(57)【要約】【課題】自動運転が可能な車両が料金所を通過する際に、車両を適切なゲートに案内することができる経路決定装置を提供する。【解決手段】本発明に係る経路決定装置は、車両が複数のゲートを有する料金所を通過する場合、複数のゲートの中から通過するゲートを選択するゲート選択部を備える。ゲート選択部は、車両が料金所を通過するまで走行する道路が高速道路か否かという判断を、通過するゲートを選択するための条件判断の一つとして行うように構成されている。【選択図】図１０
2017146730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動運転が可能な車両に搭載された経路決定装置であって、
前記車両が複数のゲートを有する料金所を通過する場合、前記複数のゲートの中から通過するゲートを選択するゲート選択部を備え、
前記ゲート選択部は、前記車両が前記料金所を通過するまで走行する道路が高速道路か否かという判断を、前記通過するゲートを選択するための条件判断の一つとして行うように構成されている
ことを特徴とする経路決定装置。
【請求項２】
前記ゲート選択部は、前記車両が前記料金所を通過してから走行する道路が高速道路か否かという判断を、前記通過するゲートを選択するための条件判断の一つとして行うように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の経路決定装置。
【請求項３】
前記ゲート選択部は、前記車両が前記料金所を通過するまで行う運転が自動運転か手動運転かという判断を、前記通過するゲートを選択するための条件判断の一つとして行うように構成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の経路決定装置。
【請求項４】
前記ゲート選択部は、前記車両が前記料金所を通過してから行う運転が自動運転か手動運転かという判断を、前記通過するゲートを選択するための条件判断の一つとして行うように構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の経路決定装置。
【請求項５】
前記ゲート選択部は、複数の選択基準を予め定義しており、前記条件判断に従って前記複数の選択基準の中から通過すべきゲートを選択するための選択基準を決定し、前記複数のゲートのうちで前記決定した選択基準に最も当てはまるゲートを選択するように構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の経路決定装置。
【請求項６】
前記ゲート選択部は、前記条件判断の結果に当てはまる選択基準が複数ある場合、各選択基準の優先度と前記複数のゲートの各選択基準への適合度とに基づいて前記複数のゲートのそれぞれについて評価し、最も評価の高いゲートを選択するように構成されている
ことを特徴とする請求項５に記載の経路決定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動運転が可能な車両に搭載された経路決定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自車両が複数のゲートを有する料金所に接近した場合、ＥＴＣ車載器とカーナビゲーション装置とを連動して動作させることで、ＥＴＣ車載器にＥＴＣカードが入っていない場合は一般ゲートへ誘導し、ＥＴＣカードが入っている場合はＥＣＴゲートへ誘導する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３４８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、料金所は、高速道路と一般道路、或いは、高速道路と別の高速道路等、異なる２つの道路の境界に設けられている。このため、自動運転が可能な車両が料金所を通過する際には、自動運転の開始或いは終了に伴う運転操作のハンドオーバや、自動運転のシステムの切り替え等、制御上の様々な変化が発生しうる。料金所に複数のゲートが設けられている場合、その複数のゲートの中から車両が通過するゲートを適切に選択できるようにすることは、制御上の変化が車両の走行に与える悪影響を抑える上で経路決定装置に求められる一つの課題である。この点に関し、上記従来技術を自動運転が可能な車両に適用したとしても、ＥＴＣカードの有無に応じてゲートが選択されるに過ぎず、運転操作の適切なハンドオーバや自動運転システムの適切な切り替え等を実現するには必ずしも十分とは言えなかった。
【０００５】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、自動運転が可能な車両が料金所を通過する際に、車両を適切なゲートに案内することができる経路決定装置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】
【０００６】
本発明に係る経路決定装置は、自動運転が可能な車両に搭載された経路決定装置であって、車両が複数のゲートを有する料金所を通過する場合、その複数のゲートの中から通過するゲートを選択するゲート選択部を備える経路決定装置である。ゲート選択部は、車両が料金所を通過するまで走行する道路が高速道路か否かという判断を、通過するゲートを選択するための条件判断の一つとして行うように構成されている。この構成によれば、車両が料金所を通過するまで走行する道路の種別に応じて、車両を適切なゲートに案内することができる。
【０００７】
ゲート選択部は、車両が料金所を通過してから走行する道路が高速道路か否かという判断を、通過するゲートを選択するための条件判断の一つとして行うように構成されてもよい。この構成によれば、車両が料金所を通過してから走行する道路の種別に応じて、車両を適切なゲートに案内することができる。
【０００８】
ゲート選択部は、車両が料金所を通過するまで行う運転が自動運転か手動運転かという判断を、通過するゲートを選択するための条件判断の一つとして行うように構成されてもよい。この構成によれば、車両が料金所を通過するまで行う運転の種別に応じて、車両を適切なゲートに案内することができる。
【０００９】
ゲート選択部は、車両が料金所を通過してから行う運転が自動運転か手動運転かという判断を、通過するゲートを選択するための条件判断の一つとして行うように構成されてもよい。この構成によれば、車両が料金所を通過してから行う運転の種別に応じて、車両を適切なゲートに案内することができる。
【００１０】
ゲート選択部は、複数の選択基準を予め定義しており、条件判断に従って複数の選択基準の中から通過すべきゲートを選択するための選択基準を決定し、複数のゲートのうちで決定した選択基準に最も当てはまるゲートを選択するように構成されてもよい。この構成によれば、条件判断により決まる選択基準に基づいて、条件に最も当てはまるゲートを選択することができる。
【００１１】
ゲート選択部は、条件判断の結果に当てはまる選択基準が複数ある場合、各選択基準の優先度と複数のゲートの各選択基準への適合度とに基づいて複数のゲートのそれぞれについて評価し、最も評価の高いゲートを選択するように構成されてもよい。この構成によれば、条件判断の結果に当てはまる選択基準が複数ある場合でも、条件に最も適した唯一のゲートを選択することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る経路決定装置によれば、自動運転が可能な車両が料金所を通過する際に、車両を適切なゲートに案内することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る経路決定装置が適用された自動運転装置の構成を示すブロック図である。
【図２】選択基準１に当てはまるゲートの具体例について説明するための図である。
【図３】選択基準２に当てはまるゲートの具体例について説明するための図である。
【図４】選択基準３に当てはまるゲートの具体例１について説明するための図である。
【図５】選択基準３に当てはまるゲートの具体例２について説明するための図である。
【図６】選択基準３に当てはまるゲートの具体例３について説明するための図である。
【図７】料金所において高速道路から一般道路へ切り替わる場合の選択基準の決定ルールを示す表である。
【図８】料金所において一般道路から高速道路へ切り替わる場合の選択基準の決定ルールを示す表である。
【図９】料金所において高速道路から別の高速道路へ切り替わる場合の選択基準の決定ルールを示す表である。
【図１０】図１に示す自動運転装置により実行されるメインルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示すメインルーチンにおいて呼び出されるサブルーチン１を示すフローチャートである。
【図１２】図１０に示すメインルーチンにおいて呼び出されるサブルーチン２を示すフローチャートである。
【図１３】図１０に示すメインルーチンにおいて呼び出されるサブルーチン３を示すフローチャートである。
【図１４】図１に示す自動運転装置の走路・速度計画作成部の構成を示すブロック図である。
【図１５】ゲート選択の手順の変形例を説明するための表である。
【図１６】図１０に示すメインルーチンにおいて呼び出されるサブルーチン２の変形例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】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１に示すように、自動運転装置１００は、乗用車等の自車両Ｖに搭載される。自動運転装置１００は、自車両Ｖの自動運転を実行する。自動運転とは、自車両Ｖの加速、減速及び操舵等の運転操作が自車両Ｖのドライバの運転操作によらずに実行されることを意味する。本実施形態の自動運転装置１００には、自動運転時の運転操作に係るパラメータの設定が異なる複数の自動運転モードが定義されている。本実施形態の自動運転装置１００は、複数の自動運転モードの中から選択したモードにて自車両Ｖの自動運転を実行するとともに、自車両Ｖの走行条件に応じて、実行中の自動運転を手動運転に切り替える。
【００１５】
１．自動運転装置の構成
図１に示すように、自動運転装置１００は、外部センサ１、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部２、内部センサ３、地図データベース４、ナビゲーションシステム５、アクチュエータ６、ＨＭＩ（Human Machine Interface）７、補助機器Ｕ、及びＥＣＵ１０を備えている。
【００１６】
外部センサ１は、自車両Ｖの周辺情報である外部状況を検出する検出機器である。外部センサ１は、カメラ、レーダー（Radar）、及びライダー（LIDER：Laser Imaging Detection and Ranging）のうち少なくとも一つを含む。
【００１７】
カメラは、自車両Ｖの外部状況を撮像する撮像機器である。カメラは、例えば、自車両Ｖのフロントガラスの裏側に設けられている。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、例えば、両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有している。ステレオカメラの撮像情報には、奥行き方向の情報も含まれている。カメラは、自車両Ｖの外部状況に関する撮像情報をＥＣＵ１０へ出力する。
【００１８】
レーダーは、電波を利用して自車両Ｖの外部の障害物を検出する。電波は、例えば、ミリ波である。レーダーは、電波を自車両Ｖの周囲に送信し、障害物で反射された電波を受信して障害物を検出する。レーダーは、例えば、障害物までの距離又は方向を障害物に関する障害物情報として出力することができる。レーダーは、検出した障害物情報をＥＣＵ１０へ出力する。なお、センサーフュージョンを行う場合には、反射された電波の受信情報をＥＣＵ１０へ出力してもよい。
【００１９】
ライダーは、光を利用して自車両Ｖの外部の障害物を検出する。ライダーは、光を自車両Ｖの周囲に送信し、障害物で反射された光を受信することで反射点までの距離を計測し、障害物を検出する。ライダーは、例えば、障害物までの距離又は方向を障害物情報として出力することができる。ライダーは、検出した障害物情報をＥＣＵ１０へ出力する。なお、センサーフュージョンを行う場合には、反射された光の受信情報をＥＣＵ１０へ出力してもよい。なお、カメラ、ライダー及びレーダーは、必ずしも重複して備える必要はない。
【００２０】
ＧＰＳ受信部２は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信して、自車両Ｖの位置を示す位置情報を取得する。位置情報には、例えば、緯度及び経度が含まれる。ＧＰＳ受信部２は、測定した自車両Ｖの位置情報をＥＣＵ１０へ出力する。なお、ＧＰＳ受信部２に代えて、自車両Ｖが存在する緯度及び経度が特定できる他の手段を用いてもよい。
【００２１】
内部センサ３は、自車両Ｖの走行状態に応じた情報、自車両Ｖのドライバによる操舵操作の操舵操作量、及び、自車両Ｖのドライバの状態に関する情報を検出する検出器である。内部センサ３は、自車両Ｖの走行状態に応じた情報を検出するために、車速センサ、加速度センサ及びヨーレートセンサのうち少なくとも一つを含む。また、内部センサ３は、操舵操作量を検出するために、ステアリングセンサを含む。さらに、内部センサ３は、自車両Ｖを運転操作するドライバの状態に関する情報を検出するために、ドライバの状態を画像認識で推定するためのドライバモニタカメラや、ドライバの生体信号を検出する生体信号センサ等を含む。
【００２２】
車速センサは、自車両Ｖの速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、自車両Ｖの車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフト等に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサは、自車両Ｖの速度を含む車速情報（車輪速情報）をＥＣＵ１０へ出力する。
【００２３】
加速度センサは、自車両Ｖの加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、自車両Ｖの前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、自車両Ｖの横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。加速度センサは、自車両Ｖの加速度を含む加速度情報をＥＣＵ１０へ出力する。
【００２４】
ヨーレートセンサは、自車両Ｖの重心の鉛直軸周りのヨーレート（回転角速度）を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えば、ジャイロセンサが用いられる。ヨーレートセンサは、自車両Ｖのヨーレートを含むヨーレート情報をＥＣＵ１０へ出力する。
【００２５】
ステアリングセンサは、例えば、自車両のドライバによるステアリングホイールに対する操舵操作の操舵操作量を検出する検出器である。ステアリングセンサが検出する操舵操作量は、例えば、ステアリングホイールの操舵角又はステアリングホイールに対する操舵トルクである。ステアリングセンサは、例えば、自車両Ｖのステアリングシャフトに対して設けられる。ステアリングセンサは、ステアリングホイールの操舵角又はステアリングホイールに対する操舵トルクを含む情報をＥＣＵ１０へ出力する。
【００２６】
ドライバモニタカメラは、例えば、自車両のステアリングコラムのカバー上でドライバの正面の位置に設けられ、ドライバの撮像を行う。ドライバモニタカメラは、ドライバを複数方向から撮像するため、複数個設けられていてもよい。ドライバモニタカメラは、ドライバの撮像情報をＥＣＵ１０へ出力する。
【００２７】
生体信号センサは、例えば、ドライバ自身に取り付けられるか、或いは、ドライバの周辺に設置される。生体信号としては、例えば、人体の心拍、脳波、呼吸等に関する信号が挙げられる。その他にも従来公知の生体信号を用いることができる。生体信号は、周期、周波数、及び振幅を有する波形として検出される。生体信号センサは、ドライバの生体信号をＥＣＵ１０へ出力する。
【００２８】
なお、自車両Ｖが身体障害者用の乗用車であり、自車両Ｖのドライバによる操舵操作がジョイスティックに対して行われる場合は、自動運転装置１００は、ジョイスティックの操舵角を検出するセンサを備えていてもよい。
【００２９】
地図データベース４は、地図情報を備えたデータベースである。地図データベース４は、例えば、自車両Ｖに搭載されたＨＤＤ（Hard disk drive）内に形成されている。地図情報には、例えば、高速道路か一般道路か等の道路の種別に関する情報、道路の位置情報、道路形状の情報、交差点及び分岐点の位置情報が含まれる。道路形状の情報には、例えば、カーブ、直線部の種別、カーブの曲率等が含まれる。また、高速道路に関する情報には、高速道路の入口及び出口に設けられる料金所の情報、より詳しくは、料金所に設置されたゲートの位置等が含まれる。さらに、自動運転装置１００が建物又は壁等の遮蔽構造物の位置情報、又はＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）技術を使用する場合には、地図情報に外部センサ１の出力信号を含ませてもよい。なお、地図データベース４は、自車両Ｖと通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。
【００３０】
ナビゲーションシステム５は、自車両Ｖのドライバによって地図上に設定された目的地までの案内を自車両Ｖのドライバに対して行う装置である。ナビゲーションシステム５は、ＧＰＳ受信部２によって測定された自車両Ｖの位置情報と地図データベース４の地図情報とに基づいて、自車両Ｖの走行するルートを算出する。ルートは、例えば、複数車線の区間において自車両Ｖが走行する走行車線を特定したルートでもよい。ナビゲーションシステム５は、例えば、自車両Ｖの位置から目的地に至るまでの目標ルートを計算し、ディスプレイの表示及びスピーカの音声出力により目標ルートの報知をドライバに対して行う。ナビゲーションシステム５は、例えば、自車両Ｖの目標ルートの情報をＥＣＵ１０へ出力する。なお、ナビゲーションシステム５は、自車両Ｖと通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶された情報を用いてもよい。あるいは、ナビゲーションシステム５により行われる処理の一部が、施設のコンピュータによって行われてもよい。
【００３１】
アクチュエータ６は、自車両Ｖの走行制御を実行する装置である。アクチュエータ６は、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ及びステアリングアクチュエータを少なくとも含む。スロットルアクチュエータは、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量（スロットル開度）を制御し、自車両Ｖの駆動力を制御する。なお、自車両Ｖがハイブリッド車又は電気自動車である場合には、スロットルアクチュエータを含まず、動力源としてのモータにＥＣＵ１０からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。
【００３２】
ブレーキアクチュエータは、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、自車両Ｖの車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。ステアリングアクチュエータは、電動パワーステアリングシステムのうち操舵トルクを制御するアシストモータの駆動を、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じて制御する。これにより、ステアリングアクチュエータは、自車両Ｖの操舵トルクを制御する。
【００３３】
ＨＭＩ７は、自車両Ｖの乗員（ドライバを含む）と自動運転装置１００との間で情報の出力及び入力をするためのインターフェイスである。ＨＭＩ７は、例えば、乗員に画像情報を表示するためのディスプレイパネル、音声出力のためのスピーカ及び乗員が入力操作を行うための操作ボタン又はタッチパネル等を備えている。ＨＭＩ７は、無線で接続された携帯情報端末を利用して、乗員に対する情報の出力を行ってもよく、携帯情報端末を利用して乗員による入力操作を受け付けてもよい。
【００３４】
補助機器Ｕは、通常、自車両Ｖのドライバによって操作され得る機器である。補助機器Ｕは、アクチュエータ６に含まれない機器を総称したものである。ここでの補助機器Ｕは、例えば、方向指示灯、前照灯、ワイパー等を含む。
【００３５】
ＥＣＵ１０は、自車両Ｖの運転を制御する。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する電子制御ユニットである。ただし、ＥＣＵ１０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。ＥＣＵ１０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、様々な機能が実現される。ＥＣＵ１０により実現される機能には、本発明に係る経路決定装置としての機能が含まれる。本実施の形態においてＥＣＵ１０が経路決定装置として機能する場合、ＥＣＵ１０は、地図取得部１１、ＥＴＣ車載器情報取得部１２、周辺状況入力部１３、自動運転利用判定部１４、ドライバ状態検知部１５、ゲート選択部１６、走路・速度計画作成部１７、制御部１８、及びゲート提示部１９で構成される。ただし、経路決定装置として必須の要素はゲート選択部１６であり、他の要素は必ずしも経路決定装置には含まれない。
【００３６】
地図取得部１１は、自車両Ｖが走行している道路に関する地図情報を地図データベース４から取得する。取得する地図情報には、料金所の位置、料金所までの道路の種別（高速道路か一般道路か）や道路形状、料金所から先の道路の種別や道路形状、料金所に設置されたゲートの位置等が含まれている。
【００３７】
ＥＴＣ車載器情報取得部１２は、ＥＴＣ車載器（図示略）のＥＴＣカードの装着の有無に関する情報を取得する。ＥＴＣ車載器にＥＴＣカードが装着されると、ＥＴＣカードが装着されていることを示す信号がＥＣＵ１０に送信される。ＥＴＣ車載器情報取得部１２は、この信号を取得する。
【００３８】
周辺状況入力部１３は、自車両Ｖの周辺の状況を外部センサ１や通信によって入力する。通信には、自車両Ｖと他車両との間で通信を行う車車間通信と、自車両Ｖと道路交通システムの路側機との間で通信を行う路車間通信とが含まれる。入力される周辺状況には、歩行者、他車両、自動二輪車及び自転車等の移動物や、道路の車線境界線（白線、黄線）、縁石、ガードレール、ポール、中央分離帯、建物及び樹木等の静止物が含まれる。
【００３９】
自動運転利用判定部１４は、地図取得部１１で取得された地図情報に基づいて、自動運転システムの利用のするしないを判定する。詳しくは、料金所までの道路の種別や道路形状に関する情報等に基づいて、料金所を通過するまで自動運転システムを利用するか否か判定し、料金所から先の道路の種別や道路形状に関する情報等に基づいて、料金所を通過した後に自動運転システムを利用するか否か判定する。また、自動運転システムを利用するのであれば、複数の自動運転モードのうちのどのモードを選択するか判定する。
【００４０】
ドライバ状態検知部１５は、内部センサ３によってドライバの状態を検知する。詳しくは、ドライバモニタカメラによる画像認識によって、眠気、疲労、脇見等を検知したり、生体信号センサにより検出される心拍や脈拍等の生体信号に基づいて、眠気、疲労、緊張度を検知したりする。また、ステアリングセンサ、アクセルポジションセンサ、ブレーキ圧センサ等により検出される運転操作に関する情報に基づいて、ドライバの状態を検知することもできる。
【００４１】
ゲート選択部１６は、自車両Ｖが通過する料金所のゲートを選択する。自車両Ｖが自動運転中の場合、選択するゲートは後述の走路計画に組み込むべきゲートであり、自車両Ｖが手動運転中の場合、選択するゲートはドライバに対して提案すべきゲートである。料金所に複数のゲートが設けられている場合、ゲート選択部１６は、その複数のゲートの中から通過する一つのゲートを選択する。ゲートの選択は、自動運転利用判定部１４で判定された料金所の通過前後における自動運転システムの利用の有無と自動運転システムを利用する場合の自動運転モード、ＥＴＣ車載器情報取得部１２で取得されたＥＴＣカードの装着の有無に関する情報、周辺状況入力部１３で入力された自車両Ｖの周辺の状況等に基づいて行われる。ゲート選択部１６によるゲートの選択のロジックについては、追って詳細に説明する。
【００４２】
走路・速度計画作成部１７は、自車両Ｖの走路・速度計画を作成する。走路・速度計画には、例えば、目標ルートにおいて自車両Ｖが進む軌跡、各時刻における自車両Ｖの速度、加速度、減速度、方向及び舵角等が含まれる。走路・速度計画の作成に用いられる情報には、ナビゲーションシステム５で計算された目標ルート、地図データベース４から取得された地図情報、自動運転利用判定部１４で判定された料金所の通過前後における自動運転システムの利用の有無と自動運転システムを利用する場合の自動運転モード、ドライバ状態検知部１５で検知されたドライバ状態、及び、ゲート選択部１６で選択された自車両Ｖが通過するゲートが含まれる。走路・速度計画作成部１７は、目標ルート上において自車両Ｖが安全、法令順守、走行効率等の基準を満たした走行をするような走行計画を生成する。
【００４３】
制御部１８は、走路・速度計画作成部１７で生成した走路・速度計画に基づいて自車両Ｖの走行を自動で制御する。制御部１８は、走路・速度計画に応じた制御信号をアクチュエータ６に出力する。これにより、制御部１８は、走路・速度計画に沿って自車両Ｖの自動運転が実行されるように、自車両Ｖの走行を制御する。
【００４４】
ゲート提示部１９は、自車両Ｖが料金所から所定距離の位置まで近づいたとき、ゲート選択部１６で選択されたゲートをＨＭＩ７のディスプレイパネルに表示するとともに、ＨＭＩ７のスピーカにより音声で通知する。自車両Ｖが自動運転中の場合、ＨＭＩ７を介して提示されるゲートは、自車両Ｖがこれから進む予定のゲートである。自車両Ｖが手動運転中の場合、ＨＭＩ７を介して提示されるゲートは、ドライバに対して提案される自車両Ｖの進むべきゲートである。
【００４５】
２．ゲート選択のロジック
２−１．ゲートの選択基準
次に、経路決定装置としてのＥＣＵ１０による、ゲート選択のロジックについて説明する。ＥＣＵ１０のゲート選択部１６には、ゲートの選択に利用する３つの選択基準が予め定義されている。選択基準１は、ドライバに安全に運転操作をハンドオーバできるゲートであること、と定義されている。選択基準２は、異なる自動運転モード間でスムーズに移行ができるゲートであること、と定義されている。そして、選択基準３は、早く目的地に到着できるゲートであること、と定義されている。ゲート選択部１６は、自車両Ｖが通過するゲートを選択するための選択基準を決定し、料金所に設けられた複数のゲートの中から、決定した選択基準に合ったゲートを選択する。
【００４６】
２−１−１．選択基準１
先ず、選択基準１の詳細について説明する。料金所が高速道路と一般道路との境界にある場合、そこで自動運転が終了するか、或いは、自動運転モードの切り替わりによって支援レベルが低下する等、制御上の様々な変化が起こりうる。このような場合、ドライバの側には注意、意識、運転姿勢等の準備が必要であり、それらが整っていない状況でのドライバへの運転操作のハンドオーバは避けるべきである。このような場合のゲートの選択に利用されるのが、選択基準１、すなわち、ドライバに安全に運転操作をハンドオーバできるゲートであること、である。
【００４７】
図２は、選択基準１に当てはまるゲートの具体例を説明するための図である。図２に示す例では、料金所Ｔまでの道路Ｒａは高速道路であり、料金所Ｔから先の道路Ｒｂは一般道路或いは高速道路である。料金所Ｔよりも先の道路Ｒｂは、料金所Ｔの出口から遠ざかるにつれて道路幅が狭くなっていき、やがて本線道路の道路幅となる。このような道路形状の場合、料金所Ｔの出口付近では道路Ｒｂの端の方は交通量が少なく、ある程度低速で走行しても他車両の邪魔になりにくい。よって、走路Ｌｂで表されるように、自車両Ｖが道路Ｒｂの端の方を走行するのであれば、自車両Ｖが本線に入る前に、運転操作のハンドオーバを受けるための準備時間をドライバに与えることができる。
【００４８】
図２に示す例では、料金所Ｔには５つのゲートＧ１−Ｇ５が設けられている。料金所Ｔの通過後に道路Ｒｂの端を走行することができるゲートはゲートＧ１及びＧ５であり、その中でもより急変のない走路Ｌａを得ることができるゲートはゲートＧ１である。ゆえに、図２に示す例では、選択基準１に最も当てはまるのはゲートＧ１であると言える。
【００４９】
２−１−２．選択基準２
次に、選択基準２の詳細について説明する。高速道路と一般道路とでは自動運転の難度が異なるため、それぞれに異なる自動運転モードが使われる可能性がある。また、高速道路と別の高速道路との間でも、例えば、道路形状や交通法規等の違いから、それぞれに異なる自動運転モードが使われる可能性がある。異なる自動運転モードの間には、異なる認識や制御の仕組の違いが存在する場合がある。このため、自動運転モードの切り替え時には、スムーズでない挙動が自車両Ｖに現れる可能性がある。このような場合のゲートの選択に利用されるのが、選択基準２、すなわち、異なる自動運転モード間でスムーズに移行ができるゲートであること、である。
【００５０】
図３は、選択基準２に当てはまるゲートの具体例を説明するための図である。図３に示す例では、自車両ＶのゲートＧの通過の前後における走路Ｌａ，Ｌｂを（Ａ）に示し、自車両Ｖの走行位置による速度の変化を（Ｂ）に示している。図３に示す例では、料金所を通過するまでの自動運転モードによる走路Ｌａを実線で示し、料金所を通過してからの自動運転モードによる走路Ｌｂを破線で示している。２つの自動運転モードを切り替える切替地点はゲートＧ内でなくてもよく、図３に示すようにゲートＧの外でもよい。この切替地点において、２つの自動運転モードの走路・速度計画が接続される。その際に生じる速度、加速度、舵角、舵角の角速度等の変化が小さければ、異なる自動運転モード間でスムーズに移行ができたと評価することができる。
【００５１】
図３に示す例では、切り替え後の走路Ｌｂと切り替え前の走路Ｌａとの間に大きな走行方向の変化が起きている。これは、切替地点において舵角が急に大きく変化したことによる。また、切替地点において急激な加速度の変化も生じている。ゆえに、図３に示す例において自車両Ｖが通過しているゲートＧは、選択基準２には当てはまらない。切り替えの前後における速度、加速度、舵角、舵角の角速度等の変化を最も抑えることができるゲート、つまり、自車両Ｖの挙動の変化を最も抑えることができるゲートが、選択基準２に最も当てはまるゲートとして選択される。
【００５２】
また、選択基準２に当てはまるゲートには、料金所を通過してからの自動運転モードが対応できない状況を生じさせないゲートも含まれる。例えば、料金所までの道路が一般道路で料金所より先の道路が高速道路である場合がある。そのような場合、高速道路で実行される自動運転モードが歩行者認識に対応していないときには、歩行者が近くにいないゲートが、選択基準２に当てはまるゲートとして選択される。ゲート付近の状況は自車両Ｖの外部センサ１によって取得してもよいし、車車間通信や路車間通信によって取得してもよい。
【００５３】
２−１−３．選択基準３
次に、選択基準３の詳細について説明する。料金所を過ぎた直後には、道路が分岐している場合がある。このような場合、料金所を通過後の目標ルートと、通過したゲートとの位置関係によっては、運転操作の難度が上がるために分岐点を通過するのに時間を要してしまう可能性がある。このような場合のゲートの選択に利用されるのが、選択基準３、すなわち、早く目的地に到着できるゲートであること、である。
【００５４】
図４は、選択基準３に当てはまるゲートの具体例１を説明するための図である。図４に示す例では、自車両Ｖが走行している道路Ｒａの前方に、３つのゲートＧ１−Ｇ３が設けられた料金所Ｔが設置されている。料金所Ｔから先の道路Ｒｂは、料金所Ｔの直後において２つの道路Ｒｂｌ，Ｒｂｒに分岐している。ここでは、自車両Ｖの進行方向において右側の道路Ｒｂｒが目標ルートとして設定されているとする。この場合、走路Ｌｃで示すように最も左側のゲートＧ１から道路Ｒｂｒに入ろうとすると、交通量が多い場合には他車両の走路を横切ったり他車両の前に割り込みを行ったりする必要がある。このため、ゲートＧ１を選択した場合には、分岐を通過するのに無駄な時間を使う上に、交通の流れを乱して他車両に迷惑をかけてしまう。
【００５５】
一方、走路Ｌａで示すように自車両Ｖが最も右側のゲートＧ３に案内され、走路Ｌｂで示すように最も右側のゲートＧ３から道路Ｒｂｒに入る場合には、他車両の走路を横切ることも割り込みを行うこともない。よって、図４に示す例では、選択基準３に最も当てはまるのはゲートＧ３であり、ゲートＧ３を選択することで、最も短時間で道路Ｒｂｒに入ることが可能となる。つまり、料金所Ｔの直後で道路が分岐している場合は、目標ルートとして設定される道路の方向と同じ方向にあるゲートが、選択基準３に最も当てはまるゲートとして選択される。
【００５６】
図５は、選択基準３に当てはまるゲートの具体例２を説明するための図である。図５に示す例では、自車両Ｖが走行している道路Ｒの前方に、３つのゲートＧ１−Ｇ３が設けられた料金所Ｔが設置されている。最も左側のゲートＧ１と中央のゲートＧ２はＥＴＣ専用レーンに設けられたゲートであり、最も右側のゲートＧ３はＥＴＣ・一般兼用レーンに設けられたゲートである。自車両ＶがＥＴＣを利用可能である場合（詳しくは、ＥＴＣ用車載器を搭載しており、それが故障しておらず、ＥＴＣカードの期限が切れていない場合）、ＥＴＣ専用レーンに進んだほうがより早く料金所Ｔを通過できる確率が高い。しかし、ＥＴＣを利用可能な場合でも、ＥＴＣ・一般兼用レーンが空いている場合には、ＥＴＣ・一般兼用レーンに進んだほうが早く料金所Ｔを通過できることもある。
【００５７】
図５に示す例（Ａ）では、３つのゲートＧ１−Ｇ３のそれぞれに同数の他車両が並んでいる。この場合、進むべきゲートはＥＴＣ専用レーンに設けられたゲートＧ１或いはＧ２であり、その中でもより急変のない走路Ｌを得ることができるゲートはゲートＧ２である。ゆえに、例（Ａ）では、選択基準３に最も当てはまるのはゲートＧ２であると言える。一方、図５に示す例（Ｂ）では、３つのゲートＧ１−Ｇ３のどれにも他車両は並んでいない。この場合、進むべきゲートは走路Ｌの方向変化がない自車両Ｖに最も近いゲートＧ３である。ゆえに、例（Ｂ）では、選択基準３に最も当てはまるのはゲートＧ３であると言える。ただし、例（Ａ）において、ゲートＧ３に並んでいる他車両が全てＥＴＣ利用可能車であることが車車間通信或いは路車間通信により分かっていれば、進むべきゲートは自車両Ｖに最も近いゲートＧ３となる。つまり、この場合、選択基準３に最も当てはまるのはゲートＧ３となる。
【００５８】
図６は、選択基準３に当てはまるゲートの具体例３を説明するための図である。図６に示す例では、自車両Ｖが走行している道路Ｒの前方に、３つのゲートＧ１−Ｇ３が設けられた料金所Ｔが設置されている。最も左側のゲートＧ１と中央のゲートＧ２はＥＴＣ専用レーンに設けられたゲートであり、最も右側のゲートＧ３はＥＴＣ・一般兼用レーンに設けられたゲートである。道路が混んでいる場合には、各ゲートＧ１−Ｇ３の前に他車両の列ができている。この場合、最も列が短いゲートに進めば早く料金所Ｔを通過できる確率が高い。列の長さは外部センサにより列の最後尾を検知することで把握することができる。図６に示す例では、最も列が短いゲートは中央のゲートＧ２であるので、選択基準３に最も当てはまるのはゲートＧ２となる。
【００５９】
上記の３つの具体例は排他的ではなく、道路形状や交通事情によっては上記の３つの具体例が重なることもあり得る。そのような場合、総合的に判断して最も早く目的地に到着できるゲートが、選択基準３に最も当てはまるゲートとして選択される。
【００６０】
２−２．選択基準の決定
ゲート選択部１６は、上記３つの選択基準１−３に基づき、自車両Ｖが通過するゲートを選択するために利用する選択基準を決定する。選択基準は、次の４つの条件の組み合わせによって決められる。
条件１：自車両Ｖが料金所を通過するまで走行する道路が高速道路か一般道路か
条件２：自車両Ｖが料金所を通過してから走行する道路が高速道路か一般道路か
条件３：自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が自動運転か手動運転か
条件４：自車両Ｖが料金所を通過してから行う運転が自動運転か手動運転か
上記４つの条件の組み合わせから選択基準を決定するためのルールは、図７−９に示す表で表すことができる。
【００６１】
２−２−１．選択基準の決定ルール１／高速道路から一般道路
図７は、料金所において高速道路から一般道路へ切り替わる場合の選択基準の決定ルールを示す表である。表に示すように、高速道路における運転が自動運転で、一般道路における運転も自動運転の場合、利用される選択基準は選択基準１，２，３である。高速道路における運転が自動運転で、一般道路における運転が手動運転の場合、利用される選択基準は選択基準１，３である。なお、これらのように利用可能な選択基準が複数ある場合、その複数の選択基準の何れか一つを排他的に利用してもよいし、全ての選択基準を同時に利用してもよい（その具体的な利用方法については後述する）。高速道路における運転が手動運転で、一般道路における運転が自動運転の場合、利用される選択基準は選択基準３である。高速道路における運転が手動運転で、一般道路における運転も手動運転の場合、利用される選択基準は選択基準３である。
【００６２】
２−２−２．選択基準の決定ルール２／一般道路から高速道路
図８は、料金所において一般道路から高速道路へ切り替わる場合の選択基準の決定ルールを示す表である。表に示すように、一般道路における運転が自動運転で、高速道路における運転も自動運転の場合、利用される選択基準は選択基準２，３である。一般道路における運転が自動運転で、高速道路における運転が手動運転の場合、利用される選択基準は選択基準３である。一般道路における運転が手動運転で、高速道路における運転が自動運転の場合、利用される選択基準は選択基準３である。一般道路における運転が手動運転で、高速道路における運転も手動運転の場合、利用される選択基準は選択基準３である。
【００６３】
２−２−３．選択基準の決定ルール３／高速道路から別の高速道路
図９は、料金所において高速道路から別の高速道路へ切り替わる場合の選択基準の決定ルールを示す表である。高速道路から高速道路への切り替わりは、高速道路から一般道路への切り替わりや、一般道路から高速道路への切り替わりに比較して、運転操作のハンドオーバは比較的容易であり、また、異なる自動運転モード間の移行もスムーズに行い易い。よって、表に示すように、高速道路から別の高速道路へ切り替わる場合、自動運転から自動運転、自動運転から手動運転、手動運転から自動運転、手動運転から手動運転の何れの切り替わりにおいても、利用される選択基準は選択基準３である。
【００６４】
２−３．ゲート選択の手順
ゲート選択部１６は、上記のルールに基づいて自車両Ｖが通過するゲートを選択する。ゲートの選択は、予め定められた手順に従って行われる。ゲート選択の手順は、ＲＯＭに記憶されたゲート選択プログラムに記述されている。ゲート選択プログラムは、所定のタイミング（例えば、自車両Ｖが料金所から所定距離の位置まで近づいた時点）で実行されるメインルーチンと、メインルーチンにおいて呼び出される３つのサブルーチンとから構成されている。
【００６５】
２−３−１．メインルーチンの詳細
図１０は、ゲート選択のためのメインルーチンをフローチャートで表現した図である。以下、メインルーチンを構成する各ステップの内容についてステップＳ１から順に説明する。
【００６６】
ステップＳ１では、ＥＣＵ１０は、ゲート選択に必要な情報である地図情報、ＥＴＣ車載器情報、周辺状況、及びドライバ状態をそれぞれ地図取得部１１、ＥＴＣ車載器情報取得部１２、周辺状況入力部１３、及びドライバ状態検知部１５により取得する。
【００６７】
ステップＳ２では、ＥＣＵ１０は、料金所を通過するまで自動運転システムを利用するか否か、料金所を通過した後に自動運転システムを利用するか否か、自動運転システムを利用するのであればどの自動運転モードを利用するのか、を自動運転利用判定部１４により判定する。
【００６８】
ステップＳ３では、ＥＣＵ１０のゲート選択部１６は、自車両Ｖが料金所を通過するまで走行する道路が高速道路か否かという条件判断を実行する。この条件判断は、ステップＳ１で取得した地図情報に基づいて行われる。条件判断の結果が“Ｙｅｓ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過するまで走行する道路が高速道路である場合）、本ルーチンはステップＳ４に進む。条件判断の結果が“Ｎｏ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過するまで走行する道路が一般道路である場合）、本ルーチンはステップＳ７に進む。
【００６９】
ステップＳ４では、ゲート選択部１６は、自車両Ｖが料金所を通過してから走行する道路が高速道路か否かという条件判断を実行する。この条件判断は、ステップＳ１で取得した地図情報に基づいて行われる。条件判断の結果が“Ｙｅｓ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過してから走行する道路が高速道路の場合）、本ルーチンはステップＳ５に進む。条件判断の結果が“Ｎｏ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過してから走行する道路が一般道路の場合）、本ルーチンはステップＳ６に進む。
【００７０】
メインルーチンでは、最終的にステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７の何れか１つの処理が択一的に選択される。ステップＳ５の処理が選択された場合、後述するサブルーチン１が呼び出されて実行される。ステップＳ６の処理が選択された場合、後述するサブルーチン２が呼び出されて実行される。そして、ステップＳ７の処理が選択された場合、後述するサブルーチン３が呼び出されて実行される。
【００７１】
２−３−２．サブルーチン１の詳細
サブルーチン１は、自車両Ｖが料金所を通過するまで走行する道路が高速道路であり、且つ、自車両Ｖが料金所を通過してから走行する道路が高速道路である場合に、メインルーチンにおいて呼び出される。図１１は、サブルーチン１をフローチャートで表現した図である。以下、サブルーチン１を構成する各ステップの内容についてステップＳ１０１から順に説明する。
【００７２】
ステップＳ１０１では、ゲート選択部１６は、料金所に設けられた複数のゲートの中から、選択基準３を利用してゲートを選択する。つまり、より早く目的地に到着できるゲートを自車両Ｖが通過するゲートとして選択する。
【００７３】
ステップＳ１０２では、ゲート選択部１６は、自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が自動運転か手動運転かという条件判断を実行する。この条件判断は、メインルーチンのステップＳ２で行った自動運転利用判定に基づいて行われる。条件判断の結果が“Ｙｅｓ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が自動運転の場合）、本ルーチンはステップＳ１０３に進む。条件判断の結果が“Ｎｏ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が手動運転の場合）、本ルーチンはステップＳ１０４に進む。
【００７４】
ステップＳ１０３では、ゲート選択部１６は、ステップＳ１０２で選択したゲートを走路・速度計画作成部１７とゲート提示部１９に出力する。走路・速度計画作成部１７は、ゲート選択部１６が選択したゲートを自動運転の走路・速度計画に反映する。ゲート提示部１９は、ゲート選択部１６が選択したゲートをＨＭＩ７を介してドライバに提示する。
【００７５】
ステップＳ１０４では、ゲート選択部１６は、ステップＳ１０２で選択したゲートをゲート提示部１９に出力する。ゲート提示部１９は、ゲート選択部１６が選択したゲートをＨＭＩ７を介してドライバに提示し、ドライバに対して進むべきゲートを提案する。
【００７６】
２−３−３．サブルーチン２の詳細
サブルーチン２は、自車両Ｖが料金所を通過するまで走行する道路が高速道路であり、且つ、自車両Ｖが料金所を通過してから走行する道路が一般道路である場合に、メインルーチンにおいて呼び出される。図１２は、サブルーチン２をフローチャートで表現した図である。以下、サブルーチン２を構成する各ステップの内容についてステップＳ２０１から順に説明する。
【００７７】
ステップＳ２０１では、ゲート選択部１６は、自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が自動運転か手動運転かという条件判断を実行する。この条件判断は、メインルーチンのステップＳ２で行った自動運転利用判定に基づいて行われる。条件判断の結果が“Ｙｅｓ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が自動運転の場合）、本ルーチンはステップＳ２０２に進む。条件判断の結果が“Ｎｏ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が手動運転の場合）、本ルーチンはステップＳ２１２に進む。
【００７８】
ステップＳ２０２では、ゲート選択部１６は、自車両Ｖが料金所を通過してから行う運転が自動運転か手動運転かという条件判断を実行する。この条件判断は、メインルーチンのステップＳ２で行った自動運転利用判定に基づいて行われる。条件判断の結果が“Ｙｅｓ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過してから行う運転が自動運転の場合）、本ルーチンはステップＳ２０３に進む。条件判断の結果が“Ｎｏ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過してから行う運転が手動運転の場合）、本ルーチンはステップＳ２０９に進む。
【００７９】
ステップＳ２０３では、ゲート選択部１６は、ドライバに運転操作の一部をハンドオーバするという第１の条件と、ドライバの準備（運転操作のハンドオーバを受ける準備）が整っていないという第２の条件の両方がともに成立しているか否かという条件判断を実行する。第１の条件の成否は、メインルーチンのステップＳ１で行った自動運転利用判定に基づいて判断される。第２の条件の成否は、メインルーチンのステップＳ１で取得したドライバ状態に基づいて判断される。ステップＳ２０３の条件判断の結果が“Ｙｅｓ”である場合（ドライバに運転操作の一部をハンドオーバしたいが、ドライバの準備が整っていない場合）、本ルーチンはステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０３の条件判断の結果が“Ｎｏ”である場合（ドライバに運転操作の一部をハンドオーバしない場合、或いは、ドライバの準備が整っている場合）、本ルーチンはステップＳ２０６に進む。
【００８０】
ステップＳ２０４では、ゲート選択部１６は、料金所に設けられた複数のゲートの中から、選択基準１を利用してゲートを選択する。つまり、ドライバに安全に運転操作をハンドオーバできるゲートを自車両Ｖが通過するゲートとして選択する。ステップＳ２０４の処理の後、本ルーチンはステップＳ２０５に進む。
【００８１】
ステップＳ２０６では、ゲート選択部１６は、料金所を通過する前の自動運転モードと通過した後の自動運転モードが異なるか否かという条件判断を実行する。この条件判断は、メインルーチンのステップＳ２で行った自動運転利用判定に基づいて行われる。条件判断の結果が“Ｙｅｓ”である場合（料金所の通過前と通過後とで自動運転モードが異なる場合）、本ルーチンはステップＳ２０７に進む。条件判断の結果が“Ｎｏ”である場合（料金所の通過前と通過後とで自動運転モードが同一の場合）、本ルーチンはステップＳ２０８に進む。
【００８２】
ステップＳ２０７では、ゲート選択部１６は、料金所に設けられた複数のゲートの中から、選択基準２を利用してゲートを選択する。つまり、異なる自動運転モード間でスムーズに移行ができるゲートを自車両Ｖが通過するゲートとして選択する。ステップＳ２０７の処理の後、本ルーチンはステップＳ２０５に進む。
【００８３】
ステップＳ２０８では、ゲート選択部１６は、料金所に設けられた複数のゲートの中から、選択基準３を利用してゲートを選択する。つまり、より早く目的地に到着できるゲートを自車両Ｖが通過するゲートとして選択する。ステップＳ２０８の処理の後、本ルーチンはステップＳ２０５に進む。
【００８４】
自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が自動運転で、料金所を通過してから行う運転が手動運転の場合、ステップＳ２０９が選択される。ステップＳ２０９では、ゲート選択部１６は、ドライバの準備（運転操作のハンドオーバを受ける準備）が整っていないかという条件判断を実行する。この条件判断は、メインルーチンのステップＳ１で取得したドライバ状態に基づいて行われる。条件判断の結果が“Ｙｅｓ”である場合（ドライバの準備が整っていない場合）、本ルーチンはステップＳ２１０に進む。条件判断の結果が“Ｎｏ”である場合（ドライバの準備が整っている場合）、本ルーチンはステップＳ２１１に進む。
【００８５】
ステップＳ２１０では、ゲート選択部１６は、料金所に設けられた複数のゲートの中から、選択基準１を利用してゲートを選択する。つまり、ドライバに安全に運転操作をハンドオーバできるゲートを自車両Ｖが通過するゲートとして選択する。ステップＳ２１０の処理の後、本ルーチンはステップＳ２０５に進む。
【００８６】
ステップＳ２１１では、ゲート選択部１６は、料金所に設けられた複数のゲートの中から、選択基準３を利用してゲートを選択する。つまり、より早く目的地に到着できるゲートを自車両Ｖが通過するゲートとして選択する。ステップＳ２１１の処理の後、本ルーチンはステップＳ２０５に進む。
【００８７】
ステップＳ２０５では、ゲート選択部１６は、ステップＳ２０４、Ｓ２０７、Ｓ２１０、或いはＳ２１１で選択したゲートを走路・速度計画作成部１７とゲート提示部１９に出力する。走路・速度計画作成部１７は、ゲート選択部１６が選択したゲートを自動運転の走路・速度計画に反映する。ゲート提示部１９は、ゲート選択部１６が選択したゲートをＨＭＩ７を介してドライバに提示する。
【００８８】
自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が手動運転の場合、ステップＳ２１２が選択される。ステップＳ２１２では、ゲート選択部１６は、料金所に設けられた複数のゲートの中から、選択基準３を利用してゲートを選択する。つまり、より早く目的地に到着できるゲートを自車両Ｖが通過するゲートとして選択する。ステップＳ２１２の処理の後、本ルーチンはステップＳ２１３に進む。
【００８９】
ステップＳ２１３では、ゲート選択部１６は、ステップＳ２１２で選択したゲートをゲート提示部１９に出力する。ゲート提示部１９は、ゲート選択部１６が選択したゲートをＨＭＩ７を介してドライバに提示し、ドライバに対して進むべきゲートを提案する。
【００９０】
２−３−４．サブルーチン３の詳細
サブルーチン３は、自車両Ｖが料金所を通過するまで走行する道路が一般道路である場合に、メインルーチンにおいて呼び出される。図１３は、サブルーチン３をフローチャートで表現した図である。以下、サブルーチン３を構成する各ステップの内容についてステップＳ３０１から順に説明する。
【００９１】
ステップＳ３０１では、ゲート選択部１６は、自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が自動運転か手動運転かという条件判断を実行する。この条件判断は、メインルーチンのステップＳ２で行った自動運転利用判定に基づいて行われる。条件判断の結果が“Ｙｅｓ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が自動運転の場合）、本ルーチンはステップＳ３０２に進む。条件判断の結果が“Ｎｏ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が手動運転の場合）、本ルーチンはステップＳ３０８に進む。
【００９２】
ステップＳ３０２では、ゲート選択部１６は、自車両Ｖが料金所を通過してから行う運転が自動運転か手動運転かという条件判断を実行する。この条件判断は、メインルーチンのステップＳ２で行った自動運転利用判定に基づいて行われる。条件判断の結果が“Ｙｅｓ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過してから行う運転が自動運転の場合）、本ルーチンはステップＳ３０３に進む。条件判断の結果が“Ｎｏ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過してから行う運転が手動運転の場合）、本ルーチンはステップＳ３０７に進む。
【００９３】
ステップＳ３０３では、ゲート選択部１６は、料金所を通過する前の自動運転モードと通過した後の自動運転モードが異なるか否かという条件判断を実行する。この条件判断は、メインルーチンのステップＳ２で行った自動運転利用判定に基づいて行われる。条件判断の結果が“Ｙｅｓ”である場合（料金所の通過前と通過後とで自動運転モードが異なる場合）、本ルーチンはステップＳ３０４に進む。条件判断の結果が“Ｎｏ”である場合（料金所の通過前と通過後とで自動運転モードが同一の場合）、本ルーチンはステップＳ３０６に進む。
【００９４】
ステップＳ３０４では、ゲート選択部１６は、料金所に設けられた複数のゲートの中から、選択基準２を利用してゲートを選択する。つまり、異なる自動運転モード間でスムーズに移行ができるゲートを自車両Ｖが通過するゲートとして選択する。ステップＳ３０４の処理の後、本ルーチンはステップＳ３０５に進む。
【００９５】
ステップＳ３０６では、ゲート選択部１６は、料金所に設けられた複数のゲートの中から、選択基準３を利用してゲートを選択する。つまり、より早く目的地に到着できるゲートを自車両Ｖが通過するゲートとして選択する。ステップＳ３０６の処理の後、本ルーチンはステップＳ３０５に進む。
【００９６】
自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が自動運転で、料金所を通過してから行う運転が手動運転の場合、ステップＳ３０７が選択される。ステップＳ３０７では、ゲート選択部１６は、料金所に設けられた複数のゲートの中から、選択基準３を利用してゲートを選択する。つまり、より早く目的地に到着できるゲートを自車両Ｖが通過するゲートとして選択する。ステップＳ３０７の処理の後、本ルーチンはステップＳ３０５に進む。
【００９７】
ステップＳ３０５では、ゲート選択部１６は、ステップＳ３０４、Ｓ３０６、或いはＳ３０７で選択したゲートを走路・速度計画作成部１７とゲート提示部１９に出力する。走路・速度計画作成部１７は、ゲート選択部１６が選択したゲートを自動運転の走路・速度計画に反映する。ゲート提示部１９は、ゲート選択部１６が選択したゲートをＨＭＩ７を介してドライバに提示する。
【００９８】
自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が手動運転の場合、ステップＳ３０８が選択される。ステップＳ３０８では、ゲート選択部１６は、料金所に設けられた複数のゲートの中から、選択基準３を利用してゲートを選択する。つまり、より早く目的地に到着できるゲートを自車両Ｖが通過するゲートとして選択する。ステップＳ３０８の処理の後、本ルーチンはステップＳ３０９に進む。
【００９９】
ステップＳ３０９では、ゲート選択部１６は、ステップＳ３０８で選択したゲートをゲート提示部１９に出力する。ゲート提示部１９は、ゲート選択部１６が選択したゲートをＨＭＩ７を介してドライバに提示し、ドライバに対して進むべきゲートを提案する。
【０１００】
３．異なる自動運転モード間の移行処理
料金所において自動運転モードから別の自動運転モードに切り替わる場合、異なる自動運転モードの間には異なる認識や制御の仕組の違いが存在するため、スムーズでない挙動が自車両Ｖに現れる可能性がある。これを抑えるべく、ゲート選択部１６において選択基準２を利用したゲートの選択が行われることは上述の通りである。さらに、本実施の形態では、選択基準２を利用したゲートの選択に加えて、走路・速度計画作成部１７において以下の処理が行われる。
【０１０１】
図１４は、走路・速度計画作成部１７の構成を示すブロック図である。走路・速度計画作成部１７は、第１演算部１５１と第２演算部１５２とを備える。第１演算部１５１は、料金所までの区間で選択される自動運転モードに従い、料金所までの自車両Ｖの走路・速度計画を作成する。第２演算部１５２は、料金所より先の区間で選択される自動運転モードに従い、料金所よりも先の自車両Ｖの走路・速度計画を作成する。
【０１０２】
自動運転モードが切り替わる切替地点において、第１演算部１５１は、切替地点での詳細情報を第２演算部１５２に受け渡す。この詳細情報には、自車両Ｖの位置情報、ヨー角、速度、加速度、舵角、及び舵角の角速度が含まれる。また、第１演算部１５１は、第２演算部１５２に対し、切替地点から所定距離（例えば、数十メートル）だけ前方の位置から切替地点までの走路計画（詳しくは、走路の通過点の座標）と速度計画（詳しくは、走路上の速度の遷移）とを受け渡す。さらに、第１演算部１５１は、第２演算部１５２に対し、自車両Ｖの周りの物体（車や人）の移動予測を受け渡す。これは、切替地点で周りの物体の移動予測が変わると、自車両Ｖの挙動に急激な変化が生じやすいためである。
【０１０３】
第２演算部１５２は、第１演算部１５１から受け渡される上記情報を用いて、加速度、舵角、及び舵角の角速度の急激な変化を自車両Ｖに生じさせない走路・速度計画を作成する。このような処理が走路・速度計画作成部１７において行わることにより、ゲート選択部１６によるゲート選択との相乗効果によって、自動運転モードが切り替わる際にスムーズでない挙動が自車両Ｖに現れることを抑えることができる。
【０１０４】
４．その他実施の形態
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、例えば、以下の例のように様々な形態で実施することができる。
【０１０５】
４−１．ゲート選択の手順の変形例
図７の表に示す選択基準の決定ルールでは、高速道路における運転が自動運転で、一般道路における運転も自動運転の場合、利用される選択基準は選択基準１，２，３となっている。上記実施の形態では、図１２のフローチャートに示すように、これら選択基準１，２，３の何れか一つが排他的に利用されている。しかし、以下に説明するように、これら選択基準１，２，３の全てを同時に利用してゲートの選択を行うこともできる。
【０１０６】
図１５は、全ての選択基準を同時に利用してゲートを選択する手順を説明するための表である。表には、第１ゲートから第３ゲートまでの３つのゲートのそれぞれについて、選択基準ごとに点数が付けられている。詳しくは、ゲートが選択基準に当てはまる度合い（適合度）によってゲートごと選択基準ごとに基礎点数が与えられ、選択基準が他の選択基準に対して優先される度合い（優先度）によって基礎点数に対する重み係数が与えられる。表の点数は、基礎点数に重み係数をかけて得られるゲートごと選択基準ごとの評価点数である。この評価点数は、ゲートの選択基準への適合度が高いほど、また、選択基準の優先度が高いほど、高得点になっている。
【０１０７】
ゲートの選択基準への適合度は必ずしも固定でない。例えば、各ゲートの選択基準３への適合度は、料金所を通過後の目標ルートと道路形状との関係によって変化するし、料金所の混み具合によっても変化する。また、選択基準の優先度は、様々な要因によって変化する。例えば、選択基準１の優先度はドライバの覚醒度が高い場合には低くなり、ドライバの覚醒度が低い場合には高くなる。選択基準３の優先度は走行計画に対する遅れが無ければ低くなり、遅れが大きいほど高くなる。よって、適合度及び優先度から決まるゲートごと選択基準ごとの評価点数は、状況によって変化する変動値である。
【０１０８】
図１５の表には、第１ゲートから第３ゲートまでの３つのゲートのそれぞれについて、選択基準ごとの評価点数を統合（ここでは合計）した総合点数が記されている。総合点数は各ゲートの評価を表しており、最高得点のゲートが自車両Ｖを通過させるのに最適なゲートである。図１５に示す例では、第３ゲートの総合点数が１３点で最も高いので、自車両Ｖが通過するゲートとして第３ゲートが選択される。
【０１０９】
４−１−１．サブルーチン２の変形例
以上説明したゲート選択の手順を上記実施の形態のゲート選択プログラムに適用した場合、ゲート選択プログラムを構成するサブルーチン２が図１６のフローチャートに示すように変形される。以下、サブルーチン２の変形例を構成する各ステップの内容についてステップＳ２５１から順に説明する。
【０１１０】
ステップＳ２５１では、ゲート選択部１６は、自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が自動運転か手動運転かという条件判断を実行する。この条件判断は、メインルーチンのステップＳ２で行った自動運転利用判定に基づいて行われる。条件判断の結果が“Ｙｅｓ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が自動運転の場合）、本ルーチンはステップＳ２５２に進む。条件判断の結果が“Ｎｏ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が手動運転の場合）、本ルーチンはステップＳ２６２に進む。
【０１１１】
ステップＳ２５２では、ゲート選択部１６は、自車両Ｖが料金所を通過してから行う運転が自動運転か手動運転かという条件判断を実行する。この条件判断は、メインルーチンのステップＳ２で行った自動運転利用判定に基づいて行われる。条件判断の結果が“Ｙｅｓ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過してから行う運転が自動運転の場合）、本ルーチンはステップＳ２５３に進む。条件判断の結果が“Ｎｏ”である場合（自車両Ｖが料金所を通過してから行う運転が手動運転の場合）、本ルーチンはステップＳ２５８に進む。
【０１１２】
自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が自動運転で、料金所を通過してから行う運転が自動運転の場合、図７の表に示すように選択基準１，２，３が利用される。ステップＳ２５３では、ゲート選択部１６は、選択基準１，２，３に関し、ゲートごと選択基準ごとに評価点数を計算する。
【０１１３】
続くステップＳ２５４では、ゲート選択部１６は、ステップＳ２５３で計算したゲートごと選択基準ごとの評価点数をゲートごとに統合し、ゲートごとの総合点数を計算する。
【０１１４】
続くステップＳ２５５では、ゲート選択部１６は、ステップＳ２５４で計算したゲートごとの総合点数をゲート間で比較する。
【０１１５】
続くステップＳ２５６では、ゲート選択部１６は、ステップＳ２５５の比較結果において最高点数のゲートを自車両Ｖが通過するゲートとして選択する。ステップＳ２５６の処理の後、本ルーチンはステップＳ２５７に進む。
【０１１６】
自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が自動運転で、料金所を通過してから行う運転が手動運転の場合、図７の表に示すように選択基準１，３が利用される。ステップＳ２５８では、ゲート選択部１６は、選択基準１，３に関し、ゲートごと選択基準ごとに評価点数を計算する。
【０１１７】
続くステップＳ２５９では、ゲート選択部１６は、ステップＳ２５８で計算したゲートごと選択基準ごとの評価点数をゲートごとに統合し、ゲートごとの総合点数を計算する。
【０１１８】
続くステップＳ２６０では、ゲート選択部１６は、ステップＳ２５９で計算したゲートごとの総合点数をゲート間で比較する。
【０１１９】
続くステップＳ２６１では、ゲート選択部１６は、ステップＳ２６０の比較結果において最高点数のゲートを自車両Ｖが通過するゲートとして選択する。ステップＳ２６０の処理の後、本ルーチンはステップＳ２５７に進む。
【０１２０】
ステップＳ２５７では、ゲート選択部１６は、ステップＳ２５６、或いはＳ２６１で選択したゲートを走路・速度計画作成部１７とゲート提示部１９に出力する。走路・速度計画作成部１７は、ゲート選択部１６が選択したゲートを自動運転の走路・速度計画に反映する。ゲート提示部１９は、ゲート選択部１６が選択したゲートをＨＭＩ７を介してドライバに提示する。
【０１２１】
自車両Ｖが料金所を通過するまで行う運転が手動運転の場合、ステップＳ２６２が選択される。ステップＳ２６２では、ゲート選択部１６は、料金所に設けられた複数のゲートの中から、選択基準３を利用してゲートを選択する。ステップＳ２６２の処理の後、本ルーチンはステップＳ２６３に進む。
【０１２２】
ステップＳ２６３では、ゲート選択部１６は、ステップＳ２６２で選択したゲートをゲート提示部１９に出力する。ゲート提示部１９は、ゲート選択部１６が選択したゲートをＨＭＩ７を介してドライバに提示し、ドライバに対して進むべきゲートを提案する。
【符号の説明】
【０１２３】
１…外部センサ、２…ＧＰＳ受信部、３…内部センサ、４…地図データベース、５…ナビゲーションシステム、６…アクチュエータ、７…ＨＭＩ、１０…ＥＣＵ、１１…地図取得部、１２…ＥＴＣ車載器情報取得部、１３…周辺状況入力部、１４…自動運転利用判定部、１５…ドライバ状態検知部、１６…ゲート選択部、１７…走路・速度計画作成部、１８…制御部、１９…ゲート提示部、１００…自動運転装置、Ｖ…自車両、Ｕ…補助機器、Ｔ…料金所、Ｇ，Ｇ１−Ｇ５…ゲート、Ｒ，Ｒａ，Ｒｂ…道路、Ｌ，Ｌａ，Ｌｂ…走路
【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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