JP7489910B2 - コスト更新装置、コスト更新方法及びそのコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、自動運転に適したナビゲーション用マップデータのコスト更新装置、コスト更新方法及びそのコンピュータプログラムの改良に関する。

車両用のナビゲーションにおいて案内経路を選択する際には、汎用的なコスト計算法が用いられる。このコスト計算法では、マップデータのリンク及びノードへ予めコストを指定しておいて、目的地までの積算コストが最小となる経路が選択される。
かかるナビゲーション用マップデータでは、そのリンクのコストは、道路種別（国道、県道等）、車線数、道路幅、制限速度など考慮して適宜定められている。
自動運転車両に搭載されたナビゲーション装置においても、目的地までの案内経路は、自動運転が可能な道路が含まれているか否かにかかわらず、汎用的なルールでコスト計算されることが一般であった。
自動運転の対象となる自動運転対象道路においては自動運転特有の運転困難性がある。そこで、自動運転対象道路についてはそのコストを別個に設定することが提案されている（特許文献１～４参照）。

特開２０１９－１３１１０７号公報 特開２０１９－１３９５８５号公報 特開２０１９－１６７０９４号公報 特開２０１６－０７２６１４号公報

本発明者らは、自動運転対象道路へ個別に設定するコストの適正化について鋭意検討を重ねてきた。
その結果、自動運転の実行中においても、自動運転装置がドライバからの指示を要求する場合があることに着目した。例えば、走行車線を走行中の自動運転車両が車線変更を必要と判断した際、自動運転装置よりドライバに対して車線変更すべきとの提案が提供される。この提案をドライバが承認し、その旨の指示を自動運転装置に入力すると、提案に即した自動運転が実行される。
また、ドライバに対して自動運転装置から、手動運転への切替（ハンドオーバー）が提案されることもある。当該提案を受け入れたドライバは自動運転対象道路においても手動運転を実行することとなる。
更には、自動運転のモードの如何にかかわらず、ドライバによる急ブレーキやハンドル操作がなされる場合もある。

このように、自動運転中といえども、ドライバにより何らかのアクションがなされている。かかるアクションを操作履歴として収集し、分析する。これにより、自動運転対象道路の特性を特定することができ、もって、当該自動運転対象道路に対して適正なコストを設定できるものと考えた。

この発明はかかる課題を解決するものであり、その第１の局面は次のように規定される。即ち、
自動運転用のナビゲーション用マップデータのコストを更新するコスト更新装置であって、
自動運転モードのプローブカーのプローブデータを抽出するプローブデータ抽出部と、
所定の道路区間毎に、該道路区間における自動運転用のコストを演算するコスト演算部と、
を備え、
前記プローブデータには、自動運転モードのドライバの操作履歴が含まれるものであり 、
前記コスト演算部は、抽出された前記プローブデータに含まれる前記操作履歴に基づい て、前記道路区間における自動運転用のコストを演算し、演算された前記自動運転用のコ ストをもって前記ナビゲーション用マップデータのコストを更新するものである、
コスト更新装置。

このように規定される第１の局面のコスト更新装置によれば、自動運転モードのプローブカーのプローブデータに含まれるドライバの操作履歴に基づいて自動運転用のコストが演算される。このようにして演算されたコストは、自動運転対象道路において実際に実行されたドライバによる操作履歴が反映された、より現実に即した適正なものとなる。

この発明の第２の局面は次のように規定される。即ち、第１の局面で規定したコスト更新装置において、前記操作履歴は、ドライバによる車線変更の承認の回数、ハンドオーバーの回数及び／又はブレーキの回数である。
第２の局面のコスト更新装置において選択された操作履歴、即ち、ドライバによる車線変更の承認の回数、ハンドオーバーの回数及び／又はブレーキの回数は、自動運転中のドライバにより実行される操作の中でも頻度が高い。よって、かかる操作の履歴に基づきコストを演算することで、自動運転対象道路の現状をより正確に反映したコストを迅速に得られる。

道路状況は常に変化している。よって、より安全にかつ安定して自動運転を実行するには、走行しようとする自動運転対象道路の現状を把握し、それをコストに反映することが好ましい。
そこでこの発明の第３の局面は次のように規定される。即ち、
第１又は第２の局面に規定のコスト更新装置において、交通情報取得部とコスト補正部が更に備えられ、
該交通情報取得部は、自動運転中の車両に適用されている案内経路において自動運転用にコストを演算した道路区間の現状の交通情報を取得し、
前記コスト補正部は、得られた交通情報に応じて、前記道路区間のコストを補正する。
このように規定される第３の局面のコスト更新装置によれば、交通情報に応じて自動運転用のコストが補正される。コストの増減の如何によっては、案内経路が変更されることとなる。

この発明の第４の局面は次のように規定される。即ち、
第３の局面に規定のコスト更新装置において、前記交通情報は前記道路区間における交通量及び／又は平均走行速度である。
交通量が多くなれば、ドライバによるブレーキ操作が増大する可能性が高いので、コストをアップする。また、平均走行速度が高ければ、ブレーキ操作の可能性が高くなることはもとより、自動運転装置からの案内に対するドライバの応答にも時間的な余裕がなくなるおそれがある。このように、道路区間の交通量及び／又は平均走行速度はコスト補正の重要な指標となる。
なお、交通量は、道路区間に存在するプローブカーの数量と当該道路区間における道路の面積（長さ×幅（又は車線数）の比から特定できる。平均走行速度は同じく道路区間に存在するプローブカーの平均走行速度から特定できる。

この発明の第５の局面のコスト更新装置は次のように規定される。即ち、
第１～４の何れかの局面に規定のコスト更新装置において、前記コスト補正部は、前記道路区間の車線数と該道路区間における前記自動運転モードのプローブカーの平均旅行時間とに基づいて前記自動運転用のコストを補正する。
このように規定される第５の局面に規定のコスト更新装置では、前記自動運転用のコストの補正に際し、経路案内されている車両が変更しようとする道路区間内の車線数とこの道路区間におけるプローブカーの平均旅行時間とが考慮される。例えば、自動運転からドライバに対して追い越しの提案をする際、車線数が多く、かつ平均旅行時間が長いとき、車線変更をスムーズに行える。即ち、かかる道路区間の自動運転用のコストは小さくなる。

他方、図１に示すように車線数が多く（例えば３車線以上）かつ平均旅行時間が短い（例えば６０秒以下）道路区間に案内経路（図中、矢印で示す）が設定されているとき、自動運転装置からドライバに対して車線変更の提案がなされかつそれに対するドライバの承認の指示を入力することに要する一連の操作に十分な時間を取れないおそれがある。よって、かかる道路区間は自動運転になじまないものとして、自動運転用のコストとしてはこれを極めて高く設定するか、進入禁止扱いとする。

この発明の第６の局面は第１の局面に規定のコスト更新装置を用いたコスト更新方法を規定したものであり、次のように規定される。その作用は第１の局面と同様である。即ち、
プローブデータ抽出部と、コスト演算部とを備えて自動運転用のナビゲーション用マップデータのコストを更新するコスト更新装置を用いるコスト更新方法であって、
前記プローブデータ抽出部に自動運転モードのプローブカーのプローブデータであって 自動運転用モードのドライバの操作履歴が含まれるプローブデータを抽出させ、
前記コスト演算部に、所定の道路区間毎に、抽出された前記プローブデータに含まれる前記操作履歴に基づいて、該道路区間における自動運転用のコストを演算させ、
演算された前記自動運転用のコストをもって前記ナビゲーション用マップデータのコストを更新する、コスト更新方法。

この発明の第７の局面は第２の局面に規定のコスト更新装置を用いたコスト更新方法を規定したものであり、次のように規定される。その作用は第２の局面と同様である。即ち、
第６の局面に規定のコスト更新方法において、前記操作履歴は、ドライバによる車線変更の承認の回数、ハンドオーバーの回数及び／又はブレーキの回数である。

この発明の第８の局面は第３の局面に規定のコスト更新装置を用いたコスト更新方法を規定したものであり、次のように規定される。その作用は第３の局面と同様である。即ち、
第７の局面に規定のコスト更新方法において、前記コスト更新装置に交通情報取得部とコスト補正部が更に備えられ、
該交通情報取得部に、自動運転中の車両に適用されている案内経路において自動運転用にコストを演算した道路区間の現状の交通情報を取得させ、
前記コスト補正部も、得られた交通情報に応じて、前記道路区間の自動運転用のコストを補正させる。

この発明の第９の局面は第４の局面に規定のコスト更新装置を用いたコスト更新方法を規定したものであり、次のように規定される。その作用は第４の局面と同様である。即ち、
第８の局面に規定のコスト更新方法において、前記交通情報は前記道路区間における交通量及び／又は平均走行速度である。

この発明の第１０の局面は第５の局面に規定のコスト更新装置を用いたコスト更新方法を規定したものであり、次のように規定される。その作用は第５の局面と同様である。即ち、
この発明の第８又は第９の局面に規定されたコスト更新方法において、前記補正部に、前記道路区間の車線数と該道路区間における前記自動運転モードのプローブカーの平均旅行時間とに基づいて前記自動運転用のコストを補正させる。

この発明の第１１の局面は第１の局面に規定のコスト更新装置に用いられるコンピュータ用のコンピュータプログラムを規定したものであり、次のように規定される。その作用は第１の局面と同様である。即ち、
プローブデータ抽出部と、コスト演算部とを備えて自動運転用のナビゲーション用マップデータのコストを更新するコスト更新装置に用いるコンピュータ用のコンピュータプログラムであって、
前記プローブデータ抽出部に自動運転モードのプローブカーのプローブデータであって 自動運転用モードのドライバの操作履歴が含まれるプローブデータを抽出させ、
前記コスト演算部に、所定の道路区間毎に、抽出された前記プローブデータに含まれる前記操作履歴に基づいて、該道路区間における自動運転用のコストを演算させ、
演算された前記自動運転用のコストをもって前記ナビゲーション用マップデータのコストを更新する、コンピュータプログラム。

この発明の第１２の局面は第２の局面に規定のコスト更新装置に用いられるコンピュータ用のコンピュータプログラムを規定したものであり、次のように規定される。その作用は第２の局面と同様である。即ち、
第１１の局面に規定のコンピュータプログラムにおいて、前記操作履歴は、ドライバによる車線変更の承認の回数、ハンドオーバーの回数及び／又はブレーキの回数である。

この発明の第１３の局面は第３の局面に規定のコスト更新装置に用いられるコンピュータ用のコンピュータプログラムを規定したものであり、次のように規定される。その作用は第３の局面と同様である。即ち、
第１２の局面に規定のコンピュータプログラムにおいて、前記コスト更新装置に交通情 報取得部とコスト補正部が更に備えられ、
該交通情報取得部に、自動運転中の車両に適用されている案内経路において自動運転用にコストを演算した道路区間の現状の交通情報を取得させ、
前記コスト補正部も、得られた交通情報に応じて、前記道路区間の自動運転用のコストを補正させる。

この発明の第１４の局面は第４の局面に規定のコスト更新装置に用いられるコンピュータ用のコンピュータプログラムを規定したものであり、次のように規定される。その作用は第４の局面と同様である。即ち、
第１３の局面に規定のコンピュータプログラムにおいて、前記交通情報は前記道路区間における交通量及び／又は平均走行速度である。

この発明の第１５の局面は第５の局面に規定のコスト更新装置に用いられるコンピュータ用のコンピュータプログラムを規定したものであり、次のように規定される。その作用は第５の局面と同様である。即ち、
この発明の第１３又は第１４の局面に規定されたコンピュータプログラムにおいて、前記補正部に、前記道路区間の車線数と該道路区間における前記自動運転モードのプローブカーの平均旅行時間とに基づいて前記自動運転用のコストを補正させる。

図１は車線数が多くかつ平均旅行時間が短い道路区間を示す模式図である。 図２はこの発明の実施の形態のコスト更新装置の構成を示すブロックである。 図３はコスト更新装置の動作を説明するフローチャートである。 図４はコスト更新装置のコスト補正動作を説明するフローチャートである。 図５はコンピュータ装置を実施形態のコスト更新装置として機能させたときのブロック図である。

図２にこの発明の実施形態のコスト更新装置１を示す。このコスト更新装置１はプローブデータ抽出部３、コスト演算部５及びコスト補正部７を備える。
プローブデータ抽出部３は、外部サーバ３０のプローブデータ保存部３１に保存されているプローブデータの内、自動運転対象道路に関するものを抽出する。
コスト演算部５は、抽出されたプローブデータを所定の方法で演算して、自動運転対象道路に対するコストを演算する。
コスト補正部７は、自動運転車両１０が案内経路に従って走行するとき、当該経路の含まれる自動運転対象道路のコストを補正する。

外部サーバ３０のプローブデータ保存部３１にはプローブカー４０の走行軌跡がプローブデータとして保存される。プローブデータにはプローブカーの位置情報が時刻と共に保存されるほか、プローブカーのドライバが行った種々の操作履歴も保存される。この操作履歴として、ドライバによる車線変更の承認の回数、ハンドオーバーの回数及び／又はブレーキの回数などが挙げられる。

外部サーバ３０には、プローブデータ保存部３１の他に、自動運転対象道路保存部３３と交通情報保存部３５とが備えられる。
自動運転対象道路保存部３３には、自動運転が実行される道路のマップデータが保存される。自動運転対象道路保存部３３の内容は、外部のＨＤマップサーバ５０から定期的に更新される。

交通情報保存部３５には、現状の交通情報が保存される。交通情報には渋滞情報、事故情報、工事情報等の他、所定の道路区間の交通量、平均走行速度及び平均旅行時間等が該当する。これらの交通情報は外部の交通情報センター６０から供給される。
自動運転対象道路における交通量、平均走行速度及び平均旅行時間は、プローブデータ保存部３１に保存されている最新のプローブデータを解析して得ることもできる。

コスト演算部５で演算された自動運転用コストや、コスト補正部７で補正された自動運転用コストは自動運転車両１０のナビゲーション用マップデータ保存部１３の中の、コスト保存部１３１の自動運転用コスト保存領域１３１３に保存される。
自動運転車両１０のナビゲーション装置１１は経路探索部１２とナビゲーション用マップデータ保存部１３と備える。ナビゲーション用マップデータ保存部１３はコスト保存部１３１、リンクやノードを保存する地図情報保存部１３３及び道路の車線数や制限速度等を保存する道路情報保存部１３５を備える。コスト保存部１３１には、汎用的な経路選択を実行するときに利用するコストを保存する汎用コスト保存領域１３１１と自動運転対象道路に対してのみ設定されて自動運転が予定されているときに利用される自動運転用コスト保存領域１３１３が備えられる。

自動運転部１５は制御部１５１、出力部１５３及び入力部１５５を備える。
制御部１５１は自動運転車両１０の自動運転全般を制御する。出力部１５３は、自動運転車両１０の走行状態をドライバへ出力する。この出力部１５３として、ナビゲーション装置１１のディスプレイを共有できる。自動運転中においてドライバの指示が必要と制御部１５１が判断したとき、出力部１５３にドライバへ要求する指示内容（車線変更の承認、ハンドオーバーなど）が表示される。入力部１５５は、出力部１５３に表示された指示内容に対するドライバの指示内容を受け付ける。その他、自動運転を実行するときに必要な各種のパラメータの入力も受け付ける。

手動運転部１７はドライバによる手動運転に必要な機器を備える。ハンドル、アクセル、ブレーキ、方向指示器などが該当する。
プローブカー４０のうち、自動運転モードのプローブカーはかかる自動運転車両１０の構成を備えている。

次に、この発明のコスト更新装置１の動作について、図３を参照しながら説明する。
ステップ１において、プローブデータ抽出部３は自動運転対象道路保存部３３の内容を参照して、自動運転対象道路を自動運転走行したプローブカーのプローブデータを抽出する。

ステップ３では、コスト演算部５は自動運転対象道路を所定の道路区間に分割し（ステップ３１）、当該分割された道路区間毎に抽出したプローブデータに含まれるドライバの操作履歴の頻度をカウントする（ステップ３３）。具体的には、道路区間毎に所定の時間幅（例えば２４時間）でドライバによる車線変更の承認の回数、ハンドオーバーの回数及び／又はブレーキの回数をカウントする。これらの回数に応じて、汎用コスト保存領域１３１１に保存されている汎用コストの値を所定のルールに従って修正する（ステップ３５）。修正はコストを増加させる方向となる。
このようにして演算された自動運転用コストは自動運転用コスト保存領域１３１３に保存される（ステップ５）。

自動運転車両１０においてナビゲーション装置１１により経路探索がなされ、得られた案内経路に自動運転対象道路が含まれているとき、ドライバの指示に基づき若しくは自動的に、コスト更新装置１に対して、コスト補正要求がなされる。
コスト補正要求がなされたとき（ステップ７：Ｙ）、コスト補正部７は交通情報保存部３５にアクセスして、各道路区域の現在の交通情報を読み出し、当該交通情報に応じて自動運転用コストを補正する（ステップ９）。

この交通情報として各道路区間における車両の交通量（及び／又は平均走行速度）を把握する（ステップ９１）。交通量が所定の値を超えたとき（ステップ９３：Ｙ）、自動運転用コストを増大させる方向で補正を行う（ステップ９５）。交通量の対象となる車両は自動運転車両に限定されない。交通量や平均走行速度はプローブデータ保存部３１にあるプローブデータから求めることもできる。
このようにして補正された自動運転用コストは自動運転用コスト保存領域１３１３に書込まれて保存される（ステップ１１）。

自動運転用コストを補正する他の態様を図４に示す。
ステップ４１では、案内経路に含まれる自動運転対象道路の各道路区間について、経路案内に沿って運転を実行したときに変更すべき車線数を把握する（図１参照）。ステップ４３では道路区間において変更すべき車線数が所定数（例えば３車線）以上であるか否か検討し、ステップ４５では所定の車線数を超えた道路区間におけるプローブカー（ここでは自動運転車両に限定しない）の旅行時間の平均を求める。旅行時間とは当該道路区間を通過するのに要する時間を指す。平均旅行時間が所定時間（例えば１分）以下のとき（ステップ４７：Ｙ）、当該道路区間は自動運転に適さないものとして、その自動運転用コストを極めて高い値に補正する（ステップ４９）。

図５にコスト更新装置１のハード構成を示す。
演算部３００はＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０３及びＲＡＭ３０５を備え、システム全体の制御をつかさどる。それとともに、プローブデータ抽出部３、コスト演算部５及びコスト補正部７として機能する。ＲＯＭ３０３は、演算部３００を制御する制御プログラム等が格納された不揮発性メモリである。ＲＡＭ３０５は、キーボード等の入力装置３３０を介して利用者により予め設定された各種設定値を読み出し可能に格納したり、ＣＰＵ３０１に対してワーキングエリアを提供したりする。演算部３００を制御する制御プログラムはＲＯＭ３０３に限らずＲＡＭ３０５や第１記憶装置３４０に格納されていてもよい。

第１記憶装置３４０はハードメモリやフラッシュメモリなど、サーバシステムのメモリ装置の一部の領域を利用することが好ましい。

データを一時的に保存する、いわゆるバッファメモリには、演算部のＲＡＭの一部領域を利用できる。
出力装置３２０はディスプレイや音声出力装置であり、入力装置３３０は音声入力部や、ディスプレイに重ねて配置されるタッチパネル式のキーボートやマウスなどが該当する。
通信インターフェース３６０を介して外部サーバ５００と通信する。この外部サーバ５００に、プローブデータ保存部５１０、自動運転対象道路保存部５２０、交通情報保存部５３０が備えられる。
コンピュータを構成する各装置はシステムバス３７０で連結されている。

本発明は、上記実施形態、実施例、変形例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

１ コスト更新装置
３ プローブデータ抽出部
５ コスト演算部
７ コスト補正部
４０ プローブカー

Claims (7)

1. 自動運転用のナビゲーション用マップデータのコストを更新するコスト更新装置であって、
   自動運転モードのプローブカーのプローブデータを抽出するプローブデータ抽出部と、
   所定の道路区間毎に、該道路区間における自動運転用のコストを演算するコスト演算部と、
   を備え、
   前記プローブデータには、自動運転モードのドライバの操作履歴が含まれるものであり 、
   前記コスト演算部は、抽出された前記プローブデータに含まれる前記操作履歴に基づい て、前記道路区間における自動運転用のコストを演算し、演算された前記自動運転用のコ ストをもって前記ナビゲーション用マップデータのコストを更新するものである、
   コスト更新装置。
2. 前記操作履歴は、ドライバによる車線変更の承認の回数、ハンドオーバーの回数及び／又はブレーキの回数である、請求項１に記載の装置。
3. 交通情報取得部とコスト補正部が更に備えられ、
   該交通情報取得部は、自動運転中の車両に適用されている案内経路において自動運転用にコストを演算した道路区間の現状の交通情報を取得し、
   前記コスト補正部は、得られた交通情報に応じて、前記道路区間の自動運転用のコストを補正する、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記交通情報は前記道路区間における交通量及び／又は平均走行速度である、請求項３に記載の装置。
5. 前記コスト補正部は、前記道路区間の車線数と該道路区間における前記自動運転モードのプローブカーの平均旅行時間とに基づいて前記自動運転用のコストを補正する、請求項３又は４に記載の装置。
6. プローブデータ抽出部と、コスト演算部とを備えて自動運転用のナビゲーション用マップデータのコストを更新するコスト更新装置を用いるコスト更新方法であって、
   前記プローブデータ抽出部に自動運転モードのプローブカーのプローブデータであって 自動運転モードのドライバの操作履歴が含まれるプローブデータを抽出させ、
   前記コスト演算部に、所定の道路区間毎に、抽出された前記プローブデータに含まれる前記操作履歴に基づいて、該道路区間における自動運転用のコストを演算させ、
   演算された前記自動運転用のコストをもって前記ナビゲーション用マップデータのコストを更新する、コスト更新方法。
7. プローブデータ抽出部と、コスト演算部とを備えて自動運転用のナビゲーション用マップデータのコストを更新するコスト更新装置に用いるコンピュータ用のコンピュータプログラムであって、
   前記プローブデータ抽出部に自動運転モードのプローブカーのプローブデータであって 自動運転モードのドライバの操作履歴が含まれるプローブデータを抽出させ、
   前記コスト演算部に、所定の道路区間毎に、抽出された前記プローブデータに含まれる前記操作履歴に基づいて、該道路区間における自動運転用のコストを演算させ、
   演算された前記自動運転用のコストをもって前記ナビゲーション用マップデータのコストを更新する、コンピュータプログラム。