JP2015158467A - 経路探索システム、経路探索方法、コンピュータプログラム及びコストテーブルのデータ構造 - Google Patents
経路探索システム、経路探索方法、コンピュータプログラム及びコストテーブルのデータ構造 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】車両の自動運転制御が許可された自動運転区間を含む出発地から目的地へ至る推奨経路を探索する場合に、自動運転制御による走行を行うのに適した経路程、低いコスト値が算出されるように設定された自動運転コストテーブル32を用いてコスト値を算出し、算出されたコスト値に基づいて推奨経路を探索するように構成する。
【選択図】図2
Description
現在位置検出部11は、GPS22、車速センサ23、ステアリングセンサ24、ジャイロセンサ25等からなり、現在の車両の位置、方位、車両の走行速度、現在時刻等を検出することが可能となっている。ここで、特に車速センサ23は、車両の移動距離や車速を検出する為のセンサであり、車両の駆動輪の回転に応じてパルスを発生させ、パルス信号をナビゲーションECU13に出力する。そして、ナビゲーションECU13は発生するパルスを計数することにより駆動輪の回転速度や移動距離を算出する。尚、上記4種類のセンサをナビゲーション装置1が全て備える必要はなく、これらの内の1又は複数種類のセンサのみをナビゲーション装置1が備える構成としても良い。
(A)自動運転制御による走行を行う為の専用の車線(以下、自動運転専用車線という)を含む経路は、自動運転制御により走行を行うことを前提として設計された道路を走行する経路であるので、自動運転制御による走行を適切に行うことができる経路であると推定できる。従って、道路属性コストでは、自動運転専用車線を備えた道路については道路属性コストの値をより小さくする。その結果、自動運転専用車線を含む経路が優先的に推奨経路として選択される。
(B)また、JCTやIC等での車線変更の回数が多い経路は複雑な運転操作が必要となるので、自動運転制御による走行を適切に行うことができない。即ち自動運転制御が中断される可能性がある。従って、車線変更コストでは、車線変更の回数が少ない程、車線変更コストの値をより小さくする。その結果、車線変更の少ない経路が優先的に推奨経路として選択される。
(C)また、カーブの曲率が大きい(曲率半径Rが小さい)道路では車外カメラ19やセンサによる区画線や他車両の検出が困難となる為に、自動運転制御による走行を適切に行うことができない。即ち自動運転制御が中断される可能性がある。例えば図3に示すように、自車両45が車外カメラ19で他車両46や区画線47の検出を行う場合では、カーブの曲率が大きいと直線道路やカーブの曲率が小さい道路に比べて進行方向前方の検出領域が狭くなる。特に、高速道路のように道路の両側に壁がある場合には、壁に遮られることによって検出領域が狭くなる。従って、カーブ曲率コストでは、カーブを含まない場合を最も小さい値とし、カーブを含む場合には曲率の小さいカーブが含まれる程、車線変更コストの値をより小さくする。その結果、カーブを含まない道路及びカーブを含む場合に含まれるカーブの曲率が小さい経路が優先的に推奨経路として選択される。
(D)また、車外カメラ19による区画線の検出を行う際には、区画線が鮮明に路面に描かれていることが重要である。しかしながら、工事によって舗装された直後は区画線が鮮明であっても、車両が繰り返し路面上を走行することによって徐々に区画線は剥がれ、劣化する。そして、区画線の劣化した道路では車外カメラ19による区画線の検出が困難となる為に、自動運転制御による走行を適切に行うことができない。即ち自動運転制御が中断される可能性がある。例えば図4に示すように、自車両45が車外カメラ19で区画線47の検出を行う場合では、区画線47が劣化した状態では車外カメラ19で撮像した画像の画像処理を行った場合に区画線47の位置や形状が正確に検出できない。従って、工事期間コストでは、道路工事の終了からの期間が短い道路については、工事期間コストの値をより小さくする。その結果、道路工事の終了からの期間が短い区間、即ち、区画線が鮮明であると予測される区間を含む経路が優先的に推奨経路として選択される。
(E)交通量コストでは、工事期間コストと同じく区画線が検出できないことによる自動運転制御の中断を防止する理由で、交通量の少ない道路については交通量コストの値をより小さくする。その結果、交通量の少ない、即ち、区画線が鮮明であると予測される経路が優先的に推奨経路として選択される。
例えば、本実施形態では、本発明を車両の走行開始時における経路探索を行う際に適用することとしているが、例えば自動運転区間を車両が手動運転により走行している途中で、自動運転を開始する自動運転開始ボタンが押下された際に適用することとしても良い。その場合には、図5のS3以降の処理が実行されることとなる。また、出発地は車両の現在位置となり、目的地は既にナビゲーション装置1において目的地が設定されている状態であれば該目的地とする。一方、目的地が設定されていない場合には、例えば道なりに所定距離だけ離れた地点を目的地とする。
車両の自動運転制御が許可された自動運転区間において自動運転制御による走行を行う際の推奨経路を探索する経路探索システムであって、自動運転制御による走行を行うのに適した経路程、低いコスト値が算出されるように設定された自動運転制御用のコストテーブルを用いてコスト値を算出するコスト算出手段と、前記コスト算出手段によって算出されたコスト値に基づいて前記推奨経路を探索する推奨経路探索手段と、を有することを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、自動運転制御による走行の適格性を考慮した経路探索を行うことが可能となる。その結果、自動運転制御による走行を行わせつつ、自動運転制御が中断される等のユーザにとって不利益な事象が生じることを防止した推奨経路を提供することが可能となる。
前記自動運転制御用のコストテーブルは、コスト値を算出する為の複数の要素を備え、要素毎に特定された値の合計値がコスト値として算出され、前記複数の要素には、自動運転制御による走行を行うのに適しているか否かを判定する為の自動運転判別要素を含むことを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、自動運転判別要素を用いてコスト値を算出することによって、自動運転制御による走行が適切な経路であるか否かを正確に判定することが可能となる。
前記自動運転判別要素として、自動運転制御による走行を行う為の専用の車線を含む経路を優先して推奨経路に選択する為の専用路線コスト、車線変更が少ない経路を優先して推奨経路に選択する為の車線変更コスト、カーブを含まない道路及びカーブを含む場合に含まれるカーブの曲率が小さい経路を優先して推奨経路に選択する為のカーブ曲率コスト、道路工事の終了からの期間が短い区間を含む経路を優先して推奨経路に選択する為の工事期間コスト、交通量の少ない経路を優先して推奨経路に選択する為の交通量コスト、の少なくとも一以上を含むことを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、自動運転専用車線を含む経路、車線変更の少ない経路、カーブを含まない道路及びカーブを含む場合に含まれるカーブの曲率が小さい経路、道路工事の終了からの期間が短い又は交通量の少ない区間を含む経路(即ち、区画線が鮮明であると予測される経路)を夫々優先的に推奨経路として選択することが可能となる。従って、自動運転制御による走行がより適切な経路を推奨経路として選択することが可能となる。
前記自動運転区間において前記車両が自動運転制御により走行するかユーザの運転操作による手動運転により走行するかを選択する走行態様選択手段を有し、前記コスト算出手段は、前記自動運転区間において自動運転制御により走行することが選択された場合に、前記自動運転制御用のコストテーブルを用いてコスト値を算出し、前記自動運転区間において手動運転により走行することが選択された場合に、前記自動運転制御用のコストテーブルと異なる手動運転用のコストテーブルを用いてコスト値を算出することを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、車両が自動運転区間において自動運転制御を行うことを仮定した推奨経路に加えて自動運転制御を行わないことを仮定した推奨経路についても検索することが可能であり、ユーザの経路選択の幅を広げ、車両の走行態様に限定されることなくユーザに対してより適切な走行経路を選択させることが可能となる。また、選択された走行態様によって異なるコストテーブルを用いて経路探索を行うので、走行態様毎に適切な経路を探索することが可能となる。
前記自動運転制御用のコストテーブル及び前記手動運転用のコストテーブルは、コスト値を算出する為の要素として、距離が短い経路を優先して推奨経路に選択する為の距離コスト、渋滞の少ない経路を優先して推奨経路に選択する為の渋滞コスト、道路幅の広い経路を優先して推奨経路に選択する為の道路幅コスト、車線数の多い経路を優先して推奨経路に選択する為の車線数コスト、の少なくとも一以上を含み、前記自動運転制御用のコストテーブルは、前記手動運転用のコストテーブルよりも前記距離コスト、渋滞コスト、道路幅コスト、又は車線数コストのコスト値に占める割合が低いことを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、自動運転区間において車両が自動運転制御により走行することを選択して経路探索を行った場合には、手動運転により走行することを選択して経路探索を行った場合よりも、自動運転制御による走行を行うのに適した経路であるか否かを重視してコスト値を算出することが可能となる。
前記自動運転制御用のコストテーブルは、コスト値を算出する為の要素として、前記手動運転用のコストテーブルと共通の要素を含むとともに、前記手動運転用のコストテーブルには含まれない要素を含むことを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、手動運転用のコストテーブルと手動運転用のコストテーブルでは、それぞれ異なる要素を用いてコスト値を算出することによって、選択された走行態様に応じた基準に基づいて、経路の適格性を正確に判定することが可能となる。
前記推奨経路探索手段により探索された前記推奨経路に含まれる前記自動運転区間に対して、前記車両に対して行われる前記自動運転制御の制御内容を設定する制御内容設定手段を有することを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、推奨経路を走行する際に車両で行われる自動運転制御の制御内容を設定することが可能となる。従って、走行中に自動運転制御の制御内容を設定する必要が無く、自動運転制御に係る処理負担を軽減することが可能となる。
13 ナビゲーションECU
14 操作部
15 液晶ディスプレイ
41 CPU
42 RAM
43 ROM
45 自車両
46 他車両
47 区画線
51、61 経路案内画面
52、62 情報ウィンドウ
(A)自動運転制御による走行を行う為の専用の車線(以下、自動運転専用車線という)を含む経路は、自動運転制御により走行を行うことを前提として設計された道路を走行する経路であるので、自動運転制御による走行を適切に行うことができる経路であると推定できる。従って、道路属性コストでは、自動運転専用車線を備えた道路については道路属性コストの値をより小さくする。その結果、自動運転専用車線を含む経路が優先的に推奨経路として選択される。
(B)また、JCTやIC等での車線変更の回数が多い経路は複雑な運転操作が必要となるので、自動運転制御による走行を適切に行うことができない。即ち自動運転制御が中断される可能性がある。従って、車線変更コストでは、車線変更の回数が少ない程、車線変更コストの値をより小さくする。その結果、車線変更の少ない経路が優先的に推奨経路として選択される。
(C)また、カーブの曲率が大きい(曲率半径Rが小さい)道路では車外カメラ19やセンサによる区画線や他車両の検出が困難となる為に、自動運転制御による走行を適切に行うことができない。即ち自動運転制御が中断される可能性がある。例えば図3に示すように、自車両45が車外カメラ19で他車両46や区画線47の検出を行う場合では、カーブの曲率が大きいと直線道路やカーブの曲率が小さい道路に比べて進行方向前方の検出領域が狭くなる。特に、高速道路のように道路の両側に壁がある場合には、壁に遮られることによって検出領域が狭くなる。従って、カーブ曲率コストでは、カーブを含まない場合を最も小さい値とし、カーブを含む場合には曲率の小さいカーブが含まれる程、カーブ曲率コストの値をより小さくする。その結果、カーブを含まない道路及びカーブを含む場合に含まれるカーブの曲率が小さい経路が優先的に推奨経路として選択される。
(D)また、車外カメラ19による区画線の検出を行う際には、区画線が鮮明に路面に描かれていることが重要である。しかしながら、工事によって舗装された直後は区画線が鮮明であっても、車両が繰り返し路面上を走行することによって徐々に区画線は剥がれ、劣化する。そして、区画線の劣化した道路では車外カメラ19による区画線の検出が困難となる為に、自動運転制御による走行を適切に行うことができない。即ち自動運転制御が中断される可能性がある。例えば図4に示すように、自車両45が車外カメラ19で区画線47の検出を行う場合では、区画線47が劣化した状態では車外カメラ19で撮像した画像の画像処理を行った場合に区画線47の位置や形状が正確に検出できない。従って、工事期間コストでは、道路工事の終了からの期間が短い道路については、工事期間コストの値をより小さくする。その結果、道路工事の終了からの期間が短い区間、即ち、区画線が鮮明であると予測される区間を含む経路が優先的に推奨経路として選択される。
(E)交通量コストでは、工事期間コストと同じく区画線が検出できないことによる自動運転制御の中断を防止する理由で、交通量の少ない道路については交通量コストの値をより小さくする。その結果、交通量の少ない、即ち、区画線が鮮明であると予測される経路が優先的に推奨経路として選択される。
前記自動運転判別要素として、自動運転制御による走行を行う為の専用の車線を含む経路を優先して推奨経路に選択する為の専用路線コスト、車線変更が少ない経路を優先して推奨経路に選択する為の車線変更コスト、カーブを含まない道路及びカーブを含む場合に含まれるカーブの曲率が小さい経路を優先して推奨経路に選択する為のカーブ曲率コスト、道路工事の終了からの期間が短い区間を含む経路を優先して推奨経路に選択する為の工事期間コスト、交通量の少ない経路を優先して推奨経路に選択する為の交通量コスト、の少なくとも一以上を含むことを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、自動運転専用車線を含む経路、車線変更の少ない経路、カーブを含まない道路及びカーブを含む場合に含まれるカーブの曲率が小さい経路、道路工事の終了からの期間が短い又は交通量の少ない区間を含む経路(即ち、区画線が鮮明であると予測される経路)を夫々優先的に推奨経路として選択することが可能となる。従って、自動運転制御による走行がより適切な経路を推奨経路として選択することが可能となる。
また、第4の構成は以下のとおりである。
前記コスト算出手段は、前記自動運転区間において前記車両が自動運転制御により走行する場合には、前記自動運転制御用のコストテーブルを用いてコスト値を算出し、前記自動運転区間において前記車両がユーザの運転操作による手動運転により走行する場合には、前記自動運転制御用のコストテーブルと異なる手動運転用のコストテーブルを用いてコスト値を算出することを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、走行態様毎に適切な経路を探索することが可能となる。
前記自動運転区間において前記車両が自動運転制御により走行するかユーザの運転操作による手動運転により走行するかを選択する走行態様選択手段を有し、前記コスト算出手段は、前記自動運転区間において自動運転制御により走行することが選択された場合に、前記自動運転制御用のコストテーブルを用いてコスト値を算出し、前記自動運転区間において手動運転により走行することが選択された場合に、前記自動運転制御用のコストテーブルと異なる手動運転用のコストテーブルを用いてコスト値を算出することを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、車両が自動運転区間において自動運転制御を行うことを仮定した推奨経路に加えて自動運転制御を行わないことを仮定した推奨経路についても検索することが可能であり、ユーザの経路選択の幅を広げ、車両の走行態様に限定されることなくユーザに対してより適切な走行経路を選択させることが可能となる。また、選択された走行態様によって異なるコストテーブルを用いて経路探索を行うので、走行態様毎に適切な経路を探索することが可能となる。
前記自動運転制御用のコストテーブル及び前記手動運転用のコストテーブルは、コスト値を算出する為の要素として、距離が短い経路を優先して推奨経路に選択する為の距離コスト、渋滞の少ない経路を優先して推奨経路に選択する為の渋滞コスト、道路幅の広い経路を優先して推奨経路に選択する為の道路幅コスト、車線数の多い経路を優先して推奨経路に選択する為の車線数コスト、の少なくとも一以上を含み、前記自動運転制御用のコストテーブルは、前記手動運転用のコストテーブルよりも前記距離コスト、渋滞コスト、道路幅コスト、又は車線数コストのコスト値に占める割合が低いことを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、自動運転区間において車両が自動運転制御により走行することを選択して経路探索を行った場合には、手動運転により走行することを選択して経路探索を行った場合よりも、自動運転制御による走行を行うのに適した経路であるか否かを重視してコスト値を算出することが可能となる。
前記自動運転制御用のコストテーブル及び前記手動運転用のコストテーブルは、コスト値を算出する為の要素として、両テーブルで考慮される共通の要素と、前記自動運転制御用のコストテーブルのみで考慮される要素と、前記手動運転用のコストテーブルのみで考慮される要素と、を含み、前記自動運転制御用のコストテーブルは、前記手動運転用のコストテーブルよりも前記共通の要素のコスト値全体に示す割合が低くなるように設定されることを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、手動運転用のコストテーブルと手動運転用のコストテーブルでは、それぞれ異なる要素を用いてコスト値を算出することによって、選択された走行態様に応じた基準に基づいて、経路の適格性を正確に判定することが可能となる。
前記推奨経路探索手段により探索された前記推奨経路に含まれる前記自動運転区間に対して、前記車両に対して行われる前記自動運転制御の制御内容を設定する制御内容設定手段を有することを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、推奨経路を走行する際に車両で行われる自動運転制御の制御内容を設定することが可能となる。従って、走行中に自動運転制御の制御内容を設定する必要が無く、自動運転制御に係る処理負担を軽減することが可能となる。
また、第9の構成は以下のとおりである。
自動運転制御用のコストテーブルは、自動運転制御による走行を行う為の専用の車線を含む経路程、より低いコスト値が算出されるように設定されることを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、自動運転制御による走行を行うのに適した経路について、より低いコスト値が算出されるようにすることが可能となる。
また、第10の構成は以下のとおりである。
自動運転制御用のコストテーブルは、車線変更の少ない経路程、より低いコスト値が算出されるように設定されることを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、自動運転制御による走行を行うのに適した経路について、より低いコスト値が算出されるようにすることが可能となる。
また、第11の構成は以下のとおりである。
自動運転制御用のコストテーブルは、カーブを含まない経路が最も低く、且つカーブを含む経路についてはカーブの曲率が小さい程、より低いコスト値が算出されるように設定されることを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、自動運転制御による走行を行うのに適した経路について、より低いコスト値が算出されるようにすることが可能となる。
また、第12の構成は以下のとおりである。
自動運転制御用のコストテーブルは、道路工事の終了からの期間が短い区間を含む経路程、より低いコスト値が算出されるように設定されることを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、自動運転制御による走行を行うのに適した経路について、より低いコスト値が算出されるようにすることが可能となる。
また、第13の構成は以下のとおりである。
自動運転制御用のコストテーブルは、交通量の少ない経路程、より低いコスト値が算出されるように設定されることを特徴とする。
上記構成を有する経路探索システムによれば、自動運転制御による走行を行うのに適した経路について、より低いコスト値が算出されるようにすることが可能となる。
Claims (10)
- 車両の自動運転制御が許可された自動運転区間において自動運転制御による走行を行う際の推奨経路を探索する経路探索システムであって、
自動運転制御による走行を行うのに適した経路程、低いコスト値が算出されるように設定された自動運転制御用のコストテーブルを用いてコスト値を算出するコスト算出手段と、
前記コスト算出手段によって算出されたコスト値に基づいて前記推奨経路を探索する推奨経路探索手段と、を有することを特徴とする経路探索システム。 - 前記自動運転制御用のコストテーブルは、
コスト値を算出する為の複数の要素を備え、
要素毎に特定された値の合計値がコスト値として算出され、
前記複数の要素には、自動運転制御による走行を行うのに適しているか否かを判定する為の自動運転判別要素を含むことを特徴とする請求項1に記載の経路探索システム。 - 前記自動運転判別要素として、
自動運転制御による走行を行う為の専用の車線を含む経路を優先して推奨経路に選択する為の専用路線コスト、
車線変更が少ない経路を優先して推奨経路に選択する為の車線変更コスト、
カーブを含まない道路及びカーブを含む場合に含まれるカーブの曲率が小さい経路を優先して推奨経路に選択する為のカーブ曲率コスト、
道路工事の終了からの期間が短い区間を含む経路を優先して推奨経路に選択する為の工事期間コスト、
交通量の少ない経路を優先して推奨経路に選択する為の交通量コスト、
の少なくとも一以上を含むことを特徴とする請求項2に記載の経路探索システム。 - 前記自動運転区間において前記車両が自動運転制御により走行するかユーザの運転操作による手動運転により走行するかを選択する走行態様選択手段を有し、
前記コスト算出手段は、
前記自動運転区間において自動運転制御により走行することが選択された場合に、前記自動運転制御用のコストテーブルを用いてコスト値を算出し、
前記自動運転区間において手動運転により走行することが選択された場合に、前記自動運転制御用のコストテーブルと異なる手動運転用のコストテーブルを用いてコスト値を算出することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の経路探索システム。 - 前記自動運転制御用のコストテーブル及び前記手動運転用のコストテーブルは、コスト値を算出する為の要素として、
距離が短い経路を優先して推奨経路に選択する為の距離コスト、
渋滞の少ない経路を優先して推奨経路に選択する為の渋滞コスト、
道路幅の広い経路を優先して推奨経路に選択する為の道路幅コスト、
車線数の多い経路を優先して推奨経路に選択する為の車線数コスト、
の少なくとも一以上を含み、
前記自動運転制御用のコストテーブルは、前記手動運転用のコストテーブルよりも前記距離コスト、渋滞コスト、道路幅コスト、又は車線数コストのコスト値に占める割合が低いことを特徴とする請求項4に記載の経路探索システム。 - 前記自動運転制御用のコストテーブルは、コスト値を算出する為の要素として、
前記手動運転用のコストテーブルと共通の要素を含むとともに、前記手動運転用のコストテーブルには含まれない要素を含むことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の経路探索システム。 - 前記推奨経路探索手段により探索された前記推奨経路に含まれる前記自動運転区間に対して、前記車両に対して行われる前記自動運転制御の制御内容を設定する制御内容設定手段を有することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の経路探索システム。
- 車両の自動運転制御が許可された自動運転区間において自動運転制御による走行を行う際の推奨経路を探索する経路探索方法であって、
コスト算出手段が、自動運転制御による走行を行うのに適した経路程、低いコスト値が算出されるように設定された自動運転制御用のコストテーブルを用いてコスト値を算出するステップと、
推奨経路探索手段が、前記コスト算出手段によって算出されたコスト値に基づいて前記推奨経路を探索するステップと、を有することを特徴とする経路探索方法。 - 車両の自動運転制御が許可された自動運転区間において自動運転制御による走行を行う際の推奨経路を探索するコンピュータプログラムであって、
コンピュータを、
自動運転制御による走行を行うのに適した経路程、低いコスト値が算出されるように設定された自動運転制御用のコストテーブルを用いてコスト値を算出するコスト算出手段と、
前記コスト算出手段によって算出されたコスト値に基づいて前記推奨経路を探索する推奨経路探索手段と、
して機能させる為のコンピュータプログラム。 - 車両の自動運転制御が許可された自動運転区間において自動運転制御による走行を行う際の推奨経路を探索する際に、該推奨経路の選択の指標となるコスト値を算出するのに用いられるコストテーブルのデータ構造であって、
コスト値を算出する為の複数の要素を備え、
要素毎に特定された値の合計値がコスト値として算出され、
前記複数の要素には、自動運転制御による走行を行うのに適しているか否かを判定する為の自動運転判別要素を含むことを特徴とするコストテーブルのデータ構造。
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