JP2013096912A5

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Publication number: JP2013096912A5
Application number: JP2011241509A
Authority: JP
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2013-06-27
Anticipated expiration: 2031-11-02

Description

判定手段は、車両が走行レーンから推奨レーンへとレーン変更しようとするレーン変更状態であるか否かを判定すればよく、レーン変更の可能性に関連する種々の判定要素に基づいてレーン変更状態であるか否かを判定することができる。例えば、判定手段は、運転者の状態や車両の動作状態や操作状態や周囲環境の状態等の判定要素に基づいて、レーン変更状態であるか否かを判定してもよい。

図２Ａは、走行道路を構成する３個のレーンのうち走行レーンと推奨レーンとがともに中央のレーンであり、レーン変更状態でない場合の例を示している。以下、レーン変更状態でない場合をレーン維持状態と表記する。図２Ｂは、走行道路を構成する３個のレーンのうち走行レーンが中央のレーンであり、推奨レーンが左端のレーンであり、レーン変更状態の場合の例を示している。図３Ａは図２Ａの場合の前方画像を示し、図３Ｂは図２Ｂの場合の前方画像を示す。図３Ｂの前方画像において、中央のレーンの像が走行レーンの像（右肩上がりハッチング）であり、左端のレーンの像が推奨レーンの像（右肩下がりハッチング）となっている。一方、図３Ａの前方画像において、中央のレーンの像が走行レーンの像、かつ、推奨レーンの像（クロスハッチング）となっている。

図４Ａ〜４Ｃは、図３Ａ〜３Ｃのそれぞれの前方画像において前方側端点を設定する様子を示す図である。表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、前方画像における推奨レーンの中央線ＲＣ上の位置、かつ、当該前方画像の縦方向の一定位置Ｈに前方側端点ＦＥを設定する。図４Ａ〜４Ｃに示すようにレーン変更状態の開始前状態と開始後状態と、レーン維持状態とのいずれにおいても、表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、前方画像の縦方向における一定位置Ｈにおいて横方向の補助直線Ｓを生成し、当該補助直線Ｓと推奨レーンの中央線ＲＣとの交点に前方側端点ＦＥを設定する。従って、レーン変更状態の開始前状態と開始後状態と、レーン維持状態とのいずれにおいても、前方側端点は推奨レーン内の位置を示す。また、一定位置Ｈは前方画像に非依存である。

表１に示すように、表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、レーン変更状態の開始後状態において第２変化点を設定しない。図４Ｃに示すように表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、レーン変更状態の開始後状態において前方側端点ＦＥと第１変化点Ｋ１と後方側端点ＢＥとを接続する折れ線状かつ細線状の案内線ＧＬを生成する。この場合、案内線ＧＬは、前方側端点ＦＥと第１変化点Ｋ１との間の推奨レーン側案内線部分ＲＬと、第１変化点Ｋ１と後方側端点ＢＥとの間の交差線部分ＣＬとを含む。なお、交差線部分ＣＬは、第１変化点Ｋ１と後方側端点ＢＥとを結ぶ直線であっても曲線であってもよい。また、推奨レーン側案内線部分ＲＬは、全体が推奨レーンの像内に存在すればよく、曲線であってもよい。

図４Ｂに示すように表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、レーン変更状態の開始前状態において前方側端点ＦＥと第１変化点Ｋ１と第２変化点Ｋ２と後方側端点ＢＥとを接続する折れ線状かつ細線状の案内線ＧＬを生成する。この場合、案内線ＧＬは、前方側端点ＦＥと第１変化点Ｋ１との間の推奨レーン側案内線部分ＲＬと、第１変化点Ｋ１と第２変化点Ｋ２とを結ぶ交差線部分ＣＬと、第２変化点Ｋ２と後方側端点ＢＥとの間の直近部分ＡＬとを含む。なお、開始前状態における交差線部分ＣＬも、第１変化点Ｋ１と第２変化点Ｋ２とを結ぶ直線であっても曲線であってもよい。

表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、細線状の案内線ＧＬに基づいて矢印形状の案内線ｇｌを生成する。図５Ａ〜５Ｃは、図４Ａ〜４Ｃのそれぞれにおける細線状の案内線ＧＬに基づいて矢印形状の案内線ｇｌを描画する様子を示す図である。本実施形態においては、細線状の案内線ＧＬに関して線対称な形状となるように、矢印形状の案内線ｇｌを生成する。矢印の頭部は（二等辺）三角形状であり、その頂点が前方側端点ＦＥとなる。なお、本明細書では、二等辺三角形の頂角に対応する頂点を「頂点」と称し、底角に対応する頂点を「底点」と称する。

（２）レーン案内表示処理：
次に、レーン案内表示プログラム２１の機能により実行されるレーン案内表示処理を説明する。図６はレーン案内表示処理のフローチャートである。レーン案内表示処理は、前方画像取得部２１ｂの機能により制御部２０が所定の時間周期で前方画像を取得するごとに実行するループ処理である。前方画像取得部２１ｂの機能により制御部２０は、カメラ４４にて撮影された前方画像を取得する（Ｓ１００）。次に、レーン特定部２１ｃの機能により制御部２０は、前方画像において車両Ｃが現在走行している走行レーンの像を特定する（Ｓ１０５）。具体的に、レーン特定部２１ｃの機能により制御部２０は、前方画像において区画線の像の認識により特定したレーンの像のうち、車両Ｃの幅方向の中央位置を示す前方画像の下辺の中点ＣＣに最も近いレーンの像を走行レーンの像として特定する。さらに、レーン特定部２１ｃの機能により制御部２０は、前方画像において車両Ｃが走行すべき推奨レーンの像を特定する（Ｓ１１０）。具体的に、レーン特定部２１ｃの機能により制御部２０は、予め探索された走行予定経路に基づいて推奨レーンの走行道路におけるレーン番号を特定する。そして、レーン特定部２１ｃの機能により制御部２０は、前方画像にて特定したレーンの像のうち、推奨レーンのレーン番号に対応するレーンの像を推奨レーンの像として特定する。

次に、判定部２１ｄの機能により制御部２０は、走行レーンと推奨レーンとが異なるか否かを判定する（Ｓ１１５）。具体的に、判定部２１ｄの機能により制御部２０は、走行レーンのレーン番号と推奨レーンのレーン番号とが異なるか否かを判定する。走行レーンと推奨レーンとが異なると判定されなかった場合、判定部２１ｄの機能により制御部２０は、レーン維持状態と判定する（Ｓ１２０）。

ステップＳ１１５において走行レーンと推奨レーンとが異なると判定された場合、判定部２１ｄの機能により制御部２０は、跨ぎ状態を特定する（Ｓ１３５）。すなわち、判定部２１ｄの機能により制御部２０は、前方画像の下辺において、推奨レーン側の車輪の位置を示す車輪点Ｅと、走行レーンの区画線の像ＢＬのうち推奨レーンの像側の区画線の像ＢＬの位置Ｇとの相対位置関係を特定する（図３Ｂ，３Ｃ）。そして、判定部２１ｄの機能により制御部２０は、車両Ｃが走行レーンの区画線のうち推奨レーン側の区画線を跨いだか否かを判定する（Ｓ１４０）。具体的に、判定部２１ｄの機能により制御部２０は、前方画像の下辺において、車輪点Ｅが、走行レーンの区画線の像ＢＬのうち推奨レーンの像側の区画線の像ＢＬの位置Ｇよりも走行レーンの像側にある場合には、車両Ｃが走行レーンの区画線のうち推奨レーン側の区画線を跨いでないと判定する（図３Ｂ）。一方、前方画像の下辺において、車輪点Ｅが、走行レーンの区画線の像ＢＬのうち推奨レーンの像側の区画線の像ＢＬの位置Ｇと等しいか、当該位置Ｇよりも推奨レーンの像側にある場合には、車両Ｃが走行レーンの区画線のうち推奨レーン側の区画線を跨いだと判定する（図３Ｃ）。

そして、表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、矢印形状の案内線ｇｌを重畳した前方画像を更新してユーザＩ／Ｆ部４５に表示させる（Ｓ１３０，図５Ｂ）。レーン変更状態の開始前状態である期間においては、ステップＳ１５０〜Ｓ１６０，Ｓ１３０が繰り返して実行され、矢印形状の案内線ｇｌは推奨レーンの中央線ＲＣ上に位置する前方側端点ＦＥと、第１変化点Ｋ１と、第２変化点Ｋ２と、車両Ｃの幅方向の中央位置を示す前方画像の下辺の中点ＣＣ上の後方側端点ＢＥとを接続する折れ線状となる。これにより、運転者がレーン変更しようとしている開始前状態において、矢印形状の案内線ｇｌにおいて車両Ｃが現在走行している位置を示す後方側端点ＢＥを、車両Ｃの中央位置の変化に追従するように走行レーンの区画線の像ＢＬに対して相対移動させることができる。また、開始前状態においても、前方画像の縦方向の一定位置Ｈに前方側端点ＦＥが維持されるため、前方側端点ＦＥが示す推奨レーンの位置が認識しやすい。さらに、開始前状態において、推奨レーン内の位置を示す推奨レーン側案内線部分ＲＬの長さが所定値Ｙに維持されるため、推奨レーン側案内線部分ＲＬが示す推奨レーンの位置および推奨レーンのレーン方向が認識しやすくすることができる。また、走行レーンと推奨レーンとの間に存在する区画線の像ＢＬと、第１変化点Ｋ１と第２変化点Ｋ２とを結ぶ直線（交差線部分ＣＬ）とがなす鋭角θが所定角度（６０度）と等しくされるため、運転者は走行レーンと推奨レーンとの間に存在する区画線を越えてレーン変更をすべきことを明確に認識できる。

そして、表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、矢印形状の案内線ｇｌを重畳した前方画像を更新してユーザＩ／Ｆ部４５に表示させる（Ｓ１３０，図５Ｃ）。レーン変更状態の開始後状態である期間においては、ステップＳ１７０〜Ｓ１７５，Ｓ１３０が繰り返して実行され、矢印形状の案内線ｇｌは推奨レーンの中央線ＲＣ上に位置する前方側端点ＦＥと、第１変化点Ｋ１と、車両Ｃの幅方向の中央位置を示す前方画像の下辺の中点ＣＣ上の後方側端点ＢＥとを接続する折れ線状となる。これにより、運転者がレーン変更を行っている開始後状態において、矢印形状の案内線ｇｌにおいて車両Ｃが現在走行している位置を示す後方側端点ＢＥを、車両Ｃの位置の変化に追従するように走行レーンの区画線の像ＢＬに対して相対移動させることができる。また、開始後状態においても、前方画像の縦方向の一定位置Ｈに前方側端点ＦＥが維持されるため、前方側端点ＦＥが示す推奨レーンの位置が認識しやすい。さらに、開始後状態においても、推奨レーン内の位置を示す推奨レーン側案内線部分ＲＬの長さが所定値Ｙに維持されるため、推奨レーン側案内線部分ＲＬが示す推奨レーンの位置および推奨レーンのレーン方向が認識しやすい。

（３）他の実施形態：
前記実施形態において表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、前方画像における前方側端点ＦＥの縦方向の位置と、推奨レーン側案内線部分ＲＬの長さと、走行レーンと推奨レーンとの間に存在する区画線の像ＢＬに対して第１変化点Ｋ１と第２変化点Ｋ２とを結ぶ直線（交差線部分ＣＬ）がなす鋭角θの大きさと、をそれぞれ一定に維持した。しかし、表示制御部２１ｅの機能により制御部２０が少なくとも前方側端点ＦＥの縦方向の位置を一定とすれば、前方側端点ＦＥが示す推奨レーンの位置を認識しやすくすることできる。さらに、表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、前方画像における前方側端点ＦＥの縦方向の位置と、推奨レーン側案内線部分ＲＬの長さとをそれぞれ一定に維持しつつ、走行レーンと推奨レーンとの間に存在する区画線の像ＢＬに対して第１変化点Ｋ１と第２変化点Ｋ２とを結ぶ直線（交差線部分ＣＬ）がなす鋭角θの大きさが所定角度よりも小さくなることを許容してもよい。この場合でも、前方側端点ＦＥおよび推奨レーン側案内線部分ＲＬが示す推奨レーンの位置を認識しやすくすることができる。また、表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、前方画像における前方側端点ＦＥの縦方向の位置と、走行レーンと推奨レーンとの間に存在する区画線の像ＢＬに対して第１変化点Ｋ１と第２変化点Ｋ２とを結ぶ直線（交差線部分ＣＬ）がなす鋭角θの大きさとをそれぞれ一定に維持しつつ、推奨レーン側案内線部分ＲＬが所定値Ｙよりも小さくなることを許容してもよい。この場合でも、前方側端点ＦＥが示す推奨レーンの位置、および、推奨レーンへとレーン変更をすべきことを認識しやすくすることができる。さらに、表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、推奨レーン側案内線部分ＲＬの長さと、走行レーンと推奨レーンとの間に存在する区画線の像ＢＬに対して第１変化点Ｋ１と第２変化点Ｋ２とを結ぶ直線（交差線部分ＣＬ）がなす鋭角θの大きさとを、必ずしも所定値に維持する必要はなく、所定値以上となる範囲で変化させてもよい。

前記実施形態において判定部２１ｄの機能により制御部２０は、走行レーンと推奨レーンとが異なる場合にレーン変更状態であると判定したが、走行レーンと推奨レーンとが異なり、かつ、走行レーンから推奨レーンへとレーン変更するための動作を車両Ｃが行っている場合にレーン変更状態であると判定してもよい。すなわち、案内線ｇｌの後方側端点ＢＥが走行レーンの幅方向の中央位置を示す状態から車両Ｃの幅方向の中央位置を示す状態へと変化するタイミングを、車両Ｃがレーン変更するための動作を行ったタイミングとしてもよい。これにより、走行レーンと推奨レーンとが異なっていても、運転者が意図的に走行レーンにて車両Ｃを走行させる期間においては、前方画像において後方側端点ＢＥが示す位置を走行レーンにおける幅方向の中央位置に維持することができ、後方側端点ＢＥが示す位置が車両Ｃの位置に追従して運転者に不要な注意を喚起することが防止できる。また、判定部２１ｄの機能により制御部２０は、運転者の状態や車両Ｃの動作状態や操作状態や周囲環境の状態等の判定要素に基づいて、レーン変更状態であるか否かを判定してもよい。判定部２１ｄの機能により制御部２０は、推奨レーン側の方向を示す方向指示器の動作や、推奨レーン側の方向に対する操舵角の変更動作や、所定の加減速動作が行われた場合に、レーン変更状態であると判定してもよい。

表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、前方画像における推奨レーンの左右の区画線ＢＬの像のそれぞれと矢印の頭部との間に形成される隙間の幅の差を抑制するように、矢印形状の案内線ｇｌを補正してもよい。図７Ａは、前方画像において矢印形状の案内線ｇｌを補正する様子を示す図である。同図において、前方側端点ＦＥが頂点であり、推奨レーンの像内の推奨レーン側案内線部分ＲＬに関して線対称となる二等辺三角形状の矢印の頭部ＡＨを示す。矢印の頭部ＡＨは、左側の底点の位置において、矢印の頭部ＡＨと推奨レーンの左の区画線の像ＢＬとの隙間の横方向の幅ａ₁が最も狭くなる。同様に、矢印の頭部ＡＨの右側の底点の位置において、矢印の頭部ＡＨと推奨レーンの右の区画線の像ＢＬとの隙間の横方向の幅ａ₂が最も狭くなる。なお、矢印の頭部ＡＨの左右の底点の位置は、推奨レーン側案内線部分ＲＬ上の所定位置（白丸）から直交方向に当該推奨レーン側案内線部分ＲＬを挟んで両側に所定距離だけそれぞれ移動した位置である。本実施形態において表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、左の隙間の幅ａ₁と右の隙間の幅ａ₂との差を抑制するように、前方側端点ＦＥを走行レーンの像側に補正量ａだけ横方向に移動させるとともに、推奨レーン側案内線部分ＲＬをもとの傾斜角γから補正角Δγだけ傾斜させる。傾斜角γは、第１変化点Ｋ１にて推奨レーン側案内線部分ＲＬと前方画像の横方向の補助線Ｎ（二点鎖線）とがなす角であって、前方画像を横方向に二等分する二等分線側の角を指すこととする。なお、各レーンのレーン方向が直線かつ互いに平行である場合、消失点が存在する前記二等分線側の傾斜角γは必ず９０度以下の鋭角となる。なお、前方側端点ＦＥを横方向に移動させるだけであるため、前方側端点ＦＥの縦方向の位置は一定位置Ｈに維持される。

以上のようにして補正後の推奨レーン側案内線部分ｒｌを設定すると、ステップＳ１３０において補正後の推奨レーン側案内線部分ｒｌに関して線対称となる矢印形状の案内線ｇｌを生成する。以上のようにして推奨レーン側案内線部分ＲＬを補正角Δγだけ傾斜させることにより、矢印の頭部ＡＨの左右の底点の位置を補正量ａだけ走行レーンの像側に移動させることができる。なお、厳密には矢印の頭部ＡＨは推奨レーン側案内線部分ＲＬの傾斜にともなって回転移動するため、矢印の頭部ＡＨの左右の底点の位置の横方向の移動量は補正量ａと異なるが、補正角Δγは微小であるため回転移動成分は無視できる。従って、補正後において、左の隙間の横方向の幅が（ａ₁＋ａ）＝（ａ₁／２＋ａ₂／２）となり、右の隙間の横方向の幅が（ａ₂−ａ）＝（ａ₁／２＋ａ₂／２）となり、互いに等しくなる。

一方、表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、レーン変更状態の開始後状態である場合には、ステップＳ１７５の後、かつ、ステップＳ１３０の前に、補正角をΔγからΔγ×（Ｘ／Ｐ）へと修正した上で、推奨レーン側案内線部分ＲＬをもとの傾斜角γから補正角Δγ×（Ｘ／Ｐ）だけ傾斜させて矢印形状の案内線ｇｌの形状を補正する。ここで、（Ｘ／Ｐ）は開始後状態におけるレーン変更の進行度を示す係数である。図７Ｂに示すように、Ｘは前方画像の下辺における推奨レーンの中央線ＲＣの位置Ｉと中点ＣＣとの距離である。前方画像の下辺において車両Ｃの幅方向の中央位置を示す中点ＣＣと推奨レーンの中央線ＲＣの位置Ｉとが一致する場合、車両Ｃが推奨レーンにおける幅方向の中央位置を走行しており、レーン変更が完了したと考えることができる。従って、Ｘは、現在からレーン変更が完了するまでに、中点ＣＣが前方画像の下辺において推奨レーンの中央線ＲＣの位置Ｉに対して相対的に移動する距離を意味する。なお、表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、前方画像の下辺の中点ＣＣと第１変化点Ｋ１との横方向における距離が所定距離以下となった場合に、レーン変更が完了したと判定してもよい。前方画像の下辺の中点ＣＣと第１変化点Ｋ１との横方向における距離が所定距離以下となった場合、推奨レーン側案内線部分ＲＬと交差線部分ＣＬとにより一直線に近い形状の案内線ＧＬが形成され、運転者は車両が直進すべきであり、レーン変更が完了したことを認識できるからである。

Ｐは、走行レーン（車両Ｃがすでに推奨レーンを走行している場合には直前の走行レーン）の推奨レーン側の区画線の像ＢＬの前方画像の下辺における位置Ｇから車幅の半分に対応する所定距離Ｔだけ走行レーン側へ移動した位置Ｊと、前方画像の下辺における推奨レーンの中央線ＲＣの位置Ｉとの距離である。前方画像の下辺において車両Ｃの幅方向の中央位置を示す中点ＣＣと位置Ｊとが一致するタイミングにおいて、開始前状態から開始後状態へと移行する。従って、Ｐは、開始後状態となってからレーン変更が完了するまでに、中点ＣＣが前方画像の下辺において推奨レーンの中央線ＲＣの位置Ｉに対して相対的に移動する距離を意味する。従って、補正角Δγ×（Ｘ／Ｐ）は開始前状態から開始後状態へと移行したタイミングでΔγとなり、レーン変更の進行とともに減少し、レーン変更が完了したタイミングで０となる。すなわち、開始後状態において表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、レーン変更が進行し、推奨レーン側案内線部分ＲＬの方向が縦方向に近づくにつれて補正角Δγ×（Ｘ／Ｐ）が減少する。レーン変更が進行して推奨レーン側案内線部分ＲＬの方向が縦方向に近づくほど、矢印の頭部ＡＨと左右の底点それぞれの縦方向の位置の差は減少するとともに、推奨レーンの左右の区画線の像ＢＬが推奨レーン側案内線部分ＲＬに関して互いに線対称に近くなっていく。従って、レーン変更が進行していくにつれて矢印の頭部ＡＨと推奨レーンの左右の区画線の像ＢＬとの間に形成される左の隙間の幅ａ₁と右の隙間の幅ａ₂との差は減少していく。このような左の隙間の幅ａ₁と右の隙間の幅ａ₂との差の減少に対応して、当該差を抑制するための補正角Δγ×（Ｘ／Ｐ）も減少させていくことができ、前方側端点ＦＥの補正量ａが過多となることが防止できる。

推奨レーン側案内線部分ＲＬの傾斜角γを補正する手法以外の手法により、矢印の頭部ＡＨと推奨レーンの左右の区画線の像ＢＬとの間に形成される左の隙間の幅ａ₁と右の隙間の幅ａ₂との差を抑制してもよい。例えば、前方画像において、矢印の頭部ＡＨの頂点に対応する前方側端点ＦＥの位置を補正することなく、矢印の頭部ＡＨの左右の底点をそれぞれ補正量ａだけ横方向に補正してもよい。さらに、必ずしも前方側端点ＦＥの補正量ａを横方向に補正しつつ推奨レーン側案内線部分ＲＬの傾斜角γを補正しなくてもよく、表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、推奨レーン側案内線部分ＲＬを単に補正角Δγまたは補正角Δγ×（Ｘ／Ｐ）だけ回転させてもよい。この場合、縦方向において補正後の前方側端点ｆｅの位置は変化するが、推奨レーン側案内線部分ＲＬの長さを一定に維持することができる。

また、表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、推奨レーン側案内線部分ＲＬを傾斜させる以外の手法により、矢印の頭部ＡＨと推奨レーンの左右の区画線の像ＢＬとの間に形成される左の隙間の横方向の幅ａ₁と右の隙間の横方向の幅ａ₂との差を抑制してもよい。例えば、推奨レーン側案内線部分ＲＬを傾斜させることなく矢印の頭部ＡＨの形状を推奨レーン側案内線部分ＲＬに関して非対称とすることにより、左の隙間の幅ａ₁と右の隙間の幅ａ₂との差を抑制してもよい。例えば、表示制御部２１ｅの機能により制御部２０は、矢印の頭部ＡＨの底点のうち隙間の幅ａ₁，ａ₂が小さい側については大きい側よりも、推奨レーン側案内線部分ＲＬから近い位置とすることにより、矢印の頭部ＡＨの形状そのものを補正してもよい。