(57)【要約】【課題】自動走行時に車線選択を適切に行う。【解決手段】自動運転車両（１）は、自車両の走行に係る情報、自車両の位置に係る情報、車線の制約に係る情報、道路状況に係る情報及び自車両の走行経路に係る情報に基づいて、自車両の現在の走行車線が渋滞中であるか否かを判定する判定手段（１１）と、該判定手段により渋滞中であると判定された場合、現在の走行車線を走行し続けるときの第１走行効率と、現在の走行車線とは異なる他の車線が選択されたときの第２走行効率とを比較し、第２走行効率が第１走行効率より高いこと条件に現在の走行車線から他の車線へ車線変更することを決定し、第１走行効率が第２走行効率より高いことを条件に現在の走行車線を維持することを決定する決定手段（１２）と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の走行に係る情報、前記自車両の位置に係る情報、車線の制約に係る情報、道路状況に係る情報及び前記自車両の走行経路に係る情報に基づいて、前記自車両の現在の走行車線が渋滞中であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により渋滞中であると判定された場合、前記現在の走行車線を走行し続けるときの走行効率である第１走行効率と、前記現在の走行車線とは異なる他の車線が選択されたときの走行効率である第２走行効率とを比較し、前記第２走行効率が前記第１走行効率より高いこと条件に前記現在の走行車線から前記他の車線へ車線変更することを決定し、前記第１走行効率が前記第２走行効率より高いことを条件に前記現在の走行車線を維持することを決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする自動運転車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動走行動作を行う自動運転車両に関し、特に、車線選択の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
車線選択に係る技術として、例えば、車両の現在位置における推奨車線が存在する場合に、現在の走行車線が該推奨車線と一致していないことを条件に、路上駐車量の情報及び道路交通量の情報に基づく車線変更を回避すべきエリアに現在位置が侵入しているか否かを判定し、侵入していないと判定された場合に車線変更を案内し、侵入していると判定された場合に車線変更案内を抑制する装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９２５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術は、自動運転車両を前提としておらず、自動運転車両に適用することが困難であるという技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、車線選択を適切に行うことができる自動運転車両を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自動運転車両は、上記課題を解決するために、自車両の走行に係る情報、前記自車両の位置に係る情報、車線の制約に係る情報、道路状況に係る情報及び前記自車両の走行経路に係る情報に基づいて、前記自車両の現在の走行車線が渋滞中であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により渋滞中であると判定された場合、前記現在の走行車線を走行し続けるときの走行効率である第１走行効率と、前記現在の走行車線とは異なる他の車線が選択されたときの走行効率である第２走行効率とを比較し、前記第２走行効率が前記第１走行効率より高いこと条件に前記現在の走行車線から前記他の車線へ車線変更することを決定し、前記第１走行効率が前記第２走行効率より高いことを条件に前記現在の走行車線を維持することを決定する決定手段と、を備える。
【０００７】
例えば、当該自動運転車両が、交差点を右折すべく右折車線を走行している際に、該右折車線が渋滞しているとする。この場合に、交差点を直進するための直進車線が比較的すいているというだけで、右折車線から直進車線への車線変更が行われてしまうと、目的地への到着がかえって遅くなってしまう可能性がある。
【０００８】
そこで本発明では、決定手段により、現在の走行車線を走行し続ける（即ち、車線変更しない）ときの走行効率である第１走行効率と、他の車線が選択されたときの走行効率である第２走行効率とが比較される。決定手段は、第１走行効率が第２走行効率より高い場合、現在の走行車線を維持することを決定する。他方、決定手段は、第２走行効率が第１走行効率より高い場合、現在の走行車線から他の車線への車線変更を行うことを決定する。
【０００９】
上述のように右折車線が渋滞している場合に、第１走行効率が第２走行効率より高いことは、右折車線を維持する（つまり、当初の予定通り交差点を右折する）ほうがよいことを示している。他方で、右折車線が渋滞している場合に、第２走行効率が第１走行効率より高いことは、距離としては遠回りになるとしても、右折せずに当初の予定経路とは異なる経路を走行したほうがよいことを示している。
【００１０】
このように、本発明の自動運転車両によれば、第１走行効率及び第２走行効率を比較することによって、車線選択を適切に行うことができる。
【００１１】
本発明に係る「走行効率」は、例えば、現在値から目的地に到着するまでにかかる時間に基づいて決定される指標、或いは、消費エネルギーと走行距離との関係に基づいて決定される指標、等を意味する。「走行効率」をどのように求めるのかについては、例えば自動運転車両の設計思想に応じて適宜設定されてよい。或いは、例えば「時間優先」、「最短距離」、「燃費優先」等の選択肢をユーザに提示し、ユーザの選択に応じて「走行効率」の求め方が決定されてよい。
【００１２】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る自動運転車両の要部構成を示すブロック図である。
【図２】車線変更をすべきか否かを判定する状況の一例である。
【図３】実施形態に係る車線選択処理を示すフローチャートである。
【図４】実施形態の変形例に係る車線選択処理の要部を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の自動運転車両に係る実施形態について図面に基づいて説明する。尚、本実施形態に係る自動運転車両は、駆動源としてエンジンのみを備える車両（所謂コンベンショナル車）であってもよいし、ハイブリッド車両であってもよいし、或いは、電気自動車であってもよい。
【００１５】
（自動走行動作の概要）
先ず、実施形態に係る自動運転車両１が実行する自動走行動作の概要について説明する。
【００１６】
自動運転車両１は、例えば自動運転車両１の周囲の物体（障害物、他の車両、歩行者等）を検出するカメラやレーダ、車速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ等の各種センサと、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信部、ナビゲーションシステムと、地図データベースと、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）とを備えて構成されている。
【００１７】
自動運転車両１の搭乗者が、例えばＨＭＩを介して自動走行動作の実行を要求した場合、自動運転車両１は、ＧＰＳ受信部からの出力信号と地図データベースとから自車両の位置を認識する。次に、自動運転車両１は、ナビゲーションシステムにより算出された目標ルート、自車両の位置、各種センサからの出力信号に基づいて、走行計画を生成する。その後、自動運転車両１は、生成された走行計画に基づいて自動的に走行する。
【００１８】
（車線選択に係る構成）
目標ルートには、複数の車線が存在する区間が含まれている場合がある。複数の車線が存在する区間では、道路状況に応じて車線変更を行ったほうがスムーズに走行できる場合がある。他方で、例えば交差点を右折するために右折車線を走行すべき場合に、右折車線が渋滞しているからといって他の車線を選択してしまっては、当初の目標ルートから外れてしまう。つまり、車線変更をすべきでない場合もある。
【００１９】
自動運転車両１は、適切な車線選択を行うために、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）等の自動走行動作を制御する装置の内部に実現される論理的な処理ブロック又は処理回路として、走行車線判定機能１０及び走行車線指示機能１３を備えて構成されている（図１参照）。走行車線判定機能１０は、渋滞判定機能１１及び車線変更判定機能１２を有する。
【００２０】
走行車線判定機能１０は、自動運転車両１が走行すべき車線を判定する。具体的には、走行車線判定機能１０は、渋滞判定機能１１の判定結果（即ち、現在の走行車線が渋滞しているか否か）に基づいて行われる車線変更判定機能１２による判定結果（即ち、車線変更をすべきか否か）から、自動運転車両１が走行すべき車線を判定する。
【００２１】
渋滞判定機能１１は、詳細地図情報２１、自車位置情報２２、センシング情報２３、道路情報２４及び走行予定経路情報２５に基づいて、現在の走行車線が渋滞しているか否かを判定する。
【００２２】
ここで、詳細地図情報２１は、複数車線が存在する区間では各車線を特定可能であり、且つ、車線の制約情報（例えば右折専用、左折専用等）を含む地図情報である。詳細地図情報２１は、上述の地図データベースから取得される。
【００２３】
自車位置情報２２は、上述の如く、ＧＰＳ受信部からの出力信号と地図データベースとから取得される。自車位置情報２２は、複数車線が存在する区間では、自動運転車両１が走行している車線を特定可能な位置情報である。
【００２４】
センシング情報２３は、各種センサの出力信号に基づいて得られる情報を意味する。具体的には、センシング情報２３は、自動運転車両１の周囲の物体の状況（例えば物体の動きの有無、自動運転車両１に対する物体の相対的な位置、自動運転車両１と物体との間の相対的な距離（相対距離）、自動運転車両１に対する物体の相対的な移動方向、自動運転車両１に対する物体の相対的な速度（相対速度）等）、自動運転車両１の速度、加速度及びヨーレート、等を含む。
【００２５】
道路情報２４は、例えばＶＩＣＳ（登録商標）情報、プローブ交通情報、車車間通信情報、路車間通信情報等から得られる道路状況に関する情報である。走行予定経路情報２５は、上述のナビゲーションシステムにより算出された目標ルートに関する情報である。
【００２６】
車線変更判定機能１２は、渋滞判定機能１１による判定結果と、詳細地図情報２１、自車位置情報２２及び走行予定経路情報２５と、に基づいて車線変更をすべきか否かを判定する。
【００２７】
例えば図２（ａ）に示すように、自動運転車両１の走行予定経路が交差点Ａを右折する経路である場合に、右折車線が渋滞しているとする。この場合に、自動運転車両１が、右折車線から他の車線（例えば直進・左折車線）に車線変更してしまうと、走行予定経路へ復帰することが困難になると考えられる。従って、このような場合には、車線変更をすべきではない。
【００２８】
他方で、例えば図２（ｂ）に示すように、自動運転車両１の走行予定経路が交差点Ｂを直進する経路である場合に、直進・右折車線が渋滞しているとする。この場合には、自動運転車両１が直進・右折車線から他の車線に車線変更したほうが、比較的早期に交差点Ｂを通過することができる。従って、このような場合には、積極的に車線変更をすべきである。
【００２９】
走行車線指示機能１３は、走行車線判定機能１０による判定結果に基づいて、自動運転車両１が走行すべき車線を、自動走行動作を実行する装置（例えばＥＣＵ等）に指示する。この結果、走行車線指示機能１３からの指示に応じて、上述の走行計画が更新され、該更新された走行計画に基づいて自動運転車両１が走行することとなる。
【００３０】
（車線選択処理）
次に、自動運転車両１が自動走行動作により走行している際に、主に車線変更判定機能１２により実行される車線選択処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。この車線選択処理は、自動運転車両１において自動走行動作が実行されている際に、所定時間毎に周期的に繰り返し実行される。
【００３１】
図３において、車線変更判定機能１２は、車線変更指示が抑制されていないか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、車線変更指示が抑制されていないか否かは、前回の車線選択処理の結果を参照して判定すればよい。具体的には例えば、車線変更指示抑制に係るフラグを設け、フラグの値が１であれば、車線変更指示が抑制されていると判定するように車線変更判定機能１２を構成すればよい。
【００３２】
ステップＳ１０１の判定の結果、車線変更指示が抑制されていると判定された場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、車線変更判定機能１２は、自動運転車両１が現在走行している車線（以降、適宜“現状車線”と称する）を維持する旨を示す信号を、走行車線指示機能１３に出力する（ステップＳ１０９）。この結果、走行車線指示機能１３は、現状車線を走行車線とする。
【００３３】
他方、ステップＳ１０１の判定の結果、車線変更指示が抑制されていないと判定された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、車線変更判定機能１２は、現状車線の前方（つまり、走行予定経路上）で渋滞が発生しているか否かを、渋滞判定機能１１の判定結果に基づいて、判定する（ステップＳ１０２）。
【００３４】
ステップＳ１０２の判定の結果、渋滞が発生していないと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、この場合車線変更をする必要はないので、車線変更判定機能１２は、現状車線を維持する旨を示す信号を、走行車線指示機能１３に出力する（ステップＳ１０９）。
【００３５】
他方、ステップＳ１０２の判定の結果、渋滞が発生していると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、車線変更判定機能１２は、詳細地図情報２１を参照して、現状車線について、走行予定経路上で現在位置から最も近い交差点での制約情報（例えば右折専用、左折専用等）を取得する（ステップＳ１０３）。
【００３６】
次に、車線変更判定機能１２は、自動運転車両１の走行予定経路が、現状車線の制約に従うか否かを判定する（ステップＳ１０４）。尚、現状車線に何らの制約もない場合、この判定の結果は“Ｎｏ”となる。
【００３７】
ステップＳ１０４の判定の結果、走行予定経路が現状車線の制約に従わないと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、車線変更判定機能１２は、車線変更が可能であることを条件に、自動運転車両１が走行すべき車線及び車線変更指示を示す信号を、走行車線指示機能１３に出力する（ステップＳ１０８）。この結果、走行車線指示機能１３は、受信した信号により示される車線を走行車線とする。
【００３８】
他方、ステップＳ１０４の判定の結果、走行予定経路が現状車線の制約に従うと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、車線変更判定機能１２は、現状車線を維持した場合の走行効率（本発明に係る“第１走行効率”に相当）と、自動運転車両１が車線変更をした場合の走行効率（本発明に係る“第２走行効率”に相当）とを計算する（ステップＳ１０５）。
【００３９】
次に、車線変更判定機能１２は、ステップＳ１０５の処理で計算された走行効率に基づいて、現状車線を維持するほうが効率的であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
【００４０】
ステップＳ１０６の判定の結果、現状車線を維持するほうが効率的であると判定された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、車線変更判定機能１２は、現状車線が維持されるように（即ち、車線変更が行われないように）、車線変更指示抑制を示す信号を、走行車線指示機能１３に出力する（ステップＳ１０７）。この結果、走行車線指示機能１３は、現状車線を走行車線とする。
【００４１】
他方、ステップＳ１０６の判定の結果、現状車線を維持しないほうが効率的である（即ち、車線変更を行ったほうが効率的である）と判定された場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、車線変更判定機能１２は、自動運転車両１が走行すべき車線及び車線変更指示を示す信号を、走行車線指示機能１３に出力する（ステップＳ１０８）。
【００４２】
（技術的効果）
本実施形態に係る自動運転車両１では特に、走行予定経路で渋滞が発生しており、現状車線に制約があり、走行予定経路が現状車線の制約に従う場合に、走行効率が計算される。このため、走行予定経路が変更されたとしても車線変更を行ったほうが効率的と判定された場合のみ車線変更が行われ、そうでなければ現状車線が維持される。つまり、当該自動運転車両１によれば、不用意に車線変更が行われた結果、走行予定経路へ復帰できなかったり、目的地への到着が比較的遅くなったりすることを防止することができる。
【００４３】
本実施形態に係る「渋滞判定機能１１」及び「車線変更判定機能１２」は、夫々、本発明に係る「判定手段」及び「決定手段」の一例である。本実施形態に係る「詳細地図情報２１」、「自車位置情報２２」、「センシング情報２３」、「道路情報２４」及び「走行予定経路情報２５」は、夫々、本発明に係る「車線の制約に係る情報」、「自車両の位置に係る情報」、「自車両の走行に係る情報」、「道路状況に係る情報」及び「自車両の走行経路に係る情報」の一例である。
【００４４】
＜変形例＞
次に、上述した実施形態の変形例に係る車線選択処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。上述した実施形態では自動運転車両１の搭乗者の意思（例えば、当初の走行予定経路を優先するか、渋滞回避を優先するか等）は考慮されていない。本変形例では、搭乗者の意思を考慮して車線選択が行われる。
【００４５】
具体的には、上述したステップＳ１０４の判定の結果、走行予定経路が現状車線の制約に従うと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、車線変更判定機能１２は、例えばＨＭＩ等を介して、搭乗者への意思確認を行う（ステップＳ２０１）。
【００４６】
次に、車線変更判定機構１２は、搭乗者の意思を考慮しつつ、現状車線を維持した場合の走行効率と、自動運転車両１が車線変更をした場合の走行効率とを計算する（ステップＳ１０５）。
【００４７】
具体的には、搭乗者の意思が、例えば「当初の走行予定経路を優先」である場合、現状車線を維持した場合の走行効率に重み付けがされる。或いは、搭乗者の意思が、例えば「渋滞回避優先」である場合、自動運転車両１が車線変更をした場合の走行効率に重み付けがされる。
【００４８】
このように構成すれば、搭乗者の意に反して車線変更が行われることが抑制されるので、実用上非常に有利である。
【００４９】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う自動運転車両もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５０】
１…自動運転車両、１０…走行車線判定機能、１１…渋滞判定機能、１２…車線変更判定機能、１３…走行車線指示機能、２１…詳細地図情報、２２…自車位置情報、２３…センシング情報、２４…道路情報、２５…走行予定経路情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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