JP2015168406A - 車線変更支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特に分岐路近辺での車線変更に関する支援をより適切に行うことのできる車線変更支援装置を提供する。【解決手段】車線変更支援装置１０は、自車両の目的地までの走行経路における分岐点に関する情報である分岐点情報を取得し、運転者の車線変更の意思を判断するとともに、運転者の意図する車線の変更方向を判断する。また方向指示に応じてステアリングシステム５０に支援指令を出力して操舵支援を行う。そして運転者の車線変更の意思が判断され、且つ分岐点情報に基づき、運転者の意図する車線の変更方向と異なる方向の分岐路に自車両が進入すると推定されるとき、車線変更による当該分岐路への進入の難易度を判定し、当該判定された難易度が、分岐路への進入が困難となるレベルであるときには、操舵支援を抑制する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の車線変更を支援する車線変更支援装置に関する。

車両の操舵を支援する装置として、最近では、運転者による車線変更の指示に従って、車線変更時の支援を行う装置が提案されている。
例えば、特許文献１には、車線変更先の後続車両との車間距離に基づいて、車線変更の可否を判断する運転支援システムが記載されている。この運転支援システムでは、運転者によって方向指示器スイッチが操作されたとき、車線変更先の車両後方をカメラで撮像した画像データを用いて、車線変更先の後続車両との車間距離が十分であるか否かを判断する。そして、車間距離が十分でないといった判断がなされた回数が所定の回数を超えると、車線変更を抑制する。

特開２０１２−２２６３９２号公報

上述した運転支援システムでは、車線変更先の後続車両との距離が十分にない場合は、直ちに車線変更を抑制するのではなく、車線変更が可能となるタイミングまで待機する。このため、こうして車線変更のタイミングまで待機する間に、車両が目的地に向かうために進入すべき分岐路に接近することもあり得る。また、運転者によって方向指示器スイッチが操作されたとき、既に車両が進入すべき分岐路に接近していることも想定される。こうした状況では、車線変更の方向と分岐路の方向とが異なると、上記運転支援システムでは、分岐路の入口近傍で、分岐路とは異なる方向への操舵を支援する可能性すらある。このように目的地へ向かう進路とは異なる方向の操舵支援が行われるようなことがあると、例えば、分岐路への円滑な進入が妨げられるか、車両が分岐路の入口を通過してしまうといった事態にもなりかねない。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、特に分岐路近辺での車線変更に関する支援をより適切に行うことのできる車線変更支援装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する車線変更支援装置は、車両の目的地までの走行経路における分岐点に関する情報である分岐点情報を取得する分岐点情報取得部と、運転者の進路変更の意思を判断するとともに、運転者の意図する進路方向を判断する方向指示判断部と、前記方向指示判断部による判断結果に応じて操舵装置に支援指令を出力して操舵支援を行う操舵支援制御部と、を備え、前記操舵支援制御部は、前記方向指示判断部によって運転者の進路変更の意思が判断され、且つ前記分岐点情報に基づき、運転者の意図する進路方向と異なる方向の分岐路に当該車両が進入すると推定されるとき、進路変更による当該分岐路への進入の難易度を判定し、当該判定した難易度が前記分岐路への進入が困難となるレベルであるときには、前記操舵支援を抑制する。

上記構成によれば、車線変更等の進路変更後における分岐路への進入の難易度が分岐路への進入が困難となるレベルである場合には操舵支援が抑制されるので、分岐路近辺での車線変更に関する支援をより適切に行うことができる。

車線変更支援装置の第１の実施形態について、その概略構成を示すブロック図。 同実施形態の車線変更支援装置の動作を示すフローチャート。 同実施形態の車線変更支援装置における作用を車両の動作とともに説明する模式図。 車線変更支援装置の第２の実施形態について、その概略構成を示すブロック図。 同実施形態の車線変更支援装置の動作を示すフローチャート。 追い越し時間の算出方法を説明する模式図。 車線変更支援装置の第３の実施形態について、その概略構成を示すブロック図。 同実施形態の車線変更支援装置の動作を示すフローチャート。 同実施形態の車線変更支援装置における作用を車両の動作とともに説明する模式図。

（第１の実施形態）
以下、車線変更支援装置を具体化した第１の実施形態を説明する。本実施形態では、車線変更支援装置は、車線変更支援システムの一部として車両に搭載されている。なお、車両は、乗用車、バス、トラック等の自動車である。

図１に示すように、車線変更支援装置１０は、分岐点情報取得部及び方向指示判断部を構成する車両状態判断部１１と、操舵支援制御部１２とを備える。車線変更支援装置１０は、演算装置、記憶装置等を有するコンピュータから構成される。車両状態判断部１１及び操舵支援制御部１２は、それぞれ別に演算処理を行うコンピュータから構成されてもよいし、車線変更支援装置１０の一部の機能を担うものであってもよい。

車両状態判断部１１は、ターンシグナルスイッチ等の運転者によって操作される方向指示装置１３から、指示方向を示す信号である方向信号を入力する。方向信号は、指示方向が右方向及び左方向のいずれであるかを示し、方向指示装置１３がオン操作されたときに出力される。また、方向指示装置１３のオン操作により、指示方向に対応する方向指示器（図示略）が点滅する。さらに、車両状態判断部１１は、車速センサ１６から車両の速度を入力する。

車両状態判断部１１は、方向信号を入力すると、運転者の進路変更の意思が有ると判断する。また、車両状態判断部１１は、入力した方向信号に基づき運転者の意図する進路方向を判断する。ここでいう進路変更は、車両が走行しながら右又は左に移動することを指す。また、車両状態判断部１１は、方向指示がなされた状況の判断を行う。例えば、車両状態判断部１１が低速走行時又は停車時に方向信号を入力すると、運転者の方向指示が、交差点等での右折又は左折の指示であると判断する。一方、高速走行時等に方向信号を入力すると、運転者の方向指示が、前方車両の追い越し、路上の駐車車両等の回避等のための車線変更か、前方の分岐路への進入の指示であると判断する。

また、車両状態判断部１１は、自車位置同定部１４から車両の位置を入力する。自車位置同定部１４は、位置検出センサ１５から入力した信号や、車速センサ１６から入力した車速等に基づき、公知の方法で車両の位置を算出する。位置検出センサ１５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）の電波信号を受信するＧＰＳアンテナ等である。車両状態判断部１１は、車線変更支援システムが搭載された車両（以下、自車両１００）の目的地を設定する。目的地は、例えば、ユーザによる図示しない入力部での操作を通じて設定されたり、自車両１００の走行履歴から目的地であると推定される地点が設定されたりする。

車両状態判断部１１は、走行経路情報記憶部２０から、自車両１００の目的地までの走行経路を示す走行経路情報２１を取得する。また、車両状態判断部１１は、道路地図情報記憶部２２から、道路地図情報２３を取得する。走行経路情報２１は、車両の現在地又は出発地から目的地までの経路を示す。この経路は、図示しない経路探索部により道路地図情報を用いて探索された経路であってもよいし、車両の走行履歴等から推定される経路であってもよい。

道路地図情報２３は、分岐点や交差点等を示すノードと、ノードの間を接続するリンクとに関する情報を有している。ノードの各々は、識別情報が付与されるとともに、絶対位置座標と関連付けられている。さらにリンクもまた、識別情報が付与されるとともに、接続するノードを識別可能となっている。また、走行経路情報２１は、走行経路に対応するノードやリンクに関する情報を含んでいる。

車両状態判断部１１は、自車両１００及びその周辺に関する情報を操舵支援制御部１２に出力する。操舵支援制御部１２は、車両状態判断部１１から入力した情報に基づき、車線変更の支援を実行するか否かを判断する。そして、車線変更の支援を実行すると判断すると、操舵支援制御部１２は、ステアリングシステム５０のステアリング制御部５１に、操舵方向及び操舵量を指示する支援指令を出力する。ステアリング制御部５１は、車両状態判断部１１から出力された操舵方向及び操舵量に基づき、ステアリングシステム５０のアクチュエータ５２を駆動する。ステアリングシステム５０に指示される操舵量は支援の内容によって異なり、例えば、僅かな操舵力を付与して運転者の操舵を補助するための操舵量か、又は運転者の操作を必要とせずに自動的に操舵を行うための操舵量である。なお、本実施形態では、車線変更支援装置１０により操舵支援の有無に関わらず、運転者のステアリング操作が常に優先される。

また、車両状態判断部１１は、操舵支援の実施の状況を報知する報知部２４に報知指令を出力する。報知部２４は、運転者に操舵支援の実施の状況を音声や画像で報知できるものであればよく、ＬＥＤランプによる表示部や、ブザー等である。例えば、運転者によって方向の指示がなされたものの操舵支援を中止する場合には、報知部２４によって、中止されたことを報知する。

次に、車線変更支援装置１０の動作について、車線変更支援の処理とともに説明する。この処理は、自車両１００のイグニッションスイッチがオン操作されたときや、自車両１００が発進したとき、又は、車線変更の支援を作動させるためのスイッチ（図示略）の操作が行われたとき等に開始される。

図２に示すように、車線変更支援の処理が開始されると、車両状態判断部１１は、方向指示装置１３から出力された方向信号の入力の有無に基づき、運転者による方向の指示がなされたか否かを判断する（ステップＳ１）。運転者による方向の指示がなされたと判断すると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、車両状態判断部１１は、その方向の指示が、走行車線の変更を指示するものであるか否かを判断する（ステップＳ２）。ここでいう走行車線の変更とは、前方車両の追い越し、駐車車両の回避、幅員減少等のための車線変更のほか、分岐路への進入も含む。このとき、車両状態判断部１１は、自車両１００の速度に基づき、方向の指示が、右折又は左折の指示か、走行車線の変更の指示であるかを判断する。

方向指示が、右折又は左折の指示であると判断すると（ステップＳ２：ＮＯ）、車両状態判断部１１は、車線変更の支援を行わず、当該処理を終了する。方向指示が、車線の変更の指示であると判断すると（ステップＳ２：ＹＥＳ）、車両状態判断部１１は、自車両１００の進行方向前方の走行経路に分岐点があるか否かを判断する（ステップＳ３）。ここでいう分岐点とは、車両が走行している道路から分岐する地点であって、インターチェンジ、ジャンクション等である。この際、車両状態判断部１１は、走行経路情報２１に基づき、最も手前のノードを検出する。また車両状態判断部１１は、走行経路情報２１又は道路地図情報２３に基づき、そのノードが分岐点に相当するか否かを判断する。分岐点に相当するノードが存在する場合には、例えば道路地図情報２３を参照して、その分岐点から分岐する道路（分岐路）の方向を取得する。分岐路の方向に関する情報は、少なくとも自車両１００が走行する道路に対して右に分岐するか左に分岐するかが判別できればよい。

進行方向前方の走行経路に分岐点があると判断すると（ステップＳ３：ＹＥＳ）、車両状態判断部１１は、走行経路情報２１に基づき、運転者によって指示された方向であって、運転者が意図する進路方向と、走行経路との方向が合致しているか否かを判断する（ステップＳ４）。

図３を参照して、このステップＳ４について説明する。例えば、自車両１００の進行方向前方に、走行中の道路１１０から前方左側に分岐する分岐路１１１があり、分岐路１１１の手前で、自車両１００の運転者が、前方の他車両１０１を追い越すために、左側車線１１２の右側に隣接する右側車線１１３に移動するための方向指示を行ったとする。車両状態判断部１１は、車線変更の指示方向（この例では右方向）が、自車両１００の走行経路の方向と合致するか否かを判断する。自車両１００の走行経路が道路１１０の方向に沿った方向である場合、走行経路との方向が合致していると判断する（ステップＳ４：ＹＥＳ）。

一方、自車両１００の走行経路の方向が分岐路１１１の方向である場合、即ち自車両１００が分岐路１１１に進入すると推定される場合には、指示方向と、走行経路との方向が合致していないと判断する（ステップＳ４：ＮＯ）。なお、自車両１００が右側車線１１３を走行している場合において、運転者による指示方向が左方向であって、自車両１００が分岐路１１１に進入すると推定されるときは、車線変更の方向と、走行経路との方向が合致していると判断する。

図２に示すように、車両状態判断部１１は、指示方向と走行経路との方向が合致していると判断すると（ステップＳ４：ＹＥＳ）、操舵支援制御部１２に指令を出力する。操舵支援制御部１２は、ステアリング制御部５１に、操舵方向及び操舵量を指示する支援指令を出力して、車線変更支援を実行する（ステップＳ８）。このとき、車両状態判断部１１は、方向の指示が、分岐路への進入を意図する指示であると判断して、操舵のタイミングを指示する指令を出力する。これにより、自車両１００のステアリングシステム５０に僅かな操舵力が付与されて運転者の操舵が補助されるか、自動操舵が行われて、運転者の意図する方向への車線の変更が支援される。

一方、ステップＳ４において車線変更の方向と、走行経路との方向が合致していないと判断すると（ステップＳ４：ＮＯ）、車両状態判断部１１は、車線変更開始から分岐路進入までに要する車両動作時間Ｔｃｈを算出する（ステップＳ５）。本実施形態では、一連の自車両１００の動作として最小限必要となる時間を算出する。例えば、左側車線から右側車線への移動に要する時間である移動時間ＴＬと、右側車線から左側車線への移動に要する時間である移動時間ＴＬとを加算した時間２ＴＬを、車両動作時間Ｔｃｈとする。

さらに、車両状態判断部１１は、車速センサ１６から速度Ｖを取得して、車両が分岐点に到達するまでの到達予測時間Ｔｒを算出する（ステップＳ６）。このとき、車両状態判断部１１は、自車位置から分岐点までの移動距離Ｄを、道路地図情報２３等から取得する。分岐路の一部が、例えば減速車線等として、走行中の道路に平行して設けられる場合には、分岐点は、分岐路１１１の入口に設定されていてもよいし、終点に設定されていてもよい。到達予測時間Ｔｒは、単に、分岐点までの移動距離Ｄを速度Ｖで除算して算出してもよいし、自車両１００道路の幅方向に移動する移動距離ｄを考慮して、分岐点までの移動距離Ｄ及び車線変更による道路の幅方向の移動距離ｄを加算した距離を、速度Ｖで除算することによって算出してもよい。このように車両動作時間Ｔｃｈ及び到達予測時間Ｔｒを算出すると、車両状態判断部１１は、これらを操舵支援制御部１２に出力する。

次に、操舵支援制御部１２は、到達予測時間Ｔｒが、車両動作時間Ｔｃｈに対して十分大きいか否かを判断することによって（ステップＳ７）、分岐路と異なる方向へ車線変更を行った場合の分岐路への進入の難易度を判定する。例えば、単に、到達予測時間Ｔｒが車両動作時間Ｔｃｈに対して大きいか否かを判断してもよいし、到達予測時間Ｔｒから車両動作時間Ｔｃｈを減算した差分ΔＴが、正の値であって所定の時間以上であるか否かを判断してもよい。

到達予測時間Ｔｒが車両動作時間Ｔｃｈに対して十分大きいと判断すると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、操舵支援制御部１２は、上記難易度が比較的低いレベルであると判定する。そして、ステアリング制御部５１に対し、操舵方向及び操舵量を示す支援指令を出力し、車線変更支援を実行する（ステップＳ８）。

一方、車両状態判断部１１が、到達予測時間Ｔｒが車両動作時間Ｔｃｈに対して小さいか、又は十分といえるほど大きくはないと判断すると（ステップＳ７：ＮＯ）、操舵支援制御部１２は、上記難易度が、分岐路への進入が困難となるレベルであると判定し、車線変更支援を中止する（ステップＳ９）。また、操舵支援制御部１２は、車線変更支援を中止すると判断すると、報知部２４に指令を出力して、車線変更の支援の中止を報知する。

次に、図３を参照して、本実施形態の作用について説明する。
上述したステップＳ８において車線変更支援が実行されると、例えば自車両１００が、走行軌跡Ｔ１に示されるように左側車線１１２から右側車線１１３に移動する際に、操舵力が補助されるか、自動操舵が行われる。また自車両１００が右側車線１１３に移動した後に方向指示装置１３が操作されると、自車両１００が右側車線１１３から左側車線１１２に移動する際に、操舵力が補助されるか、自動操舵が行われる。

上述したステップＳ９において車線変更支援が中止されると、運転者が、方向指示装置１３を操作したとしても操舵支援が抑制される。例えば、操舵支援を行わなくても良いし、車線変更の支援として操舵の補助が行われるときは、運転者の操舵操作に要する力が増大するか、報知部２４による報知によって、運転者は車線変更が困難であることを認識し、例えば走行軌跡Ｔ２に示すように、車線変更を行わずに分岐路１１１に進入する。また車線変更の支援として自動操舵が行われるとき、運転者が強制的にステアリング操作を行わなければ、車線変更が行われない。

以上説明したように、本実施形態にかかる車線変更支援装置によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）運転者が意図する車線変更の方向と異なる方向の分岐路に自車両が進入すると推定される状況で、車線変更後における分岐路への進入の難易度が、分岐点に到達するまでの到達予測時間Ｔｒが車両動作時間Ｔｃｈに対して十分であるか否かによって判断される。そして、分岐点に到達するまでの到達予測時間Ｔｒが車両動作時間Ｔｃｈに対して十分でなく、分岐路への進入が困難となるレベルである場合には、操舵支援が抑制されるので、分岐路近辺での車線変更に関する支援をより適切に行うことができる。従って、分岐路への進入ができずに迂回する事態や、分岐路への進入のために運転操作が煩雑になる事態が生じることを抑制することができる。

（第２の実施形態）
次に、車線変更支援装置の第２の実施形態を、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、本実施形態にかかる車線変更支援装置も、その基本的な構成は第１の実施形態と同等であり、図面においても第１の実施形態と実質的に同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示し、重複する説明は割愛する。

図４に示すように、車線変更支援システムは、第１の実施形態の構成に加え、障害物検出装置３０を備える。車線変更支援装置１０は、障害物検出装置３０から、自車両１００の周辺の他車両１０１の有無、他車両１０１との相対距離、相対速度等を入力する。

障害物検出装置３０は、障害物検出センサ３１の検出結果に基づき、他車両１０１の有無、相対距離、及び相対速度を演算する。本実施形態では、障害物検出センサ３１は、撮像装置及びレーダ装置からなる。撮像装置は、自車両の前方右側、前方、及び前方左側の所定範囲と、後方、後方右側、及び後方左側の所定範囲とを撮像可能な装置であって、例えば自車両１００の異なる位置に設けられた複数の撮像装置から構成されている。障害物検出装置３０は、撮像装置から画像データを入力し、公知の画像処理方法を用いて、自車両周辺の他車両を認識する。

レーダ装置は、自車両の前方右側、前方、及び前方左側の所定範囲と、後方、後方右側、及び後方左側の所定範囲とにある障害物を検出可能である。レーダ装置は、例えば自車両の前方及び後方に設けられ、レーダ波を出力するとともに障害物に反射した反射波を入力する。障害物検出装置３０は、レーダ装置から入力した検出信号及び上記画像処理の結果に基づき、公知の方法を用いて、認識した他車両との相対距離Ｄｒ及び相対速度Ｖｒを算出する。

次に、本実施形態の車線変更支援装置１０の動作について説明する。本実施形態における車線変更支援装置１０の動作は、第１の実施形態における車線変更支援装置１０の動作に対し、他車両１０１との衝突リスクの判断が加わる点と、車両動作時間Ｔｃｈの算出方法とが異なる。従って、第１の実施形態の動作との差異を中心に説明する。

図５に示すように、車両状態判断部１１は、ステップＳ２において運転者の操作による方向指示が、走行車線の変更の指示であると判断すると（ステップＳ２：ＹＥＳ）、障害物検出装置３０の認識結果に基づき、自車両周辺の他車両との衝突リスクを演算する（ステップＳ２０）。衝突リスクの演算対象となる他車両は、自車走行車線を走行する前方車両、隣接車線を走行する前方車両及び後方車両である。また、本実施形態において、衝突リスクは、衝突余裕時間（ＴＴＣ：Time-To-Collision）と、所定値（例えば６秒）との比較に基づき判断される。衝突余裕時間ＴＴＣは、自車両１００が他車両に衝突すると仮定したときの衝突までの時間を示す。衝突余裕時間ＴＴＣの算出方法は公知の方法を用いることができる。例えば自車両１００と他車両との速度が維持されることを前提として、自車両１００と他車両との相対距離Ｄｒを相対速度Ｖｒで除算することによって算出される。衝突余裕時間ＴＴＣが所定値を超える場合には、衝突リスクが低いと判断し、衝突余裕時間ＴＴＣが所定値以下となる場合には、衝突リスクが高いと判断する。

次に、車両状態判断部１１は、車線変更による衝突リスクの高い他車両があるか否かを判断する（ステップＳ２１）。衝突リスクの高い他車両があると判断すると（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、車線変更の支援を中止する（ステップＳ９）。一方、車両状態判断部１１が、衝突リスクの高い他車両がないと判断すると（ステップＳ２１：ＮＯ）、ステップＳ３に進む。

次に図６を参照して、ステップＳ２２における車両動作時間Ｔｃｈの算出方法について説明する。例えば速度Ｖ１で走行する自車両１００が、速度Ｖ２で走行する前方の他車両１０１に対して相対距離Ｄｒだけ後方を走行しているとき、移動時間ＴＬで車線変更を行い、速度Ｖ１を維持しながら前方の他車両１０１を追い越し、元の車線に戻るとする。自車両１００の車長をＬ１、前方の他車両１０１の車長をＬ２、相対速度Ｖｒ（＝Ｖ２−Ｖ１）とすると、追い越しにかかる時間Ｔｐは、以下の式であらわされる。なお、自車両１００の車長Ｌ１は登録されたデータを用いればよい。他車両の車長Ｌ２は、車両の一般的な長さを用いてもよいし、撮像装置から得られた画像データに基づき算出された値を用いてもよい。

Ｔｐ＝（Ｄｒ＋Ｌ１＋Ｌ２）／｜Ｖｒ｜

また、他車両１０１を追い越した後に元の車線に戻る場合には、十分安全な車間距離をあけるものとする。安全な車間距離をあけるために必要な時間Ｔｓは、例えば車間時間（ＴＨＷ：Time-headway）の所定値（例えば１秒）と、他車両１０１の速度Ｖ２、相対速度Ｖｒを用いて以下の式であらわされる。なお、車間時間の所定値は登録された値を用いてもよいし、状況に応じて動的に変更してもよい。例えば、降雨などの天候不良を、雨滴感知センサを用いた公知の技術で検出し、降雨時は車間時間の設定値を大きくする。あるいは、撮像装置から画像データを入力し、公知の画像処理方法を用いて、自車両周辺の他車両の種別（乗用車、トラックなど）を認識し、例えばトラックの場合は車間時間の設定値を大きくする。

Ｔｓ＝Ｖ２×ＴＨＷ／｜Ｖｒ｜

なお、上記の式において、ＴＨＷを用いてあらわした安全な車間距離「Ｖ２×ＴＨＷ」に替えて、予め設定された安全距離Ｄｓ（例えば３０ｍ）を用いてもよい。

また、隣接車線への移動、追い越し、元の車線への移動といった一連の動作にかかる車両動作時間Ｔｃｈは、以下の式であらわされる。

Ｔｃｈ＝２ＴＬ＋Ｔｐ＋Ｔｓ

なお、例えば走行中の道路の幅員減少等、前方車両が無い状況で車線変更を行う場合には、追い越し時間Ｔｐは「０」に設定されてもよい。また、追い越し後に安全な車間距離を必要としない場合には、安全な車間距離をあけるために必要な時間Ｔｓは「０」に設定されてもよい。このように車両動作時間Ｔｃｈが算出されると、操舵支援制御部１２は、車両状態判断部１１から入力した到達予測時間Ｔｒが、車両動作時間Ｔｃｈに対して十分であるか否かを判断する。

以上説明したように、本実施形態にかかる車線変更支援装置によれば、上述した（１）の効果が得られるとともに、さらに以下の効果が得られるようになる。
（２）車両動作時間Ｔｃｈが、前方車両を追い越すための追い越し時間Ｔｐと、車線を移動する移動時間ＴＬとを加算されることによって、実際に車線変更及び追い越しにかかる時間に近いかたちで算出される。このため、分岐路近辺での車線変更に関する支援をより適切に行うことができる。

（第３の実施形態）
次に、車線変更支援装置の第３の実施形態を、第２の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、本実施形態にかかる車線変更支援装置も、その基本的な構成は第２の実施形態と同等であり、図面においても第２の実施形態と実質的に同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示し、重複する説明は割愛する。

図７に示すように、車線変更支援システムは、第２の実施形態の構成に加え、走行車線位置検出装置３５を備える。走行車線位置検出装置３５は、障害物検出センサ３１である撮像装置から画像データを入力する。そして入力した画像データに対して、エッジ検出等の公知の画像処理を施し、車線を区画する白線を認識する。さらに走行車線位置検出装置３５は、認識結果を車両状態判断部１１に出力する。

車両状態判断部１１は、走行車線位置検出装置３５の認識結果に基づき、自車両１００が走行している車線を特定する。この際、道路地図情報２３に含まれる道路の車線数と走行車線位置検出装置３５の認識結果とを照合して、自車両１００が走行している車線を特定してもよい。

次に、本実施形態の車線変更支援装置１０の動作について説明する。本実施形態における車線変更支援装置１０の動作は、第２の実施形態における車線変更支援装置１０の動作に対し、車両動作時間Ｔｃｈの演算方法のみが異なる。従って、第２の実施形態の動作との差異を中心に説明する。

図８に示すように、車両動作時間Ｔｃｈの算出にあたって、車両状態判断部１１は、走行車線位置検出装置３５から取得した情報と道路地図情報２３とに基づき、走行中の車線位置を検出する（ステップＳ３０）。例えば、自車両１００の車線位置を、３車線を有する道路のうち中央の車線であるといったように判断する。

車線位置を検出すると、車両状態判断部１１は、車線変更を行った後、分岐路に接続する車線に移動するまでに要する車両動作時間Ｔｃｈを算出する（ステップＳ３１）。このとき、車両状態判断部１１は、自車走行車線から隣接車線に移動した後、分岐点が接続する車線に移動するまでの車線変更回数を算出し、車線変更回数に応じて車両動作時間Ｔｃｈを算出する。

例えば、図９に示すように、自車両１００の走行経路が道路１２０の左方向から分岐する分岐路１２５を含み、自車両１００が３車線のうち中央車線１２１を走行しているとする。この場合において、同じ車線を走行する前方の他車両１０１の追い越しを行うときは、自車両１００の動作は、右側車線１２２に移動するための車線変更、他車両１０１の追い越し、左側車線１２３に移動するための２回の車線変更が必要となる。このときの車両動作時間Ｔｃｈは、追い越しにかかる時間Ｔｐ、１回の車線変更にかかる時間をＴＬとすると、以下の式であらわされる。なお、追い越し時間Ｔｐ、及び安全な車間距離をあけるために必要な時間Ｔｓは第２の実施形態と同様に算出する。また、係数「ｎ」は車線変更回数を示し、上述した例では、係数「ｎ」は「３」である。

Ｔｃｈ＝ｎＴＬ＋Ｔｐ＋Ｔｓ

このように車両動作時間Ｔｃｈを算出すると、車両状態判断部１１は、到達予測時間Ｔｒが、車両動作時間Ｔｃｈに対して十分大きいか否かを判断する（ステップＳ７）。

以上説明したように、本実施形態にかかる車線変更支援装置によれば、上述した（１）及び（２）の効果が得られるとともに、さらに以下の効果が得られるようになる。
（３）車両動作時間Ｔｃｈが、車線変更を開始してから分岐路が接続する車線に進入するまでの車線回数に応じて算出される。このため、分岐路近辺での車線変更に関する支援をより適切に行うことができる。

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のような形態をもって実施することもできる。
・方向指示装置は、運転者の方向指示が判定できるものであれば、ターンシグナルスイッチ以外の装置であってもよい。例えば、運転者の発話の内容を認識可能な音声認識装置等であってもよい。

・障害物検出センサ３１は、撮像装置及びレーダのいずれか一方であってもよく、超音波センサ等の他のセンサから構成されていてもよい。障害物検出装置３０は、障害物検出センサ３１から入力したデータ等に基づき、自車両周辺の他車両が検出できればよい。

・他車両に関する情報である、他車両の位置、速度、車長等の情報は、車車間通信、路車間通信等によって取得してもよい。
・走行車線位置検出装置３５は、画像データに対して白線を認識するための公知の画像処理を行う装置として説明したが、道路の幅方向における車両位置を検出する高精度なＧＰＳセンサ、情報提供装置等から道路の幅方向における位置を受信する受信機等から構成されていてもよい。

・報知部２４は、操舵支援の内容に応じて省略してもよい。
・上記各実施形態では、運転者による方向指示がなされたとき、車速に基づき、方向指示が、右折又は左折の指示及び走行車線の変更の指示のいずれであるかを判別したが、道路地図情報２３に基づき判別してもよい。例えば、車両前方に交差点がある場合には、方向指示が、右折又は左折の指示と判断され、車両前方に分岐点がある場合には、方向指示が、走行車線の変更の指示であると判断されてもよい。またこのとき、自車位置と分岐点との相対距離が所定の距離以内であるとき、分岐路への進入を意図するものと判断して、操舵のタイミングを算出して、当該タイミングに基づき支援を行ってもよい。或いは、方向指示が分岐路への進入を意図するものと判断されるとき、支援を行わないか、別の支援を行うようにしてもよい。

・上記各実施形態では、自車両の前方の分岐点の位置を、ノードの位置とは無関係に、道路地図情報２３に含まれる道路形状に関する情報に基づき設定してもよい。この場合には、ノードの設置位置に関係なく、分岐点を、分岐路の入口、出口、又はそれらの中間等に設定することができる。

・上記各実施形態では、ステップＳ４において、自車両１００の走行経路のうち、最も手前の分岐点から延びる分岐路と、運転者による指示方向が合致するか否かを判断した。この際、自車位置から所定距離（例えば５００ｍ）以内の範囲に限定して分岐点があるか否かを判断してもよい。このようにすると、例えば１ｋｍ先等の遠方の分岐路について、分岐路への進入の難易度を算出する必要がなく、演算負荷を軽減できる。

・上記各実施形態では、ステップＳ７において、到達予測時間Ｔｒが、車両動作時間Ｔｃｈに対して十分大きいか否かを判断することによって、分岐路と異なる方向へ車線変更を行った場合の分岐路への進入の難易度を判定した。この際、到達予測時間Ｔｒと車両動作時間Ｔｃｈとを距離に置き換えて比較してもよい。例えば到達予測時間Ｔｒを自車位置と分岐点までの距離とし、車両動作時間Ｔｃｈを、自車両１００が速度Ｖ１で走行した時の距離である「Ｔｃｈ×Ｖ１」と置き換えることができる。

・第２の実施形態及び第３の実施形態では、他車両との衝突リスクを衝突余裕時間ＴＴＣに基づき判断したが、これ以外の方法で判断してもよい。例えば単に相対距離Ｄｒのみで判断してもよい。あるいは加速度や、他車両の方向指示器が点滅しているか否か等の情報を追加して判断してもよい。

・上述した車線変更支援は、例えば高速道路等、自車両１００が予め設定された種別の道路を走行するときにだけ実行されてもよい。道路種別は、自車位置及び道路地図情報２３に基づき判断可能である。

・図３及び図９では、本線道路（図３では道路１１０）から分岐路が分岐する場合を例示したが、車線変更支援が適用される分岐路の態様は特に限定されない。
・上記各実施形態では、走行経路情報２１は、車両状態判断部１１が取得できる情報であればよく、走行経路情報記憶部２０は自車両１００に搭載されていなくてもよい。例えば、走行経路情報記憶部２０は、運転者等が所持する携帯情報端末に設けられてもよいし、車線変更支援システムと外部ネットワークを介して接続されたサーバに設けられたものであってもよい。

・自車位置同定部１４は、車両に搭載されたものでなくてもよい。例えば、運転者等が車両に持ち込んだ携帯情報端末に設けられたものでもよい。
・障害物検出装置３０は、車両に搭載されたものでなくてもよい。例えば、運転者等が車両に持ち込んだ携帯情報端末、道路沿いに設置され、各車両の位置等を発信する装置であってもよい。

・走行車線位置検出装置３５は、車両に搭載されたものでなくてもよい。例えば、運転者等が車両に持ち込んだ携帯情報端末、道路沿いに設置され、各車両の位置等を発信する装置であってもよい。

・車両状態判断部１１は、車両に搭載されたものでなくてもよい。例えば、運転者等が車両に持ち込んだ携帯情報端末、車両の通信機と外部ネットワークを介して接続されたサーバに設けられていてもよい。

１０…車線変更支援装置、１１…車両状態判断部、１２…操舵支援制御部、１３…方向指示装置、１４…自車位置同定部、１５…位置検出センサ、１６…車速センサ、２０…走行経路情報記憶部、２１…走行経路情報、２２…道路地図情報記憶部、２３…道路地図情報、２４…報知部、３０…障害物検出装置、３１…障害物検出センサ、３５…走行車線位置検出装置、５０…ステアリングシステム、５１…ステアリング制御部、５２…アクチュエータ、１００…自車両、１０１…他車両。

Claims (1)

1. 車両の目的地までの走行経路における分岐点に関する情報である分岐点情報を取得する分岐点情報取得部と、
   運転者の進路変更の意思を判断するとともに、運転者の意図する進路方向を判断する方向指示判断部と、
   前記方向指示判断部による判断結果に応じて操舵装置に支援指令を出力して操舵支援を行う操舵支援制御部と、を備え、
   前記操舵支援制御部は、前記方向指示判断部によって運転者の進路変更の意思が判断され、且つ前記分岐点情報に基づき、運転者の意図する進路方向と異なる方向の分岐路に当該車両が進入すると推定されるとき、進路変更による当該分岐路への進入の難易度を判定し、当該判定した難易度が前記分岐路への進入が困難となるレベルであるときには、前記操舵支援を抑制する車線変更支援装置。

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