JP2015223933A - 車線変更支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両の前方の走行道路上に白線認識低信頼度領域が存在する場合であっても、自車両の車線変更支援を適切に行う。【解決手段】車線変更支援部２００は、車線認識部２０１ａにおける白線の認識結果と距離算出部２０１ｂにおける白線認識低信頼度領域の認識結果とに基づいて、車両Ｘの走行車線から隣接車線への車線変更を支援する車線変更制御部２０４を備える。車線変更制御部２０４は、白線認識低信頼度領域において車両Ｘが走行車線と隣接車線との間の白線を跨がないように、車線変更を支援する。【選択図】図１

Description

本発明の一側面は、車線変更支援装置に関する。

特許文献１には、車両が車線変更を行う際の車両の操舵などの支援（以下「車線変更支援」という）を行う装置が記載されている。また、特許文献１には、車両が走行中の車線に沿って走行するように車両の操舵などの支援（以下「車線維持支援」という）が行われている状態でウィンカスイッチが操作された場合に、車線変更支援を行うことが記載されている。

特開２０１２−２２６３９２号公報 特開２００６−２８２１６８号公報

ここで、車線変更支援は、道路の白線の認識結果に基づいて行われる。このため、白線がかすれており白線認識部によって白線を認識できない場合など、白線の認識の信頼度が低下する場合には、白線の認識結果に基づいた車線変更支援を適切に行うことが困難となる。

そこで、本発明の一側面は、自車両の前方の走行道路上に白線認識低信頼度領域が存在する場合であっても、自車両の車線変更支援を適切に行うことができる車線変更支援装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る車線変更支援装置は、自車両の走行道路の白線を認識する白線認識部と、自車両のドライバの車線変更指示を受け付ける車線変更指示受付部と、白線認識部における白線の認識結果に基づいて、自車両の前方の走行道路上の白線認識低信頼度領域を認識する認識部と、車線変更指示受付部によって車線変更指示が受け付けられた場合、白線認識部における白線の認識結果と認識部における白線認識低信頼度領域の認識結果とに基づいて、自車両の走行車線から隣接車線への車線変更を支援する車線変更支援部と、を備え、車線変更支援部は、白線認識低信頼度領域において自車両が走行車線と隣接車線との間の白線を跨がないように、車線変更を支援する。

本発明の一側面によれば、自車両の前方の走行道路上に白線認識低信頼度領域が存在する場合であっても、車両の車線変更支援を適切に行うことができる。

第一から第三実施形態に係る運転支援装置の概略構成を示す図である。 第一実施形態における車線変更支援の処理の流れを示すフローチャートである。 第二実施形態における車線変更支援の処理の流れを示すフローチャートである。 第三実施形態における車線変更支援の処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（第一実施形態）
第一実施形態について説明する。図１に示すように、車両（自車両）Ｘに搭載される運転支援装置１は、ドライバによる車両Ｘの運転操作を支援する。より詳細には、運転支援装置１は、車線変更支援、及び、車線維持支援を行う。運転支援装置１は、カメラ１０、ウィンカスイッチ２０、車速センサ３０、及び、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０を含んで構成されている。

カメラ１０は、車両Ｘの前方の道路を撮像する。カメラ１０は、車両Ｘの前方の走行道路に加えて、車両Ｘの側方や後方の道路を撮像してもよい。カメラ１０によって撮像された撮像画像は、走行道路の白線を認識するために利用される。カメラ１０に代えて、レーザーレーダーを用いてもよい。カメラ１０によって撮像された撮像画像は、ＥＣＵ４０に入力される。

ウィンカスイッチ２０は、車両Ｘのウィンカ点灯の指示を検出する。ウィンカスイッチ２０は、例えば、車両Ｘのドライバによって操作されるウィンカレバーに取り付けられている。ウィンカスイッチ２０による検出結果は、ＥＣＵ４０に入力される。

車速センサ３０は、車両Ｘの車速を検出する。一例として、車速センサ３０は、車輪速パルスに基づいて車速を検出する。車速センサ３０によって検出された車速は、ＥＣＵ４０に入力される。

ＥＣＵ４０は、物理的には、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを含むコンピュータによって構成されている。ＥＣＵ４０は、機能的には、車線維持支援部１００、及び、車線変更支援部（車線変更支援装置）２００を含んで構成されている。

車線維持支援部１００は、車線維持支援を行う。具体的には、車線維持支援部１００は、車両Ｘが走行中の車線に沿って走行するように、車両Ｘのステアリングを駆動するステアリング駆動部等を制御して操舵の支援を行う。さらに、車線維持支援部１００は、エンジンの出力やブレーキなどを制御してもよい。例えば、車線維持支援部１００は、カメラ１０によって撮像された撮像画像に基づいて白線を認識する。車線維持支援部１００は、認識した白線に基づいて走行車線を認識し、車線維持支援を行うことができる。

車線変更支援部２００は、車線維持支援部１００によって車線維持支援が行われている状態で、ウィンカスイッチ２０が操作されたときに、車線変更支援を行う。具体的には、車線変更支援部２００は、車線変更支援として、車両Ｘが走行中の車線（走行車線）から隣接する別の車線に車線変更するように、ステアリング駆動部等を制御して車線変更の支援を行う。

より詳細には、車線変更支援部２００は、周辺環境検出部２０１、車線変更指示受付部２０２、車線変更条件決定部２０３、及び、車線変更制御部（車線変更支援部）２０４を含んで構成されている。

周辺環境検出部２０１は、車線認識部（白線認識部）２０１ａ、及び、距離算出部（認識部）２０１ｂを含んで構成されている。車線認識部２０１ａは、カメラ１０によって撮像された撮像画像から、車両Ｘの走行道路の白線を認識する。撮像画像から画像認識によって白線を認識する方法については、既存の種々の方法を用いることができる。車線認識部２０１ａは、認識した走行道路の白線に基づいて、車両Ｘが走行する走行車線、走行車線に隣接する車線を認識する。走行車線に隣接する車線には、車線変更を行う際の車線変更先の車線が含まれている。

距離算出部２０１ｂは、車線認識部２０１ａの認識結果に基づいて、車両Ｘの前方の走行道路上の白線認識低信頼度領域を認識する。本実施形態において距離算出部２０１ｂは、カメラ１０によって撮像された撮像画像から白線認識低信頼度領域を認識する。

ここで、白線認識低信頼度領域とは、カメラ等による白線の検出が困難になること等によって、白線を精度良く認識できない走行道路上の領域である。白線認識低信頼度領域として、例えば、白線がかすれている領域、水溜りができている領域、又は、トンネルの出口など照明条件が変化する領域などがある。カメラ１０の代わりにレーザーレーダーを用いた場合には、白線認識低信頼度領域として、例えば、白線がかすれている領域、水溜りができている領域、又は、反射材を含まない塗料で白線が引かれている領域などがある。

距離算出部２０１ｂは、車両Ｘから白線認識低信頼度領域までの距離を算出する。白線認識低信頼度領域までの距離は、例えば、カメラ１０としてステレオカメラを用いる場合には、カメラ１０によって撮像された撮像画像に対して公知の白飛び領域の検出処理を行ったあと、車両Ｘの現在の位置から白飛び領域と走行車線との境界部までの距離を公知の距離算出方法によって求めてもよい。或いは、カメラ１０として単眼カメラを用いる場合には、カメラ１０によって撮像された撮像画像に対して公知の白飛び領域の検出処理を行ったあと、車両Ｘの現在の位置から白飛び領域と走行車線との境界部までの距離をモーションステレオ法などによって求めてもよい。

車線変更指示受付部２０２は、車両Ｘのドライバの車線変更指示を受け付ける。本実施形態において車線変更指示受付部２０２は、ウィンカスイッチ２０の操作に基づいて車線変更指示を受け付ける。

車線変更指示受付部２０２は、車線変更指示から、車線変更を行う方向を認識する。一例として、車線変更指示受付部２０２は、ウィンカスイッチ２０の操作方向に基づいて車線変更を行う方向を認識する。

車線変更条件決定部２０３は、車線変更指示受付部２０２によって車線変更指示が受け付けられた場合、走行車線からドライバが車線変更を指示した隣接車線に車両Ｘが車線変更するように車線変更の支援内容を決定する。車線変更条件決定部２０３は、車線変更指示受付部２０２によって認識された車線変更の方向、車線認識部２０１ａにおける白線の認識結果、及び、距離算出部２０１ｂによって算出された車両Ｘから白線認識低信頼度領域までの距離などに基づいて支援内容を決定する。

車線変更条件決定部２０３において決定される支援内容には、車線変更支援を行う際の支援の開始タイミングなど、車線変更支援を行う際に必要な各種の条件が含まれている。

以下、車線変更条件決定部２０３において決定される車線変更支援の開始タイミングの詳細について説明する。車線変更指示受付部２０２によってドライバの車線変更指示が受け付けられた場合、車線変更条件決定部２０３は、距離算出部２０１ｂによって算出された車両Ｘから白線認識低信頼度領域までの距離、及び、車速センサ３０によって検出された車速などを取得する。車線変更条件決定部２０３は、取得した白線認識低信頼度領域までの距離と車速とに基づいて、車両Ｘが白線認識低信頼度領域に到達するまでの猶予時間Ｔを算出する。

車線変更条件決定部２０３は、猶予時間Ｔが、車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さいか否かを判定する。車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃは、例えば、車速などの各種の条件に基づいて算出してもよく、予め設定された値でもよい。猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さくない場合（猶予時間Ｔが時間Ｔ_ｌｃ以上の場合）、車線変更条件決定部２０３は、車線変更支援がすぐに開始されるように開始タイミングを決定する。一方、猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さい場合、車線変更条件決定部２０３は、白線認識低信頼度領域を車両Ｘが通過した後で車線変更支援が開始されるように開始タイミングを決定する。

このように、車線変更条件決定部２０３は、車両Ｘから白線認識低信頼度領域までの距離に基づいて車線変更の支援内容を決定する。具体的には、車線変更条件決定部２０３は、車両Ｘの車速と、車両Ｘから白線認識低信頼度領域までの距離とに基づいて猶予時間Ｔを算出する。そして車線変更条件決定部２０３は、猶予時間Ｔに基づいて、車線変更の支援内容として支援の開始タイミングを決定する。

車線変更制御部２０４は、車線変更指示受付部２０２によって車線変更指示が受け付けられた場合、車線認識部２０１ａにおける白線の認識結果と、距離算出部２０１ｂにおける白線認識低信頼度領域とに基づいて、車両Ｘの走行車線からドライバが指示した隣接車線への車線変更を支援する。車線変更制御部２０４は、白線認識低信頼度領域において車両Ｘが走行車線と隣接車線との間の白線を跨がないように、車線変更を支援する。

具体的には、車線変更制御部２０４は、車線変更条件決定部２０３によって決定された支援内容などに基づいて、車線変更支援を行う際の車両Ｘの移動軌跡、ステアリングなどの制御目標値などを算出する。車線変更制御部２０４は、算出結果に基づいて、ドライバが車線変更を指示した隣接車線に車線変更するように車両Ｘの各部を制御して、車線変更支援を行う。

次に、車線変更支援部２００によって行われる車線変更支援の処理の流れを説明する。ここでは、車線維持支援部１００によって車線維持支援が行われている状態から、車線変更支援部２００が車線変更支援を行う場合について説明する。図２に示すように、車線認識部２０１ａは、カメラ１０によって撮像された撮像画像から車線を認識する。距離算出部２０１ｂは、カメラ１０によって撮像された撮像画像から白線認識低信頼度領域を認識し、車両Ｘの現在の位置から白線認識低信頼度領域までの距離を算出する（ステップＳ１０１）。

車線変更指示受付部２０２は、ウィンカスイッチ２０の操作に基づいて、車両Ｘのドライバからの車線変更指示の有無を判定する（ステップＳ１０２）。車線変更の指示が無いと判定された場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、車線維持支援部１００は、車線維持支援を続ける（ステップＳ１０７）。一方、車線変更指示有りと判定された場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、車線変更条件決定部２０３は、車両Ｘが白線認識低信頼度領域に到達するまでの猶予時間Ｔが、車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１０３）。猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さい場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、車線変更指示受付部２０２は、ウィンカスイッチ２０の操作に基づいて、車線変更の指示が撤回されたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

車線変更の指示が撤回された場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、車線維持支援部１００は、車線維持支援を続ける（ステップＳ１０７）。一方、車線変更の指示が撤回されていない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、車線変更条件決定部２０３は、車両Ｘが白線認識低信頼度領域を通過したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。この判定は、例えば、車両Ｘから白線認識低信頼度領域までの距離に基づいて行うことができる。車両Ｘが白線認識低信頼度領域を通過していない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、車線変更条件決定部２０３は、車両Ｘが白線認識低信頼度領域を通過するまでステップＳ１０４及びステップＳ１０５の処理を行う。すなわち、車両Ｘが白線認識低信頼度領域を通過するまで、車線変更支援の実行を待機する。これにより、白線認識低信頼度領域において車線変更支援が実行されることが無い。

車両Ｘが白線認識低信頼度領域を通過した場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、車線変更条件決定部２０３は、車線変更支援がすぐに開始されるように車線変更支援の開始タイミングを決定する。車線変更制御部２０４は、車線変更条件決定部２０３によって決定された支援内容などに基づいて、車線変更支援を行う（ステップＳ１０６）。このように、白線認識の信頼度が低下する白線認識低信頼度領域を通過した後で、車線変更支援が実行される。車線変更支援部２００による車線変更支援の終了後、車線維持支援部１００は、車線維持支援を行う（ステップＳ１０７）。

猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さくない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、車線変更条件決定部２０３は、車線変更支援がすぐに開始されるように車線変更支援の開始タイミングを決定する。車線変更制御部２０４は、車線変更条件決定部２０３によって決定された支援内容などに基づいて、車線変更支援を行う（ステップＳ１０６）。猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さくない場合、すなわち、猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃ以上である場合、車両Ｘが白線認識低信頼度領域を通過する前に、車線変更を完了することができる。このため、猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さくない場合、すぐに車線変更支援を行う。

本実施形態は以上のように構成され、車線変更指示受付部２０２によって車線変更指示が受け付けられた場合、車線変更条件決定部２０３は、車線認識部２０１ａにおける白線の認識結果と距離算出部２０１ｂにおける白線認識低信頼度領域の認識結果とに基づいて、車両Ｘの走行車線から隣接車線への車線変更を支援する際の支援内容を決定する。また、車線変更条件決定部２０３は、車両Ｘが白線認識低信頼度領域に到達するまでの猶予時間Ｔが、車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃ以上であるかを判定する。猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃ以上でない場合、車線変更条件決定部２０３は、白線認識低信頼度領域を車両Ｘが通過した後で車線変更支援が開始されるように開始タイミングを決定する。すなわち、車線変更条件決定部２０３は、白線認識低信頼度領域において車両Ｘが走行車線と隣接車線との間の白線を跨がないように開始タイミングを決定する。車線変更制御部２０４は、車線変更条件決定部２０３によって決定された開始タイミングに基づいて、白線認識低信頼度領域を車両Ｘが通過した後で車線変更支援を開始する。

これにより、白線認識低信頼度領域の直前でドライバが車線変更の指示を行っても、白線認識低信頼度領域を通過した後で、走行車線と隣接車線との間の白線を跨ぐように、車線変更支援が実行される。すなわち、白線認識低信頼度領域において車線変更支援が実行されることが無い。従って、車線変更支援中に隣接車線をも逸脱する可能性を抑制できたり、白線認識ができないことにより車線変更支援中に支援が中止される回数を低減できたりするなど、継続的な運転支援を行うことができる。このように、白線認識低信頼度領域が存在する場合であっても、車両Ｘの車線変更支援を適切に行うことができる。

なお、車両Ｘが白線認識低信頼度領域を通過するまで、車線変更支援の実行を待機する間（ステップＳ１０４及びＳ１０５の処理）、運転支援装置１は、待機時間通知部などを用いて、車線変更支援開始までの時間をドライバに通知してもよい。この通知の方法は、ディスプレイに時間を表示してもよく、ＬＥＤなどの点滅周期を調整することで通知してもよく、音声で通知してもよい。これにより、車線変更支援の実行を待機することによってドライバが感じる煩わしさを低減できる。

（第二実施形態）
第二実施形態について説明する。図１に示すように、第二実施形態に係る運転支援装置１Ａは、第一実施形態に係る運転支援装置１の車線変更条件決定部２０３を車線変更条件決定部２０３Ａに変更したものである。以下、第一実施形態と同様の構成要素については同一符号を付して説明を省略し、第一実施形態との相違点を中心に説明する。

車線変更条件決定部２０３Ａは、第一実施形態と同様に、車線変更指示受付部２０２によって車線変更指示が受け付けられた場合、走行車線からドライバが車線変更を指示した隣接車線に車両Ｘが車線変更するように車線変更の支援内容を決定する。車線変更条件決定部２０３Ａは、車線変更指示受付部２０２によって認識された車線変更の方向、車線認識部２０１ａにおける白線の認識結果、及び、距離算出部２０１ｂによって算出された車両Ｘから白線認識低信頼度領域までの距離などに基づいて支援内容を決定する。

より詳細には、車線変更条件決定部２０３Ａは、車線変更指示受付部２０２によってドライバの車線変更指示が受け付けられた場合、車両Ｘが白線認識低信頼度領域に到達するまでの猶予時間Ｔを算出する。車線変更条件決定部２０３Ａは、猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さいか否かを判定する。猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さくない場合（猶予時間Ｔが時間Ｔ_ｌｃ以上の場合）、車線変更条件決定部２０３Ａは、車線変更支援がすぐに開始されるように開始タイミングを決定する。

猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さい場合、車線変更条件決定部２０３Ａは、猶予時間Ｔが車線変更最短時間Ｔ_ｍｉｎよりも小さいか否かを判定する。車線変更最短時間Ｔ_ｍｉｎとは、車線変更を実行するのに必要な時間であって、車両Ｘの乗り心地などを考慮して設定された最短の時間である。車線変更最短時間Ｔ_ｍｉｎは、車両Ｘの乗り心地などを考慮しつつも、車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃより短い時間となるように予め設定された時間としてもよい。

猶予時間Ｔが車線変更最短時間Ｔ_ｍｉｎよりも小さい場合、車線変更条件決定部２０３Ａは、白線認識低信頼度領域を車両Ｘが通過した後で車線変更支援が開始されるように開始タイミングを決定する。一方、猶予時間Ｔが車線変更最短時間Ｔ_ｍｉｎよりも小さくない場合（猶予時間Ｔが車線変更最短時間Ｔ_ｍｉｎ以上の場合）、車線変更条件決定部２０３Ａは、車線変更支援を実行する時間が短くなるように車線変更支援を行う際に必要な条件を変更する。一例として、車線変更条件決定部２０３Ａは、車線変更の目標軌跡演算に用いる条件である車線変更実行時間を、車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも短い時間である猶予時間Ｔに変更することができる。車線変更条件決定部２０３Ａは、車線変更支援を行う際に必要な条件を変更した後、車線変更支援がすぐに開始されるように開始タイミングを決定する。

このように、車線変更条件決定部２０３Ａは、車両Ｘから白線認識低信頼度領域までの距離に基づいて車線変更の支援内容を決定する。具体的には、車線変更条件決定部２０３Ａは、車両Ｘから白線認識低信頼度領域までの距離に基づいて猶予時間Ｔを算出する。そして車線変更条件決定部２０３Ａは、猶予時間Ｔに基づいて、車線変更の支援内容として支援の開始タイミングを決定する。また、車線変更条件決定部２０３Ａは、猶予時間Ｔと車線変更最短時間Ｔ_ｍｉｎとの比較結果に基づいて、車線変更の支援内容として車線変更支援を行う際に必要な条件（例えば、車線変更実行時間）を決定する。

次に、車線変更支援部２００によって行われる車線変更支援の処理の流れを図３を用いて説明する。なお、図２を用いて説明した第一実施形態における処理の流れとの相違点を中心に説明する。ステップＳ２０１からステップＳ２０３の処理は、図２のステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理と同様であり、説明を省略する。

猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さい場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、車線変更条件決定部２０３Ａは、猶予時間Ｔが車線変更最短時間Ｔ_ｍｉｎよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２０４）。猶予時間Ｔが車線変更最短時間Ｔ_ｍｉｎよりも小さくない場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、車線変更条件決定部２０３Ａは、車線変更支援を実行する時間が短くなるように車線変更支援を行う際に必要な条件を変更する。本実施形態では、一例として、車線変更の目標軌跡演算に用いる条件である車線変更実行時間を変更する。車線変更条件決定部２０３Ａは、車線変更支援を行う際に必要な条件を変更した後、車線変更支援がすぐに開始されるように開始タイミングを決定する（ステップＳ２０９）。

車線変更条件決定部２０３Ａによって、車線変更を行う際に必要な条件が変更された後（ステップＳ２０９の処理の後）、車線変更制御部２０４は、ステップＳ２０９で変更された条件などに基づいて、車線変更支援を行う（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０５からステップＳ２０８の処理は、図２のステップＳ１０４からステップＳ１０７の処理と同様であり、説明を省略する。

本実施形態は以上のように構成され、猶予時間Ｔが車線変更最短時間Ｔ_ｍｉｎよりも小さくない場合（猶予時間Ｔが車線変更最短時間Ｔ_ｍｉｎ以上の場合）、車線変更条件決定部２０３Ａは、車線変更支援を実行する時間が短くなるように車線変更支援を行う際に必要な条件を変更する。すなわち、乗り心地が損なわれない範囲で、車線変更が通常時よりも素早く完了するように車線変更支援が行われる。これにより、白線認識低信頼度領域を通過するまで車両Ｘの車線変更支援を待機する頻度が抑制され、ドライバが煩わしさを感じることを抑制できる。このように、白線認識低信頼度領域が存在する場合であっても、車両Ｘの車線変更支援を適切に行うことができる。

（第三実施形態）
第三実施形態について説明する。図１に示すように、第三実施形態に係る運転支援装置１Ｂは、第一実施形態に係る運転支援装置１の車線変更条件決定部２０３及び車線変更制御部２０４を、それぞれ車線変更条件決定部２０３Ｂ及び車線変更制御部２０４Ｂに変更したものである。以下、第一実施形態と同様の構成要素については同一符号を付して説明を省略し、第一実施形態との相違点を中心に説明する。

車線変更条件決定部２０３Ｂは、第一実施形態と同様に、車線変更指示受付部２０２によって車線変更指示が受け付けられた場合、走行車線からドライバが車線変更を指示した隣接車線に車両Ｘが車線変更するように車線変更の支援内容を決定する。車線変更条件決定部２０３Ｂは、車線変更指示受付部２０２によって認識された車線変更の方向、車線認識部２０１ａにおける白線の認識結果、及び、距離算出部２０１ｂによって算出された車両Ｘから白線認識低信頼度領域までの距離などに基づいて支援内容を決定する。車線変更条件決定部２０３Ｂは、車線変更支援中に白線認識低信頼度領域を通過する場合、車両Ｘが白線認識低信頼度領域を超えるまでは走行車線と隣接車線との間の白線を跨がないように、車線変更の支援内容を決定する。

より詳細には、車線変更条件決定部２０３Ｂは、車線変更指示受付部２０２によってドライバの車線変更指示が受け付けられた場合、車両Ｘが白線認識低信頼度領域に到達するまでの猶予時間Ｔを算出する。車線変更条件決定部２０３Ｂは、猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さいか否かを判定する。猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さい場合、車線変更条件決定部２０３Ｂは、白線認識低信頼度領域を車両Ｘが通過するときの車線逸脱余裕時間（ＴＬＣ：Time to Line Crossing）が予め定められた閾値以上となるように、車線変更の支援内容を決定する。

具体的には、一例として、車線変更条件決定部２０３Ｂは、車線変更の支援内容として、車線変更の目標軌跡演算に用いる条件の車線変更実行時間を決定する。車線変更実行時間の決定処理の一例を説明する。車線変更実行時間として、例えば、４秒、６秒、８秒が予め設定されている。車線変更条件決定部２０３Ｂは、車線変更制御部２０４Ｂで用いられる車線変更支援を行う際の目標値の演算式を用いて、車線変更実行時間を４秒、６秒、８秒とした場合における、白線認識低信頼度領域を通過するときのそれぞれの車線逸脱余裕時間を式（１）及び式（２）を用いて算出する。

ここで、「Ｔ」は、白線認識低信頼度領域までの猶予時間である。「Ｖ」は、車両Ｘの車速である。「θ_ｔｇｔ（Ｔ）」は、時刻Ｔ（白線認識低信頼度領域を通過する時刻）における車線変更支援の目標ヨー角である。「Ｖ_{ｙ＿ｔｇｔ}（Ｔ）」は、時刻Ｔにおける車線変更支援の目標横速度である。「Ｙ_ｔｇｔ（Ｔ）」は、時刻Ｔにおける車線変更支援の目標横位置である。「ＴＬＣ（Ｔ）」は、時刻Ｔにおける車線逸脱余裕時間である。

車線逸脱余裕時間の算出後、車線変更条件決定部２０３Ｂは、車線変更実行時間が４秒、６秒、８秒の場合の車線逸脱余裕時間と、予め定められた車線逸脱余裕時間の閾値とを比較する。ここで、通常時の車線変更実行時間は６秒であるとする。この場合、車線変更実行時間を４秒、６秒、８秒とした場合の車線逸脱余裕時間が予め定められた閾値以上となる車線変更実行時間が８秒だけであれば、車線変更実行時間を８秒として決定する。車線変更実行時間を４秒、６秒、８秒とした場合の車線逸脱余裕時間が全て予め定められた車線逸脱余裕時間の閾値以上であれば、車線変更実行時間を通常時の６秒として決定する。車線変更条件決定部２０３Ｂは、車線変更実行時間の決定後、車線変更支援がすぐに開始されるように開始タイミングを決定する。

猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さくない場合（猶予時間Ｔが時間Ｔ_ｌｃ以上の場合）、車線変更条件決定部２０３Ｂは、車線変更支援がすぐに開始されるように開始タイミングを決定する。この場合、例えば、車線変更実行時間は通常時の６秒となる。

このように、車線変更条件決定部２０３Ｂは、車両Ｘから白線認識低信頼度領域までの距離に基づいて車線変更の支援内容を決定する。具体的には、車線変更条件決定部２０３Ｂは、車両Ｘから白線認識低信頼度領域までの距離に基づいて猶予時間Ｔを算出する。そして車線変更条件決定部２０３Ｂは、猶予時間Ｔと車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃとの比較結果に基づいて、車線変更の支援内容として車線変更支援を行う際に必要な条件（例えば、車線変更実行時間）を決定する。

車線変更制御部（車線変更支援部）２０４Ｂは、車線変更指示受付部２０２によって車線変更指示が受け付けられた場合、車線認識部２０１ａにおける白線の認識結果と、距離算出部２０１ｂにおける白線認識低信頼度領域とに基づいて、車両Ｘの走行車線からドライバが指示した隣接車線への車線変更を支援する。車線変更制御部２０４Ｂは、白線認識低信頼度領域において車両Ｘが走行車線と隣接車線との間の白線を跨がないように、車線変更を支援する。

具体的には、車線変更制御部２０４Ｂは、車線変更条件決定部２０３Ｂにおいて決定された車線変更実行時間などに基づいて、車線変更支援を行う際の車両Ｘの移動軌跡、ステアリングなどの制御目標値などを算出し、車線変更支援を行う。車線変更制御部２０４Ｂは、例えば、車線変更支援中に白線認識低信頼度領域を通過する場合、白線認識低信頼度領域を通過している間、車両Ｘの操舵角を保持する。なお、車線変更制御部２０４Ｂは、例えば、操舵角を保持する際に、車線認識部２０１ａによって認識された白線認識低信頼度領域の認識結果を用いる。車線変更制御部２０４Ｂは、車両Ｘが白線認識低信頼度領域を通過した後、車線変更条件決定部２０３Ｂで決定された車線変更実行時間などの支援内容に基づいて、走行車線と隣接車線との間の白線を跨いで隣接車線へ車両Ｘを移動させる。

次に、車線変更支援部２００によって行われる車線変更支援の処理の流れを図４を用いて説明する。なお、図２を用いて説明した第一実施形態における処理の流れとの相違点を中心に説明する。ステップＳ３０１からステップＳ３０３の処理は、図２のステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理と同様であり、説明を省略する。

猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さい場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、白線認識低信頼度領域を車両Ｘが通過するときの車線逸脱余裕時間が予め定められた閾値以上となるように、車線変更実行時間を決定する（ステップＳ３０４）。車線変更実行時間がステップＳ３０４で決定された場合、車線変更制御部２０４Ｂは、決定された車線変更実行時間などに基づいて、車線変更支援を行う（ステップＳ３０５）。一方、猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さくない場合（ステップＳ３０３：ＮＯ）、車線変更制御部２０４Ｂは、通常時の車線変更実行時間などに基づいて、車線変更支援を行う（ステップＳ３０５）。

車線変更制御部２０４Ｂは、車線変更支援が継続中か否かを判定する（ステップＳ３０６）。車線変更支援が継続中である場合（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）、車線変更制御部２０４Ｂは、白線認識低信頼度領域を通過中であるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。車両Ｘが白線認識低信頼度領域を通過中である場合（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）、車線変更制御部２０４Ｂは、車両Ｘの操舵角を保持する。車線変更制御部２０４Ｂは、車両Ｘが白線認識低信頼度領域を通過したと判定するまで、操舵角の保持を継続する。

白線認識低信頼度領域を通過したと判定すると（ステップＳ３０７：ＮＯ）、車線変更制御部２０４Ｂは、車線変更条件決定部２０３Ｂで決定された車線変更実行時間などに基づいて、通常の車線変更支援を行う（ステップＳ３０５）。車線変更制御部２０４Ｂによって車線変更支援が終了したと判定されると（ステップＳ３０６：ＮＯ）、車線維持支援部１００は、車線維持支援を行う（ステップＳ３０９）。

本実施形態は以上のように構成され、白線認識低信頼度領域までの猶予時間Ｔが車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃよりも小さい場合、車線変更条件決定部２０３Ｂは、白線認識低信頼度領域を車両Ｘが通過するときの車線逸脱余裕時間が予め定められた閾値以上となるように、車線変更の支援内容を決定する。車両Ｘが白線認識低信頼度領域を通過中の場合、車線変更制御部２０４Ｂは、操舵角を保持する。これにより、白線認識低信頼度領域を通過するまで車両Ｘの車線変更支援を待機することなく車線変更支援が実行され、ドライバが煩わしさを感じることを抑制できる。このように、白線認識低信頼度領域が存在する場合であっても、車両Ｘの車線変更支援を適切に行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、第一から第三実施形態では、カメラ１０によって撮像された撮像画像に基づいて白線認識低信頼度領域を認識したが、カメラ１０及び上記で一例として示したレーザーレーダー以外を用いて認識してもよい。例えば、白線認識の信頼度が低下する可能性のあるトンネルの出口などの情報を予め有する地図データと、ＧＰＳ（Global Positioning System）によって検出した車両Ｘの位置とに基づいて、白線認識低信頼度領域を認識してもよい。白線認識低信頼度領域の位置情報を車車間通信によって先行車などから取得してもよい。車両Ｘが過去に走行した際に白線を認識できなかった領域を白線認識低信頼度領域として記憶しておいてもよい。これらによれば、遠方からの検出が困難となる白線のかすれが存在する場合、及び、天候により道路状況が変化する場合などがあっても、白線認識低信頼度領域を適切に認識できる。

第一から第三実施形態において車線変更指示受付部２０２は、ウィンカスイッチ２０の操作の有無に基づいて、車線変更の指示の有無等を検出したが、ウィンカスイッチ２０の操作の有無以外の方法を用いてもよい。例えば、車線変更指示受付部２０２は、車線変更の指示又は撤回の指示を入力するための専用のスイッチの操作の有無に基づいて、車線変更の指示又は撤回を検出してもよい。車線変更指示受付部２０２は、車両Ｘのドライバの発話内容を認識することで、車線変更の指示又は撤回を検出してもよい。

第一から第三実施形態において車線変更条件決定部２０３，２０３Ａ及び２０３Ｂは、車両Ｘが白線認識低信頼度領域に到達するまでの猶予時間Ｔを用いて車線変更支援の支援内容を決定した。この猶予時間Ｔに代えて、猶予時間Ｔと車両Ｘの車速と基づいて得られる猶予距離Ｌを用いて支援内容を決定してもよい。同様に、車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃに代えて、車線変更に必要な時間Ｔ_ｌｃと車両Ｘの車速と基づいて得られる車線変更に必要な距離Ｌ_ｌｃを用いて支援内容を決定してもよい。同様に、第二実施形態において、車線変更最短時間Ｔ_ｍｉｎに代えて、車線変更最短時間Ｔ_ｍｉｎと車両Ｘの車速と基づいて得られる車線変更最短距離Ｌ_ｍｉｎを用いて支援内容を決定してもよい。

第三実施形態において、車線逸脱余裕時間が予め定められた閾値以上であるか否かに基づいて車線変更実行時間を決定したが、車線逸脱余裕時間以外の値に基づいて車線変更実行時間を決定してもよい。例えば、白線に対する車両Ｘの傾きであるヨー角、又は、車線の幅方向の中央からの横偏差を用いてもよい。

２００…車線変更支援部（車線変更支援装置）、２０１ａ…車線認識部（白線認識部）、２０１ｂ…距離算出部（認識部）、２０２…車線変更指示受付部、２０３，２０３Ａ，２０３Ｂ…車線変更条件決定部、２０４，２０４Ｂ…車線変更制御部（車線変更支援部）、Ｘ…車両（自車両）。

Claims (1)

1. 自車両の走行道路の白線を認識する白線認識部と、
   前記自車両のドライバの車線変更指示を受け付ける車線変更指示受付部と、
   前記白線認識部における前記白線の認識結果に基づいて、前記自車両の前方の前記走行道路上の白線認識低信頼度領域を認識する認識部と、
   前記車線変更指示受付部によって車線変更指示が受け付けられた場合、前記白線認識部における前記白線の認識結果と前記認識部における前記白線認識低信頼度領域の認識結果とに基づいて、前記自車両の走行車線から隣接車線への車線変更を支援する車線変更支援部と、
   を備え、
   前記車線変更支援部は、前記白線認識低信頼度領域において前記自車両が前記走行車線と前記隣接車線との間の白線を跨がないように、前記車線変更を支援する、
   車線変更支援装置。

Images