(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が走行する道路の車線情報を取得する車線情報取得手段と、
前記車両の車線間の移動計画を作成する対象となる計画対象区間を設定する計画対象区間設定手段と、
前記車両が走行する道路上にあって、前記車両に対して実施される自動運転支援の継続を阻害する阻害要因を車線毎に取得する阻害要因取得手段と、
前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因毎に、該阻害要因を回避する車線を通過する回避経路を設定する回避経路設定手段と、
前記計画対象区間における前記車両の車線間の移動計画を規定した経路であって、前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因毎に設定された前記回避経路を優先して通過するように設定された車線移動経路を作成する車線移動経路作成手段と、
前記車線移動経路に基づいて前記車両の自動運転支援を行う自動運転支援手段と、を有し、
前記阻害要因は複数種類あって、
前記車線移動経路作成手段は、前記車線移動経路を作成する際に前記阻害要因取得手段により取得された阻害要因の種類によって該阻害要因に設定された回避経路を通過対象として選択する優先度合いが異なる自動運転支援システム。
【請求項２】
前記車線移動経路作成手段は、
前記計画対象区間を前記阻害要因が生じる区間の始点と終点とを境界として複数の区間に区分し、
前記複数の区間の内、前記阻害要因が生じる区間では、該阻害要因に設定された前記回避経路を優先して通過するように設定された前記車線移動経路を作成する請求項１に記載の自動運転支援システム。
【請求項３】
前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因毎に、前記阻害要因の種類に基づいて自動運転支援の継続に影響する度合いを規定した影響度を設定する影響度設定手段を有し、
前記車線移動経路作成手段は、前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因に設定された前記影響度に基づいて前記車線移動経路を作成する請求項２に記載の自動運転支援システム。
【請求項４】
前記阻害要因は、自車両が同一車線の走行を継続して行うことができなくなることにより自動運転支援の継続を阻害する第１要因と、隣接する車線を走行する他車両が自車両の走行する車線への合流を必要とすることにより自動運転支援の継続を阻害する第２要因と、を含み、
前記第１要因は、前記第２要因よりも前記影響度が高く設定される請求項３に記載の自動運転支援システム。
【請求項５】
前記阻害要因は、自車両において自動運転支援を行うのに必要な道路情報を取得できないことにより自動運転支援の継続を阻害する第３要因を含み、
前記第３要因は、前記道路情報を取得できない距離が長い程、前記影響度が高く設定される請求項３又は請求項４に記載の自動運転支援システム。
【請求項６】
前記車線移動経路作成手段は、経路に含まれる前記阻害要因に対して設定された前記影響度の合算値が小さくなる経路を優先して前記車線移動経路とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の自動運転支援システム。
【請求項７】
前記車線移動経路作成手段は、
前記複数の区間毎に、車線変更に応じた車線変更コストと、経路に含まれる前記阻害要因に対して設定された前記影響度に応じた影響度コストと、を算出し、
前記車線変更コストと前記影響度コストの合算値が最小となる経路を前記車線移動経路とする請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の自動運転支援システム。
【請求項８】
前記車線移動経路作成手段は、
前記複数の区間の内、前記阻害要因が生じる区間を除いた区間について区間単位で車線変更の実施有無を規定して前記車線変更コストを算出する請求項７に記載の自動運転支援システム。
【請求項９】
前記車線変更コストは、車線変更の回数が多い程、高いコスト値が算出される請求項７又は請求項８に記載の自動運転支援システム。
【請求項１０】
前記車線変更コストは、車線変更を行う必要のある区間が短い程、高いコスト値が算出される請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の自動運転支援システム。
【請求項１１】
車線情報取得手段が、車両が走行する道路の車線情報を取得するステップと、
計画対象区間設定手段が、前記車両の車線間の移動計画を作成する対象となる計画対象区間を設定するステップと、
阻害要因取得手段が、前記車両が走行する道路上にあって、前記車両に対して実施される自動運転支援の継続を阻害する阻害要因を車線毎に取得するステップと、
回避経路設定手段が、前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因毎に、該阻害要因を回避する車線を通過する回避経路を設定するステップと、
車線移動経路作成手段が、前記計画対象区間における前記車両の車線間の移動計画を規定した経路であって、前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因毎に設定された前記回避経路を優先して通過するように設定された車線移動経路を作成するステップと、
自動運転支援手段が、前記車線移動経路に基づいて前記車両の自動運転支援を行うステップと、を有し、
前記阻害要因は複数種類あって、
前記車線移動経路作成手段は、前記車線移動経路を作成する際に前記阻害要因取得手段により取得された阻害要因の種類によって該阻害要因に設定された回避経路を通過対象として選択する優先度合いが異なる自動運転支援方法。
【請求項１２】
コンピュータを、
車両が走行する道路の車線情報を取得する車線情報取得手段と、
前記車両の車線間の移動計画を作成する対象となる計画対象区間を設定する計画対象区間設定手段と、
前記車両が走行する道路上にあって、前記車両に対して実施される自動運転支援の継続を阻害する阻害要因を車線毎に取得する阻害要因取得手段と、
前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因毎に、該阻害要因を回避する車線を通過する回避経路を設定する回避経路設定手段と、
前記計画対象区間における前記車両の車線間の移動計画を規定した経路であって、前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因毎に設定された前記回避経路を優先して通過するように設定された車線移動経路を作成する車線移動経路作成手段と、
前記車線移動経路に基づいて前記車両の自動運転支援を行う自動運転支援手段と、
して機能させる為のコンピュータプログラムであって、
前記阻害要因は複数種類あって、
前記車線移動経路作成手段は、前記車線移動経路を作成する際に前記阻害要因取得手段により取得された阻害要因の種類によって該阻害要因に設定された回避経路を通過対象として選択する優先度合いが異なるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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、周辺環境や道路状況によっては自動運転支援を継続して実行することが難しい状況（自動運転支援の継続を阻害する阻害要因）が生じる場合がある。例えば、他車線への車線変更に伴う合流や他車両の自車線への車線変更に伴う合流等の複雑な車両操作を行う必要がある場合や、車線の区画線を検出することができない場合等がある。そのような阻害要因が生じると、自動運転支援が解除される可能性がある。
【０００３】
そこで、従来より上記のような自動運転支援の継続を阻害する阻害要因を回避することによって自動運転支援を継続して実行させる技術について提案されている。例えば、特開２０１２−５１４４１号公報には車両の走行する車線の前方に障害物（例えば駐車車両）があることをセンサで検出した場合に、障害物を回避する為の新たな経路を生成し、生成した経路に沿って車両を走行させることによって自動運転支援を解除することなく継続して行う技術について提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−５１４４１号公報（第９−１０頁、図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、車両から最も近い位置にある阻害要因を回避するための経路を生成することは可能であったが、その後の経路上に存在する複数の阻害要因について考慮した経路を生成することはできなかった。即ち、上記特許文献１の技術では阻害要因が車両の前方に出現する度に、その都度、該阻害要因のみを回避するための新たな経路を生成することとなるので、経路全体としてみた場合に車線の移動回数が多くなったり、回避できない阻害要因が生じる等によって自動運転支援が解除される可能性の高い経路が結果として選択されてしまう虞があった。
【０００６】
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、自動運転支援の継続を阻害する阻害要因を回避する為の最適な車線移動経路を作成することが可能となり、車線の移動回数を抑えるとともに自動運転支援が解除されることなく継続して実施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ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、車両が走行する道路の車線情報を取得する車線情報取得手段と、前記車両の車線間の移動計画を作成する対象となる計画対象区間を設定する計画対象区間設定手段と、前記車両が走行する道路上にあって、前記車両に対して実施される自動運転支援の継続を阻害する阻害要因を車線毎に取得する阻害要因取得手段と、前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因毎に、該阻害要因を回避する車線を通過する回避経路を設定する回避経路設定手段と、前記計画対象区間における前記車両の車線間の移動計画を規定した経路であって、前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因毎に設定された前記回避経路を優先して通過するように設定された車線移動経路を作成する車線移動経路作成手段と、前記車線移動経路に基づいて前記車両の自動運転支援を行う自動運転支援手段と、を有し、前記阻害要因は複数種類あって、前記車線移動経路作成手段は、前記車線移動経路を作成する際に前記阻害要因取得手段により取得された阻害要因の種類によって該阻害要因に設定された回避経路を通過対象として選択する優先度合いが異なる。
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。
【０００８】
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、車線情報取得手段が、車両が走行する道路の車線情報を取得するステップと、計画対象区間設定手段が、前記車両の車線間の移動計画を作成する対象となる計画対象区間を設定するステップと、阻害要因取得手段が、前記車両が走行する道路上にあって、前記車両に対して実施される自動運転支援の継続を阻害する阻害要因を車線毎に取得するステップと、回避経路設定手段が、前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因毎に、該阻害要因を回避する車線を通過する回避経路を設定するステップと、車線移動経路作成手段が、前記計画対象区間における前記車両の車線間の移動計画を規定した経路であって、前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因毎に設定された前記回避経路を優先して通過するように設定された車線移動経路を作成するステップと、自動運転支援手段が、前記車線移動経路に基づいて前記車両の自動運転支援を行うステップと、を有し、前記阻害要因は複数種類あって、前記車線移動経路作成手段は、前記車線移動経路を作成する際に前記阻害要因取得手段により取得された阻害要因の種類によって該阻害要因に設定された回避経路を通過対象として選択する優先度合いが異なる。
【０００９】
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、車両が走行する道路の車線情報を取得する車線情報取得手段と、前記車両の車線間の移動計画を作成する対象となる計画対象区間を設定する計画対象区間設定手段と、前記車両が走行する道路上にあって、前記車両に対して実施される自動運転支援の継続を阻害する阻害要因を車線毎に取得する阻害要因取得手段と、前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因毎に、該阻害要因を回避する車線を通過する回避経路を設定する回避経路設定手段と、前記計画対象区間における前記車両の車線間の移動計画を規定した経路であって、前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因毎に設定された前記回避経路を優先して通過するように設定された車線移動経路を作成する車線移動経路作成手段と、前記車線移動経路に基づいて前記車両の自動運転支援を行う自動運転支援手段と、して機能させる為のコンピュータプログラムであって、前記阻害要因は複数種類あって、前記車線移動経路作成手段は、前記車線移動経路を作成する際に前記阻害要因取得手段により取得された阻害要因の種類によって該阻害要因に設定された回避経路を通過対象として選択する優先度合いが異なる。
【発明の効果】
【００１０】
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、自動運転支援の継続を阻害する阻害要因について、直近の阻害要因だけではなく車両が走行する道路上にある複数の阻害要因についても考慮することによって、経路全体として阻害要因を回避する為の最適な車線移動経路を作成することが可能となる。その結果、車線の移動回数を抑えるとともに自動運転支援が解除されることなく継続して実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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。
【図２】影響度テーブルの一例を示した図である。
【図３】阻害要因の内、特に第１要因の一例を示した図である。
【図４】阻害要因の内、特に第２要因の一例を示した図である。
【図５】阻害要因の内、特に第３要因の一例を示した図である。
【図６】阻害要因の内、第１要因〜第３要因以外の要因の一例を示した図である。
【図７】車線移動経路の一例を示した図である。
【図８】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。
【図９】車線移動経路作成処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。
【図１０】開始レーン位置と目標レーン位置の設定方法について説明した図である。
【図１１】開始レーン位置と目標レーン位置の設定方法について説明した図である。
【図１２】開始レーン位置と目標レーン位置の設定方法について説明した図である。
【図１３】影響度コスト設定処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。
【図１４】計画対象区間に対して影響度コストを設定した例を示した図である。
【図１５】阻害要因を回避する回避経路を示した図である。
【図１６】車線変更コスト設定処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。
【図１７】計画対象区間を複数の区間に区分した例を示した図である。
【図１８】車線変更コストの設定方法を説明した図である。
【図１９】阻害要因が生じる区間がある場合の車線変更コストの設定方法を説明した図である。
【図２０】阻害要因が生じる区間がある場合の車線変更コストの設定方法を説明した図である。
【図２１】計画対象区間に対して影響度コストと車線変更コストを設定した例を示した図である。
【図２２】再作成判定処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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（車両の走行予定経路）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。
【００１４】
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。
【００１５】
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、影響度テーブル３２、車線移動経路３３、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、影響度テーブル３２、車線移動経路３３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。
【００１６】
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。
【００１７】
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（具体的には、分岐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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
また、影響度テーブル３２は、車両に対して実施される自動運転支援の継続を阻害する阻害要因の種類毎に、自動運転支援の継続に影響する度合いを規定したテーブルである。図２は影響度テーブル３２の一例を示した図である。
【００２１】
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。特に後述の車線移動経路３３が作成されている場合については、車線移動経路３３に沿って走行するように制御が行われる。但し、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。
【００２２】
本実施形態では特に以下の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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
そして、図２に示す影響度テーブル３２は、上述したような車両に対して実施される自動運転支援の継続を阻害する阻害要因について、その種類毎に自動運転支援の継続に影響する度合いを規定したテーブルである。即ち、自動運転支援を中止させる可能性の高い要因については影響度をより高く規定する。
ここで、自動運転支援の継続を阻害する阻害要因としては大きく区分して以下の３つの要因がある。
『第１要因』・・・自車両が同一車線の走行を継続して行うことができなくなることにより、自動運転支援による走行を（手動運転による走行についても）行うことができない。
『第２要因』・・・隣接する車線を走行する他車両が自車両の走行する車線への合流を必要とすることにより、ブレーキ、アクセルの各種車両操作を行う必要が生じ、それらのオーバーライドによって自動運転支援が解除される可能性がある。
『第３要因』・・・自車両において自動運転支援を行うのに必要な道路情報を取得できないことにより、自動運転支援が解除される可能性がある。
【００２６】
そして、上記『第１要因』としては、図３に示すように車線減少によって自車両５０が走行する車線５１が消失する場合と、自車両５０が特に合流車線５２を走行する場合であって合流車線５２が消失する場合がある。そして、そのような場合には、車線５１や合流車線５２を走行する自車両５０は車線変更を行って他の車線へ必ず移動しなければならず、車線５１や合流車線５２では必ず自動運転支援を継続することはできなくなるので影響度は“無限大”とする。
【００２７】
一方、上記『第２要因』としては、図４に示すように車線減少によって自車両５０が走行する車線５３に隣接する車線５１が消失する場合と、自車両５０が特に合流車線５２（合流車線は消失するか否かは問わない）と隣接する車線５４を走行する場合がある。そして、そのような場合には、車線５１や合流車線５２を走行する他車両５５が自車両５０の走行する車線５３、５４への合流することにより、自車両５０は合流の為のブレーキ、アクセルの各種車両操作を行う必要が生じ、それらのオーバーライドの検出によって自動運転支援が解除される可能性がある。尚、他車両５５が存在しない場合や、他車両５５との車間距離が十分に空いている場合には、自動運転支援は解除されないので、影響度は第１要因よりも小さい“０．２”とする。
【００２８】
また、上記『第３要因』としては、図５に示すように車線を区画する区画線５６が消えている又はカメラで認識できないほど薄くなっている場合がある。そして、そのような場合には、車両側において自車両５０が走行する車線を特定することができないので、自動運転支援が解除される可能性がある。尚、一方の区画線のみが消えている又はカメラで認識できないほど薄くなっている場合には、残っている片方の区画線で自動運転支援を継続できる場合もあることから影響度は小さくし、“０．１×区画線の認識できない距離（１００ｍ単位）”とする。一方、両方の区画線のみが消えている又はカメラで認識できないほど薄くなっている場合には、自動運転支援が解除される可能性がより高くなるので、影響度は“０．５×区画線の認識できない距離（１００ｍ単位）”とする。尚、本実施形態では特に『第３要因』の自動運転支援を行うのに必要な道路情報として車線の区画線を挙げているが、他の情報としても良い。例えば、カーブの曲率半径が取得できない場合を阻害要因としても良い。
【００２９】
また、上記『第１要因』〜『第３要因』以外の阻害要因としては、図６に示すように車線の増加によって自車両５０が走行する車線５７に隣接する車線５８が新たに追加される場合がある。そのような場合には、車線５７を区画する区画線が分裂したり、一部途切れることによって自車両５０が走行する車線５７を車両側で正しく認識できず、車線５８側に車両位置がズレたり、左右方向にふらつくことによって、自動運転支援が解除される可能性がある。但し、車線５７を正しく認識できる場合もあり、ふらつきを抑制する制御も働くので影響度は第１要因や第２要因よりも小さい“０．１”とする。
【００３０】
そして、ナビゲーションＥＣＵ１３は、後述のように影響度テーブル３２に基づいて車線移動経路３３を作成する。尚、車線移動経路３３は、自動運転支援の実行中であって車両が複数の車線からなる道路を今後走行する場合において、どのように車線間を移動して走行するかを計画した経路である。
【００３１】
具体的には、阻害要因が含まれない経路、及び阻害要因が含まれる場合であっても含まれる阻害要因に対して設定された影響度の合算値が小さくなる経路を優先して車線移動経路３３とする。その結果、自動運転支援が解除される可能性のより小さい経路を車線移動経路３３とすることが可能となる。
【００３２】
例えば、図７は作成された車線移動経路３３の一例を示した図である。図７に示すように車線移動経路３３では、“車線変更を行う区間”と、“同一車線内を道なりに走行する区間”とがそれぞれ設定される。また、“車線変更を行う区間”ではどの車線からどの車線へと車線変更を行うかが規定され、“道なりに走行する区間”では複数車線の内のどの車線を走行するかが規定される。また、前述したように本実施形態では、影響度テーブル３２を参照して自動運転支援の継続を阻害する阻害要因をできる限り回避するように車線を移動する経路が作成される。尚、車線移動経路３３の作成方法の詳細については後述する。そして、車両において後述のように自動運転支援が実施される場合には、作成された車線移動経路３３に沿って車両が走行するように自動運転支援が行われる。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うことができないので、車線移動経路３３において車線変更のタイミングとなった時点でユーザに車線変更を促す案内を行うように構成する。
【００３３】
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８参照）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、車線情報取得手段は、車両が走行する道路の車線情報を取得する。阻害要因取得手段は、車両が走行する道路上にあって、車両に対して実施される自動運転支援の継続を阻害する阻害要因を車線毎に取得する。回避経路設定手段は、阻害要因取得手段により取得された阻害要因毎に、該阻害要因を回避する車線を通過する回避経路を設定する。車線移動経路作成手段は、車両の車線間の移動計画を規定した経路であって、阻害要因取得手段により取得された阻害要因毎に設定された回避経路を優先して通過するように設定された車線移動経路を作成する。自動運転支援手段は、車線移動経路に基づいて車両の自動運転支援を行う。
【００３４】
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。
【００３５】
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（走行予定経路）や車線移動経路３３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。特に、自動運転支援が実施されている場合において車線移動経路３３に沿って車線変更を行うタイミングとなった時には、車線変更を促す案内が表示される。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。
【００３６】
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。特に、自動運転支援が実施されている場合において車線移動経路３３に沿って車線変更を行うタイミングとなった時には、車線変更を促す音声案内が出力される。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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から走行予定経路（案内経路）や車両状態や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。
【００４２】
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８に基づき説明する。図８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、自動運転支援により複数車線からなる道路を走行する場合において車両の車線間の移動計画を規定した車線移動経路３３を作成し、作成された車線移動経路３３に基づいて自動運転支援を行うプログラムである。また、以下の図８、図９、図１３、図１６及び図２２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。
【００４３】
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、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、車両がいずれかの自動運転支援を実施中であるか否か判定する。尚、自動運転支援はユーザにより自動運転支援を行う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、且つ自動運転支援で走行を行わせることが可能と判定された状況で行われる。特に本実施形態では自動運転支援として、車両の状況や車両が走行する道路形状に応じて上記（１）〜（６）のいずれか一以上の制御が行われる。
【００４４】
そして、車両が自動運転支援を実施中であると判定された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）には、Ｓ２へと移行する。それに対して、車両が自動運転支援を実施中でないと判定された場合（Ｓ１：ＮＯ）には、車線移動経路３３を作成することなく当該自動運転支援プログラムを終了する。
【００４５】
Ｓ２においてＣＰＵ４１は、後述の車線移動経路作成処理（図９）を実行する。尚、車線移動経路作成処理は、車両が複数の車線からなる道路を今後走行する場合において、どのように車線間を移動して走行するかを計画した車線移動経路３３（図７）を作成する処理である。そして、ナビゲーションＥＣＵ１３は車両制御ＥＣＵ２０とともに作成された車線移動経路３３に沿って車両が走行するように自動運転支援を行う。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うことができないので、車線移動経路３３において車線変更のタイミングとなった時点でユーザに車線変更を促す案内を行うように構成する。但し、車線変更についても自動運転支援により自動で行う構成としても良い。また、車両が１車線のみから構成される道路を走行する場合には、車線移動経路３３を作成しないように構成しても良い。
【００４６】
次に、Ｓ３においてＣＰＵ４１は、後述の再作成判定処理（図２２）を実行する。尚、再作成判定処理は、車線移動経路３３を新たに作成する必要があるか否かを判定する処理である。尚、車線移動経路３３を新たに作成する必要がある場合としては、現在の車線移動経路３３の終点を車両が通過した場合や、車両が車線移動経路３３から外れる等の理由により現在の車線移動経路３３を修正することが必要となった場合等が該当する。
【００４７】
続いて、Ｓ４においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ３の再作成判定処理において車線移動経路３３を新たに作成する必要があるとする判定結果を得たか否かを判定する。
【００４８】
そして、前記Ｓ３の再作成判定処理において車線移動経路３３を新たに作成する必要があると判定された場合（Ｓ４：ＹＥＳ）にはＳ２へと戻り、現在の車両の状況や走行する道路の道路形状等に基づいて車線移動経路３３を新たに作成する。それに対して、前記Ｓ３の再作成判定処理において車線移動経路３３を新たに作成する必要がないと判定された場合（Ｓ４：ＮＯ）にはＳ５へと移行する。
【００４９】
Ｓ５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。
【００５０】
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（Ｓ５：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（Ｓ５：ＮＯ）には、Ｓ３へと戻る。
【００５１】
次に、前記Ｓ２において実行される車線移動経路作成処理のサブ処理について図９に基づき説明する。図９は車線移動経路作成処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。
【００５２】
先ず、Ｓ１１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。更に、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。
【００５３】
次に、Ｓ１２においてＣＰＵ４１は、車両の進行方向前方のレーン構成について地図情報ＤＢ３１から取得する。尚、前記Ｓ２２で取得されるレーン構成としては、車線数及び車線数の増減を特定する情報等がある。
【００５４】
また、Ｓ１３においてＣＰＵ４１は、車両の進行方向前方の道路構造について地図情報ＤＢ３１から取得する。尚、前記Ｓ１３で取得される道路構造としては、分岐点の有無や、分岐点がある場合には分岐点の構造を特定する情報である。具体的には、分岐点において複数の道路がどのように接続されているかを特定する情報や、複数の車線がある場合には、どの車線がどの分岐経路へと接続するかを特定する情報等を取得する。
【００５５】
続いて、Ｓ１４においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１１〜Ｓ１３で取得した各種情報に基づいて、車両の現在位置から所定距離Ｄ（例えば１ｋｍ）以内に分岐点があるか否か判定する。
【００５６】
そして、車両の現在位置から所定距離Ｄ以内に分岐点があると判定された場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）には、Ｓ１５へと移行する。それに対して、車両の現在位置から所定距離Ｄ以内に分岐点がないと判定された場合（Ｓ１４：ＮＯ）には、Ｓ１９へと移行する。
【００５７】
Ｓ１５においてＣＰＵ４１は、車線移動経路３３を作成する対象となる区間（以下、計画対象区間という）を車両の現在位置から前記Ｓ１４で進行方向前方にあると判定された分岐点までの区間に設定する。
【００５８】
その後、Ｓ１６においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１２、Ｓ１３で取得した各種情報に基づいて、前記Ｓ１４で進行方向前方にあると判定された分岐点が、道なり以外の分岐経路へと進入する為に車線変更が必要となる分岐点であるか否か判定する。具体的には、図１０に示すように新たな車線が追加され、該車線が他の車線と分岐するような分岐点は、道なり以外の分岐経路へと進入する為に車線変更が必要となる分岐点である。一方、図１１に示すように既存の車線が他の車線と分岐するような分岐点は、道なり以外の分岐経路へと進入する為に車線変更が必要とならない分岐点である。
【００５９】
そして、前記Ｓ１４で進行方向前方にあると判定された分岐点が、道なり以外の分岐経路へと進入する為に車線変更が必要となる分岐点であると判定された場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）には、Ｓ１７へと移行する。それに対して、前記Ｓ１４で進行方向前方にあると判定された分岐点が、道なり以外の分岐経路へと進入する為に車線変更が必要とならない分岐点であると判定された場合（Ｓ１６：ＮＯ）には、Ｓ１８へと移行する。
【００６０】
Ｓ１７においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１５で設定された計画対象区間において車両が走行を開始する車線の位置である開始レーン位置と、計画対象区間において車両が走行を終了する目標となる車線の位置である目標レーン位置とをそれぞれ設定する。具体的には、図１０に示すように計画対象区間の始点において車両が現在位置する車線の位置を開始レーン位置６１とする。一方、分岐点の手前において最も端側（道なり以外の分岐経路側）にある車線の位置を目標レーン位置６２とする。上記のように目標レーン位置６２を設定すれば、車両は目標レーン位置６２に到達した後に道なりに走行することも可能であるし、車線変更して道なり以外の分岐経路へと進入することも可能となる。その後、Ｓ２１へと移行する。
【００６１】
一方、Ｓ１８においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１５で設定された計画対象区間において車両が走行を開始する車線の位置である開始レーン位置と、計画対象区間において車両が走行を終了する目標となる車線の位置である目標レーン位置とをそれぞれ設定する。具体的には、図１１に示すように計画対象区間の始点において車両が現在位置する車線の位置を開始レーン位置６１とする。一方、分岐点において道なり方向に分岐する分岐経路にある全ての車線の位置を目標レーン位置６２とする。上記のように目標レーン位置６２を設定すれば、車両は前方の分岐点を道なり方向へと走行することが可能となる。尚、道なり方向以外の分岐経路へと進入する場合には、自動運転支援を解除するか車線移動経路３３に従わずに車線変更の車両操作を行う必要がある。その後、Ｓ２１へと移行する。
【００６２】
また、車両の現在位置から所定距離Ｄ以内に分岐点がないと判定された場合に実行されるＳ１９では、ＣＰＵ４１は計画対象区間を車両の現在位置から所定距離Ｄまでの区間に設定する。
【００６３】
続いて、Ｓ２０においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１９で設定された計画対象区間において車両が走行を開始する車線の位置である開始レーン位置と、計画対象区間において車両が走行を終了する目標となる車線の位置である目標レーン位置とをそれぞれ設定する。具体的には、図１２に示すように計画対象区間の始点において車両が現在位置する車線の位置を開始レーン位置６１とする。一方、計画対象区間の終点における全ての車線の位置を目標レーン位置６２とする。その後、Ｓ２１へと移行する。
【００６４】
Ｓ２１においてＣＰＵ４１は、後述の影響度コスト設定処理（図１３）を実行する。尚、影響度コスト設定処理は、経路に含まれる阻害要因に対して設定された影響度に応じたコストを設定する処理である。具体的には、阻害要因が生じる区間を車線毎に特定し、その区間に対して阻害要因の影響度に応じたコストを設定する。尚、影響度コストは、阻害要因の影響度が大きい程、大きいコストが設定される。
【００６５】
次に、Ｓ２２においてＣＰＵ４１は、後述の車線変更コスト設定処理（図１６）を実行する。尚、車線変更コスト設定処理は、車線変更に応じたコストを設定する処理である。具体的には、計画対象区間を阻害要因が生じる区間の始点と終点とを境界として複数の区間に区分し、区間毎に走行可能な経路を特定し、特定された経路毎に車線変更回数に応じた車線変更コストを設定する。尚、車線変更コストは車線変更の実施有無、車線変更の回数、車線変更を行う必要のある距離に応じて設定される。
【００６６】
続いて、Ｓ２３においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ２１において設定された影響度コスト及び前記Ｓ２２において設定された車線変更コストを用いて車線移動経路３３を選択する。具体的には、前記Ｓ１７、Ｓ１８、Ｓ２０で設定された開始レーン位置６１を開始点とし、目標レーン位置６２を終了地点として開始点から終了点までの取り得る経路毎に車線変更コストと影響度コストの合算値を算出する。そして、合算値が最小となる経路を車線移動経路３３として選択する。尚、コスト計算については例えばダイクストラ法を用いる。前記Ｓ２３の詳細については後述する。
【００６７】
次に、前記Ｓ２１において実行される影響度コスト設定処理のサブ処理について図１３に基づき説明する。図１３は影響度コスト設定処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。
【００６８】
尚、以下のＳ３１以降の処理は、前記Ｓ１５又はＳ１９で設定された計画対象区間内の車線毎に実行する構成とする。
【００６９】
先ず、Ｓ３１においてＣＰＵ４１は、処理対象の車線内に含まれる阻害要因を地図情報ＤＢ３１に記憶された地図情報や外部センタとの通信から取得する。尚、阻害要因は、車両に対して実施される自動運転支援の継続を阻害する要因であり、本実施形態では以下の７つのいずれかの状況に該当する場合とする。
（Ａ）車線減少によって自車両が走行する車線が消失する。
（Ｂ）自車両が特に合流車線を走行する場合であって合流車線が消失する。
（Ｃ）車線減少によって自車両が走行する車線に隣接する車線が消失する。
（Ｄ）自車両が特に合流車線（合流車線は消失するか否かは問わない）と隣接する車線を走行する。
（Ｅ）車線を区画する片方の区画線が消えている又はカメラで認識できないほど薄くなっている。
（Ｆ）車線を区画する両方の区画線が消えている又はカメラで認識できないほど薄くなっている。
（Ｇ）車線の増加によって自車両が走行する車線に隣接する車線が新たに追加される。
【００７０】
そして、（Ａ）〜（Ｄ）、（Ｇ）については地図情報ＤＢ３１に記憶されたリンクデータ３４に基づいて該当する要因があるか否か判定する。また、（Ｅ）〜（Ｆ）については外部サーバから区画線の状態を特定する情報を取得することによって該当する要因があるか否か判定する。尚、区画線の状態を特定する情報をナビゲーション装置１が有する構成としても良い。
【００７１】
そして、以下のＳ３２〜Ｓ３４以降の処理は、前記Ｓ３１で取得された阻害要因毎に実行する構成とする。
【００７２】
先ず、Ｓ３２においてＣＰＵ４１は、処理対象の阻害要因について影響度テーブル３２（図２）に基づいて影響度を特定する。例えば、処理対象の阻害要因が“（Ｃ）車線減少によって自車両が走行する車線に隣接する車線が消失する。”である場合には、影響度として“０．２”が特定される。また、処理対象の阻害要因が“車線を区画する片方の区画線が消えている又はカメラで認識できないほど薄くなっている。”である場合であって該当区間が３００ｍである場合には、影響度として“０．１×３＝０．３”が特定される。
【００７３】
次に、Ｓ３３においてＣＰＵ４１は、処理対象の車線において処理対象の阻害要因が生じている区間を特定する。具体的に、（Ａ）、（Ｂ）については自車両が走行する車線の車線幅が減少を始める点から消失するまでの区間を、阻害要因が生じている区間として特定する。また、（Ｃ）については自車両が走行する車線に隣接する車線の車線幅が減少を始める点から消失するまでの区間を、阻害要因が生じている区間として特定する。また、（Ｄ）については合流車線と隣接する区間を、阻害要因が生じている区間として特定する。また、（Ｅ）、（Ｆ）については区画線が消えている又はカメラで認識できないほど薄くなっている区間を、阻害要因が生じている区間として特定する。また、（Ｇ）については自車両が走行する車線に隣接する車線が新たに出現した点から車線幅の増加が終了するまでの区間を、阻害要因が生じている区間として特定する。
【００７４】
続いて、Ｓ３４においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ３３で特定された区間に対して前記Ｓ３２で特定された影響度に応じた影響度コストを設定する。尚、本実施形態では“影響度＝影響度コスト”とする。
【００７５】
そして、上記Ｓ３２〜Ｓ３４の処理を車線毎に行い、更に上記Ｓ３１〜Ｓ３４の処理を計画対象区間の車線毎に行うことによって、図１４に示すように計画対象区間内にある各車線６５〜６７について、阻害要因の生じる区間に影響度コストが設定されることとなる。尚、影響度コストの設定されている区間が長い程、阻害要因の生じる区間が長いことを示し、設定される影響度コストの値が高い程、その区間で自動運転支援が解除される確率が高いことを示している。また、図１５に示すように阻害要因が発生している車線を含む道路区間において、阻害要因が発生しておらず影響度コストが設定されない車線を通過する経路６８は、阻害要因を回避する為の回避経路となる。そして、回避経路を通過する経路は影響度コストの合計値が小さくなるので、後述のＳ２３において車線移動経路３３を選択する際に回避経路を優先して通過する経路が車線移動経路３３として選択されることとなる。尚、阻害要因毎に設定された全ての回避経路を接続した経路（即ち、阻害要因が生じる区間を全く通過しない経路）は影響度コストの合計値が０となるので車線移動経路３３として選択され易いが、後述のようにＳ２３では車線変更に係る車線変更コストについても考慮して車線移動経路３３が選択されるので、一部の回避経路を接続した経路（即ち、阻害要因が生じる区間を通過する経路）が車線移動経路３３として選択される場合もある。
【００７６】
次に、前記Ｓ２２において実行される車線変更コスト設定処理のサブ処理について図１６に基づき説明する。図１６は車線変更コスト設定処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。
【００７７】
先ず、Ｓ４１においてＣＰＵ４１は、前述の影響度コスト設定処理（図１３）において特定された阻害要因が生じる区間の始点と終点とを境界として、前記Ｓ１５又はＳ１９で設定された計画対象区間を複数の区間に区分する。例えば図１７に示すように計画対象区間において阻害要因が生じる区間が特定されている場合には、（ａ）〜（ｉ）の９つの区間に区分されることとなる。
【００７８】
そして、以下のＳ４２以降の処理は、前記Ｓ４１で区分された区間毎に実行する構成とする。先ず、車両の現在位置から最も近い区間を対象としてＳ４２以降の処理を行い、その後は車両の現在位置から近い区間から順にＳ４２以降の処理を行う構成とする。
【００７９】
Ｓ４２においてＣＰＵ４１は、処理対象の区間の区間長Ｔを地図情報ＤＢ３１に記憶された地図情報や外部センタとの通信から取得する。
【００８０】
次に、Ｓ４３においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ４２で取得された区間長Ｔに基づいて、処理対象の区間における１回当たりの車線変更に対する車線変更コストを算出する。具体的には、以下の式（１）により算出する。
車線変更コスト＝α／Ｔ・・・・（１）
尚、αは定数（例えば０．１）とする。但し、道路種別や交通量等によってαの値を変更可能に構成しても良い。例えば、交通量が多く車線変更の困難な区間程、αを大きく設定しても良い。そして、上記式（１）により算出される車線変更コストは、区間長が短い程、車線変更の実施が難しくなるのでより大きい値が算出される。
【００８１】
次に、Ｓ４４においてＣＰＵ４１は、処理対象の区間に対して走行可能な経路を特定し、特定された経路毎に車線変更回数に応じた車線変更コストを設定する。ここで、前記Ｓ４４の車線変更コストの設定方法について図１８に示すような３車線の道路区間に対して車線変更コストを設定する場合であって、１回当たりの車線変更に対する車線変更コストが『０．１』である場合を例に挙げて説明する。
【００８２】
先ず、左端の車線６５については、車線変更せずに直進する経路と、中央の車線６６へと車線変更する経路と、右側の車線６７へと車線変更する経路と、の３つの経路を取り得る。ここで、車線変更せずに直進する経路については車線変更回数が０であるので車線変更コストは『０』に設定される。また、中央の車線６６へと車線変更する経路については車線変更回数が１であるので車線変更コストは『０．１』に設定される。また、右側の車線６７へと車線変更する経路については車線変更回数が２であるので車線変更コストは『０．１×２＝０、２』に設定される。同様にして、中央の車線６６や右端の車線６７についても取り得る経路毎に車線変更回数に応じた車線変更コストが設定される。
【００８３】
但し、処理対象の区間のいずれかの車線に阻害要因が生じる区間がある場合には、車線変更については行わないと仮定し、図１９に示すように車線変更せずに直進する経路のみを特定して車線変更コストを設定しても良い。また、図２０に示すように阻害要因が生じる区間への車線変更は行わないと仮定し、図２０に示すようにその他の車線間でのみ車線変更を行う経路を特定して車線変更コストを設定しても良い。
【００８４】
そして、上記Ｓ４２〜Ｓ４４の処理を全ての区間に対して行うことによって、図２１に示すように計画対象区間の各区間（ａ）〜（ｉ）について、車線変更コストが設定されることとなる。
【００８５】
そして、その後に実行されるＳ２３においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１７、Ｓ１８、Ｓ２０で設定された開始レーン位置６１を開始点とし、目標レーン位置６２を終了地点として開始点から終了点までの取り得る経路毎に、上述した影響度コスト設定処理（図１３）において設定された影響度コストと、車線変更コスト設定処理（図１６）において設定された車線変更コストとの合算値を算出する。そして、例えばダイクストラ法を用いて合算値が最小となる経路を車線移動経路３３（図７）として選択する。その結果、阻害要因による影響が小さく自動運転支援が解除される可能性が低い経路であって、且つ車線変更に係る負担が少なくなる経路を車線移動経路３３として選択することが可能となる。尚、最適経路の探索方法としてはダイクストラ法以外の方法（例えばヒューリスティック探索）を用いても良い。
【００８６】
次に、前記Ｓ３において実行される再作成判定処理のサブ処理について図２２に基づき説明する。図２２は再作成判定処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。
【００８７】
先ず、Ｓ５１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。更に、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。
【００８８】
次に、Ｓ５２においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ１５又はＳ１９で設定された計画対象区間の終点（即ち現在の車線移動経路３３の終点）を車両が通過したか否か判定する。
【００８９】
そして、計画対象区間の終点を車両が通過したと判定された場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）には、新たな区間を対象として車線移動経路３３を作成する必要があるので、車線移動経路３３を新たに作成する必要があると判定する（Ｓ５３）。
【００９０】
一方、計画対象区間の終点を車両が通過していないと判定された場合（Ｓ５２：ＮＯ）には、Ｓ５４へと移行する。
【００９１】
Ｓ５４においてＣＰＵ４１は、現在の車線移動経路３３に基づいて現時点で車両が走行すべき車線を特定する。具体的には、車両の現在位置において車線移動経路３３が通過する車線が、車両が走行すべき車線となる。
【００９２】
次に、Ｓ５５においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ５１で取得された車両が現在走行する車線と、前記Ｓ５４で取得された車両が走行すべき車線とを比較し、車両が車線移動経路３３から外れているか否かを判定する。具体的には、前記Ｓ５１で取得された車両が現在走行する車線が前記Ｓ５４で取得された車両が走行すべき車線と異なる場合に、車両が車線移動経路３３から外れていると判定する。
【００９３】
そして、車両が車線移動経路３３から外れていると判定された場合（Ｓ５５：ＹＥＳ）には、車線移動経路３３を現在の車両位置に応じた経路へと修正する必要があるので、車線移動経路３３を新たに作成する必要があると判定する（Ｓ５３）。
【００９４】
一方、車両が車線移動経路３３から外れていないと判定された場合（Ｓ５５：ＮＯ）には、現在の車線移動経路３３を継続して使用することが可能であるので、車線移動経路３３を新たに作成する必要がないと判定する（Ｓ５３）。その後、Ｓ４へと移行する。
【００９５】
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、車両が走行する道路上にあって、車両に対して実施される自動運転支援の継続を阻害する阻害要因を車線毎に取得し（Ｓ３１）、取得された阻害要因毎に、該阻害要因を回避する車線を通過する回避経路を設定し、阻害要因毎に設定された回避経路を優先して通過するように設定された車線移動経路を作成し（Ｓ２３）、作成された車線移動経路に基づいて車両の自動運転支援を行うので、自動運転支援の継続を阻害する阻害要因について、直近の阻害要因だけではなく車両が走行する道路上にある複数の阻害要因についても考慮することによって、経路全体として阻害要因を回避する為の最適な車線移動経路を作成することが可能となる。その結果、車線の移動回数を抑えるとともに自動運転支援が解除されることなく継続して実施することが可能となる。
【００９６】
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。その場合には、作成された車線移動経路３３に沿って走行するようにステアリングを制御して車線変更を自動で行うように構成する。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。
【００９７】
また、本実施形態では、車線変更に応じた車線変更コストと、経路に含まれる阻害要因に対して設定された影響度に応じた影響度コストと、の合算値が最小となる経路を車線移動経路３３として選択する構成としているが、影響度コストのみの合算値が最小となる経路を車線移動経路３３として選択する構成としても良い。
【００９８】
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車線移動経路３３を作成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車線移動経路３３を作成する構成としても良い。
【００９９】
また、本実施形態では自動運転支援の継続を阻害する阻害要因として、図２に示す要因を挙げているが、図２に示す要因以外を阻害要因としても良い。例えば、所定曲率以上のカーブや急勾配等を阻害要因としても良い。
【０１００】
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。
【０１０１】
また、本実施形態では、自動運転支援プログラム（図８）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や交通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。
【０１０２】
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８）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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
例えば、第１の構成は以下のとおりである。
車両が走行する道路の車線情報を取得する車線情報取得手段と、前記車両の車線間の移動計画を作成する対象となる計画対象区間を設定する計画対象区間設定手段と、前記車両が走行する道路上にあって、前記車両に対して実施される自動運転支援の継続を阻害する阻害要因を車線毎に取得する阻害要因取得手段と、前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因毎に、該阻害要因を回避する車線を通過する回避経路を設定する回避経路設定手段と、前記計画対象区間における前記車両の車線間の移動計画を規定した経路であって、前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因毎に設定された前記回避経路を優先して通過するように設定された車線移動経路を作成する車線移動経路作成手段と、前記車線移動経路に基づいて前記車両の自動運転支援を行う自動運転支援手段と、を有し、前記阻害要因は複数種類あって、前記車線移動経路作成手段は、前記車線移動経路を作成する際に前記阻害要因取得手段により取得された阻害要因の種類によって該阻害要因に設定された回避経路を通過対象として選択する優先度合いが異なる。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、自動運転支援の継続を阻害する阻害要因について、直近の阻害要因だけではなく車両が走行する道路上にある複数の阻害要因についても考慮することによって、経路全体として阻害要因を回避する為の最適な車線移動経路を作成することが可能となる。その結果、車線の移動回数を抑えるとともに自動運転支援が解除されることなく継続して実施することが可能となる。
【０１０５】
また、第２の構成は以下のとおりである。
前記車線移動経路作成手段は、前記計画対象区間を前記阻害要因が生じる区間の始点と終点とを境界として複数の区間に区分し、前記複数の区間の内、前記阻害要因が生じる区間では、該阻害要因に設定された前記回避経路を優先して通過するように設定された前記車線移動経路を作成する。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、阻害要因を回避する為の最適な車線移動経路を作成することが可能となる。
【０１０６】
また、第３の構成は以下のとおりである。
前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因毎に、自動運転支援の継続に影響する度合いを規定した影響度を設定する影響度設定手段を有し、前記車線移動経路作成手段は、前記阻害要因取得手段により取得された前記阻害要因に設定された前記影響度に基づいて前記車線移動経路を作成する。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車両が走行する道路上に自動運転支援の継続を阻害する阻害要因がある場合に、その阻害要因が自動運転支援の継続に影響する度合いを考慮して車線移動経路を作成することが可能となる。その結果、自動運転支援が解除される可能性がより低い経路を車線移動経路として特定することが可能となる。
【０１０７】
また、第４の構成は以下のとおりである。
前記阻害要因は、自車両が同一車線の走行を継続して行うことができなくなることにより自動運転支援の継続を阻害する第１要因と、隣接する車線を走行する他車両が自車両の走行する車線への合流を必要とすることにより自動運転支援の継続を阻害する第２要因と、を含み、前記第１要因は、前記第２要因よりも前記影響度が高く設定される。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、阻害要因の種類毎に自動運転支援の継続に影響する度合いを正確に設定することが可能となる。
【０１０８】
また、第５の構成は以下のとおりである。
前記阻害要因は、自車両において自動運転支援を行うのに必要な道路情報を取得できないことにより自動運転支援の継続を阻害する第３要因を含み、前記第３要因は、前記道路情報を取得できない距離が長い程、前記影響度が高く設定される。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、道路情報を取得できない距離に応じて自動運転支援の継続に影響する度合いを正確に設定することが可能となる。
【０１０９】
また、第６の構成は以下のとおりである。
前記車線移動経路作成手段は、経路に含まれる前記阻害要因に対して設定された前記影響度の合算値が小さくなる経路を優先して前記車線移動経路とする。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、自動運転支援が解除される可能性が最も低い経路を車線移動経路として特定することが可能となる。
【０１１０】
また、第７の構成は以下のとおりである。
前記車線移動経路作成手段は、前記複数の区間毎に、車線変更に応じた車線変更コストと、経路に含まれる前記阻害要因に対して設定された前記影響度に応じた影響度コストと、を算出し、前記車線変更コストと前記影響度コストの合算値が最小となる経路を前記車線移動経路とする。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、阻害要因による影響が小さく自動運転支援が解除される可能性が低い経路であって、且つ車線変更に係る負担が少なくなる経路を車線移動経路として特定することが可能となる。
【０１１１】
また、第８の構成は以下のとおりである。
前記車線移動経路作成手段は、前記複数の区間の内、前記阻害要因が生じる区間を除いた区間について区間単位で車線変更の実施有無を規定して前記車線変更コストを算出する。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、区間毎の車線変更の実施有無を考慮することによって、車線変更を行うことによって阻害要因を回避可能な複数の候補経路の内から車線移動経路を適切に特定することが可能となる。また、阻害要因が生じる区間では車線変更を行わないと仮定することによって、コストの算出対象となるトータルの経路数を減らして、車線移動経路の作成に係る処理負担を軽減することが可能となる。
【０１１２】
また、第９の構成は以下のとおりである。
前記車線変更コストは、車線変更の回数が多い程、高いコスト値が算出される。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車線変更の回数が少なく、車線変更に係る負担が少なくなる経路を車線移動経路として特定することが可能となる。
【０１１３】
また、第１０の構成は以下のとおりである。
前記車線変更コストは、車線変更を行う必要のある区間が短い程、高いコスト値が算出される。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車線変更を余裕を持って行うことができ、車線変更に係る負担が少なくなる経路を車線移動経路として特定することが可能となる。
【符号の説明】
【０１１４】
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
６１            開始レーン位置
６２            目標レーン位置
６８            回避経路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【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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【図２１】
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【図２２】
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