JP2008268157A - 車両用分岐路選択装置および車両用分岐路選択方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両前方に存在する分岐路の中から、自車両が進むと考えられる適切な進路を選択する。
【解決手段】自車両６１の位置および地図データに基づいて、自車両前方に存在する分岐路６０Ａ，６０Ｂを検出するとともに、検出した分岐路の情報を取得する。また、自車両６１の前方に存在する先行車両６２を検出するとともに、検出した先行車両６２の走行状態を検出する。そして、各分岐路の情報と、先行車両の走行状態とに基づいて、分岐路６０Ａ，６０Ｂの中から、自車両が進むと考えられる進路を選択する。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両前方に存在する分岐路の中から、自車両が進むと考えられる進路を選択する装置および方法に関する。

従来、走行している車両の前方に分岐路が存在する場合に、分岐路の道路情報に基づいて、車両の進路を選択し、選択した進路の道路環境に応じた加減速制御を行う装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００４−８６４５０号公報

しかしながら、従来の装置では、曲率半径が最も大きな分岐路を進路に選択するため、車両が高速道路の本線から出口に向かう分岐路に進む場合でも、曲率半径が大きい本線が進路として選択されてしまうという問題が生じる。

本発明による車両用分岐路選択装置および車両用分岐路選択方法は、自車両前方に存在する分岐路の情報を取得するとともに、自車両前方に存在する先行車両の走行状態を検出し、検出した分岐路の情報と、先行車両の走行状態とに基づいて、自車両前方に存在する分岐路の中から、自車両の進路を選択することを特徴とする。

本発明による車両用分岐路選択装置および車両用分岐路選択方法によれば、自車両前方に存在する分岐路の情報と、先行車両の走行状態とに基づいて、自車両前方に存在する分岐路の中から、自車両の進路を選択するので、適切な進路を選択することができる。

−第１の実施の形態−
図１は、第１の実施の形態における車両用分岐路選択装置の構成を示す図である。第１の実施の形態における車両用分岐路選択装置は、ナビゲーション装置１と、ＧＰＳユニット２と、自車速取得部３と、先行車情報取得部４と、進路推定部５と、加減速制御装置６とを備える。

ナビゲーション装置１は、地図データベース１１と、道路情報取得部１２と、プレビューデータ作成部１３と、制御目標車速演算部１４とを備える。地図データベース１１には、地図データが格納されている。この地図データには、道路データを構成するノードやリンクのデータ、道路の種別、道路の幅員、道路の車線数、道路の制限速度等のデータが含まれている。また、ノードやリンクのデータには、ノードの位置座標、リンクの種別、ノードから分岐しているリンクのデータ等が含まれている。

道路情報取得部１２は、地図データベース１１に格納されている地図データと、ＧＰＳユニット２によって検出される自車両の位置とに基づいて、地図データ上の自車位置を特定し、地図データから、自車両の進行方向における自車位置前方の所定範囲内の道路情報をプレビュー情報として取得する。取得したプレビュー情報は、プレビューデータ作成部１３に送信される。

プレビューデータ作成部１３は、道路情報取得部１２によって取得されたプレビュー情報に基づいて、自車位置前方道路の道路種別、ノード点座標、リンク種別、道路幅員、車線数、車両前方の分岐路の有無、および、各分岐路の制限速度を検出し、所定のフォーマットに基づいたプレビューデータを作成する。作成したプレビューデータは、制御目標車速演算部１４、および、進路推定部５に送信される。

制御目標車速演算部１４は、プレビューデータ作成部１３によって作成されたプレビューデータに基づいて、プレビュー範囲の各ノード点における制御目標車速を演算し、進路推定部５および加減速制御装置６に出力する。

自車速取得部３は、車輪速センサ３１および自車速演算部３２を備える。車輪速センサ３１は、自車両の各車輪の速度を検出する。車両が後輪駆動車の場合には、車輪速センサ３１は、左右の前輪の速度を検出する。自車速演算部３２は、車輪速センサ３１によって検出される車輪速に基づいて、自車両の速度を算出し、進路推定部５および加減速制御装置６に出力する。

先行車情報取得部４は、レーザレーダー４１と先行車情報処理部４２とを備える。レーザレーダー４１は、自車両前方にレーザ光を送出し、前方に存在する物体で反射された反射光を受光することによって、先行車情報を求める。先行車情報には、自車両と同じ車線を走行している先行車の有無、先行車と自車両との車間距離、および、先行車に対する自車両の車速差が少なくとも含まれる。先行車情報処理部４２は、レーザレーダー４１によって求められる先行車情報を進路推定部５および加減速制御装置６に出力する。

進路推定部５は、プレビューデータ作成部１３によって作成されたプレビューデータ、すなわち、自車両前方の道路の道路種別、ノード点座標、リンク種別、道路幅員、車線数、車両前方の分岐路の有無、および、各分岐路の制限速度の情報と、自車速演算部３２によって算出される自車両の速度と、制御目標車速演算部１４によって算出される制御目標車速と、先行車情報処理部４２によって求められる先行車情報とに基づいて、分岐路のうち、自車両が進むと考えられる進路を推定する。進路推定結果は、加減速制御装置６に送信される。

加減速制御装置６は、例えば、ブレーキアクチュエータおよびスロットルアクチュエータを備え、制御目標車速演算部１４によって算出される制御目標車速と、自車速演算部３２によって算出される自車両の速度と、先行車情報処理部４２によって求められる先行車との車速差と、進路推定部５の進路推定結果とに基づいて、車両の加減速を制御する。

図２は、ナビゲーション装置１によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。ナビゲーション装置１は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０６の処理を所定のサンプリング周期ごとに行う。ステップＳ１０１において、道路情報取得部１２は、ＧＰＳユニット２によって検出される自車位置情報（自車位置の緯度・経度情報）を読み込んで、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２において、道路情報取得部１２は、車輪速センサ３１によって検出される車輪速を読み込んで、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３において、道路情報取得部１２は、地図データベース１１に格納されている地図データのうち、ステップＳ１０１で読み込んだ自車位置からの距離が所定距離内の地図データを読み込んで、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４において、道路情報取得部１２は、ステップＳ１０１で読み込んだ自車位置情報、ステップＳ１０２で読み込んだ車輪速情報、および、ステップＳ１０３で読み込んだ地図データに基づいて、地図データ上の自車位置を特定する。地図データ上の自車位置を特定すると、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５において、プレビューデータ作成部１３は、プレビューデータを作成する。具体的には、まず、道路情報取得部１２がステップＳ１０３で読み込んだ地図データと、ステップＳ１０４で特定した自車位置とに基づいて、自車両前方の所定範囲内における道路に関する情報を地図データから取得して、プレビュー情報としてプレビューデータ作成部１３に出力する。プレビューデータ作成部１３は、このプレビュー情報に基づいて、所定のフォーマットに応じたプレビューデータを作成する。このプレビューデータには、例えば、道路種別、分岐点における道路の分岐角度、分岐先距離、移行距離、道路の制限速度、ノード点座標、ノード点種別、リンク種別、リンク角、分岐数、各ノード点のリンク関係等の情報が含まれる。作成されたプレビューデータは、制御目標車速演算部１４および進路推定部５に出力される。

ステップＳ１０５に続くステップＳ１０６において、制御目標車速演算部１４は、プレビューデータ作成部１３によって作成されたプレビューデータに基づいて、プレビューデータ範囲内の各ノード点における制御目標車速を演算し、進路推定部５および加減速制御装置６に出力する。この制御目標車速は、例えば、ノード点が属している道路の制限車速である。

図３は、自車速取得部３によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。自車速取得部３は、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０３の処理を所定のサンプリング周期ごとに行う。ステップＳ３０１において、自車速演算部３２は、車輪速センサ３１によって検出される車輪速を読み込んで、ステップＳ３０２に進む。上述したように、車両が後輪駆動車の場合には、左右前輪の車輪速Ｖw1，Ｖw2を読み込む。

ステップＳ３０２において、自車速演算部３２は、ステップＳ３０１で読み込んだ車輪速Ｖw1，Ｖw2に基づいて、次式（１）より、自車両の速度Ｖを求める。
Ｖ＝（Ｖw1＋Ｖw2）／２ （１）

ステップＳ３０２に続くステップＳ３０３において、自車速演算部３２は、求めた自車速Ｖを進路推定部５および加減速制御装置６に出力する。

図４は、先行車情報取得部４によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。先行車情報取得部４は、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０２の処理を所定のサンプリング周期ごとに行う。ステップＳ４０１において、先行車情報処理部４２は、レーザレーダー４１から、先行車情報を読み込む。この先行車情報には、自車両と同一車線を走行している先行車の有無を示す先行車捕捉フラグと、先行車に対する自車両の車速差Ｖｄ、および、自車両と先行車との間の車間距離Ｄが含まれる。

ステップＳ４０１に続くステップＳ４０２において、先行車情報処理部４２は、レーザレーダー４１から読み込んだ先行車情報を進路推定部５および加減速制御装置６に出力する。

図５は、進路推定部５によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。進路推定部５は、ステップＳ５０１〜ステップＳ５１７の処理を所定のサンプリング周期ごとに行う。ステップＳ５０１では、処理対象点が分岐点であるか否かを判定する。車両が起動して、処理がスタートしてから初めてステップＳ５０１の処理を行う場合には、自車位置のノード点を処理対象点とし、それ以外の場合には、前回の処理にて進路先として選択したノード点を処理対象点とする。

ナビゲーション装置１のプレビューデータ作成部１３によって作成されたプレビューデータには、各ノード点と連結しているリンクの数、すなわち、分岐数のデータが含まれているので、この分岐数のデータに基づいて、処理対象点が分岐点であるか否かを判定する。処理対象点が分岐点であると判定すると、全ての分岐路を進路候補として、ステップＳ５０２に進む。一方、処理対象点が分岐点ではないと判定すると、処理対象点の次のノード点（進行方向における次のノード点）を進路先の点として選択して、ステップＳ５１７に進む。

ステップＳ５０２では、先行車情報取得部４から先行車情報を読み込む。この先行車情報には、自車両と同一車線を走行している先行車の有無を示す先行車捕捉フラグ、先行車に対する自車両の車速差Ｖｄ、および、自車両と先行車との間の車間距離Ｄが含まれる。先行車情報を読み込むと、ステップＳ５０３に進む。

ステップＳ５０３では、ステップＳ５０２で読み込んだ先行車情報に含まれる先行車捕捉フラグに基づいて、自車両と同一車線を走行している先行車が存在するか否かを判定する。先行車が存在すると判定すると、ステップＳ５０４に進み、先行車が存在しないと判定すると、ステップＳ５０７に進む。

ステップＳ５０４では、自車速取得部３から自車速Ｖを読み込んで、ステップＳ５０５に進む。ステップＳ５０５では、ナビゲーション装置１の制御目標車速演算部１４から、進路候補の分岐先それぞれの制御目標車速を読み込んで、ステップＳ５０６に進む。

ステップＳ５０６では、進路候補である分岐先の中から、自車両が進むと考えられる進路候補を求めるとともに、求めた進路候補が１つであるか否かを判定する。自車両が進むと考えられる進路候補を求める方法について説明する。進路推定部５は、先行車の車速Ｖｆ、先行車両と自車両との車速差Ｖｄ、および、分岐先の制御目標車速に基づいて、自車両が進むと考えられる進路の候補を求める。先行車の車速Ｖｆは、先行車情報取得部４から読み込んだ先行車両と自車両との車速差Ｖｄ、および、自車速取得部３から読み込んだ自車速Ｖに基づいて求める。

ここでは、車速差Ｖｄがプラス、すなわち、先行車の方が自車両より遅く、先行車の加速度がマイナスの時（減速時）に、先行車の車速Ｖｆより制御目標車速が低い分岐先があれば、その分岐先を進路候補とする。先行車の加速度は、先行車の車速Ｖｆの時間変化に基づいて求める。また、車速差Ｖｄがマイナス、すなわち、先行車の方が自車両より速く、先行車の加速度がプラスの時（加速時）に、先行車の車速Ｖｆより制御目標車速が高い分岐先があれば、その分岐先を進路候補とする。

図６は、自車両６１が先行車両６２に追従して、高速道路を走行しており、かつ、高速道路出口への連結路６０Ｂに向かっている状況を示す図である。高速道路本線６０Ａの制限速度Ｖ_Ａ、すなわち、制御目標車速は１００ｋｍ／ｈであり、連結路６０Ｂの制限車速Ｖ_Ｂ、すなわち、制御目標車速は７０ｋｍ／ｈとする。また、自車両６１は時速９０ｋｍ／ｈで走行しており、先行車両６２は連結路に進入するために減速しており、車速は８０ｋｍ／ｈであるとする。

この場合、先行車両６２の方が自車両６１より遅く、かつ、先行車両６２が減速している。また、出口に向かう連結路６０Ｂの制御目標車速（制限速度）は７０ｋｍ／ｈであるため、先行車両６２の車速（８０ｋｍ／ｈ）より制御目標車速が低い分岐先が存在する。従って、進路推定部５は、連結路６０Ｂを進路候補とする。

ステップＳ５０６において、求めた進路候補が１つであると判定するとその進路候補を自車両が進むと考えられる推定進路に設定して、ステップＳ５１７に進む。一方、求めた進路候補が２つ以上あると判定すると、複数の進路候補の中から、自車両が進むと考えられる推定進路を選択する処理を行うために、ステップＳ５０７に進む。

ステップＳ５０７では、ナビゲーション装置１のプレビューデータ作成部１３によって作成されたプレビューデータに基づいて、処理対象点の道路種別、および、リンク種別の情報を取得する。道路種別とは、高速道路、国道、県道など、道路の種類を表すものであり、リンク種別とは、例えば、高速道路の本線リンク、連結路リンク、合流路リンクなど、リンクの種類を表すものである。処理対象点の道路種別およびリンク種別の情報を取得すると、ステップＳ５０８に進む。

ステップＳ５０８では、ナビゲーション装置１のプレビューデータ作成部１３によって作成されたプレビューデータに基づいて、進路候補の分岐路それぞれの道路種別、および、リンク種別の情報を取得する。図６の例では、分岐路６０Ａの道路種別は「都市間高速」であり、リンク種別は「本線」である。また、分岐路６０Ｂの道路種別は「都市間高速」であり、リンク種別は「連結路」である。

ステップＳ５０８に続くステップＳ５０９では、処理対象点が本線リンクに属しているか否かを判定する。ここでは、ステップＳ５０７で取得した処理対象点のリンク種別が「本線リンク」であるか否かを判定する。処理対象点が本線リンクに属していると判定すると、ステップＳ５１０に進み、本線リンクに属していないと判定すると、ステップＳ５１１に進む。

ステップＳ５１０では、進路候補の分岐路の中に、リンク種別が本線リンクである分岐路が１つだけ存在するか否かを判定する。ここでは、ステップＳ５０８で取得した各進路候補の分岐路のリンク種別の情報に基づいて、リンク種別が「本線リンク」であるか否かを判定するとともに、本線リンクが１つだけ存在するか否かを判定する。進路候補の分岐路の中に、本線リンクが１つだけ存在すると判定すると、その進路候補を自車両が進むと考えられる推定進路に設定して、ステップＳ５１７に進む。一方、本線リンクが複数存在する場合には、本線リンクである分岐路のみを進路候補に設定し直して、ステップＳ５１１に進む。また、それ以外の場合には、進路候補を変更せずに、ステップＳ５１１に進む。

ステップＳ５１１では、プレビューデータ作成部１３によって作成されたプレビューデータに基づいて、処理対象点の車線数を読み込み、ステップＳ５１２に進む。ステップＳ５１２では、プレビューデータ作成部１３によって作成されたプレビューデータに基づいて、進路候補の分岐路それぞれの車線数を読み込み、ステップＳ５１３に進む。

ステップＳ５１３では、ステップＳ５１１で読み込んだ処理対象点の車線数が所定の車線数以上であるか否かを判定する。処理対象点の車線数が所定の車線数以上であると判定すると、ステップＳ５１４に進み、所定の車線数未満であると判定すると、ステップＳ５１５に進む。ステップＳ５１５では、ステップＳ５１２で読み込んだ進路候補の分岐路それぞれの車線数のうち、所定の車線数以上のものがあるか否かを判定する。進路候補の分岐路それぞれの車線数のうち、所定の車線数以上のものがあると判定すると、ステップＳ５１５に進み、所定の車線数以上のものが無いと判定すると、ステップＳ５１６に進む。

ステップＳ５１５では、進路候補の分岐路のうち、車線数が最大の分岐路のみを進路候補に設定し直す。なお、車線数が最大の分岐路が複数存在する場合には、複数の分岐路全てが進路候補となる。ステップＳ５１５に続くステップＳ５１６では、分岐先の進路候補が複数存在する場合に、プレビューデータ作成部１３によって作成されたプレビューデータに基づいて、分岐点におけるリンク角が最小の分岐路を推定進路に設定する。なお、分岐ろの進路候補が１つしか存在しない場合には、その進路候補を推定進路に設定する。

ステップＳ５１６に続くステップＳ５１７では、推定進路の進行方向におけるノード点のうち、分岐点の次のノード点が終端であるか否かを判定する。ここでは、推定進路の進行方向に存在するノード点のうち、分岐点の次のノード点と自車位置との間の距離が所定距離以上であれば、終端とする。終端ではないと判定すると、推定進路の進行方向に存在するノード点のうち、分岐点の次のノード点を処理対象点として、ステップＳ５０１に戻り、終端であると判定すると、図５に示すフローチャートの処理を終了する。

図６を用いて説明したように、第１の実施の形態における車両用分岐路選択装置によれば、先行車の情報を用いて、分岐路の中から、自車両が進むと考えられる進路を選択するので、より正確な進路推定を行うことができる。例えば、曲率半径が最も大きな分岐路を進路に選択する従来の進路推定方法によれば、図６に示す状況において、本線６０Ａが推定進路に設定されてしまう。この場合、推定進路に設定された本線６０Ａの制限速度（１００ｋｍ／ｈ）に基づいた加減速制御が行われてしまう。しかし、第１の実施の形態における車両用分岐路選択装置によれば、上述したように、連結路６０Ｂが推定進路に設定される。

図７は、高速道路の本線６０Ａを走行している自車両６１が先行車両６２に追従して走行している状況を示す図である。図６と同様に、高速道路本線６０Ａの制限速度Ｖ_Ａ、すなわち、制御目標車速は１００ｋｍ／ｈであり、連結路６０Ｂの制限車速Ｖ_Ｂ、すなわち、制御目標車速は７０ｋｍ／ｈとする。また、自車両６１の車速は９０ｋｍ／ｈであり、先行車両６２は、時速８０ｋｍ／ｈで減速中であるとする。

この場合も、図６と同様に、先行車両６２の方が自車両６１より遅く、先行車両６２が減速しており、また、出口に向かう連結路６０Ｂの制御目標車速（制限速度）が先行車両６２の車速より低いので、進路推定部５は、連結路６０Ｂを推定進路に設定する。従って、実際に進む分岐路と異なる分岐路が推定進路に設定されるが、先行車両６２が本線６０Ａの制限速度Ｖ_Ａ（１００ｋｍ／ｈ）より低い速度で走行しており、しかも減速していることから、前方の交通流が遅いことが予想される。すなわち、本線６０Ａの制限速度Ｖ_Ａよりも低い連結路６０Ｂの制限速度Ｖ_Ｂに基づいて、自車両の加減速制御が行われても特に問題はなく、むしろ、自車両が走行している車線の交通流に応じた加減速制御を行うことができるので、好ましいと言える。

第１の実施の形態における車両用分岐路選択装置によれば、自車両前方に存在する分岐路の情報を取得するとともに、自車両前方に存在する先行車両の走行状態を検出し、取得した分岐路の情報と、先行車両の走行状態とに基づいて、分岐路の中から、自車両の進路を選択するので、より適切な進路選択をすることができる。

特に、第１の実施の形態における車両用分岐路選択装置によれば、各分岐路の制限速度と、自車両の速度と、先行車両の速度および加減速度とに基づいて、分岐路の中から、自車両の進路を選択するので、さらに適切な進路選択をすることができる。

また、第１の実施の形態における車両用分岐路選択装置によれば、分岐路の情報および先行車両の走行状態に基づいて選択した分岐路が複数存在する場合に、自車位置の道路の道路種別情報および各分岐路の道路種別情報に基づいて、自車両の進路を１つ選択する。これにより、分岐路の情報および先行車両の走行状態に基づいて選択した分岐路が複数存在する場合でも、適切な進路選択をすることができる。

また、第１の実施の形態における車両用分岐路選択装置によれば、分岐路の情報および先行車両の走行状態に基づいて選択した分岐路が複数存在する場合に、各分岐路の車線数に基づいて、自車両の進路を１つ選択する。これにより、分岐路の情報および先行車両の走行状態に基づいて選択した分岐路が複数存在する場合でも、適切な進路選択をすることができる。

−第２の実施の形態−
上述した第１の実施の形態における車両用分岐路選択装置では、分岐路の制限車速を制御目標車速に設定して、先行車の車速Ｖｆ、先行車両と自車両との車速差Ｖｄ、および、分岐路の制御目標車速に基づいて、自車両が進むと考えられる進路の候補を求めた。第２の実施の形態における車両用分岐路選択装置では、分岐路の曲率半径に基づいて、分岐路の通過推奨速度を求め、先行車の車速Ｖｆ、先行車両と自車両との車速差Ｖｄ、および、分岐路の通過推奨速度に基づいて、自車両が進むと考えられる進路の候補を求める。

図８は、第２の実施の形態における車両用分岐路選択装置において、進路推定部５Ａによって行われる処理内容を示すフローチャートである。進路推定部５Ａは、ステップＳ５０１〜ステップＳ５１７の処理を所定のサンプリング周期ごとに行う。なお、図５に示すフローチャートの処理と同一の処理を行うステップには、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。

ステップＳ５０１からステップＳ５０４までの処理は、図５に示すフローチャートと同様である。ステップＳ５０４に続くステップＳ６０１では、ナビゲーション装置１のプレビューデータ作成部１３によって作成されたプレビューデータに基づいて、各分岐路の曲率半径を演算する。曲率半径は、分岐路に含まれる複数のノード点の位置座標に基づいて、既知の方法により求めることができる。ここでは、分岐点から所定の距離内にあるノード点に基づいて、曲率半径を求める。

ステップＳ６０１に続くステップＳ６０２では、分岐路の進路の中から、自車両が進むと考えられる進路の候補を求めるとともに、求めた進路候補が１つであるか否かを判定する。進路候補を求める方法について説明する。進路推定部５Ａは、自車両の速度Ｖ、先行車の車速Ｖｆ、先行車両と自車両との車速差Ｖｄ、および、分岐先の通過推奨速度Ｖｃに基づいて、自車両が進むと考えられる進路の候補を求める。

分岐路の通過推奨速度Ｖｃは、次式（２）に基づいて算出する。
Ｖｃ＝√（Ｇ_Y・Ｒ） （２）
ただし、Ｒは、ステップＳ６０１で求めた曲率半径であり、Ｇ_Yは、予め設定されている目標横加速度である。

自車両の速度Ｖ、先行車の車速Ｖｆ、先行車両と自車両との車速差Ｖｄ、および、分岐路の通過推奨速度Ｖｃに基づいて、自車両が進むと考えられる進路の候補を求める方法について説明する。ここでは、車速差Ｖｄがプラス、すなわち、先行車の方が自車両より遅く、先行車の加速度がマイナスの時（減速時）に、先行車の車速Ｖｆより通過推奨速度Ｖｃが低い分岐路があれば、その分岐路を進路候補とする。また、車速差Ｖｄがマイナス、すなわち、先行車の方が自車両より速く、先行車の加速度がプラスの時（加速時）に、先行車の車速Ｖｆより通過推奨速度Ｖｃが高い分岐路があれば、その分岐路を進路候補とする。

ステップＳ６０２では、上述した方法により求めた進路候補が１つであると判定すると、その進路候補を自車両が進むと考えられる推定進路に設定して、ステップＳ５１７に進む。一方、求めた進路候補が２つ以上あると判定すると、複数の進路候補の中から、自車両が進むと考えられる推定進路を選択する処理を行うために、ステップＳ５０７に進む。

ステップＳ５０７に続くステップＳ６０３では、ナビゲーション装置１のプレビューデータ作成部１３によって作成されたプレビューデータに基づいて、進路候補の分岐路それぞれの道路種別、および、リンク種別の情報を取得するとともに、各分岐路の曲率半径を求める。なお、ステップＳ６０１およびＳ６０２を介して、ステップＳ６０３に進んだ場合には、ステップＳ６０１で求めた曲率半径のデータを用いればよい。

ステップＳ５０９からステップＳ５１２までの処理は、図５に示すフローチャートと同様である。ステップＳ５１２に続くステップＳ６０４では、進路候補の分岐路のうち、曲率半径が所定のしきい値以上の分岐路が存在するか否かを判定する。曲率半径が所定のしきい値以上の分岐路が存在すると判定すると、ステップＳ６０５に進み、曲率半径が所定のしきい値以上の分岐路が存在しないと判定すると、ステップＳ５１６に進む。

ステップＳ６０５では、曲率半径が所定のしきい値以上の分岐路のうち、曲率半径が最大の分岐路のみを進路候補に設定し直して、ステップＳ５１６に進む。ステップＳ５１６およびステップＳ５１７の処理は、図５に示すフローチャートの処理と同じである。

図９は、自車両６１が先行車両６２に追従して、高速道路を走行しており、かつ、高速道路出口への連結路８０Ｂに向かっている状況を示す図である。高速道路本線８０Ａの通過推奨速度Ｖｃ１は１００ｋｍ／ｈであり、連結路８０Ｂの通過推奨速度Ｖｃ２は６０ｋｍ／ｈとする。また、自車両６１は時速９０ｋｍ／ｈで走行しており、先行車両６２は連結路８０Ｂに進入するために減速しており、車速は８０ｋｍ／ｈであるとする。

この場合、先行車両６２の方が自車両６１より遅く、かつ、先行車両６２が減速している。また、出口に向かう連結路８０Ｂの通過推奨速度Ｖｃ２は６０ｋｍ／ｈであるため、先行車両６２の車速（８０ｋｍ／ｈ）より制御目標車速が低い分岐路が存在する。従って、進路推定部５Ａは、連結路６０Ｂを進路候補とする。

一方、先行車両の情報を用いずに、曲率半径が最も大きな分岐路を進路に選択する従来の進路推定方法によれば、本線８０Ａが推定進路に設定されてしまうので、本線８０Ａの推奨通過速度（１００ｋｍ／ｈ）に基づいた加減速制御が行われてしまう。

図１０は、高速道路の本線８０Ａを走行している自車両６１が先行車両６２に追従して走行している状況を示す図である。図９と同様に、高速道路本線８０Ａの通過推奨速度Ｖｃ１は１００ｋｍ／ｈであり、連結路８０Ｂの通過推奨速度Ｖｃ２は６０ｋｍ／ｈとする。また、自車両６１の車速は９０ｋｍ／ｈであり、先行車両６２は、時速８０ｋｍ／ｈで減速中であるとする。

この場合も、図９と同様に、先行車両６２の方が自車両６１より遅く、先行車が減速しており、また、出口に向かう連結路８０Ｂの通過推奨速度Ｖｃ２が先行車６２の車速より低いので、進路推定部５Ａは、連結路８０Ｂを進路候補とする。従って、実際に進む分岐路と異なる分岐路が推定進路に設定されるが、先行車両６２が本線８０Ａの通過推奨速度Ｖｃ１（１００ｋｍ／ｈ）より低い速度で走行しており、しかも減速していることから、前方の交通流が遅いことが予想される。すなわち、本線８０Ａの通過推奨速度Ｖｃ１よりも低い連結路８０Ｂの通過推奨速度Ｖｃ２に基づいて、自車両の加減速制御が行われても特に問題はなく、むしろ、自車両が走行している車線の交通流に応じた加減速制御を行うことができるので、好ましいと言える。

第２の実施の形態における車両用分岐路選択装置によれば、第１の実施の形態における車両用分岐路選択装置と同様に、自車両前方に存在する分岐路の情報を取得するとともに、自車両前方に存在する先行車両の走行状態を検出し、取得した分岐路の情報と、先行車両の走行状態とに基づいて、分岐路の中から、自車両の進路を選択するので、より適切な進路選択をすることができる。

特に、第２の実施の形態における車両用分岐路選択装置によれば、各分岐路の曲率半径に応じた通過推奨速度と、自車両の速度と、先行車両の速度および加減速度とに基づいて、分岐路の中から、自車両の進路を選択するので、さらに適切な進路選択をすることができる。

また、第２の実施の形態における車両用分岐路選択装置によれば、分岐路の情報および先行車両の走行状態に基づいて選択した分岐路が複数存在する場合に、各分岐路の曲率半径に基づいて、自車両の進路を１つ選択する。これにより、分岐路の情報および先行車両の走行状態に基づいて選択した分岐路が複数存在する場合でも、適切な進路選択をすることができる。

本発明は、上述した第１および第２の実施の形態に限定されることはない。例えば、第１の実施の形態では、自車両の車速Ｖ、先行車の車速Ｖｆ、先行車両と自車両との車速差Ｖｄ、および、分岐先の制御目標車速に基づいて、自車両が進むと考えられる進路の候補を求めた。しかし、先行車の車速Ｖｆ、先行車両の加速度、および、分岐路の制御目標車速に基づいて、自車両が進むと考えられる進路の候補を求めることもできる。例えば、先行車両の加速度がマイナスの時（減速時）に、先行車の車速Ｖｆより制御目標車速が低い分岐先があれば、その分岐路を進路候補とする。また、先行車両の加速度がプラスの時（加速時）に、先行車の車速Ｖｆより制御目標車速が高い分岐路があれば、その分岐路を進路候補とする。

第２の実施の形態では、先行車の車速Ｖｆ、先行車両と自車両との車速差Ｖｄ、および、分岐路の通過推奨速度Ｖｃに基づいて、自車両が進むと考えられる進路の候補を求めた。しかし、先行車の車速Ｖｆ、先行車両の加速度、および、分岐路の通過推奨速度に基づいて、自車両が進むと考えられる進路の候補を求めることもできる。例えば、先行車両の加速度がマイナスの時（減速時）に、先行車の車速Ｖｆより通過推奨速度が低い分岐先があれば、その分岐路を進路候補とする。また、先行車両の加速度がプラスの時（加速時）に、先行車の車速Ｖｆより通過推奨速度が高い分岐路があれば、その分岐路を進路候補とする。

第１の実施の形態では、分岐路の情報および先行車両の走行状態に基づいて選択した分岐路が複数存在する場合に、各分岐路の車線数に基づいて、自車両の進路を１つ選択した。しかし、各分岐路の幅員に基づいて、自車両の進路を１つ選択することもできる。例えば、幅員が最大の分岐路を推定進路として選択することができる。これにより、分岐路の情報および先行車両の走行状態に基づいて選択した分岐路が複数存在する場合でも、適切な進路選択をすることができる。

第１の実施の形態において、車速差Ｖｄがプラス（先行車両の方が自車両より遅い）であり、先行車両の加速度がマイナスの時（減速時）に、制御目標車速（制限車速）が最も高い分岐路を進路候補から外す処理を行うようにしてもよい。この場合、残った進路候補が１つであれば、その分岐路を推定進路に設定し、残った進路候補が複数ある場合には、推定進路を１つに決定する処理、すなわち、図５に示すフローチャートのステップＳ５０７以降の処理を行えばよい。同様に、車速差Ｖｄがマイナスであり、先行車両の加速度がプラスの時（加速時）に、制御目標車速（制限車速）が最も低い分岐路を進路候補から外す処理を行うようにしてもよい。第２の実施の形態においても、同様の処理を行うことができる。

図５に示すフローチャートにおいて、ステップＳ５１３〜Ｓ５１５の処理の代わりに、図８に示すフローチャートのステップＳ６０４およびＳ６０５の処理を行うようにしてもよい。また、図８に示すフローチャートにおいて、ステップＳ６０４およびＳ６０５の処理の代わりに、図５に示すフローチャートのステップＳ５１３〜Ｓ５１５の処理を行うようにしてもよい。

第２の実施の形態では、分岐路に含まれる複数のノード点の位置座標に基づいて、分岐路の曲率半径を求めたが、各分岐路の曲率半径の情報を地図データベース１１に格納されている地図データに予め含めておいてもよい。この場合、プレビューデータ作成部１３は、分岐路の曲率半径をも含むプレビューデータを作成して、進路推定部５Ａに出力する。また、各分岐路の通過推奨速度Ｖｃを分岐路の曲率半径に基づいて求めたが、各分岐路の通過推奨速度Ｖｃの情報を地図データベース１１に格納されている地図データに予め含めておいてもよい。この場合、プレビューデータ作成部１３は、分岐路の通過推奨速度Ｖｃをも含むプレビューデータを作成して、進路推定部５Ａに出力する。

先行車両の車速や加速度等の走行状態を示す情報は、レーザレーダー４１により検出するようにしたが、車車間通信等を利用して、先行車両から取得するようにしてもよい。また、分岐路の情報を地図データベース１１から取得したが、路車間通信により、路側装置から取得することもできる。

上述した第１の形態では、先行車両の走行状態と分岐路の情報とに基づいて、進路候補を絞り込む処理、処理対象点および分岐路のリンク種別に基づいて、進路候補を絞り込む処理、進路候補の車線数に基づいて進路候補を絞り込む処理、分岐点における分岐路のリンク角に基づいて進路候補を絞り込む処理を行った。これらの処理において、それぞれ重み付けをし、最終的に１番重い（数値の高い）分岐路を推定進路に設定することもできる。また、第２の実施の形態においても、同様の処理を行うことができる。

特許請求の範囲の構成要素と第１および第２の実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、ＧＰＳユニット２が自車位置検出手段を、地図データベース１１が地図データ格納手段を、先行車情報取得部４が先行車両検出手段および先行車両走行状態検出手段を、進路推定部５が分岐路検出手段、分岐路情報取得手段、および、進路選択手段を、自車速取得部３が自車速検出手段を、道路情報取得部１２が道路種別情報取得手段、車線数検出手段、幅員検出手段、曲率半径検出手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。

第１の実施の形態における車両用分岐路選択装置の構成を示す図 ナビゲーション装置によって行われる処理内容を示すフローチャート 自車速取得部によって行われる処理内容を示すフローチャート 先行車情報取得部によって行われる処理内容を示すフローチャート 進路推定部によって行われる処理内容を示すフローチャート 自車両が先行車両に追従して、高速道路を走行しており、かつ、高速道路出口への連結路に向かっている状況を示す図 高速道路の本線を走行している自車両が先行車両に追従して走行している状況を示す図 第２の実施の形態における車両用分岐路選択装置において、進路推定部によって行われる処理内容を示すフローチャート 自車両が先行車両に追従して、高速道路を走行しており、かつ、高速道路出口への連結路に向かっている状況を示す図 高速道路の本線を走行している自車両が先行車両に追従して走行している状況を示す図

符号の説明

１…ナビゲーション装置、２…ＧＰＳユニット、３…自車速取得部、４…先行車情報取得部、５…進路推定部、６…加減速制御装置、１１…地図データベース、１２…道路情報取得部、１３…プレビューデータ作成部、１４…制御目標車速演算部、３１…車輪速センサ、３２…自車速演算部、４１…レーザレーダー、４２…先行車情報処理部

Claims (15)

1. 自車両の位置を検出する自車位置検出手段と、
   地図データを格納する地図データ格納手段と、
   前記自車位置検出手段によって検出される自車位置、および、前記地図データ格納手段に格納されている地図データに基づいて、自車両前方に存在する分岐路を検出する分岐路検出手段と、
   前記分岐路検出手段によって検出される分岐路の情報を取得する分岐路情報取得手段と、
   自車両前方に存在する先行車両を検出する先行車両検出手段と、
   前記先行車両検出手段によって検出される先行車両の走行状態を検出する先行車両走行状態検出手段と、
   前記分岐路情報取得手段によって取得された分岐路の情報と、前記先行車両走行状態検出手段によって検出された先行車両の走行状態とに基づいて、前記分岐路の中から、自車両の進路を選択する進路選択手段とを備えることを特徴とする車両用分岐路選択装置。
2. 請求項１に記載の車両用分岐路選択装置において、
   前記分岐路情報取得手段は、各分岐路の制御目標車速を取得し、
   前記先行車両走行状態検出手段は、先行車両の速度および加減速度を検出し、
   前記進路選択手段は、前記分岐路情報取得手段によって取得された各分岐路の制御目標車速と、前記先行車両走行状態検出手段によって検出された先行車両の速度および加減速度とに基づいて、前記分岐路の中から、自車両の進路を選択する進路選択手段とを備えることを特徴とする車両用分岐路選択装置。
3. 請求項２に記載の車両用分岐路選択装置において、
   前記進路選択手段は、先行車両が減速している場合に、前記先行車両の速度より低い制御目標車速の分岐路を自車両の進路として選択することを特徴とする車両用分岐路選択装置。
4. 請求項３に記載の車両用分岐路選択装置において、
   自車両の速度を検出する自車速検出手段をさらに備え、
   前記進路選択手段は、前記自車速検出手段によって検出された自車両の速度より前記先行車両の速度が低く、かつ、先行車両が減速している場合に、前記先行車両の速度より低い制御目標車速の分岐路を自車両の進路として選択することを特徴とする車両用分岐路選択装置。
5. 請求項２または請求項３に記載の車両用分岐路選択装置において、
   前記進路選択手段は、先行車両が加速している場合に、前記先行車両の速度より高い制御目標車速の分岐路を自車両の進路として選択することを特徴とする車両用分岐路選択装置。
6. 請求項５に記載の車両用分岐路選択装置において、
   自車両の速度を検出する自車速検出手段をさらに備え、
   前記進路選択手段は、前記自車速検出手段によって検出された自車両の速度より前記先行車両の速度が高く、かつ、先行車両が加速している場合に、前記先行車両の速度より高い制御目標車速の分岐路を自車両の進路として選択することを特徴とする車両用分岐路選択装置。
7. 請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の車両用分岐路選択装置において、
   前記自車位置検出手段によって検出された自車位置の道路、および、前記分岐路検出手段によって検出された分岐路の道路種別情報を取得する道路種別情報取得手段をさらに備え、
   前記進路選択手段は、自車両の進路として選択するための条件に該当する分岐路が複数存在する場合に、前記道路種別情報取得手段によって取得される自車位置の道路の道路種別情報および各分岐路の道路種別情報に基づいて、自車両の進路を１つ選択することを特徴とする車両用分岐路選択装置。
8. 請求項７に記載の車両用分岐路選択装置において、
   前記進路選択手段は、前記自車位置の道路の道路種別が本線である場合に、道路種別が本線の分岐路を自車両の進路として選択することを特徴とする車両用分岐路選択装置。
9. 請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の車両用分岐路選択装置において、
   前記分岐路検出手段によって検出された分岐路の車線数を検出する車線数検出手段をさらに備え、
   前記進路選択手段は、自車両の進路として選択するための条件に該当する分岐路が複数存在する場合に、前記車線数検出手段によって検出される各分岐路の車線数に基づいて、自車両の進路を１つ選択することを特徴とする車両用分岐路選択装置。
10. 請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の車両用分岐路選択装置において、
    前記分岐路検出手段によって検出された分岐路の幅員を検出する幅員検出手段をさらに備え、
    前記進路選択手段は、自車両の進路として選択するための条件に該当する分岐路が複数存在する場合に、前記幅員検出手段によって検出される各分岐路の幅員に基づいて、自車両の進路を１つ選択することを特徴とする車両用分岐路選択装置。
11. 請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の車両用分岐路選択装置において、
    前記分岐路検出手段によって検出された分岐路の曲率半径を検出する曲率半径検出手段をさらに備え、
    前記進路選択手段は、自車両の進路として選択するための条件に該当する分岐路が複数存在する場合に、前記曲率半径検出手段によって検出される各分岐路の曲率半径に基づいて、自車両の進路を１つ選択することを特徴とする車両用分岐路選択装置。
12. 請求項２から請求項１１のいずれか一項に記載の車両用分岐路選択装置において、
    前記分岐路情報取得手段は、各分岐路の制限速度を前記制御目標車速として取得することを特徴とする車両用分岐路選択装置。
13. 請求項２から請求項１１のいずれか一項に記載の車両用分岐路選択装置において、
    前記分岐路情報取得手段は、各分岐路の曲率半径に基づいて、前記制御目標車速を算出することを特徴とする車両用分岐路選択装置。
14. 請求項２から請求項１１のいずれか一項に記載の車両用分岐路選択装置において、
    少なくとも前記進路選択手段によって自車両の進路として選択された分岐路の情報に基づいて、自車両の加減速を制御する加減速制御手段をさらに備えることを特徴とする車両用分岐路選択装置。
15. 自車両の位置および地図データに基づいて、自車両前方に存在する分岐路を検出するとともに、検出した分岐路の情報を取得し、
    自車両前方に存在する先行車両を検出するとともに、検出した先行車両の走行状態を検出し、
    検出した分岐路の情報と、先行車両の走行状態とに基づいて、自車両前方に存在する分岐路の中から、自車両の進路を選択することを特徴とする車両用分岐路選択方法。

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