WO2017168662A1 - 走行計画生成装置、走行計画生成方法及び走行計画生成プログラム - Google Patents
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Definitions
- This invention relates to a technique for generating a travel plan to a destination.
- Car navigation that searches the route from the current location to the destination so that the driver of the vehicle can easily reach the desired destination and guides the route to the driver by voice and display at appropriate timing on a road-by-road basis
- a device that searches the route from the current location to the destination so that the driver of the vehicle can easily reach the desired destination and guides the route to the driver by voice and display at appropriate timing on a road-by-road basis
- Patent Document 1 a recommended route from a starting point to a destination is searched using a cost table set so that a lower cost value is calculated for a route suitable for traveling by automatic driving control. Is described.
- Patent Document 1 a route in which automatic driving is not easily interrupted is easily searched for as a recommended route.
- the cost table in Patent Document 1 the cost is defined for each road. For this reason, it may not be possible to generate an appropriate travel plan according to the situation.
- An object of the present invention is to generate an appropriate travel plan according to the situation.
- the travel plan generation device is: A plan management unit that outputs route information indicating a route from the reference position to the destination; A lane indicating a lane in which the vehicle travels in each section constituting a route indicated by the route information output by the plan management unit, based on a cost according to a traveling state of the vehicle and a road environment in which the vehicle travels A plan generation unit that generates a travel plan including the plan.
- the travel plan is generated based on the cost according to the traveling state of the vehicle and the road environment in which the vehicle travels. This makes it possible to generate an appropriate travel plan according to the situation.
- FIG. 1 is a configuration diagram of a travel plan generation device 10 according to Embodiment 1.
- 4 is a flowchart of overall operation of the travel plan generation apparatus 10 according to the first embodiment.
- 5 is a flowchart of a lane plan generation process that is a process of generating a lane plan according to the first embodiment.
- FIG. 6 is a flowchart of range setting processing according to the first embodiment. Explanatory drawing of the start end point setting process of step S34 which concerns on Embodiment 1. FIG. Explanatory drawing of the prohibition area setting process of step S36 which concerns on Embodiment 1. FIG. Explanatory drawing of the prohibition area setting process in the case of the left-right turn which concerns on Embodiment 1.
- FIG. 5 is a flowchart of mode plan generation processing according to Embodiment 1; The figure which shows the specific example of the mode plan which concerns on Embodiment 1.
- FIG. 5 is a flowchart of mode plan generation processing according to Embodiment 1; The figure which shows the specific example of the mode plan which concerns on Embodiment 1.
- FIG. 5 is a flowchart of mode plan generation processing according to Embodiment 1; The figure which shows the specific example of the mode plan which concerns on Embodiment 1.
- FIG. 1 The block diagram of the travel plan production
- FIG. 2 The figure which shows the other structure of the travel plan production
- FIG. The block diagram of the travel plan production
- FIG. Explanatory drawing of the start end point setting process of step S34 which concerns on Embodiment 2.
- FIG. 1 shows a state where the travel plan generation device 10 is mounted on the vehicle 100.
- the travel plan generation device 10 may be mounted in an integrated form or inseparable form with the vehicle 100 or other components shown in the figure, or may be mounted in a removable or separable form. May be.
- the travel plan generation device 10 is a computer mounted on the vehicle 100.
- the travel plan generation device 10 includes hardware of a processor 11, a memory 12, a storage device 13, a communication interface 14, and a display interface 15.
- the processor 11 is connected to other hardware via the system bus and controls these other hardware.
- the processor 11 is an IC (Integrated Circuit) for executing processing such as data transfer, calculation, processing, control, and management by executing instructions described in the program.
- the processor 11 includes an arithmetic circuit, a register in which instructions and information are stored, and a cache memory.
- Specific examples of the processor 11 are a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), and a GPU (Graphics Processing Unit).
- the memory 12 is a work area in which data, information, and programs are temporarily stored by the processor 11.
- the memory 12 is a RAM (Random Access Memory) as a specific example.
- the storage device 13 is, as a specific example, a flash memory or an HDD (Hard Disk Drive).
- the storage device 13 may be a portable storage medium such as an SD (Secure Digital) memory card, a CF (Compact Flash), a NAND flash, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a Blu-ray (registered trademark) disk, or a DVD.
- the communication interface 14 is a device for connecting devices such as a vehicle control ECU 31 (Electronic Control Unit) mounted on the vehicle 100, a positioning device 32, and a communication device 33.
- the communication interface 14 is a terminal of Ethernet (registered trademark), CAN (Controller Area Network), RS232C, USB (Universal Serial Bus), or IEEE1394.
- the vehicle control ECU 31 includes speed information detected by the speed sensor, acceleration information detected by the acceleration sensor, direction information detected by the direction sensor, steering angle information acquired by EPS (Electric Power Steering), It is a device that acquires vehicle information such as brake control information acquired from a brake and controls a control device such as a brake, an accelerator, and a steering of the vehicle 100 to control the behavior of the vehicle 100.
- the vehicle information may include other information such as travel history information, movement prediction information, and position information detection method.
- the vehicle control ECU 31 may periodically acquire the vehicle information, or may detect and acquire that a change has occurred in the vehicle information.
- the positioning device 32 includes a positioning signal transmitted from a positioning satellite such as GPS (Global Positioning System), speed information detected by the speed sensor, acceleration information detected by the acceleration sensor, and direction information detected by the direction sensor. And the steering angle information acquired from the EPS, and the like.
- Information necessary for positioning and part of the positioning data are acquired from the outside of the vehicle 100 via the communication device 33 (1) by the positioning device 32 and (2) by the travel plan generation device 10 via the communication interface 14. May be.
- the communication device 33 is a device for wirelessly communicating with devices such as a server installed outside the travel plan generation device 10 (or the vehicle 100), peripheral vehicles traveling around the vehicle 100, roadside devices, and base stations.
- the communication device 33 is, as a specific example, a NIC (Network Interface Card), a DCM (Data Control Module), or a smartphone.
- the communication device 33 may use a communication protocol such as DSRC (Dedicated Short Range Communication) or IEEE802.11p dedicated to vehicle communication, or may use a mobile phone network such as LTE (Long Term Evolution), 4G, or the like. , Bluetooth (registered trademark), IEEE802.11a / b / g / n, etc. may be used, or infrared communication or visible light communication may be used.
- the communication device 33 may correspond to one of a plurality of options, for example, a mobile phone network and a wireless LAN, or may be used by switching corresponding to both, or may be used simultaneously. .
- the display interface 15 is a device for connecting devices such as a navigation device 34 mounted on the vehicle 100, a display device 35, and an input device 36.
- the display interface 15 is a terminal of DVI (Digital Visual Interface), D-SUB (D-SUBminiature), or HDMI (registered trademark, High-Definition Multimedia Interface).
- the navigation device 34 is a device that identifies a route from the position of the vehicle 100 measured by the positioning device 32 to a destination input by a driver or the like, and displays route information indicating the identified route on the display device 35. It is.
- the display device 35 is a device for displaying route information and the like.
- the display device 35 is an LCD (Liquid Crystal Display).
- the input device 36 is a device for allowing a driver or the like to input information such as a destination by characters and voice.
- the input device 36 is a touch panel, a microphone, or a smartphone.
- the destination may be input by latitude and longitude, or may be input by other information such as a facility name.
- the travel plan generation device 10 includes a route search unit 21, a plan management unit 22, a plan generation unit 23, a plan output unit 24, a cost storage unit 131, and a map data storage unit 132 as functional components. .
- the functions of the route search unit 21, the plan management unit 22, the plan generation unit 23, and the plan output unit 24 are realized by software.
- the functions of the cost storage unit 131 and the map data storage unit 132 are realized by the storage device 13.
- the storage device 13 stores programs that realize the functions of the route search unit 21, the plan management unit 22, the plan generation unit 23, and the plan output unit 24. This program is read into the memory 12 by the processor 11 and executed by the processor 11.
- Information, data, signal values, and variable values indicating the results of processing of the functions of each unit of the travel plan generation device 10 are stored in the memory 12 or a register or cache memory in the processor 11. In the following description, it is assumed that information, data, signal values, and variable values indicating the results of processing of the functions of the respective units of the travel plan generation device 10 are stored in the memory 12.
- a program for realizing the function of each unit realized by software is stored in the storage device 13.
- this program may be stored in a portable storage medium such as a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a Blu-ray (registered trademark) disk, or a DVD.
- FIG. 1 only one processor 11 is shown. However, a plurality of processors 11 may be provided, and a plurality of processors 11 may execute programs that realize each function in cooperation with each other.
- the cost storage unit 131 includes the traveling state of the vehicle 100 represented by each row of the table shown in FIG. 2, the road environment in which the vehicle 100 represented by each column of the table shown in FIG. It is the table which memorize
- the conditions and costs stored in the cost storage unit 131 may be configured with preset information, may be acquired via the communication device 33 and the communication interface 14 at some timing, or generate a travel plan. It may be set dynamically by learning during operation of the apparatus 10. Further, even if the data structure or display format of the condition and cost stored in the cost storage unit 131 is defined by a value directly indicating the cost as shown in FIG. You may prescribe
- the travel state of the vehicle 100 indicates the lane in which the vehicle 100 travels and the behavior of the vehicle 100.
- the lane in which the vehicle 100 travels is a lane in which the vehicle 100 travels when there are a plurality of lanes on the road, such as whether the vehicle 100 travels in the travel lane or the overtaking lane.
- the behavior of the vehicle 100 is the operation of the vehicle 100 such as changing the lane from the driving lane to the overtaking lane, changing the lane from the overtaking lane to the driving lane, passing through the intersection, turning right at the intersection, and turning left at the intersection.
- the road environment indicates an attribute of a road on which the vehicle 100 travels and a dynamic condition that represents a dynamically changing state of the road.
- the attribute of the road is static or quasi-static information such as a road type such as an expressway or a general road.
- the dynamic conditions are free flow without traffic jams, traffic jams with traffic jams, accident zones where accidents occur, or lanes are decreasing due to regulations, etc. It shows traffic conditions such as whether it is a lane-decreasing section, weather conditions such as sunny, rain, or snow.
- the sensor configuration includes the sensor conditions of the vehicle 100 such as whether the vehicle 100 is a high-functional sensor configuration (1) or a low-functional sensor configuration (2), and sensors and communications installed on the road. Or at least one of the infrastructure device conditions.
- the sensor and the communication infrastructure device installed on the road are for detecting a vehicle traveling on the main line at a junction and distributing the detected vehicle to a vehicle traveling on the junction lane. Further, as another specific example, the sensor and the communication infrastructure device installed on the road are for distributing the signal information at the intersection to the vehicle traveling toward the intersection.
- the cost is the sum of the basic cost and the additional cost.
- the basic cost is a cost corresponding to the traveling state of the vehicle 100 and the attribute of the road.
- the additional cost is a cost according to the traveling state of the vehicle 100, the dynamic conditions, and the sensor configuration.
- the driving state of the vehicle 100 is normal driving in an overtaking lane
- the road attribute is a highway
- the dynamic conditions are free flow and rain
- the sensor configuration is (2)
- the cost may be defined by other conditions. Further, a final cost may be calculated by giving a coefficient to each of the basic cost and the additional cost. As a specific example, in the case of a road having three or more lanes on one side as the driving state, the cost may be defined for each lane instead of simply defining the cost with the driving lane and the overtaking lane. Costs may be defined for conditions such as signal passing and temporary stop. As attributes of roads, costs may be defined separately for priority roads in addition to expressways and ordinary roads. Further, a cost may be defined for each index such as a road shape and a speed limit as a road attribute.
- the cost may be defined according to the degree of the traffic jam, instead of simply defining the cost as a traffic jam flow.
- costs may be defined for conditions such as cloudy, heavy rain, fog, hail, and thunder in addition to clear, rain, and snow.
- the cost may be defined according to the illuminance, or the cost may be defined according to a time zone such as daytime or nighttime.
- Costs may be defined for road shapes such as curves and gradients, conditions such as the number of lanes, and lane width.
- the cost may be defined according to past accident information such as accident occurrence points.
- the cost may be defined not only for the high-functional sensor configuration (1) and the low-functional sensor configuration (2) but also for indices such as the number of sensors mounted on the vehicle 100, the detection distance, and the detection direction.
- the map data storage unit 132 stores or associates the static map data 133 indicating a static map and the dynamic map data 134 indicating a location where a dynamic event has occurred as associated data. Is stored as a data structure having the following information.
- the static map data 133 is configured by hierarchizing a plurality of maps corresponding to a predetermined scale.
- Each map includes road information that is information relating to a road, lane information that is information relating to a lane that constitutes the road, and constituent line information that is information relating to a constituent line constituting the lane.
- the road information includes the road shape, road latitude and longitude, road curvature, road gradient, road identifier, road lane number, road line type, general road and highway. And information on road unit attributes such as roads.
- the lane information includes an identifier of a lane that constitutes a road, the latitude and longitude of the lane, and information about the center line.
- the constituent line information includes an identifier of each line constituting the lane, the latitude and longitude of each line constituting the lane, and information on the line type and curvature of each line constituting the lane.
- Road information is managed for each road.
- Lane information and configuration line information are managed for each lane.
- the static map data 133 is stored before the vehicle 100 starts traveling. In the static map data 133, update information is received via the communication device 33 and the communication interface 14 at intervals of once a year, once every six months, or according to the operation of the input device 36 such as a driver. Updated.
- the static map data 133 may be updated by reading update information stored in a portable storage medium such as a DVD.
- the dynamic map data 134 includes traffic regulation information such as lane regulation, speed regulation, traffic regulation, and chain regulation, regulation information on places such as entrances and toll gates, traffic congestion information, and traffic that informs the presence of stopped and low-speed vehicles.
- Traffic regulation information such as lane regulation, speed regulation, traffic regulation, and chain regulation
- regulation information on places such as entrances and toll gates, traffic congestion information, and traffic that informs the presence of stopped and low-speed vehicles.
- the dynamic map data 134 includes position information indicating the generation position.
- the dynamic map data 134 is received via the communication device 33 and the communication interface 14 at intervals of once every few minutes while the vehicle 100 is traveling, and is stored together with the received time and the identifier of the transmission source.
- the dynamic map data 134 is deleted after a predetermined
- the map data storage unit 132 stores the dynamic map data 134 in association with the static map data 133.
- the map data storage unit 132 associates road information and lane information with traffic regulation information. Thereby, the place where restrictions, such as lane restrictions, generate
- the associated static map data 133 is also used at the same time.
- the operation of the travel plan generation apparatus 10 according to the first embodiment corresponds to the travel plan generation method according to the first embodiment.
- the operation of the travel plan generation device 10 according to the first embodiment corresponds to the processing of the travel plan generation program according to the first embodiment.
- Step S11 reception process
- the route search unit 21 acquires destination information indicating the destination input by the input device 36 via the display interface 15.
- the route search unit 21 may acquire destination information from the navigation device 34.
- Step S12 route search process
- the route search unit 21 acquires the position information of the vehicle 100 obtained by positioning by the positioning device 32 via the communication interface 14. Then, the route search unit 21 searches the route from the reference position to the destination indicated by the destination information acquired in step S11 using the position indicated by the position information as the reference position, and the route information indicating the searched route. Is generated.
- a method for searching for a route an existing method such as a Dijkstra method or an A * (Aster) search algorithm may be used.
- the route is searched based on some index such as time, distance, fuel consumption, and comfort.
- Step S13 Plan request process
- the plan management unit 22 acquires the destination information acquired in step S11, the position information acquired in step S12, and the generated route information from the route search unit 21 by a method such as interprocess communication.
- the plan management unit 22 writes the acquired destination information, position information, and route information in the memory 12.
- the plan management unit 22 outputs the acquired destination information, position information, and route information to the plan generation unit 23 by a method such as interprocess communication, and requests the plan generation unit 23 to generate a travel plan.
- Step S14 Plan generation process
- the plan generation unit 23 acquires the destination information, position information, and route information output in step S13. And the plan production
- the vehicle 100 in the travel plan, is controlled by a lane plan indicating a lane in which the vehicle 100 travels in each section constituting the route indicated by the route information, and in either automatic driving or manual driving in each section. Mode plan to indicate that.
- the travel plan may include only one of the lane plan and the mode plan.
- the travel plan may include other plans such as a speed plan indicating the travel speed of the vehicle 100 in each section.
- Step S15 Planned output process
- the plan generation unit 23 outputs the generated travel plan together with the generated time to the plan management unit 22 by a method such as interprocess communication.
- the plan management unit 22 acquires the output travel plan, and writes the acquired travel plan in the memory 12 in association with the destination information, position information, and route information acquired in step S13. Then, the plan management unit 22 outputs the acquired travel plan to the plan output unit 24 by a method such as interprocess communication.
- the plan output unit 24 acquires the output travel plan, outputs the acquired travel plan to the vehicle control ECU 31 via the communication interface 14, and outputs it to the display device 35 via the display interface 15.
- the plan output unit 24 may output all the generated travel plans, or may output only a part of the generated travel plans near the position indicated by the position information.
- the plan output unit 24 may output the travel plan only once when the travel plan is generated, may output the travel plan periodically, or travels every time the position of the vehicle 100 is updated. A plan may be output.
- the vehicle control ECU 31 acquires the output travel plan and controls a control device such as a brake, an accelerator, and a steering of the vehicle 100 based on the acquired travel plan to control the behavior of the vehicle 100.
- a control device such as a brake, an accelerator, and a steering of the vehicle 100 based on the acquired travel plan to control the behavior of the vehicle 100.
- the vehicle control ECU 31 controls the steering etc. according to the lane plan included in the travel plan, and changes the lane in which the vehicle 100 travels.
- the display device 35 acquires the output travel plan and displays the acquired travel plan.
- the display device 35 displays the lane in which the vehicle 100 travels in each section indicated by the lane plan, and whether the vehicle 100 is controlled by automatic driving or manual driving in each section indicated by the mode plan. To do.
- the plan management unit 22 requests generation of a travel plan when the destination information is acquired. Not only this but the plan management part 22 may request
- the plan management unit 22 includes a case where the vehicle 100 is traveling on a lane different from the lane indicated by the lane plan, and a case where the vehicle 100 is traveling on a road deviating from the route indicated by the route information.
- the generation of a travel plan may be requested.
- the plan management unit 22 can determine whether or not the vehicle 100 is traveling according to the travel plan based on the position indicated by the position information of the vehicle 100 obtained by positioning by the positioning device 32. At this time, the plan generation unit 23 may generate a travel plan for returning to a state where the vehicle can travel with the already generated travel plan, instead of newly generating a travel plan to the destination.
- plan management unit 22 may request generation of a travel plan when the dynamic map data 134 is updated.
- the plan management unit 22 may request generation of a travel plan when a traffic jam occurs in the route indicated by the route information, or when an accident occurs.
- Step S21 Acquisition process
- the plan generation unit 23 acquires the destination information, position information, and route information output in step S13 by a method such as interprocess communication.
- Step S22 Map acquisition process
- the plan generation unit 23 reads out the static map data 133 and the dynamic map data 134 for the route indicated by the route information acquired in step S21 from the map data storage unit 132 of the storage device 13.
- Step S23 Section division processing
- the plan generation unit 23 divides the route indicated by the route information into a plurality of sections based on the static map data 133 acquired in step S22.
- the plan generation unit 23 divides the route into a plurality of sections by dividing the route at the lane increase / decrease point, the junction, the branch point, and the intersection. This will be specifically described with reference to FIG.
- the route P from the current location S, which is the location indicated by the location information, to the destination G indicated by the destination information is the location P # 1, the location P # 2, the location P # 3, and the location P # 4. And divided.
- Point P # 1 is a position where merging occurs.
- Point P # 2 is a position where the lane decreases.
- Point P # 3 is a position where the lane increases.
- Point P # 4 is a position where a diversion occurs.
- the route P includes a first section from the current location S to the point P # 1, a second section from the point P # 1 to the point P # 2, and a third section from the point P # 2 to the point P # 3. And a fourth section from the point P # 3 to the point P # 4 and a fifth section from the point P # 4 to the destination G.
- Step S24 Section selection process
- the plan generation unit 23 selects one section as a target section from the plurality of sections generated by division in step S23.
- the plan generation unit 23 selects one section as a target section in order from a section close to the position indicated by the position information.
- Step S25 Sub-section division processing
- the plan generation unit 23 divides the target section selected in step S24 into a plurality of sub-sections by dividing the target section before and after the target range of the dynamic map data 134.
- the target section becomes one sub-section. This will be specifically described with reference to FIG.
- FIG. 7 there are three dynamic map data 134 of a snowfall section, a traffic jam section, and an accident section in the target section, and the target section is divided before and after each dynamic map data 134.
- the target section is divided at five places, and the target section is divided into six sub-sections 1 to 6.
- Step S26 Sub-cost calculation process
- the plan generation unit 23 calculates the travel costs of all the sub-paths connecting the start point and the end point of each sub-section divided and generated in step S25. This will be specifically described with reference to FIG. In FIG. 7, as indicated by arrows, the travel costs of all the sub-paths that can travel on the six sub-sections 1 to 6 are calculated.
- FIG. 7 shows a case where the starting lane of the target section is lane 1 and the ending lane of the target section is lane 1.
- the travel lane at the start point of the target section is the travel lane at the end of the previous section when there is a previous section, and the lane at the position indicated by the position information when there is no previous section.
- the travel lane at the end of the target section is a lane determined according to the route.
- the travel lane at the end of the target section is a shunt lane, and when turning left in the next section, the travel lane at the end of the target section is a left lane. .
- Step S27 Subpath exclusion process
- the plan generation unit 23 specifies a sub path whose travel cost calculated in step S26 is greater than or equal to the threshold value # 1.
- the plan generation unit 23 sets the identified subpath as not being selected. It is assumed that the threshold value # 1 is stored in the memory 12 before the processing illustrated in FIG. 4 is started.
- the threshold value # 1 is determined by the sensor configuration and the like mounted on the vehicle 100.
- Step S28 path specifying process
- the plan generation unit 23 specifies a section path having the lowest travel cost among the section paths connecting the start point of the target section to the end point of the target section.
- the plan generation unit 23 calculates the travel cost of the identified section path.
- the section path is composed of sub paths selected from the sub sections constituting the target section, and the travel cost is the sum of the travel costs of the sub paths.
- the plan generation unit 23 specifies a section path that does not include the sub-path that has not been selected in step S27. Thereby, even if the travel cost of the entire section path increases, a section path in which the travel cost of one sub-section is not equal to or greater than the threshold value # 1 is selected. In other words, even if the travel cost of the entire section path increases, a section path that does not pass through the subsection that makes driving difficult is selected.
- Step S29 end determination process
- the plan generation unit 23 determines whether all sections are selected in step S24. That is, the plan generation unit 23 determines whether or not section paths for all sections from the current location to the destination have been specified. When all sections are selected, the plan generation unit 23 generates a lane plan indicating the section path specified in step S28 for each section, ends the lane plan generation process, and has not been selected. If remains, the process returns to step S24.
- FIG. 8 the road corresponding to FIG. 6 is shown.
- the vehicle 100 travels in the lane 4 that is a joint path from the current location S to the point P # 1, changes the lane from the lane 4 to the lane 3 between the point P # 1 and the point P # 2, From point P # 2 to point P # 3, lane 3 is changed to lane 1, and from point P # 3 to point P # 4, lane 1 is changed to lane 0, which is a shunt path, and point P
- the lane plan is to drive lane 0 from # 4 to the destination.
- Step S31 Start determination process
- the plan generation unit 23 determines whether or not the lane plan generation process has been completed. When the lane plan generation process is completed, the plan generation unit 23 advances the process to step S32. When the lane plan generation process is not completed, the plan generation unit 23 executes step S31 again after a predetermined time has elapsed.
- Step S32 section selection process
- the plan generation unit 23 selects one section as a target section from the plurality of sections generated by division in step S23.
- Step S33 correspondence determination process
- the plan generation unit 23 refers to the lane plan generated in the lane plan generation process and the static map data 133 for the route indicated by the route information, and the lane change occurs in the target section selected in step S32. It is determined whether or not. When the lane change occurs, the plan generating unit 23 proceeds with the process to step S34, and when the lane change does not occur, the plan generating unit 23 proceeds with the process to step S37.
- Step S34 Start / end point setting process
- the plan generation unit 23 sets a start point 41 and an end point 42 of the lane change range R. This will be specifically described with reference to FIG. First, the plan generation unit 23 specifies a limit point 43 for lane change.
- the lane change limit point 43 is a position where the lane decreases when the lane decreases as shown in FIG. Further, the lane change limit point 43 is the last position where the vehicle can move to the branch lane in the case of branching.
- the lane change limit point 43 is the position of the end point of the target section or the end point of the sub-section where the lane change occurs.
- the limit point 43 of lane change is determined according to the state of the road.
- plan generation unit 23 sets the position moved by the first reference distance from the limit point 43 as a lane change end point 42. And the plan production
- the range from the end point 42 to the limit point 43 is a range in which the lane change is performed by manual operation when the lane change cannot be performed by automatic operation. That is, depending on the traveling state of the vehicle traveling around the vehicle 100, the lane change may not be performed by automatic driving. In this case, the operation mode is switched from automatic operation to manual operation, and the lane change by manual operation is performed. Therefore, the first reference distance, which is the distance from the end point 42 to the limit point 43, is calculated by multiplying the speed limit of the target section by the time required for switching the driving mode and changing the lane by manual driving.
- the range from the start point 41 to the end point 42 is a range R in which the lane change is performed by automatic driving. Therefore, the second reference distance, which is the distance from the start point 41 to the end point 42, is calculated by multiplying the speed limit of the target section by the time required for lane change by automatic driving.
- the plan generation unit 23 outputs a guidance for switching the operation mode to the manual operation mode and prompting the lane change when the vehicle 100 is traveling in the lane before the lane change at the end point 42. May be generated. In accordance with the generated guidance plan, guidance is displayed on the display device 35 or the like.
- Step S35 curvature determination process
- the plan generation unit 23 determines whether or not a road having a curvature smaller than the reference rate is included between the start point 41 and the end point 42 set in step S34.
- the plan generating unit 23 advances the process to step S36 when a road with a curvature smaller than the reference rate is included, and advances the process to step S37 when a road with a curvature lower than the reference rate is not included. .
- Step S36 Prohibited section setting process
- the plan generation unit 23 sets a road whose curvature is smaller than the reference rate as the lane change prohibition section 44 in step S35. That is, as shown in FIG. 12, a part of the section between the start point 41 and the end point 42 set in step S34 is set as a lane change prohibition section 44.
- the plan generation unit 23 may shift the start point 41 set in step S34 toward the front by the distance of the lane change prohibition section 44. Thereby, the distance of the section set so that a lane change may be shortened, and it can prevent that a lane change becomes difficult.
- Step S37 End determination process
- the plan generation unit 23 determines whether or not all sections have been selected in step S32. When all the sections are selected, the plan generation unit 23 starts and ends 42 indicating the lane change range R set in step S34, and the lane change prohibition section 44 set in step S36. Are added to the lane plan, the range setting process is terminated, and when there is an unselected section, the process returns to step S32.
- lane change range R A specific example of the lane change range R will be described with reference to FIG.
- lane change from lane 4 to lane 3 lane change from lane 3 to lane 2, lane change from lane 2 to lane 1, and lane change from lane 1 to lane 0 are performed four times.
- a lane change is made.
- a lane change range R is set for each of the four lane changes. Particularly, in the third section from the point P # 2 to the point P # 3, the lane change from the lane 3 to the lane 2 and the lane change from the lane 2 to the lane 1 are performed twice. In this case, in step S34, the point P # 3 is first set as the limit point 43.
- an end point 42 is set with the limit point 43 as a reference, and a start point 41 is set with the end point 42 as a reference.
- the start point 41 for changing the lane from the lane 2 to the lane 1 is set as the limit point 43.
- the end point 42 is set with the limit point 43 as a reference, and the start point 41A is set with the end point 42 as a reference.
- a road whose curvature is smaller than the reference rate is included between the start point 41A and the end point 42 for the lane change from the lane 3 to the lane 2.
- a road having a curvature smaller than the reference rate is set as a lane change prohibition section 44 in steps S35 to S36. Then, a start point 41B is set in front of the lane change prohibition section 44, and the range R from the start point 41B to the end point 42 is set.
- the plan generation unit 23 sets a start point 41 and an end point 42 when a lane change occurs. Not only this but the plan production
- the process of setting the start points 41R and 41L and the end points 42R and 42L in the case of a right or left turn will be specifically described.
- the plan generation unit 23 identifies the end points 42R and 42L of the right / left turn.
- the right turn end point 42 ⁇ / b> R is a position obtained by extending a constituent line at the back of the right lane after the right turn into the intersection.
- the end point 42L of the left turn is a position obtained by extending the constituent line in the back of the left lane after the left turn into the intersection.
- generation part 23 pinpoints the starting points 41R and 41L of the left-right turn.
- the start point 41R of the right turn is a position obtained by extending the constituent line in front of the lane ahead of the right turn into the intersection.
- the left turn start point 41L is a position obtained by extending the constituent line in front of the left-hand lane into the intersection.
- Step S41 Start determination process
- the plan generation unit 23 determines whether or not the lane plan generation process has been completed. When the lane plan generation process is completed, the plan generation unit 23 advances the process to step S42. When the lane plan generation process is not completed, the plan generation unit 23 executes step S41 again after a predetermined time has elapsed.
- Step S42 section selection processing
- the plan generation unit 23 selects one section as a target section from the plurality of sections generated by division in step S23.
- Step S43 Cost determination processing
- the plan generation unit 23 determines whether or not the travel cost of the section path calculated in step S28 is greater than or equal to the threshold # 2 for the target section selected in step S42. It is assumed that the threshold value # 2 is stored in the memory 12 before the processing illustrated in FIG. In the first embodiment, the threshold value # 2 is larger than the threshold value # 1.
- the plan generating unit 23 proceeds the process to step S44 when the travel cost is equal to or greater than the threshold value # 2, and proceeds to step S45 when the travel cost is less than the threshold value # 2.
- Step S44 Manual mode setting process
- the plan generation unit 23 sets the operation mode of the target section to the manual operation mode. That is, a manual driving mode in which driving of the vehicle 100 is performed by the driver is set for a section where traveling cost is high and automatic driving is difficult.
- Step S45 Automatic mode setting process
- the plan generation unit 23 sets the operation mode of the target section to the automatic operation mode. That is, an automatic driving mode in which driving of the vehicle 100 is performed by a device such as the vehicle control ECU 31 is set for a section where the driving cost is not high and automatic driving is possible.
- Step S46 End determination process
- the plan generation unit 23 determines whether or not all sections have been selected in step S42. When all the sections are selected, the plan generation unit 23 generates a mode plan indicating the operation mode set in step S44 or step S45 for each section, and ends the plan generation process. If an unselected section remains, the process returns to step S42.
- step S43 it is determined whether or not the traveling cost is equal to or greater than threshold value # 2 for each of the five sections.
- the manual operation mode is set for the section where the travel cost is equal to or greater than the threshold value # 2
- the automatic operation mode is set for the section where the travel cost is less than the threshold value # 2.
- the manual operation mode is set to the fourth section
- the automatic operation mode is set for the other sections.
- the manual operation mode may be set for all predetermined sections after the section, for example, all remaining sections to the destination. That is, in FIGS. 8 and 15, since the manual operation mode is set in the fourth section, the manual operation mode may be set in the subsequent fifth section.
- the travel plan generation device 10 As described above, the travel plan generation device 10 according to Embodiment 1 generates a travel plan based on the cost according to the travel state of the vehicle 100 and the road environment in which the vehicle 100 travels. This makes it possible to generate an appropriate travel plan according to the situation. In particular, even when various conditions occur in duplicate, it is possible to generate an appropriate travel plan according to each condition.
- a travel plan is generated based on the cost according to the sensor configuration provided in the vehicle 100. Thereby, it is possible to generate an appropriate travel plan according to the performance of the sensor of the vehicle 100. Further, even when the sensor configuration mounted on the vehicle 100 is different, there is no need to change the configuration of the travel plan generation device 10.
- a section path that does not include a sub path whose travel cost is equal to or greater than the threshold value # 1 is generated.
- the travel plan generation device 10 includes a route search unit 21 as a functional component, and the route search unit 21 searches for a route.
- the travel plan generation device 10 may not include the route search unit 21.
- the plan management unit 22 may acquire route information from the navigation device 34 via the display interface 15.
- generation apparatus 10 was provided with the plan output part 24 as a functional component, and the plan output part 24 output the travel plan.
- the travel plan generation device 10 may not include the plan output unit 24.
- the plan management unit 22 writes the travel plan in the storage device 13, and the vehicle control ECU 31 or the like that needs the travel plan accesses the storage device 13 and reads the travel plan from the storage device 13.
- the travel plan generation device 10 may be configured as shown in FIG.
- the travel plan generation device 10 may include hardware such as a positioning device 32, a communication device 33, a display device 35, and an input device 36.
- a narrowly defined travel plan generation device that does not include some of the components of the travel plan generation device 10 illustrated in FIG. 1 or a broadly defined travel plan generation device that includes components not illustrated in FIG. An apparatus may be configured.
- the travel plan generation device 10 selects the section path based on the travel cost in step S28.
- the travel plan generation device 10 may select a section path based on the travel policy in addition to the travel cost.
- the travel policy is a policy relating to travel of the vehicle 100 such as traveling in the left lane as much as possible, reducing the number of lane changes, and changing lanes early.
- the travel plan generation device 10 lowers the cost in a travel state that matches the travel policy, and increases the cost in a travel state that does not match the travel policy, and then based on the travel cost as in the first embodiment. Select an interval path.
- the travel plan generation device 10 weights the cost according to the travel policy and the travel state, and then selects a section path based on the travel cost as in the first embodiment. As a result, it is possible to generate a travel plan according to the travel policy of the driver or the like.
- each unit of the travel plan generation device 10 is realized by software.
- the function of each unit of the travel plan generation device 10 may be realized by hardware. The fourth modification will be described with respect to differences from the first embodiment.
- the travel plan generation device 10 includes a processing circuit 16 instead of the processor 11, the memory 12, and the storage device 13.
- the processing circuit 16 is a dedicated electronic circuit that realizes the functions of the respective units of the travel plan generation device 10 and the functions of the memory 12 and the storage device 13.
- the processing circuit 16 is assumed to be a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, a logic IC, a GA (Gate Array), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field-Programmable Gate Array). Is done.
- the function of each part may be realized by one processing circuit 16, or the function of each part may be distributed to a plurality of processing circuits 16.
- Modification 5 some functions may be realized by hardware, and other functions may be realized by software. That is, some functions may be implement
- the processor 11, the memory 12, the storage device 13, and the processing circuit 16 are collectively referred to as “processing circuitry”. That is, the function of each part is realized by a processing circuit.
- a part or all of the travel plan generation device 10 may be configured as a dedicated circuit, for example, an ECU (Electronic Control Unit).
- ECU Electronic Control Unit
- Embodiment 2 is different from the first embodiment in that a travel plan of a peripheral vehicle 200 that travels around the vehicle 100 is acquired, and the lane change range R is changed based on the acquired travel plan. In the second embodiment, this different point will be described.
- the travel plan generation device 10 is different from the travel plan generation device 10 illustrated in FIG. 1 in that it includes a plan acquisition unit 25.
- the function of the plan acquisition unit 25 is realized by software.
- the operation of the travel plan generation apparatus 10 according to the second embodiment corresponds to the travel plan generation method according to the second embodiment.
- the operation of the travel plan generation device 10 according to the second embodiment corresponds to the processing of the travel plan generation program according to the second embodiment.
- the plan acquisition unit 25 acquires a travel plan of the surrounding vehicle 200 via the communication device 33 and the communication interface 14 periodically or according to the occurrence of an event.
- the plan acquisition unit 25 may acquire a travel plan directly from the surrounding vehicle 200 or may acquire a travel plan of the surrounding vehicle 200 from an apparatus such as a roadside machine.
- the plan acquisition unit 25 writes the acquired travel plan in the memory 12 and deletes the travel plan from the memory 12 after a predetermined time has elapsed.
- step S34 of FIG. 10 When step S34 of FIG. 10 is executed while the vehicle 100 is traveling, the plan generation unit 23 reads the travel plan acquired by the plan acquisition unit 25 from the memory 12. And the plan production
- the plan generation unit 23 shifts the range RA toward the front until it does not overlap with the peripheral range ⁇ , and sets the new range RB.
- the plan generation unit 23 may shift the range RA to a new range RB until it does not overlap with the peripheral range ⁇ , depending on the way of overlap.
- the plan generation unit 23 may set the range R so as to include at least a range that does not overlap with the peripheral range ⁇ without setting the range R so as not to overlap with the peripheral range ⁇ at all.
- the travel plan generation device 10 sets the lane change range R of the vehicle 100 so as not to overlap with the peripheral range ⁇ in which the lane change indicated by the travel plan of the surrounding vehicle 200 is performed. . Thereby, the travel plan which can change a lane without being influenced by the surrounding vehicle 200 can be generated. As a result, the overall traffic flow becomes smooth.
- the lane change range R of the vehicle 100 is set so as not to overlap with the peripheral range ⁇ in step S34 of FIG.
- the peripheral range ⁇ may be handled as a part of the dynamic map data 134, and the cost may be set higher for changing the lane in the peripheral range ⁇ .
- the target section is divided into sub-sections before and after the peripheral range ⁇ in step S25 of FIG. Then, when a section path is selected in step S28 of FIG. 5, since the cost of the subpath that changes lanes in the peripheral range ⁇ is high, there is a high possibility that a section path that does not include the subpath is selected.
- the travel cost of the sub path that changes lanes in the peripheral range ⁇ in step S27 may be equal to or greater than the threshold # 1, and the sub path may be set out of the selection target.
- the travel plan generation device 10 acquires and uses a travel plan for the surrounding vehicle 200.
- the travel plan generation device 10 may output a travel plan for the vehicle 100 toward the surrounding vehicle 200.
- the peripheral range ⁇ may be changed so that the peripheral vehicle 200 does not overlap the range R of the lane change.
- the travel plan generation device 10 sets the lane change range R so as not to overlap with the peripheral range ⁇ .
- the speed of the vehicle 100 may be adjusted to shift the travel position in the traveling direction of the vehicle 100 from the travel position in the traveling direction of the surrounding vehicle 200. That is, the travel plan generation device 10 may change the speed plan in the travel plan instead of changing the lane change range R. Thereby, even if the range R of the lane change overlaps with the peripheral range ⁇ , the lane change can be performed without being influenced by the surrounding vehicle 200.
- the travel plan generation device 10 sets the lane change range R.
- another device such as a roadside device may acquire a travel plan of the vehicle 100 and the surrounding vehicle 200, and the other device may set the range R of the vehicle 100 and the surrounding range ⁇ of the surrounding vehicle 200.
- 10 travel plan generation device, 11 processor, 12 memory, 13 storage device, 14 communication interface, 15 display interface, 16 processing circuit, 21 route search unit, 22 plan management unit, 23 plan generation unit, 24 plan output unit, 25 plan Acquiring unit, 31 vehicle control ECU, 32 positioning device, 33 communication device, 34 navigation device, 35 display device, 36 input device, 41 start point, 42 end point, 43 limit point, 44 lane change prohibited section, 100 vehicle.
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Abstract
コスト記憶部(131)は、車両(100)の走行状態と、車両(100)が走行する道路環境とに応じたコストを記憶する。計画管理部(22)は、基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力する。計画生成部(23)は、コスト記憶部(131)に記憶されたコストに基づき、計画管理部(22)によって出力された経路情報が示す経路を構成する各区間において車両(100)が走行する車線を示す車線計画を含む走行計画を生成する。
Description
この発明は、目的地までの走行計画を生成する技術に関する。
車両のドライバーが所望する目的地に容易に到着できるように、現在地から目的地までの経路を探索して、適切なタイミングで音声及び表示によりドライバーに走行すべき経路を道路単位で案内するカーナビゲーション装置がある。
車両に搭載されたカメラ及びミリ波レーダといったセンサと、地図情報と等を活用した自動運転システムに関する研究開発が行われている。
現在、前方障害物との衝突を回避する自動緊急ブレーキ(AEB:Autonomous Emergency Braking)と、前方車両に追従するアダプティブクルーズコントロール(ACC:Adaptive Cruise Control)と、走行車線を維持して走行するレーンキープシステム(LKS:Lane Keeping System)といったものが製品化されている。
現在、前方障害物との衝突を回避する自動緊急ブレーキ(AEB:Autonomous Emergency Braking)と、前方車両に追従するアダプティブクルーズコントロール(ACC:Adaptive Cruise Control)と、走行車線を維持して走行するレーンキープシステム(LKS:Lane Keeping System)といったものが製品化されている。
また、将来の自動運転システムを想定して、ドライバーが指定する目的地まで自動運転を行うために、走行計画を生成し、生成された走行計画に基づいた自動運転を実現することについて研究開発が行われている。
特許文献1には、自動運転制御による走行を行うのに適した経路ほど低いコスト値が算出されるように設定されたコストテーブルを用いて、出発地から目的地までの推奨経路を探索することが記載されている。
特許文献1では、自動運転が中断されにくい経路が推奨経路として探索され易くなる。しかし、特許文献1におけるコストテーブルは、道路単位でコストが規定される。そのため、状況に応じた適切な走行計画を生成することができない場合がある。
この発明は、状況に応じた適切な走行計画を生成することを目的とする。
この発明は、状況に応じた適切な走行計画を生成することを目的とする。
この発明に係る走行計画生成装置は、
基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力する計画管理部と、
車両の走行状態と、前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づき、前記計画管理部によって出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間において前記車両が走行する車線を示す車線計画を含む走行計画を生成する計画生成部と
を備える。
基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力する計画管理部と、
車両の走行状態と、前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づき、前記計画管理部によって出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間において前記車両が走行する車線を示す車線計画を含む走行計画を生成する計画生成部と
を備える。
この発明では、車両の走行状態と、車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づき走行計画が生成される。これにより、状況に応じた適切な走行計画を生成することが可能である。
実施の形態1.
***構成の説明***
図1を参照して、実施の形態1に係る走行計画生成装置10の構成を説明する。図1では、走行計画生成装置10が車両100に搭載された状態が示されている。
なお、走行計画生成装置10は、車両100または図示した他の構成要素と、一体化した形態または分離不可能な形態で実装されても、あるいは、取り外し可能な形態または分離可能な形態で実装されてもよい。
走行計画生成装置10は、車両100に搭載されるコンピュータである。
走行計画生成装置10は、プロセッサ11と、メモリ12と、記憶装置13と、通信インタフェース14と、表示インタフェース15とのハードウェアを備える。プロセッサ11は、システムバスを介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
***構成の説明***
図1を参照して、実施の形態1に係る走行計画生成装置10の構成を説明する。図1では、走行計画生成装置10が車両100に搭載された状態が示されている。
なお、走行計画生成装置10は、車両100または図示した他の構成要素と、一体化した形態または分離不可能な形態で実装されても、あるいは、取り外し可能な形態または分離可能な形態で実装されてもよい。
走行計画生成装置10は、車両100に搭載されるコンピュータである。
走行計画生成装置10は、プロセッサ11と、メモリ12と、記憶装置13と、通信インタフェース14と、表示インタフェース15とのハードウェアを備える。プロセッサ11は、システムバスを介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
プロセッサ11は、プログラムに記述された命令を実行して、データの転送、計算、加工、制御、管理といった処理を実行するためのIC(Integrated Circuit)である。プロセッサ11は、演算回路と、命令及び情報が格納されるレジスタ及びキャッシュメモリとを有する。プロセッサ11は、具体例としては、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、GPU(Graphics Processing Unit)である。
メモリ12は、プロセッサ11によってデータ、情報、プログラムが一時的に記憶される作業領域である。メモリ12は、具体例としては、RAM(Random Access Memory)である。
記憶装置13は、具体例としては、フラッシュメモリ、又は、HDD(Hard Disk Drive)である。また、記憶装置13は、SD(Secure Digital)メモリカード、CF(CompactFlash)、NANDフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスク、DVDといった可搬記憶媒体であってもよい。
通信インタフェース14は、車両100に搭載された車両制御ECU31(Electronic Control Unit)と、測位装置32と、通信装置33といった装置を接続するための装置である。通信インタフェース14は、具体例としては、Ethernet(登録商標)、CAN(Controller Area Network)、RS232C、USB(Universal Serial Bus)、IEEE1394の端子である。
車両制御ECU31は、速度センサで検出された速度情報と、加速度センサで検出された加速度情報と、方位センサで検出された方位情報と、EPS(Electric Power Steering)で取得されたステアリング角情報と、ブレーキから取得されたブレーキ制御情報といった車両情報を取得し、車両100のブレーキ、アクセル、ステアリングといった制御装置を制御して、車両100の挙動を制御する装置である。なお、車両情報には、走行履歴情報、移動予測情報、位置情報の検出方法といった他の情報が含まれていてもよい。車両制御ECU31は、車両情報を定期的に取得してもよいし、車両情報に変化が発生したことを検出して、取得してもよい。
測位装置32は、GPS(Global Positioning System)といった測位衛星から送信された測位信号と、速度センサで検出された速度情報と、加速度センサで検出された加速度情報と、方位センサで検出された方位情報と、EPSから取得されたステアリング角情報と等のうち1つ以上を用いて、測位する装置である。
なお、測位に必要な情報および測位データの一部を通信装置33を介して車両100の外部から、(1)測位装置32が取得、(2)通信インタフェース14経由で走行計画生成装置10が取得してもよい。
通信装置33は、走行計画生成装置10(または車両100)の外部に設置されたサーバ、車両100の周辺を走行する周辺車両、路側機、基地局といった装置と無線通信するための装置である。通信装置33は、具体例としては、NIC(Network Interface Card)、DCM(Data Control Module)、スマートフォンである。通信装置33は、車両通信専用のDSRC(Dedicated Short Range Communication)、IEEE802.11p等の通信プロトコルを用いてもよいし、LTE(Long Term Evolution)、4G等の携帯電話網を用いてもよいし、Bluetooth(登録商標)、IEEE802.11a/b/g/n等の無線LANを用いてもよいし、赤外線通信あるいは可視光通信を用いてもよい。また、通信装置33は、複数の選択肢、例えば携帯電話網と無線LAN、のいずれか一方に対応してもよいし、両方に対応して切り替えて利用したり、同時に利用したりしてもよい。
車両制御ECU31は、速度センサで検出された速度情報と、加速度センサで検出された加速度情報と、方位センサで検出された方位情報と、EPS(Electric Power Steering)で取得されたステアリング角情報と、ブレーキから取得されたブレーキ制御情報といった車両情報を取得し、車両100のブレーキ、アクセル、ステアリングといった制御装置を制御して、車両100の挙動を制御する装置である。なお、車両情報には、走行履歴情報、移動予測情報、位置情報の検出方法といった他の情報が含まれていてもよい。車両制御ECU31は、車両情報を定期的に取得してもよいし、車両情報に変化が発生したことを検出して、取得してもよい。
測位装置32は、GPS(Global Positioning System)といった測位衛星から送信された測位信号と、速度センサで検出された速度情報と、加速度センサで検出された加速度情報と、方位センサで検出された方位情報と、EPSから取得されたステアリング角情報と等のうち1つ以上を用いて、測位する装置である。
なお、測位に必要な情報および測位データの一部を通信装置33を介して車両100の外部から、(1)測位装置32が取得、(2)通信インタフェース14経由で走行計画生成装置10が取得してもよい。
通信装置33は、走行計画生成装置10(または車両100)の外部に設置されたサーバ、車両100の周辺を走行する周辺車両、路側機、基地局といった装置と無線通信するための装置である。通信装置33は、具体例としては、NIC(Network Interface Card)、DCM(Data Control Module)、スマートフォンである。通信装置33は、車両通信専用のDSRC(Dedicated Short Range Communication)、IEEE802.11p等の通信プロトコルを用いてもよいし、LTE(Long Term Evolution)、4G等の携帯電話網を用いてもよいし、Bluetooth(登録商標)、IEEE802.11a/b/g/n等の無線LANを用いてもよいし、赤外線通信あるいは可視光通信を用いてもよい。また、通信装置33は、複数の選択肢、例えば携帯電話網と無線LAN、のいずれか一方に対応してもよいし、両方に対応して切り替えて利用したり、同時に利用したりしてもよい。
表示インタフェース15は、車両100に搭載されたナビゲーション装置34と、表示装置35と、入力装置36といった装置を接続するための装置である。表示インタフェース15は、具体例としては、DVI(Digital Visual Interface)、D-SUB(D-SUBminiature)、HDMI(登録商標、High-Definition Multimedia Interface)の端子である。
ナビゲーション装置34は、測位装置32によって測位された車両100の位置から、ドライバー等によって入力された目的地までの経路を特定して、特定された経路を示す経路情報を表示装置35に表示する装置である。
表示装置35は、経路情報等を表示するための装置である。表示装置35は、具体例としては、LCD(Liquid Crystal Display)である。
入力装置36は、ドライバー等によって目的地といった情報を文字、音声により入力させるための装置である。入力装置36は、具体例としては、タッチパネル、マイクロホン、スマートフォンである。目的地は、緯度経度で入力されてもよいし、施設名といった他の情報により入力されてもよい。
ナビゲーション装置34は、測位装置32によって測位された車両100の位置から、ドライバー等によって入力された目的地までの経路を特定して、特定された経路を示す経路情報を表示装置35に表示する装置である。
表示装置35は、経路情報等を表示するための装置である。表示装置35は、具体例としては、LCD(Liquid Crystal Display)である。
入力装置36は、ドライバー等によって目的地といった情報を文字、音声により入力させるための装置である。入力装置36は、具体例としては、タッチパネル、マイクロホン、スマートフォンである。目的地は、緯度経度で入力されてもよいし、施設名といった他の情報により入力されてもよい。
走行計画生成装置10は、機能構成要素として、経路探索部21と、計画管理部22と、計画生成部23と、計画出力部24と、コスト記憶部131と、地図データ記憶部132とを備える。経路探索部21と、計画管理部22と、計画生成部23と、計画出力部24との各部の機能は、ソフトウェアにより実現される。また、コスト記憶部131と、地図データ記憶部132との各部の機能は、記憶装置13によって実現される。
記憶装置13には、経路探索部21と、計画管理部22と、計画生成部23と、計画出力部24との各部の機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ11によりメモリ12に読み込まれ、プロセッサ11によって実行される。
記憶装置13には、経路探索部21と、計画管理部22と、計画生成部23と、計画出力部24との各部の機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ11によりメモリ12に読み込まれ、プロセッサ11によって実行される。
走行計画生成装置10の各部の機能の処理の結果を示す情報とデータと信号値と変数値は、メモリ12、又は、プロセッサ11内のレジスタ又はキャッシュメモリに記憶される。以下の説明では、走行計画生成装置10の各部の機能の処理の結果を示す情報とデータと信号値と変数値は、メモリ12に記憶されるものとする。
ソフトウェアによって実現される各部の機能を実現するプログラムは、記憶装置13に記憶されているとした。しかし、このプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスク、DVDといった可搬記憶媒体に記憶されてもよい。
図1では、プロセッサ11は、1つだけ示されている。しかし、プロセッサ11は、複数であってもよく、複数のプロセッサ11が、各機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。
図2を参照して、実施の形態1に係るコスト記憶部131を説明する。
コスト記憶部131は、図2に示されたテーブルの各行によって表された車両100の走行状態と、図2に示されたテーブルの各列によって表された車両100が走行する道路環境及び車両100が備えるセンサ構成との条件に応じて道路のコストを記憶したテーブルである。
コスト記憶部131に記憶される条件及びコストは、予め設定された情報で構成されていてもよいし、何らかのタイミングに通信装置33及び通信インタフェース14を介して取得されてもよいし、走行計画生成装置10の動作中に学習して動的に設定されてもよい。
また、コスト記憶部131に記憶される条件及びコストのデータ構造または表示形式は、図2に示したようにコストを直接的に示す値によって規定しても、コスト計算に必要な係数といった間接的な値を用いて規定してもよい。
コスト記憶部131は、図2に示されたテーブルの各行によって表された車両100の走行状態と、図2に示されたテーブルの各列によって表された車両100が走行する道路環境及び車両100が備えるセンサ構成との条件に応じて道路のコストを記憶したテーブルである。
コスト記憶部131に記憶される条件及びコストは、予め設定された情報で構成されていてもよいし、何らかのタイミングに通信装置33及び通信インタフェース14を介して取得されてもよいし、走行計画生成装置10の動作中に学習して動的に設定されてもよい。
また、コスト記憶部131に記憶される条件及びコストのデータ構造または表示形式は、図2に示したようにコストを直接的に示す値によって規定しても、コスト計算に必要な係数といった間接的な値を用いて規定してもよい。
車両100の走行状態は、車両100が走行する車線と、車両100の挙動とを示す。車両100が走行する車線は、車両100が走行車線を走行しているか、追越車線を走行しているかといった、道路に複数の車線がある場合における車両100が走行している車線である。車両100の挙動は、走行車線から追越車線へ車線変更する、追越車線から走行車線へ車線変更する、交差点を通過する、交差点で右折する、交差点で左折するといった車両100の動作である。
道路環境は、車両100が走行する道路の属性と、道路の動的に変化する状態を表す動的条件とを示す。道路の属性は、高速道、一般道といった道路の種別といった静的あるいは準静的な情報である。動的条件は、渋滞の発生していない自由流であるか、渋滞の発生している渋滞流であるか、事故が発生している事故区間であるか、規制等によって車線が減少している車線減少区間であるかといった交通条件と、晴れ、雨、雪のいずれであるかといった気象条件と等を示す。
センサ構成は、車両100が高機能なセンサ構成(1)であるか、低機能なセンサ構成(2)であるかといった、車両100が備えるセンサの条件と、及び道路に設置されるセンサおよび通信のインフラ装置の条件との少なくともいずれかである。道路に設置されるセンサおよび通信のインフラ装置は、具体例としては、合流地点において、本線を走行する車両を検出して、合流車線を走行する車両に配信するためのものである。また、道路に設置されるセンサおよび通信のインフラ装置は、他の具体例としては、交差点における信号情報を、交差点に向かって走行する車両に配信するためのものである。
道路環境は、車両100が走行する道路の属性と、道路の動的に変化する状態を表す動的条件とを示す。道路の属性は、高速道、一般道といった道路の種別といった静的あるいは準静的な情報である。動的条件は、渋滞の発生していない自由流であるか、渋滞の発生している渋滞流であるか、事故が発生している事故区間であるか、規制等によって車線が減少している車線減少区間であるかといった交通条件と、晴れ、雨、雪のいずれであるかといった気象条件と等を示す。
センサ構成は、車両100が高機能なセンサ構成(1)であるか、低機能なセンサ構成(2)であるかといった、車両100が備えるセンサの条件と、及び道路に設置されるセンサおよび通信のインフラ装置の条件との少なくともいずれかである。道路に設置されるセンサおよび通信のインフラ装置は、具体例としては、合流地点において、本線を走行する車両を検出して、合流車線を走行する車両に配信するためのものである。また、道路に設置されるセンサおよび通信のインフラ装置は、他の具体例としては、交差点における信号情報を、交差点に向かって走行する車両に配信するためのものである。
コストは、基本コストと付加コストとの和である。基本コストは、車両100の走行状態と道路の属性とに応じたコストである。付加コストは、車両100の走行状態と動的条件及びセンサ構成とに応じたコストである。
具体例としては、車両100の走行状態が追越車線の通常走行であり、道路の属性が高速道であり、動的条件が自由流及び雨であり、センサ構成が(2)の場合には、基本コストが3であり、付加コストが1(=0+1+0)であるため、コストは4になる。
具体例としては、車両100の走行状態が追越車線の通常走行であり、道路の属性が高速道であり、動的条件が自由流及び雨であり、センサ構成が(2)の場合には、基本コストが3であり、付加コストが1(=0+1+0)であるため、コストは4になる。
なお、図2に示されたコストの定義に加えて、他の条件によってコストが定義されてもよい。また、基本コストと付加コストの各々に係数を与えて最終的なコストを計算してもよい。
具体例としては、走行状態として、片側3車線以上ある道路の場合、単に走行車線と追越車線とでコストを定義するのではなく、車線毎にコストが定義されてもよい。また、信号通過、一時停止といった条件についてコストが定義されてもよい。
道路の属性として、高速道と一般道とに加え、優先道についても別にコストが定義されてもよい。また、道路の属性として、道路形状、制限速度といった指標毎にコストが定義されてもよい。
動的条件として、単に渋滞流としてコストを定義するのではなく、渋滞の程度に応じてコストが定義されてもよい。気象条件について、晴、雨、雪に加え、曇り、大雨、霧、雹、雷といった条件についてコストが定義されてもよい。また、照度に応じてコストが定義されてもよいし、昼、夜といった時間帯に応じてコストが定義されてもよい。また、カーブ、勾配といった道路形状と、車線数と、車線幅といった条件についてコストが定義されてもよい。また、事故多発地点といった過去の事故情報に応じてコストが定義されてもよい。
センサ構成として、高機能なセンサ構成(1)と低機能なセンサ構成(2)だけでなく、車両100に搭載されたセンサ数、検知距離、検知方位といった指標についてコストが定義されてもよい。
具体例としては、走行状態として、片側3車線以上ある道路の場合、単に走行車線と追越車線とでコストを定義するのではなく、車線毎にコストが定義されてもよい。また、信号通過、一時停止といった条件についてコストが定義されてもよい。
道路の属性として、高速道と一般道とに加え、優先道についても別にコストが定義されてもよい。また、道路の属性として、道路形状、制限速度といった指標毎にコストが定義されてもよい。
動的条件として、単に渋滞流としてコストを定義するのではなく、渋滞の程度に応じてコストが定義されてもよい。気象条件について、晴、雨、雪に加え、曇り、大雨、霧、雹、雷といった条件についてコストが定義されてもよい。また、照度に応じてコストが定義されてもよいし、昼、夜といった時間帯に応じてコストが定義されてもよい。また、カーブ、勾配といった道路形状と、車線数と、車線幅といった条件についてコストが定義されてもよい。また、事故多発地点といった過去の事故情報に応じてコストが定義されてもよい。
センサ構成として、高機能なセンサ構成(1)と低機能なセンサ構成(2)だけでなく、車両100に搭載されたセンサ数、検知距離、検知方位といった指標についてコストが定義されてもよい。
図3を参照して、実施の形態1に係る地図データ記憶部132を説明する。
地図データ記憶部132は、静的な地図を示す静的地図データ133と、動的な事象が発生している箇所を示す動的地図データ134とを関連付けた状態のデータとして記憶、あるいは関連付けるための情報を有するデータ構造として記憶する。
地図データ記憶部132は、静的な地図を示す静的地図データ133と、動的な事象が発生している箇所を示す動的地図データ134とを関連付けた状態のデータとして記憶、あるいは関連付けるための情報を有するデータ構造として記憶する。
静的地図データ133は、予め定められた縮尺に対応する複数の地図が階層化されて構成される。各地図は、道路に関する情報である道路情報と、道路を構成する車線に関する情報である車線情報と、車線を構成する構成線に関する情報である構成線情報とを含む。
道路情報は、道路の形状と、道路の緯度及び経度と、道路の曲率と、道路の勾配と、道路の識別子と、道路の車線数と、道路の線種と、一般道路と高速道路と優先道路といった道路単位の属性に関する情報とを含む。車線情報は、道路を構成する車線の識別子と、車線の緯度及び経度と、中央線に関する情報とを含む。構成線情報は、車線を構成する各線の識別子と、車線を構成する各線の緯度及び経度と、車線を構成する各線の線種及び曲率に関する情報とを含む。道路情報は、道路毎に管理される。車線情報及び構成線情報は、車線毎に管理される。
静的地図データ133は、車両100が走行を開始する前に記憶される。静的地図データ133は、1年に1度、半年に1度といった間隔で、あるいは、ドライバー等の入力装置36の操作に応じて、通信装置33及び通信インタフェース14を介して更新情報が受信されて更新される。静的地図データ133は、DVDといった可搬記憶媒体に記憶された更新情報が読み込まれて更新されてもよい。
道路情報は、道路の形状と、道路の緯度及び経度と、道路の曲率と、道路の勾配と、道路の識別子と、道路の車線数と、道路の線種と、一般道路と高速道路と優先道路といった道路単位の属性に関する情報とを含む。車線情報は、道路を構成する車線の識別子と、車線の緯度及び経度と、中央線に関する情報とを含む。構成線情報は、車線を構成する各線の識別子と、車線を構成する各線の緯度及び経度と、車線を構成する各線の線種及び曲率に関する情報とを含む。道路情報は、道路毎に管理される。車線情報及び構成線情報は、車線毎に管理される。
静的地図データ133は、車両100が走行を開始する前に記憶される。静的地図データ133は、1年に1度、半年に1度といった間隔で、あるいは、ドライバー等の入力装置36の操作に応じて、通信装置33及び通信インタフェース14を介して更新情報が受信されて更新される。静的地図データ133は、DVDといった可搬記憶媒体に記憶された更新情報が読み込まれて更新されてもよい。
動的地図データ134は、車線規制と速度規制と通行規制とチェーン規制といった交通規制情報と、出入口と料金所といった場所の規制情報と、交通渋滞情報と、停止車両及び低速車両の存在を知らせる交通事故情報と、落下物及び動物の存在を知らせる障害物情報と、道路損傷及び路面異常を知らせる道路異常情報と、周辺車両情報と、天候情報と等の車両100の走行に関わる動的に変化する情報である。動的地図データ134は、発生位置を示す位置情報を含んでいる。
動的地図データ134は、車両100が走行中に数分に1度といった間隔で、通信装置33及び通信インタフェース14を介して受信され、受信された時刻及び送信元の識別子とともに記憶される。動的地図データ134は、受信されてから一定時間経過後に削除される。また、動的地図データ134は、同じ情報が更新された場合には上書きされる。
動的地図データ134は、車両100が走行中に数分に1度といった間隔で、通信装置33及び通信インタフェース14を介して受信され、受信された時刻及び送信元の識別子とともに記憶される。動的地図データ134は、受信されてから一定時間経過後に削除される。また、動的地図データ134は、同じ情報が更新された場合には上書きされる。
地図データ記憶部132は、動的地図データ134を静的地図データ133と関連付けて記憶する。具体例としては、地図データ記憶部132では、道路情報及び車線情報と、交通規制情報とが紐づけられる。これにより、車線規制といった規制が発生している場所を静的な地図上で特定できるようになっている。
実施の形態1では、動的地図データ134が利用される場合には関連付けられた静的地図データ133も同時に利用されるものとする。
実施の形態1では、動的地図データ134が利用される場合には関連付けられた静的地図データ133も同時に利用されるものとする。
***動作の説明***
図4から図15を参照して、実施の形態1に係る走行計画生成装置10の動作を説明する。
実施の形態1に係る走行計画生成装置10の動作は、実施の形態1に係る走行計画生成方法に相当する。また、実施の形態1に係る走行計画生成装置10の動作は、実施の形態1に係る走行計画生成プログラムの処理に相当する。
図4から図15を参照して、実施の形態1に係る走行計画生成装置10の動作を説明する。
実施の形態1に係る走行計画生成装置10の動作は、実施の形態1に係る走行計画生成方法に相当する。また、実施の形態1に係る走行計画生成装置10の動作は、実施の形態1に係る走行計画生成プログラムの処理に相当する。
図4を参照して、実施の形態1に係る走行計画生成装置10の全体的な動作について説明する。
(ステップS11:受付処理)
経路探索部21は、表示インタフェース15を介して、入力装置36によって入力された目的地を示す目的地情報を取得する。経路探索部21は、ナビゲーション装置34から目的地情報を取得してもよい。
(ステップS11:受付処理)
経路探索部21は、表示インタフェース15を介して、入力装置36によって入力された目的地を示す目的地情報を取得する。経路探索部21は、ナビゲーション装置34から目的地情報を取得してもよい。
(ステップS12:経路探索処理)
経路探索部21は、通信インタフェース14を介して測位装置32で測位されて得られた車両100の位置情報を取得する。そして、経路探索部21は、位置情報が示す位置を基準位置として、基準位置から、ステップS11で取得された目的地情報が示す目的地までの経路を探索し、探索された経路を示す経路情報を生成する。
経路を探索する方法は、ダイクストラ法、A*(エースター)探索アルゴリズムといった既存の方法を用いればよい。また、経路は、時間、距離、燃費、快適さといった何らかの指標に基づき探索される。
経路探索部21は、通信インタフェース14を介して測位装置32で測位されて得られた車両100の位置情報を取得する。そして、経路探索部21は、位置情報が示す位置を基準位置として、基準位置から、ステップS11で取得された目的地情報が示す目的地までの経路を探索し、探索された経路を示す経路情報を生成する。
経路を探索する方法は、ダイクストラ法、A*(エースター)探索アルゴリズムといった既存の方法を用いればよい。また、経路は、時間、距離、燃費、快適さといった何らかの指標に基づき探索される。
(ステップS13:計画要求処理)
計画管理部22は、ステップS11で取得された目的地情報と、ステップS12で取得された位置情報と、生成された経路情報とを、プロセス間通信といった方法により経路探索部21から取得する。計画管理部22は、取得された目的地情報と位置情報と経路情報とをメモリ12に書き込む。
そして、計画管理部22は、取得された目的地情報と位置情報と経路情報とを、プロセス間通信といった方法により計画生成部23に出力し、計画生成部23に走行計画の生成を要求する。
計画管理部22は、ステップS11で取得された目的地情報と、ステップS12で取得された位置情報と、生成された経路情報とを、プロセス間通信といった方法により経路探索部21から取得する。計画管理部22は、取得された目的地情報と位置情報と経路情報とをメモリ12に書き込む。
そして、計画管理部22は、取得された目的地情報と位置情報と経路情報とを、プロセス間通信といった方法により計画生成部23に出力し、計画生成部23に走行計画の生成を要求する。
(ステップS14:計画生成処理)
計画生成部23は、ステップS13で出力された目的地情報と位置情報と経路情報とを取得する。そして、計画生成部23は、取得された目的地情報と位置情報と経路情報とを用いて、走行計画を生成する。
実施の形態1では、走行計画には、経路情報が示す経路を構成する各区間において車両100が走行する車線を示す車線計画と、各区間において自動運転又は手動運転のどちらで車両100を制御するかを示すモード計画とが含まれる。なお、走行計画には、車線計画とモード計画とのいずれか一方だけが含まれていてもよい。また、走行計画には、各区間における車両100の走行速度を示す速度計画といった他の計画が含まれていてもよい。
計画生成部23は、ステップS13で出力された目的地情報と位置情報と経路情報とを取得する。そして、計画生成部23は、取得された目的地情報と位置情報と経路情報とを用いて、走行計画を生成する。
実施の形態1では、走行計画には、経路情報が示す経路を構成する各区間において車両100が走行する車線を示す車線計画と、各区間において自動運転又は手動運転のどちらで車両100を制御するかを示すモード計画とが含まれる。なお、走行計画には、車線計画とモード計画とのいずれか一方だけが含まれていてもよい。また、走行計画には、各区間における車両100の走行速度を示す速度計画といった他の計画が含まれていてもよい。
(ステップS15:計画出力処理)
計画生成部23は、生成された走行計画を、生成された時刻とともに、プロセス間通信といった方法により計画管理部22に出力する。計画管理部22は、出力された走行計画を取得し、取得された走行計画を、ステップS13で取得された目的地情報と位置情報と経路情報と対応付けてメモリ12に書き込む。
そして、計画管理部22は、取得された走行計画を、プロセス間通信といった方法により計画出力部24に出力する。計画出力部24は、出力された走行計画を取得し、取得された走行計画を通信インタフェース14を介して車両制御ECU31に出力するとともに、表示インタフェース15を介して表示装置35に出力する。
計画生成部23は、生成された走行計画を、生成された時刻とともに、プロセス間通信といった方法により計画管理部22に出力する。計画管理部22は、出力された走行計画を取得し、取得された走行計画を、ステップS13で取得された目的地情報と位置情報と経路情報と対応付けてメモリ12に書き込む。
そして、計画管理部22は、取得された走行計画を、プロセス間通信といった方法により計画出力部24に出力する。計画出力部24は、出力された走行計画を取得し、取得された走行計画を通信インタフェース14を介して車両制御ECU31に出力するとともに、表示インタフェース15を介して表示装置35に出力する。
なお、計画出力部24は、生成された走行計画全てを出力してもよいし、生成された走行計画のうち、位置情報が示す位置の近傍の一部だけを出力してもよい。計画出力部24は、走行計画が生成された時に1度だけ走行計画を出力してもよいし、定期的に走行計画を出力してもよいし、車両100の位置が更新される度に走行計画を出力してもよい。
車両制御ECU31は、出力された走行計画を取得し、取得された走行計画に基づき、車両100のブレーキ、アクセル、ステアリングといった制御装置を制御して、車両100の挙動を制御する。具体例としては、車両制御ECU31は、走行計画に含まれる車線計画に従い、ステアリング等を制御して、車両100が走行する車線を変更する。
表示装置35は、出力された走行計画を取得し、取得された走行計画を表示する。具体例としては、表示装置35は、車線計画が示す各区間において車両100が走行する車線と、モード計画が示す各区間において自動運転と手動運転とのどちらで車両100が制御されるかとを表示する。
表示装置35は、出力された走行計画を取得し、取得された走行計画を表示する。具体例としては、表示装置35は、車線計画が示す各区間において車両100が走行する車線と、モード計画が示す各区間において自動運転と手動運転とのどちらで車両100が制御されるかとを表示する。
図4では、計画管理部22は、目的地情報が取得された場合に、走行計画の生成を要求した。これに限らず、計画管理部22は、走行計画の通りに車両100が走行していない場合に、走行計画の生成を要求してもよい。具体例としては、計画管理部22は、車線計画が示す車線と異なる車線を車両100が走行している場合と、経路情報が示す経路から逸脱した道路を車両100が走行している場合と等に、走行計画の生成を要求してもよい。なお、計画管理部22は、走行計画の通りに車両100が走行しているか否かを、測位装置32で測位されて得られた車両100の位置情報が示す位置等により判定することができる。
この際、計画生成部23は、新たに目的地までの走行計画を生成するのではなく、既に生成された走行計画で走行できる状態に戻るための走行計画を生成してもよい。
この際、計画生成部23は、新たに目的地までの走行計画を生成するのではなく、既に生成された走行計画で走行できる状態に戻るための走行計画を生成してもよい。
また、計画管理部22は、動的地図データ134が更新された場合に、走行計画の生成を要求してもよい。具体例としては、計画管理部22は、経路情報が示す経路において渋滞が発生した場合と、事故が発生した場合と等に、走行計画の生成を要求してもよい。
図5を参照して、実施の形態1に係るステップS14の計画生成処理において、車線計画を生成する処理である車線計画生成処理を説明する。
(ステップS21:取得処理)
計画生成部23は、ステップS13で出力された目的地情報と位置情報と経路情報とを、プロセス間通信といった方法により取得する。
(ステップS21:取得処理)
計画生成部23は、ステップS13で出力された目的地情報と位置情報と経路情報とを、プロセス間通信といった方法により取得する。
(ステップS22:地図取得処理)
計画生成部23は、記憶装置13の地図データ記憶部132から、ステップS21で取得された経路情報が示す経路についての静的地図データ133及び動的地図データ134を読み出す。
計画生成部23は、記憶装置13の地図データ記憶部132から、ステップS21で取得された経路情報が示す経路についての静的地図データ133及び動的地図データ134を読み出す。
(ステップS23:区間分割処理)
計画生成部23は、ステップS22で取得された静的地図データ133に基づき、経路情報が示す経路を複数の区間に分割する。実施の形態1では、計画生成部23は、車線の増減地点と、合流点と、分流点と、交差点とで経路を分割することにより、経路を複数の区間に分割する。
図6を参照して具体的に説明する。図6では、位置情報が示す位置である現在地Sから目的地情報が示す目的地Gまでの経路Pが、地点P#1と、地点P#2と、地点P#3と、地点P#4とで分割されている。地点P#1は、合流が発生する位置である。地点P#2は、車線が減少する位置である。地点P#3は、車線が増加する位置である。地点P#4は、分流が発生する位置である。そして、経路Pが、現在地Sから地点P#1までの第1区間と、地点P#1から地点P#2までの第2区間と、地点P#2から地点P#3までの第3区間と、地点P#3から地点P#4までの第4区間と、地点P#4から目的地Gまでの第5区間とに分割されている。
計画生成部23は、ステップS22で取得された静的地図データ133に基づき、経路情報が示す経路を複数の区間に分割する。実施の形態1では、計画生成部23は、車線の増減地点と、合流点と、分流点と、交差点とで経路を分割することにより、経路を複数の区間に分割する。
図6を参照して具体的に説明する。図6では、位置情報が示す位置である現在地Sから目的地情報が示す目的地Gまでの経路Pが、地点P#1と、地点P#2と、地点P#3と、地点P#4とで分割されている。地点P#1は、合流が発生する位置である。地点P#2は、車線が減少する位置である。地点P#3は、車線が増加する位置である。地点P#4は、分流が発生する位置である。そして、経路Pが、現在地Sから地点P#1までの第1区間と、地点P#1から地点P#2までの第2区間と、地点P#2から地点P#3までの第3区間と、地点P#3から地点P#4までの第4区間と、地点P#4から目的地Gまでの第5区間とに分割されている。
(ステップS24:区間選択処理)
計画生成部23は、ステップS23で分割され生成された複数の区間から1つの区間を対象区間として選択する。実施の形態1では、計画生成部23は、位置情報が示す位置に近い区間から順に1つの区間を対象区間として選択する。
計画生成部23は、ステップS23で分割され生成された複数の区間から1つの区間を対象区間として選択する。実施の形態1では、計画生成部23は、位置情報が示す位置に近い区間から順に1つの区間を対象区間として選択する。
(ステップS25:サブ区間分割処理)
計画生成部23は、ステップS24で選択された対象区間を、動的地図データ134の対象範囲の前後で分割することにより、複数のサブ区間に分割する。対象区間に動的地図データ134がない場合、あるいは対象区間全体がその区間に関する全ての動的地図データ134の対象範囲となる場合には、対象区間は1つのサブ区間になる。
図7を参照して具体的に説明する。図7では、対象区間内に、降雪区間と渋滞区間と事故区間との3つの動的地図データ134があり、各動的地図データ134の前後で対象区間が分割されている。但し、図7では、降雪区間の後が対象区間の終点であるため、分割点から除外されている。そのため、図7では、対象区間が5か所で分割され、対象区間が6個のサブ区間1~サブ区間6に分けられている。
計画生成部23は、ステップS24で選択された対象区間を、動的地図データ134の対象範囲の前後で分割することにより、複数のサブ区間に分割する。対象区間に動的地図データ134がない場合、あるいは対象区間全体がその区間に関する全ての動的地図データ134の対象範囲となる場合には、対象区間は1つのサブ区間になる。
図7を参照して具体的に説明する。図7では、対象区間内に、降雪区間と渋滞区間と事故区間との3つの動的地図データ134があり、各動的地図データ134の前後で対象区間が分割されている。但し、図7では、降雪区間の後が対象区間の終点であるため、分割点から除外されている。そのため、図7では、対象区間が5か所で分割され、対象区間が6個のサブ区間1~サブ区間6に分けられている。
(ステップS26:サブコスト計算処理)
計画生成部23は、ステップS25で分割され生成された各サブ区間の始点と終点とを接続する全てのサブパスの走行コストを計算する。
図7を参照して具体的に説明する。図7では、矢印で示されているように、6個のサブ区間1~サブ区間6について走行し得る全てのサブパスの走行コストが計算される。
図7では、対象区間の始点の走行車線が車線1であり、対象区間の終点の走行車線が車線1である場合が示されている。対象区間の始点の走行車線は、前の区間がある場合には前の区間の終点の走行車線であり、前の区間がない場合には位置情報が示す位置の車線である。対象区間の終点の走行車線は、経路に応じて決定される車線である。具体例としては、対象区間が分流を含む場合には、対象区間の終点の走行車線は分流車線であり、次の区間で左折する場合には、対象区間の終点の走行車線は左車線になる。
計画生成部23は、ステップS25で分割され生成された各サブ区間の始点と終点とを接続する全てのサブパスの走行コストを計算する。
図7を参照して具体的に説明する。図7では、矢印で示されているように、6個のサブ区間1~サブ区間6について走行し得る全てのサブパスの走行コストが計算される。
図7では、対象区間の始点の走行車線が車線1であり、対象区間の終点の走行車線が車線1である場合が示されている。対象区間の始点の走行車線は、前の区間がある場合には前の区間の終点の走行車線であり、前の区間がない場合には位置情報が示す位置の車線である。対象区間の終点の走行車線は、経路に応じて決定される車線である。具体例としては、対象区間が分流を含む場合には、対象区間の終点の走行車線は分流車線であり、次の区間で左折する場合には、対象区間の終点の走行車線は左車線になる。
(ステップS27:サブパス除外処理)
計画生成部23は、ステップS26で計算された走行コストが、閾値#1以上のサブパスを特定する。計画生成部23は、特定されたサブパスについては選択対象外に設定する。閾値#1は、図4に示す処理の開始前にメモリ12に記憶されているものとする。閾値#1は、車両100に搭載されたセンサ構成等によって決定される。
計画生成部23は、ステップS26で計算された走行コストが、閾値#1以上のサブパスを特定する。計画生成部23は、特定されたサブパスについては選択対象外に設定する。閾値#1は、図4に示す処理の開始前にメモリ12に記憶されているものとする。閾値#1は、車両100に搭載されたセンサ構成等によって決定される。
(ステップS28:パス特定処理)
計画生成部23は、対象区間の始点から対象区間の終点までを接続する区間パスのうち、走行コストが最も低くなる区間パスを特定する。計画生成部23は、特定された区間パスの走行コストを計算する。区間パスは、対象区間を構成する各サブ区間から選択されたサブパスにより構成され、走行コストは、各サブパスの走行コストの合計になる。
この際、計画生成部23は、ステップS27で選択対象外となったサブパスが含まれない区間パスを特定する。これにより、区間パス全体としての走行コストが高くなったとしても、1つのサブ区間の走行コストが閾値#1以上とならない区間パスが選択される。つまり、区間パス全体としての走行コストが高くなったとしても、運転が難しくなるようなサブ区間を通らない区間パスが選択される。
計画生成部23は、対象区間の始点から対象区間の終点までを接続する区間パスのうち、走行コストが最も低くなる区間パスを特定する。計画生成部23は、特定された区間パスの走行コストを計算する。区間パスは、対象区間を構成する各サブ区間から選択されたサブパスにより構成され、走行コストは、各サブパスの走行コストの合計になる。
この際、計画生成部23は、ステップS27で選択対象外となったサブパスが含まれない区間パスを特定する。これにより、区間パス全体としての走行コストが高くなったとしても、1つのサブ区間の走行コストが閾値#1以上とならない区間パスが選択される。つまり、区間パス全体としての走行コストが高くなったとしても、運転が難しくなるようなサブ区間を通らない区間パスが選択される。
(ステップS29:終了判定処理)
計画生成部23は、ステップS24で全ての区間が選択されたか否かを判定する。つまり、計画生成部23は、現在地から目的地までの全ての区間についての区間パスが特定されたか否かを判定する。
計画生成部23は、全ての区間が選択された場合には、各区間についてステップS28で特定された区間パスを示す車線計画を生成して、車線計画生成処理を終了し、選択されていない区間が残っている場合には処理をステップS24に戻す。
計画生成部23は、ステップS24で全ての区間が選択されたか否かを判定する。つまり、計画生成部23は、現在地から目的地までの全ての区間についての区間パスが特定されたか否かを判定する。
計画生成部23は、全ての区間が選択された場合には、各区間についてステップS28で特定された区間パスを示す車線計画を生成して、車線計画生成処理を終了し、選択されていない区間が残っている場合には処理をステップS24に戻す。
図8及び図9を参照して、車線計画の具体例を説明する。
図8では、図6に対応する道路が示されている。図8及び図9では、車両100が現在地Sから地点P#1まで合流路である車線4を走行し、地点P#1から地点P#2の間に車線4から車線3に車線変更し、地点P#2から地点P#3の間に車線3から車線1に車線変更し、地点P#3から地点P#4の間に車線1から分流路である車線0に車線変更し、地点P#4から目的地まで車線0を走行するという車線計画になっている。
図8では、図6に対応する道路が示されている。図8及び図9では、車両100が現在地Sから地点P#1まで合流路である車線4を走行し、地点P#1から地点P#2の間に車線4から車線3に車線変更し、地点P#2から地点P#3の間に車線3から車線1に車線変更し、地点P#3から地点P#4の間に車線1から分流路である車線0に車線変更し、地点P#4から目的地まで車線0を走行するという車線計画になっている。
図10を参照して、実施の形態1に係る車線計画生成処理の後処理として、車線変更の範囲Rを設定する範囲設定処理を説明する。
(ステップS31:開始判定処理)
計画生成部23は、車線計画生成処理が終了したか否かを判定する。
計画生成部23は、車線計画生成処理が終了した場合には処理をステップS32に進め、車線計画生成処理が終了していない場合には、一定時間経過後に再びステップS31を実行する。
(ステップS31:開始判定処理)
計画生成部23は、車線計画生成処理が終了したか否かを判定する。
計画生成部23は、車線計画生成処理が終了した場合には処理をステップS32に進め、車線計画生成処理が終了していない場合には、一定時間経過後に再びステップS31を実行する。
(ステップS32:区間選択処理)
計画生成部23は、ステップS23で分割され生成された複数の区間から1つの区間を対象区間として選択する。
計画生成部23は、ステップS23で分割され生成された複数の区間から1つの区間を対象区間として選択する。
(ステップS33:対応判定処理)
計画生成部23は、車線計画生成処理で生成された車線計画と、経路情報が示す経路についての静的地図データ133とを参照して、ステップS32で選択された対象区間において車線変更が発生するか否か判定する。
計画生成部23は、車線変更が発生する場合、処理をステップS34に進め、車線変更が発生しない場合、処理をステップS37に進める。
計画生成部23は、車線計画生成処理で生成された車線計画と、経路情報が示す経路についての静的地図データ133とを参照して、ステップS32で選択された対象区間において車線変更が発生するか否か判定する。
計画生成部23は、車線変更が発生する場合、処理をステップS34に進め、車線変更が発生しない場合、処理をステップS37に進める。
(ステップS34:開始終了点設定処理)
計画生成部23は、車線変更の範囲Rの開始地点41及び終了地点42を設定する。
図11を参照して具体的に説明する。まず、計画生成部23は、車線変更の限界地点43を特定する。車線変更の限界地点43は、図11に示すように車線が減少する場合には、車線が減少する位置である。また、車線変更の限界地点43は、分流する場合には、分流車線へ移動可能な最後の位置である。また、車線変更の限界地点43は、対象区間の終点、又は、車線変更が発生するサブ区間の終点の位置である。その他、車線変更の限界地点43は、道路の状態に応じて定められる。次に、計画生成部23は、限界地点43から手前に第1基準距離だけ移動した位置を車線変更の終了地点42として設定する。そして、計画生成部23は、終了地点42から手前に第2基準距離だけ移動した位置を車線変更の開始地点41として設定する。
計画生成部23は、車線変更の範囲Rの開始地点41及び終了地点42を設定する。
図11を参照して具体的に説明する。まず、計画生成部23は、車線変更の限界地点43を特定する。車線変更の限界地点43は、図11に示すように車線が減少する場合には、車線が減少する位置である。また、車線変更の限界地点43は、分流する場合には、分流車線へ移動可能な最後の位置である。また、車線変更の限界地点43は、対象区間の終点、又は、車線変更が発生するサブ区間の終点の位置である。その他、車線変更の限界地点43は、道路の状態に応じて定められる。次に、計画生成部23は、限界地点43から手前に第1基準距離だけ移動した位置を車線変更の終了地点42として設定する。そして、計画生成部23は、終了地点42から手前に第2基準距離だけ移動した位置を車線変更の開始地点41として設定する。
終了地点42から限界地点43までの間は、自動運転により車線変更ができなかった場合に、手動運転により車線変更が行われる範囲である。つまり、車両100の周辺を走行する車両の走行状態等によっては、自動運転により車線変更ができない場合が起こり得る。この場合には、運転モードを自動運転から手動運転に切り替え、手動運転による車線変更が行われる。そこで、終了地点42から限界地点43までの距離である第1基準距離は、対象区間の制限速度に、運転モードの切り替えと手動運転による車線変更とに必要な時間を乗じて計算される。
開始地点41から終了地点42までの間は、自動運転により車線変更が行われる範囲Rである。そこで、開始地点41から終了地点42までの距離である第2基準距離は、対象区間の制限速度に、自動運転による車線変更に必要な時間を乗じて計算される。
計画生成部23は、終了地点42において車両100が車線変更前の車線を走行している場合に、運転モードを手動運転モードに切り替えることと、車線変更を促すこととの案内を出力する案内計画を生成してもよい。生成された案内計画に従い、表示装置35等に案内が表示される。
(ステップS35:曲率判定処理)
計画生成部23は、ステップS34で設定された開始地点41と終了地点42との間に、曲率が基準率よりも小さい道路が含まれるか否かを判定する。
計画生成部23は、曲率が基準率よりも小さい道路が含まれる場合には、処理をステップS36に進め、曲率が基準率よりも小さい道路が含まれない場合には、処理をステップS37に進める。
計画生成部23は、ステップS34で設定された開始地点41と終了地点42との間に、曲率が基準率よりも小さい道路が含まれるか否かを判定する。
計画生成部23は、曲率が基準率よりも小さい道路が含まれる場合には、処理をステップS36に進め、曲率が基準率よりも小さい道路が含まれない場合には、処理をステップS37に進める。
(ステップS36:禁止区間設定処理)
計画生成部23は、ステップS35で曲率が基準率よりも小さい道路を車線変更禁止区間44として設定する。つまり、図12に示すように、ステップS34で設定された開始地点41と終了地点42との間の一部の区間が車線変更禁止区間44として設定される。
なお、計画生成部23は、車線変更禁止区間44の距離だけ、ステップS34で設定された開始地点41を手前にずらしてもよい。これにより、車線変更をするように設定された区間の距離が短くなり、車線変更が困難になることを防止できる。
計画生成部23は、ステップS35で曲率が基準率よりも小さい道路を車線変更禁止区間44として設定する。つまり、図12に示すように、ステップS34で設定された開始地点41と終了地点42との間の一部の区間が車線変更禁止区間44として設定される。
なお、計画生成部23は、車線変更禁止区間44の距離だけ、ステップS34で設定された開始地点41を手前にずらしてもよい。これにより、車線変更をするように設定された区間の距離が短くなり、車線変更が困難になることを防止できる。
(ステップS37:終了判定処理)
計画生成部23は、ステップS32で全ての区間が選択されたか否かを判定する。
計画生成部23は、全ての区間が選択された場合には、ステップS34で設定された車線変更の範囲Rを示す開始地点41及び終了地点42と、ステップS36で設定された車線変更禁止区間44とを車線計画に追加して、範囲設定処理を終了し、選択されていない区間が残っている場合には処理をステップS32に戻す。
計画生成部23は、ステップS32で全ての区間が選択されたか否かを判定する。
計画生成部23は、全ての区間が選択された場合には、ステップS34で設定された車線変更の範囲Rを示す開始地点41及び終了地点42と、ステップS36で設定された車線変更禁止区間44とを車線計画に追加して、範囲設定処理を終了し、選択されていない区間が残っている場合には処理をステップS32に戻す。
図8を参照して、車線変更の範囲Rの具体例を説明する。
図8では、車線4から車線3への車線変更と、車線3から車線2への車線変更と、車線2から車線1への車線変更と、車線1から車線0への車線変更との4回の車線変更が行われる。4回の車線変更それぞれについて、車線変更の範囲Rが設定されている。
特に、地点P#2から地点P#3までの第3区間では、車線3から車線2への車線変更と、車線2から車線1への車線変更との2回の車線変更が行われる。この場合、ステップS34では、まず地点P#3が限界地点43として設定される。そして、車線2から車線1へ車線変更について、この限界地点43を基準として、の終了地点42が設定され、終了地点42を基準として開始地点41が設定される。次に、車線2から車線1へ車線変更についての開始地点41が限界地点43として設定される。そして、車線3から車線2へ車線変更について、この限界地点43を基準として、の終了地点42が設定され、終了地点42を基準として開始地点41Aが設定される。
このとき、車線3から車線2へ車線変更についての開始地点41Aから終了地点42の間には、曲率が基準率よりも小さい道路が含まれる。そのため、ステップS35からステップS36で、この曲率が基準率よりも小さい道路が車線変更禁止区間44として設定される。そして、車線変更禁止区間44の分、手前に開始地点41Bが設定され、開始地点41Bから終了地点42までが範囲Rとなる。
図8では、車線4から車線3への車線変更と、車線3から車線2への車線変更と、車線2から車線1への車線変更と、車線1から車線0への車線変更との4回の車線変更が行われる。4回の車線変更それぞれについて、車線変更の範囲Rが設定されている。
特に、地点P#2から地点P#3までの第3区間では、車線3から車線2への車線変更と、車線2から車線1への車線変更との2回の車線変更が行われる。この場合、ステップS34では、まず地点P#3が限界地点43として設定される。そして、車線2から車線1へ車線変更について、この限界地点43を基準として、の終了地点42が設定され、終了地点42を基準として開始地点41が設定される。次に、車線2から車線1へ車線変更についての開始地点41が限界地点43として設定される。そして、車線3から車線2へ車線変更について、この限界地点43を基準として、の終了地点42が設定され、終了地点42を基準として開始地点41Aが設定される。
このとき、車線3から車線2へ車線変更についての開始地点41Aから終了地点42の間には、曲率が基準率よりも小さい道路が含まれる。そのため、ステップS35からステップS36で、この曲率が基準率よりも小さい道路が車線変更禁止区間44として設定される。そして、車線変更禁止区間44の分、手前に開始地点41Bが設定され、開始地点41Bから終了地点42までが範囲Rとなる。
図10では、計画生成部23は、車線変更が発生する場合に、開始地点41及び終了地点42を設定した。これに限らず、計画生成部23は、右左折の場合にも、開始地点41及び終了地点42を設定してもよい。
図13を参照して右左折の場合に開始地点41R,41L及び終了地点42R,42Lを設定する処理を具体的に説明する。まず、計画生成部23は、右左折の終了地点42R,42Lを特定する。右折の終了地点42Rは、右折した先の車線の奥の構成線を交差点内に延長した位置である。左折の終了地点42Lは、左折した先の車線の奥の構成線を交差点内に延長した位置である。そして、計画生成部23は、右左折の開始地点41R,41Lを特定する。右折の開始地点41Rは、右折した先の車線の手前の構成線を交差点内に延長した位置である。左折の開始地点41Lは、左折した先の車線の手前の構成線を交差点内に延長した位置である。
図13を参照して右左折の場合に開始地点41R,41L及び終了地点42R,42Lを設定する処理を具体的に説明する。まず、計画生成部23は、右左折の終了地点42R,42Lを特定する。右折の終了地点42Rは、右折した先の車線の奥の構成線を交差点内に延長した位置である。左折の終了地点42Lは、左折した先の車線の奥の構成線を交差点内に延長した位置である。そして、計画生成部23は、右左折の開始地点41R,41Lを特定する。右折の開始地点41Rは、右折した先の車線の手前の構成線を交差点内に延長した位置である。左折の開始地点41Lは、左折した先の車線の手前の構成線を交差点内に延長した位置である。
図14を参照して、実施の形態1に係るステップS14の計画生成処理において、モード計画を生成する処理であるモード計画生成処理を説明する。
(ステップS41:開始判定処理)
計画生成部23は、車線計画生成処理が終了したか否かを判定する。
計画生成部23は、車線計画生成処理が終了した場合には処理をステップS42に進め、車線計画生成処理が終了していない場合には、一定時間経過後に再びステップS41を実行する。
(ステップS41:開始判定処理)
計画生成部23は、車線計画生成処理が終了したか否かを判定する。
計画生成部23は、車線計画生成処理が終了した場合には処理をステップS42に進め、車線計画生成処理が終了していない場合には、一定時間経過後に再びステップS41を実行する。
(ステップS42:区間選択処理)
計画生成部23は、ステップS23で分割され生成された複数の区間から1つの区間を対象区間として選択する。
計画生成部23は、ステップS23で分割され生成された複数の区間から1つの区間を対象区間として選択する。
(ステップS43:コスト判定処理)
計画生成部23は、ステップS42で選択された対象区間について、ステップS28で計算された区間パスの走行コストが閾値#2以上か否かを判定する。閾値#2は、図14に示す処理の開始前にメモリ12に記憶されているものとする。なお、実施の形態1では、閾値#2は、閾値#1よりも大きい値である。
計画生成部23は、走行コストが閾値#2以上の場合には、処理をステップS44に進め、走行コストが閾値#2未満の場合には、処理をステップS45に進める。
計画生成部23は、ステップS42で選択された対象区間について、ステップS28で計算された区間パスの走行コストが閾値#2以上か否かを判定する。閾値#2は、図14に示す処理の開始前にメモリ12に記憶されているものとする。なお、実施の形態1では、閾値#2は、閾値#1よりも大きい値である。
計画生成部23は、走行コストが閾値#2以上の場合には、処理をステップS44に進め、走行コストが閾値#2未満の場合には、処理をステップS45に進める。
(ステップS44:手動モード設定処理)
計画生成部23は、対象区間の運転モードを手動運転モードに設定する。つまり、走行コストが高く、自動運転が困難な区間については、ドライバーによって車両100の運転が実施される手動運転モードが設定される。
計画生成部23は、対象区間の運転モードを手動運転モードに設定する。つまり、走行コストが高く、自動運転が困難な区間については、ドライバーによって車両100の運転が実施される手動運転モードが設定される。
(ステップS45:自動モード設定処理)
計画生成部23は、対象区間の運転モードを自動運転モードに設定する。つまり、走行コストが高くなく、自動運転が可能な区間については、車両制御ECU31等の装置によって車両100の運転が実施される自動運転モードが設定される。
計画生成部23は、対象区間の運転モードを自動運転モードに設定する。つまり、走行コストが高くなく、自動運転が可能な区間については、車両制御ECU31等の装置によって車両100の運転が実施される自動運転モードが設定される。
(ステップS46:終了判定処理)
計画生成部23は、ステップS42で全ての区間が選択されたか否かを判定する。
計画生成部23は、全ての区間が選択された場合には、各区間について、ステップS44、又は、ステップS45で設定された運転モードを示すモード計画を生成して、計画生成処理を終了し、選択されていない区間が残っている場合には処理をステップS42に戻す。
計画生成部23は、ステップS42で全ての区間が選択されたか否かを判定する。
計画生成部23は、全ての区間が選択された場合には、各区間について、ステップS44、又は、ステップS45で設定された運転モードを示すモード計画を生成して、計画生成処理を終了し、選択されていない区間が残っている場合には処理をステップS42に戻す。
図8及び図15を参照して、モード計画の具体例を説明する。
ステップS43では、5つの区間それぞれについて順に走行コストが閾値#2以上か否かが判定される。そして、走行コストが閾値#2以上の区間については、手動運転モードが設定され、走行コストが閾値#2未満の区間については、自動運転モードが設定される。
図8及び図15で例えば、第4区間の走行コストが閾値#2以上であり、他の区間の走行コストが閾値#2未満であった場合、第4区間には手動運転モードが設定され、他の区間には自動運転モードが設定される。
なお、一旦手動運転モードが設定された後は、その区間以降の所定の区間、例えば目的地までの残り区間全てに対し全て手動運転モードが設定されるようにしてもよい。つまり、図8及び図15であれば、第4区間に手動運転モードが設定されたため、以降の第5区間にも手動運転モードが設定されてもよい。
ステップS43では、5つの区間それぞれについて順に走行コストが閾値#2以上か否かが判定される。そして、走行コストが閾値#2以上の区間については、手動運転モードが設定され、走行コストが閾値#2未満の区間については、自動運転モードが設定される。
図8及び図15で例えば、第4区間の走行コストが閾値#2以上であり、他の区間の走行コストが閾値#2未満であった場合、第4区間には手動運転モードが設定され、他の区間には自動運転モードが設定される。
なお、一旦手動運転モードが設定された後は、その区間以降の所定の区間、例えば目的地までの残り区間全てに対し全て手動運転モードが設定されるようにしてもよい。つまり、図8及び図15であれば、第4区間に手動運転モードが設定されたため、以降の第5区間にも手動運転モードが設定されてもよい。
***実施の形態1の効果***
以上のように、実施の形態1に係る走行計画生成装置10では、車両100の走行状態と、車両100が走行する道路環境とに応じたコストに基づき走行計画が生成される。これにより、状況に応じた適切な走行計画を生成することが可能である。特に、様々な条件が重複して発生した場合でも、各条件に応じた適切な走行計画を生成することが可能である。
以上のように、実施の形態1に係る走行計画生成装置10では、車両100の走行状態と、車両100が走行する道路環境とに応じたコストに基づき走行計画が生成される。これにより、状況に応じた適切な走行計画を生成することが可能である。特に、様々な条件が重複して発生した場合でも、各条件に応じた適切な走行計画を生成することが可能である。
また、実施の形態1に係る走行計画生成装置10では、車両100が備えるセンサ構成に応じたコストに基づき走行計画が生成される。これにより、車両100のセンサの性能に応じた適切な走行計画を生成することが可能である。また、車両100に搭載されるセンサ構成が異なる場合にも走行計画生成装置10の構成を変える必要がない。
また、実施の形態1に係る走行計画生成装置10では、走行コストが閾値#1以上のサブパスが含まれない区間パスが生成される。これにより、付加コストが高い場所で車線変更をするような難しい制御が必要な区間パスが生成されない。
<変形例1>
実施の形態1では、走行計画生成装置10は、機能構成要素として、経路探索部21を備え、経路探索部21が経路を探索した。変形例1として、走行計画生成装置10は、経路探索部21を備えていなくてもよい。この場合、計画管理部22は、表示インタフェース15を介して、ナビゲーション装置34から経路情報を取得してもよい。
実施の形態1では、走行計画生成装置10は、機能構成要素として、経路探索部21を備え、経路探索部21が経路を探索した。変形例1として、走行計画生成装置10は、経路探索部21を備えていなくてもよい。この場合、計画管理部22は、表示インタフェース15を介して、ナビゲーション装置34から経路情報を取得してもよい。
<変形例2>
また、実施の形態1では、走行計画生成装置10は、機能構成要素として、計画出力部24を備え、計画出力部24が走行計画を出力した。変形例2として、走行計画生成装置10は、計画出力部24を備えていなくてもよい。この場合、計画管理部22は、走行計画を記憶装置13に書き込んでおき、走行計画が必要な車両制御ECU31等が記憶装置13にアクセスして、記憶装置13から走行計画を読み出せばよい。
また、実施の形態1では、走行計画生成装置10は、機能構成要素として、計画出力部24を備え、計画出力部24が走行計画を出力した。変形例2として、走行計画生成装置10は、計画出力部24を備えていなくてもよい。この場合、計画管理部22は、走行計画を記憶装置13に書き込んでおき、走行計画が必要な車両制御ECU31等が記憶装置13にアクセスして、記憶装置13から走行計画を読み出せばよい。
つまり、変形例1及び変形例2を考慮すると、走行計画生成装置10は、図16に示すような構成でもよい。
また、走行計画生成装置10は、図17に示すように、測位装置32、通信装置33、表示装置35、入力装置36といったハードウェアを備えていてもよい。
また、図1に示した走行計画生成装置10の構成要素の一部を含まない狭義の走行計画生成装置、あるいは、図1に図示しない構成要素を含む広義の走行計画生成装置、を定義して装置を構成してもよい。
<変形例3>
実施の形態1では、走行計画生成装置10は、ステップS28で走行コストに基づき区間パスを選択した。変形例3として、走行計画生成装置10は、走行コストに加え、走行ポリシーに基づき区間パスを選択してもよい。走行ポリシーとは、できるだけ左車線を走行する、車線変更の回数を少なくする、早めに車線変更するといった、車両100の走行に関する方針である。
具体例としては、走行計画生成装置10は、走行ポリシーに合う走行状態ほどコストを低くし、走行ポリシーに合わない走行状態ほどコストを高くした上で、実施の形態1と同様に走行コストに基づき区間パスを選択する。具体的には、走行計画生成装置10は、走行ポリシーと走行状態とに応じて、コストに重み付けをした上で、実施の形態1と同様に走行コストに基づき区間パスを選択する。
これにより、ドライバー等の走行ポリシーに沿った走行計画を生成することが可能となる。
実施の形態1では、走行計画生成装置10は、ステップS28で走行コストに基づき区間パスを選択した。変形例3として、走行計画生成装置10は、走行コストに加え、走行ポリシーに基づき区間パスを選択してもよい。走行ポリシーとは、できるだけ左車線を走行する、車線変更の回数を少なくする、早めに車線変更するといった、車両100の走行に関する方針である。
具体例としては、走行計画生成装置10は、走行ポリシーに合う走行状態ほどコストを低くし、走行ポリシーに合わない走行状態ほどコストを高くした上で、実施の形態1と同様に走行コストに基づき区間パスを選択する。具体的には、走行計画生成装置10は、走行ポリシーと走行状態とに応じて、コストに重み付けをした上で、実施の形態1と同様に走行コストに基づき区間パスを選択する。
これにより、ドライバー等の走行ポリシーに沿った走行計画を生成することが可能となる。
<変形例4>
実施の形態1では、走行計画生成装置10の各部の機能がソフトウェアで実現された。しかし、変形例4として、走行計画生成装置10の各部の機能はハードウェアで実現されてもよい。この変形例4について、実施の形態1と異なる点を説明する。
実施の形態1では、走行計画生成装置10の各部の機能がソフトウェアで実現された。しかし、変形例4として、走行計画生成装置10の各部の機能はハードウェアで実現されてもよい。この変形例4について、実施の形態1と異なる点を説明する。
図18を参照して、変形例4に係る走行計画生成装置10の構成を説明する。
各部の機能がハードウェアで実現される場合、走行計画生成装置10は、プロセッサ11とメモリ12と記憶装置13とに代えて、処理回路16を備える。処理回路16は、走行計画生成装置10の各部の機能とメモリ12と記憶装置13との機能を実現する専用の電子回路である。
各部の機能がハードウェアで実現される場合、走行計画生成装置10は、プロセッサ11とメモリ12と記憶装置13とに代えて、処理回路16を備える。処理回路16は、走行計画生成装置10の各部の機能とメモリ12と記憶装置13との機能を実現する専用の電子回路である。
処理回路16は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックIC、GA(Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)が想定される。
各部の機能を1つの処理回路16で実現してもよいし、各部の機能を複数の処理回路16に分散させて実現してもよい。
各部の機能を1つの処理回路16で実現してもよいし、各部の機能を複数の処理回路16に分散させて実現してもよい。
<変形例5>
変形例5として、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。つまり、走行計画生成装置10の各部のうち、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。
変形例5として、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。つまり、走行計画生成装置10の各部のうち、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。
プロセッサ11とメモリ12と記憶装置13と処理回路16とを、総称して「プロセッシングサーキットリー」という。つまり、各部の機能は、プロセッシングサーキットリーにより実現される。
また、走行計画生成装置10の一部または全部を専用回路、例えばECU(Electronic Control Unit)、として構成してもよい。
実施の形態2.
実施の形態2は、車両100の周辺を走行する周辺車両200の走行計画を取得し、取得された走行計画に基づき車線変更の範囲Rを変更する点が実施の形態1と異なる。実施の形態2では、この異なる点を説明する。
実施の形態2は、車両100の周辺を走行する周辺車両200の走行計画を取得し、取得された走行計画に基づき車線変更の範囲Rを変更する点が実施の形態1と異なる。実施の形態2では、この異なる点を説明する。
***構成の説明***
図19を参照して、実施の形態2に係る走行計画生成装置10の構成を説明する。
走行計画生成装置10は、計画取得部25を備える点が、図1に示す走行計画生成装置10と異なる。計画取得部25の機能は、ソフトウェアにより実現される。
図19を参照して、実施の形態2に係る走行計画生成装置10の構成を説明する。
走行計画生成装置10は、計画取得部25を備える点が、図1に示す走行計画生成装置10と異なる。計画取得部25の機能は、ソフトウェアにより実現される。
***動作の説明***
図20を参照して、実施の形態2に係る走行計画生成装置10の動作を説明する。
実施の形態2に係る走行計画生成装置10の動作は、実施の形態2に係る走行計画生成方法に相当する。また、実施の形態2に係る走行計画生成装置10の動作は、実施の形態2に係る走行計画生成プログラムの処理に相当する。
図20を参照して、実施の形態2に係る走行計画生成装置10の動作を説明する。
実施の形態2に係る走行計画生成装置10の動作は、実施の形態2に係る走行計画生成方法に相当する。また、実施の形態2に係る走行計画生成装置10の動作は、実施の形態2に係る走行計画生成プログラムの処理に相当する。
計画取得部25は、走行計画生成装置10が起動されると、定期的に又はイベントの発生に応じて、通信装置33及び通信インタフェース14を介して、周辺車両200の走行計画を取得する。計画取得部25は、周辺車両200から直接走行計画を取得してもよいし、路側機といった装置から周辺車両200の走行計画を取得してもよい。
計画取得部25は、取得された走行計画をメモリ12に書き込み、一定時間経過後、走行計画をメモリ12から削除する。
計画取得部25は、取得された走行計画をメモリ12に書き込み、一定時間経過後、走行計画をメモリ12から削除する。
図10のステップS34が車両100の走行中に実行されると、計画生成部23は、計画取得部25によって取得された走行計画をメモリ12から読み出す。そして、計画生成部23は、読み出された走行計画を参照して、車線変更の範囲Rの開始地点41及び終了地点42を設定する。
図20を参照して具体的に説明する。まず、計画生成部23は、実施の形態1と同様の手順により車線変更の範囲Rとして、範囲RAを設定する。次に、計画生成部23は、周辺車両200の走行計画が示す周辺車両200が車線変更を行う範囲である周辺範囲ρが、範囲RAと重複しているか否かを判定する。計画生成部23は、周辺範囲ρが範囲RAと重複している場合には、周辺範囲ρと重複しなくなるまで範囲RAを手前にずらして、新たな範囲RBとする。なお、計画生成部23は、重複の仕方によっては、周辺範囲ρと重複しなくなるまで範囲RAを後にずらして、新たな範囲RBとしてもよい。
また、計画生成部23は、周辺範囲ρと全く重複しないように範囲Rを設定しなくても、少なくとも一部でも周辺範囲ρと重複しない範囲を含むように範囲Rを設定してもよい。
図20を参照して具体的に説明する。まず、計画生成部23は、実施の形態1と同様の手順により車線変更の範囲Rとして、範囲RAを設定する。次に、計画生成部23は、周辺車両200の走行計画が示す周辺車両200が車線変更を行う範囲である周辺範囲ρが、範囲RAと重複しているか否かを判定する。計画生成部23は、周辺範囲ρが範囲RAと重複している場合には、周辺範囲ρと重複しなくなるまで範囲RAを手前にずらして、新たな範囲RBとする。なお、計画生成部23は、重複の仕方によっては、周辺範囲ρと重複しなくなるまで範囲RAを後にずらして、新たな範囲RBとしてもよい。
また、計画生成部23は、周辺範囲ρと全く重複しないように範囲Rを設定しなくても、少なくとも一部でも周辺範囲ρと重複しない範囲を含むように範囲Rを設定してもよい。
***実施の形態2の効果***
以上のように、実施の形態2に係る走行計画生成装置10は、周辺車両200の走行計画が示す車線変更を行う周辺範囲ρと重複しないように、車両100の車線変更の範囲Rを設定する。これにより、周辺車両200の影響を受けずに車線変更を行うことができる走行計画を生成できる。その結果、交通全体の流れがスムーズになる。
以上のように、実施の形態2に係る走行計画生成装置10は、周辺車両200の走行計画が示す車線変更を行う周辺範囲ρと重複しないように、車両100の車線変更の範囲Rを設定する。これにより、周辺車両200の影響を受けずに車線変更を行うことができる走行計画を生成できる。その結果、交通全体の流れがスムーズになる。
***他の構成***
<変形例6>
実施の形態2では、図10のステップS34において周辺範囲ρと重複しないように車両100の車線変更の範囲Rを設定した。変形例6として、周辺範囲ρを動的地図データ134の一部として扱い、周辺範囲ρでの車線変更することに対してコストを高く設定してもよい。
この場合、図5のステップS25で対象区間が周辺範囲ρの前後でサブ区間に分割される。そして、図5のステップS28で区間パスが選択される際、周辺範囲ρで車線変更するサブパスはコストが高いため、そのサブパスが含まれない区間パスが選択される可能性が高くなる。その結果、周辺範囲ρと車線変更の範囲Rとが重複しない可能性が高くなる。
また、他の動的地図データ134等の状況によっては、ステップS27で周辺範囲ρで車線変更するサブパスの走行コストが閾値#1以上となり、そのサブパスは選択対象外に設定される場合もある。
<変形例6>
実施の形態2では、図10のステップS34において周辺範囲ρと重複しないように車両100の車線変更の範囲Rを設定した。変形例6として、周辺範囲ρを動的地図データ134の一部として扱い、周辺範囲ρでの車線変更することに対してコストを高く設定してもよい。
この場合、図5のステップS25で対象区間が周辺範囲ρの前後でサブ区間に分割される。そして、図5のステップS28で区間パスが選択される際、周辺範囲ρで車線変更するサブパスはコストが高いため、そのサブパスが含まれない区間パスが選択される可能性が高くなる。その結果、周辺範囲ρと車線変更の範囲Rとが重複しない可能性が高くなる。
また、他の動的地図データ134等の状況によっては、ステップS27で周辺範囲ρで車線変更するサブパスの走行コストが閾値#1以上となり、そのサブパスは選択対象外に設定される場合もある。
<変形例7>
実施の形態2では、走行計画生成装置10は、周辺車両200の走行計画を取得し利用した。変形例7として、走行計画生成装置10は、周辺車両200に向けて、車両100の走行計画を出力してもよい。
これにより、周辺車両200に、車線変更の範囲Rと重複しないように、周辺範囲ρを変更させてもよい。
実施の形態2では、走行計画生成装置10は、周辺車両200の走行計画を取得し利用した。変形例7として、走行計画生成装置10は、周辺車両200に向けて、車両100の走行計画を出力してもよい。
これにより、周辺車両200に、車線変更の範囲Rと重複しないように、周辺範囲ρを変更させてもよい。
<変形例8>
実施の形態2では、走行計画生成装置10は、周辺範囲ρと重複しないように車線変更の範囲Rを設定した。変形例8として、車両100の速度を調整して、車両100の進行方向における走行位置を、周辺車両200の進行方向における走行位置とずらしてもよい。つまり、走行計画生成装置10は、車線変更の範囲Rを変更するのではなく、走行計画における速度計画を変更してもよい。
これにより、車線変更の範囲Rが周辺範囲ρと重複していても、周辺車両200の影響を受けずに車線変更を行うことができるようになる。
実施の形態2では、走行計画生成装置10は、周辺範囲ρと重複しないように車線変更の範囲Rを設定した。変形例8として、車両100の速度を調整して、車両100の進行方向における走行位置を、周辺車両200の進行方向における走行位置とずらしてもよい。つまり、走行計画生成装置10は、車線変更の範囲Rを変更するのではなく、走行計画における速度計画を変更してもよい。
これにより、車線変更の範囲Rが周辺範囲ρと重複していても、周辺車両200の影響を受けずに車線変更を行うことができるようになる。
<変形例9>
実施の形態2では、走行計画生成装置10が車線変更の範囲Rを設定した。変形例9として、路側機といった他の装置が車両100及び周辺車両200の走行計画を取得して、他の装置が車両100の範囲R及び周辺車両200の周辺範囲ρを設定してもよい。
実施の形態2では、走行計画生成装置10が車線変更の範囲Rを設定した。変形例9として、路側機といった他の装置が車両100及び周辺車両200の走行計画を取得して、他の装置が車両100の範囲R及び周辺車両200の周辺範囲ρを設定してもよい。
以上、この発明の実施の形態及び変形例について説明した。これらの実施の形態及び変形例のうち、いくつかを組み合わせて実施してもよい。また、いずれか1つ又はいくつかを部分的に実施してもよい。なお、この発明は、以上の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
10 走行計画生成装置、11 プロセッサ、12 メモリ、13 記憶装置、14 通信インタフェース、15 表示インタフェース、16 処理回路、21 経路探索部、22 計画管理部、23 計画生成部、24 計画出力部、25 計画取得部、31 車両制御ECU、32 測位装置、33 通信装置、34 ナビゲーション装置、35 表示装置、36 入力装置、41 開始地点、42 終了地点、43 限界地点、44 車線変更禁止区間、100 車両。
Claims (12)
- 基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力する計画管理部と、
車両の走行状態と、前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づき、前記計画管理部によって出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間において前記車両が走行する車線を示す車線計画を含む走行計画を生成する計画生成部と
を備える走行計画生成装置。 - 前記走行状態は、前記車両が走行する車線と、前記車両の挙動とを含む
請求項1に記載の走行計画生成装置。 - 前記道路環境は、前記車両が走行する道路の属性と、前記道路の動的に変化する状態を表す動的条件とを含む
請求項1又は2に記載の走行計画生成装置。 - 前記走行計画生成装置は、前記コストに基づいて、前記各区間において自動運転又は手動運転のどちらで前記車両を制御するかを示すモード計画を生成する
請求項1から3までのいずれか1項に記載の走行計画生成装置。 - 前記コストは、前記走行状態と前記属性とに応じた基本コストと、前記走行状態と前記動的条件とに応じた付加コストとの和である
請求項3に記載の走行計画生成装置。 - 前記コストは、さらに、前記車両が備えるセンサ構成に応じた
請求項1から5までのいずれか1項に記載の走行計画生成装置。 - 前記計画生成部は、前記車両が走行する車線が変更されることを示す車線計画が生成された場合に、車線変更を行う範囲を設定する
請求項1から6までのいずれか1項に記載の走行計画生成装置。 - 前記計画生成部は、前記車線変更を行う範囲の終了点を起点として、運転手に対して手動運転による車線変更を促す案内を出力する案内計画を生成する
請求項7に記載の走行計画生成装置。 - 前記走行計画生成装置は、さらに、
前記車両の周辺にいる周辺車両が車線変更を行う周辺範囲を示す範囲情報を取得する計画取得部を備え、
前記計画生成部は、前記計画取得部によって取得された前記範囲情報が示す前記周辺範囲と重複しない範囲が含まれるように、前記車線変更を行う範囲を設定する
請求項7又は8に記載の走行計画生成装置。 - 前記計画生成部は、前記経路において前記コストが閾値を超えた区間は、前記手動運転で前記車両を制御することを示す前記モード計画を生成する
請求項4に記載の走行計画生成装置。 - プロセッサが、基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力し、
プロセッサが、車両の走行状態と、前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づき、出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間において前記車両が走行する車線を示す車線計画を含む走行計画を生成する
走行計画生成方法。 - 基準位置から目的地までの経路を示す経路情報を出力する計画管理処理と、
車両の走行状態と、前記車両が走行する道路環境とに応じたコストに基づき、前記計画管理処理によって出力された前記経路情報が示す経路を構成する各区間において前記車両が走行する車線を示す車線計画を含む走行計画を生成する計画生成処理と
をコンピュータに実行させる走行計画生成プログラム。
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