JP2016031297A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】目的地への到着が大幅に遅れる等のユーザへの不利益が生じることを防止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。【解決手段】車両の自動運転制御が行われる自動運転区間を含む車両の走行予定経路を取得する一方で、走行予定経路において自動運転制御を実施する区間である自動運転実施区間を設定し、更に車両が自動運転実施区間の開始点へ到達する到達予想時刻を予測し、自動運転実施区間の開始点と該開始点への車両の到達予想時刻をそれぞれ案内するように構成する。【選択図】図５

Description

本発明は、車両の自動運転制御による走行を支援す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関する。

近年、車両の走行案内を行い、運転者が所望の目的地に容易に到着できるようにしたナビゲーション装置が車両に搭載されていることが多い。ここで、ナビゲーション装置とは、ＧＰＳ受信機などにより自車の現在位置を検出し、その現在位置に対応する地図データをＤＶＤ−ＲＯＭやＨＤＤなどの記録媒体またはネットワークを通じて取得して液晶モニタに表示することが可能な装置である。更に、かかるナビゲーション装置には、所望する目的地を入力すると、自車位置から目的地までの推奨経路を探索する経路探索機能を備えており、探索された推奨経路を案内経路として設定し、ディスプレイ画面に案内経路を表示するとともに、交差点に接近した場合等には音声による案内をすることによって、ユーザを所望の目的地まで確実に案内するようになっている。また、近年は携帯電話機、スマートフォン、タブレット型端末、パーソナルコンピュータ等においても上記ナビゲーション装置と同様の機能を有するものがある。

また、近年では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、ユーザの運転操作によらず車両が予め設定された経路に沿って自動的に走行を行う自動運転制御による走行について新たに提案されている。自動運転制御では、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、予め設定された経路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。ここで、自動運転制御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、基本的に車両の進行速度にユーザの意思が反映されないので、目的地への到着時刻が予想し難く、ユーザの意図に反して必要以上に早く到着したり、遅れて到着する場合があった。

そこで、例えば特開２００８−１８０５９１号公報には、旅行時間優先、燃費優先、安全性優先等の複数の項目からドライバが優先する運転嗜好を選択し、選択されたドライバの運転嗜好を優先するように目的地までの走行計画を立てて自動運転制御により走行を行う技術について提案されている。

特開２００８−１８０５９１号公報（第４−６頁）

ここで、上記特許文献１に記載の技術では、例えば旅行時間優先が運転嗜好として選択された場合には、目的地への到着時刻が少しでも早くなるように走行計画を立てて自動運転制御により走行が行われる。しかしながら、その場合であってもユーザの希望する時刻に目的地に到着できるとは限らなかった。そして、ユーザの希望する時刻に到着できない場合であっても、そのことをユーザに案内することなく継続して自動運転制御による走行が行われることとなり、ユーザに大きな不利益を与える虞があった。

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、自動運転制御による走行を行う場合において、目的地への到着時刻を修正する機会をユーザに与えることにより、目的地への到着が大幅に遅れる等のユーザへの不利益が生じることを防止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。

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（１）は、車両の自動運転制御が許可された自動運転区間において自動運転制御による走行を行う際の車両の自動運転制御を支援するシステムである。具体的には、車両の自動運転制御が許可された自動運転区間を含む走行予定経路を取得する経路取得手段（４１）と、前記走行予定経路において自動運転制御を実施する区間である自動運転実施区間を設定する自動運転実施区間設定手段（４１）と、前記車両が前記自動運転実施区間の開始点へ到達する到達予想時刻を予測する開始点時刻予測手段（４１）と、前記自動運転実施区間の開始点（５５）と該開始点への前記車両の到達予想時刻をそれぞれ案内する案内手段（４１）と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る自動運転支援方法は、車両の自動運転制御が許可された自動運転区間において自動運転制御による走行を行う際の車両の自動運転制御を支援する方法である。具体的には、経路取得手段（４１）が、車両の自動運転制御が許可された自動運転区間を含む走行予定経路を取得するステップと、自動運転実施区間設定手段（４１）が、前記走行予定経路において自動運転制御を実施する区間である自動運転実施区間を設定するステップと、開始点時刻予測手段（４１）が、前記車両が前記自動運転実施区間の開始点へ到達する到達予想時刻を予測するステップと、案内手段（４１）が、前記自動運転実施区間の開始点（５５）と該開始点への前記車両の到達予想時刻をそれぞれ案内するステップと、を有することを特徴とする。

また、本発明に係るコンピュータプログラムは、車両の自動運転制御が許可された自動運転区間において自動運転制御による走行を行う際の車両の自動運転制御を支援するコンピュータプログラムである。具体的には、コンピュータを、車両の自動運転制御が許可された自動運転区間を含む走行予定経路を取得する経路取得手段（４１）と、前記走行予定経路において自動運転制御を実施する区間である自動運転実施区間を設定する自動運転実施区間設定手段（４１）と、前記車両が前記自動運転実施区間の開始点へ到達する到達予想時刻を予測する開始点時刻予測手段（４１）と、前記自動運転実施区間の開始点（５５）と該開始点への前記車両の到達予想時刻をそれぞれ案内する案内手段（４１）と、して機能させることを特徴とする。

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、自動運転制御を実施する区間の開始点と該開始点への車両の到達予想時刻をそれぞれ案内するので、自動運転制御による走行区間を含む走行予定経路により走行を行う場合において、自動運転制御による走行を開始する地点や時刻を予めユーザに把握させ、必要な状況下で目的地への到着時刻を修正する機会をユーザに与えることが可能となる。その結果、目的地への到着が大幅に遅れる等のユーザへの不利益が生じることを防止することが可能となる。

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。 本実施形態に係る到着時刻案内処理プログラムのフローチャートである。 自動運転実施区間に対して設定される自動運転制御の制御内容の一例を示した図である。 目的地への到達予想時刻が目標時刻より遅い場合における自動運転実施区間の変更例を示した図である。 ステップ９において液晶ディスプレイに表示される情報案内画面を示した図である。 目的地への到達予想時刻が目標時刻より所定時間以上早い場合における自動運転実施区間の変更例を示した図である。

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。

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、自動運転スイッチや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。

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。

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や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。

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３３、ノード点に関するノードデータ３４、経路の探索や変更に係る処理に用いられる探索データ３５、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。

また、リンクデータ３３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。

また、ノードデータ３４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。

また、探索データ３５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。

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、後述の到着時刻案内処理プログラム（図２参照）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、経路取得手段は、車両の自動運転制御が許可された自動運転区間を含む走行予定経路を取得する。自動運転実施区間設定手段は、走行予定経路において自動運転制御を実施する区間である自動運転実施区間を設定する。開始点時刻予測手段は、車両が自動運転実施区間の開始点へ到達する到達予想時刻を予測する。案内手段は、自動運転実施区間の開始点と該開始点への車両の到達予想時刻をそれぞれ案内する。

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や目的地への到達目標時刻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。

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）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。また、本実施形態では、目的地への車両の到達予想時刻や、走行予定経路内において自動運転制御を実施する区間の開始点や、該開始点への車両の到達予想時刻についても表示される。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。

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に沿って自動的に走行を行う自動運転制御による走行が可能である。尚、自動運転制御では、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。尚、自動運転制御の詳細については既に公知であるので説明は省略する。また、自動運転制御は全ての道路区間に対して行っても良いが、以下の説明では車両の自動運転制御が行われる自動運転区間として、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設定し、車両が自動運転区間を走行する間のみにおいて基本的に上記自動運転制御が行われるとして説明する。但し、自動運転区間としては他の区間を設定しても良い。例えば、高速自動車国道、都市高速道路、自動車専用道路、有料道路、一般道路を自動運転区間に設定しても良い。尚、車両が自動運転区間を走行する場合には必ず自動運転制御が行われるのではなく、ユーザにより自動運転制御を行うことが選択され、且つ自動運転制御で走行を行わせることが適切な状況でのみ行われる。即ち、自動運転区間は、車両に対して手動運転に加えて自動運転制御を行うことが許可された区間である。

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。

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。

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。

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制御を行う。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、周囲の天候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。

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が自動運転区間を走行する場合において各駆動部を制御することにより車両の自動運転制御を実施する。また、ナビゲーションＥＣＵ１３は、車両の走行予定経路（案内経路）が決定された時点で、ＣＡＮを介して車両制御ＥＣＵ２０に対して自動運転制御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制御を実施する。尚、指示信号の内容は、走行予定経路（案内経路）を特定する情報と、走行予定経路に含まれる自動運転区間に対して、車両に対して行われる自動運転制御の制御内容（例えば、直進、右へ車線変更、合流等）を設定した情報である。

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が実行する到着時刻案内処理プログラムについて図２に基づき説明する。図２は本実施形態に係る到着時刻案内処理プログラムのフローチャートである。ここで、到着時刻案内処理プログラムは、走行予定経路（案内経路）が決定された時点、又は走行予定経路が決定されて車両が走行を開始した後に所定時間間隔で実行され、目的地への車両の到達予想時刻と到達目標時刻を比較するとともに比較結果に基づいて走行予定経路内における自動運転制御の実施する区間を変更し、変更後の区間に基づいて目的地への車両の到達予想時刻等を案内するプログラムである。また、以下の図２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。

先ず、到着時刻案内処理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、現時点でナビゲーション装置１に設定されている走行予定経路（案内経路）を取得する。ここで、走行予定経路は、例えば操作部１４等を用いてユーザが目的地を設定することにより、公知のダイクストラ法を用いた経路探索処理が実行され、複数の候補の内からユーザの操作により決定される。また、自動運転区間についても考慮して経路探索処理を行う。尚、以下の説明では車両の走行予定経路には、上述した高速道路等の自動運転制御を行うことが許可された区間である自動運転区間を含んでいるとして説明する。

次に、Ｓ２においてＣＰＵ４１は、目的地への目標とする到達時刻である到達目標時刻を取得する。尚、到達目標時刻は、経路探索時においてユーザに目的地を入力させる際に併せて入力させる構成路しても良いし、当該到着時刻案内処理プログラムが実行される時点で入力させる構成としても良い。尚、取得される到達目標時刻は、具体的な時分（例えば○時○分）としても良いし、所要時間（例えば○○分後に到着）としても良い。

続いて、Ｓ３においてＣＰＵ４１は、走行予定経路の道路形状、道路種別、交通情報等に基づいて、前記Ｓ１で取得された走行予定経路において自動運転制御を実施する区間（以下、自動運転実施区間という）を設定する。ここで、本実施形態ではＣＰＵ４１は、高速道路等の自動運転制御を行うことが許可された区間である自動運転区間を自動運転実施区間に設定する。但し、短区間での車線変更や合流を行う必要がある区間、区画線（車道中央線、車線境界線、車道外側線等）が消えている又はカメラで認識できない程度まで薄くなっている区間、特定形状（例えば、急カーブ、急勾配）の道路区間、事故又は工事区間等を除いた区間等については、自動運転制御を実施するのが不適当な区間として自動運転実施区間から予め除外する構成としても良い。

また、前記Ｓ１で取得された走行予定経路に対して既に自動運転実施区間が設定されている場合、例えば現在が車両の走行中であって、過去（走行予定経路の決定時等）に同一の走行予定経路に対して当該到着時刻案内処理プログラムが既に実行されている場合には、前記Ｓ３では現時点で設定されている自動運転実施区間（Ｓ７やＳ１３で変更されている場合には変更後の自動運転実施区間）を取得する。

その後、Ｓ４においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ３で設定又は取得された自動運転実施区間において自動運転制御による走行を行うと仮定した場合における目的地への車両の到達予想時刻（以下、目的地到達予想時刻という）を予測する。具体的には、車両の現在位置から目的地まで、自動運転実施区間では自動運転制御による走行を行い、自動運転実施区間外では手動運転による走行を行うと仮定して到達予想時刻を予測する。また、到達予想時刻の予測は、実施される自動運転制御の制御内容や走行予定経路の経路情報の他に、ＶＩＣＳ情報やプローブ情報に基づいて取得された交通情報、平均旅行時間、統計交通情報等を用いて行われる。また、車両の過去の走行履歴について用いても良い。

ここで、車両に対して行われる自動運転制御の制御内容は例えば走行予定経路が決定された場合に、ナビゲーションＥＣＵ１３や車両制御ＥＣＵ２０によって設定される。具体的には、走行予定経路に含まれる自動運転区間に対して、自動運転制御の制御内容（例えば、直進、右へ車線変更、合流等）を設定する。例えば、図３に示す例では、車両の走行予定経路の内、区間ａ〜ｅが自動運転実施区間である場合に設定される自動運転制御の制御内容の一例を示した図である。図３に示す例では、区間ａ〜ｅに対して自動運転制御の制御内容が設定される。尚、自動運転制御の制御内容は基本的に走行予定経路と地図情報に基づいて決定され、例えば、ＩＣ等で本線と合流する必要がある区間では自動運転制御の制御内容として“合流”が設定される。また、ＪＣＴ等で他の高速道路に移動する為に車線変更の必要がある区間では“右（左）へ車線変更” が設定される。そして、前記Ｓ４では、区間毎に設定された自動運転制御の制御内容に基づいて、各区間の走行に係る所要時間を推定する。例えば、基本的に渋滞が無い状態では車両は自動運転区間を法定速度の９０％で走行するとし、“合流”や“車線変更”等の直進以外の制御がある場合には予め制御内容毎に規定された時間を所要時間に加算して算出する。
尚、到達予想時刻は、具体的な時分（例えば○時○分）で予測しても良いし、所要時間（例えば○○分後に到着）で予測しても良い。

次に、Ｓ５においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ２で取得された到達目標時刻と前記Ｓ４で予測された目的地到達予想時刻とを比較し、目的地到達予想時刻が到達目標時刻よりも遅くなるか否かを判定する。尚、前記Ｓ５では目的地到達予想時刻の算出誤差を考慮して、所定時間（例えば１０分）以上遅くなるか否かを判定しても良い。

そして、目的地到達予想時刻が到達目標時刻よりも遅くなると判定された場合（Ｓ５：ＹＥＳ）には、Ｓ６へと移行する。それに対して、目的地到達予想時刻が到達目標時刻と同刻又は早いと判定された場合（Ｓ５：ＮＯ）には、Ｓ１０へと移行する。

Ｓ６においてＣＰＵ４１は、目的地到達予想時刻を到達目標時刻に一致させる為に目的地到達予想時刻を短縮する必要のある時間（以下、必要短縮時間という）を算出する。具体的には、目的地到達予想時刻と到達目標時刻の差分となる。

次に、Ｓ７においてＣＰＵ４１は、目的地到達予想時刻を到達目標時刻に一致させるように自動運転実施区間を変更する。ここで、予め決められた走行態様でしか走行できない自動運転制御による走行に比べて、運転手の裁量で走行態様を変えることができる手動運転による走行の方が、同じ経路を走行する場合であっても基本的により速く走行できる。従って、前記Ｓ７においてＣＰＵ４１は、自動運転実施区間を前記Ｓ５の比較時点（即ちＳ７の実行時点）において設定されている区間から短くする（即ち自動運転制御により走行を行う距離を短くし、手動運転により走行を行う距離を長くする）ことによって、目的地到達予想時刻が早くなるように調整し、目的地到達予想時刻を到達目標時刻に一致させるように構成する。また、特に本実施形態では自動運転実施区間の開始点を目的地側へ移動することによって自動運転実施区間を短くするように変更する。

ここで、前記Ｓ７において自動運転実施区間を短くする距離Ｌ（ｋｍ）については以下の式（１）により算出される。
Ｌ＝Ｔｃ／（Ｔａ−Ｔｍ）・・・・（１）
尚、Ｔｃは前記Ｓ６で算出した必要短縮時間（ｓｅｃ）であり、Ｔａは単位距離（１ｋｍ）当たりを自動運転制御により走行するのに必要な時間（ｓｅｃ）、Ｔｍは単位距離（１ｋｍ）当たりを運転者の運転操作による手動運転により走行するのに必要な時間（ｓｅｃ）とする。

尚、式（１）中のＴａやＴｃは固定値としても良いし、実施される自動運転制御の制御内容や走行予定経路の経路情報の他に、ＶＩＣＳ情報やプローブ情報に基づいて取得された交通情報、平均旅行時間、統計交通情報等を用いて算出しても良い。尚、前記Ｓ７で変更された後の自動運転実施区間は、現在設定されている自動運転実施区間としてフラッシュメモリ４４等に記憶される。

そして、前記Ｓ７によって自動運転実施区間を変更した結果、図４に示すように走行予定経路において自動運転実施区間が距離Ｌだけ短くなる。例えば地点Ａから地点Ｃまでの区間が自動運転実施区間であった場合には、自動運転実施区間の終点は変更せずに開始点を目的地側へ距離Ｌだけ移動し、地点Ｂから地点Ｃまでの区間を新たな自動運転実施区間とする。

次に、Ｓ８においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ７で変更された後の自動運転実施区間に基づいて、車両が自動運転実施区間の開始点へ到達する到達予想時刻（以下、開始点到達予想時刻という）と、車両が目的地へ到達する到達予想時刻である目的地到達予想時刻を予測する。具体的には、車両の現在位置から目的地まで、変更後の自動運転実施区間では自動運転制御による走行を行い、自動運転実施区間外では手動運転による走行を行うと仮定して各到達予想時刻を予測する。尚、走行予定経路内に自動運転実施区間が複数ある場合には、複数の自動運転実施区間の各開始点を対象として開始点到達予想時刻を予測する。また、各到達予想時刻の予測は、前記Ｓ４と同様に実施される自動運転制御の制御内容や走行予定経路の経路情報の他に、ＶＩＣＳ情報やプローブ情報に基づいて取得された交通情報、平均旅行時間、統計交通情報等を用いて行われる。また、車両の過去の走行履歴について用いても良い。尚、目的地到達予想時刻は前記Ｓ２で取得した到達目標時刻とほぼ一致するので前記Ｓ８では算出しない構成としても良い。

続いて、Ｓ９においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ７で変更された後の自動運転実施区間に加えて、自動運転実施区間の開始点、前記Ｓ８で予測された開始点到達予想時刻及び目的地到達予想時刻を案内する。また、案内は液晶ディスプレイ１５を用いても良いし、音声案内により行っても良い。

ここで、図５は前記Ｓ９で液晶ディスプレイ１５に表示される情報案内画面５１を示した図である。図５に示すように情報案内画面５１では、画面左側において車両の現在位置５２と、目的地５３と、車両の走行予定経路５４と、前記Ｓ７で変更された後の自動運転実施区間の開始点５５とが地図上に重畳して表示される。尚、走行予定経路５４の内、自動運転実施区間については他の区間と識別可能に表示される。例えば、自動運転実施区間の線種を変えたり、表示色を変えることにより表示する。
また、現在時刻、前記Ｓ８で予測された目的地到達予想時刻、到達目標時刻に目的地へと到達する為に自動運転実施区間の開始点を通過する必要のある目標通過時刻、前記Ｓ８で予測された開始点到達予想時刻を、リスト状に表示する情報ウィンドウ５６が表示される。そして、ユーザが案内された情報ウィンドウ５６を視認した結果、ユーザは現在の自動運転制御の実施スケジュールで走行した場合に、目的地へと目標時刻に到達できるか否かを把握できる。更に、自動運転制御が開始される地点の位置と、該地点までの手動運転を行う区間についてできる限り急いで運転した方が良いのか、ゆっくり運転しても目標時刻に間に合うのかについて把握することが可能となる。

その後、当該到着時刻案内処理プログラムを終了する。尚、車両が走行予定経路を走行中の場合においては、所定時間経過後に再度Ｓ１以降の処理を実行するように構成することが望ましい。また、前記Ｓ７において自動運転実施区間が変更されると、変更後の自動運転実施区間を特定する情報と該区間に対して設定された制御内容とを、ＣＡＮを介して車両制御ＥＣＵ２０に対して送信する。尚、自動運転実施区間が変更されることによって車両に対して行われる自動運転制御の制御内容（例えば、直進、右へ車線変更、合流等）も変化した場合には、改めて自動運転制御の制御内容を設定する。

一方、Ｓ１０においてＣＰＵ４１は、前記Ｓ２で取得された到達目標時刻と前記Ｓ４で予測された目的地到達予想時刻とを比較し、目的地到達予想時刻が到達目標時刻よりも所定時間（例えば１０分）以上早くなるか否かを判定する。

ここで、目的地に目標時刻までに到着できるのであれば、運転者の負担を少なくする為に自動運転実施区間は少しでも長いほうが望ましい。従って、目的地到達予想時刻が到達目標時刻よりも所定時間以上早くなると判定された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）には、目的地に必要以上に早く着くので運転者の負担を減らすために自動運転実施区間を長くした方が良いと判断し、Ｓ１１へと移行する。それに対して、目的地到達予想時刻と到達目標時刻との差分が所定時間以内であると判定された場合（Ｓ１０：ＮＯ）には、自動運転実施区間を変更しなくとも到達目標時刻までに目的地に到達することができ、且つ目的地に早く着きすぎることもないので、自動運転実施区間は変更しないほうが良いと判断し、Ｓ８へと移行する。その後、現在の自動運転実施区間に基づいて自動運転実施区間の開始点や開始点到達予想時刻等が案内される（Ｓ８、Ｓ９）。

Ｓ１１においてＣＰＵ４１は、現在設定されている自動運転実施区間を延長できるか否か判定する。具体的には、走行予定経路内において高速道路等の自動運転制御を行うことが許可された区間である自動運転区間と自動運転実施区間が一致する場合には、自動運転実施区間を更に増やすことができないので、自動運転実施区間を延長できないと判定する。一方で、過去にＳ７の処理が実施されることによって自動運転実施区間が短縮された結果、自動運転区間が自動運転実施区間と一致していない場合には、自動運転実施区間を増やすことができるので、自動運転実施区間を延長できると判定する。

そして、目現在設定されている自動運転実施区間を延長できると判定された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）には、Ｓ１２へと移行する。それに対して、現在設定されている自動運転実施区間を延長できないと判定された場合（Ｓ１１：ＮＯ）には、自動運転実施区間を変更せずにＳ８へと移行する。その後、現在の自動運転実施区間に基づいて自動運転実施区間の開始点や開始点到達予想時刻等が案内される（Ｓ８、Ｓ９）。

Ｓ１２においてＣＰＵ４１は、目的地到達予想時刻が到達目標時刻よりも遅くならない範囲で遅らせることが可能な時間（以下、延長許可時間という）を算出する。具体的には、目的地到達予想時刻と到達目標時刻の差分となる。

次に、Ｓ１３においてＣＰＵ４１は、自動運転実施区間を前記Ｓ１０の比較時点（即ちＳ１３の実行時点）において設定されている区間から長くする（即ち自動運転制御により走行を行う距離を長くし、手動運転により走行を行う距離を短くする）ことによって、目的地到達予想時刻を到達目標時刻に一致させる。特に本実施形態では自動運転実施区間の開始点を出発地側へ移動することによって自動運転実施区間を長くすることを優先する。但し、自動運転区間を自動運転実施区間が超えない範囲で変更するように構成する。

ここで、前記Ｓ１３において自動運転実施区間を長くする距離Ｍ（ｋｍ）については以下の式（２）により算出される。
Ｍ＝Ｔｕ／（Ｔａ−Ｔｍ）・・・・（２）
尚、Ｔｕは前記Ｓ１２で算出した延長許可時間（ｓｅｃ）であり、Ｔａは単位距離（１ｋｍ）当たりを自動運転制御により走行するのに必要な時間（ｓｅｃ）、Ｔｍは単位距離（１ｋｍ）当たりを運転者の運転操作による手動運転により走行するのに必要な時間（ｓｅｃ）とする。尚、前記Ｓ１３で変更された後の自動運転実施区間は、現在設定されている自動運転実施区間としてフラッシュメモリ４４等に記憶される。

そして、前記Ｓ１３によって自動運転実施区間を変更した結果、図６に示すように走行予定経路において自動運転実施区間が距離Ｍだけ長くなる。例えば地点Ｂから地点Ｃまでの区間が自動運転実施区間であった場合には、開始点を出発地側へ距離Ｍだけ移動し、地点Ｄから地点Ｃまでの区間を新たな自動運転実施区間とする。また、自動運転実施区間が自動運転区間である地点Ａから地点Ｃまでの範囲を超えないようにする。即ち、地点Ａから地点Ｂまでの距離がＭよりも短い場合には、地点Ａから地点Ｃまでの区間、即ち自動運転区間を自動運転実施区間とする。その結果、目的地への到達予想時刻が到達目標時刻に遅れない範囲で、自動運転実施区間をできる限り長く設定することが可能となる。
その後、前記Ｓ１３で変更された後の自動運転実施区間に基づいて自動運転実施区間の開始点や開始点到達予想時刻等が案内される（Ｓ８、Ｓ９）。

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、車両の自動運転制御が行われる自動運転区間を含む車両の走行予定経路を取得する（Ｓ１）一方で、走行予定経路において自動運転制御を実施する区間である自動運転実施区間を設定し（Ｓ３）、更に車両が自動運転実施区間の開始点へ到達する到達予想時刻を予測し（Ｓ８）、自動運転実施区間の開始点と該開始点への車両の到達予想時刻をそれぞれ案内する（Ｓ９）ので、自動運転制御による走行区間を含む走行予定経路により走行を行う場合において、自動運転制御による走行を開始する地点や時刻を予めユーザに把握させ、必要な状況下で目的地への到着時刻を修正する機会をユーザに与えることが可能となる。その結果、目的地への到着が大幅に遅れる等のユーザへの不利益が生じることを防止することが可能となる。

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、目的地到達予想時刻が到達目標時刻よりも所定時間以上早い場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）に、Ｓ１１〜Ｓ１３の処理を実行して自動運転実施区間を長く変更するように構成しているが、目的地到達予想時刻が到達目標時刻よりも早い場合には自動運転実施区間を変更せずにＳ８へと移行する構成としても良い。

また、本実施形態では、目的地到達予想時刻が到達目標時刻よりも遅い場合や所定時間以上早いにおいてユーザの意思に関係なく自動運転実施区間を変更する構成としているが、ユーザが希望した場合にのみ自動運転実施区間を変更する構成としても良い。

また、本実施形態では、Ｓ７において自動運転実施区間の開始点を目的地側へ移動することによって自動運転実施区間を短くするように変更しているが、自動運転実施区間の終点を出発地側へ移動することによって自動運転実施区間を短くするように変更しても良い。また、Ｓ１３では自動運転実施区間の終点を目的地側へ移動することによって自動運転実施区間を長くするように変更しても良い。

また、本実施形態では、自動運転制御による走行に比べて手動運転による走行の方が、同じ経路を走行する場合であっても基本的により速く走行できると仮定しているが、逆に仮定しても良い。その場合には、Ｓ７においてＣＰＵ４１は自動運転実施区間を長くするように変更し、Ｓ１３では自動運転実施区間を短くするように変更することとなる。

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制御として説明してきた。しかし、自動運転制御を、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。

また、本実施形態では、到着時刻案内処理プログラム（図２）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。

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、上述した到着時刻案内処理プログラム（図２）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、自動運転制御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。

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。

例えば、第１の構成は以下のとおりである。
車両の自動運転制御が許可された自動運転区間を含む走行予定経路を取得する経路取得手段と、前記走行予定経路において自動運転制御を実施する区間である自動運転実施区間を設定する自動運転実施区間設定手段と、前記車両が前記自動運転実施区間の開始点へ到達する到達予想時刻を予測する開始点時刻予測手段と、前記自動運転実施区間の開始点と該開始点への前記車両の到達予想時刻をそれぞれ案内する案内手段と、を有することを特徴とする。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、自動運転制御を実施する区間の開始点と該開始点への車両の到達予想時刻をそれぞれ案内するので、自動運転制御による走行区間を含む走行予定経路により走行を行う場合において、自動運転制御による走行を開始する地点や時刻を予めユーザに把握させ、必要な状況下で目的地への到着時刻を修正する機会をユーザに与えることが可能となる。その結果、目的地への到着が大幅に遅れる等のユーザへの不利益が生じることを防止することが可能となる。

また、第２の構成は以下のとおりである。
前記走行予定経路の目的地への到達目標時刻を取得する目標時刻取得手段と、前記車両が前記自動運転実施区間において自動運転制御により走行を行うと仮定した場合の前記目的地への到達予想時刻である目的地到達予想時刻を予測する目的地時刻予測手段と、前記到達目標時刻と前記目的地到達予想時刻との比較結果に基づいて、前記自動運転実施区間を変更する区間変更手段と、を有し、前記案内手段は、前記区間変更手段により変更した後の前記自動運転実施区間の開始点と該開始点への前記車両の到達予想時刻をそれぞれ案内することを特徴とする。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、予想される目的地への到着時刻と目標との差に基づいて自動運転実施区間を変更するので、走行予定経路において自動運転制御による走行を実施する区間や手動運転による走行を実施する区間を調整することによって、目的地への到着時刻を修正することが可能となる。

また、第３の構成は以下のとおりである。
前記区間変更手段は、前記到達目標時刻よりも前記目的地到達予想時刻が遅い場合に、前記自動運転実施区間を比較時点において設定されている区間から短くするように変更することを特徴とする。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、予想される目的地への到着時刻が目標時刻より遅れる場合に、自動運転制御により走行を行う距離を短くし、手動運転により走行を行う距離を長くすることによって、目的地への到着時刻が早くなるように調整し、目的地への到着時刻を目標時刻に近づけることが可能となる。

また、第４の構成は以下のとおりである。
前記区間変更手段は、前記到達目標時刻よりも前記目的地到達予想時刻が遅い場合に、前記自動運転実施区間の開始点を目的地側へ移動することによって前記自動運転実施区間を短くするように変更することを特徴とする。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、自動運転制御の開始されるタイミングを遅らせることによって自動運転制御により走行を行う距離を短くするので、目的地への到着時刻の修正をできる限り早いタイミングで余裕を持って行わせることが可能となる。

また、第５の構成は以下のとおりである。
前記区間変更手段は、前記到達目標時刻よりも前記目的地到達予想時刻が早い場合に、前記自動運転実施区間を前記自動運転区間内で、比較時点において設定されている区間から長くするように変更することを特徴とする。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、予想される目的地への到着時刻が目標時刻より早くなる場合に、自動運転制御により走行を行う距離をできる限り長くすることによって、運転者の負担を軽減することが可能となる。

また、第６の構成は以下のとおりである。
前記区間変更手段は、前記到達目標時刻が前記目的地到達予想時刻と一致するように前記自動運転実施区間を変更することを特徴とする。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、予想される目的地への到着時刻が目標時刻より遅れる場合や早い場合に、自動運転制御により走行を行う距離と手動運転により走行を行う距離をそれぞれ変更することによって、目的地への到着時刻を目標時刻に一致させることが可能となる。

また、第７の構成は以下のとおりである。
前記区間変更手段は、前記到達目標時刻と前記目的地到達予想時刻との差分と、単位距離当たりを自動運転制御により走行するのに必要な時間と、単位距離当たりを運転者の運転操作による手動運転により走行するのに必要な時間と、に基づいて前記自動運転実施区間を増減する量を算出することを特徴とする。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、目的地への到着時刻を目標時刻に近づける為の自動運転実施区間の増減量を、各種情報からより適切な値に算出することが可能となる。

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
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＡＭ
４３ ＲＯＭ
５１ 情報案内画面
５４ 走行予定経路
５５ 開始点
５６ 情報ウィンドウ

Claims (9)

1. 車両の自動運転制御が許可された自動運転区間を含む走行予定経路を取得する経路取得手段と、
   前記走行予定経路において自動運転制御を実施する区間である自動運転実施区間を設定する自動運転実施区間設定手段と、
   前記車両が前記自動運転実施区間の開始点へ到達する到達予想時刻を予測する開始点時刻予測手段と、
   前記自動運転実施区間の開始点と該開始点への前記車両の到達予想時刻をそれぞれ案内する案内手段と、を有することを特徴とする自動運転支援システム。
2. 前記走行予定経路の目的地への到達目標時刻を取得する目標時刻取得手段と、
   前記車両が前記自動運転実施区間において自動運転制御により走行を行うと仮定した場合の前記目的地への到達予想時刻である目的地到達予想時刻を予測する目的地時刻予測手段と、
   前記到達目標時刻と前記目的地到達予想時刻との比較結果に基づいて、前記自動運転実施区間を変更する区間変更手段と、を有し、
   前記案内手段は、前記区間変更手段により変更した後の前記自動運転実施区間の開始点と該開始点への前記車両の到達予想時刻をそれぞれ案内することを特徴とする請求項１に記載の自動運転支援システム。
3. 前記区間変更手段は、前記到達目標時刻よりも前記目的地到達予想時刻が遅い場合に、前記自動運転実施区間を比較時点において設定されている区間から短くするように変更することを特徴とする請求項２に記載の自動運転支援システム。
4. 前記区間変更手段は、前記到達目標時刻よりも前記目的地到達予想時刻が遅い場合に、前記自動運転実施区間の開始点を目的地側へ移動することによって前記自動運転実施区間を短くするように変更することを特徴とする請求項３に記載の自動運転支援システム。
5. 前記区間変更手段は、前記到達目標時刻よりも前記目的地到達予想時刻が早い場合に、前記自動運転実施区間を前記自動運転区間内で、比較時点において設定されている区間から長くするように変更することを特徴とする請求項２に記載の自動運転支援システム。
6. 前記区間変更手段は、前記到達目標時刻が前記目的地到達予想時刻と一致するように前記自動運転実施区間を変更することを特徴とする請求項２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。
7. 前記区間変更手段は、
   前記到達目標時刻と前記目的地到達予想時刻との差分と、単位距離当たりを自動運転制御により走行するのに必要な時間と、単位距離当たりを運転者の運転操作による手動運転により走行するのに必要な時間と、に基づいて前記自動運転実施区間を増減する量を算出することを特徴とする請求項２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。
8. 経路取得手段が、車両の自動運転制御が許可された自動運転区間を含む走行予定経路を取得するステップと、
   自動運転実施区間設定手段が、前記走行予定経路において自動運転制御を実施する区間である自動運転実施区間を設定するステップと、
   開始点時刻予測手段が、前記車両が前記自動運転実施区間の開始点へ到達する到達予想時刻を予測するステップと、
   案内手段が、前記自動運転実施区間の開始点と該開始点への前記車両の到達予想時刻をそれぞれ案内するステップと、を有することを特徴とする自動運転支援方法。
9. コンピュータを、
   車両の自動運転制御が許可された自動運転区間を含む走行予定経路を取得する経路取得手段と、
   前記走行予定経路において自動運転制御を実施する区間である自動運転実施区間を設定する自動運転実施区間設定手段と、
   前記車両が前記自動運転実施区間の開始点へ到達する到達予想時刻を予測する開始点時刻予測手段と、
   前記自動運転実施区間の開始点と該開始点への前記車両の到達予想時刻をそれぞれ案内する案内手段と、
   して機能させる為のコンピュータプログラム。

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