(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の目的地までの進路候補を複数取得する進路候補取得手段と、
前記進路候補取得手段で取得した複数の前記進路候補を評価する進路候補評価手段と、
前記進路候補評価手段による評価結果に基づいて前記移動体の走行を支援する走行支援手段と、を備え、
前記進路候補評価手段は、
前記進路候補を、所定の時間間隔で複数の位置候補に離散化し、
離散化した複数の前記位置候補のそれぞれから前記目的地までの距離の総和を算出し、
算出した前記距離の総和に基づいて前記進路候補を評価すること、を特徴とする走行支援装置。
【請求項２】
前記進路候補評価手段は、前記進路候補の終点である第１位置候補と、前記第１位置候補とは異なる複数の第２位置候補と、に前記進路候補を離散化すること、を特徴とする請求項１記載の走行支援装置。
【請求項３】
前記進路候補評価手段は、前記進路候補の終点である第１位置候補と、前記第１位置候補とは異なる第３位置候補と、に前記進路候補を離散化すること、を特徴とする請求項１記載の走行支援装置。
【請求項４】
前記進路候補評価手段は、複数の前記進路候補から前記距離の総和が最小となる進路候補を選択し、
前記走行支援手段は、前記進路候補評価手段で選択した前記進路候補に基づいて前記移動体が走行するように当該移動体の走行を支援すること、を特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の走行支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の走行を支援するための走行支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の走行支援装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。このような走行支援装置では、進路候補取得手段によって移動体の目的地までの進路候補（誘導経路）が複数取得され、これら複数の進路候補の走行負荷がナビゲーションシステムでそれぞれ算出される。そして、算出された走行負荷に基づいて進路候補が選択され、選択された進路候補がディスプレイ上に表示される。
【特許文献１】特開２００７−１１３９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したような走行支援装置では、次の問題がある。すなわち、進路候補を評価するに当り、進路候補の終点のみ評価され、終点以外の各位置については考慮されていない。そのため、図４（ｂ）に示すように、例えば、進路候補Ｓ０に基づいて走行支援がなされる場合、終点Ｐｋ前の位置Ｐ１に移動体１０が位置するときに進路候補Ｓが更新されたとすると、目的地Ｔに向かって移動体１０が僅かしか進むことができないことがある。よって、目的地に到着するのに時間がかかるという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、目的地に早く到着することができる走行支援装置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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る走行支援装置は、移動体の目的地までの進路候補を複数取得する進路候補取得手段と、進路候補取得手段で取得した複数の進路候補を評価する進路候補評価手段と、進路候補評価手段による評価結果に基づいて移動体の走行を支援する走行支援手段と、を備え、進路候補評価手段は、進路候補を複数の位置候補に離散化し、離散化した複数の位置候補のそれぞれから目的地までの距離の総和を算出し、算出した距離の総和に基づいて進路候補を評価すること、を特徴とする。
【０００６】
この走行支援装置では、移動体の目的地までの進路候補が複数取得され、進路候補が複数の位置候補に離散化される。そして、これらの複数の位置候補から目的地までの各距離の総和に基づいて、進路候補が評価される。つまり、かかる進路候補の評価に、進路候補上の複数位置が位置候補として考慮される。よって、この評価結果に基づいて移動体の走行が支援されることで、例えば図４（ａ）に示すように、目的地Ｔに向かって速やかに近づくように移動体１０を走行させることができる。その結果、進路候補が更新されて移動体が僅かしか進まないということを防止でき、目的地に早く到着することが可能となる。
【０００７】
ここで、進路候補評価手段は、進路候補の終点である第１位置候補と、第１位置候補とは異なる複数の第２位置候補と、に進路候補を離散化すること、が好ましい。この場合、複数の進路候補の評価する際に進路候補上の複数位置が一層考慮され、目的地に一層早く到着することが可能となる。
【０００８】
ここで、進路候補評価手段は、進路候補の終点である第１位置候補と、第１位置候補とは異なる第３位置候補と、に進路候補を離散化すること、が好ましい。この場合、複数の前記進路候補を評価するに際し、計算コストを低減させつつ進路候補上の複数位置が考慮される。
【０００９】
また、上記作用効果を好適に奏する構成としては、進路候補評価手段は、複数の前記進路候補から距離の総和が最小となる進路候補を選択し、走行支援手段は、進路候補評価手段で選択した進路候補に基づいて移動体が走行するように当該移動体の走行を支援する構成が挙げられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、目的地に早く到着することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
まず、本発明の第１実施形態に係る走行支援装置について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る走行支援装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の走行支援装置は、自動車等の車両の走行を支援するためのものであり、ここでの走行支援装置は、車両を自動運転させるために用いられている。図１に示すように、走行支援装置１は、車両１０に搭載され、車両状態取得ユニット２、目的地取得ユニット３、周囲環境取得ユニット４、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５及びアクチュエータ６を備えている。
【００１３】
車両状態取得ユニット２は、車両１０の位置、速度及び向き等の車両状態情報を取得する。ここでは、車両状態取得ユニット２として、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用する機器、車速センサ、オドメトリ及びヨーレートセンサ等が用いられている。また、車両状態取得ユニット２は、ＥＣＵ５に接続されており、取得した車両状態情報をＥＣＵ５へ出力する。
【００１４】
目的地取得ユニット３は、車両１０の目的地に関する情報である目的地情報を取得する。具体的には、目的地取得ユニット３は、目的地情報を、経由地を含む複数の座標として取得する。ここでの目的地取得ユニット３としては、カーナビゲーションシステムが利用されている。また、目的地取得ユニット３は、ＥＣＵ５に接続されており、取得した目的地情報をＥＣＵ５へ出力する。
【００１５】
周囲環境取得ユニット４は、車両１０の周囲環境に関する情報である周囲環境情報を取得する。ここでは、周囲環境取得ユニット４として、車車間通信や路車間通信を利用する機器が用いられている。また、周囲環境取得ユニット４は、ＥＣＵ５に接続されており、取得した周囲環境情報をＥＣＵ５へ出力する。なお、周囲環境情報としては、例えば、周囲の交通状況、信号機の点灯状況等が挙げられる。
【００１６】
ＥＣＵ５は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から構成されている。ＥＣＵ５は、各ユニット２，３，４から入力された各情報に基づいて、車両１０における目的地までの進路の候補である進路候補を複数取得し、これらの複数の進路候補を評価する。具体的には、所定周期で更新するようにして複数の進路候補を取得し、進路候補上の複数の位置である位地候補に進路候補を離散化し、離散化した複数の位置候補のそれぞれから目的地までの距離の総和を算出する。そして、この距離の総和が最小となる進路候補を複数の進路候補から選択する（詳しくは後述）。また、ＥＣＵ５は、アクチュエータ６に接続されており、選択した進路候補に基づいて車両１０が自動走行するように、アクチュエータ６を制御する。
【００１７】
アクチュエータ６は、車両１０の走行制御を実行する。具体的には、アクチュエータ６は、ＥＣＵ５で制御され、車両１０の制動力、駆動力若しくは操舵力等を調整する。このアクチュエータ６としては、例えば、ブレーキ油圧を調整するブレーキアクチュエータ、エンジンのスロットルバルブの開度を調整するアクチュエータ、サスペンションの減衰力を調整するサスペンションアクアチュエータ等が挙げられる。
【００１８】
次に、上述した走行支援装置１の動作について説明する。
【００１９】
まず、車両状態情報、目的地情報及び周囲環境情報が各ユニット２，３，４で取得される（Ｓ１）。続いて、これらの情報に基づいて、ＥＣＵ５によって進路候補が複数取得されて評価される。具体的には、ＥＣＵ５にて以下の処理が実行される。
【００２０】
すなわち、車両１０の現在位置から目的地までの経路において、車両１０が一定時間ｔ経過後に位置し得る地点までの軌跡が、進路候補としてｎ本（但し、ｎは２以上の整数）生成され取得される（Ｓ２）。ここでは、車両１０の位置し得る地点は、例えば、車両１０が許容し得るあらゆる操作を考慮しつつ繰り返し計算することで求められている。
【００２１】
図３は、図１の走行支援装置において取得された進路候補の一例を示す図である。図３では、取得したｎ本の進路候補Ｓのうち、任意の１本の進路候補Ｓを例示している。図３に示すように、生成する進路候補Ｓにあっては、時間及び距離（距離ｘ成分及び距離ｙ成分）から構成される時空間において、時間経過とともに車両１０が取り得る位置の変化として生成されている。つまり、進路候補Ｓは、現在の位置Ｐ０を始点とし、一定時間ｔ後の位置候補Ｐｋを終点とする時空間上の曲線で表されることになる。この一定時間ｔは、周囲の交通状況の変化や、進路候補Ｓの更新周期等に対応するような時間に設定されている。ちなみに、進路候補Ｓは、一定時間ｔ後の位置を位置候補Ｐｋとせずに、目的地をＰｋとしてもよい。
【００２２】
続いて、取得されたｎ本の進路候補Ｓのそれぞれが、所定の時間間隔ｄｔでｋ個の位置候補Ｐ１〜Ｐｋに離散化される（Ｓ３）。つまり、進路候補Ｓ（曲線）のそれぞれにおいて、所定の時間間隔ｄｔ経過毎に車両１０が位置すると推定される位置（点）が、位置候補Ｐ１〜Ｐｋとして抽出される。離散化される位置候補の個数ｋは、少なくとも３つ以上となっており、ここでは、計算コストの点でＥＣＵ５が許容しうる最大個数となっている。つまり、図３に示すように、進路候補Ｓの終点である位置候補（第１位置候補）Ｐｋと、車両１０の現在位置Ｐ０及び位置候補Ｐｋ間に位置する複数の位置候補（第２位置候補）Ｐ１〜Ｐｋ−１と、が抽出されている。なお、所定の時間間隔ｄｔは、進路候補Ｓの更新周期以下が好ましく、ここでは、より好ましいとして進路候補の更新周期と等しくされている。
【００２３】
続いて、各進路候補Ｓにて、離散化した位置候補Ｐ１〜Ｐｋのそれぞれから目的地までの距離の総和（以下、単に「総和距離」という）が算出される（Ｓ４）。位置候補Ｐ１〜Ｐｋのそれぞれから目的地までの距離は、２点間のユーグリット距離とする場合や、ユーグリット距離に車両１０の現在の向き（車両１０の角度等）を加味した距離とする場合がある。
【００２４】
続いて、算出した総和距離が最小となる進路候補Ｓｏｐ（図４（ａ）参照）が複数の進路候補Ｓから選択される（Ｓ５）。つまり、総和距離に基づいて進路候補Ｓが評価され、進路候補Ｓｏｐが評価結果として選択される。そして、この選択された進路候補Ｓｏｐで走行するように、アクチュエータ６が制御される（Ｓ６）。これにより、車両１０にあっては、進路候補Ｓｏｐに基づいた自動運転がなされることとなる。
【００２５】
なお、本実施形態の走行支援装置１は、車両１０を自動運転させるものであるが、車両１０の走行をアシスト（誘導支援）するものでもよい。誘導支援する場合には、例えば、カーナビゲーションシステムのディスプレイ等の表示器に、選択された進路候補Ｓｏｐや総和距離を表示させてもよい。さらに、この場合、例えば、総和距離が閾値よりも小さい１つ又は２つ以上の進路候補Ｓｏｐを選択し、ディスプレイ等に表示させてもよく、進路候補Ｓｏｐを２つ以上とした場合には、これらの進路候補Ｓｏｐから何れか一つを運転者に選択させてもよい。
【００２６】
以上において、車両１０の目的地Ｔまでの複数の進路候補Ｓを取得するＥＣＵ５が、進路候補取得手段を構成する。複数の進路候補Ｓを評価するＥＣＵ５が、進路候補評価手段を構成する。評価結果に基づいてアクチュエータ６を制御するＥＣＵ５及びアクチュエータ６が、走行支援手段を構成する。
【００２７】
以上、本実施形態の走行支援装置１によれば、複数の進路候補Ｓが取得され、進路候補Ｓが複数の位置候補Ｐ１〜Ｐｋに離散化され、これらの位置候補Ｐ１〜Ｐｋから目的地までの総和距離が算出される。そして、算出した総和距離が最小化するように、複数の進路候補Ｓから進路候補Ｓｏｐが選択される。すなわち、位置候補Ｐ１〜Ｐｋから目的地までの各総和距離に基づいて進路候補Ｓが評価される。よって、進路候補Ｓの評価に、進路候補Ｓ上の複数の位置が考慮され、図４（ａ）に示すように、選択された進路候補Ｓｏｐでは、車両１０が目的地Ｔに向かって短時間で近づくこととなる。
【００２８】
その結果、例えば、進路候補Ｓの終点Ｐｋに車両１０が到達する前に進路候補Ｓが更新されたときに、目的地Ｔに向かって移動体１０が僅かしか進まないこと（図４（ｂ）参照）が防止される。従って、走行支援装置１によれば、効率的且つ速やかに目的地Ｔに近づいて、目的地Ｔに早く到着することが可能となる。
【００２９】
また、走行支援装置１では、上述したように、進路候補Ｓの終点である位置候補Ｐｋと、車両１０の現在位置Ｐ０及び位置候補Ｐｋ間に位置する（位置候補Ｐｋとは異なる）複数の位置候補Ｐ１〜Ｐｋ−１と、に進路候補Ｓが離散化されている。そして、上記のように、位置候補の個数ｋが、計算コストの点でＥＣＵ５が許容しうる最大個数となっている。従って、複数の進路候補Ｓの評価する際に、進路候補Ｓ上の複数の位置が最も考慮され、目的地Ｔに最も早く到着することが可能となる。
【００３０】
また、走行支援装置１では、離散化における所定の時間間隔ｄｔが、進路候補Ｓの更新周期と等しくされている。この場合、複数の進路候補Ｓの評価する際に、進路候補Ｓ上の複数の位置が好適に考慮されることになる。これは、所定の時間間隔ｄｔが更新周期よりも長いと、最初の位置候補Ｐ１に車両１０が到達する前に進路候補Ｓが更新されてしまう一方、更新周期よりも短いと、計算コスト点で好ましくないためである。
【００３１】
ここで、一般的に、交差点のような複雑な交通環境にて車両１０が右折する場合、車両１０に求められる挙動は、交差点内の右折開始位置まで速やかに進入し、その位置にて対向車両をやり過ごし、右折実行後に速やかに交差点から離脱するというものである。このような複雑で細かい制御を実現するためには、所定の位置（右折停止線や一時停止線）まで速やかに移動することが不可欠である。この点において、走行支援装置１では、かかる挙動、すなわち速やかに進入して速やかに離脱するという挙動が、交差点内の滞留時間の制限や停止線までの距離に応じた制御等を行うことなく、簡易に実現される。従って、走行支援装置１では、運転者が実際に運転する感覚に近い自然な自動運転を簡易に実現可能である。
【００３２】
ところで、従来の走行支援装置は、あくまで人による運転が前提とされているものであるのに対し、本実施形態の走行支援装置１は、上述したように、人が運転することのみでなく、制御による誘導支援や自動運転が可能なものである。つまり、走行支援装置１においては、目的地Ｔに向かうために車両１０が進路候補Ｓをどのように走行するかをも踏まえて、進路候補Ｓｏｐが決定されているといえる。
【００３３】
次に、本発明の第２実施形態に係る走行支援装置について説明する。本実施形態の走行支援装置が上記走行支援装置１と異なる点は、ＥＣＵ５が、図５に示すように、進路候補Ｓの終点である位置候補Ｐｋと、車両１０の現在位置Ｐ０及び位置候補Ｐｋ間の中間に位置する（位置候補Ｐｋとは異なる）位置候補（第３位置候補）Ｐｃと、の２つの位置候補Ｐｋ，Ｐｃに進路候補Ｓを離散化する点である。
【００３４】
本実施形態の走行支援装置においても、上記効果と同様な効果、すなわち、目的地Ｔに早く到着するという効果を奏する。また、上述したように、進路候補Ｓを評価するに際し、２つの位置候補Ｐｋ，Ｐｃに限定して進路候補Ｓを離散化するため、計算コストを低減させつつ進路候補上の複数位置が考慮される。つまり、目的地に早く到着することと計算コストを低減させることとの好適なバランスを確保することができる。
【００３５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、所定の時間間隔ｄｔで進路候補Ｓを離散化したが、所定の距離間隔で離散化してもよく、任意の複数の位置候補が抽出されるように離散化すればよい。なお、これらの場合には、車両１０の加速や減速等による過渡応答性（非線形性）から、実質的に互いに等しく扱うことができる場合がある。
【００３６】
また、上記実施形態では、車両１０の走行を支援したが、車両１０でなくとも、自律移動体（ロボット）等でもよく、要は、移動体であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る走行支援装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の走行支援装置の動作フローを示すフローチャートである。
【図３】図１の走行支援装置において取得された進路候補の一例を示す図である。
【図４】（ａ）は、図１の走行支援装置による車両挙動の一例を説明する図であり、（ｂ）は、従来の走行支援装置による車両挙動の一例を説明する図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る走行支援装置において取得された進路候補の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…走行支援装置、５…ＥＣＵ（進路候補取得手段、進路候補評価手段、走行支援手段）、６…アクチュエータ（走行支援手段）、１０…車両（移動体）、Ｐ…位置候補、Ｐ１〜Ｐｋ−１…位置候補（第２位置候補）、Ｐｃ…位置候補（第３位置候補）、Ｐｋ…位置候補（第１位置候補）、Ｓ，Ｓ０，Ｓｏｐ…進路候補、Ｔ…目的地。
【図１】
0004985488.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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