JP7223528B2 - 推奨レーン判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両が走行するレーンを推奨する推奨レーン判定装置に関する。

現在、車両を自動運転する技術が盛んに開発されている。自動運転においては、車両の現在位置を判定することが重要である。車両の現在位置は一般に、例えばＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）によって車両の現在座標を特定し、さらにセンサによって車両の方位を特定することにより、判定することができる。

運転者は、例えばカーナビゲーションシステムに対して目的地をセットし、カーナビゲーションシステムはその目的地まで到達することができる経路を、走行予定経路として出力する。自動運転制御装置は、その走行予定経路を自動走行するように車両を制御する。このとき、車両の現在位置と走行予定経路と対比することにより、車両が道路のどのレーンを走行すべきかを決定する必要がある。

下記特許文献１は、車両が走行するレーンを推奨する技術を記載している。同文献は、『現在地から目的地に至るルートを、常に最適な１本の推奨レーンで案内する。』ことを課題として、『レーン情報取得部７で取得したレーン情報とレーン計算ルール記憶部８から読み出したルールとを利用して、目標地点抽出部５で設定した目標地点から現在地に向かって逆走レーン計算を行って１つの推奨レーンを決定するレーン判定部９と、決定された推奨レーンをレーン判定部９で逆走した軌跡に沿って案内する出力部１０とを備えたものである。』という技術を開示している（要約参照）。

特開２０１１－２２６９６２号公報

上記特許文献１のような従来技術においては、車両が走行するのに最も適したレーンを推奨するのが一般的である。しかしその場合、何らかの事情により車両が最適推奨レーンを走行することができない状況になった場合、推奨レーンが存在しないことになるので、自動走行を継続することは困難である。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、車両が推奨レーンを走行することができないような突発的事象が発生した場合であっても、自動運転を継続することができる技術を提供することを目的とする。

本発明に係る推奨レーン判定装置は、車両が走行することを推奨する推奨レーンを出力するとともに、前記車両が走行するレーンを変更する必要がある回数に応じて、前記推奨レーンの優先度をセットする。

本発明に係る推奨レーン判定装置によれば、車両が推奨レーンを走行することができないような突発的事象が発生した場合であっても、自動運転制御装置はその事象を回避する対策を取ることができる。これにより、そのような事象が発生した場合であっても自動運転を継続することができる。

実施形態１に係る推奨レーン判定装置１００の構成図である。 推奨レーンの候補ごとに優先度を付与した例である。 レーン推奨部１４０が推奨レーンの優先度をセットする手順を説明する図である。 レーン推奨部１４０が推奨レーンの優先度をセットする手順を説明する図である。 レーン推奨部１４０が推奨レーンの優先度をセットする手順を説明する図である。

図１は、本発明に係る推奨レーン判定装置１００の構成図である。推奨レーン判定装置１００は、車両が走行することを推奨するレーンを判定する装置であり、当該車両が搭載するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）として構成されている。推奨レーン判定装置１００は、位置取得部１１０、経路取得部１２０、地図取得部１３０、レーン推奨部１４０を備える。

位置取得部１１０は、車両の現在位置を表す座標を取得する。車両の現在位置は、例えばＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）によって車両の現在座標を特定し、さらにセンサによって車両の方位を特定することにより、判定することができる。位置取得部１１０が自ら車両の現在位置を判定してもよいし、推奨レーン判定装置１００の外部から車両の現在位置を表すデータを受信してもよい。

経路取得部１２０は、車両が走行する予定である走行予定経路を記述したデータを取得する。例えば車両が搭載しているカーナビゲーションシステムから走行予定経路を受け取ることができる。

地図取得部１３０は、車両が搭載している高精度地図２００から、道路の座標を記述した地図データを取得する。高精度地図２００は、ＧＮＳＳチューナが取得する車両位置よりも位置精度が高い地図情報である。

レーン推奨部１４０は、後述する手順にしたがって、車両が走行することを推奨する推奨レーンの候補を出力するとともに、推奨レーンごとにその優先度を算出し、これらをペアにして出力する。ここでいう優先度とは、走行予定経路の目的地に到達するために車両が走行することがどの程度望ましいかを表す情報である。

図２は、推奨レーンの候補ごとに優先度を付与した例である。走行予定経路が図２左図のように与えられ、実際の道路は図２右図のように構成されていると仮定する。走行予定経路の目的地は分岐路の先に存在する。目的地に到達するためには、分岐路に向かって車両が走行することが望ましいので、分岐路へ向かうレーンは優先度が高くセットされている。分岐路から離れるにしたがって優先度が下がる。分岐路を過ぎると目的地に到達できない場合、分岐路以降のレーンの優先度は最も低くセットされる。目的地に到達できるか否かは、例えば車両が走行する距離が所定範囲内で目的地に到達できるか否かを基準として判定することができる。

図３は、レーン推奨部１４０が推奨レーンの優先度をセットする手順を説明する図である。高精度地図２００は、レーンをリンクとノードの接続関係によって記述している。リンクは道路のレーンを表している。ノードはリンク間の接続点である。図３においては、リンクＤ１とリンクＤ２いずれも目的地に到達することができるものとする。

車両の現在位置がリンクＡであるとき、車両がリンクＡ＝＞Ｂ＝＞Ｃ１＝＞Ｄ１の順に走行すると、車両が通過するリンクは４リンクであり、レーン変更回数は０回である。車両がリンクＡ＝＞Ｂ＝＞Ｃ２＝＞Ｄ２の順に走行すると、車両が通過するリンクは４ノードであり、レーン変更をともなう。レーン変更回数が少ないほど、運転手または自動運転制御装置にとっては負担が小さいと考えられる。したがってレーン推奨部１４０は、レーン変更回数がより少ないレーンの優先度をより高くセットする。図３においては、前者のレーン経路の優先度を後者のレーン経路の優先度よりも高くセットすることになる。

レーン推奨部１４０は、車両がレーンを変更するとき、原則としてレーン変更を１回実施したものとしてカウントする。ただし図３のレーンＢからレーンＣ２へ移行する際のように、レーンが分岐してレーン数が増加するとともに、分岐前後のレーン間で車両が車線変更することができる場合（すなわちレーンが単純増加している場合）は、レーン変更する際に後続車両に注意を払う必要がないので、運転手／自動運転制御装置にとって負担が小さい。したがってこのような場合は、レーン変更回数を１回未満（例えば０．５回）としてカウントする。

これに対して、レーンが分岐するとともに、分岐前後のレーン間で車両が車線変更することができない場合（すなわち通常の分岐路の場合）は、いずれの分岐へ進むかによって車両の進路が全く異なる場合がある。このような場合はレーン変更回数を１回としてカウントする。レーンが合流する（すなわち合流点においてレーン数が減少する）場合も同様にレーン変更回数を１回としてカウントする。

レーン変更回数をこのようにカウントすることにより、運転手／自動運転制御装置にとって負担が小さいレーン変更を、運転手／自動運転制御装置にとって負担が大きいレーン変更よりも優先度が高いものとして評価することができる。したがって推奨レーンを適切に提示することができる。

図４は、レーン推奨部１４０が推奨レーンの優先度をセットする手順を説明する図である。車両はレーンＤの先にある目的地に向かっているものとする。経路取得部１２０は、走行予定経路を取得する。走行予定経路は、車両の現在位置から目的地へ向かう経路を記述している。走行予定経路は必ずしも最短経路（以下ではこれをメインパスと呼ぶ）のみを記述しているとは限らず、最短経路から分岐する分岐路（以下ではこれをサブパスと呼ぶ）を併せて記述している場合がある。したがって例えば図４右側２レーンのように、目的地に到達することができないレーンも、走行予定経路のなかに含まれる場合がある。レーン推奨部１４０は、メインパスとサブパスの集合のなかから、推奨レーンを判定する。

図４において、車両はレーンＡ１とＡ２との間で走行レーンを遷移することができる。同様にレーンＢ０～Ｂ２の間、およびレーンＣ２～Ｃ３の間で走行レーンを遷移することができる。この関係を図４の楕円マークによって示した。レーンＣ１とＣ２の間、レーンＣ１とＣ３の間ではレーン遷移することができない。したがって車両がレーンＣ２またはＣ３に到達すると、車両は目的地に到達することができない。

図４において、レーンＡ１とＢ０の間は、図３におけるレーンＢとＣ２の間と同様に、レーンが単純増加している。したがって、例えば車両がレーンＡ１からＢ０へ遷移した場合はレーン変更回数を０．５回としてカウントし、レーンＡ２からＢ０へ遷移した場合はレーン変更回数を１．５回としてカウントする（すなわち、（Ａ２～Ａ１＝１回）＋（Ａ１～Ｂ０＝０．５回）＝１．５回）。

レーン推奨部１４０は、目的地に到達することができないレーンについては、推奨レーンの候補から除外する。図４においては、レーンＣ２以降またはＣ３以降の経路は推奨レーンの候補から除外される。図４右表の※マークが付されている行はその経路を示している。例えばレーンＡ１＝＞Ｂ１＝＞Ｃ２の順に走行する経路は、推奨レーンの候補から除外される。

レーン推奨部１４０は、目的地に到達できるレーン経路のうち、図３と同様にレーン変更回数が少ない順に、優先度を高くセットする。図４においては最上行のレーン経路が最も高い優先度となる。

レーン推奨部１４０は、目的地に到達することができないレーン経路を推奨レーン候補から除外することに代えて、車両が通過することができるレーンの個数をカウントすることともに、その個数が多いほど優先度を高くセットしてもよい。例えば図４において、レーンＣ２またはＣ３以降は車両が目的地に到達することができないので、車両が通過することができるレーンはＣ２またはＣ３で終了する。図４の１行目は目的地に到達することができるのでレーン通過数はＡ１～Ｄまでの４つである。図４の３行目は目的地に到達できないのでレーン経路はＣ２において終了し、レーン通過数はＡ１～Ｃ２までの３つである。したがってレーン推奨部１４０は、１行目のレーン経路のほうが３行目のレーン経路よりも優先度を高くセットすることができる。後述の図５においても同様である。

図４において、車両がレーンＡ１からＢ２へ遷移し、さらにＣ１へ遷移することもできる。この場合も車両は目的地に到達できるので、推奨レーンの候補としてそのようなレーン経路もあり得る。ただしこのような経路はレーンを左右に往復することになるので迂遠である。したがってレーン推奨部１４０は、目的地に到達することができるレーン経路であっても、従前走行していたレーン（またはそのレーンからレーン変更なしで延伸しているレーン）に戻るような場合は、レーン変更回数が同じその他のレーン経路よりも優先度を低くセットする。このような経路であっても、例えば障害物を回避するために用いることができるので、必ずしも推奨レーンの候補から除外する必要はない。

図５は、レーン推奨部１４０が推奨レーンの優先度をセットする手順を説明する図である。車両はレーンＤの先にある目的地に向かっているものとする。図５において、レーンＡ１～Ｃ２に至る経路とレーンＡ２～Ｃ３に至る経路との間に、車線変更規制線が配置されている。したがって車両がレーンＡ１に到達すると車両はレーンＡ２～Ｃ３へ遷移することができず、レーンＡ２に到達するとレーンＡ１～Ｃ２へ遷移することができない。

図５においては、レーンＫ１からＢ０を経由してＤに至るレーン経路と、レーンＫ１からＢ１を経由してＤに至る経路が、目的地に到達することができる。Ｂ０を経由するレーン経路のほうがレーン変更回数が少ないので、レーン推奨部１４０は同経路の優先度を最も高くセットする。

＜本発明のまとめ＞
本発明に係る推奨レーン判定装置１００は、車両が目的地に到達することができるレーン経路のうち、レーン変更回数が少ないほど優先度を高くセットする。これにより運転者または自動運転制御装置にとって負担の少ない推奨レーンを提示することができる。また推奨レーンの候補を複数提示することにより、突発的事象が発生した場合であっても、自動運転を継続することができる。

本発明に係る推奨レーン判定装置１００は、レーンが分岐して単純増加する場合は、そのレーンに対するレーン変更回数を１回未満としてカウントする。これにより、同じレーン変更回数であっても、運転手／自動運転制御装置にとってより負担が小さいレーン変更を、推奨レーンとして提示することができる。

＜本発明の変形例について＞
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード等の記録媒体に置くことができる。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１００：推奨レーン判定装置
１１０：位置取得部
１２０：経路取得部
１３０：地図取得部
１４０：レーン推奨部
２００：高精度地図

Claims (5)

1. 車両が走行するレーンを推奨する推奨レーン判定装置であって、
   前記車両の現在位置を推定する位置推定部、
   前記車両が前記現在位置から目的地までの間に走行する予定となっている走行予定経路を記述した経路情報を取得する経路情報取得部、
   前記走行予定経路を含む道路が有するレーンの座標を記述した地図データを取得する地図データ取得部、
   前記レーンのうち前記車両が走行することを推奨する推奨レーンを判定するレーン推奨部、
   を備え、
   前記レーン推奨部は、前記車両が走行するレーンを変更する必要がある回数に応じて、前記推奨レーンの優先度をセットするとともに、その優先度を出力し、
   前記レーン推奨部は、
   前記車両が前記現在位置から前記目的地まで到達することができる走行経路として、第１経路と第２経路を判定した場合において、
   前記車両が走行するレーンを第１レーンから第２レーンへ変更した後に前記第１レーンへ戻る走行経路が前記第１経路であり、前記第１レーンと前記第２レーンとの間で往復しない走行経路が前記第２経路である場合は、
   前記第１経路の前記回数と前記第２経路の前記回数が同じであっても、前記第１レーンの優先度または前記第２レーンの優先度をその他のレーンの優先度よりも低くセットすることにより、前記第１経路の前記優先度を前記第２経路の前記優先度よりも低くセットした上で、前記推奨レーンとして提示する
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記レーン推奨部は、前記車両が搭載しているカーナビゲーションシステムから、前記車両が走行する予定になっている走行予定経路を取得し、
   前記レーン推奨部は、前記車両が前記走行予定経路の終点に到着するまでにレーンを変更する必要がある回数が少ないほど、前記推奨レーンの優先度を高くセットする
   ことを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
3. 前記レーン推奨部は、前記走行予定経路が第１レーンと第２レーンとの間で分岐している場合において、前記車両が前記第１レーンと前記第２レーンとの間で車線変更することができない場合は、前記第１レーンから前記第２レーンへの移行または前記第２レーンから前記第１レーンへの移行を１回のレーン変更としてカウントし、
   前記レーン推奨部は、前記走行予定経路が第３レーンと第４レーンとの間で分岐してレーン数が増加している場合において、前記車両が前記第３レーンと前記第４レーンとの間で車線変更することができる場合は、前記第３レーンから前記第４レーンへの移行または前記第４レーンから前記第３レーンへの移行を１回未満のレーン変更としてカウントする ことを特徴とする請求項２記載の車両制御装置。
4. 前記地図データは、ノードとリンクを用いて形成されたネットワーク構造によって記述されており、
   前記レーン推奨部は、前記車両が通過することができる前記リンクの個数が多いほど、前記推奨レーンの優先度を高くセットする
   ことを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
5. 前記レーン推奨部は、前記車両が搭載しているカーナビゲーションシステムから、前記車両が走行する予定になっている走行予定経路を取得し、
   前記レーン推奨部は、前記車両が前記走行予定経路の終点に到着できないレーンを、前記推奨レーンの候補から除外する
   ことを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。

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