JP2018045547A - 車線変更支援装置および車線変更支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より早いタイミングで後側方の他車両の存在を通知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において、自車両情報取得部１２は、自車両の車速の情報を含む自車両情報を取得する。後側方情報取得部１３は、自車両の後側方に他車両が存在するか否かの情報、ならびに、自車両の後側方に存在する他車両の自車両に対する相対位置および相対速度の情報を含む後側方情報を取得する。現在車線変更要注意度判定部１４は、自車両情報および後側方情報から、現在の車線変更要注意度を判定する。将来車線変更要注意度推定部１５は、自車両情報および後側方情報から、将来の車線変更要注意度を推定する。通知処理部１６は、通知装置２０を用いて、現在の車線変更要注意度および将来の車線変更要注意度を運転者に通知する。【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。

車両の走行中に、車両の後側方に他車両が存在するか否かを判断し、他車両の存在が検出されればその存在を運転者に警告する車両システムが提案されている。例えば、特許文献１には、運転者がウィンカレバーを操作したときに、車両の後側方の他車両の存在を運転者に警告する車両周辺認知支援システムが提案されている。

特開２０１０−７３１３４号公報

特許文献１のシステムは、運転者がウィンカレバーを操作したタイミングで、後側方の他車両の存在を警告する。しかし、通常、運転者がウィンカレバーを操作するタイミングは、運転者がすでに車線変更の意思を持ち、車線変更のための動作を開始した後である。よって、運転者が車線変更のための動作を開始した後に、後側方の他車両の存在が警告されると、運転者が急な判断や急な操作を行う必要が生じるおそれがある。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、より早いタイミングで後側方の他車両の存在を通知できる車線変更支援装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車線変更支援装置は、自車両の車速の情報を含む自車両情報を取得する自車両情報取得部と、前記自車両の後側方に他車両が存在するか否かの情報、ならびに、前記自車両の後側方に存在する他車両の前記自車両に対する相対位置および相対速度の情報を含む後側方情報を取得する後側方情報取得部と、前記自車両情報および前記後側方情報から、現在の車線変更要注意度を判定する現在車線変更要注意度判定部と、前記自車両情報および前記後側方情報から、将来の車線変更要注意度を推定する将来車線変更要注意度推定部と、前記自車両の運転者に情報を通知する通知装置を用いて、前記現在の車線変更要注意度および前記将来の車線変更要注意度を前記運転者に通知する通知処理部と、を備えるものである。

本発明に係る車線変更支援装置は、現在の車線変更要注意度だけでなく、将来の車線変更要注意度も運転者に通知するため、より早いタイミングで後側方の他車両の存在を運転者に知らせることができる。

実施の形態１に係る車線変更支援システムの構成を示すブロック図である。 現在の車線変更要注意度の判定方法の例を説明するための図である。 現在の車線変更要注意度の判定方法の例を説明するための図である。 将来の車線変更要注意度の推定方法の例を説明するための図である。 将来の車線変更要注意度の推定方法の例を説明するための図である。 通知装置の構成の例を示す図である。 表示通知器の構成の例を示す図である。 表示通知器の構成の例を示す図である。 実施の形態１に係る車線変更支援装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る車線変更支援装置の変形例を示すブロック図である。 車線変更支援装置のハードウェア構成の例を示す図である。 車線変更支援装置のハードウェア構成の例を示す図である。 実施の形態２に係る車線変更支援システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る車線変更支援装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る車線変更支援装置の変形例を示すブロック図である。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る車線変更支援システムの構成を示すブロック図である。当該車線変更支援システムは、車両に搭載されており、車線変更支援装置１０とそれに接続された通知装置２０とから構成される。以下、当該車線変更支援システムが搭載された車両を「自車両」といい、それ以外の車両を「他車両」という。

図１に示すように、車線変更支援装置１０は、走行車線情報取得部１１、自車両情報取得部１２、後側方情報取得部１３、現在車線変更要注意度判定部１４、将来車線変更要注意度推定部１５および通知処理部１６を含む構成となっている。

走行車線情報取得部１１は、自車両が走行中の道路の車線数の情報、および、自車両が走行中の車線の情報を含む「走行車線情報」を取得する。走行車線情報は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）などの衛星測位システムを利用して求めた自車両の現在位置と、各道路の車線の情報を含む地図データとから求めることができる。

走行車線情報は、現在位置の検出手段と地図データとを備えるナビゲーションシステムでも求めることができる。本実施の形態では、走行車線情報取得部１１には現在位置の検出手段および地図データを持たせず、走行車線情報取得部１１が、自車両に搭載されたナビゲーションシステム（不図示）から走行車線情報を取得するものとする。また、走行車線情報取得部１１は、ナビゲーション機能（アプリケーションプログラム）を持つ携帯端末（例えば、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、スマートフォンなど）から走行車線情報を取得することもできる。

自車両情報取得部１２は、自車両の状態を示す情報である「自車両情報」を取得する。自車両情報には、少なくとも自車両の車速の情報が含まれていればよい。自車両情報取得部１２は、自車両の車速の情報を、車速センサから直接取得してもよいし、例えばブレーキＥＣＵ（Electronic Control Unit）など、車速センサを管理するＥＣＵから取得してもよい。また、自車両情報には、自車両の車速の情報以外にも、操舵トルク、ウィンカレバーの操作状態、横Ｇ（横加速度）、ヨーレートなどの情報が含まれていてもよい。

後側方情報取得部１３は、自車両の後側方に他車両が存在するか否かの情報、ならびに、自車両の後側方に存在する他車両の自車両に対する相対位置および相対速度の情報を含む「後側方情報」を取得する。後側方情報取得部１３は、自車両が備えるミリ波レーダ、後側方カメラ、ソナーセンサまたはＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）センサなどの周辺検出装置が出力する各種のデータを解析することによって、後側方情報を得ることができる。後側方情報取得部１３が使用する周辺検出装置は、上記のミリ波レーダ、後側方カメラ、ソナーセンサおよびＬＩＤＡＲのうちの複数であってもよい。複数の周辺検出装置を用いることで、後側方情報の精度を高めることができると共に、例えば雨や汚れで一部の周辺検出装置が正常に機能しなくなっても他の周辺検出装置のデータを用いて後側方情報を求めることが可能になる。

後側方情報には、自車両の右後側方についての後側方情報（「右側の後側方情報」という）と、自車両の左後側方についての後側方情報（「左側の後側方情報」という）とがある。後側方情報取得部１３は、常に右側の後側方情報と左側の後側方情報の両方を取得してもよいし、走行車線情報取得部１１が取得する走行車線情報に応じて、右側の後側方情報を取得するか、左側の後側方情報を取得するか、その両方を取得するかを切り替えてもよい。すなわち、後側方情報取得部１３は、走行車線情報に基づいて、自車両の右側および左側に車線変更可能な車線が存在するかを確認し、自車両の車線変更可能な車線が存在する側の後側方情報のみを取得するとよい。

例えば、自車両が片側２車線の道路の左側車線を走行中のときは、左側へ車線変更する可能性が無いため、後側方情報取得部１３は右側の後側方情報のみを取得するとよい。逆に、自車両が片側２車線の道路の右側車線を走行中のときは、右側へ車線変更する可能性が無いため、後側方情報取得部１３は左側の後側方情報のみを取得するとよい。さらに、自車両が片側３車線の道路の中央車線を走行中のときは、右側と左側の両方に車線変更する可能性があるため、後側方情報取得部１３は右側の後側方情報と左側の後側方情報の両方を取得するとよい。また、自車両が片側１車線の道路や車線が１つしかない道路を走行中のときは、車線変更する可能性が無いため、後側方情報取得部１３は後側方情報の取得を停止してもよい。

現在車線変更要注意度判定部１４は、自車両情報取得部１２が取得した自車両情報と、後側方情報取得部１３が取得した後側方情報とから、現在の「車線変更要注意度」を判定する。ここで、車線変更要注意度は、自車両を車線変更するときに運転者が他車両に払うべき注意の程度であり、自車両の後側方に他車両が存在するときは車線変更要注意度が高くなり、自車両の後側方に他車両が存在しないときは車線変更要注意度が低くなる。なお、現在車線変更要注意度判定部１４は、右側の後側方情報から右側の車線変更要注意度を求め、左側の後側方情報から左側の車線変更要注意度を求めるが、以下では簡単のため、右側の車線変更要注意度と左側の車線変更要注意度とを区別せずに説明する。

現在車線変更要注意度判定部１４が車線変更要注意度を判定する方法としては、例えば、図２に示すように、自車両１の位置を基準にして定められる後側方範囲Ａ１内に、他車両２が存在するかどうかを確認する方法が考えられる。後側方範囲Ａ１内に他車両２が存在した場合、現在車線変更要注意度判定部１４は、現在の車線変更要注意度を高レベルと判定し、後側方範囲Ａ１内に他車両２が存在しない場合には、現在車線変更要注意度判定部１４は、現在の車線変更要注意度を低レベルと判定する。

図２では、現在の車線変更要注意度が高レベルと低レベルの２段階の値をとる例を示したが、現在の車線変更要注意度が３段階以上の値をとるようにしてもよい。例えば、図３に示すように、現在車線変更要注意度判定部１４が、自車両の後側方に位置する他車両の自車両に対する相対速度および相対距離から、車線変更要注意度を判定してもよい。図３の例では、現在の車線変更要注意度としてレベル１〜５の５段階を規定しており、他車両の相対距離が近いほど、また、他車両の相対速度が高いほど、現在車線変更要注意度判定部１４が現在の車線変更要注意度を高く見積もるようにしている。なお、図３において、相対速度は、他車両の車速が自車両の車速よりも速いときに正の値になるものとする。

将来車線変更要注意度推定部１５は、自車両情報取得部１２が取得した自車両情報と、後側方情報取得部１３が取得した後側方情報とから、将来の車線変更要注意度を推定する。将来の車線変更要注意度は、Ｎ秒後の車線変更要注意度を予測した値である。

将来車線変更要注意度推定部１５が将来の車線変更要注意度を推定する方法としては、例えば、他車両の自車両に対する相対速度および相対距離から、図４に示すように、Ｎ秒後の自車両１の位置を基準にして定められる後側方範囲Ａ２内に、他車両２が存在するかどうかを予測する方法が考えられる。後側方範囲Ａ２内に他車両２が存在すると予測される場合、将来車線変更要注意度推定部１５は、Ｎ秒後の車線変更要注意度を高レベルと判定する。後側方範囲Ａ２内に他車両２が存在しないと予測される場合にはＮ秒後の車線変更要注意度を低レベルと判定する。

将来車線変更要注意度推定部１５がＮ秒後の車線変更要注意度を推定するとき、Ｎの値は複数あってもよい。例えば、将来車線変更要注意度推定部１５が、５秒後の車線変更要注意度と、１０秒後の車線変更要注意度と、１５秒後の車線変更要注意度を推定するようにしてもよい。また例えば、Ｎ秒後の車線変更要注意度を、０＜Ｎ＜１５の範囲での連続的な値として求めてもよい。

また、将来の車線変更要注意度も３段階以上の値をとるようにしてもよい。例えば、図５に示すように、将来車線変更要注意度推定部１５が、他車両の自車両に対する相対速度および相対距離から、Ｎ秒後の自車両の後側方に位置する他車両の、Ｎ秒後の自車両に対する相対速度および相対距離を予測し、その予測結果に基づいて、Ｎ秒後の車線変更要注意度を判定してもよい。図５の例では、Ｎ秒後の車線変更要注意度としてレベル１〜５の５段階を規定しており、Ｎ秒後の他車両の相対距離が近いほど、また、Ｎ秒後の他車両の相対速度が高いほど、将来車線変更要注意度推定部１５がＮ秒後の車線変更要注意度を高く見積もるようにした例である。なお、図５においても、相対速度は、他車両の車速が自車両の車速よりも速いときに正の値になるものとする。

なお、Ｎ秒後の他車両の自車両に対する相対距離および相対速度を予測する際、自車両および他車両の車速は一定（現在と同じ値）と仮定してもよいし、加減速を考慮して車速の変化を予測してもよい。また、自車両および他車両の車速変化パターンを学習し、その車速変化パターンに基づいて、Ｎ秒後の他車両の自車両に対する相対距離および相対速度を予測してもよい。

通知処理部１６は、現在車線変更要注意度判定部１４が判定した現在の車線変更要注意度および将来車線変更要注意度推定部１５が推定した将来の車線変更要注意度を、通知装置２０を通して運転者に通知するための処理を行う。

例えば、後側方情報取得部１３が、常に右側の後側方情報と左側の後側方情報の両方を取得する構成の場合、通知処理部１６には、右側の現在および将来の車線変更要注意度と、左側の現在および将来の車線変更要注意度とが常に入力される。その場合、通知処理部１６は、走行車線情報取得部１１が取得した走行車線情報に基づいて、どの方向の車線変更要注意度を運転者に通知するかを切り替えるとよい。すなわち、通知処理部１６は、走行車線情報に基づいて自車両の右側および左側に車線変更可能な車線が存在するかを確認し、自車両の車線変更可能な車線が存在する側の現在および将来の車線変更要注意度のみを運転者に通知するとよい。

例えば、自車両が片側２車線の道路の左側車線を走行中のとき、通知処理部１６は、右側の現在および将来の車線変更要注意度のみを運転者に通知するとよい。逆に、自車両が片側２車線の道路の右側車線を走行中のときは、通知処理部１６は、左側の現在および将来の車線変更要注意度のみを運転者に通知するとよい。さらに、自車両が片側３車線の道路の中央車線を走行中のときは、通知処理部１６は、右側と左側の両方についての現在および将来の車線変更要注意度を運転者に通知するとよい。また、自車両が片側１車線の道路や車線が１つしかない道路を走行中のときは、通知処理部１６が、現在および将来の車線変更要注意度の通知を停止するとよい。

また、通知処理部１６は、将来車線変更要注意度推定部１５が、将来の車線変更要注意度を複数推定する場合（例えば、５秒後、１０秒後、１５秒後それぞれの車線変更要注意度を推定するような場合）には、それらを同時または連続的に運転者に通知するとよい。通知処理部１６は、通知装置２０が複数の通知手段を有していれば、どの通知手段を用いてどのような通知を行うかを制御する。状況に応じて通知の方法やタイミングを切り替えることで、運転者が認識しやすい通知を行うことができる。

また、自車両情報取得部１２が取得する自車両情報に、車速や操舵トルク、ウィンカレバー操作情報、横Ｇ、ヨーレートなどが含まれている場合、通知処理部１６が、それらの情報に基づいて通知の方法を変化させてもよい。例えば、運転者が実際に車線変更を行っている状況では、将来の車線変更要注意度の通知を止めて、現在の車線変更要注意度のみを運転者に分かり易く伝えるようにしてもよい。また、通知処理部１６が、運転者の状態を監視するドライバモニタ（不図示）から取得される情報から、運転者が車線変更をする意思を持っているか否かを判定し、運転者が車線変更の意志を持っていないと判定されたときには、現在の車線変更要注意度よりも将来の車線変更要注意度を重点的に通知するようにしてもよい。

図６は、通知装置２０の構成の例を示す図である。この例では、通知装置２０は、表示によって通知を行う表示通知器２１と、音によって通知を行う音声通知器２２と、振動によって通知を行う振動通知器２３とを備えている。

表示通知器２１は、インストルメントパネルやバックミラー、ドアミラー、ピラーなど、運転者から見える位置に設けられる表示器によって構成される。表示器としては、ＬＥＤなどの発光素子でもよいし、液晶表示装置でもよいし、運転者の視野に直接画像を表示できるＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）でもよい。

図７および図８は、表示通知器２１の構成例を示す図であり、自車両のフロントピラー４０に表示通知器２１を設けた例を示している。なお、図７および図８においては、フロントピラー４０の位置を分かり易くするためにドアミラー４１を描いている。

図７は、フロントピラー４０に、現在の車線変更要注意度を表示する第１表示部２１ａと、将来の（Ｎ秒後の）車線変更要注意度を表示する第２表示部２１ｂとから成る表示通知器２１を設けた例である。第１表示部２１ａおよび第２表示部２１ｂは、それぞれ現在および将来の車線変更要注意度を色で表示する。第１表示部２１ａおよび第２表示部２１ｂは、例えば車線変更要注意度が高ければ赤色に発光し、低ければ青色に発光することで、現在および将来の車線変更要注意度の高さを表現する。ここでは、現在の車線変更要注意度を表示する第１表示部２１ａを運転手から見て手前側（上側）、将来の車線変更要注意度を表示する第２表示部２１ｂを奥側（下側）に配置することで、第１表示部２１ａが示す情報と第２表示部２１ｂが示す情報との、時間的な前後関係を直感的に認識できるようにしている。

将来車線変更要注意度推定部１５が、将来の車線変更要注意度を複数推定する場合、その数に応じて表示部の数を増やすとよい。図８は、フロントピラー４０に、現在の車線変更要注意度を表示する第１表示部２１ａと、５秒後の車線変更要注意度を表示する第２表示部２１ｂと、１０秒後の車線変更要注意度を表示する第３表示部２１ｃとから成る表示通知器２１を設けた例である。また、将来車線変更要注意度推定部１５が、将来の車線変更要注意度を、一定の長さを持つ連続的な値として推定する場合、例えば表示通知器２１を液晶表示装置で構成し、車線変更要注意度の連続的な値を色のグラデーションで表示するようにしてもよい。

また、フロントピラー４０は車両の左右のそれぞれに存在するため、表示通知器２１を左右のフロントピラー４０のそれぞれに設け、右側の車線変更要注意度の通知は右側のフロントピラー４０に設けた表示通知器２１で行い、左側の車線変更要注意度の通知は左側のフロントピラー４０に設けた表示通知器２１で行うとよい。運転者は、それらの表示通知器２１のそれぞれが、右側の車線変更要注意度を表示しているのか、左側の車線変更要注意度を表示しているのかを、直感的に判断できる。

図７および図８では、フロントピラー４０に表示通知器２１を設けた例を示したが、表示通知器２１の位置は、例えば、インストルメントパネル、バックミラー、ドアミラー、ＨＵＤが画像を投影するフロントガラスなど、運転者が視認できれば任意の位置でよい。複数箇所に表示通知器２１を設け、例えば、フロントピラーで将来の車線変更要注意度を通知し、ドアミラーで現在の車線変更要注意度を通知するなどしてもよい。

次に、音声通知器２２について説明する。音声通知器２２は、様々な音声を出力可能なスピーカでもよいし、特定の周波数帯の音のみを出力するブザーであってもよい。音声によって現在および将来の車線変更要注意度を通知する場合、先に現在の車線変更要注意度を通知して、その後将来の車線変更要注意度を通知するとよい。また、車線変更要注意度の高いタイミングを運転者に通知して、そのタイミングでの車線変更を抑止させるようにしてもよいし、逆に、車線変更要注意度の低いタイミングを運転者に通知して、そのタイミングでの車線変更を促すようにしてもよい。また、ブザーで通知する場合は、車線変更要注意度が低ければ低い音、高ければ高い音というように、音の高さで車線変更要注意度のレベルを表現するとよい。

次に、振動通知器２３について説明する。振動通知器２３は、ハンドルやシートなど運転者が接触する箇所を振動させることによって通知を行う振動発生装置である。振動で車線変更要注意度を通知する場合、例えば、振動の振幅や周波数で車線変更要注意度の高さを表現することができる。例えば、車線変更要注意度が高いことを通知するときには振動の振幅を大きくし、車線変更要注意度が低いことを通知するときには振動の振幅を小さくするとよい。また、ハンドルやシートの右側部分の振動で右側の車線変更要注意度を通知し、左側部分の左側の車線変更要注意度を通知することなどが考えられる。また、ハンドルの振動で現在の車線変更要注意度を表現し、シートの振動で将来の車線変更要注意度を表現するなどとしてもよい。

図６では、通知装置２０が、通知手段として表示通知器２１、音声通知器２２および振動通知器２３を備える例を示したが、通知装置２０はそれらのうちの１つ以上を有していればよい。例えば、通知装置２０の通知手段を１つだけにすると、運転者への情報伝達を１本化でき、システムを簡素化できる。複数の通知手段を合わせれば、運転者への通知をより確実に行うことができる。また、例えば現在の車線変更要注意度は音声で通知し、将来の車線変更要注意度は表示で通知するなど、通知の種類によって通知手段を切り替えれば、運転者が通知の種類を識別しやすくなる。

図９は、実施の形態１に係る車線変更支援装置１０の動作を示すフローチャートである。図９のフローは、自車両が走行を開始すると実行される。

自車両が走行を開始すると、走行車線情報取得部１１が走行車線情報を取得する（ステップＳ１０１）。また、自車両情報取得部１２が自車両情報を取得する（ステップＳ１０２）。さらに、後側方情報取得部１３が後側方情報を取得する（ステップＳ１０３）。

次に、現在車線変更要注意度判定部１４は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３で取得された走行車線情報、自車両情報および後側方情報に基づいて、現在の車線変更要注意度を判定する（ステップＳ１０４）。また、将来車線変更要注意度推定部１５は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３で取得された走行車線情報、自車両情報および後側方情報に基づいて、将来の車線変更要注意度を推定する（ステップＳ１０５）。

そして、通知処理部１６が、通知装置２０を制御して、ステップＳ１０４で判定された現在の車線変更要注意度およびステップＳ１０５で推定された将来の車線変更要注意度を運転者に通知し（ステップＳ１０６）、その後ステップＳ１０１へ戻る。以上の動作は、自車両が走行している間、繰り返し実行される。

本実施の形態に係る車線変更支援装置１０によれば、現在の車線変更要注意度だけでなく、将来の車線変更要注意度も運転者へ通知することで、より早いタイミングで後側方の他車両の存在を運転者に知らせることができる。それにより、運転者は、いつ車線変更を行うのが容易であるかを前もって判断でき、スムーズに車線変更することができる。

なお、上記の説明では、現在車線変更要注意度判定部１４における現在の車線変更要注意度の判定処理や、将来車線変更要注意度推定部１５における将来の車線変更要注意度の推定処理、あるいは、通知処理部１６における車線変更要注意度の提示処理において、自車両情報取得部１２が取得する走行車線情報を利用していた。しかし、例えば、車線変更支援装置１０に走行車線情報を提供するナビゲーション装置や携帯端末が接続されていない場合など、走行車線情報取得部１１が走行車線情報を取得できない場合には、走行車線情報を用いずに各処理を行ってもよい。

言い換えれば、図１０のように、車線変更支援装置１０から走行車線情報取得部１１を省略し、システムの簡素化してもよい。その場合、例えば、車載カメラなどで自車両が車線変更可能な車線を検出してもよい。しかし、車線変更可能な車線を認識できなければ、現在車線変更要注意度判定部１４および将来車線変更要注意度推定部１５は、常に左右両方の車線変更要注意度を判定し、通知処理部１６は、常に左右両方の車線変更要注意度を運転者に通知するようにするとよい。

図１１および図１２は、それぞれ車線変更支援装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。図１に示した車線変更支援装置１０の各要素（走行車線情報取得部１１、自車両情報取得部１２、後側方情報取得部１３、現在車線変更要注意度判定部１４、将来車線変更要注意度推定部１５および通知処理部１６（走行車線情報取得部１１は省略可））は、例えば図１１に示す処理回路５０により実現される。すなわち、処理回路５０は、自車両情報を取得する自車両情報取得部１２と、後側方情報を取得する後側方情報取得部１３と、自車両情報および後側方情報から、現在の車線変更要注意度を判定する現在車線変更要注意度判定部１４と、自車両情報および後側方情報から、将来の車線変更要注意度を推定する将来車線変更要注意度推定部１５と、通知装置２０を用いて現在の車線変更要注意度および将来の車線変更要注意度を運転者に通知する通知処理部１６と、を備える。処理回路５０には、専用のハードウェアが適用されてもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、Digital Signal Processor）が適用されてもよい。

処理回路５０が専用のハードウェアである場合、処理回路５０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものなどが該当する。車線変更支援装置１０の各要素の機能のそれぞれは、複数の処理回路で実現されてもよいし、それらの機能がまとめて一つの処理回路で実現されてもよい。

図１２は、処理回路５０がプロセッサを用いて構成されている場合における車線変更支援装置１０のハードウェア構成を示している。この場合、車線変更支援装置１０の各要素の機能は、ソフトウェア等（ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェア）との組み合わせにより実現される。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリ５２に格納される。処理回路５０としてのプロセッサ５１は、メモリ５２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、車線変更支援装置１０は、処理回路５０により実行されるときに、自車両情報を取得する処理と、後側方情報を取得する処理と、自車両情報および後側方情報から現在の車線変更要注意度を判定する処理と、自車両情報および後側方情報から将来の車線変更要注意度を推定する処理と、通知装置２０を用いて現在の車線変更要注意度および将来の車線変更要注意度を運転者に通知する処理と、が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ５２を備える。換言すれば、このプログラムは、車線変更支援装置１０の各要素の動作の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

ここで、メモリ５２には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）およびそのドライブ装置等が該当する。

以上、車線変更支援装置１０の各要素の機能が、ハードウェアおよびソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、車線変更支援装置１０の一部の要素を専用のハードウェアで実現し、別の一部の要素をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、一部の要素については専用のハードウェアとしての処理回路５０でその機能を実現し、他の一部の要素についてはプロセッサ５１としての処理回路５０がメモリ５２に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。

以上のように、車線変更支援装置１０は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

＜実施の形態２＞
図１３は、本発明の実施の形態２に係る車線変更支援システムの構成を示すブロック図である。この車線変更支援システムの構成は、図１の構成に対し、車線変更支援装置１０に前方情報取得部１７および将来車線変更要求度推定部１８を設けた構成となっている。

前方情報取得部１７は、自車両の前方に他車両が存在するか否かの情報、ならびに、自車両の前方に存在する他車両（「前方車両」という）の自車両に対する相対位置および相対速度の情報を含む「前方情報」を取得する。前方情報取得部１７は、自車両が備えるミリ波レーダ、前方カメラ、ソナーセンサまたはＬＩＤＡＲセンサなどの周辺検出装置が出力する各種のデータを解析することによって、前方情報を得ることができる。前方情報取得部１７が用いる周辺検出装置は、ミリ波レーダ、前方カメラ、ソナーセンサおよびＬＩＤＡＲのうちの複数でもよい。複数の周辺検出装置を用いることで、前方情報の精度を高めることができると共に、例えば雨や汚れで一部の周辺検出装置が正常に機能しなくなっても他の周辺検出装置のデータを用いて前方情報を求めることが可能になる。

将来車線変更要求度推定部１８は、前方情報取得部１７が取得した前方情報から、自車両の運転者の将来の「車線変更要求度」を推定する。車線変更要注意度は、運転者の車線変更したいという要求の強さの程度である。一般的に、運転者は、前方車両との車間距離が短くなった場合や、前方車両の車速が自車両を走行させたい速度よりも遅い場合に、車線変更をしたいという要求を持つ（すなわち、運転者の車線変更要求度が高くなる）。そのため、将来車線変更要求度推定部１８は、自車両と前方車両との将来の車間距離や、前方車両の走行速度に基づいて、将来の車線変更要求度を推定することができる。

例えば、将来車線変更要求度推定部１８は、自車両と前方車両との相対位置および相対速度から自車両と前方車両との車間距離の変化を予測し、車間距離が予め定められた閾値よりも小さくなるまでの時間を算出して、その時間が短いほど、将来の車線変更要求度を高く見積もるようにするとよい。この手法では、前方車両の車速が遅く、自車両が短時間で前方車両に追いつくような場合に、将来の車線変更要求度が高く見積もられる。

さらに、将来車線変更要求度推定部１８は、車間距離が予め定められた閾値よりも小さくなった後に自車両が出すことができる走行速度を予測し、予測した走行速度が小さいほど将来の車線変更要求度を高く見積もるとよい。そうすれば、前方車両の車速が遅く、自車両が前方車両に追いついてしまうと自車両の車速を大きく低下せざるを得ないような場合に、将来の車線変更要求度が高く見積もられるようになる。

実施の形態２においては、通知処理部１６は、将来車線変更要求度推定部１８が推定した将来の車線変更要求度が予め定められた閾値以上になったときにのみ、現在および将来の車線変更要注意度を、運転者に通知する。つまり、通知処理部１６は、自車両の運転者が車線変更をしたいという要求の程度が高くなると予測されたときに限り、現在および将来の車線変更要注意度を通知する。

なお、走行車線情報取得部１１、自車両情報取得部１２、後側方情報取得部１３、現在車線変更要注意度判定部１４および将来車線変更要注意度推定部１５の動作は、実施の形態１と同様であるため、ここではそれらの説明は省略する。

図１４は、実施の形態２に係る車線変更支援装置１０の動作を示すフローチャートである。図１４のフローは、図９のフローに対し、下記のステップＳ２０１〜Ｓ２０３を追加したものとなっている。

自車両が走行を開始すると、走行車線情報取得部１１が走行車線情報を取得する（ステップＳ１０１）。また、自車両情報取得部１２が自車両情報を取得する（ステップＳ１０２）。さらに、後側方情報取得部１３が後側方情報を取得する（ステップＳ１０３）。

次に、現在車線変更要注意度判定部１４は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３で取得された走行車線情報、自車両情報および後側方情報に基づいて、現在の車線変更要注意度を判定する（ステップＳ１０４）。また、将来車線変更要注意度推定部１５は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３で取得された走行車線情報、自車両情報および後側方情報に基づいて、将来の車線変更要注意度を推定する（ステップＳ１０５）。

続いて、前方情報取得部１７が、前方情報を取得する（ステップＳ２０１）。次に、将来車線変更要求度推定部１８、ステップＳ２０１で取得した前方情報に基づいて、将来の車線変更要求度を推定する（ステップＳ２０２）。

通知処理部１６は、ステップＳ２０２で推定した将来の車線変更要求度が予め定められた閾値以上であるか否かを確認する（ステップＳ２０３）。将来の車線変更要求度が閾値以上であれば（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、通知装置２０を制御して、ステップＳ１０４で判定された現在の車線変更要注意度およびステップＳ１０５で推定された将来の車線変更要注意度を運転者に通知し（ステップＳ１０６）、その後ステップＳ１０１へ戻る。将来の車線変更要求度が閾値未満であれば（ステップＳ２０３でＮＯ）、ステップＳ１０６の通知を行わずに、ステップＳ１０１へ戻る。以上の動作は、自車両が走行している間、繰り返し実行される。

以上のように、本実施の形態に係る車線変更支援装置１０では、通知処理部１６が、将来車線変更要求度推定部１８が推定した将来の車線変更要求度が予め定められた閾値以上になったときにのみ、現在および将来の車線変更要注意度を、運転者に通知する。このように車線変更要注意度の通知タイミングを制限することで、通知処理部１６および通知装置２０における通知処理の負荷を軽減することができる。また、運転者のニーズに合ったタイミングで現在および将来の車線変更要注意度通知が行われるため、運転者が通知を煩わしく感じることを防止でき、効果的な通知を行うことができる。

運転者は、通り慣れたルートでは、特定の交差点や分岐の手前など、概ね同じ地点で車線変更を行う傾向がある。そのため、将来車線変更要求度推定部１８は、走行履歴として、自車両が過去に車線変更した地点を記憶し、過去に車線変更した地点を自車両が通るときに、将来の車線変更要求度を高く見積もるようにしてもよい。これにより、さらに運転者のニーズに合った通知を行うことが可能となる。

また、例えば運転者が眠気を感じたり、運転に疲労したりした場合などには、サービスエリアやパーキングエリアへ入るために、車線変更を行う可能性が高くなる。そこで、図１５のように、通知処理部１６が、運転者の状態を監視するドライバモニタ３０から運転者状態を取得して、運転者の覚醒度や疲労度を推定し、覚醒度が低い場合や、疲労度が高い場合には、将来の車線変更要求度を高く見積もるようにしてもよい。運転者の要求により合わせた通知を行うことが可能となる。これによっても、さらに運転者のニーズに合った通知を行うことが可能となる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０ 車線変更支援装置、１１ 走行車線情報取得部、１２ 自車両情報取得部、１３ 後側方情報取得部、１４ 現在車線変更要注意度判定部、１５ 将来車線変更要注意度推定部、１６ 通知処理部、１７ 前方情報取得部、１８ 将来車線変更要求度推定部、２０ 通知装置、２１ 表示通知器、２２ 音声通知器、２３ 振動通知器、２１ａ 第１表示部、２１ｂ 第２表示部、２１ｃ 第３表示部、３０ ドライバモニタ、４０ フロントピラー、４１ ドアミラー、１ 自車両、２ 他車両。

本発明に係る車線変更支援装置は、自車両の車速の情報を含む自車両情報を取得する自車両情報取得部と、前記自車両の後側方に他車両が存在するか否かの情報、ならびに、前記自車両の後側方に存在する他車両の前記自車両に対する相対位置および相対速度の情報を含む後側方情報を取得する後側方情報取得部と、前記自車両情報および前記後側方情報から、現在の車線変更要注意度を判定する現在車線変更要注意度判定部と、前記自車両情報および前記後側方情報から、将来の車線変更要注意度を推定する将来車線変更要注意度推定部と、前記自車両の運転者に情報を通知する通知装置を用いて、前記現在の車線変更要注意度および前記将来の車線変更要注意度を前記運転者に通知する通知処理部と、を備え、前記通知装置は、前記自車両の左右のフロントピラーのそれぞれに設けられた、表示によって通知を行う表示通知器を含み、前記通知処理部は、前記自車両の右側についての前記現在の車線変更要注意度および前記将来の車線変更要注意度の通知は右側のフロントピラーに設けた前記表示通知器を用いて行い、前記自車両の左側についての前記現在の車線変更要注意度および前記将来の車線変更要注意度の通知は左側のフロントピラーに設けた前記表示通知器を用いて行うものである。

Claims (13)

1. 自車両の車速の情報を含む自車両情報を取得する自車両情報取得部と、
   前記自車両の後側方に他車両が存在するか否かの情報、ならびに、前記自車両の後側方に存在する他車両の前記自車両に対する相対位置および相対速度の情報を含む後側方情報を取得する後側方情報取得部と、
   前記自車両情報および前記後側方情報から、現在の車線変更要注意度を判定する現在車線変更要注意度判定部と、
   前記自車両情報および前記後側方情報から、将来の車線変更要注意度を推定する将来車線変更要注意度推定部と、
   前記自車両の運転者に情報を通知する通知装置を用いて、前記現在の車線変更要注意度および前記将来の車線変更要注意度を前記運転者に通知する通知処理部と、
   を備える車線変更支援装置。
2. 前記通知装置は、前記現在の車線変更要注意度および前記将来の車線変更要注意度を表示する表示通知器を含む
   請求項１記載の車線変更支援装置。
3. 前記表示通知器は、前記現在の車線変更要注意度および前記将来の車線変更要注意度を色で表現する
   請求項２記載の車線変更支援装置。
4. 前記通知装置は、前記現在の車線変更要注意度および前記将来の車線変更要注意度を示す音を出力する音声通知器を含む
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車線変更支援装置。
5. 前記通知装置は、前記現在の車線変更要注意度および前記将来の車線変更要注意度を示す振動を出力する振動通知器を含む
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車線変更支援装置。
6. 前記自車両が走行中の道路の車線数の情報および前記自車両が走行中の車線の情報を含む走行車線情報を取得する走行車線情報取得部をさらに備え、
   前記後側方情報取得部は、前記走行車線情報に基づいて前記自車両の右側および左側に車線変更可能な車線が存在するかを確認し、前記自車両の車線変更可能な車線が存在する側の後側方情報のみを取得する
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車線変更支援装置。
7. 前記自車両が走行中の道路の車線数および前記自車両が走行中の車線の情報を含む走行車線情報を取得する走行車線情報取得部をさらに備え、
   前記通知処理部は、前記走行車線情報に基づいて前記自車両の右側および左側に車線変更可能な車線が存在するかを確認し、前記自車両の車線変更可能な車線が存在する側の前記現在の車線変更要注意度および前記将来の車線変更要注意度のみを前記運転者に通知する
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車線変更支援装置。
8. 前記自車両の前方に他車両が存在するか否かの情報、ならびに、前記自車両の前方に存在する他車両の前記自車両に対する相対位置および相対速度の情報を含む前方情報を取得する前方情報取得部と、
   前記前方情報から、前記自車両の運転者の将来の車線変更要求度を推定する将来車線変更要求度推定部とをさらに備え、
   前記通知処理部は、前記将来の車線変更要求度が予め定められた閾値以上になったときにのみ、前記現在の車線変更要注意度および前記将来の車線変更要注意度を前記運転者に通知する
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の車線変更支援装置。
9. 前記将来車線変更要求度推定部は、前記自車両と当該自車両の前方に存在する他車両との車間距離の変化を予測し、前記車間距離が予め定められた閾値よりも小さくなるまでの時間が短くなるほど、前記将来の車線変更要求度を高く見積もる
   請求項８に記載の車線変更支援装置。
10. 前記将来車線変更要求度推定部は、さらに、前記車間距離が予め定められた閾値よりも小さくなった後に前記自車両が出すことができる走行速度を予測し、予測した前記走行速度が小さいほど前記将来の車線変更要求度を高く見積もる
    請求項９に記載の車線変更支援装置。
11. 前記将来車線変更要求度推定部は、さらに、前記自車両が過去に車線変更した地点を記憶し、過去に車線変更した地点を前記自車両が通るときに、前記将来の車線変更要求度を高く見積もる
    請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載の車線変更支援装置。
12. 前記将来車線変更要求度推定部は、さらに、ドライバモニタが取得した前記運転者の状態の情報を考慮して、前記将来の車線変更要求度を予測する
    請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の車線変更支援装置。
13. 車線変更支援装置における車線変更支援方法であって、
    前記車線変更支援装置の自車両情報取得部が、自車両の車速の情報を含む自車両情報を取得し、
    前記車線変更支援装置の後側方情報取得部が、前記自車両の後側方に他車両が存在するか否かの情報、ならびに、前記自車両の後側方に存在する他車両の前記自車両に対する相対位置および相対速度の情報を含む後側方情報を取得し、
    前記車線変更支援装置の現在車線変更要注意度判定部が、前記自車両情報および前記後側方情報から、現在の車線変更要注意度を判定し、
    前記車線変更支援装置の将来車線変更要注意度推定部が、前記自車両情報および前記後側方情報から、将来の車線変更要注意度を推定し、
    前記車線変更支援装置の通知処理部が、前記自車両の運転者に情報を通知する通知装置を用いて、前記現在の車線変更要注意度および前記将来の車線変更要注意度を前記運転者に通知する、
    車線変更支援方法。

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