JP6723884B2

JP6723884B2 - 自動運転支援用の経路探索方法および装置

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Publication number: JP6723884B2
Application number: JP2016179210A
Authority: JP
Inventors: 豪志奥山
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2036-09-14
Also published as: JP2018044834A

Description

本発明は、自動運転支援用の経路探索方法および装置に関するものである。

自動運転支援システムとして、推奨経路の候補である候補経路を複数取得し、その複数の候補経路から推奨経路を選択するための判断値Ｄを、候補経路を走行するのに必要な所要時間Ｔと、自動運転制御を中断する回数、時間、距離、位置、及び理由の少なくとも一以上に応じた加算値αとの合計値としたものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２０１５−１４１４７７号公報特開２０１５−１４１０５１号公報

特許文献１、２に記載の自動運転システムでは、候補経路を走行するのに必要な所要時間Ｔは比較的短いものの、手動運転区間が比較的長かったり、自動運転と手動運転との切替回数が比較的多かったりする候補経路についての判断値Ｄが最小となり、当該候補経路が推奨経路として選択される可能性がある。この場合には、運転手の運転にかかる負担が大きくなる。

本発明が解決しようとする課題は、運転手の運転にかかる負担を軽減できる自動運転支援用の経路探索方法を提供することである。

本発明は、出発地から目的地までの距離又は所要時間が閾値以下であり、且つ、手動運転区間の距離又は所要時間が最短又は最短を下限とする所定範囲内の１本又は複数本の経路を抽出することによって、上記課題を解決する。

本発明によれば、運転手の運転にかかる負担を軽減できる自動運転支援用の経路探索を実施できるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る自動運転支援システムを示すブロック図である。ナビゲーション制御装置が自動運転優先で経路を探索する処理の手順を示すフローチャートの前半部分である。図２Ａに示すフローチャートの後半部分である。ナビゲーション制御装置が自動運転優先で経路を探索する処理を説明するための図である。ナビゲーション制御装置が自動運転優先で経路を探索する処理を説明するための図である。比較例に係るナビゲーション制御装置による経路の探索処理を説明するための図である。比較例に係るナビゲーション制御装置による経路の探索処理をより詳細に説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る自動運転支援用のナビゲーションシステム１０が搭載された車両の構成を示すブロック図である。本実施形態に係るナビゲーションシステム１０は、現在位置から目的地までの自動運転区間を含む経路を探索する。本実施形態の自動運転支援システム１は、ナビゲーションシステム１０により探索された経路にしたがって車両の自動運転制御を実行する。

本実施形態の車両の自動運転は、運転者の入力にしたがって制御が開始され、運転者がアクセル操作、ブレーキ操作及びハンドル操作をしなくてもナビゲーションシステム１０により探索された経路にしたがって車両を走行させるものである。ただし、運転者がアクセル操作、ブレーキ操作又はハンドル操作をすると、当該自動運転制御が停止又は一時的に中断され、運転者による各種操作が優先される。

自動運転支援システム１は、ナビゲーションシステム１０と、自動運転制御装置２０と、カメラ２１と、レーダ２２とを備えている。ナビゲーションシステム１０は、ナビゲーション制御装置１１と、ロケータ１２と、地図データベース１３と、ディスプレイ１４と、操作部１５と、スピーカ１６と、通信モジュール１７とを備えている。

本実施形態のナビゲーションシステム１０は、自動運転支援に対応するものであり、車両の運転者等により選択される探索条件として、一般道路優先、距離優先、及び有料道路優先等に加えて、手動運転の距離又は所要時間がより短い経路を優先する自動運転優先という条件が設定されている。ここで、詳細は後述するが、地図データベース１３には道路リンクデータが記録されているところ、この道路リンクデータには、自動運転が可能な自動運転区間と、自動運転が実行されない手動運転区間とを識別する自動／手動運転区間データが含まれている。ナビゲーションシステム１０は、探索条件として自動運転優先が選択されると、地図データベース１３に記録された道路リンクデータを参照して、手動運転の距離又は所要時間がより短い経路を探索する。なお、詳細は後述するが、自動運転優先が探索条件として選択された場合、手動運転の距離又は所要時間が最短となる１本の経路（以下、最短経路という）が必ず探索されるわけではなく、手動運転の距離又は所要時間が最短経路と同程度の複数本の経路が抽出されて、その複数本の経路の中から最短経路以外の経路が探索される場合がある。

ロケータ１２は、自動運転支援システム１が搭載された車両の現在位置を検出してナビゲーション制御装置１１に出力する。このロケータ１２は、ＧＰＳ受信機、車速センサ、ステアリングセンサ、ジャイロセンサ等（共に図示省略）を備え、これらからの信号に基づいて所定時間の間隔で自車両の位置を算出する。そして、ロケータ１２は、算出した自車両の位置を地図データベース１３に記録されたデータを用いて補正するマップマッチング処理を実行し、補正した自車両の位置をナビゲーション制御装置１１に出力する。なお、ロケータ１２は、上述の４種類のセンサを全て備えることは必須ではなく、これらの４種類のセンサの内の１種類以上のセンサを備えればよい。

地図データベース１３は、外部のサーバに格納されており、管理データ、道路データ、背景データ等の現在位置から目的地までの経路を探索するのに必要なデータが記録されている。管理データには、２次メッシュコード、使用基図、地磁気偏角、区画辺の実距離等のデータが含まれている。

道路データには、道路ノードデータ、道路リンクデータ、道路リンク内属性データ、及びビーコン位置データ等が含まれている。交差点その他道路網を表現する上での結節点（ノード）に関するデータである道路ノードデータには、ノード番号、位置座標、ノード種別、接続リンク本数、接続ノード番号、交差点名称等のデータが含まれている。ノード間の道路区間（リンク）に関するデータである道路リンクデータには、リンク番号（起終点のノードの番号）、リンク長、通行規制区間の種別、幅員区分、車線数、制限速度等の交通規制等のデータに加えて、上述の自動／手動運転区間データが含まれている。また、道路リンク内属性データには、リンク内属性（橋・高架、トンネル、踏切、アンダーパス等）の位置、名称等が含まれている。なお、自動／手動運転区間データを地図データベース１３に格納することは必須ではなく、例えば、車外との通信、いわゆる路車間通信、車車間通信により、自動／手動運転区間データを取得してもよい。

ビーコン位置データには、ビーコン・ＩＴＳスポットの種別、番号、位置、設置しているリンクの番号等のデータが含まれている。また、背景データには、鉄道の位置や形状のデータ、施設の位置、名称等のデータ、行政地名や自然地名や行政地や自然地の位置等のデータが含まれている。

ディスプレイ１４には、地図画像、交通情報、操作案内、操作メニュー、探索された経路等が表示される。ここで、操作メニューには、経路を探索する際の探索条件の選択画面が含まれており、この探索条件には、上述したように、一般道路優先、距離優先、及び有料道路優先等に加えて、手動運転の距離又は所要時間がより短い経路を優先する自動運転優先という条件が含まれている。

操作部１５は、各種の操作スイッチから構成されており、目的地の入力や探索条件の選択等を行う際に操作される。なお、ディスプレイ１４と操作部１５とを一体化したタッチパネルによって、ディスプレイ１４と操作部１５とを構成してもよい。また、操作部１５は、音声入力装置と音声認識装置とにより構成してもよく、目的地の入力や探索条件の選択等を、音声入力により行ってもよい。

スピーカ１６は、探索された経路を案内する音声ガイダンスを出力したり、交通情報を音声で出力したり、自動運転の開始と終了とを案内する音声ガイダンスを出力したりする。

通信モジュール１７は、通信機能を備える車載機器であり、携帯電話を介して、又は携帯電話を介することなく、地図データベース１３が格納された外部サーバや交通情報センタと通信可能に接続されている。この通信モジュール１７は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークに接続されており、ナビゲーションシステム１０は、外部サーバから送信された地図データや、交通情報センサから送信された交通情報等を受信する。

ナビゲーション制御装置１１は、マイクロプロセッサ等の集積回路であり、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、中央演算処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Read Access Memory）等を備える。このナビゲーション制御装置１１は、ロケータ１２が出力した自車両の現在位置から運転者が操作部１５で入力した目的地までの経路を探索し、探索結果をディスプレイ１４に表示させると共に自動運転制御装置２０に出力する。なお、ナビゲーション制御装置１１による経路の探索処理の詳細については後述する。

カメラ２１は、車両前部、車両側部、及び車両後部等に設置され、車両前方、車両側方、及び車両後方等を撮影した画像データを自動運転制御装置２０に出力する。また、レーダ２２は、車両前部、車両側部、及び車両後部等に設置され、車両前方、車両側方、及び車両後方等に存在する物標の反射点の極座標（距離及び位置）を、自動運転制御装置１０に出力する。

自動運転制御装置２０は、マイクロプロセッサ等の集積回路であり、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、中央演算処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Read Access Memory）等を備える。この自動運転制御装置２０は、カメラ２１から出力された画像データやレーダ２２から出力された反射点の情報を処理し、自車両の周囲の他車両等の障害物を認識すると共に、道路の白線や縁石や分岐点等を認識する。また、自動運転制御装置２０は、認識した障害物を回避しながら、ナビゲーション制御装置１１から出力された経路に沿って走行するように、要求駆動力、要求制動力、目標操舵角を算出する。自動運転制御装置２０は、算出した要求駆動力をエンジン制御装置及びトランスミッション制御装置（共に図示省略）に出力し、算出した要求制動力をブレーキ制御装置（図示省略）に出力し、算出した目標操舵角を操舵制御装置（図示省略）に出力する。

ナビゲーション制御装置１１から出力される経路には、自動運転区間と手動運転区間とが含まれるところ、自車両が自動運転区間を走行する際に運転者によるアクセル等の操作がない場合に、自動運転制御装置２０による自動運転制御が実行され、自車両が手動運転区間を走行する際には、自動運転制御装置２０による自動運転制御が中断する。

ここで、ナビゲーション制御装置１１は、自動運転優先が探索条件として選択されている場合、手動運転の距離又は所要時間が最短もしくは最短と同等となる経路を探索してディスプレイ１４や自動運転制御装置２０等に出力する。以下、自動運転優先が探索条件として選択されている場合におけるナビゲーション制御装置１１による経路の探索処理について説明する。

図２Ａ及び図２Ｂは、ナビゲーション制御装置１１が自動運転優先で経路を探索する処理の手順を示すフローチャートである。当該処理は、自動運転優先が探索条件として選択されている場合に開始される。なお、手動運転区間や自動運転区間の「距離」を基に経路を探索する例について説明するが、手動運転区間や自動運転区間の「所要時間」を基に経路を探索するようにしてもよい。即ち、手動運転区間や自動運転区間の「距離」を「所要時間」に置き換えて経路を探索してもよい。ここで、探索条件として、手動運転区間や自動運転区間の「距離」を基に経路を探索する条件と、手動運転区間や自動運転区間の「所要時間」を基に経路を探索する条件とを設定してもよい。

まず、図２ＡのステップＳ１において、ナビゲーション制御装置１１は、操作部１５の操作により目的地が指定されたか否かを判定し、肯定判定がされた場合にステップＳ２に進む。ステップＳ２において、ナビゲーション制御装置１１は、ロケータ１２から出力された自車両の現在位置（以下、出発地又はＯ点という）から、ステップＳ１において指定された目的地（Ｄ点という場合がある）までの直線距離（以下、ＯＤ点間距離という）Ｌ_０を算出する。なお、本ステップにおいて、ナビゲーション制御装置１１は、ＯＤ点間距離Ｌ_０に代えて、出発地Ｏから目的地Ｄまでの距離が最短となる経路の当該距離Ｌ_１を算出してもよい。

次に、ステップＳ３において、ナビゲーション制御装置１１は、下記（１）式又は下記（２）式で表わされる上限距離Ａを算出する。次に、ステップＳ４において、出発地Ｏから目的地Ｄまでの複数もしくは単数の経路を算出し、算出した経路の中から、距離が上限距離Ａ以内の経路を抽出する。即ち、ステップＳ３、Ｓ４において、ＯＤ点間距離Ｌ_０の所定倍（本実施形態では√２倍）を超える距離の経路が除外される。

図３及び図４は、ナビゲーション制御装置１１が自動運転優先で経路を探索する処理を説明するための図である。これらの図において、経路１〜６の自動運転区間を実線で示し、経路１〜６の手動運転区間を破線で示している。ここで、図４に示す例の各径路の距離は、図３に示す例の各径路の距離の１／１００である。これらの図に示すように、出発地Ｏから目的地Ｄまでの経路が、複数（例えば、図示するように６本）算出された場合、算出された複数の経路の中から、距離がＡ以下の経路のみが抽出される。即ち、距離がＡ以下の経路１、２、３、４、６は抽出されるのに対して、距離がＡを超える経路５は抽出されない。ここで、図３及び図４に示す例において、経路５の手動運転区間の距離は最短である。これにより、手動運転区間の距離は最短であるものの乗員が負担に感じる程に総距離が長い経路が探索されて出力されることが防止される。

なお、本ステップでは、上限距離Ａを、ＯＤ点間距離Ｌ_０又は最短経路の距離Ｌ_１の所定倍としたが、例えば、上限距離Ａを、距離Ｌ_１の最短経路を含む所定の本数の経路の平均値としたり、距離Ｌ_１の経路を含む所定の本数の経路の距離の最大値としたりしてもよい。

図２Ａのフローチャートに戻り、ステップＳ５において、ナビゲーション制御装置１１は、ステップＳ４において抽出された経路の中で手動運転区間の距離（以下、手動運転距離という）Ｓ_０が最短である経路を抽出する。本ステップにおいて、図３に示す例では、経路３、４が選択され、図４に示す例においても、経路３、４が抽出される。ここで、本ステップでは、自動運転区間の距離が閾値以内である場合には、当該自動運転区間を手動運転区間とみなして、手動運転距離Ｓ_０を算出する。なお、閾値は、例えば、出発地Ｏから目的地Ｄまでの距離の１／１００等、出発地Ｏから目的地Ｄまでの距離と比較して格段に短い距離に設定すればよい。

次に、ステップＳ６において、ナビゲーション制御装置１１は、距離が上限距離Ａ以内の経路の中から、最短経路の手動運転距離Ｓ_０と所定の関係にある手動運転距離Ｓ_１を含む経路を抽出する。ここで、所定の関係としては、手動運転距離Ｓ_０，Ｓ_１が下記（３）、（４）及び（５）式で表わされる関係を例示できる。なお、本実施形態では、下記（４）、（５）式で表される関係を所定関係とする。

上記（３）式において、ρ_１は、手動運転距離Ｓ_１と手動運転距離Ｓ_０との差と、手動運転距離Ｓ_０との比率の閾値であって、例えば、０．０５、０．１等である。また、上記（４）式において、ρ_２は、手動運転距離Ｓ_１と手動運転距離Ｓ_０との比の閾値であって、例えば、２．０、１．５等であり、本実施形態では、２．０とする。さらに、上記（５）式において、Ｓ_１は、運転手が負荷と感じない手動運転の距離であり、Ｓ_２は、当該手動運転距離Ｓ_１と手動運転距離Ｓ_０との差の閾値であって、例えば、１０ｋｍ、５ｋｍ等であり、本実施形態では１０ｋｍとする。なお、上記（５）式において、「距離」を「所要時間」に置換する場合には、Ｓ_２は、例えば、３０分、１５分等である。

図３に示す例では、経路１、２の手動運転距離Ｓ_１は、最短経路３、４の手動運転距離Ｓ_０に対して上記（４）式の関係は満たすものの上記（５）式の関係を満たさない。また、経路６の手動運転距離Ｓ_１は、最短経路３、４の手動運転距離Ｓ_０に対して上記（４）、（５）式の関係を満たさない。一方、図４に示す例では、経路１、２の手動運転距離Ｓ_１は、最短経路３、４の手動運転距離Ｓ_０に対して上記（４）、（５）式の関係を満たす。また、経路６の手動運転距離Ｓ_１は、最短経路３、４の手動運転距離Ｓ_０に対して上記（５）式の関係は満たすものの上記（４）式の関係を満たさない。

次に、ステップＳ７において、ナビゲーション制御装置１１は、ステップＳ５、Ｓ６において抽出した経路が単数であるか複数であるかを判定する。単数である場合には、ステップＳ８に進み、複数である場合には、ステップＳ１０に進む。ステップＳ８では、ナビゲーション制御装置１１は、ステップＳ６において抽出した１本の経路をディスプレイ１４や自動運転制御装置２０等に出力する。以上で処理を終了する。

一方、ステップＳ１０では、ナビゲーション制御装置１１は、ステップＳ５、Ｓ６において抽出した複数の経路の中から、ＯＤ点間距離Ｌから手動運転距離Ｓ_０を減算した距離（Ｌ−Ｓ_０）が最短である経路を抽出する。図３に示す例では、経路３（Ｌ−Ｓ_０＝１２００ｋｍ）、経路４（Ｌ−Ｓ_０＝１２００ｋｍ）の中から経路３、４が抽出される。一方、図４に示す例では、経路１（Ｌ−Ｓ_０＝７ｋｍ）、経路２（Ｌ−Ｓ_０＝８ｋｍ）、経路３（Ｌ−Ｓ_０＝１２ｋｍ）、経路４（Ｌ−Ｓ_０＝１２ｋｍ）の中から経路１が抽出される。

なお、本ステップでは、上記距離（Ｌ−Ｓ_０）が最短である経路の当該距離をＸ_０、距離Ｘ_０と所定の関係にある距離（Ｌ−Ｓ_０）を距離Ｘ_１とした場合に、距離Ｘ_１を含む経路を抽出してもよい。ここで、所定の関係としては、下記（６）、（７）、（８）式で表される関係を例示できる。

上記（６）式において、ρ_３は、距離Ｘ_１と距離Ｘ_０との差と、距離Ｘ_０との比率の閾値であって、例えば、０．０５、０．１等である。また、上記（７）式において、ρ_４は、距離Ｘ_１と距離Ｘ_０との比の閾値であって、例えば、２．０、１．５等である。さらに、上記（８）式において、Ｘ_２は、距離Ｘ_１と距離Ｘ_０との差の閾値であって、例えば、１０ｋｍ、５ｋｍ等である。なお、上記（８）式において、「距離」を「所要時間」に置換する場合には、例えば、３０分、１５分等である。

なお、本ステップでは、ＯＤ点間距離Ｌから手動運転距離Ｓ_０を減算した距離（Ｌ−Ｓ_０）が最短である経路を抽出したが、ＯＤ点間距離Ｌが最短である経路を抽出してもよい。また、ＯＤ点間の所要時間が最短である経路を抽出してもよい。

次に、ステップＳ１１において、ナビゲーション制御装置１１は、ステップＳ１０において抽出した経路が単数であるか複数であるかを判定する。単数である場合には、ステップＳ８に進み、複数である場合には、図２ＢのステップＳ２０に進む。ステップＳ８では、ナビゲーション制御装置１１は、ステップＳ１１において抽出した１本の経路をディスプレイ１４や自動運転制御装置２０等に出力する。図４に示す例では、経路１が出力される。以上で処理を終了する。

一方、図２ＢのステップＳ２０では、ナビゲーション制御装置１１は、ステップＳ１０において抽出した複数の経路の中から自動運転区間の距離（以下、自動運転距離という）Ｌ_Ａが最長である経路を抽出する。図３に示す例では、経路３、４（共にＬ_Ａ＝１２００ｋｍ）の中から経路３、４が抽出される。

なお、本ステップでは、自動運転距離Ｌ_Ａが最長である経路を抽出するのに代えて、自動運転距離Ｌ_Ａと所定の関係にある自動運転距離Ｌ_Ａ´を含む経路を抽出してもよい。ここで、所定の関係としては、下記（９）、（１０）、（１１）式で表される関係を例示できる。

上記（９）式において、ρ_５は、自動運転距離Ｌ_Ａと自動運転距離Ｌ_Ａ´との差と、自動運転距離Ｌ_Ａとの比率の閾値であって、例えば、０．０５、０．１等である。また、上記（１０）式において、ρ_６は、自動運転距離Ｌ_Ａと自動運転距離Ｌ_Ａ´との比の閾値であって、例えば、０．５、２／３等である。さらに、上記（１１）式において、Ｌ_２は、自動運転距離Ｌ_Ａと自動運転距離Ｌ_Ａ´との差の閾値であって、例えば、１０ｋｍ、５ｋｍ等である。なお、上記（１１）式において、「距離」を「所要時間」に置換する場合には、例えば、３０分、１５分等である。

次に、ステップＳ２１において、ナビゲーション制御装置１１は、ステップＳ２０において抽出した経路が単数であるか複数であるかを判定する。単数である場合には、図２ＡのステップＳ８に進み、複数である場合には、ステップＳ３０に進む。図２ＡのステップＳ８では、ナビゲーション制御装置１１は、ステップＳ２０において抽出した１本の経路をディスプレイ１４や自動運転制御装置２０等に出力する。以上で処理を終了する。

一方、図２ＢのステップＳ３０では、ナビゲーション制御装置１１は、ステップＳ２０において抽出された複数の経路の中から自動運転と手動運転との切替えの回数が最少の経路を抽出する。図３に示す例には、経路３（１回）、経路４（２回）の中から経路３が抽出される。

なお、本ステップでは、自動運転と手動運転との切替回数Ｎ_０が最少の経路を抽出するのに代えて、切替回数Ｎ_０と所定の関係にある切替回数Ｎ_１を含む経路を抽出してもよい。ここで、所定の関係としては、下記（１２）、（１３）式で表される関係を例示できる。

例えば、上記（１２）式において、ρ_７は、切替回数Ｎ_１と切替回数Ｎ_０との比の閾値であって、例えば、１．５、２．０等である。また、上記（１３）式において、Ｎ_２は、切替回数Ｎ_１と切替回数Ｎ_０との差の閾値であって、例えば、１回、２回等である。

次に、ステップ３１において、ナビゲーション制御装置１１は、ステップＳ３０において抽出した経路が単数であるか複数であるかを判定する。単数である場合には、図２ＡのステップＳ８に進み、複数である場合には、ステップＳ４０に進む。図２ＡのステップＳ８では、ナビゲーション制御装置１１は、ステップ３０において抽出した１本の経路をディスプレイ１４や自動運転制御装置２０等に出力する。図３に示す例では、経路３が出力される。以上で処理を終了する。

一方、ステップＳ４０では、ナビゲーション制御装置１１は、ステップＳ５において選択された手動運転距離Ｓ_０が最短である経路をディスプレイ１４や自動運転制御装置２０等に出力する。以上で処理を終了する。

図５は、比較例に係る経路の探索処理を説明するための図である。この図では、経路１〜４の自動運転区間を実線で示し、経路１〜４の手動運転区間を破線で示している。本比較例に係る経路の探索処理では、下記（１４）式で表される指標Ｄが最小となる経路が抽出される。

但し、Ｔは、出発地Ｏから目的地Ｄまでのリンクコストやノードコスト等の探索コストであり、αは、手動運転の距離又は所要時間や、自動運転と手動運転との切替回数等に応じて設定された重み値である。

上記（１４）式で表される指標Ｄは、出発地Ｏから目的地Ｄまでの距離が長いほど大きな値になるので、図５に示す例において指標Ｄが少ない順で３本の経路を抽出する場合、出発地Ｏから目的地Ｄまでの距離が短い経路１、２、３が抽出され、自動運転区間の距離が他の経路と比較して格段に長い経路４が抽出されない可能性が生じる。以下、この点についてより詳細に説明する。

図６は、比較例に係る経路の探索処理をより詳細に説明するための図である。本比較例では、上記（１４）式のＴは、出発地Ｏから目的地Ｄまでの距離に相当し、上記（１４）式のαは、手動運転区間の距離に相当する。

図６に示す経路１は、出発地Ｏから目的地Ｄまでの距離が１４ｋｍ、手動運転区間の距離が０ｋｍであるところ、上記（１４）式で表される指標Ｄは、１４（＝１４＋０）となる。それに対して、経路２は、出発地Ｏから目的地Ｄまでの距離が１０ｋｍ、手動運転区間の距離が２ｋｍであるところ、上記（１４）式で表される指標Ｄは、１２（＝１０＋２）となる。従って、手動運転区間の距離が０ｋｍである経路１が抽出されずに、手動運転区間の距離が２ｋｍであり運転者にかかる負担が経路１と比較して大きい経路２が抽出されることになる。

図６に示す経路２は、出発地Ｏから目的地Ｄまでの距離が１９ｋｍ、手動運転区間の距離が１ｋｍであるところ、上記（１４）式で表される指標Ｄは、２０（＝１９＋１）となる。それに対して、経路４は、出発地Ｏから目的地Ｄまでの距離が１０ｋｍ、手動運転区間の距離が９ｋｍであるところ、上記（１４）式で表される指標Ｄは、１９（＝１０＋９）となる。従って、手動運転区間が総距離の１／１９の１ｋｍである経路３が抽出されずに、手動運転区間の距離が総距離の９／１０の９ｋｍであり運転者にかかる負担が経路３と比較して格段に大きい経路４が抽出されることになる。

ここで、上記（１４）式で表される指標Ｄを用いて経路を探索する場合、探索される経路の数を、距離の比較的短いものだけが抽出されるように制限するか、無制限にするかの選択肢がある。さらに、重み値を小さく設定するか、重み値を大きく設定するかの選択肢もある。

探索される経路の数を距離の比較的短いものだけが抽出されるように制限し、且つ、重み値を小さく設定した場合には、図６に示す例の経路４のように、手動運転区間が総距離の大半を占める経路が選択される可能性が高まる。それに対して、探索される経路の数を無制限にし、且つ、重み値を大きく設定した場合には、自動運転区間の比率は高いものの出発地Ｏから目的地Ｄまでの距離が長過ぎる経路が選択される可能性が高まる。

それに対して、本実施形態に係る自動運転支援用の経路探索方法では、ＯＤ点間距離Ｌが閾値以下であり、且つ、手動運転距離Ｓ_０が最短又は最短を下限とする所定範囲内の１本又は複数本の経路を抽出する。ここで、ＯＤ点間距離Ｌを閾値以下に限定することにより、自動運転区間の比率は高いもののＯＤ点間距離Ｌが長過ぎる経路が選択される可能性を排除できる。また、手動運転距離Ｓ_０が最短又は最短を下限とする所定範囲内の経路に限定することにより、手動運転区間が総距離の大半を占めるような運転者に係る負担が大きい経路が選択される可能性を排除できる。

また、本実施形態に係る自動運転支援用の経路探索方法では、手動運転距離Ｓ_０が比較的短い複数本の経路を抽出した場合、抽出した複数本の経路の中から、ＯＤ点間距離Ｌから手動運転距離Ｓ_０を減じた距離（Ｌ−Ｓ_０）が最短又は最短を下限とする所定範囲内の１本又は複数本の経路を抽出する。これによって、手動運転距離Ｓ_０は比較的短いものの、ＯＤ点間距離Ｌが長過ぎる経路が選択される可能性を排除できる。

また、本実施形態に係る自動運転支援用の経路探索方法では、手動運転距離Ｓ_０が比較的短い複数本の経路を抽出した場合、抽出した複数本の経路の中から、自動運転距離Ｌ_Ａが最長又は最長を上限とする所定範囲内の１本又は複数本の経路を抽出する。これによって、例えば、手動運転距離Ｓ_０が同程度であり、且つ、ＯＤ点間距離Ｌが同程度であるような複数本の経路が抽出された場合に、その複数本の経路の中から、自動運転距離Ｌ_Ａが比較的短い経路が選択される可能性を排除できる。

また、本実施形態に係る自動運転支援用の経路探索方法では、手動運転距離Ｓ_０が比較的短い複数本の経路を抽出した場合、抽出した複数本の経路の中から、自動運転と手動運転との切替えの回数が最少又は最少を下限とする所定範囲内の１本又は複数本の前記経路を抽出する。これによって、例えば、手動運転距離Ｓ_０が同程度であり、且つ、ＯＤ点間距離Ｌが同程度であるような複数本の経路が抽出された場合に、その複数本の経路の中から、自動運転と手動運転との切替えの回数が比較的多く運転に係る負担が比較的大きい経路が選択される可能性を排除できる。

また、本実施形態に係る自動運転支援用の経路探索方法では、手動運転距離Ｓ_０が最短の１本の経路に限定せずに、手動運転距離Ｓ_１が最短Ｓ_０を下限とする所定範囲内の複数本の経路を抽出する。これによって、手動運転距離Ｓ_０が最短の経路と比較して運転手にかかる負担の差が微小である経路が、ＯＤ点間距離Ｌ等の他の条件において手動運転距離Ｓ_０が最短の経路と比較して優位である場合に、当該経路を抽出することが可能となる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態において開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、上述の実施形態では、ＯＤ点間距離Ｌ、手動運転距離Ｓ_０，Ｓ_１、ＯＤ点間距離から手動運転距離を減じた距離Ｘ_０（＝Ｌ−Ｓ_０），Ｘ_１、自動運転距離Ｌ_Ａ，Ｌ_Ａ´，自動運転と手動運転との切替回数Ｎ_０，Ｎ_１に基づいて経路を探索したが、少なくともＯＤ点間距離Ｌ、手動運転距離Ｓ_０に基づいて経路を探索すればよい。即ち、経路を探索する判断要素としては、ＯＤ点間距離Ｌ、手動運転距離Ｓ_０のみとしてもよく、ＯＤ点間距離Ｌ、手動運転距離Ｓ_０に、ＯＤ点間距離から手動運転距離を減じた距離Ｘ_０（＝Ｌ−Ｓ_０），Ｘ_１、自動運転距離Ｌ_Ａ，Ｌ_Ａ´，自動運転と手動運転との切替回数Ｎ_０，Ｎ_１の何れか一つ、又はこれらの中の２つ以上を加えてもよい。

また、上述の実施形態では、経路を探索する判断要素を、ＯＤ点間や手動運転区間等の「距離」と「所要時間」との何れか一方としが、例えば、経路を探索する判断要素を、ＯＤ点間の距離と、手動運転区間の所要時間とする等、距離に基づく判断要素と所要時間に基づく判断要素とを混在させてもよい。

１０ナビゲーションシステム
Ｏ出発地
Ｄ目的地

Claims

車両の自動運転区間を含む経路を探索するナビゲーションシステムにより実行される自動運転支援用の経路探索方法であって、
出発地から目的地までの距離又は所要時間が閾値以下であり、且つ、手動運転区間の距離又は所要時間が最短又は最短を下限とする第１所定範囲内の１本又は複数本の前記経路を抽出し、
複数本の前記経路を抽出した場合、抽出した複数本の前記経路の中から、出発地から目的地までの距離から前記手動運転区間の距離を減じた距離、又は出発地から目的地までの所要時間から前記手動運転区間の所要時間を減じた所要時間が最短又は最短を下限とする第２所定範囲内の１本又は複数本の前記経路を抽出する自動運転支援用の経路探索方法。
複数本の前記経路を抽出した場合、抽出した複数本の前記経路の中から、車両の前記自動運転区間の距離又は所要時間が最長又は最長を上限とする第３所定範囲内の１本又は複数本の前記経路を抽出する請求項１に記載の自動運転支援用の経路探索方法。
複数本の前記経路を抽出した場合、抽出した複数本の前記経路の中から、車両の自動運転と手動運転との切替えの回数が最少又は最少を下限とする第４所定範囲内の１本又は複数本の前記経路を抽出する請求項１又は２に記載の自動運転支援用の経路探索方法。
前記第１所定範囲は、前記手動運転区間の距離が最短の経路に対する前記手動運転区間の距離の差と、当該最短の経路の前記手動運転区間の距離との比率が閾値以内、又は前記手動運転区間の所要時間が最短の経路に対する前記手動運転区間の所要時間の差と、当該最短の経路の前記手動運転区間の所要時間との比率が閾値以内となるように設定されている請求項１〜３の何れか１項に記載の自動運転支援用の経路探索方法。
前記第１所定範囲は、前記手動運転区間の距離が最短の経路に対する前記手動運転区間の距離の比率が閾値以内、又は当該最短の経路に対する前記手動運転区間の所要時間の比率が閾値以内となるように設定されている請求項１〜３の何れか１項に記載の自動運転支援用の経路探索方法。
前記第１所定範囲は、前記手動運転区間の距離が最短の経路に対する前記手動運転区間の距離の差が閾値以内、又は当該最短の経路に対する前記手動運転区間の所要時間の差が閾値以内となるように設定されている請求項１〜３の何れか１項に記載の自動運転支援用の経路探索方法。
車両の自動運転区間を含む経路を探索するナビゲーションシステムを備える自動運転支援用の経路探索装置であって、
前記ナビゲーションシステムは、出発地から目的地までの距離又は所要時間が閾値以下であり、且つ、手動運転区間の距離又は所要時間が最短又は最短を下限とする第１所定範囲内の１本又は複数本の前記経路を抽出し、
複数本の前記経路を抽出した場合、抽出した複数本の前記経路の中から、出発地から目的地までの距離から前記手動運転区間の距離を減じた距離、又は出発地から目的地までの所要時間から前記手動運転区間の所要時間を減じた所要時間が最短又は最短を下限とする第２所定範囲内の１本又は複数本の前記経路を抽出する自動運転支援用の経路探索装置。