JP2011215872A - 運転支援装置、運転支援方法、及び運転支援プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】車両の進行方向に対して斜めに取り付けられた距離センサを用いて、車両がコーナー道路を走行している場合であっても、車両が現在走行しているレーンを正しく認識することができる運転支援装置、運転支援方法、及び運転支援プログラムを提供すること。
【解決手段】運転支援装置６０は、地図情報を格納する地図情報ＤＢ６２ａと、車両の進行方向に対して斜めとなる方向の距離を測定する距離測定部６１ａと、測定距離に基づいて算定された側方距離を算定する側方距離算定部６１ｂと、側壁が自車の進行方向に対して平行に設けられているものと仮定した場合の仮定側方距離に、側方距離を補正するための補正値を各レーン毎に算定する補正値算定部６１ｃと、各レーン毎の補正値に基づいて、側方距離を仮定側方距離に補正する補正部６１ｄと、仮定側方距離に基づいて車両が走行しているレーンを特定するレーン特定部６１ｅとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、運転支援装置、運転支援方法、及び運転支援プログラムに関する。

従来、車両が片側複数レーンの道路を走行している場合に、この車両が当該複数レーンのいずれのレーンを走行しているのかを予測するための装置が提案されている。例えば、車両の側方に設けたセンサによって、当該車両の進行方向に対して直交する方向にある測定物までの距離を測定し、当該測定した距離と、道路の片側レーン数と、道路幅とから、車両が現在走行しているレーンを予測する走行レーン予測装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１０６８５９号公報

ここで、車両の中には、前方や後方の障害物を検知することや、車線変更時の運転支援を行うことを目的として、車両の進行方向に対して斜めに距離センサが取り付けられているものがある。そこで、この距離センサを、車両が現在走行しているレーンを特定するためのセンサとしても流用することで、レーンを特定するための専用のセンサを設ける必要性をなくすことが考えられる。しかしながら、斜めに取り付けられた距離センサを用いてレーンを特定する場合において、車両が直線道路を走行している場合には、直線道路に対する車両の位置に関わらず、車両から側方物までの距離が一定であるために、レーンを正しく特定することが可能になるが、車両がコーナー道路を走行している場合には、コーナー道路に対する車両の位置に応じて、車両から側方物までの距離が変わる可能性があり、レーンを正しく特定できなくなる可能性が生じる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両がコーナー道路を走行している場合であっても、車両の進行方向に対して斜めに取り付けられた距離センサを用いて、車両が現在走行しているレーンを正しく特定することができる、運転支援装置、運転支援方法、及び運転支援プログラム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に、請求項１に記載の運転支援装置は、地図情報を格納する地図情報格納手段と、車両と当該車両が走行している道路に沿って配置されている側壁との距離を測定する距離センサであって、当該車両の進行方向に対して斜めとなる方向の距離を測定する距離センサからの出力信号に基づいて、当該車両と当該側壁との距離を測定する距離測定手段と、前記距離測定手段にて測定された距離である測定距離に基づいて、前記車両の進行方向に対して直交する方向に沿った距離であって、前記距離測定手段によって測定が行われている側における当該車両の側面から前記距離測定手段にて測定された前記側壁の測定点に至る側方距離を算定する側方距離算定手段と、前記側壁が前記車両の進行方向に対して平行に設けられているものと仮定した場合における当該側壁までの側方距離である仮定側方距離に、前記側方距離算定手段にて算定された側方距離を補正するための補正値を、前記地図情報格納手段にて格納された地図情報から取得された道路の形状と、前記距離センサの取り付け角度とに基づいて、当該車両が走行している可能性がある各レーン毎に算定する補正値算定手段と、前記補正値算定手段にて算定された各レーン毎の補正値に基づいて、前記側方距離を各レーン毎の仮定側方距離に補正する補正手段と、前記補正手段にて補正された各レーン毎の仮定側方距離と、前記地図情報格納手段にて格納された地図情報とに基づいて、前記車両が走行しているレーンを特定するレーン特定手段とを備える。

また、請求項２に記載の運転支援装置は、請求項１に記載の運転支援装置において、前記補正値算定手段は、前記補正値を、前記地図情報格納手段にて格納された地図情報から取得された路肩幅、レーン幅、及び道路の形状と、当該車両の車両幅と、前記距離センサの取り付け角度とに基づいて算定し、前記レーン特定手段は、前記補正手段にて補正された各レーン毎の仮定側方距離と、前記地図情報格納手段にて格納された地図情報から取得された路肩幅及びレーン幅とに基づいて、前記車両が走行しているレーンを特定する。

また、請求項３に記載の運転支援装置は、請求項１又は２に記載の運転支援装置において、前記車両は、前記距離センサとして、前記車両の左斜め後方に向けて取り付けられた左距離センサと、前記車両の右斜め後方に向けて取り付けられた右距離センサとを備え、前記距離測定手段は、前記地図情報格納手段にて格納された地図情報から取得された道路の形状に基づき、前記左距離センサと前記右距離センサのいずれかの距離センサからの出力信号に基づいて、側方距離を測定する。

また、請求項４に記載の運転支援方法は、車両と当該車両が走行している道路に沿って配置されている側壁との距離を測定する距離センサであって、当該車両の進行方向に対して斜めとなる方向の距離を測定する距離センサからの出力信号に基づいて、当該車両と当該側壁との距離を測定する距離測定ステップと、前記距離測定ステップにて測定された距離である測定距離に基づいて、前記車両の進行方向に対して直交する方向に沿った距離であって、前記距離測定ステップによって測定が行われている側における当該車両の側面から前記距離測定ステップにて測定された前記側壁の測定点に至る側方距離を算定する側方距離算定ステップと、前記側壁が前記車両の進行方向に対して平行に設けられているものと仮定した場合における当該側壁までの側方距離である仮定側方距離に、前記側方距離算定ステップにて算定された側方距離を補正するための補正値を、地図情報格納手段にて格納された地図情報から取得された道路の形状と、前記距離センサの取り付け角度とに基づいて、当該車両が走行している可能性がある各レーン毎に算定する補正値算定ステップと、前記補正値算定ステップにて算定された各レーン毎の補正値に基づいて、前記側方距離を各レーン毎の仮定側方距離に補正する補正ステップと、前記補正ステップにて補正された各レーン毎の仮定側方距離と、前記地図情報格納手段にて格納された地図情報とに基づいて、前記車両が走行しているレーンを特定するレーン特定ステップとを含む。

また、請求項５に記載の運転支援プログラムは、請求項４に記載の方法をコンピュータに実行させる。

請求項１に記載の運転支援装置、請求項４に記載の運転支援方法、及び請求項５に記載の運転支援プログラムによれば、補正値に基づいて仮定側方距離に側方距離を補正し、この仮定側方距離に基づいて車両が走行しているレーンを特定するので、車両がコーナー道路を走行している場合であっても、車両の進行方向に対して斜めに取り付けられた距離センサを用いて、車両が現在走行しているレーンを正しく特定することができる。

請求項２に記載の運転支援装置によれば、仮定側方距離と、地図情報から取得された路肩幅及びレーン幅とに基づいて、車両が走行しているレーンを特定するので、地図情報を参照することで、車両が現在走行しているレーンを正しく特定することができる。

請求項３に記載の運転支援装置によれば、道路の形状に基づき、左距離センサと右距離センサのいずれかの距離センサからの出力信号に基づいて側方距離を測定するので、道路形状に応じた正しい距離センサからの出力信号に基づいて側方距離を測定することができ、レーンを正しく特定することができる。

本発明の実施の形態に係る運転支援システムを例示するブロック図である。 補正値等を説明するための説明図である。 レーン特定処理のフローチャートである。 補正値算定処理のフローチャートである。 第１の補正値算定パターンによる補正値算定方法を説明するための説明図である。 第２の補正値算定パターンによる補正値算定方法を説明するための説明図である。 第３の補正値算定パターンによる補正値算定方法を説明するための説明図である。

以下、本発明に係る運転支援装置、運転支援方法、及び運転支援プログラムの実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。ただし、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（構成）
まず、本実施の形態に係る運転支援システムの構成を説明する。図１は、本実施の形態に係る運転支援システム１を例示するブロック図である。図１に示すように、運転支援システム１は、現在位置検出処理部１０、車速センサ２０、距離センサ３０、３１、ディスプレイ４０、スピーカ５０、及び運転支援装置６０を備えている。

（構成−現在位置検出処理部）
現在位置検出処理部１０は、運転支援装置６０が取り付けられた車両（以下、自車両）の現在位置を検出する現在位置検出手段である。具体的には、現在位置検出処理部１０は、ＧＰＳ、地磁気センサ、距離センサ、又はジャイロセンサ（いずれも図示省略）の少なくとも一つを有し、現在の自車両の位置（座標）及び方位等を公知の方法にて検出する。

（構成−車速センサ）
車速センサ２０は、自車両の車輪の回転速度等を運転支援装置６０に出力するものであり、公知の車速センサを用いることができる。

（構成−距離センサ）
距離センサ３０、３１は、自車両と当該自車両が走行している道路に沿って配置されている側壁との距離を測定するセンサである。この距離センサ３０、３１は、例えば、公知のレーダセンサと同様に構成することができ、超音波パルスを送信する超音波パルス送信器と、この超音波パルス送信器にて送信されて物体から反射された超音波パルスを受信する超音波受信器とを備える。また、この距離センサ３０、３１は、自車両の進行方向に対して斜めとなる方向の距離を測定する。すなわち、距離センサ３０は、自車両の左斜め後方に向けて取り付けられた左距離センサであり、距離センサ３１は、自車両の右斜め後方に向けて取り付けられた右距離センサである。以下では、これら２つの距離センサ３０、３１を相互に区別する必要がある場合には、距離センサ３０を「左側の距離センサ」、距離センサ３１を「右側の距離センサ」とそれぞれ称する。

（構成−ディスプレイ）
ディスプレイ４０は、運転支援装置６０によって案内された画像を表示する表示手段である。ディスプレイ４０の具体的な構成は任意であり、公知の液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイの如きフラットパネルディスプレイを使用することができる。

（構成−スピーカ）
スピーカ５０は、運転支援装置６０の制御に基づいて各種の音声を出力する出力手段である。スピーカ５０より出力される音声の具体的な態様は任意であり、必要に応じて生成された合成音声や、予め録音された音声を出力することができる。

（構成−運転支援装置）
運転支援装置６０は、運転支援に関する制御を行う運転支援制御手段であり、制御部６１及びデータ記録部６２を備えている。

（構成−運転支援装置−制御部）
制御部６１は、運転支援装置６０を制御する制御手段であり、具体的には、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを格納するためのＲＡＭの如き内部メモリを備えて構成されるコンピュータである。特に、本実施の形態に係る運転支援プログラムは、任意の記録媒体又はネットワークを介して運転支援装置６０にインストールされることで、制御部６１の各部を実質的に構成する。

この制御部６１は、機能概念的に、距離測定部６１ａ、側方距離算定部６１ｂ、補正値算定部６１ｃ、補正部６１ｄ、及びレーン特定部６１ｅを備える。距離測定部６１ａは、自車両と当該自車両が走行している道路に沿って配置されている側壁との距離を測定する距離センサ３０、３１であって、当該自車両の進行方向に対して斜めとなる方向の距離を測定する距離センサ３０、３１からの出力信号に基づいて、当該自車両と当該側壁との距離を測定する距離測定手段である。側方距離算定部６１ｂは、距離測定部６１ａにて測定された距離である測定距離に基づいて、自車両の進行方向に対して直交する方向に沿った距離であって、距離測定部６１ａによって測定が行われている側における当該車両の側面から距離測定部６１ａにて測定された側壁の測定点に至る側方距離を算定する側方距離算定手段である。補正値算定部６１ｃは、後述する補正値を、後述する地図情報ＤＢ６２ａにて格納された地図情報から取得された道路の形状と、距離センサ３０、３１の取り付け角度とに基づいて、当該自車両が走行している可能性がある各レーン毎に算定する補正値算定手段である。補正部６１ｄは、補正値算定部６１ｃにて算定された各レーン毎の補正値に基づいて、後述する側方距離を各レーン毎の後述する仮定側方距離に補正する補正手段である。レーン特定部６１ｅは、補正部６１ｄにて補正された各レーン毎の仮定距離と、後述する地図情報ＤＢ６２ａにて格納された地図情報とに基づいて、自車両が走行しているレーンを特定するレーン特定手段である。これらの制御部６１の各構成要素によって実行される処理の詳細については後述する。

ここで、「補正値」、「側方距離」、「仮定側方距離」等について説明する。図２は、補正値等を説明するための説明図である。まず、レーン特定方法の概要について説明する。図２の上方に示す自車両は、直線道路を走行しており、距離センサによって側壁までの距離が測定される。以下では、このように距離センサによって測定される距離を「測定距離」と称する。また、距離センサによって測定されている側壁の点を「測定点」と称する。レーン特定に際しては、この測定距離に基づいて、公知の方法により「側方距離」を算定する。側方距離とは、自車両の進行方向に対して直交する方向に沿った距離であって、距離センサによって測定が行われている側における当該車両の側面から距離センサにて測定された側壁の測定点に至る距離である。換言すると、側方距離とは、距離センサによって測定が行われている側における当該車両の側面と、測定点を通る直線であって自車両の側面に平行な直線との距離である。そして、この側方距離と、地図情報ＤＢ６２ａに記録されている路肩幅、レーン幅、道路の形状と、データ記録部６２に記録されている自車両の車両幅、及び距離センサの取り付け角度に基づいて、レーン特定を行う。

このように、自車両が走行している道路が直線道路である場合には、側壁が自車の進行方向に対して平行に設けられており、直線道路における自車両の位置に関わらず、距離センサ３０、３１にて測定される自車両と側壁の距離が一定であるため、この距離に基づいてレーンの判定を正しく行うことができる。しかしながら、図２の下方に示すように、自車両が走行している道路がコーナー道路である場合には、側壁がコーナー道路に沿って曲がっており、側壁が自車両の進行方向に対して平行に設けられていないため、コーナー道路における自車両の位置に応じて、距離センサ３０、３１にて測定される自車両と側壁の距離が変化し、この距離に基づいてレーンの判定を正しく行うことが困難になる。

このため、本実施の形態では、距離センサ３０、３１にて測定された測定距離に基づいて算定される側方距離を、側壁が自車の進行方向に対して平行に設けられているものと仮定した場合（図２で点線で示す側壁を仮定した場合）における側方距離（以下、仮定側方距離）に補正し、補正された仮定側方距離に基づいて、レーン特定を行うこととしている。すなわち、側方距離を、自車両が直線道路を走行している場合と同じ状況で測定されたものと仮定した場合の仮定側方距離に補正する。この補正を行うための値が「補正値」である。ただし、この補正値の具体的な算定方法は、自車両が走行している道路の形状と、距離センサ３０、３１が実際に測定している側壁（以下、測定対象側壁）の形状との関係に応じて、異なる方法となる。このため、後述するレーン特定処理では、この関係に応じた算定パターン（以下、補正値算定パターン）により補正値を算定している。

（構成−運転支援装置−データ記録部）
図１において、データ記録部６２は、運転支援装置６０の動作に必要なプログラム及び各種のデータを記録する記録手段であり、例えば、外部記録装置としてのハードディスク（図示省略）を用いて構成されている。ただし、ハードディスクに代えてあるいはハードディスクと共に、磁気ディスクの如き磁気的記録媒体、又はＤＶＤやブルーレイディスクの如き光学的記録媒体を含む、その他の任意の記録媒体を用いることができる。

このデータ記録部６２は、地図情報データベース（以下、データベースを「ＤＢ」と称する）６２ａを備えている。地図情報ＤＢ６２ａは、地図情報を格納する地図情報格納手段である。「地図情報」とは、交差点や一時停止地点を含む各種の位置の特定に必要な情報であり、例えば、交差点データ（交差点座標等）や、地図をディスプレイ４０に表示するための地図表示データ等を含んで構成されている。また、地図情報には、各道路の路肩幅とレーン幅を含んで構成される。この他、データ記録部６２には、自車両の車両幅と、距離センサ３０、３１の有効検知距離と、自車両の進行方向に対する距離センサ３０、３１の取り付け角度とが記録されている。

（処理）
次に、このように構成される運転支援装置６０によって実行されるレーン特定処理について説明する。図３は、レーン特定処理のフローチャートである（以下の各処理の説明ではステップを「Ｓ」と略記する）。このレーン特定処理は、例えば、自車両の走行開始後に自動的に起動されて所定間隔で繰り返し実行される。

まず、制御部６１は、データ記録部６２から車両幅を取得し（ＳＡ１）、現在位置検出処理部１０から自車両の現在位置を取得し（ＳＡ２）、距離測定部６１ａは、距離センサ３０、３１からの出力信号に基づいて測定距離を計測する（ＳＡ３）。なお、ここでは、距離測定部６１ａは、距離センサ３０からの出力信号に基づいて自車両の左側の測定距離を計測し、距離センサ３１からの出力信号に基づいて自車両の右側の測定距離を計測する。次いで、制御部６１は、補正値算定処理を行うことで補正値を算定する（ＳＡ４）。その後、補正部６１ｄは、補正値算定処理にて算定された補正値を用いた補正を行い（ＳＡ５）、レーン特定部６１ｅが、補正値算定処理で算定された補正値を用いて、自車両が走行しているレーンを特定する（ＳＡ６）。以下、補正値算定処理及びそれ以降の各処理について、順次詳細に説明する。

補正値算定処理（ＳＡ４）について詳細に説明する。図４は、補正値算定処理のフローチャートである。まず、補正値算定部６１ｃは、自車両の後方道路の形状が直線であるか否かを判定する（ＳＢ１）。ここで、「後方道路」とは、自車両が現在走行している道路における当該自車両より後方部分の形状であって、自車両の後端から距離センサ３０、３１の有効検知距離の範囲内に位置する部分の形状である。この判定は、例えば、ＳＡ２で取得した自車両の現在位置と、地図情報ＤＢ６２ａに格納されている地図情報と、データ記録部６２に記録されている距離センサ３０、３１の有効検知距離とに基づいて行う。

そして、後方道路の形状が直線である場合（ＳＢ１、Ｙｅｓ）、補正値算定部６１ｃは、補正値を使用する必要がないとし、補正値＝０と設定して（ＳＢ２）、補正値算定処理を終了する。一方、後方道路の形状が直線でない場合（ＳＢ１、Ｎｏ）、補正値算定部６１ｃは、ＳＢ１で判定した後方道路の形状がコーナーであるか否かを判定する（ＳＢ３）。

そして、後方道路の形状がコーナーである場合（ＳＢ３、Ｙｅｓ）、距離測定部６１ａは、地図情報ＤＢ６２ａにて格納された地図情報から取得された道路の形状に基づき、距離センサ３０と距離センサ３１のいずれかの距離センサからの出力信号に基づいて側方距離を測定する（レーンの判定に使用する距離センサ３０、３１からの出力信号を切り替える）（ＳＢ４）。すなわち、後方の道路の形状が右コーナーである場合には、左側の距離センサ３０からの出力信号に基づいて側方距離を測定し、後方道路の形状が左コーナーである場合には、右側の距離センサ３１からの出力信号に基づいて側方距離を測定する。ここで、右コーナーとは、自車両の進行方向に対して右方向に屈曲しているコーナーであり、左コーナーとは、自車両の進行方向に対して左方向に屈曲しているコーナーである。ただし、ここでは、図３のＳＡ３において、既に、距離センサ３０、３１の両方を使用して左右それぞれの測定距離を計測しているので、当該既に計測した左右それぞれの測定距離のうち、レーン位置特定に使用する測定距離を、後方道路の形状に応じて切り替える。ただし、後方の道路の形状に応じて、距離センサ３０、３１のいずれか一方のみの出力信号に基づいて測定距離を計測するようにしてもよい。このような切り替えを行うのは、例えば、後方の道路の形状が右コーナーであるにも関わらず、右側の距離センサ３１からの出力信号に基づいて側方距離を測定した場合には、自車両の位置とコーナーの形状との関係によっては、右側の距離センサ３１から送信された超音波パルスが、自車両の右側の側壁に当たらずに、自車両の後方道路と平行に送信されて全く反射されなかったり、後方の道路を横切って自車両の左側の側壁に当たって反射されることで、距離の測定を正しく行うことができない可能性があるためである。

次いで、補正値算定部６１ｃは、補正値算定に使用すべき補正値算定パターンを判定する（ＳＢ５）。この判定は、自車両が現在走行している道路の形状と、測定対象側壁の形状との組み合わせに基づいて行う。すなわち、補正値算定部６１ｃは、ＳＡ２で取得した自車両の現在位置と、地図情報ＤＢ６２ａに格納されている地図情報とに基づいて、自車両が現在走行している道路の形状を判定する。また、補正値算定部６１ｃは、ＳＡ２で取得した自車両の現在位置と、地図情報ＤＢ６２ａに格納されている地図情報と、データ記録部６２に記録されている距離センサ３０、３１の取り付け角度とに基づいて、測定対象側壁の形状を判定する。そして、補正値算定部６１ｃは、現在走行している道路の形状＝直線で、かつ、測定対象側壁の形状＝コーナーである場合には、第１の補正値算定パターンを使用すべきと判定し、現在走行している道路の形状＝コーナーで、かつ、測定対象側壁の形状＝直線である場合には、第２の補正値算定パターンを使用すべきと判定する。なお、現在走行している道路の形状＝コーナーで、かつ、測定対象側壁の形状＝コーナーである場合の補正値の算定については後述する。

そして、第１の補正値算定パターンを使用すべきと判定した場合、補正値算定部６１ｃは、当該第１の補正値算定パターンにより補正値を算定する（ＳＢ６）。図５は、第１の補正値算定パターンによる補正値算定方法を説明するための説明図である。ここでは、片側複数レーンのレーン数ｎ＝２であることを想定し、自車両が側壁から２番目のレーン（以下、側壁から近い順に、第１レーン、第２レーンのように称する）における幅方向中央位置を走行している場合を想定する。ここで、路肩幅＝Ｌａ、各レーンのレーン幅＝Ｌｂ、自車両の後端から後方道路の終了位置までの距離＝Ｌｓ、片側複数レーンのレーン数＝ｎ、後方道路のコーナーの半径（道路の幅方向の中央位置を通る曲線の半径であり、ここでは、第１レーンと第２レーンの間の位置を通る曲線）＝ｒとする。これらの各データは、ＳＡ２において取得された自車両の現在位置と、地図情報ＤＢ６２ａに格納された地図情報とに基づいて、取得又は算定することができる。また、自車両の車両幅＝Ｌｃ、距離センサ３０、３１の取り付け角度＝θとする。これらの各データは、データ記録部６２から取得することができる。また、測定距離＝Ｌとする。

ここでは、図５に示すように、自車両の後端の両隅部のうち、測定対象側壁に近い側の隅部を原点とするｘ−ｙ座標を設定する。この場合、後方道路のコーナーの中心座標（ｘ０、ｙ０）は、ｘ０＝ｒ−（Ｌｂ−Ｌｃ）／２、ｙ０＝−Ｌｓとなる。また、このコーナーの中心座標を中心とする測定対象側壁の半径Ｒは、Ｒ＝ｒ＋Ｌｂ＋Ｌａとなる。

一般に、距離センサ３０、３１から測定点に至る線分Ｓ１は、一般的に、ａ・ｘ＋ｂ・ｙ＋ｃ＝０（以下、式（１））と表わされる（ここで、距離センサ３０、３１の取り付け角度＝θであるから、ａ＝ｓｉｎθ、ｂ＝ｃｏｓθであり、線分Ｓ１はｘ−ｙ座標の原点を通るため、ｃ＝０である）。また、後方道路のコーナーの中心座標（ｘ０、ｙ０）と測定点を結ぶ直線を斜辺とする直角三角形を想定すると、（ｘ−ｘ０）^２＋（−（ａ／ｂ）ｘ−（ｃ／ｂ）−ｙ０）^２＝ｒ^２（以下、式（２））となる。これら式（１）、（２）から公知の方法でｘ、ｙを算定すると、当該算定された（ｘ、ｙ）は、測定点の座標（ｓ、ｔ）に対応するため、ｓ＝ｘ、ｔ＝ｙとなり、測定点の座標（ｓ、ｔ）が求められる。なお、式（１）、（２）からｘ、ｙが２つ求まる場合には、距離センサ３０、３１の測定方向に対応する解を選択する。

また、側方距離＝Ｌｚを、Ｌｚ＝Ｌａ＋Ｌｂ＋（Ｌｂ−Ｌｃ）／２として算定する。そして、上記算定された測定点の座標（ｓ、ｔ）と、当該側方距離Ｌｚとから、補正値＝Ｌｚ−ｓを算定して、補正値算定処理を終了する。

なお、このような補正値の算定においては、複数レーンの中のいずれのレーンを自車両が走行しているのかにより、Ｌｚの算定方法等が異なるため、補正値が異なる可能性がある。このため、ここでは、自車両が走行している可能性がある複数レーンの各々に対して、自車両が走行しているものと順次仮定して補正値を算定する。このため、レーンの数に応じた複数の補正値が算定される（後述する第２の補正値算定パターン及び第３の補正値算定パターンにおいても同じ）。

次に、図４において、第２の補正値算定パターンを使用すべきと判定した場合、補正値算定部６１ｃは、当該第２の補正値算定パターンにより補正値を算定する（ＳＢ７）。図６は、第２の補正値算定パターンによる補正値算定方法を説明するための説明図である。ここでは、図６に示すように、片側複数レーンのレーン数ｎ＝２であることを想定し、自車両が第２レーンを走行しているものと想定し、自車両の後端の両隅のうち、測定対象側壁に近い側の隅を原点とするｘ−ｙ座標を設定する。ここで、自車両の後端から後方道路の終了位置までの移動距離（以下、コーナー移動距離）をＬｄ、自車両が走行しているレーン（ここでは第２レーン）のコーナーの半径をＲ、後方道路の直線部分の側壁に沿った線分Ｓ２がｘ−ｙ座標におけるｘ軸と交わる角度（以下、リンク角度）をθｌ、後方道路の直線の終端に沿った線分Ｓ３がｘ−ｙ座標におけるｙ軸と交わる角度（以下、移動角度）をθ３とする。これらの各データは、現在位置検出処理部１０にて検出された自車両の現在位置と、地図情報ＤＢ６２ａに格納された地図情報とから取得することができる。その他の前提は、第１の補正値算定パターンと同じであるとする。なお、コーナー移動距離Ｌｄは、実際には図６に示す曲線距離であるが、直線距離に近似して使用する。ただし、コーナー移動距離Ｌｄとしては、後方道路の終了位置から自車両の現在位置までの走行距離を、車速センサ２０からの出力に基づいて算定できる場合には、当該算定した走行距離を用いてもよい。

ここで、線分Ｓ１は、一般的に、ａ１・ｘ＋ｂ１・ｙ＋ｃ１＝０（以下、式（３））と表わされる（ここで、距離センサ３０、３１の取り付け角度＝θであるから、ａ１＝ｓｉｎθ、ｂ１＝ｃｏｓθであり、線分Ｓ１はｘ−ｙ座標の原点を通るため、ｃ１＝０である）。また、線分Ｓ２は、一般的に、ａ２・ｘ＋ｂ２・ｙ＋ｃ２＝０（以下、式（４））と表わされる（ここで、リンク角度＝θｌであるから、ａ２＝ｓｉｎθｌ、ｂ２＝ｃｏｓθｌである）。ここで、切辺ｃ２は、以下のように算定する。すなわち、線分Ｓ２と線分Ｓ３によって形成される直角三角形に関して、線分Ｓ３の長さを地図情報ＤＢ６２ａの地図情報に基づいて算定し、当該算定した線分Ｓ３の長さと移動角度θ３より、線分Ｓ２と線分Ｓ３以外の他の線分Ｓ４の長さを算定する。そして、当該算定した線分Ｓ４の長さから、地図情報ＤＢ６２ａの地図情報から取得したコーナーの半径ｒを減算し、（Ｌｂ−Ｌｃ）／２を加算することで、ｘ−ｙ座標の原点から線分Ｓ４と線分Ｓ２の交点までの線分の長さを算定する。そして、当該線分と切辺ｃ２によって形成される直角三角形に関して、当該線分の長さと、移動角度θ３より、切辺ｃ２の長さを算定する。そして、式（３）、（４）をｘ、ｙに関して公知の方法で算定する。当該算定された（ｘ、ｙ）は、測定点の座標（ｓ、ｔ）に対応するため、ｓ＝ｘ、ｔ＝ｙとなり、測定点の座標（ｓ、ｔ）が求められる。また、側方距離＝Ｌｚは、Ｌｚ＝Ｌａ＋Ｌｂ＋（Ｌｂ−Ｌｃ）／２となる。従って、上記算定された測定点の座標（ｓ、ｔ）と、当該側方距離Ｌｚとから、補正値＝Ｌｚ−ｓを算定して、補正値算定処理を終了する。

一方、図４のＳＢ５において、現在走行している道路の形状＝コーナーで、かつ、測定対象側壁の形状＝コーナーであると判定された場合については、側壁が自車両の進行方向に対して平行に設けられていると考えることができ、自車両の現在位置に関わらず、距離センサ３０、３１にて測定される自車両と側壁の距離が変化しないため、現在走行している道路の形状＝直線で、かつ、測定対象側壁の形状＝直線の場合と同様に考えることができるので、補正値算定部６１ｃは、補正値を使用する必要がないとし、補正値＝０と設定して（ＳＢ８）、補正値算定処理を終了する。

次に、ＳＢ３において、後方道路の形状がコーナーでないと判定された場合（ＳＢ３、Ｎｏ）、距離測定部６１ａは、地図情報ＤＢ６２ａにて格納された地図情報から取得された道路の形状に基づき、距離センサ３０と距離センサ３１のいずれかの距離センサからの出力信号に基づいて側方距離を測定する（レーンの判定に使用する距離センサ３０、３１を切り替える）（ＳＢ９）。すなわち、この場合には、自車両の後方に、自車両が走行している道路を本線とする合流路又は退出路が存在する場合であるとし、本線より左側に合流路又は退出路がある場合には、左側の距離センサ３０からの出力信号に基づいて側方距離を測定し、本線より右側に合流路又は退出路がある場合には、右側の距離センサ３１からの出力信号に基づいて側方距離を測定する。

次いで、補正値算定部６１ｃは、補正値算定に使用すべき補正値算定パターンを判定する（ＳＢ１０）。この判定は、距離センサ３０、３１が測定している側壁が、本線の側壁であるのか、合流路又は退出路の側壁であるのかに基づいて行う。すなわち、補正値算定部６１ｃは、ＳＡ２で取得した自車両の現在位置と、地図情報ＤＢ６２ａに格納されている地図情報と、データ記録部６２に記録されている距離センサ３０、３１の取り付け角度とに基づいて、距離センサ３０、３１が測定している側壁が、本線の側壁であるのか、合流路又は退出路の側壁であるのかを判定する。

距離センサ３０、３１が測定している側壁が、本線の側壁であると判定した場合については、側壁が自車両の進行方向に対して平行に設けられていると考えることができ、自車両の現在位置に関わらず、距離センサ３０、３１にて測定される自車両と側壁の距離が変化しないため、補正値算定部６１ｃは、補正値を使用する必要がないとし、補正値＝０と設定して（ＳＢ１１）、補正値算定処理を終了する。

一方、距離センサ３０、３１が測定している側壁が、合流路又は退出路の側壁であると判定した場合、補正値算定部６１ｃは、第３の補正値算定パターンにより補正値を算定する（ＳＢ１２）。図７は、第３の補正値算定パターンによる補正値算定方法を説明するための説明図である。ここでは、図７に示すように、片側複数レーンのレーン数ｎ＝２であることを想定し、自車両が第２レーンを走行しているものと想定し、自車両の後端の両隅のうち、側壁に近い側の隅を原点とするｘ−ｙ座標を設定する。ここで、合流路又は退出路の側壁に沿った線分Ｓ２がｘ−ｙ座標におけるｙ軸と交わる角度（以下、リンク角度）をθｍとする。このリンク角度θｍは、ＳＡ２において取得された自車両の現在位置と、地図情報ＤＢ６２ａに格納された地図情報とから取得することができる。その他の前提は、第１の補正値算定パターンと同じであるとする。

ここで、線分Ｓ１は、一般的に、ａ１・ｘ＋ｂ１・ｙ＋ｃ１＝０（以下、式（３））と表わされる（ここで、距離センサ３０、３１の取り付け角度＝θであるから、ａ１＝ｓｉｎθ、ｂ１＝ｃｏｓθであり、線分Ｓ１はｘ−ｙ座標の原点を通るため、ｃ１＝０である）。また、線分Ｓ２は、一般的に、ａ２・ｘ＋ｂ２・ｙ＋ｃ２＝０（以下、式（４））と表わされる（ここで、リンク角度＝θｍであるから、ａ２＝ｓｉｎθｍ、ｂ２＝ｃｏｓθｍである）。ここで、切辺ｃ２は、以下のように算定する。すなわち、図示の線分Ｓ１と線分Ｓ６によって形成される直角三角形に関して、線分Ｓ１の長さである距離センサ３０、３１の測定距離と、データ記録部６２により記録された距離センサ３０、３１の取り付け角度θから、線分Ｓ６と線分Ｓ７のそれぞれの長さを算定する。また、図示の線分Ｓ７と線分Ｓ８によって形成される直角三角形に関して、当該算定された線分Ｓ７の長さと、リンク角度θｍから、線分Ｓ８の長さを算定する。そして、当該算定された線分Ｓ６の長さと線分Ｓ８の長さから、切辺ｃ２を算定する。そして、式（３）、（４）をｘ、ｙに関して公知の方法で算定する。当該算定された（ｘ、ｙ）は、測定点の座標（ｓ、ｔ）に対応するため、ｓ＝ｘ、ｔ＝ｙとなり、測定点の座標（ｓ、ｔ）が求められる。また、側方距離＝Ｌｚは、Ｌｚ＝Ｌａ＋Ｌｂ＋（Ｌｂ−Ｌｃ）／２となる。従って、上記算定された測定点の座標（ｓ、ｔ）と、当該側方距離Ｌｚとから、補正値＝ｓ−Ｌｚを算定して、補正値算定処理を終了する。

次に、このように補正値算定処理で算定された補正値を用いて、図３のＳＡ５で行われる補正について、図２を参照しつつ説明する。側方距離算定部６１ｂは、距離センサ３０、３１にて測定された測定距離と、データ記録部６２に記録されている距離センサ３０、３１の取り付け角度とに基づいて、側方距離を算定する。さらに、補正部６１ｄは、当該算定された側方距離を、補正値算定処理で算定された補正値によって補正することで、仮定側方距離Ｌ’を算定する。すなわち、ＳＢ６、ＳＢ７で補正値を算定した場合には、当該算定された側方距離に補正値を加算することで仮定側方距離Ｌ’を算定し、ＳＢ１２で補正値を算定した場合には、当該算定された側方距離から補正値を減算することで仮定側方距離Ｌ’を算定する。

最後に、図３のＳＡ６で行われるレーンの特定について説明する。レーン特定部６１ｅは、地図情報ＤＢ６２ａから、路肩幅＝Ｌａ、各レーンのレーン幅＝Ｌｂ、及び片側複数レーンのレーン数＝ｎを取得する。そして、レーン特定部６１ｅは、このように取得した各数値と、補正部６１ｄにて補正された仮定側方距離Ｌ’とに基づいて、Ｌａ＜Ｌ’＜（Ｌａ＋Ｌｂ×１）の条件が満たされるか否かを判定し、満たされる場合には、自車両が走行しているレーンは、第１レーンを走行しているものと特定する。また、レーン特定部６１ｅは、Ｌａ＜Ｌ’＜（Ｌａ＋Ｌｂ×１）の条件が満たされない場合には、（Ｌａ＋Ｌｂ×１）＜Ｌ’＜（Ｌａ＋Ｌｂ×２）の条件が満たされるか否かを判定し、満たされる場合には、自車両が走行しているレーンは、第２レーンを走行しているものと特定する。以降同様に、路肩（側壁）から１レーンずつ遠くなるように、条件式の設定と、この条件式に基づくレーン特定を繰り返し、最後に、（Ｌａ＋Ｌｂ×（ｎ−１））＜Ｌ’＜（Ｌａ＋Ｌｂ×ｎ）が満たされるか否かを判定し、満たされる場合には、自車両が走行しているレーンは、第ｎレーンを走行しているものと特定する。これにて制御部６１はレーン特定処理を終了する。

なお、上述したように、第１から第３のいずれかの補正値算定パターンで補正値を算定した場合には、複数レーンの中のいずれのレーンを自車両が走行しているのかにより、補正値が異なる可能性があるため、レーンの数に応じた複数の補正値を算定している。従って、レーン特定部６１ｅによるレーンの特定においても、複数の補正値が算定された場合には、各補正値を順次使用して上記レーンの特定を行い、各補正値の算定時に自車両が走行しているものと仮定したレーンと、レーンの特定によって特例されたレーンが一致する場合には、当該レーンが、自車両が走行しているレーンであると最終的に特定する。例えば、自車両が第２レーンを走行しているものと仮定して補正値を算定し、当該補正値を用いてレーン特定を行った結果として、自車両が第２レーンを走行していることが特定された場合には、当該第２レーンが、自車両が走行しているレーンであると最終的に特定する。

（効果）
このように本実施の形態によれば、測定距離に基づいて算定された側方距離を補正値に基づいて仮定側方距離に補正し、この仮定側方距離に基づいて、車両が走行しているレーンを特定するので、車両がコーナー道路を走行している場合であっても、車両の進行方向に対して斜めに取り付けられた距離センサ３０、３１を用いて、車両が現在走行しているレーンを正しく特定することができる。

また、仮定側方距離と、地図情報から取得された路肩幅及びレーン幅とに基づいて、車両が走行しているレーンを特定するので、地図情報を参照することで、車両が現在走行しているレーンを正しく特定することができる。

道路の形状に基づき、左側の距離センサ３０と右側の距離センサ３１のいずれかの距離センサからの出力信号に基づいて側方距離を測定するので、道路形状に応じた正しい距離センサからの出力信号に基づいて側方距離を測定することができ、レーンを正しく特定することができる。

〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。

（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏することがある。

（距離センサについて）
上記実施の形態では、車両の斜め後方に向けて距離センサ３０、３１が取り付けられている場合について説明したが、車両の斜め前方に向けて距離センサが取り付けられている場合も、同様に、レーンの特定を行うことができる。

（走行しているレーンの仮定について）
上述したように、図４のＳＢ３やＳＢ１０の判定において、複数レーンの中のいずれのレーンを自車両が走行しているのかにより、判定結果が異なる可能性がある。例えば、ＳＢ３において、自車両が直線から曲線に入った直後の状態においては、自車両が第１レーンを走行していると仮定した場合には、測定対象側壁の形状＝曲線であるのに対して、自車両が第２レーンを走行していると仮定した場合には、測定対象側壁の形状＝直線となる場合がある。従って、補正値算定部６１ｃは、地図情報ＤＢ６２ａから取得した地図情報と、データ記録部６２から取得した距離センサ３０、３１の取り付け角度とに基づいて、自車両が走行しているレーンにより、測定対象側壁の形状が異なる可能性があるか否かを判定し、異なる可能性があると判定された場合には、可能性がある測定対象側壁の形状の全てに応じた補正値を算定する。すなわち、測定対象側壁の形状＝曲線である場合の補正値算定パターンで補正値を算定すると共に、測定対象側壁の形状＝直線である場合の補正値算定パターンで補正値を算定する。この場合、レーン特定部６１ｅは、算定された各補正値を順次使用して上記レーンの特定を行い、各補正値の算定時に自車両が走行しているものと仮定したレーンと、レーンの特定によって特例されたレーンが一致する場合には、当該レーンが、自車両が走行しているレーンであると最終的に特定する。

１ 運転支援システム
１０ 現在位置検出処理部
２０ 車速センサ
３０、３１ 距離センサ
４０ ディスプレイ
５０ スピーカ
６０ 運転支援装置
６１ 制御部
６１ａ 距離測定部
６１ｂ 側方距離算定部
６１ｃ 補正値算定部
６１ｄ 補正部
６１ｅ レーン特定部
６２ データ記録部
６２ａ 地図情報ＤＢ

Claims (5)

1. 地図情報を格納する地図情報格納手段と、
   車両と当該車両が走行している道路に沿って配置されている側壁との距離を測定する距離センサであって、当該車両の進行方向に対して斜めとなる方向の距離を測定する距離センサからの出力信号に基づいて、当該車両と当該側壁との距離を測定する距離測定手段と、
   前記距離測定手段にて測定された距離である測定距離に基づいて、前記車両の進行方向に対して直交する方向に沿った距離であって、前記距離測定手段によって測定が行われている側における当該車両の側面から前記距離測定手段にて測定された前記側壁の測定点に至る側方距離を算定する側方距離算定手段と、
   前記側壁が前記車両の進行方向に対して平行に設けられているものと仮定した場合における当該側壁までの側方距離である仮定側方距離に、前記側方距離算定手段にて算定された側方距離を補正するための補正値を、前記地図情報格納手段にて格納された地図情報から取得された道路の形状と、前記距離センサの取り付け角度とに基づいて、当該車両が走行している可能性がある各レーン毎に算定する補正値算定手段と、
   前記補正値算定手段にて算定された各レーン毎の補正値に基づいて、前記側方距離を各レーン毎の仮定側方距離に補正する補正手段と、
   前記補正手段にて補正された各レーン毎の仮定側方距離と、前記地図情報格納手段にて格納された地図情報とに基づいて、前記車両が走行しているレーンを特定するレーン特定手段と、
   を備える運転支援装置。
2. 前記補正値算定手段は、前記補正値を、前記地図情報格納手段にて格納された地図情報から取得された路肩幅、レーン幅、及び道路の形状と、当該車両の車両幅と、前記距離センサの取り付け角度とに基づいて算定し、
   前記レーン特定手段は、前記補正手段にて補正された各レーン毎の仮定側方距離と、前記地図情報格納手段にて格納された地図情報から取得された路肩幅及びレーン幅とに基づいて、前記車両が走行しているレーンを特定する、
   請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記車両は、前記距離センサとして、前記車両の左斜め後方に向けて取り付けられた左距離センサと、前記車両の右斜め後方に向けて取り付けられた右距離センサとを備え、
   前記距離測定手段は、前記地図情報格納手段にて格納された地図情報から取得された道路の形状に基づき、前記左距離センサと前記右距離センサのいずれかの距離センサからの出力信号に基づいて、側方距離を測定する、
   請求項１又は２に記載の運転支援装置。
4. 車両と当該車両が走行している道路に沿って配置されている側壁との距離を測定する距離センサであって、当該車両の進行方向に対して斜めとなる方向の距離を測定する距離センサからの出力信号に基づいて、当該車両と当該側壁との距離を測定する距離測定ステップと、
   前記距離測定ステップにて測定された距離である測定距離に基づいて、前記車両の進行方向に対して直交する方向に沿った距離であって、前記距離測定ステップによって測定が行われている側における当該車両の側面から前記距離測定ステップにて測定された前記側壁の測定点に至る側方距離を算定する側方距離算定ステップと、
   前記側壁が前記車両の進行方向に対して平行に設けられているものと仮定した場合における当該側壁までの側方距離である仮定側方距離に、前記側方距離算定ステップにて算定された側方距離を補正するための補正値を、地図情報格納手段にて格納された地図情報から取得された道路の形状と、前記距離センサの取り付け角度とに基づいて、当該車両が走行している可能性がある各レーン毎に算定する補正値算定ステップと、
   前記補正値算定ステップにて算定された各レーン毎の補正値に基づいて、前記側方距離を各レーン毎の仮定側方距離に補正する補正ステップと、
   前記補正ステップにて補正された各レーン毎の仮定側方距離と、前記地図情報格納手段にて格納された地図情報とに基づいて、前記車両が走行しているレーンを特定するレーン特定ステップと、
   を含む運転支援方法。
5. 請求項４に記載の方法をコンピュータに実行させる運転支援プログラム。

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