WO2016159172A1 - 自動運転支援システム、自動運転支援方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

自動運転支援システム、自動運転支援方法及びコンピュータプログラム Download PDF

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WO2016159172A1
WO2016159172A1 PCT/JP2016/060544 JP2016060544W WO2016159172A1 WO 2016159172 A1 WO2016159172 A1 WO 2016159172A1 JP 2016060544 W JP2016060544 W JP 2016060544W WO 2016159172 A1 WO2016159172 A1 WO 2016159172A1
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lane
route
automatic driving
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PCT/JP2016/060544
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広彦 後藤
佐藤 裕司
邦明 田中
正樹 高野
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アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
トヨタ自動車株式会社
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    • B60W2552/53Road markings, e.g. lane marker or crosswalk

Definitions

  • the present invention relates to an automatic driving support system that performs automatic driving support in a vehicle, an automatic driving support method, and a computer program.
  • “road” is basically to specify the relationship between roads. Also, which road and which road have a “road” relationship is basically set artificially by a production company that produces map information.
  • Patent Document 1 when traveling on the branch shown in FIG. 16 with no destination set, it is assumed that the straight road 102 is in a road-like relationship with the road 101. In such a case, it is assumed that the vehicle travels to the straight road 102 instead of the curved road 103 to provide automatic driving support. However, the driver does not necessarily want to travel on the straight road 102.
  • the vehicle that is assisting the automatic driving will start from the leftmost lane of the road 101 by “ Since the vehicle is controlled so as to change the lane to the straight road 102 that is “N”, it is necessary for the driver to operate the vehicle so that the vehicle does not change the lane from the leftmost lane of the road 101 to the straight road 102. is there.
  • “road” does not necessarily match the road that the driver wants to travel. Therefore, the vehicle control along the “road” may cause the driver to operate the vehicle unnecessarily. It was.
  • the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and a vehicle in which it is estimated that the vehicle travels without changing the lane from the connection of the lane division in the forward direction of the vehicle and the road for each lane.
  • an automatic driving support system, an automatic driving support method, and a computer program that can reduce unnecessary driving operations of the driver by identifying the future planned driving route of the vehicle. The purpose is to do.
  • an automatic driving support system includes road information acquisition means for acquiring road information for identifying a lane division in front of a vehicle in a traveling direction and a road connection for each lane, and the vehicle performs automatic driving.
  • road information acquisition means for acquiring road information for identifying a lane division in front of a vehicle in a traveling direction and a road connection for each lane, and the vehicle performs automatic driving.
  • a planned travel route identifying unit that identifies a planned travel route that will travel in the future when the vehicle is estimated to travel without changing lanes based on the road information
  • Vehicle control means for supporting automatic driving of the vehicle according to the scheduled travel route specified by the specifying means.
  • “automatic driving assistance” refers to a function of performing or assisting at least a part of the driver's vehicle operation on behalf of the driver.
  • the automatic driving support method is a method of supporting the traveling of the vehicle by performing the automatic driving support.
  • the road information acquisition means acquires road information for identifying the lane classification ahead of the traveling direction of the vehicle and the connection of the road for each lane
  • the planned travel route identification means is configured to assist the vehicle in automatic driving.
  • the vehicle control means includes the planned travel route And supporting automatic driving of the vehicle according to the planned travel route specified by the specifying means.
  • the computer program according to the present invention is a program that supports the running of the vehicle by performing the automatic driving support.
  • road information acquisition means for acquiring road information for identifying the lane classification ahead of the traveling direction of the vehicle and the road connection for each lane, Based on the road information, when the vehicle is estimated to travel without changing lanes, a planned travel route specifying means for specifying a planned travel route that will travel in the future, and the travel specified by the planned travel route specifying means It functions as vehicle control means for supporting automatic driving of the vehicle according to a planned route.
  • the automatic driving support system when the vehicle travels without changing the lane from the lane division in the forward direction of the vehicle and the road connection for each lane.
  • the vehicle travels without changing the lane from the lane division in the forward direction of the vehicle and the road connection for each lane.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a navigation device 1 according to this embodiment.
  • the navigation device 1 includes a current position detection unit 11 that detects a current position of a vehicle on which the navigation device 1 is mounted, a data recording unit 12 that records various data, Based on the input information, the navigation ECU 13 that performs various arithmetic processes, the operation unit 14 that receives operations from the user, and information on the map around the vehicle and the guidance route set in the navigation device 1 for the user Etc., a liquid crystal display 15 that displays voice guidance related to route guidance, a DVD drive 17 that reads a DVD as a storage medium, a probe center, a VICS (registered trademark: Vehicle Information and Communication System) center, etc.
  • a communication module 18 for communicating with the information center. To have.
  • the navigation device 1 is connected to an in-vehicle camera 19 and various sensors installed on a vehicle on which the navigation device 1 is mounted via an in-vehicle network such as CAN. Furthermore, the vehicle control ECU 20 that performs various controls on the vehicle on which the navigation device 1 is mounted is also connected so as to be capable of bidirectional communication. Various operation buttons 21 mounted on the vehicle such as an automatic driving start button are also connected.
  • the current position detection unit 11 includes a GPS 22, a vehicle speed sensor 23, a steering sensor 24, a gyro sensor 25, and the like, and can detect the current vehicle position, direction, vehicle traveling speed, current time, and the like.
  • the vehicle speed sensor 23 is a sensor for detecting a moving distance and a vehicle speed of the vehicle, generates a pulse according to the rotation of the driving wheel of the vehicle, and outputs a pulse signal to the navigation ECU 13.
  • navigation ECU13 calculates the rotational speed and moving distance of a driving wheel by counting the generated pulse.
  • the navigation device 1 does not have to include all the four types of sensors, and the navigation device 1 may include only one or more types of sensors.
  • the data recording unit 12 is also a hard disk (not shown) as an external storage device and a recording medium, and a driver for reading the map information DB 31 and a predetermined program recorded on the hard disk and writing predetermined data on the hard disk And a recording head (not shown).
  • the data recording unit 12 may be constituted by a flash memory, a memory card, an optical disk such as a CD or a DVD, instead of the hard disk.
  • the map information DB 31 may be stored in an external server, and the navigation device 1 may be configured to acquire by communication.
  • the map information DB 31 displays, for example, link data 34 relating to roads (links), node data 35 relating to node points, search data 36 used for processing relating to route search and change, facility data relating to facilities, and maps.
  • the link data 34 includes, for each link constituting the road, the width of the road to which the link belongs, the gradient, the cant, the bank, the road surface condition, the merged section, the road structure, the number of lanes of the road, the number of lanes
  • general roads such as national roads, prefectural roads, and narrow streets
  • data representing roads are recorded for expressways such as national highways, urban highways, exclusive roads, general toll roads, and toll bridges. Is done.
  • the road connection for each lane (more specifically, the shape of a junction or branch point, which lane connects to which road at the junction or branch point) Is also stored.
  • “number of lanes”, “line type of lane line”, and “type of lane connection” are stored in the map information DB 31. ing.
  • the “number of lanes” is information indicating the number of lanes constituting the road (for example, 1, 2, 3, etc.).
  • “Line type of lane line” is information indicating the type of lane line (for example, solid line, broken line, zebra, etc.) for each lane line.
  • the “lane connection type” is information indicating how the lanes constituting the road change (for example, continuation, addition, disappearance, division, integration) for each lane.
  • Zebra which is the “line type of lane marking”, is a lane marking provided to allow the vehicle to merge and branch properly at the branching point and merging point. Shows the line type drawn. For example, it is a diversion zone.
  • continuous as the “lane connection type” indicates that there is no increase or decrease in lanes.
  • Additional indicates that the number of lanes will increase.
  • Disappearance indicates a decrease in lanes.
  • Split indicates that the number of lanes increases as one lane is divided into multiple lanes.
  • Integrated indicates that a plurality of lanes become a single lane, resulting in a decrease in lanes.
  • And navigation ECU13 acquires each information regarding "the number of lanes", “line type of lane line”, and "type of lane connection” from map information DB31 along the advancing direction of a vehicle, road lane classification, It is possible to identify road connections for each lane. For example, “number of lanes” can specify the number of lanes for each point.
  • “Division line type” in addition to the section where the lanes merge, the section where the lanes can be changed to the newly established lane, if there are merges or additional lanes to the main line, the main line is newly merged , The boundary of the lane to be added (that is, the division between the main line and other lanes) can be specified.
  • the “lane connection type” for each lane, it can be specified whether the lane is an existing lane that will continue in the future, a newly added lane, or a lane that disappears.
  • FIG. 2 and FIG. 3 are diagrams showing examples of various information stored in the map information DB 31 in the road section.
  • the navigation ECU 13 refers to each information, and the main road composed of two lanes is added with a new lane on the leftmost side at the branch point. It can be specified that the lane branches in a different direction from the other lanes.
  • the navigation ECU 13 refers to each piece of information so that the road constituted by two lanes and the road constituted by one lane merge from different directions at the junction point, and the three lanes. It is possible to specify that the road section is divided into a road composed of two lanes and a road composed of one lane and then branches in different directions at a certain branch point thereafter.
  • node data 35 actual road branch points (including intersections, T-junctions, etc.) and the coordinates (positions) of node points set for each road according to the radius of curvature, etc.
  • the search data 36 various data used for route search processing for searching for a route from the departure place (for example, the current position of the vehicle) to the set destination is recorded. Specifically, the cost of quantifying the appropriate degree as a route to an intersection (hereinafter referred to as an intersection cost), the cost of quantifying the appropriate degree as a route to a link constituting a road (hereinafter referred to as a link cost), etc. Cost calculation data used for calculating the search cost is stored.
  • the navigation ECU (Electronic Control Unit) 13 is an electronic control unit that controls the entire navigation device 1.
  • the CPU 41 as an arithmetic device and a control device, and a working memory when the CPU 41 performs various arithmetic processes.
  • a ROM 43 in which is stored a route data and the like when the route is searched, a control program, an automatic driving support program (see FIGS. 4 and 5) described later, and the like.
  • An internal storage device such as a flash memory 44 for storing a program read from the ROM 43 is provided.
  • the navigation ECU 13 constitutes various means as processing algorithms.
  • the road information acquisition means acquires road information that specifies the connection between the lane classification ahead of the traveling direction of the vehicle and the road for each lane.
  • the planned travel route specifying means specifies a planned travel route on which the vehicle will travel in the future based on the road information when the vehicle travels with automatic driving support.
  • the vehicle control means performs automatic driving assistance of the vehicle according to the planned travel route specified by the planned travel route specifying means.
  • the operation unit 14 is operated when inputting a departure point as a travel start point and a destination point as a travel end point, and includes a plurality of operation switches (not shown) such as various keys and buttons. Then, the navigation ECU 13 performs control to execute various corresponding operations based on switch signals output by pressing the switches.
  • the operation unit 14 can also be configured by a touch panel provided on the front surface of the liquid crystal display 15. Moreover, it can also be comprised with a microphone and a speech recognition apparatus.
  • the liquid crystal display 15 displays map images including roads, traffic information, operation guidance, operation menus, key guidance, guidance information along the guidance route, news, weather forecast, time, mail, TV program, and the like.
  • the in this embodiment when starting or canceling automatic driving support, guidance for starting or canceling automatic driving support is also displayed.
  • HUD or HMD may be used.
  • the speaker 16 outputs voice guidance for guiding traveling along the guidance route or the lane movement route 33 and traffic information guidance based on an instruction from the navigation ECU 13.
  • voice guidance for starting or canceling automatic driving support is also output.
  • the vehicle in addition to the manual driving traveling that travels based on the user's driving operation, the vehicle automatically travels along a predetermined route or road regardless of the user's driving operation. It is possible to run with automatic driving assistance.
  • traveling by automatic driving support for example, the current position of the vehicle, the lane in which the vehicle travels, and the positions of other vehicles in the vicinity are detected at any time, and the vehicle travels along a route or road preset by the vehicle control ECU 20.
  • vehicle control such as steering, drive source, and brake is automatically performed.
  • a planned travel route on which the vehicle is scheduled to travel in the future is specified, and the control content is set based on the planned travel route.
  • the following five types of automatic driving assistance are performed according to the specified scheduled travel route.
  • Constant speed travel Travels in the same lane at a predetermined set speed (for example, 90% of the speed limit of the traveling road).
  • “Follow-up traveling” Within the same lane with the set speed (for example, 90% of the speed limit of the traveling road) as the upper limit and keeping the distance between the vehicles ahead with a certain distance (for example, 10 m) Run.
  • “Speed management (curve)” When there is a curve ahead in the traveling direction, the vehicle decelerates to a speed corresponding to the curvature radius of the curve before entering the curve.
  • Speed management (exit road) “Speed management (exit road)”...
  • the planned travel route does not have a special road shape such as a curve
  • “constant speed traveling” and “following traveling” are basically performed.
  • special control corresponding to the road shape for example, “speed management (curve)”, “speed management (exit route)”, etc.
  • running by automatic driving assistance of this embodiment a lane change and a right / left turn are not performed, but a vehicle will drive
  • control related to the automatic driving support described in (1) to (6) above may be performed for all road sections, but gates (manned and unmanned, free of charge are not required) at the boundary with other roads to be connected. It is good also as a structure performed only during driving
  • automatic driving section automatic driving support is not always performed, but it is selected by the user to perform automatic driving support, Moreover, it is performed only in a situation where it is determined that traveling can be performed by automatic driving support. In addition, as a situation where traveling cannot be performed by automatic driving support, there is a case where road information necessary for performing automatic driving support such as lane markings cannot be acquired.
  • automatic driving support when driving with automatic driving support is being performed, if it is detected that the user has performed a specific vehicle operation (hereinafter referred to as override) such as accelerator, brake, steering, etc., automatic driving support is stopped.
  • a specific vehicle operation hereinafter referred to as override
  • the controls (1) to (5) are stopped.
  • the above controls (1) to (5) are basically continued, but the control (6) is temporarily performed until the operation is completed. Cancel.
  • the DVD drive 17 is a drive that can read data recorded on a recording medium such as a DVD or a CD. Based on the read data, music and video are reproduced, the map information DB 31 is updated, and the like. A card slot for reading / writing a memory card may be provided instead of the DVD drive 17.
  • the communication module 18 is a communication device for receiving traffic information, probe information, weather information, and the like transmitted from a traffic information center, for example, a VICS center or a probe center. .
  • a vehicle-to-vehicle communication device that performs communication between vehicles and a road-to-vehicle communication device that performs communication with roadside devices are also included.
  • the vehicle exterior camera 19 is constituted by a camera using a solid-state imaging device such as a CCD, for example, and is installed above the front bumper of the vehicle and installed with the optical axis direction downward from the horizontal by a predetermined angle. And the vehicle outside camera 19 images the front of the traveling direction of the vehicle when the vehicle travels in the automatic driving section.
  • the vehicle control ECU 20 performs image processing on the captured image, thereby detecting a lane line drawn on the road on which the vehicle travels, other vehicles in the vicinity, and the like. Provide driving assistance.
  • a sensor such as a millimeter wave radar, vehicle-to-vehicle communication, or road-to-vehicle communication may be used instead of the camera.
  • an illuminance sensor or a rainfall sensor may be installed as means for detecting other surrounding environments.
  • the vehicle control ECU 20 is an electronic control unit that controls a vehicle on which the navigation device 1 is mounted. Further, the vehicle control ECU 20 is connected to each drive unit of the vehicle such as a steering, a brake, and an accelerator, and in this embodiment, the vehicle is controlled by controlling each drive unit after the automatic driving support is started in the vehicle. Carry out automatic driving support. Further, when an override is performed by the user during the automatic driving support, it is detected that the override has been performed.
  • the navigation ECU 13 transmits an instruction signal related to automatic driving support to the vehicle control ECU 20 via the CAN after the start of traveling.
  • vehicle control ECU20 implements the automatic driving assistance after a driving
  • the contents of the instruction signal are information for instructing the control contents (for example, any one of the above (1) to (6)) of the automatic driving support performed on the vehicle, the start, stop, and change of the control.
  • the vehicle control ECU 20 is configured to acquire information necessary for setting the control details of the automatic driving support such as the guide route, the vehicle state, and the surrounding map information from the navigation device 1.
  • an automatic driving support program executed by the CPU 41 in the navigation device 1 according to the present embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • 4 and 5 are flowcharts of the automatic driving support program according to the present embodiment.
  • the automatic driving support program is executed after the ACC power supply of the vehicle is turned on, specifies a planned driving route on which the vehicle will travel in the future, and performs automatic driving support based on the specified planned driving route. It is.
  • the automatic driving support program may be configured to be executed only while automatic driving support is being performed in the vehicle, or may be configured to be executed while traveling by manual driving.
  • 4 and 5 are stored in the RAM 42 and the ROM 43 provided in the navigation device 1 and are executed by the CPU 41.
  • step (hereinafter abbreviated as S) 1 in the automatic driving support program the CPU 41 acquires the current position of the vehicle detected by the current position detection unit 11.
  • the high-accuracy location technology detects white lines and road surface paint information captured from a camera installed in a vehicle by image recognition, and further compares the white lines and road surface paint information with a previously stored map information DB. This is a technology that makes it possible to detect a traveling lane and a highly accurate vehicle position. The details of the high-accuracy location technology are already known and will be omitted.
  • S1 when the vehicle travels on a road composed of a plurality of lanes, the lane in which the vehicle travels is also specified.
  • the CPU 41 obtains road information ahead of the vehicle in the traveling direction from the map information DB 31.
  • the road information acquired in S2 information specifying a branch point where one route branches into a plurality of routes or a position of a junction where a plurality of routes merge to form one route is acquired. To do.
  • the CPU 41 determines whether or not there is a merging point within a predetermined distance (for example, within 3 km) in the direction opposite to the traveling direction of the vehicle based on the information acquired in S1 and S2.
  • the CPU 41 determines the lane division of the road at the merging point and the road linking for each lane (more specifically, the shape of the merging point) at the merging point determined to be within the predetermined distance in S3. Which lane is connected to which road at the junction) is specified from the map information stored in the map information DB 31.
  • the map information DB 31 stores “number of lanes”, “line type of lane line”, and “type of lane connection”, and the CPU 41 determines the lane classification of the road at the junction and Then, the road connection for each lane is specified (FIGS. 2 and 3).
  • the CPU 41 determines whether or not there is a branch point within a predetermined distance (for example, within 3 km) ahead of the traveling direction of the vehicle based on the information acquired in S1 and S2.
  • the CPU 41 determines the lane classification of the road and the connection of the road for each lane (more specifically, the shape of the branch point, the branch point for the branch point determined to be within the predetermined distance in front in S5. Which lane is connected to which road) is specified from the map information stored in the map information DB 31.
  • the map information DB 31 stores “number of lanes”, “line type of lane line”, and “type of lane connection”, and the CPU 41 determines the lane classification of the road at the branch point from these pieces of information. Then, the road connection for each lane is specified (FIGS. 2 and 3). Thereafter, the process proceeds to S8.
  • the CPU 41 determines whether or not a guidance route is set in the navigation device 1.
  • a guidance route is set in the navigation device 1.
  • a route search process using a known Dijkstra method is performed, and the guide route is set by a user operation from among a plurality of candidates.
  • the CPU 41 determines a new lane in which the branch point is added at the branch point for the branch point determined to be within the predetermined forward distance in S5 based on the information regarding the branch point acquired in S6. Is a branch point that becomes a different route from the existing lane (that is, the main lane on which the vehicle travels). Specifically, as shown in FIG. 6, a case where a new lane 53 branching from the existing lanes 51 and 52 is added in front of the traveling direction of the vehicle 50 is applicable.
  • the CPU 41 determines that the route on which the vehicle will travel in the future can be specified as a single route based only on the road information. Then, the identified one route is set as a planned travel route. Specifically, the route along the lane in which the vehicle is currently traveling is specified as the planned traveling route. For example, as shown in FIG. 6, when a new lane 53 that branches from the existing lanes 51, 52 is added ahead of the traveling direction of the vehicle 50, an existing route that the vehicle can travel in the future is There are a route that travels along the lanes 51 and 52 and a route that travels along the lane 53, and the route that travels along the existing lanes 51 and 52 is specified as the planned travel route. Thereafter, the process proceeds to S19.
  • the lane change is not automatically performed in the traveling by the automatic driving support of the present embodiment. Therefore, unless the user intentionally operates the steering, the vehicle continues to travel in the same lane as the currently traveling lane, and the planned travel route can be specified as in S11 and S17 described later.
  • the planned travel route is discarded as described later, and the planned travel route is specified again based on the position of the new vehicle (S22). ). Therefore, for example, in the situation shown in FIG. 6, when the vehicle 50 changes lanes and enters a new lane 53, the scheduled travel route that travels along the lanes 51 and 52 is discarded and the vehicle travels along the lane 53.
  • the planned travel route is newly specified.
  • the CPU 41 determines that there is a meeting point within a predetermined distance in the direction opposite to the traveling direction of the vehicle based on the information on the meeting point acquired in S4 and the information on the branch point acquired in S6, and
  • the branch point determined to be within the predetermined distance ahead in S5 is a branch point that is different from the existing lane (that is, the main lane on which the vehicle is traveling) without erasing the new lane added at the junction. It is determined whether or not. Specifically, as shown in FIG. 7, there is a merge point where a new lane 57 merges with the existing lanes 55, 56 in the direction opposite to the traveling direction of the vehicle 50, and the lane 57 does not disappear. A case where the vehicle 50 continues to branch in a different direction with respect to the existing lanes 55 and 56 at a branch point ahead of the traveling direction of the vehicle 50 is applicable.
  • a junction that is determined to be within a predetermined distance in the direction opposite to the traveling direction of the vehicle and that is within a predetermined distance in front of the existing lane without the disappearance of the new lane added at the junction. If it is determined that the branch point is a different route from the lane (S12: YES), the process proceeds to S13. On the other hand, there is no junction point within a predetermined distance in the direction opposite to the traveling direction of the vehicle, or a branch point determined to be within the predetermined distance ahead even if there is a junction point is a new one added at the junction point. When it is determined that the lane is not a branch point that is different from the existing lane without disappearing (S12: NO), the process proceeds to S15.
  • the CPU 41 determines whether or not the merging direction of the vehicle at the merging point determined to be within the predetermined distance in the direction opposite to the traveling direction of the vehicle in S12 can be specified based on the past traveling history of the vehicle.
  • the CPU 41 identifies the lane in which the vehicle travels based on the merging direction of the vehicle at the merging point determined to be within a predetermined distance in the direction opposite to the traveling direction of the vehicle. Note that if the lane in which the vehicle is traveling cannot be specified as only one, the candidate lanes are specified.
  • the lane change is not automatically performed in the traveling by the automatic driving support of the present embodiment. Therefore, unless the user intentionally operates the steering, the lane corresponding to the merging direction is continuously traveled, and the lane in which the current vehicle travels can be specified. For example, in the example shown in FIG.
  • the CPU 41 identifies the lane in which the vehicle travels based on the detection result of the current position using the detection device (GPS22, gyro sensor 25, vehicle camera 19 etc.) in S1.
  • the detection device GPS22, gyro sensor 25, vehicle camera 19 etc.
  • the CPU 41 identifies the lane in which the vehicle travels based on the detection result of the current position using the detection device (GPS22, gyro sensor 25, vehicle camera 19 etc.) in S1.
  • the detection device GPS22, gyro sensor 25, vehicle camera 19 etc.
  • the CPU 41 determines whether or not the lane in which the vehicle specified in S14 or S15 travels branches in a plurality of directions at a branch point ahead of the traveling direction of the vehicle.
  • the case of branching in multiple directions at a point corresponds to the case where the lane in which the vehicle travels branches in multiple directions at the branch point.
  • the lane in which the vehicle travels is specified as a plurality of candidates in S14 or S15, at least one of the candidate lanes has no boundary due to the lane marking as shown in FIG.
  • the lane on which the vehicle travels branches in a plurality of directions at the branch point. This is the case.
  • the lane in which the vehicle travels is not specified as one in S14 or S15 and there are a plurality of candidate lanes, any of the candidate lanes 63 and 64 branches as shown in FIG.
  • the vehicle branches in the same direction at the point that is, when the vehicle 50 continues to travel in any of the lanes 63 and 64, the vehicle 50 will continue to travel in the same route in the future. This applies when the lane to be reached does not branch in multiple directions at the branch point.
  • the CPU 41 cannot identify the route that the vehicle will travel in the future from only the road information when it is estimated that the vehicle will travel without changing the lane. However, the CPU 41 identifies and identifies the lane in which the vehicle travels. By estimating that the vehicle continuously travels in the lane, it is determined that the route on which the vehicle will travel in the future can be specified as one route. Therefore, the route along the lane in which the vehicle is currently traveling is set as the planned traveling route. For example, as shown in FIG. 10, when it is specified that the vehicle 50 travels in one of the lanes 63 and 64, the route that travels along the lane 63 and 64 is specified as the scheduled travel route. Thereafter, the process proceeds to S19.
  • the CPU 41 determines whether or not the distance of the planned travel route specified in S7, S9, S11, S17, and S18 satisfies the distance necessary for implementing the automatic driving support.
  • the “distance necessary for implementing the automatic driving support” may be a fixed value (for example, 300 m), or may be a different distance depending on the type of the automatic driving support to be performed. For example, “speed management (curve)”, which requires more complex control according to the road shape, sets a longer “distance required for automatic driving support” than “constant speed driving” and “following driving”. May be.
  • the CPU 41 performs automatic driving support based on the planned traveling route specified together with the vehicle control ECU 20.
  • the automatic driving support (1) to (6) described above is appropriately switched according to the road shape, road type, features included on the route, and the like of the planned travel route.
  • the planned travel route is a straight line shape
  • “constant speed travel” and “following travel” are performed.
  • the planned travel route has a curve shape
  • speed management (curve) is performed in preparation for future curve travel.
  • the toll route includes a toll booth, a pause, and a signal
  • “speed management (toll booth, pause, signal)” is performed in preparation for the toll booth, pause, and signal passing.
  • the CPU 41 determines whether or not the vehicle operation for changing the lane in which the vehicle travels is performed in the control intervention monitoring section. judge.
  • the vehicle operation for changing the lane in which the vehicle travels is, for example, a steering operation with a predetermined angle or more.
  • the control intervention monitoring section is a section in which the planned travel route may be changed by changing the lane in which the vehicle travels, and the “lane number” and “lane line type” acquired from the map information DB 31 , Based on various road information (FIGS. 2 and 3) regarding “lane connection type”. For example, as shown in FIG. 12, when a new lane 73 that branches off from the existing lanes 71 and 72 is added ahead of the traveling direction of the vehicle 50, the vehicle can travel in the future as described above. As a route, a route that travels along the existing lanes 51 and 52 is specified as a planned travel route (S11).
  • the vehicle 50 changes lanes from the lanes 71 and 72 to the lane 73, the vehicle 50 travels along the lane 73, so that it is necessary to change the planned travel route. Therefore, the section in which the lane can be changed from the lanes 71 and 72 to the lane 73 becomes the control intervention monitoring section.
  • the CPU 41 discards the currently specified scheduled travel route. Thereafter, the process returns to S1, and the scheduled travel route is specified again based on the position of the new vehicle after the vehicle operation is performed.
  • the route is set in the navigation device 1 and the route along the guide route is the planned travel route (S9)
  • the reliability of the planned travel route is high. It may be configured so that the planned travel route is not discarded only in the situation where the steering operation is detected. However, even in this case, if the planned travel route is deviated (S23: YES), the planned travel route is discarded.
  • the CPU 41 compares the current position of the vehicle with the currently planned travel route, and determines whether or not the vehicle has deviated from the planned travel route.
  • the CPU 41 communicates with the vehicle control ECU 20 via the CAN to acquire the control state of the automatic driving support, and determines whether or not the vehicle has finished the automatic driving support.
  • the timing for ending the automatic driving assistance is selected by the operation of various operation buttons 21 mounted on the vehicle such as the automatic driving start button by the user when the ACC power is turned off.
  • the vehicle may enter a road section where automatic driving assistance cannot be performed (for example, a section where a lane line cannot be recognized).
  • the future of the vehicle when it is estimated that the vehicle travels without changing the lane from the lane division ahead of the traveling direction of the vehicle and the road connection for each lane even when the guidance route is not set in the vigation device 1 By specifying the scheduled travel route of the vehicle, it is possible to reduce the unnecessary operation of the vehicle by the driver compared to the conventional case, and to identify the future planned travel route of the vehicle more quickly and accurately. Become. As a result, it is possible to appropriately perform traveling with automatic driving support based on the specified scheduled traveling route.
  • an automatic driving support program (FIGS. 4 and 5) executed by the CPU 41 in the navigation device 1 according to the present embodiment may be configured as follows.
  • FIG.13 and FIG.14 is the figure which showed the modification of the automatic driving assistance program which concerns on this embodiment.
  • the CPU 41 determines, as one piece of information for identifying the road lane classification and the road connection for each lane at the branch point determined to be within the predetermined distance ahead in S35, the “division line at the branch point”.
  • Line type is acquired from the map information stored in the map information DB 31.
  • “number of lanes”, “line type of lane marking”, and “connection type of lane” are stored in the map information DB 31 (FIGS. 2 and 3).
  • the CPU 41 determines the lane classification of the road at the branch point determined to be within the predetermined distance ahead in S35 and the road connection for each lane as one piece of information (
  • the “lane connection type” on the road on the vehicle side is acquired from the map information stored in the map information DB 31. Thereafter, the process proceeds to S39.
  • the CPU 41 determines whether or not a guidance route is set in the navigation device 1.
  • a guidance route is set in the navigation device 1.
  • a route search process using a known Dijkstra method is performed, and the guide route is set by a user operation from among a plurality of candidates.
  • the CPU 41 obtains the information related to the “division line line type” at the branch point acquired in S36 and the “lane connection type” in the road on the near side (vehicle side) acquired in S37. Based on the above, it is determined whether or not there is at least one “zebra” in the “line type of lane marking” at the branch point and the lane adjacent to the lane marking of “zebra” is “addition”. Specifically, as shown in FIG. 15, in addition to the case where a new lane 53 branching from the existing lanes 51 and 52 is added in front of the traveling direction of the vehicle 50 as shown in FIG. This corresponds to the case where the existing lanes 75 to 77 branch and a new lane 78 is added adjacent to the branching lane 77.
  • the CPU 41 determines whether or not all the lanes on the right side or the left side of the lane for which the “lane connection type” is determined as “addition” in S47 are “addition”.
  • the CPU 41 determines that a route on which the vehicle will travel in the future can be specified as a single route from road information alone. Then, the identified one route is set as a planned travel route. Specifically, the route along the lane in which the vehicle is currently traveling is specified as the planned traveling route. For example, as shown in FIG. 6, when a new lane 53 that branches from the existing lanes 51, 52 is added ahead of the traveling direction of the vehicle 50, an existing route that the vehicle can travel in the future is There are a route that travels along the lanes 51 and 52 and a route that travels along the lane 53, and the route that travels along the existing lanes 51 and 52 is specified as the planned travel route. Thereafter, the process proceeds to S41.
  • the CPU 41 obtains the information related to the “division line line type” at the branch point acquired in S36 and the “lane connection type” in the road on the near side (vehicle side) of the branch point acquired in S37. Based on the above, it is determined whether there is at least one “zebra” among the “line types of the lane markings” at the branch point, and whether the lane adjacent to the lane marking “zebra” is “continuation”. Specifically, the case where the existing lanes 55 to 57 branch at a branch point ahead of the traveling direction of the vehicle 50 as shown in FIG.
  • the CPU 41 determines whether or not the lane in which the vehicle is traveling has been identified.
  • the lane in which the vehicle travels is identified from the merging direction when there is a merging point in front of the branch point as described above and the merging direction can be identified (S14).
  • the CPU 41 is based on the information related to the “division line line type” at the branch point acquired in S36 and the “lane connection type” on the road on the near side (vehicle side) acquired in S37.
  • the lane in which the vehicle travels branches at the branch point without splitting as shown by lane 60 in FIG. 8 (that is, the lane in which the vehicle travels corresponds to only one direction of the branch direction at the branch point). It is determined whether or not.
  • the route along the lane in which the vehicle is currently traveling is set as the planned traveling route. For example, as shown in FIG. 10, when it is specified that the vehicle 50 travels in one of the lanes 63 and 64, the route that travels along the lane 63 and 64 is specified as the scheduled travel route. Thereafter, the process proceeds to S41.
  • the CPU 41 obtains the information related to the “division line line type” at the branch point acquired in S36 and the “lane connection type” in the road on the near side (vehicle side) of the branch point acquired in S37. Based on the above, it is determined whether there are at least one “Zebra” in the “Division line type” at the branch point, and all the lanes in the branch direction of the “Zebra” division line are “split” To do.
  • the lane in which the vehicle 50 travels cannot be specified, or when the vehicle 50 is specified to travel in the lane 65 as shown in FIG. If it is determined that the lane 65 has no boundary due to a lane marking and branches (splits) in a plurality of directions at the branch point, the vehicle cannot specify whether the vehicle travels straight on the branch point or diagonally to the left. Therefore, information for identifying the road relationship is acquired, and when the road is in a straight direction, there is a high possibility that the route travels straight on the branch point, and thus the straight route is identified as the planned travel route. Thereafter, the process proceeds to S41.
  • the lane change is performed manually by the user even while the automatic driving support is being performed.
  • the lane change may be automatically performed by the automatic driving support. Further, it may be configured to be able to implement right / left turn, stop, start, etc. with automatic driving support.
  • the method of specifying the planned travel route has been described by taking as an example a case where the vehicle is traveling on the main road of the expressway. However, the vehicle is traveling on a road other than the main road of the highway or on a general road. Even if the vehicle is running, the automatic driving support program (FIGS. 4 and 5) is executed, road information is acquired, or the lane on which the vehicle will travel is specified to identify the planned travel route on which the vehicle will travel in the future. It is possible.
  • the planned travel route is specified only when the automatic driving support is executed.
  • the planned travel route may be specified even when traveling by manual operation. Therefore, even immediately after switching from traveling by manual driving to traveling by automatic driving assistance, it becomes possible to appropriately perform automatic driving assistance by using the planned traveling route specified in advance.
  • the vehicle control ECU 20 automatically controls all of the accelerator operation, the brake operation, and the handle operation, which are operations related to the behavior of the vehicle, among the operations of the vehicle, without depending on the driving operation of the user. It has been explained as an automatic driving support for running. However, the vehicle control ECU 20 may control the automatic driving support by controlling at least one of the accelerator operation, the brake operation, and the steering wheel operation, which is an operation related to the behavior of the vehicle among the operations of the vehicle.
  • manual driving by the user's driving operation will be described as a case where the user performs all of the accelerator operation, the brake operation, and the steering wheel operation, which are operations relating to the behavior of the vehicle, among the vehicle operations.
  • the automatic driving support program (FIGS. 4 and 5) is configured to be executed by the navigation device 1, but may be configured to be executed by the vehicle control ECU 20.
  • the vehicle control ECU 20 is configured to acquire the current position of the vehicle, map information, and the like from the navigation device 1.
  • the present invention can be applied to a device having a route search function.
  • the present invention can be applied to a mobile phone, a smartphone, a tablet terminal, a personal computer, and the like (hereinafter referred to as a mobile terminal).
  • the present invention can be applied to a system including a server and a mobile terminal.
  • each step of the above-described automatic driving support program (FIGS. 4 and 5) may be configured to be implemented by either a server or a portable terminal.
  • the present invention is applied to a portable terminal or the like, it is necessary that the vehicle capable of performing automatic driving support and the portable terminal or the like be connected so as to be communicable (wired wireless is not a problem).
  • the automatic driving support system can also have the following configuration, and in that case, the following effects can be obtained.
  • the first configuration is as follows.
  • Road information acquisition means for acquiring road information for identifying the lane divisions ahead of the vehicle in the traveling direction and road connections for each lane; and when the vehicle travels with automatic driving support, the vehicle is based on the road information.
  • Vehicle control means for providing support.
  • the future travel route of the vehicle when it is estimated that the vehicle travels without changing the lane from the lane division in the forward direction of the vehicle and the road connection for each lane.
  • the second configuration is as follows.
  • the planned travel route specifying means includes a branch point where a road branches in front of the traveling direction of the vehicle, and a new lane in which the branch point is added at the branch point is different from an existing lane.
  • the route along the existing lane is specified as the planned travel route.
  • the third configuration is as follows.
  • the planned travel route specifying means has a junction where a road branches in front of the vehicle in the traveling direction and a junction where the road merges in a direction opposite to the traveling direction of the vehicle, and the branch point is the junction.
  • the route along the lane on which the vehicle travels is specified as the planned travel route.
  • the fourth configuration is as follows.
  • the vehicle has a merging direction identifying unit that identifies a merging direction of the vehicle at the merging point
  • the planned traveling route identifying unit is a route along a lane in which the vehicle travels based on the merging direction of the vehicle at the merging point. Is identified.
  • the automatic driving support system having the above configuration, when the vehicle travels in a section where the junction and the branching point are continuous, it is possible to accurately identify the lane in which the vehicle currently travels from the junction direction of the vehicle at the junction. It becomes possible.
  • no special detection device is required, and the processing load can be reduced.
  • the fifth configuration is as follows.
  • the planned travel route specifying means when the merging direction specifying means cannot identify the merging direction of the vehicle at the merging point, the vehicle is determined based on the detection result of the lane in which the vehicle travels using a detection device. Identify the route along the lane you are driving.
  • the detection device is used even when the merging direction of the vehicle at the merging point cannot be specified. It is possible to identify the lane in which the vehicle is currently traveling from the detected result.
  • the sixth configuration is as follows.
  • the planned travel route specifying means specifies a route along the lane in which the vehicle travels based on a detection result of the lane in which the vehicle travels using a detection device.
  • the detection device is used even when the merging direction of the vehicle at the merging point cannot be specified. It is possible to identify the lane in which the vehicle is currently traveling from the detected result.
  • the seventh configuration is as follows.
  • the vehicle has a traveling lane identifying unit that identifies a lane in which the vehicle travels, and the planned traveling route identifying unit is configured to estimate the vehicle to continuously travel on the lane identified by the traveling lane identifying unit. Specifies a route on which the vehicle will travel in the future as the planned traveling route.
  • the automatic driving support system having the above-described configuration, even if it is not possible to specify the route on which the vehicle will travel in the future only from the road information, the vehicle will be identified in the future by identifying the lane on which the vehicle will travel. It is possible to accurately specify the travel route as the planned travel route.
  • the eighth configuration is as follows.
  • the continuation estimation determining means may determine which candidate lane the vehicle has even if a plurality of candidate lanes exist without the lane in which the vehicle travels being specified as one by the travel lane specifying means. If the route that the vehicle will travel in the future is the same route even if the vehicle continues to travel, the route is specified as the planned travel route. According to the automatic driving support system having the above configuration, even when the lane in which the vehicle travels cannot be specified as one lane, the route in which the vehicle will travel in the future can be specified as one route. This route can be specified as the planned travel route.
  • the ninth configuration is as follows.
  • the vehicle has route estimation determination means for determining whether a route on which the vehicle will travel in the future can be specified as one route,
  • the route is specified as the planned traveling route.
  • the route is assumed to be a travel planned route. It is possible to accurately specify the route on which the vehicle travels as the planned travel route until the vehicle changes lanes.
  • the tenth configuration is as follows. A lane identified by the traveling lane identifying unit based on the road information when it is determined by the route estimation determination that the lane on which the vehicle travels is determined and the route estimation determination cannot determine a single route When it is estimated that the vehicle continuously travels, the vehicle has a continuous estimation determination unit that determines whether or not a route on which the vehicle will travel in the future can be specified as one route, When it is determined by the continuation estimation determining means that the route can be specified, the route is specified as the planned travel route.
  • the automatic driving support system having the above-described configuration, even if it is not possible to specify the route on which the vehicle will travel in the future from only the road information, by identifying the lane on which the vehicle travels, The route on which the vehicle will travel in the future can be specified as one route, and the route on which the vehicle travels can be accurately specified as the planned travel route until the vehicle changes lanes.
  • the eleventh configuration is as follows.
  • the continuation estimation determining means may determine which candidate lane the vehicle has even if a plurality of candidate lanes exist without the lane in which the vehicle travels being specified as one by the travel lane specifying means. Even if the vehicle travels continuously, if the route that the vehicle will travel in the future is the same route, it is determined that the route that the vehicle will travel in the future can be specified as one route. According to the automatic driving support system having the above configuration, even when the lane in which the vehicle travels cannot be specified as one lane, the route in which the vehicle will travel in the future can be specified as one route. This route can be specified as the planned travel route.
  • the twelfth configuration is as follows.
  • the map information includes information for specifying the direction of the road, and when the planned travel route specifying means determines that the continuation estimation determining means cannot specify a single route, the route on which the vehicle currently travels is determined.
  • the route that follows the road is specified as the planned traveling route. According to the automatic driving support system having the above-described configuration, even if the lane on which the vehicle travels is used, even if the route on which the vehicle travels in the future cannot be identified as one route, the road relationship between the roads is identified. By using this information, it is possible to specify the route on which the vehicle will travel in the future as the planned travel route.
  • the thirteenth configuration is as follows. Vehicle operation detecting means for detecting a vehicle operation for changing a lane in which the vehicle travels as a lane change vehicle operation; and the scheduled travel route specifying means is currently specified when the lane change vehicle operation is detected. The scheduled travel route is discarded, and the planned travel route is specified again based on a new vehicle situation after the lane change vehicle operation is performed.
  • the automatic driving support system having the above configuration, when it is necessary to newly specify a travel route by changing the lane of the vehicle, based on the position of the new vehicle after the vehicle operation is performed. It is possible to newly specify an appropriate scheduled travel route. Therefore, even after the vehicle has changed lanes, it is possible to appropriately run with automatic driving assistance.
  • the fourteenth configuration is as follows.
  • the lane change vehicle operation is detected in a state where the vehicle is located in the monitoring section, the currently specified scheduled travel route is discarded, and a new vehicle situation after the lane change vehicle operation is performed Based on the above, the planned travel route is specified again.
  • the automatic driving support system having the above configuration, when it is detected that a lane change operation has been performed in a section in which the planned travel route may be changed by changing the lane in which the vehicle travels.
  • the planned travel route is newly specified, it is possible to specify a new planned travel route at a necessary timing. Even if it is detected that a lane change operation has been performed, the processing load is reduced by not specifying a new planned travel route in a situation where there is no possibility that the planned travel route will be changed. Is possible.
  • the fifteenth configuration is as follows.
  • the lane change vehicle operation is an operation that displaces the steering of the vehicle by a predetermined angle or more. According to the automatic driving support system having the above-described configuration, it is possible to determine whether or not the vehicle has changed lanes, particularly by detecting the steering operation as an override.
  • the sixteenth configuration is as follows.
  • the road information includes information on the line type of the lane marking at the branch point and information on the connection type of the lane on the near side of the branch point when there is a branch point where the road branches in front of the traveling direction of the vehicle. Including.
  • the future driving route of the vehicle is accurately determined based on the information on the line type of the lane marking at the branch point and the information on the connection type of the lane on the near side of the branch point. It becomes possible to specify.
  • the seventeenth configuration is as follows.
  • the information related to the connection type of the lane is information for specifying any one of addition, continuation, disappearance, division, and integration of the lane. According to the automatic driving support system having the above-described configuration, it is possible to accurately specify the future travel route of the vehicle based on the information specifying how the lane on the near side of the branch point changes. Become.

Abstract

 車両の今後の走行予定経路をより迅速且つ正確に特定することを可能にした自動運転支援システム、自動運転支援方法及びコンピュータプログラムを提供する。具体的には、車両が自動運転支援により走行を行う場合において、車両の走行案内を行う為の案内経路がナビゲーション装置1において設定されているか否か判定し、案内経路が設定されていると判定された場合には、案内経路に沿った経路を走行予定経路に特定する一方で、案内経路が設定されていないと判定された場合には、車両の進行方向前方の車線区分と車線毎の道路の繋がりを特定する道路情報に基づいて走行予定経路を特定し、特定された走行予定経路に従って車両の自動運転支援を行うように構成する。

Description

自動運転支援システム、自動運転支援方法及びコンピュータプログラム
 本発明は、車両において自動運転支援を行う自動運転支援システム、自動運転支援方法及びコンピュータプログラムに関する。
 近年、車両の走行形態として、ユーザの運転操作に基づいて走行する手動走行以外に、ユーザの運転操作の一部又は全てを車両側で実行することにより、ユーザによる車両の運転を補助する自動運転支援システムについて新たに提案されている。自動運転支援システムでは、例えば、予め設定された速度や前方車両と一定の車間距離を維持した状態で同一車線の中心付近を継続して走行するようにステアリング、駆動源、ブレーキ等の車両制御が自動で行われる。ここで、自動運転支援システムによる走行はユーザの運転に係る負担を軽減できるメリットがあるが、自動運転支援による走行を適切に行う為には車両が今後に走行する経路をより迅速且つ正確に特定することが重要である。
 例えば、図16に示すように道路101を走行する車両の前方に直線形状の道路102とカーブ形状の道路103が分岐点で接続されている場合には、車両が分岐点でどちらに進むかによって自動運転支援の制御内容が変わる。即ち、カーブ形状の道路103に進む場合にはカーブに進入するまでに曲率半径に応じた速度まで減速させる必要があるが、直線形状の道路102に進む場合にはその必要が無く、交通流を乱さない為にできる限り一定速度で走行させることが望ましい。従って、車両が今後に走行する経路を特定できなければ適切な自動運転支援を行うことができない。そこで、例えば国際公開第2011/158347号公報には、目的地が設定されている場合には、目的地までの経路を車両の進路として自動運転支援を行い、一方で目的地が設定されていない場合には、道なりの経路を車両の進路として自動運転支援を行う技術について提案されている。
国際公開第2011/158347号公報(段落0035)
 ここで、『道なり』とは基本的に道路と道路の関係を特定するものである。また、どの道路とどの道路が『道なり』の関係にあるかについては、基本的に地図情報を作製する作製会社によって人為的に設定されるものである。その結果、上記特許文献1では、目的地が設定されていない状態で図16に示す分岐を走行する場合において、仮に道路101と道なりの関係にあるのが直線形状の道路102であると設定されている場合には、車両がカーブ形状の道路103でなく直線形状の道路102に進むと推定して自動運転支援を行っていた。しかしながら、運転者は必ずしも直線形状の道路102に進むことを望んでいるとは限らない。例えば、最も左側の車線を車両が走行しており、運転者がカーブ形状の道路103に進むことを望んでいる場合、自動運転支援を行っている車両は道路101の最も左側の車線から『道なり』である直線形状の道路102に車線変更するように車両制御するので、道路101の最も左側の車線から直線形状の道路102に車両が車線変更しないように運転者が車両操作を行う必要がある。上記引用文献1では、『道なり』は運転者の進むことを望んでいる道路と必ずしも合致しないため、『道なり』に沿った車両制御により運転者に不必要に車両操作をさせることがあった。
 本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、車両の進行方向前方の車線区分と車線毎の道路の繋がりから車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合の車両の今後の走行予定経路を特定することにより、従来と比較して運転者に不必要な車両操作をさせることを減少させることを可能にした自動運転支援システム、自動運転支援方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
 前記目的を達成するため本発明に係る自動運転支援システムは、車両の進行方向前方の車線区分と車線毎の道路の繋がりを特定する道路情報を取得する道路情報取得手段と、前記車両が自動運転支援により走行を行う場合において、前記道路情報に基づいて前記車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合の今後に走行する走行予定経路を特定する走行予定経路特定手段と、前記走行予定経路特定手段によって特定された前記走行予定経路に従って前記車両の自動運転支援を行う車両制御手段と、を有する。
 尚、「自動運転支援」とは、運転者の車両操作の少なくとも一部を運転者に代わって行う又は補助する機能をいう。
 また、本発明に係る自動運転支援方法は、自動運転支援の実施により車両の走行を支援する方法である。具体的には、道路情報取得手段が、車両の進行方向前方の車線区分と車線毎の道路の繋がりを特定する道路情報を取得するステップと、走行予定経路特定手段が、前記車両が自動運転支援により走行を行う場合において、前記道路情報に基づいて前記車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合の今後に走行する走行予定経路を特定するステップと、車両制御手段が、前記走行予定経路特定手段によって特定された前記走行予定経路に従って前記車両の自動運転支援を行うステップと、を有する。
 また、本発明に係るコンピュータプログラムは、自動運転支援の実施により車両の走行を支援するプログラムである。具体的には、コンピュータを、車両の進行方向前方の車線区分と車線毎の道路の繋がりを特定する道路情報を取得する道路情報取得手段と、前記車両が自動運転支援により走行を行う場合において、前記道路情報に基づいて前記車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合の今後に走行する走行予定経路を特定する走行予定経路特定手段と、前記走行予定経路特定手段によって特定された前記走行予定経路に従って前記車両の自動運転支援を行う車両制御手段と、して機能させる。
 前記構成を有する本発明に係る自動運転支援システム、自動運転支援方法及びコンピュータプログラムによれば、車両の進行方向前方の車線区分と車線毎の道路の繋がりから車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合の車両の今後の走行予定経路を特定することにより、道なり情報を用いる従来と比較して運転者に不必要な車両操作をさせることを減少させるとともに、車両の今後の走行予定経路をより迅速且つ正確に特定することが可能となる。その結果、特定された走行予定経路に基づいて自動運転支援による走行を適切に行うことが可能となる。
本実施形態に係るナビゲーション装置の構成を示したブロック図である。 道路区間において地図情報DBに記憶される地図情報の一例を示した図である。 道路区間において地図情報DBに記憶される地図情報の一例を示した図である。 本実施形態に係る自動運転支援プログラムのフローチャートである。 本実施形態に係る自動運転支援プログラムのフローチャートである。 車線が増設され、且つ既存の車線と分岐する場合において走行予定経路の特定方法を説明した図である。 合流点と分岐点が連続する場合において走行予定経路の特定方法を説明した図である。 車両の走行する車線から走行予定経路を特定できない例について示した図である。 車両の走行する車線から走行予定経路を特定できない例について示した図である。 車両の走行する車線から走行予定経路を特定できる例について示した図である。 道なり関係から走行予定経路を特定する方法を説明した図である。 制御介入監視区間を示した図である。 自動運転支援プログラムの変形例を説明した図である。 自動運転支援プログラムの変形例を説明した図である。 既存の車線が分岐するとともに、車線が増設される場合において走行予定経路の特定方法を説明した図である。 従来技術の問題点について説明した図である。
 以下、本発明に係る自動運転支援システムを、ナビゲーション装置に具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係るナビゲーション装置1の概略構成について図1を用いて説明する。図1は本実施形態に係るナビゲーション装置1を示したブロック図である。
 図1に示すように本実施形態に係るナビゲーション装置1は、ナビゲーション装置1が搭載された車両の現在位置を検出する現在位置検出部11と、各種のデータが記録されたデータ記録部12と、入力された情報に基づいて、各種の演算処理を行うナビゲーションECU13と、ユーザからの操作を受け付ける操作部14と、ユーザに対して車両周辺の地図やナビゲーション装置1で設定されている案内経路に関する情報等を表示する液晶ディスプレイ15と、経路案内に関する音声ガイダンスを出力するスピーカ16と、記憶媒体であるDVDを読み取るDVDドライブ17と、プローブセンタやVICS(登録商標:Vehicle Information and Communication System)センタ等の情報センタとの間で通信を行う通信モジュール18と、から構成されている。また、ナビゲーション装置1はCAN等の車載ネットワークを介して、ナビゲーション装置1の搭載された車両に対して設置された車外カメラ19や各種センサが接続されている。更に、ナビゲーション装置1の搭載された車両に対する各種制御を行う車両制御ECU20とも双方向通信可能に接続されている。また、自動運転開始ボタン等の車両に搭載された各種操作ボタン21についても接続されている。
 以下に、ナビゲーション装置1を構成する各構成要素について順に説明する。
 現在位置検出部11は、GPS22、車速センサ23、ステアリングセンサ24、ジャイロセンサ25等からなり、現在の車両の位置、方位、車両の走行速度、現在時刻等を検出することが可能となっている。ここで、特に車速センサ23は、車両の移動距離や車速を検出する為のセンサであり、車両の駆動輪の回転に応じてパルスを発生させ、パルス信号をナビゲーションECU13に出力する。そして、ナビゲーションECU13は発生するパルスを計数することにより駆動輪の回転速度や移動距離を算出する。尚、上記4種類のセンサをナビゲーション装置1が全て備える必要はなく、これらの内の1又は複数種類のセンサのみをナビゲーション装置1が備える構成としても良い。
 また、データ記録部12は、外部記憶装置及び記録媒体としてのハードディスク(図示せず)と、ハードディスクに記録された地図情報DB31や所定のプログラム等を読み出すとともにハードディスクに所定のデータを書き込む為のドライバである記録ヘッド(図示せず)とを備えている。尚、データ記録部12をハードディスクの代わりにフラッシュメモリやメモリーカードやCDやDVD等の光ディスクにより構成しても良い。また、地図情報DB31は外部のサーバに格納させ、ナビゲーション装置1が通信により取得する構成としても良い。
 ここで、地図情報DB31は、例えば、道路(リンク)に関するリンクデータ34、ノード点に関するノードデータ35、経路の探索や変更に係る処理に用いられる探索データ36、施設に関する施設データ、地図を表示するための地図表示データ、各交差点に関する交差点データ、地点を検索するための検索データ等が記憶された記憶手段である。
 また、リンクデータ34としては、道路を構成する各リンクに関してリンクの属する道路の幅員、勾(こう)配、カント、バンク、路面の状態、合流区間、道路構造、道路の車線数、車線数の減少する箇所、幅員の狭くなる箇所、踏切り等を表すデータが、コーナに関して、曲率半径、交差点、T字路、コーナの入口及び出口等を表すデータが、道路属性に関して、降坂路、登坂路等を表すデータが、道路種別に関して、国道、県道、細街路等の一般道のほか、高速自動車国道、都市高速道路、自動車専用道路、一般有料道路、有料橋等の有料道路を表すデータがそれぞれ記録される。特に本実施形態では、道路の車線区分に加えて、車線毎の道路の繋がり(より具体的には、合流点や分岐点の形状であり、合流点や分岐点においてどの車線がどの道路に接続されているか)を特定する情報についても記憶されている。
 ここで、道路の車線区分や車線毎の道路の繋がりを特定する情報としては、具体的に『車線数』、『区画線の線種』、『車線の接続種別』が地図情報DB31に記憶されている。尚、『車線数』は、道路を構成する車線の数(例えば、1、2、3等)を示す情報である。『区画線の線種』は、車線の区画線の種類(例えば実線、破線、ゼブラ等)を区画線毎に示す情報である。『車線の接続種別』は、道路を構成する車線がどのように変化するか(例えば継続、増設、消失、分裂、統合)を車線毎に示す情報である。
 尚、『区画線の線種』である“ゼブラ”は分岐点や合流点において、車両の合流や分岐を適切に行わせる為に設けられた区画線であり、傾斜した白線が所定間隔で連続して描かれた線種を示す。例えば導流帯が該当する。また、『車線の接続種別』である“継続”は、車線の増減が無いことを示す。“増設”は、車線が増加することを示す。“消失”は、車線が減少することを示す。“分裂”は、一の車線が複数の車線に分かれることで車線が増加することを示す。“統合”は、複数の車線が一の車線となることで車線が減少することを示す。そして、上記『車線数』、『区画線の線種』、『車線の接続種別』に関する情報は、全国各地の道路網においてレーン構成の変化点(車線が増減する地点、区画線の線種が変わる地点等)毎に、変化点以降の区間を対象とした情報が記憶されている。
 そして、ナビゲーションECU13は、車両の進行方向に沿って地図情報DB31から『車線数』、『区画線の線種』、『車線の接続種別』に関する各情報を取得することによって、道路の車線区分や車線毎の道路の繋がりを特定することが可能となる。例えば、『車線数』では地点毎の車線の数が特定できる。また、『区画線の線種』では車線が合流する区間、新設された車線へと車線変更可能な区間に加えて、本線に対して合流や車線の増設がある場合には本線と新たに合流、増設される車線の境界(即ち、本線とそれ以外の車線の区分)を特定できる。また、『車線の接続種別』では車線毎に、その車線が今後も継続する既存の車線であるか、新たに増設された車線であるか、或いは消失する車線であるかを特定できる。
 ここで、図2及び図3は道路区間において地図情報DB31に記憶される各種情報の一例を示した図である。例えば、図2に示す道路区間では、ナビゲーションECU13は、各情報を参照することによって、2車線から構成される本線道路が、分岐点において最も左側に新たな車線が増設されるとともに、増設された車線が他の車線と異なる方向へと分岐することを特定できる。また、図3に示す道路区間では、ナビゲーションECU13は、各情報を参照することによって、2車線から構成される道路と1車線から構成される道路とが合流点において異なる方向から合流して3車線の道路区間となり、その後にある分岐点において再び2車線から構成される道路と1車線から構成される道路に分かれて異なる方向へと分岐することを特定できる。
 また、ノードデータ35としては、実際の道路の分岐点(交差点、T字路等も含む)や各道路に曲率半径等に応じて所定の距離毎に設定されたノード点の座標(位置)、ノードが交差点に対応するノードであるか等を表すノード属性、ノードに接続するリンクのリンク番号のリストである接続リンク番号リスト、ノードにリンクを介して隣接するノードのノード番号のリストである隣接ノード番号リスト、各ノード点の高さ(高度)等に関するデータ等が記録される。
 また、探索データ36としては、出発地(例えば車両の現在位置)から設定された目的地までの経路を探索する経路探索処理に使用される各種データについて記録されている。具体的には、交差点に対する経路として適正の程度を数値化したコスト(以下、交差点コストという)や道路を構成するリンクに対する経路として適正の程度を数値化したコスト(以下、リンクコストという)等の探索コストを算出する為に使用するコスト算出データが記憶されている。
 一方、ナビゲーションECU(エレクトロニック・コントロール・ユニット)13は、ナビゲーション装置1の全体の制御を行う電子制御ユニットであり、演算装置及び制御装置としてのCPU41、並びにCPU41が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるとともに、経路が探索されたときの経路データ等が記憶されるRAM42、制御用のプログラムのほか、後述の自動運転支援プログラム(図4及び図5参照)等が記録されたROM43、ROM43から読み出したプログラムを記憶するフラッシュメモリ44等の内部記憶装置を備えている。尚、ナビゲーションECU13は、処理アルゴリズムとしての各種手段を構成する。例えば、道路情報取得手段は、車両の進行方向前方の車線区分と車線毎の道路の繋がりを特定する道路情報を取得する。走行予定経路特定手段は、車両が自動運転支援により走行を行う場合において、道路情報に基づいて車両が今後に走行する走行予定経路を特定する。車両制御手段は、走行予定経路特定手段によって特定された走行予定経路に従って車両の自動運転支援を行う。
 操作部14は、走行開始地点としての出発地及び走行終了地点としての目的地を入力する際等に操作され、各種のキー、ボタン等の複数の操作スイッチ(図示せず)から構成される。そして、ナビゲーションECU13は、各スイッチの押下等により出力されるスイッチ信号に基づき、対応する各種の動作を実行すべく制御を行う。尚、操作部14は液晶ディスプレイ15の前面に設けたタッチパネルによって構成することもできる。また、マイクと音声認識装置によって構成することもできる。
 また、液晶ディスプレイ15には、道路を含む地図画像、交通情報、操作案内、操作メニュー、キーの案内、案内経路に沿った案内情報、ニュース、天気予報、時刻、メール、テレビ番組等が表示される。また、本実施形態では自動運転支援を開始する場合や解除する場合には、自動運転支援を開始することや解除することの案内についても表示する。尚、液晶ディスプレイ15の代わりに、HUDやHMDを用いても良い。
 また、スピーカ16は、ナビゲーションECU13からの指示に基づいて案内経路や車線移動経路33に沿った走行を案内する音声ガイダンスや、交通情報の案内を出力する。また、本実施形態では自動運転支援を開始する場合や解除する場合には、自動運転支援を開始することや解除することの音声案内についても出力する。
 ここで、車両の走行形態としては、ユーザの運転操作に基づいて走行する手動運転走行に加えて、ユーザの運転操作によらず車両が予め設定された経路や道なりに沿って自動的に走行を行う自動運転支援による走行が可能である。尚、自動運転支援による走行では、例えば、車両の現在位置、車両が走行する車線、周辺の他車両の位置を随時検出し、車両制御ECU20によって予め設定された経路や道なりに沿って走行するようにステアリング、駆動源、ブレーキ等の車両制御が自動で行われる。特に本実施形態では、後述のように車両が今後に走行する予定の走行予定経路を特定し、走行予定経路に基づいて制御内容を設定する。
 具体的に本実施形態では、特定された走行予定経路に応じて以下の5種類の自動運転支援を行う。
 (1)『定速走行』・・・予め決められた設定速度(例えば走行する道路の制限速度の90%)で同一車線内を走行する。
 (2)『追従走行』・・・設定速度(例えば走行する道路の制限速度の90%)を上限として、前方車両との車間距離を一定距離(例えば10m)に保った状態で同一車線内を走行する。
 (3)『スピードマネジメント(カーブ)』・・・進行方向前方にカーブがある場合に、カーブに進入するまでにカーブの曲率半径に応じた速度まで減速する。
 (4)『スピードマネジメント(退出路)』・・・高速道路等に設けられた減速車線(退出路)を走行する場合に加速を抑制する。
 (5)『スピードマネジメント(料金所、一時停止、信号)』・・・進行方向前方に料金所、一時停止、信号がある場合に、料金所、一時停止(道路標識)、信号に到達するまでに乗員に負担をかけずに停止できる速度(例えば20km/h)まで減速する。
 また、上記(1)~(5)の制御と平行して、(6)車両が車線を逸脱することなく車線の中心付近を走行させる制御(例えばレーン・キーピング・アシスト)についても実施される。
 例えば、走行予定経路がカーブ等の特殊な道路形状を有さない場合には、『定速走行』や『追従走行』が基本的に実施される。一方、走行予定経路にカーブ等の特殊な道路形状を含む場合には、道路形状に応じた特殊な制御(例えば『スピードマネジメント(カーブ)』、『スピードマネジメント(退出路)』等)が実施される。また、本実施形態の自動運転支援による走行では、車線変更や右左折は行われず、ユーザが車線変更や右左折にかかる車両操作を行わない限りは基本的に車両は同一車線内を走行する。
 また、上記(1)~(6)の自動運転支援に係る制御は全ての道路区間に対して行っても良いが、接続する他の道路との境界にゲート(有人無人、有料無料は問わない)が設けられた高速道路を走行する間のみにおいて行う構成としても良い。尚、車両が自動運転を行うことが可能な区間(以下、自動運転区間という)を走行する場合には必ず自動運転支援が行われるのではなく、ユーザにより自動運転支援を行うことが選択され、且つ自動運転支援により走行を行わせることが可能と判定された状況でのみ行われる。尚、自動運転支援により走行を行わせることができない状況としては、車線の区画線等の自動運転支援を行うのに必要な道路情報が取得できない場合等がある。
 更に、自動運転支援による走行が実施されている場合において、ユーザがアクセル、ブレーキ、ステアリング等の特定の車両操作(以下、オーバーライドという)を行ったことを検出した場合には、自動運転支援を中止する場合がある。例えば、ユーザがブレーキを操作したことを検出した場合には上記(1)~(5)の制御を中止する。また、ユーザがステアリングを操作したことを検出した場合には、上記(1)~(5)の制御については基本的に継続するが、(6)の制御については操作が終了するまで一時的に中止する。
 また、DVDドライブ17は、DVDやCD等の記録媒体に記録されたデータを読み取り可能なドライブである。そして、読み取ったデータに基づいて音楽や映像の再生、地図情報DB31の更新等が行われる。尚、DVDドライブ17に替えてメモリーカードを読み書きする為のカードスロットを設けても良い。
 また、通信モジュール18は、交通情報センタ、例えば、VICSセンタやプローブセンタ等から送信された交通情報、プローブ情報、天候情報等を受信する為の通信装置であり、例えば携帯電話機やDCMが該当する。また、車車間で通信を行う車車間通信装置や路側機との間で通信を行う路車間通信装置も含む。
 また、車外カメラ19は、例えばCCD等の固体撮像素子を用いたカメラにより構成され、車両のフロントバンパの上方に取り付けられるとともに光軸方向を水平より所定角度下方に向けて設置される。そして、車外カメラ19は、車両が自動運転区間を走行する場合において、車両の進行方向前方を撮像する。また、車両制御ECU20は撮像された撮像画像に対して画像処理を行うことによって、車両が走行する道路に描かれた区画線や周辺の他車両等を検出し、検出結果に基づいて車両の自動運転支援を行う。尚、車外カメラ19は車両前方以外に後方や側方に配置するように構成しても良い。また、他車両を検出する手段としてはカメラの代わりにミリ波レーダ等のセンサや車車間通信や路車間通信を用いても良い。また、他の周辺環境を検出する手段として、照度センサや降雨センサを設置しても良い。
 また、車両制御ECU20は、ナビゲーション装置1が搭載された車両の制御を行う電子制御ユニットである。また、車両制御ECU20にはステアリング、ブレーキ、アクセル等の車両の各駆動部と接続されており、本実施形態では特に車両において自動運転支援が開始された後に、各駆動部を制御することにより車両の自動運転支援を実施する。また、自動運転支援中にユーザによってオーバーライドが行われた場合には、オーバーライドが行われたことを検出する。
 ここで、ナビゲーションECU13は、走行開始後にCANを介して車両制御ECU20に対して自動運転支援に関する指示信号を送信する。そして、車両制御ECU20は受信した指示信号に応じて走行開始後の自動運転支援を実施する。尚、指示信号の内容は、車両に対して行う自動運転支援の制御内容(例えば、上記(1)~(6)のいずれか)や制御の開始、中止、変更等を指示する情報である。尚、ナビゲーションECU13でなく車両制御ECU20が自動運転支援の制御内容を設定する構成としても良い。その場合には、車両制御ECU20はナビゲーション装置1から案内経路、車両状態、周辺の地図情報等の自動運転支援の制御内容の設定に必要な情報を取得するように構成する。
 続いて、上記構成を有する本実施形態に係るナビゲーション装置1においてCPU41が実行する自動運転支援プログラムについて図4及び図5に基づき説明する。図4及び図5は本実施形態に係る自動運転支援プログラムのフローチャートである。ここで、自動運転支援プログラムは、車両のACC電源がONされた後に実行され、車両が今後に走行する走行予定経路を特定するとともに、特定された走行予定経路に基づいて自動運転支援を行うプログラムである。尚、自動運転支援プログラムは、車両において自動運転支援を実施している間のみ実行する構成としても良いし、手動運転により走行している間においても実行する構成としても良い。また、以下の図4及び図5にフローチャートで示されるプログラムは、ナビゲーション装置1が備えているRAM42やROM43に記憶されており、CPU41により実行される。
 以下の説明では車両が特に高速道路の本線を走行している場合を例に挙げて説明する。
 先ず、自動運転支援プログラムではステップ(以下、Sと略記する)1において、CPU41は、現在位置検出部11により検出した車両の現在位置を取得する。尚、車両の現在位置は、高精度ロケーション技術を用いて詳細に特定することが望ましい。ここで、高精度ロケーション技術とは、車両に設置されたカメラから取り込んだ白線や路面ペイント情報を画像認識により検出し、更に、白線や路面ペイント情報を予め記憶した地図情報DBと照合することにより、走行車線や高精度な車両位置を検出可能にする技術である。尚、高精度ロケーション技術の詳細については既に公知であるので省略する。尚、前記S1では車両が複数の車線からなる道路を走行する場合には車両の走行する車線についても特定する。
 次に、S2においてCPU41は、車両の進行方向前方の道路情報について地図情報DB31から取得する。尚、前記S2で取得される道路情報としては、一の経路が複数の経路へと分岐する分岐点や、複数の経路が合流して一の経路となる合流点の位置を特定する情報を取得する。
 続いて、S3においてCPU41は、前記S1及び前記S2で取得した情報に基づいて、車両の進行方向と逆方向の所定距離以内(例えば3km以内)に合流点があるか否か判定する。
 そして、車両の進行方向と逆方向の所定距離以内に合流点があると判定された場合(S3:YES)には、S4へと移行する。それに対して、車両の進行方向と逆方向の所定距離以内に合流点がないと判定された場合(S3:NO)には、S5へと移行する。
 S4においてCPU41は、前記S3で後方所定距離以内にあると判定された合流点について、合流点における道路の車線区分や、車線毎の道路の繋がり(より具体的には、合流点の形状であり、合流点においてどの車線がどの道路に接続されているか)を地図情報DB31に記憶された地図情報から特定する。前述したように、地図情報DB31には、『車線数』、『区画線の線種』、『車線の接続種別』が記憶されており、CPU41はこれらの情報から合流点における道路の車線区分や、車線毎の道路の繋がりを特定する(図2、図3)。
 次に、S5においてCPU41は、前記S1及び前記S2で取得した情報に基づいて、車両の進行方向前方の所定距離以内(例えば3km以内)に分岐点があるか否か判定する。
 そして、車両の進行方向前方の所定距離以内に分岐点があると判定された場合(S5:YES)には、S6へと移行する。それに対して、車両の進行方向前方の所定距離以内に分岐点がないと判定された場合(S5:NO)には、S7へと移行する。
 S6においてCPU41は、前記S5で前方所定距離以内にあると判定された分岐点について、道路の車線区分や、車線毎の道路の繋がり(より具体的には、分岐点の形状であり、分岐点においてどの車線がどの道路に接続されているか)を地図情報DB31に記憶された地図情報から特定する。前述したように、地図情報DB31には、『車線数』、『区画線の線種』、『車線の接続種別』が記憶されており、CPU41はこれらの情報から分岐点における道路の車線区分や、車線毎の道路の繋がりを特定する(図2、図3)。その後、S8へと移行する。
 一方、S7においてCPU41は、車両の進行方向前方に分岐点が無いことから、車両が今後走行する経路は必然的に現在の進行方向に沿った一の経路のみに特定できると判定する。そして、現在の車両の進行方向に沿った経路を走行予定経路に特定する。その後、S19へと移行する。
 また、S8においてCPU41は、ナビゲーション装置1において案内経路が設定されているか否かを判定する。ここで、案内経路は、例えば走行開始時においてユーザが目的地を設定することにより、公知のダイクストラ法を用いた経路探索処理が実行され、複数の候補の内からユーザの操作により設定される。
 そして、ナビゲーション装置1において案内経路が設定されていると判定された場合(S8:YES)には、S9へと移行する。それに対して、ナビゲーション装置1において案内経路が設定されていないと判定された場合(S8:NO)には、S10へと移行する。
 S9においてCPU41は、ナビゲーション装置1において案内経路が設定されていることから、車両は今後、設定されている案内経路に沿って走行すると判定する。そして、案内経路に沿った経路を走行予定経路に特定する。その後、S19へと移行する。
 一方、S10においてCPU41は、前記S6で取得した分岐点に関する情報に基づいて、前記S5で前方所定距離以内にあると判定された分岐点について、該分岐点が分岐点で増設された新たな車線が既存の車線(即ち車両が走行する本線の車線)と異なる経路となる分岐点であるか否か判定する。具体的には、図6に示すように車両50の進行方向前方に、既存の車線51、52に対して分岐する新たな車線53が増設されている場合が該当する。
 そして、前方所定距離以内にあると判定された分岐点が分岐点で増設された新たな車線が既存の車線と異なる経路となる分岐点であると判定された場合(S10:YES)には、S11へと移行する。それに対して、前方所定距離以内にあると判定された分岐点が分岐点で増設された新たな車線が既存の車線と異なる経路となる分岐点ではないと判定された場合(S10:NO)には、S12へと移行する。
 S11においてCPU41は、車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合に車両が今後に走行する経路を、道路情報のみから一の経路に特定できると判定する。そして、特定された一の経路を走行予定経路とする。具体的には、車両が現在走行する車線に沿った経路を走行予定経路に特定する。例えば、図6に示すように車両50の進行方向前方に、既存の車線51、52に対して分岐する新たな車線53が増設されている場合は、車両が今後に走行可能な経路として、既存の車線51、52に沿って進む経路と、車線53に沿って進む経路があるが、既存の車線51、52に沿って進む経路が走行予定経路として特定されることとなる。その後、S19へと移行する。
 尚、本実施形態の自動運転支援による走行では、前述したように車線変更については自動で行わない。従って、ユーザがステアリングの操作を意図的に行わない限りは現在走行する車線と同一の車線を継続して走行することとなり、前記S11や後述のS17のように走行予定経路を特定可能となる。尚、ユーザがステアリングの操作を行って車線変更した場合には、後述のように走行予定経路が破棄されて、新たな車両の位置に基づいて走行予定経路が再度特定されることとなる(S22)。従って、例えば図6に示す状況において車両50が車線変更して新たな車線53へと進入した場合には、車線51、52に沿って進む走行予定経路は破棄されて、車線53に沿って進む走行予定経路が新たに特定されることとなる。
 一方、S12においてCPU41は、前記S4で取得した合流点に関する情報及び前記S6で取得した分岐点に関する情報に基づいて、車両の進行方向と逆方向の所定距離以内に合流点があって、且つ前記S5で前方所定距離以内にあると判定された分岐点が、合流点で追加された新たな車線が消失することなく既存の車線(即ち車両が走行する本線の車線)と異なる経路となる分岐点であるか否か判定する。具体的には、図7に示すように車両50の進行方向の逆方向に、既存の車線55、56に対して新たな車線57が合流する合流点があって、車線57は消失することなく継続し、車両50の進行方向前方にある分岐点において、既存の車線55、56に対して異なる方向に分岐する場合が該当する。
 そして、車両の進行方向と逆方向の所定距離以内に合流点があって、且つ前方所定距離以内にあると判定された分岐点が、合流点で追加された新たな車線が消失することなく既存の車線と異なる経路となる分岐点であると判定された場合(S12:YES)には、S13へと移行する。それに対して、車両の進行方向と逆方向の所定距離以内に合流点が無い、或いは合流点があっても前方所定距離以内にあると判定された分岐点が、合流点で追加された新たな車線が消失することなく既存の車線と異なる経路となる分岐点ではないと判定された場合(S12:NO)には、S15へと移行する。
 S13においてCPU41は、車両の過去の走行履歴に基づいて、前記S12において車両の進行方向と逆方向の所定距離以内あると判定された合流点における車両の合流方向が特定できたか否か判定する。尚、合流点における車両の合流方向は、例えば図7に示す例では本線である車線55、56から合流する方向Xと、本線以外の車線57から合流する方向Yの2種類がある。
 そして、合流点における車両の合流方向が特定できたと判定された場合(S13:YES)には、S14へと移行する。それに対して、合流点における車両の合流方向が特定できなかったと判定された場合(S13:NO)には、S15へと移行する。
 S14においてCPU41は、車両の進行方向と逆方向の所定距離以内あると判定された合流点における車両の合流方向に基づいて、車両の走行する車線を特定する。尚、車両の走行する車線を一のみに特定できない場合には、候補となる車線をそれぞれ特定する。ここで、本実施形態の自動運転支援による走行では、前述したように車線変更については自動で行わない。従って、ユーザがステアリングの操作を意図的に行わない限りは合流方向に対応する車線を継続して走行することとなり、現在の車両の走行する車線についても特定可能となる。例えば図7に示す例では、合流方向がXである場合には本線である車線55、56のいずれかを車両が走行していると特定できる。一方、合流方向がYである場合には車線57を車両が走行していると特定できる。その後、S16へと移行する。
 それに対して、S15においてCPU41は、前記S1の検出機器(GPS22、ジャイロセンサ25、車外カメラ19等)を用いた現在位置の検出結果に基づいて、車両の走行する車線を特定する。前述したように高精度ロケーション技術を用いれば車両の現在位置(緯度経度)のみでなく車両の走行する車線を特定することも可能となる。尚、車両の走行する車線を一のみに特定できない場合には、候補となる車線をそれぞれ特定する。
 次に、S16においてCPU41は、前記S14又はS15において特定された車両の走行する車線が、車両の進行方向前方にある分岐点で複数方向に分岐するか否か判定する。ここで、前記S14又はS15において車両の走行する車線を一のみに特定できている場合には、図8に示すように車両50が走行すると特定された車線60が、区画線による境界が無く分岐点で複数方向に分岐する場合が、車両の走行する車線が分岐点で複数方向に分岐する場合に該当する。また、前記S14又はS15において車両の走行する車線が複数の候補に特定されている場合には、候補の車線の少なくとも一方が図8に示すように区画線による境界が無く分岐点で複数方向に分岐する場合に加えて、図9に示すように候補となる複数の車線61、62が分岐点でそれぞれ異なる方向に分岐する場合についても、車両の走行する車線が分岐点で複数方向に分岐する場合に該当する。
 一方で、前記S14又はS15において車両の走行する車線が一に特定されず、複数の候補の車線が存在する場合であっても、図10に示すようにいずれの候補の車線63、64が分岐点で同一方向に分岐する場合、即ちいずれの候補の車線63、64を車両50が継続して走行しても車両50が今後に走行する経路が同一の経路である場合には、車両の走行する車線が分岐点で複数方向に分岐していない場合に該当する。
 そして、車両の走行する車線が車両の進行方向前方にある分岐点で複数方向に分岐すると判定された場合(S16:YES)には、S18へと移行する。それに対して、車両の走行する車線が車両の進行方向前方にある分岐点で複数方向に分岐しないと判定された場合(S16:NO)には、S17へと移行する。
 S17においてCPU41は、車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合に車両が今後に走行する経路を、道路情報のみから一の経路に特定できないが、車両の走行する車線を特定し、特定された車線を車両が継続して走行すると推定することによって、車両が今後に走行する経路を一の経路に特定できると判定する。従って、車両が現在走行する車線に沿った経路を走行予定経路とする。例えば、図10に示すように車線63、64のいずれかを車両50が走行すると特定された場合には、車線63、64に沿って進む経路が走行予定経路として特定されることとなる。その後、S19へと移行する。
 一方、S18においてCPU41は、車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合に車両が今後に走行する経路を、道路情報のみから一の経路に特定できず、更に車両の走行する車線を特定し、特定された車線を車両が継続して走行すると推定することによっても、特定できないと判定する。従って、地図情報DB31や外部サーバから道路の道なり関係を特定する情報を取得し、車両が現在走行する経路を道なりに進む経路を走行予定経路に特定する。例えば、図11に示すように車線65を車両50が走行すると特定された場合であって、車線65が区画線による境界が無く分岐点で複数方向に分岐すると判定された場合には、車両は分岐点を直進するか斜め左方向に進むかを特定することができない。そこで、道なり関係を特定する情報を取得し、道なりが直進方向である場合には、分岐点を直進する経路を進む可能性が高いので、該直進する経路を走行予定経路として特定する。その後、S19へと移行する。
 S19においてCPU41は、前記S7、S9、S11、S17、S18で特定された走行予定経路の距離が、自動運転支援の実施に必要な距離を満たしたか否かを判定する。尚、“自動運転支援の実施に必要な距離”は固定値(例えば300m)としても良いし、実施する自動運転支援の種類によって異なる距離としても良い。例えば、道路形状に応じたより複雑な制御が必要となる『スピードマネジメント(カーブ)』は、『定速走行』や『追従走行』よりも“自動運転支援の実施に必要な距離”を長く設定しても良い。
 そして、前記S7、S9、S11、S17、S18で特定された走行予定経路の距離が、自動運転支援の実施に必要な距離を満たしたと判定された場合(S19:YES)には、S20へと移行する。それに対して、前記S7、S9、S11、S17、S18で特定された走行予定経路の距離が、自動運転支援の実施に必要な距離を満たしていないと判定された場合(S19:NO)にはS2へと戻り、車両からより遠方の区間に対する走行予定経路の特定を行う。
 S20においてCPU41は、車両制御ECU20とともに特定された走行予定経路に基づいて自動運転支援を行う。具体的には、走行予定経路の道路形状、道路種別、経路上に含まれる地物等に応じて上記(1)~(6)の自動運転支援を適宜切り替えて実施する。例えば、走行予定経路が直線形状である場合には、『定速走行』や『追従走行』を行う。一方で、走行予定経路がカーブ形状を有する場合には、今後のカーブの走行に備えて『スピードマネジメント(カーブ)』を行う。また、走行予定経路に料金所、一時停止、信号を含む場合には、料金所、一時停止、信号の通過に備えて『スピードマネジメント(料金所、一時停止、信号)』を行う。
 続いて、S21においてCPU41は、車両制御ECU20によるオーバーライド操作の検出結果に基づいて、オーバーライドの内、特に車両が走行する車線を変更する為の車両操作が制御介入監視区間内で行われたか否か判定する。尚、車両が走行する車線を変更する為の車両操作は、例えば、所定角度以上のステアリング操作が該当する。
 また、制御介入監視区間は、車両が走行する車線を変更することによって走行予定経路が変更される可能性のある区間とし、地図情報DB31から取得した『車線数』、『区画線の線種』、『車線の接続種別』に関する各種道路情報(図2、図3)に基づいて特定される。例えば、図12に示すように車両50の進行方向前方に、既存の車線71、72に対して分岐する新たな車線73が増設されている場合は、前述したように車両が今後に走行可能な経路として、既存の車線51、52に沿って進む経路が走行予定経路として特定されることとなる(S11)。しかしながら、車両50が車線71、72から車線73へと車線変更すると、車両50は車線73に沿って走行することとなるので、走行予定経路を変更する必要が生じる。従って、車線71、72から車線73へと車線変更可能な区間が制御介入監視区間となる。
 そして、車両が走行する車線を変更する為の車両操作が制御介入監視区間内で行われたと判定された場合(S21:YES)には、走行予定経路を新たに特定する必要があるとして、S22へと移行する。それに対して、車両が走行する車線を変更する為の車両操作が制御介入監視区間内で行われていないと判定された場合(S21:NO)には、S23へと移行する。
 S22においてCPU41は、現在特定されている走行予定経路を破棄する。その後、S1へと戻り、車両操作が行われた後の新たな車両の位置に基づいて走行予定経路が再度特定されることとなる。但し、ナビゲーション装置1において案経経路が設定されており、案内経路に沿った経路を走行予定経路としている場合(S9)については、走行予定経路の信頼度が高いので、制御介入監視区間内でステアリング操作を検出した状況のみでは走行予定経路を破棄しないように構成しても良い。但し、その場合であっても走行予定経路を外れた場合(S23:YES)には、走行予定経路を破棄するように構成する。
 次に、S23においてCPU41は、車両の現在位置と現在特定されている走行予定経路とを比較し、車両が走行予定経路から外れたか否かを判定する。
 そして、車両が走行予定経路から外れたと判定された場合(S23:YES)には、走行予定経路を新たに特定する必要があるとして、S22へと移行する。それに対して、車両が走行予定経路から外れていないと判定された場合(S23:NO)には、現在の走行予定経路を変更する必要がないと推定し、S24へと移行する。
 S24において、CPU41は、CANを介して車両制御ECU20と通信を行うことによって自動運転支援の制御状態を取得し、車両が自動運転支援を終了したか否か判定する。尚、自動運転支援が終了するタイミングとしては、ACC電源がOFFされた場合、ユーザにより自動運転支援を終了することが自動運転開始ボタン等の車両に搭載された各種操作ボタン21の操作によって選択された場合、ブレーキ操作等の特定のオーバーライドが検出された場合、自動運転支援を行うことができない道路区間(例えば、区画線が認識できない区間)へと進入した場合等がある。
 そして、車両が自動運転支援を終了したと判定された場合(S24:YES)には、当該自動運転支援プログラムを終了する。それに対して、車両において自動運転支援を継続して行っていると判定された場合(S24:NO)には、S20へと戻る。
 以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るナビゲーション装置1、ナビゲーション装置1による自動運転支援方法及びナビゲーション装置1で実行されるコンピュータプログラムでは、車両が自動運転支援により走行を行う場合において、車両の走行案内を行う為の案内経路がナビゲーション装置1において設定されているか否か判定し(S8)、案内経路が設定されていると判定された場合には、案内経路に沿った経路を走行予定経路に特定する(S9)一方で、案内経路が設定されていないと判定された場合には、車両の進行方向前方の車線区分と車線毎の道路の繋がりを特定する道路情報に基づいて走行予定経路を特定し(S11、S17、S18)、特定された走行予定経路に従って車両の自動運転支援を行う(S20)ので、ナビゲーション装置1において案内経路が設定されていない場合であっても、車両の進行方向前方の車線区分と車線毎の道路の繋がりから車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合の車両の今後の走行予定経路を特定することにより、従来と比較して運転者に不必要な車両操作をさせることを減少させるとともに、車両の今後の走行予定経路をより迅速且つ正確に特定することが可能となる。その結果、特定された走行予定経路に基づいて自動運転支援による走行を適切に行うことが可能となる。
 尚、本発明は前記実施形態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で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
 例えば、本実施形態に係るナビゲーション装置1においてCPU41が実行する自動運転支援プログラム(図4、図5)を以下のように構成しても良い。ここで、図13及び図14は本実施形態に係る自動運転支援プログラムの変形例を示した図である。
 尚、S31~S35の処理については前述したS1~S5の処理と同様の処理であるので説明は省略する。
 先ず、S36においてCPU41は、前記S35で前方所定距離以内にあると判定された分岐点における道路の車線区分や車線毎の道路の繋がりを特定する情報の一つとして、分岐点における『区画線の線種』を地図情報DB31に記憶された地図情報から取得する。前述したように、地図情報DB31には、『車線数』、『区画線の線種』、『車線の接続種別』が記憶されている(図2、図3)。
 次に、S37においてCPU41は、前記S35で前方所定距離以内にあると判定された分岐点における道路の車線区分や車線毎の道路の繋がりを特定する情報の一つとして、分岐点の手前側(車両側)の道路における『車線の接続種別』を地図情報DB31に記憶された地図情報から取得する。その後、S39へと移行する。
 一方、S38においてCPU41は、車両の進行方向前方に分岐点が無いことから、車両が今後走行する経路は必然的に現在の進行方向に沿った一の経路のみに特定できると判定する。そして、現在の車両の進行方向に沿った経路を走行予定経路に特定する。その後、S41へと移行する。
 また、S39においてCPU41は、ナビゲーション装置1において案内経路が設定されているか否かを判定する。ここで、案内経路は、例えば走行開始時においてユーザが目的地を設定することにより、公知のダイクストラ法を用いた経路探索処理が実行され、複数の候補の内からユーザの操作により設定される。
 そして、ナビゲーション装置1において案内経路が設定されていると判定された場合(S39:YES)には、S40へと移行する。それに対して、ナビゲーション装置1において案内経路が設定されていないと判定された場合(S39:NO)には、S47へと移行する。
 S40においてCPU41は、ナビゲーション装置1において案内経路が設定されていることから、車両は今後、設定されている案内経路に沿って走行すると判定する。そして、案内経路に沿った経路を走行予定経路に特定する。その後、S41へと移行する。
 尚、以降のS41~S46の処理については前述したS19~S24の処理と同様の処理であるので説明は省略する。
 一方、S47においてCPU41は、前記S36で取得した分岐点における『区画線の線種』に関する情報と、前記S37で取得した分岐点の手前側(車両側)の道路における『車線の接続種別』とに基づいて、分岐点における『区画線の線種』の中に“ゼブラ”が少なくとも一以上あって、“ゼブラ”の区画線に隣接する車線が“増設”であるか否か判定する。具体的には、図6に示すように車両50の進行方向前方に、既存の車線51、52に対して分岐する新たな車線53が増設されている場合に加えて、図15に示すように既存の車線75~77が分岐するとともに分岐する車線77に隣接して新たな車線78が増設されている場合が該当する。
 そして、分岐点における『区画線の線種』の中に“ゼブラ”が少なくとも一以上あって、“ゼブラ”の区画線に隣接する車線が“増設”であると判定された場合(S47:YES)には、S48へと移行する。それに対して、分岐点における『区画線の線種』の中に“ゼブラ”が無い、又は“ゼブラ”があったとしても“ゼブラ”の区画線に隣接する車線が“増設”でないと判定された場合(S47:NO)には、S50へと移行する。
 S48においてCPU41は、前記S47で『車線の接続種別』が“増設”と判定された車線の右側又は左側のいずれか一方の車線が全て“増設”であるか否か判定する。
 そして、前記S47で『車線の接続種別』が“増設”と判定された車線の右側又は左側のいずれか一方の車線が全て“増設”であると判定された場合(S48:YES)、即ち図6に示すように既存の車線は分岐せずに車線が増設される場合には、S49へと移行する。それに対して、前記S47で『車線の接続種別』が“増設”と判定された車線の右側又は左側のいずれか一方の車線に“増設”以外の車線があると判定された場合(S48:NO)、即ち図15に示すように既存の車線が分岐するとともに車線が増設されている場合には、S51へと移行する。
 S49においてCPU41は、車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合に車両が今後に走行する経路を、道路情報のみから一の経路に特定できると判定する。そして、特定された一の経路を走行予定経路とする。具体的には、車両が現在走行する車線に沿った経路を走行予定経路に特定する。例えば、図6に示すように車両50の進行方向前方に、既存の車線51、52に対して分岐する新たな車線53が増設されている場合は、車両が今後に走行可能な経路として、既存の車線51、52に沿って進む経路と、車線53に沿って進む経路があるが、既存の車線51、52に沿って進む経路が走行予定経路として特定されることとなる。その後、S41へと移行する。
 一方、S50においてCPU41は、前記S36で取得した分岐点における『区画線の線種』に関する情報と、前記S37で取得した分岐点の手前側(車両側)の道路における『車線の接続種別』とに基づいて、分岐点における『区画線の線種』の中に“ゼブラ”が少なくとも一以上あって、“ゼブラ”の区画線に隣接する車線が“継続”であるか否か判定する。具体的には、図7に示すように車両50の進行方向前方にある分岐点において、既存の車線55~57が分岐する場合が該当する。
 そして、分岐点における『区画線の線種』の中に“ゼブラ”が少なくとも一以上あって、“ゼブラ”の区画線に隣接する車線が“継続”であると判定された場合(S50:YES)には、S51へと移行する。それに対して、分岐点における『区画線の線種』の中に“ゼブラ”が無い、又は“ゼブラ”があったとしても“ゼブラ”の区画線に隣接する車線が“継続”でないと判定された場合(S50:NO)には、S53へと移行する。
 続いてS51においてCPU41は、車両が走行する車線が特定できたか否か判定する。尚、車両が走行する車線は前述したように分岐点の手前側に合流点があって、合流方向が特定できる場合には、合流方向から特定する(S14)。或いは、前記S31の検出機器(GPS22、ジャイロセンサ25、車外カメラ19等)を用いた現在位置の検出結果に基づいて、車両の走行する車線を特定することも可能である(S15)。
 そして、上記いずれかの方法により車両が走行する車線が特定できたと判定された場合(S51:YES)には、S52へと移行する。それに対して、車両が走行する車線が特定できなかったと判定された場合(S51:NO)には、S54へと移行する。
 S52においてCPU41は、前記S36で取得した分岐点における『区画線の線種』に関する情報と、前記S37で取得した分岐点の手前側(車両側)の道路における『車線の接続種別』とに基づいて、車両が走行する車線が図8の車線60に示すように分裂することなく分岐点で分岐している(即ち、車両が走行する車線が分岐点での分岐方向の1方向のみに対応している)か否か判定する。
 そして、車両が走行する車線が分裂することなく分岐点で分岐していると判定された場合(S53:YES)には、道路情報のみから一の経路に特定できないが、車両の走行する車線を特定し、特定された車線を車両が継続して走行すると推定することによって、車両が今後に走行する経路を一の経路に特定できると判定する。従って、車両が現在走行する車線に沿った経路を走行予定経路とする。例えば、図10に示すように車線63、64のいずれかを車両50が走行すると特定された場合には、車線63、64に沿って進む経路が走行予定経路として特定されることとなる。その後、S41へと移行する。
 一方、車両が走行する車線が分裂する等しており、車両の走行する車線を特定したとしても、車両が今後に走行する経路を一の経路に特定できないと判定された場合(S52:NO)には、S54へと移行する。
 一方、S53においてCPU41は、前記S36で取得した分岐点における『区画線の線種』に関する情報と、前記S37で取得した分岐点の手前側(車両側)の道路における『車線の接続種別』とに基づいて、分岐点における『区画線の線種』の中に“ゼブラ”が少なくとも一以上あって、“ゼブラ”の区画線の分岐方向にある車線が全て“分裂”であるか否か判定する。
 そして、分岐点における『区画線の線種』の中に“ゼブラ”が少なくとも一以上あって、“ゼブラ”の区画線の分岐方向にある車線が全て“分裂”であると判定された場合(S53:YES)には、S54へと移行する。それに対して、分岐点における『区画線の線種』の中に“ゼブラ”が無い、又は“ゼブラ”があったとしても“ゼブラ”の区画線の分岐方向にある車線が全て“分裂”でないと判定された場合(S53:NO)には、S51へと移行する。
 一方、S54においてCPU41は、車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合に車両が今後に走行する経路を、道路情報のみから一の経路に特定できず、車両が走行する車線を特定できないことから車両が今後に走行する経路を特定できない、或いは仮に車両の走行する車線を特定したとしても車両が今後に走行する経路を特定できないと判定する。従って、地図情報DB31や外部サーバから道路の道なり関係を特定する情報を取得し、車両が現在走行する経路を道なりに進む経路を走行予定経路に特定する。例えば、図10に示すように既存の車線が分岐する場合において車両50が走行する車線を特定できない場合や、図11に示すように車線65を車両50が走行すると特定された場合であって、車線65が区画線による境界が無く分岐点で複数方向に分岐(分裂)すると判定された場合には、車両は分岐点を直進するか斜め左方向に進むかを特定することができない。そこで、道なり関係を特定する情報を取得し、道なりが直進方向である場合には、分岐点を直進する経路を進む可能性が高いので、該直進する経路を走行予定経路として特定する。その後、S41へと移行する。
 また、本実施形態では、自動運転支援の実施中においても車線変更についてはユーザによる手動操作で行う構成としているが、車線変更について自動運転支援により自動で行う構成としても良い。また、右左折、停止、発進等についても自動運転支援により実施可能に構成しても良い。
 また、本実施形態では、車両が特に高速道路の本線を走行している場合を例に挙げて、走行予定経路の特定方法を説明したが、車両が高速道路の本線以外や一般道を走行している場合においても、自動運転支援プログラム(図4、図5)を実施し、道路情報を取得したり、車両が走行する車線を特定することによって車両が今後に走行する走行予定経路を特定することが可能である。
 また、本実施形態では自動運転支援を実行している場合に限って走行予定経路を特定する構成としているが、手動運転により走行している場合においても走行予定経路を特定する構成としても良い。それによって、手動運転による走行から自動運転支援による走行に切り替えた直後であっても、予め特定されていた走行予定経路を用いることによって自動運転支援を適切に行うことが可能となる。
 また、本実施形態では、車両の操作のうち、車両の挙動に関する操作である、アクセル操作、ブレーキ操作及びハンドル操作の全てを車両制御ECU20が制御することをユーザの運転操作によらずに自動的に走行を行う為の自動運転支援として説明してきた。しかし、自動運転支援を、車両の操作のうち、車両の挙動に関する操作である、アクセル操作、ブレーキ操作及びハンドル操作の少なくとも一の操作を車両制御ECU20が制御することとしても良い。一方、ユーザの運転操作による手動運転とは車両の操作のうち、車両の挙動に関する操作である、アクセル操作、ブレーキ操作及びハンドル操作の全てをユーザが行うこととして説明する。
 また、本実施形態では、自動運転支援プログラム(図4、図5)をナビゲーション装置1が実行する構成としているが、車両制御ECU20が実行する構成としても良い。その場合には、車両制御ECU20は車両の現在位置や地図情報等をナビゲーション装置1から取得する構成とする。
 また、本発明はナビゲーション装置以外に、経路探索機能を有する装置に対して適用することが可能である。例えば、携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ等(以下、携帯端末等という)に適用することも可能である。また、サーバと携帯端末等から構成されるシステムに対しても適用することが可能となる。その場合には、上述した自動運転支援プログラム(図4、5)の各ステップは、サーバと携帯端末等のいずれが実施する構成としても良い。但し、本発明を携帯端末等に適用する場合には、自動運転支援が実行可能な車両と携帯端末等が通信可能に接続(有線無線は問わない)される必要がある。
 また、本発明に係る自動運転支援システムを具体化した実施例について上記に説明したが、自動運転支援システムは以下の構成を有することも可能であり、その場合には以下の効果を奏する。
 例えば、第1の構成は以下のとおりである。
 車両の進行方向前方の車線区分と車線毎の道路の繋がりを特定する道路情報を取得する道路情報取得手段と、前記車両が自動運転支援により走行を行う場合において、前記道路情報に基づいて前記車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合の今後に走行する走行予定経路を特定する走行予定経路特定手段と、前記走行予定経路特定手段によって特定された前記走行予定経路に従って前記車両の自動運転支援を行う車両制御手段と、を有する。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車両の進行方向前方の車線区分と車線毎の道路の繋がりから車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合の車両の今後の走行予定経路を特定することにより、道なり情報を用いる従来と比較して運転者に不必要な車両操作をさせることを減少させるとともに、車両の今後の走行予定経路をより迅速且つ正確に特定することが可能となる。その結果、特定された走行予定経路に基づいて自動運転支援による走行を適切に行うことが可能となる。
 また、第2の構成は以下のとおりである。
 前記走行予定経路特定手段は、前記車両の進行方向前方に道路が分岐する分岐点があって、前記分岐点が前記分岐点で追加された新たな車線が既存の車線と異なる経路となる分岐点である場合に、前記既存の車線に沿った経路を前記走行予定経路に特定する。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車線が追加されるとともに追加された車線が既存の車線と分岐する分岐点が車両の前方にある場合において、車両が今後に走行する車線を正確に走行予定経路として特定することが可能となる。
 また、第3の構成は以下のとおりである。
 前記走行予定経路特定手段は、前記車両の進行方向前方に道路が分岐する分岐点があるとともに前記車両の進行方向の逆方向に道路が合流する合流点があって、前記分岐点が前記合流点で追加された新たな車線が消失することなく既存の車線と異なる経路となる分岐点である場合に、前記車両が走行する車線に沿った経路を前記走行予定経路に特定する。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、合流点と分岐点が連続する区間を車両が走行する場合において、車両が現在走行する車線を特定することによって、車両が今後に走行する車線を正確に走行予定経路として特定することが可能となる。
 また、第4の構成は以下のとおりである。
 前記合流点における前記車両の合流方向を特定する合流方向特定手段を有し、前記走行予定経路特定手段は、前記合流点における前記車両の合流方向に基づいて前記車両が走行する車線に沿った経路を特定する。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、合流点と分岐点が連続する区間を車両が走行する場合において、合流点における車両の合流方向から車両が現在走行する車線を正確に特定することが可能となる。また、高精度ロケーションシステム等の複雑なシステムを必要とせずに車両が走行する車線を特定することができるので、特別な検出機器が不要で、処理負担の軽減も可能となる。
 また、第5の構成は以下のとおりである。
 前記走行予定経路特定手段は、前記合流方向特定手段によって前記合流点における前記車両の合流方向が特定できない場合には、検出機器を用いた前記車両が走行する車線の検出結果に基づいて前記車両が走行する車線に沿った経路を特定する。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、合流点と分岐点が連続する区間を車両が走行する場合において、合流点における車両の合流方向が特定できなかった場合であっても検出機器を用いた検出結果から車両が現在走行する車線を特定することが可能となる。
 また、第6の構成は以下のとおりである。
 前記走行予定経路特定手段は、検出機器を用いた前記車両が走行する車線の検出結果に基づいて前記車両が走行する車線に沿った経路を特定する。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、合流点と分岐点が連続する区間を車両が走行する場合において、合流点における車両の合流方向が特定できなかった場合であっても検出機器を用いた検出結果から車両が現在走行する車線を特定することが可能となる。
 また、第7の構成は以下のとおりである。
 前記車両の走行する車線を特定する走行車線特定手段を有し、前記走行予定経路特定手段は、前記走行車線特定手段によって特定された車線を前記車両が継続して走行すると推定した場合に前記車両が今後に走行する経路を前記走行予定経路に特定する。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、道路情報のみからでは今後に車両が走行する経路を特定できなかった場合であっても、車両が走行する車線を特定することにより、今後に車両が走行する経路を正確に走行予定経路として特定することが可能となる。
 また、第8の構成は以下のとおりである。
 前記継続推定判定手段は、前記走行車線特定手段によって前記車両の走行する車線が一に特定されずに複数の候補の車線が存在する場合であっても、いずれの前記候補の車線を前記車両が継続して走行しても前記車両が今後に走行する経路が同一の経路である場合には、該経路を前記走行予定経路に特定する。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車両が走行する車線を一の車線に特定できなかった場合であっても、今後に車両が走行する経路を一の経路に特定できる場合については、該経路を走行予定経路として特定することが可能となる。
 また、第9の構成は以下のとおりである。
 車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合に前記車両が今後に走行する経路を一の経路に特定できるか否か判定する経路推定判定手段を有し、前記走行予定経路特定手段は、前記経路推定判定手段によって一の経路に特定できると判定された場合に、該経路を前記走行予定経路に特定する。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車両が車線変更を行わないと仮定した場合において車両が走行する経路を一の経路に特定できる場合には、該経路を走行予定経路とするので、車両が車線変更を行うまでの間において車両が走行する経路を正確に走行予定経路として特定することが可能となる。
 また、第10の構成は以下のとおりである。
 前記車両の走行する車線を特定する走行車線特定手段と、前記経路推定判定によって一の経路に特定できないと判定された場合に、前記道路情報に基づいて前記走行車線特定手段によって特定された車線を前記車両が継続して走行すると推定した場合に前記車両が今後に走行する経路を一の経路に特定できるか否か判定する継続推定判定手段と、を有し、前記走行予定経路特定手段は、前記継続推定判定手段によって一の経路に特定できると判定された場合に、該経路を前記走行予定経路に特定する。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、道路情報のみからでは今後に車両が走行する経路を一の経路に特定できなかった場合であっても、車両が走行する車線を特定することにより、今後に車両が走行する経路を一の経路に特定でき、車両が車線変更を行うまでの間において車両が走行する経路を正確に走行予定経路として特定することが可能となる。
 また、第11の構成は以下のとおりである。
 前記継続推定判定手段は、前記走行車線特定手段によって前記車両の走行する車線が一に特定されずに複数の候補の車線が存在する場合であっても、いずれの前記候補の車線を前記車両が継続して走行しても前記車両が今後に走行する経路が同一の経路である場合には、前記車両が今後に走行する経路を一の経路に特定できると判定する。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車両が走行する車線を一の車線に特定できなかった場合であっても、今後に車両が走行する経路を一の経路に特定できる場合については、該経路を走行予定経路として特定することが可能となる。
 また、第12の構成は以下のとおりである。
 地図情報には道なり方向を特定する情報が含まれ、前記走行予定経路特定手段は、前記継続推定判定手段によって一の経路に特定できないと判定された場合に、前記車両が現在走行する経路を道なりに進む経路を前記走行予定経路に特定する。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車両が走行する車線を用いても今後に車両が走行する経路を一の経路に特定できなかった場合であっても、道路の道なり関係を特定する情報を用いることにより、今後に車両が走行する経路を走行予定経路として特定することが可能となる。
 また、第13の構成は以下のとおりである。
 前記車両が走行する車線を変更する車両操作を車線変更車両操作として検出する車両操作検出手段を有し、前記走行予定経路特定手段は、前記車線変更車両操作を検出した場合には、現在特定されている前記走行予定経路を破棄するとともに、前記車線変更車両操作が行われた後の新たな車両状況に基づいて前記走行予定経路を再度特定する。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車両が車線変更を行うことによって走行予定経路を新たに特定する必要がある場合に、車両操作が行われた後の新たな車両の位置に基づいて適切な走行予定経路を新たに特定することが可能となる。従って、車両が車線変更を行った後においても自動運転支援による走行を適切に行うことが可能となる。
 また、第14の構成は以下のとおりである。
 前記車両が走行する車線を変更することによって前記走行予定経路が変更される可能性のある区間を制御介入監視区間として設定する区間設定手段を有し、前記走行予定経路特定手段は、前記制御介入監視区間に前記車両が位置する状態で前記車線変更車両操作を検出した場合に、現在特定されている前記走行予定経路を破棄するとともに、前記車線変更車両操作が行われた後の新たな車両状況に基づいて前記走行予定経路を再度特定する。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、特に車両が走行する車線を変更することによって走行予定経路が変更される可能性のある区間において車線変更の操作が行われたことを検出した場合に走行予定経路を新たに特定するので、必要なタイミングで新たな走行予定経路の特定を行うことが可能となる。また、仮に車線変更の操作が行われたことを検出した場合であっても、走行予定経路が変更される虞の無い状況では新たな走行予定経路の特定を行わないことにより、処理負担の軽減が可能となる。
 また、第15の構成は以下のとおりである。
 前記車線変更車両操作は、前記車両のステアリングを所定角度以上変位させる操作である。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、特にオーバーライドとしてステアリングの操作を検出することによって、車両が車線変更を行ったか否かを判定することが可能となる。
 また、第16の構成は以下のとおりである。
 前記道路情報は、前記車両の進行方向前方に道路が分岐する分岐点がある場合において、前記分岐点における区画線の線種に関する情報と、前記分岐点の手前側における車線の接続種別に関する情報を含む。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、分岐点における区画線の線種に関する情報と、分岐点の手前側における車線の接続種別に関する情報に基づいて、車両の今後の走行予定経路を正確に特定することが可能となる。
 また、第17の構成は以下のとおりである。
 前記車線の接続種別に関する情報は、前記車線の増設、継続、消失、分裂、統合のいずれかを特定する情報である。
 上記構成を有する自動運転支援システムによれば、分岐点の手前側における車線がどのように変化するかを特定する情報に基づいて、車両の今後の走行予定経路を正確に特定することが可能となる。
  1       ナビゲーション装置
  13      ナビゲーションECU
  14      操作部
  15      液晶ディスプレイ
  32      影響度テーブル
  33      車線移動経路
  41      CPU
  42      RAM
  43      ROM
  50      車両

Claims (19)

  1.  車両の進行方向前方の車線区分と車線毎の道路の繋がりを特定する道路情報を取得する道路情報取得手段と、
     前記車両が自動運転支援により走行を行う場合において、前記道路情報に基づいて前記車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合の今後に走行する走行予定経路を特定する走行予定経路特定手段と、
     前記走行予定経路特定手段によって特定された前記走行予定経路に従って前記車両の自動運転支援を行う車両制御手段と、を有する自動運転支援システム。
  2.  前記走行予定経路特定手段は、
       前記車両の進行方向前方に道路が分岐する分岐点があって、前記分岐点が前記分岐点で追加された新たな車線が既存の車線と異なる経路となる分岐点である場合に、前記既存の車線に沿った経路を前記走行予定経路に特定する請求項1に記載の自動運転支援システム。
  3.  前記走行予定経路特定手段は、
       前記車両の進行方向前方に道路が分岐する分岐点があるとともに前記車両の進行方向の逆方向に道路が合流する合流点があって、前記分岐点が前記合流点で追加された新たな車線が消失することなく既存の車線と異なる経路となる分岐点である場合に、前記車両が走行する車線に沿った経路を前記走行予定経路に特定する請求項1に記載の自動運転支援システム。
  4.  前記合流点における前記車両の合流方向を特定する合流方向特定手段を有し、
     前記走行予定経路特定手段は、前記合流点における前記車両の合流方向に基づいて前記車両が走行する車線に沿った経路を特定する請求項3に記載の自動運転支援システム。
  5.  前記走行予定経路特定手段は、前記合流方向特定手段によって前記合流点における前記車両の合流方向が特定できない場合には、検出機器を用いた前記車両が走行する車線の検出結果に基づいて前記車両が走行する車線に沿った経路を特定する請求項4に記載の自動運転支援システム。
  6.  前記走行予定経路特定手段は、検出機器を用いた前記車両が走行する車線の検出結果に基づいて前記車両が走行する車線に沿った経路を特定する請求項3に記載の自動運転支援システム。
  7.  前記車両の走行する車線を特定する走行車線特定手段を有し、
     前記走行予定経路特定手段は、前記走行車線特定手段によって特定された車線を前記車両が継続して走行すると推定した場合に前記車両が今後に走行する経路を前記走行予定経路に特定する請求項1に記載の自動運転支援システム。
  8.  前記継続推定判定手段は、前記走行車線特定手段によって前記車両の走行する車線が一に特定されずに複数の候補の車線が存在する場合であっても、いずれの前記候補の車線を前記車両が継続して走行しても前記車両が今後に走行する経路が同一の経路である場合には、該経路を前記走行予定経路に特定する請求項7に記載の自動運転支援システム。
  9.  車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合に前記車両が今後に走行する経路を一の経路に特定できるか否か判定する経路推定判定手段を有し、
     前記走行予定経路特定手段は、前記経路推定判定手段によって一の経路に特定できると判定された場合に、該経路を前記走行予定経路に特定する請求項1に記載の自動運転支援システム。
  10.  前記車両の走行する車線を特定する走行車線特定手段と、
     前記経路推定判定手段によって一の経路に特定できないと判定された場合に、前記道路情報に基づいて前記走行車線特定手段によって特定された車線を前記車両が継続して走行すると推定した場合に前記車両が今後に走行する経路を一の経路に特定できるか否か判定する継続推定判定手段と、を有し、
     前記走行予定経路特定手段は、前記継続推定判定手段によって一の経路に特定できると判定された場合に、該経路を前記走行予定経路に特定する請求項9に記載の自動運転支援システム。
  11.  前記継続推定判定手段は、前記走行車線特定手段によって前記車両の走行する車線が一に特定されずに複数の候補の車線が存在する場合であっても、いずれの前記候補の車線を前記車両が継続して走行しても前記車両が今後に走行する経路が同一の経路である場合には、前記車両が今後に走行する経路を一の経路に特定できると判定する請求項10に記載の自動運転支援システム。
  12.  地図情報には道なり方向を特定する情報が含まれ、
     前記走行予定経路特定手段は、前記継続推定判定手段によって一の経路に特定できないと判定された場合に、前記車両が現在走行する経路を道なりに進む経路を前記走行予定経路に特定する請求項10又は請求項11に記載の自動運転支援システム。
  13.  前記車両が走行する車線を変更する車両操作を車線変更車両操作として検出する車両操作検出手段を有し、
     前記走行予定経路特定手段は、前記車線変更車両操作を検出した場合には、現在特定されている前記走行予定経路を破棄するとともに、前記車線変更車両操作が行われた後の新たな車両状況に基づいて前記走行予定経路を再度特定する請求項1乃至請求項12のいずれかに記載の自動運転支援システム。
  14.  前記車両が走行する車線を変更することによって前記走行予定経路が変更される可能性のある区間を制御介入監視区間として設定する区間設定手段を有し、
     前記走行予定経路特定手段は、前記制御介入監視区間に前記車両が位置する状態で前記車線変更車両操作を検出した場合に、現在特定されている前記走行予定経路を破棄するとともに、前記車線変更車両操作が行われた後の新たな車両状況に基づいて前記走行予定経路を再度特定する請求項13に記載の自動運転支援システム。
  15.  前記車線変更車両操作は、前記車両のステアリングを所定角度以上変位させる操作である請求項13又は請求項14に記載の自動運転支援システム。
  16.  前記道路情報は、前記車両の進行方向前方に道路が分岐する分岐点がある場合において、前記分岐点における区画線の線種に関する情報と、前記分岐点の手前側における車線の接続種別に関する情報を含む請求項1乃至請求項15のいずれかに記載の自動運転支援システム。
  17.  前記車線の接続種別に関する情報は、前記車線の増設、継続、消失、分裂、統合のいずれかを特定する情報である請求項16に記載の自動運転支援システム。
  18.  道路情報取得手段が、車両の進行方向前方の車線区分と車線毎の道路の繋がりを特定する道路情報を取得するステップと、
     走行予定経路特定手段が、前記車両が自動運転支援により走行を行う場合において、前記道路情報に基づいて前記車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合の今後に走行する走行予定経路を特定するステップと、
     車両制御手段が、前記走行予定経路特定手段によって特定された前記走行予定経路に従って前記車両の自動運転支援を行うステップと、を有する自動運転支援方法。
  19.  コンピュータを、
       車両の進行方向前方の車線区分と車線毎の道路の繋がりを特定する道路情報を取得する道路情報取得手段と、
       前記車両が自動運転支援により走行を行う場合において、前記道路情報に基づいて前記車両が車線変更を行わずに走行すると推定した場合の今後に走行する走行予定経路を特定する走行予定経路特定手段と、
       前記走行予定経路特定手段によって特定された前記走行予定経路に従って前記車両の自動運転支援を行う車両制御手段と、して機能させる為のコンピュータプログラム。
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