JP2006178714A - 走行支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車線変更の有効性の有無を判断しこれを通知することによりドライバの車線変更の意思に則した走行支援を行う。
【解決手段】 自車両が車線変更を行わない場合（ステップＳ２）、車線変更を１回行う場合（ステップＳ３）、車線変更を２回行う場合（ステップＳ４）について、自車両及び他車両の現在の走行状況に基づき、自車両の前方に位置する車両との相対関係を考慮して所定時間経過後に自車両が到達すると予測される到達地点を推測する。車線変更を１回又は２回行う場合の到達地点の方が、車線変更を行わない場合よりも遠くに位置し且つその差がしきい値よりも大きいとき車線変更は有効であると判断し、情報提供装置９を作動し、車線変更を推奨する旨の通知を行う（ステップＳ７、Ｓ８）。逆に車線変更は有効ではないと判断されるときつまり車線変更の有効性がないときには車線変更を推奨しない旨の通知を行う（ステップＳ７、Ｓ９）。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車線変更を行う効果を十分得られるかどうかを予測し、この予測結果に応じて車線変更をした方がよいか否かを推奨するようにした走行支援装置に関する。

従来、自車両の後方や後側方に存在する車両を監視し、車線変更を行う場合等に、後方や後側方に存在する車両に関する情報提供を行うようにした装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）
特開平０８−５０５０３号公報

上述のように、自車両の後方や後側方を監視し、ここに他車両が存在する場合にはこの他車両に関する情報提供を行うことによって、車線変更時等における安全性を向上させることができる。
しかしながら、例えば、目的地により速く到着することを目的として車線変更を行った場合等に、その車線変更先の車線前方に、低速度で走行している車両が存在する場合等には、自車両の走行速度が低下し、目的地に到着する時刻が、却って遅くなってしまう場合がある。
そこで、この発明は上記従来の未解決の課題に着目してなされたものであり、車線変更の有効性を判断し、車線変更をした方がよいかどうかを乗員に通知することにより、ドライバの車線変更意思に則した走行支援を行うことの可能な走行支援装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る走行支援装置は、自車両が車線変更可能な道路を走行しているときに、自車両が車線変更すると仮定した場合及び車線変更しないと仮定した場合について自車両の車両挙動を予測し、この予測結果から、車線変更すると仮定した場合と車線変更しないと仮定した場合とでどちらの方がより速やかに進むことができるかといった車線変更を行うことの有効性を判断し、この車線変更の有効性の有無を情報提供する。

本発明に係る走行支援装置によれば、自車両が車線変更すると仮定した場合及び車線変更しないと仮定した場合について自車両の車両挙動を予測し、この予測結果から、車線変更の有効性の有無を判断し、これを情報提供するようにしたから、この情報提供内容を参照することによって、不要な車線変更を行うことを回避することができ、ドライバの車線変更を行いたいという意思に則して的確に走行支援を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用した走行支援装置１００の一例を示す概略構成図である。
図１中、１は、自車両の車体速度を算出する車速センサ、２は、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信し自車両の現在位置を検出するＧＰＳ情報提供装置であって、このＧＰＳ情報提供装置２は、地図情報を有し、自車両の現在位置周辺の地図情報を提供すると共に、自車両が走行する道路の車線数、自車両前方の道路の分岐位置といった道路情報も提供するようになっている。また、３は、ドライバが希望する走行速度を入力するための希望速度入力手段である。そして、これら車速センサ１の検出情報、ＧＰＳ情報提供装置２の提供情報、希望速度入力手段３で入力された希望速度は、情報提供コントローラ１０に入力される。また、この情報提供コントローラ１０には、方向指示器４の動作状況が入力されると共に、車々間通信を行うための無線機７で受信した他車両情報が入力される。

そして、情報提供コントローラ１０は、自車両の走行速度、自車両の現在位置、また、方向指示器の作動状況から特定される自車両の進行方向を車両情報として前記無線機７を介して車々間通信により他車両に送信すると共に、車々間通信により自車両周囲の他車両から他車両情報としてその現在位置、走行速度及び進行方向を獲得し、自車両に関する情報及び他車両情報に基づいて、自車両が車線変更を行うことに対する有効性を判断し、情報提供装置９を作動し、判断結果に応じて車線変更を推奨するか推奨しないかを音声や表示によってドライバに通知するようになっている。

次に、本発明の動作を、図２及び図３に示す、フローチャートにしたがって説明する。このフローチャートは、情報提供コントローラ１０で実行される演算処理の処理手順の一例を表したものであって、この演算処理は予め設定された周期で実行される。
まず、ステップＳ１で、ＧＰＳ情報提供装置２で検出した自車両の現在位置、車速センサ１で検出した車体速度、方向指示器４の作動状況、また、希望速度入力手段３で入力されたドライバの希望走行速度を読み込む。また、車々間通信により獲得した自車両周囲に位置する他車両に関する他車両情報を読み込み、他車両の現在位置、車体速度及びその進行方向を認識する。そして、自車両及び他車両の現在位置、その進行方向、ＧＰＳ情報提供装置２で把握する自車両の現在位置周辺の道路情報に基づいて、自車両及び他車両が走行する道路を認識し自車両周囲の他車両のうち、自車両と同じ道路上に位置し且つ同じ方向に走行する他車両を対象車両として特定する。

そして、図４に示すように、自車両が走行する道路上の任意の位置を原点Ｏとし、この原点を基準として道路の延長方向をＸ軸、道路の幅方向をＹ軸とし、各対象車両の現在位置を表す位置座標を、前記原点Ｏを基準とする道路座標上の位置座標に変換する。そして、原点からＸ軸方向位置が最も遠い位置に存在する対象車両から順に識別番号“１”、“２”、…、“Ｎ”を付与し、また、そのＸ軸方向位置をｐ１、ｐ２、…、ｐＮとして設定し、車体速度をｖ１、ｖ２、…、ｖＮとして設定する。さらに、各対象車両の、道路座標上における一方の道路端からのＹ軸方向の位置を、ｙ１、ｙ２、…、ｙＮとして設定する。

同様に、自車両の現在位置を原点Ｏを基準とする道路座標上の位置に変換し、自車両の原点ＯからのＸ軸方向位置をｐｈ、横位置をｙｈ、車体速度をｖｈとして設定する。
次いで、ステップＳ１ａに移行し、ＧＰＳ情報提供装置２からの車線数情報に基づき自車両が車線変更可能な道路を走行しているかどうかを判断する。つまり、自車両が走行している道路の車線数が２車線以上であって自車両が車線変更を行うことが可能かどうかを判断する。そして、車線変更可能な道路を走行していない場合には、情報提供を行う必要はないとしてそのまま後述のステップＳ６に移行する。一方、自車両が車線変更可能な道路を走行している場合には、ステップＳ２に移行し、現在時刻を“０”として現時点から所定時間後の自車両の到達位置を繰り返し演算により予測する。このステップＳ２の処理では、図５に示すように、自車両が車線変更を行わないで走行すると想定した場合の到達位置を予測する。また、この場合、車線変更を行わない場合を想定しているので、車線変更の最大回数を表す最大車線変更回数Ｎlchmaxを“０”に設定する。

前記到達位置の予測は、図３に示す手順で行う。
すなわち、まず、ステップＳ１１で、自車両及び各対象車両の現時点における状態を、繰り返し演算の初期値として設定する。
具体的には、自車両の車体速度ｖｈ及び対象車両“１”〜“Ｎ”の車体速度ｖ１〜ｖＮを、繰り返し演算における車体速度の状態変数ｖｈ（０）＝ｖ１、ｖ１（０）＝ｖ２、…、ｖＮ（０）＝ｖＮとして設定する。また、自車両及び対象車両の道路座標上におけるＸ軸方向位置ｐｈ、ｐ１〜ｐＮを、繰り返し演算におけるＸ軸方向位置の状態変数ｐｈ（０）＝ｐｈ、ｐ１（０）＝ｐ１、…、ｐＮ（０）＝ｐＮとして設定する。また、自車両及び対象車両の道路座標上における横位置ｙｈ、ｙ１〜ｙＮを、繰り返し演算における横位置の状態変数ｙｈ（０）＝ｙｈ、ｙ１（０）＝ｙ１、…、ｙＮ（０）＝ｙＮとして設定する。

また、繰り返し演算のカウンタｉを、初期値“０”（ｉ＝０）に設定する。さらに、自車両が車線変更を何度行ったかを表す車線変更回数Ｎlchを初期値“０”に設定する。
次いでステップＳ１２に移行し、自車両及び対象車両の前回の状態変数を“ｉ−１”回目の算出結果として保存し、カウンタｉを“１”だけインクリメントする。
次いでステップＳ１３に移行し、時刻ｉにおける自車両及び対象車両の、原点からのＸ軸方向位置ｐｈ（ｉ）、ｐ１（ｉ）、…、ｐＮ（ｉ）に基づいて、自車両と対象車両との前後位置関係を求める。また、横位置ｙｈ（ｉ）、ｙ１（ｉ）、…、ｙＮ（ｉ）に基づき自車量と対象車両とがどの車線に存在するのかを判断する。つまり、同じ走行車線に存在する車両は、その横位置が等しくなることから、横位置が同じである車両は同じ走行車線に存在すると判断する。

そして、図６に示すように、自車両Ａの直前を走行する対象車両Ｂを特定し、これを前方車両とし、この前方車両と自車両との間の距離ｄｒｈ（ｉ）及び相対速度ｖｒｈ（ｉ）を算出する。
同様に、自車両Ａの隣接車線において、自車両Ａの直前を走行する対象車両Ｃを特定し、これを隣接前方車両とし、この隣接前方車両と自車両とのＸ軸方向距離ｄｒｈｂ（ｉ）及び相対速度ｖｒｈｂ（ｉ）を算出する。

また、自車両Ａの隣接車線において、自車両Ａの直後を走行する対象車両Ｄを特定し、これを隣接後続車両とし、この隣接後続車両と自車両とのＸ軸方向距離ｄｒｈｃ（ｉ）及び相対速度ｖｒｈｃ（ｉ）を算出する。
なお、自車両を基準とし、自車両よりも前方に位置する対象車両との間の距離は正値、自車両よりも後方に位置する対象車両との間の距離は負値で表すものとする。
このようにして、自車両と同じ走行車線に位置する前方車両、及び隣接車線に位置する隣接前方車両及び隣接後続車両について、自車両との距離及び相対速度を算出したならば、同様にして、対象車両“１”〜“Ｎ”のそれぞれについて、それぞれの前方車両との距離ｄｒ１（ｉ）、…、ｄｒＮ（ｉ）及び相対速度ｖｒ１（ｉ）、…、ｖｒＮ（ｉ）を算出する。

次いで、ステップＳ１４に移行し、自車両のドライバに車線変更する意思があるかどうかを判断する。
具体的には、自車両の前方車両の車体速度と、希望速度入力手段３を操作することにより入力された、ドライバが希望する自車両の走行速度として設定した希望速度とを比較し、前方車両の車体速度が希望速度よりも小さく且つその差がしきい値以上であって、且つ、自車両の前方車両に対する加減速度ａｈが、自車両の隣接前方車両に対する加減速度ａｈｂよりも小さいときに、自車両のドライバが車線変更を希望していると判断する。

なお、前記自車両の前方車両に対する加減速度ａｈは、前記ステップＳ１３で算出した自車両の前方車両との距離ｄｒｈ（ｉ）及び相対速度ｖｒｈ（ｉ）に基づき、次式（１）から算出する。
ａｈ
＝ｋｄ＊｛ｄｒｈ（ｉ−１）−Ｔｈ＊ｖｈ（ｉ−１）｝＋ｋｖ＊ｖｒｈ（ｉ−１）
……（１）

また、前記自車両の隣接前方車両に対する加減速度ａｈｂは、自車両が隣接車線に車線変更を行う場合に発生すると予測される加減速度の大きさであって、前記ステップＳ１３で算出した隣接前方車両の距離ｄｒｈｂ（ｉ）及び相対速度ｖｒｈｂ（ｉ）に基づき、次式（２）から算出する。
ａｈｂ
＝ｋｄ＊｛ｄｒｈｂ（ｉ−１）−Ｔｈ＊ｖｈ（ｉ-１)]＋ｋｖ＊ｖｒｈｂ（ｉ−１）
……（２）
なお、前記（１）及び（２）式は、前方車両又は隣接前方車両に追従するときの運転者の加減速操作のモデルであり、Ｔｈは一定速走行時の車間時間、ｋｄは車間時間のずれに対するドライバの加減速操作のゲイン、ｋｖは前方車両又は隣接前方車両との速度差に対するドライバの加減速操作のゲインである。

次に、車線変更した場合に対象車両に接近されないかどうかを判断する。具体的には、自車両の隣接後続車両の自車両に対する加減速度ａｈｃが、予め設定した加減速度のしきい値よりも大きいとき、対象車両に接近されないと判断する。前記加減速度のしきい値は例えば、対象車両のドライバがアクセルを全閉にした場合にエンジンブレーキにより発生する減速度に基づいて設定される。

ここで、前記隣接後続車両の自車両に対する加減速度ａｈｃは、自車両が隣接車線に車線変更した場合に、自車両の隣接車線の後続車両で発生すると予測される加減速度の大きさであって、前記ステップＳ１３で算出した、自車両の後続車両との距離ｄｒｈｃ（ｉ）及び相対速度ｖｒｈｃ（ｉ）に基づき、次式（３）にしたがって算出する。
ａｈｃ
＝ｋｄ＊｛−ｄｒｈｃ（ｉ−１）−Ｔｈ＊ｖｈ（ｉ−１）｝−ｋｖ＊ｖｒｈｃ（ｉ−１）
……（３）

そして、ドライバが車線変更したいと思っており、且つ車線変更した場合に対象車両に接近されないと判断されるとき、車線変更条件が成立したと判断する．
そして、（ａ）前回、車線変更条件が非成立であること、（ｂ）今回、車線変更条件が成立していること、（ｃ）車線変更回数Ｎlchが最大車線変更回数Ｎlchmaxよりも小さいこと、の全てを満足するとき、自車両のドライバに車線変更の意思があると判断する。

そして、この車線変更の意思の有無に応じて自車両の横位置ｙｈ（ｉ）を次の手順で算出する。図５に示すように、自車両が２車線の道路を走行しているものとした場合、左車線方向を正値とし、自車が右車線を走行している場合には、その逆の左車線に車線変更すると判断し、次式（４）から横位置を算出する。
ｙｈ（ｉ）＝ｙｈ（ｉ−１）＋ｗlane ……（４）

逆に、自車両が左車線を走行している場合には、その逆の右車線に車線変更すると判断し、次式（５）から横位置を算出する。
ｙｈ（ｉ）＝ｙｈ（ｉ−１）−ｗlane ……（５）
そして、車線変更回数Ｎlchをインクリメントする。このとき、Ｎlch＝１である場合には、１回目の車線変更開始時刻ｉlchgとして繰り返し演算のカウンタｉの値を保存する。
一方、前述の（ａ）〜（ｃ）の条件を全て満足しないときには、自車両のドライバには車線変更する意思はないと判断する。そして、自車両の横位置ｙｈ（ｉ）として、前回の横位置ｙｈ（ｉ−１）を設定する。

次いで、ステップＳ１５に移行し、今回（ｉ回目）の自車両の加減速度ａｈ（ｉ）と対象車両“１”〜“Ｎ”の加減速度ａ１（ｉ）〜ａＮ（ｉ）を算出する。
具体的には、各車両について、その前方に位置する前方車両との距離及び相対速度から次式（６）にしたがって算出する。
ａｈ（ｉ）
＝ｋｄ＊｛ｄｒｈ（ｉ−１）−Ｔｈ＊ｖｈ（ｉ−１）｝＋ｋｖ＊ｖｒｈ（ｉ−１）
ａ１（ｉ）
＝ｋｄ＊｛ｄｒ１（ｉ−１）−Ｔｈ＊ｖ１（ｉ−１）｝＋ｋｖ＊ｖｒ１（ｉ−１）
……
ａＮ（ｉ）
＝ｋｄ＊｛ｄｒＮ（ｉ−１）−Ｔｈ＊ｖＮ（ｉ−１）｝＋ｋｖ＊ｖｒＮ（ｉ−１）
……（６）

次いで、ステップＳ１６に移行し、前回の各車両の加減速度推定値を積分して次式（７）から車体速度を算出し、また、前回の各車両の車体速度推定値に基づいて次式（８）からＸ軸方向位置を算出する。
ｖｈ（ｉ）＝ｖｈ（ｉ−１）＋ｄｔ＊ａｈ（ｉ−１）
ｖ１（ｉ）＝ｖ１（ｉ−１）＋ｄｔ＊ａ１（ｉ−１）
ｖ２（ｉ）＝ｖ２（ｉ−１）＋ｄｔ＊ａ２（ｉ−１）
……
ｖＮ（ｉ）＝ｖＮ（ｉ−１）＋ｄｔ＊ａＮ（ｉ−１） ……（７）
ｐｈ（ｉ）＝ｐｈ（ｉ−１）＋ｄｔ＊ｖｈ（ｉ−１）
ｐ１（ｉ）＝ｐ１（ｉ−１）＋ｄｔ＊ｖ１（ｉ−１）
ｐ２（ｉ）＝ｐ２（ｉ−１）＋ｄｔ＊ｖ２（ｉ−１）
……
ｐＮ（ｉ）＝ｐＮ（ｉ−１）＋ｄｔ＊ｖＮ（ｉ−１） ……（８）

次いで、ステップＳ１７に移行し、カウンタ値ｉが予め設定したしきい値より小さいかどうかを判断し、しきい値より小さい場合には、ステップＳ１２に戻って上記の演算処理を行う。そして、カウンタ値ｉがしきい値より小さい間は上記の処理を繰り返し行って、各車両の車体速度及び現在位置を推定し、カウンタ値がしきい値以上となったときには、所定時間後の自車両の到達位置の演算が終了したとしてステップＳ１８に移行する。そして、この所定時間経過後の自車両の到達位置をｐｈ（Ｎlch）として保存する。

以上によって、自車両の到達位置を推測したならば、図２に戻って、ステップＳ３に移行する。
このステップＳ３では、ステップＳ２の処理と同様に、現在時刻を“０”とし、現時点から所定時間後の自車両の到達位置を繰り返し演算により予測するが、ここでは、図７に示すように、自車両が１回だけ車線変更を行うものと想定した場合の到達位置を予測する。この場合車線変更を１回だけ行うと想定しているので、車線変更の最大値を表す最大車線変更回数Ｎlchmaxを“１”に設定する。

そして、上記ステップＳ２の処理と同様に前記図３に示す手順で到達位置を予測する。
次いで、ステップＳ４に移行し、今度は、図８に示すように、自車両が２回車線変更を行った場合、つまり他車線に車線変更した後、再度元の車線に車線変更を行うと想定した場合の到達位置を予測する。この場合も上記ステップＳ２、ステップＳ３の処理と同様に図３に示す手順で到達位置を予測するが、この場合、車線変更を２回行うと想定しているので、車線変更の最大値を表す最大車線変更回数Ｎlchmaxを“２”に設定する。

次いで、ステップＳ５に移行し、ドライバが目的地方向に向かうために車線変更、または車線維持をしている状態であるかどうかを判断する。
具体的には、ＧＰＳ情報提供装置２からの道路情報に基づき自車両の前方所定距離以内に道路の分岐が存在する場合にはドライバが目的地方向へ向かうために車線変更、または、車線維持していると判断する。
そして、車線変更を行っている場合、或いは車線を維持している場合には、ドライバに車線変更をする／しないの推奨を行う必要はないとしてステップＳ６に移行し、ドライバに対し、車線変更をする／しないを推奨するための報知を行わない。

一方、ドライバが目的地方向に向かうための車線変更又は車線維持を行ってない場合には、ステップＳ７に移行し、車線変更を行う方が有効かどうかを判断する。具体的には、前記ステップＳ２からステップＳ４で算出した所定時間後の自車両の到達位置の演算結果を比較して、ステップＳ３又はステップＳ４で算出した車線変更する場合の演算結果の大きい方が、ステップＳ２で算出した車線変更をしない場合の演算結果よりも大きく且つその差が所定値以上あるとき、ドライバに車線変更をすることを推奨すると判断し、そうでない場合にはドライバに車線変更をしないことを推奨すると判断する。

そして、ステップＳ７で車線変更を推奨すると判断されるときには、ステップＳ８に移行し、情報提供装置９を作動し、車線変更を推奨する旨の表示を行う。また、同時に音声によって通知するようにしてもよい。このとき、１回目の車線変更開始時刻ｉlchgとして保存した値に基づき、何秒後に車線変更開始を推奨するかを求め、その値をドライバに通知してもよい。

なお、ドライバへ報知する他の実施方法として、車線中央に車両の横位置を制御するための車線維持走行支援装置（車線維持走行支援手段）が搭載された車両では、制御をオフすることでドライバに報知するようにしてもよい。このように制御をオフすることによって、車両挙動の変化やステアリングホイールから伝わる力の変化等から車線維持制御が解除されたことをドライバは認識することができるため、ドライバは車線変更を推奨するか否かを容易に認識することができる。

一方、前記ステップＳ７で車線変更を推奨しないと判断されるときには、ステップＳ９に移行し、情報提供装置９を作動し、車線変更を推奨しない旨の表示を行う。また、このとき、方向指示器４が作動されている場合には、音声によっても通知する。このように方向指示器４が操作されておりドライバに車線変更の意思があるときには表示だけでなく音声によっても通知することによって、より確実に車線変更に有効性のないことをドライバに認識させることができる。

このようにして、車線変更の推奨の表示の有無に応じて情報提供装置９により車線変更の推奨の有無の表示を行ったならば、処理を終了しメインプログラムに戻る。
したがって、例えば、図５に示すように、自車両と同じ方向に進む車両１、車両２及び車両３が存在する場合、これら車両１〜車両３は対象車両として特定され、車両１が前方車両、車両２が隣接前方車両、車両３が隣接後続車両として特定される。

そして、車線変更を行わない場合には横位置ｙｈ（ｉ）は変更されない（ステップＳ１４）。また、自車両及び車両１〜車両３のそれぞれについて、サンプリング周期毎にそれぞれその前方を走行する車両との距離及び相対速度の前回値に基づいて今回の加減速度が算出され、これに基づいての前方を走行する車両との距離及び相対速度の今回値が算出される。そして、この処理を所定時間繰り返すことにより、自車両及び車両１〜車両３の現在位置が逐次更新されて算出されることになる。

このとき、各車両の加減速度は、その前方車両との距離及び相対速度に基づいて算出するようにしている。したがって、例えば前方車両１が減速傾向にある場合には、自車両が一定速度で走行している場合であっても、前方車両１の車体速度は一定の減速度で減速すると予測されることから、自車両が時刻ｉ＝０で繰り返し演算を開始した時点で、一定速度で走行している場合であっても、自車両は徐々に前方車両に接近することになる。このとき、自車両の加減速度を推測する際に、前方車両１との距離及び相対速度に基づいて推定するようにしており、繰り返し演算開始時点における前方車両の加減速度はある値に設定され、これに基づき算出される車体速度は徐々に減少することになる。このため、繰り返し演算で算出される自車両と前方車両との間の距離及び相対速度は徐々に減少することからこれに基づき算出される自車両の加減速度も徐々に小さくなり、すなわち、前方車両１の車体速度の低下に伴い、予測される自車両の車体速度や加減速度も小さくなることになって、前方車両１の車両挙動に則した自車両の車両挙動が推測されることになる。

そして、この場合、車線変更を行わないから、自車両Ａはその前方車両１との距離及び相対速度に基づいてその加減速度が算出されることになり、隣接後続車両３は、その前方を走行する隣接前方車両２との相対関係に基づいて加減速度が算出される。また、前方車両１及び隣接前方車両２は、その前方に車両が存在しないから、自車両の走行状態に応じて加減速度が算出されることになる。

このようにして推測することにより、例えば、図５（ｃ）に示すように、所定時間後、自車両は、地点“ｘ１”に到達すると予測される。このとき、前方車両３はその前方を走行する前方車両２の相関関係に応じて算出されることになるが、ここでは、自車両Ａが車線変更を行わない場合を想定しているから、これら前方車両２及び前方車両３の動向が、自車両Ａの走行に影響を及ぼすことはない。

続いて、車線変更を１回行う場合には（ステップＳ３）、図７に示すように、隣接前方車両２が前方車両１及び自車両よりも高速で走行している場合には、前方車両１に対する自車両の加減速度が隣接前方車両２に対する自車両の加減速度よりも小さくなることから、自車両の走行速度が希望走行速度よりも小さく且つその差がしきい値よりも大きいときには、ドライバが車線変更を行いたいと思っていると判断される。そして、隣接後続車両３の自車両に対する加減速度が、予め設定したしきい値よりも小さく自車両が車線変更をしてこの隣接後続車両３の前に進入したとしても自車両に接近しすぎることはないと予測されるときには、自車両は車線変更すると判断され、自車両の横位置ｙｈが車線幅相当分変更され、自車両は隣接前方車両２と同じ走行車線に移動する。そして、以後、車線変更を行わない場合と同様にして自車両及び前方車両１、隣接前方車両２、隣接後続車両３の車両挙動が逐次算出される。この場合、車線変更により横位置ｙｈが変更されることから、車線変更が行われたと予測された時点以後、車両２が新たに前方車両となり、図７（ｂ）に示すように、自車両Ａは車両２との相対関係に応じてその車両挙動が推測され、図７（ｃ）に示すように、地点“ｘ２”に到達すると予測される。

このとき、後続車両３の自車両に対する加減速度がしきい値よりも大きく自車両が車線変更を行った場合には自車両に接近すると予測されるときには、車線変更はしないと判断され、自車両の横位置は行わない。そして、繰り返し演算を行うことにより、隣接後続車両３の自車両に対する加減速度がしきい値を下回る状態となり、且つ、隣接前方車両２の自車両に対する加減速度が自車両の前方車両１に対する加減速度よりも十分大きいとき、車線変更をする意思があるとして車線変更を行うが、例えば、隣接後続車両３の自車両に対する加減速度がしきい値より大きい場合には車線変更は行わないと判断され、自車両Ａは前方車両１に後続する車両としてこの自車両Ａとの相関関係に応じて車両挙動が推測されることになる。つまり、前記ステップＳ２で算出した車線変更を行わない場合と同等の位置に到達すると予測されることになる。

続いて車線変更を２回行う場合には（ステップＳ４）、図８に示すように、前方車両１との相関関係に応じて自車両Ａの車両挙動が推測され、また、車両３は車両２との相関関係に応じて車両挙動が推測され、また、車両１及び車両２は自車両の走行状態から車両挙動が推測される。そして、この状態から前方車両１に対する自車両の加減速度が隣接前方車両２に対する自車両の加減速度よりも小さく、また、自車両の走行速度が希望走行速度よりも小さく且つその差がしきい値よりも大きくなると、この時点で、ドライバは車線変更を行いたいと思っていると判断され、このとき、隣接後続車両３の自車両に対する加減速度が、予め設定したしきい値よりも小さく自車両が車線変更をしてこの隣接後続車両３の前に進入したとしても自車両に接近しすぎることはないと予測されるときには、自車両は車線変更すると判断され、自車両の横位置ｙｈが車線幅相当分変更され、図８（ａ）に示すように、自車両は隣接前方車両２と同じ走行車線に移動して走行すると予測される。

そして、車線変更に伴い、前方車両が車両１から車両２に切り替わり、自車両Ａは、今度は車両２を前方車両とし、この車両２との相関関係に応じて車両挙動が推測される。
さらに、車両２を前方車両、車両１を隣接後続車両とし、自車両が車線変更をする状態にあると判定されたとき、図８（ｂ）に示すように、自車両Ａは再度車線変更すると判断する。この場合、自車両の前方に車両は存在しないことから、自車両Ａは自車両の走行状態に応じて車両挙動が推測され、図８（ｃ）に示すように、地点“ｘ３”に到達すると予測される。

そして、このようにして、車線変更をしない場合、車線変更を１回及び２回する場合のそれぞれについて自車Ａの到達位置が予測されたとき、図８に示すように、その到達地点は、２回車線変更をした場合の到達地点“ｘ３”が最も遠くに位置することから、この到達地点“ｘ３”と、車線変更をしない場合の到達地点“ｘ１”との差がしきい値以上であるとき、車線変更をした方が有効として、情報提供装置９により車線変更を推奨する表示が行われる。このとき、到達地点“ｘ３”と到達地点“ｘ１”との差がしきい値よりも小さいときには、車線変更をしてもしなくてもそれほど到達地点に変化はないと判断されてステップＳ９に移行し、情報提供装置９により車線変更を推奨しない表示が行われることになる。したがって、車線変更を行うことの十分な効果を得ることができない場合には車線変更を推奨しないから、それほど効果を期待することのできない車線変更が推奨されることを回避することができる。

このように、自車両Ａが車線変更をしない場合、車線変更をする場合、について、自車両の到達地点を予測しこれに基づいて車線変更の有効性を判断し、これをドライバに情報提供するようにしたから、ドライバの車線変更の意思に則して走行支援を行うことができる。
また、自車両及び他車両の位置や車体速度、また、加減速度等といった走行状態は、それぞれの車両の周囲に位置する車両の影響を受けて時々刻々と変化するものであるが、上述のように、自車両の到達地点を予測する際に、自車両の車両挙動だけでなく、自車両の前方に位置する車両との相対関係を考慮して自車両の車両挙動を推測するようにしているから、前方の車両の走行状態により変化する自車両の車両挙動変化を考慮して到達地点を予測することができ、より高精度に自車両の到達地点を予測することができる。

また、このとき、各車両の走行状態を、その前方に位置する車両との間の車間距離に基づいて各車両の走行状況を推測するようにしているから、各車両のドライバが実際に行うと予測される加減速操作に近い加減速度を予測することができこれに基づいて各車両の走行状況を推測することによってより高精度に走行状況を予測することができる。
また、自車両が車線変更する状態にあるかどうかを判断する際に、変更先の車線を走行する隣接前方車両だけでなく、隣接後続車両の走行状態を考慮して判断するようにし、自車両の車線変更に伴う隣接前方車両及び隣接後続車両の自車両への接近状態から、これら車両が自車両に接近することがないと判断され且つ自車両のドライバに車線変更の意思があるときに車線変更をすると判断するようにしているから、実際のドライバの走行状況に則して推定することができる。

また、目的地に到達するために車線変更を行う場合、或いは目的地に到達するために車線維持を行っていると予測されるときには、図２のステップＳ５からステップＳ６に移行し、車線変更の有効性の判断及びその通知を行わないようにしているから、目的地に到達するために車線変更を行う場合に車線変更を推奨しない旨の通知を行ったり、目的地に到達するために車線維持を行っている場合に車線変更を推奨する旨の通知を行ったりすることにより、ドライバに煩わしさ感を与えることを回避することができる。

なお、上記実施の形態においては、車線変更を最大２回行う場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば３回以上行うようにした場合についてもその到達地点を推測し、これに応じて車線変更の有効性を判断するようにしてもよい。
また、上記実施の形態において、方向指示器４の作動状況から方向指示器４が作動されていないと判断されるときには、ドライバには車線変更をする意思はなく、車線変更の有効性の情報提供を行う必要がないとして車線変更の有効性の判断や報知を行わないようにしてもよい。このようにすることによって、ドライバに車線変更の意思がないにも関わらず、車線変更の有効性の有無が通知されることに起因して、ドライバに煩わしさ感を与えることを回避することができる。

また、上記実施の形態においては、車線変更した場合及び車線変更しない場合の所定時間経過後の自車の到達位置を演算して比較し、最も遠くに到達する方法を選択するように構成しているが、これに限るものではなく、自車両が所定距離進む際の所要時間を、車線変更した場合としない場合とでそれぞれ演算して比較し、最も早く所定距離進む方法を選択するように構成しても同様の判断結果を得ることができる。また、車線変更した場合の所要時間の方が、車線変更しない場合の所要時間よりも短く、且つその差がしきい値以上であるときにのみ、車線変更を推奨すると判断することによって、所要時間がそれほど変わらないにも関わらず車線変更を推奨することを回避することができる。

なお、上記実施の形態において、図２のステップＳ１ａの処理が走行状況検出手段に対応し、ステップＳ２〜ステップＳ４の処理が自車挙動予測手段に対応し、ステップＳ５の処理が車線選択状況検出手段に対応し、ステップＳ７〜ステップＳ９の処理が情報提供手段に対応している。また、方向指示器４が方向指示状況検出手段に対応し、車速センサ１及びＧＰＳ情報提供装置２が自車両走行状況検出手段に対応し、無線機７が他車両情報獲得手段に対応している。また、図３のステップＳ１４の処理で自車両の前方車両の車体速度及びドライバの希望走行速度からドライバの車線変更の意思を判断する処理が車線変更意思判断手段に対応し、自車両の、前方車両、隣接前方車両及び隣接後続車両に対する加減速度から自車両との接近状態を予測する処理が接近状況検出手段に対応している。

本発明における走行支援装置１００の一例を示す概略構成図である。 図１の情報提供コントローラで実行される演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図２のステップＳ２からステップＳ４で実行される繰り返し演算の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の動作説明に供する説明図である。 車線変更を行わない場合の自車両の車両挙動を説明するための説明図である。 本発明の動作説明に供する説明図である。 車線変更を１回行う場合の自車両の車両挙動を説明するための説明図である。 車線変更を２回行う場合の自車両の車両挙動を説明するための説明図である。

符号の説明

１ 車速センサ
２ ＧＰＳ情報提供装置
３ 希望速度入力手段
４ 方向指示器
７ 無線機
９ 情報提供装置
１０ 情報提供コントローラ
１００ 走行支援装置

Claims (16)

1. 自車両が車線変更可能な道路を走行しているとき、自車両が車線変更すると仮定した場合及び車線変更しないと仮定した場合の自車両の車両挙動を予測し、
   この予測結果に応じて車線変更の有効性を判断し前記車線変更の有効性の有無を情報提供するようになっていることを特徴とする走行支援装置。
2. 自車両が車線変更可能な道路を走行しているかどうかを判断する走行状況検出手段と、
   当該走行状況検出手段で自車両が車線変更可能な道路を走行していると判断されるとき、自車両が車線変更すると仮定した場合及び車線変更しないと仮定した場合の自車両の車両挙動を予測する自車挙動予測手段と、
   当該自車挙動予測手段での予測結果に応じて車線変更の有効性を判断する有効性判断手段と、
   当該有効性判断手段での判断結果に応じて有効性の有無を情報提供する情報提供手段と、を備えることを特徴とする走行支援装置。
3. 前記自車挙動予測手段は、自車両が車線変更すると仮定した場合及び車線変更しないと仮定した場合の、所定時間経過後の自車両の到達地点を予測するようになっていることを特徴とする請求項２記載の走行支援装置。
4. 前記有効性判断手段は、車線変更すると仮定した場合の予測される到達地点が車線変更しないと仮定した場合の予測される到達地点よりも遠くに位置するとき車線変更は有効であると判断するようになっていることを特徴とする請求項３記載の走行支援装置。
5. 前記有効性判断手段は、車線変更すると仮定した場合の予測される到達地点が車線変更しないと仮定した場合の予測される到達地点よりも遠くに位置し、且つこれらの差がしきい値以上のとき車線変更は有効であると判断するようになっていることを特徴とする請求項４記載の走行支援装置。
6. 前記自車挙動予測手段は、自車両が車線変更すると仮定した場合及び車線変更しないと仮定した場合の、自車両が所定距離進むために要する所要時間を推定するようになっていることを特徴とする請求項２記載の走行支援装置。
7. 前記有効性判断手段は、車線変更すると仮定した場合の予測される所要時間が車線変更しないと仮定した場合の予測される所要時間よりも短いとき車線変更は有効であると判断するようになっていることを特徴とする請求項６記載の走行支援装置。
8. 前記有効性判断手段は、車線変更すると仮定した場合の予測される所要時間が車線変更しないと仮定した場合の予測される所要時間よりも短く、且つこれらの差が予め設定したしきい値以上のとき車線変更は有効であると判断するようになっていることを特徴とする請求項７記載の走行支援装置。
9. 方向指示器の作動状況を検出する方向指示状況検出手段を備え、
   前記情報提供手段は、前記方向指示状況検出手段で検出された作動状況に応じて、情報提供内容を変更するようになっていることを特徴とする請求項２から請求項８の何れか１項に記載の走行支援装置。
10. 目的地方向に向かうために車線を維持して走行している状態であるか又は目的地方向に向かうために車線変更をしている状態であるかの少なくとも何れか一方を検出する車線選択状況検出手段を備え、
    前記情報提供手段は、前記車線選択状況検出手段で、目的地方向に向かうために車線を維持している走行状態であることが検出されたとき又は目的地方向に向かうために車線変更をしている状態であることが検出されたときには、前記車線変更の有効性の有無を通知しないようになっていることを特徴とする請求項２から請求項９の何れか１項に記載の走行支援装置。
11. 自車両のドライバの車線変更の意思の有無を判断する車線変更意思判断手段と、
    自車両が他車両に接近することなく車線変更可能かどうかを予測する接近状況予測手段と、を備え、
    前記自車挙動予測手段は、前記車線変更意思判断手段で自車両のドライバに車線変更の意思があると判断され且つ前記接近状況予測手段で他車両に接近することなく車線変更可能と予測されるとき、自車両が車線変更したと仮定してその車両挙動を予測するようになっていることを特徴とする請求項２から請求項１０の何れか１項に記載の走行支援装置。
12. 自車両の位置及びその走行状況を検出する自車両走行状況検出手段と、
    自車両周囲に存在する他車両の位置及びその走行状況からなる他車両情報を獲得する他車両情報獲得手段と、を備え、
    前記自車挙動予測手段は、前記自車両走行状況検出手段で検出した自車両情報及び前記他車両情報獲得手段で獲得した他車両情報に基づいて、現時点以後の自車両及び他車両の走行状態を予測し、これに基づいて自車両の車両挙動を予測するようになっていることを特徴とする請求項２から請求項１１の何れか１項に記載の走行支援装置。
13. 前記自車挙動予測手段は、自車両及び他車両の現時点での走行状況に基づいてこれら各車両のサンプル時間後の相対関係を予測し、これに基づき各車両の走行状況を予測し、以後、１サンプル時間前に予測した相対関係に基づき、各サンプル時間における各車両の相対関係及び走行状況を推測するようになっていることを特徴とする請求項１２記載の走行支援装置。
14. 前記自車挙動予測手段は、前記各車両の相対関係として、車両毎にその直前に位置する車両との車間距離を算出するようになっていることを特徴とする請求項１４記載の走行支援装置。
15. 前記自車挙動予測手段は、自車両が車線変更可能な状況にあるか否かに関わらず、自車両の車両挙動を継続して予測するようになっていることを特徴とする請求項２から請求項１４の何れか１項に記載の走行支援装置。
16. 自車両が車線中央を走行するように自車両の走行位置を制御する車線維持走行支援手段を備え、
    当該車線維持走行支援手段は、前記有効性判断手段での判断結果に応じて制御内容を変更するようになっていることを特徴とする請求項２から請求項１５の何れか１項に記載の走行支援装置。

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