JPWO2016113891A1 - 走行計画作成装置および走行計画作成方法 - Google Patents

走行計画作成装置および走行計画作成方法 Download PDF

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Abstract

走行計画作成装置（１０）は、自車（１００）の走行予定経路および出発予定時刻を含む自車情報を取得する自車情報取得部（１１）と、複数の他車（１０１）の走行予定経路および当該走行予定経路上の各地点の通過予定時刻を予測可能な情報を含む他車情報を取得する他車情報取得部（１２）と、自車情報および他車情報に基づいて、自車（１００）の走行計画を算出する走行計画算出部（１３）とを備える。走行計画算出部（１３）は、自車（１００）の走行予定経路を、自車（１００）を手動運転で走行させる手動運転区間と、自車（１００）を先導車に追従させて走行させる追従走行区間とに分け、各追従走行区間の先導車を、追従走行区間ごとに複数の他車（１０１）のうちから選択する。

Description

本発明は、車両の走行計画の作成技術に関し、特に、他車に追従して走行する機能を有する車両の走行計画に関するものである。
近年、他の車両に追従して走行する機能を有する車両の開発が進んでいる（例えば、下記の特許文献１〜９）。車両が他の車両（先導車）に追従して自動的に走行することにより、追従する側の車両（追従車）の自動運転（自動操舵などの半自動運転を含む）を実現できる。それにより、追従車の運転者の負担を軽減できると共に、交通インフラ（インフラストラクチャ）の効率的な運用にも寄与することができる。
特開２００９−１５７７９０号公報 国際公開２００８−０１８６０７号 特開平１０−２９３８９９号公報 特開２００９−２６２７５５号公報 特開２０１０−２４７７５８号公報 特開２０１０−１４６４２８号公報 特許第３８１８７２２号公報 特開２００３−１１５０９５号公報 特開２００８−２７５５００号公報
特許文献１〜９の技術は、現時点で追従車が追従可能な先導車のみを考慮したものであり、追従車および先導車の将来的な位置を考慮したものではないため、追従走行を十分に活用できないことも考えられる。例えば、追従車が走行を開始する時点で目的地が追従車と同じ先導車を見付けることができなかった場合には、追従車を追従走行させる距離を十分に伸ばすことは困難である。
なお、特許文献９では、追従車が走行の途中で先導車を変更することが考慮されているが、特許文献９の先導車の変更は、現在の先導車を追従できなくなった場合や、新しい経路または新しい先導車が見つかった場合に行われるものであり、追従車の将来的な位置を考慮して事前に複数の先導車を利用するように計画されたものではない。
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、追従走行を活用したより利便性の高い走行計画を作成可能な走行計画作成装置を提供することを目的とする。
本発明に係る走行計画作成装置は、プログラムを実行するプロセッサと、プログラムを記憶する記憶装置とを備え、プログラムがプロセッサにより実行されると、自車の走行予定経路および出発予定時刻を含む自車情報を取得し、複数の他車の走行予定経路および当該走行予定経路上の各地点の通過予定時刻を予測可能な情報を含む他車情報を取得し、自車の走行予定経路を複数の区間に分割し、自車情報および他車情報に基づいて、自車の走行予定経路の各区間を、自車を手動運転で走行させる手動運転区間とするか自車を先導車に追従させて走行させる追従走行区間とするかを決定し、自車情報および他車情報に基づいて、各追従走行区間で先導車となる他車を、追従走行区間ごとに複数の他車のうちから選択し、自車の走行予定経路の各区間が手動運転区間であるか追従走行区間であるかを示す情報、および、各追従走行区間で先導車となる他車を示す情報を含む走行計画を出力するものである。
本発明に係る走行計画作成装置によれば、自車および他車の将来的な位置（走行予定経路）を考慮して、各追従走行区間での先導車を事前に定めた走行計画を作成できる。それにより、追従走行を最大限に活用した運転者負担の小さい走行計画を得ることができる。
本発明の目的、特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
実施の形態１に係る走行計画提示装置の構成を示す図である。 実施の形態１に係る車両情報配信システムの構成を示す図である。 自車情報の例を示す図である。 車両情報（他車情報）の例を示す図である。 実施の形態１に係る走行計画提示装置のハードウェア構成を示す図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 追従走行と運転者負担との関係を説明するための図である。 実施の形態１に係る走行計画作成装置の動作を示すフローチャートである。 走行計画算出処理のフローチャートである。 走行計画の表示例を示す図である。 走行計画の表示例を示す図である。 走行計画の表示例を示す図である。 複数の走行計画の表示例を示す図である。 実施の形態２に係る走行計画作成装置の構成を示す図である。 走行計画を再算出する場合の例を示す図である。 走行計画を再算出する場合の例を示す図である。 走行計画選択画面の例を示す図である。 走行計画選択画面の例を示す図である。 走行計画選択画面の例を示す図である。 走行計画変更通知画面の例を示す図である。 実施の形態２における走行計画再算出処理のフローチャートである。 実施の形態３に係るナビゲーション装置の構成を示す図である。 実施の形態３に係る車両情報配信システムの構成を示す図である。 実施の形態３に係るナビゲーション装置の案内画面の例を示す図である。 実施の形態３に係るナビゲーション装置の追従走行区間での動作を示すフローチャートである。 実施の形態３における走行計画再算出処理のフローチャートである。
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係る走行計画提示装置２０の構成を示す図である。また、図２は、各地を走行する車両の情報（車両情報）を走行計画提示装置２０に配信する車両情報配信システムの構成を示す図である。
走行計画提示装置２０は、ユーザの車両（以下「自車」ともいう）１００の走行計画を作成し、作成した走行計画をユーザに提示する装置である。実施の形態１では、走行計画提示装置２０は、例えば携帯電話やスマートフォンなど、自車１００とは独立した機器に搭載されているものと仮定する。ただし、自車１００の情報（自車情報）を走行計画提示装置２０に登録することによって、走行計画提示装置２０は自車１００に対応付けされる。
走行計画提示装置２０が提示する走行計画は、自車１００の走行予定経路だけでなく、自車１００を他の車両（以下「他車」ともいう）１０１に追従させて走行する追従走行の計画も含まれている。すなわち、走行計画には、少なくとも、自車１００の走行予定経路の情報と、走行予定経路において自車１００を手動運転で走行させる区間（手動運転区間）を示す情報と、走行予定経路において自車１００を他車１０１（先導車）に追従させて走行させる区間（追従走行区間）を示す情報と、それぞれの追従走行区間で先導車となる他車１０１を示す情報とが含まれる。
図１に示すように、走行計画提示装置２０は、走行計画作成装置１０と、走行計画作成装置１０と連携して動作する入力装置２１、通信装置２２、地図情報記憶装置２３および表示装置２４とから成るシステムとして構成されている。
入力装置２１は、ユーザが走行計画作成装置１０に対して入力する操作や情報を受け付けるユーザインターフェイスである。入力装置２１は、操作ボタンやマウス等のハードウェアでもよいし、画面に表示されるアイコンを用いたソフトウェアキーでもよい。さらに、ユーザが音声で操作内容を入力する音声認識装置であってもよい。
入力装置２１から入力される情報には、走行計画作成装置１０が走行計画を作成するために必要な自車１００の情報（自車情報）と、走行計画作成装置１０が走行計画を作成する際に優先させる項目（優先項目）とが含まれる。また、走行計画作成装置１０は、追従走行制御装置４０との通信を行い、追従走行制御装置４０に対し、走行計画に従った追従走行指示を送信する。追従走行制御装置４０は、追従走行指示に基づいて自車１００の走行制御系（不図示）を制御して、自車１００を追従すべき先行車両に追従させる。また、追従走行制御装置４０は、手動運転が計画されている区間（手動運転区間）を自車１００が走行しているときは、自車１００に定速走行を行わせたり、ユーザに自車１００の手動運転を行わせるように促したりする。なお、優先項目は、ユーザが入力したものに限られず、例えば、予め定められたものでもよい。
図３は、自車情報の例を示す図である。自車情報には、少なくとも、自車１００の出発地から目的地までの走行予定経路を特定できる情報と、自車の出発予定時刻の情報とが含まれていればよい。図３では、さらに自車情報の付属情報（付属自車情報）として、自車１００の最高速度や最適速度などの性能（車両性能）の情報と、自車１００が追従走行するときに先導を許可する車両の条件（先導車条件）とを含ませている。車両性能の情報は、走行計画作成装置１０が走行計画を作成する際に、自車１００が性能的に追従可能な他車１０１を先導車の候補にするために用いられる。先導車条件は、走行計画作成装置１０が走行計画を作成する際に、ユーザの好みに応じた他車１０１を先導車の候補にするために用いられる。
図３では、先導車条件を「小型車を除く」とした例を示したが、例えば、「自車よりも車両性能が劣る車両」、「走行制約条件が自車と同じ」、「走行方式（エンジン、ＥＶ（Electric Vehicle）、ＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle）など）が同じ車両」などでもよい。また、先導車条件は可または不可の二者択一ではなく、優先度を設けてもよい（例えば、「軽自動車よりも、小型自動車や普通自動車を優先する」など）。
また、本実施の形態では、走行計画作成装置１０に経路探索機能を持たせており、ユーザが入力装置２１を用いて出発地と目的地（さらには経由地）を入力すると、走行計画作成装置１０が適切な経路を探索して、走行予定経路を決定する構成となっている。出発地、目的地、経由地の表現形式は、住所でもよいし、緯度・経度でもよい。
また、優先項目は、走行計画について運転者にかかる負担（運転者負担）の大きさを評価するための評価基準となるものである。本実施の形態では、優先項目の候補として、予め複数の項目が用意されており、ユーザがそれらのうちの１以上を優先項目として選択するものとする。優先項目としては、走行予定経路の全長に占める追従走行区間の割合（追従走行距離の長さ）、目的地への到着時刻、全走行時間に占める追従走行区間の走行時間の割合（追従走行時間の長さ）、先導車の変更回数などが考えられる。また、先導車とする他車１０１の情報（図４に示す運転評価値、経路確実性など）を、優先項目とすることも考えられる。
走行計画作成装置１０は、ユーザが設定（選択）した優先項目に基づき評価した運転者負担が最小となるように、走行計画を作成する。また、優先項目が複数設定されている場合には、走行計画作成装置１０が、それぞれの優先項目ごとに、運転者負担が最小となる走行計画を作成し、ユーザがそのうちの一つを選択するようにしてもよい。
図１の説明に戻り、走行計画提示装置２０の通信装置２２は、走行計画作成装置１０が車両情報配信システム（図２）の車両情報サーバー１０２との通信を行うためのものである。車両情報サーバー１０２は、各地を走行する複数の車両（他車）１０１が送信する車両情報を収集しており、走行計画作成装置１０からの要求に応じて、各他車１０１の車両情報を、他車情報として走行計画作成装置１０へ送信する。このとき、車両情報サーバー１０２は、必ずしも全ての他車１０１の車両情報を、他車情報として走行計画作成装置１０へ送信しなくてもよく、例えば、自車１００の走行予定経路を通る予定のある他車１０１の車両情報のみを送信したり、自車１００の走行予定経路から一定範囲内に存在する他車１０１の車両情報のみを送信したりしてもよい。
本実施の形態の車両情報配信システムでは、自家用車である他車１０１は、車両情報を車両情報サーバー１０２へ直接送信する。しかし、他車１０１が商用車（路線バス、高速バス、配送車両、商用の先導車など）の場合は、他車１０１が車両情報を車両情報サーバー１０２へ直接送信する形態だけでなく、他車１０１の属する企業１０３が、他車１０１の車両情報を車両情報サーバー１０２へ送信する形態も考えられる。その場合、車両情報には、バスの運行情報（路線図、時刻表、運行遅延情報など）や配送車両の配送情報（配送経路および配送スケジュール）などを含んでいてもよい。
図４は、車両情報サーバー１０２が走行計画作成装置１０へ送信する車両情報（他車情報）の例を示す図である。他車情報には、少なくとも、複数の他車１０１の走行予定経路と、その走行予定経路上の各地点の通過予定時刻とを予測可能な情報が含まれていればよい。他車１０１が商用車の場合、それらの情報は、バスの運行情報や配送車両の配送情報から求めたものでもよい。
図４では、さらに他車情報の付属情報（付属他車情報）として、他車１０１の出発予定時刻、出発地、目的地、先導車としての質の高さの評価値（運転評価値）、走行予定経路および通過予定時刻の確実性（経路確実性）、並びに、先導車となるときに追従を許可する車両の条件（追従車条件）を含ませている。運転評価は、例えば先導車としての実績（例えば、先導車としての走行時間の長さ）や、過去に先導した追従者からの評価などに基づいて決められる。経路確実性は、走行予定経路や経由地に高い計画性が求められない他車１０１（主に自家用車）では低い値となり、走行予定経路や経由地に高い計画性が求められる他車１０１（主に商用車）では高い値となる。
その他、他車情報には、他車１０１の予想速度の情報を含ませてもよい。他車情報に予想速度が含まれる場合には、走行計画作成装置１０が走行予定経路と予想速度とから、各地点の通過予定時刻を推定できる。その場合には、必ずしも車両情報サーバー１０２が各地点の通過予定時刻の情報を配信しなくてもよい。逆に、図４のように、各地点の通過予定時刻が含まれていれば、走行計画作成装置１０は、それらの値から他車１０１の予想速度を算出することができる。
図１の説明に戻り、走行計画提示装置２０の地図情報記憶装置２３は、道路網のデータを含む地図情報を記憶する記憶媒体であり、例えばハードディスク、リムーバブルディスク、メモリなどで構成される。この地図情報は、走行計画作成装置１０が自車１００の走行予定経路を決定するための経路探索を行うときや、作成した走行計画を地図に重畳して表示させるときに用いられる。
表示装置２４は、走行計画作成装置１０が作成した走行計画を表示してユーザに提示するためのものである。なお、入力装置２１としてのソフトウェアキーを、表示装置２４の画面に表示させる場合、表示装置２４と入力装置２１は、両者の機能を兼ね備えた１つのタッチパネルとして構成されてもよい。
次に、走行計画作成装置１０の構成を説明する。走行計画作成装置１０は、自車情報取得部１１、他車情報取得部１２、走行計画算出部１３、優先項目設定部１４、走行計画保持部１５および表示処理部１６から構成されている。
自車情報取得部１１は、ユーザが入力装置２１から入力した自車１００の情報（自車情報）を取得する。自車情報の例は図３に示したが、自車情報には、少なくとも、自車１００の出発地から目的地までの走行予定経路を特定できる情報と、自車の出発予定時刻の情報とが含まれていればよい。
本実施の形態では、自車情報取得部１１は、地図情報記憶装置２３に記憶されている地図情報を用いた経路探索を行う走行予定経路取得部１１ａを備えた構成となっている。走行予定経路取得部１１ａは、自車１００の出発地と目的地との間の最適な経路を探索することによって、自車１００の走行予定経路を決定する。この構成によれば、ユーザは、自車１００の走行予定経路の情報の代わりに、出発地と目的地の情報を入力装置２１に入力すればよいため、利便性が向上する。
なお、走行予定経路取得部１１ａは、自車１００の走行予定経路を自ら算出せずに、外部のナビゲーション装置が算出した走行予定経路を取得するものであってもよい。また、ユーザが入力装置２１から走行予定経路の情報を入力可能な場合には、走行予定経路取得部１１ａは省略してもよい。
他車情報取得部１２は、通信装置２２を用いて、車両情報サーバー１０２から、複数の他車１０１の車両情報（他車情報）を取得する。他車情報の例は図４に示したが、他車情報には、少なくとも、各他車１０１の走行予定経路と、当該走行予定経路上の各地点の通過予定時刻とを予測可能な情報が含まれていればよい。
走行計画算出部１３は、自車情報および他車情報に基づいて、自車１００の走行計画を作成する。先に述べたように、走行計画には、少なくとも走行予定経路の情報と、その走行予定経路における手動運転区間および追従走行区間を示す情報と、それぞれの追従走行区間で先導車となる他車１０１を示す情報と、が含まれる。また、走行計画算出部１３は、追従走行区間ごとに、複数の他車１０１のうちから先導車を選択する。
優先項目設定部１４は、ユーザが入力装置２１を用いて選択した優先項目の情報を取得して、選択された優先項目を走行計画算出部１３に設定する。
走行計画保持部１５は、走行計画算出部１３が算出した走行計画を保持する。表示処理部１６は、走行計画保持部１５に保持されている走行計画を、表示装置２４に表示させるための処理を行う。
図５は、実施の形態１に係る走行計画作成装置１０のハードウェア構成を示す図である。図５のように、走行計画作成装置１０は、少なくともプロセッサ５１、メモリ５２（記憶装置）、入出力インターフェイス５３を含む構成となっている。上記の自車情報取得部１１、他車情報取得部１２、走行計画算出部１３、優先項目設定部１４、走行計画保持部１５および表示処理部１６は、プロセッサ５１がメモリ５２に記憶されたプログラムを実行することにより実現される（走行計画保持部１５としての記憶領域は、メモリ５２内に確保される）。
また、走行計画提示装置２０を構成する入力装置２１、通信装置２２、地図情報記憶装置２３および表示装置２４は、入出力インターフェイス５３に接続され、プロセッサ５１がメモリ５２に記憶されたプログラムを実行することによって制御される。図１では、入力装置２１、通信装置２２、地図情報記憶装置２３および表示装置２４が、走行計画作成装置１０に外付けされた構成としたが、それらのハードウェアが走行計画作成装置１０の内部に配設されるようにしてもよい。
なお、図５には、プロセッサ５１およびメモリ５２を１つずつ示したが、複数のプロセッサ５１および複数のメモリ５２が連携して、走行計画作成装置１０の各要素の機能を実現してもよい。
ここで、追従走行の幾つかの例を示しつつ、追従走行と運転者負担との関係について説明する。図６〜図３１において、自車Ｓは図２の自車１００に対応し、他車Ｘ１，Ｘ２，…のそれぞれは図２の他車１０１に対応している。
まず、図６のように、道路Ｒ１，Ｒ２を走行予定の自車Ｓと、道路Ｒ３，Ｒ２を走行予定の他車Ｘ１とが、交差点Ｃ１（道路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の接続地点）にほぼ同じ時刻に到達する場合を考える。自車Ｓおよび他車Ｘ１が道路Ｒ２に進入した後、図７のように、自車Ｓを他車Ｘ１に後続させた状態で、自車Ｓの運転者が自車Ｓに特定の操作を行うと、自車Ｓは他車Ｘ１を先導車とする追従走行を開始する。通常は、自車Ｓを追従走行させることによって、運転者負担が軽減される。
しかし、例えば他車Ｘ１の速度が非常に遅い場合には、自車Ｓを他車Ｘ１に追従させると目的地への到着時刻が遅くなる（走行時間が長くなる）ため、長時間運転を負担に感じる運転者にとっては、むしろ運転者負担が増えることも考えられる。そのよう場合には、図８のように、道路Ｒ２で自車Ｓを手動運転して目的地への走行時間を短縮する方が、運転者負担は低減される。このように、追従走行と運転者負担とは一定の関係にはなく、運転者の嗜好によって変わる。
ユーザが入力装置２１を用いて走行計画作成装置１０に入力する優先項目は、そのような運転者の嗜好に基づいて運転者負担を評価するための評価基準となる。例えば、優先項目が「追従走行距離の長さ」であれば、追従走行距離が長くなる図７のような走行計画よりも、図８のような走行計画の方が運転者負担が大きいと評価される。また、優先項目が「目的地への到着時刻」であれば、走行時間が短縮される図８のような走行計画の方が、図７のような走行計画よりも運転者負担が小さいと評価される。
次に、図９のように、道路Ｒ１，Ｒ２を走行予定の自車Ｓが追従可能な２台の他車Ｘ１，Ｘ２が存在する場合を考える。この例では、他車Ｘ１は自車Ｓと同じく道路Ｒ１，Ｒ２を走行予定であり、他車Ｘ２は道路Ｒ１，Ｒ３を走行予定である。また、他車Ｘ１は他車Ｘ２よりも速度が遅いものとする。
この場合、図１０のように自車Ｓを他車Ｘ１に追従させると、道路Ｒ１，Ｒ２で自車Ｓを他車Ｘ１に追従させて走行できるため、追従走行距離を長くできる点では運転者負担を小さくできるが、その反面、目的地への到着時刻は遅くなる。また、図１１のように自車Ｓを他車Ｘ２に追従させると、走行時間を短縮できる点では運転者負担を小さくできるが、交差点Ｃ１（道路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の接続地点）までしか自車Ｓを追従走行させることができないため追従走行距離は短くなる。
本実施の形態では、追従走行の途中で先導車を変更することも想定される。例えば、図１２のように、道路Ｒ１において、道路Ｒ１，Ｒ４を走行予定の自車Ｓが、道路Ｒ１，Ｒ２を走行予定の他車Ｘ１を先導車として追従走行している場合を考える。この例において、道路Ｒ３，Ｒ４を走行予定の他車Ｘ２が存在し、他車Ｘ１と他車Ｘ２とが交差点Ｃ１（道路Ｒ１〜Ｒ４の接続地点）にほぼ同じ時刻に到達するものとする。この場合、交差点Ｃ１で自車Ｓの他車Ｘ１への追従を終了させ、その後、図１３のように自車Ｓを他車Ｘ２に追従させることができる。このように先導車を乗り継ぐことで、追従走行距離を長くすることができる。
さらに、本実施の形態では、先導車の変更のしやすさも考慮される。例えば、図１４のように、道路Ｒ１，Ｒ４を走行予定の自車Ｓが追従可能な２台の他車Ｘ１，Ｘ２が存在し、他車Ｘ１，Ｘ２は共に道路Ｒ１，Ｒ２を走行予定である場合を考える。この場合、自車Ｓを他車Ｘ１に追従させることができる距離と、自車Ｓを他車Ｘ２に追従させることができる距離とは同じである。しかし、道路Ｒ３，Ｒ４を走行予定の他車Ｘ３への乗り継ぎを考慮すると、自車Ｓを他車Ｘ１，Ｘ２のどちらに追従させるかによって、運転者負担が変わる。
ここで、図１５（自車Ｓは不図示）のように、他車Ｘ１は他車Ｘ３とほぼ同じ時刻に交差点Ｃ１（道路Ｒ１〜Ｒ４の接続地点）に到達し、他車Ｘ２は他車Ｘ３よりも早い時刻に交差点Ｃ１に到達するものとする。この場合、図１６のように自車Ｓを他車Ｘ１に追従させると、図１７のように他車Ｘ３への乗り継ぎを楽に行うことができ（自車Ｓを他車Ｘ２に追従させると、他車Ｘ３を待たなければ、自車Ｓを他車Ｘ３へ追従させることができない）、運転者負担を小さくできる。
ただし、他車Ｘ１，Ｘ３の速度が非常に遅ければ、先導車を容易に変更できたとしても、目的地への到着時刻が遅くなることで運転者負担が大きくなることが考えられる。そのよう場合には、図１８のように自車Ｓを他車Ｘ２に追従させて早く交差点Ｃ１へ到達させ、図１９のように道路Ｒ４で自車Ｓを手動運転して走行時間を短縮すれば、運転者負担を小さくできる。
また、本発明では、自車Ｓの付近に先導車にできる他車が存在しない場合に、自車Ｓを停車させて他車を待つことも考慮される。例えば、図２０のように、道路Ｒ１を走行予定の自車Ｓの後方に、道路Ｒ１を走行経路とする他車Ｘ１が存在する場合を考える。この場合、図２１のように、自車ＳをサービスエリアＳＡに停車させて他車Ｘ１が接近するのを待ち、その後、図２２のように自車Ｓを他車Ｘ１に追従させれば、道路Ｒ１で自車Ｓを追従走行させることができる。このように他車Ｘ１を待つことで、追従走行距離を長くでき、運転者負担を小さくできる（目的地への到着時刻は遅くなるが、自車Ｓを停車させて待機させることで運転者負担の増大は抑えられる）。
自車Ｓの待機は、先導車の変更（乗り継ぎ）にも利用できる。例えば、図２３のように、道路Ｒ１，Ｒ２を走行予定の自車Ｓが、道路Ｒ１，Ｒ３を走行予定の他車Ｘ１に追従して走行しており、その自車Ｓの後方に、道路Ｒ１，Ｒ２を走行経路とする他車Ｘ２が存在する場合を考える。この場合、サービスエリアＳＡの手前で自車Ｓの他車Ｘ１への追従を終了させ、図２４のように、自車ＳをサービスエリアＳＡに停車させて他車Ｘ２が接近するのを待ち、その後、図２５のように自車Ｓを他車Ｘ２に追従させることで、先導車を他車Ｘ１から他車Ｘ２へと変更できる。その結果、道路Ｒ１だけでなく道路Ｒ２でも自車Ｓを追従走行させることができる。
以上の例では、自車Ｓが走行中の道路またはその次の道路を走行する他車の存在を考慮したが、本実施の形態の走行計画作成装置１０は、さらに先の道路を走行する他車の存在も考慮して、自車１００の走行計画を作成する。
例えば、図２６のように、自車Ｓが道路Ｒ１，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ６を走行予定の場合、走行中の道路Ｒ１およびその次の道路Ｒ８を走行する他車だけでなく、さらに先の道路Ｒ９，Ｒ６を走行する他車まで考慮に入れる。例えば、優先項目が「追従走行距離の長さ」に設定されている場合には、図２７のように道路Ｒ８で自車Ｓを他車Ｘ１に追従させ、且つ、図２８のように道路Ｒ９で自車Ｓを他車Ｘ２に追従させるように（つまり、他車Ｘ１と他車Ｘ２とを乗り継ぐように）、自車Ｓの走行計画が作成される。なお、優先項目が「追従走行距離の長さ」に設定されていても、図２９のように道路Ｒ６で自車Ｓが追従可能な他車が存在しないと予想されるときは、道路Ｒ６で自車Ｓを手動運転するような走行計画が立てられる。
また、図２６の例において、優先項目が「目的地への到着時刻」に設定されており、他車Ｘ１，Ｘ２の速度が非常に遅い場合には、道路Ｒ８で自車Ｓを他車Ｘ１に追従させずに手動運転する走行計画が作成される。その場合、図３０のように自車Ｓが他車Ｘ２よりも先に交差点Ｃ２（道路Ｒ３，Ｒ４，Ｒ８，Ｒ９の接続地点）に到着するため、図３１のように道路Ｒ９，Ｒ６も自車Ｓを手動運転するように走行計画が立てられる。なお、図３０の状態で他車Ｘ２を待つことも可能であるが、そのようにすると道路Ｒ８で自車Ｓを手動運転して走行時間を短縮したことが無意味になるため、そのような走行計画は好ましくない。
次に、実施の形態１に係る走行計画作成装置１０の動作を説明する。図３２は、その動作を示すフローチャートである。
走行計画作成装置１０が起動すると、まず、自車情報取得部１１および優先項目設定部１４が、ユーザが入力装置２１から入力した情報を取得する（ステップＳ１０１）。具体的には、自車情報取得部１１はユーザが入力した自車情報を取得し、優先項目設定部１４はユーザが選択した優先項目を取得する。自車情報は、少なくとも、自車１００の出発地から目的地までの走行予定経路を特定できる情報と、自車の出発予定時刻の情報とを含む。本実施の形態の自車情報取得部１１は、走行予定経路取得部１１ａを有しているため、ユーザが自車１００の出発地と目的地を入力すれば、自車情報取得部１１は自車１００の走行予定経路を取得できる。
次に、他車情報取得部１２が、通信装置２２を介して他車情報を取得する（ステップＳ１０２）。他車情報には、少なくとも、複数の他車１０１の走行予定経路と、その走行予定経路上の各地点の通過予定時刻とを予測可能な情報が含まれる。
その後、走行計画算出部１３が、自車１００の走行計画を算出する処理（走行計画算出処理）を行う（ステップＳ１０３）。走行計画算出処理の詳細は後述する。
走行計画算出部１３が算出した走行計画は、走行計画保持部１５に格納される（ステップＳ１０４）。表示処理部１６は、走行計画保持部１５に格納されている走行計画を、表示装置２４に表示するための画像データを生成する（ステップＳ１０５）。表示処理部１６が生成した画像データは表示装置２４に入力され、その結果、表示装置２４に走行計画が表示される（ステップＳ１０６）。
次に、走行計画算出処理（図３２のステップＳ１０３）を詳細に説明する。図３３は、走行計画算出処理のフローチャートである。
走行計画算出処理が開始されると、走行計画算出部１３は、自車１００の走行予定経路上に複数の分割地点を設定することにより、複数の区間に分割する（ステップＳ２０１）。隣り合う２つの分割地点の間が１つの区間となり、各区間は走行計画を算出する単位となる。分割地点を配置する方法は任意でよい。例えば、複数の道路が接続する地点（交差点、分岐点等）、車両を停車できる地点（パーキングエリア、サービスエリア、道の駅等）など、特定の属性を有する地点を分割地点とする方法が考えられる。また、一定距離ごとに分割地点を配置するシンプルな方法でもよい。走行予定経路を細かく分割する（分割地点の数を多くする）と、より多くのパターンの走行計画を算出可能となるが、それらを算出するための計算量が膨大になる。よって、分割地点の数は、走行計画算出部１３としてのプロセッサ５１の計算能力、および、走行計画に要求される精細度に応じて決定するとよい。
ここでは、走行予定経路の始点（出発地）を分割地点Ｐ０とし、走行予定経路の終点（目的地）を分割地点ＰＮとするＮ＋１個の分割地点Ｐ０〜ＰＮが設定されて、走行予定経路がＮ個の区間に分割されたと仮定する。また、分割地点Ｐｉと分割地点Ｐｉ＋１とで区切られる区間を、区間Ｑｉと定義する。つまり最初の区間はＱ０と表され、最後の区間はＱＮ−１と表される。
次に、走行計画算出部１３は、算出済みの走行計画のデータがストックされるデータの集合体である「算出済み走行計画集合ＲＦ」をクリアする（ステップＳ２０２）。走行計画算出部１３は、異なるパターンの走行計画を複数算出して、それらを算出済み走行計画集合ＲＦに格納し、その後、格納された走行計画のうちからユーザが選択した優先項目に適合したものを抽出して出力する。
次に、走行計画算出部１３は、算出途中の走行計画のデータである「算出中走行計画Ｒ」をクリアする（ステップＳ２０３）。算出中走行計画Ｒをクリアする際、走行計画の算出に使用する各変数を自車情報に基づいて初期化する。本実施の形態では、時刻を表す変数Ｔと、位置を表す変数Ｌと、区間を表す変数Ｄとが用いられる（以下ではそれらの各変数を単に「時刻Ｔ」、「位置Ｌ」、「区間Ｄ」という）。初期化によって、時刻Ｔは自車１００の出発予定時刻に設定され、位置Ｌは出発地である分割地点Ｐ０に設定され、区間Ｄは最初の区間である区間Ｑ０に設定される。
次に、走行計画算出部１３は、地図情報記憶装置２３の地図情報を参照して、位置Ｌの付近に、自車１００を停車させて先導車としての他車１０１を待つことが可能な地点（待機可能地点）があるか否かを判断する（ステップＳ２０４）。ここでいう「位置Ｌの付近」は、区間Ｄの手前または途中（位置Ｌを含む）であればよい（ただし、位置Ｌが分割地点Ｐ０のときは区間Ｄ（区間Ｑ０）の手前に区間は存在しない）。例えば、位置Ｌから一定距離内を「位置Ｌの付近」と定義してもよいし、位置Ｌを挟む２区間（区間Ｄとその直前の区間）を「位置Ｌの付近」と定義してもよい。また、待機可能地点は走行予定経路上の地点でなくてもよく、走行予定経路周辺の一定範囲内（例えば、区間Ｄとその直前の区間の周囲２０ｍの範囲など）にある地点を待機可能地点としてもよい。その場合、走行予定経路と待機可能地点との間の距離が短い方が、先導車と合流できる時間が早くなる、すなわち、早く追従走行を開始できるので、運転者負担は小さくなる。
位置Ｌの付近に待機可能地点がある場合、走行計画算出部１３は、その待機可能地点で待つことが可能な先導車の候補となる他車１０１を検索する。具体的には、走行計画算出部１３は、時刻Ｔから予め定められた時間内に区間Ｄを通る他車１０１のうち、区間Ｄで合流可能なものを、他車情報に基づいて検索する（ステップＳ２０５）。
ここで、他車１０１が区間Ｄで自車１００と合流可能か否かは、自車１００が、区間Ｄに入ってから予め定められた時間内に合流できるか否かによって判断する（待機可能地点が区間Ｄの途中地点である場合は、待機可能地点を自車１００が出発してから予め定められた時間内に合流できるか否かによって判断する）。例えば、自車１００の車両性能を上回るような速度で区間Ｄを走行する他車１０１は、合流不可能である。
そして、走行計画算出部１３は、区間Ｄでの行動を次の２通りから選択し、選択した内容を算出中走行計画Ｒに追加する（ステップＳ２０６）。
［行動１−１］待機可能地点で、ステップＳ２０５で見つかった他車１０１を待つ。
［行動１−２］他車１０１を待たない。
また、ステップＳ２０６で行動１−１が選択された場合は、その待ち時間を時刻Ｔに加算することによって、時刻Ｔが更新される。ステップＳ２０６で行動１−２が選択された場合は、時刻Ｔの値は維持される。
ステップＳ２０６では行動１−１または行動１−２の片方が選択されるが、後述するステップＳ２１１の処理によって、最終的には、行動１−１を選択する走行計画と、行動１−２を選択する走行計画との両方が作成されることになる。ただし、ステップＳ２０５で該当する他車１０１が見つからなかった場合には、行動１−１が選択されることはない。
ステップＳ２０５で該当する他車１０１が複数見つかった場合には、行動１−１が更に複数の選択肢に分けられ、それぞれの他車１０１を待つ走行計画が作成されることになる。例えば、ステップＳ２０５で、該当する他車１０１として車両Ａ，Ｂの２台が見つかった場合は、ステップＳ２０６では以下の３通りの行動から１つが選択される。
［行動１−１Ａ］待機可能地点で車両Ａを待つ。
［行動１−１Ｂ］待機可能地点で車両Ｂを待つ。
［行動１−２］他車１０１（車両Ａ，車両Ｂ）を待たない。
なお、ステップＳ２０５で該当する他車１０１が多数見つかった場合には、行動１−１の対象（自車１００が待つ対象）をそのうちの一部に限定してもよい。例えば、該当する複数の他車１０１のうち、待ち時間が比較的短いものだけを対象としたり、自車１００の目的地に比較的近い地点を目的地とするものだけを対象としたりすることが考えられる。そうすることにより、ステップＳ２０６での選択肢が減り、走行計画算出部１３としてのプロセッサ５１の計算負荷を軽減させることができる。
なお、上記のステップＳ２０５、Ｓ２０６の処理は、位置Ｌの付近に待機可能地点が存在しない場合（ステップＳ２０４でＮＯ）には行われない。
次に、走行計画算出部１３は、区間Ｄにおける自車１００の先導車の候補となる他車１０１を検索する。具体的には、走行計画算出部１３は、他車情報に基づいて、時刻Ｔに位置Ｌの付近にいる他車１０１のうち、区間Ｄを通り、区間Ｄで自車１００が合流可能なものを検索する（ステップＳ２０７）。ここでも、他車１０１が区間Ｄで自車１００と合流可能か否かは、自車１００が区間Ｄに入ってから予め定められた時間内に合流できるか否かによって判断する。
ステップＳ２０７では、ユーザが選択した優先項目に、先導車とする他車１０１に関する項目が含まれている場合には、その優先項目に適した他車１０１のみを検索対象としてもよい。例えば、優先項目として、他車１０１の運転評価値や経路確実性が選択されている場合には、それらが一定レベル以上の他車１０１のみが検索対象とされる。
さらに、ステップＳ２０７では、時刻Ｔと現在時刻との差が予め定められた閾値よりも大きい場合（つまり、時刻Ｔが現在時刻から長時間経過した後の時刻を示している場合）、経路確実性の高い他車１０１のみを検索対象にすることが好ましい。長時間経過した後には、経路確実性が低い他車１０１の走行予定経路や通過予定時刻は、変更されている可能性が高いからである。また、自車１００と同等以下の車両性能を有する他車１０１のみを検索対象とすることが好ましい。自車１００を、自車１００よりも車両性能の高い他車１０１に追従させて走行させるのは困難な場合があるからである。
その後、走行計画算出部１３は、区間Ｄでの行動を、次の２通りから選択し、その内容を算出中走行計画Ｒに追加する（ステップＳ２０８）。
［行動２−１］自車１００を、ステップＳ２０７で見つかった他車１０１に追従させて走行させる。
［行動２−２］自車１００を手動運転する。
行動２−１が選択された場合、区間Ｄは追従走行区間とされ、区間Ｄで先導車となる他車１０１を特定する情報（例えば、車体ナンバーや、車両情報配信システムへの登録ＩＤなど）が算出中走行計画Ｒに追加される。そして、先導車としての他車１０１の予想速度から算出した区間Ｄの走行時間を時刻Ｔに加算することによって、時刻Ｔが更新される。また、位置Ｌを次の分割地点に設定することによって、位置Ｌが更新される。さらに、位置Ｄを次の区間（更新後の位置Ｌを始点とする区間）に設定することで、区間Ｄが更新される。なお、連続する区間で同一の他車１０１が先導車として選択された場合は、それらの区間では先導車を変更しない走行計画となる。
行動２−２が選択された場合、区間Ｄは手動運転区間とされる。その場合、自車１００の速度に基づいて算出した区間Ｄの走行時間を時刻Ｔに加算することによって、時刻Ｔが更新される。また、位置Ｌを次の分割地点に設定することによって、位置Ｌが更新される。さらに、位置Ｄを次の区間（更新後の位置Ｌを始点とする区間）に設定することで、区間Ｄが更新される。
ステップＳ２０８では行動２−１または行動２−２の片方が選択されるが、後述するステップＳ２１１の処理によって、最終的には、行動２−１を選択する走行計画と、行動２−２を選択する走行計画との両方が作成されることになる。ただし、ステップＳ２０７で該当する他車１０１が見つからなかった場合には、ステップＳ２０８で行動２−１が選択されることはない。
ステップＳ２０７で該当する他車１０１が複数見つかった場合には、行動２−１が更に複数の選択肢に分けられ、それぞれの他車１０１に自車１００を追従させる走行計画が作成されることになる。例えば、ステップＳ２０７で、該当する他車１０１として車両Ａ，Ｂの２台が見つかった場合は、以下の３通りの行動から１つが選択される。
［行動２−１Ａ］自車１００を車両Ａに追従させて走行させる。
［行動２−１Ｂ］自車１００を車両Ｂに追従させて走行させる。
［行動２−２］自車１００を手動運転する。
また、ステップＳ２０７で該当する他車１０１が多数見つかった場合には、優先項目に応じて、行動２−１の対象（自車１００が追従する対象）をそのうちの一部に限定してもよい。例えば、自車１００の目的地に比較的近い地点を目的地とする他車１０１だけを対象としてもよい。そうすることにより、ステップＳ２０８での選択肢が減り、走行計画算出部１３としてのプロセッサ５１の計算負荷を軽減させることができる。
次に、走行計画算出部１３は、更新された位置Ｌが目的地（分割地点ＰＮ）かどうかを確認する（ステップＳ２０９）。位置Ｌが目的地でない場合、すなわち位置Ｌが走行予定経路の途中地点である場合は（ステップＳ２０９でＮＯ）、位置Ｌから始まる区間（更新後の区間Ｄ）の走行計画を算出するために、ステップＳ２０４に戻る。
位置Ｌが目的地（走行予定経路の終点）である場合は（ステップＳ２０９でＹＥＳ）、算出中走行計画Ｒに走行予定経路全体の走行計画が格納されたことになるので、それを算出済み走行計画集合ＲＦに追加する（ステップＳ２１０）。そして、ステップＳ２０６およびステップＳ２０８で選択され得る行動の組み合わせパターン（行動組み合わせパターン）が全通り選択されたか否か（各行動組み合わせパターンに対応する全ての走行計画が作成されたか否か）を判定する（ステップＳ２１１）。
未選択の行動組み合わせパターンが存在する場合には（ステップＳ２１１でＮＯ）、それらの行動組み合わせパターンに対応する走行計画を作成するために、ステップ２０３に戻る。２回目以降のループでは、先に選択済みの行動組み合わせパターンと全く同じものが選択されないようにする。
全通りの行動組み合わせパターンが選択済みになると（ステップＳ２１１でＹＥＳ）、各行動組み合わせパターンに対応する全ての走行計画が、算出済み走行計画集合ＲＦに格納されたことになる。この場合、算出済み走行計画集合ＲＦから、運転者負担が小さいと判断される走行計画を抽出して出力する（ステップＳ２１２）。このとき、各走行計画の運転者負担は、優先項目を考慮して評価する。
例えば、優先項目が「追従走行距離の長さ」の場合には、走行予定経路の全長に占める追従走行区間の割合が最も大きい走行計画ほど、運転者負担が小さいと判断される。また、優先項目が「目的地への到着時刻」の場合には、目的地への到着予想時刻が最も早い走行計画ほど、運転者負担が小さいと判断される。優先項目が「追従走行時間の長さ」の場合には、全走行時間に占める追従走行区間の走行時間の割合が最も大きい走行計画ほど、運転者負担が小さいと判断される。優先項目が「先導車の変更回数」の場合には、先導車の変更回数が少ない走行計画ほど、運転者負担が小さいと判断される。
また、例えば、優先項目が「運転評価値」の場合には、先導車となる他車１０１の運転評価値の平均値が高い走行計画ほど、運転者負担が小さいと判断される。また、優先項目が「経路確実性」の場合には、先導車となる他車１０１の経路確実性の評価値の平均値が高い走行計画ほど、運転者負担が小さいと判断される。
各走行計画の運転者負担の算出は、必ずしも全区間の走行計画が決定した後（例えばステップＳ２１２）に行わなくてもよく、各区間の走行計画を決定する処理（ステップＳ２０４〜Ｓ２０９のループ）と並行して行われてもよい。
図３３のステップＳ２１２で走行計画算出部１３が複数の走行計画を出力して、ユーザがそのうちの１つを選択できるようにしてもよい。例えば、走行計画算出部１３が、運転者負担が小さいものから予め定められた数の走行計画を出力したり、選択項目ごとに最も運転者負担の小さいものを出力したりする態様が考えられる。
走行計画算出部１３が出力した走行計画は、図３２のステップＳ１０５，Ｓ１０６の処理により、表示装置２４に表示される。ここでは、走行計画算出部１３が出力した走行計画の表示態様の例を示す。
走行計画の表示態様としては、図３４のようにテキスト表示とすることが考えられる。走行計画の内容が文章で表示されるので、例えば第三者に走行計画を電話等で伝える場合などに有効である。
また、図３５のように走行計画をグラフ化して表示してもよい。図３５のように、追従走行区間と手動運転区間とを色分けすることで、走行予定経路全体に占める追従走行区間または手動運転区間の割合を把握しやすくなる。そのため、ユーザが走行計画の運転者負担を直感的に認識できるという利点が得られる。
また、図３６のように、走行計画を表す文字や図形を地図に重畳表示させてもよい。図３６の例では、自車１００（円で囲まれた三角形のアイコン）の走行予定経路を示すラインを、追従走行区間と手動運転区間とで色分けして表示させている。また、地図上に、先導車となる他車１０１の現在位置（三角形のアイコン）およびその走行予定経路も示させている。走行計画を地図に重畳表示させることで、走行計画の内容を直感的かつ具体的に表すことができる。
図３３のステップＳ２１２で走行計画算出部１３が複数の走行計画を出力して、ユーザがそのうちの１つを選択できるようにする場合、複数の走行計画を同時に表示装置２４に表示させるとよい。図３７は、複数の走行計画をそれぞれグラフ化して同時に表示する場合の表示例である。走行計画をグラフ化すると、ユーザが走行計画の運転者負担を直感的に認識できるので、グラフ化した走行計画を並べて表示すると、各走行計画の運転者負担を容易に比較することができる。例えば、ユーザが図３７の画面を見れば、ユーザは追従走行距離が最も長い走行計画は「走行計画３」であり、先導車の変更回数が最も少ない走行計画は「走行計画１」であることを一目で把握できる。
図３７では、各グラフの横軸の長さは距離を表しているが、時間を表すようにしてもよい。各グラフとの横軸の長さが時間を表す表示形態は、運転者が追従走行時間の長い走行計画を選択したい場合や、目的地への到着時間が最も早い走行計画を選択したい場合に、選択が容易となって有効である。
なお、本明細書で図示した走行計画の表示例では、図示の便宜上、先導車を示す情報を「車両X1に追従」などと簡易な表示としたが、実際にはより具体的に先導車を特定できる情報が表示される。運転者は追従走行を開始する前に目視で先導車を見つける必要があるため、外見から先導車を特定できる情報、例えば、車種、車名、車体の色、ナンバープレートの番号などを、先導車を示す情報として表示することが望ましい。また、車種、車名および車体の色については、車両の写真や画像を用いて表現してもよい。
＜実施の形態２＞
図３８は、実施の形態２に係る走行計画提示装置２０の構成を示す図である。実施の形態２に係る走行計画提示装置２０は、実施の形態１の構成（図１）に対し、走行計画再算出指示部１７を追加した構成となっている。走行計画再算出指示部１７は、予め定められた条件が満たされた場合に、走行計画算出部１３に対して走行計画の再算出を指示するものである。
実施の形態２の走行計画提示装置２０のハードウェア構成も、基本的には図５と同様であり、走行計画再算出指示部１７も、走行計画作成装置１０の他の要素と同様に、プロセッサ５１がメモリ５２に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
実施の形態２の走行計画再算出指示部１７は、前回の走行計画の算出から一定時間が経過した場合と、車両情報サーバー１０２が配信する他車情報に変更があった場合とに、走行計画算出部１３に対して走行計画の再算出を指示する。
例えば、図２６に示した例において、図２７〜図２９のように、自車１００を他車Ｘ１と他車Ｘ２に追従させるような走行計画が作成されていたと仮定する（追従走行区間は道路Ｒ８，Ｒ９）。その走行計画が作成された後、図３９のように、道路Ｒ４，Ｒ９，Ｒ６を走行予定の他車Ｘ３が現れた場合、道路Ｒ９で自車Ｓを他車Ｘ２ではなく他車Ｘ３に追従させるように走行計画を変更すると、図４０のように道路Ｒ６も追従走行できる。それにより、追従走行距離が長くなるため、運転者負担を小さくできる（優先項目が「追従走行距離の長さ」の場合）。走行計画再算出指示部１７は、そのような走行計画の変更を可能にするものである。
再算出された走行計画が、現在の走行計画よりも運転者負担を小さくできるものであれば、走行計画を変更することが望ましい。また、再算出された走行計画が、現在の走行計画よりも運転者負担が大きくなるものであっても、現在の走行計画が利用できない状態になっていれば、走行計画を再算出されたものに変更せざるを得ない。しかしそのような場合でも、ユーザの承認なしに走行計画を変更することは好ましくない。
そこで、現在の走行計画が利用可能な状態で、再算出によって現在の走行計画よりも運転者負担を小さくできる走行計画が得られた場合は、表示処理部１６が、図４１のように、どちらの走行計画を採用するか運転者に選択させる画面（走行計画選択画面）を表示装置２４に表示させる。図４１の走行計画選択画面では、再算出した走行計画と、走行計画を変更するか否かを選択させるテキストおよびアイコンとを、地図に重畳表示させている。
走行計画選択画面には、図４２のように、現在の走行計画を表したテキストと、再算出した新たな走行計画を表したテキストとを並べて表示してもよい。あるいは、図４３のように、走行計画選択画面に、現在の走行計画を表したグラフと、再算出した新たな走行計画を表したグラフとを並べて表示してもよい。図４２および図４３のように、走行計画選択画面に、現在の走行計画と再算出した走行計画の両方を表示させれば、ユーザは両者を容易に比較することができる。
また、現在の走行計画が利用不可能な状態で走行計画が再算出された場合には、運転者負担を小さくできるか否かに関わらず自動的に走行計画を変更し、図４４のように、その旨を運転者に通知する画面（走行計画変更通知画面）を表示させる。図４４の走行計画変更通知画面では、変更後の走行計画（再算出した走行計画）と、走行計画を変更した旨のテキストとを、地図に重畳表示させている。図示は省略するが、走行計画変更通知画面には、変更後の走行計画をテキストやグラフで表したものを表示してもよい。
次に、実施の形態２に係る走行計画作成装置１０において走行計画を再算出するための処理（走行計画再算出処理）を説明する。図４５は、その処理を示すフローチャートである。
走行計画再算出指示部１７は、前回の走行計画作成から一定時間が経過したか否かを確認する（ステップＳ３０１）。前回の走行計画作成から一定時間が経過した場合（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、走行計画再算出指示部１７は、走行計画算出部１３に走行計画算出処理を行わせて、走行計画を再算出させる（ステップＳ３０６）。ステップＳ３０６の走行計画算出処理は、図３３で示したものと同じでよい。
前回の走行計画作成から一定時間が経過していない場合には（ステップＳ３０１でＮＯ）、走行計画再算出指示部１７は、通信装置２２を介して、自車１００の先導車となる他車１０１の他車情報を取得し（ステップＳ３０２）、当該他車情報に変更があったか否かを確認する（ステップＳ３０３）。当該他車情報に変更があった場合も（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、走行計画再算出指示部１７は、走行計画算出部１３に走行計画を再算出させる（ステップＳ３０６）。
なお、前回の走行計画作成から一定時間が経過しておらず、且つ、他車情報の変更も無い場合には（ステップＳ３０３でＮＯ）、走行計画の再算出は行われず、現在の走行計画が維持される（ステップＳ３０４）。すなわち、走行計画保持部１５に記憶されている走行計画が維持される。
ステップＳ３０６の走行計画算出処理が完了して、再算出された走行計画が得られると、走行計画再算出指示部１７は現在の走行計画が利用可能か否かを確認する（ステップＳ３０７）。現在の走行計画に寄与している他車１０１の他車情報に大きな変更（現在の走行経路を維持できない程の変更）が生じている場合には、現在の走行計画が利用不可能となる。この判断は、ステップＳ３０６の走行計画算出処理の際に、現在の走行計画と同じ走行計画が算出済み走行計画集合ＲＦに格納されたか否かを確認することによって行うことができる。
現在の走行計画が利用可能である場合（ステップＳ３０７でＹＥＳ）、再算出された走行計画によって運転者負担を小さくできるか否かを確認する（ステップＳ３０８）。すなわち、再算出された走行計画の運転者負担の方が、現在の走行計画の運転者負担よりも小さいか否かを確認する。再算出された走行計画によって運転者負担を小さくできない場合は（ステップＳ３０８でＮＯ）、現在の走行計画が維持される（ステップＳ３０４）。
再算出された走行計画によって運転者負担を小さくできる場合は（ステップＳ３０８でＹＥＳ）、図４１のような走行計画選択画面の画像データを生成し（ステップＳ３０９）、走行計画選択画面を表示装置２４に表示する（ステップＳ３１０）。そして、ユーザから走行計画の変更指示があれば（ステップＳ３１１でＹＥＳ）、再算出された走行計画を採用する。すなわち、走行計画保持部１５に保持させる走行計画を、現在のものから再算出したものに変更する（ステップＳ３１２）。
なお、ユーザから走行計画の変更指示が得られなければ（ステップＳ３１１でＮＯ）、現在の走行計画が維持される（ステップＳ３０４）。
一方、現在の走行計画が利用可能でない場合には（ステップＳ３０７でＮＯ）、再算出された走行計画を自動的に採用して（ステップＳ３１３）、図４４のような走行計画変更通知画面の画像データを生成し（ステップＳ３１４）、走行計画変更通知画面を表示装置２４に表示する（ステップＳ３１５）。
以上の処理の後は、自車１００の走行が終了したかを確認する（ステップＳ３０５）。ユーザがその旨を入力するか、走行計画作成装置１０が自車１００の現在地が目的地であることを確認できれば、自車１００の走行が終了したと判断して（ステップＳ３０５でＹＥＳ）、走行計画再算出処理を終了する。自車１００の走行が終了していなければ、走行が終了するまで、以上の処理は繰り返し実行される。
また、現在の走行計画が利用可能でない場合としては、予定した先導車の走行計画が変更になった場合や、渋滞などの交通障害により走行計画どおりの走行が不可能になった場合などが考えられる。また、車車間通信などによって、新たに有利な追従条件（優先項目に合う条件）を持つ車両を発見した場合に、その車両に追従するように追従走行計画を変更する処理（再算出およびその表示）が行われるようにしてもよい。
＜実施の形態３＞
実施の形態３では、本発明に係る走行計画提示装置２０をナビゲーション装置に適用する。図４６は、実施の形態３に係るナビゲーション装置３０の構成を示す図である。ナビゲーション装置３０は、図３８の走行計画提示装置２０に、現在位置取得装置３１、経路探索装置３２および案内装置３３を追加した構成となっている。
ナビゲーション装置３０のハードウェア構成は、基本的には図５と同様であり、現在位置取得装置３１、経路探索装置３２および案内装置３３も、走行計画作成装置１０の各要素と同様に、プロセッサ５１がメモリ５２に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
図４７は、実施の形態３に係る車両情報配信システムの構成を示す図である。当該車両情報配信システムは、図２と実質的に同じであるが、走行計画提示装置２０を含むナビゲーション装置３０が、自車１００に搭載された構成となっている。ナビゲーション装置３０は、自車１００に常設されたものでなくてもよく、例えば、自車１００に持ち込み可能なポータブル型のナビゲーション装置でもよい。
ナビゲーション装置３０の現在位置取得装置３１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等から取得した位置情報などから、当該ナビゲーション装置３０の現在地を算出するものである。
経路探索装置３２は、ユーザが設定した出発地から目的地までの最適な経路を検索するものである。通常は、現在位置取得装置３１が取得した現在地が自動的に出発地として設定されるため、ユーザは目的地を入力するだけで、現在地から目的地までの経路（自車１００の走行予定経路）を得ることができる。本実施の形態において、自車情報取得部１１が有する走行予定経路取得部１１ａは、経路探索装置３２が算出した自車１００の走行予定経路を取得するものとする。
案内装置３３は、走行計画作成装置１０が作成した走行計画（走行計画保持部１５に保存されている走行計画）に従って、自車１００を走行させるように運転者に案内情報を提供するものである。案内装置３３は、従来のナビゲーション装置のように走行予定経路を案内するだけでなく、自車１００が走行計画どおりに追従走行できるように、自車１００を先導車の位置へ案内したり、先導車を待つために自車１００を待機可能地点（サービスエリア等）へ案内したりする。
例えば、自車１００が、手動運転で追従走行区間に進入した場合、案内装置３３は、通信装置２２を用いた車車間通信により、先導車（他車１０１）の位置を取得する。そして、自車１００と先導車との位置関係から、自車１００を先導車に追従可能な位置へと案内する。例えば、表示装置２４に表示した地図上に自車１００と先導車の位置を表示し、自車１００が先導車にある程度接近すると、図４８のように、自車１００と先導車との位置関係を拡大表示するとよい。その際、自車１００が追従走行を開始することが可能なエリア（追従可能エリア）を示すと更に好ましい。
また、図４８において、自車１００と先導車との位置関係を示す画像は、図５のプロセッサ５１に含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）によって作成された画像である例を示したが、それに代えて、例えば自車１００が搭載するカメラが撮影した自車１００の前方の映像を用いてもよい。その場合、自車１００の前方の映像に、追従可能エリアを示す画像を合成して表示するとよい。また、ヘッドアップディスプレイを用いて、運転者の視野に追従可能エリアを表示させてもよい。なお、ヘッドアップディスプレイとは、運転者が前方を見通せる画面（例えばフロントガラス）に画像を表示することによって、運転者の視野に画像を直接表示させる表示装置である。
なお、本実施の形態においても、走行計画作成装置１０は、追従走行制御装置４０との通信を行い、追従走行制御装置４０に対し、走行計画に従った追従走行指示を送信する。追従走行制御装置４０は、追従走行指示に基づいて自車１００の走行制御系（不図示）を制御して、自車１００を追従すべき先行車両に追従させる。また、追従走行制御装置４０は、手動運転が計画されている区間（手動運転区間）を自車１００が走行しているときは、自車１００に定速走行を行わせたり、ユーザに自車１００の手動運転を行わせるように促したりする。
また、案内装置３３が生成する案内情報は、表示装置２４に表示する他、自車１００内のスピーカ等から音声メッセージとして出力させてもよい。例えば、手動運転から追従走行へ移行する際や、追従走行の途中で先導車を変更する際に、例えば「自動追従可能な位置へ移動してください。」という音声メッセージを出力して、ユーザに自車１００を先導車に追従させるように促すとよい。また、図４８のような表示と共に、「追従可能エリアへ移動して下さい。追従可能エリアに入ると自動的に追従走行が始まります。」という音声メッセージを出力してもよい。
ここで、追従可能エリアは、追従走行制御装置４０の性能、典型的には追従可能な車間距離に左右される。追従走行制御装置４０の性能は、走行計画作成装置１０に予め記憶されていてもよいし、走行計画作成装置１０が追従走行制御装置４０との通信によって入手してもよい。後者の方法の場合は、天候や明るさ、時刻などの走行環境に応じた追従走行制御装置４０の動的な性能を反映させることができ、走行計画作成装置１０がより正確な追従可能エリアを表示装置２４に表示させることができる。
また、図４８の例において、先導車の画像に特別な表示効果を与えてもよい。例えば、現在追従中の先導車の画像を青い実線の枠で囲み、先導車を変更する際に、追従中の先導車の画像の枠を黄色い破線に変更し、新たに追従すべき車両を青い破線の枠で囲み、先導車の乗り換えが完了した後は、新たな先導車を青い実線の枠で囲む、というように、現在および将来の先導車をそれぞれ識別できるように表示するとよい。また、現在の先導車への追従が困難になったにもかかわらず、乗り換える新たな追従車が見つからない場合に、現在の先導車の画像に赤い破線の枠を付加してもよい。
このような特別な表示効果を与えるタイミングは、先導車を変更する前後の一定期間のみにしてもよい。また、そのような特別な表示効果は、カメラが撮影した自車１００の前方の映像を表示装置２４に表示させる場合や、ヘッドアップディスプレイを用いる場合にも適用してもよい。また、特別な表示効果は、枠の表示に限られず、他の図形や文字などを用いた効果でもよい。
また例えば、待機可能地点で先導車を待つ場合には、「先導車を待ちます。サービスエリアに入ってください。先導車の到着はおよそ１０分後です。」という音声メッセージにより自車１００を待機可能地点へ誘導し、その後、先導車が接近してきたら「先導車が接近しています。走行を開始して下さい。」という音声メッセージで出発を促すようにするとよい。
ここで、自車１００が追従走行区間を走行するときにおけるナビゲーション装置３０の案内装置３３の動作を説明する。図４９は、その動作を示すフローチャートである。なお、自車１００が手動運転区間を走行するときの案内装置３３の動作は一般的なナビゲーション装置と同じでよいためここでの説明は省略する。
自車１００が追従走行区間を走行しているとき、案内装置３３は、走行計画に従って、その区間の先導車である他車１０１に追従走行可能な位置へ自車１００を案内する（ステップＳ４０１）（既に自車１００が走行計画どおりの先導車に追従しているときは、その案内は不要である）。
そして、案内装置３３は、走行計画に基づく先導車の変更があるか否かを確認する（ステップＳ４０２）。先導車の変更があれば（ステップＳ４０２でＹＥＳ）、案内装置３３は、案内の目標とする先導車を変更後の先導車に設定して（ステップＳ４０３）、ステップＳ４０１に戻る。
また、走行計画に基づく先導車の変更がなければ（ステップＳ４０２でＮＯ）、案内装置３３は、走行計画の変更（再作成）に伴う先導車の変更があるか否かを確認する（ステップＳ４０４）。走行計画の変更に伴う先導車の変更があれば（ステップＳ４０４でＹＥＳ）、案内装置３３は、案内の目標とする先導車を変更後の先導車に設定して（ステップＳ４０５）、ステップＳ４０１に戻る。
また、走行計画に基づく先導車の変更も、走行計画の変更に伴う先導車の変更もなければ（ステップＳ４０４でＮＯ）、案内装置３３は、自車１００が目的地に到着した否かを確認する（ステップＳ４０６）。自車１００が目的地に到着していれば（ステップＳ４０６でＹＥＳ）、案内装置３３は案内処理を終了する。自車１００が目的地に到着していなければ（ステップＳ４０６でＮＯ）、ステップＳ４０１に戻る。
以上の処理により、案内装置３３は、案内の目標とする先導車を常に把握することができる。
次に、実施の形態３に係るナビゲーション装置３０の走行計画作成装置１０が行う走行計画再算出処理について説明する。図５０はその走行計画再算出処理のフローチャートである。図５０のフローは、図４５に示したフローと基本的に同じであるが、走行計画を再算出するための走行計画算出処理（ステップＳ３０６）を実行する条件が、図４５のフローよりも増加している。
すなわち、図４５のフローでは、前回の走行計画の作成から一定時間が経過した場合と、先導車となる他車１０１の他車情報が変更になった場合に、ステップＳ３０６が実行されるが、図５０のフローではさらに以下の場合にもステップＳ３０６が実行される。それ以外のフローは、図４５と同様であるので、ここでの説明は省略する。
図５０のフローでは、走行計画再算出指示部１７が現在位置取得装置３１から自車１００の位置（自車位置）を取得して（ステップＳ３５１）、自車１００の位置またはその変化量（つまり自車１００の走行距離）が予め定められた条件を満たしていた場合も（ステップＳ３５２でＹＥＳ）、ステップＳ３０６が実行される。ステップＳ３５２における「予め定められた条件」とは、例えば、自車１００が一定距離だけ進んだ場合、自車１００が予め定められた地点（例えば、交差点やサービスエリアなど特定の属性を有する地点や、走行計画を作成する際（図３３のステップＳ２０１）に定めた分割地点など）を通過した場合、自車１００が走行計画とは異なる行動をとった場合などである。
さらに、通信装置２２を介した車車間通信により、現在追従している先導車がその車両情報（他車情報）とは異なる行動をとっていることが検出された場合にも（ステップＳ３５３でＹＥＳ）、ステップＳ３０６の走行計画算出処理が実行される。他車情報とは異なる行動とは、例えば、走行予定経路とは異なる経路を走行することや、通過予定時刻から大きく外れた時刻に各地点を通過することなどである。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
１０ 走行計画作成装置、１１ 自車情報取得部、１１ａ 走行予定経路取得部、１２ 他車情報取得部、１３ 走行計画算出部、１４ 優先項目設定部、１５ 走行計画保持部、１６ 表示処理部、１７ 走行計画再算出指示部、２０ 走行計画提示装置、２１ 入力装置、２２ 通信装置、２３ 地図情報記憶装置、２４ 表示装置、３０ ナビゲーション装置、３１ 現在位置取得装置、３２ 経路探索装置、３３ 案内装置、５１ プロセッサ、５２ メモリ、５３ 入出力インターフェイス、１００ 自車、１０１ 他車、１０２ 車両情報サーバー、１０３ 企業。

Claims (16)

  1. プログラムを実行するプロセッサと、
    前記プログラムを記憶する記憶装置とを備え、
    前記プログラムが前記プロセッサにより実行されると、
    自車の走行予定経路および出発予定時刻を含む自車情報を取得し、
    複数の他車の走行予定経路および当該走行予定経路上の各地点の通過予定時刻を予測可能な情報を含む他車情報を取得し、
    前記自車の走行予定経路を複数の区間に分割し、
    前記自車情報および前記他車情報に基づいて、前記自車の走行予定経路の各区間を、前記自車を手動運転で走行させる手動運転区間とするか前記自車を先導車に追従させて走行させる追従走行区間とするかを決定し、
    前記自車情報および前記他車情報に基づいて、各追従走行区間で先導車となる他車を、追従走行区間ごとに前記複数の他車のうちから選択し、
    前記自車の走行予定経路の各区間が手動運転区間であるか追従走行区間であるかを示す情報、および、各追従走行区間で先導車となる他車を示す情報を含む走行計画を出力する
    ことを特徴とする走行計画作成装置。
  2. 前記自車が追従走行区間に入ってから先導車に合流するまでの予測時間が予め定められた値より小さくなるように、前記走行計画における各追従走行区間の先導車を選択する
    請求項１記載の走行計画作成装置。
  3. 前記自車が先導車よりも先に追従走行区間へ到着すると予測される場合、その追従走行区間の手前または途中の地点で自車が先導車を待つ期間を前記走行計画に含ませる
    請求項１記載の走行計画作成装置。
  4. １以上の優先項目に基づいて前記走行計画の運転者負担の大きさを評価し、前記運転者負担が最小となる前記走行計画を算出する
    請求項１記載の走行計画作成装置。
  5. 前記優先項目は、予め規定された複数の項目からユーザが選択したものである
    請求項４記載の走行計画作成装置。
  6. 前記複数の項目は、追従走行距離の長さ、目的地への到着時刻、追従走行時間の長さ、先導車の変更回数、先導車の運転評価値、および先導車の経路確実性のいずれかである
    請求項５記載の走行計画作成装置。
  7. 前記自車が先導車を変更する回数が最小となる走行計画を算出する
    請求項１記載の走行計画作成装置。
  8. 前記自車の走行予定経路に占める追従走行区間の割合が最大となる走行計画を算出する
    請求項１記載の走行計画作成装置。
  9. 前記自車の走行予定経路の走行時間に占める追従走行区間の走行時間の割合が最大となる走行計画を算出する
    請求項１記載の走行計画作成装置。
  10. 前記自車情報は、前記自車の性能および先導を許可する車両の条件のうちの少なくとも１つを含む付属自車情報をさらに含み、
    前記付属自車情報を考慮して各追従走行区間の先導車を選択する
    請求項１記載の走行計画作成装置。
  11. 前記他車情報は、前記複数の他車の運転評価値、経路確実性、予想速度および追従を許可する車両の条件のうちの少なくとも１つを含む付属他車情報をさらに含み、
    前記付属他車情報を考慮して各追従走行区間の先導車を選択する
    請求項１記載の走行計画作成装置。
  12. 前記走行計画を表示装置に表示させる
    請求項１記載の走行計画作成装置。
  13. 前記走行計画を表す経路を、前記自車の走行予定経路を示す地図に重畳させて前記表示装置に表示させる
    請求項１２記載の走行計画作成装置。
  14. 予め定められた条件が満たされた場合に、前記走行計画を再算出する
    請求項１記載の走行計画作成装置。
  15. 前記走行計画を再算出するための条件は、
    （ａ）一定時間が経過した場合、
    （ｂ）前記自車が一定距離を走行した場合、
    （ｃ）自車が予め定められた地点を通過した場合、
    （ｄ）自車が走行計画とは異なる行動をとった場合、
    （ｅ）先導車となる前記他車の前記他車情報が変更されたことを検知した場合、
    （ｆ）先導車となる前記他車が前記他車情報とは異なる行動をしたことを検知した場合、
    のいずれかである
    請求項１４記載の走行計画作成装置。
  16. 自車の走行予定経路および出発予定時刻を含む自車情報を取得し、
    複数の他車の走行予定経路および当該走行予定経路上の各地点の通過予定時刻を予測可能な情報を含む他車情報を取得し、
    前記自車の走行予定経路を複数の区間に分割し、
    前記自車情報および前記他車情報に基づいて、前記自車の走行予定経路の各区間を、前記自車を手動運転で走行させる手動運転区間とするか前記自車を先導車に追従させて走行させる追従走行区間とするかを決定し、
    前記自車情報および前記他車情報に基づいて、各追従走行区間で先導車となる他車を、追従走行区間ごとに前記複数の他車のうちから選択し、
    前記自車の走行予定経路の各区間が手動運転区間であるか追従走行区間であるかを示す情報、および、各追従走行区間で先導車となる他車を示す情報を含む走行計画を出力する
    ことを特徴とする走行計画作成方法。
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