WO2015190212A1 - 車線選択装置、車両制御システム及び車線選択方法 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a lane selection device, a vehicle control system, and a lane selection method.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-141676 states that “the automatic guidance system 100 is a management device fixedly installed in the navigation device 110 mounted on the host vehicle 101 and the automatic travel management center that manages the automatic travel section.
  • the server device 130 is configured to establish a communication line between the management server device 130 and the navigation device 110 by the mobile communication network 102 and search for a route to the destination by the navigation device 110.
  • the automatic travel section is at least partially used on the route, the automatic travel section that travels is registered in the management server device 130 via the communication line.
  • Patent Document 1 does not consider this point.
  • the present invention has been made to achieve the above object, and provides a lane selection device, a vehicle control system, and a lane selection method for executing processing based on the fact that a plurality of lanes are provided on a road. Objective.
  • the lane selection device includes a storage unit that stores a map database having lane information that is information relating to a road lane, a current position specifying unit that specifies a current position of the vehicle, and the current position specifying unit. Based on the current position specified by the unit and the lane information included in the map database, a recommendation degree indicating a degree of recommendation for driving is calculated for each lane of the road on which the vehicle is driving, and the calculated recommendation is calculated. And a recommended lane selector that selects a lane to travel based on the degree.
  • a lane selection device and a lane selection method capable of executing processing based on the fact that a plurality of lanes are provided on a road.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an automatic driving support system.
  • FIG. 2 is a block diagram of the automatic driving support system.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of the automatic driving support device.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an operation procedure of the automatic driving support device.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an operation procedure of the automatic driving support device.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an operation procedure of the automatic driving support device.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the area information stored in the map database.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the lane change coefficient table TB.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a lane changeable section and a lane change impossible section.
  • FIG. 10A shows the link length for each lane of a road having a plurality of lanes
  • FIG. 10B shows the planned vehicle speed for each lane
  • FIG. 10C shows an example of the lane change coefficient table TB.
  • FIG. 10D is a diagram showing the recommended degree for each lane determined according to the remaining distance of the lane changeable section.
  • FIG. 11 is a diagram showing a lane change impossible section when traffic congestion occurs at the next branching section or the like.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the degree of recommendation according to the remaining distance of the lane changeable section between the lane with the lane ID “1” and the lane with the lane ID “2”.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a procedure for measuring the inter-vehicle distance.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a procedure for measuring the inter-vehicle distance.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating the first lane change prohibition distance and the second lane change prohibition distance.
  • FIG. 15 is a flowchart showing a procedure for measuring the inter-vehicle distance in the right lane.
  • FIG. 16A shows a case where the distance between the vehicle and the vehicle immediately before traveling in the right lane cannot be measured by the radar device, and
  • FIG. 16B shows that the own vehicle is moved to the right by a distance X in the own lane. Show the case.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining another method of calculating the recommendation level.
  • FIG. 1 is a diagram showing an automatic driving support system 1 according to the present embodiment.
  • the automatic driving support system 1 is a system that allows the driver's own vehicle 10 equipped with the system to automatically run without manually performing operations related to driving.
  • automated driving the fact that the host vehicle 10 travels automatically by the function of the automatic driving support system 1 is referred to as “automatic driving”.
  • the automatic driving support system 1 includes an automatic driving support device 500 and a plurality of ECUs (Engine Control ⁇ ⁇ Unit), which are connected to each other via a CAN (Controller Area Network) bus 50.
  • a CAN bus 50 Controller Area Network
  • the communication bus for in-vehicle use may be other communication such as LIN (Local Interconnection Network), Flex Ray, IEEE 1394, in-vehicle Ethernet (registered trademark), etc.
  • a bus can also be used.
  • FIG. 2 is a block diagram of the automatic driving support system 1.
  • the automatic driving support system 1 includes an engine ECU 110, a transmission ECU 120, a brake ECU 130, a steering ECU 140, and a seat belt ECU 150.
  • the automatic driving support system 1 includes an airbag ECU 160, a vehicle control ECU 200, and an automatic driving support device 500 (lane selection device).
  • the engine ECU 110 is connected to a throttle actuator (hereinafter, the actuator is abbreviated as ACT) 115.
  • ACT throttle actuator
  • An electronic throttle valve is provided in the intake pipe of the engine, and this electronic throttle valve can be opened and closed by a throttle ACT115.
  • Engine ECU 110 controls throttle ACT 115 based on the control signal received from vehicle control ECU 200, and drives the electronic throttle valve. Thus, the opening degree of the electronic throttle valve is adjusted so that the engine speed becomes the target speed.
  • the transmission ECU 120 is connected to the hydraulic control device 125.
  • the transmission ECU 120 controls the hydraulic control device 125 based on the control signal received from the vehicle control ECU 200 and adjusts the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied to the transmission. Thereby, the transmission gear ratio is controlled.
  • the transmission is connected to the output shaft of the engine and changes the speed and torque transmitted from the engine by switching the gear ratio according to the traveling state of the host vehicle 10.
  • the brake ECU 130 is an ECU that controls the brake device 135, and controls the brake device 135 provided on each wheel of the host vehicle 10 based on a control signal received from the vehicle control ECU 200 to brake the host vehicle 10. Do.
  • the steering ECU 140 is connected to a steering ACT 145 that applies assist force to the steering. Based on the control signal received from the vehicle control ECU 200, the steering ECU 140 controls the steering ACT 145 so as to output assist torque necessary for steering the host vehicle 10.
  • the seat belt ECU 150 is connected to the pretensioner 155.
  • the seat belt ECU 150 operates the pretensioner 155 to remove the slack from the seat belt when the host vehicle 10 is predicted to collide with an obstacle, and securely fixes the occupant to the seat. . Thereby, the safety
  • the airbag ECU 160 is connected to an inflator 165 as a gas generator.
  • the airbag ECU 160 operates the inflator 165 when the collision of the host vehicle 10 is detected by the control unit 170 to deploy the airbag.
  • the vehicle control ECU 200 receives automatic driving control information from the automatic driving support device 500 during automatic driving.
  • the automatic driving control information is control information related to automatic travel of the host vehicle 10 such as start / stop control information of the host vehicle 10, acceleration / deceleration control information of the host vehicle 10, and steering control information of the host vehicle 10.
  • the vehicle control ECU 200 generates control signals for controlling the engine ECU 110, the transmission ECU 120, the brake ECU 130, and the steering ECU 140 based on the automatic driving control information.
  • the vehicle control ECU 200 transmits the generated control signal to each ECU to control each ECU.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the automatic driving support apparatus 500. As shown in FIG.
  • the automatic driving support device 500 is a device that enables automatic driving by generating the above-described automatic driving control information and outputting it to the vehicle control ECU 200 during the automatic driving of the host vehicle 10.
  • the automatic driving support device 500 includes a control unit 170, a GPS unit 512, a gyro unit 513, a CAN transceiver 520, and a wireless network control unit 530.
  • the automatic driving support apparatus 500 includes a storage unit 540, an operation unit 550, an output unit 560, and a communication interface 570.
  • the control unit 170 includes a CPU, a ROM, a RAM, other peripheral circuits, and the like, and controls each unit of the automatic driving support device 500.
  • the control unit 170 includes a recommended lane selection unit 171, an automatic driving control unit 172, and a position specifying unit 173 as functional blocks.
  • the functions of these functional blocks are realized by the cooperation of hardware and software, such as the CPU provided in the control unit 170 reads and executes a program. The processing executed by these functional blocks will be described in detail later.
  • the GPS unit 512 receives GPS radio waves from GPS satellites via the GPS antenna 511, and calculates the position coordinates indicating the current position of the host vehicle 10 and the traveling direction from the GPS signals superimposed on the GPS radio waves by calculation. .
  • the GPS unit 512 outputs the calculated position coordinates and information indicating the traveling direction to the control unit 170.
  • the gyro unit 513 includes a gyro sensor (not shown), and outputs relative direction information of the host vehicle 10 detected by the gyro sensor to the control unit 170.
  • the CAN transceiver 520 is connected to the CAN bus 50.
  • the CAN transceiver 520 is an IC (Integrated Circuit) for interfacing between the CAN buses 50.
  • the CAN transceiver 520 transmits the data generated by the control unit 170 to other ECUs via the CAN bus 50, and receives the data transmitted from the other ECUs via the CAN bus 50. Output to 170.
  • the wireless network control unit 530 includes a wireless antenna 531, is connected to the communication network via the wireless antenna 531, and transmits / receives data to / from other devices such as an external server connected via the communication network.
  • Various information acquired by the automatic driving support apparatus 500 from another apparatus such as an external server includes, for example, telematics information.
  • the storage unit 540 includes a nonvolatile memory and stores various data.
  • the storage unit 540 stores a map database 541 that stores various data such as map data and display image data used for route guidance.
  • the storage unit 540 stores a lane change coefficient table TB.
  • the map database 541 and the lane change counting table TB will be described later.
  • a portable storage medium such as a hard disk device, a computer-readable flexible disk (FD), a DVD (Digital Versatile Disc), or a DVD-RAM can be used.
  • the storage unit 540 may be a portable storage medium such as a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), a CD-R (Recordable) / RW (Rewritable), a magneto-optical disk, an IC card, or an SD card. Good.
  • a CD-ROM Compact Disc Read Only Memory
  • CD-R Recordable
  • RW Rewritable
  • magneto-optical disk an IC card
  • IC card Compact Disc Read Only Memory
  • SD card Secure Digital Card
  • the operation unit 550 includes a touch panel 552 disposed on the display panel 564 in addition to the operation buttons 551. When the user touches various button displays displayed on the display panel 564 with a finger or the like, the operation unit 550 outputs a signal indicating a touched position on the touch panel 552 to the control unit 170.
  • the output unit 560 includes an audio output unit 561, a speaker 562, and a display unit 563.
  • the audio output unit 561 includes a D / A converter (not shown), an amplifier, and the like.
  • the audio data signal for route guidance is digital / analog converted, amplified by the amplifier, and output to the vehicle interior of the host vehicle 10 by the speaker 562.
  • the display unit 563 includes a display panel 564 and displays an image on the display panel 564 under the control of the control unit 170.
  • the display panel 564 for example, a liquid crystal display panel, an EL (Electro Luminescent) display panel, or the like can be used.
  • the communication interface 570 communicates with an external device or an external sensor according to a predetermined communication standard according to the control of the control unit 170.
  • the communication interface 570 includes a vehicle-to-vehicle communication device 310, a road-to-vehicle communication device 320, a radar device (measuring unit, ambient monitoring unit) 330, and a camera device (measuring unit, ambient monitoring unit). 340 is connected.
  • a vehicle speed sensor 350, a steering angle sensor 360, a brake sensor 370, and a yaw rate sensor 380 are connected to the communication interface 570.
  • the inter-vehicle communication device 310 performs inter-vehicle communication that transmits vehicle information to and from surrounding vehicles located around the host vehicle 10 by wireless communication.
  • vehicle information includes, for example, identification information for identifying the host vehicle 10 and the surrounding vehicles, position information of the host vehicle 10 and the surrounding vehicles, vehicle speeds of the host vehicle 10 and the surrounding vehicles, and traveling directions of the host vehicle 10 and the surrounding vehicles Is included.
  • the inter-vehicle communication device 310 outputs the vehicle information of the surrounding vehicles received by the inter-vehicle communication to the automatic driving support device 500.
  • the road-to-vehicle communication device 320 receives traffic information transmitted from a roadside device (not shown) installed on the roadside such as an intersection by narrow-band wireless communication such as a radio beacon, an optical beacon, or DSRC (Dedicated Short Range Communications). It is a receiver to receive.
  • the traffic information transmitted from the roadside machine to the road-to-vehicle communication device 320 includes, for example, traffic jam information, traffic signal information, pedestrian information, and the like.
  • the road-to-vehicle communication device 320 outputs the traffic information received from the roadside device to the automatic driving support device 500.
  • the radar device 330 irradiates a predetermined range in front of the host vehicle 10 with radio waves such as millimeter wave radar and laser radar and sound waves such as ultrasonic radar.
  • the radar apparatus 330 receives information of a preceding vehicle that travels ahead of the host vehicle 10 by receiving a reflected wave reflected by an object (for example, a preceding vehicle) existing within a predetermined range (hereinafter referred to as preceding vehicle information). Is detected).
  • the preceding vehicle information detected here includes, for example, information on the presence / absence of the preceding vehicle, distance to the preceding vehicle (inter-vehicle distance), angle (relative position), speed (relative speed), acceleration, and the like.
  • the radar device 330 outputs the detected preceding vehicle information to the automatic driving support device 500. Further, the radar device 330 may be mounted on the host vehicle 10 so as to radiate radio waves in a predetermined range behind the host vehicle 10.
  • the camera device 340 includes a camera 341 and an image processing unit 342.
  • the camera 341 is disposed at a position overlooking the outside of the vehicle from the upper part of the windshield in the vehicle interior, and images the situation outside the vehicle through the windshield.
  • a rear camera that captures the rear of the host vehicle 10 a left camera that captures the left side, a right camera that captures the right side, and the like can be provided.
  • the rear camera can be attached to the rear end of the host vehicle 10 in a posture in which the imaging surface faces the rear direction of the host vehicle 10.
  • the left camera can be attached in the vicinity of the left side mirror in a posture in which the imaging surface is directed leftward of the host vehicle 10.
  • the right camera can be attached in the vicinity of the right side mirror in a posture in which the imaging surface is directed to the right direction of the host vehicle 10.
  • the camera 341 may include a stereo camera device that can acquire images obtained by photographing the same target (vehicle) from two different viewpoints.
  • the camera device 340 performs image processing on the image data captured by the camera 341 by the image processing unit 342 and outputs the processed image data to the automatic driving support device 500.
  • the vehicle speed sensor 350 detects the vehicle speed of the host vehicle 10 and outputs a detection signal indicating the detected vehicle speed to the automatic driving support device 500.
  • the steering angle sensor 360 detects the steering angle of the steering, and outputs a detection signal indicating the detected steering angle to the automatic driving support device 500.
  • the brake sensor 370 detects a driver's operation amount (depression amount, angle, pressure, etc.) with respect to the brake pedal, and outputs a detection signal representing the detected operation amount to the automatic driving support device 500.
  • the yaw rate sensor 380 detects the yaw rate applied to the host vehicle 10 and outputs a detection signal representing the detected yaw rate to the automatic driving support device 500.
  • the position specifying unit 173 specifies the current position of the host vehicle 10 based on the input information.
  • the input information is, for example, stored in the map database 541 of the storage unit 540, information indicating the position coordinates and the traveling direction input from the GPS unit 512, relative direction information of the host vehicle 10 input from the gyro unit 513, and so on.
  • the input information includes a detection signal indicating the vehicle speed input from the vehicle speed sensor 350 and a detection signal indicating the steering angle input from the steering angle sensor 360.
  • the input information includes a detection signal indicating the brake operation amount input from the brake sensor 370 and a detection signal indicating the yaw rate input from the yaw rate sensor 380.
  • the position specifying unit 173 estimates the moving speed, the moving direction, and the like of the host vehicle 10 as needed based on information input from various sensors such as the gyro unit 513 and information included in the map data. Further, the position specifying unit 173 corrects the current position of the host vehicle 10 calculated based on the input from the GPS unit 512 based on the estimated moving speed, moving direction, and the like. Note that the position specifying unit 173 may be configured to specify the current position of the host vehicle 10 using a GPS satellite signal and a positioning satellite system signal such as GLONASS, Galileo, Beidou, or QZSS (Michibiki). Good.
  • the automatic driving control unit 172 generates automatic driving control information and outputs it to the vehicle control ECU 200 during automatic driving.
  • the automatic driving control information relates to automatic travel of the host vehicle 10 such as start / stop control information of the host vehicle 10, control information of acceleration / deceleration of the host vehicle 10, control information of steering of the host vehicle 10, and the like. Control information.
  • the vehicle control ECU 200 controls each ECU such as the engine ECU 110 based on the automatic operation control information, thereby realizing automatic operation.
  • the automatic operation control unit 172 controls the display unit 563 to display a user interface capable of inputting a destination on the display panel 564.
  • the user inputs the destination using the user interface.
  • the automatic driving control unit 172 searches for a route from the current position of the host vehicle 10 specified by the position specifying unit 173 to the destination.
  • the search for the route to the destination is performed using an existing technique using a link cost.
  • the link cost of each link is set from the viewpoint of whether or not it is suitable for automatic driving, and the automatic driving control unit 172 searches for a route suitable for automatic driving.
  • the automatic operation control unit 172 After searching for a route to the destination, the automatic operation control unit 172 generates a target travel pattern and a target speed pattern when traveling on the route searched by the host vehicle 10. Next, the automatic driving control unit 172 generates automatic driving control information for controlling driving so that the host vehicle 10 travels according to the generated target driving pattern and target speed pattern. That is, the automatic driving control unit 172 starts / stops and steers the host vehicle 10 so as to travel along the target travel pattern, and accelerates / decelerates the host vehicle 10 so that the speed conforms to the target speed pattern. Automatic operation control information including control information is generated.
  • the automatic driving control unit 172 adjusts the target travel pattern and the target speed pattern based on vehicle information input from the inter-vehicle communication device 310 in relation to vehicles located around the host vehicle 10. To do. In addition, the automatic driving control unit 172 acquires the presence / absence of traffic congestion, the state of traffic lights, the presence / absence of pedestrians, and the like based on the traffic information input from the road-to-vehicle communication device 320. Adjust. Further, the automatic driving control unit 172 adjusts the target travel pattern and the target speed pattern based on the preceding vehicle information input from the radar device 330 in relation to the preceding vehicle.
  • the automatic driving control unit 172 acquires information related to the environment of the host vehicle 10 based on the image data input from the camera device 340, and corresponds to the environment of the host vehicle 10 so that the target driving pattern and the target speed are obtained. Adjust the pattern. Then, the automatic driving control unit 172 generates automatic driving control information based on the adjusted target travel pattern and target speed pattern.
  • the automatic driving control unit 172 outputs the generated automatic driving control information to the vehicle control ECU 200.
  • the vehicle control ECU 200 controls each ECU such as the engine ECU 110 based on the automatic driving control information.
  • the host vehicle 10 automatically travels in accordance with the target travel pattern and the target speed pattern that are adjusted as appropriate, and automatic operation up to the destination is realized.
  • the automatic driving control unit 172 displays a map around the host vehicle 10 on the display panel 564 based on the map database 541 during the automatic driving, and also displays the host vehicle on the map based on the input from the position specifying unit 173. A mark indicating the current position of 10 is displayed. In addition, the automatic operation control unit 172 clearly indicates the route to the destination on the map.
  • the host vehicle 10 may travel on a road provided with a plurality of lanes. And since time until it reaches
  • the automatic driving assistance apparatus 500 selects a lane suitable for driving, reflecting the characteristics of automatic driving when driving on a road having a plurality of lanes. To do.
  • the operation of the automatic driving assistance apparatus 500 regarding the selection of the lane will be described in detail.
  • the overtaking lane is a lane that is allowed to travel when the vehicle ahead is overtaken, so the recommendation level is not calculated and is not selected as the driving lane Shall be as follows.
  • the overtaking lane may be selected when the travel lane is selected.
  • the vehicle may be set to return to the traveling lane within a predetermined time after changing to the overtaking lane.
  • the automatic driving support device 500 has a first mode and a second mode as operation modes.
  • the first mode is a mode in which calculation of a recommendation level for each lane, which will be described later, and selection of a travel lane based on the calculated recommendation level are performed only while driving on a highway.
  • the second mode is a mode in which the above processing is performed while traveling on a road other than the expressway and the expressway.
  • the lane selected based on the calculated recommendation is different from the lane that is currently traveling, the lane in which the host vehicle 10 is traveling is changed. And while traveling on general roads, traffic lights stop and turn left and right at intersections, so the distance that the vehicle 10 continuously travels straight is short, and users frequently change lanes while traveling on general roads.
  • the automatic driving assistance device 500 has the first mode and the second mode as operation modes, and when the first mode is selected, the driving lane is selected only during traveling on the expressway. Do. In the following description, it is assumed that the first mode is selected as the operation mode.
  • the recommended lane selector 171 of the controller 170 determines whether or not the host vehicle 10 is traveling on a highway (step S1). For example, the recommended lane selection unit 171 matches the current position of the host vehicle 10 with the link corresponding to the highway based on the current position of the host vehicle 10 specified by the position specifying unit 173 and the information in the map database 541. It is determined whether or not. If the vehicle is not traveling on the expressway (step S1 / NO), the recommended lane selector 171 returns the processing procedure to step S1 and determines whether the vehicle is continuously traveling on the expressway.
  • the recommended lane selection unit 171 executes a recommended lane selection process (step S2).
  • the recommended lane selection process is a process of calculating a recommendation level indicating a degree of recommending travel for each lane of the road being traveled, and selecting a travel lane based on the calculated recommendation level.
  • the recommended lane selection process will be described in detail later using the flowchart of FIG.
  • the lane selected by the recommended lane selection process is referred to as “recommended lane”.
  • the recommended lane selection unit 171 determines whether or not the host vehicle 10 is changing the lane (step S3).
  • the recommended lane selection unit 171 returns the processing procedure to step S1. That is, the recommended lane selecting unit 171 does not execute the processes after step S5 and does not change the lane to the recommended lane. This is due to the following reason.
  • the host vehicle 10 is changing to a recommended lane, it is not necessary to perform the processing of step S5 and subsequent steps for changing the lane to the recommended lane, and the host vehicle 10 is changing to a lane other than the recommended lane.
  • step S3 the recommended lane selection unit 171 determines whether or not the host vehicle 10 is changing lanes based on the target travel pattern adjusted by the automatic driving control unit 172 and the map database 541. .
  • the recommended lane selector 171 determines whether the lane can be changed to the recommended lane (step S4). For example, based on the image data input by the camera device 340, the recommended lane selection unit 171 determines the vehicle speed of another vehicle traveling in the recommended lane, and the own vehicle 10 and other vehicles traveling in the recommended lane. Determine the inter-vehicle distance.
  • the recommended lane selection unit 171 is information used to determine whether or not a lane change to the recommended lane is possible based on input from the inter-vehicle communication device 310, the road-to-vehicle communication device 320, the radar device 330, or the like. To get. The recommended lane selector 171 determines whether or not the lane change is possible based on the acquired information.
  • the recommended lane selection unit 171 instructs the automatic driving control unit 172 to change the lane to the recommended lane (step S7), and the processing procedure is performed. Return to step S1.
  • the automatic driving control unit 172 adjusts the target travel pattern and the target speed pattern to reflect the lane change to the recommended lane, and generates automatic driving control information based on the adjusted patterns. And output to the vehicle control ECU 200.
  • the recommended lane selection unit 171 determines whether or not the host vehicle 10 is located in the lane changeable section (step S5).
  • the lane changeable section is a section that is specified by a lane changeable section specifying process (step S12 in FIG. 5), which will be described later, and is a section that is set as a section in which the lane can be changed.
  • step S5 When the own vehicle 10 is located in the lane changeable section (step S5 / YES), the recommended lane selection unit 171 returns the processing procedure to step S4.
  • the recommended lane selection unit 171 moves the processing procedure to step S6.
  • the recommended lane selector 171 discards the recommended lane information and determines a route starting from the current position where the lane is not changed as a route to the destination (recommended route) (step S6).
  • the automatic operation control unit 172 is notified and the processing procedure is returned to step S1.
  • the automatic driving control unit 172 adjusts the target travel pattern and the target speed pattern described above based on the notified route, generates automatic driving control information as needed based on each pattern, and outputs the automatic driving control information to the vehicle control ECU 200.
  • the automatic driving support device 500 is set to repeat the processing from step S1 immediately after notifying the automatic driving control unit 172 of the lane change to the recommended lane.
  • the navigation ECU 170 performs the next recommended lane selection process immediately after instructing the driving support ECU 300 to change the lane, the same lane is likely to be selected as the recommended lane, and the navigation ECU 170 is uselessly calculated. Will be performed.
  • the navigation ECU 170 may wait for a predetermined time before selecting the next recommended lane.
  • FIG. 7 is a diagram showing the area information 700 that the map database 541 has.
  • FIG. 8 is a diagram showing a lane change coefficient table TB.
  • the area information 700 includes information on the lane (lane information).
  • a road link ID 702 and link information 703 of each mesh are registered in association with each other.
  • the link information 703 stores start point and end node point coordinates 704 and 705 indicating both ends of the road, and link length information 706 indicating the length of the road.
  • the link information 703 stores start connection link / end connection link information 709 in which link IDs of other roads connected to the start node and the end node of the road are stored. Further, the link information 703 stores speed limit information 710 indicating the speed limit of the road and lane attribute information 711 indicating the attribute of each lane of the road.
  • a node is a coordinate position for specifying an intersection or a turning point on a road.
  • a link is a link between nodes when the roads on the map are divided by a plurality of nodes such as intersections, branches, and merge points, and roads are configured by connecting the links. .
  • the link length information 706 includes a lane ID 707 and a link length 708.
  • the lane ID 707 is identification information for identifying each lane when the road has a plurality of lanes such as two lanes and three lanes on one side.
  • the link length 708 is information indicating the road length of each lane.
  • the lane attribute information 711 includes a lane ID 712, a lane type 713, and a planned vehicle speed 714.
  • the lane type 713 is information indicating the type of lane such as a traveling lane, an overtaking lane, and a climbing lane.
  • the planned vehicle speed (predicted value of traveling vehicle speed) 714 is an average vehicle speed when traveling in the lane indicated by the lane ID 712. For the scheduled vehicle speed, for example, an average vehicle speed per unit time can be used. The average vehicle speed is determined based on past traffic information, and can be changed according to time, day of the week, singular day, season, and the like. Further, the planned vehicle speed may be obtained by using a plurality of average vehicle speeds such as every time zone and every day of the week.
  • the information of the planned vehicle speed 714 for each lane can be acquired from, for example, a server device of a traffic information management center that manages traffic information.
  • the traffic information management center performs road-to-vehicle communication with vehicles traveling on the road by roadside devices arranged along the road or at intersections, and obtains the average vehicle speed of each vehicle for each link of the link ID and for each lane.
  • the traffic information management center calculates the average value of the average vehicle speed of each vehicle for each lane, and stores it in the server device as the planned vehicle speed of the corresponding lane.
  • the traffic information management center provides each vehicle with information on the planned vehicle speed for each lane by road-to-vehicle communication using a roadside machine.
  • the configuration of the lane change coefficient table TB will be described with reference to FIG.
  • the distance from the current position of the host vehicle 10 to the entry point of the lane change impossible section (hereinafter referred to as “the remaining distance of the lane changeable section” as appropriate) and the number of lane changes. Coefficients corresponding to are registered.
  • the lane changeable section and the lane change impossible section will be described later.
  • This coefficient is used when calculating the degree of recommendation for each lane, which will be described later, and the shorter the distance to the entry point of the lane change impossible section (the remaining distance of the lane changeable section), or the lane
  • the number is set to increase as the number of changes increases.
  • the coefficient value registered in the lane change coefficient table may be changed according to the road.
  • the storage unit 540 stores a lane change coefficient table used when the host vehicle 10 travels on an expressway and a lane change coefficient table used when traveled on a general road.
  • a recommended lane selection unit 171 of the navigation ECU 170 described later reads a lane change coefficient table according to the type of road on which the host vehicle 10 is traveling from the storage unit 540.
  • the recommended lane selection unit 171 extracts a lane change coefficient corresponding to the number of lane changes and the remaining distance of the lane changeable section from the read lane change coefficient table, and calculates a recommendation degree to be described later.
  • FIG. 9 is a diagram used for explaining the lane changeable section and the lane changeable section.
  • the lane changeable section is a section set as a section in which the lane can be changed while the host vehicle 10 is traveling automatically, and is a section from the current position of the host vehicle 10 to the next branching section, etc. Among these, it is a section excluding a lane change impossible section described later.
  • the “branch part” means that the own vehicle 10 is specified when entering the point in order for the own vehicle 10 to pass through, such as a branch part scheduled to be passed by the own vehicle 10, a junction, or a toll gate. The point that needs to travel in the lane.
  • the “next branch section” refers to a branch section or the like that the host vehicle 10 reaches earliest by automatic driving.
  • the lane change impossible section is a section set as a section in which the lane cannot be changed while the host vehicle 10 is traveling automatically. Of the sections from the current position of the host vehicle 10 to the next branch section, etc., a predetermined section formed immediately before the branch section or the like is set as a lane change impossible section. Since a predetermined distance is required for the traveling vehicle to change lanes, a lane change impossible section is set. In the lane change impossible section, the lane cannot be changed. Therefore, before entering the lane change impossible section, the host vehicle 10 needs to travel in the lane to be traveled in order to pass through the branching section or the like.
  • the lane changeable section and the lane change impossible section are set by means described later.
  • the recommended lane selection unit 171 identifies the next branching unit or the like (step S10).
  • the recommended lane selection unit 171 identifies the lane that is currently traveling and the lane that should be traveled when entering the next branching unit (step S11).
  • the control unit 170 identifies the traveling direction in the branching unit based on the route guidance destination, the current position of the host vehicle 10, and the map database 541, and immediately before the branching unit based on the identified traveling direction. Identify the lane that should be traveled in the section. For example, when it is determined that the host vehicle 10 makes a left turn at a branch portion, the control unit 170 specifies the leftmost lane as a lane to be traveled in a section immediately before the branch portion or the like.
  • the lane changeable section specifying process is executed (step S12).
  • the lane changeable section specifying process is a process of specifying the lane changeable section described above. The lane changeable section specifying process will be described in detail later using the flowchart of FIG.
  • the recommended lane selection unit 171 determines whether or not the current position of the host vehicle 10 is within the lane changeable section (step S13). If the current position of the host vehicle 10 is not within the lane changeable section (step S13 / NO), the recommended lane selection unit 171 ends the flow shown in FIG. That is, when the current position is not in the lane changeable section, the recommended lane selection unit 171 ends the process without selecting the recommended lane. In addition, when it returns to the process of S3 of the flowchart shown in FIG. 4 without selecting a recommended lane, the recommended lane selection part 171 returns a process sequence to step S1.
  • the recommended lane selection unit 171 calculates the estimated travel time for each lane (step S14). For example, the recommended lane selector 171 calculates the estimated travel time as follows. First, the recommended lane selector 171 calculates, for each lane, the remaining distance of the lane changeable section (distance to enter the lane unchangeable section). For example, the recommended lane selection unit 171 acquires the current position of the host vehicle 10 and the position of the entry point in the lane change impossible section, reflects the shape of the road based on the information in the map database 541, and changes the lane. The remaining distance of the possible section is calculated.
  • the recommended lane selection unit 171 obtains the planned vehicle speed for each lane based on the area information 700, and divides the remaining distance of the lane changeable section for each lane by the planned vehicle speed for each lane, thereby planning the travel Calculate time.
  • the recommended lane selection unit 171 determines the number of lane changes to the lane specified in step S11 for each lane (step S15). For example, it is assumed that the road is a three-lane road on one side and the lane specified in S11 is the leftmost lane. In this case, the leftmost lane has a lane change count of “0”, the central lane has a lane change count of “1”, and the “rightmost” lane has a lane change count of “2”. It is. Next, the recommended lane selection unit 171 calculates a lane change coefficient from the lane change coefficient table TB based on the distance of the lane changeable section for each lane obtained in the process described later and the number of lane changes obtained in step S15. It calculates
  • the recommended lane selection unit 171 calculates a recommendation level based on the lane change coefficient acquired in S16 and the estimated travel time calculated in S14 (step S17), and selects a recommended lane based on the calculated recommendation level. Select (step S18).
  • the process of calculating the recommendation level will be described in detail.
  • the recommended lane selecting unit 171 acquires information indicating the current position of the host vehicle 10 specified by the position specifying unit 173.
  • the recommended lane selection unit 171 acquires link information 703 of the road where the host vehicle 10 is located from the map database 541 based on the acquired current position information.
  • the recommended lane selection unit 171 calculates a recommendation degree for each lane based on the link information 703 using the following formula (1).
  • the degree of recommendation is a value that is calculated based on information related to the lane and serves as a reference when selecting a travel lane, and indicates the degree of recommendation for travel.
  • the information related to the vehicle speed includes the planned vehicle speed for each lane, the number of lane changes, and the like.
  • the recommended lane selector 171 first divides the lane changeable section (km) by the planned vehicle speed (km / h) to obtain the estimated travel time for traveling in the lane changeable section.
  • “3600” shown in Expression (1) is a numerical value for converting the unit of the scheduled traveling time into “seconds”.
  • the recommended lane selecting unit 171 obtains the reciprocal of the integrated value obtained by integrating the estimated travel time converted into seconds and the lane change coefficient, and uses the obtained value as the recommended degree.
  • the recommended degree increases as the scheduled travel time for traveling in the lane changeable section decreases.
  • the lane change coefficient a coefficient having a smaller numerical value is selected as the remaining distance of the lane changeable section is longer.
  • the numerical value of the recommendation degree increases as the remaining distance of the lane changeable section is longer.
  • a coefficient having a smaller numerical value is selected as the number of lane changes is smaller. For this reason, the numerical value of the recommendation degree increases as the number of lane changes decreases.
  • FIGS. 10 (A) to 10 (D) The calculation of the recommendation level will be specifically described with reference to FIGS. 10 (A) to 10 (D).
  • 10A shows the link length for each lane of a road having a plurality of lanes
  • FIG. 10B shows the planned vehicle speed for each lane
  • FIG. 10C shows an example of the lane change coefficient table TB.
  • FIG. 10D is a diagram showing the recommended degree for each lane determined according to the remaining distance of the lane changeable section.
  • the recommended lane selection unit 171 described later may select any lane, but the lane with the smaller number of lane changes is recommended. You may make it choose to a lane.
  • the recommended lane selector 171 recommends the lane with the smaller number of lane changes. You may make it choose to a lane.
  • the recommended lane selection unit 171 selects the lane “2” having a large recommendation level as the recommended lane.
  • the recommended lane selection unit 171 selects the lane “2” having a large recommendation level as the recommended lane.
  • the values of both the scheduled travel time and the lane change coefficient are used when calculating the recommendation degree.
  • the recommendation degree may be calculated using only the estimated travel time without using the lane change coefficient.
  • the scheduled travel speed for each lane may be used as information about the lane
  • the scheduled travel time may be calculated using the lane changeable section and the planned vehicle speed
  • the recommended degree may be calculated for each lane.
  • the recommended degree value increases as the scheduled traveling time becomes shorter. Therefore, a lane with a shorter scheduled traveling time is selected as the recommended lane.
  • the recommendation degree may be calculated using only the lane change coefficient without using the estimated travel time. That is, the recommendation degree may be calculated for each lane using the lane change coefficient for each lane as information regarding the lane.
  • the recommendation degree increases as the number of lane change times decreases if the distance of the lane changeable section is the same. For this reason, a lane with a small number of lane changes is selected as a recommended lane. Further, as the remaining distance of the lane changeable section becomes shorter, a lane with a smaller number of lane changes is selected than a lane with a larger number of lane changes to a lane to be traveled immediately before a branching section or the like.
  • the recommended lane selector 171 may calculate the travel time and the link travel time for each lane to obtain the recommendation level.
  • the link travel time is a time estimated to be required for the host vehicle 10 to travel in the lane.
  • the travel time is the sum of the link travel times from the departure place to the destination, that is, the time required to reach the destination from the departure place.
  • the link travel time is obtained by dividing the link length by the planned vehicle speed of each lane.
  • the planned vehicle speed used here can also be an average vehicle speed, and the average vehicle speed is determined based on past traffic information, and can be changed according to time, day of the week, singular day, season, and the like. Further, the planned vehicle speed may be obtained by using a plurality of average vehicle speeds such as every time zone and every day of the week.
  • the value of the lane change impossible section necessary for calculating the lane changeable section (km) may be set to a fixed value such as 100 m.
  • the distance of the traffic jammed zone is added to a predetermined distance such as 100 m and You can also
  • the recommended lane selection unit 171 obtains information on the planned vehicle speed of each lane from the traffic information management center and determines the occurrence of the traffic jam, the traffic jam occurs when the average vehicle speed is less than 40 km / h. You may make it determine with it.
  • the recommended lane selection unit 171 calculates the recommendation degree so that the lane change to the lane that needs to be changed due to the lane decrease is not performed. May be.
  • the recommended lane selection unit 171 calculates the recommendation degree using the following equation (2) in the case of a lane that needs to be changed to another lane as the number of lanes decreases. Note that the degree of recommendation is calculated by the above formula (1) for lanes that do not need to be changed even if the number of lanes decreases.
  • the value of ⁇ shown in Equation (2) is a preset value, and the recommended degree of a lane that needs to be changed to another lane as the number of lanes decreases is the recommended degree of another lane. Is set to be lower.
  • the recommended lane selection unit 171 calculates the recommended degree of the lane from the other lane as a lane change coefficient when calculating the recommended degree of the lane when the traveling road is a road provided with a lane dedicated to automatic driving. A lower one may also be used. Also, the recommended lane selection unit 171 calculates the recommendation degree by subtracting the value of ⁇ in the above equation (2) when the road on which the vehicle is traveling is a road provided with a lane dedicated to automatic driving. It may be.
  • the lane change coefficient and ⁇ are anonymous numbers.
  • the recommended lane selection unit 171 selects a recommended lane that the host vehicle 10 should travel based on the degree of recommendation for each lane.
  • the recommended lane selection unit 171 selects the lane having the largest recommendation level as the recommended lane. If there is no lane changeable section before the next branching section, the recommended lane selection section 171 selects the lane to be traveled immediately before the next branching section as the recommended lane. May be. In this case, the control unit 170 may forcibly change the lane to the lane to be traveled immediately before the next branching unit or the like.
  • the control unit 170 selects the recommended lane so as not to change the lane in the reverse direction. Specifically, when the current position is close to a branching unit or the like, the control unit 170 does not change the lane to a lane that moves away from the lane to travel immediately before the next branching unit or the like.
  • the recommended lane selection method by the recommended lane selection unit 171 will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows the degree of recommendation according to the distance of the lane changeable section between the lane with the lane ID “1” and the lane with the lane ID “2”.
  • the recommended lane selection unit 171 selects the lane with the larger recommendation value as the recommended lane. For example, when the lane changeable section is 25 km, the recommended level of the lane with the lane ID “1” is “1/1125”, and the recommended level of the lane with the lane ID “2” is “1/1000”. .
  • the recommended lane selection unit 171 selects the lane with the lane ID “2” as the recommended lane.
  • step S12 of FIG. 5 the lane changeable section specifying process in step S12 of FIG. 5 will be described in detail with reference to FIG.
  • control unit 170 identifies a section within 100 m before the branching section identified in step S10 of FIG. 5 as a lane changeable section (step S21).
  • control part 170 acquires traffic information using the road-vehicle communication apparatus 320 (step S22).
  • the control unit 170 acquires the traffic information, whether or not a traffic jam has occurred in the lane specified in step S11 based on the acquired traffic information and in the straight section such as the branching unit specified in step S10. Is determined (step S23).
  • Step S24 When determining that the traffic jam has occurred (step S23 / YES), the controller 170 adds a traffic jam zone that continues from the branching unit to the traffic lane change zone specified in step S21 as a new traffic lane change zone.
  • Step S24 When traffic congestion has occurred in the lane to be traveled when entering the branching section or the like, it is necessary to change the lane to the lane at an earlier stage than in the case where traffic congestion has not occurred. This is because the closer the host vehicle 10 is to a branching section or the like, the higher the possibility of being affected by traffic congestion, and the higher the possibility that the lane cannot be changed to the lane.
  • the control unit 170 sets a section excluding the lane change impossible section among the sections from the current position to the next branching section or the like as the lane change possible section (step S25).
  • the planned travel time is calculated for each lane in step S ⁇ b> 14, and the recommendation degree of each lane is calculated based on the calculated travel planned time.
  • An inter-vehicle distance from a traveling vehicle may be measured, and a recommendation degree may be calculated for each lane based on the measured inter-vehicle distance. The procedure for calculating the inter-vehicle distance will be described below.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a procedure for measuring the inter-vehicle distance.
  • the recommended lane selection unit 171 of the control unit 170 measures a distance from a vehicle (hereinafter, referred to as an immediately preceding vehicle) traveling immediately before the own vehicle 10 in the traveling lane of the own vehicle 10 (hereinafter, referred to as the own lane). (Step S31).
  • the recommended lane selection unit 171 instructs the radar device 330 to measure the inter-vehicle distance, and acquires information on the inter-vehicle distance from the immediately preceding vehicle based on the preceding vehicle information input from the radar device 330.
  • the recommended lane selection unit 171 acquires information on the inter-vehicle distance from the immediately preceding vehicle based on the acquired preceding vehicle information.
  • the recommended lane selection unit 171 may measure the inter-vehicle distance from the immediately preceding vehicle based on the captured image captured by the stereo camera.
  • the recommended lane selector 171 determines whether or not there is a traveling lane (hereinafter referred to as a right lane) on the right side of the own lane (step S32). For example, the recommended lane selection unit 171 determines whether or not a lane exists on the right side of the own lane based on an image captured by the camera 341 (step S32). If the recommended lane selector 171 determines that the right lane exists (step S32 / YES), the recommended lane selector 171 instructs the radar device 330 to measure the inter-vehicle distance from the vehicle immediately before traveling in the right lane (step S33).
  • the vehicle immediately before traveling in the right lane refers to a vehicle that travels ahead of the host vehicle 10 and that is closest to the host vehicle 10. Details of this processing will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • the recommended lane selector 171 determines whether or not the inter-vehicle distance with the vehicle immediately before traveling in the right lane is within the first lane change prohibition distance based on the inter-vehicle distance measured in step S33 (step S33). S34).
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the first lane change prohibited distance and the second lane change prohibited distance.
  • the first lane change prohibition distance will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows three lanes on the side on which the host vehicle 10 travels on a three-lane road. In addition, the host vehicle 10 travels in the central lane of the three lanes, and the left lane indicates the range of the first lane change prohibited distance based on the position of the host vehicle 10.
  • the first lane change prohibition distance is a distance that prohibits the host vehicle 10 from changing the lane to the lane in which the vehicle is traveling when there is a vehicle traveling within the range of the distance.
  • the first lane change prohibition distance is set in front of the host vehicle 10 and in a range of a distance set in advance from the host vehicle 10.
  • the first lane change prohibition distance is set to a distance shorter than the minimum value of the inter-vehicle distance at which the host vehicle 10 can safely change lanes.
  • the minimum value of the inter-vehicle distance is set based on the current vehicle speed of the host vehicle 10, for example.
  • the recommended lane selector 171 sets the right lane as a lane change prohibited lane when the measured inter-vehicle distance with the vehicle immediately before traveling in the right lane is equal to or less than the first lane change prohibited distance (step S35). .
  • the recommended lane selector 171 measures the inter-vehicle distance with the rear vehicle traveling in the right lane (step S36).
  • the rear vehicle is a vehicle that runs parallel to the host vehicle 10 or a vehicle that travels behind the host vehicle 10.
  • the vehicle running in parallel with the host vehicle 10 is a vehicle in which the host vehicle 10 and the vehicle body overlap in the width direction of the road.
  • the recommended lane selector 171 travels rearward based on rear vehicle information measured by the radar device 330 when the radar device 330 is mounted so as to detect a vehicle behind the host vehicle 10. Measure the distance between the vehicle and the vehicle.
  • the rear vehicle information includes, for example, information on the presence / absence of the rear vehicle, distance to the rear vehicle (inter-vehicle distance), angle (relative position), speed (relative speed), acceleration, and the like.
  • a rear camera that captures the rear of the host vehicle 10 is mounted on the host vehicle 10 as the camera 341.
  • the camera 341 is a stereo camera, Can be measured. The details of the processing flow for measuring the inter-vehicle distance from the rear vehicle will also be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • the recommended lane selection unit 171 determines whether or not a rear vehicle exists within the second lane change prohibited distance based on the inter-vehicle distance measured in step S36 (step S37).
  • FIG. 14 shows the second lane change prohibition distance.
  • the second lane change prohibition distance is set in a range from the head of the vehicle body of the host vehicle 10 to the rear thereof, and within a distance range set in advance from the head of the vehicle body of the host vehicle 10.
  • the second lane change prohibition distance is set to a distance shorter than the minimum value of the inter-vehicle distance at which the host vehicle 10 can safely change lanes.
  • the minimum value of the inter-vehicle distance is set based on the current vehicle speed of the host vehicle 10, for example.
  • the recommended lane selection unit 171 sets the right lane as a lane change prohibited lane when the inter-vehicle distance with the rear vehicle traveling in the right lane is equal to or less than the second lane change prohibited distance (step S / YES) (step S35). ).
  • the recommended lane selection unit 171 determines whether or not a lane (hereinafter referred to as a left lane) exists on the left side of the own lane (step S38). .
  • the recommended lane selector 171 determines whether or not there is a left lane by the same method as in step S32.
  • the process flow ends. If the recommended lane selection unit 171 determines that the left lane exists (step S38 / YES), the recommended lane selection unit 171 determines whether it is necessary to measure the distance between the vehicle traveling in the left lane (step S39). . The recommended lane selection unit 171 determines whether it is necessary to measure the inter-vehicle distance with the vehicle immediately before traveling in the left lane based on the inter-vehicle distance with the vehicle immediately before traveling in the own lane measured in step S31. .
  • the recommended lane selector 171 has an inter-vehicle distance that is equal to or greater than a preset threshold value, and the host vehicle 10 is traveling far away from the vehicle just before traveling in the host lane. In this case, it is determined that there is no need to change the lane to the left lane. For this reason, the recommended lane selector 171 determines that it is not necessary to measure the inter-vehicle distance from the vehicle immediately before traveling in the left lane.
  • the recommended lane selection unit 171 includes a vehicle traveling in the left lane based on the inter-vehicle distance from the vehicle just before traveling in the right lane measured in step S33 and the setting of the lane change prohibited lane set in step S35. It is determined whether it is necessary to measure the inter-vehicle distance.
  • the recommended lane selection unit 171 changes the lane to the left lane when the distance between the vehicle and the vehicle immediately before traveling in the right lane is equal to or greater than a preset threshold value and the right lane is not set as a lane change prohibited lane. It is determined that there is no need to perform. This determination is based on the premise that the vehicle is overtaken from the right side of the vehicle. For this reason, the recommended lane selector 171 determines that it is not necessary to measure the inter-vehicle distance from the vehicle immediately before traveling in the left lane.
  • step S39 If it is determined in step S39 that it is necessary to measure the distance between the vehicle traveling in the left lane (step S39 / YES), the recommended lane selector 171 travels in the left lane in the same manner as in step S33.
  • the distance between the immediately preceding vehicle and the vehicle behind is measured (step S40).
  • the recommended lane selection unit 171 determines that all the left lanes located on the left side of the own lane
  • the inter-vehicle distance from the immediately preceding vehicle is set to “0” m (step S41). When the inter-vehicle distance with the immediately preceding vehicle is set to “0” m, the recommended lane selection unit 171 excludes the lane with the inter-vehicle distance set to “0” m from the lane change target.
  • the recommended lane selection unit 171 determines that the measurement of the inter-vehicle distance in the left lane is not necessary and sets the inter-vehicle distance to “0” m, or when the inter-vehicle distance in the left lane is measured, the above-described FIG.
  • the processing of steps S15 and S16 in the flowchart shown is performed, and the recommendation degree of each lane is calculated (step S17).
  • the recommended lane selection unit 171 does not calculate the recommended degree for the lane when the recommended lane setting includes a lane set as a lane change prohibited lane by the process of step S35. Lanes for which the degree of recommendation is not calculated are excluded from lanes subject to lane change.
  • the recommended lane selection unit 171 replaces the estimated travel time (lane changeable section / planned vehicle speed) with the inter-vehicle distance measured by the processing flow shown in FIG. , Use the value converted to the corresponding coefficient.
  • This coefficient is, for example, a coefficient that is set such that the value decreases as the inter-vehicle distance increases, and is stored in the storage unit 540 in the same manner as the lane change coefficient table TB.
  • the coefficient corresponding to the inter-vehicle distance has no value set for the distance corresponding to the first lane change prohibited distance and the second lane change prohibited distance.
  • the recommended lane selection unit 171 calculates the reciprocal of the integrated value obtained by adding the lane change coefficient to the coefficient corresponding to the inter-vehicle distance as the recommendation degree.
  • the recommended lane selection unit 171 does not calculate the recommendation degree, and the inter-vehicle distance between the vehicle immediately before the measured lane, the inter-vehicle distance with the vehicle immediately before the right lane, and the inter-vehicle distance with the vehicle immediately before the left lane. Of the distances, the lane with the longest inter-vehicle distance may be selected as the recommended lane.
  • steps S31, S33, and S39 shown in FIG. 13 when the immediately preceding vehicle to be measured for the inter-vehicle distance starts lane change and the immediately preceding vehicle is in a state where it crosses the lane boundary line, the processing shown in FIG. You may make it wait until a flow is complete
  • the vehicle immediately before the lane change, the vehicle to be measured, or the vehicle that interrupts the lane change blinks the direction indicator, but is traveling in the travel lane of these vehicles, When the vehicle does not cross the lane boundary line, the measurement of the inter-vehicle distance may be continued.
  • FIG. 15 is a flowchart showing a procedure for measuring the inter-vehicle distance in the right lane.
  • the recommended lane selector 171 first inputs the preceding vehicle information measured by the radar device 330 (step S51).
  • the recommended lane selector 171 determines whether or not the inter-vehicle distance from the immediately preceding vehicle has been measured based on the input preceding vehicle information (step S52).
  • the recommended lane selector 171 determines the right lane when the inter-vehicle distance from the immediately preceding vehicle cannot be measured (step 52 / NO), that is, when the immediately preceding vehicle does not exist within the range in which the distance can be measured by the radar device 330.
  • the inter-vehicle distance is set based on the maximum distance measurable by the radar device 330. For example, if the radar apparatus 330 can measure up to 500 m, it is set to 500 m (step S53). However, the setting value of the inter-vehicle distance may not be equal to the maximum measurable distance.
  • the recommended lane selection unit 171 can measure the inter-vehicle distance with the immediately preceding vehicle (step 52 / YES)
  • the measured inter-vehicle distance is the inter-vehicle distance with the immediately preceding vehicle traveling in the own lane. Whether or not (step 54).
  • the recommended lane selection unit 171 determines whether or not the measured inter-vehicle distance is the inter-vehicle distance with the vehicle just before traveling in the own lane based on the information on the angle (relative position) with the preceding vehicle included in the preceding vehicle information. Determine whether.
  • the recommended lane selection unit 171 determines that the measured inter-vehicle distance is not the inter-vehicle distance from the vehicle just before traveling in the own lane (step S54 / NO).
  • the recommended lane selection unit 171 determines the measured inter-vehicle distance immediately before traveling in the right lane. The distance between the vehicle and the vehicle is registered, and the process proceeds to step S59.
  • the recommended lane selection unit 171 determines that the measured inter-vehicle distance is the inter-vehicle distance from the vehicle just before traveling in the own lane (step S54 / YES)
  • the inter-vehicle distance from the vehicle immediately before traveling in the right lane Is determined as a distance X to move the host vehicle 10 to the right in the host lane (step S55).
  • FIG. 16A illustrates a case where the distance between the vehicle and the vehicle immediately before traveling in the right lane cannot be measured by the radar device 330.
  • the radar device 330 For example, if the host vehicle 10 gets too close to the vehicle immediately before traveling in the own lane, the radio wave emitted from the radar device 330 is reflected by the vehicle immediately before traveling in the own lane, and the distance between the vehicle immediately before traveling in the right lane The distance may not be measured.
  • the recommended lane selector 171 moves the host vehicle 10 to the right side in the host lane so that the radio wave emitted from the radar device 330 is not reflected by the vehicle immediately before the host lane.
  • the distance X may be a preset fixed value (for example, 0.2 m), or may be calculated by calculating the distance between the host vehicle 10 and the lane boundary line based on the captured image of the camera 341.
  • the movement distance X may be set based on the distance.
  • the lane boundary line is a boundary line that separates the own lane and the right lane.
  • a value obtained by subtracting the safety margin from the calculated distance may be set as the distance X.
  • the processing flow shown in FIG. 15 may be stopped.
  • the recommended lane selecting unit 171 When determining the distance X, the recommended lane selecting unit 171 requests the vehicle control ECU 200 to move the host vehicle 10 to the right by the distance X (step S56).
  • FIG. 16B shows a state where the host vehicle 10 is moved to the right by a distance X in the host lane.
  • the recommended lane selection unit 171 moves the host vehicle 10 to the right by a distance X and moves the radio wave emitted from the radar device 330 to a position where it reaches the vehicle immediately before traveling in the right lane.
  • the vehicle control ECU 200 determines whether the vehicle 10 can move to the right side.
  • the vehicle control ECU 200 determines whether or not the travel position of the host vehicle 10 can be moved to the right side in the host lane based on the captured image of the camera 341. For example, when the vehicle control ECU 200 detects that a motorcycle is approaching from behind the own lane, the vehicle control ECU 200 determines that the motorcycle may overtake the own vehicle 10 from the right side of the own vehicle 10. Prohibit movement to the right side of.
  • the vehicle control ECU 200 moves to the right side of the host vehicle 10 when the distance from the vehicle running in parallel with the host vehicle 10 in the right lane is shorter than a preset distance. Prohibit movement. In this case, the vehicle control ECU 200 notifies the recommended lane selection unit 171 that movement of the host vehicle 10 to the right side is prohibited.
  • the vehicle control ECU 200 determines that the vehicle 10 can move to the right side, the vehicle control ECU 200 notifies the recommended lane selection unit 171 of a response that the vehicle 10 can move to the right side. Further, the vehicle control ECU 200 displays on the display panel (not shown) of the own vehicle 10 that the own vehicle 10 is moved to the right side in the own lane. Then, the vehicle control ECU 200 generates a control signal for moving the host vehicle 10 by a distance X and outputs the control signal to the steering ECU 140. When the movement of the host vehicle 10 to the right side is completed, the vehicle control ECU 200 notifies the recommended lane selection unit 171 that the movement is completed.
  • the recommended lane selection unit 171 determines that the movement to the right of the vehicle position in the own lane is completed (step S57 / YES), and step Returning to S51, the inter-vehicle distance is measured again. In addition, the recommended lane selection unit 171 receives a response that the movement of the host vehicle 10 to the right side is prohibited or a response that the movement of the host vehicle 10 is completed even after a predetermined time has elapsed.
  • step S57 If it cannot be received from the control ECU 200, it is determined that the movement of the distance X is not completed (step S57 / NO), and the inter-vehicle distance from the vehicle immediately before the right lane is set to “0” m (step S48).
  • the inter-vehicle distance By setting the inter-vehicle distance to “0” m, the lane having the inter-vehicle distance set to “0” m is excluded from candidates for lane change.
  • the recommended lane selector 171 determines whether or not the measurement of the inter-vehicle distance from the immediately preceding vehicle has been completed in all lanes on the right side of the own lane (step S59). When there is a lane for which the inter-vehicle distance is not measured (step S59 / NO), the recommended lane selection unit 171 selects a lane for which the inter-vehicle distance is not measured, and the radar apparatus 330 immediately before traveling in this lane. The distance between vehicles is measured.
  • the processing procedure for measuring the inter-vehicle distance with the rear vehicle traveling in the right lane is substantially the same as the processing flow shown in FIG.
  • the “step for inputting preceding vehicle information” in step S51 shown in FIG. 15 is changed to the “step for inputting rear vehicle information”.
  • the rear vehicle information is measured by the radar device 330 and includes, for example, information on the presence / absence of the rear vehicle, information on the distance to the rear vehicle (inter-vehicle distance), angle (relative position), speed (relative speed), acceleration, and the like. .
  • step S54 shown in FIG. 15 is “the inter-vehicle distance between the vehicle traveling immediately after the own vehicle 10 in the own lane”. It is a step of determining whether or not is measured.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining another method for calculating the degree of recommendation, and shows a lane on the side on which the host vehicle 10 travels, which is a three-lane road on one side.
  • the host vehicle 10 travels in the central lane of the three lanes, and all the lanes have the same degree of congestion, but a vehicle that travels at a lower speed than the other vehicles (hereinafter referred to as a vehicle b) is present in the left lane.
  • vehicle b vehicle that travels at a lower speed than the other vehicles
  • the recommended lane selector 171 determines that the vehicle speed measured by the vehicle speed sensor 350 is reduced to a predetermined value (for example, 30 km / h) or less.
  • the first distance is an inter-vehicle distance between the host vehicle 10 and the vehicle immediately before the host lane.
  • the second distance is the inter-vehicle distance from the immediately preceding vehicle in the lane for which the recommendation degree is calculated.
  • the target lane is the left lane
  • the inter-vehicle distance between the vehicle a traveling in front of the host vehicle 10 in the left lane and the host vehicle 10 is the second distance.
  • the virtual speed difference is a difference between the vehicle speed of the vehicle immediately before traveling in the target lane and the vehicle speed of the host vehicle 10. In the example shown in FIG. 17, this is the difference between the vehicle speed of the vehicle a traveling in the left lane and the vehicle speed of the host vehicle 10.
  • the difference between the vehicle speed of the vehicle a and the vehicle speed of the host vehicle 10 may be measured by the radar device 330, or the camera a 341 images the vehicle a a plurality of times, and the vehicle speed of the vehicle a is determined from a plurality of captured images. You may ask for. If the difference between the vehicle speed of the vehicle a and the vehicle speed of the host vehicle 10 cannot be measured, the speed limit of the road on which the host vehicle 10 is traveling is regarded as the vehicle speed of the vehicle a, and the speed limit of the host vehicle 10 A difference may be substituted.
  • the lane change coefficient can be acquired from the lane change coefficient table TB shown in FIG. 8 based on the remaining distance of the lane changeable section and the number of lane changes.
  • the lane change count is the lane change count when the lane is changed from the own lane to the target lane.
  • the value of the recommendation degree is a negative value.
  • the recommended lane selection unit 171 may determine that the vehicle travels as it is rather than changing the lane to a lane having a minus recommendation degree.
  • the control unit 170 calculates the recommended degree for each lane of the running road based on information on the lane. Select the driving lane. Therefore, it is possible to select the optimum travel lane according to the road condition.
  • the lane with the fast traveling speed can be selected as the recommended lane.
  • control unit 170 identifies the lane to be traveled in the section immediately before the branch point, and uses the number of lane changes from the currently traveling lane to the identified lane as the lane information, and recommends each lane. Calculate the degree. Therefore, frequent lane changes can be prevented.
  • control unit 170 determines that traffic congestion has occurred in the lane according to the traffic information, the control unit 170 changes the length of the lane change impossible section. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a situation where the lane cannot be changed to the lane to be traveled.
  • control unit 170 recommends a degree of recommendation so that a lane change to a lane that needs to be changed due to the decrease in the number of lanes is not performed. calculate. Accordingly, it is possible to prevent the lane from being changed to a lane that disappears due to the decrease in the number of lanes.
  • the host vehicle 10 is equipped with a radar device 330 that measures the inter-vehicle distance from a vehicle positioned in front of the host vehicle 10.
  • the recommended lane selector 171 calculates the recommended degree of each lane based on the inter-vehicle distance measured by the radar device 330. Therefore, the recommendation degree of each lane can be calculated based on the inter-vehicle distance of each lane, and the optimum travel lane can be selected according to the road condition.
  • the recommended lane selection unit 171 does not measure the inter-vehicle distance with respect to other lanes when a lane that is determined to have an inter-vehicle distance that is greater than or equal to a preset distance from a vehicle positioned ahead is detected.
  • the radar apparatus 330 is instructed. Therefore, unnecessary processing can be prevented from being performed.
  • the recommended lane selection unit 171 calculates the recommended degree of the lane in which the radar device 330 cannot measure the inter-vehicle distance with the vehicle positioned in front of the radar device 330 is lower than the recommended degree of other lanes in which the inter-vehicle distance can be measured. Therefore, it is possible to prevent a lane in which the inter-vehicle distance cannot be measured from being selected as a traveling lane.
  • the recommended lane selection unit 171 has an inter-vehicle distance measured by the radar device 330 that is an inter-vehicle distance with a vehicle traveling in front of the own vehicle 10 in the own lane on which the own vehicle 10 is traveling, and a lane other than the own lane.
  • the host vehicle 10 is located in the travel lane and the other vehicle is in control of the vehicle control ECU 200 that controls the travel of the host vehicle 10. Is instructed to move to the lane where the vehicle travels. Accordingly, the travel position of the host vehicle 10 in the own lane can be changed so that the inter-vehicle distance from a vehicle traveling in another lane can be measured.
  • the process of calculating the recommendation degree for each lane and selecting the road to travel can be executed even when the host vehicle 10 is not fully automatic. it can. That is, even when the host vehicle 10 is traveling by manual operation by the driver, the recommended degree for each lane is calculated, the recommended lane is selected, and the selected recommended lane is displayed on the display panel 564. It may be.
  • the specific function automatic driving is a mode in which the automatic driving support system 1 supports any one of an acceleration operation, a braking operation, and a steering operation.
  • the multi-function automatic driving is a mode in which the automatic driving support system 1 supports at least two driving operations among an acceleration operation, a braking operation, and a steering operation.
  • Accelerating / braking operation support functions include, for example, ACC (Adaptive Cruise Control) and CACC (Cooperative Adaptive Cruise Control).
  • the ACC is a system that uses a radar device 330 mounted in front of the vehicle to maintain a constant inter-vehicle distance from a preceding vehicle traveling ahead and warns the driver as necessary.
  • CACC is a system that performs more precise inter-vehicle distance control by sharing acceleration / deceleration information of a preceding vehicle through inter-vehicle communication.
  • the function for assisting the driver's steering operation includes LKAS (Lane Keep Assist System).
  • the LKAS is a system that detects a white line using the camera device 340 in front of the vehicle and assists the steering operation so that the vehicle maintains the traveling lane.
  • the function for supporting the driver's braking operation includes a collision damage reducing brake system.
  • the collision damage reduction brake system uses a camera device 340, a radar device 330 or the like to detect obstacles in front of the vehicle and warn the driver. If a collision is unavoidable, the brake assist operation It is a system that performs.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the functional configuration of the automatic driving support system 1 classified according to main processing contents in order to facilitate understanding of the present invention
  • FIG. It is the schematic which classified and showed the functional structure according to the main processing content.
  • the configurations of the automatic driving support system 1 and the control unit 170 can be classified into more components according to the processing content.
  • it can also be comprised so that one component may perform much more processes.
  • the processing of each component may be executed by one hardware or may be executed by a plurality of hardware.
  • the processing of each component may be realized by one program or may be realized by a plurality of programs.

Landscapes

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Abstract

　道路に複数の車線が設けられていることを踏まえた処理を実行できるようにする。　自動運転支援装置５００は、道路の車線に関する車線情報を有する地図データベース５４１と、車両の現在位置を特定する位置特定部１７３と、走行中の道路の車線ごとの推奨度を、車線情報に基づいて算出し、算出した推奨度に基づいて走行する車線を選択する推奨車線選択部１７１とを備えている。従って、道路に複数の車線が設けられていることを踏まえて推奨車線を選択することができる。

Description

車線選択装置、車両制御システム及び車線選択方法
　本発明は、車線選択装置、車両制御システム及び車線選択方法に関する。
　特開２００３－１４１６７６号公報（特許文献１）には、「自動誘導システム１００は、自車両１０１に搭載されたナビゲーション装置１１０と、自動走行区間を管理する自動走行管理センタに固定設置された管理サーバ装置１３０と、から構成されるようになっており、管理サーバ装置１３０とナビゲーション装置１１０とを移動体通信網１０２によって通信回線を確立するとともに、ナビゲーション装置１１０によって目的地までの経路を探索し、当該経路に自動走行区間が少なくとも一部使用する際に通信回線を介して当該走行する自動走行区間を管理サーバ装置１３０に登録するようになっている。」との記載がある。
特開２００３－１４１６７６号公報
　しかしながら、道路には複数の車線が設けられる場合があるが、特許文献１では、この点が考慮されていない。
　本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、道路に複数の車線が設けられていることを踏まえた処理を実行する車線選択装置、車両制御システム及び車線選択方法を提供することを目的とする。
　この明細書には、２０１４年６月１０日に出願された日本国特許出願・特願２０１４－１１９３４８の全ての内容が含まれる。
　上記目的を達成するために、車線選択装置は、道路の車線に関する情報である車線情報を有する地図データベースを記憶する記憶部と、車両の現在位置を特定する現在位置特定部と、前記現在位置特定部により特定された現在位置と、前記地図データベースが有する前記車線情報とに基づいて、前記車両が走行中の道路の車線ごとに、走行を推奨する度合いを示す推奨度を算出し、算出した推奨度に基づいて走行する車線を選択する推奨車線選択部と、を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、道路に複数の車線が設けられていることを踏まえた処理を実行することができる車線選択装置及び車線選択方法を提供できる。
図１は、自動運転支援システムを示す図である。 図２は、自動運転支援システムのブロック図である。 図３は、自動運転支援装置の機能的構成を示すブロック図である。 図４は、自動運転支援装置の動作手順を示すフローチャートである。 図５は、自動運転支援装置の動作手順を示すフローチャートである。 図６は、自動運転支援装置の動作手順を示すフローチャートである。 図７は、地図データベースに格納された領域情報の一例を示す図である。 図８は、車線変更係数テーブルＴＢの一例を示す図である。 図９は、車線変更可能区間と、車線変更不可区間とを示す図である。 図１０（Ａ）は、複数車線を有する道路の車線ごとのリンク長を示し、図１０（Ｂ）は、車線ごとの予定車速を示し、図１０（Ｃ）は、車線変更係数テーブルＴＢの一部を示し、図１０（Ｄ）は、車線変更可能区間の残距離に応じて求めた車線ごとの推奨度を示す図である。 図１１は、次の分岐部等において渋滞が発生している場合の車線変更不可能区間を示す図である。 図１２は、車線ＩＤ「１」の車線と、車線ＩＤ「２」の車線との車線変更可能区間の残距離に応じた推奨度を示す図である。 図１３は、車間距離の計測手順を示すフローチャートである。 図１４は、第１車線変更禁止距離及び第２車線変更禁止距離を示す図である。 図１５は、右側車線の車間距離を計測する手順を示すフローチャートである。 図１６（Ａ）は、右側車線を走行する直前車両との車間距離をレーダ装置により計測できない場合を示し、図１６（Ｂ）は、自車線内において、自車両を右側に距離Ｘ移動させた場合を示す。 図１７は、推奨度の他の算出方法を説明するための図である。
　図１は、本実施形態に係る自動運転支援システム１を示す図である。
　自動運転支援システム１は、運転手が運転に関する操作を手動で行うことなく、当該システムが搭載された自車両１０の自動的な走行を可能とするシステムである。以下、自動運転支援システム１の機能により、自車両１０が自動で走行することを「自動運転」という。
　図１に示すように、自動運転支援システム１は、自動運転支援装置５００と、複数のＥＥＣＵ（Engine Control Unit）とを備え、これらがＣＡＮ（Controller Area Network）バス５０を介して相互に接続されている。本実施形態では、通信バスとしてＣＡＮバス５０を用いる場合を例に説明するが、車載用通信バスは、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、Ｆｌｅｘ　Ｒａｙ、ＩＥＥＥ１３９４、車載Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の他の通信バスを用いることもできる。
　図２は、自動運転支援システム１のブロック図である。
　図２に示すように、自動運転支援システム１は、エンジンＥＣＵ１１０と、トランスミッションＥＣＵ１２０と、ブレーキＥＣＵ１３０と、ステアリングＥＣＵ１４０と、シートベルトＥＣＵ１５０とを備えている。また、自動運転支援システム１は、エアバッグＥＣＵ１６０と、車両制御ＥＣＵ２００と、自動運転支援装置５００（車線選択装置）とを備えている。
　エンジンＥＣＵ１１０は、スロットルアクチュエータ（以下、アクチュエータをＡＣＴと略記する）１１５に接続している。エンジンの吸気管には電子スロットルバルブが設けられており、この電子スロットルバルブは、スロットルＡＣＴ１１５により開閉可能となっている。エンジンＥＣＵ１１０は、車両制御ＥＣＵ２００から受信した制御信号に基づいてスロットルＡＣＴ１１５を制御し、電子スロットルバルブを駆動する。これにより、エンジン回転数が目標回転数となるように電子スロットルバルブの開度が調整される。
　トランスミッションＥＣＵ１２０は、油圧制御装置１２５に接続している。トランスミッションＥＣＵ１２０は、車両制御ＥＣＵ２００から受信した制御信号に基づいて油圧制御装置１２５を制御し、変速機に供給される作動油の油圧を調整する。これにより、変速機の変速比が制御される。変速機は、エンジンの出力軸に連結し、自車両１０の走行状況に応じて変速比を切り替えて、エンジンから伝達される回転数やトルクを変化させるようになっている。
　ブレーキＥＣＵ１３０は、ブレーキ装置１３５の制御を行うＥＣＵであって、車両制御ＥＣＵ２００から受信した制御信号に基づき、自車両１０の各車輪に設けられたブレーキ装置１３５を制御して自車両１０の制動を行う。
　ステアリングＥＣＵ１４０は、ステアリングにアシスト力を付与するステアリングＡＣＴ１４５に接続している。ステアリングＥＣＵ１４０は、車両制御ＥＣＵ２００から受信した制御信号に基づいて、自車両１０の操舵に必要なアシストトルクを出力するようにステアリングＡＣＴ１４５を制御する。
　シートベルトＥＣＵ１５０は、プリテンショナ１５５に接続している。シートベルトＥＣＵ１５０は、自車両１０が障害物に衝突する危険性があると予測される場合に、プリテンショナ１５５を動作させてシートベルトの帯びのたるみをとり除き、乗員を確実に座席に固定させる。これにより、衝突の際の乗員の安全性を向上させることができる。
　エアバッグＥＣＵ１６０は、ガス発生装置としてのインフレータ１６５に接続している。エアバッグＥＣＵ１６０は、制御部１７０によって自車両１０の衝突が検知された際にインフレータ１６５を作動させて、エアバッグを展開させる。
　車両制御ＥＣＵ２００は、自動運転中、自動運転制御情報を自動運転支援装置５００から受信する。自動運転制御情報は、自車両１０の発進／停止の制御情報、自車両１０の加減速の制御情報、自車両１０の操舵の制御情報等の、自車両１０の自動走行に関する制御情報である。車両制御ＥＣＵ２００は、自動運転制御情報に基づいて、エンジンＥＣＵ１１０、トランスミッションＥＣＵ１２０、ブレーキＥＣＵ１３０及びステアリングＥＣＵ１４０を制御する制御信号を生成する。車両制御ＥＣＵ２００は、生成した制御信号を各ＥＣＵに送信して、各ＥＣＵを制御する。
　図３は、自動運転支援装置５００の機能的構成を示すブロック図である。
　自動運転支援装置５００は、自車両１０の自動運転中、上述した自動運転制御情報を生成して、車両制御ＥＣＵ２００に出力することによって、自動運転を可能とする装置である。
　図３に示すように、自動運転支援装置５００は、制御部１７０と、ＧＰＳユニット５１２と、ジャイロユニット５１３と、ＣＡＮトランシーバ５２０と、無線ネットワーク制御部５３０とを備える。また、自動運転支援装置５００は、記憶部５４０と、操作部５５０と、出力部５６０と、通信インターフェース５７０とを備える。
　制御部１７０は、ＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他の周辺回路等を備え、自動運転支援装置５００の各部を制御する。制御部１７０は、機能ブロックとして、推奨車線選択部１７１と、自動運転制御部１７２と、位置特定部１７３とを備える。これら機能ブロックの機能は、制御部１７０が備えるＣＰＵが、プログラムを読み出して実行する等、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される。これら機能ブロックが実行する処理については後に詳述する。
　ＧＰＳユニット５１２は、ＧＰＳアンテナ５１１を介してＧＰＳ衛星からのＧＰＳ電波を受信し、ＧＰＳ電波に重畳されたＧＰＳ信号から、自車両１０の現在位置を示す位置座標と進行方向とを演算により算出する。ＧＰＳユニット５１２は、算出した位置座標と進行方向を示す情報とを制御部１７０に出力する。
　ジャイロユニット５１３は、ジャイロセンサ（不図示）を備え、ジャイロセンサにより検出した自車両１０の相対的な方位情報を制御部１７０へ出力する。
　ＣＡＮトランシーバ５２０は、ＣＡＮバス５０に接続している。ＣＡＮトランシーバ５２０は、ＣＡＮバス５０間のインターフェース用ＩＣ（Integrated Circuit）である。ＣＡＮトランシーバ５２０は、制御部１７０で生成されたデータを、ＣＡＮバス５０を介して他のＥＣＵへ送信するとともに、他のＥＣＵから送信されたデータを、ＣＡＮバス５０を介して受信し、制御部１７０に出力する。
　無線ネットワーク制御部５３０は、無線アンテナ５３１を備え、無線アンテナ５３１を介して通信ネットワークに接続し、通信ネットワークを介して接続される外部サーバ等の他の装置との間でデータを送受信する。自動運転支援装置５００が、外部サーバ等の他の装置から取得する種々の情報には、例えば、テレマティクス情報が含まれる。
　記憶部５４０は、不揮発性メモリーを備え、各種データを記憶する。記憶部５４０には、経路案内のための制御プログラムのほかに、地図データや経路案内に供される表示画像データ等の各種データを格納した地図データベース５４１が記憶されている。また、記憶部５４０には、車線変更係数テーブルＴＢが記憶されている。地図データベース５４１及び車線変更計数テーブルＴＢについては、後述する。
　なお、記憶部５４０として、ハードディスク装置、コンピュータによる読み込み可能なフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ－ＲＡＭ等の可搬記憶媒体を用いることができる。また、記憶部５４０には、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ（Recordable）／ＲＷ（Rewritable）、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＳＤカードなどの可搬記憶媒体を用いてもよい。
　操作部５５０は、操作ボタン５５１に加え、表示パネル５６４に重ねて配設されたタッチパネル５５２を備えている。ユーザが表示パネル５６４に表示された各種ボタン表示に指等で触れた場合、操作部５５０は、タッチパネル５５２の触れた箇所を示す信号を、制御部１７０に出力する。
　出力部５６０は、音声出力部５６１、スピーカ５６２及び表示部５６３を備えている。音声出力部５６１は、不図示のＤ／Ａコンバータ、アンプ等を備え、経路案内用の音声データ信号をデジタル／アナログ変換してアンプにより増幅し、スピーカ５６２により自車両１０の車室内に音声出力する。表示部５６３は、表示パネル５６４を備え、制御部１７０の制御に従って、表示パネル５６４に画像を表示する。表示パネル５６４には、例えば液晶ディスプレイパネルやＥＬ（Electro Luminescent）ディスプレイパネル等を用いることができる。
　通信インターフェース５７０は、制御部１７０の制御に従って、外部機器や、外部センサと所定の通信規格に従って通信する。図３に示すように、通信インターフェース５７０には、車車間通信装置３１０と、路車間通信装置３２０と、レーダ装置（計測部、周囲監視部）３３０と、カメラ装置（計測部、周囲監視部）３４０とが接続される。また、通信インターフェース５７０には、車速センサ３５０と、操舵角センサ３６０と、ブレーキセンサ３７０と、ヨーレートセンサ３８０とが接続される。
　車車間通信装置３１０は、自車両１０の周囲に位置する周辺車両との間で無線通信により車両情報を相互に伝達する車車間通信を行う。車両情報には、例えば、自車両１０及び周辺車両を識別する識別情報、自車両１０及び周辺車両の位置情報、自車両１０及び周辺車両の車速、自車両１０及び周辺車両の進行方向等の情報が含まれる。車車間通信装置３１０は、車車間通信で受信した周辺車両の車両情報を自動運転支援装置５００に出力する。
　路車間通信装置３２０は、交差点等の路側に設置された路側機（不図示）から、電波ビーコンや、光ビーコン、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）などの狭域無線通信によって送信される交通情報を受信する受信機である。路側機から路車間通信装置３２０に送信される交通情報には、例えば、渋滞情報や、信号機の情報、歩行者の情報等が含まれる。路車間通信装置３２０は、路側機から受信した交通情報を自動運転支援装置５００に出力する。
　レーダ装置３３０は、例えば、ミリ波レーダ、レーザーレーダ等の電波や、超音波レーダ等の音波を自車両１０の前方の所定範囲に照射する。レーダ装置３３０は、所定範囲内に存在する対象物（例えば、先行車両等）により反射された反射波を受信することで、自車両１０の前方を走行する先行車両の情報（以下、先行車両情報という）を検出する。ここで検出される先行車両情報には、例えば、先行車両の有無情報や、先行車両までの距離（車間距離）、角度（相対位置）、速度（相対速度）、加速度等の情報が含まれる。レーダ装置３３０は、検出した先行車両情報を自動運転支援装置５００に出力する。
　また、レーダ装置３３０は、自車両１０よりも後方の所定範囲に電波を照射可能なように自車両１０に搭載してもよい。
　カメラ装置３４０は、カメラ３４１と、画像処理部３４２とを備えている。カメラ３４１は、例えば、車室内のフロントガラス上部から車外を見渡す位置に配置され、フロントガラス越しに車外の状況を撮像する。また、カメラ３４１として、自車両１０の後方を撮影する後方カメラや、左側方を撮影する左方カメラ、右側方を撮影する右方カメラ等を設けることもできる。例えば、後方カメラは、撮像面を自車両１０の後方向に向けた姿勢で、自車両１０の後端に取り付けることができる。また、左方カメラは、撮像面を自車両１０の左方向に向けた姿勢で、左側のサイドミラーの近傍に取り付けることができる。また、右方カメラは、撮像面を自車両１０の右方向に向けた姿勢で、右側のサイドミラーの近傍に取り付けることができる。さらに、カメラ３４１は、同じ目標物（車両）を異なる２つの視点から撮影した画像を取得できるステレオカメラ装置を含んだ構成としてもよい。
　カメラ装置３４０は、カメラ３４１で撮影された画像データを画像処理部３４２により画像処理し、自動運転支援装置５００に出力する。
　車速センサ３５０は、自車両１０の車速を検出して、検出した車速を表す検出信号を自動運転支援装置５００に出力する。
　操舵角センサ３６０は、ステアリングの操舵角を検出して、検出した操舵角を表す検出信号を自動運転支援装置５００に出力する。
　ブレーキセンサ３７０は、ブレーキペダルに対する運転者の操作量（踏み込み量や、角度、圧力等）を検出して、検出した操作量を表す検出信号を自動運転支援装置５００に出力する。
　ヨーレートセンサ３８０は、自車両１０にかかるヨーレートを検出し、検出したヨーレートを表す検出信号を自動運転支援装置５００に出力する。
　次に、自動運転支援装置５００の制御部１７０が備える自動運転制御部１７２及び位置特定部１７３について説明する。
　まず、位置特定部１７３について説明する。位置特定部１７３は、入力情報に基づいて自車両１０の現在位置を特定する。入力情報には、例えば、ＧＰＳユニット５１２から入力された位置座標と進行方向を示す情報、ジャイロユニット５１３から入力された自車両１０の相対的な方位情報、記憶部５４０の地図データベース５４１に格納された地図データに含まれる情報が含まれる。また、入力情報には、車速センサ３５０から入力された車速を示す検出信号、操舵角センサ３６０から入力された操舵角を表す検出信号が含まれる。さらに、入力情報には、ブレーキセンサ３７０から入力されたブレーキの操作量を表す検出信号、ヨーレートセンサ３８０から入力されたヨーレートを表す検出信号が含まれる。
　位置特定部１７３は、例えば、ジャイロユニット５１３等の各種センサから入力される情報及び地図データに含まれる情報に基づいて、随時、自車両１０の移動速度や、移動方向等を推定する。また、位置特定部１７３は、ＧＰＳユニット５１２からの入力に基づいて算出する自車両１０の現在位置を、推定した移動速度や、移動方向等に基づいて補正する。なお、位置特定部１７３は、ＧＰＳ信号と併せて、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、Ｂｅｉｄｏｕ、ＱＺＳＳ（みちびき）などの測位衛星システムの信号を利用して、自車両１０の現在位置を特定する構成であってもよい。
　次に、自動運転制御部１７２について説明する。自動運転制御部１７２は、自動運転中、自動運転制御情報を生成し、車両制御ＥＣＵ２００に出力する。上述したように、自動運転制御情報は、自車両１０の発進／停止の制御情報、自車両１０の加減速の制御情報、自車両１０の操舵の制御情報等の、自車両１０の自動走行に関する制御情報である。車両制御ＥＣＵ２００が、自動運転制御情報に基づいて、エンジンＥＣＵ１１０等の各ＥＣＵを制御することにより、自動運転が実現される。
　以下、自動運転制御部１７２の基本的な動作について説明する。自動運転制御部１７２は、表示部５６３を制御して、目的地を入力可能なユーザーインターフェースを表示パネル５６４に表示する。ユーザは、ユーザーインターフェースを利用して、目的地を入力する。自動運転制御部１７２は、当該ユーザーインターフェースに目的地が入力された場合、位置特定部１７３により特定される自車両１０の現在位置から、目的地に至る経路を探索する。目的地に至る経路の探索は、リンクコストを用いた既存の技術を用いて行われる。なお、地図データベース５４１では、自動運転に適すか否かという観点から、各リンクのリンクコストが設定されており、自動運転制御部１７２により自動運転に適した経路が探索される。
　目的地に至る経路を探索した後、自動運転制御部１７２は、自車両１０により探索した経路を走行するときの目標走行パターン及び目標速度パターンを生成する。次いで、自動運転制御部１７２は、生成した目標走行パターン及び目標速度パターンに準じて自車両１０が走行するように運転を制御する自動運転制御情報を生成する。すなわち、自動運転制御部１７２は、目標走行パターンに沿って走行するように自車両１０を発進／停止、操舵させ、また、目標速度パターンに準拠した速度となるように自車両１０を加減速させる制御情報を含む自動運転制御情報を生成する。
　自動運転中、自動運転制御部１７２は、車車間通信装置３１０から入力される車両情報に基づいて、自車両１０の周辺に位置する車両との関係で、目標走行パターンや、目標速度パターンを調整する。また、自動運転制御部１７２は、路車間通信装置３２０から入力される交通情報に基づいて、渋滞の有無や、信号機の状態、歩行者の有無等を取得し、目標走行パターンや、目標速度パターンを調整する。また、自動運転制御部１７２は、レーダ装置３３０から入力された先行車両情報に基づいて、先行する車両との関係で、目標走行パターンや、目標速度パターンを調整する。また、自動運転制御部１７２は、カメラ装置３４０から入力された画像データに基づいて、自車両１０の環境に関する情報を取得し、自車両１０の環境に対応させて、目標走行パターンや、目標速度パターンを調整する。そして、自動運転制御部１７２は、調整後の目標走行パターンや、目標速度パターンに基づいて、自動運転制御情報を生成する。
　自動運転制御部１７２は、生成した自動運転制御情報を、車両制御ＥＣＵ２００に出力する。車両制御ＥＣＵ２００は、自動運転制御情報に基づいて、エンジンＥＣＵ１１０等の各ＥＣＵを制御する。この結果、適宜調整される目標走行パターン及び目標速度パターンに準じて自車両１０が自動で走行し、目的地に至るまでの自動運転が実現される。
　自動運転制御部１７２は、自動運転中、地図データベース５４１に基づいて、表示パネル５６４に自車両１０の周辺の地図を表示すると共に、位置特定部１７３からの入力に基づいて、地図上に自車両１０の現在位置を示すマークを表示する。また、自動運転制御部１７２は、地図上に目的地に至る経路を明示する。
　ところで、自動運転中、自車両１０は、複数の車線が設けられた道路を走行する場合がある。そして、複数の車線のうち、どの車線を自車両１０が走行するかにより、目的地に到達するまでの時間が変化するため、走行する車線の選択は重要である。以上を踏まえ、本実施形態に係る自動運転支援装置５００は、複数の車線が設けられた道路を走行する場合、自動で走行するという自動運転の特性を反映して、走行に適した車線を選択する。
　以下、車線の選択に関する自動運転支援装置５００の動作について、詳述する。
　図４、５、６は、自動運転支援装置５００の動作を示すフローチャートである。
　以下の説明では、道路が有する複数の車線のうち、追越し車線については、前方車両の追越しをする場合に走行が許可された車線であるため、推奨度の算出は行わず、走行車線に選択されないようにするものとする。ただし、走行車線の選択の際に、追越し車線が選択されるようにしてもよい。例えば、推奨車線として追越し車線を選択した場合には、追越し車線に車線変更してから所定時間内に、走行車線に戻るように設定してもよい。
　また、自動運転支援装置５００は、動作モードとして、第１モードと、第２モードとを有する。第１モードは、後述する車線ごとの推奨度の算出、算出した推奨度に基づく走行車線の選択を、高速道路を走行中にのみ行うモードである。第２モードは、上記処理を、高速道路及び高速道路以外の道路の走行中に行うモードである。後に説明するように、算出した推奨度に基づいて選択された車線が、現在走行している車線と異なる場合、自車両１０が走行する車線の変更が行われる。そして、一般道路を走行中は、信号機による停止や、交差点における右左折が行われるため、自車両１０が連続して直進する距離が短く、ユーザが一般道路を走行中の頻繁な車線の変更を望まない場合もある。これを踏まえ、自動運転支援装置５００は、動作モードとして、第１モードと第２モードとを有し、第１モードが選択されている場合は、高速道路の走行中にのみ走行車線の選択を行う。以下の説明では、動作モードとして、第１モードが選択されているものとする。
　図４に示すように、制御部１７０の推奨車線選択部１７１は、自車両１０が高速道路を走行中であるか否かを判別する（ステップＳ１）。例えば、推奨車線選択部１７１は、位置特定部１７３により特定される自車両１０の現在位置と、地図データベース５４１の情報とに基づいて、自車両１０の現在位置が高速道路に対応するリンクにマッチングされるか否かを判別する。高速道路を走行中ではない場合（ステップＳ１／ＮＯ）、推奨車線選択部１７１は、処理手順をステップＳ１に戻し、継続して高速道路を走行中か否かを判別する。
　自車両１０が高速道路を走行中の場合（ステップＳ１／ＹＥＳ）、推奨車線選択部１７１は、推奨車線選択処理を実行する（ステップＳ２）。推奨車線選択処理は、走行中の道路が有する車線ごとに、走行を推奨する度合いを示す推奨度を算出し、算出した推奨度に基づいて、走行車線を選択する処理である。推奨車線選択処理については、図５のフローチャートを用いて後に詳述する。以下、推奨車線選択処理によって選択された車線を、「推奨車線」という。
　ステップＳ２の推奨車線選択処理により推奨車線を選択すると、推奨車線選択部１７１は、自車両１０が車線を変更中であるか否かを判定する（ステップＳ３）。車線を変更中である場合（ステップＳ３／ＹＥＳ）、推奨車線選択部１７１は、処理手順をステップＳ１に戻す。すなわち、推奨車線選択部１７１は、ステップＳ５以下の処理を実行せず、推奨車線への車線変更を実行しない。これは、以下の理由による。自車両１０が推奨車線へ車線変更中である場合は、推奨車線への車線変更を目的とするステップＳ５以下の処理を行う必要はなく、また、自車両１０が推奨車線以外の車線へ変更中は、自車両１０の急な旋回が発生することを防止するためである。ステップＳ３において、例えば、推奨車線選択部１７１は、自動運転制御部１７２が調整した目標走行パターンと、地図データベース５４１とに基づいて、自車両１０が車線の変更中であるか否かを判別する。
　推奨車線選択部１７１は、現在、車線変更中ではないと判定すると（ステップＳ３／ＮＯ）、推奨車線への車線変更は可能か否かを判定する（ステップＳ４）。推奨車線選択部１７１は、例えば、カメラ装置３４０により入力された画像データに基づいて、推奨車線を走行中の他の車両の車速や、自車両１０と推奨車線を走行中の他の車両との車間距離を判定する。また、推奨車線選択部１７１は、車車間通信装置３１０や、路車間通信装置３２０、レーダ装置３３０等からの入力に基づいて、推奨車線への車線変更が可能か否かの判断に利用する情報を取得する。推奨車線選択部１７１は、取得した情報に基づいて、車線変更が可能か否かを判定する。
　推奨車線への車線変更が可能な場合（ステップＳ４／ＹＥＳ）、推奨車線選択部１７１は、自動運転制御部１７２に対して、推奨車線への車線変更を指示し（ステップＳ７）、処理手順をステップＳ１に戻す。車線変更の指示を受けた自動運転制御部１７２は、推奨車線への車線変更を反映させて目標走行パターン及び目標速度パターンを調整し、調整した各パターンに基づいて、自動運転制御情報を生成し、車両制御ＥＣＵ２００に出力する。
　一方、推奨車線への変更が可能ではない場合（ステップＳ４／ＮＯ）、推奨車線選択部１７１は、自車両１０が、車線変更可能区間に位置しているか否かを判別する（ステップＳ５）。車線変更可能区間とは、後述する車線変更可能区間特定処理（図５のステップＳ１２）で特定される区間であって、車線の変更を行うことが可能な区間として設定された区間である。
　自車両１０が車線変更可能区間に位置している場合（ステップＳ５／ＹＥＳ）、推奨車線選択部１７１は、処理手順をステップＳ４に戻す。
　自車両１０が車線変更可能区間に位置していない場合（ステップＳ５／ＮＯ）、推奨車線選択部１７１は、処理手順をステップＳ６へ移行する。換言すれば、推奨車線への車線変更ができない状態が継続したまま時間が経過し、自車両１０が車線変更不可区間に進入した場合、推奨車線選択部１７１は、処理手順をステップＳ６へ移行する。ステップＳ６では、推奨車線選択部１７１は、推奨車線の情報を破棄し、目的地までの経路（推奨経路）として、車線を変更しない現在位置を出発地とする経路を決定し（ステップＳ６）、自動運転制御部１７２に通知して処理手順をステップＳ１に戻す。自動運転制御部１７２は、通知された経路に基づいて、上述した目標走行パターン及び目標速度パターンを調整し、各パターンに基づいて随時自動運転制御情報を生成し、車両制御ＥＣＵ２００に出力する。
　なお、図４に示すフローチャートでは、自動運転支援装置５００は、推奨車線への車線変更を自動運転制御部１７２に通知した後すぐにステップＳ１からの処理を繰り返すように設定されている。しかしながら、ナビＥＣＵ１７０が、運転支援ＥＣＵ３００への車線変更を指示した後すぐに次の推奨車線の選択処理を行うと、推奨車線として同じ車線が選択される可能性が高く、ナビＥＣＵ１７０に無駄な演算を行わせることになる。このため、ナビＥＣＵ１７０は、運転支援ＥＣＵ３００に車線変更を指示した後は、所定時間を待機してから次の推奨車線の選択を行うようにしてもよい。
　次に、図５を用いた推奨車線選択処理の説明の前に、当該処理に利用する地図データベース５４１の説明、及び車線変更係数テーブルＴＢの説明を行う。
　図７は、地図データベース５４１が有する領域情報７００を示す図である。図８は、車線変更係数テーブルＴＢを示す図である。領域情報７００は、車線に関する情報（車線情報）を含む。
　領域情報７００には、地図上の領域を識別するメッシュＩＤ７０１ごとに、各メッシュが有する道路のリンクＩＤ７０２と、リンク情報７０３とが対応付けて登録されている。リンク情報７０３には、道路の両端を示す開始ノード及び終了ノードの地点座標７０４、７０５と、道路の長さを示すリンク長情報７０６とが格納されている。また、リンク情報７０３には、道路の開始ノード及び終了ノードの各々に接続する他の道路のリンクＩＤが格納された開始接続リンク／終了接続リンク情報７０９が格納されている。さらに、リンク情報７０３には、道路の制限速度を示す制限速度情報７１０と、道路の有する各車線の属性を示す車線属性情報７１１とが格納されている。
　なお、ノードとは、道路の交差点や折曲点を特定するための座標位置のことである。また、リンクとは、地図上の各道路を交差・分岐・合流する点等の複数のノードにて分割したときのノード間を結ぶものであり、各リンクを接続することにより道路が構成される。
　リンク長情報７０６には、車線ＩＤ７０７と、リンク長７０８とが含まれる。車線ＩＤ７０７は、道路が片側２車線、３車線といった複数車線を有する道路である場合に、各車線を識別する識別情報である。リンク長７０８は、各車線の道路長を示す情報である。
　また、車線属性情報７１１には、車線ＩＤ７１２と、車線種別７１３と、予定車速７１４とが含まれる。車線種別７１３は、走行車線、追越し車線、登坂車線といった車線の種類を示す情報である。予定車速（走行車速の予測値）７１４は、車線ＩＤ７１２の示す車線を走行する場合の平均車速である。予定車速には、例えば、単位時間ごとの平均車速を用いることができる。平均車速は、過去の交通情報に基づいて定められ、時刻、曜日、特異日、季節等に応じて変更することができる。また、時刻帯ごと、曜日ごと等の複数の平均車速を利用して予定車速を求めてもよい。
　また、車線ごとの予定車速７１４の情報は、例えば、交通情報を管理する交通情報管理センタのサーバ装置から取得することができる。交通情報管理センタは、道路沿いや交差点などに配置された路側機により、道路を走行する車両と路車間通信を行って、各車両の平均車速をリンクＩＤのリンクごと、車線ごとに求める。交通情報管理センタは、各車両の平均車速の平均値を車線ごとに求めて、該当車線の予定車速としてサーバ装置に格納する。交通情報管理センタは、路側機による路車間通信により、各車両に、車線ごとの予定車速の情報を提供する。
　次に、図８を参照しながら車線変更係数テーブルＴＢの構成について説明する。車線変更係数テーブルには、自車両１０の現在位置から車線変更不可区間の進入地点に至るまでの距離（以下、適宜、「車線変更可能区間の残距離」と表現する。）と、車線変更回数とに応じた係数が登録されている。車線変更可能区間及び車線変更不可区間については後述する。
　この係数は、後述する車線ごとの推奨度を算出する際に使用される係数であり、車線変更不可区間の進入地点に至るまでの距離（車線変更可能区間の残距離）が短くなるほど、又は車線変更回数が多くなるほど数値が大きくなるように設定されている。なお、この車線変更係数テーブルに登録された係数の値は、道路に応じて変更するものであってもよい。例えば、記憶部５４０に、自車両１０が高速道路を走行する場合に使用する車線変更係数テーブル、一般道を走行する場合に使用する車線変更係数テーブルを記憶させておく。後述するナビＥＣＵ１７０の推奨車線選択部１７１は、自車両１０が走行中の道路の種別に応じた車線変更係数テーブルを記憶部５４０から読み出す。推奨車線選択部１７１は、読み出した車線変更係数テーブルから、車線変更回数と、車線変更可能区間の残距離とに応じた車線変更係数を取り出して、後述する推奨度を算出する。
　図９は、車線変更可能区間及び車線変更不可区間の説明に利用する図である。
　車線変更可能区間は、自車両１０が自動走行中に車線の変更を行うことが可能な区間として設定された区間であり、自車両１０の現在位置から、次の分岐部等に至るまでの区間の内、後述する車線変更不可区間を除いた区間である。「分岐部等」とは、自車両１０が経由する予定の分岐部や、合流部、料金所等の、自車両１０が経由するためには、その地点に進入する際に自車両１０が特定の車線を走行する必要がある地点のことをいう。「次の分岐部等」とは、自動運転によって自車両１０が最も早く到達する分岐部等のことをいう。
　車線変更不可区間は、自車両１０が自動走行中に車線の変更を行うことができない区間として設定された区間である。自車両１０の現在位置から次の分岐部等までの区間のうち、分岐部等の直前に形成された所定の区間が、車線変更不可区間として設定される。走行中の車両が車線変更するには所定の距離を必要とするため、車線変更不可区間が設定される。車線変更不可区間では、車線の変更ができないため、車線変更不可区間に進入する前に、自車両１０は、分岐部等を経由するために走行すべき車線を走行している必要がある。車線変更可能区間及び車線変更不可区間は、後述する手段によって設定される。
　さて、図５に示すように、推奨車線選択部１７１は、次の分岐部等を特定する（ステップＳ１０）。
　次いで、推奨車線選択部１７１は、現在走行中の車線と、次の分岐部等に進入する際に走行すべき車線とを特定する（ステップＳ１１）。制御部１７０は、経路案内の目的地と、自車両１０の現在位置と、地図データベース５４１とに基づいて分岐部等における進行方向を特定し、特定した進行方向に基づいて分岐部等の直前の区間で走行すべき車線を特定する。例えば、自車両１０が分岐部において左折すると判定する場合、制御部１７０は、左端の車線を、分岐部等の直前の区間で走行すべき車線として特定する。
　推奨車線選択部１７１は、現在走行中の車線と、次の分岐部等の直前の区間で走行すべき車線とを特定すると、車線変更可能区間特定処理を実行する（ステップＳ１２）。車線変更可能区間特定処理とは、上述した車線変更可能区間を特定する処理である。車線変更可能区間特定処理については、図６のフローチャートを用いて後に詳述する。
　車線変更可能区間特定処理により車線変更可能区間を特定すると、推奨車線選択部１７１は、自車両１０の現在位置が車線変更可能区間内にあるか否かを判定する（ステップＳ１３）。自車両１０の現在位置が車線変更可能区間内にない場合（ステップＳ１３／ＮＯ）、推奨車線選択部１７１は、図５に示すフローを終了させる。すなわち、推奨車線選択部１７１は、現在位置が車線変更可能区間にない場合、推奨車線を選択することなく処理を終了する。なお、推奨車線を選択することなく、図４に示すフローチャートのＳ３の処理に復帰した場合、推奨車線選択部１７１は、処理手順をステップＳ１に戻す。
　また、自車両１０の現在位置が車線変更可能区間内にある場合（ステップＳ１３／ＹＥＳ）、推奨車線選択部１７１は、走行予定時間を車線ごとに算出する(ステップＳ１４)。推奨車線選択部１７１は、例えば、以下のようにして走行予定時間を算出する。まず、推奨車線選択部１７１は、車線ごとに、車線変更可能区間の残距離（車線変更不可区間に進入するまでの距離）を算出する。例えば、推奨車線選択部１７１は、自車両１０の現在位置と、車線変更不可区間の進入地点の位置とを取得し、地図データベース５４１の情報に基づいて道路の形状等を反映して、車線変更可能区間の残距離を算出する。次いで、推奨車線選択部１７１は、領域情報７００に基づいて、車線ごとの予定車速を取得し、車線ごとの車線変更可能区間の残距離を、車線ごとの予定車速で除算することによって、走行予定時間を算出する。
　次に、推奨車線選択部１７１は、ステップＳ１１で特定した車線への車線変更の回数を車線ごとに求める（ステップＳ１５）。例えば、道路が片側３車線の道路であり、Ｓ１１で特定した車線が左端の車線であるとする。この場合、左端の車線は、車線変更回数が「０」回であり、中央の車線は、車線変更回数が「１」回であり、「右端」の車線は、車線変更回数が「２」回である。次に、推奨車線選択部１７１は、後述する処理で求められる車線ごとの車線変更可能区間の距離と、ステップＳ１５で求めた車線変更回数とに基づいて、車線変更係数テーブルＴＢから車線変更係数を車線ごとに求める（ステップＳ１６）。
　次に、推奨車線選択部１７１は、Ｓ１６で取得した車線変更係数と、Ｓ１４で算出した走行予定時間とに基づいて推奨度を算出し（ステップＳ１７）、算出した推奨度に基づいて推奨車線を選択する（ステップＳ１８）。以下、推奨度を算出する処理について詳述する。
　推奨車線選択部１７１は、位置特定部１７３により特定される自車両１０の現在位置を示す情報を取得する。推奨車線選択部１７１は、取得した現在位置の情報に基づいて、自車両１０の位置する道路のリンク情報７０３を地図データベース５４１から取得する。次いで、推奨車線選択部１７１は、リンク情報７０３に基づいて、以下に示す式（１）を用いて車線ごとの推奨度を算出する。推奨度とは、車線に関する情報に基づいて算出される、走行車線を選択する際の基準となる値であり、走行を推奨する度合いを示す。車速に関する情報には、車線ごとの予定車速、車線変更の回数等が含まれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　推奨車線選択部１７１は、まず、車線変更可能区間（ｋｍ）を予定車速（ｋｍ／ｈ）で除算して、車線変更可能区間を走行する走行予定時間を求める。式（１）に示す「３６００」は、走行予定時間の単位を「秒」に変換する数値である。次に、推奨車線選択部１７１は、単位を秒に変換した走行予定時間と、車線変更係数とを積算した積算値の逆数を求め、求めた値を推奨度とする。式（１）を参照すると明らかなように、推奨度は、車線変更可能区間を走行する走行予定時間が短くなるほど、数値が大きくなる。また、車線変更係数は、車線変更可能区間の残距離が長いほど、数値の小さい係数が選択される。このため、推奨度は、車線変更可能区間の残距離が長いほど、数値が大きくなる。また、車線変更係数は、車線変更回数が少ないほど、数値の小さい係数が選択される。このため、推奨度は、車線変更回数が少ないほど、数値が大きくなる。
　図１０（Ａ）～図１０（Ｄ）を参照しながら推奨度の算出について具体的に説明する。図１０（Ａ）は、複数車線を有する道路の車線ごとのリンク長を示し、図１０（Ｂ）は、車線ごとの予定車速を示し、図１０（Ｃ）は、車線変更係数テーブルＴＢの一部を示し、図１０（Ｄ）は、車線変更可能区間の残距離に応じて求めた車線ごとの推奨度を示す図である。
　次の分岐等の直前で走行すべき車線を車線ＩＤ「２」の車線とし、車線変更可能区間が６ｋｍである場合、車線「１」及び車線「２」の推奨度は、１／｛６［ｋｍ］／６０［ｋｍ／ｈ］×３６００×１｝＝１／３６０となる。なお、車線変更可能区間が６ｋｍであるため、車線変更係数は、車線「１」の車線も車線「２」の車線も「１」となる。車線「１」と車線「２」の推奨度の値が同一である場合、後述する推奨車線選択部１７１は、いずれの車線を選択してもよいが、車線変更回数の少ないほうの車線を推奨車線に選択するようにしてもよい。
　同様に、車線変更可能区間が０．５ｋｍである場合の推奨度は、車線「１」の車線も車線ＩＤ「２」の車線も１／｛０．５［ｋｍ］／６０［ｋｍ／ｈ］×３６００×１｝＝１／３０となる。この場合も車線「１」、車線「２」の推奨度の値が同じであるため、いずれの車線を選択しもよいが、推奨車線選択部１７１は、車線変更回数の少ないほうの車線を推奨車線に選択するようにしてもよい。
　同様に、車線変更可能区間が０．３ｋｍである場合の推奨度は、車線「１」の車線は、１／｛０．３［ｋｍ］／６０［ｋｍ／ｈ］×３６００×２｝＝１／３６となる。分岐部等の直前で走行すべき車線は車線「２」の車線であるため、車線「１」の車線変更回数は１回であり、車線変更可能区間が０．３ｋｍの場合の車線変更係数は２となる。また、車線「２」の車線は、１／｛０．３［ｋｍ］／６０［ｋｍ／ｈ］×３６００×１｝＝１／１８となる。分岐部等の直前で走行すべき車線は車線「２」の車線であるため、車線「２」の車線変更回数は０回であり、車線変更可能区間が０．３ｋｍの場合の車線変更係数は１となる。この場合、推奨車線選択部１７１は、推奨度の値が大きい車線「２」を推奨車線として選択する。
　同様に、車線変更可能区間が０．１ｋｍである場合の推奨度は、車線「１」の車線は、１／｛０．１［ｋｍ］／６０［ｋｍ／ｈ］×３６００×２｝＝１／１２となる。また、車線「２」の車線は、１／｛０．１［ｋｍ］／６０［ｋｍ／ｈ］×３６００×１｝＝１／６となる。この場合、推奨車線選択部１７１は、推奨度の値が大きい車線「２」を推奨車線として選択する。
　なお、上述した式（１）では、推奨度の算出の際に、走行予定時間と車線変更係数との両方の値を使用していた。これ以外に、車線変更係数を使用することなく、走行予定時間だけを使用して推奨度を算出してもよい。すなわち、車線ごとの予定車速を車線に関する情報として使用して、車線変更可能区間と予定車速とを使用して走行予定時間を算出し、推奨度を車線ごとに算出してもよい。走行予定時間を使用して推奨度を算出すると、走行予定時間が短いほど、推奨度の値が大きくなるため、走行予定時間の短い車線が推奨車線として選択される。
　また、走行予定時間を使用することなく、車線変更係数だけを使用して推奨度を算出してもよい。すなわち、車線ごとの車線変更係数を車線に関する情報として使用して、推奨度を車線ごとに算出してもよい。車線変更係数だけを使用して推奨度を算出する場合、車線変更可能区間の距離が同じであれば、車線変更回数が少ないほど推奨度が大きくなる。このため、車線変更回数の少ない車線が推奨車線として選択される。また、車線変更可能区間の残距離が短くなるほど、分岐部等の直前で走行すべき車線への車線変更の回数が多い車線よりも、車線変更の回数が少ない車線が選択される。
　また、推奨車線選択部１７１は、旅行時間やリンク旅行時間を車線ごとに算出して推奨度を求めてもよい。リンク旅行時間とは、自車両１０がその車線を走行するのに要すると予測される時間である。また、旅行時間は、出発地から目的地までのリンク旅行時間の和、すなわち、出発地から目的地へ到達するまでに要する時間である。なお、リンク旅行時間は、リンク長を、各車線の予定車速で除算して求められる。ここで使用される予定車速も、平均車速を用いることができ、平均車速は、過去の交通情報に基づいて定められ、時刻、曜日、特異日、季節等に応じて変更することができる。また、時刻帯ごと、曜日ごと等の複数の平均車速を利用して予定車速を求めてもよい。
　車線変更可能区間（ｋｍ）の算出の際に必要な車線変更不可能区間の値は、１００ｍ等の固定値に設定してもよい。また、図１１に示すように次の分岐部等において渋滞が発生している場合には、１００ｍ等の所定距離に、渋滞の発生している区間の距離を追加して車線変更不可能区間とすることもできる。また、推奨車線選択部１７１は、交通情報管理センタから、各車線の予定車速に関する情報を取得して渋滞の発生を判断する場合、平均車速が４０ｋｍ／ｈ未満の場合に、渋滞が発生していると判定するようにしてもよい。
　また、推奨車線選択部１７１は、自車両１０の前方において車線数が減少すると判定する場合に、車線減少による車線変更を行う必要がある車線への車線変更が行われないように推奨度を算出してもよい。例えば、推奨車線選択部１７１は、車線数の減少に伴って他の車線への車線変更が必要な車線の場合、以下に示す式（２）を用いて推奨度を算出する。なお、車線数が減少しても車線変更の必要のない車線は、上記式（１）により推奨度が算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　式（２）に示すαの値は、事前に設定された値であって、車線数の減少に伴って他の車線への車線変更が必要な車線の推奨度が、他の車線の推奨度よりも低くなるように設定されている。また、推奨車線選択部１７１は、走行中の道路が、自動運転専用の車線が設けられている道路である場合に、この車線の推奨度を算出する際に、車線変更係数として他の車線よりも低いものを使用してもよい。また、推奨車線選択部１７１は、走行中の道路が、自動運転専用の車線が設けられている道路である場合に、上記式（２）のαの値を減算して推奨度を算出するようにしてもよい。なお、車線変更係数と、αとは、無名数である。
　推奨車線選択部１７１は、車線ごとの推奨度に基づいて自車両１０が走行すべき推奨車線を選択する。推奨車線選択部１７１は、推奨度の値が最も大きい車線を推奨車線として選択する。なお、推奨車線選択部１７１は、次の分岐部等までの間に、車線変更可能区間が存在しない場合、制御部１７０は、次の分岐部等の直前で走行すべき車線を推奨車線に選択してもよい。この場合、制御部１７０は、次の分岐部等の直前で走行すべき車線に強制的に車線変更するようにしてもよい。また、制御部１７０は、現在位置から次の分岐部等までの距離が短い、すなわち、現在位置が分岐部等に近い場合、逆のほうに車線変更しないように推奨車線を選択する。具体的には、制御部１７０は、現在位置が分岐部等に近い場合、次の分岐部等の直前で走行すべき車線から遠ざかる車線への車線変更は行わないようにする。
　図１２を参照しながら推奨車線選択部１７１による推奨車線の選択方法について説明する。図１２は、車線ＩＤ「１」の車線と、車線ＩＤ「２」の車線との車線変更可能区間の距離に応じた推奨度を示す。推奨車線選択部１７１は、推奨度の値が大きいほうの車線を、推奨車線に選択する。例えば、車線変更可能区間が２５ｋｍの場合、車線ＩＤ「１」の車線の推奨度は、「１／１１２５」であり、車線ＩＤ「２」の車線の推奨度は、「１／１０００」である。この場合、車線ＩＤ「２」の車線の推奨度が車線ＩＤ「１」の車線の推奨度よりも大きいので、推奨車線選択部１７１は、車線ＩＤ「２」の車線を推奨車線として選択する。
　次に、図６を用いて、図５のステップＳ１２の車線変更可能区間特定処理について詳述する。
　制御部１７０は、まず、図５のステップＳ１０で特定した分岐部等から手前１００ｍ以内の区間を車線変更可能区間として特定する（ステップＳ２１）。次に、制御部１７０は、路車間通信装置３２０を用いて交通情報を取得する（ステップＳ２２）。制御部１７０は、交通情報を取得すると、取得した交通情報に基づいて、ステップＳ１１で特定した車線であって、ステップＳ１０で特定した分岐部等の直線の区間において渋滞が発生しているか否かを判定する（ステップＳ２３）。
　制御部１７０は、渋滞が発生していると判定すると（ステップＳ２３／ＹＥＳ）、ステップＳ２１で特定した車線変更不可区間に、分岐部等から続く渋滞区間を足した区間を新たな車線変更不可区間に設定する（ステップＳ２４）。ここで、分岐部等に進入する際に走行すべき車線に渋滞が発生している場合、渋滞が発生していない場合と比較して、より早い段階で当該車線に車線変更する必要がある。自車両１０が分岐部等に近づけば近づくほど、渋滞の影響を受ける可能性が高まり、当該車線に車線変更ができない可能性が高まるからである。そして、上述した方法によって、車線変更不可区間を設定することにより、車線変更不可区間を、実際の渋滞の状況を反映した適切な区間とすることができ、渋滞の影響で、自車両１０が対応する車線に車線変更できない可能性を低減できる。次いで、制御部１７０は、現在位置から次の分岐部等までの区間のうち、車線変更不可区間を除いた区間を車線変更可能区間に設定する（ステップＳ２５）。
［変形例］
　図５に示す処理フローでは、ステップＳ１４において走行予定時間を車線ごとに算出し、算出した走行予定時間に基づいて各車線の推奨度を算出したが、自車両１０と、自車両１０の前方を走行する車両との車間距離を計測して、計測した車間距離に基づいて推奨度を車線ごとに算出してもよい。車間距離の算出手順について以下に説明する。
　図１３は、車間距離の計測手順を示すフローチャートである。
　制御部１７０の推奨車線選択部１７１は、まず、自車両１０の走行車線（以下、自車線という）において、自車両１０の直前を走行する車両（以下、直前車両と呼ぶ）との距離を計測する（ステップＳ３１）。推奨車線選択部１７１は、レーダ装置３３０に車間距離の計測を指示し、レーダ装置３３０から入力される先行車両情報により直前車両との車間距離の情報を取得する。推奨車線選択部１７１は、取得した先行車両情報に基づいて、直前車両との車間距離の情報を取得する。また、カメラ３４１としてステレオカメラが搭載されている場合、推奨車線選択部１７１は、ステレオカメラにより撮影された撮影画像に基づいて直前車両との車間距離を計測してもよい。
　次に、推奨車線選択部１７１は、自車線の右側に走行車線（以下、右側車線という）が存在するか否かを判定する（ステップＳ３２）。推奨車線選択部１７１は、例えば、カメラ３４１の撮影画像に基づいて、自車線の右側に車線が存在するか否かを判定する（ステップＳ３２）。推奨車線選択部１７１は、右側車線が存在すると判定した場合（ステップＳ３２／ＹＥＳ）、右側車線を走行する直前車両との車間距離の計測をレーダ装置３３０に指示する（ステップＳ３３）。ここで、右側車線を走行する直前車両とは、自車両１０よりも前方を走行する車両であって、自車両１０との距離が最も近い車両を指す。なお、この処理の詳細については、図１５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
　次に、推奨車線選択部１７１は、右側車線を走行する直前車両との車間距離が第１車線変更禁止距離以内であるか否かを、ステップＳ３３により測定した車間距離に基づいて判定する（ステップＳ３４）。
　図１４は、第１車線変更禁止距離及び第２車線変更禁止距離を説明するための図である。図１４を参照しながら第１車線変更禁止距離について説明する。図１４は、片側３車線の道路の、自車両１０が走行する側の３車線を示す。また、自車両１０は、３車線のうちの中央車線を走行し、左側車線には、自車両１０の位置を基準とした第１車線変更禁止距離の範囲を示す。
　第１車線変更禁止距離とは、この距離の範囲内を走行する車両が存在する場合に、自車両１０がこの車両が走行している車線に車線変更することを禁止する距離である。第１車線変更禁止距離は、自車両１０よりも前方であって、自車両１０から事前に設定された距離の範囲に設定される。第１車線変更禁止距離は、自車両１０が安全に車線変更を行うことができる車間距離の最低値よりも短い距離に設定される。この車間距離の最低値は、例えば、自車両１０の現在の車速に基づいて設定される。
　推奨車線選択部１７１は、測定された、右側車線を走行する直前車両との車間距離が、第１車線変更禁止距離以下である場合、この右側車線を車線変更禁止車線に設定する（ステップＳ３５）。
　次に、推奨車線選択部１７１は、右側車線を走行する後方車両との車間距離の計測を行う（ステップＳ３６）。後方車両とは、自車両１０と並走する車両、又は自車両１０よりも後方を走行する車両である。自車両１０と並走する車両とは、道路の幅方向において、自車両１０と車体が重なる車両である。
　推奨車線選択部１７１は、レーダ装置３３０が、自車両１０よりも後方の車両を検出可能に搭載されている場合には、レーダ装置３３０により測定される後方車両情報に基づいて、後方を走行する車両との車間距離を計測する。後方車両情報には、例えば、後方車両の有無情報や、後方車両までの距離（車間距離）、角度（相対位置）、速度（相対速度）、加速度等の情報が含まれる。また、自車両１０に、カメラ３４１として、自車両１０の後方を撮影する後方カメラが搭載されており、このカメラ３４１がステレオカメラである場合、カメラ３４１の撮影画像に基づいて、後方の車両との車間距離を計測することができる。後方車両との車間距離を計測する処理フローの詳細についても、図１５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
　次に、推奨車線選択部１７１は、ステップＳ３６において測定した車間距離に基づいて、第２車線変更禁止距離以内に、後方車両が存在するか否かを判定する（ステップＳ３７）。
　図１４に、第２車線変更禁止距離を示す。第２車線変更禁止距離は、自車両１０の車体の先頭から後ろの範囲であって、自車両１０の車体の先頭から事前に設定された距離の範囲内に設定される。第２車線変更禁止距離は、自車両１０が安全に車線変更を行うことができる車間距離の最低値よりも短い距離に設定される。この車間距離の最低値は、例えば、自車両１０の現在の車速に基づいて設定される。
　推奨車線選択部１７１は、右側車線を走行する後方車両との車間距離が、第２車線変更禁止距離以下である場合（ステップＳ／ＹＥＳ）、右側車線を車線変更禁止車線に設定する（ステップＳ３５）。
　ステップＳ３２の判定、又はステップＳ３７の判定が否定判定である場合、推奨車線選択部１７１は、自車線の左側に車線（以下、左側車線という）が存在するか否かを判定する（ステップＳ３８）。推奨車線選択部１７１は、ステップＳ３２と同様の方法により左側車線が存在するか否かを判定する。
　推奨車線選択部１７１は、左側車線が存在しないと判定した場合（ステップＳ３８／ＮＯ）、この処理フローを終了させる。また、推奨車線選択部１７１は、左側車線が存在すると判定した場合（ステップＳ３８／ＹＥＳ）、左側車線を走行する車両との車間距離の計測が必要であるか否かを判定する（ステップＳ３９）。推奨車線選択部１７１は、ステップＳ３１において計測した自車線を走行する直前車両との車間距離に基づいて、左側車線を走行する直前車両との車間距離の計測が必要であるか否かを判定する。推奨車線選択部１７１は、自車線を走行する直前車両との車間距離が予め設定されたしきい値以上であり、自車両１０が、自車線を走行する直前車両から大きく離れて走行している場合、左側車線への車線変更を行う必要がないと判定する。このため、推奨車線選択部１７１は、左側車線を走行する直前車両との車間距離の計測は不要であると判定する。
　また、推奨車線選択部１７１は、ステップＳ３３において計測した右側車線を走行する直前車両との車間距離と、ステップＳ３５で設定した車線変更禁止車線の設定とに基づいて、左側車線を走行する車両との車間距離の計測が必要であるか否かを判定する。推奨車線選択部１７１は、右側車線を走行する直前車両との車間距離が予め設定されたしきい値以上であり、右側車線が車線変更禁止車線に設定されていない場合、左側車線への車線変更を行う必要がないと判定する。この判定は、車両の追い越しは、車両の右側から行うとの前提に基づいている。このため、推奨車線選択部１７１は、左側車線を走行する直前車両との車間距離の計測は不要であると判定する。
　ステップＳ３９において、左側車線を走行する車両との車間距離の計測が必要であると判定した場合（ステップＳ３９／ＹＥＳ）、推奨車線選択部１７１は、ステップＳ３３と同様の方法により左側車線を走行する直前車両及び後方車両との車間距離を計測する（ステップＳ４０）。また、左側車線を走行する車両との車間距離の計測が不要であると判定した場合（ステップＳ３９／ＮＯ）、推奨車線選択部１７１は、自車線よりも左側に位置するすべての左側車線において、直前車両との車間距離を「０」ｍに設定する（ステップＳ４１）。直前車両との車間距離が「０」ｍに設定されることで、推奨車線選択部１７１は、車間距離が「０」ｍに設定された車線が、車線変更の対象から除外される。
　推奨車線選択部１７１は、左側車線での車間距離の計測が不要であると判定して車間距離を「０」ｍに設定すると、又は左側車線での車間距離を計測すると、上述した図５に示すフローチャートのステップＳ１５及びＳ１６の処理を行って、各車線の推奨度を算出する（ステップＳ１７）。推奨車線選択部１７１は、推奨度の設定において、ステップＳ３５の処理により車線変更禁止車線に設定された車線が存在する場合、この車線に対する推奨度の算出は行わない。推奨度が算出されない車線は、車線変更の対象車線から除外される。
　また、推奨車線選択部１７１は、車線の推奨度を算出する際には、上述した走行予定時間（車線変更可能区間／予定車速）に代えて、図１３に示す処理フローにより計測した車間距離を、対応する係数に変換した値を使用する。この係数は、例えば、車間距離が大きくなるほど、値が小さくなるように設定された係数であり、車線変更係数テーブルＴＢと同様に記憶部５４０に記憶される。なお、この車間距離に対応した係数は、第１車線変更禁止距離及び第２車線変更禁止距離に対応する距離には、値が設定されていない。
　推奨車線選択部１７１は、車間距離に対応した係数に、車線変更係数を積算した積算値の逆数を推奨度として算出する。
　なお、推奨車線選択部１７１は、推奨度を算出せずに、計測された自車線の直前車両との車間距離と、右側車線の直前車両との車間距離と、左側車線の直前車両との車間距離とのうち、車間距離が最も長い車線を推奨車線として選択してもよい。
　なお、図１３に示すステップＳ３１、Ｓ３３及びＳ３９において、車間距離の測定対象となる直前車両が車線変更を開始し、直前車両が車線境界線をまたいでいる状態である場合、図１３に示す処理フローを終了させ、直前車両の車線変更が終了するまで待機するようにしてもよい。また、自車両１０と、車間距離の測定対象となる直前車両との間に、車線変更を行って割り込んでくる車両が存在し、この車両が車線境界線をまたいでいる状態にある場合には、図１３に示す処理フローを終了させ、この車両の車線変更が終了するまで待機するようにしてもよい。
　また、車線変更を開始した、測定対象となる直前車両、又は車線変更を行って割り込んでくる車両が、方向指示器を点滅させているが、これらの車両の走行車線内の走行であって、車線境界線をまたいでいない場合には、車間距離の計測を継続してもよい。
　次に、図１５に示すステップＳ３３の詳細について説明する。図１５は、右側車線の車間距離を計測する手順を示すフローチャートである。
　推奨車線選択部１７１は、まず、レーダ装置３３０により測定される先行車両情報を入力する（ステップＳ５１）。推奨車線選択部１７１は、入力された先行車両情報に基づいて、直前車両との車間距離を計測できたか否かを判定する（ステップＳ５２）。推奨車線選択部１７１は、直前車両との車間距離が計測できなかった場合（ステップ５２／ＮＯ）、すなわち、レーダ装置３３０により距離を計測可能な範囲内に、直前車両が存在しない場合、右側車線に少なくともレーダ装置３３０により計測可能な範囲には直前車両なしと判定して、車間距離を、レーダ装置３３０により計測可能な最大距離に基づいて設定する。例えば、レーダ装置３３０が最大５００ｍまで計測可能であれば、５００ｍと設定する（ステップＳ５３）。ただし、車間距離の設定値は、計測可能な最大距離と等しい値でなくてもよい。
　また、推奨車線選択部１７１は、直前車両との車間距離の計測が可能であった場合（ステップ５２／ＹＥＳ）、計測された車間距離は、自車線を走行する直前車両との車間距離であるか否かを判定する（ステップ５４）。推奨車線選択部１７１は、先行車両情報に含まれる、先行車両との角度（相対位置）の情報に基づいて、計測された車間距離が自車線を走行する直前車両との車間距離であるか否かを判定する。
　推奨車線選択部１７１は、測定された車間距離が自車線を走行する直前車両との車間距離ではないと判定した場合（ステップＳ５４／ＮＯ）、計測された車間距離を、右側車線を走行する直前車両との車間距離として登録し、ステップＳ５９の処理に移行する。
　また、推奨車線選択部１７１は、計測された車間距離が自車線を走行する直前車両との車間距離であると判定した場合（ステップＳ５４／ＹＥＳ）、右側車線を走行する直前車両との車間距離を計測できなかったと判定し、自車線内において、自車両１０を右側に移動させる距離Ｘを決定する（ステップＳ５５）。
　図１６（Ａ）には、右側車線を走行する直前車両との車間距離をレーダ装置３３０により計測できない場合を例示する。例えば、自車両１０が、自車線を走行する直前車両に近づき過ぎると、レーダ装置３３０から出射される電波が、自車線を走行する直前車両で反射され、右側車線を走行する直前車両との車間距離を計測することができない場合がある。このような場合、推奨車線選択部１７１は、レーダ装置３３０から出射される電波が自車線の直前車両に反射されないように、自車両１０を自車線内で右側に寄せる。
　距離Ｘは、予め設定された固定値（例えば、０．２ｍ）を使用してもよいし、自車両１０と、車線境界線との距離をカメラ３４１の撮影画像に基づいて算出して、算出した距離に基づいて移動距離Ｘを設定してもよい。車線境界線は、自車線と右側車線とを区切る境界線である。
　また、右側車線を走行する車両が自車両１０と並走していることを、カメラ３４１の撮影画像に基づいて検出した場合、この並走する車両と自車両１０との道路幅方向の距離を算出し、算出した距離から安全マージンを減算した値を距離Ｘとして設定してもよい。さらに、右側車線で自車両１０に並走する車両が存在する場合、図１５に示す処理フローを中止にしてもよい。
　推奨車線選択部１７１は、距離Ｘを決定すると、車両制御ＥＣＵ２００に、自車両１０を右側に距離Ｘ、移動させるように要求する（ステップＳ５６）。
　図１６（Ｂ）には、自車線内において、自車両１０を右側に距離Ｘ移動させた様子を示す。推奨車線選択部１７１は、自車両１０を右側に距離Ｘ移動させ、レーダ装置３３０から出射される電波が右側車線を走行する直前車両に届く位置に移動させる。
　車両制御ＥＣＵ２００は、推奨車線選択部１７１から自車両１０の右側への移動を要求されると、自車両１０の右側への移動が可能な否かを判定する。車両制御ＥＣＵ２００は、カメラ３４１の撮影画像に基づいて、自車両１０の走行位置を、自車線内の右側に移動させることが可能であるか否かを判定する。例えば、車両制御ＥＣＵ２００は、自車線の後方からオートバイが近づいてくることを検出した場合、このオートバイが自車両１０を、自車両１０の右側から追い抜く可能性があると判定して、自車両１０の右側への移動を禁止にする。また、自車両１０を右側に移動させた際、右側車線で自車両１０に並走する車両との距離が予め設定された距離よりも短くなる場合、車両制御ＥＣＵ２００は、自車両１０の右側への移動を禁止にする。この場合、車両制御ＥＣＵ２００は、推奨車線選択部１７１に、自車両１０の右側への移動は禁止である旨を通知する。
　また、車両制御ＥＣＵ２００は、自車両１０の右側への移動が可能であると判定した場合、推奨車線選択部１７１に、右側への移動が可能であるとの応答を通知する。また、車両制御ＥＣＵ２００は、自車両１０を、自車線内において右側に移動させる旨を、自車両１０の表示パネル（図示略）に表示させる。そして、車両制御ＥＣＵ２００は、自車両１０を、距離Ｘ移動させる制御信号を生成してステアリングＥＣＵ１４０に出力する。車両制御ＥＣＵ２００は、自車両１０の右側への移動が完了すると、移動が完了した旨を推奨車線選択部１７１に通知する。
　推奨車線選択部１７１は、車両制御ＥＣＵ２００から、移動が完了した旨の通知を受信すると、自車線内での自車位置の右側への移動が完了したと判定し（ステップＳ５７／ＹＥＳ）、ステップＳ５１に戻り車間距離の計測を再度行う。
　また、推奨車線選択部１７１は、自車両１０の右側への移動が禁止であるとの応答を受信した場合、又は所定時間を経過しても自車両１０の移動が完了したとの応答を車両制御ＥＣＵ２００から受信できない場合、距離Ｘの移動が完了していないと判定して（ステップＳ５７／ＮＯ）、右側車線の直前車両との車間距離を「０」ｍに設定する（ステップＳ４８）。車間距離が「０」ｍに設定されることで、車間距離を「０」ｍに設定された車線が車線変更の候補から除外される。
　次に、推奨車線選択部１７１は、自車線よりも右側のすべての車線において、直前車両との車間距離の計測を終了したか否かを判定する（ステップＳ５９）。車間距離を計測していない車線が存在する場合（ステップＳ５９／ＮＯ）、推奨車線選択部１７１は、車間距離を計測していない車線を選択して、レーダ装置３３０に、この車線を走行する直前車両との車間距離を計測させる。
　また、右側車線を走行する後方車両との車間距離を計測する処理手順は、図１５に示す処理フローとほぼ同一であるため、詳細な説明は省略する。
　右側車線を走行する後方車両との車間距離を計測する処理フローにおいては、図１５に示すステップＳ５１の「先行車両情報を入力するステップ」が、「後方車両情報を入力するステップ」に変更になる。後方車両情報は、レーダ装置３３０により計測され、例えば、後方車両の有無情報や、後方車両までの距離（車間距離）、角度（相対位置）、速度（相対速度）、加速度等の情報が含まれる。
　また、図１５に示すステップＳ５４の「自車線の直前車両との車間距離を計測したか否かを判定するステップ」が、「自車線において、自車両１０の直後を走行する車両との車間距離を計測したか否かを判定するステップ」となる。
　次に、図１７を参照しながら推奨度を算出する他の方法について説明する。図１７は、推奨度を算出する他の方法を説明するための図であり、片側３車線の道路であって、自車両１０が走行する側の車線を示す。
　自車両１０は、３車線のうちの中央車線を走行し、どの車線も同程度の混雑具合であるが、左側車線には他の車両よりも低速で走行する車両（以下、車両ｂという）が走行しているため、車間距離が大きい場合を示す。このような道路状況においては、中央車線から左側車線に車線変更を行っても、各車線の混雑具合が同程度であるため、走行時間を短縮するという効果が得られず、無用な車線変更となる。
　このような無用な車線変更が行われないようにするため、推奨車線選択部１７１は、例えば、車速センサ３５０により測定される車速が、所定値（例えば、３０ｋｍ／ｈ）以下に低下した場合に、推奨度を以下に示す式（３）を用いて推奨度を算出してもよい。
　推奨度＝（第２距離－第１距離）×仮想速度差／車線変更係数・・・（３）
　第１距離は、自車両１０と、自車線の直前車両との車間距離である。また、第２距離は、推奨度を算出する対象となる車線における、直前車両との車間距離である。図１７に示す例では、対象車線が左側車線であり、左側車線において自車両１０の直前を走行する車両ａと、自車両１０との車間距離が第２距離となる。
　仮想速度差は、対象車線を走行する直前車両の車速と、自車両１０の車速との差である。図１７に示す例では、左側車線を走行する車両ａの車速と、自車両１０の車速との差である。車両ａの車速と自車両１０の車速との差は、は、レーダ装置３３０により測定してもよいし、カメラ３４１により車両ａを複数回撮影して、複数回の撮影画像から車両ａの車速を求めてもよい。また、車両ａの車速と自車両１０の車速との差を計測できない場合には、自車両１０が走行中の道路の規制速度を車両ａの車速とみなし、規制速度と自車両１０の速度の差で代用してもよい。
　また、車線変更係数は、車線変更可能区間の残距離と、車線変更回数とに基づいて、図８に示す車線変更係数テーブルＴＢから取得することができる。なお、車線変更回数は、自車線から対象車線に車線変更する場合の車線変更回数である。
　また、第２距離の値が、第１距離の値よりも小さい場合、推奨度の値はマイナスの値となる。このような場合、推奨車線選択部１７１は、この推奨度がマイナスの車線に車線変更するよりも、自車線をそのまま走行すると判定してもよい。
　以上説明したように本実施形態の制御部１７０は、走行中の道路が複数車線を有する道路である場合に、走行中の道路の車線ごとの推奨度を、車線に関する情報に基づいて算出して、走行車線を選択する。従って、道路状況に応じた最適な走行車線を選択することができる。
　また、車線ごとの予定車速を車線に関する情報として使用して、推奨度を車線ごとに算出するので、走行車速の早い車線を推奨車線として選択することができる。
　また、制御部１７０は、分岐点の直前の区間において走行すべき車線を特定し、現在走行中の車線から特定した車線への車線変更の回数を車線に関する情報として使用して、各車線の推奨度を算出する。従って、頻繁な車線変更を防止することができる。
　また、現在位置から車線変更不可区間までの残距離が短くなるほど、車線変更回数が多い車線は選択されないようにした。このため、分岐部等の間際での車線変更の回数を低減して、突発的な渋滞等により走行すべき車線に車線変更できない事態の発生を防止することができる。
　また、制御部１７０は、交通情報により車線に渋滞が発生していると判定すると、車線変更不可区間の長さを変更する。従って、走行すべき車線に車線変更できない事態の発生を防止することができる。
　また、制御部１７０は、車両の前方において道路の車線数が減少すると判定される場合に、車線数の減少によって車線変更を行う必要がある車線への車線変更が行われないように推奨度を算出する。従って、車線数の減少によって車線がなくなる車線への車線変更が行われないようにすることができる。
　また、自車両１０は、自車両１０の前方に位置する車両との車間距離を計測するレーダ装置３３０を搭載する。推奨車線選択部１７１は、レーダ装置３３０により計測された車間距離に基づいて、各車線の推奨度を算出する。従って、各車線の車間距離に基づいて各車線の推奨度を算出することができ、道路状況に応じた最適な走行車線を選択することができる。
　また、推奨車線選択部１７１は、前方に位置する車両との車間距離が予め設定された距離以上であると判定された車線が検出された場合、他の車線に対する車間距離の計測を行わないようにレーダ装置３３０に指示する。従って、不要な処理が行われないようにすることができる。
　また、推奨車線選択部１７１は、レーダ装置３３０が前方に位置する車両との車間距離を計測できない車線の推奨度を、車間距離を計測できた他の車線の推奨度よりも低く算出する。従って、車間距離を計測できない車線が走行車線として選択されないようにすることができる。
　また、推奨車線選択部１７１は、レーダ装置３３０により計測される車間距離が、自車両１０が走行する自車線において自車両１０の前方を走行する車両との車間距離であり、自車線以外の車線において自車両１０の前方を走行する他車両との車間距離を計測できない場合に、自車両１０の走行を制御する車両制御ＥＣＵ２００に対して、自車両１０を、走行車線内であって、他車両が走行する車線側に移動させるように指示する。従って、自車両１０の自車線内における走行位置を変更させて、他の車線を走行する車両との車間距離が計測できるようにすることができる。
　なお、上述した実施形態では、制御部１７０による制御により、自車両１０が走行する場合を例に説明した。すなわち、制御部１７０の制御による完全自動運転によって自車両１０が走行する場合を例に説明した。但し、道路が複数車線を有する場合に、車線ごとの推奨度を算出して走行する道路を選択する処理は、自車両１０が完全自動運転を行っている場合ではなくても、実行することができる。すなわち、運転手による手動操作によって、自車両１０が走行している場合であっても、車線ごとの推奨度を算出して推奨車線を選択し、選択した推奨車線を表示パネル５６４に表示するものであってもよい。
　また、完全自動運転以外の自動運転として、例えば、特定機能自動運転と、複合機能自動運転とが含まれる。特定機能自動運転は、加速操作と、制動操作と、操舵操作とのうちのいずれか１つを自動運転支援システム１により支援するモードである。また、複合機能自動運転は、加速操作と、制動操作と、操舵操作とのうちの少なくとも２つの運転操作を自動運転支援システム１により支援するモードである。
　加速・制動操作を支援する機能には、例えば、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）とＣＡＣＣ（Cooperative Adaptive Cruise Control）とが含まれる。ＡＣＣは、車両の前方に搭載されたレーダ装置３３０を用いて、前方を走行する先行車両との車間距離を一定に保ち、必要に応じて運転手への警告を行うシステムである。また、ＣＡＣＣは、ＡＣＣの機能に加え、車車間通信によって先行車両の加減速情報を共有することで、より精密な車間距離制御を行うシステムである。また、運転手の操舵操作を支援する機能には、ＬＫＡＳ（Lane Keep Assist System）が含まれる。ＬＫＡＳは、車両前方のカメラ装置３４０を利用して白線を検知し、車両が走行車線を維持するようにハンドル操作を支援するシステムである。また、運転手の制動操作を支援する機能には、衝突被害軽減ブレーキシステムが含まれる。衝突被害軽減ブレーキシステムとは、カメラ装置３４０やレーダ装置３３０等を用いて車両前方の障害物等を検知して運転者に警告し、また、衝突が避けられない場合には、ブレーキの補助操作を行うシステムである。
　上述した実施形態は、本発明の好適な実施の形態である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、図２は、本願発明を理解容易にするために、自動運転支援システム１の機能構成を主な処理内容に応じて分類して示した概略図であり、図３は、制御部１７０の機能構成を主な処理内容に応じて分類して示した概略図である。しかし、自動運転支援システム１や制御部１７０の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように構成することもできる。また、各構成要素の処理は、１つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。また、各構成要素の処理は、１つのプログラムで実現されてもよいし、複数のプログラムで実現されてもよい。
　１　運転支援システム
　１６１　推奨車線選択部
　１６５　位置特定部
　２００　車両制御ＥＣＵ（車両制御装置）
　５００　自動運転支援装置（車線選択装置）
　５４０　記憶部
 

Claims (21)

  1. 　道路の車線に関する情報である車線情報を有する地図データベースを記憶する記憶部と、
    　車両の現在位置を特定する位置特定部と、
    　前記位置特定部により特定された現在位置と、前記地図データベースが有する前記車線情報とに基づいて、前記車両が走行中の道路の車線ごとに、走行を推奨する度合いを示す推奨度を算出し、算出した推奨度に基づいて走行する車線を選択する推奨車線選択部と、
    　を備えることを特徴とする車線選択装置。
  2. 　前記推奨車線選択部は、車線ごとの走行車速の予測値を前記車線情報として使用して、前記車線ごとの推奨度を算出することを特徴とする請求項１記載の車線選択装置。
  3. 　前記推奨車線選択部は、前記車両の前方に分岐点が存在する場合に、前記分岐点に進入する際に走行すべき車線を特定し、現在走行中の車線から特定した車線への車線変更の回数を前記車線情報として使用して、前記車線ごとの推奨度を算出することを特徴とする請求項１記載の車線選択装置。
  4. 　前記推奨車線選択部は、前記分岐点の直前の所定区間を、車線変更ができない車線変更不可区間に設定して、現在位置から前記車線変更不可区間に進入するまでの残距離が短くなるほど、又は前記特定した走行すべき車線への車線変更の回数が多い車線ほど推奨度が低くなるように、推奨度を算出することを特徴とする請求項３記載の車線選択装置。
  5. 　前記推奨車線選択部は、渋滞の発生の有無に応じて、前記車線変更不可区間の長さを変更することを特徴とする請求項４記載の車線選択装置。
  6. 　前記推奨車線選択部は、前記車両の前方において道路の車線数が減少すると判定される場合に、車線数の減少によって車線変更を行う必要がある車線ほど推奨度が低くなるように、推奨度を算出することを特徴とする請求項１記載の車線選択装置。
  7. 　前記推奨車線選択部は、計測部により計測された、前記車両の前方に位置する他車両との車間距離の情報を入力し、入力された前記車間距離の情報に基づいて、前記車線ごとの前記推奨度を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の車線選択装置。
  8. 　前記推奨車線選択部は、前方に位置する前記他車両との前記車間距離が予め設定された距離以上であると判定された車線が検出された場合、他の車線に対する車間距離の計測を行わないように前記計測部に指示することを特徴とする請求項７記載の車線選択装置。
  9. 　前記推奨車線選択部は、前方に位置する前記他車両との前記車間距離を計測できない車線の推奨度を、前記車間距離を計測できた他の車線の推奨度よりも低く算出することを特徴とする請求項７記載の車線選択装置。
  10. 　前記推奨車線選択部は、前記計測部により計測された車間距離が、前記車両が走行する自車線において前記車両の前方を走行する他車両との車間距離であり、前記自車線以外の車線において前記車両の前方を走行する他車両との車間距離を計測できない場合に、前記車両の走行を制御する車両制御装置に対して、前記車両を、前記走行車線内において、前記自車線以外の車線を走行する前記他車両が走行する車線側に移動させるように指示することを特徴とする請求項９記載の車線選択装置。
  11. 　車両が走行する走行車線を選択する車線選択装置と、前記車線選択装置により選択された車線を走行するように前記車両の走行を制御する車両制御装置とを備える車両制御システムであって、
    　前記車線選択装置は、道路の車線に関する情報である車線情報を有する地図データベースを記憶する記憶部と、
    　前記車両の現在位置を特定する位置特定部と、
    　前記位置特定部により特定された前記車両の現在位置と、前記地図データベースが有する前記車線情報とに基づいて、前記車両が走行中の道路の車線ごとに、走行を推奨する度合いを示す推奨度を算出し、算出した推奨度に基づいて走行する車線を選択する推奨車線選択部と、
    　を備え、
    　前記推奨車線選択部は、計測部により計測された、前記車両の前方に位置する他車両との車間距離が、前記車両が走行する自車線において前記車両の前方を走行する他車両との車間距離であり、前記自車線以外の車線において前記車両の前方を走行する他車両との車間距離を計測できない場合に、前記車両制御装置に対して、前記車両を、前記走行車線内において、前記自車線以外の車線を走行する前記他車両が走行する車線側に移動させるように指示し、
    　前記車両制御装置は、前記車両に搭載された、前記車両の周囲を監視する周囲監視部の監視結果に基づいて、前記車両の移動が可能であると判定した場合に、前記車両を、前記走行車線内において、前記他車両が走行する車線側に移動させることを特徴とする車両制御システム。
  12. 　車両の現在位置を特定するステップと、
    　特定した現在位置と、地図データベースが有する道路の車線に関する情報である車線情報とに基づいて、前記車両が走行中の道路の車線ごとに、走行を推奨する度合いを示す推奨度を算出するステップと、
    　算出した前記推奨度に基づいて前記車両が走行する車線を選択するステップと、
    　を備えることを特徴とする車線選択方法。
  13. 　前記推奨度を算出するステップは、車線ごとの走行車速の予測値を前記車線情報として使用して、前記車線ごとの推奨度を算出することを特徴とする請求１３記載の車線選択方法。
  14. 　前記推奨度を算出するステップは、前記車両の前方に分岐点が存在する場合に、前記分岐点に進入する際に走行すべき車線を特定し、現在走行中の車線から特定した車線への車線変更の回数を前記車線情報として使用して、前記車線ごとの推奨度を算出することを特徴とする請求項１３記載の車線選択方法。
  15. 　前記推奨度を算出するステップは、前記分岐点の直前の所定区間を、車線変更ができない車線変更不可区間に設定して、現在位置から前記車線変更不可区間に進入するまでの残距離が短くなるほど、又は前記特定した走行すべき車線への車線変更の回数が多い車線ほど推奨度が低くなるように、推奨度を算出することを特徴とする請求項１３記載の車線選択方法。
  16. 　前記推奨度を算出するステップは、渋滞の発生の有無に応じて、前記車線変更不可区間の長さを変更することを特徴とする請求項１６記載の車線選択方法。
  17. 　前記推奨度を算出するステップは、前記車両の前方において道路の車線数が減少すると判定される場合に、車線数の減少によって車線変更を行う必要がある車線ほど推奨度が低くなるように、推奨度を算出することを特徴とする請求項１３記載の車線選択方法。
  18. 　前記車両の前方に位置する他車両との車間距離の情報を、前記車間距離を計測する計測部から入力するステップを有し、
    　前記推奨度を算出するステップは、前記入力するステップにより入力した前記車間距離の情報に基づいて、前記車線ごとの推奨度を算出することを特徴１４記載の車線選択方法。
  19. 　前記入力するステップにより入力された前記車間距離により、前記車両の前方に位置する前記他車両との車間距離が予め設定された距離以上であると判定された車線が検出された場合、他の車線に対する車間距離の計測を行わないように前記計測部に指示するステップを有することを特徴とする請求項１８記載の車線選択方法。
  20. 　前記推奨度を算出するステップは、前方に位置する前記他車両との前記車間距離を計測できない車線の推奨度を、前記車間距離を計測できた他の車線の推奨度よりも低く算出することを特徴とする請求項１８記載の車線選択方法。
  21. 　前記推奨度を算出するステップは、前記車間距離を計測するステップにより計測される車間距離が、前記車両が走行する自車線において前記車両の前方を走行する他車両との車間距離であり、前記自車線以外の車線において前記車両の前方を走行する他車両との車間距離を計測できない場合に、前記車両の走行を制御する車両制御装置に対して、前記車両を、前記走行車線内において、前記自車線以外の車線を走行する前記他車両が走行する車線側に移動させるように指示することを特徴とする請求項２０記載の車線選択方法。
     
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