JP6583185B2 - 自動運転システム及び自動運転車両 - Google Patents

Description

この発明は、自動運転システム及び自動運転車両に係り、特に、複数の自動運転車両によって実現される自動運転システム、及び当該システムの構成要素として好適な自動運転車両に関する。

特許文献１には、自動運転車両の進路決定に用い得る自車進路決定方法が開示されている。この方法では、先ず、自車及び他車等の進路が予測される。次いで、自車と他車等とが干渉する確率に基づいて安全性の高い進路候補が複数選択される。そして、それらの複数候補の夫々について、走行効率が比較される。走行効率は、目的地に早く到着するまでの時間や燃料消費量が評価項目とされる。そして、安全性の赤い進路候補の中で最も走行効率の高い進路が自車進路として選択される。

国際公開第２００７／１０２４０５号公報

上述した特許文献１に記載の進路決定方法によれば、安全に、かつ短時間で目的地に到達するのに適した進路を自車進路として選択することができる。このため、この方法によれば、自動車両の利便性を高めることができる。

しかしながら、この進路決定方法が多数の自動運転車両に等しく実装された場合、多数の車両が同じ環境下では同じ決定を下すことになり、交通流に偏りが生じ易くなる。より具体的には、多数の自動運転車両が、同じ箇所で等しくレーンチェンジを欲する事態が生じ、その結果、交通の流れが妨げられる事態が生じ得る。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、進路決定の機能を有する自動運転車両を多数包含する交通流において局所的な偏りを生じさせることのない自動運転システムを提供することを第１の目的とする。
また、この発明は、進路決定の機能を有するとともに、多数の自動運転車両が参加する交通流の中で自動走行する際にも局所的な交通の偏りを生じさせることのない自動運転車両を提供することを第２の目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、複数の自動運転車両を含む自動運転システムであって、
前記自動運転車両は、
目的地に向かう過程で走行可能な走行可能エリアを設定し、当該走行可能エリアのうち二以上のレーンを含む複数レーンエリアでは一のレーンを標準走行レーンとして決定する制御装置を備え、
個々の自動運転車両に搭載されている前記制御装置は、同一環境に置かれた同一の複数レーンエリアにおいて前記複数の自動運転車両が決定する前記標準走行レーンに、ばらつきが生ずるように構成されていることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、前記制御装置は、
乱数を発生させる処理と、
レーン閾値を読み出す処理と、
前記乱数と前記レーン閾値との比較に基づいて前記標準走行レーンを決定するレーン決定処理と、
を実行することを特徴とする。

また、第３の発明は、第２の発明において、前記レーン決定処理は、
車両の走行に関わる情報に基づいて前記複数レーンエリアにおける仮走行レーンを決定する処理と、
前記乱数と前記レーン閾値との比較に基づいて、前記仮走行レーンを前記標準走行レーンとするか、前記仮走行レーンと異なるレーンを前記標準走行レーンとするかを決定する処理と、
を含むことを特徴とする。

また、第４の発明は、第２又は第３の発明において、前記制御装置は、
前記複数レーンエリアにおける車両の分布目標を設定する処理と、
前記分布目標に対応させて前記レーン閾値を設定する処理と、
を実行することを特徴とする。

また、第５の発明は、第１の発明において、前記制御装置は、
レーン特性値を記憶しており、
当該レーン特性値に基づいて前記標準走行レーンを決定し、
前記複数の自動運転車両の夫々に記憶されているレーン特性値はばらつきを有していることを特徴とする。

また、第６の発明は、第５の発明において、前記制御装置は、
乱数を発生させる処理と、
前記レーン特性値に基づいてレーン閾値を設定する閾値設定処理と、
前記乱数と前記レーン閾値との比較に基づいて前記標準走行レーンを決定する処理と、
を実行することを特徴とする。

また、第７の発明は、第６の発明において、前記制御装置は、
前記複数レーンエリアにおける車両の分布目標を設定する処理と、
前記レーン特性値が変動域の全域にばらついた場合に前記分布目標が実現されるようなレーン特性値とレーン閾値との関係を設定する処理と、を実行し、
前記閾値設定処理では、自車のレーン特性値を前記関係に当て嵌めて前記レーン閾値を設定することを特徴とする。

また、第８の発明は、第５の発明において、前記制御装置は、
前記複数の自動運転車両において共通に用いられるレーン閾値を設定する閾値設定処理と、
前記レーン閾値と前記レーン特性値との比較に基づいて前記標準走行レーンを決定する処理と、
を実行することを特徴とする。

また、第９の発明は、第８の発明において、前記制御装置は、前記複数レーンエリアにおける車両の分布目標を設定する処理を実行し、
前記閾値設定処理は、前記分布目標に対応させて前記レーン閾値を設定する処理を含むことを特徴とする。

また、第１０の発明は、第５乃至第９の発明の何れかに記載の発明において、前記制御装置は、
自車のドライバのレーン選択に関わる特性を検知する処理と、
前記レーン特性値に、当該特性を反映させる処理と、
を実行することを特徴とする。

また、第１１の発明は、第４、第７及び第９の発明の何れかにおいて、前記制御装置は、
前記複数レーンエリアにおける現実の車両分布を取得する処理と、
前記現実の車両分布が前記分布目標に近づくように前記レーン閾値を修正する処理と、
を実行することを特徴とする。

また、第１２の発明は、第４、第７、第９及び第１１の発明の何れかにおいて、前記制御装置は、
前記目的地に向かうルート上で前記分布目標が変化する変化点を抽出する処理と、
前記変化点を含む複数レーンエリアの一区間を徐変区間として設定する処理と、
前記徐変区間において前記分布目標を、変化前の分布から変化後の分布に向けて徐々に変化させる処理と、
を実行することを特徴とする。

また、第１３の発明は、第１乃至第１２の発明の何れかにおいて、前記制御装置は、
レーンの維持が推奨される維持推奨事象を検出する処理と、
前記維持推奨事象が検出された場合に、同一環境下に置かれた前記複数の自動運転車両に同一の決定を導かせるモードで前記標準走行レーンを決定する処理と、
を実行することを特徴とする。

また、第１４の発明は、目的地に向かって自動走行する機能を有する自動運転車両であって、
前記目的地に向かう過程で走行可能な走行可能エリアを設定し、当該走行可能エリアのうち二以上のレーンを含む複数レーンエリアでは一のレーンを標準走行レーンとして決定する制御装置を備え、
前記制御装置は、同一環境に置かれた同一の複数レーンエリアで決定される前記標準走行レーンにばらつきが生ずるように構成されていることを特徴とする。

また、第１５の発明は、第１４の発明において、前記制御装置は、
乱数を発生させる処理と、
レーン閾値を読み出す処理と、
前記乱数と前記レーン閾値との比較に基づいて前記標準走行レーンを決定するレーン決定処理と、
を実行することを特徴とする。

また、第１６の発明は、第１５の発明において、前記レーン決定処理は、
車両の走行に関わる情報に基づいて前記複数レーンエリアにおける仮走行レーンを決定する処理と、
前記乱数と前記レーン閾値との比較に基づいて、前記仮走行レーンを前記標準走行レーンとするか、前記仮走行レーンと異なるレーンを前記標準走行レーンとするかを決定する処理と、
を含むことを特徴とする。

また、第１７の発明は、第１５又は第１６の発明において、前記制御装置は、
前記複数レーンエリアにおける車両の分布目標を設定する処理と、
前記分布目標に対応させて前記レーン閾値を設定する処理と、
を実行することを特徴とする。

また、第１８の発明は、目的地に向かって自動走行する機能を有する自動運転車両であって、
前記目的地に向かう過程で走行可能な走行可能エリアを設定し、当該走行可能エリアのうち二以上のレーンを含む複数レーンエリアでは一のレーンを標準走行レーンとして決定する制御装置を備え、
前記制御装置は、同一環境に置かれた同一の複数レーンエリアにおいて個々のレーンが前記標準走行レーンに決定される確率が、レーン毎に、１００％を除く一定値となるように構成されていることを特徴とする。

また、第１９の発明は、第１８の発明において、前記制御装置は、
レーン特性値を記憶しており、
乱数を発生させる処理と、
前記レーン特性値に基づいてレーン閾値を設定する閾値設定処理と、
前記乱数と前記レーン閾値との比較に基づいて前記標準走行レーンを決定する処理と、
を実行することを特徴とする。

また、第２０の発明は、第１９の発明において、前記制御装置は、
前記複数レーンエリアにおける車両の分布目標を設定する処理と、
前記レーン特性値が変動域の全域にばらついた場合に前記分布目標が実現されるようなレーン特性値とレーン閾値との関係を設定する処理と、を実行し、
前記閾値設定処理では、自車のレーン特性値を前記関係に当て嵌めて前記レーン閾値を設定することを特徴とする。

また、第２１の発明は、第１８の発明において、前記制御装置は、
レーン特性値を記憶しており、
前記複数レーンエリアの夫々のレーンに対応するレーン閾値を設定する閾値設定処理と、
前記レーン閾値と前記レーン特性値との比較に基づいて前記標準走行レーンを決定する処理と、
を実行することを特徴とする。

また、第２２の発明は、第２１の発明において、前記制御装置は、前記複数レーンエリアにおける車両の分布目標を設定する処理を実行し、
前記閾値設定処理は、前記分布目標に対応させて前記レーン閾値を設定する処理を含むことを特徴とする。

また、第２３の発明は、第１９乃至第２２の発明の何れかにおいて、前記制御装置は、
自車のドライバのレーン選択に関わる特性を検知する処理と、
前記レーン特性値に、当該特性を反映させる処理と、
を実行することを特徴とする。

また、第２４の発明は、第１７、第２０及び第２２の発明の何れかにおいて、前記制御装置は、
前記複数レーンエリアにおける現実の車両分布を取得する処理と、
前記現実の車両分布が前記分布目標に近づくように前記レーン閾値を修正する処理と、
を実行することを特徴とする。

また、第２５の発明は、第１７、第２０、第２２及び第２４の発明の何れかにおいて、前記制御装置は、
前記目的地に向かうルート上で前記分布目標が変化する変化点を抽出する処理と、
前記変化点を含む複数レーンエリアの一区間を徐変区間として設定する処理と、
前記徐変区間において前記分布目標を、変化前の分布から変化後の分布に向けて徐々に変化させる処理と、
を実行することを特徴とする。

また、第２６の発明は、第１４乃至第２５の発明の何れかにおいて、前記制御装置は、
レーンの維持が推奨される維持推奨事象を検出する処理と、
前記維持推奨事象が検出された場合に、同一環境下では同一の決定が導かれるモードで前記標準走行レーンを決定する処理と、
を実行することを特徴とする。

第１の発明によれば、自動運転車両は複数レーンエリアにおいて標準走行レーンを選択する。個々の自動運転車両で選択される標準走行レーンは、システム全体においてばらつきを有する。このため、本発明によれば、標準走行レーンが特定のレーンに偏るのを防ぐことができる。

第２の発明によれば、個々の自動運転車両の標準走行レーンは、レーン閾値に応じた確率で複数レーンエリアの夫々のレーンに振り分けられる。個々の自動運転車両がこのように標準走行レーンを決定すれば、システム全体として、標準走行レーンはレーン閾値に応じた確率で複数レーンの夫々にばらつくことになる。

第３の発明によれば、レーン閾値に対応する確率で、標準走行レーンが、仮走行レーンか、それ以外のレーンかに決定される。個々の自動運転車両がこのように標準走行レーンを決定すると、システム全体として標準走行レーンにばらつきを生じさせることができる。

第４の発明によれば、レーン閾値は、車両の分布目標に応じて設定される。ここで、レーン閾値は、システム全体の中で標準走行レーンが各レーンにばらつく確率を決定する値である。このため、本発明によれば、システム全体として、標準走行レーンの分布を車両の分布目標に合致させることができる。

第５の発明では、レーン特性値がシステム全体の中でばらつきを有している。レーン特性値の異なる自動運転車両は、異なる標準走行レーンを決定し易い。このため、本発明によれば、システム全体の中で標準走行レーンにばらつきを生じさせることができる。

第６の発明によれば、自動運転車両は、レーン閾値と乱数とを比較して標準走行レーンを決定する。この場合、個々の自動運転車両において決定される標準走行レーンは、レーン閾値に応じた確率でばらつきを示す。また、本発明においては、レーン閾値がレーン特性値に基づいて設定される。そして、レーン特性値にばらつきが与えられていることから、レーン閾値もシステム全体の中でばらつきを示す。このため、本発明によれば、システム全体としても、標準走行レーンをばらつかせることができる。

第７の発明によれば、レーン特性値が変動域の全域にばらついた場合に、車両の分布目標が実現されるようなレーン特性値とレーン閾値との関係が設定される。システム全体としてのレーン特性値のばらつきは、自動運転車両の数が多くなるに連れて変動域の全域に広がる。このため、本発明によれば、自動運転車両の数が増えるに連れて、標準走行レーンの分布を分布目標に近づけることができる。

第８の発明によれば、レーン閾値とレーン特性値の比較に基づいて標準走行レーンが決定される。そして、本発明では、レーン閾値がシステム全体で共通であるのに対して、レーン特性値にはばらつきが与えられている。このため、本発明によれば、システム全体として標準走行レーンにばらつきを与えることができる。

第９の発明によれば、システム全体で共通に用いられるレーン閾値が、車両の分布目標に対応して設定される。システム全体における標準走行レーンの分布は、レーン閾値に応じて変化する。このため、そのレーン閾値を分布目標に対応して設定すれば、システム全体において、標準走行レーンの分布を車両の分布目標に合致させることができる。

第１０の発明によれば、ドライバのレーン選択に関わる特性がレーン特性値に反映される。標準走行レーンは、レーン特性値に応じて設定される。このため、本発明によれば、自動運転中に設定される標準走行レーンを、ドライバの特性に沿ったものとすることができる。

第１１の発明によれば、現実の車両分布が分布目標に近づくようにレーン閾値を修正することができる。レーン閾値が修正された自動運転車両では、現実の車両分布が分布目標に近づくように標準走行レーンを決定する。このため、本発明によれば、システム全体として、現実の車両分布を分布目標に近づけることができる。

第１２の発明によれば、分布目標の変化点を含む区間に徐変区間を設定し、この徐変区間において分布目標を徐々に変化させることができる。徐変区間の設定がなければ、変化点の前後で複数の自動運転車両が一斉にレーンチェンジを行う。本発明によれば、このようなレーンチェンジの集中を回避することができる。

第１３の発明によれば、レーンの維持が推奨される状況下では、ばらつきを生じさせないモードで標準走行レーンを決定することができる。車両の走行中には、緊急車両の通過や工事によるレーン規制など、特定レーンへのレーンチェンジが不適切な状況に遭遇することがある。本発明によれば、このような状況下で、一部の自動運転車両が適切でないレーンにレーンチェンジしてしまうのを防ぐことができる。

第１４の発明によれば、自動運転車両は、同一環境に置かれた同一の複数レーンエリアでばらつきを持って標準走行レーンを選択する。多数の自動運転車両が同一環境下で走行する際には、個々の車両がばらつきを持って標準走行レーンを選択するため、特定のレーンに車両が偏ることがない。このため、本発明によれば交通流に偏りが生ずるのを防ぐことができる。

第１５の発明によれば、個々の自動運転車両の標準走行レーンは、レーン閾値に応じた確率で複数レーンエリアの夫々のレーンに振り分けられる。個々の自動運転車両がこのように標準走行レーンを決定すれば、多数の自動運転車両からなるシステム全体の中では、標準走行レーンがレーン閾値に応じた確率で複数レーンの夫々にばらつくことになる。

第１６の発明によれば、レーン閾値に対応する確率で、標準走行レーンが、仮走行レーンか、それ以外のレーンかに決定される。個々の自動運転車両がこのように標準走行レーンを決定すると、多数の自動運転車両を含むシステム全体の中では、標準走行レーンがばらつきを有するものとなる。

第１７の発明によれば、レーン閾値は、車両の分布目標に応じて設定される。ここで、レーン閾値は、多数の自動運転車両が存在する場合に、個々の車両の標準走行レーンが各レーンにばらつく確率を決定する値である。このため、本発明によれば、多数の自動運転車両が集まった場合に、標準走行レーンの分布を車両の分布目標に合致させることができる。

第１８の発明によれば、自動運転車両は、複数レーンエリアにおいて、走行レーンや追い越しレーンを、夫々一定の確率で標準走行レーンとする。自動運転車両の、レーン選択に関する個性が一貫しているため、ドライバは安心してその選択を受け入れることができる。また、個々の自動運転車両の個性にばらつきを与えることで交通流の偏りを防止することができる。

第１９の発明によれば、自動運転車両は、レーン閾値と乱数とを比較して標準走行レーンを決定する。この場合、個々の自動運転車両において決定される標準走行レーンは、レーン閾値に応じた確率でばらつきを示す。個々の自動運転車両でこのように標準走行レーンが決定されれば、多数の自動運転車両が集まった場合に、それらの車両の標準走行レーンを適切にばらつかせることができる。更に、本発明においては、レーン特性値にばらつきを与えれば、レーン閾値にもばらつきを与えることができる。このため、本発明によれば、多数の自動運転車両にばらつきを持つレーン特性値を与えることで、それらの標準走行レーンを更に細かく分散させることができる。

第２０の発明によれば、自動運転車両に与えられるレーン特性値が変動域の全域にばらつくことで分布目標を達成することができる。個々の自動運転車両に異なるレーン特性値が与えられるとすれば、多数の自動運転車両が集まることでレーン特性値が変動域の全域にばらつく。このため、本発明によれば、個々の自動運転車両に異なるレーン特性値を与えることで、分布目標を実現することができる。

第２１の発明によれば、レーン閾値とレーン特性値の比較に基づいて標準走行レーンが決定される。そして、個々の自動運転車両に異なるレーン特性値が与えられるとすれば、個々の車両で決定される標準走行レーンには、レーン特性値のばらつきに対応するばらつきが生ずる。このため、本発明によれば、多数の自動運転車両にばらつきを持つレーン特性値を与えることで、それらの標準走行レーンを更に細かく分散させることができる。

第２２の発明によれば、複数レーンエリアの夫々のレーンについて定められるレーン閾値が、車両の分布目標に対応して設定される。多数の自動運転車両が集まった場合における標準走行レーンの分布は、レーン閾値に応じて変化する。このため、そのレーン閾値を分布目標に対応して設定すれば、多数の自動運転車両の標準走行レーンを、車両の分布目標に合致するようにばらつかせることができる。

第２３の発明によれば、ドライバのレーン選択に関わる特性がレーン特性値に反映される。標準走行レーンは、レーン特性値に応じて設定される。このため、本発明によれば、自動運転中に設定される標準走行レーンを、ドライバの特性に沿ったものとすることができる。

第２４の発明によれば、現実の車両分布が分布目標に近づくようにレーン閾値が修正される。レーン閾値が修正された自動運転車両では、現実の車両分布が分布目標に近づくように標準走行レーンを決定する。このため、本発明によれば、多数の車両によって現実に実現される車両分布を分布目標に近づけることができる。

第２５の発明によれば、分布目標の変化点を含む区間に徐変区間を設定し、この徐変区間において分布目標を徐々に変化させることができる。徐変区間の設定がなければ、変化点の前後で多数の自動運転車両が一斉にレーンチェンジを行う。本発明によれば、このようなレーンチェンジの集中を回避することができる。

第２６の発明によれば、レーンの維持が推奨される状況下では、ばらつきを生じさせないモードで標準走行レーンを決定することができる。車両の走行中には、緊急車両の通過や工事によるレーン規制など、特定レーンへのレーンチェンジが不適切な状況に遭遇することがある。本発明によれば、このような状況下で、一部の自動運転車両が適切でないレーンにレーンチェンジしてしまうのを防ぐことができる。

本発明の実施の形態１に係る自動運転車両のハードウェア構成を説明するための図である。 図１に示す自動運転車両がレーンプランを作成する手順を説明するための図である。 図１に示す自動運転車両におけるレーン選択の規則を説明するための図である。 図１に示す自動運転車両の特徴部のブロック図である。 図４に示すレーン選択部で実行される処理の内容を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態２のレーン選択部で実行される処理の内容を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態３の特徴部のブロック図である。 本発明の実施の形態３のレーン選択部で実行される処理の内容を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態４の特徴部のブロック図である。 本発明の実施の形態４のレーン選択部で実行される処理の内容を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態５の特徴部のブロック図である。 本発明の実施の形態５で用いられるレーン特性値とレーン閾値との関係を示すマップの一例である。 図１２に示すレーン閾値thr1及びthr2で区分される３つの領域の分布確率を説明するための図である。 本発明の実施の形態５のレーン選択部で実行される処理の内容を説明するためのフローチャートである。 図１４に示すフローチャート中で参照されるマップの一例である。 本発明の実施の形態６の特徴部のブロック図である。 本発明の実施の形態６のレーン選択部で実行される処理の内容を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態６のレーン選択部で実行される処理の第１の変形例の内容を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態６のレーン選択部で実行される処理の第２の変形例の内容を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態７の特徴部のブロック図である。 本発明の実施の形態７のレーン選択部で実行される処理の内容を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態８の特徴部のブロック図である。 本発明の実施の形態８が徐変区間で分布目標を徐々に変化させる様子を模式的に表した図である。 本発明の実施の形態９の特徴部のブロック図である。 本発明の実施の形態９において自動運転車両にレーンの維持が推奨される維持推奨事象の例を説明するための図である。 本発明の実施の形態９のレーン選択部で実行される処理の内容を説明するためのフローチャートである。

実施の形態１．
［実施の形態１のハードウェア構成］
図１は本発明の実施の形態１に係る自動運転車両１０のハードウェア構成を示す図である。図１に示すように、車両１０には、ステレオカメラ１２が搭載されている。ステレオカメラ１２は、車両１０の前方を所定の視野角でステレオ撮像することができる。尚、ステレオカメラ１２は、単眼カメラに置き換えることも可能である。

車両１０には、また、車両を取り巻くように複数のＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）ユニット１４が搭載されている。より具体的には、ＬＩＤＡＲユニット１４は、車両前方、車両前方左右、車両後方、及び車両後方左右を検出領域とするように合計６台が搭載されている。ＬＩＤＡＲユニット１４によれば、夫々の検出領域内に存在する物体の輪郭とその物体までの距離とを検知することができる。

車両１０には、更に、車両を取り巻くように複数のミリ波レーダユニット１６が搭載されている。ミリ波レーダユニット１６は、車両前方、車両前方左右、及び車両後方左右を検出範囲とするように合計５台が搭載されている。ミリ波レーダユニット１６によれば、夫々の検出領域内に存在する物体までの距離、並びにその物体と車両１０との相対速度を検知することができる。

以下、上述したステレオカメラ１２、ＬＩＤＡＲユニット１４及びミリ波レーダユニット１６を総称して「物体認識センサ」と称す。

車両１０には、また、ＧＰＳ(Global Positioning System)ユニット１８が搭載されている。ＧＰＳユニット１８によれば、ＧＰＳを利用して車両１０の現在位置を検知することができる。

車両１０には、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)２０が搭載されている。上述した「物体認識センサ」及びＧＰＳユニット１８の検出信号はＥＣＵ２０に供給される。ＥＣＵ２０は、それらの信号に基づいて、ガードレールのような路上構成物や周辺車両等（以下、「周辺物体」と称す）を検知することができる。尚、ＥＣＵ２０は、物理的には機能別に複数台に分かれていても良いが、ここでは、それらを総称してＥＣＵ２０と称するものとする。

［自動運転車両におけるレーンプラン］
図２は、図１に示す自動運転車両１０がレーンプランを作成する手順を説明するための図である。本実施形態において、ＥＣＵ２０には、ナビゲーション機能が搭載されている。ナビゲーション機能によれば、車両１０の現在地から指定された目的地までのルートを検索することができる。

ＥＣＵ２０には、また、地図データが記憶されている。地図データには、目的地の位置、ルート中のレーン接続構造、レーン及び白線の属性、制限速度等の情報が含まれている。図２の上段に示すグレーエリア２２は、ナビゲーションの機能によって検索されたルート上で、目的地への到達が物理的に可能な点の集合である。

車両１０が現在地から目的地まで走行する過程においては、レーンチェンジが必要になることがある。図２の中段に示す矢印区間２４は、レーンチェンジに必要な距離（マージンを含む）を示している。また、図中に示す白抜きの三角形２６は、車両１０がレーンチェンジを完了しなければならない位置を示している。ＥＣＵ２０は、図２上段のグレーエリア２２から矢印区間２４を消すことにより、自動運転車両１０が走行可能な全エリアを図２中段のグレーエリア２８にように演算する。以下、このエリアを「走行可能エリア」と称す。走行可能エリア２８は、車両１０が現在地から目的地に向かう過程で現実に走行可能なエリアである。

走行可能エリア２８の中には、車両の走行が許されるレーンが複数存在するエリア（以下、「複数レーンエリア」と称す）３０が存在する。ＥＣＵ２０には、複数レーンエリア３０でレーンを選択するための規則が記憶されている。

図２の下段は、ＥＣＵ２０が、上記の規則に従って走行可能エリア２８の中で作成したレーンプラン３２の一例を示す。レーンプラン３２が作成されると、車両１０は、基本的にそのプラン３２に沿って走行し、追い越し等の必要が生じた場合は、適宜レーンプラン３２を修正して目的地に向かう。

図３は、ＥＣＵ２０がレーンを選択する際の規則を説明するための図である。車両１０には、標準走行レーンが設定されている。例えば、左側通行の道路では、左レーンが標準走行レーンとして設定されている。また、複数レーンの存在する左側通行の道路では、通常、左端レーンが走行レーン、右側レーンが追い越しレーンと定められている。このような道路では、左端の走行レーンが標準走行レーンとして設定されている。

図３は、車両１０が、基本的に標準走行レーンである左端レーンを走行している様子を表している。但し、走行レーンに速度の遅い先行車両が存在するような場合は、追い越しの実行が判断されることがある。この場合、ＥＣＵ２０は、追い越しの間だけ追い越しレーンを選択する。更に、目的地に向かう分岐路が追い越しレーン側に設けられている場合がある。ＥＣＵ２０は、このような場合にも、標準走行レーンを諦めて追い越しレーンを選択する。

ところで、自動運転車両１０が一台で道路を走行している状況下では、車両１０が、上記の規則に従ってレーンを選択することで問題は生じない。しかしながら、複数の自動運転車両１０が同じ規則に従って同じレーンを選択するとすれば、特定の箇所で一斉にレーンチェンジが行われ、円滑な交通流が損なわれ得る。そこで、本実施形態では、走行可能なレーンが複数存在する「複数レーンエリア」では、標準走行レーンにばらつきが生ずるように、ＥＣＵ２０にレーンを選択させることとした。

［実施の形態１の特徴］
図４は、本実施形態におけるＥＣＵ２０の特徴部を表すブロック図である。図４において、周辺物体認識部３４は、ＥＣＵ２０が周辺物体認識処理を行うことで実現される。物体認識処理では、ステレオカメラ１２等の「物体認識センサ」の検出結果に基づいて周辺車両等の「周辺物体」が認識される。

走路認識部３６は、ＥＣＵ２０が、走路認識処理を実行することで実現される。走路認識処理では、地図情報、ＧＰＳ情報、及び認識した白線の情報等に基づいて、自動運転車両１０の走路が認識される。より具体的には、車両１０の現在位置が特性され、更に、現在地から目的地に向かうルートの各種状況が認識される。周辺物体認識部３４の処理結果、及び走路認識部３６の処理結果は、レーン選択部３８に提供される。

レーン選択部３８は、ＥＣＵ２０が、レーン選択処理を実行することで実現される。レーン選択処理では、認識された周辺物体及び走路の状況に基づいて車両１０の走行レーンが決定される。レーン選択処理を行うに当たり、ＥＣＵ２０では、道路の種別（自動車専用道路、一般道など）等に応じて分解能が設定される。例えば、他車位置については１ｍ、他車速度については５ｋｍ／ｈといった分解能が設定される。同じ型式のＥＣＵ２０は、この分解能の下で、同一の入力に対しては同一の処理を行う。本実施形態のＥＣＵ２０は、このような条件の下で、複数レーンエリアにおける標準走行レーンにばらつきを生じさせる点に特徴を有している。この特徴を生じさせる処理については、後に図５を参照して詳細に説明する。

レーン選択部３８の処理結果は、ＬＣ（Lane Change）トラジェクトリ部４０に供給される。また、ＬＣトラジェクトリ部４０の処理結果は、運動制御部４２に提供される。ＬＣトラジェクトリ部４０では、レーン選択部３８によって選択された走行レーンに基づいて自動運転車両１０の軌道（時間毎の位置）が計算される。また、運動制御部４２では、計算された軌道を実現するために、操舵、駆動、制動等に関わる各種アクチュエータが制御される。

図５は、本実施形態においてＥＣＵ２０がレーン選択処理の一部として実行する走行レーン決定処理の特徴部を説明するためのフローチャートである。図５に示すルーチンは、ＥＣＵ２０が「レーン再選択指示」を認識することで開始される（ステップ４４）。ここで、ＥＣＵ２０は、例えば以下のようなタイミングでレーン再選択指示を認識する。
（１）前回のレーン選択から一定距離走行
（２）前回のレーン選択から一定時間経過
（３）走路のレーン数増加又は減少

ＥＣＵ２０がレーン再選択指示を認識すると、次に、現在の走路は複数レーンエリアであるか否かが判別される（ステップ４６）。

現在の走路が複数レーンエリアでないと判別された場合は、レーン選択の余地がないと判断できる。この場合は、現在のレーンが引き続き走行レーンとして選択される（ステップ４８）。以後、速やかに今回のルーチンが終了される。

一方、現在の走路が複数レーンエリアであると判別された場合は、先ず、０から１の間で実数の乱数が生成される（ステップ５０）。

ＥＣＵ２０は、道路上のレーンの数ｎと同数のレーン閾値thri（i=1〜n）を記憶している。例えば、２レーンの道路については２つのレーン閾値thr1及びthr2が記憶されている。また、３レーンの道路については３つのレーン閾値thr1、thr2及びthr3が記憶されている。これらのレーン閾値thriは、複数レーンの何れを標準走行レーンとするかを決めるための閾値である。何れの場合でも、レーン閾値thriは０から１の範囲内で設定される。また、ｎ番目のレーン閾値thrnは１．０に設定される。

尚、本実施形態では、乱数の範囲を０から１の間としているが、その範囲はレーン閾値thriの変動域に整合させたものである。乱数の範囲とレーン閾値thriの範囲とが整合していれば、その範囲は上記の範囲に限定されるものではない。

本実施形態は、左側通行を前提として構成されている。つまり、複数レーンエリアにおいて走行レーンは左側に存在し、追い越しレーンが右側に存在することを前提としている。そして、レーン閾値thr1は、最左レーンを標準走行レーンとするか否かを決める閾値として設定されている。また、レーン閾値thrnは、左からｎ番目のレーンを標準走行レーンとするか否かを決める閾値として設定されている。

図５に示すルーチンでは、上記ステップ５０の処理が終わると、次に、生成された乱数が第１のレーン閾値thr1より小さいか否かが判別される（ステップ５２）。その結果、乱数がレーン閾値thr1より小さいと判別された場合は、複数レーンエリアの最左レーンが標準走行レーンとして選択される（ステップ５４）。

例えば、２レーン又は３レーンの自動車専用道路では、レーン閾値thr1が０．６に設定される。この場合、乱数がthr1を下回る確率は６０％である。従って、自動運転車両１０は、６０％の確率で最左レーン（走行レーン）を選択することになる。そして、複数の自動運転車両１０が、何れも６０％の確率で最左レーンを標準走行レーンとして選択すれば、６０％の車両が３レーン中の最左レーンを走行することになる。

上記ステップ５２の条件が不成立であった場合、次に、乱数がレーン閾値thr2より小さいか否かが判別される（ステップ５６）。その結果、上記の条件が成立すると認められる場合は、左から２番目のレーンが標準走行レーンとされる（ステップ５８）。

複数レーンエリアが２レーン道路である場合は、左から２番目がｎ番目となる。この場合、レーン閾値thr2が１．０に設定されるため、乱数が如何なる値であってもステップ５６の条件が成立する。この場合、上記ステップ５８の処理が終了した時点で今回のルーチンは終了される。そして、走路が２レーンの自動車専用道路であれば、自動運転車両１０は４０％の確率で左から２番目のレーンを標準走行レーンに選択する。その結果、多数の自動運転車両が走行する場合には、６０％の車両が最左レーンに割り振られ、４０％の車両が２番目のレーンに割り振られることになる。

複数レーンエリアが３レーン以上の道路である場合は、thr２が１．０より小さな値に設定されることがある。そのような設定下では、上記ステップ５６の条件が不成立と判定される事態が生じ得る。この場合、以後、乱数とthr3以降のレーン閾値thriとの比較に基づいて標準走行レーンが決定される（ステップ６０参照）。

以上説明した通り、本実施形態の自動運転車両１０は、複数レーンエリアにおいて、同じ入力に対して、レーン閾値thriに応じた確率で異なるレーンを標準走行レーンとして選択する。つまり、本実施形態の自動運転車両１０は、複数レーンエリアにおいて同じ環境が与えられた場合に、ばらつきを持って標準走行レーンを決定する。

個々の自動運転車両１０がばらつきを持って標準走行レーンを決定すれば、複数の自動運転車両１０を含む交通システムにおいて、車両１０が走行するレーンにばらつきが生ずる。このため、本実施形態によれば、多数の自動運転車両１０が参加する交通システムにおいて、交通流に局所的な偏りが生ずるのを有効に防ぐことができる。

実施の形態２．
次に、図６を参照して本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態の自動運転車両１０は、実施の形態１の場合と同様のハードウェア構成を有している。本実施形態は、ＥＣＵ２０に、走行レーン決定処理として、上記図５に示すルーチンに代えて図６に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。

ＥＣＵ２０は、図５に示すルーチンの場合と同様に、レーン再選択指示を認識することで図６に示すルーチンを開始する（ステップ４４）。以下、図６において図５に示すステップと同一又は対応するステップについては、共通する符号を付してその説明を省略又は簡略する。

図６に示すルーチンが開始されると、先ず、走行レーンが仮決定される（ステップ６２）。ここでは、ばらつきの生成を考慮することなく、周辺物体の認識結果と、走路の認識結果に基づいて走行レーンが仮決定される。従って、同じ環境に置かれた自動運転車両１０においては、同じレーンが走行レーンとして仮決定される。以下、このレーンを「仮走行レーン」と称す。

次に、ステップ４６において、現在の走路が複数レーンエリアであるか否かが判別される。上記の判別が否定された場合は、レーン選択の余地がないため、仮走行レーンがそのまま走行レーンとして選択される（ステップ６４）。

一方、現在の走路が複数レーンエリアであると判別された場合は、ステップ５０及び５２の処理が順次行われる。レーン閾値thriは、実施の形態１の場合と同様に、走路のレーン数ｎと同数のｎ個設定されている。また、第ｎ番目のレーン閾値thrnは１．０とされる。但し、本実施形態では、第１のレーン閾値thr1が仮走行レーンの採否を決める閾値として用いられる。このため、ステップ５２で乱数がレーン閾値thr1より小さいと判別された場合は、仮走行レーンが標準走行レーンとして選択される（ステップ６６）。

本実施形態において、第２のレーン閾値thr2は「仮走行レーンを除く左から１番目のレーン」の採否を決める閾値として用いられる。また、第３のレーン閾値thr3は、「仮走行レーンを除く左から２番目のレーン」の採否を決める閾値として用いられる。Thr4以降のレーン閾値についても同様である。上記ステップ５２の条件が成立しなかった場合は、それらのレーン閾値に基づいて、適宜標準走行レーンが決定される（ステップ６８、７０参照）。

以上説明した通り、本実施形態の自動運転車両１０は、周辺物体や走路の状況に即した仮走行レーンを先ず決定する。そして、この仮走行レーンを前提としつつ、ばらつきが生ずるように標準走行レーンを決定する。実施の形態１では第１のレーン閾値thr1を０．６とする例を示している。本実施形態でも、第１のレーン閾値thr1は、０．５を超える値とすることが望ましい。このような設定によれば、５０％を超える確率で仮走行レーンが標準走行レーンに選択される。仮走行レーンは、周辺物体や走路の現状に即して決定されたレーンであり、ばらつきの生成を考慮しない限り、自動運転車両１０にとって最適なレーンである。本実施形態によれば、そのような最適なレーンが標準走行レーンとして選択される確率を５０％以上に確保しつつ、実施の形態１の場合と同様に局所的な交通流の偏りを防ぐことができる。

実施の形態３．
次に、図７及び図８を参照して本発明の実施の形態３について説明する。本実施形態の自動運転車両１０は、実施の形態１の場合と同様のハードウェア構成を有している。本実施形態は、自動運転車両１０が、走路に合わせて車両の分布目標を決定し、その分布目標が達成されるように標準走行レーンにばらつきを持たせる点に特徴を有している。

図７は、本実施形態におけるＥＣＵ２０の特徴部を表すブロック図である。以下、図７において、図４に示す要素と同一又は対応する要素については、共通する符号を付してその説明を省略又は簡略する。

本実施形態では、レーン選択部３８が、走行レーン決定部７２と共に分布目標決定部７４を備えている。走行レーン決定部７２は、ＥＣＵ２０が実施の形態１における走行レーン決定処理（図５参照）を実行することで実現される部分である。一方、分布目標決定部７４は、ＥＣＵ２０が分布目標決定処理を実行することにより実現される。分布目標決定処理では、現在の走路についてレーン毎に車両の分布目標が決定され、更に、その分布目標に応じて各レーンのレーン閾値thriが設定される。

図８は、本実施形態においてＥＣＵ２０が実行するレーン選択処理の特徴部を説明するためのフローチャートである。図８に示すルーチンは、図５に示すルーチンと同様に、ＥＣＵ２０がレーン再選択指示を認識することで開始される（ステップ４４）。

図８に示すルーチンが開始されると、先ず、自動運転車両１０の現在の走路が３レーン道路であり、かつ最右レーンが追い越しレーンであるかが判別される（ステップ７６）。例えば、現在の走路が３レーンの自動車専用道路である場合は、上記条件の成立が判定される。

上記条件の成立が認められた場合は、次に、その走路が有する各レーンについて、車両の分布目標が決定される（ステップ７８）。ＥＣＵ２０は、道路の特徴（レーン構成及び道路種別）に対応させてレーン毎の分布目標を記憶している。ここでは、その記憶が読み出されることにより、最左レーン、中央レーン、追い越しレーンの分布目標が、夫々、例えば６０％、４０％、０％に決定される。

次に、決定された分布目標に従って各レーンのレーン閾値thriが設定される（ステップ８０）。ここでは、具体的には、最左レーンに対応するレーン閾値thr1が０．６、中央レーンに対応するレーン閾値thr2が１．０に設定される。追い越しレーンのレーン閾値thr3は、処理に用いられることがないため、ここでは設定が省略される。

以後、上記の処理で設定されたレーン閾値thr1、thr2を用いて、実施の形態１の場合と同様の走行レーン決定処理が実行される（ステップ４６〜６０）。走行レーン決定処理の内容は実施の形態１の場合と同様である。乱数は０から１の間で設定されるため、６０％の乱数はレーン閾値thr1より小さな値となる。このため、自動運転車両１０は、６０％の確率で最左レーンを標準走行レーンとして選択する（ステップ５２，５４参照）。

また、全ての乱数はthr2（＝１．０）より小さな値であるから、thr1以上となる４０％の乱数は、全てthr2を下回ると判断される（ステップ５６参照）。このため、自動運転車両１０は、４０％の確率で中央レーンを標準走行レーンとして選択する（ステップ５８参照）。

以上説明した通り、図８に示すルーチンによれば、最右レーンが追い越しレーンとされた３レーン道路では、自動運転車両１０に、最左レーン、中央レーン、追い越しレーンを、夫々６０％、４０％、０％の確率で標準走行レーンとして選択させることができる。そして、個々の自動運転車両１０がこのような確率で各レーンに散らばれば、複数の自動運転車両１０を含む交通流では、ステップ７８で決定された分布目標通りの分布が形成される。

図８に示すルーチン中、上記ステップ７６において、自動運転車両１０の走路が、最右レーンを追い越しレーンとする３レーン道路ではないと判別された場合は、他の閾値設定処理が実行される（ステップ８２）。ここでは先ず、現在の走路に適合する道路条件が見つかるまで、順次条件を変えてステップ７６に対応する判定処理が実行される。そして、現在の走路に適合する道路条件が見つかったら、ステップ７８及び８０に対応する処理により、その道路条件に適合する分布目標とレーン閾値thriが設定される。

以上の処理によれば、複数レーンエリアにおいて、道路の特徴に適した分布目標で、複数の自動運転車両１０を各レーンに分散させることができる。また、実施の形態１の場合と同様に、個々の自動運転車両１０はばらつきを持って標準走行レーンを決定する。このため、実施の形態１の場合と同様に交通流に局所的な偏りが生ずるのを防ぐこともできる。

［実施の形態３の変形例］
ところで、上述した実施の形態３では、ＥＣＵ２０が、実施の形態１の場合と同様の走行レーン決定処理（ステップ４６〜６０）を実行している。この走行レーン決定処理は、実施の形態２で実行される処理（図６参照）に置き換えてもよい。

また、上述した実施の形態３では、走路の分布目標を自動運転車両１０に記憶させることとしている。この分布目標は、道路側に整備された通信システムから自動運転車両１０に提供することとしてもよい。或いは、車外に設置されたサーバが配信する分布目標を自動運転車両１０に搭載された通信システムに受信させ、ＥＣＵ２０が、その通信システムから分布目標を受信することとしてもよい。

実施の形態４．
上述した実施の形態１乃至３では、全ての自動運転車両１０において、同じ確率でレーン選択が行われる。例えば、レーン閾値thr1に０．６、レーン閾値thr2に１．０である走路では、全ての自動運転車両１０が６０％の確率で第１レーンを選択し、４０％の確率で第２レーンを選択する。

上記の手法によれば、多数の自動運転車両１０が集まる交通流において、全体として６：４の比率での車両分散を実現することできる。しかしながら、個々の自動運転車両１０においては、一貫性なくランダムにレーンが選択される事態が生じている。この場合、レーン選択の予測が付かないことから、車両１０のドライバは違和感を覚え易い。

自動運転車両１０を６：４の比率で分散させることは、上記の手法の他、６０％の自動運転車両１０に主として第１レーンを選択させ、４０％の自動運転車両１０に主として第２レーンを選択させることによっても実現できる。そして、このような手法によれば、個々の自動運転車両１０に、レーン選択に関する一貫性を与えることができる。本発明の実施形態４は、個々の自動運転車両１０に、ランダムに設定した固有のレーン特性値を与えるとともに、そのレーン特性値に応じた確率でレーン選択を行わせる点に特徴を有している。

以下、図９及び図１０を参照して本発明の実施の形態４の特徴を詳細に説明する。本実施形態の自動運転車両１０は、実施の形態１の場合と同様のハードウェア構成により実現することができる。図９は、本実施形態におけるＥＣＵ２０の特徴部を表すブロック図である。尚、図９において、図７に示す要素と同一又は対応する要素については、共通する符号を付してその説明を省略又は簡略する。

図９に示すように、本実施形態では、レーン選択部３８が、走行レーン決定部７２と共にレーン特性値部８４を備えている。ＥＣＵ２０には、自動運転車両１０の工場出荷時又はディーラ入庫時に、ランダムに設定されたレーン特性値が記録される。レーン特性値部８４は、ＥＣＵ２０が、そのレーン特性値に基づいて後述するレーン特性値処理を実行することにより実現される。

図１０は、本実施形態においてＥＣＵ２０が実行するレーン選択処理の特徴部を説明するためのフローチャートである。図１０に示すルーチンには、レーン特性値処理（ステップ８６，８８）と、走行レーン決定処理（ステップ４６〜６０）が含まれている。走行レーン決定処理は、実施の形態１の場合（図５参照）と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図１０に示すルーチンは、図５に示すルーチンと同様に、ＥＣＵ２０がレーン再選択指示を認識することで開始される（ステップ４４）。このルーチンが開始されると、先ず、自動運転車両１０に与えられているレーン特性値が読み出される（ステップ８６）。

次いで、レーン特性値に基づいてレーン閾値thriの設定が行われる（ステップ８８）。例えば、２レーン道路に対応するレーン閾値thriについては、thr1とthr2の値が設定される。また、３レーン道路に対応するレーン閾値thriについては、thr1、thr2及びthr3の値が設定される。

thr1とthr2の二つが設定される場合を例に採ると、それらは例えば、レーン特性値に応じて（thr1、thr2）＝（０．８、１．０）或いは（thr1、thr2）＝（０．２、１．０）のように設定される。前者の設定が施された自動運転車両は、８０％の確率で第１レーンを標準走行レーンとして選択し、２０％の確率で第２レーンを標準走行レーンとして選択する。一方、後者の設定による自動運転車両は、２０％の確率で第１レーンを選択し、８０％の確率で第２レーンを選択する。つまり、前者の設定によれば、主として第１レーンを選択する個性を自動運転車両１０に与えることができ、後者の設定によれば主として第１レーンを選択する個性を自動運転車両１０に与えることができる。

更に、（thr1、thr2）＝（１．０、任意の値）の設定によれば、１００％の確率で第１レーンを選択する個性を自動運転車両１０に与えることができる。そして、（thr1、thr2）＝（０．０、１．０）の設定によれば、１００％の確率で第２レーンを選択する個性を自動運転車両１０に与えることができる。このように、本実施形態によれば、個々の自動運転車両１０に、レーン選択に関して一貫した個性を与えることができる。

上述した通り、個々の自動運転車両１０には、ランダムに設定したレーン特性値が与えられる。このため、多数の自動運転車両１０が集まると、それらに与えられているレーン特性値は、レーン特性値の変動域内で均一に散らばった状態となる。レーン特性値が異なる自動運転車両１０は、レーン選択に関して異なる個性を示す。このため、多数の自動運転車両１０が参加する交通流においては、標準走行レーンにばらつきが生まれ、偏りのない交通流が実現される。このように、本実施形態によれば、個々の自動運転車両１０に、レーン選択に関する個性を与えつつ、多数の自動運転車両１０が参加する交通流に局所的偏りが生ずるのを有効に防ぐことができる。

［実施の形態４の変形例］
ところで、上述した実施の形態４では、ランダムに設定されたレーン特性値に基づいてレーン閾値thriを設定することで、個々の自動運転車両１０にレーン選択に関する個性を与えることとしている。しかしながら、自動運転車両１０に個性を与える手法はこれに限定されるものではない。例えば、レーン閾値thriは全車両１０で共通に用いることとし、個々の自動運転車両１０に、レーン特性値とレーン閾値thriの比較に基づいて標準走行レーンを選択させることとしてもよい。この場合、個々の自動運転車両１０は、レーン特性値に応じた個性を有することになる。また、レーン特性値がランダムな値であることから、多数の自動運転車両１０が集まれば、多様な個性が混在することとなり、偏りのない交通流が実現できる。

また、上述した実施の形態４では、工場出荷時又はディーラ入庫時に自動運転車両１０にレーン特性値を記録することとしている。しかしながら、レーン特性値を記録するタイミングはこれに限定されるものではない。例えば、車外に設置された外部装置から自動運転車両１０が書き込みの指令を受信したときに、レーン特性値を記録することとしてもよい。

実施の形態５．
次に、図１１乃至図１５を参照して本発明の実施の形態５について説明する。本実施形態の自動運転車両１０は、実施の形態１の場合と同様のハードウェア構成を有している。本実施形態は、自動運転車両１０が、実施の形態３の特徴と実施の形態４の特徴を併せ持つ点に特徴を有している。具体的には、自動運転車両１０が、レーン選択に関する個性を有し、かつ、走路の分布目標が達成されるように標準走行レーンを決定する点に特徴を有している。

図１１は、本実施形態におけるＥＣＵ２０の特徴部を表すブロック図である。以下、図１１において、図７に示す要素と同一又は対応する要素については、共通する符号を付してその説明を省略又は簡略する。

本実施形態では、レーン選択部３８が、走行レーン決定部７２と共に分布目標決定部９０とレーン特性値部９２を備えている。実施の形態４の場合と同様に本実施形態においても自動運転車両１０には、ランダムに設定されたレーン特性値が与えられる。レーン特性値部９２は、ＥＣＵ２０が、そのレーン特性値を読み出して分布目標決定部９０に提供する処理を行うことで実現される。

また、分布目標決定部９０は、ＥＣＵ２０が、分布目標決定処理において下記の処理を行うことにより実現される。
（１）現在の走路における車両の分布目標の設定、
（２）設定した分布目標を実現するための閾値マップの設定、及び
（３）設定した閾値マップに従って各レーンのレーン閾値thriを設定。

図１２は、３レーン道路を対象として上記（２）のステップで設定される閾値マップの一例を示す。図１２は、レーン特性値の変動域の全域に渡って、第１レーンのレーン閾値thr1と第２レーンのレーン閾値thr2が定められている。個々の自動運転車両１０は、自車に与えられたレーン特性値を図１２に示すマップに当てはめることにより、自車におけるレーン閾値thr1及びthr2を設定する。

図１３の上段は、図１２に示すマップにより第１レーンが選択される期待値Ｓ１を示す。本実施形態において、レーン特性値はランダムに設定される。このため、多数の自動運転車両１０が集まれば、それらの車両１０のレーン特性値は変動域の全域に均等にばらつく。そして、個々の自動運転車両１０は、実施の形態１の場合と同様に、生成した乱数がレーン閾値thr1より小さい場合に第１レーンを標準走行レーンとして選択する。この場合、多数の自動運転車両１０が参加する交通流において、それらの車両１０が第１レーンを選択する期待値は、図１３の上段に示す面積Ｓ１と一致する。

図１３の中段は、図１２に示すマップにより第２レーンが選択される期待値Ｓ２を示す。自動運転車両１０は、実施の形態１の場合と同様に、生成した乱数が第１のレーン閾値thr1以上であり、かつ第２のレーン閾値thr2より小さい場合に第２レーンを標準走行車両として選択する。このため、多数の自動運転車両１０が参加する交通流において、それらの車両１０が第２レーンを選択する期待値は、図１３の中段に示す面積Ｓ２と一致する。

図１３の下段は、図１２に示すマップにより第３レーンが選択される期待値Ｓ３を示す。自動運転車両１０は、実施の形態１の場合と同様に、生成した乱数が第１のレーン閾値thr1以上であり、かつ第２のレーン閾値thr2以上である場合に第３レーンを標準走行車両として選択する。このため、多数の自動運転車両１０が参加する交通流において、それらの車両１０が第２レーンを選択する期待値は、図１３の下段に示す面積Ｓ３と一致する。

上述した分布目標決定処理では、Ｓ１：Ｓ２：Ｓ３が分布目標と一致するように閾値マップが設定される。この閾値マップによれば、夫々がレーン特性値に応じた個々を持つ多数の自動運転車両１０を、分布目標通りに分散させることができる。

図１４は、本実施形態においてＥＣＵ２０が実行するレーン選択処理の特徴部を説明するためのフローチャートである。図１４に示すルーチンには、レーン特性値処理（ステップ９４）及び分布目標決定処理（ステップ９６〜１０４）に加えて走行レーン決定処理（ステップ４６〜６０）が含まれている。走行レーン決定処理は、実施の形態１の場合（図５参照）と同様であるためここでは説明を省略する。

図１４に示すルーチンは、図５に示すルーチンと同様に、ＥＣＵ２０がレーン再選択指示を認識することで開始される（ステップ４４）。このルーチンが開始されると、先ず、自動運転車両１０に与えられているレーン特性値が読み出される（ステップ９４）。

次に、現在の走路が３レーン道路であり、かつ最右レーンが追い越しレーンであるかが判別される（ステップ９６）。そして、この条件の成立が認められた場合は、走路の各レーンについて車両の分布目標が決定される（ステップ９８）。これらステップ９６及び９８の処理は、図８に示すステップ７６及び７８の処理と同様に進められる。ここでは、走路の第１レーン、第２レーン及び第３レーンの分布目標が、例えば、６０％、２０％、２０％と決定されたものとする。

分布目標が決定されると、次に、閾値マップが設定される（ステップ１００）。上記の例によれば、図１３に示すＳ１：Ｓ２：Ｓ３が６０：２０：２０となるようにレーン閾値thr1及びthr2とレーン特性値との関係を定めた閾値マップが設定される。

次に、設定された閾値マップに従って各レーンのレーン閾値thriが設定される（ステップ１０２）。
図１５は、閾値マップに従ってthr1及びthr2を設定する手法を示す。図１５に示す閾値マップは、Ｓ１：Ｓ２：Ｓ３＝６０：２０：２０が成立するように設定されたマップである。自動運転車両１０のレーン閾値が図示のLであるとすると、thr1が０．２より僅かに大きな値に、またthr2が０．８より僅かに小さな値に設定される。この場合、ほぼ２０％の確率で第１レーンを選択し、ほぼ６０％の確率で第２レーンを選択し、ほぼ２０％の確率で第３レーンを選択する個性が自動運転車両１０に与えられる。

図１４に示すルーチン中、上記ステップ９６の条件が否定された場合は、他の閾値設定処理が実行される（ステップ１０４）。ここでは先ず、現在の走路に適合する道路条件が見つかるまで、順次条件を変えてステップ９６に対応する判定処理が実行される。そして、現在の走路に適合する道路条件が見つかったら、ステップ９８〜１０２に対応する処理により、その道路条件に適合する分布目標とレーン閾値thriが設定される。

以上の処理によれば、実施の形態３の場合と同様に、多数の自動運転車両１０を分布目標通りに各レーンに分散させることができる。また、実施の形態４の場合と同様に、個々の自動運転車両１０に、レーン選択に関する個性を与えることができる。そして、個々の自動運転車両１０がばらつきを持って標準走行レーンを決定し、かつ、多数の自動運転車両１０がばらつきのある個性を示すため、交通流に局所的な偏りが生ずるのを有効に防ぐことができる。

［実施の形態５の変形例］
ところで、上述した実施の形態５では、分布目標を実現するための閾値マップを作成して、個々の自動運転車両１０に、その閾値マップに従ってレーン閾値thriを設定させることとしている。しかしながら、分布目標を実現する手法はこれに限定されるものではない。例えば、分布目標の通りにレーン閾値thriを設定し、個々の自動運転車両１０に、レーン特性値とレーン閾値thriの比較に基づいて標準走行レーンを選択させることとしてもよい。例えば、分布目標が６０：２０：２０であればthr1＝０．６、thr2＝０．８とする。個々の自動運転車両１０には、０から１の範囲でランダムに設定したレーン特性値を与える。この場合、０．６未満のレーン特性値が与えられた車両１０は常に第１レーンを選択する。また、０．６以上０．８未満のレーン特性値が与えられた車両１０は常に第２レーンを選択する。そして、０．８以上のレーン特性値が与えられた車両１０は常に第３レーンを選択する。その結果、個々の自動運転車両１０にはレーン選択に関する個性が与えられる。また、多数の自動運転車両１０が集まれば、多様な個性の結果として分布目標通りの交通流が実現される。

実施の形態６．
次に、図１６及び図１７を参照して本発明の実施の形態６について説明する。本実施形態の自動運転車両１０は、実施の形態１の場合と同様のハードウェア構成を有している。また、本実施形態の自動運転車両１０には、実施の形態４の場合と同様に、ランダムに設定されたレーン特性値が与えられている。そして、ＥＣＵ２０は、実施の形態４の場合と同様に、そのレーン特性値を用いて図１０に示すレーン選択処理を実行する。本実施形態は、ＥＣＵ２０が、ドライバの入力操作をレーン特性値に反映させる機能を有する点に特徴を有している。

図１６は、本実施形態におけるＥＣＵ２０の特徴部を表すブロック図である。図１６に示すように、本実施形態の自動運転車両１０はドライバ入力部１０６を備えている。ドライバ入力部１０６は、車両１０のドライバがレーン特性値の再設定をＥＣＵ２０に指示するためのインターフェースである。

図１６に示すブロック図は、ドライバ入力部１０６からの信号がレーン特性値部１０８に提供されている点を除いて、図９に示す実施の形態４のブロック図と同様である。以下、図１６において、図９に示す要素と同一の要素については、共通する符号を付してその説明を省略又は簡略する。

図１７は、本実施形態のレーン特性値部１０８を実現するためにＥＣＵ２０が実行する特性再設定処理のフローチャートである。このルーチンは、自動運転車両１０の始動後、所定の周期で繰り返し起動されるものとする。

図１７に示すルーチンが起動されると、先ず、ドライバによるレーン特性値の再設定操作がなされたか否かが判別される（ステップ１１０）。再設定操作が検知されない場合は、そのまま今回のルーチンが終了される。一方、レーン特性値の再設定操作が検知された場合は、レーン特性値をランダムに設定する処理がなされる（ステップ１１２）。

上述した実施の形態４において、レーン特性値は、自動運転車両１０の工場出荷時、又はディーラ入庫時にランダムに設定することとしている。そして、自動運転車両１０のレーン選択に関する個性は、そのレーン特性値に従って決定される。この場合、自動運転車両１０の個性がドライバの感覚と合致しない事態が生じ得る。

本実施形態によれば、ドライバは、自動運転車両１０の個性が自己の感覚と合致しない場合には、レーン特性値を設定し直すことで車両１０の個性を変化させることができる。このため、本実施形態によれば、実施の形態４の場合と同様の効果を達成しつつ、更に、レーン選択の個性をドライバの感覚に適合させることができる。

［実施の形態６の変形例］
上述した実施の形態６では、ドライバの再設定操作に応じてレーン特性値をランダムに設定し直すこととしているが、再設定の手法はこれに限定されるものではない。例えば、ドライバが、実現したい個性に合わせてレーン特性値そのものを直接入力することとしてもよい。更に、レーン特性値の書き換えは、ドライバ以外の者の入力操作により、或いは、車外に設置された外部装置からの書き換え指令により行うこととしてもよい。

また、上述した実施の形態６では、ドライバの再設定操作に応えてレーン特性値を再設定することとしているが、レーン特性値の変更手法はこれに限定されるものではない。例えば、ドライバ操作に現れる嗜好をレーン特性値に反映させることとしてもよい。

図１８は、ドライバの嗜好をレーン特性値に反映させる特性再設定処理の第１例のフローチャートである。このルーチンを実装する場合は、操舵操作を検出する操舵角センサ等がドライバ入力部１０６となる。

図１８に示すルーチンでは、先ず、自動運転の実行中であるか否かが判別される（ステップ１１４）。自動運転中でなければ、そのまま今回の処理が終了される。一方、自動運転中であると判別された場合は、次に、ドライバのトリガ操作によるレーンチェンジが行われたか否かが判別される（ステップ１１６）。

自動運転車両１０は、自動運転中にドライバが運転操作を行った場合には、その操作をトリガ操作と認識して車両制御の主権をドライバに戻す。トリガ操作によるレーンチェンジは、ドライバが、自動運転によるレーン選択に違和感を覚えた際に行われる。このため、そのトリガ操作にはレーン選択に関するドライバの嗜好が反映されている。

上記ステップ１１６で、トリガ操作によりレーンチェンジが認識されない場合は、そのまま今回の処理が終了される。一方、トリガ操作によるレーンチェンジが認識された場合は、変更後のレーンがレーン特性値に反映される（ステップ１１８）。例えば、トリガ操作によって追い越し車線へのレーンチェンジが行われた場合は、追い越し車線の選択確率が上がるようにレーン特性値が修正される。また、トリガ操作によって登坂車線へのレーンチェンジが行われた場合は、登坂車線の選択確率が上がるようにレーン特性値が修正される。このような処理によれば、自動運転車両１０の個性をドライバの嗜好に適切に合致させることができる。

図１９は、ドライバの嗜好をレーン特性値に反映させる特性再設定処理の第２例のフローチャートである。このルーチンを実装する場合も、操舵操作を検出する操舵角センサ等がドライバ入力部１０６となる。

図１９に示すルーチンでは、先ず、自動運転の実行中であるか否かが判別される（ステップ１２０）。自動運転中でないと判別された場合はドライバが自動運転車両１０を手動で操縦していると判断できる。この場合、ＥＣＵ２０は、ドライバが選択するレーンの学習を進める。この学習により、ＥＣＵ２０は、レーン選択に関するドライバの嗜好を検知することができる。

上記ステップ１２０で、自動運転中との判断がなされた場合は、今回の処理サイクルが、自動運転の開始時に当たるか否かが判別される（ステップ１２４）。自動運転の開始時でないと判別された場合は、そのまま今回の処理が終了される。一方、自動運転の開始時であると判断された場合は、上記ステップ１２２で学習したレーンの結果がレーン特性値に反映される（ステップ１２６）。具体的には、ドライバが走行車線を好むと学習されている場合は、走行車線が選択される確率が上がるようにレーン特性値が修正される。また、追い越し車線を好むと学習されている場合は、追い越し車線の選択確率が上がるようにレーン特性値が修正される。以上の処理によれば、自動運転車両１０の個性をドライバの嗜好に適切に合致させることができる。

また、レーン特性値には、車両挙動に影響するドライバによる指示値を反映させることとしてもよい。ドライバの設定した指示値をレーン特性値に反映させる第１の例としては、オートクルーズの設定速度に応じてレーン特性値を設定することが考えられる。オートクルーズは、ドライバの設定速度に車速を維持する機能である。設定車速が高い場合は、ドライバが、高速巡航を好んでいると判断することができる。反対に、設定車速が低い場合は、ドライバが、低速巡航を好んでいると判断することができる。このため、オートクルーズの設定車速が高いほど高速レーンが選択され易くなるようにレーン特性値を再設定することとしてもよい。この例によれば、例えば右端が追い越しレーンの左側通行道路では、オートクルーズの設定速度が高いほど、右寄りのレーンが選択され易くなる。また、その設定速度が低いほど左寄りのレーンが選択され易くなる。その結果、自動運転車両１０に、ドライバの嗜好に合致した個性を発揮させることができる。

ドライバの設定した指示値をレーン特性値に反映させる第２の例としては、目的地までの距離に応じてレーン特性値を設定することが考えられる。目的地までの距離が十分に長い場合は、一般に高い巡航速度が好まれる。他方、目的地までの距離が短い場合には、高い巡航速度を得ることよりレーンチェンジの頻度を抑えることが望まれる。このため、走行開始の地点から目的地までの距離が長いほど高速レーンが選択され易くなるようにレーン特性値を設定することとしてもよい。この例によれば、例えば右端が追い越しレーンの左側通行道路では、走行開始の地点から目的地までの距離が長いほど、右寄りのレーンが選択され易くなる。また、目的地までの距離が短いほど左寄りのレーンが選択され易くなる。その結果、長距離移動の場合には高速巡航の個性を自動運転車両１０に与えることができる。また、短距離移動の場合には堅実に走行レーンを走行する個性を自動運転車両１０に与えることができる。

ところで、上述した実施の形態６及びその変形例では、レーン特性値の変更に関してガードを設けないこととしている。この場合、レーン特性値が大きく変化して、自動運転車両１０の個性が急変する事態が生じ得る。このような個性の急変を避けるために、一度の変更で許容されるレーン特性値の変化量にガードを設けることとしてもよい。

また、上述した実施の形態６及びその変形例では、自動運転車両１０がレーン特性値を一つだけ保持することとしているが、複数の使用者を想定して、単一の車両１０に複数のレーン特性値を保持させることとしてもよい。この場合、シートポジション等と同様に、使用者毎にレーン特性値を設定し直すこととしてもよい。

また、上述した実施の形態６及びその変形例では、ＥＣＵ２０が、実施の形態４の場合と同様のレーン選択処理（図１０）を実行することとされている。しかしながら、ＥＣＵ２０が実行するレーン選択処理は、図１０に示す処理に限定されるものではない。この処理は、例えば、図１４に示す実施の形態５のレーン選択処理に変更してもよい。

実施の形態７．
次に、図２０及び図２１を参照して本発明の実施の形態７について説明する。本実施形態の自動運転車両１０は、実施の形態１の場合と同様のハードウェア構成を有している。また、本実施形態の自動運転車両１０は、実施の形態３（図７及び図８参照）の場合と同様に、複数レーンエリアにおいて車両の分布目標を定め、その分布目標が実現されるように標準走行レーンを決定する。

上述した実施の形態３では、道路の特徴（レーン構成及び道路種別）に応じて分布目標が設定される。そして、現実の車両分布が分布目標から大きく乖離している場合であっても、自動運転車両１０は、既定の分布目標に従って標準走行レーンを選択する。例えば、第１レーンと第２レーンの分布目標が６０：４０である走路で、現実の車両分布が８０：２０である場合、分布目標を達成するためには第２レーンを選択する車両１０を増やす必要がある。しかしながら、実施の形態３によれば、このような場合にも６０％の自動運転車両１０が第１レーンを選択し、現実の車両分布が分布目標から更に乖離してしまう事態が生じ得る。本実施形態は、このような不都合を回避するため、現実の車両分布が分布目標に近づくように、個々の自動運転車両１０において分布目標に修正が施される点に特徴を有している。

図２０は、本実施形態におけるＥＣＵ２０の特徴部を表すブロック図である。以下、図２０において、図７に示す要素と同一の要素については、共通する符号を付してその説明を省略又は簡略する。

本実施形態ではレーン選択部３８に交通流解釈部１２８が含まれている。交通流解釈部１２８は、周辺物体認識部３４及び走路認識部３６から提供される情報に基づいて、自動運転車両１０の周辺における現実の車両分布を検知する。

交通流解釈部１２８によって検知された車両分布は、分布目標決定部１３０に提供される。分布目標決定部１３０は、ＥＣＵ２０が分布目標決定処理を行うことにより実現される。本実施形態では、分布目標決定処理により、道路の特徴に応じて設定した分布目標が、現実の車両分布に基づいて修正される。そして、個々の自動運転車両１０では、修正された分布目標に基づいてレーン閾値thriが設定される。

図２１は、本実施形態においてＥＣＵ２０が実行するレーン選択処理のフローチャートである。図２１に示すルーチンには、分布目標決定処理（ステップ１３２，１３４、１３８〜１４４）及び交通流解釈処理（ステップ１３６）に加えて走行レーン決定処理（ステップ４６〜６０）が含まれている。走行レーン決定処理は、実施の形態１の場合（図５参照）と同様であるためここでは説明を省略する。

図２１に示すルーチンは、図８に示すルーチンと同様に、ＥＣＵ２０がレーン再選択指示を認識することで開始される（ステップ４４）。このルーチンが開始されると、先ず、現在の走路が３レーン道路であり、かつ最右レーンが追い越しレーンであるかが判別される（ステップ１３２）。そして、この条件の成立が認められた場合は、走路の各レーンについて車両の分布目標が決定される（ステップ１３４）。これらステップ１３２及び１３４の処理は、図８に示すステップ７６及び７８の処理と同様に進められる。ここでは、走路の特徴に基づいて、第１レーン、第２レーン及び第３レーンの分布目標が、例えば、６０％、２０％、２０％と決定される。

分布目標が決定されると、次に、現実の車両分布が検知される（ステップ１３６）。具体的には、先ず、周辺物体認識部３４から提供される情報に基づいて、走路のレーン毎に車両密度が算出される。次いで、各レーンの車両密度を比較することで、現在の走路における車両分布が算出される。

次に、車両の分布割合が分布目標の割合を超えているレーンが存在するか否かが判別される（ステップ１３８）。その結果、分布目標の割合を超えるレーンが存在すると判別された場合は、そのレーンの割合が下がるように分布目標が修正される（ステップ１４０）。例えば、６０：２０：２０の分布目標に対して、現実の車両分布が８０：２０：０である場合は、第１レーンの分布目標割合が下げられ（例えば６０→４０）、かつ、第３レーンの分布目標が高められる（例えば２０→４０）。一方、分布目標の割合を超えるレーンが存在しないと判別された場合は、ステップ１４０の処理がジャンプされ、上記ステップ１３４で設定された分布目標がそのまま維持される。

上記の処理が終わると、次に、修正後又は修正不要と判断された分布目標に従って各レーンのレーン閾値thriが設定される（ステップ１４２）。例えば、分布目標が４０：２０：４０に修正されていた場合は、第１レーンのレーン閾値thr1が０．２、第２レーンのレーン閾値thr2が０．６に設定される。この場合、自動運転車両１０だけの分布割合は４０：２０：４０となり、現実の車両分布（８０：２０：０）が走路の分布目標（６０：２０：２０）に近づけられる。

図２１に示すルーチン中、上記ステップ１３２の条件が否定された場合は、他の閾値設定処理が実行される（ステップ１４４）。ここでは先ず、現在の走路に適合する道路条件が見つかるまで、順次条件を変えてステップ１３２に対応する判定処理が実行される。そして、現在の走路に適合する道路条件が見つかったら、ステップ１３４〜１４２に対応する処理により、その道路条件に適合する分布目標とレーン閾値thriが設定される。

以上の処理によれば、現実の車両分布が分布目標から乖離している場合に、個々の自動運転車両１０の分布目標を適宜修正することで、現実の車両分布を本来の分布目標に近づけることができる。そして、最終的には、非自動運転車両を含む交通流において、走路本来の分布目標を達成することができる。

［実施の形態７の変形例］
ところで、上述した実施の形態７においては、ＥＣＵ２０が、走路の分布目標を実施の形態３の場合と同様の手順で設定している（ステップ１３２、１３４参照）。しかしながら、その設定は、実施の形態５の場合と同様の手順で進めることとしてもよい。例えば、図１４に示すルーチンにおいて、ステップ９８と１００の間に、図２１に示すステップ１３６から１４０の処理を挿入することで所望の機能を実現することができる。

また、上述した実施の形態７においては、現実の車両分布を、個々の自動運転車両１０が周辺物体認識部３４からの情報等に基づいて検知することとしている。しかしながら、この車両分布は、路車間通信により路上のインフラストラクチャから受信することとしてもよい。

或いは、現実の車両分布は、車外に設置されたサーバから自動運転車両１０に搭載された通信システムに配信させることとしてもよい。そして、ＥＣＵ２０は、その通信システムから車両分布を受信することとしてもよい。この場合の情報伝達の経路としては、例えば、下記の２例が考えられる。
（１）車外インフラストラクチャが車両分布を計算する例
車外インフラストラクチャ→車外サーバ→各自動運転車両１０の経路で車両分布を配信。
（２）車外サーバが車両分布を計算する例
各自動運転車両１０が自車位置及び／又は周辺認識情報を車外サーバに送信。
車外サーバが情報を集約して現在の車両分布を計算。
車外サーバから各自動運転車両１０に車両分布を配信。

実施の形態８．
上述した実施の形態３、５及び７では、ＥＣＵ２０が、分布目標決定部７４，９０、１３０を備えている（図７、図１１及び図２０参照）。そして、分布目標決定部７４，９０，１３０は、道路の特徴に応じて分布目標を設定し、その分布目標が実現されるように個々の自動運転車両１０に標準走行レーンを選択させる。

道路の特徴に応じて設定される分布目標は、道路の特徴が変化する地点の前後で変化する。具体的には、実施の形態３、５及び７では、レーン数が増減する地点の前後において、走路の分布目標が変化する。

多数の自動運転車両１０を含む交通流において、個々の車両１０の分布目標が特定の地点で一斉に変化すれば、その変化に追従して、多数の自動運転車両１０がその地点で一斉にレーンチェンジしようとする。このような一斉レーンチェンジは、交通流を混乱させる原因となり好ましいものではない。本実施形態は、このような混乱を避けるために、道路の特徴が変化する地点の前後に分布目標の徐変区間を設け、その徐変区間において分布目標を徐々に変化させる点に特徴を有している。

以下、図８と共に図２２及び図２３を参照して本発明の実施の形態８の特徴を詳細に説明する。本実施形態の自動運転車両１０は、実施の形態１の場合と同様のハードウェア構成により実現することができる。

図２２は、本実施形態におけるＥＣＵ２０の特徴部を表すブロック図である。尚、図２２において、図７に示す要素と同一又は対応する要素については、共通する符号を付してその説明を省略又は簡略する。

図２２に示すように、本実施形態では、レーン選択部３８が、走行レーン決定部７２と共に分布目標決定部１４６を備えている。分布目標決定部１４６は、更に、周辺地形解釈部１４８、徐変区間設定部１５０及び目標設定部１５２を備えている。周辺地形解釈部１４８は、走路認識部３６からの情報等に基づいて現在の走路の特徴を認識する。徐変区間設定部１５０は、道路の特徴が変化する地点の前後に分布目標を徐変させるための徐変区間を設定する。そして、目標設定部１５２は、その徐変区間において徐変する分布目標を設定するための処理を行う。これらは、何れもＥＣＵ２０が分布目標決定処理を行うことにより実現される。

図２３は、本実施形態における分布目標決定処理の特徴部の内容を説明するための図である。本実施形態における分布目標決定処理は、図８に示すステップ７６〜８２の処理により実現される。但し、本実施形態では、ステップ７８において以下に説明する処理が実行されるものとする。

図２３の上段は、周辺地形解釈部１４８が認識した走路の特徴に基づいて設定された走路本来の分布目標を示す。具体的には、現在の２レーン道路が地点Ｐ１で３レーン道路に変化する特徴が示されている。また、２レーン区間の分布目標が７０：３０であり、３レーン区間の分布目標が６０：４０：０であることが示されている。

図２３の中段は、地点Ｐ１と地点Ｐ２の間が徐変区間に設定された様子を示す。レーン数が増える場合は、現実にレーン数が増えるまでは本来の分布目標が維持されることが望ましい。そして、交通流の混乱を避けるためには、レーン数が増加する地点Ｐ１から、新たなレーン環境に合わせてレーンチェンジが徐々に進められることが望ましい。このため、レーン増の変化が生ずる場合は、その変化が生ずる地点Ｐ１の後に徐変区間が設けられる。他方、レーン減の変化が生ずる場合は、現実にレーンが減少する以前に、車両の分布を減少後の環境に向けて徐々に変化させておくことが望ましい。このため、レーン減の変化が生ずる場合は、変化点の前に徐変区間が設定される。

ＥＣＵ２０は、道路の特徴に生ずる変化の種類に応じて、変化点に対する徐変区間の相対的位置、及び徐変区間の長さを記憶している。徐変区間設定部１５０では、それらの記憶に基づいて徐変区間が設定される。

図２３の下段は、徐変区間において、７０：３０の分布目標が、６０：４０：０に向けて徐々に変化する様子を示す。目標設定部１５２では、徐変区間の前方に設定されている分布目標が、徐変区間の後方に設定されている分布目標に向かってスムーズに変化するように、徐変区間の細分化と、目標数値の設定とが行われる。

図８に示すルーチン中、ステップ７８では、目標設定部１５２が設定した数値が分布目標とされる。そして、ステップ８０では、その分布目標に従ってレーン閾値thr1及びthr2が設定される。この場合、レーン閾値thr1及びthr2が徐変区間において徐変し、変化点の前後で自動運転車両１０の分布が緩やかに変化することになる。

以上説明した通り、本実施形態によれば、道路上の変化点の前後で、自動運転車両１０の分布目標を、新たな分布目標に向けて緩やかに変化させることができる。自動運転車両１０の分布目標が緩やかに変化すれば、変化点で一斉にレーンチェンジが行われることがない。このため、本実施形態によれば、多数の自動運転車両が変化点を通過する際にも、スムーズな交通流を維持することができる。

［実施の形態８の変形例］
ところで、上述した実施の形態８では、分布目標の徐変区間で、何れのレーン間でもレーンチェンジを許可することとしているが、徐変区間においては、レーンチェンジを許可するレーンに制限をかけることとしてもよい。例えば、変化点から３００ｍまでの区間は、第２レーンから第１レーンへのレーンチェンジだけを許可し、３００ｍから６００ｍの区間は第３レーンから第２レーンへのレーンチェンジだけを許可することとしてもよい。レーンチェンジに対してこのような制限をかけると、第２レーンにおいて進入車両と脱出車両が干渉することがなく、交通流の混乱を有効に防ぐことができる。

実施の形態９．
次に、図２４乃至図２６を参照して本発明の実施の形態９について説明する。本実施形態の自動運転車両１０は、実施の形態１の場合と同様のハードウェア構成により実現することができる。

図２４は、本実施形態におけるＥＣＵ２０の特徴部を表すブロック図である。尚、図２４において、図７に示す要素と同一又は対応する要素については、共通する符号を付してその説明を省略又は簡略する。

図２４に示すように、本実施形態では、レーン選択部３８が、走行レーン決定部７２と共に、周辺地形解釈部１５４、交通流解釈部１５６及びばらつき停止指示部１５８を備えている。周辺地形解釈部１５４は、走路認識部３６からの情報等に基づいて自動運転車両１０の現在の走路の状況を検知する。また、交通流解釈部１５６は、周辺物体認識部３４からの情報等に基づいて、自動運転車両１０を取り巻く環境でどのような車両がどのように走行しているかを検知する。

ばらつき停止指示部１５８は、周辺地形解釈部１５４の検出結果、及び交通流解釈部１５６の検出結果に基づいて、自動運転車両１０の周辺に維持推奨事象が生じているか否かを判断する。維持推奨事象は、ばらつきの必要性を考慮することなく、自動運転車両１０の周辺状況から決まる最適レーンを走行レーンとして選択するべき事象である。ばらつき停止指示部１５８は、このような維持推奨事象の発生を認識すると、ばらつきの生ずるモードでの標準走行レーンの決定処理の停止指示を発生する。

図２５は、上述した維持推奨事象の典型例を説明するための図である。図２５の上段は、自動運転車両１０が渋滞した車列の中で走行している様子を示す。渋滞の中で個々の車両が無闇にレーンチェンジを行うと交通流が更に停滞する。このため、ばらつき停止指示部１５８は、渋滞を検知すると維持推奨事象が生じたと判断して上記の停止指示を発生する。渋滞の発生は、走行レーン及び隣接レーンにおける周辺車両の密度、並びに自車の平均速度等に基づいて検知することができる。

但し、渋滞が生じているか否かは、路車間通信によりインフラストラクチャ側から提供される情報に基づいて判断することとしてもよい。或いは、現実の車両分布は、車外に設置されたサーバから自動運転車両１０に搭載された通信システムに配信させることとしてもよい。そして、ＥＣＵ２０は、その通信システムから車両分布を受信することとしてもよい。この場合の情報伝達の経路としては、例えば、下記の２例が考えられる。
（１）車外インフラストラクチャが渋滞を検知する例
車外インフラストラクチャ→車外サーバ→各自動運転車両１０の経路で渋滞の発生情報を配信。
（２）車外サーバが渋滞の発生を判定する例
各自動運転車両１０が自車位置及び／又は周辺認識情報を車外サーバに送信。
車外サーバが情報を集約して渋滞の有無を判断。
車外サーバから各自動運転車両１０に渋滞の発生情報を配信。

図２５の中段は、自動運転車両１０が走行レーンを走行している際に、緊急車両１６０が追い越しレーンを高速走行してきた様子を示している。このような場合には、緊急車両１６０の通過を妨げるようなレーンチェンジが行われないことが望ましい。このため、ばらつき停止指示部１５８は、緊急車両１６０の接近を検知すると維持推奨事象が生じたと判断して上記の停止指示を発生する。緊急車両１６０の接近は、緊急車両１６０が発する音や光、接近車両と自車の相対速度等に基づいて検知することができる。但し、緊急車両の接近についても、路車間通信により提供される情報に基づいて判断することとしてもよい。

図２５の中段に示す状況と類似した状況は、追い越しレーンを高速車両が走行している場合にも発生する。このような場合には、円滑な交通流を維持する観点より、高速車両の走行を妨げないことが望ましい。このため、ばらつき停止指示部１５８は、追い越しレーン上に相対速度が著しく高い接近車両を認識した場合にも維持推奨事象が生じたと判断して上記の停止指示を発生する。

図２５の下段は、走路の第１レーンが工事区間に差し掛かる状況を示している。このような状況下では、第２レーンに車両が集中してくることから、車両の分布が偏ったものとなる。しかし、このような状況下では、円滑な交通流を維持する観点から、自動運転車両１０に第１レーンを選択させるべきではない。このため、ばらつき停止指示部１５８は、工事区間を検知した場合にも、維持推奨事象が生じたと判断して上記の停止指示を発生する。工事区間の発生は、路上に並べられるロードコーン（パイロン）や車線規制を知らせるサインボードなどを認識することで検知することができる。

図２５の下段に示す状況と類似した状況は、例えば、路上に落下物が存在しているような場合にも発生する。この場合も、落下物の存在するレーンから他のレーンに多数の車両がレーンチェンジすることで、交通流に偏りが生ずる。しかし、この場合も、自動運転車両１０に空いたレーンを選択させるべきではない。このため、ばらつき停止指示部１５８は、特定のレーンから他のレーンに多数の車両がレーンチェンジしている場合にも、維持推奨事象が生じたと判断して上記の停止指示を発生する。先行車両のレーンチェンジは、例えば、方向指示器の作動や、先行車両の軌道変化に基づいて検知することができる。

図２６は、本実施形態においてＥＣＵ２０が実行するレーン選択処理のフローチャートである。図２６に示すルーチンには、周辺地形及び交通流を検出する処理（ステップ１６２）並びにばらつき停止指示の発生を判断する処理（ステップ１６４）に加えて走行レーン決定処理（ステップ４６〜６０）が含まれている。走行レーン決定処理は、実施の形態１の場合（図５参照）と同様であるためここでは説明を省略する。

図２６に示すルーチンは、図５に示すルーチンと同様に、ＥＣＵ２０がレーン再選択指示を認識することで開始される（ステップ４４）。このルーチンが開始されると、先ず、周辺地形・交通流検出処理が実行される（ステップ１６２）。具体的には、周辺物体認識部３４及び走路認識部３６から提供される各種の情報に基づいて、現在の走路の情況、並びに周辺車両の情況が検出される。

次に、ばらつき停止指示の発生条件が生じているか否かが判別される（ステップ１６４）。具体的には、上記ステップ１６２の検出結果に基づいて、下記の維持推奨事象の何れかが成立しているか否かが判別される。
（１）渋滞
（２）緊急車両の通過
（３）高速車両の通過
（４）工事区間の発生
（５）特定のレーンから他のレーンへの多数車両のレーンチェンジ

ステップ１６４において、何れの維持推奨事象についても発生が認められない場合は、以後、ステップ４６以降の処理により、実施の形態１の場合と同様に標準走行レーンが決定される。この場合、多数の自動運転車両１０が参加する交通流では、標準走行レーンにばらつきが生じ、偏った交通流の発生が回避される。

一方、上記ステップ１６４において、何れかの維持推奨事象の発生が認められた場合は、ステップ４８において、現在のレーンが走行レーンとして選択される。自動運転車両１０は、他のルーチンにおいて、現在の走路の情況並びに周辺車両の情況に応じた最適なレーンを選択する機能を有している。ここでは、その機能によって決定されたレーンが走行レーンとして選択される。この場合、同じ情況に置かれた多数の自動運転車両１０は、同じレーンを走行レーンとして選択する。維持推奨事象が生じている状況下では、多数の自動運転車両１０がばらつきなく最適レーンを選択することが、交通流をスムーズに維持するうえで望ましい。上記の処理によれば、その要求を満たすことができる。

以上説明した通り、本実施形態によれば、個々の自動運転車両１０がばらばらにレーンチェンジをするべきでない状況下では、ばらつきの生ずるモードで標準走行レーンを決定する処理を停止させることができる。このため、本実施形態によれば、そのような状況下でも交通流をスムーズに維持することができる。

ところで、上述した実施の形態９では、ばらつき停止指示を発生する機能を、実施の形態１の処理に組み合わせることとしているが、その組み合わせはこれに限定されるものではない。即ち、ばらつき停止指示を発生する機能は、上述した実施の形態１乃至８の何れと組み合わせてもよい。

１０ 自動運転車両
１２ ステレオカメラ
１４ ＬＩＤＡＲユニット
１６ ミリ波レーダユニット
１８ ＧＰＳユニット
２０ ＥＣＵ
２８ 走行可能エリア
３０ 複数レーンエリア
３４ 周辺物体認識部
３６ 走路認識部
３８ レーン選択部
７２ 走行レーン決定部
７４、９０、１３０，１４６ 分布目標決定部
８４、９２，１０８ レーン特性値部
１２８、１５６ 交通流解釈部
１４８、１５４ 周辺地形解釈部
１５０ 徐変区間設定部
１５２ 目標設定部
１５８ ばらつき停止指示部
thr1、thr2、thr3、thri レーン閾値

Claims (23)

1. 複数の自動運転車両を含む自動運転システムであって、
   前記自動運転車両は、
   目的地に向かう過程で走行可能な走行可能エリアを設定し、当該走行可能エリアのうち二以上のレーンを含む複数レーンエリアでは一のレーンを標準走行レーンとして決定する制御装置を備え、
   個々の自動運転車両に搭載されている前記制御装置は、同一環境に置かれた同一の複数レーンエリアにおいて前記複数の自動運転車両が決定する前記標準走行レーンに、ばらつきが生ずるように構成されており、
   前記制御装置は、
   乱数を発生させる処理と、
   レーン閾値を読み出す処理と、
   前記乱数と前記レーン閾値との比較に基づいて前記標準走行レーンを決定するレーン決定処理と、
   を実行することを特徴とする自動運転システム。
2. 前記レーン決定処理は、
   車両の走行に関わる情報に基づいて前記複数レーンエリアにおける仮走行レーンを決定する処理と、
   前記乱数と前記レーン閾値との比較に基づいて、前記仮走行レーンを前記標準走行レーンとするか、前記仮走行レーンと異なるレーンを前記標準走行レーンとするかを決定する処理と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の自動運転システム。
3. 前記制御装置は、
   前記複数レーンエリアにおける車両の分布目標を設定する処理と、
   前記分布目標に対応させて前記レーン閾値を設定する処理と、
   を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動運転システム。
4. 複数の自動運転車両を含む自動運転システムであって、
   前記自動運転車両は、
   目的地に向かう過程で走行可能な走行可能エリアを設定し、当該走行可能エリアのうち二以上のレーンを含む複数レーンエリアでは一のレーンを標準走行レーンとして決定する制御装置を備え、
   個々の自動運転車両に搭載されている前記制御装置は、同一環境に置かれた同一の複数レーンエリアにおいて前記複数の自動運転車両が決定する前記標準走行レーンに、ばらつきが生ずるように構成されており、
   前記制御装置は、
   レーン特性値を記憶しており、
   当該レーン特性値に基づいて前記標準走行レーンを決定し、
   前記複数の自動運転車両の夫々に記憶されているレーン特性値はばらつきを有しており、
   乱数を発生させる処理と、
   前記レーン特性値に基づいてレーン閾値を設定する閾値設定処理と、
   前記乱数と前記レーン閾値との比較に基づいて前記標準走行レーンを決定する処理と、
   を実行することを特徴とする自動運転システム。
5. 前記制御装置は、
   前記複数レーンエリアにおける車両の分布目標を設定する処理と、
   前記レーン特性値が変動域の全域にばらついた場合に前記分布目標が実現されるようなレーン特性値とレーン閾値との関係を設定する処理と、を実行し、
   前記閾値設定処理では、自車のレーン特性値を前記関係に当て嵌めて前記レーン閾値を設定することを特徴とする請求項４に記載の自動運転システム。
6. 複数の自動運転車両を含む自動運転システムであって、
   前記自動運転車両は、
   目的地に向かう過程で走行可能な走行可能エリアを設定し、当該走行可能エリアのうち二以上のレーンを含む複数レーンエリアでは一のレーンを標準走行レーンとして決定する制御装置を備え、
   個々の自動運転車両に搭載されている前記制御装置は、同一環境に置かれた同一の複数レーンエリアにおいて前記複数の自動運転車両が決定する前記標準走行レーンに、ばらつきが生ずるように構成されており、
   前記制御装置は、
   レーン特性値を記憶しており、
   当該レーン特性値に基づいて前記標準走行レーンを決定し、
   前記複数の自動運転車両の夫々に記憶されているレーン特性値はばらつきを有しており、
   前記複数の自動運転車両において共通に用いられるレーン閾値を設定する閾値設定処理と、
   前記レーン閾値と前記レーン特性値との比較に基づいて前記標準走行レーンを決定する処理と、
   を実行することを特徴とする自動運転システム。
7. 前記制御装置は、前記複数レーンエリアにおける車両の分布目標を設定する処理を実行し、
   前記閾値設定処理は、前記分布目標に対応させて前記レーン閾値を設定する処理を含むことを特徴とする請求項６に記載の自動運転システム。
8. 前記制御装置は、
   自車のドライバのレーン選択に関わる特性を検知する処理と、
   前記レーン特性値に、当該特性を反映させる処理と、
   を実行することを特徴とする請求項４乃至７の何れか１項に記載の自動運転システム。
9. 前記制御装置は、
   前記複数レーンエリアにおける現実の車両分布を取得する処理と、
   前記現実の車両分布が前記分布目標に近づくように前記レーン閾値を修正する処理と、
   を実行することを特徴とする請求項３、５及び７の何れか１項に記載の自動運転システム。
10. 前記制御装置は、
    前記目的地に向かうルート上で前記分布目標が変化する変化点を抽出する処理と、
    前記変化点を含む複数レーンエリアの一区間を徐変区間として設定する処理と、
    前記徐変区間において前記分布目標を、変化前の分布から変化後の分布に向けて徐々に変化させる処理と、
    を実行することを特徴とする請求項３、５、７及び９の何れか１項に記載の自動運転システム。
11. 前記制御装置は、
    レーンの維持が推奨される維持推奨事象を検出する処理と、
    前記維持推奨事象が検出された場合に、同一環境下に置かれた前記複数の自動運転車両に同一の決定を導かせるモードで前記標準走行レーンを決定する処理と、
    を実行することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の自動運転システム。
12. 目的地に向かって自動走行する機能を有する自動運転車両であって、
    前記目的地に向かう過程で走行可能な走行可能エリアを設定し、当該走行可能エリアのうち二以上のレーンを含む複数レーンエリアでは一のレーンを標準走行レーンとして決定する制御装置を備え、
    前記制御装置は、
    同一環境に置かれた同一の複数レーンエリアで決定される前記標準走行レーンにばらつきが生ずるように構成されており、
    乱数を発生させる処理と、
    レーン閾値を読み出す処理と、
    前記乱数と前記レーン閾値との比較に基づいて前記標準走行レーンを決定するレーン決定処理と、
    を実行することを特徴とする自動運転車両。
13. 前記レーン決定処理は、
    車両の走行に関わる情報に基づいて前記複数レーンエリアにおける仮走行レーンを決定する処理と、
    前記乱数と前記レーン閾値との比較に基づいて、前記仮走行レーンを前記標準走行レーンとするか、前記仮走行レーンと異なるレーンを前記標準走行レーンとするかを決定する処理と、
    を含むことを特徴とする請求項１２に記載の自動運転車両。
14. 前記制御装置は、
    前記複数レーンエリアにおける車両の分布目標を設定する処理と、
    前記分布目標に対応させて前記レーン閾値を設定する処理と、
    を実行することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の自動運転車両。
15. 目的地に向かって自動走行する機能を有する自動運転車両であって、
    前記目的地に向かう過程で走行可能な走行可能エリアを設定し、当該走行可能エリアのうち二以上のレーンを含む複数レーンエリアでは一のレーンを標準走行レーンとして決定する制御装置を備え、
    前記制御装置は、同一環境に置かれた同一の複数レーンエリアにおいて個々のレーンが前記標準走行レーンに決定される確率が、レーン毎に、１００％を除く一定値となるように構成されていることを特徴とする自動運転車両。
16. 前記制御装置は、
    レーン特性値を記憶しており、
    乱数を発生させる処理と、
    前記レーン特性値に基づいてレーン閾値を設定する閾値設定処理と、
    前記乱数と前記レーン閾値との比較に基づいて前記標準走行レーンを決定する処理と、
    を実行することを特徴とする請求項１５に記載の自動運転車両。
17. 前記制御装置は、
    前記複数レーンエリアにおける車両の分布目標を設定する処理と、
    前記レーン特性値が変動域の全域にばらついた場合に前記分布目標が実現されるようなレーン特性値とレーン閾値との関係を設定する処理と、を実行し、
    前記閾値設定処理では、自車のレーン特性値を前記関係に当て嵌めて前記レーン閾値を設定することを特徴とする請求項１６に記載の自動運転車両。
18. 前記制御装置は、
    レーン特性値を記憶しており、
    前記複数レーンエリアの夫々のレーンに対応するレーン閾値を設定する閾値設定処理と、
    前記レーン閾値と前記レーン特性値との比較に基づいて前記標準走行レーンを決定する処理と、
    を実行することを特徴とする請求項１５に記載の自動運転車両。
19. 前記制御装置は、前記複数レーンエリアにおける車両の分布目標を設定する処理を実行し、
    前記閾値設定処理は、前記分布目標に対応させて前記レーン閾値を設定する処理を含むことを特徴とする請求項１８に記載の自動運転車両。
20. 前記制御装置は、
    自車のドライバのレーン選択に関わる特性を検知する処理と、
    前記レーン特性値に、当該特性を反映させる処理と、
    を実行することを特徴とする請求項１６乃至１９の何れか1項に記載の自動運転車両。
21. 前記制御装置は、
    前記複数レーンエリアにおける現実の車両分布を取得する処理と、
    前記現実の車両分布が前記分布目標に近づくように前記レーン閾値を修正する処理と、
    を実行することを特徴とする請求項１４、１７及び１９の何れか1項に記載の自動運転車両。
22. 前記制御装置は、
    前記目的地に向かうルート上で前記分布目標が変化する変化点を抽出する処理と、
    前記変化点を含む複数レーンエリアの一区間を徐変区間として設定する処理と、
    前記徐変区間において前記分布目標を、変化前の分布から変化後の分布に向けて徐々に変化させる処理と、
    を実行することを特徴とする請求項１４、１７、１９及び２１の何れか1項に記載の自動運転車両。
23. 前記制御装置は、
    レーンの維持が推奨される維持推奨事象を検出する処理と、
    前記維持推奨事象が検出された場合に、同一環境下では同一の決定が導かれるモードで前記標準走行レーンを決定する処理と、
    を実行することを特徴とする請求項１２乃至２２の何れか１項に記載の自動運転車両。

Images