JP2003106859A - 走行車線予測装置、ナビゲーション装置、及び走行車線予測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自車両が片側複写線の道路を走行している場
合に、現在走行している車線を予測可能にする。 【解決手段】 従来のナビゲーションシステムから現在
走行している道路の片側車線数や道路幅などの情報を取
得する。自車両の前部の左右両側面には距離センサが取
り付けてあり、この距離センサの検出信号と車速セン
サ、ステアリングセンサから検出信号から自車両の両側
にある測定物の形状と位置関係を検知する。検知の結
果、検出された測定物が道路沿いに設置されている壁や
ガードレールであった場合、自車両と測定物の距離と、
道路の片側車線数、道路幅から現在走行中の車線を予測
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行車線予測装
置、ナビゲーション装置、及び走行車線予測方法に関
し、例えば、片側２車線以上の道路を走行中の車両にお
いて、現在走行している車線を予測するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ナビゲーション装置を搭載した車
両が増えてきている。ナビゲーション装置は、ＧＰＳ衛
星からの信号や車速やステアリング角などの情報を基に
して、コンピュータにより自車両の現在位置を算出し、
これをディスプレイ上に表示された地図上で示すように
なっている。また、設定された目的地までの走行経路を
探索したり、目的地までの走行経路を情報センタから受
信し、走行経路を音声や画像により案内するようになっ
ている。運転者は、ナビゲーション装置から自車両の現
在位置や走行経路を認識し、道を間違えることなく目的
地へ到達することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、現在のナビゲ
ーション装置では、車両走行位置をＧＰＳのデータやマ
ップマッチングにより車両の地図データ上での現在位置
と走行中の道路について特定することはできるが、ＧＰ
Ｓによる現在位置の検出精度及び地図データの精度か
ら、道路における自車の走行車線を認識することができ
なかった。そのため現在のナビゲーション装置では、例
えば、「ｘｘｍ先の交差点を左方向です。」というよう
に進路変更地点に対する進路変更方向を案内するだけで
あった。すなわち、「もうすぐ交差点で右折します。右
側の車線に移動してください」といったような、現在の
走行車線に応じた案内を運転者に対して行うことは困難
であった。このため従来のナビゲーション装置では、３
車線の路側（外側）車線を走行中に右折の案内が出され
ることがあり、このような場合２車線分右側に移動しな
ければならなかった。

【０００４】そこで、本発明は、走行している車線を予
測することのできる走行車線予測装置、及び走行車線予
測に基づいて走行車両の案内を行うナビゲーション装置
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、車両に配設された距離センサと、車速センサの検出
信号に基づき、現在走行中の道路に沿って配設されてい
る測定物の位置と形状に関する測定物情報を取得する測
定物情報取得手段と、現在走行中の道路の片側車線数を
含むの車線情報を取得する車線情報取得手段と、前記取
得した測定物情報と前記取得した車線情報から前記車両
が前記道路上で現在走行している車線を予測する車線予
測手段と、を具備したことを特徴とする走行車線予測装
置を提供する。請求項２に記載の発明では、ステアリン
グ角を取得するステアリング角取得手段を更に具備し、
前記測定物情報取得手段は、前記取得した前記ステアリ
ング角を用いて、前記測定物の形状を補正することを特
徴とする請求項１に記載の走行車線予測装置を提供す
る。請求項３に記載の発明では、前記測定物情報取得手
段が、前記測定物上の複数の測定点の前記車両に対する
座標値を取得し、前記取得した座標値を用いて前記測定
物の位置と形状に関する測定物情報を取得することを特
徴とする請求項１又は請求項２に記載の走行車線予測装
置を提供する。請求項４に記載の発明では、前記車線情
報は、道路の幅を含んでおり、前記測定物情報取得手段
は、前記車線情報に係る道路の幅と、前記距離センサに
て検出した道路の幅を比較することにより、前記測定物
を前記車両と隣接して走行する他の車両から識別するこ
とを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載
の走行車線予測装置を提供する。請求項５に記載の発明
では、設定された走行経路の案内を実行するナビゲーシ
ョン装置であって、前記走行経路を取得する走行経路取
得手段と、請求項１から請求項５までのうちの何れか１
の請求項４に記載の車線予測装置と、前記取得した走行
経路と、前記車線予測装置にて現在走行していると予測
される走行車線とを用いて前記案内を実行することを特
徴とするナビゲーション装置を提供する。請求項６に記
載の発明では、車両に配設された距離センサと、車速セ
ンサの検出信号に基づき、現在走行中の道路に沿って配
設されている測定物の位置と形状に関する測定物情報を
取得する測定物情報取得工程と、現在走行中の道路の片
側車線数を含む車線情報を取得する車線情報取得工程
と、前記取得した測定物情報と前記取得した車線情報か
ら前記車両が前記道路上で現在走行している車線を予測
する車線予測工程と、により走行車線を予測する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて、図１ないし図７を参照して詳細に説明する。 （１）実施形態の概要 本実施形態の走行車線予測装置は、超音波センサなどの
距離センサにより自車両側面方向を測定することによ
り、道路のガードレールや側壁、中央分離帯までの距離
を測定し、ナビゲーション装置の車線数情報と上記測定
距離により、走行車線を予測するものである。

【０００７】（２）実施形態の詳細 図１は、自車両への距離センサの取り付け位置を示した
図である。車体の前部左側側面には距離センサ２１Ｌが
配設され、右側には距離センサ２１Ｒが配設されてい
る。距離センサ２１Ｌにより、自車両２の左側にある測
定物５までの左側測定距離Ｌを計測することができる。
同様に、距離センサ２１Ｒにより、自車両２の右側にあ
る測定物６までの右側測定距離Ｒを計測することができ
る。測定物５、６は、例えば壁やガードレール、もしく
は道路の縁石や中央分離帯などである。なお、以降、距
離センサ２１Ｌ、２１Ｒを特に区別しない場合は単に距
離センサ２１と記すことにする。更に、自車両２の幅を
Ｍ、車線の幅をＩとすると、以下の式が成り立つ。

【０００８】

【数１】 Ｉ＝Ｌ＋Ｒ＋Ｍ …（式１）

【０００９】図２は、本実施形態の走行車線予測装置１
の構成を示したブロック図である。走行車線予測装置１
は、距離センサ２１、車速センサ２３、ステアリングセ
ンサ２２、ＥＣＵ２５、ナビゲーション部２６から構成
されている。距離センサ２１は、例えば超音波センサで
構成されており、距離検出手段として機能する。距離セ
ンサ２１は、超音波パルス送信器と、物体で反射してき
た超音波パルスを受信する受信器を備えている。これら
の送受信器によって、超音波の伝播時間を測定し、該伝
播時間により距離を測定するようになっている。また、
距離センサ２１は、超音波センサに限らず、レーザセン
サやその他のセンサを用いることができる。

【００１０】距離センサ２１は、自車両の先端部左右両
側面に１つずつ、計２個が配置されている。距離センサ
２１は、後に説明するステアリングセンサ２２や車速セ
ンサ２３などと共に作用して自車両側面方向の測定物
５、６を検出する。距離センサ２１は、距離信号をＥＣ
Ｕ２５に出力する。

【００１１】ステアリングセンサ２２は、ステアリング
操作量、つまりステアリング角の変化量と、その方向を
検出する。このステアリング操作量から左右へ操舵角を
何度操作したかを判断する。供給される操作量として
は、直進状態のステアリングの位置を０として、右に操
作した場合を＋、左に操作した場合を−とし、移動量を
数値で示す。例えば、＋１５０の検出値が供給された場
合には、右に１５０度ステアリング操作したことを示
す。ステアリングセンサ２２は、ステアリング信号をＥ
ＣＵ２５に出力する。ステアリングセンサ２２は、ステ
アリング角取得手段を構成している。

【００１２】車速センサ２３は、車速を検出するため
に、車速パルスを出力する。また、この車速パルスを計
測することで、車両の移動距離が計算される。また、車
両が前進しているときは車速を＋で認識し、車両が後退
しているときは車速を−で認識するなど、車両が前進し
ている場合と後退している場合の車速を区別できるよう
になっている。車速センサ２３は車速信号をＥＣＵ２５
に出力する。なお、走行車線予測装置１では、距離セン
サ２１、車速センサ２３が測定物の位置や形状の情報を
取得する測定物情報取得手段となっており、測定物の形
状はステアリングセンサ２２が検出したステアリング角
を用いて補正するようになっている。

【００１３】ナビゲーション部２６は、走行経路案内等
のナビゲーション処理を行うようになっており、ＧＰＳ
衛星から送信されてくる信号や、予め記憶媒体に記憶し
てある地図データなどを用いて自車両２の現在位置を特
定する。運転者もしくはユーザはナビゲーション部２６
において目的地を設定することができ、ナビゲーション
部２６は、現在地と目的地などの情報を用いて走行経路
を取得するようになっている。ナビゲーション部２６に
記憶されている地図データには、道路の片側車線数及び
両側車線数や車線の広さなどの情報からなる車線情報な
ども含まれている。ナビゲーション部２６は、ＥＣＵ２
５に現在走行している道路の車線情報を提供するように
なっており、車線情報取得手段となっている。また、地
図データは無線により取得するようにしても良く、また
車線情報のみを無線により取得するようにしても良い。
更にナビゲーション部２６は、人工衛星から送信されて
くる信号の他、距離センサ２１、車速センサ２３、ステ
アリングセンサ２２などの検出信号をも利用して現在位
置を特定するようにしても良い。

【００１４】図示しないがナビゲーション部２６は、デ
ィスプレイやスピーカなどを備えており、また、運転者
が目的地を設定できるようになっている。ナビゲーショ
ン部２６は、ディスプレイに地図や現在位置、目的地ま
での経路などを表示し、スピーカから「次の信号を右折
してください」などといったような音声を出力し、運転
者を目的地まで誘導するようになっている。

【００１５】ＥＣＵ２５は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎ
ｔｒａｌ ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＯＭ
（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａ
ｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、その他の機
器等を備えたコンピュータシステムにより構成されてい
る。ＥＣＵ２５のＣＰＵは、ＲＯＭを含む記憶手段に記
憶された各種プログラムに従って、システム全体を制御
すると共に、本実施形態による測定物５、６の検出、測
定物５、６までの距離の計算、走行車線予測処理などの
各種処理を行うようになっている。

【００１６】ＲＯＭにはこれらの各種処理をＣＰＵで実
行するためのプログラムやデータなどが記憶されてい
る。ＲＡＭにはＣＰＵが各種プログラム実行に際して各
種データが読み書きされるいわゆるワーキングエリアと
して使用され、例えば、各センサによる検出値をバッフ
ァリングしたり、走行車線予測処理を行う際に使用され
る。ＥＣＵ２５は、距離センサ２１、車速センサ２３、
ステアリングセンサ２２から取得した情報とナビゲーシ
ョン部２６から取得した情報をＲＯＭに格納されたプロ
グラムによって処理することにより車線予測を行う車線
予測手段を構成している。なお、ＥＣＵ２５は、各種デ
ータやプログラムを格納するための記憶部を備えるよう
にしてもよい。この記憶部は同一種類の記憶媒体である
必要はなく、各部が異なる記憶媒体を使用するようにし
てもよい。

【００１７】図３は、走行車線予測装置１の動作を説明
するためのフローチャートである。まず、ＥＣＵ２５は
距離センサ２１、車速センサ２３、ステアリングセンサ
２２の信号を一定データ量（または一定時間）ＲＡＭに
バッファリングすることにより、測定を開始する（ステ
ップ１０）。次に、ＥＣＵ２５は、バッファリングした
データからノイズデータの除去し、距離センサ２１によ
って検知された測定物の形状やサイズ、及び形状のパタ
ーンなどを信号処理によって計算し、測定物の予測
（壁、ガードレール、車両、その他）を行う（ステップ
２０）。

【００１８】ここで、隣接して走行している車両が検知
された場合に、これをノイズとして除去するために、式
１を利用することができる。道路の幅Ｉはナビゲーショ
ン部２６から取得した車線情報から分かるので、ＥＣＵ
２５は、左側測定距離Ｌ、右側測定距離Ｒ、及び自車両
２の幅Ｍの和がＩになるかどうかを調べることにより、
壁を計測しているのか隣接車両を測定しているのかを認
識することができる。

【００１９】信号処理の結果、測定物が検知されない場
合は（ステップ２０；Ｎ）、ＥＣＵ２５は、ステップ１
０に戻って再び測定物の測定を行う。信号処理の結果、
測定物が検知された場合は（ステップ２０；Ｙ）、ＥＣ
Ｕ２５は、ナビゲーション部２６から、現在走行してい
る道路の車線数や道幅などの車線情報を取得する（ステ
ップ２５）。

【００２０】次に、ＥＣＵ２５は、ＲＡＭに格納してあ
る車両左右側面距離データとナビゲーション部２６から
取得した車線情報を、ＲＯＭに格納してあるプログラム
に従って処理して現在走行中の走行車線を判断する（ス
テップ３０）。ＥＣＵ２５は、判断結果をナビゲーショ
ン部２６に送信し、処理を終了する。ＥＣＵ２５が送信
した判断結果はナビゲーション部２６で、特に経路案内
に使用される。

【００２１】例えば、距離センサ２１の測定データの安
定度により、側面が壁、もしくはガードレールであると
判断した場合、ＥＣＵ２５はナビゲーション部２６から
取得した車線情報と左右測定データＲ、Ｌ（どちらか一
方でも可）、自車両の幅Ｍから道路上の走行位置を予測
する。

【００２２】図４は、図３のフローチャートのステップ
１５でＥＣＵ２５が行う道路側面測定物の有無判断を説
明するためのフローチャートである。まず、ＥＣＵ２５
は、平面距離、認識フラグ、バッファリングデータ数を
ゼロに設定する（ステップ１１０）。これらのパラメー
タはＲＡＭの所定のエリアに格納される。

【００２３】平面距離は、ＥＣＵ２５が測定を開始して
から自車両２が走行した距離である。これは、車速セン
サ２３の検出値から計算することができる。認識フラグ
は測定物の認識が行われていない場合は０であり、認識
が行われた場合１となるパラメータである。バッファリ
ングデータは、計測が開始されてからバッファリングさ
れたデータの数を表すパラメータである。

【００２４】次に、ＥＣＵ２５は、距離センサ２１、車
速センサ２３、ステアリングセンサ２２からの検出信号
を取得する（ステップ１１５）。次に、ＥＣＵ２５は、
取得したこれらの信号をＲＡＭに格納することによりバ
ッファリングする（ステップ１２０）。そしてＥＣＵ２
５は、バッファリングデータ数に１を加算する。

【００２５】次に、ＥＣＵ２５は、バッファリングデー
タ数が所定のＮ以上であるか否かを判断する（ステップ
１２５）。バッファリングデータ数がＮ以上でないと判
断した場合は（ステップ１２５；Ｎ）、ＥＣＵ２５はス
テップ１１５に戻り、更に車速信号、距離信号、ステア
リング信号の取得を行う。

【００２６】バッファリングデータ数がＮ以上であると
判断した場合は（ステップ１２５；Ｙ）、ＥＣＵ２５
は、バッファリングデータ数Ｎ個前までの車速信号と距
離信号を用いて自車両距離センサポイント（自車両２に
おいて距離センサ２１が取り付けられている位置）から
の測定物の相対的な形状を計算する（ステップ１３
０）。ＥＣＵ２５は、計算により取得した測定物データ
をＲＡＭに格納する。このＲＡＭに格納された測定物デ
ータにより、自車両２の左右方向何メートルのところに
どのような形状の測定物があるかがわかる。

【００２７】次に、ＥＣＵ２５は、ＲＡＭに格納されて
いるステアリング信号の変化から、自車両２が直進して
いたか、あるいは進行方向に対して斜めに進んでいたか
を判断する（ステップ１３５）。ステアリング信号が変
化している場合は（ステップ１３５；Ｎ）、計測された
測定物の形状は、斜めに計測されているので、ＥＣＵ２
５は、これを自車両２が直進した場合の形状に補正する
（ステップ１４０）。

【００２８】ステアリング信号の変化がなかった場合
（ステップ１３５；Ｙ）、あるいはステップ１４０で計
測物の形状を補正した後、ＥＣＵ２５は、計測物の形状
の変化（傾きの変化）が所定の角度Ａ（例えば２度）以
下か否かを判断する（ステップ１４５）。角度Ａの値は
予めＲＯＭに格納されている。このステップ１３５及び
ステップ１４０の処理を行った方が、測定物の形状や測
定物と自車位置との位置関係がより正確になるが、これ
らのステップを外した態様ももちろん可能である。

【００２９】形状の変化がＡ度以下でないと判断した場
合は（ステップ１４５；Ｎ）、ＥＣＵ２５は、ステップ
１１０に戻り、計測を新規にやり直す。これは、ＥＣＵ
２５は、壁やガードレールからの自車両２の距離を取得
したいのであり、一方、自車両２が直進している場合、
壁やガードレールは車線に平行に設置してあるため形状
の変化から壁やガードレールなどを認識することができ
るためである。

【００３０】形状の変化がＡ度以下である場合は（ステ
ップ１４５；Ｙ）、ＥＣＵ２５は、ＲＡＭに格納してあ
る平面距離に新規距離を追加する（ステップ１５０）。
次に、ＥＣＵ２５は、ＲＡＭに格納した平面距離が所定
の距離Ｆメートル（例えば１０メートル）以上であるか
否かを判断する（ステップ１６０）。距離Ｆは予めＲＯ
Ｍに格納されているものである。

【００３１】平面距離がＦメートルよりも小さいと判断
した場合は（ステップ１６０；Ｎ）、ＥＣＵ２５は、ス
テップ１１５に戻り更に計測を続行する。平面距離がＦ
メートル以上であると判断した場合は（ステップ１６
０；Ｙ）、ＥＣＵ２５は、認識フラグを１に設定する
（ステップ１６５）。

【００３２】図５は、図３のフローチャートのステップ
３０でＥＣＵ２５が行う車線の判断の手順を説明するた
めのフローチャートである。まず、ＥＣＵ２５は、ナビ
ゲーション部２６から取得した車線情報により、現在走
行している道路が片側２車線であるか否かを判断する
（ステップ２１０）。片側２車線であると判断した場合
は、ＥＣＵ２５は、後述する車線判断処理Ａ（ステップ
２１５）を行う。

【００３３】片側２車線でないと判断した場合は（ステ
ップ２１０；Ｎ）、ＥＣＵ２５は、車線情報により、現
在走行している道路が片側３車線か否かを判断する（ス
テップ２２０）。片側３車線であると判断した場合は
（ステップ２２０；Ｙ）、ＥＣＵ２５は、後述する車線
判断処理Ｂ（ステップ２２５）を行う。片側３車線でな
いと判断した場合は（ステップ２２０）、ＥＣＵ２５
は、処理を終える。

【００３４】図６は、図５のフローチャートにおけるス
テップ２１５の車線判断処理Ａの手順を説明するための
フローチャートである。まず、ＥＣＵ２５は、ＲＡＭに
格納した測定物データから自車両２の右側に壁（以下壁
はガードレールを含む概念とする）があるか否かを判断
する（ステップ３１０）。右側に壁がないと判断した場
合は（ステップ３１０；Ｎ）、ＥＣＵ２５は測定物デー
タから、更に左側に壁があるか否かを判断する（ステッ
プ３１５）。

【００３５】左側に壁が無い場合は（ステップ３１５；
Ｎ）、ＥＣＵ２５は、自車両２が走行している車線を把
握することができないので、判断不能と判断し（ステッ
プ３２０）、これを予測結果としてＲＡＭに格納する
（ステップ３６０）。

【００３６】ステップ３６０にて右側に壁があると判断
した場合は（ステップ３１０；Ｙ）、ＥＣＵ２５は、左
側測定距離Ｌが所定の距離Ｓメートル以下か否かを測定
物データより判断する（ステップ３２５）。ここで、距
離Ｓは例えば２メートルであり、予めＲＯＭに格納され
ている。ＥＣＵ２５は、自車両２と壁の距離から走行し
ている車線を判断する。

【００３７】右側測定距離ＲがＳメートル以下であると
判断した場合は（ステップ３２５；Ｙ）、ＥＣＵ２５
は、自車両２が片側２車線のうち右側車線を走行してい
るものと判断し（ステップ３３０）、これを予測結果と
してＲＡＭに格納する（ステップ３６０）。

【００３８】右側の壁からの距離がＳメートル以下でな
いと判断した場合は（ステップ３２５；Ｎ）、ＥＣＵ２
５は、更に自車両２の左側に壁があるかどうかを測定物
データから判断する（ステップ３３５）。左側に壁があ
ると判断した場合は、ＥＣＵ２５の動作は後に説明する
ステップ３４５へ移行する。

【００３９】左側に壁がないと判断した場合は（ステッ
プ３３５；Ｎ）、ＥＣＵ２５は、自車両２が片側２車線
のうち左側車線を走行しているものと判断し（ステップ
３４０）、これを予測結果としてＲＡＭ３６０に格納す
る（ステップ３６０）。

【００４０】次に、ステップ３１５で左側に壁があると
判断した場合は（ステップ３１５；Ｙ）、ＥＣＵ２５
は、左側測定距離ＬがＳメートル以下か否かを測定物デ
ータから判断する（ステップ３４５）。Ｓメートル以下
であると判断した場合は（ステップ３４５；Ｙ）、ＥＣ
Ｕ２５は、自車両２が片側２車線のうち左側の車線を走
行していると判断し（ステップ３５０）、これを予測結
果としてＲＡＭに格納する（ステップ３６０）。

【００４１】Ｓメートル以下でないと判断した場合は
（ステップ３４５；Ｎ）、ＥＣＵ２５は、自車両２が片
側２車線のうち右側の車線を走行していると判断し（ス
テップ３５５）、これを予測結果としてＲＡＭに格納す
る（ステップ３６０）。

【００４２】図７は、図５のフローチャートにおけるス
テップ２２５の車線判断処理Ｂの手順を説明するための
フローチャートである。まず、ＥＣＵ２５は、ＲＡＭに
格納してある計測物データから自車両２の右側に壁があ
るか否かを判断する（ステップ４１０）。壁が無いと判
断した場合は（ステップ４１０；Ｎ）、ＥＣＵ２５は更
に自車両２の左側に壁があるか否かを判断する（ステッ
プ４２０）。

【００４３】左側に壁が無いと判断した場合は（ステッ
プ４１５；Ｎ）、ＥＣＵ２５は判断不能と判断し（ステ
ップ４２０）、これを予測結果としてＲＡＭに格納する
（ステップ４８０）。

【００４４】ステップ４１０において自車両２の右側に
壁があると判断した場合は（ステップ４１０；Ｙ）、Ｅ
ＣＵ２５は測定物データから右側測定距離ＲがＳメート
ル以下であるか否かを判断する（ステップ４２５）。右
側測定距離ＲがＳメートル以下であると判断した場合は
（ステップ４２５；Ｙ）、ＥＣＵ２５は自車両２が片側
３車線のうち右側の車線を走行していると判断し（ステ
ップ４３０）、これを予測結果としてＲＡＭに格納する
（ステップ４８０）。

【００４５】ステップ４２５において、右側測定距離Ｒ
がＳメートル以下でないと判断した場合は（ステップ４
２５；Ｎ）、ＥＣＵ２５は、更に右側測定距離Ｒが所定
の値Ｔメートル以上であるか否かを判断する（ステップ
４３５）。Ｔの値は、例えば６メートルであり、予めＲ
ＯＭに記憶されている。

【００４６】右側測定距離ＲがＴメートル以上でないと
判断した場合は（ステップ４３５；Ｎ）、ＥＣＵ２５
は、自車両２が片側３車線のうち中央車線を走行してい
るものと判断し（ステップ４５０）、これを予測結果と
してＲＡＭに格納する（ステップ４８０）。右側測定距
離ＲがＴメートル以上であると判断した場合は（ステッ
プ４３５；Ｙ）、ＥＣＵ２５は、測定物データから更に
左側に壁があるか否かを判断する（ステップ４４０）。

【００４７】左側に壁があると判断した場合は（ステッ
プ４４０；Ｙ）、ＥＣＵ２５の処理は後に説明するステ
ップ４５５に移行する。左側に壁が無いと判断した場合
は（ステップ４４０；Ｎ）、ＥＣＵ２５は、自車両２が
片側３車線のうち左側の車線を走行していると判断し
（ステップ４４５）、これを予測結果としてＲＡＭに格
納する（ステップ４８０）。

【００４８】ステップ４１５において、自車両２の左側
に壁があると判断した場合は（ステップ４１５；Ｙ）、
ＥＣＵ２５は、左側測定距離ＬがＳメートル以下である
か否かを判断する（ステップ４５５）。Ｓメートル以下
であると判断した場合は（ステップ４５５；Ｙ）、ＥＣ
Ｕ２５は、自車両２が片側３車線のうち左側の車線を走
行していると判断し（ステップ４６０）、これを予測結
果としてＲＡＭに格納する（ステップ４８０）。

【００４９】左側測定距離ＬがＳメートル以下でないと
判断した場合は（ステップ４５５；Ｎ）、ＥＣＵ２５
は、更に左側測定距離ＬがＴメートル以上であるか否か
を判断する（ステップ４６５）。Ｔメートル以上でない
と判断した場合は（ステップ４６５；Ｎ）、ＥＣＵ２５
は、自車両２が片側３車線のうち中央車線を走行してい
るものと判断し（ステップ４５１）、これを予測結果と
してＲＡＭに格納する（ステップ４８０）。

【００５０】左側測定距離ＬがＴメートル以上であると
判断した場合は（ステップ４６５；Ｙ）、ＥＣＵ２５
は、自車両２が片側３車線のうち、右側の車線を走行し
ていると判断し（ステップ４７０）、これを予測結果と
してＲＡＭに格納する（ステップ４８０）。

【００５１】次に、図４のフローチャートのステップ１
３０での測定物の形状及び傾きの測定方法について説明
する。図８（ａ）は、距離センサ２１を所定の測定タイ
ミングにて作動させて測定物の形状及び傾きを取得する
方法を説明するための図である。自車両２は図中右方向
に進行しており、距離センサ２１は自車両２の進行と共
に、所定の測定タイミングで測定ポイント３１ａ、３１
ｂ、・・・、までの距離を測定する。以降、測定ポイン
ト３１ａ、３１ｂ、・・・、を区別しない場合は単に測
定ポイント３１と記すことにする。

【００５２】ＥＣＵ２５は、測定タイミングになると、
距離センサ２１により測定物までの距離を計測すると共
に、車速センサ２３から自車両２の車速を計測し、これ
らの計測値をＲＡＭに格納する。ＥＣＵ２５は、この動
作を所定の測定タイミングにて連続的に行い、ＲＡＭに
格納されたデータを解析して測定物の形状と位置を算出
する。

【００５３】ＥＣＵ２５は、各測定ポイントまでの距離
と、測定時の車速から各測定ポイントの座標値を直線で
補完し、測定物の輪郭３３を取得する。測定タイミング
の間隔が小さいほど測定物の形状を正確に検知すること
ができる。例えば、測定タイミングの間隔を単位時間と
し、車速を単位時間あたりの走行距離で計測するものと
する。

【００５４】測定ポイント３１ｂにおいて、距離センサ
２１の検出値がａ、車速センサ２３の検出値がｘであっ
たとすると、測定ポイント３１ｂの自車両２の走行方向
に垂直な方向の座標（走行垂直座標と呼ぶことにする）
はａとなり、自車両２の走行方向の座標（走行方向座標
と呼ぶことにする）は、前回の測定ポイント３１ａから
ｘとなる。

【００５５】また、測定ポイント３１ｅでの距離センサ
２１の検出値がａ、車速センサ２３の検出値がｙである
場合、測定ポイント３１ｅの走行垂直座標はａ、走行方
向座標はｙとなる。ＥＣＵ２５は、このようにして各測
定ポイント３１の走行垂直座標と走行方向座標を取得す
ることができ、座標値取得手段を構成している。

【００５６】ＥＣＵ２５は、各測定ポイント３１の座標
を取得した後、ＲＯＭの格納したプログラムに従って各
測定ポイント間を結んだ直線と直線の成す角度を算出す
る。例えば、ＥＣＵ２５は、測定ポイント３１ａ、３１
ｂを結ぶ直線と測定ポイント３１ｂ、３１ｃを結ぶ直線
の成す角度３２ｂを求める。同様に角度３２ｃ、３２ｄ
も求め、これらの値をＲＡＭに格納する。なお、角度３
２ｃ、３２ｄ、・・・、を特に区別しない場合は単に角
度３２と記すことにする。このように、ＥＣＵ２５は角
度取得手段を構成している。

【００５７】測定ポイントが連続１０ポイントに及ぶの
区間での各角度３２が全て５度以内であった場合は、Ｅ
ＣＵ２５は、測定物を壁又はガードレールと判断する。
また、測定ポイントが連続１０ポイントに及ぶ区間での
各角度３２のうち、５度よりも大きいものが１つ以上あ
った場合、ＥＣＵ２５は、測定物を壁やガードレールと
は判断しない。

【００５８】図８（ｂ）は、ＥＣＵ２５が測定物を壁又
はガードレールと判断する場合を示した図である。測定
ポイント３１が連続１０ポイントに及ぶ区間で、各測定
ポイント間を結んだ直線と直線の成す角度が全て５度以
内であるため、ＥＣＵ２５は、計測物を壁又はガードレ
ールと判断する。

【００５９】図８（ｃ）は、ＥＣＵ２５が測定物を壁又
はガードレールと判断しない場合を示した図である。測
定ポイント３１が連続１０ポイントに及ぶ区間で、各測
定ポイント間を結んだ直線と直線の成す角度が５度より
も大きい角度３５が１つ以上存在するため、ＥＣＵ２５
は、計測物を壁又はガードレールでないと判断する。

【００６０】以上説明したように、走行車線予測装置１
は、測定ポイント３１の自車両からの相対的な座標は、
距離センサ２１の検出信号及び車速センサ２３の検出信
号による測定タイミング間の走行距離によって得ること
ができる。測定ポイントの座標より、各測定ポイント間
を結んだ直線と直線との成す角３２を求めることができ
る。

【００６１】そして、走行車線予測装置１は、測定デー
タが１０ポイント連続で傾き５度以下である場合、壁又
はガードレールと見なし、連続で傾きが５度以下でない
場合は壁又はガードレールとは見なさない。なお、測定
データのポイント連続数は１０に限らず、他の値でも良
く、直線と直線の傾きは５度に限らず他の値を採用して
も良い。

【００６２】図９は、ＥＣＵ２５が測定物の形状と位置
関係を取得する手順を説明するためのフローチャートで
ある。まず、以下の動作はＥＣＵ２５のＣＰＵがＲＯＭ
に格納されたプログラムに従って行うものである。

【００６３】まず、ＣＰＵは、測定ポイントをカウント
するためのカウンタＰを０に設定する（ステップ５１
０）。なおカウンタＰは、ＲＡＭのＰカウントエリアで
カウントされる。次に、ＣＰＵは、距離センサ２１と車
速センサ２３からのセンサデータ（検出信号）をＲＡＭ
に格納する（ステップ５１５）。Ｐ番目の測定ポイント
（以降測定ポイントＰなどと表す）の座標が得れる。尚
この測定ポイントは、０からカウントする。

【００６４】次に、ＣＰＵは、Ｐに１を加えてＲＡＭの
Ｐカウントエリアに格納されたカウンタの値を更新する
（ステップ５２０）。次に、ＣＰＵは、Ｐが２未満であ
るか否かを判断する（ステップ５２５）。Ｐが２未満
（即ち１）の場合は（ステップ５２５；Ｙ）、ＣＰＵの
処理はステップ５１５に戻り、更に測定ポイントＰ１の
座標を取得する。

【００６５】Ｐが２以上である場合（ステップ５２５；
Ｎ）、ＣＰＵは測定ポイント（Ｐ−１）と測定ポイント
Ｐの距離センサデータと車速センサデータをＲＡＭから
読み出し、これら２点の走行垂直座標と、走行方向座標
を算出してＲＡＭに保存する（ステップ５３０）。これ
によってこれら２点からなる線分の自車両２に対する位
置が特定される。

【００６６】次に、ＣＰＵは、Ｐが３未満であるか否か
を判断し（ステップ５３５）、３未満である場合は（ス
テップ５３５；Ｙ）、ステップ５１５に戻り、更に次の
測定ポイント（Ｐ＋１）に付いても同様にして走行垂直
座標と走行方向座標を取得して測定ポイントＰと測定ポ
イント（Ｐ＋１）からなる線分を特定する。

【００６７】Ｐが３以上である場合は、ＣＰＵは、測定
ポイント（Ｐ−２）と測定ポイント（Ｐ−１）から成る
線分と、測定ポイント（Ｐ−１）と測定ポイントＰから
成る線分の角度を計算し、ＲＡＭに格納する。次に、Ｃ
ＰＵは、ＲＡＭ格納した角度が所定の角度Ｒ（例えば５
度）以下であるか否かを判断する（ステップ５４５）。

【００６８】角度が５度以下である場合は（ステップ５
４５；Ｙ）、Ｐが所定の値Ｎより大きいか否かを判断す
る（ステップ５５０）。ＰがＮよりも大きくない場合
（ステップ５５０；Ｎ）、ＣＰＵの処理はステップ５１
５に戻り、更に測定ポイントＰ＋１に付いて座標を計測
する。ＰがＮよりも大きい場合（ステップ５５０；
Ｙ）、ＣＰＵは処理を終了する。

【００６９】また、ステップ５４５で角度が５度以下で
ない場合（ステップ５４５；Ｎ）、ＣＰＵの処理はステ
ップ５１０に戻り、Ｐを０に設定し、計測を最初からや
り直す。ここで、Ｎの値を例えば１０とすると、隣接す
る測定ポイントからなる線分とこれと隣り合う線分の成
す角度が角度Ｒ以内である測定ポイントを連続１０ポイ
ント計測する。

【００７０】図１０は、走行車線予測装置を用いたナビ
ゲーションの例を説明するための図である。車両２は、
片側２車線の道路の左側車線を走行し、Ｔ字路を右折す
る。ナビゲーション部２６には、ユーザにより予め目的
地が設置されており、ナビゲーション部２６は、車両２
の現在位置を把握しながらユーザにＴ字路を右折するた
めの支援を行う。ナビゲーション部２６は、表示装置と
スピーカを備えており、ユーザに表示と音声による案内
を行う。ここでは、音声による案内について説明する。
これらの音声は、ＲＯＭに予め格納されている音声デー
タがＣＰＵによって再生され、スピーカから出力される
ものである。

【００７１】車両２が片側２車線道路の左車線を走行
中、ＥＣＵ２５は、ナビゲーション部２６から取得する
信号により、現在片側２車線の道路を走行していること
を認識している。そして、ＥＣＵ２５は、距離センサ２
１、車速センサ２３などの出力信号からガードレール５
０を認識し、ガードレール５０と車速センサ２１との距
離から現在左車線を走行していることを認識している。

【００７２】ＥＣＵ２５は、ナビゲーション部２６から
の信号車両２がＴ字路から１ｋｍ手前の地点５１に差し
かかったことを検知すると、「もうすぐ右にまがりま
す。右車線によってください。」などと音声を出力し、
ユーザに右車線への移動を促す。車両が矢線５２のごと
く移動して右車線に寄ると、ＥＣＵ２５はガードレール
５０を認識すると共にガードレールとの距離から車両２
が右車線を走行していることを認識する。

【００７３】ＥＣＵ２５は、ナビゲーション部２６から
の信号により車両２がＴ字路から５００ｍ手前の地点に
達したことを検知すると、「間もなく５００ｍ先を右に
曲がります。」などと音声出力を行い、ユーザに注意を
促す。そしてＥＣＵ２５は、ナビゲーション部２６から
の信号により車両２がＴ字路から１０手前の地点５３に
到達したことを検知すると「ここを右に曲がります。」
などと音声出力を行い、ユーザは道を間違うことなく矢
線５４に示した如く右折することができる。

【００７４】このように、カーナビゲーションシステム
に、走行車線を予測する機能を付加することにより、ユ
ーザは早めに車線変更を行うことができる。このため、
例えば片側２車線以上の道路を走行していて方向転換す
る場合や、例えば、左車線が右車線に合流し、片側１車
線になる場合などにユーザをきめ細かく支援することが
できる。

【００７５】以上に説明した本実施形態では以下のよう
な効果を得ることができる。走行車線推定装置１は、自
車両２が片側複数車線からなる道路を走行している場合
に、どの車線を走行しているのかを自動的に予測するこ
とができる。ナビゲーション部２６は、ＲＡＭに格納さ
れた走行車線推定装置１の予測結果を取得することによ
り、地図上での現在位置のみならず、走行している車線
についても運転操作支援を行うことができる。片側複数
車線の道路を走行中に、隣接して走行している車両があ
っても壁までの距離を計測することができる。

【００７６】

【発明の効果】請求項１及び請求項６に記載の発明で
は、車両が片側複数車線の道路を走行している場合に、
測定物情報と、車線情報とから現在走行している車線を
予測することができる。請求項２に記載の発明では、検
出された測定物の形状をステアリング角を用いて補正す
ることができる。請求項３に記載の発明では、測定物上
の複数の測定点の座標値を用いて測定物の位置と形状に
関する情報を取得することができる。請求項４に記載の
発明では、車線情報による道路の幅と、検出した道路の
幅とを比較することにより、隣接して走行する車両から
測定物を識別することができる。請求項５に記載の発明
では、現在走行していると予測される車線をも用いて走
行経路を案内することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自車両への距離センサの取り付け位置を示した
図である。

【図２】本実施形態の走行車線予測装置の構成を示した
ブロック図である。

【図３】走行車線予測装置の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図４】ＥＣＵが行う道路側面測定物の有無判断を説明
するためのフローチャートである。

【図５】ＥＣＵが行う車線の判断の手順を説明するため
のフローチャートである。

【図６】片側２車線の場合にＥＣＵが行う車線判断処理
の手順を説明するためのフローチャートである。

【図７】片側３車線の場合にＥＣＵが行う車線判断処理
の手順を説明するためのフローチャートである。

【図８】距離センサを所定の測定タイミングにて作動さ
せて測定物の形状及び傾きを取得する方法を説明するた
めの図である。

【図９】ＥＣＵが測定物の形状と位置関係を取得する手
順を説明するためのフローチャートである。

【図１０】走行車線予測装置を用いたナビゲーションの
例を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 走行車線予測装置 ２ 自車両 ５ 測定物 ６ 測定物 ２１ 距離センサ ２２ ステアリングセンサ ２３ 車速センサ ２６ ナビゲーション部 ３１ 測定ポイント ５０ ガードレール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｒ 21/00 Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｆ ６２８ ６２８Ｃ Ｇ０８Ｇ 1/0969 Ｇ０８Ｇ 1/0969 1/16 1/16 Ｃ Ｇ０９Ｂ 29/00 Ｇ０９Ｂ 29/00 Ａ 29/10 29/10 Ａ (72)発明者 岡部 英文 東京都千代田区外神田２丁目19番12号 株 式会社エクォス・リサーチ内 Ｆターム(参考） 2C032 HB22 HC08 HC31 HD07 HD12 HD16 2F029 AA02 AB01 AB07 AC02 AC09 AC13 AC18 5H180 AA01 CC11 CC14 FF04 FF23 FF25 FF27 FF33 LL02 LL04 LL07

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に配設された距離センサと、車速セ
   ンサの検出信号に基づき、現在走行中の道路に沿って配
   設されている測定物の位置と形状に関する測定物情報を
   取得する測定物情報取得手段と、 現在走行中の道路の片側車線数を含む車線情報を取得す
   る車線情報取得手段と、 前記取得した測定物情報と前記取得した車線情報から前
   記車両が前記道路上で現在走行している車線を予測する
   車線予測手段と、 を具備したことを特徴とする走行車線予測装置。
2. 【請求項２】 車両のステアリング角を取得するステア
   リング角取得手段を更に具備し、 前記測定物情報取得手段は、前記取得した前記ステアリ
   ング角を用いて、前記測定物の形状を補正することを特
   徴とする請求項１に記載の走行車線予測装置。
3. 【請求項３】 前記測定物情報取得手段は、 前記測定物上の複数の測定点の前記車両に対する座標値
   を取得し、前記取得した座標値を用いて前記測定物の位
   置と形状に関する測定物情報を取得することを特徴とす
   る請求項１又は請求項２に記載の走行車線予測装置。
4. 【請求項４】 前記車線情報は、道路の幅を含んでお
   り、前記測定物情報取得手段は、前記車線情報に係る道
   路の幅と、前記距離センサにて検出した道路の幅を比較
   することにより、前記測定物を前記車両と隣接して走行
   する他の車両から識別することを特徴とする請求項１、
   請求項２又は請求項３に記載の走行車線予測装置。
5. 【請求項５】 設定された走行経路の案内を実行するナ
   ビゲーション装置であって、 前記走行経路を取得する走行経路取得手段と、 請求項１から請求項４までのうちの何れか１の請求項に
   記載の車線予測装置と、 前記取得した走行経路と、前記車線予測装置にて現在走
   行していると予測される走行車線とを用いて前記案内を
   実行することを特徴とするナビゲーション装置。
6. 【請求項６】 車両に配設された距離センサと、車速セ
   ンサの検出信号に基づき、現在走行中の道路に沿って配
   設されている測定物の位置と形状に関する測定物情報を
   取得する測定物情報取得工程と、 現在走行中の道路の片側車線数を含む車線情報を取得す
   る車線情報取得工程と、 前記取得した測定物情報と前記取得した車線情報から前
   記車両が前記道路上で現在走行している車線を予測する
   車線予測工程と、からなることを特徴とする走行車線予
   測方法。