(57)【要約】  コスト記憶部（１３１）は、車両（１００）の走行状態と、車両（１００）が走行する道路環境とに応じたコストを記憶する。計画管理部（２２）は、基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力する。計画生成部（２３）は、コスト記憶部（１３１）に記憶されたコストに基づき、計画管理部（２２）によって出力された経路情報が示す経路を構成する各区間において車両（１００）が走行する車線を示す車線計画を含む走行計画を生成する。
2017168662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力する計画管理部と、
車両の走行状態と、前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づき、前記計画管理部によって出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間において前記車両が走行する車線を示す車線計画を含む走行計画を生成する計画生成部と
を備える走行計画生成装置。
【請求項２】
前記走行状態は、前記車両が走行する車線と、前記車両の挙動とを含む
請求項１に記載の走行計画生成装置。
【請求項３】
前記道路環境は、前記車両が走行する道路の属性と、前記道路の動的に変化する状態を表す動的条件とを含む
請求項１又は２に記載の走行計画生成装置。
【請求項４】
前記走行計画生成装置は、前記コストに基づいて、前記各区間において自動運転又は手動運転のどちらで前記車両を制御するかを示すモード計画を生成する
請求項１から３までのいずれか１項に記載の走行計画生成装置。
【請求項５】
前記コストは、前記走行状態と前記属性とに応じた基本コストと、前記走行状態と前記動的条件とに応じた付加コストとの和である
請求項３に記載の走行計画生成装置。
【請求項６】
前記コストは、さらに、前記車両が備えるセンサ構成に応じた
請求項１から５までのいずれか１項に記載の走行計画生成装置。
【請求項７】
前記計画生成部は、前記車両が走行する車線が変更されることを示す車線計画が生成された場合に、車線変更を行う範囲を設定する
請求項１から６までのいずれか１項に記載の走行計画生成装置。
【請求項８】
前記計画生成部は、前記車線変更を行う範囲の終了点を起点として、運転手に対して手動運転による車線変更を促す案内を出力する案内計画を生成する
請求項７に記載の走行計画生成装置。
【請求項９】
前記走行計画生成装置は、さらに、
前記車両の周辺にいる周辺車両が車線変更を行う周辺範囲を示す範囲情報を取得する計画取得部を備え、
前記計画生成部は、前記計画取得部によって取得された前記範囲情報が示す前記周辺範囲と重複しない範囲が含まれるように、前記車線変更を行う範囲を設定する
請求項７又は８に記載の走行計画生成装置。
【請求項１０】
前記計画生成部は、前記経路において前記コストが閾値を超えた区間は、前記手動運転で前記車両を制御することを示す前記モード計画を生成する
請求項４に記載の走行計画生成装置。
【請求項１１】
プロセッサが、基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力し、
プロセッサが、車両の走行状態と、前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づき、出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間において前記車両が走行する車線を示す車線計画を含む走行計画を生成する
走行計画生成方法。
【請求項１２】
基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力する計画管理処理と、
車両の走行状態と、前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づき、前記計画管理処理によって出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間において前記車両が走行する車線を示す車線計画を含む走行計画を生成する計画生成処理と
をコンピュータに実行させる走行計画生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、目的地までの走行計画を生成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のドライバーが所望する目的地に容易に到着できるように、現在地から目的地までの経路を探索して、適切なタイミングで音声及び表示によりドライバーに走行すべき経路を道路単位で案内するカーナビゲーション装置がある。【０００３】
車両に搭載されたカメラ及びミリ波レーダといったセンサと、地図情報と等を活用した自動運転システムに関する研究開発が行われている。
現在、前方障害物との衝突を回避する自動緊急ブレーキ（ＡＥＢ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ  Ｂｒａｋｉｎｇ）と、前方車両に追従するアダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｒｕｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）と、走行車線を維持して走行するレーンキープシステム（ＬＫＳ：Ｌａｎｅ  Ｋｅｅｐｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）といったものが製品化されている。【０００４】
また、将来の自動運転システムを想定して、ドライバーが指定する目的地まで自動運転を行うために、走行計画を生成し、生成された走行計画に基づいた自動運転を実現することについて研究開発が行われている。【０００５】
特許文献１には、自動運転制御による走行を行うのに適した経路ほど低いコスト値が算出されるように設定されたコストテーブルを用いて、出発地から目的地までの推奨経路を探索することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１５８４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、自動運転が中断されにくい経路が推奨経路として探索され易くなる。しかし、特許文献１におけるコストテーブルは、道路単位でコストが規定される。そのため、状況に応じた適切な走行計画を生成することができない場合がある。
この発明は、状況に応じた適切な走行計画を生成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る走行計画生成装置は、
基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力する計画管理部と、
車両の走行状態と、前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づき、前記計画管理部によって出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間において前記車両が走行する車線を示す車線計画を含む走行計画を生成する計画生成部と
を備える。
【発明の効果】
【０００９】
この発明では、車両の走行状態と、車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づき走行計画が生成される。これにより、状況に応じた適切な走行計画を生成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る走行計画生成装置１０の構成図。
【図２】実施の形態１に係るコスト記憶部１３１が記憶する情報の説明図。
【図３】実施の形態１に係る地図データ記憶部１３２が記憶する情報の説明図。
【図４】実施の形態１に係る走行計画生成装置１０の全体的な動作のフローチャート。
【図５】実施の形態１に係る車線計画を生成する処理である車線計画生成処理のフローチャート。
【図６】実施の形態１に係るステップＳ２３の区間分割処理の説明図。
【図７】実施の形態１に係るステップＳ２６のサブコスト計算処理の説明図。
【図８】実施の形態１に係る車線計画の具体例の説明図。
【図９】実施の形態１に係る車線計画の具体例を示す図。
【図１０】実施の形態１に係る範囲設定処理のフローチャート。
【図１１】実施の形態１に係るステップＳ３４の開始終了点設定処理の説明図。
【図１２】実施の形態１に係るステップＳ３６の禁止区間設定処理の説明図。
【図１３】実施の形態１に係る右左折の場合の禁止区間設定処理の説明図。
【図１４】実施の形態１に係るモード計画生成処理のフローチャート。
【図１５】実施の形態１に係るモード計画の具体例を示す図。
【図１６】変形例１及び変形例２に係る走行計画生成装置１０の構成図。
【図１７】走行計画生成装置１０の他の構成を示す図。
【図１８】変形例４に係る走行計画生成装置１０の構成図。
【図１９】実施の形態２に係る走行計画生成装置１０の構成図。
【図２０】実施の形態２に係るステップＳ３４の開始終了点設定処理の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を参照して、実施の形態１に係る走行計画生成装置１０の構成を説明する。図１では、走行計画生成装置１０が車両１００に搭載された状態が示されている。
なお、走行計画生成装置１０は、車両１００または図示した他の構成要素と、一体化した形態または分離不可能な形態で実装されても、あるいは、取り外し可能な形態または分離可能な形態で実装されてもよい。
走行計画生成装置１０は、車両１００に搭載されるコンピュータである。
走行計画生成装置１０は、プロセッサ１１と、メモリ１２と、記憶装置１３と、通信インタフェース１４と、表示インタフェース１５とのハードウェアを備える。プロセッサ１１は、システムバスを介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
【００１２】
プロセッサ１１は、プログラムに記述された命令を実行して、データの転送、計算、加工、制御、管理といった処理を実行するためのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ１１は、演算回路と、命令及び情報が格納されるレジスタ及びキャッシュメモリとを有する。プロセッサ１１は、具体例としては、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。
【００１３】
メモリ１２は、プロセッサ１１によってデータ、情報、プログラムが一時的に記憶される作業領域である。メモリ１２は、具体例としては、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。
【００１４】
記憶装置１３は、具体例としては、フラッシュメモリ、又は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）である。また、記憶装置１３は、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、ＣＦ（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ）、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤといった可搬記憶媒体であってもよい。
【００１５】
通信インタフェース１４は、車両１００に搭載された車両制御ＥＣＵ３１（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）と、測位装置３２と、通信装置３３といった装置を接続するための装置である。通信インタフェース１４は、具体例としては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）、ＩＥＥＥ１３９４の端子である。
車両制御ＥＣＵ３１は、速度センサで検出された速度情報と、加速度センサで検出された加速度情報と、方位センサで検出された方位情報と、ＥＰＳ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）で取得されたステアリング角情報と、ブレーキから取得されたブレーキ制御情報といった車両情報を取得し、車両１００のブレーキ、アクセル、ステアリングといった制御装置を制御して、車両１００の挙動を制御する装置である。なお、車両情報には、走行履歴情報、移動予測情報、位置情報の検出方法といった他の情報が含まれていてもよい。車両制御ＥＣＵ３１は、車両情報を定期的に取得してもよいし、車両情報に変化が発生したことを検出して、取得してもよい。
測位装置３２は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）といった測位衛星から送信された測位信号と、速度センサで検出された速度情報と、加速度センサで検出された加速度情報と、方位センサで検出された方位情報と、ＥＰＳから取得されたステアリング角情報と等のうち１つ以上を用いて、測位する装置である。
なお、測位に必要な情報および測位データの一部を通信装置３３を介して車両１００の外部から、（１）測位装置３２が取得、（２）通信インタフェース１４経由で走行計画生成装置１０が取得してもよい。
通信装置３３は、走行計画生成装置１０（または車両１００）の外部に設置されたサーバ、車両１００の周辺を走行する周辺車両、路側機、基地局といった装置と無線通信するための装置である。通信装置３３は、具体例としては、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）、ＤＣＭ（Ｄａｔａ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｏｄｕｌｅ）、スマートフォンである。通信装置３３は、車両通信専用のＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ等の通信プロトコルを用いてもよいし、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、４Ｇ等の携帯電話網を用いてもよいし、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ等の無線ＬＡＮを用いてもよいし、赤外線通信あるいは可視光通信を用いてもよい。また、通信装置３３は、複数の選択肢、例えば携帯電話網と無線ＬＡＮ、のいずれか一方に対応してもよいし、両方に対応して切り替えて利用したり、同時に利用したりしてもよい。
【００１６】
表示インタフェース１５は、車両１００に搭載されたナビゲーション装置３４と、表示装置３５と、入力装置３６といった装置を接続するための装置である。表示インタフェース１５は、具体例としては、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｓｕａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、Ｄ−ＳＵＢ（Ｄ−ＳＵＢｍｉｎｉａｔｕｒｅ）、ＨＤＭＩ（登録商標、Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の端子である。
ナビゲーション装置３４は、測位装置３２によって測位された車両１００の位置から、ドライバー等によって入力された目的地までの経路を特定して、特定された経路を示す経路情報を表示装置３５に表示する装置である。
表示装置３５は、経路情報等を表示するための装置である。表示装置３５は、具体例としては、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）である。
入力装置３６は、ドライバー等によって目的地といった情報を文字、音声により入力させるための装置である。入力装置３６は、具体例としては、タッチパネル、マイクロホン、スマートフォンである。目的地は、緯度経度で入力されてもよいし、施設名といった他の情報により入力されてもよい。
【００１７】
走行計画生成装置１０は、機能構成要素として、経路探索部２１と、計画管理部２２と、計画生成部２３と、計画出力部２４と、コスト記憶部１３１と、地図データ記憶部１３２とを備える。経路探索部２１と、計画管理部２２と、計画生成部２３と、計画出力部２４との各部の機能は、ソフトウェアにより実現される。また、コスト記憶部１３１と、地図データ記憶部１３２との各部の機能は、記憶装置１３によって実現される。
記憶装置１３には、経路探索部２１と、計画管理部２２と、計画生成部２３と、計画出力部２４との各部の機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ１１によりメモリ１２に読み込まれ、プロセッサ１１によって実行される。
【００１８】
走行計画生成装置１０の各部の機能の処理の結果を示す情報とデータと信号値と変数値は、メモリ１２、又は、プロセッサ１１内のレジスタ又はキャッシュメモリに記憶される。以下の説明では、走行計画生成装置１０の各部の機能の処理の結果を示す情報とデータと信号値と変数値は、メモリ１２に記憶されるものとする。
【００１９】
ソフトウェアによって実現される各部の機能を実現するプログラムは、記憶装置１３に記憶されているとした。しかし、このプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤといった可搬記憶媒体に記憶されてもよい。
【００２０】
図１では、プロセッサ１１は、１つだけ示されている。しかし、プロセッサ１１は、複数であってもよく、複数のプロセッサ１１が、各機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。
【００２１】
図２を参照して、実施の形態１に係るコスト記憶部１３１を説明する。
コスト記憶部１３１は、図２に示されたテーブルの各行によって表された車両１００の走行状態と、図２に示されたテーブルの各列によって表された車両１００が走行する道路環境及び車両１００が備えるセンサ構成との条件に応じて道路のコストを記憶したテーブルである。
コスト記憶部１３１に記憶される条件及びコストは、予め設定された情報で構成されていてもよいし、何らかのタイミングに通信装置３３及び通信インタフェース１４を介して取得されてもよいし、走行計画生成装置１０の動作中に学習して動的に設定されてもよい。
また、コスト記憶部１３１に記憶される条件及びコストのデータ構造または表示形式は、図２に示したようにコストを直接的に示す値によって規定しても、コスト計算に必要な係数といった間接的な値を用いて規定してもよい。
【００２２】
車両１００の走行状態は、車両１００が走行する車線と、車両１００の挙動とを示す。車両１００が走行する車線は、車両１００が走行車線を走行しているか、追越車線を走行しているかといった、道路に複数の車線がある場合における車両１００が走行している車線である。車両１００の挙動は、走行車線から追越車線へ車線変更する、追越車線から走行車線へ車線変更する、交差点を通過する、交差点で右折する、交差点で左折するといった車両１００の動作である。
道路環境は、車両１００が走行する道路の属性と、道路の動的に変化する状態を表す動的条件とを示す。道路の属性は、高速道、一般道といった道路の種別といった静的あるいは準静的な情報である。動的条件は、渋滞の発生していない自由流であるか、渋滞の発生している渋滞流であるか、事故が発生している事故区間であるか、規制等によって車線が減少している車線減少区間であるかといった交通条件と、晴れ、雨、雪のいずれであるかといった気象条件と等を示す。
センサ構成は、車両１００が高機能なセンサ構成（１）であるか、低機能なセンサ構成（２）であるかといった、車両１００が備えるセンサの条件と、及び道路に設置されるセンサおよび通信のインフラ装置の条件との少なくともいずれかである。道路に設置されるセンサおよび通信のインフラ装置は、具体例としては、合流地点において、本線を走行する車両を検出して、合流車線を走行する車両に配信するためのものである。また、道路に設置されるセンサおよび通信のインフラ装置は、他の具体例としては、交差点における信号情報を、交差点に向かって走行する車両に配信するためのものである。
【００２３】
コストは、基本コストと付加コストとの和である。基本コストは、車両１００の走行状態と道路の属性とに応じたコストである。付加コストは、車両１００の走行状態と動的条件及びセンサ構成とに応じたコストである。
具体例としては、車両１００の走行状態が追越車線の通常走行であり、道路の属性が高速道であり、動的条件が自由流及び雨であり、センサ構成が（２）の場合には、基本コストが３であり、付加コストが１（＝０＋１＋０）であるため、コストは４になる。
【００２４】
なお、図２に示されたコストの定義に加えて、他の条件によってコストが定義されてもよい。また、基本コストと付加コストの各々に係数を与えて最終的なコストを計算してもよい。
具体例としては、走行状態として、片側３車線以上ある道路の場合、単に走行車線と追越車線とでコストを定義するのではなく、車線毎にコストが定義されてもよい。また、信号通過、一時停止といった条件についてコストが定義されてもよい。
道路の属性として、高速道と一般道とに加え、優先道についても別にコストが定義されてもよい。また、道路の属性として、道路形状、制限速度といった指標毎にコストが定義されてもよい。
動的条件として、単に渋滞流としてコストを定義するのではなく、渋滞の程度に応じてコストが定義されてもよい。気象条件について、晴、雨、雪に加え、曇り、大雨、霧、雹、雷といった条件についてコストが定義されてもよい。また、照度に応じてコストが定義されてもよいし、昼、夜といった時間帯に応じてコストが定義されてもよい。また、カーブ、勾配といった道路形状と、車線数と、車線幅といった条件についてコストが定義されてもよい。また、事故多発地点といった過去の事故情報に応じてコストが定義されてもよい。
センサ構成として、高機能なセンサ構成（１）と低機能なセンサ構成（２）だけでなく、車両１００に搭載されたセンサ数、検知距離、検知方位といった指標についてコストが定義されてもよい。
【００２５】
図３を参照して、実施の形態１に係る地図データ記憶部１３２を説明する。
地図データ記憶部１３２は、静的な地図を示す静的地図データ１３３と、動的な事象が発生している箇所を示す動的地図データ１３４とを関連付けた状態のデータとして記憶、あるいは関連付けるための情報を有するデータ構造として記憶する。
【００２６】
静的地図データ１３３は、予め定められた縮尺に対応する複数の地図が階層化されて構成される。各地図は、道路に関する情報である道路情報と、道路を構成する車線に関する情報である車線情報と、車線を構成する構成線に関する情報である構成線情報とを含む。
道路情報は、道路の形状と、道路の緯度及び経度と、道路の曲率と、道路の勾配と、道路の識別子と、道路の車線数と、道路の線種と、一般道路と高速道路と優先道路といった道路単位の属性に関する情報とを含む。車線情報は、道路を構成する車線の識別子と、車線の緯度及び経度と、中央線に関する情報とを含む。構成線情報は、車線を構成する各線の識別子と、車線を構成する各線の緯度及び経度と、車線を構成する各線の線種及び曲率に関する情報とを含む。道路情報は、道路毎に管理される。車線情報及び構成線情報は、車線毎に管理される。
静的地図データ１３３は、車両１００が走行を開始する前に記憶される。静的地図データ１３３は、１年に１度、半年に１度といった間隔で、あるいは、ドライバー等の入力装置３６の操作に応じて、通信装置３３及び通信インタフェース１４を介して更新情報が受信されて更新される。静的地図データ１３３は、ＤＶＤといった可搬記憶媒体に記憶された更新情報が読み込まれて更新されてもよい。
【００２７】
動的地図データ１３４は、車線規制と速度規制と通行規制とチェーン規制といった交通規制情報と、出入口と料金所といった場所の規制情報と、交通渋滞情報と、停止車両及び低速車両の存在を知らせる交通事故情報と、落下物及び動物の存在を知らせる障害物情報と、道路損傷及び路面異常を知らせる道路異常情報と、周辺車両情報と、天候情報と等の車両１００の走行に関わる動的に変化する情報である。動的地図データ１３４は、発生位置を示す位置情報を含んでいる。
動的地図データ１３４は、車両１００が走行中に数分に１度といった間隔で、通信装置３３及び通信インタフェース１４を介して受信され、受信された時刻及び送信元の識別子とともに記憶される。動的地図データ１３４は、受信されてから一定時間経過後に削除される。また、動的地図データ１３４は、同じ情報が更新された場合には上書きされる。
【００２８】
地図データ記憶部１３２は、動的地図データ１３４を静的地図データ１３３と関連付けて記憶する。具体例としては、地図データ記憶部１３２では、道路情報及び車線情報と、交通規制情報とが紐づけられる。これにより、車線規制といった規制が発生している場所を静的な地図上で特定できるようになっている。
実施の形態１では、動的地図データ１３４が利用される場合には関連付けられた静的地図データ１３３も同時に利用されるものとする。
【００２９】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図４から図１５を参照して、実施の形態１に係る走行計画生成装置１０の動作を説明する。
実施の形態１に係る走行計画生成装置１０の動作は、実施の形態１に係る走行計画生成方法に相当する。また、実施の形態１に係る走行計画生成装置１０の動作は、実施の形態１に係る走行計画生成プログラムの処理に相当する。
【００３０】
図４を参照して、実施の形態１に係る走行計画生成装置１０の全体的な動作について説明する。
（ステップＳ１１：受付処理）
経路探索部２１は、表示インタフェース１５を介して、入力装置３６によって入力された目的地を示す目的地情報を取得する。経路探索部２１は、ナビゲーション装置３４から目的地情報を取得してもよい。
【００３１】
（ステップＳ１２：経路探索処理）
経路探索部２１は、通信インタフェース１４を介して測位装置３２で測位されて得られた車両１００の位置情報を取得する。そして、経路探索部２１は、位置情報が示す位置を基準位置として、基準位置から、ステップＳ１１で取得された目的地情報が示す目的地までの経路を探索し、探索された経路を示す経路情報を生成する。
経路を探索する方法は、ダイクストラ法、Ａ＊（エースター）探索アルゴリズムといった既存の方法を用いればよい。また、経路は、時間、距離、燃費、快適さといった何らかの指標に基づき探索される。
【００３２】
（ステップＳ１３：計画要求処理）
計画管理部２２は、ステップＳ１１で取得された目的地情報と、ステップＳ１２で取得された位置情報と、生成された経路情報とを、プロセス間通信といった方法により経路探索部２１から取得する。計画管理部２２は、取得された目的地情報と位置情報と経路情報とをメモリ１２に書き込む。
そして、計画管理部２２は、取得された目的地情報と位置情報と経路情報とを、プロセス間通信といった方法により計画生成部２３に出力し、計画生成部２３に走行計画の生成を要求する。
【００３３】
（ステップＳ１４：計画生成処理）
計画生成部２３は、ステップＳ１３で出力された目的地情報と位置情報と経路情報とを取得する。そして、計画生成部２３は、取得された目的地情報と位置情報と経路情報とを用いて、走行計画を生成する。
実施の形態１では、走行計画には、経路情報が示す経路を構成する各区間において車両１００が走行する車線を示す車線計画と、各区間において自動運転又は手動運転のどちらで車両１００を制御するかを示すモード計画とが含まれる。なお、走行計画には、車線計画とモード計画とのいずれか一方だけが含まれていてもよい。また、走行計画には、各区間における車両１００の走行速度を示す速度計画といった他の計画が含まれていてもよい。
【００３４】
（ステップＳ１５：計画出力処理）
計画生成部２３は、生成された走行計画を、生成された時刻とともに、プロセス間通信といった方法により計画管理部２２に出力する。計画管理部２２は、出力された走行計画を取得し、取得された走行計画を、ステップＳ１３で取得された目的地情報と位置情報と経路情報と対応付けてメモリ１２に書き込む。
そして、計画管理部２２は、取得された走行計画を、プロセス間通信といった方法により計画出力部２４に出力する。計画出力部２４は、出力された走行計画を取得し、取得された走行計画を通信インタフェース１４を介して車両制御ＥＣＵ３１に出力するとともに、表示インタフェース１５を介して表示装置３５に出力する。
【００３５】
なお、計画出力部２４は、生成された走行計画全てを出力してもよいし、生成された走行計画のうち、位置情報が示す位置の近傍の一部だけを出力してもよい。計画出力部２４は、走行計画が生成された時に１度だけ走行計画を出力してもよいし、定期的に走行計画を出力してもよいし、車両１００の位置が更新される度に走行計画を出力してもよい。
【００３６】
車両制御ＥＣＵ３１は、出力された走行計画を取得し、取得された走行計画に基づき、車両１００のブレーキ、アクセル、ステアリングといった制御装置を制御して、車両１００の挙動を制御する。具体例としては、車両制御ＥＣＵ３１は、走行計画に含まれる車線計画に従い、ステアリング等を制御して、車両１００が走行する車線を変更する。
表示装置３５は、出力された走行計画を取得し、取得された走行計画を表示する。具体例としては、表示装置３５は、車線計画が示す各区間において車両１００が走行する車線と、モード計画が示す各区間において自動運転と手動運転とのどちらで車両１００が制御されるかとを表示する。
【００３７】
図４では、計画管理部２２は、目的地情報が取得された場合に、走行計画の生成を要求した。これに限らず、計画管理部２２は、走行計画の通りに車両１００が走行していない場合に、走行計画の生成を要求してもよい。具体例としては、計画管理部２２は、車線計画が示す車線と異なる車線を車両１００が走行している場合と、経路情報が示す経路から逸脱した道路を車両１００が走行している場合と等に、走行計画の生成を要求してもよい。なお、計画管理部２２は、走行計画の通りに車両１００が走行しているか否かを、測位装置３２で測位されて得られた車両１００の位置情報が示す位置等により判定することができる。
この際、計画生成部２３は、新たに目的地までの走行計画を生成するのではなく、既に生成された走行計画で走行できる状態に戻るための走行計画を生成してもよい。
【００３８】
また、計画管理部２２は、動的地図データ１３４が更新された場合に、走行計画の生成を要求してもよい。具体例としては、計画管理部２２は、経路情報が示す経路において渋滞が発生した場合と、事故が発生した場合と等に、走行計画の生成を要求してもよい。
【００３９】
図５を参照して、実施の形態１に係るステップＳ１４の計画生成処理において、車線計画を生成する処理である車線計画生成処理を説明する。
（ステップＳ２１：取得処理）
計画生成部２３は、ステップＳ１３で出力された目的地情報と位置情報と経路情報とを、プロセス間通信といった方法により取得する。
【００４０】
（ステップＳ２２：地図取得処理）
計画生成部２３は、記憶装置１３の地図データ記憶部１３２から、ステップＳ２１で取得された経路情報が示す経路についての静的地図データ１３３及び動的地図データ１３４を読み出す。
【００４１】
（ステップＳ２３：区間分割処理）
計画生成部２３は、ステップＳ２２で取得された静的地図データ１３３に基づき、経路情報が示す経路を複数の区間に分割する。実施の形態１では、計画生成部２３は、車線の増減地点と、合流点と、分流点と、交差点とで経路を分割することにより、経路を複数の区間に分割する。
図６を参照して具体的に説明する。図６では、位置情報が示す位置である現在地Ｓから目的地情報が示す目的地Ｇまでの経路Ｐが、地点Ｐ＃１と、地点Ｐ＃２と、地点Ｐ＃３と、地点Ｐ＃４とで分割されている。地点Ｐ＃１は、合流が発生する位置である。地点Ｐ＃２は、車線が減少する位置である。地点Ｐ＃３は、車線が増加する位置である。地点Ｐ＃４は、分流が発生する位置である。そして、経路Ｐが、現在地Ｓから地点Ｐ＃１までの第１区間と、地点Ｐ＃１から地点Ｐ＃２までの第２区間と、地点Ｐ＃２から地点Ｐ＃３までの第３区間と、地点Ｐ＃３から地点Ｐ＃４までの第４区間と、地点Ｐ＃４から目的地Ｇまでの第５区間とに分割されている。
【００４２】
（ステップＳ２４：区間選択処理）
計画生成部２３は、ステップＳ２３で分割され生成された複数の区間から１つの区間を対象区間として選択する。実施の形態１では、計画生成部２３は、位置情報が示す位置に近い区間から順に１つの区間を対象区間として選択する。
【００４３】
（ステップＳ２５：サブ区間分割処理）
計画生成部２３は、ステップＳ２４で選択された対象区間を、動的地図データ１３４の対象範囲の前後で分割することにより、複数のサブ区間に分割する。対象区間に動的地図データ１３４がない場合、あるいは対象区間全体がその区間に関する全ての動的地図データ１３４の対象範囲となる場合には、対象区間は１つのサブ区間になる。
図７を参照して具体的に説明する。図７では、対象区間内に、降雪区間と渋滞区間と事故区間との３つの動的地図データ１３４があり、各動的地図データ１３４の前後で対象区間が分割されている。但し、図７では、降雪区間の後が対象区間の終点であるため、分割点から除外されている。そのため、図７では、対象区間が５か所で分割され、対象区間が６個のサブ区間１〜サブ区間６に分けられている。
【００４４】
（ステップＳ２６：サブコスト計算処理）
計画生成部２３は、ステップＳ２５で分割され生成された各サブ区間の始点と終点とを接続する全てのサブパスの走行コストを計算する。
図７を参照して具体的に説明する。図７では、矢印で示されているように、６個のサブ区間１〜サブ区間６について走行し得る全てのサブパスの走行コストが計算される。
図７では、対象区間の始点の走行車線が車線１であり、対象区間の終点の走行車線が車線１である場合が示されている。対象区間の始点の走行車線は、前の区間がある場合には前の区間の終点の走行車線であり、前の区間がない場合には位置情報が示す位置の車線である。対象区間の終点の走行車線は、経路に応じて決定される車線である。具体例としては、対象区間が分流を含む場合には、対象区間の終点の走行車線は分流車線であり、次の区間で左折する場合には、対象区間の終点の走行車線は左車線になる。
【００４５】
（ステップＳ２７：サブパス除外処理）
計画生成部２３は、ステップＳ２６で計算された走行コストが、閾値＃１以上のサブパスを特定する。計画生成部２３は、特定されたサブパスについては選択対象外に設定する。閾値＃１は、図４に示す処理の開始前にメモリ１２に記憶されているものとする。閾値＃１は、車両１００に搭載されたセンサ構成等によって決定される。
【００４６】
（ステップＳ２８：パス特定処理）
計画生成部２３は、対象区間の始点から対象区間の終点までを接続する区間パスのうち、走行コストが最も低くなる区間パスを特定する。計画生成部２３は、特定された区間パスの走行コストを計算する。区間パスは、対象区間を構成する各サブ区間から選択されたサブパスにより構成され、走行コストは、各サブパスの走行コストの合計になる。
この際、計画生成部２３は、ステップＳ２７で選択対象外となったサブパスが含まれない区間パスを特定する。これにより、区間パス全体としての走行コストが高くなったとしても、１つのサブ区間の走行コストが閾値＃１以上とならない区間パスが選択される。つまり、区間パス全体としての走行コストが高くなったとしても、運転が難しくなるようなサブ区間を通らない区間パスが選択される。
【００４７】
（ステップＳ２９：終了判定処理）
計画生成部２３は、ステップＳ２４で全ての区間が選択されたか否かを判定する。つまり、計画生成部２３は、現在地から目的地までの全ての区間についての区間パスが特定されたか否かを判定する。
計画生成部２３は、全ての区間が選択された場合には、各区間についてステップＳ２８で特定された区間パスを示す車線計画を生成して、車線計画生成処理を終了し、選択されていない区間が残っている場合には処理をステップＳ２４に戻す。
【００４８】
図８及び図９を参照して、車線計画の具体例を説明する。
図８では、図６に対応する道路が示されている。図８及び図９では、車両１００が現在地Ｓから地点Ｐ＃１まで合流路である車線４を走行し、地点Ｐ＃１から地点Ｐ＃２の間に車線４から車線３に車線変更し、地点Ｐ＃２から地点Ｐ＃３の間に車線３から車線１に車線変更し、地点Ｐ＃３から地点Ｐ＃４の間に車線１から分流路である車線０に車線変更し、地点Ｐ＃４から目的地まで車線０を走行するという車線計画になっている。
【００４９】
図１０を参照して、実施の形態１に係る車線計画生成処理の後処理として、車線変更の範囲Ｒを設定する範囲設定処理を説明する。
（ステップＳ３１：開始判定処理）
計画生成部２３は、車線計画生成処理が終了したか否かを判定する。
計画生成部２３は、車線計画生成処理が終了した場合には処理をステップＳ３２に進め、車線計画生成処理が終了していない場合には、一定時間経過後に再びステップＳ３１を実行する。
【００５０】
（ステップＳ３２：区間選択処理）
計画生成部２３は、ステップＳ２３で分割され生成された複数の区間から１つの区間を対象区間として選択する。
【００５１】
（ステップＳ３３：対応判定処理）
計画生成部２３は、車線計画生成処理で生成された車線計画と、経路情報が示す経路についての静的地図データ１３３とを参照して、ステップＳ３２で選択された対象区間において車線変更が発生するか否か判定する。
計画生成部２３は、車線変更が発生する場合、処理をステップＳ３４に進め、車線変更が発生しない場合、処理をステップＳ３７に進める。
【００５２】
（ステップＳ３４：開始終了点設定処理）
計画生成部２３は、車線変更の範囲Ｒの開始地点４１及び終了地点４２を設定する。
図１１を参照して具体的に説明する。まず、計画生成部２３は、車線変更の限界地点４３を特定する。車線変更の限界地点４３は、図１１に示すように車線が減少する場合には、車線が減少する位置である。また、車線変更の限界地点４３は、分流する場合には、分流車線へ移動可能な最後の位置である。また、車線変更の限界地点４３は、対象区間の終点、又は、車線変更が発生するサブ区間の終点の位置である。その他、車線変更の限界地点４３は、道路の状態に応じて定められる。次に、計画生成部２３は、限界地点４３から手前に第１基準距離だけ移動した位置を車線変更の終了地点４２として設定する。そして、計画生成部２３は、終了地点４２から手前に第２基準距離だけ移動した位置を車線変更の開始地点４１として設定する。
【００５３】
終了地点４２から限界地点４３までの間は、自動運転により車線変更ができなかった場合に、手動運転により車線変更が行われる範囲である。つまり、車両１００の周辺を走行する車両の走行状態等によっては、自動運転により車線変更ができない場合が起こり得る。この場合には、運転モードを自動運転から手動運転に切り替え、手動運転による車線変更が行われる。そこで、終了地点４２から限界地点４３までの距離である第１基準距離は、対象区間の制限速度に、運転モードの切り替えと手動運転による車線変更とに必要な時間を乗じて計算される。
【００５４】
開始地点４１から終了地点４２までの間は、自動運転により車線変更が行われる範囲Ｒである。そこで、開始地点４１から終了地点４２までの距離である第２基準距離は、対象区間の制限速度に、自動運転による車線変更に必要な時間を乗じて計算される。
【００５５】
計画生成部２３は、終了地点４２において車両１００が車線変更前の車線を走行している場合に、運転モードを手動運転モードに切り替えることと、車線変更を促すこととの案内を出力する案内計画を生成してもよい。生成された案内計画に従い、表示装置３５等に案内が表示される。
【００５６】
（ステップＳ３５：曲率判定処理）
計画生成部２３は、ステップＳ３４で設定された開始地点４１と終了地点４２との間に、曲率が基準率よりも小さい道路が含まれるか否かを判定する。
計画生成部２３は、曲率が基準率よりも小さい道路が含まれる場合には、処理をステップＳ３６に進め、曲率が基準率よりも小さい道路が含まれない場合には、処理をステップＳ３７に進める。
【００５７】
（ステップＳ３６：禁止区間設定処理）
計画生成部２３は、ステップＳ３５で曲率が基準率よりも小さい道路を車線変更禁止区間４４として設定する。つまり、図１２に示すように、ステップＳ３４で設定された開始地点４１と終了地点４２との間の一部の区間が車線変更禁止区間４４として設定される。
なお、計画生成部２３は、車線変更禁止区間４４の距離だけ、ステップＳ３４で設定された開始地点４１を手前にずらしてもよい。これにより、車線変更をするように設定された区間の距離が短くなり、車線変更が困難になることを防止できる。
【００５８】
（ステップＳ３７：終了判定処理）
計画生成部２３は、ステップＳ３２で全ての区間が選択されたか否かを判定する。
計画生成部２３は、全ての区間が選択された場合には、ステップＳ３４で設定された車線変更の範囲Ｒを示す開始地点４１及び終了地点４２と、ステップＳ３６で設定された車線変更禁止区間４４とを車線計画に追加して、範囲設定処理を終了し、選択されていない区間が残っている場合には処理をステップＳ３２に戻す。
【００５９】
図８を参照して、車線変更の範囲Ｒの具体例を説明する。
図８では、車線４から車線３への車線変更と、車線３から車線２への車線変更と、車線２から車線１への車線変更と、車線１から車線０への車線変更との４回の車線変更が行われる。４回の車線変更それぞれについて、車線変更の範囲Ｒが設定されている。
特に、地点Ｐ＃２から地点Ｐ＃３までの第３区間では、車線３から車線２への車線変更と、車線２から車線１への車線変更との２回の車線変更が行われる。この場合、ステップＳ３４では、まず地点Ｐ＃３が限界地点４３として設定される。そして、車線２から車線１へ車線変更について、この限界地点４３を基準として、の終了地点４２が設定され、終了地点４２を基準として開始地点４１が設定される。次に、車線２から車線１へ車線変更についての開始地点４１が限界地点４３として設定される。そして、車線３から車線２へ車線変更について、この限界地点４３を基準として、の終了地点４２が設定され、終了地点４２を基準として開始地点４１Ａが設定される。
このとき、車線３から車線２へ車線変更についての開始地点４１Ａから終了地点４２の間には、曲率が基準率よりも小さい道路が含まれる。そのため、ステップＳ３５からステップＳ３６で、この曲率が基準率よりも小さい道路が車線変更禁止区間４４として設定される。そして、車線変更禁止区間４４の分、手前に開始地点４１Ｂが設定され、開始地点４１Ｂから終了地点４２までが範囲Ｒとなる。
【００６０】
図１０では、計画生成部２３は、車線変更が発生する場合に、開始地点４１及び終了地点４２を設定した。これに限らず、計画生成部２３は、右左折の場合にも、開始地点４１及び終了地点４２を設定してもよい。
図１３を参照して右左折の場合に開始地点４１Ｒ，４１Ｌ及び終了地点４２Ｒ，４２Ｌを設定する処理を具体的に説明する。まず、計画生成部２３は、右左折の終了地点４２Ｒ，４２Ｌを特定する。右折の終了地点４２Ｒは、右折した先の車線の奥の構成線を交差点内に延長した位置である。左折の終了地点４２Ｌは、左折した先の車線の奥の構成線を交差点内に延長した位置である。そして、計画生成部２３は、右左折の開始地点４１Ｒ，４１Ｌを特定する。右折の開始地点４１Ｒは、右折した先の車線の手前の構成線を交差点内に延長した位置である。左折の開始地点４１Ｌは、左折した先の車線の手前の構成線を交差点内に延長した位置である。
【００６１】
図１４を参照して、実施の形態１に係るステップＳ１４の計画生成処理において、モード計画を生成する処理であるモード計画生成処理を説明する。
（ステップＳ４１：開始判定処理）
計画生成部２３は、車線計画生成処理が終了したか否かを判定する。
計画生成部２３は、車線計画生成処理が終了した場合には処理をステップＳ４２に進め、車線計画生成処理が終了していない場合には、一定時間経過後に再びステップＳ４１を実行する。
【００６２】
（ステップＳ４２：区間選択処理）
計画生成部２３は、ステップＳ２３で分割され生成された複数の区間から１つの区間を対象区間として選択する。
【００６３】
（ステップＳ４３：コスト判定処理）
計画生成部２３は、ステップＳ４２で選択された対象区間について、ステップＳ２８で計算された区間パスの走行コストが閾値＃２以上か否かを判定する。閾値＃２は、図１４に示す処理の開始前にメモリ１２に記憶されているものとする。なお、実施の形態１では、閾値＃２は、閾値＃１よりも大きい値である。
計画生成部２３は、走行コストが閾値＃２以上の場合には、処理をステップＳ４４に進め、走行コストが閾値＃２未満の場合には、処理をステップＳ４５に進める。
【００６４】
（ステップＳ４４：手動モード設定処理）
計画生成部２３は、対象区間の運転モードを手動運転モードに設定する。つまり、走行コストが高く、自動運転が困難な区間については、ドライバーによって車両１００の運転が実施される手動運転モードが設定される。
【００６５】
（ステップＳ４５：自動モード設定処理）
計画生成部２３は、対象区間の運転モードを自動運転モードに設定する。つまり、走行コストが高くなく、自動運転が可能な区間については、車両制御ＥＣＵ３１等の装置によって車両１００の運転が実施される自動運転モードが設定される。
【００６６】
（ステップＳ４６：終了判定処理）
計画生成部２３は、ステップＳ４２で全ての区間が選択されたか否かを判定する。
計画生成部２３は、全ての区間が選択された場合には、各区間について、ステップＳ４４、又は、ステップＳ４５で設定された運転モードを示すモード計画を生成して、計画生成処理を終了し、選択されていない区間が残っている場合には処理をステップＳ４２に戻す。
【００６７】
図８及び図１５を参照して、モード計画の具体例を説明する。
ステップＳ４３では、５つの区間それぞれについて順に走行コストが閾値＃２以上か否かが判定される。そして、走行コストが閾値＃２以上の区間については、手動運転モードが設定され、走行コストが閾値＃２未満の区間については、自動運転モードが設定される。
図８及び図１５で例えば、第４区間の走行コストが閾値＃２以上であり、他の区間の走行コストが閾値＃２未満であった場合、第４区間には手動運転モードが設定され、他の区間には自動運転モードが設定される。
なお、一旦手動運転モードが設定された後は、その区間以降の所定の区間、例えば目的地までの残り区間全てに対し全て手動運転モードが設定されるようにしてもよい。つまり、図８及び図１５であれば、第４区間に手動運転モードが設定されたため、以降の第５区間にも手動運転モードが設定されてもよい。
【００６８】
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態１に係る走行計画生成装置１０では、車両１００の走行状態と、車両１００が走行する道路環境とに応じたコストに基づき走行計画が生成される。これにより、状況に応じた適切な走行計画を生成することが可能である。特に、様々な条件が重複して発生した場合でも、各条件に応じた適切な走行計画を生成することが可能である。
【００６９】
また、実施の形態１に係る走行計画生成装置１０では、車両１００が備えるセンサ構成に応じたコストに基づき走行計画が生成される。これにより、車両１００のセンサの性能に応じた適切な走行計画を生成することが可能である。また、車両１００に搭載されるセンサ構成が異なる場合にも走行計画生成装置１０の構成を変える必要がない。
【００７０】
また、実施の形態１に係る走行計画生成装置１０では、走行コストが閾値＃１以上のサブパスが含まれない区間パスが生成される。これにより、付加コストが高い場所で車線変更をするような難しい制御が必要な区間パスが生成されない。
【００７１】
＜変形例１＞
実施の形態１では、走行計画生成装置１０は、機能構成要素として、経路探索部２１を備え、経路探索部２１が経路を探索した。変形例１として、走行計画生成装置１０は、経路探索部２１を備えていなくてもよい。この場合、計画管理部２２は、表示インタフェース１５を介して、ナビゲーション装置３４から経路情報を取得してもよい。
【００７２】
＜変形例２＞
また、実施の形態１では、走行計画生成装置１０は、機能構成要素として、計画出力部２４を備え、計画出力部２４が走行計画を出力した。変形例２として、走行計画生成装置１０は、計画出力部２４を備えていなくてもよい。この場合、計画管理部２２は、走行計画を記憶装置１３に書き込んでおき、走行計画が必要な車両制御ＥＣＵ３１等が記憶装置１３にアクセスして、記憶装置１３から走行計画を読み出せばよい。
【００７３】
つまり、変形例１及び変形例２を考慮すると、走行計画生成装置１０は、図１６に示すような構成でもよい。
【００７４】
また、走行計画生成装置１０は、図１７に示すように、測位装置３２、通信装置３３、表示装置３５、入力装置３６といったハードウェアを備えていてもよい。
【００７５】
また、図１に示した走行計画生成装置１０の構成要素の一部を含まない狭義の走行計画生成装置、あるいは、図１に図示しない構成要素を含む広義の走行計画生成装置、を定義して装置を構成してもよい。
【００７６】
＜変形例３＞
実施の形態１では、走行計画生成装置１０は、ステップＳ２８で走行コストに基づき区間パスを選択した。変形例３として、走行計画生成装置１０は、走行コストに加え、走行ポリシーに基づき区間パスを選択してもよい。走行ポリシーとは、できるだけ左車線を走行する、車線変更の回数を少なくする、早めに車線変更するといった、車両１００の走行に関する方針である。
具体例としては、走行計画生成装置１０は、走行ポリシーに合う走行状態ほどコストを低くし、走行ポリシーに合わない走行状態ほどコストを高くした上で、実施の形態１と同様に走行コストに基づき区間パスを選択する。具体的には、走行計画生成装置１０は、走行ポリシーと走行状態とに応じて、コストに重み付けをした上で、実施の形態１と同様に走行コストに基づき区間パスを選択する。
これにより、ドライバー等の走行ポリシーに沿った走行計画を生成することが可能となる。
【００７７】
＜変形例４＞
実施の形態１では、走行計画生成装置１０の各部の機能がソフトウェアで実現された。しかし、変形例４として、走行計画生成装置１０の各部の機能はハードウェアで実現されてもよい。この変形例４について、実施の形態１と異なる点を説明する。
【００７８】
図１８を参照して、変形例４に係る走行計画生成装置１０の構成を説明する。
各部の機能がハードウェアで実現される場合、走行計画生成装置１０は、プロセッサ１１とメモリ１２と記憶装置１３とに代えて、処理回路１６を備える。処理回路１６は、走行計画生成装置１０の各部の機能とメモリ１２と記憶装置１３との機能を実現する専用の電子回路である。
【００７９】
処理回路１６は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ（Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）が想定される。
各部の機能を１つの処理回路１６で実現してもよいし、各部の機能を複数の処理回路１６に分散させて実現してもよい。
【００８０】
＜変形例５＞
変形例５として、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。つまり、走行計画生成装置１０の各部のうち、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。
【００８１】
プロセッサ１１とメモリ１２と記憶装置１３と処理回路１６とを、総称して「プロセッシングサーキットリー」という。つまり、各部の機能は、プロセッシングサーキットリーにより実現される。
【００８２】
また、走行計画生成装置１０の一部または全部を専用回路、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）、として構成してもよい。
【００８３】
実施の形態２．
実施の形態２は、車両１００の周辺を走行する周辺車両２００の走行計画を取得し、取得された走行計画に基づき車線変更の範囲Ｒを変更する点が実施の形態１と異なる。実施の形態２では、この異なる点を説明する。
【００８４】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１９を参照して、実施の形態２に係る走行計画生成装置１０の構成を説明する。
走行計画生成装置１０は、計画取得部２５を備える点が、図１に示す走行計画生成装置１０と異なる。計画取得部２５の機能は、ソフトウェアにより実現される。
【００８５】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図２０を参照して、実施の形態２に係る走行計画生成装置１０の動作を説明する。
実施の形態２に係る走行計画生成装置１０の動作は、実施の形態２に係る走行計画生成方法に相当する。また、実施の形態２に係る走行計画生成装置１０の動作は、実施の形態２に係る走行計画生成プログラムの処理に相当する。
【００８６】
計画取得部２５は、走行計画生成装置１０が起動されると、定期的に又はイベントの発生に応じて、通信装置３３及び通信インタフェース１４を介して、周辺車両２００の走行計画を取得する。計画取得部２５は、周辺車両２００から直接走行計画を取得してもよいし、路側機といった装置から周辺車両２００の走行計画を取得してもよい。
計画取得部２５は、取得された走行計画をメモリ１２に書き込み、一定時間経過後、走行計画をメモリ１２から削除する。
【００８７】
図１０のステップＳ３４が車両１００の走行中に実行されると、計画生成部２３は、計画取得部２５によって取得された走行計画をメモリ１２から読み出す。そして、計画生成部２３は、読み出された走行計画を参照して、車線変更の範囲Ｒの開始地点４１及び終了地点４２を設定する。
図２０を参照して具体的に説明する。まず、計画生成部２３は、実施の形態１と同様の手順により車線変更の範囲Ｒとして、範囲ＲＡを設定する。次に、計画生成部２３は、周辺車両２００の走行計画が示す周辺車両２００が車線変更を行う範囲である周辺範囲ρが、範囲ＲＡと重複しているか否かを判定する。計画生成部２３は、周辺範囲ρが範囲ＲＡと重複している場合には、周辺範囲ρと重複しなくなるまで範囲ＲＡを手前にずらして、新たな範囲ＲＢとする。なお、計画生成部２３は、重複の仕方によっては、周辺範囲ρと重複しなくなるまで範囲ＲＡを後にずらして、新たな範囲ＲＢとしてもよい。
また、計画生成部２３は、周辺範囲ρと全く重複しないように範囲Ｒを設定しなくても、少なくとも一部でも周辺範囲ρと重複しない範囲を含むように範囲Ｒを設定してもよい。
【００８８】
＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態２に係る走行計画生成装置１０は、周辺車両２００の走行計画が示す車線変更を行う周辺範囲ρと重複しないように、車両１００の車線変更の範囲Ｒを設定する。これにより、周辺車両２００の影響を受けずに車線変更を行うことができる走行計画を生成できる。その結果、交通全体の流れがスムーズになる。
【００８９】
＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例６＞
実施の形態２では、図１０のステップＳ３４において周辺範囲ρと重複しないように車両１００の車線変更の範囲Ｒを設定した。変形例６として、周辺範囲ρを動的地図データ１３４の一部として扱い、周辺範囲ρでの車線変更することに対してコストを高く設定してもよい。
この場合、図５のステップＳ２５で対象区間が周辺範囲ρの前後でサブ区間に分割される。そして、図５のステップＳ２８で区間パスが選択される際、周辺範囲ρで車線変更するサブパスはコストが高いため、そのサブパスが含まれない区間パスが選択される可能性が高くなる。その結果、周辺範囲ρと車線変更の範囲Ｒとが重複しない可能性が高くなる。
また、他の動的地図データ１３４等の状況によっては、ステップＳ２７で周辺範囲ρで車線変更するサブパスの走行コストが閾値＃１以上となり、そのサブパスは選択対象外に設定される場合もある。
【００９０】
＜変形例７＞
実施の形態２では、走行計画生成装置１０は、周辺車両２００の走行計画を取得し利用した。変形例７として、走行計画生成装置１０は、周辺車両２００に向けて、車両１００の走行計画を出力してもよい。
これにより、周辺車両２００に、車線変更の範囲Ｒと重複しないように、周辺範囲ρを変更させてもよい。
【００９１】
＜変形例８＞
実施の形態２では、走行計画生成装置１０は、周辺範囲ρと重複しないように車線変更の範囲Ｒを設定した。変形例８として、車両１００の速度を調整して、車両１００の進行方向における走行位置を、周辺車両２００の進行方向における走行位置とずらしてもよい。つまり、走行計画生成装置１０は、車線変更の範囲Ｒを変更するのではなく、走行計画における速度計画を変更してもよい。
これにより、車線変更の範囲Ｒが周辺範囲ρと重複していても、周辺車両２００の影響を受けずに車線変更を行うことができるようになる。
【００９２】
＜変形例９＞
実施の形態２では、走行計画生成装置１０が車線変更の範囲Ｒを設定した。変形例９として、路側機といった他の装置が車両１００及び周辺車両２００の走行計画を取得して、他の装置が車両１００の範囲Ｒ及び周辺車両２００の周辺範囲ρを設定してもよい。
【００９３】
以上、この発明の実施の形態及び変形例について説明した。これらの実施の形態及び変形例のうち、いくつかを組み合わせて実施してもよい。また、いずれか１つ又はいくつかを部分的に実施してもよい。なお、この発明は、以上の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１０  走行計画生成装置、１１  プロセッサ、１２  メモリ、１３  記憶装置、１４  通信インタフェース、１５  表示インタフェース、１６  処理回路、２１  経路探索部、２２  計画管理部、２３  計画生成部、２４  計画出力部、２５  計画取得部、３１  車両制御ＥＣＵ、３２  測位装置、３３  通信装置、３４  ナビゲーション装置、３５  表示装置、３６  入力装置、４１  開始地点、４２  終了地点、４３  限界地点、４４  車線変更禁止区間、１００  車両。
【図１】
2017168662.tif 000003
【図２】
2017168662.tif 000004
【図３】
2017168662.tif 000005
【図４】
2017168662.tif 000006
【図５】
2017168662.tif 000007
【図６】
2017168662.tif 000008
【図７】
2017168662.tif 000009
【図８】
2017168662.tif 000010
【図９】
2017168662.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年11月21日(2016.11.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力する計画管理部と、
前記計画管理部によって出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間における車両が走行する車線を示す車線計画を、前記車両の走行状態と前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づいて決定し、決定された車線計画を含む走行計画を生成する計画生成部と
を備える走行計画生成装置。
【請求項２】
前記走行状態は、前記車両が走行する車線と、前記車両の挙動とを含む
請求項１に記載の走行計画生成装置。
【請求項３】
前記挙動は、前記車両の車線変更の方向を示す車両の挙動である
請求項２に記載の走行計画生成装置。
【請求項４】
前記道路環境は、前記車両が走行する道路の属性と、前記道路の動的に変化する状態を表す動的条件とを含む
請求項１から３までのいずれか１項に記載の走行計画生成装置。
【請求項５】
前記区間は、前記動的条件の対象範囲毎に分割された区間である
請求項４に記載の走行計画生成装置。
【請求項６】
前記コストは、前記走行状態と前記属性とに応じた基本コストと、前記走行状態と前記動的条件とに応じた付加コストとの和である
請求項４に記載の走行計画生成装置。
【請求項７】
前記走行計画生成装置は、前記コストに基づいて、前記各区間において自動運転又は手動運転のどちらで前記車両を制御するかを示すモード計画を生成する
請求項１から６までのいずれか１項に記載の走行計画生成装置。
【請求項８】
前記計画生成部は、前記経路において前記コストが閾値を超えた区間は、前記手動運転で前記車両を制御することを示す前記モード計画を生成する
請求項７に記載の走行計画生成装置。
【請求項９】
前記コストは、さらに、前記車両が備えるセンサ構成に応じたコストを含む
請求項１から８までのいずれか１項に記載の走行計画生成装置。
【請求項１０】
前記計画生成部は、前記車両が走行する車線が変更されることを示す車線計画が生成された場合に、車線変更を行う範囲を設定する
請求項１から９までのいずれか１項に記載の走行計画生成装置。
【請求項１１】
前記計画生成部は、前記車線変更を行う範囲の終了点を起点として、運転手に対して手動運転による車線変更を促す案内を出力する案内計画を生成する
請求項１０に記載の走行計画生成装置。
【請求項１２】
前記走行計画生成装置は、さらに、
前記車両の周辺にいる周辺車両が車線変更を行う周辺範囲を示す範囲情報を取得する計画取得部を備え、
前記計画生成部は、前記計画取得部によって取得された前記範囲情報が示す前記周辺範囲と重複しない範囲が含まれるように、前記車線変更を行う範囲を設定する
請求項１０又は１１に記載の走行計画生成装置。
【請求項１３】
プロセッサが、基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力し、
プロセッサが、出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間における車両が走行する車線を示す車線計画を、前記車両の走行状態と前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づいて決定し、決定された車線計画を含む走行計画を生成する
走行計画生成方法。
【請求項１４】
基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力する計画管理処理と、
前記計画管理処理によって出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間における車両が走行する車線を示す車線計画を、前記車両の走行状態と前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づいて決定し、決定された車線計画を含む走行計画を生成する計画生成処理と
をコンピュータに実行させる走行計画生成プログラム。
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月16日(2017.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力する計画管理部と、
前記計画管理部によって出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間における車両が走行する車線を示す車線計画と、前記各区間において自動運転又は手動運転のどちらで前記車両を制御するかを示すモード計画とを、前記車両の走行状態と前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づいて決定し、決定された車線計画及びモード計画を含む走行計画を生成する計画生成部と
を備える走行計画生成装置。
【請求項２】
前記走行状態は、前記車両が走行する車線と、前記車両の挙動とを含む
請求項１に記載の走行計画生成装置。
【請求項３】
前記挙動は、前記車両の車線変更の方向を示す車両の挙動である
請求項２に記載の走行計画生成装置。
【請求項４】
前記道路環境は、前記車両が走行する道路の属性と、前記道路の動的に変化する状態を表す動的条件とを含む
請求項１から３までのいずれか１項に記載の走行計画生成装置。
【請求項５】
前記区間は、前記動的条件の対象範囲毎に分割された区間である
請求項４に記載の走行計画生成装置。
【請求項６】
前記コストは、前記走行状態と前記属性とに応じた基本コストと、前記走行状態と前記動的条件とに応じた付加コストとの和である
請求項４に記載の走行計画生成装置。
【請求項７】
前記計画生成部は、前記経路において前記コストが閾値を超えた区間は、前記手動運転で前記車両を制御することを示す前記モード計画を生成する
請求項１から６までのいずれか１項に記載の走行計画生成装置。
【請求項８】
前記コストは、さらに、前記車両が備えるセンサ構成に応じたコストを含む
請求項１から７までのいずれか１項に記載の走行計画生成装置。
【請求項９】
前記計画生成部は、前記車両が走行する車線が変更されることを示す車線計画が生成された場合に、車線変更を行う範囲を設定する
請求項１から８までのいずれか１項に記載の走行計画生成装置。
【請求項１０】
前記計画生成部は、前記車線変更を行う範囲の終了点を起点として、運転手に対して手動運転による車線変更を促す案内を出力する案内計画を生成する
請求項９に記載の走行計画生成装置。
【請求項１１】
前記走行計画生成装置は、さらに、
前記車両の周辺にいる周辺車両が車線変更を行う周辺範囲を示す範囲情報を取得する計画取得部を備え、
前記計画生成部は、前記計画取得部によって取得された前記範囲情報が示す前記周辺範囲と重複しない範囲が含まれるように、前記車線変更を行う範囲を設定する
請求項９又は１０に記載の走行計画生成装置。
【請求項１２】
走行計画生成装置によって実行される走行計画生成方法であり、
計画管理部が、基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力し、
計画生成部が、出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間における車両が走行する車線を示す車線計画と、前記各区間において自動運転又は手動運転のどちらで前記車両を制御するかを示すモード計画とを、前記車両の走行状態と前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づいて決定し、決定された車線計画及びモード計画を含む走行計画を生成する
走行計画生成方法。
【請求項１３】
基準位置から目的地までの経路を示す経路情報をメモリに出力する計画管理処理と、
前記計画管理処理によって前記メモリに出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間における車両が走行する車線を示す車線計画と、前記各区間において自動運転又は手動運転のどちらで前記車両を制御するかを示すモード計画とを、前記車両の走行状態と前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づいて決定し、決定された車線計画及びモード計画を含む走行計画を生成して前記メモリに出力する計画生成処理と
をコンピュータに実行させる走行計画生成プログラム。
【国際調査報告】
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