JP2006113918A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車線変更時における運転操作を支援すること。
【解決手段】ナビゲーション装置２、ＶＩＣＳ通信装置３２、カメラ３３、速度センサ３４、加速度センサ３５、路車間通信装置３６および車両間通信装置３７などの出力に基づき、自車両の走行車線を検知するとともに周辺状況を取得し、状況判定部１１が車線変更の必要性を判定する。状況判定部１１によって車線変更が必要であると判定されたならば、レーンチェンジ支援部１２がアドバイス出力部１２ａによる運転者への情報提供と車両動作支援部１２ｂによる動作制御とを行なって車線変更を支援する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車両の運転を支援する運転支援装置に関し、特に車線変更時における運転操作を支援する運転支援装置に関する。

従来、車両の走行に関する情報を収集し、運転者に情報提供を行なうことで車両の運転を支援する装置が考案されている。たとえば、特許文献１が開示するナビゲーション装置では、現在位置から目的地までの予定経路を設定し、交差点などの近傍で進行方向を指示することで運転を支援していた。

また、特許文献２，３および４は、信号機の表示状態を検知もしくは予測し、自車両の停止が必要であるか否かを判断して運転者に通知することで運転操作を支援する技術を開示している。

特開２００４−２０５３１６号公報 特開２０００−２６８２９４号公報 特開２００３−４４９８５号公報 特開２００１−２３６６００号公報

ところで、交差点を通過する場合、走行車線を変更する必要が生じる場合がある。たとえば自車両が次の交差点で右折する予定であり、走行中の道路に右折車線が設けられており、かつ自車両が右折車線以外を走行している場合、交差点への進入前に右折車線に移動する必要がある。

しかし従来の技術では、「次の交差点で右折する必要がある」ことや「右折車線が存在する」ことを通知することはできたが、自車両にとって車線変更が必要であるか否かを判別することができなかった。そのため、運転者は自ら車線変更の必要性を判断する必要が有り、さらに車線変更が必要である場合には自車両や周辺の状況から車線変更のタイミングを決定する必要があった。

すなわち、従来の技術は車線変更にかかる運転操作を支援することができないという問題点があり、車線変更の必要性やそのタイミングの判断を支援することのできる運転支援装置の実現が重要な課題となっていた。

この発明は、上述した従来技術における問題を解消し、課題を解決するためになされたものであって、車線変更時における運転操作を支援する運転支援装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る運転支援装置は、車両に搭載され、自車両の運転を支援する運転支援装置であって、自車両の走行車線を検知する走行車線検知手段と、自車両周辺の状況を取得する周辺状況取得手段と、前記走行車線および前記周辺状況に基づいて自車両の車線変更の必要性を判定する判定手段と、前記判定手段によって車線変更が必要であると判定された場合に当該車線変更の実行を支援する支援手段と、を備えたことを特徴とする。

この請求項１の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線を検知するとともに自車両周辺の状況を取得し車線変更の必要性を判定し、車線変更が必要であると判定された場合にその車線変更を支援する処理を行なう。

また、請求項２の発明に係る運転支援装置は、請求項１の発明において、運転者に関する情報である運転者情報を記憶する運転者情報記憶手段をさらに備え、前記判定手段は前記運転者情報をさらに用いて前記車線変更の必要性を判定し、前記支援手段は前記運転者情報に基づいて前記支援の内容を変更することを特徴とする。

この請求項２の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線、周辺状況および運転者の情報を用いて車線変更の必要性を判定するとともに、車線変更を実行する場合には運転者に応じた支援を行なう。

また、請求項３の発明に係る運転支援装置は、請求項１または２の発明において、前記判定手段は、前記走行車線の進行方向と自車両が予定する進行方向との間で不整合が生じた場合に車線変更が必要であると判定することを特徴とする。

この請求項３の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線を検知するとともに自車両周辺の状況を取得し、走行車線の進行方向と自車両が予定する進行方向との間に不整合が生じた場合に車線変更が必要であると判定し、車線変更を支援する処理を行なう。

また、請求項４の発明に係る運転支援装置は、請求項１，２または３の発明において、前記判定手段は、前記走行車線に自車両の走行を阻害する要因が存在し、かつ他の車線を用いて自車両が予定する進行方向に進行可能である場合に、前記車線変更が必要であると判定することを特徴とする。

この請求項４の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線を検知するとともに自車両周辺の状況を取得し、走行車線に走行を阻害する要因が存在、かつ他の車線を用いて予定する進行方向に進行可能である場合に車線変更が必要であると判定し、車線変更を支援する処理を行なう。

また、請求項５の発明に係る運転支援装置は、請求項１〜４のいずれか一つの発明において、前記周辺状況取得手段は、道路交通情報を受信する道路交通情報受信手段、自車両周辺を撮影する撮影手段、自車両の予定経路および道路形状を管理するナビゲーションシステム、他車両と通信する車両間通信手段、路側通信装置と通信する路車間通信手段のうち、少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする。

この請求項５の発明によれば運転支援装置は、道路交通情報を受信する道路交通情報受信手段、自車両周辺を撮影する撮影手段、自車両の予定経路および道路形状を管理するナビゲーションシステム、他車両と通信する車両間通信手段、路側通信装置と通信する路車間通信手段などの出力を用いて走行車線の検知と周辺状況の取得を行ない、車線変更の必要性を判定して車線変更を支援する処理を行なう。

また、請求項６の発明に係る運転支援装置は、請求項１〜５のいずれか一つの発明において、前記周辺状況取得手段の出力は、他車両の滞留、後続車の接近、工事もしくは事故の発生状況、駐車車両の存在、各車線の進行方向および車線の変化、各車線における他車両の走行速度、自車両進行方向、自車両の進行先における道路状態、信号機の状態、他車両の予定経路、および路面状況のうち少なくともいずれか一つを前記周辺状況として取得することを特徴とする。

この請求項６の発明によれば運転支援装置は、他車両の滞留、後続車の接近、工事もしくは事故の発生状況、駐車車両の存在、各車線の進行方向および車線の変化、各車線における他車両の走行速度、自車両進行方向、自車両の進行先における道路状態、信号機の状態、他車両の予定経路、および路面状況などから車線変更の必要性を判定し、車線変更が必要であると判定された場合にその車線変更を支援する処理を行なう。

また、請求項７の発明に係る運転支援装置は、請求項１〜６のいずれか一つの発明において、前記判定手段は、車線変更が必要であると判定した場合に、当該車線変更を実行すべきタイミングを併せて判定することを特徴とする。

この請求項７の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線を検知するとともに自車両周辺の状況を取得し車線変更の必要性を判定し、車線変更が必要であると判定された場合にはその車線変更を実行すべきタイミングをさらに判定する。

また、請求項８の発明に係る運転支援装置は、請求項１〜７のいずれか一つの発明において、前記支援手段は、表示および／または音声出力によって運転者の運転操作による車線変更を支援することを特徴とする。

この請求項８の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線を検知するとともに自車両周辺の状況を取得し車線変更の必要性を判定し、車線変更が必要であると判定された場合に運転者に対する情報提供を行なって運転操作を支援する。

また、請求項９の発明に係る運転支援装置は、請求項１〜８のいずれか一つの発明において、前記支援手段は、運転操作に対する車両の応答性を変更して運転者の運転操作による車線変更を支援することを特徴とする。

この請求項９の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線を検知するとともに自車両周辺の状況を取得し車線変更の必要性を判定し、車線変更が必要であると判定された場合に車両の応答性を変更して運転操作を支援する。

また、請求項１０の発明に係る運転支援装置は、請求項１〜９のいずれか一つの発明において、前記支援手段は、周辺の他車両に対して車線変更の予告通知を行なうことで車線変更を支援することを特徴とする。

この請求項１０の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線を検知するとともに自車両周辺の状況を取得し車線変更の必要性を判定し、車線変更が必要であると判定された場合に周辺の他車両に対して車線変更の予告通知を行なう。

また、請求項１１の発明に係る運転支援装置は、請求項１〜１０のいずれか一つの発明において、前記支援手段は、他車両の予定経路を運転者に通知することで運転操作による車線変更を支援することを特徴とする。

この請求項１１の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線を検知するとともに自車両周辺の状況を取得し車線変更の必要性を判定するとともに、周辺の他車両の進行先を運転者に通知することで運転操作を支援する。

請求項１の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線を検知するとともに自車両周辺の状況を取得して車線変更の必要性を判定し、車線変更が必要であると判定された場合にその車線変更を支援する処理を行なうので、周辺状況に対応して動的な車線変更の支援を行なう運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、請求項２の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線、周辺状況および運転者の情報を用いて車線変更の必要性を判定するとともに、車線変更を実行する場合には運転者に応じた支援を行なうので、運転者に適応した運転操作の支援を行なう運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、請求項３の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線を検知するとともに自車両周辺の状況を取得し、走行車線の進行方向と自車両が予定する進行方向との間に不整合が生じた場合に車線変更が必要であると判定し、車線変更を支援する処理を行なうので、車線変更の必要性を正確に判定して運転操作を支援可能な運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、請求項４の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線を検知するとともに自車両周辺の状況を取得し、走行車線に走行を阻害する要因が存在、かつ他の車線を用いて予定する進行方向に進行可能である場合に車線変更が必要であると判定し、車線変更を支援する処理を行なうので、走行阻害要因を回避するための車線変更の必要性を検知して運転操作を支援する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、請求項５の発明によれば運転支援装置は、道路交通情報を受信する道路交通情報受信手段、自車両周辺を撮影する撮影手段、自車両の予定経路および道路形状を管理するナビゲーションシステム、他車両と通信する車両間通信手段、路側通信装置と通信する路車間通信手段などの出力を用いて走行車線の検知と周辺状況の取得を行ない、車線変更の必要性を判定して車線変更を支援する処理を行なうので、車線変更の必要性を詳細かつ高精度に判定して運転操作を支援可能な運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、請求項６の発明によれば運転支援装置は、他車両の滞留、後続車の接近、工事もしくは事故の発生状況、駐車車両の存在、各車線の進行方向および車線の変化、各車線における他車両の走行速度、自車両進行方向、自車両の進行先における道路状態、信号機の状態、他車両の予定経路、および路面状況などから車線変更の必要性を判定し、車線変更が必要であると判定された場合にその車線変更を支援する処理を行なうので、車線変更の必要性を詳細かつ高精度に判定して運転操作を支援可能な運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
。

また、請求項７の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線を検知するとともに自車両周辺の状況を取得し車線変更の必要性を判定し、車線変更が必要であると判定された場合にはその車線変更を実行すべきタイミングをさらに判定するので、車線変更に関する運転操作をさらに詳細に支援可能な運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、請求項８の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線を検知するとともに自車両周辺の状況を取得し車線変更の必要性を判定し、車線変更が必要であると判定された場合に運転者に対する情報提供を行なって運転操作を支援するので、運転者に対する情報提供によって車線変更を支援可能な運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、請求項９の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線を検知するとともに自車両周辺の状況を取得し車線変更の必要性を判定し、車線変更が必要であると判定された場合に車両の応答性を変更して運転操作を支援するので、車両の挙動を制御して車線変更を支援可能な運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、請求項１０の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線を検知するとともに自車両周辺の状況を取得し車線変更の必要性を判定し、車線変更が必要であると判定された場合に周辺の他車両に対して車線変更の予告通知を行なうので、車線変更に伴う周辺への報知を自動実行し、もって運転操作を支援する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、請求項１１の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行車線を検知するとともに自車両周辺の状況を取得し車線変更の必要性を判定するとともに、周辺の他車両の進行先を運転者に通知することで運転操作を支援するので、車線変更時に有用な情報を効果的に提供可能な運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る運転支援装置の好適な実施例について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態である運転支援装置１の概要構成を示す概要構成図である。同図に示すように運転支援装置１は、ナビゲーション装置２、ＶＩＣＳ（道路交通情報システム）通信装置３２、カメラ３３、速度センサ３４、加速度センサ３５、路車間通信装置３６、車両間通信装置３７、ディスプレイ４１およびスピーカ４２、操舵補助機構４３、灯火制御機構４４、エンジン制御機構４５およびブレーキ制御機構４６に接続する。

ナビゲーション装置２は、ＧＰＳ通信装置３１がＧＰＳ（Global Positioning System）人工衛星と通信して特定した自車両の位置と地図データ２ａとを利用し、走行経路の設定および誘導を行う車載装置である。この経路の誘導は具体的にはディスプレイ４１を用いた画面表示やスピーカ４２を用いた音声出力によって行なう。また、ナビゲーション装置２は、自車両の位置情報や周辺の地図情報を運転支援装置１に供給する。

ＶＩＣＳ通信装置３２は、道路交通情報を電波ビーコンや光ビーコン、ＦＭ放送などによって受信し、運転支援装置１に供給する通信装置である。また、カメラ３３は、自車両周辺を撮影する撮影装置である。

さらに、速度センサ３４は自車両の走行速度を、加速度センサ３５は自車両にかかる加速度をそれぞれ測定する測定手段である。また、路車間通信装置３６は路上に設置された路側通信装置と通信する通信装置であり、車両間通信装置３７は他の車両との通信を行なう通信装置である。

操舵補助機構４３は、エンジンやバッテリーを動力源としてハンドル操舵力をアシストし、運転者がハンドル操作に必要とする力の軽減を行なう機構（いわゆるパワーステアリング）である。また、灯火制御機構４４は、ブレーキランプやヘッドライト、ウインカーランプの点灯状態を制御する機構である。さらに、エンジン制御機構４５は、エンジンの動作状態を制御する機構であり、ブレーキ制御機構４６は、ブレーキを制御して車両の制動を行なう機構である。

運転支援装置１は、その内部に状況判定部１１、レーンチェンジ支援部１２、ドライバー属性記憶部１３およびドライバー属性補正部１４を有する。状況判定部１１は、ナビゲーション装置２、ＶＩＣＳ通信装置３２、カメラ３３、速度センサ３４、加速度センサ３５、路車間通信装置３６および車両間通信装置３７の出力をもとに自車両の状況を判定する。そして、自車両の車線変更が必要な状況であるならば、さらに車線変更を実行すべきタイミングと位置を判定する。

レーンチェンジ支援部１２は、状況判定部１１によって車線変更が必要であると判定された場合に、車線変更を支援する処理部であり、その内部にアドバイス出力部１２ａおよび車両動作支援部１２ｂを有する。

アドバイス出力部１２ａは、ディスプレイ４１やスピーカ４２を用いて車線変更が必要であることの運転者に対する通知や適切な車線変更のタイミングの通知、また、車線変更に関わる各種情報の提供を行なう。

一方、車両動作支援部１２ｂは、車両の動作制御による運転操作の支援や、周辺車両への通知を行なう。具体的には、車両動作支援部１２ｂは、車線変更の必要が生じた場合に、エンジン制御機構４５やブレーキ制御機構４６の遊びを少なくする制御を実行することで、車線変更操作時に速やかな加減速を実行可能としている。

同様に、車両動作支援部１２ｂは、車線変更の必要が生じた場合に、操舵補助機構４３によるハンドル操舵力のアシスト量を制御して車線変更時のハンドル操作を支援する。たとえば、自車両が右側の車線に車線変更する場合、ハンドルを右方向に切り易くする。この時、逆側（この例では左側）へはハンドルを切り難くするようにさらに制御してもよい。

さらに車両動作支援部１２ｂは、車線変更の必要が生じた場合に灯火制御機構４４および車両間通信装置２７を利用し、自車両が車線変更を行なうことを周辺に対して通知する処理を実行する。

たとえば自車両か右側の車線に車線変更する場合、車両動作支援部１２ｂは、灯火制御機構４４を制御して右のウインカーランプの点滅を自動的に開始する。また、車両間通信装置２７を用いて周辺の車両に対し、自車両が右折予定であることを通知する。

ドライバー属性記憶部１３は、運転者に関する情報を記憶する記憶部である。運転者は、その熟練度や性格などによって運転操作の傾向や癖が異なる。したがって、例えば同一の状況下であっても運転者によって「車線変更が可能である場合」と「車線変更が不可能である場合」とに分かれることがある。また、ドライバー属性として「初心者」「上級者」等をインターフェース上で選択しても良い。

そこでドライバー属性記憶部１３は、運転者ごとにその属性、すなわち運転の技量や熟練度、傾向などを記憶する。そして、レーンチェンジ支援部１２は、この運転者の属性を用いて具体的な支援内容を決定する。

ドライバー属性補正部１４は、運転者による運転操作をモニタし、そのモニタ結果に応じてドライバー属性記憶部１３が記憶する内容を補正する処理を行なう。したがって、ドライバー属性記憶部１３の記憶内容は、常に最新の状態に保たれることとなる。

つぎに、状況判定部１１による状況判定について、さらに詳細に説明する。図２は、状況判定部１１が状況の判定に用いる要因と、その要因を検知する検知手段とを説明する説明図である。

まず、要因「滞留」は、他車両が滞留して円滑な走行が不可能となっている状態である。滞留が自車両の走行車両で発生しているならば、車線変更が必要となる可能性がある。また、変更先の車線（右側への車線変更を予定している状態ならば右側車線）で滞留が発生しているならば、車線変更のタイミングや加減速操作に影響を与える可能性がある。この滞留を検知する検知手段としては、ＶＩＣＳ通信装置３２、カメラ３３、車両間通信装置３７および路車間通信装置３６を用いる。

つぎに、要因「後続」は、自車両の走行車線や変更先の車線における後続車両の状態である。変更先の車線に後続車両がある場合、後続車両の位置や速度によって車線変更のタイミングに影響を与える場合がある。また、走行車線の後続車両の位置や速度、後続車両の車線変更の予定も自車両の車線変更のタイミングに影響を与える。この後続車両の状態を検知する検知手段としては、ＶＩＣＳ通信装置３２、カメラ３３、車両間通信装置３７および路車間通信装置３６を用いる。

要因「工事」は、自車両の進路上における工事の有無である。また、事故車両の存在も工事と同様の要因として扱う。自車両の走行車線が工事によって通過不能となっている場合、自車両の車線変更が必要となる。また、通過可能であっても円滑な通過を阻害される場合には、一旦車線変更を行なった方が良い場合がある。一方、変更先の車線で工事が発生している場合は、工事区域を通過した後に車線変更を行なうことが望ましい。この工事（事故車）を検知する検知手段としては、ＶＩＣＳ通信装置３２を用いることができる。

要因「駐車車両」は、自車両の進路上における駐車車両の有無である。自車両の走行車線が駐車車両によって通過不能となっている場合や円滑な通過を阻害している場合、車線変更が必要となる場合がある。また、変更先の車線に駐車車両か存在する場合は、駐車車両の位置を通過した後に車線変更を行なうことが望ましい。この駐車車両を検知するには、カメラ３３による撮影や路車間通信装置３６による路側通信装置との通信が有効である。

要因「レーン属性」は、走行車線や変更先の車線において、他車両がどれほどの速度で走行しているか等の状態である。車線変更を行なう場合、走行車線から変更先の車線への移動を速やかに行なうとともに、変更先の車線の流れに適合し、他の車両の走行を阻害することなく車線変更を完了することが求められる。そこで、車線変更のタイミングなどを判定する場合には、走行車線や移動先の車線のレーン属性を利用することが必要となる。このレーン属性の取得には、カメラ３３による撮影や車両間通信装置３７による他車両との通信が有効である。

要因「ドライバー属性」は、運転者ごとの属性であり、既に述べたようにドライバー属性記憶部１３に記憶した登録データを使用し、運転者の技量や運転傾向に適合した判断に使用する。

要因「道路形状」は、道路の形状、すなわち交差点の位置や形状、車線の数および各車線の進行方向、さらに車線数の変化位置などである。この道路形状は、ナビゲーション装置２から取得することができる。同様に、要因「自車両の位置」や要因「自車両の進行方向」についても、ナビゲーション装置２から位置情報と予定経路を取得することができる。

要因「信号」は、路上に設置された信号機の表示状態である。この信号の状態は路車間通信装置３６によって取得してもよいし、カメラ３３によって信号機を撮影し、画像処理によって信号の状態を判定してもよい。

要因「他車両の進行先」は、周辺車両がどの方向に進行する予定であるかを示す情報であり、車両の進行先を予め把握することで自車両の車線変更を円滑に実行することが可能となる。この他車両の進行先は、車両間通信装置３７を用いて他車両から直接に取得してもよいし、路車間通信装置３６によって路側通信装置から取得してもよい。

要因「通過先の状況」は、自車両の通過先、たとえば自車両が交差点を右折する予定であるならば、右折した後の道路状況を示すデータであり、ＶＩＣＳ通信装置３２によって道路交通情報を受信することで得ることができる。

要因「自車両の速度」は、自車両の走行速度であり、速度センサ３４によって取得することができる。同様に、要因「自車両の加速度」は、自車両にかかる各方向の加速度であり、加速度センサ３５によって取得することができる。

要因「路面状態」は、路面における凍結の有無、濡れ状態、舗装状態、マンホールの有無、凹凸状態などの状態である。車線変更は、凍結や濡れ、マンホールが無く、平坦で、舗装状態が良好な場所で行なうことが望ましい。この路面状態は、カメラ３３によって路面を撮影し、画像処理によって判別することができる。

そして自車両の車線変更が必要であるか否かを判定するためには、これらの要因に加えて自車両の走行車線の検知が必要となる。そこで状況判定部１１は、カメラ３３を用いた画像処理や路車間通信を利用して自車両の走行車線を検知する。

このように状況判定部１１は、各種検知手段の出力から車線変更の要因を検出するとともに自車両の走行車線を検知し、車線変更の必要性や車線変更のタイミングを判定する。ここで車線変更が必要となる状況について具体例を示す。

図３は、交差点の通過に伴う車線変更について説明する説明図である。同図では、自車両Ｃ１０は、車線Ｌ１２を走行中であり、交差点Ｘ１０を右折予定である。また道路Ｗ１０は、車線Ｌ１２に加えて車線Ｌ１１を有し、車線Ｌ１２が直進と左折用の車線、車線Ｌ１１が直進と右折用の車線である。

状況判定部１１は、ナビゲーション装置２２ら自車両の位置や予定経路（経路Ｒ１０）、道路の形状を取得し、自車両が交差点Ｘ１０で右折予定であり、現在の走行車線Ｌ１１での右折が不可能であることから、交差点Ｘ１０に到達する前に車線Ｌ１１に車線変更する必要があると判定する。

また、変更先である車線Ｌ１１の滞留状態Ａ１や後続状態Ａ１２、さらには車線Ｌ１１の路面状態に基づいて、車線変更に適したタイミングを判定する。この時、車線変更を実行可能なタイミングに余裕があるならば、状況判定部１１は、自車両に加わる加速度がなるべく小さくなるように車線変更の実行タイミングを選択する。例えば交差点の右折レーンが滞留しているならば、通常よりも早めのタイミングで「レーンチェンジして下さい」等のアドバイスを通知しても良い。

図４は車線変更の実行タイミングについて説明する説明図である。図４では、車線Ｌ１２から車線Ｌ１１への車線変更を実行タイミングとして、加速度が小さい経路Ｒ１０ａを優先的に選択する。一方、路面状態などの要因によって経路Ｒ１０ａを選択できない場合には、経路Ｒ１０ｂを車線変更の実行タイミングとして選択する。

つづいて、車線変更が必要となる他の状況について説明する。図５は、駐車車両や事故車両、工事などによる車線変更を説明する説明図である。同図では、自車両Ｃ２０は、道路Ｗ２０の左側の車線Ｌ２２を走行している。この道路Ｗ２０は、左側の車線Ｌ２１に加えて右側の車線Ｌ２１を有する。そして、車線Ｌ２２の前方には車両Ｃ２１が駐車中であり、そのさらに前方には工事中の場所である工事領域Ａ２０が存在する。

この駐車車両である車両Ｃ２１や工事領域Ａ２０を回避するため、自車両Ｃ２０は車線Ｌ２２から車線Ｌ２１に車線変更する必要が生じる。状況判定部１１は、ＶＩＣＳ通信や路車間通信、カメラを用いた画像処理によってこの車線変更の必要性を判定し、早期の車線変更を実現する。

また、車線の増減が発生する場合にもどの車線がどの進行方向に対応するかによって車線変更の必要が生じる場合がある。この車線の増減時における車線変更の具体例を図６に示す。

同図では、自車両Ｃ３０は、車線Ｌ３１と車線Ｌ３２とを有する２車線の道路Ｗ３０を走行している。しかし、道路Ｗ３０はその先で車線Ｌ３３が追加され、３車線となっている。

そこで、状況判定部１１は、ナビゲーション装置２から道路Ｗ３０の形状変化に関する情報を受け取るとともに自車両の走行車線を識別し、どの車線を走行すべきかを判定する。ここで、状況判定部１１は、車線数（現在位置で２車線、前方で３車線）に加えて、車線の接続関係を取得する。

具体的には、図６では現在位置で左側車線である車線Ｌ３２は、車線数増加後も左車線であり、現在位置で右側車線である車線Ｌ３１が車線数増加後に中央車線になる。そして、右側の車線Ｌ３３が新たに増加している。

状況判定部１１は、この車線の接続関係と自車両の走行車線、さらに自車両の予定経路から車線変更の必要性を判定する。図６では自車両Ｃ３０は左側の車線Ｌ３２を走行しており、車線Ｌ３２が左折車線、車線Ｌ３１が直進車線、車線Ｌ３３が右折車線となっている。

したがって、自車両Ｃ３０が左折予定であるならば車線変更の必要はなく、直進予定であれば１回の車線変更が必要となる。さらに、自車両Ｃ３０が右折予定であるならば、２回の車線変更が必要となる。

つづいて運転者の属性に基づく車線変更の必要性の判定について説明する。図７において、自車両Ｃ４０は、車線Ｌ４１を走行中であり、交差点Ｘ４０を右折して道路Ｗ４２に入る予定である。また道路Ｗ４０は、車線Ｌ４２に加えて車線Ｌ４１を有し、車線Ｌ４２が直進と左折用の車線、車線Ｌ４１が直進と右折用の車線である。

したがって、自車両が交差点Ｘ４１を右折して道路Ｗ４２に入るためには、まず車線Ｌ４１に車線変更する必要がある（経路Ｒ４１）。しかし、交差点Ｘ４１までの距離が短い、車線Ｌ４１の前方に他車両が滞留している、車線Ｌ４１の後続車両が近づいている、車線Ｌ４１における車間距離が短い、車線Ｌ４１における他車両の走行速度が高い、など車線変更に際して高い運転技術が要求される場合がある。

そのため、運転技術の低い運転者や慎重な運転傾向を有する運転者の場合、交差点Ｘ４１までに車線変更を完了することが困難となる。このような場合、交差点Ｘ４１を直進して道路Ｗ４３の交差点Ｘ４２を右折、さらに右折先である道路Ｗ４４の交差点Ｘ４３を右折して道路Ｗ４２に出る（経路Ｒ４２）を採用することが望ましい。

そこで状況判定部１１はドライバー属性１３が記憶する運転者の属性（運転技術や運転傾向）を参照することで、運転者の属性に基づいた車線変更の必要性の判定を実現している。

つぎに、他車両の予定進路と車線変更のタイミングについて説明する。車両にはその予定進路を周囲に通知するためにウインカーランプを備えているが、このウインカーランプは「右左折の予定がある」ことを通知するのみであり、「どの場所で右左折するか」を示すことはできない。

そのため、運転者は他車両のウインカーランプの点滅を確認すると、周囲の道路状況からその車両の挙動を予測する。しかし、例えば交差点の手前でウインカーランプを点滅させている車両が存在したとしても、必ずしもその交差点で右左折するとは限らず、店舗に入るなどの他の挙動を示す場合がある。

そこで状況判定部１１は、車両間通信や路車間通信を用いて他車両の予定経路について詳細な情報を取得することで、周辺の状況をより高精度に判定している。また、このような他車両の予定進路に関する情報は、運転者の視認によっては取得できない。

そこでアドバイス出力部１２ａは、ディスプレイ４１に他車両の予定進路を必要に応じて表示することで運転者に対する情報提供を行なう。このディスプレイ４１への表示の具体例を図８に示す。

他車両の予定進路を表示する場合、アドバイス出力部１２ｓは、ディスプレイ４１の表示領域４１ｂを分割し、通常のナビ表示Ｍ１に加えて他車両の予定進路表示Ｍ２を作成する。

ここでは、自車両の予定進路は次の交差点を右折であり、そのためには自車両Ｃ５０は右側に車線変更する必要がある。そして右側の車線には、他車両Ｃ５１〜５４が右ウインカーを点滅させて停止している。

ウインカーランプの情報から他車両Ｃ５１〜５４が全てつぎの交差点を右折すると判断したならば、自車両Ｃ５０は他車両Ｃ５４の後ろに入ることとなる。しかしながら、他車両Ｃ５１，５２はつぎの交差点を右折するのであるが、他車両Ｃ５３，５４は手前側の店舗Ｔ１を予定進路として停止している。

そこでアドバイス出力部１２ａは、表示Ｍ２を作成し、他車両の進行先に基づいて他車両Ｃ５２の後ろに入るべきであることを通知する。なお、表示内容の調節や切り替えは運転支援装置１による他、操作ボタン４１ａからのユーザ入力によって行なうことができる。

つぎに、運転支援装置１の処理動作について説明する。図９は運転支援装置１の処理動作を説明するフローチャートである。なお、この処理フローは、運転支援装置１の稼動中に繰り返し実行する。

まず運転支援装置１は、ナビゲーション装置２、ＶＩＣＳ通信装置３２、カメラ３３、速度センサ３４、加速度センサ３５、路車間通信装置３６および車両間通信装置３７を用い、走行車線の検知と周辺状況の取得を行なう（ステップＳ１０１）。

つぎに状況判定部１１は、自車両の走行車線と周辺状況から車線変更（レーンチェンジ）の必要性を判定する（ステップＳ１０２）。その結果、車線変更の必要性なしと判定した場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、運転支援装置１は、処理を終了する。

一方、車線変更の必要性ありと判定した場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、車線変更の適切なタイミングと車線変更を実行するべき位置とを判定する（ステップＳ１０４）。その後、レーンチェンジ支援部１２は、アドバイス出力部１２ａを用いてユーザ（運転者）に対する通知を行なうとともに車両動作支援部１２ｂによる車両動作の支援を実行して（ステップＳ１０５）、処理を終了する。

上述してきたように、本実施例にかかる運転支援装置は、自車両の走行車線を特定するとともに周辺状況を取得して車線変更の必要性を判定し、情報提供や車両制御によって運転操作を支援するので、周辺状況に適応した動的な車線変更の支援を実行することができる。

また、サービスのシナリオとしては以下の通りとなる。
（１）状態通知としては、交差点進入前にインパネやナビ画面に進入する交差点の静的情報を乗員に通知する。
静的情報とは、交差点までの残距離、交差点の形状、見通し、信号機の有無、横断歩道の有無、道路優先度の内容、標識情報、停止線等である。

ナビ画面に表示する際は、通常のナビ（地図等）の画面に割り込ませ、この情報を例えば、右半分の画面に分割表示する。音声で通知する場合、「つぎの交差点は、信号のある交差点です」、「次の交差点の信号は現在赤です」、「現在の走行レーンは右折レーンです」等を実施する。

（２）アドバイス通知としては、交差点に快適に進入、通過する為の必要な操作を乗員に指示する。また交差点内の動的情報を進入前に乗員に通知する。
ナビ画面に表示する際は、通常のナビ（地図等）の画面に割り込ませて例えば「停止してください」や「この先交差点が混雑しています。右のレーンにチェンジして下さい」等、矢印やメッセージを含めたアドバイス表示を行なう。

このようにすることで、乗員は通常の地図画面も参照しつつ、アドバイス画面を見ることができるので、乗員は適切な交差点進入や通過ができる。

動的情報とは、「交差点内の交通量」「交差点内の路面状態」「信号機の表示状態」等である。音声で通知する場合、「次の交差点は赤信号です。停止して下さい。」「一旦停止線で停止して下さい」「右の直進レーンに移動して下さい」等を実行する。

（３）サポート処置としては、交差点に快適に進入、通過する為の必要な操作を実質的に援助する。
例えば、赤信号で停止が必要な時、乗員のブレーキ操作をトリガとして、減速・停止する。また、交差点進入時に徐行が必要であるとき、ユーザのブレーキ操作をトリガとして、徐行速度までの減速を行なう。

以上のように、本発明にかかる運転支援装置は、車両の運転の支援に有用であり、特に車線変更時の運転支援に適している。

本発明の実施例にかかる運転支援装置の概要構成を示す概要構成図である。 図１に示した状況判定部が判定に使用する要因と、その要因の検知手段とを説明する説明図である。 交差点の通過に伴う車線変更について説明する説明図である。 車線変更の実行タイミングについて説明する説明図である。 駐車車両や自己車両、講師などによる車線変更を説明する説明図である。 車線の増減時における車線変更の具体例を説明する説明図である。 運転者の属性に基づく車線変更の必要性の判定について説明する説明図である。 ディスプレイへの表示例について説明する説明図である。 図１に示した運転支援装置の処理動作を説明する説明図である。

符号の説明

１ 運転支援装置
２ ナビゲーション装置
２ａ 地図データ
１１ 状況判定府
１２ レーンチェンジ支援部
１２ａ アドバイス出力部
１２ｂ 車両動作支援部
１３ ドランバー属性記憶部
１４ ドライバー属性補正部
３１ ＧＰＳ通信装置
３２ ＶＩＣＳ通信装置
３３ カメラ
３４ 速度センサ
３５ 加速度センサ
３６ 路車間通信装置
３７ 車両間通信装置
４１ ディスプレイ
４２ スピーカ
４３ 操舵補助機構
４４ 灯火制御機構
４５ エンジン制御機構
４６ ブレーキ制御機構

Claims (11)

1. 車両に搭載され、自車両の運転を支援する運転支援装置であって、
   自車両の走行車線を検知する走行車線検知手段と、
   自車両周辺の状況を取得する周辺状況取得手段と、
   前記走行車線および前記周辺状況に基づいて自車両の車線変更の必要性を判定する判定手段と、
   前記判定手段によって車線変更が必要であると判定された場合に当該車線変更の実行を支援する支援手段と、
   を備えたことを特徴とする運転支援装置。
2. 運転者に関する情報である運転者情報を記憶する運転者情報記憶手段をさらに備え、前記判定手段は前記運転者情報をさらに用いて前記車線変更の必要性を判定し、前記支援手段は前記運転者情報に基づいて前記支援の内容を変更することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記判定手段は、前記走行車線の進行方向と自車両が予定する進行方向との間で不整合が生じた場合に車線変更が必要であると判定することを特徴とする請求項１または２に記載の運転支援装置。
4. 前記判定手段は、前記走行車線に自車両の走行を阻害する要因が存在し、かつ他の車線を用いて自車両が予定する進行方向に進行可能である場合に、前記車線変更が必要であると判定することを特徴とする請求項１，２または３に記載の運転支援装置。
5. 前記周辺状況取得手段は、道路交通情報を受信する道路交通情報受信手段、自車両周辺を撮影する撮影手段、自車両の予定経路および道路形状を管理するナビゲーションシステム、他車両と通信する車両間通信手段、路側通信装置と通信する路車間通信手段のうち、少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の運転支援装置。
6. 前記周辺状況取得手段の出力は、他車両の滞留、後続車の接近、工事もしくは事故の発生状況、駐車車両の存在、各車線の進行方向および車線の変化、各車線における他車両の走行速度、自車両進行方向、自車両の進行先における道路状態、信号機の状態、他車両の予定経路、および路面状況のうち少なくともいずれか一つを前記周辺状況として取得することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の運転支援装置。
7. 前記判定手段は、車線変更が必要であると判定した場合に、当該車線変更を実行すべきタイミングを併せて判定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の運転支援装置。
8. 前記支援手段は、表示および／または音声出力によって運転者の運転操作による車線変更を支援することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の運転支援装置。
9. 前記支援手段は、運転操作に対する車両の応答性を変更して運転者の運転操作による車線変更を支援することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の運転支援装置。
10. 前記支援手段は、周辺の他車両に対して車線変更の予告通知を行なうことで車線変更を支援することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の運転支援装置。
11. 前記支援手段は、他車両の予定経路を運転者に通知することで運転操作による車線変更を支援することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の運転支援装置。
    

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