JP2016035628A - 走行計画生成システム、方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】隊列走行が可能となる可能性を高めることができる技術の提供。【解決手段】本発明の走行計画生成システムは、少なくとも自車両の出発地と目的地とを示す基本計画を取得する基本計画取得手段と、他車両の走行予定経路と走行予定時刻とを示す他車両走行計画を取得する他車両走行計画取得手段と、前記他車両走行計画と前記基本計画とに基づいて、前記他車両と前記自車両とが隊列走行が可能となるように、前記自車両の走行予定経路と走行予定時刻とを示す自車両走行計画を生成する自車両走行計画生成手段と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、隊列走行を考慮した走行計画生成システム、方法およびプログラムに関する。

他車両の経路計画と自車両の経路計画との類似度を評価することにより、自車両と隊列を編成する他車両を選択する技術が知られている（特許文献１、参照）。特許文献１において、現在位置から目的地までの経路計画が完全一致する場合や、経路計画が一定割合以上で一致する場合に経路計画が近似すると評価される。

特開２００８−３６７５号公報

しかしながら、特許文献１において、自車両の経路計画が、他車両の経路計画のいずれとも類似しない場合には、自車両は他車両と隊列を編成することができなくなるという問題があった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、隊列走行が可能となる可能性を高めることができる技術を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明の走行計画生成システムは、少なくとも自車両の出発地と目的地とを示す基本計画を取得する基本計画取得手段と、他車両の走行予定経路と走行予定時刻とを示す他車両走行計画を取得する他車両走行計画取得手段と、他車両走行計画と基本計画とに基づいて、他車両と自車両とが隊列走行が可能となるように、自車両の走行予定経路と走行予定時刻とを示す自車両走行計画を生成する自車両走行計画生成手段と、を備える。

また、前記の目的を達成するため、本発明の走行計画生成方法は、少なくとも自車両の出発地と目的地とを示す基本計画を取得する基本計画取得工程と、他車両の走行予定経路と走行予定時刻とを示す他車両走行計画を取得する他車両走行計画取得工程と、他車両走行計画と基本計画とに基づいて、他車両と自車両とが隊列走行が可能となるように、自車両の走行予定経路と走行予定時刻とを示す自車両走行計画を生成する自車両走行計画生成工程と、を含む。

さらに、前記の目的を達成するため、本発明の走行計画生成プログラムは、少なくとも自車両の出発地と目的地とを示す基本計画を取得する基本計画取得機能と、他車両の走行予定経路と走行予定時刻とを示す他車両走行計画を取得する他車両走行計画取得機能と、他車両走行計画と基本計画とに基づいて、他車両と自車両とが隊列走行が可能となるように、自車両の走行予定経路と走行予定時刻とを示す自車両走行計画を生成する自車両走行計画生成機能と、をコンピュータに実現させる。

以上の走行計画生成システム、方法、プログラムにおいて、他車両走行計画取得手段は、他車両の走行予定経路と走行予定時刻とに基づいて、隊列走行が可能となるように、基本計画における出発地から目的地へと向かう自車両走行計画を生成する。すなわち、最初から自車両の走行予定経路と走行予定時刻が設定されているのでなく、隊列走行が可能となる走行予定経路と走行予定時刻とを示す自車両走行計画が生成されるため、隊列走行が可能となる可能性を高めることができる。

走行計画生成システムのブロック図である。 （２Ａ）は道路の模式図、（２Ｂ）〜（２Ｄ）は候補経路の模式図である。 （３Ａ）は走行計画生成処理、（３Ｂ）は走行計画修正処理のフローチャートである。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）全体構成：
（１−１）ナビゲーション端末の構成：
（１−２）走行計画生成システムの構成：
（２）走行計画生成処理：
（３）走行計画修正処理：
（４）他の実施形態：

（１）全体構成：
図１は、本実施形態にかかる走行計画生成システム１０を含むシステム全体の構成を示すブロック図である。本実施形態における走行計画生成システム１０は車両に備えられたナビゲーション端末１００と協働する。図示しないが、走行計画生成システム１０は、図１の車両と同様の構成を備えた複数の車両と無線通信可能である。

（１−１）ナビゲーション端末の構成：
ナビゲーション端末１００は道路を走行する複数の車両に搭載されている。ナビゲーション端末１００は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部２００と記録媒体３００とを備える。制御部２００は、記録媒体３００やＲＯＭに記憶されたプログラムを実行する。本実施形態において制御部２００は、このプログラムの一つとしてナビゲーションプログラム２１０を実行する。

車両は、通信部２２０とＧＰＳ受信部４１０と車速センサ４２０とジャイロセンサ４３０と車両制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４４０と車車間通信部４５０とカメラ４６０とユーザＩ／Ｆ部４７０とを備えている。通信部２２０は、無線通信を行うための回路によって構成され、制御部２００は通信部２２０を制御して走行計画生成システム１０と通信を行う。ＧＰＳ受信部４１０は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の現在位置を算出するための信号を制御部２００に出力する。車速センサ４２０は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を制御部２００に出力する。制御部２００は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車速を取得する。

ジャイロセンサ４３０は、車両の水平面内の旋回についての角加速度を検出し、車両の向きに対応した信号を出力する。制御部２００は、この信号を取得して車両の進行方向を取得する。車車間通信部４５０は、無線通信を行うための回路によって構成され、制御部２００は車車間通信部４５０を制御して他の車両と通信を行う。カメラ４６０は、車両の周辺を撮影する撮像素子であり、周辺を撮影した周辺画像を制御部２００に出力する。制御部２００は、周辺画像の画像認識に基づいて自車両や他車両の位置を取得する。

記録媒体３００には、地図情報３００ａが記録されている。地図情報３００ａには車両が走行する道路上に設定されたノード（交差点、インターチェンジ、ジャンクション）の位置等を示すノードデータ、ノード間の道路区間（リンク）の形状を特定するための形状補間点の位置等を示す形状補間データ、道路区間における旅行時間や区間長等の各種情報を示すリンクデータ等が含まれている。

記録媒体３００には、基本計画３００ｂが記録されている。本実施形態において、基本計画３００ｂは、ユーザが希望する出発地と目的地と到着時刻とを示す。また、記録媒体３００には、自車両走行計画３００ｃが記録されている。この自車両走行計画３００ｃは、基本計画３００ｂが示す出発地から目的地までを接続する一連の道路区間によって構成された走行予定経路と、当該走行予定経路上の主要地点（例えば出発地、目的地、ノード等）の走行予定時刻とを示す。また、自車両走行計画３００ｃは、走行予定経路を構成する道路区間のうち、他車両と隊列走行が可能な共通区間を示す。

制御部２００は、車速センサ４２０やジャイロセンサ４３０やＧＰＳ受信部４１０等の出力信号に基づいて車両の走行軌跡を取得するとともに、地図情報３００ａのノードデータやリンクデータに基づいて道路区間の形状を取得する。そして、制御部２００は、車両の走行軌跡とマッチする形状を有する道路区間を車両が走行している走行道路区間として特定し、当該走行道路区間上にて車両の現在位置を特定する。

車両制御ＥＣＵ４４０は、車速と操舵角を制御するための回路である。車両制御ＥＣＵ４４０は、エンジンのスロットル開度やブレーキの制動力を調整することにより車速を制御する。また、車両制御ＥＣＵ４４０は、車輪の操舵角を調整することにより車両を操舵する。

ユーザＩ／Ｆ部４７０は、運転者の操作を入力し、また運転者に走行予定経路を案内するためのインタフェース部であり、図示しないタッチパネルディスプレイからなる入力部を兼ねた表示部やスピーカー等の出力音の出力部を備えている。走行予定経路とは、車両が走行する予定の道路区間である複数の構成道路区間によって構成された経路である。ナビゲーションプログラム２１０の機能により制御部２００は、ユーザＩ／Ｆ部４７０に対して走行予定経路が重畳された地図を表示させる。

ナビゲーションプログラム２１０は、運転支援部２１０ａと計画送受信部２１０ｂとを含む。
運転支援部２１０ａは、自車両の走行予定経路の案内と隊列走行制御とを行う機能を制御部２００に実現させるモジュールである。運転支援部２１０ａの機能により制御部２００は、走行計画生成システム１０から受信した自車両走行計画３００ｃの走行予定経路を示す画像が重畳された地図をユーザＩ／Ｆ部４７０のディスプレイに表示させることにより、走行予定経路を案内する。また、運転支援部２１０ａの機能により制御部２００は、走行予定経路の案内において、走行予定経路上の主要地点における走行予定時刻を案内する。さらに、運転支援部２１０ａの機能により制御部２００は、自車両走行計画３００ｃが示す走行予定時刻どおりに走行予定経路上を走行するように、車速の案内を行ってもよいし、車速の制御を行ってもよい。

また、運転支援部２１０ａの機能により制御部２００は、自車両の走行予定経路を構成する道路区間のうち、他車両と隊列走行が可能な共通区間を走行する場合に、隊列走行制御を実行する。この隊列走行制御とは、他車両と隊列を組んで走行するための車両制御であって、同一レーン上において前方の他車両から一定の距離だけ後方を走行するための車両制御である。すなわち、運転支援部２１０ａの機能により制御部２００は、自車両が隊列の先頭でない場合、隊列を構成する前方の他車両の位置を車車間通信部４５０による通信またはカメラ４６０が撮影した周辺画像の画像認識に基づいて取得する。そして、制御部２００は、隊列を構成する前方の他車両と同一レーンを走行するように車輪の操舵角を制御し、かつ、前方の他車両から一定の距離だけ後方を走行するように車速を制御するための信号を車両制御ＥＣＵ４４０に出力する。一方、運転支援部２１０ａの機能により制御部２００は、自車両が隊列の先頭である場合、走行予定経路にて指定されている推奨レーン上を所定車速で走行するように、車速と車輪の操舵角とを制御する。

計画送受信部２１０ｂは、走行計画生成システム１０との間で走行計画を送受信するための機能を制御部２００に実現させるモジュールである。計画送受信部２１０ｂの機能により制御部２００は、ユーザＩ／Ｆ部４７０におけるユーザの操作に基づいて、基本計画３００ｂを生成し、当該基本計画３００ｂを走行計画生成システム１０に送信する。さらに、計画送受信部２１０ｂの機能により制御部２００は、送信した基本計画３００ｂに対して走行計画生成システム１０から応答された自車両走行計画３００ｃを受信する。ここで、自車両走行計画３００ｃは、走行予定経路を構成する道路区間のうち、他車両と隊列走行が可能な共通区間を示す。従って、運転支援部２１０ａの機能により制御部２００は、自車両走行計画３００ｃに基づいて、走行予定経路の案内と隊列走行制御とを実行することができる。

計画送受信部２１０ｂの機能により制御部２００は、自車両走行計画３００ｃに従って車両が走行していない場合に不実行通知を走行計画生成システム１０に送信する。自車両走行計画３００ｃに従って車両が走行してない場合とは、例えば自車両走行計画３００ｃの出発予定時刻から所定期間経過しても、車両が走行を開始していない場合や、車両が走行予定経路上の最初の道路区間を走行していない場合であってもよい。

（１−２）走行計画生成システムの構成：
次に、走行計画生成システム１０について説明する。走行計画生成システム１０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部２０と通信部２２と記録媒体３０とを備えている。制御部２０は、記録媒体３０やＲＯＭに記録されたプログラムを実行する。通信部２２は、車両と無線通信を行うための回路によって構成され、制御部２０は通信部２２を制御して車両と通信を行う。記録媒体３０には、地図情報３０ａが記録されている。地図情報３０ａは、ナビゲーション端末１００の地図情報３００ａと同様である。記録媒体３０には、複数の他車両走行計画３０ｄが蓄積されている。他車両走行計画３０ｄは、自車両走行計画３００ｃと同様に、走行予定経路と、当該走行予定経路上にて隊列走行が可能な共通区間と、当該走行予定経路上の主要地点の走行予定時刻とを示す。

なお、走行計画生成システム１０は、基本計画３００ｂを車両から受信した場合に、当該車両を自車両として扱って自車両走行計画３００ｃを生成する。そして、走行計画生成システム１０は、自車両走行計画３００ｃを自車両に送信すると、当該自車両を他車両として扱うとともに、当該自車両走行計画３００ｃを他車両走行計画３０ｄとして記録媒体３０に蓄積する（破線矢印）。

走行計画生成プログラム２１は、基本計画取得部２１ａと他車両走行計画取得部２１ｂと自車両走行計画生成部２１ｃとを含む。
基本計画取得部２１ａは、少なくとも自車両の出発地と目的地とを示す基本計画３００ｂを取得する機能を制御部２０に実現させるモジュールである。すなわち、基本計画取得部２１ａの機能により制御部２０は、ユーザの操作に基づいて生成された基本計画３００ｂを自車両から取得する。基本計画３００ｂは、自車両のユーザが希望する出発地と目的地と到着時刻とを示す。

他車両走行計画取得部２１ｂは、他車両の走行予定経路と走行予定時刻とを示す他車両走行計画３０ｄを取得する機能を制御部２０に実現させるモジュールである。すなわち、他車両走行計画取得部２１ｂの機能により制御部２０は、自車両から送信された基本計画３００ｂに基づいて自車両走行計画３００ｃを生成するために、当該自車両以外の車両である他車両についてすでに生成された他車両走行計画３０ｄを記録媒体３０から取得する。また、制御部２０は、すでに他車両が走行を完了している他車両走行計画３０ｄを取得しないように、現在時刻よりも到着予定時刻が遅い他車両走行計画３０ｄを取得する。なお、走行計画生成システム１０は、複数の車両について自車両走行計画３００ｃを生成し、当該自車両走行計画３００ｃを記録媒体３０に蓄積するため、他車両走行計画取得部２１ｂの機能により制御部２０は、複数の他車両の他車両走行計画を取得することとなる。

自車両走行計画生成部２１ｃは、他車両走行計画３０ｄと基本計画３００ｂとに基づいて、他車両と自車両とが隊列走行が可能となるように、自車両の走行予定経路と走行予定時刻とを示す自車両走行計画３００ｃを生成する機能を制御部２０に実現させるモジュールである。まず、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、ダイクストラ法等の公知の経路探索手法を用いて、基本計画３００ｂが示す出発地から目的地までを接続する一連の道路区間によって構成される複数の候補経路を探索する。例えば、制御部２０は、旅行時間や走行距離の小ささが上位となる所定個数の候補経路を探索する。

図２Ａは、道路の模式図である。図２Ａの各線は高速道路上の道路区間を意味し、複数の道路区間が接続している白丸は出発地Ｓと目的地ＧとノードＮ（インターチェンジ、ジャンクション）等を意味する。図２Ａの例において、図２Ｂ〜２Ｄに示す３個の候補経路１〜３（実線、破線、一点鎖線）が探索されたこととする。候補経路１〜３は、いずれも出発地Ｓから目的地Ｇまでの経路であるが、少なくとも一部の道路区間が相違している。以下、候補経路１〜３を構成する道路区間を候補区間と表記する。

自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、他車両の走行予定経路と自車両の走行予定経路とが少なくとも１個の共通する道路区間である共通区間を有するように自車両走行計画３００ｃを生成する。また、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、共通区間における他車両の走行予定時刻と、共通区間における自車両の走行予定時刻との差が閾値以下となるように、自車両走行計画３００ｃを生成する。

具体的に、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、他車両走行計画３０ｄを参照することにより、候補経路１〜３を構成する各候補区間の始点のノードＮを走行する走行予定時刻ｔ₁〜ｔ₆ごとに、各候補区間を走行する予定の他車両の台数を取得する。図２Ｂにおいては、候補経路１を構成する各候補区間について、走行予定時刻ｔ₁〜ｔ₆ごとの他車両の走行台数を示している。制御部２０は、候補経路１〜３のうち、少なくとも１個の候補区間において、他車両の走行台数が１台以上となっている候補経路１〜３を自車両走行計画３００ｃの走行予定経路として選択する。走行予定時刻ｔ₁〜ｔ₆は時間軸を均等に区分した単位期間の先頭時刻を意味する。従って、他車両の走行台数が１台以上となっている候補経路１〜３を自車両走行計画３００ｃの走行予定経路として選択することにより、共通区間における他車両の走行予定時刻と、共通区間における自車両の走行予定時刻との差を単位期間以下とすることができる。なお、車車間通信部４５０やカメラ４６０は、同一地点における走行時刻の差が単位期間以下である場合に、車両同士が隊列走行できるように構成されていることとする。

さらに、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、自車両の走行予定経路のうち、共通区間が占める割合が最大または閾値以上となるように、自車両走行計画３００ｃを生成する。また、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、他車両と自車両とが隊列走行が可能となるように、出発地における出発時刻を設定する。具体的に、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、出発地Ｓにおける出発時刻（時刻ｔ₁〜ｔ₆）を変えながら、他車両の走行台数が１台以上となっている共通区間の割合（以下、共通割合）が最大となる出発地Ｓにおける出発時刻を取得する。

例えば、図２Ｂの時刻ｔ₁にて出発地Ｓを出発したと仮定する。この場合、制御部２０は、各候補区間の旅行時間に基づいて、候補経路１の各ノードＮ₁，Ｎ₂，Ｎ₃，Ｎ₇の走行予定時刻ｔ₂，ｔ₄，ｔ₅，ｔ₆を取得する。そして、制御部２０は、各候補区間のうち、走行予定時刻ｔ₂，ｔ₄，ｔ₅，ｔ₆における他車両の走行台数（実線枠内）を取得し、当該走行台数が１台以上となっている候補区間を共通区間Ｃ（実線矢印）として取得し、全共通区間Ｃの区間長の合計を、全候補区間の区間長の合計で除算した共通割合を取得する。例えば、図２Ｂの時刻ｔ₂にて出発地Ｓを出発したと仮定する。この場合、制御部２０は、各候補区間のうち、走行予定時刻ｔ₃，ｔ₅，ｔ₆，ｔ₇における他車両の走行台数（破線枠内）を取得することとなる。図２Ｂにおいて時刻ｔ₁にて出発地Ｓを出発した場合の共通割合は、時刻ｔ₂にて出発地Ｓを出発した場合の共通割合よりも大きくなる。

以上のように、制御部２０は、図２Ｂ〜２Ｄに示す各候補経路１〜３について出発時刻を変えながら、共通割合が最大となる候補経路１〜３と出発時刻との組み合わせを取得する。図２Ｂにおいて、候補経路１において出発地Ｓの出発時刻を時刻ｔ₁に設定した場合に、共通割合が最大となったとして以下説明する。候補経路１において時刻ｔ₁に出発地Ｓの出発時刻を設定した場合、道路区間Ｓ〜Ｎ₁では２台の他車両と、道路区間Ｎ₁〜Ｎ₂では３台の他車両と、道路区間Ｎ₃〜Ｎ₇では２台の他車両と、道路区間Ｎ₇〜Ｇでは２台の他車両と隊列走行が可能となる。

自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、共通割合が最大となる候補経路１と出発時刻（時刻ｔ₁）とを取得すると、候補経路１を走行予定経路とし、時刻ｔ₁を出発時刻とする自車両走行計画３００ｃを生成する。そして、制御部２０は、自車両走行計画３００ｃを自車両に送信する。自車両走行計画３００ｃを自車両に送信すると、制御部２０は、自車両走行計画３００ｃを、他車両走行計画３０ｄとして記録媒体３０に蓄積する。このとき、制御部２０は、新たに蓄積する他車両走行計画３０ｄと共通区間Ｃ（走行予定時刻の差が単位期間以下）を有する他車両走行計画３０ｄを取得し、これらの他車両走行計画３０ｄ同士（２個以上）が共通区間Ｃを有することを示す共通関係情報を記録媒体３０に記録しておく。

また、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、他車両が他車両走行計画３０ｄに従って走行をしているか否かを監視し、他車両が他車両走行計画３０ｄに従って走行をしていない場合、自車両走行計画３００ｃを修正する。具体的に、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、ある他車両走行計画３０ｄについての不実行通知を受信した場合に、当該他車両走行計画３０ｄと共通区間Ｃ（走行予定時刻の差が単位期間以下）を有する他の他車両走行計画３０ｄを共通関係情報に基づいて取得する。そして、制御部２０は、不実行通知が通知された他車両走行計画３０ｄと共通区間Ｃを有する他の他車両走行計画３０ｄを修正する。さらに、制御部２０は、不実行通知が通知された他車両走行計画３０ｄと共通区間Ｃを有する他の他車両走行計画３０ｄを送信した車両（自車両）に対して、修正した他車両走行計画３０ｄを、修正後の自車両走行計画３００ｃとして送信する。本実施形態において、制御部２０は、ダイクストラ法等の公知の経路探索手法を用いて、修正対象の自車両走行計画３００ｃが示す出発地Ｓから目的地Ｇまでを接続する走行予定経路であって、旅行時間や走行距離が最小となる走行予定経路を探索し、当該走行予定経路を示すように自車両走行計画３００ｃを修正する。すなわち、制御部２０は、隊列走行ではなく、単独走行で最適となるように自車両走行計画３００ｃを修正する。

以上説明した本実施形態において、他車両の走行予定経路と走行予定時刻とに基づいて、基本計画における出発地Ｓから目的地Ｇへと向かう自車両走行計画３００ｃが生成される。すなわち、最初から自車両の走行予定経路と走行予定時刻が設定されているのでなく、隊列走行が可能となるように自車両走行計画３００ｃが生成されるため、隊列走行が可能となる可能性を高めることができる。また、自車両と他車両とが、少なくとも１個の共通区間Ｃを走行することができ、当該共通区間Ｃにて隊列走行を可能とすることができる。さらに、自車両と他車両とが、少なくとも１個の共通区間Ｃを走行し、かつ、当該共通区間Ｃにおける走行予定時刻の差を閾値（単位期間）以下となるようにするため、共通区間Ｃにおいて、車車間通信部４５０の通信範囲やカメラ４６０の画像認識内にて自車両と他車両とを走行させることができる。従って、共通区間Ｃにて隊列走行が可能な自車両走行計画３００ｃを生成できる。

さらに、自車両の走行予定経路のうち、隊列走行ができる共通区間Ｃの割合が最大となるように自車両走行計画３００ｃが生成されるため、隊列走行のメリットを顕著化できる。また、出発地Ｓにおける出発時刻を設定することにより、共通区間Ｃにおける自車両の走行予定時刻の設定自由度を大きくすることができ、他車両と隊列走行が可能な自車両走行計画３００ｃが生成できる可能性を高めることができる。ここで、他車両が他車両走行計画３０ｄに従って走行をしていない場合、現在の自車両走行計画３００ｃで走行を行っても隊列走行ができない場合が生じ得る。このような場合に、単独走行で最適な走行予定経路を示すように自車両走行計画３００ｃを修正できる。

（２）走行計画生成処理：
次に、走行計画生成システム１０にて実行される走行計画生成処理について説明する。図３Ａは、走行計画生成処理のフローチャートである。
まず、基本計画取得部２１ａの機能により制御部２０は、基本計画３００ｂを取得する（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、ユーザの操作に基づいて生成された基本計画３００ｂを自車両から受信して取得する。この基本計画３００ｂは、自車両のユーザが希望する出発地と目的地と到着時刻とを示す。

次に、他車両走行計画取得部２１ｂの機能により制御部２０は、他車両走行計画３０ｄを取得する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部２０は、自車両から送信された基本計画３００ｂに基づいて自車両走行計画３００ｃを生成するために、当該自車両以外の車両である他車両についてすでに生成された他車両走行計画３０ｄを記録媒体３０から取得する。

次に、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、複数の候補経路を探索する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御部２０は、ダイクストラ法等の公知の経路探索手法を用いて、基本計画３００ｂが示す出発地から目的地までを接続する一連の道路区間によって構成される複数の候補経路を探索する。

次に、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、候補経路を選択するとともに出発時刻を設定する（ステップＳ１３０）。すなわち、制御部２０は、図２Ｂ〜２Ｄに示すような各候補経路１〜３について出発時刻を変えながら、全共通区間Ｃの区間長の合計を、全候補区間の区間長の合計で除算した共通割合が最大となる候補経路１〜３と出発時刻との組み合わせを取得する。共通区間Ｃとは、候補経路１〜３を構成する候補区間のうち、走行予定時刻における他車両の走行台数が１台以上となっている候補区間である。各走行予定時刻における他車両の走行台数は、記録媒体３０から取得した他車両走行計画３０ｄに基づいて取得できる。

次に、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、到着予定時刻が基本計画３００ｂと基準以上乖離しているか否かを判定する（ステップＳ１４０）。制御部２０は、ステップＳ１３０にて選択した候補経路を、ステップＳ１３０にて設定した出発時刻にて出発した場合に、自車両が目的地Ｇに到着する予定の到着予定時刻ｔ_Gを道路区間の旅行時間等に基づいて取得する。そして、制御部２０は、到着予定時刻ｔ_Gと基本計画３００ｂが示す希望の到着時刻との差が基準値（例えば３０分）以上である場合に、到着予定時刻ｔ_Gが基本計画３００ｂと基準以上乖離していると判定する。

到着予定時刻ｔ_Gが基本計画３００ｂと基準以上乖離していると判定した場合（ステップＳ１４０：Ｙ）、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、到着予定時刻ｔ_Gを案内する（ステップＳ１５０）。すなわち、制御部２０は、到着予定時刻ｔ_Gを案内するための指示情報を自車両のナビゲーション端末１００に送信する。これに応じて、ナビゲーション端末１００は、到着予定時刻ｔ_Gを案内するための画像や音声を出力する。なお、到着予定時刻ｔ_Gが基本計画３００ｂと基準以上乖離している場合、出発時刻もユーザの意図と大きくずれている可能性があるため、制御部２０は、出発時刻も案内するための指示情報を自車両のナビゲーション端末１００に送信してもよい。一方、到着予定時刻ｔ_Gが基本計画３００ｂと基準以上乖離していると判定しなかった場合（ステップＳ１４０：Ｎ）、制御部２０は、到着予定時刻ｔ_Gの案内（ステップＳ１５０）をスキップする。

次に、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、自車両走行計画３００ｃを自車両に送信する（ステップＳ１６０）。すなわち、ステップＳ１３０にて選択した候補経路を走行予定経路と、ステップＳ１３０にて設定した出発時刻にて出発した場合の各地点の走行予定時刻と、他車両と隊列走行が可能な共通区間Ｃと、を示す自車両走行計画３００ｃを自車両に送信する。さらに、制御部２０は、自車両走行計画３００ｃを自車両に送信すると、当該自車両走行計画３００ｃを他車両走行計画３０ｄとして記録媒体３０に蓄積する。

（３）走行計画修正処理：
次に、走行計画生成システム１０にて実行される走行計画修正処理について説明する。図３Ｂは、走行計画修正処理のフローチャートである。
まず、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、他車両走行計画３０ｄの不実行通知を受信する（ステップＳ２００）。すなわち、制御部２０は、ある他車両が、当該他車両が自車両走行計画３００ｃとして記録している他車両走行計画３０ｄに従って走行しなかったことを示す不実行通知を受信する。

次に、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、他車両が走行しなかった他車両走行計画３０ｄと共通区間Ｃ（走行予定時刻の差が単位期間以下）を有する他車両走行計画３０ｄを修正する（ステップＳ２１０）。すなわち、制御部２０は、ある他車両走行計画３０ｄについての不実行通知を受信した場合に、当該他車両走行計画３０ｄと共通区間Ｃを有する他の他車両走行計画３０ｄを共通関係情報に基づいて取得する。そして、制御部２０は、不実行通知が通知された他車両走行計画３０ｄと共通区間Ｃを有する他の他車両走行計画３０ｄを修正する。

次に、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、修正した他車両走行計画３０ｄを送信する（ステップＳ２２０）。すなわち、制御部２０は、不実行通知が通知された他車両走行計画３０ｄと共通区間Ｃを有する他の他車両走行計画３０ｄを送信した車両（自車両）に対して、修正した他車両走行計画３０ｄを、修正後の自車両走行計画３００ｃとして送信する。

（４）他の実施形態：
また、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、自車両と隊列走行が可能となる他車両の数が最大または閾値以上となるように、自車両走行計画３００ｃを生成してもよい。例えば、制御部２０は、走行予定経路上の全道路区間において隊列走行が可能な他車両ののべ台数や平均台数や最大台数が最大または閾値以上となるように、自車両走行計画３００ｃを生成してもよい。図２Ｂにおいて、候補経路１において出発地Ｓの出発時刻を時刻ｔ₁に設定した場合、走行予定経路上の全道路区間において隊列走行が可能な他車両ののべ台数と平均台数と最大台数とは、それぞれ９台と１．８台と３台となる。図２Ｂにおいて、候補経路１において出発地Ｓの出発時刻を時刻ｔ₂に設定した場合、走行予定経路上の全道路区間において隊列走行が可能な他車両ののべ台数と平均台数と最大台数とは、それぞれ３台と０．６台と１台となる。そのため、図２Ｂにおいて、制御部２０は、候補経路１において出発地Ｓの出発時刻を時刻ｔ₂ではなく時刻ｔ₁に設定するように自車両走行計画３００ｃを生成してもよい。以上の構成によれば、多くの数の他車両と隊列走行が可能となる自車両走行計画３００ｃを生成することができ、上述した隊列走行のメリットを顕著化できる。

また、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、自車両の走行予定経路のうち、共通区間Ｃが連続している区間が占める割合が最大または閾値以上となるように、自車両走行計画３００ｃを生成してもよい。例えば、制御部２０は、共通区間Ｃが連続している区間が複数存在する場合、当該連続している区間の平均距離や最大距離や最小距離が最大または閾値以上となるように、自車両走行計画３００ｃを生成してもよい。図２Ｂにおいて、共通区間Ｃが連続している区間の平均距離は、出発地Ｓの出発時刻を時刻ｔ₂に設定した場合よりも、出発地Ｓの出発時刻を時刻ｔ₁に設定した場合の方が大きくなる。そのため、図２Ｂにおいて、制御部２０は、候補経路１において出発地Ｓの出発時刻を時刻ｔ₂ではなく時刻ｔ₁に設定するように自車両走行計画３００ｃを生成してもよい。以上の構成によれば、走行予定経路のうち、隊列走行が連続してできる区間の割合を大きくすることができ、長期間にわたって隊列走行を安定して行わせることができる。

さらに、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、共通区間Ｃにおける他車両の走行予定時刻と、共通区間Ｃにおける自車両の走行予定時刻との差が閾値以下となるように、出発地における出発時刻を設定しなくてもよい。例えば、基本計画３００ｂにて希望の出発時刻が設定されており、当該出発時刻において複数の候補経路の走行を開始した場合における隊列走行が可能な共通区間Ｃや他車両の台数の状況に応じて、自車両走行計画３００ｃの走行予定経路とする候補経路を選択してもよい。

さらに、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、共通区間Ｃが占める割合や、共通区間Ｃが連続している区間が占める割合や、自車両と隊列走行が可能となる他車両の数が閾値以上となる候補経路と出発時刻との組み合わせを自車両走行計画３００ｃとして選択してもよい。この場合、複数の候補経路と出発時刻との組み合わせが自車両走行計画３００ｃとして選択可能となり得るが、制御部２０は、これらの組み合わせのうち、例えば旅行時間や走行距離等が最も望ましい組み合わせを自車両走行計画３００ｃとして選択してもよい。

また、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、共通区間Ｃが占める割合と、共通区間Ｃが連続している区間が占める割合と、自車両と隊列走行が可能となる他車両の数のそれぞれを考慮して、自車両走行計画３００ｃを生成してもよい。例えば、共通区間Ｃが占める割合と、共通区間Ｃが連続している区間が占める割合と、自車両と隊列走行が可能となる他車両の数とが、それぞれ大きいほど大きくなる３個の指標値を取得し、当該指標値を結合（線形結合等）した値が最大となる候補経路と出発時刻との組み合わせを自車両走行計画３００ｃとして選択してもよい。さらに、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、自車両と隊列走行が可能となる他車両の数の変化が少なくなるように自車両走行計画３００ｃを生成してもよいし、同一の他車両と隊列走行ができる距離が長くなるように自車両走行計画３００ｃを生成してもよい。また、自車両走行計画生成部２１ｃの機能により制御部２０は、自車両と隊列走行が可能となる他車両の数を自車両にて案内できるように、走行予定経路を構成する各道路区間ごとに隊列走行が可能となる他車両の数を示す自車両走行計画３００ｃを自車両に送信してもよい。

ここで、他車両走行計画取得手段は、他車両走行計画を取得すればよく、通信を介して他車両から他車両走行計画を取得してもよいし、予め記録媒体に蓄積した他車両走行計画を取得してもよい。むろん、ある車両に対して生成した自車両走行計画を記録媒体に記録しておくことにより、当該自車両走行計画を他車両走行計画として利用してもよい。また、自車両が少なくとも１台の他車両と隊列走行が可能となるように、他車両走行計画取得手段は、少なくとも１個の他車両走行計画を取得してもよい。ここで、走行予定時刻は、走行予定経路上の少なくとも１地点を他車両が走行する予定の時刻である。また、走行予定経路は、他車両が走行する予定の道路であり、道路を予定の単位で区分した複数の道路区間によって構成される。そのため、自車両走行計画の走行予定経路は、出発地か目的地までを接続する一連の道路区間によって構成される。

基本計画取得手段は、少なくとも自車両の出発地と目的地とを示す基本計画を取得すればよく、出発地と目的地以外の経由地を示す基本計画を取得してもよい。自車両走行計画生成手段は、少なくとも１個の他車両走行計画と基本計画とに基づいて自車両走行計画を生成すればよく、複数の他車両走行計画と基本計画とに基づいて自車両走行計画を生成してもよい。例えば、自車両走行計画生成手段は、複数の他車両走行計画のうち、基本計画に基づいて抽出した他車両走行計画と基本計画とに基づいて自車両走行計画を生成してもよい。すなわち、自車両走行計画生成手段は、自車両と隊列走行が可能となる他車両走行計画を基本計画に基づいて予め抽出しておいてもよい。

また、隊列走行は、車車間通信等によって車両同士が通信を行ったり、カメラや物体センサによって車両同士が互いの位置を検出したりすることにより実現される。例えば、隊列走行は、前方の車両との車間を一定に維持する車間距離制御や前方の車両に追従する操舵制御等によって実現する。従って、自車両走行計画生成手段は、車車間通信の通信範囲やカメラや物体センサの検出範囲に基づいて、隊列走行が可能な自車両走行計画を生成してもよい。車車間通信の通信範囲やカメラや物体センサの検出範囲内に複数の車両が存在するようにすれば、当該複数の車両が自律して隊列走行を実現することができる。隊列走行を行うことにより、空気抵抗の低減によって燃費や電費を良好にしたり、適切な車間の維持により交通流の円滑化したりするメリットを実現できる。

また、自車両走行計画生成手段は、他車両の走行予定経路と自車両の走行予定経路とが少なくとも１個の共通する道路区間である共通区間を有するように自車両走行計画を生成してもよい。これにより、自車両と他車両とが、少なくとも１個の共通区間を走行することができ、当該共通区間にて隊列走行を可能とすることができる。

さらに、自車両走行計画生成手段は、共通区間における他車両の走行予定時刻と、共通区間における自車両の走行予定時刻との差が閾値以下となるように、自車両走行計画を生成してもよい。自車両と他車両とが、少なくとも１個の共通区間を走行し、かつ、当該共通区間における走行予定時刻の差が閾値以下となるようにすれば、共通区間において、車車間通信の通信範囲やカメラや物体センサの検出範囲内にて自車両と他車両とを走行させることができる。従って、共通区間にて隊列走行が可能な自車両走行計画を生成できる。なお、閾値を共通区間における車速に応じて設定することにより、共通区間における走行位置の差を実質的に制限してもよい。

さらに、自車両走行計画生成手段は、他車両と自車両とが隊列走行が可能となるように、出発地における出発時刻を設定してもよい。このように、出発地における出発時刻を設定することにより、共通区間における自車両の走行予定時刻の設定自由度を大きくすることができ、他車両と隊列走行が可能な自車両走行計画が生成できる可能性を高めることができる。上述したように、基本計画は、少なくとも出発地と目的地とを示すが、出発地における希望の出発時刻と目的地における希望の到着時刻とが指定されていてもよい。これらの場合、実際に生成された自車両走行計画の走行予定時刻が、希望の出発時刻と希望の到着時刻と乖離し得るが、当該乖離が所定期間以上の場合に自車両のユーザに通知を行うようにしてもよい。

また、他車両走行計画取得手段は、複数の他車両の他車両走行計画を取得してもよい。そして、自車両走行計画生成手段は、自車両と隊列走行が可能となる他車両の数が最大または閾値以上となるように、自車両走行計画を生成してもよい。これにより、多くの数の他車両と隊列走行が可能となる自車両走行計画を生成することができ、上述した隊列走行のメリットを顕著化できる。

さらに、自車両走行計画生成手段は、自車両の走行予定経路のうち、共通区間が占める割合が最大または閾値以上となるように、自車両走行計画を生成してもよい。これにより、自車両の走行予定経路のうち、隊列走行ができる共通区間の割合を大きくすることができ、上述した隊列走行のメリットを顕著化できる。

また、自車両走行計画生成手段は、自車両の走行予定経路のうち、共通区間が連続している区間が占める割合が最大または閾値以上となるように、自車両走行計画を生成してもよい。これにより、走行予定経路のうち、隊列走行が連続してできる区間の割合を大きくすることができ、長期間にわたって隊列走行を安定して行わせることができる。

また、自車両走行計画生成手段は、他車両が他車両走行計画に従って走行をしているか否かを監視し、他車両が他車両走行計画に従って走行をしていない場合、自車両走行計画を修正してもよい。ここで、他車両が他車両走行計画に従って走行をしていない場合、現在の自車両走行計画で走行を行っても隊列走行ができない場合が生じ得る。このような場合に、隊列走行が可能となるように、または、単独走行で最適な走行予定経路を示すように自車両走行計画を修正できる。

さらに、本発明のように、走行計画を生成する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような装置を備えたナビゲーションシステム、走行情報の管理システムや方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

１０…走行計画生成システム、２０…制御部、２１…走行計画生成プログラム、２１ａ…基本計画取得部、２１ｂ…他車両走行計画取得部、２１ｃ…自車両走行計画生成部、２２…通信部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、３０ｄ…他車両走行計画、１００…ナビゲーション端末、２００…制御部、２１０…ナビゲーションプログラム、２１０ａ…運転支援部、２１０ｂ…計画送受信部、２２０…通信部、３００…記録媒体、３００ａ…地図情報、３００ｂ…基本計画、３００ｃ…自車両走行計画、４１０…ＧＰＳ受信部、４２０…車速センサ、４３０…ジャイロセンサ、４５０…車車間通信部、４６０…カメラ、４７０…ユーザＩ／Ｆ部、４４０…車両制御ＥＣＵ、Ｇ…目的地、Ｓ…出発地、Ｎ…ノード。

Claims (10)

1. 少なくとも自車両の出発地と目的地とを示す基本計画を取得する基本計画取得手段と、
   他車両の走行予定経路と走行予定時刻とを示す他車両走行計画を取得する他車両走行計画取得手段と、
   前記他車両走行計画と前記基本計画とに基づいて、前記他車両と前記自車両とが隊列走行が可能となるように、前記自車両の走行予定経路と走行予定時刻とを示す自車両走行計画を生成する自車両走行計画生成手段と、
   を備える走行計画生成システム。
2. 前記自車両走行計画生成手段は、前記他車両の走行予定経路と前記自車両の走行予定経路とが少なくとも１個の共通する道路区間である共通区間を有するように前記自車両走行計画を生成する、
   請求項１に記載の走行計画生成システム。
3. 前記自車両走行計画生成手段は、前記共通区間における前記他車両の走行予定時刻と、前記共通区間における前記自車両の走行予定時刻との差が閾値以下となるように、前記自車両走行計画を生成する、
   請求項２に記載の走行計画生成システム。
4. 前記自車両走行計画生成手段は、前記他車両と前記自車両とが隊列走行が可能となるように、前記出発地における出発時刻を設定する、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の走行計画生成システム。
5. 前記他車両走行計画取得手段は、複数の前記他車両の前記他車両走行計画を取得し、
   前記自車両走行計画生成手段は、前記自車両と隊列走行が可能となる前記他車両の数が最大または閾値以上となるように、前記自車両走行計画を生成する、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の走行計画生成システム。
6. 前記自車両走行計画生成手段は、前記自車両の走行予定経路のうち、前記共通区間が占める割合が最大または閾値以上となるように、前記自車両走行計画を生成する、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の走行計画生成システム。
7. 前記自車両走行計画生成手段は、前記自車両の走行予定経路のうち、前記共通区間が連続している区間が占める割合が最大または閾値以上となるように、前記自車両走行計画を生成する、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の走行計画生成システム。
8. 前記自車両走行計画生成手段は、前記他車両が前記他車両走行計画に従って走行をしているか否かを監視し、前記他車両が前記他車両走行計画に従って走行をしていない場合、前記自車両走行計画を修正する、
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の走行計画生成システム。
9. 少なくとも自車両の出発地と目的地とを示す基本計画を取得する基本計画取得工程と、
   他車両の走行予定経路と走行予定時刻とを示す他車両走行計画を取得する他車両走行計画取得工程と、
   前記他車両走行計画と前記基本計画とに基づいて、前記他車両と前記自車両とが隊列走行が可能となるように、前記自車両の走行予定経路と走行予定時刻とを示す自車両走行計画を生成する自車両走行計画生成工程と、
   を含む走行計画生成方法。
10. 少なくとも自車両の出発地と目的地とを示す基本計画を取得する基本計画取得機能と、
    他車両の走行予定経路と走行予定時刻とを示す他車両走行計画を取得する他車両走行計画取得機能と、
    前記他車両走行計画と前記基本計画とに基づいて、前記他車両と前記自車両とが隊列走行が可能となるように、前記自車両の走行予定経路と走行予定時刻とを示す自車両走行計画を生成する自車両走行計画生成機能と、
    をコンピュータに実現させる走行計画生成プログラム。

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