JPWO2017168662A1 - 走行計画生成装置、走行計画生成方法及び走行計画生成プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
現在、前方障害物との衝突を回避する自動緊急ブレーキ(AEB:Autonomous Emergency Braking)と、前方車両に追従するアダプティブクルーズコントロール(ACC:Adaptive Cruise Control)と、走行車線を維持して走行するレーンキープシステム(LKS:Lane Keeping System)といったものが製品化されている。
この発明は、状況に応じた適切な走行計画を生成することを目的とする。
基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力する計画管理部と、
車両の走行状態と、前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づき、前記計画管理部によって出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間において前記車両が走行する車線を示す車線計画を含む走行計画を生成する計画生成部と
を備える。
***構成の説明***
図1を参照して、実施の形態1に係る走行計画生成装置10の構成を説明する。図1では、走行計画生成装置10が車両100に搭載された状態が示されている。
なお、走行計画生成装置10は、車両100または図示した他の構成要素と、一体化した形態または分離不可能な形態で実装されても、あるいは、取り外し可能な形態または分離可能な形態で実装されてもよい。
走行計画生成装置10は、車両100に搭載されるコンピュータである。
走行計画生成装置10は、プロセッサ11と、メモリ12と、記憶装置13と、通信インタフェース14と、表示インタフェース15とのハードウェアを備える。プロセッサ11は、システムバスを介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
車両制御ECU31は、速度センサで検出された速度情報と、加速度センサで検出された加速度情報と、方位センサで検出された方位情報と、EPS(Electric Power Steering)で取得されたステアリング角情報と、ブレーキから取得されたブレーキ制御情報といった車両情報を取得し、車両100のブレーキ、アクセル、ステアリングといった制御装置を制御して、車両100の挙動を制御する装置である。なお、車両情報には、走行履歴情報、移動予測情報、位置情報の検出方法といった他の情報が含まれていてもよい。車両制御ECU31は、車両情報を定期的に取得してもよいし、車両情報に変化が発生したことを検出して、取得してもよい。
測位装置32は、GPS(Global Positioning System)といった測位衛星から送信された測位信号と、速度センサで検出された速度情報と、加速度センサで検出された加速度情報と、方位センサで検出された方位情報と、EPSから取得されたステアリング角情報と等のうち1つ以上を用いて、測位する装置である。
なお、測位に必要な情報および測位データの一部を通信装置33を介して車両100の外部から、(1)測位装置32が取得、(2)通信インタフェース14経由で走行計画生成装置10が取得してもよい。
通信装置33は、走行計画生成装置10(または車両100)の外部に設置されたサーバ、車両100の周辺を走行する周辺車両、路側機、基地局といった装置と無線通信するための装置である。通信装置33は、具体例としては、NIC(Network Interface Card)、DCM(Data Control Module)、スマートフォンである。通信装置33は、車両通信専用のDSRC(Dedicated Short Range Communication)、IEEE802.11p等の通信プロトコルを用いてもよいし、LTE(Long Term Evolution)、4G等の携帯電話網を用いてもよいし、Bluetooth(登録商標)、IEEE802.11a/b/g/n等の無線LANを用いてもよいし、赤外線通信あるいは可視光通信を用いてもよい。また、通信装置33は、複数の選択肢、例えば携帯電話網と無線LAN、のいずれか一方に対応してもよいし、両方に対応して切り替えて利用したり、同時に利用したりしてもよい。
ナビゲーション装置34は、測位装置32によって測位された車両100の位置から、ドライバー等によって入力された目的地までの経路を特定して、特定された経路を示す経路情報を表示装置35に表示する装置である。
表示装置35は、経路情報等を表示するための装置である。表示装置35は、具体例としては、LCD(Liquid Crystal Display)である。
入力装置36は、ドライバー等によって目的地といった情報を文字、音声により入力させるための装置である。入力装置36は、具体例としては、タッチパネル、マイクロホン、スマートフォンである。目的地は、緯度経度で入力されてもよいし、施設名といった他の情報により入力されてもよい。
記憶装置13には、経路探索部21と、計画管理部22と、計画生成部23と、計画出力部24との各部の機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ11によりメモリ12に読み込まれ、プロセッサ11によって実行される。
コスト記憶部131は、図2に示されたテーブルの各行によって表された車両100の走行状態と、図2に示されたテーブルの各列によって表された車両100が走行する道路環境及び車両100が備えるセンサ構成との条件に応じて道路のコストを記憶したテーブルである。
コスト記憶部131に記憶される条件及びコストは、予め設定された情報で構成されていてもよいし、何らかのタイミングに通信装置33及び通信インタフェース14を介して取得されてもよいし、走行計画生成装置10の動作中に学習して動的に設定されてもよい。
また、コスト記憶部131に記憶される条件及びコストのデータ構造または表示形式は、図2に示したようにコストを直接的に示す値によって規定しても、コスト計算に必要な係数といった間接的な値を用いて規定してもよい。
道路環境は、車両100が走行する道路の属性と、道路の動的に変化する状態を表す動的条件とを示す。道路の属性は、高速道、一般道といった道路の種別といった静的あるいは準静的な情報である。動的条件は、渋滞の発生していない自由流であるか、渋滞の発生している渋滞流であるか、事故が発生している事故区間であるか、規制等によって車線が減少している車線減少区間であるかといった交通条件と、晴れ、雨、雪のいずれであるかといった気象条件と等を示す。
センサ構成は、車両100が高機能なセンサ構成(1)であるか、低機能なセンサ構成(2)であるかといった、車両100が備えるセンサの条件と、及び道路に設置されるセンサおよび通信のインフラ装置の条件との少なくともいずれかである。道路に設置されるセンサおよび通信のインフラ装置は、具体例としては、合流地点において、本線を走行する車両を検出して、合流車線を走行する車両に配信するためのものである。また、道路に設置されるセンサおよび通信のインフラ装置は、他の具体例としては、交差点における信号情報を、交差点に向かって走行する車両に配信するためのものである。
具体例としては、車両100の走行状態が追越車線の通常走行であり、道路の属性が高速道であり、動的条件が自由流及び雨であり、センサ構成が(2)の場合には、基本コストが3であり、付加コストが1(=0+1+0)であるため、コストは4になる。
具体例としては、走行状態として、片側3車線以上ある道路の場合、単に走行車線と追越車線とでコストを定義するのではなく、車線毎にコストが定義されてもよい。また、信号通過、一時停止といった条件についてコストが定義されてもよい。
道路の属性として、高速道と一般道とに加え、優先道についても別にコストが定義されてもよい。また、道路の属性として、道路形状、制限速度といった指標毎にコストが定義されてもよい。
動的条件として、単に渋滞流としてコストを定義するのではなく、渋滞の程度に応じてコストが定義されてもよい。気象条件について、晴、雨、雪に加え、曇り、大雨、霧、雹、雷といった条件についてコストが定義されてもよい。また、照度に応じてコストが定義されてもよいし、昼、夜といった時間帯に応じてコストが定義されてもよい。また、カーブ、勾配といった道路形状と、車線数と、車線幅といった条件についてコストが定義されてもよい。また、事故多発地点といった過去の事故情報に応じてコストが定義されてもよい。
センサ構成として、高機能なセンサ構成(1)と低機能なセンサ構成(2)だけでなく、車両100に搭載されたセンサ数、検知距離、検知方位といった指標についてコストが定義されてもよい。
地図データ記憶部132は、静的な地図を示す静的地図データ133と、動的な事象が発生している箇所を示す動的地図データ134とを関連付けた状態のデータとして記憶、あるいは関連付けるための情報を有するデータ構造として記憶する。
道路情報は、道路の形状と、道路の緯度及び経度と、道路の曲率と、道路の勾配と、道路の識別子と、道路の車線数と、道路の線種と、一般道路と高速道路と優先道路といった道路単位の属性に関する情報とを含む。車線情報は、道路を構成する車線の識別子と、車線の緯度及び経度と、中央線に関する情報とを含む。構成線情報は、車線を構成する各線の識別子と、車線を構成する各線の緯度及び経度と、車線を構成する各線の線種及び曲率に関する情報とを含む。道路情報は、道路毎に管理される。車線情報及び構成線情報は、車線毎に管理される。
静的地図データ133は、車両100が走行を開始する前に記憶される。静的地図データ133は、1年に1度、半年に1度といった間隔で、あるいは、ドライバー等の入力装置36の操作に応じて、通信装置33及び通信インタフェース14を介して更新情報が受信されて更新される。静的地図データ133は、DVDといった可搬記憶媒体に記憶された更新情報が読み込まれて更新されてもよい。
動的地図データ134は、車両100が走行中に数分に1度といった間隔で、通信装置33及び通信インタフェース14を介して受信され、受信された時刻及び送信元の識別子とともに記憶される。動的地図データ134は、受信されてから一定時間経過後に削除される。また、動的地図データ134は、同じ情報が更新された場合には上書きされる。
実施の形態1では、動的地図データ134が利用される場合には関連付けられた静的地図データ133も同時に利用されるものとする。
図4から図15を参照して、実施の形態1に係る走行計画生成装置10の動作を説明する。
実施の形態1に係る走行計画生成装置10の動作は、実施の形態1に係る走行計画生成方法に相当する。また、実施の形態1に係る走行計画生成装置10の動作は、実施の形態1に係る走行計画生成プログラムの処理に相当する。
(ステップS11:受付処理)
経路探索部21は、表示インタフェース15を介して、入力装置36によって入力された目的地を示す目的地情報を取得する。経路探索部21は、ナビゲーション装置34から目的地情報を取得してもよい。
経路探索部21は、通信インタフェース14を介して測位装置32で測位されて得られた車両100の位置情報を取得する。そして、経路探索部21は、位置情報が示す位置を基準位置として、基準位置から、ステップS11で取得された目的地情報が示す目的地までの経路を探索し、探索された経路を示す経路情報を生成する。
経路を探索する方法は、ダイクストラ法、A*(エースター)探索アルゴリズムといった既存の方法を用いればよい。また、経路は、時間、距離、燃費、快適さといった何らかの指標に基づき探索される。
計画管理部22は、ステップS11で取得された目的地情報と、ステップS12で取得された位置情報と、生成された経路情報とを、プロセス間通信といった方法により経路探索部21から取得する。計画管理部22は、取得された目的地情報と位置情報と経路情報とをメモリ12に書き込む。
そして、計画管理部22は、取得された目的地情報と位置情報と経路情報とを、プロセス間通信といった方法により計画生成部23に出力し、計画生成部23に走行計画の生成を要求する。
計画生成部23は、ステップS13で出力された目的地情報と位置情報と経路情報とを取得する。そして、計画生成部23は、取得された目的地情報と位置情報と経路情報とを用いて、走行計画を生成する。
実施の形態1では、走行計画には、経路情報が示す経路を構成する各区間において車両100が走行する車線を示す車線計画と、各区間において自動運転又は手動運転のどちらで車両100を制御するかを示すモード計画とが含まれる。なお、走行計画には、車線計画とモード計画とのいずれか一方だけが含まれていてもよい。また、走行計画には、各区間における車両100の走行速度を示す速度計画といった他の計画が含まれていてもよい。
計画生成部23は、生成された走行計画を、生成された時刻とともに、プロセス間通信といった方法により計画管理部22に出力する。計画管理部22は、出力された走行計画を取得し、取得された走行計画を、ステップS13で取得された目的地情報と位置情報と経路情報と対応付けてメモリ12に書き込む。
そして、計画管理部22は、取得された走行計画を、プロセス間通信といった方法により計画出力部24に出力する。計画出力部24は、出力された走行計画を取得し、取得された走行計画を通信インタフェース14を介して車両制御ECU31に出力するとともに、表示インタフェース15を介して表示装置35に出力する。
表示装置35は、出力された走行計画を取得し、取得された走行計画を表示する。具体例としては、表示装置35は、車線計画が示す各区間において車両100が走行する車線と、モード計画が示す各区間において自動運転と手動運転とのどちらで車両100が制御されるかとを表示する。
この際、計画生成部23は、新たに目的地までの走行計画を生成するのではなく、既に生成された走行計画で走行できる状態に戻るための走行計画を生成してもよい。
(ステップS21:取得処理)
計画生成部23は、ステップS13で出力された目的地情報と位置情報と経路情報とを、プロセス間通信といった方法により取得する。
計画生成部23は、記憶装置13の地図データ記憶部132から、ステップS21で取得された経路情報が示す経路についての静的地図データ133及び動的地図データ134を読み出す。
計画生成部23は、ステップS22で取得された静的地図データ133に基づき、経路情報が示す経路を複数の区間に分割する。実施の形態1では、計画生成部23は、車線の増減地点と、合流点と、分流点と、交差点とで経路を分割することにより、経路を複数の区間に分割する。
図6を参照して具体的に説明する。図6では、位置情報が示す位置である現在地Sから目的地情報が示す目的地Gまでの経路Pが、地点P#1と、地点P#2と、地点P#3と、地点P#4とで分割されている。地点P#1は、合流が発生する位置である。地点P#2は、車線が減少する位置である。地点P#3は、車線が増加する位置である。地点P#4は、分流が発生する位置である。そして、経路Pが、現在地Sから地点P#1までの第1区間と、地点P#1から地点P#2までの第2区間と、地点P#2から地点P#3までの第3区間と、地点P#3から地点P#4までの第4区間と、地点P#4から目的地Gまでの第5区間とに分割されている。
計画生成部23は、ステップS23で分割され生成された複数の区間から1つの区間を対象区間として選択する。実施の形態1では、計画生成部23は、位置情報が示す位置に近い区間から順に1つの区間を対象区間として選択する。
計画生成部23は、ステップS24で選択された対象区間を、動的地図データ134の対象範囲の前後で分割することにより、複数のサブ区間に分割する。対象区間に動的地図データ134がない場合、あるいは対象区間全体がその区間に関する全ての動的地図データ134の対象範囲となる場合には、対象区間は1つのサブ区間になる。
図7を参照して具体的に説明する。図7では、対象区間内に、降雪区間と渋滞区間と事故区間との3つの動的地図データ134があり、各動的地図データ134の前後で対象区間が分割されている。但し、図7では、降雪区間の後が対象区間の終点であるため、分割点から除外されている。そのため、図7では、対象区間が5か所で分割され、対象区間が6個のサブ区間1〜サブ区間6に分けられている。
計画生成部23は、ステップS25で分割され生成された各サブ区間の始点と終点とを接続する全てのサブパスの走行コストを計算する。
図7を参照して具体的に説明する。図7では、矢印で示されているように、6個のサブ区間1〜サブ区間6について走行し得る全てのサブパスの走行コストが計算される。
図7では、対象区間の始点の走行車線が車線1であり、対象区間の終点の走行車線が車線1である場合が示されている。対象区間の始点の走行車線は、前の区間がある場合には前の区間の終点の走行車線であり、前の区間がない場合には位置情報が示す位置の車線である。対象区間の終点の走行車線は、経路に応じて決定される車線である。具体例としては、対象区間が分流を含む場合には、対象区間の終点の走行車線は分流車線であり、次の区間で左折する場合には、対象区間の終点の走行車線は左車線になる。
計画生成部23は、ステップS26で計算された走行コストが、閾値#1以上のサブパスを特定する。計画生成部23は、特定されたサブパスについては選択対象外に設定する。閾値#1は、図4に示す処理の開始前にメモリ12に記憶されているものとする。閾値#1は、車両100に搭載されたセンサ構成等によって決定される。
計画生成部23は、対象区間の始点から対象区間の終点までを接続する区間パスのうち、走行コストが最も低くなる区間パスを特定する。計画生成部23は、特定された区間パスの走行コストを計算する。区間パスは、対象区間を構成する各サブ区間から選択されたサブパスにより構成され、走行コストは、各サブパスの走行コストの合計になる。
この際、計画生成部23は、ステップS27で選択対象外となったサブパスが含まれない区間パスを特定する。これにより、区間パス全体としての走行コストが高くなったとしても、1つのサブ区間の走行コストが閾値#1以上とならない区間パスが選択される。つまり、区間パス全体としての走行コストが高くなったとしても、運転が難しくなるようなサブ区間を通らない区間パスが選択される。
計画生成部23は、ステップS24で全ての区間が選択されたか否かを判定する。つまり、計画生成部23は、現在地から目的地までの全ての区間についての区間パスが特定されたか否かを判定する。
計画生成部23は、全ての区間が選択された場合には、各区間についてステップS28で特定された区間パスを示す車線計画を生成して、車線計画生成処理を終了し、選択されていない区間が残っている場合には処理をステップS24に戻す。
図8では、図6に対応する道路が示されている。図8及び図9では、車両100が現在地Sから地点P#1まで合流路である車線4を走行し、地点P#1から地点P#2の間に車線4から車線3に車線変更し、地点P#2から地点P#3の間に車線3から車線1に車線変更し、地点P#3から地点P#4の間に車線1から分流路である車線0に車線変更し、地点P#4から目的地まで車線0を走行するという車線計画になっている。
(ステップS31:開始判定処理)
計画生成部23は、車線計画生成処理が終了したか否かを判定する。
計画生成部23は、車線計画生成処理が終了した場合には処理をステップS32に進め、車線計画生成処理が終了していない場合には、一定時間経過後に再びステップS31を実行する。
計画生成部23は、ステップS23で分割され生成された複数の区間から1つの区間を対象区間として選択する。
計画生成部23は、車線計画生成処理で生成された車線計画と、経路情報が示す経路についての静的地図データ133とを参照して、ステップS32で選択された対象区間において車線変更が発生するか否か判定する。
計画生成部23は、車線変更が発生する場合、処理をステップS34に進め、車線変更が発生しない場合、処理をステップS37に進める。
計画生成部23は、車線変更の範囲Rの開始地点41及び終了地点42を設定する。
図11を参照して具体的に説明する。まず、計画生成部23は、車線変更の限界地点43を特定する。車線変更の限界地点43は、図11に示すように車線が減少する場合には、車線が減少する位置である。また、車線変更の限界地点43は、分流する場合には、分流車線へ移動可能な最後の位置である。また、車線変更の限界地点43は、対象区間の終点、又は、車線変更が発生するサブ区間の終点の位置である。その他、車線変更の限界地点43は、道路の状態に応じて定められる。次に、計画生成部23は、限界地点43から手前に第1基準距離だけ移動した位置を車線変更の終了地点42として設定する。そして、計画生成部23は、終了地点42から手前に第2基準距離だけ移動した位置を車線変更の開始地点41として設定する。
計画生成部23は、ステップS34で設定された開始地点41と終了地点42との間に、曲率が基準率よりも小さい道路が含まれるか否かを判定する。
計画生成部23は、曲率が基準率よりも小さい道路が含まれる場合には、処理をステップS36に進め、曲率が基準率よりも小さい道路が含まれない場合には、処理をステップS37に進める。
計画生成部23は、ステップS35で曲率が基準率よりも小さい道路を車線変更禁止区間44として設定する。つまり、図12に示すように、ステップS34で設定された開始地点41と終了地点42との間の一部の区間が車線変更禁止区間44として設定される。
なお、計画生成部23は、車線変更禁止区間44の距離だけ、ステップS34で設定された開始地点41を手前にずらしてもよい。これにより、車線変更をするように設定された区間の距離が短くなり、車線変更が困難になることを防止できる。
計画生成部23は、ステップS32で全ての区間が選択されたか否かを判定する。
計画生成部23は、全ての区間が選択された場合には、ステップS34で設定された車線変更の範囲Rを示す開始地点41及び終了地点42と、ステップS36で設定された車線変更禁止区間44とを車線計画に追加して、範囲設定処理を終了し、選択されていない区間が残っている場合には処理をステップS32に戻す。
図8では、車線4から車線3への車線変更と、車線3から車線2への車線変更と、車線2から車線1への車線変更と、車線1から車線0への車線変更との4回の車線変更が行われる。4回の車線変更それぞれについて、車線変更の範囲Rが設定されている。
特に、地点P#2から地点P#3までの第3区間では、車線3から車線2への車線変更と、車線2から車線1への車線変更との2回の車線変更が行われる。この場合、ステップS34では、まず地点P#3が限界地点43として設定される。そして、車線2から車線1へ車線変更について、この限界地点43を基準として、の終了地点42が設定され、終了地点42を基準として開始地点41が設定される。次に、車線2から車線1へ車線変更についての開始地点41が限界地点43として設定される。そして、車線3から車線2へ車線変更について、この限界地点43を基準として、の終了地点42が設定され、終了地点42を基準として開始地点41Aが設定される。
このとき、車線3から車線2へ車線変更についての開始地点41Aから終了地点42の間には、曲率が基準率よりも小さい道路が含まれる。そのため、ステップS35からステップS36で、この曲率が基準率よりも小さい道路が車線変更禁止区間44として設定される。そして、車線変更禁止区間44の分、手前に開始地点41Bが設定され、開始地点41Bから終了地点42までが範囲Rとなる。
図13を参照して右左折の場合に開始地点41R,41L及び終了地点42R,42Lを設定する処理を具体的に説明する。まず、計画生成部23は、右左折の終了地点42R,42Lを特定する。右折の終了地点42Rは、右折した先の車線の奥の構成線を交差点内に延長した位置である。左折の終了地点42Lは、左折した先の車線の奥の構成線を交差点内に延長した位置である。そして、計画生成部23は、右左折の開始地点41R,41Lを特定する。右折の開始地点41Rは、右折した先の車線の手前の構成線を交差点内に延長した位置である。左折の開始地点41Lは、左折した先の車線の手前の構成線を交差点内に延長した位置である。
(ステップS41:開始判定処理)
計画生成部23は、車線計画生成処理が終了したか否かを判定する。
計画生成部23は、車線計画生成処理が終了した場合には処理をステップS42に進め、車線計画生成処理が終了していない場合には、一定時間経過後に再びステップS41を実行する。
計画生成部23は、ステップS23で分割され生成された複数の区間から1つの区間を対象区間として選択する。
計画生成部23は、ステップS42で選択された対象区間について、ステップS28で計算された区間パスの走行コストが閾値#2以上か否かを判定する。閾値#2は、図14に示す処理の開始前にメモリ12に記憶されているものとする。なお、実施の形態1では、閾値#2は、閾値#1よりも大きい値である。
計画生成部23は、走行コストが閾値#2以上の場合には、処理をステップS44に進め、走行コストが閾値#2未満の場合には、処理をステップS45に進める。
計画生成部23は、対象区間の運転モードを手動運転モードに設定する。つまり、走行コストが高く、自動運転が困難な区間については、ドライバーによって車両100の運転が実施される手動運転モードが設定される。
計画生成部23は、対象区間の運転モードを自動運転モードに設定する。つまり、走行コストが高くなく、自動運転が可能な区間については、車両制御ECU31等の装置によって車両100の運転が実施される自動運転モードが設定される。
計画生成部23は、ステップS42で全ての区間が選択されたか否かを判定する。
計画生成部23は、全ての区間が選択された場合には、各区間について、ステップS44、又は、ステップS45で設定された運転モードを示すモード計画を生成して、計画生成処理を終了し、選択されていない区間が残っている場合には処理をステップS42に戻す。
ステップS43では、5つの区間それぞれについて順に走行コストが閾値#2以上か否かが判定される。そして、走行コストが閾値#2以上の区間については、手動運転モードが設定され、走行コストが閾値#2未満の区間については、自動運転モードが設定される。
図8及び図15で例えば、第4区間の走行コストが閾値#2以上であり、他の区間の走行コストが閾値#2未満であった場合、第4区間には手動運転モードが設定され、他の区間には自動運転モードが設定される。
なお、一旦手動運転モードが設定された後は、その区間以降の所定の区間、例えば目的地までの残り区間全てに対し全て手動運転モードが設定されるようにしてもよい。つまり、図8及び図15であれば、第4区間に手動運転モードが設定されたため、以降の第5区間にも手動運転モードが設定されてもよい。
以上のように、実施の形態1に係る走行計画生成装置10では、車両100の走行状態と、車両100が走行する道路環境とに応じたコストに基づき走行計画が生成される。これにより、状況に応じた適切な走行計画を生成することが可能である。特に、様々な条件が重複して発生した場合でも、各条件に応じた適切な走行計画を生成することが可能である。
実施の形態1では、走行計画生成装置10は、機能構成要素として、経路探索部21を備え、経路探索部21が経路を探索した。変形例1として、走行計画生成装置10は、経路探索部21を備えていなくてもよい。この場合、計画管理部22は、表示インタフェース15を介して、ナビゲーション装置34から経路情報を取得してもよい。
また、実施の形態1では、走行計画生成装置10は、機能構成要素として、計画出力部24を備え、計画出力部24が走行計画を出力した。変形例2として、走行計画生成装置10は、計画出力部24を備えていなくてもよい。この場合、計画管理部22は、走行計画を記憶装置13に書き込んでおき、走行計画が必要な車両制御ECU31等が記憶装置13にアクセスして、記憶装置13から走行計画を読み出せばよい。
実施の形態1では、走行計画生成装置10は、ステップS28で走行コストに基づき区間パスを選択した。変形例3として、走行計画生成装置10は、走行コストに加え、走行ポリシーに基づき区間パスを選択してもよい。走行ポリシーとは、できるだけ左車線を走行する、車線変更の回数を少なくする、早めに車線変更するといった、車両100の走行に関する方針である。
具体例としては、走行計画生成装置10は、走行ポリシーに合う走行状態ほどコストを低くし、走行ポリシーに合わない走行状態ほどコストを高くした上で、実施の形態1と同様に走行コストに基づき区間パスを選択する。具体的には、走行計画生成装置10は、走行ポリシーと走行状態とに応じて、コストに重み付けをした上で、実施の形態1と同様に走行コストに基づき区間パスを選択する。
これにより、ドライバー等の走行ポリシーに沿った走行計画を生成することが可能となる。
実施の形態1では、走行計画生成装置10の各部の機能がソフトウェアで実現された。しかし、変形例4として、走行計画生成装置10の各部の機能はハードウェアで実現されてもよい。この変形例4について、実施の形態1と異なる点を説明する。
各部の機能がハードウェアで実現される場合、走行計画生成装置10は、プロセッサ11とメモリ12と記憶装置13とに代えて、処理回路16を備える。処理回路16は、走行計画生成装置10の各部の機能とメモリ12と記憶装置13との機能を実現する専用の電子回路である。
各部の機能を1つの処理回路16で実現してもよいし、各部の機能を複数の処理回路16に分散させて実現してもよい。
変形例5として、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。つまり、走行計画生成装置10の各部のうち、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。
実施の形態2は、車両100の周辺を走行する周辺車両200の走行計画を取得し、取得された走行計画に基づき車線変更の範囲Rを変更する点が実施の形態1と異なる。実施の形態2では、この異なる点を説明する。
図19を参照して、実施の形態2に係る走行計画生成装置10の構成を説明する。
走行計画生成装置10は、計画取得部25を備える点が、図1に示す走行計画生成装置10と異なる。計画取得部25の機能は、ソフトウェアにより実現される。
図20を参照して、実施の形態2に係る走行計画生成装置10の動作を説明する。
実施の形態2に係る走行計画生成装置10の動作は、実施の形態2に係る走行計画生成方法に相当する。また、実施の形態2に係る走行計画生成装置10の動作は、実施の形態2に係る走行計画生成プログラムの処理に相当する。
計画取得部25は、取得された走行計画をメモリ12に書き込み、一定時間経過後、走行計画をメモリ12から削除する。
図20を参照して具体的に説明する。まず、計画生成部23は、実施の形態1と同様の手順により車線変更の範囲Rとして、範囲RAを設定する。次に、計画生成部23は、周辺車両200の走行計画が示す周辺車両200が車線変更を行う範囲である周辺範囲ρが、範囲RAと重複しているか否かを判定する。計画生成部23は、周辺範囲ρが範囲RAと重複している場合には、周辺範囲ρと重複しなくなるまで範囲RAを手前にずらして、新たな範囲RBとする。なお、計画生成部23は、重複の仕方によっては、周辺範囲ρと重複しなくなるまで範囲RAを後にずらして、新たな範囲RBとしてもよい。
また、計画生成部23は、周辺範囲ρと全く重複しないように範囲Rを設定しなくても、少なくとも一部でも周辺範囲ρと重複しない範囲を含むように範囲Rを設定してもよい。
以上のように、実施の形態2に係る走行計画生成装置10は、周辺車両200の走行計画が示す車線変更を行う周辺範囲ρと重複しないように、車両100の車線変更の範囲Rを設定する。これにより、周辺車両200の影響を受けずに車線変更を行うことができる走行計画を生成できる。その結果、交通全体の流れがスムーズになる。
<変形例6>
実施の形態2では、図10のステップS34において周辺範囲ρと重複しないように車両100の車線変更の範囲Rを設定した。変形例6として、周辺範囲ρを動的地図データ134の一部として扱い、周辺範囲ρでの車線変更することに対してコストを高く設定してもよい。
この場合、図5のステップS25で対象区間が周辺範囲ρの前後でサブ区間に分割される。そして、図5のステップS28で区間パスが選択される際、周辺範囲ρで車線変更するサブパスはコストが高いため、そのサブパスが含まれない区間パスが選択される可能性が高くなる。その結果、周辺範囲ρと車線変更の範囲Rとが重複しない可能性が高くなる。
また、他の動的地図データ134等の状況によっては、ステップS27で周辺範囲ρで車線変更するサブパスの走行コストが閾値#1以上となり、そのサブパスは選択対象外に設定される場合もある。
実施の形態2では、走行計画生成装置10は、周辺車両200の走行計画を取得し利用した。変形例7として、走行計画生成装置10は、周辺車両200に向けて、車両100の走行計画を出力してもよい。
これにより、周辺車両200に、車線変更の範囲Rと重複しないように、周辺範囲ρを変更させてもよい。
実施の形態2では、走行計画生成装置10は、周辺範囲ρと重複しないように車線変更の範囲Rを設定した。変形例8として、車両100の速度を調整して、車両100の進行方向における走行位置を、周辺車両200の進行方向における走行位置とずらしてもよい。つまり、走行計画生成装置10は、車線変更の範囲Rを変更するのではなく、走行計画における速度計画を変更してもよい。
これにより、車線変更の範囲Rが周辺範囲ρと重複していても、周辺車両200の影響を受けずに車線変更を行うことができるようになる。
実施の形態2では、走行計画生成装置10が車線変更の範囲Rを設定した。変形例9として、路側機といった他の装置が車両100及び周辺車両200の走行計画を取得して、他の装置が車両100の範囲R及び周辺車両200の周辺範囲ρを設定してもよい。
Claims (12)
- 基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力する計画管理部と、
車両の走行状態と、前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づき、前記計画管理部によって出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間において前記車両が走行する車線を示す車線計画を含む走行計画を生成する計画生成部と
を備える走行計画生成装置。 - 前記走行状態は、前記車両が走行する車線と、前記車両の挙動とを含む
請求項1に記載の走行計画生成装置。 - 前記道路環境は、前記車両が走行する道路の属性と、前記道路の動的に変化する状態を表す動的条件とを含む
請求項1又は2に記載の走行計画生成装置。 - 前記走行計画生成装置は、前記コストに基づいて、前記各区間において自動運転又は手動運転のどちらで前記車両を制御するかを示すモード計画を生成する
請求項1から3までのいずれか1項に記載の走行計画生成装置。 - 前記コストは、前記走行状態と前記属性とに応じた基本コストと、前記走行状態と前記動的条件とに応じた付加コストとの和である
請求項3に記載の走行計画生成装置。 - 前記コストは、さらに、前記車両が備えるセンサ構成に応じた
請求項1から5までのいずれか1項に記載の走行計画生成装置。 - 前記計画生成部は、前記車両が走行する車線が変更されることを示す車線計画が生成された場合に、車線変更を行う範囲を設定する
請求項1から6までのいずれか1項に記載の走行計画生成装置。 - 前記計画生成部は、前記車線変更を行う範囲の終了点を起点として、運転手に対して手動運転による車線変更を促す案内を出力する案内計画を生成する
請求項7に記載の走行計画生成装置。 - 前記走行計画生成装置は、さらに、
前記車両の周辺にいる周辺車両が車線変更を行う周辺範囲を示す範囲情報を取得する計画取得部を備え、
前記計画生成部は、前記計画取得部によって取得された前記範囲情報が示す前記周辺範囲と重複しない範囲が含まれるように、前記車線変更を行う範囲を設定する
請求項7又は8に記載の走行計画生成装置。 - 前記計画生成部は、前記経路において前記コストが閾値を超えた区間は、前記手動運転で前記車両を制御することを示す前記モード計画を生成する
請求項4に記載の走行計画生成装置。 - プロセッサが、基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力し、
プロセッサが、車両の走行状態と、前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づき、出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間において前記車両が走行する車線を示す車線計画を含む走行計画を生成する
走行計画生成方法。 - 基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力する計画管理処理と、
車両の走行状態と、前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づき、前記計画管理処理によって出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間において前記車両が走行する車線を示す車線計画を含む走行計画を生成する計画生成処理と
をコンピュータに実行させる走行計画生成プログラム。
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