、在目的地将车辆停车的停车位置的选择、表示行驶时的车速的速度计划等。另外，关于导航装置1的详细情况将在后面叙述。
另外，服务器装置4根据导航装置1的请求执行路径搜索。具体而言，将出发地、目的地等路径搜索所需要的信息与路径搜索请求一起从导航装置1向服务器装置4发送(但是，在重新搜索的情况下，不一定需要发送与目的地有关的信息)。然后，接收到路径搜索请求的服务器装置4使用服务器装置4所具有的地图信息进行路径搜索，确定从出发地到目的地的推荐路径。然后，向作为请求源的导航装置1发送确定的推荐路径。然后，导航装置1还能够将与接收到的推荐路径相关的信息提供给用户，或者使用推荐路径如后述那样生成与自动驾驶辅助相关的各种辅助信息。
并且，与上述路径搜索中使用的通常的地图信息不同，服务器装置4还具有精度更高的地图信息即高精度地图信息。高精度地图信息例如包括与道路的行车道形状(以车道为单位的道路形状、曲率、车道宽度等)和在道路上绘制的区划线(车道中央线、车道分界线、车道外侧线、引导线、导流带等)相关的信息。另外，除此之外还包括与交叉路口相关的信息、与停车场相关的信息等。并且，服务器装置4根据来自导航装置1的请求而发布高精度地图信息，导航装置1使用从服务器装置4发布的高精度地图信息，如后所述，生成与自动驾驶辅助相关的各种辅助信息。另外，高精度地图信息基本上是仅以道路(路段)及其周边作为对象的地图信息，但也可以是还包括道路周边以外的区域的地图信息。
但是，关于上述的路径搜索处理，0不一定必须由服务器装置4进行，如果是具有地图信息的导航装置1，也可以由导航装置1进行。另外，关于高精度地图信息，也可以不是从服务器装置4发布的，而是导航装置1预先具有的。
另外，通信网络6包括配置在全国各地的多个基站和管理及控制各基站的通信公司，通过将基站及通信公司以有线(光纤、ISDN等)或无线的方式相互连接而构成。其中，基站具有与导航装置1进行通信的收发器(transceiver)和天线。并且，基站在与通信公司之间进行无线通信，另一方面，作为通信网络6的末端，具有在与服务器装置4之间对处于基站的电波到达的范围(小区)内的导航装置1的通信进行中继的作用。
接着，使用图2更详细地说明驾驶辅助系统2中的服务器装置4的结构。如图2所示，服务器装置4具备：服务器控制部11、与服务器控制部11连接的作为信息记录单元的服务器侧地图DB12、高精度地图DB13和服务器侧通信装置14。
服务器控制部11是进行服务器装置4的整体控制的控制单元(MCU、MPU等)，具备作为运算装置及控制装置的CPU21、以及在CPU21进行各种运算处理时作为工作存储器使用的RAM22、记录有控制用的程序等的ROM23、存储从ROM23读出的程序的闪存24等的内部存储装置。另外，服务器控制部11与后述的导航装置1的ECU都具有作为处理算法的各种单元。
另一方面，服务器侧地图DB12是存储服务器侧地图信息的存储单元，该服务器侧地图信息是基于来自外部的输入数据或输入操作而注册的最新版本的地图信息。其中，服务器侧地图信息由以道路网为代表的路径搜索、路径引导及地图显示所需要的各种信息构成。例如，由包括表示道路网的节点及路段的网络数据、与道路(路段)相关的路段数据、与节点相关的节点数据、与各交叉路口相关的交叉路口数据、与设施等地点相关的地点数据、用于显示地图的地图显示数据、用于搜索路径的搜索数据、用于检索地点的检索数据等构成。
另外，高精度地图DB13是存储比上述服务器侧地图信息精度更高的地图信息即高精度地图信息16的存储单元。高精度地图信息16是存储有特别是与作为车辆的行驶对象的道路、停车场等有关的更详细的信息的地图信息，在本实施方式中，例如关于道路，包含与行车道形状(以车道为单位的道路形状、曲率、车道宽度等)和绘制在道路上的区划线(车道中央线、车道边界线、车道外侧线、引导线、导流带等)相关的信息。此外，记录有表示道路的坡度、倾斜、路堤、合流区间、车道数减少的地方、宽度变窄的地方、道口等的数据；关于弯道，记录有表示曲率半径、交叉路口、T字路、弯道的入口及出口等的数据；关于道路属性，记录有表示下坡路、上坡路等的数据；关于道路类别，除了表示国道、省道、狭窄街道等一般道路之外，还记录有表示高速机动车国道、城市高速公路、机动车专用道路、一般收费道路、收费桥等收费道路的数据。此外，对于高速公路，针对每条车道记录有主车道(主行车道)、加速车道、减速车道和爬坡车道等车道类型，并且对于加速车道、减速车道、爬坡车道，还记录用于确定车道的开始点和终点(包括由开始点和终点确定的长度)的信息。还包括与加速车道的车道宽度、主车道的车道宽度相关的信息。另外，除了道路的车道数以外，还存储有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，是通过交叉路口前的道路所包含的车道与通过交叉路口后的道路所包含的车道之间的对应关系)的信息。此外，还存储有对道路设定的限制速度。另外，高精度地图信息基本上是仅以道路(路段)及其周边为对象的地图信息，但也可以是还包含道路周边以外的区域的地图信息。另外，在图2所示的例子中，存储在服务器侧地图DB12中的服务器侧地图信息和高精度地图信息16是不同的地图信息，但高精度地图信息16也可以是服务器侧地图信息的一部分。
另一方面，服务器侧通信装置14是用于经由通信网络6与各车辆5的导航装置1进行通信的通信装置。另外，除了导航装置1以外，也可以接收由从因特网、交通信息中心、例如，VICS(注册商标：Vehicle Information and Communication System，车辆信息和通信系统)中心等发送的拥堵信息、管制信息、交通事故信息等各信息构成的交通信息。
接着，使用图3对搭载于车辆5的导航装置1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1的框图。
如图3所示，本实施方式所涉及的导航装置1具有：当前位置检测部31，对搭载有导航装置1的车辆的当前位置进行检测；数据记录部32，记录有各种数据；导航ECU33，基于所输入的信息来进行各种运算处理；操作部34，接受来自用户的操作；液晶显示器35，向用户显示车辆周边的地图、与由导航装置1设定的引导路径(车辆的行驶预定路径)相关的信息等；扬声器36，输出与路径引导相关的语音导航；DVD驱动器37，读取作为存储介质的DVD；以及通信模块38，与探测中心、VICS中心等信息中心之间进行通信。另外，导航装置1经由CAN等车载网络，与对搭载有导航装置1的车辆所设置的车外照相机39、各种传感器连接。此外，还以能够双向通信的方式与对搭载有导航装置1的车辆进行各种控制的车辆控制ECU40连接。
以下，对导航装置1所具有的各构成要素依次进行说明。
当前位置检测部31由GPS41、车速传感器42、转向传感器43、陀螺仪传感器44等构成，能够检测当前的车辆位置、方位、车辆的行驶速度、当前时刻等。其中，特别地，车速传感器42是用于检测车辆的移动距离、车速的传感器，根据车辆的驱动轮的旋转来产生脉冲，并将脉冲信号输出到导航ECU33。然后，导航ECU33通过对所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1不需要具备所有上述四种传感器，也可以构成为导航装置1仅具备其中的一种或多种的传感器的结构。
另外，数据记录部32具备：硬盘(未图示)，作为外部存储装置及记录介质；以及记录磁头(未图示)，作为用于读出记录在硬盘中的地图信息DB45、高速缓存46、规定的程序等并且用于向硬盘写入规定的信息的驱动器。另外，数据记录部32也可以具有闪存、存储卡、CD、DVD等光盘来代替硬盘。另外，在本实施方式中，如上所述，由于在服务器装置4中搜索到达目的地的路径，因此也可以省略地图信息DB45。即使在省略了地图信息DB45的情况下，也能够根据需要从服务器装置4获取地图信息。
其中，地图信息DB45例如是存储有与道路(路段)相关的路段数据、与节点相关的节点数据、在与路径的搜索、变更相关的处理中使用的搜索数据、与设施相关的设施数据、用于显示地图的地图显示数据、与各交叉路口相关的交叉路口数据、用于检索地点的检索数据等的存储单元。
另一方面，高速缓存46是保管过去从服务器装置4发布的高精度地图信息16的存储单元。可以适当地设定保管的期间，例如可以是从存储开始的规定期间(例如1个月)，也可以是到车辆的ACC电源(accessory power supply：辅助电源)被断开为止。另外，也可以是在存储于高速缓存46的数据量达到上限之后，按顺序删除旧的数据。然后，导航ECU33使用存储在高速缓存46中的高精度地图信息16，生成与自动驾驶辅助相关的各种辅助信息。详细情况在后面叙述。
另一方面，导航ECU(电子控制单元)33是进行导航装置1的整体的控制的电子控制单元，该导航ECU具备：作为运算装置及控制装置的CPU51；以及RAM52、ROM53、闪存54等内部存储装置，RAM52在CPU51进行各种运算处理时作为工作存储器使用并存储搜索到路径时的路径数据等；ROM53除了控制用的程序之外，还记录有后述的自动驾驶辅助程序(参照图4)等；闪存54存储从ROM53读出的程序。另外，导航ECU33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车辆行驶的行驶预定路径。距离计算单元在行驶预定路径中存在进行从加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下，使用包含与加速车道的长度、加速车道的车道宽度、主车道的车道宽度相关的信息的地图信息，分别计算第一距离和第二距离，该第一距离是在加速车道上行驶的车辆将车速变速到用于进行向主车道的合流的设定速度为止所需的距离，该第二距离是在车辆的车速达到设定速度之后开始从加速车道向主车道的车道移动到完成为止所需的距离。地点确定单元将以加速车道的开始点为起点的前方的第一距离的位置确定为合流开始点，将从合流开始点起的前方的第二距离的位置确定为合流完成点。速度计划生成单元生成从加速车道的开始点到合流完成点为止的速度计划。行驶轨迹生成单元生成从加速车道的开始点到合流完成点为止推荐车辆行驶的行驶轨迹。驾驶辅助单元基于生成的行驶轨迹和速度计划进行车辆的驾驶辅助。
操作部34在输入作为行驶开始地点的出发地及作为行驶结束地点的目的地时等被操作，并且具有各种按键、按钮等多个操作开关(未图示)。而且，导航ECU33基于通过按下各开关等而输出的开关信号来进行控制以执行对应的各种动作。此外，操作部34也可以具有设置在液晶显示器35的前表面的触摸面板。另外，也可以具有麦克风和声音识别装置。
另外，在液晶显示器35上显示包含道路的地图图像、交通信息、操作引导、操作菜单、按键的引导、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，也可以使用HUD、HMD来代替液晶显示器35。
另外，扬声器36基于来自导航ECU33的指示输出对沿着引导路径(行驶预定路径)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37是能够读取记录在DVD、CD等记录介质中的数据的驱动器。而且，基于所读取的数据来进行音乐、影像的播放、地图信息DB45的更新等。另外，也可以设置用于读写存储卡的卡槽来代替DVD驱动器37。
另外，通信模块38是用于接收从交通信息中心、例如VICS中心、探测中心等发送的交通信息、探测信息、天气信息等的通信装置，例如是移动电话机、DCM。另外，还包括在车与车间进行通信的车与车间通信装置、在与路侧机之间进行通信的路与车间通信装置。另外，还用于在与服务器装置4之间收发由服务器装置4搜索到的路径信息、高精度地图信息16。
另外，车外照相机39例如由使用了CCD等固体拍摄元件的照相机构成，并安装在车辆的前保险杠的上方，并且将光轴方向设置为从水平朝向下方预定角度。而且，在车辆在自动驾驶区间行驶的情况下，车外照相机39拍摄车辆的行进方向的前方。另外，导航ECU33通过对拍摄到的拍摄图像进行图像处理，来检测在车辆行驶的道路上绘制的区划线、障碍物(也包括不成为探测信息中的发送对象的行驶中的前方车辆等)。并且，例如在当前的行驶轨迹上新检测出障碍物的情况下，生成避开或追随障碍物而行驶的新的行驶轨迹。此外，在车辆在加速车道上行驶的情况下，同样基于拍摄图像检测并行的在主车道上行驶的其他车辆。此时，除了其他车辆的位置之外，还将其他车辆的行驶速度作为检测对象，基于这些检测结果生成与自动驾驶辅助相关的新的各种辅助信息。另外，车外照相机39也可以构成为配置在车辆前方以外的后方、侧方。另外，作为检测障碍物、在主车道上行驶的其他车辆的单元，也可以使用毫米波雷达、激光传感器等传感器、车与车间通信、路与车间通信来代替照相机。
另外，车辆控制ECU40是对搭载有导航装置1的车辆进行控制的电子控制单元。另外，车辆控制ECU40与转向装置、制动器、加速器等车辆的各驱动部连接，在本实施方式中，特别是在车辆开始自动驾驶辅助后，通过控制各驱动部来实施车辆的自动驾驶辅助。另外，在自动驾驶辅助中由用户进行了超控(override)的情况下，检测进行了超控的情况。
其中，导航ECU33在行驶开始后经由CAN向车辆控制ECU40发送由导航装置1生成的与自动驾驶辅助相关的各种辅助信息。然后，车辆控制ECU40使用接收到的各种辅助信息来实施行驶开始后的自动驾驶辅助。作为辅助信息，例如有推荐车辆行驶的行驶轨迹、表示行驶时的车速的速度计划等。
接下来，基于图4对在具有上述结构的本实施方式所涉及的导航装置1中CPU51所执行的自动驾驶辅助程序进行说明。图4是本实施方式所涉及的自动驾驶辅助程序的流程图。其中，自动驾驶辅助程序是在车辆的ACC电源(accessory power supply)被接通后且开始了基于自动驾驶辅助的车辆行驶的情况下被执行，并根据由导航装置1生成的辅助信息实施基于自动驾驶辅助的辅助行驶的程序。另外，以下的图4、图8、图12、图15以及图17中以流程图表示的程序存储于导航装置1所具备的RAM52、ROM53中，由CPU51执行。
首先，在自动驾驶辅助程序中，在步骤(以下，简称为S)1中，CPU51获取今后预定行驶的路径(以下，称为行驶预定路径)。另外，车辆的行驶预定路径例如是通过用户设定目的地而由服务器装置4搜索的到目的地为止的推荐路径。另外，在没有设定目的地的情况下，也可以将从车辆的当前位置沿着道路行驶的路径作为行驶预定路径。
另外，在进行推荐路径的搜索的情况下，首先，CPU51对服务器装置4发送路径搜索请求。另外，在路径搜索请求中，包括确定路径搜索请求的发送源的导航装置1的终端ID、和确定出发地(例如车辆的当前位置)及目的地的信息。另外，在重新搜索时，不一定需要确定目的地的信息。然后，CPU51接收根据路径搜索请求从服务器装置4发送的搜索路径信息。搜索路径信息是确定服务器装置4基于发送的路径搜索请求使用最新版本的地图信息搜索到的从出发地到目的地的推荐路径(中心路线)的信息(例如推荐路径中包含的路段列)。例如使用公知的迪杰斯特拉(Dijkstra)法进行搜索。
另外，在上述推荐路径的搜索中，优选地，选择为了在目的地的停车场停车而推荐的停车位置(停车空间)，并搜索到所选择的停车位置的推荐路径。即，在搜索到的推荐路径中，除了包括到停车场的路径之外，优选还包括表示停车场内的车辆移动的路径。另外，关于停车位置的选择，除了考虑车辆移动到停车位置之外，优选还考虑车辆停车后的步行移动，选择会减轻用户的负担的停车位置。
接着，在S2中，CPU51以从车辆的当前位置沿着在上述S1中获取的行驶预定路径的规定距离以内的区间为对象，获取高精度地图信息16。例如，以车辆当前所在的二维网格中包含的行驶预定路径为对象，获取高精度地图信息16。但是，成为获取高精度地图信息16的对象的区域能够适当变更，例如也可以获取从车辆的当前位置沿着行驶预定路径3km以内的区域的高精度地图信息16。另外，也可以将行驶预定路径的整体作为对象来获取高精度地图信息16。
其中，如图5所示，高精度地图信息16被划分为矩形形状(例如500m×1km)，存储于服务器装置4的高精度地图DB13。因此，例如如图5所示，在获取了行驶预定路径61的情况下，以位于包括车辆的当前位置的二维网格内的包括行驶预定路径61的区域62～64为对象，获取高精度地图信息16。在高精度地图信息16中例如包括与道路的行车道形状、车道宽度以及在道路上绘制的区划线(车道中央线、车道边界线、车道外侧线、引导线、导流带等)相关的信息。另外，除此之外还记录有与交叉路口相关的信息、与停车场相关的信息，关于高速公路，按每条车道记录有主车道(主行车道)、加速车道、减速车道、爬坡车道等车道的种类，特别是关于加速车道、减速车道、爬坡车道，记录有确定车道的开始点和终点(也包括由开始点和终点确定的长度)的信息，此外还记录有与加速车道的车道宽度、主车道的车道宽度相关的信息。
另外，高精度地图信息16基本上从服务器装置4获取，但在存在已经在高速缓存46存储的区域的高精度地图信息16的情况下，从高速缓存46获取。另外，从服务器装置4获取的高精度地图信息16暂时存储在高速缓存46中。
然后，在S3中，CPU51执行后述的静态行驶轨迹生成处理(图8)。其中，静态行驶轨迹生成处理是基于车辆的行驶预定路径和在上述S2中获取的高精度地图信息16，对于行驶预定路径中包含的道路，生成推荐车辆行驶的行驶轨迹即静态行驶轨迹的处理。特别是，CPU51将以行驶预定路径中包含的车道为单位推荐车辆行驶的行驶轨迹确定为静态行驶轨迹。另外，静态行驶轨迹如后述所述以从车辆的当前位置沿着行进方向到前方规定距离为止的区间(例如车辆当前所在的二维网格内、或者到目的地为止的整个区间)为对象而生成。另外，规定距离能够适当变更，但以至少包含能够通过车外照相机39、其他传感器检测车辆周边的道路状况的范围(检测范围)外的范围的区域作为对象而生成静态行驶轨迹。
接着，在S4中，CPU51执行后述的速度计划生成处理(图15)。其中，速度计划生成处理是基于在上述S2中获取的高精度地图信息16，生成在上述S3中生成的静态行驶轨迹上行驶时的车辆的速度计划的处理。
并且，在上述S4中生成的速度计划作为用于自动驾驶辅助的辅助信息存储在闪存54等中。另外，也可以生成为了实现在上述S4中生成的速度计划所需要的表示车辆的加减速的加速度的计划，作为用于自动驾驶辅助的辅助信息。
接下来，在S5中，CPU51通过对由车外照相机39拍摄到的拍摄图像进行图像处理，作为周边的道路状况，特别判定在本车辆的周边是否存在对本车辆的行驶产生影响的因素。其中，将在上述S5中作为判定对象的“对本车辆的行驶产生影响的因素”设为实时变化的动态的因素，排除基于道路结构那样的静态的因素。例如，可以是在本车辆的行进方向前方行驶或停车的其他车辆、拥堵车辆、位于本车辆的行进方向前方的行人、位于本车辆的行进方向前方的施工区间等。另一方面，排除交叉路口、弯道、道口、合流区间、车道减少区间等。另外，即使在存在其他车辆、行人、施工区间的情况下，对于它们不可能与本车辆的今后的行驶轨迹重叠的情况下(例如处于远离本车辆的今后的行驶轨迹的位置的情况下)，也从“对本车辆的行驶产生影响的因素”中排除。另外，作为检测有可能对车辆的行驶产生影响的因素的单元，也可以使用毫米波雷达、激光传感器等传感器、车与车间通信、路与车间通信来代替照相机。
另外，例如也可以由外部的服务器管理在全国的道路上行驶的各车辆的实时的位置等，CPU51从外部的服务器获取位于本车辆的周边的其他车辆的位置来进行上述S5的判定处理。
然后，在判定为在本车辆的周边存在对本车辆的行驶产生影响的因素的情况下(S5：是)，转移到S6。与此相对地，在判定为在本车辆的周边不存在对本车辆的行驶产生影响的因素的情况下(S5：否)，转移到S8。
在S6中，CPU51生成用于从车辆的当前位置避开或追随在上述S5中检测到的“对本车辆的行驶产生影响的因素”而返回到静态行驶轨迹的新的轨迹，作为动态行驶轨迹。另外，动态行驶轨迹是以包含“对本车辆的行驶产生影响的因素”的区间为对象而生成的。另外，区间的长度根据因素的内容而变化。例如，在“对本车辆的行驶产生影响的因素”是在本车辆的前方行驶的其他本车(前方车辆)的情况下，如图6所示，生成回避轨迹作为动态行驶轨迹70，该回避轨迹是向右侧变更车道而超越前方车辆69、然后向左侧变更车道而返回到原来的车道为止的轨迹。另外，也可以生成不超越前方车辆69而在前方车辆69的后方的规定距离追随行驶(或者与前方车辆69并行)的轨迹即追随轨迹作为动态行驶轨迹。
当以图6所示的动态行驶轨迹70的计算方法为例进行说明时，CPU51首先计算出第一轨迹L1，该第一轨迹L1是在开始转向装置的旋转而向右侧的车道移动、且转向装置的位置返回到直行方向所需的轨迹。另外，对于第一轨迹L1，基于车辆当前的车速来计算进行车道变更时产生的横向的加速度(横向G)，并以横向G不对自动驾驶辅助产生障碍，并且不超过不会给车辆的乘员带来不适感的上限值(例如，0.2G)为条件，使用回旋曲线来计算尽可能顺畅且尽可能缩短车道变更所需的距离的轨迹。另外，也以与前方车辆69之间维持适当的车间距离D以上为条件。
接着，计算出第二轨迹L2，该第二轨迹L2是以限制速度为上限在右侧的车道上行驶而超越前方车辆69、且与前方车辆69之间达到适当的车间距离D以上为止的轨迹。另外，第二轨迹L2基本上是直线的轨迹，另外，轨迹的长度基于前方车辆69的车速和道路的限制速度来计算。
接下来，计算出第三轨迹L3，该第三轨迹L3是开始转向装置的旋转而向左侧的车道返回、且转向装置的位置向直行方向返回所需的轨迹。另外，对于第三轨迹L3，基于车辆当前车速计算进行车道变更时产生的横向加速度(横向G)，并以横向G不对自动驾驶辅助产生障碍，并且不超过不会给车辆的乘员带来不适感的上限值(例如0.2G)为条件，使用回旋曲线来计算尽可能顺畅且尽可能缩短车道变更所需的距离的轨迹。另外，也以与前方车辆69之间维持适当的车间距离D以上为条件。
另外，由于动态行驶轨迹是基于由车外照相机39、其他传感器获取的车辆周边的道路状况而生成的，因此作为生成动态行驶轨迹的对象的区域至少位于能够由车外照相机39、其他传感器检测出车辆周边的道路状况的范围(检测范围)内。
接下来，在S7中，CPU51将在上述S6中新生成的动态行驶轨迹反映到在上述S3中生成的静态行驶轨迹中。具体而言，从车辆的当前位置到包含“对本车辆的行驶产生影响的因素”的区间的终端为止，计算静态行驶轨迹和动态行驶轨迹各自的成本，选择该成本最少的行驶轨迹。其结果是，根据需要将静态行驶轨迹的一部分置换为动态行驶轨迹。另外，根据状况，也存在不进行动态行驶轨迹的置换的情况、即，存在即使进行动态行驶轨迹的反映也不会从在上述S3中生成的静态行驶轨迹发生变化的情况。而且，在动态行驶轨迹和静态行驶轨迹为相同的轨迹的情况下，也存在即使进行置换也不会从在上述S3中生成的静态行驶轨迹发生变化的情况。
另外，在因在上述S7中反映动态行驶轨迹而需要修正在上述S4中生成的车辆的速度计划的情况下，也进行速度计划的修正。
然后，在S8中，CPU51判定车辆是否在高速公路(除了高速机动车国道以外，还包括机动车专用道路、以其为标准的道路)的加速车道上行驶，并且是否存在行驶于作为合流对象的主车道的其他车辆(以下，称为主车道其他车辆)。此外，关于本车辆所行驶的车道的种类，基于由当前位置检测部31检测出的车辆的当前位置和在上述S2中获取的高精度地图信息16来确定。另外，关于主车道其他车辆，通过对由车外照相机39拍摄的拍摄图像进行图像处理来检测。即，在本车辆的车外照相机39能够检测的范围内行驶于相邻的主车道的车辆成为检测对象。但是，主车道其他车辆的检测也可以使用毫米波雷达、激光传感器等传感器、车与车间通信、路与车间通信。
而且，在判定为车辆在高速公路的加速车道上行驶且存在主车道其他车辆的情况下(S8：是)，转移到S9。与此相对，在判定为车辆没有在高速公路的加速车道上行驶，或者即使车辆在高速公路的加速车道上行驶但不存在主车道其他车辆的情况下(S8：否)，转移到S11。
在S9中，CPU51在基于上述S4中生成的速度计划在上述S3中生成的静态行驶轨迹上行驶的情况下，判定由于本车辆进行从加速车道向主车道的合流而是否会对在主车道上行驶的主车道其他车辆的行驶产生影响。
以下对上述S8的判定处理的详细情况进行说明。
首先，CPU51基于车外照相机39的拍摄图像，检测位于主车道的主车道其他车辆的位置和行驶速度(也可以是相对于本车辆的相对位置、相对速度)。此外，也可以使用毫米波雷达、激光传感器等传感器、车与车间通信、路与车间通信。然后，将检测到的主车道其他车辆的位置映射到地图上，与车速一起存储。例如，如图7所示，在从在加速车道72上行驶的本车辆5检测到在作为合流对象的主车道73上行驶的主车道其他车辆74的情况下，分别记录随着时间经过而推移的主车道其他车辆74的位置和车速。在存在多辆主车道其他车辆74的情况下，对多辆主车道其他车辆74的每一辆进行上述映射。
接着，如图7所示，基于存储在地图上的主车道其他车辆74的位置和车速的推移，计算主车道其他车辆74到达合流完成点(本车辆完成从加速车道72向主车道73的合流(车道移动)的地点)的到达预测时间。同样，基于本车辆5的当前的行驶轨迹和速度计划，计算本车辆5到达合流完成点、即本车辆完成从加速车道72向主车道73的合流(车道移动)的时间。然后，计算从本车辆完成向主车道73的合流起到主车道其他车辆74到达合流完成点为止的时间差T。
然后，判定计算出的时间差T是否小于规定时间，在小于规定时间的情况下，判定为由于本车辆5进行从加速车道向主车道的合流而对在主车道上行驶的主车道其他车辆74的行驶产生影响。另外，规定时间例如为2秒，但可以基于道路类别、车速等适当变更。但是，即使时间差T小于规定时间，在本车辆5到达合流完成点比主车道其他车辆74到达合流完成点晚的情况下(即，在合流时主车道其他车辆74成为本车辆5的前方车辆的情况下)，也可以判定为不会对主车道其他车辆74的行驶产生影响。
此外，在存在多辆主车道其他车辆74的情况下，对多辆主车道其他车辆74的每一辆进行上述判定。
并且，在判定为由于本车辆进行从加速车道向主车道的合流而对在主车道上行驶的主车道其他车辆的行驶产生影响的情况下(S9：是)，转移到S10。与此相对，在判定为由于本车辆进行从加速车道向主车道的合流而并不对在主车道上行驶的主车道其他车辆的行驶产生影响的情况下(S9：否)，转移到S11。
在S10中，CPU51执行后述的速度计划修正处理(图17)。其中，速度计划修正处理是为了减少由于本车辆进行从加速车道向主车道的合流而产生的对在主车道上行驶的主车道其他车辆的影响，而对在上述S4中生成的车辆的速度计划进行修正的处理。
接下来，在S11中，CPU51运算用于使车辆在上述S3中生成的静态行驶轨迹(在上述S7中进行动态行驶轨迹的反映的情况下为反映后的轨迹)以按照在上述S4中生成的速度计划(在上述S10中进行速度计划的修正的情况下为修正后的计划)的速度行驶的控制量。具体而言，分别运算加速器、制动器、传动装置以及转向装置的控制量。另外，关于S11及S12的处理，也可以不通过导航装置1进行，而通过控制车辆的车辆控制ECU40进行。
然后，在S12中，CPU51反映在S11中运算出的控制量。具体而言，将运算出的控制量经由CAN发送至车辆控制ECU40。在车辆控制ECU40中，基于接收到的控制量进行加速器、制动器、传动装置及转向装置的各车辆控制。其结果是，能够进行在上述S3中生成的静态行驶轨迹(在上述S7中进行动态行驶轨迹的反映的情况下为反映后的轨迹)上以按照在上述S4中生成的速度计划(在上述S10中进行速度计划的修正的情况下为修正后的计划)的速度行驶的行驶辅助控制。
接着，在S13中，CPU51判定在上述S3中进行了静态行驶轨迹的生成之后车辆是否行驶了一定距离。例如，一定距离为1km。
然后，在判定为在上述S3中进行了静态行驶轨迹的生成之后行驶了一定距离的情况下(S13：是)，返回到S2。然后，以从车辆的当前位置沿着行驶预定路径的规定距离以内的区间为对象，再次进行静态行驶轨迹的生成(S2～S4)。此外，在本实施方式中，每当车辆行驶一定距离(例如1km)时，以从车辆的当前位置沿着行驶预定路径的规定距离以内的区间为对象，反复进行静态行驶轨迹的生成，但在到目的地的距离较短的情况下，也可以在行驶开始时刻一次进行到目的地的静态行驶轨迹的生成。
另一方面，在判定为在上述S3中进行了静态行驶轨迹的生成之后未行驶一定距离的情况下(S13：否)，判定是否结束基于自动驾驶辅助的辅助行驶(S14)。作为结束基于自动驾驶辅助的辅助行驶的情况，除了到达了目的地的情况以外，还存在用户通过操作设置于车辆的操作面板、进行方向盘操作、制动器操作等而有意地解除(超控)基于自动驾驶辅助的行驶的情况。
然后，在判定为结束基于自动驾驶辅助的辅助行驶的情况下(S14：是)，结束该自动驾驶辅助程序。与此相对地，在判定为继续基于自动驾驶辅助的辅助行驶的情况下(S14：否)，返回到S5。
接着，基于图8对在上述S3中执行的静态行驶轨迹生成处理的子处理进行说明。图8是静态行驶轨迹生成处理的子处理程序的流程图。
首先，在S21中，CPU51获取由当前位置检测部31检测到的车辆的当前位置。另外，优选的是，车辆的当前位置例如使用高精度的GPS信息或高精度定位技术来详细地确定。其中，高精度定位技术是指，通过利用图像识别来检测从设置于车辆的照相机取入的白线、路面喷涂信息，进而将检测出的白线、路面喷涂信息与例如高精度地图信息16进行匹配，从而能够检测行驶车道、高精度的车辆位置的技术。而且，在车辆在由多车道构成的道路上行驶的情况下，还确定车辆所行驶的车道。
接着，在S22中，CPU51基于在上述S2中获取的高精度地图信息16，以生成车辆的行进方向前方的静态行驶轨迹的区间(例如包含车辆的当前位置的二维网格内)为对象，获取行车道形状、区划线信息、与交叉路口相关的信息等。此外，在上述S22中获取的行车道形状、区划线信息中，包含确定车道数、车道宽度、在存在车道数的增减的情况下在哪个位置如何增减、每个车道的行进方向的通行划分、道路的连接(具体而言，交叉路口的通过前的道路中包含的车道与交叉路口的通过后的道路中包含的车道之间的对应关系)的信息等。此外，对于高速公路，针对每条车道，记录有主车道(主行车道)、加速车道、减速车道、爬坡车道等车道类型，特别是，对于加速车道、减速车道、爬坡车道，记录了用于确定车道的开始点和终点(包括由开始点和终点确定的长度)的信息，除此以外，还记录有与加速车道的车道宽度、主车道的车道宽度相关的信息。另外，作为与交叉路口相关的信息，除了交叉路口的形状以外，还包括与配置在交叉路口上的地上物的位置、形状相关的信息。而且，在“配置在交叉路口上的地上物”中，除了引导线(引导白线)、配置在交叉路口中央的菱形的导流带(菱形标志)等绘制于路面的路面标识之外，还有柱子等构造物。
接下来，在S23中，CPU51基于在上述S22中获取的行车道形状和区划线信息，以生成车辆的行进方向前方的静态行驶轨迹的区间为对象，进行行车道网络的构筑。其中，行车道网络是表示车辆能够选择的车道移动的网络。
其中，作为构筑上述S23中的行车道网络的例子，例如以车辆在图9所示的行驶预定路径上行驶的情况为例进行说明。图9所示的行驶预定路径是从车辆的当前位置直行后在下一个交叉路口81右转，再在下一个交叉路口82也右转，在下一个交叉路口83左转的路径。在图9所示的行驶预定路径中，例如在交叉路口81右转的情况下，可以进入右侧的车道，也可以进入左侧的车道。但是，由于需要在下一个交叉路口82右转，因此需要在进入交叉路口82的时刻向最右侧的车道进行车道移动。另外，在交叉路口72右转的情况下，可以进入右侧的车道，也可以进入左侧的车道。但是，由于需要在下一个交叉路口83左转，因此需要在进入交叉路口83的时刻向最左侧的车道进行车道移动。图10示出了将能够进行这样的车道移动的区间作为对象而构筑的行车道网络。
如图10所示，行车道网络将生成车辆的行进方向前方的静态行驶轨迹的区间划分为多个区划(组)。具体而言，将交叉路口的进入位置、离开交叉路口的位置、车道增减的位置作为边界进行划分。并且，对位于被划分的各区划的边界的各车道设定节点(以下，称为行车道节点)85。并且，设定有连接行车道节点85之间的路段(以下，称为行车道路段)86。
另外，在存在进行从加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下，如图11所示，关于加速车道的开始点(也相当于解除速度限制的地点)以及加速车道的终点(也相当于加速车道与主车道之间的车道边界线的终点)，也被划分为边界而设定行车道节点85。另外，关于加速车道和主车道之间的车道边界线的开始点也被划分为边界而设定行车道节点85。另外，除了上述加速车道以外，关于减速车道、爬坡车道也以开始点、终点为边界而设定行车道节点85。
另外，上述行车道网络特别包括通过在交叉路口(也包含高速公路中的合流地点、分岔地点，以下相同)的行车道节点与行车道路段的连接来确定通过交叉路口前的道路所包含的车道与通过交叉路口后的道路所包含的车道的对应关系、即相对于通过交叉路口前的车道在通过交叉路口后能够移动的车道的信息。具体而言，表示车辆能够在与在通过交叉路口前的道路上设定的行车道节点和在通过交叉路口后的道路上设定的行车道节点中的、通过行车道路段连接的行车道节点对应的车道间移动。为了生成这样的行车道网络，在高精度地图信息16中，针对与交叉路口连接的各道路，按照进入交叉路口的道路和离开交叉路口的道路的每个组合，设定并存储表示车道的对应关系的行车道标志。CPU51在上述S23中构筑行车道网络时，参照行车道标志形成交叉路口的行车道节点和行车道路段的连接。
接着，在S24中，CPU51针对在上述S23中构筑的行车道网络，对位于行车道网络的起点的行车道节点设定车辆开始移动的开始行车道(出发节点)，对位于行车道网络的终点的行车道节点设定作为车辆移动目标的目标行车道(目的节点)。此外，在行车道网络的起点是单向多车道的道路的情况下，与车辆的当前位置的车道对应的行车道节点成为开始行车道。另一方面，在行车道网络的终点是单向多车道的道路的情况下，与最左侧的车道(左侧通行的情况)对应的行车道节点成为目标行车道。
然后，在S25中，CPU51参照在上述S23中构筑的行车道网络，导出从开始行车道到目标行车道连续连接的路线内的、行车道成本最小的路线(以下，称为推荐路线)。例如，使用迪杰斯特拉(Dijkstra)法从目标行车道侧进行路线的搜索。但是，只要能够搜索从开始行车道到目标行车道连续连接的路线，也可以使用迪杰斯特拉法以外的搜索单元。所导出的推荐路线成为车辆移动时所推荐的车辆的车道移动方式。
另外，在上述路线的搜索中使用的行车道成本被赋予给每个行车道路段76。赋予各行车道路段76的行车道成本以各行车道路段76的长度或移动所需的时间为基准值。特别是在本实施方式中，将行车道路段的长度(m单位)作为行车道成本的基准值。另外，对于伴有车道变更的行车道路段，将车道变更成本(例如50)与上述基准值相加。此外，关于车道变更成本，也可以根据车道变更的次数、车道变更的位置来改变值。例如，对于在接近交叉路口的位置进行的车道变更、进行两条车道的车道变更的情况，能够进一步提高相加的车道变更成本的值。
然后，在S26以后，CPU51生成用于沿着在上述S25中导出的推荐路线行驶的具体的行驶轨迹。首先，在S26中，CPU51判定在上述S25中导出的推荐路线中是否包括进行从高速公路的加速车道向主车道的合流的合流地点。
然后，在判定为在上述S25中导出的推荐路线中包括进行从高速公路的加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下(S26：是)，转移到S27。与此相对，在判定为在上述S25中导出的推荐路线中不包括进行从高速公路的加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下(S26：否)，转移到S28。
在S27中，CPU51执行后述的合流行驶轨迹运算处理(图12)。其中，合流行驶轨迹运算处理是计算特别是在进行从高速公路的加速车道向主车道的合流的合流地点进行合流动作时推荐车辆行驶的行驶轨迹的处理。
然后，在S28中，CPU51针对上述合流地点以外的区域，生成用于沿着在上述S25中导出的推荐路线行驶的具体的行驶轨迹。另外，对于伴有车道变更的区间的行驶轨迹，以尽可能使车道变更不连续且在远离交叉路口的位置进行的方式设定车道变更的位置。另外，特别是在生成在交叉路口的左右转弯、车道变更时的行驶轨迹的情况下，计算车辆产生的横向的加速度(横向G)，并以横向G不对自动驾驶辅助产生障碍，并且不超过不会给车辆的乘员带来不适感的上限值(例如0.2G)为条件，使用回旋曲线来计算尽可能顺畅地连接的轨迹。然后，通过与在上述S27中计算出的行驶轨迹组合，针对行驶预定路径中所包含的道路，生成推荐车辆行驶的行驶轨迹即静态行驶轨迹。此外，对于既不是进行车道变更的区划，也不是进行合流动作的区划，也不是交叉路口内的区划的区划，将通过车道中央的轨迹作为推荐车辆行驶的行驶轨迹。
并且，在上述S27及S28中生成的静态行驶轨迹作为用于自动驾驶辅助的辅助信息存储于闪存54等。
接着，基于图12对在上述S27中执行的合流行驶轨迹运算处理的子处理进行说明。图12是合流行驶轨迹运算处理的子处理程序的流程图。
首先，在S31中，CPU51基于存储在地图信息DB45中的地图信息或高精度地图信息16，分别获取在上述S25中导出的推荐路线中的进入加速车道之前的道路上设定的限制速度(例如40km/h)、和在作为合流对象的主车道上行驶时推荐的车速即推荐速度。此外，在主车道上行驶的推荐速度可以是对主车道设定的限制速度，也可以根据当前时刻的交通状况来计算，还可以根据过去实际在主车道上行驶时的行驶履历来计算。
接着，在S32中，CPU51在本车辆开始从加速车道向主车道的合流动作前，判定是否能够以容许范围内的加速到达主车道的推荐速度。此外，在本实施方式中，前提是车辆在进入加速车道之前以所行驶的道路的限制速度(例如40km/h)行驶，在从进入加速车道的时刻到开始合流动作(车道移动)为止的期间以一定的加速值进行加速，在开始合流动作(车道移动)之后不进行加速。另外，容许的加速值是不对自动驾驶辅助产生障碍，并且不会给车辆的乘员带来不适感的上限值，例如为0.2G。
例如如图13所示，若将在加速车道上行驶之前的限制速度设为Va，将主车道的推荐速度设为Vc，将加速车道的长度(即从限制速度被解除到本车辆完成向主车道的合流(车道移动)的地点为止的距离)设为L，将以主车道的推荐速度Vc进行从加速车道向主车道的车道移动所需的距离设为Lc，则通过以下的式(1)来计算加速道路所需的加速值Acc。
Acc＝(Vc2-Va2)/(2×(L-Lc))…(1)
并且，如果通过上述式(1)计算出的加速值Acc为0.2G以下，则在上述S32中判定为本车辆开始从加速车道向主车道的合流动作之前，能够以容许范围内的加速到达主车道的推荐速度。
另外，上述式(1)中的以主车道的推荐速度Vc进行从加速车道向主车道的车道移动所需的距离Lc如下计算。
首先，为了计算距离Lc，先计算车辆以推荐速度Vc进行车道移动时的推荐的车辆的行驶轨迹。其中，车辆进行车道移动时的推荐的车辆的行驶轨迹包括曲率连续变化的回旋曲线。更具体而言，成为连接了形状不同的多个回旋曲线的轨迹。图14是表示例如向与右侧相邻的车道移动时的推荐的车辆的行驶轨迹的图。如图14所示，向与右侧相邻的车道移动时的推荐的车辆的行驶轨迹由以下曲线构成：第一回旋曲线91，从车道移动的开始点P1一边使转向装置向右方向逐渐旋转(即曲率逐渐变大)一边前进到第一中继地点P2；第二回旋曲线92，从第一中继地点P2一边使转向装置逐渐向直行方向返回(即曲率逐渐变小)一边前进到车道的边界P3；第三回旋曲线93，从车道的边界P3这次一边使转向装置向左方向逐渐旋转(即曲率逐渐变大)一边前进到第二中继地点P4；以及第四回旋曲线94，然后从第二中继地点P4一边使转向装置逐渐向直行方向返回(即曲率逐渐变小)一边前进到车道移动的结束点P5。此外，将基于回旋曲线91～94的横向的移动宽度设为加速车道与主车道之间的距离(例如3.5m)。然后，CPU51针对各回旋曲线91～94进行计算，以使在进行车道变更时产生的加速度(横向G)不超过不会给车辆的乘员带来不适感的上限值(例如0.2G)，并且使用回旋曲线得到尽可能顺畅且尽可能缩短车道变更所需的距离的轨迹。然后，通过连接计算出的各回旋曲线91～94，计算出车辆以推荐速度Vc进行车道移动时的推荐的车辆的行驶轨迹。此外，还根据计算出的行驶轨迹的全长来计算距离Lc。
然后，在上述S32中判定为本车辆在开始从加速车道向主车道的合流动作之前，能够以容许范围内的加速到达主车道的推荐速度的情况下(S32：是)，将主车道的推荐速度设定为用于进行从加速车道向主车道的合流的设定速度(S33)。此外，在本实施方式中，以在车辆达到上述设定速度后到合流完成为止使车速恒定(不进行加速及减速)为前提，因此设定速度也相当于合流速度(车道移动中的速度)。
另一方面，在上述S32中判定为本车辆在开始从加速车道向主车道的合流动作之前，不能以容许范围内的加速到达主车道的推荐速度的情况下(S32：否)，将比主车道的推荐速度慢的速度设定为设定速度(S34)。具体而言，在进入加速道路后以容许范围内的上限加速Accmax(例如0.2G)进行了加速的情况下，将在开始合流动作之前能够到达的上限速度设为设定速度。例如通过以下的式(1-2)来计算设定速度Vd。
Vd＝√(Accmax×2×(L-Lc)+Va2)…(1-2)
接下来，在S35中，CPU51计算当车辆以在上述S33或S34中确定的设定速度进行从加速车道到合流车道的车道移动时推荐的车辆的行驶轨迹。其结果是，计算出图13所示的行驶轨迹内的、从开始行车道移动的合流开始点到完成车道移动的合流完成点为止的行驶轨迹。另外，关于具体的行驶轨迹的计算方法，已经使用图14进行了说明，因此省略。
然后，在S36中，CPU51计算在进行车道移动之前和之后推荐的车辆的行驶轨迹。在本实施方式中，如上所述，计算出从加速车道向主车道进行车道移动所需的距离Lc，并且在本车辆开始从加速车道向主车道的合流动作之前，将能够以容许范围内的加速到达的速度作为设定速度，因此L-Lc成为在加速车道上行驶的本车辆将车速变速到设定速度所需的距离，并且以加速车道的开始点为起点的前方L-Lc(第一距离)的位置成为合流开始点，从合流开始点起的前方Lc(第二距离)的位置成为合流完成点。而且，如图13所示，对于从加速车道的开始点到合流开始点为止的区间，由于成为不进行车道移动而进行加速的区间，因此计算在加速车道的中心行驶的轨迹。另一方面，计算合流完成点以后在主车道的中心行驶的轨迹。
然后，在S37中，CPU51通过组合在上述S35中计算出的行驶轨迹和在上述S36中计算出的行驶轨迹，生成在进行从高速公路的加速车道向主车道的合流的合流地点的合流动作时推荐车辆行驶的行驶轨迹。
接着，根据图15对在上述S4中执行的速度计划生成处理的子处理进行说明。图15是速度计划生成处理的子处理程序的流程图。
首先，在S41中，CPU51使用地图信息，针对在上述S3中生成的静态行驶轨迹中所包含的各道路，获取限制速度信息。此外，对于无法获取限制速度信息的道路，基于道路类别来确定限制速度。例如设窄街道为30km/h，干线道路以外的一般道路为40km/h，国道等干线道路为60km/h，高速公路为100km/h。此外，对于高速公路，还考虑车道的种类(加速车道、减速车道、爬坡车道)来确定限制速度。另外，限制速度信息既可以从高精度地图信息16获取，也可以从用于路径搜索的通常的地图信息获取。
接着，在S42中，CPU51确定在上述S3中生成的静态行驶轨迹上使车辆的速度变化的地点即速度变化地点。其中，作为速度变化地点，例如有交叉路口、弯道、道口、人行横道等。在静态行驶轨迹上存在多个速度变化地点的情况下，对多个速度变化地点进行确定。
接下来，在S43中，CPU51对在上述S32中确定的每个速度变化地点设定通过速度变化地点的推荐速度。例如，在有道口或临时停止线的交叉路口，将首先停止(0km/h)，然后以慢行速度(例如10km/h)通过的方式作为推荐速度。另外，在弯道、作为左右转弯对象的交叉路口中，将车辆所产生的横向的加速度(横向G)不对自动驾驶辅助产生障碍，并且不超过不会给车辆的乘员带来不适感的上限值(例如0.2G)的速度作为推荐速度。例如基于弯道的曲率、交叉路口的形状等来计算。
接着，在S44中，CPU51判定在上述S3中生成的静态行驶轨迹中是否包括进行从高速公路的加速车道向主车道的合流的合流地点。
并且，在判定为在上述S3中生成的静态行驶轨迹中包括进行从高速公路的加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下(S44：是)，转移到S45。与此相对，在判定为在上述S3中生成的静态行驶轨迹中不包括进行从高速公路的加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下(S44：否)，转移到S46。
在S45中，CPU51生成进行从高速公路的加速车道向主车道的合流时的车辆的速度计划。具体而言，如图16所示，生成如下的速度计划：以限制速度Va行驶到加速车道的开始点，在通过加速车道的开始点后以在到达合流开始点的时刻成为设定速度(由上述S33、S34确定)的方式以一定的加速度使速度上升并行驶，从合流动作中的合流开始点到合流完成点以一定的设定速度行驶，合流完成点以后以该设定速度在主车道上行驶。此外，如上所述，将设定速度设定为判定为能够以容许范围内(例如0.2G以下)的加速到达合流开始点的速度(S32～S34)，因此，在所生成的速度计划中，使车速上升时的加速值在容许范围内。另外，对于设定速度比主车道的推荐速度Vc慢的情况，也可以作成在合流完成后上升到推荐速度Vc的速度计划。
然后，在S46中，CPU51针对上述合流地点以外的区域，生成按照在上述S3中生成的静态行驶轨迹行驶时的速度计划。具体而言，对于速度变化地点以外的道路，将在上述S41中获取的道路的限制速度作为推荐速度，将在上述S43中设定的速度变化地点的推荐速度和速度变化地点以外的道路的推荐速度组合，生成沿着静态行驶轨迹在车辆的行进方向上表示推荐速度的推移的数据作为车辆的速度计划。另外，在生成速度计划时，适当地修正速度计划，以便速度变化地点间的速度变化满足规定条件，更具体而言，以便满足沿着静态行驶轨迹行驶的车辆的加速度及减速度分别为阈值以下的条件。然后，通过组合在上述S45中生成的速度计划和在上述S46中生成的速度计划，生成在静态行驶轨迹上行驶的速度计划。
并且，将在上述S45及S46中生成的速度计划作为用于自动驾驶辅助的辅助信息存储于闪存54等。另外，还可以生成为了实现在上述S45及S46中生成的速度计划所需的表示车辆的加减速的加速度的计划，作为用于自动驾驶辅助的辅助信息。
接着，根据图17对在上述S10中执行的速度计划修正处理的子处理进行说明。图17是速度计划修正处理的子处理程序的流程图。
首先，在S51中，CPU51生成多个在上述S4中生成的当前的速度计划的修正候补。此外，作为修正的对象特别是在上述S45中生成的进行从高速公路的加速车道向主车道的合流时的车辆的速度计划。
具体而言，在上述S51中，如图18所示，CPU51生成使到达合流完成点的时刻从当前的速度计划各延迟规定时间(0.1秒)的多个速度计划。例如，将使到达合流完成点的时刻从当前的速度计划延迟0.1秒的速度计划作为第一速度计划的修正候补，将使到达合流完成点的时刻从当前的速度计划延迟0.2秒的速度计划作为第二速度计划的修正候补，将使到达合流完成点的时刻从当前的速度计划延迟0.3秒的速度计划作为第三速度计划的修正候补。此外，关于生成几个速度计划的修正候补，能够适当变更，但在存在多辆在主车道上行驶的主车道其他车辆的情况下，优选地，生成更多的修正候补。如图18所示，在加速车道上行驶时的加速度在维持当前的速度计划的状态下减慢设定速度，从而能够生成使到达合流开始点以及合流完成点的时刻延迟的速度计划。
另一方面，例外地，在检测到主车道拥堵的情况下，通过以下的方法生成速度计划的修正候补。首先，CPU51获取在主车道上行驶的主车道其他车辆的行驶速度作为新的设定速度。此外，主车道其他车辆的行驶速度使用由车外照相机39拍摄的拍摄图像来检测，但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、车与车间通信、路与车间通信。然后，如图19所示，CPU51首先生成如下的速度计划作为第一速度计划的修正候补：在中途中止加速车道上的加速而以一定速度行驶之后，以在到达合流开始点的时刻成为新的设定速度的方式以一定的减速度使速度减少并行驶，从合流动作中的合流开始点到合流完成点为止以新的设定速度行驶，在合流完成点以后以该新的设定速度在主车道上行驶。进而，如图19所示，CPU51通过不改变减速时的减速度而将开始减速的时刻提前，生成使到达合流完成点的时刻从第一速度计划的修正候补各延迟规定时间(0.1秒)的多个速度计划。例如，将到达合流完成点的时刻从第一速度计划的修正候补延迟0.1秒的速度计划作为第二速度计划的修正候补，将到达合流完成点的时刻从第一速度计划的修正候补延迟0.2秒的速度计划作为第三速度计划的修正候补。此外，关于生成几个速度计划的修正候补，能够适当变更，但在存在多辆在主车道上行驶的主车道其他车辆的情况下，优选地，生成更多的修正候补。
对在上述S51中生成的每个速度计划的修正候补执行以后的S52～S55的处理，在将全部的速度计划的修正候补作为对象执行了处理之后，转移到S56。
首先，在S52中，CPU51针对处理对象的速度计划的修正候补，计算基于完成从加速车道向主车道的合流所需的时间(具体而言，是从开始加速车道的行驶到到达合流完成点为止的时间，以下称为合流所需时间)的第一成本C1。第一成本C1表示基于到合流为止所花费的时间长度的乘员的负担。具体而言，以在上述S4中生成的当前的速度计划中的合流所需时间为基准，计算处理对象的速度计划的修正候补中的合流所需时间的差分(秒)作为第一成本C1。此外，如使用图18以及图19说明的那样，在上述S51中生成的速度计划的修正候补与在上述S4中生成的当前的速度计划相比，合流所需时间变长，因此第一成本越大，通过修正速度计划而到合流所花费的时间越长，表示对乘员的负担增加。例如，在处理对象的速度计划的修正候补与在上述S4中生成的当前的速度计划相比，合流所需时间长1秒的情况下，第一成本C1为“1”。
接着，在S53中，CPU51针对处理对象的速度计划的修正候补，计算基于与主车道合流时的到前方车辆的距离(以下称为前方车间距离)的第二成本C2。此外，第二成本C2表示基于与合流后的前方车辆之间产生的风险的乘员的负担。具体而言，基于在上述S8中地图上存储的主车道其他车辆的位置和车速的推移(参照图7)、和在上述S3中生成的静态行驶轨迹(在上述S7中进行了动态行驶轨迹的反映的情况下为反映后的轨迹)，在按照处理对象的速度计划的修正候补行驶的情况下，将本车辆到达合流完成点的时刻的到前方车辆的距离作为前方车间距离D1来计算。
也可以将前方车间距离D1的倒数、或者从常数中减去前方车间距离D1后的值作为第二成本C2，但在本实施方式中，除了前方车间距离D1之外，还考虑本车辆、前方车辆的车速等其他因素来计算第二成本C2。这是因为，即使前方车间距离D1短，如果本车辆的车速慢，则预测为与前方车辆之间的风险小，即使前方车间距离D1长，如果本车辆的车速快，则预测为与前方车辆之间的风险大。在本实施方式中，根据前方车间距离D1推定假设在合流后前方车辆紧急制动时本车辆产生的减速度的大小，作为第二成本C2。
因此，在上述S53中，CPU51首先计算假定前方车辆发生了紧急制动时的前方车辆的制动距离。此外，假设紧急制动的减速度为Dect(例如0.6G)，通过以下的式(2)计算制动距离Lt。此外，设前方车辆的车速为Vt。
Lt＝Vt2/(2×Dect)…(2)
而且，假设前方车辆发生了紧急制动时的本车辆的减速度Dec通过以下的式(3)计算。此外，设本车辆的设定速度为Vc，设停止时与前方车辆之间确保最低限度的车间距离为Dtop(例如0.5m)，设本车辆从检测到前方车辆的紧急制动到开始减速的时间(此外，由于在本实施方式中以基于自动驾驶的行驶为前提，所以自动地进行前方车辆的紧急制动的检测、与此相伴的本车辆的减速)为Tn。
Dec＝Vc2/(2×(Lt+D1-Dtop-Tn×Vc))…(3)
然后，将由上述式(3)计算出的减速度Dec作为第二成本C2来计算。但是，作为例外，在Dec比Dect大的情况下，将第二成本C2设为无限大，即不采用处理对象的速度计划的修正候补。另外，对于前方车间距离D1小于规定距离(例如小于1m)的情况，也将第二成本C2设为无限大，即不采用处理对象的速度计划的修正候补。此外，如果其他条件没有较大的差异，则基本上前方车间距离D1越短，第二成本C2越大，与合流后的前方车辆之间产生的风险越大，表示对乘员的负担增加。
接着，在S54中，CPU51针对处理对象的速度计划的修正候补，计算基于合流到主车道时的到后方车辆的距离(以下，称为后方车间距离)和之后对后方车辆的行驶造成的影响的第三成本C3。此外，第三成本C3表示与合流后的后方车辆之间产生的风险以及对后方车辆产生的影响的大小。具体而言，通过与上述S53的第二成本C2的计算同样的步骤进行计算。其中，将第二成本C2的计算式(2)、(3)中的前方车辆的车速Vt置换为本车辆的设定速度Vc，将本车辆的设定速度Vc置换为后方车辆的车速Vb，将前方车间距离D1置换为本车辆到达合流完成点的时刻的到后方车辆的距离即后方车间距离D2。然后，在按照处理对象的速度计划的修正候补行驶的情况下，在计算出后方车间距离D2的基础上，将按照上述式(2)及式(3)计算出的减速度Dec作为第三成本C3来计算。
另外，在Dec大于Dect的情况下，与第二成本C2同样地将第三成本C3设为无限大，即不采用处理对象的速度计划的修正候补。另外，在后方车间距离D2小于规定距离(例如小于1m)的情况下，也同样将第三成本C3设为无限大，即不采用处理对象的速度计划的修正候补。此外，如果其他条件没有较大的差异，则基本上后方车间距离D2越短，第三成本C3越大，与合流后的后方车辆之间产生的风险越大，表示对乘员的负担增加。并且，合流的本车辆的速度越慢，或者后方车辆的速度越快，第三成本C3越大，表示对合流后的后方车辆产生的影响越大。
然后，在S55中，CPU51将在上述S52中计算出的第一成本C1、在上述S53中计算出的第二成本C2、和在上述S54中计算出的第三成本C3相加，计算针对处理对象的速度计划的修正候补的总成本(以下，称为合流成本C)。此外，合流成本C通过以下的式(4)来计算。
C＝K1×C1+K2×C2+K3×C3…(4)
另外，K1、K2、K3是系数，在修正速度计划时，能够基于优先什么来适当变更数值。例如，如果优先到完成合流为止的时间，则使K1比K2、K3大，如果优先与其他车辆之间的风险，则使K2、K3比K1大。
然后，在S56中，CPU51将在上述S51中生成的全部的速度计划的修正候补作为对象，计算出合流成本C后，选择合流成本C的值为最小的速度计划的修正候补，对当前的速度计划进行覆盖写入。其结果是，不会使本车辆的乘员的负担过大，能够尽可能地减少由于本车辆进行从加速车道向主车道的合流而产生的对在主车道上行驶的主车道其他车辆的影响。此外，由于速度计划修正处理(S10)在车辆的行驶中周期性地反复执行，因此在修正了速度计划后主车道其他车辆的速度发生了变化的情况下，对暂时修正后的速度计划进一步进行修正。
以下，列举具体例来说明上述S56的速度计划的修正候补的选择处理。
例如，图20所示的例子是在成为本车辆5的合流对象的主车道上行驶3台主车道其他车辆95～97的情况。在图20所示的例子中，当本车辆5基于在上述S4中生成的速度计划在上述S3中生成的静态行驶轨迹上行驶时，由于从本车辆5完成向主车道的合流到最前头的主车道其他车辆95到达合流完成点为止的时间差T小于规定时间，因此生成速度计划的修正候补。如上所述，速度计划的修正候补是使到达合流完成点的时刻从当前的速度计划各延迟规定时间(0.1秒)的修正候补，在图20的右侧的曲线图中示出针对各速度计划的修正候补计算出的第一成本C1、第二成本C2、第三成本C3、合流成本C。此外，图20所示的例子是K1＝1.3、K2＝0.8、K3＝0.9、Dect＝0.6G、Tn＝0.5秒，主车道其他车辆95～97的行驶间隔为3秒的情况下的计算例。对于前方车间距离D1、后方车间距离D2在规定距离(例如1m)以内的速度计划的修正候补(在图20的曲线图中合流成本C非显示的区间)，合流成本C为无限大。因此，在图20所示的例子中，计算合流成本C的修正候补主要划分为以下三种：在主车道其他车辆95和主车道其他车辆96之间合流的速度计划的修正候补；在主车道其他车辆96和主车道其他车辆97之间合流的速度计划的修正候补；以及在主车道其他车辆97的后方合流的速度计划的修正候补。并且，特别是对于在主车道其他车辆95和主车道其他车辆96之间合流且将到达合流完成点的时刻从当前的速度计划延迟了0.7秒的速度计划的修正候补，合流成本C最小。其结果是，在图20所示的例子中，将速度计划修正为将到达合流完成点的时刻从当前的速度计划延迟0.7秒的速度计划。
如以上详细说明的那样，在本实施方式所涉及的导航装置1及由导航装置1执行的计算机程序中，获取车辆行驶的行驶预定路径(S1)，在行驶预定路径中存在进行从加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下，使用包含与加速车道的长度、加速车道的车道宽度、主车道的车道宽度相关的信息在内的高精度地图信息16，分别计算第一距离(L-Lc)和第二距离(Lc)(S35、S36)，该第一距离(L-Lc)是在加速车道上行驶的车辆将车速变速到用于进行向主车道的合流的设定速度为止所需的距离，该第二距离(Lc)是在车辆的车速达到设定速度之后开始从加速车道向主车道的车道移动到完成为止所需的距离，并且，将以加速车道的开始点为起点的前方的第一距离的位置确定为合流开始点，将从合流开始点起的前方的第二距离的位置确定为合流完成点，生成从加速车道的开始点到到达合流完成点为止的速度计划(S37)，基于所生成的速度计划进行车辆的驾驶辅助(S11、S12)，因此，在车辆行驶于进行从加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下，能够基于合流地点周边的道路形状、区划线，生成用于在合流地点进行顺畅的合流的详细的速度计划。其结果是，能够使用所生成的速度计划来实施适当的驾驶辅助。
而且，生成从加速车道的开始点到到达合流完成点为止推荐车辆行驶的行驶轨迹(S37)，基于所生成的行驶轨迹进行驾驶辅助(S11、S12)，因此，在车辆行驶于进行从加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下，能够基于合流地点周边的道路形状、区划线，生成用于在合流地点进行顺畅的合流的详细的行驶轨迹。其结果是，能够使用所生成的行驶轨迹来实施适当的驾驶辅助。
另外，在基于所生成的速度计划在所生成的行驶轨迹上行驶的情况下，判定是否由于进行从加速车道向主车道的合流而对其他车辆的行驶产生影响(S9)，在判定为对其他车辆的行驶产生影响的情况下，生成多个速度计划的修正候补(S51)，并且针对多个速度计划的修正候补计算成本(S52～S55)，比较计算出的成本，从多个速度计划的修正候补中选择推荐的速度计划的修正候补，按照所选择的速度计划的修正候补修正速度计划(S56)，因此，在车辆行驶于进行从加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下，即使在其他车辆在成为合流对象的主车道上行驶的情况下，通过修正速度计划，也不会使本车辆的乘员的负担过大，能够尽可能地减少由于本车辆进行从加速车道向主车道的合流而产生的对在主车道上行驶的其他车辆的影响。
另外，在基于所生成的速度计划在所生成的行驶轨迹上行驶的情况下，在判定为由于进行从加速车道向主车道的合流而对其他车辆的行驶产生影响的情况下，生成设定速度不同的多个速度计划的修正候补，因此不用大幅变更速度计划本身，就能够生成改变了向主车道的合流的时刻的多个速度计划的修正候补。并且，能够从这些多个速度计划的修正候补中选择更适当的速度计划的修正候补。
另外，在基于所生成的速度计划在所生成的行驶轨迹上行驶的情况下，在判定为由于进行从加速车道向主车道的合流而对其他车辆的行驶产生影响的情况下，且特别是在主车道拥堵的情况下，将在主车道上行驶的其他车辆的行驶速度作为设定速度，生成在加速车道上行驶的车辆向设定速度减速并且开始减速的时刻不同的多个速度计划的修正候补，因此能够改变向主车道的合流的时刻而生成多个用于减速到为了向拥堵的主车道合流的适当的设定速度的速度计划的修正候补。并且，能够从这些多个速度计划的修正候补中选择更适当的速度计划的修正候补。
另外，在针对多个速度计划的修正候补计算成本时，计算第一成本、第二成本和第三成本中的至少一者以上(S52～S54)，该第一成本基于完成从加速车道向主车道的合流为止所需的时间，该第二成本基于合流到主车道时的到前方车辆的距离，该第三成本基于合流到主车道时的到后方车辆的距离和之后对后方车辆的行驶造成的影响，因此能够考虑完成合流为止的时间、与其他车辆之间产生的风险来计算成本。其结果是，即使在其他车辆在成为合流对象的主车道上行驶的情况下，通过修正速度计划而不会使本车辆的乘员的负担过大，能够尽可能地减少由于本车辆进行从加速车道向主车道的合流而产生的对在主车道上行驶的其他车辆的影响。
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良、变形。
例如，在本实施方式中，在生成相对于静态行驶轨迹的速度计划的情况下，如图16所示，以在到达合流开始点的时刻成为设定速度的方式调整加速度，但如果加速度处于容许范围内(例如0.2G以下)，则也可以在比到达合流开始点之前的时刻成为设定速度的方式调整加速度。在该情况下，成为在到达设定速度后以一定速度行驶直到到达合流开始点的速度计划。
另外，同样地，在本实施方式中，在生成针对静态行驶轨迹的速度计划的情况下，在通过了加速车道的开始点的时刻(解除了速度限制的时刻)开始加速，但如果加速度处于容许范围内(例如0.2G以下)，则也可以是在通过了加速车道的开始点后的时刻开始加速的速度计划。
另外，在本实施方式中，如图16所示，从合流动作中的合流开始点到合流完成点为止以一定的速度行驶，但也可以是在通过合流开始点后一边加速或减速一边进行从加速车道向主车道的移动的速度计划、或者在通过合流开始点后的一部分区间中设置了加速或减速的区间的速度计划。在这种情况下，通过合流开始点时的车辆的速度即设定速度成为比之后的进行从加速车道向主车道的移动时的车辆的速度(合流速度)更慢或更快的速度。此外，在通过合流开始点后一边加速或减速一边进行从加速车道向主车道的移动的速度计划的情况下，需要考虑一边加速或减速一边进行车道移动的情况来生成上述S35的行驶轨迹。
另外，在本实施方式中，在进行速度计划的修正的情况下，针对每个速度计划的修正候补，对基于完成从加速车道向主车道的合流为止所需的时间的第一成本、基于合流到主车道时的到前方车辆的距离的第二成本、基于合流到主车道时的到后方车辆的距离和之后对后方车辆的行驶造成的影响的第三成本的合计进行比较(S55)，但也可以仅比较任意一个成本，也可以比较任意两个成本的合计。
另外，在本实施方式中，在基于所生成的速度计划在所生成的行驶轨迹上行驶的情况下，在判定为由于进行从加速车道向主车道的合流而对其他车辆的行驶产生影响的情况下(S9：是)，修正速度计划，但也可以不修正速度计划而修正行驶轨迹。具体而言，按照以下的顺序进行。
首先，生成多个变更了行驶轨迹中的合流开始点及合流完成点的位置的行驶轨迹的修正候补。此外，合流开始点及合流完成点的位置可以仅使任意一方移动，也可以使双方移动。另外，移动方向可以是出发地侧也可以是目的地侧。但是，车辆所产生的加速度不要超过上限值(例如0.2G)。此外，以不变更设定速度为前提，但也可以变更设定速度。
接着，针对所生成的多个行驶轨迹的修正候补来计算成本。此外，成本的计算与针对速度计划的成本的计算(S52～S55)同样，可以针对每个修正候补的行驶轨迹计算将第一成本C1、第二成本C2和第三成本C3相加而得到的总成本，也可以按照与针对速度计划的成本的计算不同的基准来计算成本。
然后，比较所算出的成本，选择成本最小的行驶轨迹的修正候补，按照所选择的行驶轨迹的修正候补修正行驶轨迹。另外，伴随着行驶轨迹的修正，在必要的情况下也对速度计划进行修正。
另外，在本实施方式中，最终生成的静态行驶轨迹是确定车辆行驶的具体的轨迹(坐标的集合或线)的信息，但也可以是不确定具体的轨迹而能够确定作为车辆行驶的对象的道路及车道的程度的信息。
另外，在本实施方式中，使用高精度地图信息16来生成行车道网络(S23)，但也可以将以全国的道路为对象的行车道网络预先存储在DB中，根据需要从DB中读出。
另外，在本实施方式中，在服务器装置4所具有的高精度地图信息中，包含与道路的行车道形状(以车道为单位的道路形状、曲率、车道宽度等)和绘制在道路上的区划线(车道中央线、车道边界线、车道外侧线、引导线、导流带等)相关的信息这两者，但也可以仅包含与区划线相关的信息，也可以仅包含与道路的行车道形状相关的信息。例如，即使在仅包含与区划线相关的信息的情况下，也能够基于与区划线相关的信息来推定相当于与道路的行车道形状相关的信息的信息。并且，还能够基于与区划线相关的信息，针对高速公路推定车道的种类，进而针对加速车道、减速车道、爬坡车道推定车道的开始点和终点。另外，即使在仅包含与道路的行车道形状相关的信息的情况下，也能够基于与道路的行车道形状相关的信息来推定相当于与区划线相关的信息的信息。另外，“与区划线相关的信息”既可以是确定区划车道的区划线自身的类别、配置的信息，也可以是确定在相邻的车道间能否进行车道变更的信息，还可以是直接或间接地确定车道的形状的信息。
另外，在本实施方式中，特别对车辆在高速公路的合流地点行驶的情况下的行驶轨迹和速度计划的生成的例子进行了说明，但只要是车辆加速进行合流的地点，则不限于高速公路的合流地点，也能够适用。
另外，在本实施方式中，作为在静态行驶轨迹中反映动态行驶轨迹的方法，将静态行驶轨迹的一部分置换为动态行驶轨迹(S7)，但也可以不进行置换而以使静态行驶轨迹接近动态行驶轨迹的方式进行轨迹的修正。
另外，在本实施方式中，作为用于不依赖于用户的驾驶操作而自动地进行行驶的自动驾驶辅助，对车辆控制ECU40控制车辆的操作中的与车辆的行为相关的操作即加速器操作、制动器操作和方向盘操作的全部操作进行了说明。但是，自动驾驶辅助也可以是车辆控制ECU40控制车辆的操作中的与车辆的行为相关的操作即加速器操作、制动器操作以及方向盘操作中的至少一个操作。另一方面，说明了基于用户的驾驶操作的手动驾驶是指，用户进行车辆的操作中的与车辆的行为相关的操作即加速器操作、制动器操作以及方向盘操作的全部操作。
另外，本发明的驾驶辅助不限于车辆的自动驾驶所涉及的自动驾驶辅助。例如，也可以通过将在上述S3中生成的静态行驶轨迹、在上述S6中生成的动态行驶轨迹显示在导航画面上，并且使用了声音、画面等进行引导(例如车道变更的引导、基于速度计划的推荐车速的引导等)，由此进行驾驶辅助。另外，也可以通过将静态行驶轨迹、动态行驶轨迹显示在导航画面上来辅助用户的驾驶操作。
另外，在本实施方式中，虽然构成为由导航装置1执行自动驾驶辅助程序(图4)，但也可以构成为由导航装置1以外的车载器、车辆控制ECU40执行。在这种情况下，车载器、车辆控制ECU40从导航装置1、服务器装置4获取车辆的当前位置、地图信息等。并且，服务器装置4也可以执行自动驾驶辅助程序(图4)的步骤的一部分或全部。在这种情况下，服务器装置4相当于本申请的驾驶辅助装置。
另外，本发明除了导航装置以外，还能够应用于移动电话、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，还能够应用于由服务器和移动终端等构成的系统。在这种情况下，上述的自动驾驶辅助程序(参见图4)的各步骤也可以是服务器和移动终端等中的任一个来实施。但是，在将本发明应用于移动终端等的情况下，需要将能够执行自动驾驶辅助的车辆和移动终端等以能够通信的方式连接(不论有线还是无线)。
附图标记的说明
1…导航装置、2…驾驶辅助系统、3…信息分发中心、4…服务器装置、5…车辆、16…高精度地图信息、33…导航ECU、40…车辆控制ECU、51…CPU、72…加速车道、73…主车道、74…主车道其他车辆、85…行车道节点、86…行车道路段。

Claims (7)

1.一种驾驶辅助装置，其中，具有：
行驶预定路径获取单元，获取车辆行驶的行驶预定路径；
距离计算单元，在所述行驶预定路径中存在进行从加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下，使用包含与加速车道的长度、加速车道的车道宽度、主车道的车道宽度相关的信息在内的地图信息，分别计算第一距离和第二距离，所述第一距离是在加速车道上行驶的车辆将车速变速到用于进行向主车道的合流的设定速度为止所需的距离，所述第二距离是在车辆的车速达到所述设定速度之后开始从加速车道向主车道的车道移动到完成为止所需的距离；
地点确定单元，将以所述加速车道的开始点为起点的前方的所述第一距离的位置确定为合流开始点，将从合流开始点起的前方的所述第二距离的位置确定为合流完成点；
速度计划生成单元，生成从所述加速车道的开始点到到达所述合流完成点为止的速度计划；以及
驾驶辅助单元，基于由所述速度计划生成单元生成的速度计划进行车辆的驾驶辅助。
2.根据权利要求1所述的驾驶辅助装置，其中，具有：
其他车辆信息获取单元，获取在所述主车道上行驶的其他车辆的信息；
影响判定单元，在基于由所述速度计划生成单元生成的速度计划进行行驶的情况下，判定是否由于进行从加速车道向主车道的合流而对所述其他车辆的行驶产生影响；
修正速度计划生成单元，在由所述影响判定单元判定为对所述其他车辆的行驶产生影响的情况下，生成多个速度计划的修正候补；
成本计算单元，针对所述多个速度计划的修正候补计算成本；
候补选择单元，比较由所述成本计算单元计算出的成本，从所述多个速度计划的修正候补中选择推荐的速度计划的修正候补；以及
速度计划修正单元，按照由所述候补选择单元选择的速度计划的修正候补，修正由所述速度计划生成单元生成的速度计划。
3.根据权利要求2所述的驾驶辅助装置，其中，
所述修正速度计划生成单元生成所述设定速度不同的多个速度计划的修正候补。
4.根据权利要求2所述的驾驶辅助装置，其中，
在所述主车道拥堵的情况下，获取在所述主车道上行驶的其他车辆的行驶速度作为所述设定速度，
所述修正速度计划生成单元生成在加速车道上行驶的车辆向所述设定速度减速并且开始减速的时刻不同的多个速度计划的修正候补。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的驾驶辅助装置，其中，
所述成本计算单元计算第一成本、第二成本和第三成本中的至少一方以上，所述第一成本基于完成从加速车道向主车道的合流所需的时间，所述第二成本基于合流到主车道时的到前方车辆的距离，所述第三成本基于合流到主车道时的到后方车辆的距离和之后对后方车辆的行驶造成的影响。
6.一种驾驶辅助装置，其中，具有：
行驶预定路径获取单元，获取车辆行驶的行驶预定路径；
距离计算单元，在所述行驶预定路径中存在进行从加速车道向主车道的合流的合流地点的情况下，使用包含与加速车道的长度、加速车道的车道宽度、主车道的车道宽度相关的信息在内的地图信息，分别计算第一距离和第二距离，所述第一距离是在加速车道上行驶的车辆将车速变速到用于进行向主车道的合流的设定速度为止所需的距离，所述第二距离是在车辆的车速达到所述设定速度之后开始从加速车道向主车道的车道移动后到完成为止所需的距离；
地点确定单元，将以所述加速车道的开始点为起点的前方的所述第一距离的位置确定为合流开始点，将从合流开始点起的前方的所述第二距离的位置确定为合流完成点；
行驶轨迹生成单元，生成从所述加速车道的开始点到到达所述合流完成点为止推荐车辆行驶的行驶轨迹；以及
驾驶辅助单元，基于由所述行驶轨迹生成单元生成的行驶轨迹进行车辆的驾驶辅助。
7.根据权利要求6所述的驾驶辅助装置，其中，
其他车辆信息获取单元，获取在所述主车道上行驶的其他车辆的信息；
影响判定单元，在基于由所述行驶轨迹生成单元生成的行驶轨迹进行行驶的情况下，判定是否由于进行从加速车道向主车道的合流而对所述其他车辆的行驶产生影响；
修正行驶轨迹候补生成单元，在由所述影响判定单元判定为对所述其他车辆的行驶产生影响的情况下，生成多个变更了所述行驶轨迹上的合流开始点及合流完成点中的至少一方的位置的行驶轨迹的修正候补；
轨迹成本计算单元，针对所述多个行驶轨迹的修正候补计算成本；
轨迹候补选择单元，比较由所述轨迹成本计算单元计算出的成本，从所述多个行驶轨迹的修正候补中选择推荐的行驶轨迹的修正候补；以及
行驶轨迹修正单元，按照由所述轨迹候补选择单元选择的行驶轨迹的修正候补，修正由所述行驶轨迹生成单元生成的行驶轨迹。
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