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JP7552288B2 - Driving assistance device and computer program - Google Patents

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JP7552288B2
JP7552288B2 JP2020194878A JP2020194878A JP7552288B2 JP 7552288 B2 JP7552288 B2 JP 7552288B2 JP 2020194878 A JP2020194878 A JP 2020194878A JP 2020194878 A JP2020194878 A JP 2020194878A JP 7552288 B2 JP7552288 B2 JP 7552288B2
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overtaking
route
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光宏 二村
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Aisin Corp
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Description

本発明は、車両の運転支援を行う運転支援装置及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a driving assistance device and a computer program that provide driving assistance for a vehicle.

道路で走行中の自車両の周辺において他車両等の自車両の走行に影響が生じる要因を検出した場合に適切な運転支援を行う為には、自車両がそれらの要因を回避するためにどのような走行軌道により走行を行うのが良いか、即ち推奨される走行軌道を特定することが重要である。 In order to provide appropriate driving assistance when factors that may affect the driving of the vehicle, such as other vehicles, are detected around the vehicle while the vehicle is traveling on a road, it is important to identify the best driving trajectory for the vehicle to avoid those factors, i.e., the recommended driving trajectory.

そこで、例えば特開2018-154200号公報には、自車両が走行する車線の前方に前方車両を検出した場合において、自車両の走行する道路上に一定距離間隔でノードとノード間を繋ぐリンクを設定し、更に前方車両の位置する範囲をNGゾーンとして設定し、NGゾーンを避けて進む為のリンクの連なりを車両の走行軌道として特定する技術について提案されている。 For example, JP 2018-154200 A proposes a technology in which, when a vehicle ahead is detected in the lane in which the vehicle is traveling, links are set at regular intervals on the road on which the vehicle is traveling that connect nodes between the nodes, and the range in which the vehicle ahead is located is set as a no-go zone, and the series of links that allow the vehicle to avoid the no-go zone is identified as the vehicle's traveling trajectory.

特開2018-154200号公報(第10-16頁、図4)JP 2018-154200 A (pages 10-16, FIG. 4)

ここで、上記特許文献1では自車両の走行する道路上にノードを設定する場合において、道路に含まれる全ての車線を対象とし、且つ一定距離間隔でノードを設定している。この場合において、道路上には自車両や前方車両以外にも多数の車両が走行しているのが通常であり、そのような状況で例えば車線移動して前方車両を回避する為の走行軌道を算出する為には車線変更するタイミングを限定すること、即ちノードを設定する間隔をある程度狭くする必要がある。 In the above-mentioned Patent Document 1, when setting nodes on the road on which the vehicle is traveling, the nodes are set at regular intervals for all lanes on the road. In this case, there are usually many other vehicles traveling on the road in addition to the vehicle itself and the vehicle ahead. In such a situation, in order to calculate a travel trajectory for avoiding a vehicle ahead by changing lanes, for example, it is necessary to limit the timing of lane changes, i.e., to narrow the intervals at which nodes are set to a certain extent.

しかしながら、ノードを設定する間隔が狭いと急な旋回や車線変更を伴う走行軌道となる虞がある。また、ノードやリンクの数が極めて多くなるので、走行軌道の算出に時間がかかり、適切な運転支援を行うことができない問題があった。 However, if the nodes are set too close together, the vehicle may have to make sudden turns or change lanes. In addition, the number of nodes and links becomes extremely large, which means that it takes a long time to calculate the vehicle's driving trajectory, making it difficult to provide appropriate driving assistance.

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、車両の走行に影響が生じる要因が存在することを検出した場合に、要因を回避する為の回避ノードを既存のレーンネットワーク上に新たに追加してレーンネットワークを再構築し、再構築された後のレーンネットワークを用いて車両の走行軌道を生成するので、ノードやリンクの数が必要以上に多くなることなく、また要因を回避するための適切な走行軌道を生成することを可能にした運転支援装置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。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the conventional technology, and aims to provide a driving assistance device and computer program that, when it detects the presence of a factor that affects vehicle driving, reconstructs the lane network by adding a new avoidance node to the existing lane network to avoid the factor, and generates a vehicle driving trajectory using the reconstructed lane network, thereby preventing the number of nodes and links from becoming too large, and making it possible to generate an appropriate driving trajectory to avoid the factor.

前記目的を達成するため本発明に係る第1の運転支援装置は、所定区間内の車両が選択し得る車線移動について交差点並びに車線の増減位置に設定されたノードとノード間を繋ぐリンクによって示したレーンネットワークを取得するレーンネットワーク取得手段と、車両周辺の所定の検出範囲における道路状況を取得する道路状況取得手段と、前記道路状況を用いて前記所定区間内に車両の走行に影響が生じる要因が存在することを検出した場合に、前記所定区間内において前記要因の存在によって車線移動が禁止される車線移動禁止区間を設定する禁止区間設定手段と、前記要因の存在しない車線であって前記車線移動禁止区間の始点に、前記要因の存在しない車線への車線移動を行う場合に車線移動を完了させる必要のある限界の地点として回避ノードを前記レーンネットワーク上に追加し、前記レーンネットワークを再構築するネットワーク再構築手段と、再構築された後の前記レーンネットワークに付加されたコストを用いて、前記所定区間の始点に位置する出発ノードから前記所定区間の終点に位置する目的ノードまで、前記車線移動禁止区間において前記要因の位置する車線を通過せずに前記要因を回避したルートを探索するルート探索手段と、前記ルートを用いて車両の走行軌道を生成する走行軌道生成手段と、前記走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、を有する。
また、本発明に係る第2の運転支援装置は、所定区間内の車両が選択し得る車線移動について交差点並びに車線の増減位置に設定されたノードとノード間を繋ぐリンクとによって示したレーンネットワークを取得するレーンネットワーク取得手段と、車両周辺の所定の検出範囲における道路状況を取得する道路状況取得手段と、前記道路状況を用いて前記所定区間内に車両の走行に影響が生じる要因が存在することを検出した場合に、前記要因を回避する為の追い越し開始ノード及び追い越し完了ノードを前記レーンネットワーク上に追加し、前記レーンネットワークを再構築するネットワーク再構築手段と、再構築された後の前記レーンネットワークに付加されたコストを用いて、前記所定区間の始点に位置する出発ノードから前記所定区間の終点に位置する目的ノードまで前記要因を回避したルートを探索するルート探索手段と、前記ルートを用いて車両の走行軌道を生成する走行軌道生成手段と、前記走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、を有し、前記ネットワーク再構築手段は、車両が前記要因を回避するために現在走行する車線から他の車線へと移動して追い越すと仮定した場合に、前記他の車線への移動を完了させる必要のある限界の地点を追い越し区間の始点とし、前記要因を追い越した後に前記他の車線から元の走行する車線へと戻る車線の移動を開始可能な最も早い地点を追い越し区間の終点として追い越し区間を設定し、前記要因の存在しない車線であって前記追い越し区間の始点に前記追い越し開始ノードを設定し、前記追い越し区間の終点に前記追い越し完了ノードを設定する。
尚、「運転支援」とは、運転者の車両操作の少なくとも一部を運転者に代わって行う又は補助する機能、或いは運転を支援する為の表示案内や音声案内を行うことをいう。
In order to achieve the above object, a first driving assistance device according to the present invention includes a lane network acquisition means for acquiring a lane network indicated by nodes set at intersections and positions where lanes increase or decrease and links connecting the nodes for lane changes that a vehicle may select within a specified section , a road condition acquisition means for acquiring road conditions within a specified detection range around the vehicle, a prohibited section setting means for, when detecting the presence of a factor that may affect vehicle travel within the specified section using the road conditions, setting a lane change prohibited section within the specified section in which lane changes are prohibited due to the presence of the factor, and a lane change prohibited section setting means for setting a lane change prohibited section within the specified section in which lane changes are prohibited due to the presence of the factor, and the lane network is reconstructed by adding an avoidance node to the lane network as a limit point where a lane movement must be completed when a lane movement is performed to a lane where no lane exists ; a route searching means for searching for a route that avoids the factor in the lane movement prohibited section from a departure node located at the start point of the specified section to a destination node located at the end point of the specified section, using a cost added to the reconstructed lane network ; a traveling trajectory generating means for generating a traveling trajectory of the vehicle using the route; and a driving assistance means for providing driving assistance to the vehicle based on the traveling trajectory.
The second driving assistance device according to the present invention includes a lane network acquisition means for acquiring a lane network indicated by nodes set at intersections and positions where lanes increase or decrease and links connecting the nodes for lane movements that a vehicle may select within a specified section, a road condition acquisition means for acquiring road conditions within a specified detection range around the vehicle, a network reconstruction means for, when detecting the presence of a factor that may affect the traveling of the vehicle within the specified section using the road conditions, adding an overtaking start node and an overtaking completion node to the lane network in order to avoid the factor and reconstructing the lane network, and a network reconstruction means for reconstructing the lane network using a cost added to the reconstructed lane network. The network reconstruction means has a route searching means for searching for a route that avoids the factor to a target node, a traveling trajectory generating means for generating a traveling trajectory of the vehicle using the route, and a driving assistance means for assisting the vehicle in driving based on the traveling trajectory, and when it is assumed that the vehicle moves from the lane in which it is currently traveling to another lane to avoid the factor and overtakes, sets an overtaking section as a start point of the overtaking section, and sets the earliest point at which the vehicle can start moving from the other lane back to the original traveling lane after overtaking the factor as an end point of the overtaking section, sets the overtaking start node to the start point of the overtaking section which is a lane in which the factor does not exist, and sets the overtaking completion node to the end point of the overtaking section.
In addition, "driving assistance" refers to a function that performs or assists at least a portion of the driver's vehicle operation on behalf of the driver, or provides visual guidance or audio guidance to assist driving.

また、本発明に係る第1のコンピュータプログラムは、車両において実施する運転支援に用いる支援情報を生成するプログラムである。具体的には、コンピュータを、所定区間内の車両が選択し得る車線移動について交差点並びに車線の増減位置に設定されたノードとノード間を繋ぐリンクによって示したレーンネットワークを取得するレーンネットワーク取得手段と、車両周辺の所定の検出範囲における道路状況を取得する道路状況取得手段と、前記道路状況を用いて前記所定区間内に車両の走行に影響が生じる要因が存在することを検出した場合に、前記所定区間内において前記要因の存在によって車線移動が禁止される車線移動禁止区間を設定する禁止区間設定手段と、前記要因の存在しない車線であって前記車線移動禁止区間の始点に、前記要因の存在しない車線への車線移動を行う場合に車線移動を完了させる必要のある限界の地点として回避ノードを前記レーンネットワーク上に追加し、前記レーンネットワークを再構築するネットワーク再構築手段と、再構築された後の前記レーンネットワークに付加されたコストを用いて、前記所定区間の始点に位置する出発ノードから前記所定区間の終点に位置する目的ノードまで、前記車線移動禁止区間において前記要因の位置する車線を通過せずに前記要因を回避したルートを探索するルート探索手段と、前記ルートを用いて車両の走行軌道を生成する走行軌道生成手段と、前記走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、して機能させる。
また、本発明に係る第2のコンピュータプログラムは、コンピュータを、所定区間内の車両が選択し得る車線移動について交差点並びに車線の増減位置に設定されたノードとノード間を繋ぐリンクとによって示したレーンネットワークを取得するレーンネットワーク取得手段と、車両周辺の所定の検出範囲における道路状況を取得する道路状況取得手段と、前記道路状況を用いて前記所定区間内に車両の走行に影響が生じる要因が存在することを検出した場合に、前記要因を回避する為の追い越し開始ノード及び追い越し完了ノードを前記レーンネットワーク上に追加し、前記レーンネットワークを再構築するネットワーク再構築手段と、再構築された後の前記レーンネットワークに付加されたコストを用いて、前記所定区間の始点に位置する出発ノードから前記所定区間の終点に位置する目的ノードまで前記要因を回避したルートを探索するルート探索手段と、前記ルートを用いて車両の走行軌道を生成する走行軌道生成手段と、前記走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、して機能させる為のコンピュータプログラムであって、前記ネットワーク再構築手段は、車両が前記要因を回避するために現在走行する車線から他の車線へと移動して追い越すと仮定した場合に、前記他の車線への移動を完了させる必要のある限界の地点を追い越し区間の始点とし、前記要因を追い越した後に前記他の車線から元の走行する車線へと戻る車線の移動を開始可能な最も早い地点を追い越し区間の終点として追い越し区間を設定し、前記要因の存在しない車線であって前記追い越し区間の始点に前記追い越し開始ノードを設定し、前記追い越し区間の終点に前記追い越し完了ノードを設定する。
A first computer program according to the present invention is a program for generating assistance information used for driving assistance implemented in a vehicle. Specifically, the computer includes a lane network acquisition means for acquiring a lane network indicated by nodes set at intersections and positions where lanes increase or decrease and links connecting the nodes with respect to lane changes that a vehicle may select within a predetermined section, a road condition acquisition means for acquiring road conditions within a predetermined detection range around the vehicle, a prohibited section setting means for setting a lane change prohibited section within the predetermined section in which lane change is prohibited due to the presence of the factor when it is detected that a factor that may affect vehicle travel exists within the predetermined section using the road conditions, and a lane change prohibited section setting means for setting a lane change prohibited section within the predetermined section in which lane change is prohibited due to the presence of the factor at a start point of the lane change prohibited section in a lane in which the factor does not exist. the lane network is reconstructed by adding an avoidance node to the lane network as a limit point where lane movement must be completed when making a lane movement of a predetermined length, and reconstructing the lane network; a route searching means for searching, using a cost added to the reconstructed lane network, for a route that avoids the factor in the lane movement prohibited section from a departure node located at the start point of the predetermined section to a destination node located at the end point of the predetermined section without passing through the lane in which the factor is located in the lane movement prohibited section ; a driving trajectory generating means for generating a driving trajectory of the vehicle using the route; and a driving assistance means for providing driving assistance to the vehicle based on the driving trajectory.
A second computer program according to the present invention includes a lane network acquisition means for acquiring a lane network indicated by nodes set at intersections and positions where lanes increase or decrease and links connecting the nodes for lane movement that a vehicle within a predetermined section may select; a road condition acquisition means for acquiring road conditions within a predetermined detection range around the vehicle; a network reconstruction means for, when detecting the presence of a factor that may affect vehicle travel within the predetermined section using the road conditions, adding an overtaking start node and an overtaking completion node to the lane network in order to avoid the factor and reconstructing the lane network; and a network reconstruction means for reconstructing the lane network using a cost added to the reconstructed lane network, A computer program for causing a network to function as a route search means for searching for a route that avoids the factor up to a certain point, a driving trajectory generation means for generating a driving trajectory of the vehicle using the route, and a driving assistance means for providing driving assistance to the vehicle based on the driving trajectory, wherein the network reconstruction means sets an overtaking section as the start point of the overtaking section, assuming that the vehicle moves from the lane in which it is currently traveling to another lane to overtake in order to avoid the factor, and sets the overtaking section as the earliest point at which the vehicle can start moving from the other lane back to the original lane after overtaking the factor, sets the overtaking start node at the start point of the overtaking section, which is a lane in which the factor does not exist, and sets the overtaking completion node at the end point of the overtaking section.

前記構成を有する本発明に係る第1の運転支援装置及びコンピュータプログラムによれば、車両の走行に影響が生じる要因が存在することを検出した場合に、要因を回避する為の回避ノードを既存のレーンネットワーク上に新たに追加してレーンネットワークを再構築し、再構築された後のレーンネットワークを用いて車両の走行軌道を生成するので、ノードやリンクの数が必要以上に多くなることなく、また要因を回避するための適切な走行軌道を生成することが可能となる。
また、第2の運転支援装置及びコンピュータプログラムによれば、車両の走行に影響が生じる要因が存在することを検出した場合に、要因を回避する為の追い越し開始ノード及び追い越し完了ノードを既存のレーンネットワーク上に新たに追加してレーンネットワークを再構築し、再構築された後のレーンネットワークを用いて車両の走行軌道を生成するので、ノードやリンクの数が必要以上に多くなることなく、また要因を回避するための適切な走行軌道を生成することが可能となる。
According to the first driving assistance device and computer program of the present invention having the above-mentioned configuration, when the presence of a factor that affects vehicle driving is detected, an avoidance node for avoiding the factor is newly added to the existing lane network to reconstruct the lane network, and a driving trajectory of the vehicle is generated using the reconstructed lane network, so that it is possible to generate an appropriate driving trajectory for avoiding the factor without increasing the number of nodes and links more than necessary.
In addition, according to the second driving assistance device and computer program, when the presence of a factor that will affect the vehicle's driving is detected, an overtaking start node and an overtaking completion node are newly added to the existing lane network to avoid the factor, thereby reconstructing the lane network, and the vehicle's driving trajectory is generated using the reconstructed lane network, thereby making it possible to generate an appropriate driving trajectory to avoid the factor without increasing the number of nodes and links more than necessary.

第1実施形態に係る運転支援システムを示した概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing a driving assistance system according to a first embodiment. 第1実施形態に係る運転支援システムの構成を示したブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a driving assistance system according to a first embodiment. 第1実施形態に係るナビゲーション装置を示したブロック図である。1 is a block diagram showing a navigation device according to a first embodiment. 第1実施形態に係る自動運転支援プログラムのフローチャートである。4 is a flowchart of an autonomous driving assistance program according to the first embodiment. 高精度地図情報の取得されるエリアを示した図である。FIG. 2 is a diagram showing an area for which high-precision map information is acquired. 静的走行軌道生成処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。13 is a flowchart of a sub-processing program of a static traveling trajectory generation process. 車両の走行予定経路の一例を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a planned driving route of a vehicle. 図7に示す走行予定経路に対して構築されたレーンネットワークの一例を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a lane network constructed for the planned travel route shown in FIG. 7 . 交差点の通過前の道路に含まれる車線と交差点の通過後の道路に含まれる車線との対応関係を示すレーンフラグの一例を示した図である。11 is a diagram showing an example of a lane flag indicating a correspondence relationship between lanes included in a road before passing through an intersection and lanes included in a road after passing through the intersection. FIG. 基準ルートと候補ルートを示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a reference route and candidate routes. 設定された車線変更位置を考慮した基準ルートと候補ルートを示した図である。FIG. 11 is a diagram showing a reference route and candidate routes taking into account set lane change positions. 走行する車線とレーンコストの関係を示した図である。FIG. 13 is a diagram showing the relationship between a travel lane and a lane cost. 交差点内の静的走行軌道の算出方法について説明した図である。10A and 10B are diagrams illustrating a method for calculating a static driving trajectory within an intersection. 第1実施形態に係る動的走行軌道生成処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。5 is a flowchart of a sub-processing program of a dynamic traveling trajectory generation process according to the first embodiment. 車線移動禁止区間の一例を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a lane change prohibited section; レーンネットワークに対して新たに設定される回避ノードを示した図である。FIG. 13 is a diagram showing a newly set avoidance node for a lane network. レーンネットワークに対して新たに設定される回避ノードを示した図である。FIG. 13 is a diagram showing a newly set avoidance node for a lane network. 回避ノードに基づいてレーンネットワークを再構築した例を示した図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of reconstructing a lane network based on avoided nodes. 再構築したレーンネットワークに基づいて算出される走行軌道を示した図である。FIG. 13 is a diagram showing a driving trajectory calculated based on a reconstructed lane network. 走行軌道反映処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。13 is a flowchart of a sub-processing program of a travel trajectory reflection process. 第2実施形態に係る動的走行軌道生成処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。13 is a flowchart of a sub-processing program of a dynamic traveling trajectory generation process according to the second embodiment. 追い越し区間の一例を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an overtaking section. レーンネットワークに対して新たに設定される追い越し開始ノード及び追い越し完了ノードを示した図である。A figure showing an overtaking start node and an overtaking completion node that are newly set for a lane network. レーンネットワークに対して新たに設定される追い越し開始ノード及び追い越し完了ノードを示した図である。A figure showing an overtaking start node and an overtaking completion node that are newly set for a lane network. 追い越し開始ノード及び追い越し完了ノードに基づいてレーンネットワークを再構築した例を示した図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a lane network reconstructed based on an overtaking start node and an overtaking completion node. 再構築したレーンネットワークに基づいて算出される走行軌道を示した図である。FIG. 13 is a diagram showing a driving trajectory calculated based on a reconstructed lane network.

以下、本発明に係る運転支援装置をナビゲーション装置1に具体化した第1実施形態及び第2実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。 Below, a first embodiment and a second embodiment in which the driving assistance device according to the present invention is embodied in a navigation device 1 will be described in detail with reference to the drawings.

[第1実施形態]
先ず、第1実施形態に係るナビゲーション装置1を含む運転支援システム2の概略構成について図1及び図2を用いて説明する。図1は第1実施形態に係る運転支援システム2を示した概略構成図である。図2は第1実施形態に係る運転支援システム2の構成を示したブロック図である。
[First embodiment]
First, a schematic configuration of a driving assistance system 2 including a navigation device 1 according to the first embodiment will be described with reference to Figures 1 and 2. Figure 1 is a schematic configuration diagram showing the driving assistance system 2 according to the first embodiment. Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the driving assistance system 2 according to the first embodiment.

図1に示すように、第1実施形態に係る運転支援システム2は、情報配信センタ3が備えるサーバ装置4と、車両5に搭載されて車両5の自動運転に関する各種支援を行うナビゲーション装置1と、を基本的に有する。また、サーバ装置4とナビゲーション装置1は通信ネットワーク網6を介して互いに電子データを送受信可能に構成されている。尚、ナビゲーション装置1の代わりに、車両5に搭載された他の車載器や車両5に関する制御を行う車両制御装置を用いても良い。 As shown in FIG. 1, the driving assistance system 2 according to the first embodiment basically includes a server device 4 provided in an information distribution center 3, and a navigation device 1 that is mounted on a vehicle 5 and provides various types of assistance related to the automatic driving of the vehicle 5. The server device 4 and the navigation device 1 are configured to be able to transmit and receive electronic data to each other via a communication network 6. Note that instead of the navigation device 1, other on-board devices mounted on the vehicle 5 or a vehicle control device that controls the vehicle 5 may be used.

ここで、車両5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や道なりに沿って自動的に走行を行う自動運転支援による支援走行が可能な車両とする。 Here, vehicle 5 is a vehicle capable of manual driving based on the user's driving operations, as well as assisted driving using automatic driving assistance, in which the vehicle automatically drives along a pre-set route or road without the user's driving operations.

また、自動運転支援は全ての道路区間に対して行っても良いし、特定の道路区間(例えば境界にゲート(有人無人、有料無料は問わない)が設けられた高速道路)を車両が走行する間のみ行う構成としても良い。以下の説明では車両の自動運転支援が行われる自動運転区間は、一般道や高速道路を含む全ての道路区間に加えて駐車場も含むこととし、車両が走行を開始してから走行を終了するまで(車両を駐車するまで)の間において基本的に自動運転支援が行われるとして説明する。但し、車両が自動運転区間を走行する場合には必ず自動運転支援が行われるのではなく、ユーザにより自動運転支援を行うことが選択され(例えば自動運転開始ボタンをONする)、且つ自動運転支援による走行を行わせることが可能と判定された状況でのみ行うのが望ましい。一方で、車両5は自動運転支援による支援走行のみ可能な車両としても良い。 Autonomous driving assistance may be provided for all road sections, or may be provided only while the vehicle is traveling on a specific road section (for example, a highway with a gate (manned or unmanned, toll or free) at the boundary). In the following explanation, the autonomous driving section where autonomous driving assistance is provided includes parking lots as well as all road sections including general roads and highways, and the autonomous driving assistance is basically provided from the time the vehicle starts traveling to the time it ends traveling (until the vehicle is parked). However, autonomous driving assistance is not always provided when the vehicle travels on an autonomous driving section, but is preferably provided only when the user selects to provide autonomous driving assistance (for example, by turning on the autonomous driving start button) and it is determined that autonomous driving assistance is possible. On the other hand, the vehicle 5 may be a vehicle that is only capable of assisted driving with autonomous driving assistance.

そして、自動運転支援における車両制御では、例えば、車両の現在位置、車両が走行する車線、周辺の障害物の位置を随時検出し、後述のようにナビゲーション装置1で生成された走行軌道に沿って、同じく生成された速度計画に従った速度で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、第1実施形態の自動運転支援による支援走行では、車線変更や右左折や駐車操作についても上記自動運転支援による車両制御を行うことにより走行するが、車線変更や右左折や駐車操作等の特殊な走行については自動運転支援による走行は行わずに手動運転により行う構成としても良い。 In the vehicle control in the automated driving assistance, for example, the current position of the vehicle, the lane on which the vehicle is traveling, and the positions of surrounding obstacles are detected at any time, and the vehicle control of the steering, drive source, brakes, etc. is automatically performed so that the vehicle travels along the travel trajectory generated by the navigation device 1 at a speed according to the speed plan generated as described below. Note that in the assisted driving by the automated driving assistance of the first embodiment, lane changes, right and left turns, and parking operations are also performed by performing the vehicle control by the above-mentioned automated driving assistance, but special driving such as lane changes, right and left turns, and parking operations may be performed by manual driving without driving by the automated driving assistance.

一方、ナビゲーション装置1は、車両5に搭載され、ナビゲーション装置1が有する地図データ或いは外部から取得した地図データに基づいて自車位置周辺の地図を表示したり、ユーザの目的地の入力を行ったり、地図画像上において車両の現在位置を表示したり、設定された案内経路に沿った移動案内を行う車載機である。第1実施形態では特に自動運転支援による支援走行を車両が行う場合に、自動運転支援に関する各種支援情報を生成する。支援情報としては例えば車両の走行が推奨される走行軌道(推奨される車線移動態様を含む)、目的地において車両を駐車する駐車スペース、走行する際の車速を示す速度計画等がある。尚、ナビゲーション装置1の詳細については後述する。 Meanwhile, the navigation device 1 is an in-vehicle device that is mounted on the vehicle 5 and displays a map of the area around the vehicle's position based on map data held by the navigation device 1 or map data acquired from an external source, allows the user to input a destination, displays the vehicle's current position on a map image, and provides travel guidance along a set guide route. In the first embodiment, various types of support information related to automatic driving support are generated, particularly when the vehicle is performing assisted driving using automatic driving support. Examples of the support information include a recommended driving trajectory for the vehicle (including a recommended lane movement pattern), a parking space for parking the vehicle at the destination, and a speed plan indicating the vehicle speed when driving. Details of the navigation device 1 will be described later.

また、サーバ装置4は、ナビゲーション装置1の要求に応じて経路探索の実行を行うことも可能である。具体的には、ナビゲーション装置1からサーバ装置4へと出発地や目的地等の経路探索に必要な情報が経路探索要求とともに送信される(但し、再探索の場合には目的地に関する情報は必ずしも送信する必要は無い)。そして経路探索要求を受信したサーバ装置4は、サーバ装置4の有する地図情報を用いて経路探索を行い、出発地から目的地までの推奨経路を特定する。その後、特定された推奨経路を要求元のナビゲーション装置1へと送信する。そして、ナビゲーション装置1は受信した推奨経路に関する情報をユーザに提供したり、推奨経路を使って後述のように自動運転支援に関する各種支援情報を生成することも可能である。 The server device 4 can also perform route searches in response to requests from the navigation device 1. Specifically, information required for route searches, such as the starting point and destination, is sent from the navigation device 1 to the server device 4 along with a route search request (however, in the case of a re-search, information about the destination does not necessarily need to be sent). The server device 4 that receives the route search request then performs a route search using map information held by the server device 4, and identifies a recommended route from the starting point to the destination. It then transmits the identified recommended route to the navigation device 1 that made the request. The navigation device 1 can then provide the user with information about the received recommended route, or use the recommended route to generate various types of support information related to autonomous driving support, as described below.

更に、サーバ装置4は、上記経路探索に用いる通常の地図情報とは別に、より精度の高い地図情報である高精度地図情報を有している。高精度地図情報は、例えば道路のレーン形状(車線単位の道路形状や曲率、車線幅等)と道路に描かれた区画線(車道中央線、車線境界線、車道外側線、誘導線等)に関する情報が含まれる。また、その他に交差点に関する情報、駐車場に関する情報等も含まれる。そして、サーバ装置4はナビゲーション装置1からの要求に応じて高精度地図情報を配信し、ナビゲーション装置1はサーバ装置4から配信された高精度地図情報を用いて後述のように自動運転支援に関する各種支援情報を生成する。尚、高精度地図情報は基本的に道路(リンク)及びその周辺のみを対象とした地図情報であるが、道路周辺以外のエリアについても含む地図情報としても良い。 Furthermore, the server device 4 has high-precision map information, which is map information with higher accuracy, in addition to the normal map information used for the above route search. The high-precision map information includes, for example, information on the lane shape of the road (road shape and curvature for each lane, lane width, etc.) and the dividing lines drawn on the road (center line, lane boundary line, outer line of the road, guiding line, etc.). It also includes information on intersections, parking lots, etc. The server device 4 distributes the high-precision map information in response to a request from the navigation device 1, and the navigation device 1 uses the high-precision map information distributed from the server device 4 to generate various support information related to automatic driving support, as described below. Note that the high-precision map information is basically map information that only covers roads (links) and their surroundings, but it may also be map information that includes areas other than the surroundings of the roads.

但し、上述した経路探索処理については必ずしもサーバ装置4で行う必要は無く、地図情報を有するナビゲーション装置1であればナビゲーション装置1で行っても良い。また、高精度地図情報についてもサーバ装置4から配信されるのではなくナビゲーション装置1が予め有するようにしても良い。 However, the above-mentioned route search process does not necessarily have to be performed by the server device 4, and may be performed by the navigation device 1 as long as the navigation device 1 has map information. In addition, the high-precision map information may not be distributed from the server device 4, but may be stored in advance in the navigation device 1.

また、通信ネットワーク網6は全国各地に配置された多数の基地局と、各基地局を管理及び制御する通信会社とを含み、基地局及び通信会社を有線(光ファイバー、ISDN等)又は無線で互いに接続することにより構成されている。ここで、基地局はナビゲーション装置1との通信をするトランシーバー(送受信機)とアンテナを有する。そして、基地局は通信会社の間で無線通信を行う一方、通信ネットワーク網6の末端となり、基地局の電波が届く範囲(セル)にあるナビゲーション装置1の通信をサーバ装置4との間で中継する役割を持つ。 The communication network 6 includes numerous base stations located throughout the country and communication companies that manage and control each base station, and is configured by connecting the base stations and communication companies to each other via wire (optical fiber, ISDN, etc.) or wirelessly. Here, the base stations have transceivers (transmitters/receivers) and antennas that communicate with the navigation device 1. The base stations perform wireless communication between the communication companies, and are also at the end of the communication network 6, and have the role of relaying communications between the navigation device 1 that is within the range (cell) of the base station's radio waves and the server device 4.

続いて、運転支援システム2におけるサーバ装置4の構成について図2を用いてより詳細に説明する。サーバ装置4は、図2に示すようにサーバ制御部11と、サーバ制御部11に接続された情報記録手段としてのサーバ側地図DB12と、高精度地図DB13と、サーバ側通信装置14とを備える。 Next, the configuration of the server device 4 in the driving assistance system 2 will be described in more detail with reference to FIG. 2. As shown in FIG. 2, the server device 4 includes a server control unit 11, a server-side map DB 12 as an information recording means connected to the server control unit 11, a high-precision map DB 13, and a server-side communication device 14.

サーバ制御部11は、サーバ装置4の全体の制御を行う制御ユニット(MCU、MPU等)であり、演算装置及び制御装置としてのCPU21、並びにCPU21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RAM22、制御用のプログラム等が記録されたROM23、ROM23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24等の内部記憶装置を備えている。尚、サーバ制御部11は、後述のナビゲーション装置1のECUとともに処理アルゴリズムとしての各種手段を有する。 The server control unit 11 is a control unit (MCU, MPU, etc.) that controls the entire server device 4, and includes a CPU 21 as an arithmetic device and control device, a RAM 22 used as a working memory when the CPU 21 performs various arithmetic processing, a ROM 23 in which control programs and the like are recorded, and an internal storage device such as a flash memory 24 for storing programs read from the ROM 23. The server control unit 11 has various means as processing algorithms together with the ECU of the navigation device 1 described below.

一方、サーバ側地図DB12は、外部からの入力データや入力操作に基づいて登録された最新のバージョンの地図情報であるサーバ側地図情報が記憶される記憶手段である。ここで、サーバ側地図情報は、道路網を始めとして経路探索、経路案内及び地図表示に必要な各種情報から構成されている。例えば、道路網を示すノード及びリンクを含むネットワークデータ、道路(リンク)に関するリンクデータ、ノード点に関するノードデータ、各交差点に関する交差点データ、施設等の地点に関する地点データ、地図を表示するための地図表示データ、経路を探索するための探索データ、地点を検索するための検索データ等からなる。 Meanwhile, the server-side map DB 12 is a storage means for storing server-side map information, which is the latest version of map information registered based on external input data and input operations. Here, the server-side map information is composed of various information necessary for route search, route guidance and map display, including the road network. For example, it is composed of network data including nodes and links indicating the road network, link data related to roads (links), node data related to node points, intersection data related to each intersection, point data related to points such as facilities, map display data for displaying the map, search data for searching for routes, search data for searching for points, etc.

また、高精度地図DB13は、上記サーバ側地図情報よりも精度の高い地図情報である高精度地図情報15が記憶される記憶手段である。高精度地図情報15は、特に車両が走行対象となる道路や駐車場等に関してより詳細な情報を格納した地図情報であり、第1実施形態では例えば道路のレーン形状(車線単位の道路形状や曲率、車線幅等)と道路に描かれた区画線(車道中央線、車線境界線、車道外側線、誘導線等)に関する情報が含まれる。また、更に高精度地図DB13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、ノード間のリンク形状(例えばカーブ道路ではカーブの形状)を特定する為の形状補完点データ、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。特に第1実施形態では、道路の車線数に加えて、車線毎の進行方向の通行区分や道路の繋がり(具体的には、交差点の通過前の道路に含まれる車線と交差点の通過後の道路に含まれる車線との対応関係)を特定する情報についても記憶されている。更に、道路に設定されている制限速度についても記憶されている。また、高精度地図情報は基本的に道路(リンク)及びその周辺のみを対象とした地図情報であるが、道路周辺以外のエリアについても含む地図情報としても良い。また、図2に示す例ではサーバ側地図DB12に格納されるサーバ側地図情報と高精度地図情報15とは異なる地図情報としているが、高精度地図情報15はサーバ側地図情報の一部としても良い。 The high-precision map DB 13 is a storage means for storing high-precision map information 15, which is map information with higher accuracy than the server-side map information. The high-precision map information 15 is map information that stores more detailed information, particularly on roads and parking lots on which the vehicle is traveling, and in the first embodiment, includes information on the lane shape of the road (road shape and curvature for each lane, lane width, etc.) and dividing lines drawn on the road (center line of the road, lane boundary line, outer side line of the road, guiding line, etc.). Further, the high-precision map DB 13 stores data representing the width, gradient, cant, bank, road surface condition, shape complement point data for specifying the link shape between nodes (for example, the shape of the curve in the case of a curved road) for each link constituting the road, merging sections, road structure, number of lanes on the road, points where the number of lanes decreases, points where the width narrows, railroad crossings, etc. for corners, data representing the radius of curvature, intersections, T-junctions, corner entrances and exits, etc. for road attributes, data representing downhill roads, uphill roads, etc. for road types, and data representing general roads such as national highways, prefectural roads, and narrow streets, as well as toll roads such as national expressways, urban expressways, motorways, general toll roads, and toll bridges, etc. In particular, in the first embodiment, in addition to the number of lanes on the road, information is also stored that specifies the traffic divisions in the travel direction for each lane and the connection of the roads (specifically, the correspondence between the lanes on the road before passing through the intersection and the lanes on the road after passing through the intersection). Furthermore, the speed limit set for the road is also stored. Furthermore, although the high-precision map information is basically map information that only covers roads (links) and their surroundings, it may also be map information that includes areas other than the surroundings of roads. Also, in the example shown in FIG. 2, the server-side map information stored in the server-side map DB 12 and the high-precision map information 15 are different map information, but the high-precision map information 15 may be a part of the server-side map information.

一方、サーバ側通信装置14は各車両5のナビゲーション装置1と通信ネットワーク網6を介して通信を行う為の通信装置である。また、ナビゲーション装置1以外にインターネット網や、交通情報センタ、例えば、VICS(登録商標:Vehicle Information and Communication System)センタ等から送信された渋滞情報、規制情報、交通事故情報等の各情報から成る交通情報の受信についても可能である。 On the other hand, the server-side communication device 14 is a communication device for communicating with the navigation device 1 of each vehicle 5 via the communication network 6. It is also possible to receive traffic information, such as congestion information, regulation information, and traffic accident information, sent from sources other than the navigation device 1, such as the Internet network and traffic information centers, for example, VICS (registered trademark: Vehicle Information and Communication System) centers.

次に、車両5に搭載されたナビゲーション装置1の概略構成について図3を用いて説明する。図3は第1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。 Next, the schematic configuration of the navigation device 1 mounted on the vehicle 5 will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a block diagram showing the navigation device 1 according to the first embodiment.

図3に示すように第1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31と、各種のデータが記録されたデータ記録部32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ECU33と、ユーザからの操作を受け付ける操作部34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35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36と、記憶媒体であるDVDを読み取るDVDドライブ37と、プローブセンタやVICS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38と、を有する。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39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ECU40とも双方向通信可能に接続されている。 As shown in FIG. 3, the navigation device 1 according to the first embodiment includes a current position detection unit 31 that detects the current position of the vehicle in which the navigation device 1 is mounted, a data recording unit 32 in which various data is recorded, a navigation ECU 33 that performs various calculation processes based on input information, an operation unit 34 that accepts operations from the user, a liquid crystal display 35 that displays to the user a map of the area around the vehicle and information on the guide route (the planned route of the vehicle) set in the navigation device 1, a speaker 36 that outputs voice guidance regarding the route guide, a DVD drive 37 that reads a DVD, which is a storage medium, and a communication module 38 that communicates with an information center such as a probe center or a VICS center. In addition, the navigation device 1 is connected to an external camera 39 and various sensors installed in the vehicle in which the navigation device 1 is mounted via an in-vehicle network such as a CAN. Furthermore, the navigation device 1 is also connected to a vehicle control ECU 40 that performs various controls on the vehicle in which the navigation device 1 is mounted, so that bidirectional communication is possible.

以下に、ナビゲーション装置1が有する各構成要素について順に説明する。
現在位置検出部31は、GPS41、車速センサ42、ステアリングセンサ43、ジャイロセンサ44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42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ECU33に出力する。そして、ナビゲーションECU33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。
Each of the components of the navigation device 1 will be described below in order.
The current position detection unit 31 is composed of a GPS 41, a vehicle speed sensor 42, a steering sensor 43, a gyro sensor 44, etc., and is capable of detecting the current vehicle position, direction, vehicle running speed, current time, etc. Here, the vehicle speed sensor 42 in particular is a sensor for detecting the travel distance and vehicle speed of the vehicle, and generates pulses in response to the rotation of the drive wheels of the vehicle and outputs the pulse signal to the navigation ECU 33. The navigation ECU 33 then calculates the rotation speed and travel distance of the drive wheels by counting the generated pulses. It is not necessary for the navigation device 1 to be equipped with all of the above four types of sensors, and the navigation device 1 may be configured to be equipped with only one or a plurality of these types of sensors.

また、データ記録部32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DB45やキャッシュ46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32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等の光ディスクを有しても良い。また、第1実施形態では上述したようにサーバ装置4において目的地までの経路を探索するので、地図情報DB45については省略しても良い。地図情報DB45を省略した場合であっても、必要に応じてサーバ装置4から地図情報を取得することも可能である。 The data recording unit 32 also includes a hard disk (not shown) as an external storage device and recording medium, and a recording head (not shown) which is a driver for reading the map information DB 45, cache 46, and predetermined programs recorded on the hard disk and writing predetermined data to the hard disk. The data recording unit 32 may include a flash memory, a memory card, or an optical disk such as a CD or DVD instead of a hard disk. In the first embodiment, the server device 4 searches for a route to the destination as described above, so the map information DB 45 may be omitted. Even if the map information DB 45 is omitted, it is possible to obtain map information from the server device 4 as necessary.

ここで、地図情報DB45は、例えば、道路(リンク)に関するリンクデータ、ノード点に関するノードデータ、経路の探索や変更に係る処理に用いられる探索データ、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。 Here, the map information DB45 is a storage means that stores, for example, link data related to roads (links), node data related to node points, search data used in processes related to route search and change, facility data related to facilities, map display data for displaying the map, intersection data related to each intersection, search data for searching for locations, etc.

一方、キャッシュ46は、過去にサーバ装置4から配信された高精度地図情報15が保管される記憶手段である。保管する期間は適宜設定可能であるが、例えば記憶されてから所定期間(例えば1カ月)としても良いし、車両のACC電源(accessory power supply)がOFFされるまでとしても良い。また、キャッシュ46に格納されるデータ量が上限となった後に古いデータから順次削除するようにしても良い。そして、ナビゲーションECU33は、キャッシュ46に格納された高精度地図情報15を用いて、自動運転支援に関する各種支援情報を生成する。詳細については後述する。 On the other hand, the cache 46 is a storage means for storing high-precision map information 15 previously distributed from the server device 4. The storage period can be set as appropriate, but may be, for example, a predetermined period from storage (e.g., one month), or until the vehicle's ACC power source (accessory power supply) is turned off. In addition, once the amount of data stored in the cache 46 reaches an upper limit, the oldest data may be deleted in order. The navigation ECU 33 then uses the high-precision map information 15 stored in the cache 46 to generate various types of assistance information related to autonomous driving assistance. Details will be described later.

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)33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CPU51、並びにCPU51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RAM52、制御用のプログラムのほか、後述の自動運転支援プログラム(図4参照)等が記録されたROM53、ROM53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54等の内部記憶装置を備えている。尚、ナビゲーションECU33は、処理アルゴリズムとしての各種手段を有する。例えば、レーンネットワーク取得手段は、所定区間内の車両が選択し得る車線移動についてノードとノード間を繋ぐリンクによって示したレーンネットワークを取得する。道路状況取得手段は、車両周辺の所定の検出範囲における道路状況を取得する。ネットワーク再構築手段は、道路状況を用いて所定区間内に車両の走行に影響が生じる要因が存在することを検出した場合に、要因を回避する為の回避ノードをレーンネットワーク上に追加し、レーンネットワークを再構築する。ルート探索手段は、再構築された後のレーンネットワークに付加されたコストを用いて、所定区間の始点に位置する出発ノードから所定区間の終点に位置する目的ノードまで要因を回避したルートを探索する。走行軌道生成手段は、ルートを用いて車両の走行軌道を生成する。運転支援手段は、走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う。 On the other hand, the navigation ECU (electronic control unit) 33 is an electronic control unit that controls the entire navigation device 1, and includes a CPU 51 as a calculation device and a control device, a RAM 52 that is used as a working memory when the CPU 51 performs various calculation processes and stores route data when a route is searched, a ROM 53 that stores a control program as well as an automatic driving assistance program (see FIG. 4) described later, and an internal storage device such as a flash memory 54 that stores a program read from the ROM 53. The navigation ECU 33 has various means as processing algorithms. For example, the lane network acquisition means acquires a lane network that is shown by links connecting nodes and nodes for lane movements that a vehicle can select within a specified section. The road condition acquisition means acquires road conditions within a specified detection range around the vehicle. When the network reconstruction means detects the presence of a factor that affects the vehicle's driving within a specified section using the road conditions, it adds an avoidance node to the lane network to avoid the factor and reconstructs the lane network. The route search means uses the cost added to the reconstructed lane network to search for a route that avoids factors from a departure node located at the start point of a specified section to a destination node located at the end point of the specified section. The travel trajectory generation means generates a travel trajectory of the vehicle using the route. The driving assistance means provides driving assistance for the vehicle based on the travel trajectory.

操作部34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)を有する。そして、ナビゲーションECU33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34は液晶ディスプレイ35の前面に設けたタッチパネルを有しても良い。また、マイクと音声認識装置を有しても良い。 The operation unit 34 is operated when inputting the departure point as the starting point of the journey and the destination as the ending point of the journey, and has a number of operation switches (not shown) such as various keys and buttons. The navigation ECU 33 controls the execution of various corresponding operations based on switch signals output by pressing each switch. The operation unit 34 may have a touch panel provided on the front side of the liquid crystal display 35. It may also have a microphone and a voice recognition device.

また、液晶ディスプレイ35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。尚、液晶ディスプレイ35の代わりに、HUDやHMDを用いても良い。 The LCD display 35 also displays map images including roads, traffic information, operation guidance, operation menus, key guidance, guidance information along the guided route (planned driving route), news, weather forecasts, time, emails, television programs, etc. Note that a HUD or HMD may be used instead of the LCD display 35.

また、スピーカ36は、ナビゲーションECU33からの指示に基づいて案内経路(走行予定経路)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。 The speaker 36 also outputs voice guidance to guide the vehicle along the guided route (planned driving route) based on instructions from the navigation ECU 33, as well as traffic information.

また、DVDドライブ37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DB45の更新等が行われる。尚、DVDドライブ37に替えてメモリーカードを読み書きする為のカードスロットを設けても良い。 The DVD drive 37 is a drive capable of reading data recorded on recording media such as DVDs and CDs. Based on the read data, music and video are played, and the map information DB 45 is updated. Instead of the DVD drive 37, a card slot for reading and writing to a memory card may be provided.

また、通信モジュール38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、サーバ装置4で探索された経路情報や高精度地図情報15をサーバ装置4との間で送受信するのにも用いられる。 The communication module 38 is a communication device for receiving traffic information, probe information, weather information, etc. transmitted from a traffic information center, such as a VICS center or a probe center, and is, for example, a mobile phone or DCM. It also includes a vehicle-to-vehicle communication device for communicating between vehicles, and a road-to-vehicle communication device for communicating with roadside devices. It is also used to transmit and receive route information and high-precision map information 15 searched by the server device 4 to and from the server device 4.

また、車外カメラ39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39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、ナビゲーションECU33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の障害物を検出し、検出結果に基づいて自動運転支援に関する各種支援情報を生成する。例えば、障害物を検出した場合には、障害物を回避或いは追従して走行する新たな走行軌道を生成する。尚、車外カメラ39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、障害物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やレーザセンサ等のセンサや車車間通信や路車間通信を用いても良い。 The exterior camera 39 is composed of a camera using a solid-state image sensor such as a CCD, and is attached to the top of the front bumper of the vehicle with the optical axis oriented downward at a predetermined angle from the horizontal. When the vehicle is traveling in an automatic driving section, the exterior camera 39 captures the area ahead of the vehicle in the direction of travel. The navigation ECU 33 performs image processing on the captured image to detect obstacles such as dividing lines drawn on the road on which the vehicle is traveling and other vehicles in the vicinity, and generates various support information related to automatic driving support based on the detection results. For example, when an obstacle is detected, a new driving trajectory is generated to avoid or follow the obstacle. The exterior camera 39 may be configured to be placed behind or to the side of the vehicle in addition to the front. Instead of a camera, a sensor such as a millimeter wave radar or a laser sensor, or vehicle-to-vehicle communication or road-to-vehicle communication may be used as a means for detecting obstacles.

また、車両制御ECU40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ECU40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、第1実施形態では特に車両において自動運転支援が開始された後に、各駆動部を制御することにより車両の自動運転支援を実施する。また、自動運転支援中にユーザによってオーバーライドが行われた場合には、オーバーライドが行われたことを検出する。 The vehicle control ECU 40 is an electronic control unit that controls the vehicle in which the navigation device 1 is mounted. The vehicle control ECU 40 is also connected to each driving part of the vehicle, such as the steering, brakes, and accelerator, and in the first embodiment, after automatic driving assistance is started in the vehicle, the vehicle control ECU 40 controls each driving part to implement automatic driving assistance for the vehicle. If an override is performed by the user during automatic driving assistance, the ECU 40 detects that an override has been performed.

ここで、ナビゲーションECU33は、走行開始後にCANを介して車両制御ECU40に対してナビゲーション装置1で生成された自動運転支援に関する各種支援情報を送信する。そして、車両制御ECU40は受信した各種支援情報を用いて走行開始後の自動運転支援を実施する。支援情報としては例えば車両の走行が推奨される走行軌道、走行する際の車速を示す速度計画等がある。 Here, after starting to drive, the navigation ECU 33 transmits various types of support information related to the automatic driving support generated by the navigation device 1 to the vehicle control ECU 40 via the CAN. The vehicle control ECU 40 then uses the various types of support information received to implement the automatic driving support after starting to drive. Examples of support information include a recommended driving trajectory for the vehicle, a speed plan indicating the vehicle speed when driving, etc.

続いて、上記構成を有する第1実施形態に係るナビゲーション装置1においてCPU51が実行する自動運転支援プログラムについて図4に基づき説明する。図4は第1実施形態に係る自動運転支援プログラムのフローチャートである。ここで、自動運転支援プログラムは、車両のACC電源(accessory power supply)がONされた後であって自動運転支援による車両の走行が開始された場合に実行され、ナビゲーション装置1で生成された支援情報に従って自動運転支援による支援走行を実施するプログラムである。また、以下の図4、図6、図14及び図20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RAM52やROM53に記憶されており、CPU51により実行される。 Next, the automatic driving assistance program executed by the CPU 51 in the navigation device 1 according to the first embodiment having the above configuration will be described with reference to FIG. 4. FIG. 4 is a flowchart of the automatic driving assistance program according to the first embodiment. Here, the automatic driving assistance program is executed when the vehicle's ACC power supply (accessory power supply) is turned on and the vehicle starts traveling with automatic driving assistance, and is a program that performs assisted traveling with automatic driving assistance according to assistance information generated by the navigation device 1. The programs shown in the flowcharts in the following FIGS. 4, 6, 14, and 20 are stored in the RAM 52 and ROM 53 of the navigation device 1, and are executed by the CPU 51.

先ず、自動運転支援プログラムではステップ(以下、Sと略記する)1において、CPU51は、車両が今後走行する予定にある経路(以下、走行予定経路という)を取得する。尚、車両の走行予定経路は、例えばユーザが目的地を設定することによってサーバ装置4により探索された目的地までの推奨経路とする。尚、目的地が設定されていない場合には、車両の現在位置から道なりに走行する経路を走行予定経路としても良い。 First, in step (hereinafter abbreviated as S) 1 of the automated driving assistance program, the CPU 51 acquires the route along which the vehicle is scheduled to travel in the future (hereinafter referred to as the planned travel route). The planned travel route of the vehicle is, for example, a recommended route to a destination searched for by the server device 4 when the destination is set by the user. If a destination is not set, the route along which the vehicle travels from the current position of the vehicle may be set as the planned travel route.

また、推奨経路の探索を行う場合に先ずCPU51は、サーバ装置4に対して経路探索要求を送信する。尚、経路探索要求には、経路探索要求の送信元のナビゲーション装置1を特定する端末IDと、出発地(例えば車両の現在位置)及び目的地を特定する情報と、が含まれている。尚、再探索時については目的地を特定する情報は必ずしも必要では無い。その後、CPU51は経路探索要求に応じてサーバ装置4から送信された探索経路情報を受信する。探索経路情報は、送信した経路探索要求に基づいてサーバ装置4が最新のバージョンの地図情報を用いて探索した出発地から目的地までの推奨経路(センタールート)を特定する情報(例えば推奨経路に含まれるリンク列)である。例えば公知のダイクストラ法を用いて探索される。 When searching for a recommended route, the CPU 51 first sends a route search request to the server device 4. The route search request includes a terminal ID that identifies the navigation device 1 that sent the route search request, and information that identifies the starting point (e.g., the current position of the vehicle) and the destination. When re-searching, information that identifies the destination is not necessarily required. The CPU 51 then receives searched route information sent from the server device 4 in response to the route search request. The searched route information is information (e.g., a series of links included in the recommended route) that identifies a recommended route (center route) from the starting point to the destination that the server device 4 has searched for using the latest version of map information based on the sent route search request. For example, the search is performed using the well-known Dijkstra algorithm.

尚、上記推奨経路の探索では、目的地において駐車場で車両を駐車する為に推奨される駐車スペースを選択し、選択された駐車スペースまでの推奨経路を探索するのが望ましい。即ち、探索される推奨経路には駐車場までの経路に加えて駐車場内での車の移動を示す経路についても含むのが望ましい。また、駐車スペースの選択については、駐車スペースまでの車両の移動に加えて車両を駐車した後の徒歩の移動も考慮してユーザの負担が軽くなる駐車スペースを選択するのが望ましい。 In addition, in the search for the recommended route, it is desirable to select a parking space recommended for parking the vehicle in a parking lot at the destination, and to search for a recommended route to the selected parking space. In other words, it is desirable for the recommended route to include a route showing the movement of the vehicle within the parking lot in addition to the route to the parking lot. In addition, when selecting a parking space, it is desirable to select a parking space that reduces the burden on the user by taking into consideration not only the movement of the vehicle to the parking space, but also the movement on foot after parking the vehicle.

次に、S2においてCPU51は、車両の現在位置から前記S1で取得された走行予定経路に沿った所定距離以内の区間を対象として高精度地図情報15を取得する。例えば車両が現在位置する2次メッシュに含まれる走行予定経路を対象として高精度地図情報15を取得する。但し、高精度地図情報15を取得する対象となるエリアは適宜変更可能であり、例えば車両の現在位置から走行予定経路に沿って3km以内のエリアの高精度地図情報15を取得するようにしても良い。また、走行予定経路の全体を対象として高精度地図情報15を取得しても良い。 Next, in S2, the CPU 51 acquires high-precision map information 15 for a section within a predetermined distance from the current position of the vehicle along the planned driving route acquired in S1. For example, high-precision map information 15 is acquired for the planned driving route included in the secondary mesh in which the vehicle is currently located. However, the area for which high-precision map information 15 is acquired can be changed as appropriate, and for example, high-precision map information 15 for an area within 3 km from the current position of the vehicle along the planned driving route may be acquired. Also, high-precision map information 15 may be acquired for the entire planned driving route.

ここで、高精度地図情報15は図5に示すように矩形形状(例えば500m×1km)に区分されてサーバ装置4の高精度地図DB13に格納されている。従って、例えば図5に示すように走行予定経路61が取得された場合には、車両の現在位置を含む2次メッシュ内にある走行予定経路61を含むエリア62~64を対象として高精度地図情報15が取得される。高精度地図情報15には例えば道路のレーン形状と車線幅と道路に描かれた区画線(車道中央線、車線境界線、車道外側線、誘導線等)に関する情報が含まれる。また、その他に交差点に関する情報、駐車場に関する情報等も含まれる。 Here, the high-precision map information 15 is divided into rectangular shapes (e.g., 500 m x 1 km) as shown in FIG. 5 and stored in the high-precision map DB 13 of the server device 4. Therefore, for example, when a planned driving route 61 is acquired as shown in FIG. 5, high-precision map information 15 is acquired for areas 62 to 64 including the planned driving route 61 within a secondary mesh that includes the current position of the vehicle. The high-precision map information 15 includes, for example, information on the lane shape and lane width of the road and dividing lines drawn on the road (center line, lane boundary line, outer side line of the road, guiding line, etc.). It also includes information on intersections, parking lots, etc.

また、高精度地図情報15は基本的にサーバ装置4から取得されるが、キャッシュ46に既に格納されているエリアの高精度地図情報15が存在する場合には、キャッシュ46から取得する。また、サーバ装置4から取得された高精度地図情報15はキャッシュ46に一旦格納される。 In addition, the high-precision map information 15 is basically obtained from the server device 4, but if high-precision map information 15 for an area is already stored in the cache 46, it is obtained from the cache 46. In addition, the high-precision map information 15 obtained from the server device 4 is temporarily stored in the cache 46.

その後、S3においてCPU51は、後述の静的走行軌道生成処理(図6)を実行する。ここで、静的走行軌道生成処理は、車両の走行予定経路と前記S2で取得した高精度地図情報15とに基づいて、走行予定経路に含まれる道路に対して車両に走行が推奨される走行軌道である静的走行軌道を生成する処理である。特に、CPU51は走行予定経路に含まれる車線単位で車両に走行が推奨される走行軌道を静的走行軌道として特定する。尚、静的走行軌道は後述のように車両の現在位置から進行方向に沿って所定距離前方までの区間(例えば車両が現在位置する2次メッシュ内、或いは目的地までの全区間)を対象として生成される。尚、所定距離については適宜変更可能であるが、少なくとも車外カメラ39やその他のセンサによって車両周辺の道路状況を検出することが可能な範囲(検出範囲)外を含む領域を対象として静的走行軌道を生成する。 Then, in S3, the CPU 51 executes a static driving trajectory generation process (FIG. 6) described later. Here, the static driving trajectory generation process is a process for generating a static driving trajectory, which is a driving trajectory recommended for the vehicle on the roads included in the planned driving route, based on the planned driving route of the vehicle and the high-precision map information 15 acquired in S2. In particular, the CPU 51 specifies the driving trajectory recommended for the vehicle on a lane-by-lane basis included in the planned driving route as the static driving trajectory. Note that the static driving trajectory is generated for a section from the current position of the vehicle along the traveling direction to a predetermined distance ahead (for example, within the secondary mesh where the vehicle is currently located, or the entire section to the destination), as described later. Note that the predetermined distance can be changed as appropriate, but the static driving trajectory is generated for an area that includes at least the outside of the range (detection range) where the road conditions around the vehicle can be detected by the exterior camera 39 or other sensors.

次に、S4においてCPU51は、前記S2で取得した高精度地図情報15に基づいて、前記S3で生成された静的走行軌道を走行する際の車両の速度計画を生成する。例えば、制限速度情報や走行予定経路上にある速度変化地点(例えば交差点、カーブ、踏切、横断歩道など)を考慮して、静的走行軌道を走行する際に推奨される車両の走行速度を算出する。 Next, in S4, the CPU 51 generates a speed plan for the vehicle when traveling along the static travel path generated in S3, based on the high-precision map information 15 acquired in S2. For example, the CPU 51 calculates the recommended travel speed for the vehicle when traveling along the static travel path, taking into account speed limit information and speed change points (e.g., intersections, curves, railroad crossings, crosswalks, etc.) on the planned travel route.

そして、前記S4で生成された速度計画は、自動運転支援に用いる支援情報としてフラッシュメモリ54等に格納される。また、前記S4で生成された速度計画を実現する為に必要な車両の加減速を示す加速度の計画についても自動運転支援に用いる支援情報として生成するようにしても良い。 The speed plan generated in S4 is stored in the flash memory 54 or the like as support information to be used for autonomous driving support. In addition, an acceleration plan indicating the acceleration/deceleration of the vehicle required to realize the speed plan generated in S4 may also be generated as support information to be used for autonomous driving support.

続いて、S5においてCPU51は、車外カメラ39で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、周辺の道路状況として、特に自車両の周辺に自車両の走行に影響が生じる要因が存在するか否かを判定する。ここで、前記S5で判定対象となる“自車両の走行に影響が生じる要因”は、リアルタイムで変化する動的な要因とし、道路構造に基づくような静的な要因は除かれる。例えば、自車両の進行方向前方を走行又は駐車する他車両、自車両の進行方向前方に位置する歩行者、自車両の進行方向前方にある工事区間等が該当する。一方で、交差点、カーブ、踏切、合流区間、車線減少区間等は除かれる。また、他車両、歩行者、工事区間が存在する場合であっても、それらが自車両の今後の走行軌道と重複する虞のない場合(例えば自車両の今後の走行軌道から離れた位置にある場合)については“自車両の走行に影響が生じる要因”からは除かれる。また、車両の走行に影響が生じる可能性のある要因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やレーザセンサ等のセンサや車車間通信や路車間通信を用いても良い。 Next, in S5, the CPU 51 performs image processing on the image captured by the external camera 39 to determine whether there are any factors that may affect the running of the vehicle, particularly around the vehicle, as the surrounding road conditions. Here, the "factors that may affect the running of the vehicle" to be determined in S5 are dynamic factors that change in real time, and static factors based on the road structure are excluded. For example, other vehicles running or parked ahead of the vehicle, pedestrians ahead of the vehicle, and construction zones ahead of the vehicle. On the other hand, intersections, curves, railroad crossings, merging sections, lane narrowing sections, etc. are excluded. Even if other vehicles, pedestrians, or construction zones exist, they are excluded from the "factors that may affect the running of the vehicle" if they are not likely to overlap with the future running trajectory of the vehicle (for example, if they are located away from the future running trajectory of the vehicle). In addition, as a means for detecting factors that may affect the running of the vehicle, sensors such as millimeter wave radar and laser sensors, vehicle-to-vehicle communication, and road-to-vehicle communication may be used instead of cameras.

また、例えば全国の道路を走行する各車両のリアルタイムの位置等を外部のサーバで管理し、CPU51は自車両の周辺に位置する他車両の位置を外部のサーバから取得して前記S5の判定処理を行うようにしても良い。 In addition, for example, the real-time positions of each vehicle traveling on roads across the country may be managed by an external server, and the CPU 51 may obtain the positions of other vehicles located around the vehicle from the external server and perform the determination process of S5.

そして、自車両の周辺に自車両の走行に影響が生じる要因が存在す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、自車両の周辺に自車両の走行に影響が生じる要因が存在しないと判定された場合(S5:NO)には、S9へと移行する。 If it is determined that there is a factor around the vehicle that may affect the running of the vehicle (S5: YES), the process proceeds to S6. On the other hand, if it is determined that there is no factor around the vehicle that may affect the running of the vehicle (S5: NO), the process proceeds to S9.

S6においてCPU51は、後述の動的走行軌道生成処理(図14)を実行する。ここで、動的走行軌道生成処理は、車両の現在位置から前記S5で検出された“自車両の走行に影響が生じる要因”を回避或いは追従して静的走行軌道に戻る為の新たな軌道を動的走行軌道として生成する。尚、動的走行軌道は後述のように“自車両の走行に影響が生じる要因”を含む区間を対象として生成される。また、区間の長さは要因の内容によって変化する。例えば、“自車両の走行に影響が生じる要因”が車両の前方を走行する他車両(前方車両)である場合には、一例として右側に車線変更して前方車両を追い越し、その後に左側に車線変更して元の車線に戻るまでの軌道が動的走行軌道として生成される。尚、動的走行軌道は、車外カメラ39やその他のセンサで取得した車両周辺の道路状況に基づいて生成されるので、動的走行軌道が生成される対象となる領域は、少なくとも車外カメラ39やその他のセンサによって車両周辺の道路状況を検出することが可能な範囲(検出範囲)内となる。 In S6, the CPU 51 executes a dynamic driving trajectory generation process (FIG. 14) to be described later. Here, the dynamic driving trajectory generation process generates a new trajectory as a dynamic driving trajectory to avoid or follow the "factors that affect the driving of the vehicle" detected in S5 from the current position of the vehicle and return to the static driving trajectory. The dynamic driving trajectory is generated for a section including the "factors that affect the driving of the vehicle" as described later. The length of the section varies depending on the content of the factor. For example, if the "factors that affect the driving of the vehicle" are other vehicles (forward vehicles) traveling in front of the vehicle, a trajectory that changes lanes to the right to overtake the forward vehicle, and then changes lanes to the left to return to the original lane is generated as the dynamic driving trajectory. The dynamic driving trajectory is generated based on the road conditions around the vehicle acquired by the exterior camera 39 and other sensors, so the area in which the dynamic driving trajectory is generated is at least within a range (detection range) in which the road conditions around the vehicle can be detected by the exterior camera 39 and other sensors.

続いて、S7においてCPU51は、後述の走行軌道反映処理(図20)を実行する。ここで、走行軌道反映処理は、前記S6で新たに生成された動的走行軌道を、前記S3で生成された静的走行軌道に反映する処理である。具体的には、車両の現在位置から“自車両の走行に影響が生じる要因”を含む区間の終端まで、静的走行軌道、及び少なくとも一以上の動的走行軌道の夫々のコストを算出し、該コストが最少となる走行軌道を選択する。結果的に、必要に応じて静的走行軌道の一部が動的走行軌道に置き換わることになる。尚、状況によっては動的走行軌道の置き換えが行われない場合、即ち動的走行軌道の反映が行われても前記S3で生成された静的走行軌道から変化しない場合もある。更に、動的走行軌道と静的走行軌道が同じ軌道である場合には、置き換えが行われても前記S3で生成された静的走行軌道から変化しない場合もある。 Next, in S7, the CPU 51 executes the driving trajectory reflection process (FIG. 20) described later. Here, the driving trajectory reflection process is a process of reflecting the dynamic driving trajectory newly generated in S6 on the static driving trajectory generated in S3. Specifically, the costs of the static driving trajectory and at least one dynamic driving trajectory from the current position of the vehicle to the end of the section including the "factors that affect the driving of the vehicle" are calculated, and the driving trajectory with the smallest cost is selected. As a result, a part of the static driving trajectory is replaced with the dynamic driving trajectory as necessary. Note that, depending on the situation, there are cases where the dynamic driving trajectory is not replaced, that is, even if the dynamic driving trajectory is reflected, the static driving trajectory generated in S3 does not change. Furthermore, if the dynamic driving trajectory and the static driving trajectory are the same trajectory, there are cases where the static driving trajectory generated in S3 does not change even if the replacement is performed.

次に、S8においてCPU51は、前記S7で動的走行軌道が反映された後の静的走行軌道について、反映された動的走行軌道の内容に基づいて前記S4で生成された車両の速度計画を修正する。尚、動的走行軌道の反映が行われた結果、前記S3で生成された静的走行軌道から変化しない場合には、S8の処理については省略しても良い。 Next, in S8, the CPU 51 modifies the vehicle speed plan generated in S4 for the static driving trajectory after the dynamic driving trajectory is reflected in S7 based on the contents of the reflected dynamic driving trajectory. Note that if the static driving trajectory generated in S3 does not change as a result of reflecting the dynamic driving trajectory, the process of S8 may be omitted.

続いて、S9においてCPU51は、前記S3で生成された静的走行軌道(前記S7で動的走行軌道の反映が行われている場合には反映後の軌道)を前記S4で生成された速度計画(前記S8で速度計画の修正が行われている場合には修正後の計画)に従った速度で車両が走行する為の制御量を演算する。具体的には、アクセル、ブレーキ、ギヤ及びステアリングの制御量が夫々演算される。尚、S9及びS10の処理についてはナビゲーション装置1ではなく車両を制御する車両制御ECU40が行うようにしても良い。 Next, in S9, the CPU 51 calculates the control amounts for the vehicle to travel on the static driving trajectory generated in S3 (the reflected trajectory if the dynamic driving trajectory has been reflected in S7) at a speed according to the speed plan generated in S4 (the revised plan if the speed plan has been modified in S8). Specifically, the control amounts for the accelerator, brake, gear, and steering are each calculated. Note that the processing of S9 and S10 may be performed by the vehicle control ECU 40 that controls the vehicle, rather than the navigation device 1.

その後、S10においてCPU51は、S9において演算された制御量を反映する。具体的には、演算された制御量を、CANを介して車両制御ECU40へと送信する。車両制御ECU40では受信した制御量に基づいてアクセル、ブレーキ、ギヤ及びステアリングの各車両制御が行われる。その結果、前記S3で生成された静的走行軌道(前記S7で動的走行軌道の反映が行われている場合には反映後の軌道)を前記S4で生成された速度計画(前記S8で速度計画の修正が行われている場合には修正後の計画)に従った速度で走行する走行支援制御が可能となる。 Then, in S10, the CPU 51 reflects the control amount calculated in S9. Specifically, the calculated control amount is transmitted to the vehicle control ECU 40 via the CAN. The vehicle control ECU 40 controls the accelerator, brakes, gears, and steering of the vehicle based on the received control amount. As a result, driving assistance control is possible for driving the static driving trajectory generated in S3 (the trajectory after reflection if the dynamic driving trajectory has been reflected in S7) at a speed according to the speed plan generated in S4 (the revised plan if the speed plan has been modified in S8).

次に、S11においてCPU51は、前記S3で静的走行軌道の生成が行われてから車両が一定距離走行したか否かを判定する。例えば一定距離は1kmとする。 Next, in S11, the CPU 51 determines whether the vehicle has traveled a certain distance since the static travel trajectory was generated in S3. For example, the certain distance is 1 km.

そして、前記S3で静的走行軌道の生成が行われてから車両が一定距離走行したと判定された場合(S11:YES)には、S2へと戻る。その後、車両の現在位置から走行予定経路に沿った所定距離以内の区間を対象として、静的走行軌道の生成が再度行われる(S2~S4)。尚、第1実施形態では車両が一定距離(例えば1km)走行する度に、車両の現在位置から走行予定経路に沿った所定距離以内の区間を対象として、静的走行軌道の生成が繰り返し行われることとしているが、目的地までの距離が短い場合には走行開始時点において目的地までの静的走行軌道の生成を一度に行うようにしても良い。 If it is determined that the vehicle has traveled a certain distance since the static driving trajectory was generated in S3 (S11: YES), the process returns to S2. After that, the static driving trajectory is generated again for a section within a certain distance from the vehicle's current position along the planned driving route (S2 to S4). Note that in the first embodiment, the static driving trajectory is repeatedly generated for a section within a certain distance from the vehicle's current position along the planned driving route each time the vehicle travels a certain distance (for example, 1 km), but if the distance to the destination is short, the static driving trajectory to the destination may be generated all at once at the start of driving.

一方、前記S3で静的走行軌道の生成が行われてから車両が一定距離走行していないと判定された場合(S11:NO)には、自動運転支援による支援走行を終了するか否かを判定する(S12)。自動運転支援による支援走行を終了する場合としては、目的地に到着した場合以外に、ユーザが車両に設けられた操作パネルを操作したり、ハンドル操作やブレーキ操作などが行われることによって自動運転支援による走行を意図的に解除(オーバーライド)した場合がある。 On the other hand, if it is determined that the vehicle has not traveled a certain distance since the static driving trajectory was generated in S3 (S11: NO), it is determined whether or not to end the assisted driving by autonomous driving assistance (S12). Assisted driving by autonomous driving assistance can be ended not only when the vehicle has arrived at the destination, but also when the user intentionally cancels (overrides) the assisted driving by autonomous driving assistance by operating an operation panel provided in the vehicle, or by operating the steering wheel or brakes.

そして、自動運転支援による支援走行を終了すると判定された場合(S12:YES)には、当該自動運転支援プログラムを終了する。それに対して自動運転支援による支援走行を継続すると判定された場合(S12:NO)には、S5へと戻る。 If it is determined that the assisted driving by the automated driving assistance should be terminated (S12: YES), the automated driving assistance program is terminated. On the other hand, if it is determined that the assisted driving by the automated driving assistance should be continued (S12: NO), the process returns to S5.

次に、前記S3において実行される静的走行軌道生成処理のサブ処理について図6に基づき説明する。図6は静的走行軌道生成処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。 Next, the sub-processing of the static driving trajectory generation process executed in S3 will be described with reference to FIG. 6. FIG. 6 is a flowchart of the sub-processing program of the static driving trajectory generation process.

先ず、S21においてCPU51は、現在位置検出部31により検出した車両の現在位置を取得する。尚、車両の現在位置は、例えば高精度のGPS情報や高精度ロケーション技術を用いて詳細に特定することが望ましい。ここで、高精度ロケーション技術とは、車両に設置されたカメラから取り込んだ白線や路面ペイント情報を画像認識により検出し、更に、検出した白線や路面ペイント情報を例えば高精度地図情報15と照合することにより、走行車線や高精度な車両位置を検出可能にする技術である。更に、車両が複数の車線からなる道路を走行する場合には車両の走行する車線についても特定する。 First, in S21, the CPU 51 acquires the current position of the vehicle detected by the current position detection unit 31. It is desirable to specify the current position of the vehicle in detail using, for example, highly accurate GPS information or high-precision location technology. Here, high-precision location technology is a technology that detects white lines and road paint information captured by a camera installed in the vehicle by image recognition, and furthermore, compares the detected white lines and road paint information with, for example, high-precision map information 15, thereby making it possible to detect the travel lane and the vehicle position with high precision. Furthermore, when the vehicle is traveling on a road consisting of multiple lanes, the lane in which the vehicle is traveling is also specified.

次に、S22においてCPU51は、前記S2で取得した高精度地図情報15に基づいて、車両の進行方向前方の静的走行軌道を生成する区間(例えば車両の現在位置を含む2次メッシュ内)を対象として、レーン形状、区画線情報、交差点に関する情報等を取得する。尚、前記S22で取得されるレーン形状と区画線情報には、車線数、車線幅、車線数の増減がある場合にはどの位置でどのように増減するか、車線毎の進行方向の通行区分や道路の繋がり(具体的には、交差点の通過前の道路に含まれる車線と交差点の通過後の道路に含まれる車線との対応関係)を特定する情報等を含む。また、交差点に関する情報としては、交差点の形状に加えて交差点上に配置された地物の位置や形状に関する情報を含む。更に、“交差点上に配置された地物”には、誘導線(ガイド白線)、交差点中央に配置されるひし形の導流帯(ダイヤマーク)等の路面に描かれた路面表示の他、ポール等の構造物がある。 Next, in S22, the CPU 51 acquires lane shape, division line information, intersection information, etc. for the section (e.g., within the secondary mesh including the current position of the vehicle) for which a static driving trajectory is to be generated ahead in the traveling direction of the vehicle based on the high-precision map information 15 acquired in S2. The lane shape and division line information acquired in S22 include information specifying the number of lanes, lane width, where and how the number of lanes increases or decreases if there is an increase or decrease, traffic divisions in the traveling direction for each lane, and road connections (specifically, the correspondence between the lanes included in the road before passing the intersection and the lanes included in the road after passing the intersection). In addition to the shape of the intersection, the information about the intersection includes information about the position and shape of features placed on the intersection. Furthermore, the "feature placed on the intersection" includes road markings painted on the road surface such as guiding lines (white guide lines) and diamond-shaped guiding strips (diamond marks) placed in the center of the intersection, as well as structures such as poles.

続いて、S23においてCPU51は、前記S22で取得したレーン形状と区画線情報とに基づいて、車両の進行方向前方の静的走行軌道を生成する区間を対象としてレーンネットワークの構築を行う。ここで、レーンネットワークは車両が選択し得る車線移動を示したネットワークである。 Next, in S23, the CPU 51 constructs a lane network for the section in front of the vehicle's traveling direction for which a static driving trajectory is to be generated, based on the lane shape and the dividing line information acquired in S22. Here, the lane network is a network that indicates the lane movements that the vehicle can select.

ここで、前記S23におけるレーンネットワークを構築する例として、例えば図7に示す走行予定経路を車両が走行する場合を例に挙げて説明する。図7に示す走行予定経路は、車両の現在位置から直進した後に次の交差点71で右折し、更に次の交差点72でも右折し、次の交差点73で左折する経路とする。図7に示す走行予定経路では、例えば交差点71で右折する場合に右側の車線に進入することも可能であるし、左側の車線に進入することも可能である。但し、次の交差点72で右折する必要があるので、交差点72の進入時点では最も右側の車線に車線移動する必要がある。また、交差点72で右折する場合においても右側の車線に進入することも可能であるし、左側の車線に進入することも可能である。但し、次の交差点73で左折する必要があるので、交差点73の進入時点では最も左側の車線に車線移動する必要がある。このような車線移動が可能な区間を対象として構築したレーンネットワークを図8に示す。 Here, as an example of constructing a lane network in S23, a case where a vehicle travels on a planned travel route shown in FIG. 7 will be described. The planned travel route shown in FIG. 7 is a route in which the vehicle travels straight from the current position of the vehicle, turns right at the next intersection 71, turns right at the next intersection 72, and turns left at the next intersection 73. In the planned travel route shown in FIG. 7, for example, when turning right at intersection 71, it is possible to enter the right lane or the left lane. However, since it is necessary to turn right at the next intersection 72, it is necessary to move to the rightmost lane at the time of entering the intersection 72. Also, when turning right at intersection 72, it is possible to enter the right lane or the left lane. However, since it is necessary to turn left at the next intersection 73, it is necessary to move to the leftmost lane at the time of entering the intersection 73. A lane network constructed for a section where such lane movement is possible is shown in FIG. 8.

図8に示すようにレーンネットワークは、車両の進行方向前方の静的走行軌道を生成する区間を複数の区画(グループ)に区分する。具体的には、交差点の進入位置、交差点の退出位置、車線が増減する位置を境界として区分する。そして、区分された各区画の境界に位置する各車線に対してノード点(以下、レーンノードという)75が設定されている。更に、レーンノード75間をつなぐリンク(以下、レーンリンクという)76が設定されている。 As shown in FIG. 8, the lane network divides the section that generates the static driving trajectory ahead of the vehicle's direction of travel into multiple sections (groups). Specifically, the division is made based on the entrance position of the intersection, the exit position of the intersection, and the positions where the number of lanes increases or decreases. Then, node points (hereinafter referred to as lane nodes) 75 are set for each lane located at the boundary of each divided section. Furthermore, links (hereinafter referred to as lane links) 76 that connect the lane nodes 75 are set.

また、上記レーンネットワークは、特に交差点でのレーンノードとレーンリンクとの接続によって、交差点の通過前の道路に含まれる車線と交差点の通過後の道路に含まれる車線との対応関係、即ち交差点の通過前の車線に対して交差点の通過後に移動可能な車線を特定する情報を含んでいる。具体的には交差点の通過前の道路に設定されたレーンノードと、交差点の通過後の道路に設定されたレーンノードとの内、レーンリンクによって接続されたレーンノードに対応する車線間において車両が移動可能なことを示している。 The lane network also includes information that specifies the correspondence between the lanes on the road before the intersection and the lanes on the road after the intersection, in other words, the lanes that can be moved after the intersection relative to the lanes before the intersection, by connecting the lane nodes and lane links at the intersection in particular. Specifically, it indicates that a vehicle can move between the lanes that correspond to the lane nodes that are connected by lane links between the lane nodes set on the road before the intersection and the lane nodes set on the road after the intersection.

このようなレーンネットワークを生成する為に高精度地図情報15には、交差点に接続する各道路について、交差点へと進入する道路と退出する道路の組み合わせごとに、車線の対応関係を示すレーンフラグが設定されて格納されている。例えば図9には、右側の道路から交差点に進入して上側の道路へと退出する際のレーンフラグと、右側の道路から交差点に進入して左側の道路へと退出する際のレーンフラグと、右側の道路から交差点に進入して下側の道路へと退出する際のレーンフラグを示す。そして、交差点の通過前の道路に含まれる車線の内、レーンフラグが“1”に設定された車線と、交差点の通過後の道路に含まれる車線の内、レーンフラグが“1”に設定された車線とが対応する、即ち交差点の通過前後で移動可能な車線であることを示している。CPU51は前記S23においてレーンネットワークを構築する際に、レーンフラグを参照して交差点におけるレーンノードとレーンリンクとの接続を形成する。 In order to generate such a lane network, the high-precision map information 15 stores lane flags indicating the correspondence between lanes for each combination of roads entering and leaving the intersection for each road connected to the intersection. For example, FIG. 9 shows lane flags when entering the intersection from the right road and exiting to the upper road, lane flags when entering the intersection from the right road and exiting to the left road, and lane flags when entering the intersection from the right road and exiting to the lower road. This indicates that the lanes included in the road before passing the intersection and the lanes included in the road after passing the intersection and the lane flags set to "1" correspond to each other, that is, the lanes are movable before and after passing the intersection. When constructing the lane network in S23, the CPU 51 refers to the lane flags to form connections between lane nodes and lane links at the intersection.

次に、S24においてCPU51は、前記S23で構築されたレーンネットワークに対して、レーンネットワークの始点に位置するレーンノードに対して車両が移動を開始する開始レーンを設定し、レーンネットワークの終点に位置するレーンノードに対して車両が移動する目標となる目標レーンを設定する。尚、レーンネットワークの始点が片側複数車線の道路である場合には、車両の現在位置する車線に対応するレーンノードが開始レーンとなる。一方、レーンネットワークの終点が片側複数車線の道路である場合には、最も左側の車線(左側通行の場合)に対応するレーンノードが目標レーンとなる。 Next, in S24, the CPU 51 sets a start lane, from which the vehicle will start moving, for the lane node located at the start point of the lane network constructed in S23, and sets a target lane, to which the vehicle will move, for the lane node located at the end point of the lane network. If the start point of the lane network is a road with multiple lanes in each direction, the lane node corresponding to the lane in which the vehicle is currently located becomes the start lane. On the other hand, if the end point of the lane network is a road with multiple lanes in each direction, the lane node corresponding to the leftmost lane (in the case of driving on the left side) becomes the target lane.

その後、S25においてCPU51は、前記S23で構築されたレーンネットワークを参照し、開始レーンから目標レーンまでを連続して繋ぐルートを探索し、一のルート(以下、基準ルートという)を導出する。例えばダイクストラ法を用いて目標レーン側からルートの探索を行う。但し、開始レーンから目標レーンまでを連続して繋ぐルートを探索できるのであればダイクストラ法以外の探索手段を用いても良い。尚、前記S25で導出される基準ルートは必ずしも最適なルートである必要は無く、開始レーンから目標レーンまでを連続して繋ぐルートであれば良い。 Then, in S25, the CPU 51 refers to the lane network constructed in S23, searches for a route that continuously connects the start lane to the target lane, and derives one route (hereinafter referred to as the reference route). For example, the route is searched from the target lane side using the Dijkstra algorithm. However, a search method other than the Dijkstra algorithm may be used as long as it is possible to search for a route that continuously connects the start lane to the target lane. Note that the reference route derived in S25 does not necessarily have to be the optimal route, and it will suffice as long as it is a route that continuously connects the start lane to the target lane.

続いて、S26においてCPU51は、前記S25で特定された基準ルートをベースにして、開始レーンから目標レーンまでを連続して繋ぐ他のルート(以下、候補ルートという)を導出する。例えば、開始レーン側から基準ルートを辿り、車線変更可能な区画や右左折対象となる交差点に到達した場合に、基準ルートと異なる新たなルートを分岐することによって生成する。その結果、図10に示すように1本の基準ルートと、一又は複数の候補ルートが生成されることとなる。 Next, in S26, the CPU 51 derives another route (hereinafter, called a candidate route) that connects the start lane to the target lane based on the reference route identified in S25. For example, when the reference route is traced from the start lane and an intersection where a lane change is possible or a right/left turn is reached, a new route different from the reference route is generated by branching off. As a result, one reference route and one or more candidate routes are generated, as shown in FIG. 10.

その後、S27においてCPU51は、前記S25及びS26で生成された基準ルート及び候補ルートの内、車線変更を伴うルートに対して、具体的な車線変更を行う位置(以下、車線変更位置という)を設定する。尚、前記S25及びS26で生成された基準ルート及び候補ルートが車線変更を一度も行わないルートである場合にはS27の処理は省略してもよい。 Then, in S27, the CPU 51 sets a specific lane change position (hereinafter referred to as lane change position) for the reference route and the candidate routes generated in S25 and S26 that include a lane change. Note that if the reference route and the candidate routes generated in S25 and S26 are routes that do not include a single lane change, the process of S27 may be omitted.

車線変更位置は、例えば以下の条件(A)~(C)に基づいて設定する。
(A)レーン毎に車線変更が可能な車線変更可能範囲を設定し、左側への車線変更(左側通行の場合)については車線変更可能範囲内で最も出発地側の位置に車線変更位置を設定する。
(B)右側への車線変更(左側通行の場合)については、車線変更を行うのに推奨される位置である車線変更推奨位置を道路種別に基づいて設定し、車線変更可能範囲内に車線変更推奨位置が有る場合には車線変更推奨位置に車線変更位置を設定する。
(C)車線変更可能範囲内に車線変更推奨位置が無い場合には、車線変更可能範囲内で最も出発地側に車線変更位置を設定する。
The lane change position is set based on, for example, the following conditions (A) to (C).
(A) A lane change range in which lane changes are possible is set for each lane, and for lane changes to the left (when driving on the left side of the road), the lane change position is set to the position closest to the departure point within the lane change range.
(B) Regarding lane changes to the right (when driving on the left side of the road), a recommended lane-change position, which is a position recommended for making lane changes, is set based on the road type, and if the recommended lane-change position is within the possible lane-change range, the lane-change position is set to the recommended lane-change position.
(C) If there is no recommended lane change position within the possible lane change range, a lane change position is set closest to the departure point within the possible lane change range.

続いて、S28についてCPU51は、前記S25及びS26で生成された基準ルート及び候補ルートについて、前記S27で設定された車線変更位置に対してレーンノード75を追加する。ここで車線変更位置は、車線変更を開始する車線変更開始地点と車線変更を終了する車線変更終了地点を夫々含む。S28では、車線変更開始地点と車線変更終了地点の夫々に対してレーンノード75を追加する。また、レーンノードの追加に伴ってレーンノード75間をつなぐレーンリンク76についても追加する。また、車線変更位置以外のレーンリンクについては基本的に直線(車線に沿った形状)とする。その結果、図11に示すように基準ルート及び候補ルートは、前記S27で設定された車線変更位置を特定したより詳細な車線移動態様を示すものとなる。尚、前記S25及びS26で生成された基準ルート及び候補ルートが車線変更を一度も行わないルートである場合にはS28の処理は省略してもよい。 Next, in S28, the CPU 51 adds lane nodes 75 to the lane change positions set in S27 for the reference route and candidate routes generated in S25 and S26. Here, the lane change positions include the lane change start point where the lane change starts and the lane change end point where the lane change ends. In S28, lane nodes 75 are added to the lane change start point and lane change end point, respectively. In addition, lane links 76 connecting the lane nodes 75 are also added in conjunction with the addition of lane nodes. In addition, lane links other than the lane change positions are basically straight lines (shapes along the lanes). As a result, as shown in FIG. 11, the reference route and candidate routes indicate more detailed lane movement patterns that specify the lane change positions set in S27. Note that if the reference route and candidate routes generated in S25 and S26 are routes that do not include even one lane change, the processing of S28 may be omitted.

次に、S29においてCPU51は、前記S25及びS26で生成され且つ前記S27で車線変更位置が設定され、更に前記S28でレーンノードとレーンリンクが追加された基準ルート及び候補ルートについて、設定された車線変更位置を考慮してルート毎にレーンコストの合計を算出する。そして、ルート毎のレーンコストの合計値を比較し、レーンコストの合計値が最小となるルートを車両が移動する際に推奨される車両の車線移動態様として特定する。 Next, in S29, the CPU 51 calculates the total lane cost for each route, taking into account the lane change positions, for the reference route and the candidate routes generated in S25 and S26, for which lane change positions were set in S27, and for which lane nodes and lane links were added in S28. The CPU 51 then compares the total lane cost for each route and identifies the route with the smallest total lane cost as the lane movement mode recommended for the vehicle when the vehicle moves.

ここで、レーンコストは、レーンリンク76毎に付与されており、S29では各ルートに含まれる全てのレーンリンク76のレーンコストの合計値を算出して比較する。また、各レーンリンク76に付与されるレーンコストは、各レーンリンク76の長さ或いは移動に係る所要時間を基準値とする。そして、基準値に対して以下の(1)の条件で補正を行う。更に、車線変更を含むルートについては含まれる車線変更の位置や数に応じて、(2)の条件で算出したコスト(以下、車線変更コストという)をレーンコストの合計値に加算する。尚、基本的に同一の区画(グループ)内のレーンリンク76は同一の長さとみなす(即ち車線変更による距離の増加は無視する)。また、交差点内のレーンリンク76の長さは0又は固定値とみなす。 Here, lane costs are assigned to each lane link 76, and in S29, the total lane costs of all lane links 76 included in each route are calculated and compared. The lane costs assigned to each lane link 76 are based on the length of each lane link 76 or the time required for movement. The reference value is then corrected under the following condition (1). Furthermore, for routes that include lane changes, the cost calculated under condition (2) (hereinafter referred to as lane change cost) is added to the total lane cost depending on the location and number of lane changes included. Note that lane links 76 in the same section (group) are basically considered to be of the same length (i.e., the increase in distance due to lane changes is ignored). The length of lane links 76 within an intersection is considered to be 0 or a fixed value.

(1)複数車線からなる道路のレーンリンクのレーンコストについては、走行する車線の位置によって基準値に対して係数を乗じる。具体的には、追い越し車線を走行するレーンリンクは、走行車線を走行するレーンリンクよりもレーンコストが高くなるように補正する。その結果、追い越し車線を走行する距離の長いルート程、より大きいレーンコストの合計値が算出されるので、推奨される車線移動態様として選択され難くなり、追い越し車線を走行する距離の短いルートが優先的に推奨される車線移動態様として選択されることとなる。尚、走行車線や追い越し車線の区分の無い道路については、左側通行の国では右側に位置する車線を走行するレーンリンク程、レーンコストがより高くなるように補正する。例えば図12に示すように片側3車線の道路では、最も左側の車線81を走行するレーンリンクについてはレーンコストに1.0を乗じる。中央の車線82を走行するレーンリンクについてはレーンコストに1.1を乗じる。最も右側の車線83を走行するレーンリンクについてはレーンコストに1.2を乗じる。一方、右側通行の国では逆に左側に位置する車線を走行するレーンリンク程、レーンコストがより高くなるように補正する。 (1) For the lane cost of a lane link on a road consisting of multiple lanes, a coefficient is multiplied by the reference value depending on the position of the lane on which the vehicle is traveling. Specifically, the lane cost of a lane link traveling on an overtaking lane is corrected to be higher than that of a lane link traveling on a driving lane. As a result, the longer the distance of the overtaking lane is traveled on a route, the larger the total lane cost is calculated, so that the lane is less likely to be selected as a recommended lane movement mode, and a route with a shorter distance of the overtaking lane is preferentially selected as a recommended lane movement mode. For roads without a division between a driving lane and an overtaking lane, the lane cost is corrected to be higher for lane links traveling on lanes located on the right side in countries where the vehicle drives on the left side. For example, as shown in FIG. 12, for a road with three lanes on each side, the lane cost of a lane link traveling on the leftmost lane 81 is multiplied by 1.0. For a lane link traveling on the center lane 82, the lane cost is multiplied by 1.1. For lane links traveling in the rightmost lane 83, the lane cost is multiplied by 1.2. On the other hand, in countries where people drive on the right side of the road, the lane cost is corrected so that the lane cost is higher for lane links traveling in lanes located on the left side.

(2)車線変更コストを算出する際には、先ず車線変更を行うのに推奨される位置を車線変更推奨位置として取得する。例えば車線変更推奨位置は分岐点へ進入する道路の道路種別(即ち車線変更を行う道路の道路種別)によって決定され、例えば都市間高速道路では分岐点の2000m手前の位置とする。都市高速道路では分岐点の1000m手前の位置とする。その他の一般道や細街路では分岐点の700m手前の位置とする。そして、車線変更推奨位置に対して前記S27で設定された車線変更位置が離れる程、より高い車線変更コストをレーンコストの合計値に加算する。 (2) When calculating the lane change cost, first, the position recommended for changing lanes is obtained as the recommended lane change position. For example, the recommended lane change position is determined by the road type of the road entering the branch point (i.e., the road type of the road where the lane change is to be performed), and for example, on intercity expressways, the position is set to 2000 m before the branch point. On urban expressways, the position is set to 1000 m before the branch point. On other general roads and narrow streets, the position is set to 700 m before the branch point. Then, the farther the lane change position set in S27 is from the recommended lane change position, the higher the lane change cost is added to the total lane cost.

次に、S30においてCPU51は、前記S29で選択されたルートに従って、車両が車線移動する場合において、特に前記S27で車線変更位置が設定された区画(グループ)を対象として推奨される走行軌道を算出する。尚、前記S29で選択されたルートが車線変更を一度も行わないルートである場合にはS30の処理は省略しても良い。 Next, in S30, the CPU 51 calculates a recommended driving trajectory for the vehicle to move between lanes according to the route selected in S29, particularly for the section (group) for which the lane change position was set in S27. Note that if the route selected in S29 is a route that does not include any lane changes, the process of S30 may be omitted.

具体的にCPU51は、前記S27において設定された車線変更位置の地図情報等を用いて走行軌道を算出する。例えば、車両の速度(その道路の制限速度とする)と車線幅から車両が車線変更を行う際に生じる横方向の加速度(横G)を算出し、横Gが自動運転支援に支障が生じることなく、また車両の乗員に不快感を与えない上限値(例えば0.2G)を超えないことを条件として、クロソイド曲線を用いてできる限り円滑に車線変更開始地点から車線変更終了地点までを結ぶ軌道を算出する。尚、クロソイド曲線は、車両が一定の走行速度で且つステアリングを一定の角速度で回した場合に車両の軌跡が描く曲線である。 Specifically, the CPU 51 calculates the driving trajectory using map information of the lane change position set in S27. For example, the CPU 51 calculates the lateral acceleration (lateral G) that occurs when the vehicle changes lanes from the vehicle speed (set to the speed limit of the road) and the lane width, and calculates a trajectory that connects the lane change start point to the lane change end point as smoothly as possible using a clothoid curve, provided that the lateral G does not interfere with the automatic driving assistance and does not exceed an upper limit (e.g., 0.2 G) that does not cause discomfort to the vehicle occupants. Note that a clothoid curve is a curve that is traced by the vehicle's trajectory when the vehicle travels at a constant driving speed and the steering wheel is turned at a constant angular velocity.

次に、S31においてCPU51は、前記S29で選択されたルートに従って、車両が車線移動する場合において、特に交差点内の区画(グループ)を対象として推奨される走行軌道を算出する。尚、前記S29で選択されたルートが交差点を一度も通過しないルートである場合にはS31の処理は省略しても良い。 Next, in S31, the CPU 51 calculates a recommended driving trajectory for the vehicle to move between lanes according to the route selected in S29, particularly for a section (group) within the intersection. Note that if the route selected in S29 does not pass through any intersections, the process of S31 may be omitted.

例えば、図13では最も右側の車線から交差点内に進入し、その後に最も左側の車線へと退出する車線移動のルートが設定された交差点内の区画(グループ)を対象として、走行軌道を算出する場合を例に挙げて説明する。先ず、CPU51は、交差点内において車両が通過すべき位置についてマーキングする。具体的には、交差点への進入車線内、交差点への進入位置、交差点内の誘導線内(誘導線がある場合のみ)、交差点からの退出位置、交差点からの退出車線に対して夫々マーキングする。交差点中央にひし形の導流帯(ダイヤマーク)が有る場合にはダイヤマークについても考慮してマーキングを行う。そして、マーキングされた各マークを全て通過する曲線を走行軌道として算出する。より詳細には各マークをスプライン曲線で繋いだ後に、繋いだ曲線を近似するクロソイド曲線を走行軌道として算出する。尚、クロソイド曲線は、車両が一定の走行速度で且つステアリングを一定の角速度で回した場合に車両の軌跡が描く曲線である。 For example, in FIG. 13, a case where a travel trajectory is calculated for a section (group) in an intersection in which a lane movement route is set in which the vehicle enters the intersection from the rightmost lane and then exits to the leftmost lane is described as an example. First, the CPU 51 marks the positions in the intersection where the vehicle should pass. Specifically, marking is performed in the entrance lane to the intersection, the entrance position to the intersection, the guide line in the intersection (only if there is a guide line), the exit position from the intersection, and the exit lane from the intersection. If there is a diamond-shaped guide strip (diamond mark) in the center of the intersection, marking is performed taking the diamond mark into consideration. Then, a curve that passes through all the marked marks is calculated as the travel trajectory. More specifically, after connecting each mark with a spline curve, a clothoid curve that approximates the connecting curve is calculated as the travel trajectory. The clothoid curve is a curve that is traced by the trajectory of the vehicle when the vehicle travels at a constant speed and the steering wheel is turned at a constant angular velocity.

尚、前記S30及びS31では走行軌道を算出するのではなく、予め決められた形状の走行軌道を前記S29で選択されたルートに対して割り付けるようにしても良い。即ち、車線変更を行う為の走行軌道と、交差点を通過する為の走行軌道を車両毎に予め用意しておき、S29で選択されたルートの内、車線変更を行う区間に対して車線変更を行う為の走行軌道を割り付け、交差点を通過する区間に対して交差点を通過する為の走行軌道を割り付けることも可能である。 In addition, in S30 and S31, instead of calculating a driving trajectory, a driving trajectory of a predetermined shape may be assigned to the route selected in S29. In other words, it is possible to prepare a driving trajectory for lane changes and a driving trajectory for passing through intersections for each vehicle in advance, and to assign the driving trajectory for lane changes to the section of the route selected in S29 where lane changes are made, and to assign the driving trajectory for passing through the intersection to the section where the intersection is passed.

その後、S32においてCPU51は、前記S30及びS31で算出された各走行軌道を繋ぐことによって、走行予定経路に含まれる道路に対して車両に走行が推奨される走行軌道である静的走行軌道を生成する。尚、車線変更を行う区画でもなく交差点内の区画でもない区画については、車線の中央を通過する軌道を車両の走行が推奨される走行軌道とする。 Then, in S32, the CPU 51 generates a static driving trajectory, which is a driving trajectory that is recommended for the vehicle to travel on roads included in the planned travel route, by connecting the driving trajectories calculated in S30 and S31. Note that for sections that are neither sections where a lane change is required nor sections within an intersection, the trajectory that passes through the center of the lane is set as the driving trajectory that is recommended for the vehicle to travel on.

そして、前記S32で生成された静的走行軌道は、自動運転支援に用いる支援情報としてフラッシュメモリ54等に格納される。 The static driving trajectory generated in S32 is then stored in the flash memory 54 or the like as assistance information to be used for autonomous driving assistance.

次に、前記S6において実行される動的走行軌道生成処理のサブ処理について図14に基づき説明する。図14は動的走行軌道生成処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。 Next, the sub-processing of the dynamic driving trajectory generation process executed in S6 will be described with reference to FIG. 14. FIG. 14 is a flowchart of the sub-processing program of the dynamic driving trajectory generation process.

先ず、S41においてCPU51は、現在位置検出部31により検出した自車両の現在位置を取得する。尚、車両の現在位置は、例えば高精度のGPS情報や高精度ロケーション技術を用いて詳細に特定することが望ましい。ここで、高精度ロケーション技術とは、車両に設置されたカメラから取り込んだ白線や路面ペイント情報を画像認識により検出し、更に、検出した白線や路面ペイント情報を例えば高精度地図情報15と照合することにより、走行車線や高精度な車両位置を検出可能にする技術である。更に、車両が複数の車線からなる道路を走行する場合には車両の走行する車線についても特定する。 First, in S41, the CPU 51 acquires the current position of the vehicle detected by the current position detection unit 31. It is desirable to specify the current position of the vehicle in detail using, for example, highly accurate GPS information or high-precision location technology. Here, high-precision location technology is a technology that detects white lines and road paint information captured by a camera installed in the vehicle by image recognition, and furthermore, compares the detected white lines and road paint information with, for example, high-precision map information 15, thereby making it possible to detect the travel lane and the vehicle position with high precision. Furthermore, when the vehicle is traveling on a road consisting of multiple lanes, the lane in which the vehicle is traveling is also specified.

次に、S42においてCPU51は、前記S3で生成された静的走行軌道(即ち、自車両が今後に走行する予定の軌道)と、前記S4で生成された速度計画(即ち、自車両の今後の予定速度)を取得する。 Next, in S42, the CPU 51 acquires the static driving trajectory generated in S3 (i.e., the trajectory along which the vehicle is planned to travel in the future) and the speed plan generated in S4 (i.e., the vehicle's planned future speed).

次に、S43においてCPU51は、前記S2で取得した高精度地図情報15に基づいて、車両の進行方向前方の特に前記S5で検出された“自車両の走行に影響が生じる要因(以下、影響要因という)”の周辺を対象として、レーン形状、区画線情報等を取得する。尚、前記S63で取得されるレーン形状と区画線情報には、車線数、車線数の増減がある場合にはどの位置でどのように増減するかを特定する情報等を含む。 Next, in S43, the CPU 51 acquires lane shape, dividing line information, etc., based on the high-precision map information 15 acquired in S2, targeting the area ahead in the vehicle's direction of travel, particularly around the "factors that affect the vehicle's travel (hereinafter, "affecting factors")" detected in S5. The lane shape and dividing line information acquired in S63 includes information specifying the number of lanes, and if there is an increase or decrease in the number of lanes, where and how the increase or decrease will occur.

続いて、S44においてCPU51は、前記S5で検出された影響要因について、現時点の影響要因の位置と、影響要因が移動している場合には移動状況(移動方向、移動速度)について取得する。尚、影響要因の位置と移動状況については、例えば車外カメラ39で車両周辺の所定の検出範囲を撮像した撮像画像に対して画像処理等を行うことによって取得する。 Next, in S44, the CPU 51 acquires the current position of the influencing factor detected in S5, and if the influencing factor is moving, the movement status (movement direction, movement speed). The position and movement status of the influencing factor are acquired, for example, by performing image processing on an image captured by the exterior camera 39 within a predetermined detection range around the vehicle.

また、例えば全国の道路を走行する各車両のリアルタイムの位置、移動方向、移動速度等を外部のサーバで管理し、CPU51は自車両の周辺に位置する他車両が影響要因である場合には、前記S44において該当する他車両の位置、移動方向、移動速度を外部のサーバから取得するようにしても良い。 In addition, for example, the real-time position, direction of movement, speed, etc. of each vehicle traveling on roads across the country may be managed by an external server, and if another vehicle located near the vehicle is an influencing factor, the CPU 51 may obtain the position, direction of movement, and speed of the relevant other vehicle from the external server in S44.

その後、S45においてCPU51は、先ず前記S44で取得した影響要因の現在位置及び移動状況に基づいて影響要因の今後の移動軌跡を予測する。尚、影響要因が他車両である場合には、他車両のウィンカーやブレーキランプの点灯状態について考慮して予測しても良い。更に、車車間通信などで他車両の今後の走行軌道や速度計画が取得可能であれば、それらを考慮して予測しても良い。その後、予測された影響要因の今後の移動軌跡と前記S42で取得した自車両の静的走行軌道及び速度計画とに基づいて、影響要因が自車両の走行に影響があるか否かをより正確に判定する。具体的には自車両と影響要因が現時点又は将来において同一の車線上に位置し、その間の距離が適切な車間距離D以内に接近すると予測される場合に、影響要因が自車両の走行に影響があると判定する。尚、適切な車間距離Dは例えば以下の式(1)により算出する。
D=自車両の車速×2sec+自車両の制動距離-影響要因の制動距離(但し、影響要因が移動体の場合に限る)・・・・(1)
After that, in S45, the CPU 51 first predicts the future movement trajectory of the influencing factor based on the current position and movement status of the influencing factor acquired in S44. If the influencing factor is another vehicle, the prediction may be made taking into consideration the lighting state of the blinker or brake lamp of the other vehicle. Furthermore, if the future running trajectory and speed plan of the other vehicle can be acquired by vehicle-to-vehicle communication or the like, the prediction may be made taking them into consideration. Then, based on the predicted future movement trajectory of the influencing factor and the static running trajectory and speed plan of the host vehicle acquired in S42, it is more accurately determined whether the influencing factor has an effect on the running of the host vehicle. Specifically, when the host vehicle and the influencing factor are currently or in the future located on the same lane and the distance between them is predicted to be within an appropriate vehicle distance D, it is determined that the influencing factor has an effect on the running of the host vehicle. The appropriate vehicle distance D is calculated, for example, by the following formula (1).
D = vehicle speed x 2 sec + braking distance of the vehicle - braking distance of the influencing factor (only when the influencing factor is a moving object) (1)

そして、影響要因が自車両の走行に影響があると判定された場合(S45:YES)には、S46へと移行する。一方、影響要因が自車両の走行に影響がないと判定された場合(S45:NO)には、動的走行軌道を生成することなくS9(S7、S8は省略する)へと移行する。 If it is determined that the influencing factor has an effect on the running of the vehicle (S45: YES), the process proceeds to S46. On the other hand, if it is determined that the influencing factor has no effect on the running of the vehicle (S45: NO), the process proceeds to S9 (S7 and S8 are omitted) without generating a dynamic running trajectory.

S46においてCPU51は、前記S44で取得した影響要因の現在位置及び移動状況に基づいて、影響要因の存在によって車線移動が禁止される範囲(以下、車線移動禁止区間という)を算出する。以下に、図15を用いて車線移動禁止区間の算出方法の一例について説明する。図15は特に影響要因が自車両90と同じ車線の前方を走行する前方車両91である場合について示す。 In S46, the CPU 51 calculates the range in which lane movement is prohibited due to the presence of the influencing factor (hereinafter referred to as the lane movement prohibited section) based on the current position and movement status of the influencing factor acquired in S44. An example of a method for calculating the lane movement prohibited section will be described below with reference to FIG. 15. FIG. 15 particularly illustrates the case where the influencing factor is a preceding vehicle 91 traveling ahead in the same lane as the host vehicle 90.

図15に示すように先ず影響要因である前方車両91を回避するために、自車両が他の車線(以下、回避車線という)へと移動して追い越すと仮定した場合に、回避車線への車線変更を完了させる必要のある限界の地点を車線移動禁止区間の始点とする。尚、影響要因を検出した際の影響要因の位置を車線移動禁止区間の始点としても良い。その後、前方車両91を追い越して回避車線から元の車線へと戻る車線変更を開始可能な最も早い地点を車線移動禁止区間の終点とする。尚、車線移動の条件としては前方車両91との間に適切な車間距離を保つことを条件とする。また、回避車線は基本的に自車両が現在走行する車線に対して右側に位置する車線(左側通行の場合)とするが、最も右側の車線を現在走行している場合については例外的に左側に位置する車線としても良い。 As shown in FIG. 15, first, assuming that the vehicle moves to another lane (hereinafter, referred to as the avoidance lane) to avoid the vehicle ahead 91, which is an influencing factor, and overtakes it, the limit point at which the lane change to the avoidance lane must be completed is set as the start point of the lane movement prohibited section. The position of the influencing factor when the influencing factor is detected may also be set as the start point of the lane movement prohibited section. After that, the earliest point at which the vehicle can start changing lanes from the avoidance lane to the original lane by overtaking the vehicle ahead 91 is set as the end point of the lane movement prohibited section. The condition for lane movement is that an appropriate distance is maintained between the vehicle ahead 91. The avoidance lane is basically set as the lane located to the right of the lane in which the vehicle is currently traveling (in the case of driving on the left side), but it may exceptionally be set as the lane located to the left when the vehicle is currently traveling in the rightmost lane.

続いて、S47においてCPU51は、影響要因を回避する為のノード(以下、回避ノードという)を前記S23で構築されたレーンネットワークの影響要因が存在しない車線上に対して新たに設定する。具体的には、図16に示すように前記S46で算出された車線移動禁止区間の始点であって回避車線上に回避ノード93を設定する。尚、回避車線は前述したように基本的に自車両90が現在走行する車線に対して右側(例外的に左側でも良い)に位置する車線とするが、例えば図17に示すように自車両90が3車線以上の車線を走行しており前方車両91を回避するために右側にも左側にも車線変更が可能な状況では、自車両が現在走行する車線の左右両側に位置する各車線を回避車線とし、回避ノード93を複数設定しても良い。また、自車両90が現在走行する車線と隣接する車線に限らず、影響要因が存在しない全ての車線上に対して回避ノード93を設定しても良い。 Next, in S47, the CPU 51 newly sets a node (hereinafter, referred to as an avoidance node) for avoiding the influencing factor on a lane on the lane network constructed in S23 where there is no influencing factor. Specifically, as shown in FIG. 16, an avoidance node 93 is set on the avoidance lane, which is the start point of the lane movement prohibition section calculated in S46. As described above, the avoidance lane is basically a lane located on the right side (or the left side exceptionally) of the lane on which the vehicle 90 is currently traveling. However, for example, as shown in FIG. 17, in a situation where the vehicle 90 is traveling on three or more lanes and can change lanes to the right or left to avoid the vehicle ahead 91, each lane located on the left and right sides of the lane on which the vehicle is currently traveling may be set as an avoidance lane, and multiple avoidance nodes 93 may be set. In addition, the avoidance node 93 may be set on all lanes on which there is no influencing factor, not limited to lanes adjacent to the lane on which the vehicle 90 is currently traveling.

更に、回避ノード93を影響要因が存在する車線、即ち自車両が現在走行する車線上に対して設定しても良い。但し、後述のように車線移動禁止区間において影響要因の存在する車線を通過する必要があると判定されるルートについてはコストが無限大となるので、その後のS49において影響要因が存在する車線上に設定された回避ノード93を通過するルートが選択されることは基本的には無い。但し車線変更ができない、追い越しができないなどの状況下では選択される可能性はある。 Furthermore, the avoidance node 93 may be set on the lane where the influencing factor exists, i.e., on the lane on which the vehicle is currently traveling. However, as described below, for a route in a no-lane-movement section where it is determined that it is necessary to pass through a lane where an influencing factor exists, the cost becomes infinite, so in the subsequent S49, a route that passes through the avoidance node 93 set on the lane where the influencing factor exists will not generally be selected. However, there is a possibility that it may be selected in a situation where it is not possible to change lanes or overtake.

また、影響要因が複数存在する場合については複数の影響要因に対して前記S46の車線移動禁止区間と前記S47の回避ノードが夫々設定される。 In addition, if there are multiple influencing factors, the lane movement prohibition section in S46 and the avoidance node in S47 are set for each of the multiple influencing factors.

その後、S48においてCPU51は、前記S23で構築されたレーンネットワークの内、特に影響要因を含む区間を対象としてレーンネットワークの再構築を行う。具体的には、先ずレーンネットワークの再構築を行う区間(以下、再構築区間という)を設定する。再構築区間の始点は影響要因を追い越すために車線移動を開始することが可能な範囲内の任意の地点とし、例えば自車両の現在位置としても良いし、車線移動禁止区間の始点よりも車線移動に必要な距離だけ手前側の地点としても良い。一方で再構築区間の終点は影響要因を追い越した後に元の車線へと戻る車線移動を完了することが可能な範囲内の任意の地点とし、例えば次の交差点や車線増減地点としても良いし、車線移動禁止区間の終点よりも車線移動に必要な距離だけ進行方向側の地点としても良い。そして、図18に示すように再構築区間の始点に位置する各車線に対して出発ノード95を設定し、再構築区間の終点に位置する各車線に対して目的ノード96を設定する。但し、出発ノード95に関しては自車両90が現在位置する車線のみに設定しても良い。 Then, in S48, the CPU 51 reconstructs the lane network, particularly targeting the section including the influencing factor, of the lane network constructed in S23. Specifically, first, a section (hereinafter, referred to as a reconstruction section) in which the lane network is to be reconstructed is set. The start point of the reconstruction section is set to any point within a range where lane movement can be started to overtake the influencing factor, and may be, for example, the current position of the vehicle, or may be a point a distance before the start point of the lane movement prohibited section that is the distance required for lane movement. On the other hand, the end point of the reconstruction section is set to any point within a range where lane movement back to the original lane can be completed after overtaking the influencing factor, and may be, for example, the next intersection or lane increase/decrease point, or may be a point a distance before the end point of the lane movement prohibited section that is the distance required for lane movement in the direction of travel. Then, as shown in FIG. 18, a start node 95 is set for each lane located at the start point of the reconstruction section, and a destination node 96 is set for each lane located at the end point of the reconstruction section. However, the start node 95 may be set only to the lane in which the vehicle 90 is currently located.

続いて、CPU51は図18に示すように再構築区間を対象として、出発ノード95から前記S47で新たに設定された回避ノード93を経由して目的ノード96へと繋がるようにレーンリンク76を新たに設定する。それによって出発ノード95から目的ノード96まで影響要因を回避して繋ぐ為のレーンネットワークのルートが構築されることとなる。 Next, as shown in FIG. 18, the CPU 51 sets a new lane link 76 for the reconstruction section so that it connects from the departure node 95 to the destination node 96 via the avoidance node 93 newly set in S47. This results in the construction of a lane network route that connects from the departure node 95 to the destination node 96 while avoiding influencing factors.

次に、S49においてCPU51は、再構築された後のレーンネットワークに付加されたコストを用い、自車両が位置する車線の出発ノード95からいずれかの目的ノード96へと到るルートの内、コストの合計が最小となるルートを探索する。 Next, in S49, the CPU 51 uses the costs added to the reconstructed lane network to search for a route with the smallest total cost among the routes from the starting node 95 of the lane in which the vehicle is located to any of the destination nodes 96.

ここで、ルートのコストの合計を算出する際には、(a)走行時間、(b)車線変更回数、(c)車線変更を行う位置、(d)走行車線の少なくとも一以上を考慮して算出する。具体的には、以下の条件に基づいて算出する。 When calculating the total cost of a route, the calculation takes into consideration at least one of the following: (a) driving time, (b) number of lane changes, (c) lane change locations, and (d) driving lanes. Specifically, the calculation is based on the following conditions:

(a)“走行時間”については、走行時間が長いルート程、コストの合計を高く算出する。尚、車両の走行速度については前記S4で生成された速度計画に基づいて特定する。
(b)“車線変更回数”については、車線変更回数が多いルート程、コストの合計を高く算出する。
(c)“車線変更を行う位置”については、複数回の車線変更を行う場合には、車線変更の間隔が短くなるルート程、コストの合計を高く算出する。また、交差点の手前側所定距離(例えば一般道700m、高速道路2km)以内で車線変更を行うルートについては、コストを加算する。
(d)“走行車線”については、追い越し車線の走行距離が長いルート程、コストの合計を高く算出する。
(a) Regarding "travel time", the longer the travel time of a route, the higher the calculated total cost. The travel speed of the vehicle is determined based on the speed plan generated in S4.
(b) Regarding the "number of lane changes," the total cost is calculated to be higher for a route with a greater number of lane changes.
(c) Regarding the "location of lane changes", if multiple lane changes are made, the shorter the interval between lane changes is, the higher the calculated total cost will be. In addition, for routes where lane changes are made within a certain distance (e.g., 700 m on a general road, 2 km on a highway) before an intersection, the cost is added.
(d) Regarding "driving lane", the total cost is calculated to be higher for a route that has a longer driving distance in the overtaking lane.

但し、上記(a)~(d)の条件に関わらず、自車両が前記S46で算出された車線移動禁止区間において影響要因の存在する車線を通過する必要があると判定されるルートについてはコストを無限大とする。 However, regardless of the above conditions (a) to (d), the cost is set to infinity for routes where it is determined that the vehicle needs to pass through a lane in which an influencing factor exists in the lane movement prohibition section calculated in S46.

次に、S50においてCPU51は、前記S49で選択されたルートに従って、車両が車線移動する場合において、再構築区間を対象として推奨される走行軌道を算出する。 Next, in S50, the CPU 51 calculates a recommended driving trajectory for the reconstruction section when the vehicle moves along the lane according to the route selected in S49.

具体的にCPU51は、車両の現在の速度と車線幅から車両が車線変更を行う際に生じる横方向の加速度(横G)を算出し、横Gが自動運転支援に支障が生じることなく、また車両の乗員に不快感を与えない上限値(例えば0.2G)を超えないことを条件として、クロソイド曲線を用いてできる限り円滑に出発ノード95、回避ノード93及び目的ノード96を結ぶ軌道を算出する。その際に、前記S46で算出された車線移動禁止区間において影響要因の存在する車線を通過せず、できる限り回避車線を走行する距離が短くなるように走行軌道を算出するのが望ましい。また、影響要因との間に適切な車間距離を維持することについても条件とする。 Specifically, the CPU 51 calculates the lateral acceleration (lateral G) that occurs when the vehicle changes lanes from the vehicle's current speed and lane width, and calculates a trajectory that connects the departure node 95, the avoidance node 93, and the destination node 96 as smoothly as possible using a clothoid curve, provided that the lateral G does not interfere with the automated driving assistance and does not exceed an upper limit (e.g., 0.2 G) that does not cause discomfort to the vehicle occupants. In doing so, it is desirable to calculate the travel trajectory so as not to pass through a lane in which an influencing factor exists in the lane movement prohibition section calculated in S46, and to shorten the distance traveled in the avoidance lane as much as possible. Another condition is that an appropriate inter-vehicle distance must be maintained between the vehicle and the influencing factor.

ここで、図19は自車両90が右側に車線変更して影響要因である前方車両91を追い越し、その後に左側に車線変更して元の車線に戻るルートが選択された場合に、前記S50で生成される走行軌道の一例を示す。
先ず、図19に示す例では、出発ノード95から回避ノード93までの間を対象にして、ステアリングの旋回を開始して右側の車線へと移動し、且つステアリングの位置が直進方向に戻るのに必要な第1の軌道L1を算出する。尚、第1の軌道L1は車両の現在の車速に基づいて車線変更を行う際に生じる横方向の加速度(横G)を算出し、横Gが自動運転支援に支障が生じることなく、また車両の乗員に不快感を与えない上限値(例えば0.2G)を超えないことを条件として、クロソイド曲線を用いてできる限り円滑で、且つできる限り車線変更に必要な距離が短くなる軌道を算出する。また、回避車線を走行する距離を短くするためにできる限り車線変更のタイミングを遅くし、且つ前方車両91との間に適切な車間距離以上を維持することについても条件とする。
次に、回避ノード93から目的ノード96までの間を対象にして、右側の車線を制限速度を上限に走行して前方車両91を追い越し、且つ前方車両91との間を適切な車間距離以上とするまでの第2の軌道L2を算出する。尚、第2の軌道L2は基本的に直線の軌道であり、また軌道の長さは、前方車両91の車速と道路の制限速度に基づいて算出される。
続いて、同じく回避ノード93から目的ノード96までの間を対象にして、ステアリングの旋回を開始して左側の車線へと戻り、且つステアリングの位置が直進方向に戻るのに必要な第3の軌道L3を算出する。尚、第3の軌道L3は車両の現在の車速に基づいて車線変更を行う際に生じる横方向の加速度(横G)を算出し、横Gが自動運転支援に支障が生じることなく、また車両の乗員に不快感を与えない上限値(例えば0.2G)を超えないことを条件として、クロソイド曲線を用いてできる限り円滑で、且つできる限り車線変更に必要な距離が短くなる軌道を算出する。また、回避車線を走行する距離を短くするためにできる限り車線変更のタイミングを早くし、前方車両91との間に適切な車間距離以上を維持することについても条件とする。
Here, Figure 19 shows an example of a driving trajectory generated in S50 when a route is selected in which the vehicle 90 changes lanes to the right to overtake the influencing vehicle 91 ahead, and then changes lanes to the left to return to the original lane.
First, in the example shown in Fig. 19, a first trajectory L1 required for starting a steering wheel turn and moving to the right lane and returning the steering wheel position to the straight direction is calculated for the area between the departure node 95 and the avoidance node 93. The first trajectory L1 is calculated by calculating the lateral acceleration (lateral G) generated when changing lanes based on the current vehicle speed of the vehicle, and calculating a trajectory that is as smooth as possible and that shortens the distance required for lane change as much as possible using a clothoid curve, under the condition that the lateral G does not interfere with the automatic driving assistance and does not exceed an upper limit value (e.g., 0.2 G) that does not cause discomfort to the vehicle occupants. In addition, the conditions are that the timing of the lane change is delayed as much as possible to shorten the distance traveled in the avoidance lane, and an appropriate inter-vehicle distance or more is maintained between the vehicle and the vehicle ahead 91.
Next, a second trajectory L2 is calculated for the section from the avoidance node 93 to the destination node 96, in which the vehicle travels in the right lane at the speed limit as an upper limit, overtakes the vehicle ahead 91, and maintains an appropriate inter-vehicle distance from the vehicle ahead 91. The second trajectory L2 is basically a straight trajectory, and the length of the trajectory is calculated based on the vehicle speed of the vehicle ahead 91 and the speed limit of the road.
Next, a third trajectory L3 is calculated for the area between the avoidance node 93 and the target node 96, which is required to start turning the steering wheel and return to the left lane, and for the steering wheel position to return to the straight-ahead direction. The third trajectory L3 is calculated by calculating the lateral acceleration (lateral G) that occurs when changing lanes based on the current vehicle speed of the vehicle, and using a clothoid curve, a trajectory that is as smooth as possible and requires as short a distance as possible to change lanes, under the condition that the lateral G does not interfere with the automatic driving assistance and does not exceed an upper limit (e.g., 0.2 G) that does not cause discomfort to the vehicle occupants. In addition, in order to shorten the distance traveled in the avoidance lane, the timing of the lane change is made as early as possible, and an appropriate inter-vehicle distance or more is maintained between the vehicle and the vehicle ahead 91.

また、前記S50では上記走行軌道を走行する際の自車両の推奨速度についても算出する。自車両の推奨速度については、制限速度を上限として、車線変更時において車両に生じる横方向の加速度(横G)が自動運転支援に支障が生じることなく、また車両の乗員に不快感を与えない上限値(例えば0.2G)を超えない速度を推奨速度とする。例えば走行軌道の曲率や制限速度などに基づいて算出される。 In addition, in S50, the recommended speed of the vehicle when traveling along the above-mentioned travel path is also calculated. The recommended speed of the vehicle is set to a maximum speed not exceeding the upper limit (e.g., 0.2 G) at which the lateral acceleration (lateral G) generated in the vehicle when changing lanes does not interfere with the automated driving assistance and does not cause discomfort to the vehicle occupants, with the speed limit as the upper limit. For example, the recommended speed is calculated based on the curvature of the travel path, the speed limit, etc.

尚、前記S50では走行軌道を算出するのではなく、予め決められた形状の走行軌道を前記S49で選択されたルートに対して割り付けるようにしても良い。即ち、車線変更を行う為の走行軌道を車両毎に予め用意しておき、S29で選択されたルートの内、例えば回避ノード93を終点とする位置に車線変更の走行軌道を割り付け、その他の区間については車線を維持して走行する軌道を設定することによって走行軌道の生成が可能である。 In addition, in S50, instead of calculating a driving trajectory, a driving trajectory of a predetermined shape may be assigned to the route selected in S49. In other words, a driving trajectory for lane changing is prepared in advance for each vehicle, and the driving trajectory for lane changing is assigned to a position on the route selected in S29, for example, with the avoidance node 93 as the end point, and a trajectory for driving while maintaining the lane is set for other sections, thereby generating a driving trajectory.

尚、図19に示す例では、自車両90が右側に車線変更して影響要因である前方車両91を追い越し、その後に左側に車線変更して元の車線に戻る走行軌道を算出しているが、前記S49で選択されたルートによっては自車両90が前方車両91を追い越した後に元の車線に戻らずに、回避車線を継続して走行する走行起動が算出される場合もある。更に、例えば前方車両91の速度が速い、或いは周辺車両で道路が混雑しているなどの理由によって、自車両90が前方車両91を追い越すことができないと判定された場合には、再構築後のレーンネットワークと関係なく車線変更せずに現在走行する車線を継続して走行する、即ち前方車両91に追従して走行する走行軌道が算出される場合もある。 In the example shown in FIG. 19, the vehicle 90 changes lanes to the right to overtake the influencing vehicle 91 ahead, and then changes lanes to the left to return to the original lane. However, depending on the route selected in S49, the vehicle 90 may continue to travel in the avoidance lane without returning to the original lane after overtaking the vehicle 91 ahead. Furthermore, if it is determined that the vehicle 90 cannot overtake the vehicle 91 ahead because the vehicle 91 ahead is moving too fast or the road is congested with surrounding vehicles, the vehicle 90 may continue to travel in the lane it is currently traveling in without changing lanes, regardless of the reconstructed lane network, i.e., the vehicle 90 may continue to travel in the lane it is currently traveling in by following the vehicle 91 ahead.

また、図19に示す例では自車両90が回避車線に車線変更した後に元の車線に戻る為の車線変更の走行軌道についても算出しているが、元の車線に戻る為の車線変更の走行軌道は算出しない(即ち元の車線に戻るタイミングを事前に指定しない)ようにしても良い。その場合には、回避車線に車線変更を行った自車両が随時周辺を検出し、元の車線に戻れると判断したタイミングで元の車線に戻る車線変更を行うようにする。 In the example shown in FIG. 19, the driving trajectory of the lane change for the host vehicle 90 to return to the original lane after changing lanes to the avoidance lane is also calculated, but the driving trajectory for the lane change to return to the original lane may not be calculated (i.e., the timing of returning to the original lane may not be specified in advance). In that case, the host vehicle that has changed lanes to the avoidance lane detects the surroundings at any time, and when it determines that it is possible to return to the original lane, it performs a lane change to return to the original lane.

その後、S51においてCPU51は、前記S50で算出された走行軌道を、周辺の道路状況を考慮した上で走行予定経路に含まれる道路に対して車両に走行が推奨される走行軌道である動的走行軌道として生成する。 Then, in S51, the CPU 51 generates the driving trajectory calculated in S50 as a dynamic driving trajectory, which is a driving trajectory that is recommended for the vehicle to drive on roads included in the planned driving route, taking into account the surrounding road conditions.

そして、前記S51で生成された動的走行軌道は、自動運転支援に用いる支援情報としてフラッシュメモリ54等に格納される。 The dynamic driving trajectory generated in S51 is then stored in flash memory 54 or the like as assistance information to be used for autonomous driving assistance.

次に、前記S7において実行される走行軌道反映処理のサブ処理について図20に基づき説明する。図20は走行軌道反映処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。 Next, the sub-processing of the running track reflection process executed in S7 will be described with reference to FIG. 20. FIG. 20 is a flowchart of the sub-processing program of the running track reflection process.

先ず、S71においてCPU51は、前記S3で生成された静的走行軌道と、前記S6で生成された動的走行軌道をフラッシュメモリ54等の記憶媒体から読み出す。 First, in S71, the CPU 51 reads the static driving trajectory generated in S3 and the dynamic driving trajectory generated in S6 from a storage medium such as the flash memory 54.

続いて、S72においてCPU51は、前記S71で読み出された各走行軌道について、走行軌道毎に車両の走行軌道としての適正度を示すパスコストを算出する。ここで、パスコストは、(a)走行時間(平均車速)、(b)車線変更回数、(c)車線変更を行う位置、(d)走行車線の少なくとも一以上を考慮して算出する。具体的には、以下の条件に基づいて算出する。 Next, in S72, the CPU 51 calculates a path cost indicating the suitability of each driving trajectory read out in S71 as a driving trajectory for the vehicle for each driving trajectory. Here, the path cost is calculated taking into consideration at least one of (a) driving time (average vehicle speed), (b) number of lane changes, (c) lane change positions, and (d) driving lanes. Specifically, the calculation is based on the following conditions:

(a)“走行時間(平均車速)”については、走行時間が長い(即ち平均車速が遅い)走行軌道程、パスコストを高く算出する。尚、静的走行軌道の平均車速については前記S4で生成された速度計画に基づいて特定する。一方、動的走行軌道については前記S50で算出された推奨速度に基づいて特定する。
(b)“車線変更回数”については、車線変更回数が多い走行軌道程、パスコストを高く算出する。
(c)“車線変更を行う位置”については、複数回の車線変更を行う場合には、車線変更の間隔が短くなる走行軌道程、パスコストを高く算出する。また、交差点の手前側所定距離(例えば一般道700m、高速道路2km)以内で車線変更を行う走行軌道については、パスコストを加算する。
(d)“走行車線”については、追い越し車線の走行距離が長い走行軌道程、パスコストを高く算出する。
(a) Regarding "travel time (average vehicle speed)", the longer the travel time (i.e., the slower the average vehicle speed) of a travel trajectory, the higher the path cost is calculated. The average vehicle speed of the static travel trajectory is determined based on the speed plan generated in S4. On the other hand, the average vehicle speed of the dynamic travel trajectory is determined based on the recommended speed calculated in S50.
(b) Regarding the "number of lane changes," the path cost is calculated to be higher for a driving trajectory with a greater number of lane changes.
(c) Regarding the "location of lane change", if multiple lane changes are made, the shorter the interval between lane changes, the higher the path cost is calculated. In addition, for a driving trajectory in which a lane change is made within a certain distance (e.g., 700 m on a general road, 2 km on a highway) before an intersection, the path cost is added.
(d) Regarding the "driving lane", the longer the driving distance in the overtaking lane, the higher the path cost is calculated to be.

但し、上記(a)~(d)の条件に関わらず、自車両が前記S5で検出された影響要因と接触すると判定される走行軌道についてはコストを無限大とする。 However, regardless of the above conditions (a) to (d), the cost is set to infinity for a driving trajectory where the vehicle is determined to come into contact with an influencing factor detected in S5.

その後、S73においてCPU51は、前記S72で算出された走行軌道毎のパスコストを比較し、静的走行軌道と動的走行軌道の内、パスコストの値が小さい走行軌道を車両の走行が推奨される走行軌道として選択する。 Then, in S73, the CPU 51 compares the path costs of the driving trajectories calculated in S72, and selects the driving trajectory with the smaller path cost value from among the static driving trajectory and the dynamic driving trajectory as the driving trajectory on which the vehicle is recommended to travel.

次に、S74においてCPU51は、前記S73において動的走行軌道が選択されたか否かを判定する。 Next, in S74, the CPU 51 determines whether or not a dynamic driving trajectory was selected in S73.

そして、前記S73において動的走行軌道が選択されたと判定された場合(S74:YES)には、S75へと移行する。 If it is determined in S73 that a dynamic driving trajectory has been selected (S74: YES), the process proceeds to S75.

S75においてCPU51は、選択された動的走行軌道が生成された再構築区間を対象として、静的走行軌道を動的走行軌道へと置き換える。尚、再構築区間の静的走行軌道を動的走行軌道へと置き換えた場合には、基本的に動的走行軌道の始点及び終点は静的走行軌道と繋がることとなるが、前記S49で選択されるルートによっては動的走行軌道の終点が静的走行軌道と繋がらない場合もある。そのような場合には、動的走行軌道の終点を始点として静的走行軌道の生成を新たに行っても良いし、静的走行軌道に繋がるまで動的走行軌道の生成を一定間隔で繰り返し行うようにしても良い。 In S75, the CPU 51 replaces the static driving trajectory with the dynamic driving trajectory for the reconstructed section in which the selected dynamic driving trajectory was generated. When the static driving trajectory of the reconstructed section is replaced with the dynamic driving trajectory, the start point and end point of the dynamic driving trajectory will basically be connected to the static driving trajectory, but depending on the route selected in S49, the end point of the dynamic driving trajectory may not be connected to the static driving trajectory. In such a case, a new static driving trajectory may be generated with the end point of the dynamic driving trajectory as the start point, or the dynamic driving trajectory may be repeatedly generated at regular intervals until it is connected to the static driving trajectory.

その後、再構築区間が動的走行軌道に置き換えられた静的走行軌道に基づいて、自動運転支援による支援走行が行われる(S9、S10) Then, assisted driving is performed based on the static driving trajectory in which the reconstructed section has been replaced with the dynamic driving trajectory (S9, S10).

一方、前記S73において静的走行軌道が選択されたと判定された場合(S74:NO)には、動的走行軌道への置き換えを行うことなくS8へと移行する。 On the other hand, if it is determined in S73 that a static driving trajectory has been selected (S74: NO), the process proceeds to S8 without replacing the static driving trajectory with a dynamic driving trajectory.

ここで、パスコストの値が小さい走行軌道として静的走行軌道が選択された場合には、車線変更することなく現在の車線を継続して走行し、影響要因に対して追従する軌道となる。従って、動的走行軌道への置き換えは行われないが、追従する軌道では影響要因との間の車間距離を適切に維持する必要がある為、速度計画については修正することとなる(S8)。 If a static driving trajectory is selected as the driving trajectory with the small path cost value, the vehicle will continue to drive in the current lane without changing lanes, and the trajectory will follow the influencing factors. Therefore, the vehicle will not be replaced with a dynamic driving trajectory, but since the following trajectory requires an appropriate distance to be maintained between the vehicle and the influencing factors, the speed plan will be revised (S8).

以上詳細に説明した通り、第1実施形態に係るナビゲーション装置1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、少なくとも車線に関する情報を含む高精度地図情報15を用いて、車両が走行する道路の所定区間を対象として車両が選択し得る車線移動についてノードとノード間を繋ぐリンクによって示したネットワークであるレーンネットワークを取得し(S23)、車両周辺の所定の検出範囲における道路状況を取得し(S44)、車両が取得した周辺の道路状況を用いて所定区間内のいずれかの車線上に車両の走行に影響が生じる影響要因が存在することを検出した場合に、影響要因を回避する為のノードとして回避ノード93をレーンネットワーク上に新たに追加する(S47)とともに、回避ノード93の追加に伴ってレーンネットワークを再構築し(S48)、再構築された後のレーンネットワークに付加されたコストを用いて、所定区間の始点に位置する出発ノードから所定区間の終点に位置する目的ノードまで要因を回避して繋ぐレーンネットワークのルートを探索し(S49)、ルートの探索結果に基づいて所定区間において影響要因を回避して走行する為の推奨される車両の走行軌道を生成し(S51)、走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う(S9、S10)ので、ノードやリンクの数が必要以上に多くなることなく、また影響要因を回避するための適切な走行軌道を生成することが可能となる。
また、所定区間内において影響要因の存在位置に基づいて車線移動が禁止される範囲を車線移動禁止区間に設定し(S46)、車線移動禁止区間において影響要因の位置する車線を通過せずに出発ノードから目的ノードまでを繋ぐレーンネットワークのルートを探索する(S49)ので、影響要因を回避するための適切な走行軌道を生成することが可能となる。
As described above in detail, the navigation device 1 according to the first embodiment and the computer program executed by the navigation device 1 use high-precision map information 15 including at least information about lanes to acquire a lane network, which is a network indicated by links connecting nodes with each other with respect to lane movement that the vehicle may select for a predetermined section of the road on which the vehicle is traveling (S23), acquire road conditions within a predetermined detection range around the vehicle (S44), and when it is detected that there is an influencing factor that may affect the traveling of the vehicle on any lane in the predetermined section using the surrounding road conditions acquired by the vehicle, add an avoidance node 93 to the lane network as a node for avoiding the influencing factor. A new avoidance node 93 is added onto the work (S47), and the lane network is reconstructed with the addition of the avoidance node 93 (S48). Using the cost added to the reconstructed lane network, a route of the lane network that connects from the departure node located at the start point of the specified section to the destination node located at the end point of the specified section while avoiding the factors is searched for (S49). Based on the route search results, a recommended vehicle driving trajectory is generated for traveling while avoiding the influencing factors in the specified section (S51). Vehicle driving assistance is provided based on the driving trajectory (S9, S10). This makes it possible to generate an appropriate driving trajectory for avoiding the influencing factors without increasing the number of nodes and links more than necessary.
In addition, a range within a specified section where lane movement is prohibited based on the location of the influencing factor is set as a lane movement prohibited section (S46), and a route in the lane network connecting the start node to the destination node without passing through the lane in which the influencing factor is located in the lane movement prohibited section is searched for (S49), making it possible to generate an appropriate driving trajectory for avoiding the influencing factor.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係るナビゲーション装置について図21~図26を用いて説明する。尚、以下の説明において上記図1乃至図20の第1実施形態に係るナビゲーション装置1の構成と同一符号は、前記第1実施形態に係るナビゲーション装置1等の構成と同一あるいは相当部分を示すものである。
[Second embodiment]
Next, a navigation device according to a second embodiment will be described with reference to Figures 21 to 26. In the following description, the same reference numerals as those in the configuration of the navigation device 1 according to the first embodiment shown in Figures 1 to 20 indicate the same or corresponding parts as those in the configuration of the navigation device 1 according to the first embodiment.

この第2実施形態に係るナビゲーション装置の概略構成は、第1実施形態に係るナビゲーション装置1とほぼ同じ構成である。また、各種制御処理も第1実施形態に係るナビゲーション装置1とほぼ同じ制御処理である。
ただし、第1実施形態に係るナビゲーション装置1が、図16や図17に示すように車線移動禁止区間の始点のみに対して新たにノードを追加しているのに対して、第2実施形態に係るナビゲーション装置1は、車線移動禁止区間の終点に相当する地点にも新たにノードを追加する点で異なる。
The schematic configuration of the navigation device according to the second embodiment is almost the same as that of the navigation device 1 according to the first embodiment. In addition, various control processes are also almost the same as those of the navigation device 1 according to the first embodiment.
However, the navigation device 1 according to the first embodiment adds a new node only at the start point of the lane movement prohibited section as shown in Figures 16 and 17, whereas the navigation device 1 according to the second embodiment adds a new node also at the point corresponding to the end point of the lane movement prohibited section.

ここで、第2実施形態に係るナビゲーション装置においてCPU51が実行する自動運転支援プログラムの内、特にS6の動的走行軌道生成処理のサブ処理について図21に基づき説明する。図21は動的走行軌道生成処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。 Here, the automatic driving assistance program executed by the CPU 51 in the navigation device according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 21, particularly the sub-processing of the dynamic driving trajectory generation process in S6. FIG. 21 is a flowchart of the sub-processing program of the dynamic driving trajectory generation process.

尚、S101~S105の処理については第1実施形態に係る動的走行軌道生成処理(図14)のS41~S45と同様の処理であるので説明は省略する。 Note that the processing from S101 to S105 is similar to S41 to S45 of the dynamic driving trajectory generation processing (Figure 14) according to the first embodiment, so a description thereof will be omitted.

先ず、S106においてCPU51は、自車両が影響要因を追い越すのに必要な範囲(以下、追い越し区間という)を算出する。以下に、図22を用いて追い越し区間の算出方法の一例について説明する。図22は特に影響要因が自車両90と同じ車線の前方を走行する前方車両91である場合について示す。 First, in S106, the CPU 51 calculates the range required for the host vehicle to overtake the influencing factor (hereinafter, referred to as the overtaking section). An example of a method for calculating the overtaking section will be described below with reference to FIG. 22. FIG. 22 particularly illustrates the case where the influencing factor is a preceding vehicle 91 traveling ahead in the same lane as the host vehicle 90.

図22に示すように先ず影響要因である前方車両91を回避するために、自車両が他の車線(以下、回避車線という)へと移動して追い越すと仮定した場合に、回避車線への車線変更を完了させる必要のある限界の地点を追い越し区間の始点とする。尚、影響要因を検出した際の影響要因の位置を追い越し区間の始点としても良い。その後、前方車両91を追い越して回避車線から元の車線へと戻る車線変更を開始可能な最も早い地点を追い越し区間の終点とする。尚、車線移動の条件としては前方車両91との間に適切な車間距離を保つことを条件とする。また、回避車線は基本的に自車両が現在走行する車線に対して右側に位置する車線(左側通行の場合)とするが、最も右側の車線を現在走行している場合については例外的に左側に位置する車線としても良い。尚、第2実施形態の『追い越し区間』は第1実施形態の『車線移動禁止区間』と実質的に同一区間となる。 As shown in FIG. 22, first, in order to avoid the influencing factor, the vehicle in question moves to another lane (hereinafter, referred to as the avoidance lane) and passes the vehicle in front 91, the limit point at which the lane change to the avoidance lane must be completed is set as the start point of the overtaking section. The position of the influencing factor when the influencing factor is detected may be set as the start point of the overtaking section. After that, the earliest point at which the vehicle can start changing lanes from the avoidance lane to the original lane after overtaking the vehicle in front 91 is set as the end point of the overtaking section. The condition for lane change is that an appropriate distance between the vehicle in front 91 is maintained. The avoidance lane is basically set as the lane located to the right of the lane in which the vehicle is currently traveling (in the case of driving on the left side), but it may exceptionally be set as the lane located to the left when the vehicle is currently traveling in the rightmost lane. The "overtaking section" in the second embodiment is substantially the same section as the "lane change prohibited section" in the first embodiment.

続いて、S107においてCPU51は、影響要因を回避する為のノードを前記S23で構築されたレーンネットワークの影響要因が存在しない車線上に対して新たに設定する。具体的には、図23に示すように前記S106で算出された追い越し区間の始点であって回避車線上に追い越し開始ノード103を設定し、追い越し区間の終点であって回避車線上に追い越し完了ノード104を設定する。尚、第2実施形態の『追い越し開始ノード』は第1実施形態の『回避ノード』と実質的に同一ノードとなる。尚、回避車線は前述したように基本的に自車両90が現在走行する車線に対して右側(例外的に左側でも良い)に位置する車線とするが、例えば図24に示すように自車両90が3車線以上の車線を走行しており前方車両91を回避するために右側にも左側にも車線変更が可能な状況では、自車両が現在走行する車線の左右両側に位置する各車線を回避車線とし、追い越し開始ノード103と追い越し完了ノード104を複数設定しても良い。また、自車両90が現在走行する車線と隣接する車線に限らず、影響要因が存在しない全ての車線上に対して追い越し開始ノード103と追い越し完了ノード104を設定しても良い。 Next, in S107, the CPU 51 newly sets a node for avoiding the influencing factor on the lane where the influencing factor does not exist in the lane network constructed in S23. Specifically, as shown in FIG. 23, an overtaking start node 103 is set on the avoidance lane, which is the start point of the overtaking section calculated in S106, and an overtaking completion node 104 is set on the avoidance lane, which is the end point of the overtaking section. The "overtaking start node" in the second embodiment is substantially the same node as the "avoidance node" in the first embodiment. As described above, the avoidance lane is basically a lane located on the right side (or exceptionally on the left side) of the lane in which the vehicle 90 is currently traveling. However, for example, in a situation in which the vehicle 90 is traveling on a lane with three or more lanes and can change lanes to the right or left to avoid the vehicle ahead 91 as shown in FIG. 24, each lane located on the left and right sides of the lane in which the vehicle is currently traveling may be set as an avoidance lane, and a plurality of overtaking start nodes 103 and overtaking completion nodes 104 may be set. In addition, the overtaking start node 103 and the overtaking completion node 104 may be set not only for lanes adjacent to the lane in which the vehicle 90 is currently traveling, but also for all lanes where there are no influencing factors.

更に、追い越し開始ノード103と追い越し完了ノード104を影響要因が存在する車線、即ち自車両が現在走行する車線上に対して設定しても良い。但し、後述のように追い越し区間において影響要因の存在する車線を通過する必要があると判定されるルートについてはコストが無限大となるので、その後のS109において影響要因が存在する車線上に設定された追い越し開始ノード103や追い越し完了ノード104を通過するルートが選択されることは基本的には無い。但し車線変更ができない、追い越しができないなどの状況下では選択される可能性はある。 Furthermore, the overtaking start node 103 and the overtaking completion node 104 may be set on the lane where the influencing factor exists, i.e., on the lane on which the vehicle is currently traveling. However, as described below, for a route that is determined to need to pass through a lane where an influencing factor exists in an overtaking section, the cost becomes infinite, so in the subsequent S109, a route that passes through the overtaking start node 103 or the overtaking completion node 104 set on the lane on which the influencing factor exists will not generally be selected. However, there is a possibility that it may be selected in a situation where it is not possible to change lanes or to overtake.

また、影響要因が複数存在する場合については複数の影響要因に対して前記S106の追い越し区間と前記S107の追い越し開始ノード及び追い越し完了ノードが夫々設定される。 In addition, if there are multiple influencing factors, the overtaking section in S106 and the overtaking start node and overtaking completion node in S107 are set for each of the multiple influencing factors.

その後、S108においてCPU51は、前記S23で構築されたレーンネットワークの内、特に影響要因を含む区間を対象としてレーンネットワークの再構築を行う。具体的には、先ずレーンネットワークの再構築を行う区間(以下、再構築区間という)を設定する。再構築区間の始点は影響要因を追い越すために車線移動を開始することが可能な範囲内の任意の地点とし、例えば自車両の現在位置としても良いし、追い越し区間の始点よりも車線移動に必要な距離だけ手前側の地点としても良い。一方で再構築区間の終点は影響要因を追い越した後に元の車線へと戻る車線移動を完了することが可能な範囲内の任意の地点とし、例えば次の交差点や車線増減地点としても良いし、追い越し区間の終点よりも車線移動に必要な距離だけ進行方向側の地点としても良い。そして、図25に示すように再構築区間の始点に位置する各車線に対して出発ノード95を設定し、再構築区間の終点に位置する各車線に対して目的ノード96を設定する。但し、出発ノード95に関しては自車両90が現在位置する車線のみに設定しても良い。 Then, in S108, the CPU 51 reconstructs the lane network, particularly for the section including the influencing factor, of the lane network constructed in S23. Specifically, first, a section in which the lane network is to be reconstructed (hereinafter, referred to as the reconstruction section) is set. The start point of the reconstruction section is set to any point within a range where lane movement can be started to overtake the influencing factor, and may be, for example, the current position of the vehicle, or may be a point a distance before the start point of the overtaking section that is the distance required for lane movement. On the other hand, the end point of the reconstruction section is set to any point within a range where lane movement back to the original lane can be completed after overtaking the influencing factor, and may be, for example, the next intersection or lane increase/decrease point, or may be a point a distance before the end point of the overtaking section that is the distance required for lane movement in the direction of travel. Then, as shown in FIG. 25, a start node 95 is set for each lane located at the start point of the reconstruction section, and a destination node 96 is set for each lane located at the end point of the reconstruction section. However, the start node 95 may be set only to the lane in which the vehicle 90 is currently located.

続いて、CPU51は図25に示すように再構築区間を対象として、出発ノード95から前記S107で新たに設定された追い越し開始ノード103及び追い越し完了ノード104を経由して目的ノード96へと繋がるようにレーンリンク76を新たに設定する。それによって出発ノード95から目的ノード96まで影響要因を回避して繋ぐ為のレーンネットワークのルートが構築されることとなる。 Next, as shown in FIG. 25, the CPU 51 sets a new lane link 76 for the reconstruction section so that it connects from the departure node 95 to the destination node 96 via the overtaking start node 103 and the overtaking completion node 104 newly set in S107. This creates a lane network route that connects the departure node 95 to the destination node 96 while avoiding influencing factors.

次に、S109においてCPU51は、再構築された後のレーンネットワークに付加されたコストを用い、自車両が位置する車線の出発ノード95からいずれかの目的ノード96へと到るルートの内、コストの合計が最小となるルートを探索する。 Next, in S109, the CPU 51 uses the costs added to the reconstructed lane network to search for a route with the smallest total cost among the routes from the starting node 95 of the lane in which the vehicle is located to any of the destination nodes 96.

ここで、ルートのコストの合計を算出する際には、(a)走行時間、(b)車線変更回数、(c)車線変更を行う位置、(d)走行車線の少なくとも一以上を考慮して算出する。具体的には、以下の条件に基づいて算出する。 When calculating the total cost of a route, the calculation takes into consideration at least one of the following: (a) driving time, (b) number of lane changes, (c) lane change locations, and (d) driving lanes. Specifically, the calculation is based on the following conditions:

(a)“走行時間”については、走行時間が長いルート程、コストの合計を高く算出する。尚、車両の走行速度については前記S4で生成された速度計画に基づいて特定する。
(b)“車線変更回数”については、車線変更回数が多いルート程、コストの合計を高く算出する。
(c)“車線変更を行う位置”については、複数回の車線変更を行う場合には、車線変更の間隔が短くなるルート程、コストの合計を高く算出する。また、交差点の手前側所定距離(例えば一般道700m、高速道路2km)以内で車線変更を行うルートについては、コストを加算する。
(d)“走行車線”については、追い越し車線の走行距離が長いルート程、コストの合計を高く算出する。
(a) Regarding "travel time", the longer the travel time of a route, the higher the calculated total cost. The travel speed of the vehicle is determined based on the speed plan generated in S4.
(b) Regarding the "number of lane changes," the total cost is calculated to be higher for a route with a greater number of lane changes.
(c) Regarding the "location of lane changes", if multiple lane changes are made, the shorter the interval between lane changes is, the higher the calculated total cost will be. In addition, for routes where lane changes are made within a certain distance (e.g., 700 m on a general road, 2 km on a highway) before an intersection, the cost is added.
(d) Regarding "driving lane", the total cost is calculated to be higher for a route that has a longer driving distance in the overtaking lane.

但し、上記(a)~(d)の条件に関わらず、自車両が前記S106で算出された追い越し区間において影響要因の存在する車線を通過する必要があると判定されるルートについてはコストを無限大とする。 However, regardless of the above conditions (a) to (d), the cost is set to infinity for routes where it is determined that the vehicle needs to pass through a lane in which an influencing factor exists in the overtaking section calculated in S106.

次に、S110においてCPU51は、前記S109で選択されたルートに従って、車両が車線移動する場合において、再構築区間を対象として推奨される走行軌道を算出する。 Next, in S110, the CPU 51 calculates a recommended driving trajectory for the reconstruction section when the vehicle moves along the lane according to the route selected in S109.

具体的にCPU51は、車両の現在の速度と車線幅から車両が車線変更を行う際に生じる横方向の加速度(横G)を算出し、横Gが自動運転支援に支障が生じることなく、また車両の乗員に不快感を与えない上限値(例えば0.2G)を超えないことを条件として、クロソイド曲線を用いてできる限り円滑に出発ノード95、追い越し開始ノード103、追い越し完了ノード104及び目的ノード96を結ぶ軌道を算出する。その際に、前記S106で算出された追い越し区間において影響要因の存在する車線を通過せず、できる限り回避車線を走行する距離が短くなるように走行軌道を算出するのが望ましい。また、影響要因との間に適切な車間距離を維持することについても条件とする。 Specifically, the CPU 51 calculates the lateral acceleration (lateral G) that occurs when the vehicle changes lanes from the vehicle's current speed and lane width, and calculates a trajectory that connects the departure node 95, the overtaking start node 103, the overtaking completion node 104, and the destination node 96 as smoothly as possible using a clothoid curve, provided that the lateral G does not interfere with the automated driving assistance and does not exceed an upper limit (e.g., 0.2 G) that does not cause discomfort to the vehicle occupants. In this case, it is desirable to calculate the driving trajectory so that the vehicle does not pass through a lane in which an influencing factor exists in the overtaking section calculated in S106, and the distance traveled in the avoidance lane is as short as possible. Another condition is that an appropriate inter-vehicle distance must be maintained between the vehicle and the influencing factor.

ここで、図26は自車両90が右側に車線変更して影響要因である前方車両91を追い越し、その後に左側に車線変更して元の車線に戻るルートが選択された場合に、前記S110で生成される走行軌道の一例を示す。
先ず、図26に示す例では、出発ノード95から追い越し開始ノード103までの間を対象にして、ステアリングの旋回を開始して右側の車線へと移動し、且つステアリングの位置が直進方向に戻るのに必要な第1の軌道L1を算出する。尚、第1の軌道L1は車両の現在の車速に基づいて車線変更を行う際に生じる横方向の加速度(横G)を算出し、横Gが自動運転支援に支障が生じることなく、また車両の乗員に不快感を与えない上限値(例えば0.2G)を超えないことを条件として、クロソイド曲線を用いてできる限り円滑で、且つできる限り車線変更に必要な距離が短くなる軌道を算出する。また、回避車線を走行する距離を短くするためにできる限り車線変更のタイミングを遅くし、且つ前方車両91との間に適切な車間距離以上を維持することについても条件とする。
次に、追い越し開始ノード103から追い越し完了ノード104までの間を対象にして、右側の車線を制限速度を上限に走行して前方車両91を追い越し、且つ前方車両91との間を適切な車間距離以上とするまでの第2の軌道L2を算出する。尚、第2の軌道L2は基本的に直線の軌道であり、また軌道の長さは、前方車両91の車速と道路の制限速度に基づいて算出される。
続いて、追い越し完了ノード104から目的ノード96までの間を対象にして、ステアリングの旋回を開始して左側の車線へと戻り、且つステアリングの位置が直進方向に戻るのに必要な第3の軌道L3を算出する。尚、第3の軌道L3は車両の現在の車速に基づいて車線変更を行う際に生じる横方向の加速度(横G)を算出し、横Gが自動運転支援に支障が生じることなく、また車両の乗員に不快感を与えない上限値(例えば0.2G)を超えないことを条件として、クロソイド曲線を用いてできる限り円滑で、且つできる限り車線変更に必要な距離が短くなる軌道を算出する。また、回避車線を走行する距離を短くするためにできる限り車線変更のタイミングを早くし、前方車両91との間に適切な車間距離以上を維持することについても条件とする。
Here, Figure 26 shows an example of a driving trajectory generated in S110 when a route is selected in which the vehicle 90 changes lanes to the right to overtake the influencing vehicle 91 ahead, and then changes lanes to the left to return to the original lane.
First, in the example shown in Fig. 26, a first trajectory L1 required for starting a steering wheel turn and moving to the right lane and returning the steering wheel position to the straight direction is calculated for the area between the departure node 95 and the overtaking start node 103. The first trajectory L1 is calculated by calculating the lateral acceleration (lateral G) generated when changing lanes based on the current vehicle speed of the vehicle, and calculating a trajectory that is as smooth as possible and that shortens the distance required for lane change as much as possible using a clothoid curve, under the condition that the lateral G does not interfere with the automatic driving assistance and does not exceed an upper limit value (e.g., 0.2 G) that does not cause discomfort to the vehicle occupants. In addition, the conditions are that the timing of the lane change is delayed as much as possible to shorten the distance traveled in the avoidance lane, and an appropriate inter-vehicle distance or more is maintained between the vehicle and the preceding vehicle 91.
Next, a second trajectory L2 is calculated for the section from the overtaking start node 103 to the overtaking completion node 104, in which the vehicle travels in the right lane at the speed limit as an upper limit to overtake the preceding vehicle 91 and maintain an appropriate inter-vehicle distance from the preceding vehicle 91. The second trajectory L2 is basically a straight trajectory, and the length of the trajectory is calculated based on the vehicle speed of the preceding vehicle 91 and the speed limit of the road.
Next, a third trajectory L3 required for starting steering and returning to the left lane and returning the steering position to the straight direction is calculated for the area between the overtaking completion node 104 and the destination node 96. The third trajectory L3 is calculated by calculating the lateral acceleration (lateral G) generated when changing lanes based on the current vehicle speed of the vehicle, and using a clothoid curve, a trajectory that is as smooth as possible and requires as short a distance as possible for lane change, under the condition that the lateral G does not interfere with the automatic driving assistance and does not exceed an upper limit (e.g., 0.2 G) that does not cause discomfort to the vehicle occupants. In addition, the timing of lane change is made as early as possible to shorten the distance traveled in the avoidance lane, and an appropriate inter-vehicle distance or more is maintained between the vehicle and the preceding vehicle 91.

また、前記S110では上記走行軌道を走行する際の自車両の推奨速度についても算出する。自車両の推奨速度については、制限速度を上限として、車線変更時において車両に生じる横方向の加速度(横G)が自動運転支援に支障が生じることなく、また車両の乗員に不快感を与えない上限値(例えば0.2G)を超えない速度を推奨速度とする。例えば走行軌道の曲率や制限速度などに基づいて算出される。 In addition, in S110, the recommended speed of the vehicle when traveling along the above-mentioned travel path is also calculated. The recommended speed of the vehicle is set to a maximum speed not exceeding the upper limit (e.g., 0.2 G) at which the lateral acceleration (lateral G) generated in the vehicle when changing lanes does not interfere with the automated driving assistance and does not cause discomfort to the vehicle occupants, with the speed limit as the upper limit. For example, the recommended speed is calculated based on the curvature of the travel path, the speed limit, etc.

尚、前記S110では走行軌道を算出するのではなく、予め決められた形状の走行軌道を前記S109で選択されたルートに対して割り付けるようにしても良い。即ち、車線変更を行う為の走行軌道を車両毎に予め用意しておき、S109で選択されたルートの内、例えば追い越し開始ノード103を終点とする位置と追い越し完了ノード104を始点とする位置に夫々車線変更の走行軌道を割り付け、その他の区間については車線を維持して走行する軌道を設定することによって走行軌道の生成が可能である。 In addition, in S110, instead of calculating a driving trajectory, a driving trajectory of a predetermined shape may be assigned to the route selected in S109. That is, a driving trajectory for lane changing is prepared in advance for each vehicle, and within the route selected in S109, for example, a driving trajectory for lane changing is assigned to a position ending at the overtaking start node 103 and a position starting at the overtaking completion node 104, and for other sections, a trajectory for driving while maintaining the lane is set, thereby generating a driving trajectory.

尚、図26に示す例では、自車両90が右側に車線変更して影響要因である前方車両91を追い越し、その後に左側に車線変更して元の車線に戻る走行軌道を算出しているが、前記S109で選択されたルートによっては自車両90が前方車両91を追い越した後に元の車線に戻らずに、回避車線を継続して走行する走行起動が算出される場合もある。更に、例えば前方車両91の速度が速い、或いは周辺車両で道路が混雑しているなどの理由によって、自車両90が前方車両91を追い越すことができないと判定された場合には、再構築後のレーンネットワークと関係なく車線変更せずに現在走行する車線を継続して走行する、即ち前方車両91に追従して走行する走行軌道が算出される場合もある。 In the example shown in FIG. 26, the vehicle 90 changes lanes to the right to overtake the influencing vehicle 91 ahead, and then changes lanes to the left to return to the original lane. However, depending on the route selected in S109, the vehicle 90 may continue to travel in the avoidance lane without returning to the original lane after overtaking the vehicle 91 ahead. Furthermore, if it is determined that the vehicle 90 cannot overtake the vehicle 91 ahead because the vehicle 91 ahead is moving too fast or the road is congested with surrounding vehicles, the vehicle 90 may continue to travel in the lane it is currently traveling in without changing lanes, regardless of the reconstructed lane network, i.e., the vehicle 90 may continue to travel in the lane it is currently traveling in by following the vehicle 91 ahead.

その後、S111においてCPU51は、前記S110で算出された走行軌道を、周辺の道路状況を考慮した上で走行予定経路に含まれる道路に対して車両に走行が推奨される走行軌道である動的走行軌道として生成する。 Then, in S111, the CPU 51 generates the driving trajectory calculated in S110 as a dynamic driving trajectory, which is a driving trajectory that is recommended for the vehicle to drive on roads included in the planned driving route, taking into account the surrounding road conditions.

そして、前記S111で生成された動的走行軌道は、自動運転支援に用いる支援情報としてフラッシュメモリ54等に格納される。 The dynamic driving trajectory generated in S111 is then stored in the flash memory 54 or the like as assistance information to be used for autonomous driving assistance.

以上詳細に説明した通り、第2実施形態に係るナビゲーション装置1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、少なくとも車線に関する情報を含む高精度地図情報15を用いて、車両が走行する道路の所定区間を対象として車両が選択し得る車線移動についてノードとノード間を繋ぐリンクによって示したネットワークであるレーンネットワークを取得し(S23)、車両周辺の所定の検出範囲における道路状況を取得し(S104)、車両が取得した周辺の道路状況を用いて所定区間内のいずれかの車線上に車両の走行に影響が生じる影響要因が存在することを検出した場合に、影響要因を回避する為のノードとして追い越し開始ノード103及び追い越し完了ノード104をレーンネットワーク上に新たに追加する(S107)とともに、追い越し開始ノード103及び追い越し完了ノード104の追加に伴ってレーンネットワークを再構築し(S108)、再構築された後のレーンネットワークに付加されたコストを用いて、所定区間の始点に位置する出発ノードから所定区間の終点に位置する目的ノードまで要因を回避して繋ぐレーンネットワークのルートを探索し(S109)、ルートの探索結果に基づいて所定区間において影響要因を回避して走行する為の推奨される車両の走行軌道を生成し(S111)、走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う(S9、S10)ので、ノードやリンクの数が必要以上に多くなることなく、また影響要因を回避するための適切な走行軌道を生成することが可能となる。 As described above in detail, the navigation device 1 and the computer program executed by the navigation device 1 according to the second embodiment use high-precision map information 15 including at least information regarding lanes to acquire a lane network, which is a network showing the lane movements that the vehicle may select for a specific section of the road on which the vehicle is traveling, by using links connecting nodes (S23), acquire road conditions within a specific detection range around the vehicle (S104), and when it is detected that there is an influencing factor that may affect the traveling of the vehicle on any lane within the specific section using the surrounding road conditions acquired by the vehicle, an overtaking start node 103 and an overtaking completion node 104 are added to the lane network as nodes for avoiding the influencing factor. A new node 103 is added onto the lane network (S107), and the lane network is reconstructed with the addition of the overtaking start node 103 and the overtaking completion node 104 (S108). Using the cost added to the reconstructed lane network, a route for the lane network is searched for that connects the departure node located at the start point of the specified section to the destination node located at the end point of the specified section while avoiding the factors (S109). Based on the route search results, a recommended vehicle travel trajectory is generated for traveling while avoiding the influencing factors in the specified section (S111). Driving assistance is provided to the vehicle based on the travel trajectory (S9, S10). This makes it possible to generate an appropriate travel trajectory for avoiding the influencing factors without increasing the number of nodes and links more than necessary.

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、第1実施形態では、影響要因の存在によって車線移動が禁止される範囲である車線移動禁止区間を設定しているが、車線移動禁止区間の始点の位置さえ特定できれば回避ノードを設定できるので車線移動禁止区間については必ずしも設定する必要はない。尚、車線移動禁止区間を設定しない場合には、自車両が影響要因を追い越した後に回避車線から元の車線に戻るタイミングは事前に指定せず、回避車線に車線変更を行った自車両が随時周辺を検出し、元の車線に戻れると判断したタイミングで元の車線に戻る車線変更を行うようにする。
Incidentally, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various improvements and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present invention.
For example, in the first embodiment, a lane movement prohibited section is set, which is a range in which lane movement is prohibited due to the presence of an influencing factor, but since an avoidance node can be set as long as the position of the start point of the lane movement prohibited section can be specified, it is not necessarily required to set the lane movement prohibited section. Note that, if a lane movement prohibited section is not set, the timing for the host vehicle to return from the avoidance lane to the original lane after overtaking the influencing factor is not specified in advance, and the host vehicle that has changed lanes to the avoidance lane detects the surroundings as needed, and when it is determined that it is possible to return to the original lane, it performs a lane change to return to the original lane.

また、第1実施形態及び第2実施形態では、サーバ装置4が有する高精度地図情報には、道路のレーン形状(車線単位の道路形状や曲率、車線幅等)と道路に描かれた区画線(車道中央線、車線境界線、車道外側線、誘導線等)に関する情報の両方を含むが、区画線に関する情報のみを含むようにしても良いし、道路のレーン形状に関する情報のみを含むようにしても良い。例えば区画線に関する情報のみを含む場合であっても、区画線に関する情報に基づいて道路のレーン形状に関する情報に相当する情報を推定することが可能である。また、道路のレーン形状に関する情報のみを含む場合であっても、道路のレーン形状に関する情報に基づいて区画線に関する情報に相当する情報を推定することが可能である。また、「区画線に関する情報」は、車線を区画する区画線自体の種類や配置を特定する情報であっても良いし、隣接する車線間で車線変更が可能か否かを特定する情報であっても良いし、車線の形状を直接または間接的に特定する情報であっても良い。 In the first and second embodiments, the high-precision map information held by the server device 4 includes both information on the lane shape of the road (road shape and curvature for each lane, lane width, etc.) and information on the dividing lines drawn on the road (center line, lane boundary, outer lane line, guiding line, etc.), but may include only information on the dividing lines, or may include only information on the lane shape of the road. For example, even if only information on the dividing lines is included, it is possible to estimate information equivalent to information on the lane shape of the road based on the information on the dividing lines. Even if only information on the lane shape of the road is included, it is possible to estimate information equivalent to information on the dividing lines based on the information on the lane shape of the road. Furthermore, the "information on the dividing lines" may be information that specifies the type and arrangement of the dividing lines themselves that divide the lanes, information that specifies whether lane changes are possible between adjacent lanes, or information that directly or indirectly specifies the shape of the lanes.

また、第1実施形態及び第2実施形態では、車両の走行に影響が生じる影響要因を検出した場合に動的走行軌道を生成するとともに、既存の静的走行軌道と新たに生成された動的走行軌道のパスコストとを比較して(S72、S73)、動的走行軌道の方が推奨されると判定された場合にのみ静的走行軌道を動的走行軌道に置き換えている(S75)が、動的走行軌道が生成された場合には必ず静的走行軌道を動的走行軌道に置き換えるようにしても良い。 In addition, in the first and second embodiments, when an influencing factor that affects the vehicle driving is detected, a dynamic driving trajectory is generated, and the path costs of the existing static driving trajectory and the newly generated dynamic driving trajectory are compared (S72, S73), and the static driving trajectory is replaced with the dynamic driving trajectory only if it is determined that the dynamic driving trajectory is recommended (S75). However, it is also possible to always replace the static driving trajectory with the dynamic driving trajectory when a dynamic driving trajectory is generated.

また、第1実施形態及び第2実施形態では、静的走行軌道に動的走行軌道を反映する手段として、静的走行軌道の一部を動的走行軌道に置き換えている(S75)が、置き換えるのではなく静的走行軌道を動的走行軌道に近づけるように軌道の修正を行っても良い。 In addition, in the first and second embodiments, a part of the static driving trajectory is replaced with the dynamic driving trajectory (S75) as a means of reflecting the dynamic driving trajectory in the static driving trajectory, but instead of replacing it, the trajectory may be corrected so that the static driving trajectory approaches the dynamic driving trajectory.

また、第1実施形態及び第2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ECU40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支援として説明してきた。しかし、自動運転支援を、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ECU40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。 In the first and second embodiments, the vehicle control ECU 40 has been described as controlling all of the vehicle operations related to the vehicle's behavior, including accelerator operation, brake operation, and steering operation, as automatic driving assistance for automatically driving the vehicle without the user's driving operation. However, automatic driving assistance may also be defined as the vehicle control ECU 40 controlling at least one of the vehicle operations related to the vehicle's behavior, including accelerator operation, brake operation, and steering operation. On the other hand, manual driving by the user's driving operation is described as the user performing all of the vehicle operations related to the vehicle's behavior, including accelerator operation, brake operation, and steering operation.

また、本発明の運転支援は車両の自動運転に係る自動運転支援に限られない。例えば、静的走行軌道や動的走行軌道をナビゲーション画面に表示するとともに、音声や画面等を用いた案内(例えば車線変更の案内、推奨車速の案内等)を行うことによる運転支援も可能である。また、静的走行軌道や動的走行軌道をナビゲーション画面に表示することでユーザの運転操作を支援するようにしてもよい。 The driving assistance of the present invention is not limited to automatic driving assistance related to automatic driving of a vehicle. For example, it is possible to provide driving assistance by displaying a static driving trajectory or a dynamic driving trajectory on a navigation screen and providing guidance using voice or a screen (e.g., guidance on lane changes, guidance on recommended vehicle speeds, etc.). In addition, the static driving trajectory or the dynamic driving trajectory may be displayed on the navigation screen to assist the user's driving operation.

また、第1実施形態及び第2実施形態では、自動運転支援プログラム(図4)をナビゲーション装置1が実行する構成としているが、ナビゲーション装置1以外の車載器や車両制御ECU40が実行する構成としても良い。その場合には、車載器や車両制御ECU40は車両の現在位置や地図情報等をナビゲーション装置1やサーバ装置4から取得する構成とする。更に、サーバ装置4が自動運転支援プログラム(図4)のステップの一部または全部を実行するようにしても良い。その場合にはサーバ装置4が本願の運転支援装置に相当する。 In the first and second embodiments, the automatic driving assistance program (FIG. 4) is executed by the navigation device 1, but it may be executed by an in-vehicle device other than the navigation device 1 or the vehicle control ECU 40. In that case, the in-vehicle device or the vehicle control ECU 40 is configured to obtain the current position of the vehicle, map information, etc. from the navigation device 1 or the server device 4. Furthermore, the server device 4 may execute some or all of the steps of the automatic driving assistance program (FIG. 4). In that case, the server device 4 corresponds to the driving assistance device of the present application.

また、本発明はナビゲーション装置以外に、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、上述した自動運転支援プログラム(図4参照)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、自動運転支援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。 In addition to navigation devices, the present invention can also be applied to mobile phones, smartphones, tablet terminals, personal computers, etc. (hereinafter referred to as mobile terminals, etc.). It can also be applied to a system consisting of a server and a mobile terminal, etc. In that case, each step of the above-mentioned automatic driving assistance program (see FIG. 4) may be implemented by either the server or the mobile terminal, etc. However, when applying the present invention to a mobile terminal, etc., a vehicle capable of executing automatic driving assistance and the mobile terminal, etc. must be connected so as to be able to communicate (either wired or wireless).

1…ナビゲーション装置、2…運転支援システム、3…情報配信センタ、4…サーバ装置、5…車両、15…高精度地図情報、33…ナビゲーションECU、39…車外カメラ、40…車両制御ECU、51…CPU、52…RAM、53…ROM、54…フラッシュメモリ、61…走行予定経路、75…レーンノード、76…レーンリンク、93…回避ノード、95…出発ノード、96…目的ノード、103…追い越し開始ノード、104…追い越し完了ノード 1...navigation device, 2...driving assistance system, 3...information distribution center, 4...server device, 5...vehicle, 15...high-precision map information, 33...navigation ECU, 39...exterior camera, 40...vehicle control ECU, 51...CPU, 52...RAM, 53...ROM, 54...flash memory, 61...planned driving route, 75...lane node, 76...lane link, 93...avoidance node, 95...start node, 96...destination node, 103...overtaking start node, 104...overtaking completion node

Claims (4)

所定区間内の車両が選択し得る車線移動について交差点並びに車線の増減位置に設定されたノードとノード間を繋ぐリンクによって示したレーンネットワークを取得するレーンネットワーク取得手段と、
車両周辺の所定の検出範囲における道路状況を取得する道路状況取得手段と、
前記道路状況を用いて前記所定区間内に車両の走行に影響が生じる要因が存在することを検出した場合に、前記所定区間内において前記要因の存在によって車線移動が禁止される車線移動禁止区間を設定する禁止区間設定手段と、
前記要因の存在しない車線であって前記車線移動禁止区間の始点に、前記要因の存在しない車線への車線移動を行う場合に車線移動を完了させる必要のある限界の地点として回避ノードを前記レーンネットワーク上に追加し、前記レーンネットワークを再構築するネットワーク再構築手段と、
再構築された後の前記レーンネットワークに付加されたコストを用いて、前記所定区間の始点に位置する出発ノードから前記所定区間の終点に位置する目的ノードまで、前記車線移動禁止区間において前記要因の位置する車線を通過せずに前記要因を回避したルートを探索するルート探索手段と、
前記ルートを用いて車両の走行軌道を生成する走行軌道生成手段と、
前記走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、を有する運転支援装置。
A lane network acquisition means for acquiring a lane network indicated by nodes set at intersections and positions where lanes are increased or decreased and links connecting the nodes with respect to lane movement that may be selected by a vehicle within a predetermined section;
a road condition acquisition means for acquiring road conditions within a predetermined detection range around the vehicle;
a prohibited section setting means for setting, when it is detected that there is a factor that may affect vehicle travel within the specified section using the road conditions , a lane change prohibited section within the specified section in which lane change is prohibited due to the presence of the factor;
a network reconstruction means for adding an avoidance node to the lane network at a start point of the lane movement prohibited section in a lane where the factor does not exist, as a limit point where lane movement must be completed when moving to a lane where the factor does not exist, and reconstructing the lane network;
a route search means for searching for a route from a start node located at the start point of the specified section to a destination node located at the end point of the specified section , the route avoiding the factor without passing through the lane in which the factor is located in the lane movement prohibited section, by using a cost added to the reconstructed lane network ;
a travel trajectory generating means for generating a travel trajectory of a vehicle using the route;
and a driving assistance means for providing driving assistance for the vehicle based on the travel trajectory.
所定区間内の車両が選択し得る車線移動について交差点並びに車線の増減位置に設定されたノードとノード間を繋ぐリンクによって示したレーンネットワークを取得するレーンネットワーク取得手段と、
車両周辺の所定の検出範囲における道路状況を取得する道路状況取得手段と、
前記道路状況を用いて前記所定区間内に車両の走行に影響が生じる要因が存在することを検出した場合に、前記要因を回避する為の追い越し開始ノード及び追い越し完了ノードを前記レーンネットワーク上に追加し、前記レーンネットワークを再構築するネットワーク再構築手段と、
再構築された後の前記レーンネットワークに付加されたコストを用いて、前記所定区間の始点に位置する出発ノードから前記所定区間の終点に位置する目的ノードまで前記要因を回避したルートを探索するルート探索手段と、
前記ルートを用いて車両の走行軌道を生成する走行軌道生成手段と、
前記走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、を有し、
前記ネットワーク再構築手段は、
車両が前記要因を回避するために現在走行する車線から他の車線へと移動して追い越すと仮定した場合に、前記他の車線への移動を完了させる必要のある限界の地点を追い越し区間の始点とし、前記要因を追い越した後に前記他の車線から元の走行する車線へと戻る車線の移動を開始可能な最も早い地点を追い越し区間の終点として追い越し区間を設定し、
前記要因の存在しない車線であって前記追い越し区間の始点に前記追い越し開始ノードを設定し、前記追い越し区間の終点に前記追い越し完了ノードを設定する運転支援装置。
A lane network acquisition means for acquiring a lane network indicated by nodes set at intersections and positions where lanes are increased or decreased and links connecting the nodes with respect to lane movement that may be selected by a vehicle within a predetermined section;
a road condition acquisition means for acquiring road conditions within a predetermined detection range around the vehicle;
a network reconstruction means for, when detecting the presence of a factor that may affect vehicle travel within the predetermined section using the road conditions, adding an overtaking start node and an overtaking completion node to the lane network in order to avoid the factor, and reconstructing the lane network;
a route search means for searching for a route from a departure node located at the start point of the predetermined section to a destination node located at the end point of the predetermined section, avoiding the factors, by using the cost added to the reconstructed lane network;
a travel trajectory generating means for generating a travel trajectory of a vehicle using the route;
a driving assistance means for providing driving assistance for a vehicle based on the travel trajectory ,
The network reconstruction means includes:
Assuming that the vehicle moves from the lane in which the vehicle is currently traveling to another lane to overtake in order to avoid the cause, the overtaking section is set to a limit point at which the movement to the other lane needs to be completed as a start point of the overtaking section, and the overtaking section is set to an end point of the overtaking section as an earliest point at which the vehicle can start moving from the other lane back to the original lane after overtaking the cause,
A driving assistance device that sets the overtaking start node at a start point of the overtaking section in a lane where the factor does not exist, and sets the overtaking completion node at an end point of the overtaking section .
コンピュータを、
所定区間内の車両が選択し得る車線移動について交差点並びに車線の増減位置に設定されたノードとノード間を繋ぐリンクによって示したレーンネットワークを取得するレーンネットワーク取得手段と、
車両周辺の所定の検出範囲における道路状況を取得する道路状況取得手段と、
前記道路状況を用いて前記所定区間内に車両の走行に影響が生じる要因が存在することを検出した場合に、前記所定区間内において前記要因の存在によって車線移動が禁止される車線移動禁止区間を設定する禁止区間設定手段と、
前記要因の存在しない車線であって前記車線移動禁止区間の始点に、前記要因の存在しない車線への車線移動を行う場合に車線移動を完了させる必要のある限界の地点として回避ノードを前記レーンネットワーク上に追加し、前記レーンネットワークを再構築するネットワーク再構築手段と、
再構築された後の前記レーンネットワークに付加されたコストを用いて、前記所定区間の始点に位置する出発ノードから前記所定区間の終点に位置する目的ノードまで、前記車線移動禁止区間において前記要因の位置する車線を通過せずに前記要因を回避したルートを探索するルート探索手段と、
前記ルートを用いて車両の走行軌道を生成する走行軌道生成手段と、
前記走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、
して機能させる為のコンピュータプログラム。
Computer,
A lane network acquisition means for acquiring a lane network indicated by nodes set at intersections and positions where lanes are increased or decreased and links connecting the nodes with respect to lane movement that may be selected by a vehicle within a predetermined section;
a road condition acquisition means for acquiring road conditions within a predetermined detection range around the vehicle;
a prohibited section setting means for setting, when it is detected that there is a factor that may affect vehicle travel within the specified section using the road conditions , a lane change prohibited section within the specified section in which lane change is prohibited due to the presence of the factor;
a network reconstruction means for adding an avoidance node to the lane network at a start point of the lane change prohibited section in a lane where the factor does not exist, as a limit point where lane change must be completed when changing to a lane where the factor does not exist, and reconstructing the lane network;
a route search means for searching for a route from a start node located at the start point of the specified section to a destination node located at the end point of the specified section , the route avoiding the factor without passing through the lane in which the factor is located in the lane movement prohibited section, by using a cost added to the reconstructed lane network ;
a travel trajectory generating means for generating a travel trajectory of a vehicle using the route;
A driving assistance means for providing driving assistance for a vehicle based on the travel trajectory;
A computer program that makes something function.
コンピュータを、Computer,
所定区間内の車両が選択し得る車線移動について交差点並びに車線の増減位置に設定されたノードとノード間を繋ぐリンクとによって示したレーンネットワークを取得するレーンネットワーク取得手段と、A lane network acquisition means for acquiring a lane network indicated by nodes set at intersections and positions where lanes are increased or decreased and links connecting the nodes with respect to lane movement that may be selected by a vehicle within a predetermined section;
車両周辺の所定の検出範囲における道路状況を取得する道路状況取得手段と、a road condition acquisition means for acquiring road conditions within a predetermined detection range around the vehicle;
前記道路状況を用いて前記所定区間内に車両の走行に影響が生じる要因が存在することを検出した場合に、前記要因を回避する為の追い越し開始ノード及び追い越し完了ノードを前記レーンネットワーク上に追加し、前記レーンネットワークを再構築するネットワーク再構築手段と、a network reconstruction means for, when detecting the presence of a factor that may affect vehicle travel within the predetermined section using the road conditions, adding an overtaking start node and an overtaking completion node to the lane network in order to avoid the factor, and reconstructing the lane network;
再構築された後の前記レーンネットワークに付加されたコストを用いて、前記所定区間の始点に位置する出発ノードから前記所定区間の終点に位置する目的ノードまで前記要因を回避したルートを探索するルート探索手段と、a route search means for searching for a route from a departure node located at the start point of the predetermined section to a destination node located at the end point of the predetermined section, avoiding the factors, by using the cost added to the reconstructed lane network;
前記ルートを用いて車両の走行軌道を生成する走行軌道生成手段と、a travel trajectory generating means for generating a travel trajectory of a vehicle using the route;
前記走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、A driving assistance means for providing driving assistance for a vehicle based on the travel trajectory;
して機能させる為のコンピュータプログラムであって、A computer program for causing a computer to function as described above,
前記ネットワーク再構築手段は、The network reconstructing means comprises:
車両が前記要因を回避するために現在走行する車線から他の車線へと移動して追い越すと仮定した場合に、前記他の車線への移動を完了させる必要のある限界の地点を追い越し区間の始点とし、前記要因を追い越した後に前記他の車線から元の走行する車線へと戻る車線の移動を開始可能な最も早い地点を追い越し区間の終点として追い越し区間を設定し、Assuming that the vehicle moves from the lane in which the vehicle is currently traveling to another lane to overtake in order to avoid the cause, the overtaking section is set to a limit point at which the movement to the other lane needs to be completed as a start point of the overtaking section, and the overtaking section is set to an end point of the overtaking section as an earliest point at which the vehicle can start moving from the other lane back to the original lane after overtaking the cause,
前記要因の存在しない車線であって前記追い越し区間の始点に前記追い越し開始ノードを設定し、前記追い越し区間の終点に前記追い越し完了ノードを設定するコンピュータプログラム。A computer program that sets the overtaking start node at a start point of the overtaking section in a lane where the factor does not exist, and sets the overtaking completion node at an end point of the overtaking section.
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