JP2018140750A - 車両の自動運転装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーンチェンジ先の道路領域が路肩領域であるか正規レーンであるかを判別し、適切に自動レーンチェンジを実施する。【解決手段】目的のレーンへのレーンチェンジを指示する指示手段４２と、レーンチェンジ許可条件が成立しているか否かを判定する判定手段４０１と、指示手段４２によってレーンチェンジが指示されて、判定手段４０１によりレーンチェンジ許可条件が成立していることが判定されたら、自車両を自動でレーンチェンジさせるレーンチェンジ制御手段４０Ｂと、を備えた、車両の自動運転装置であって、レーンチェンジ許可条件は、目的のレーンとされた道路領域が路肩領域でない正規レーンであることを含み、判定手段４０１は、その道路領域の車両走行情報から路肩領域であるか正規レーンであるかを判別するレーン判別手段４０２を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両を所定のラインに沿って自動で運転する車両の自動運転装置に関するものである。

近年、自動運転に関する技術が開発されており、自動ブレーキや車間距離制御やレーンキープ制御などが実用化され、レーンチェンジ制御や自動追い越しや自動合流の技術も開発されている。レーンチェンジ制御には、ドライバがレーンチェンジしたい隣接レーンの方向にウインカ（方向指示機）を操作する等によってレーンチェンジを指示した場合に、レーンチェンジ制御を実施するように構成したものがある。

また、自動運転によるレーンチェンジに関し、最も左側のレーンや路側（路肩）に着目した技術も開発されている（特許文献１，２参照）。
例えば特許文献１には、高速道路において自動レーンチェンジを含む自動運転中に、高速道路から一般道に降りるため、自動運転から手動運転に切り替えるべき初期切換位置が前方にある場合、事前に運転者が手動運転受け入れ状態であるか否かを判断し、手動運転受け入れ状態でないときには、初期切換位置の手前の路側等の退避スペースの更に手前に切替位置を設定し、車両が切換位置に至り手動運転へ切り換えられた場合、運転者に対して退避スペースの存在を通知する技術が記載されている。
特許文献２には、ドライバ異常時に、白線判別を用いて車両を最も左側車線（路肩側）へ自動レーンチェンジさせて停車させることが記載されている。

特開２０１６−０３４７８２号公報 特開２０１５−０８５８８７号公報

ところで、自動運転の際にドライバがレーンチェンジを指示した場合に、指示した隣接レーンが正規のレーン（以下、正規レーンという）でない場合がある。例えば、近年の高速道路には、幅方向に余裕をもっていて、車が走れるような幅の広い路肩領域を有するものも建設されている。ドライバは、このような路肩領域を正規レーンと誤ってレーンチェンジを指示するおそれがある。

路肩領域は、レーンチェンジを指示した時点では車が走るのに十分な幅があったとしても、その先に十分な幅が確保されているとは限らず、また、故障車両等が緊急停止している場合もあり、走行するには種々の支障が発生する。このため、ドライバのレーンチェンジの指示があっても、正規レーンでない路肩領域への自動レーンチェンジは行なわないようにしたい。

この場合、レーンチェンジしようとしている道路領域が路肩領域であるか正規レーンであるかを判別することが必要になる。この判別には、道路地図情報の車線数情報や道路内のどの道路幅方向領域を車両が走行中しているかの走行位置情報に基づいて推定することも考えられるが、道路地図情報にない新設道路や、道路地図情報と車線数が異なる改修道路の場合には、道路地図情報や走行位置情報からでは正規レーンであるかを判別することが困難である。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、レーンチェンジしようとしている道路領域が路肩領域であるか正規レーンであるかを精度よく判別し、ドライバのレーンチェンジの指示があっても、正規レーンでない路肩領域への自動レーンチェンジは行なわないようにする車両の自動運転装置を提供することを目的としている。

（１）上記の目的を達成するために、本発明の車両の自動運転装置は、走行中の自車両のドライバが目的のレーンへのレーンチェンジを指示する指示手段と、レーンチェンジ許可条件が成立しているか否かを判定する判定手段と、前記指示手段によってレーンチェンジが指示されて、前記判定手段により前記レーンチェンジ許可条件が成立していることが判定されたら、前記自車両を自動でレーンチェンジさせるレーンチェンジ制御手段と、を備えた、車両の自動運転装置であって、前記レーンチェンジ許可条件は、前記目的のレーンとされた道路領域が路肩領域でない正規レーンであることを含み、前記判定手段は、前記道路領域の車両走行情報から前記路肩領域であるか前記正規レーンであるかを判別するレーン判別手段を備えていることを特徴としている。

（２）前記車両走行情報は、前記道路領域の路面に残された轍又はタイヤ痕を含む車両走行痕跡であって、前記レーン判別手段は、前記車両走行痕跡が検出されたら前記道路領域が前記正規レーンであると判別することが好ましい。
（３）前記車両走行情報は前記道路領域を他車両が走行中であるか否かの情報であって、前記レーン判別手段は、前記道路領域を他車両が走行中であれば前記道路領域が前記正規レーンであると判別することが好ましい。
（４）前記自車両が走行中の道路の車線数情報を取得する車線数情報取得手段と、前記自車両が走行中の道路のレーン区画線（白線）の画像情報を取得する画像情報取得手段と、を備え、前記レーン判別手段は、前記車線数情報取得手段で取得された前記車線数情報と、前記画像情報取得手段で取得された前記レーン区画線の画像情報とから、前記道路領域が前記路肩領域あるか前記正規レーンであるかを判別する１次判別と、前記１次判別で前記道路領域が前記路肩領域あると判別された場合であっても、前記道路領域の前記車両走行情報から前記正規レーンであることが判別されたら、前記道路領域が前記正規レーンであると判別変更する２次判別とを実施することが好ましい。
（５）前記道路領域の道路に沿った路肩構造物の存在の有無を検知する取得する構造物検知手段を備え、前記レーン判別手段は、前記構造物検知手段で前記路肩構造が検知されたら、他の判別結果に優先して前記道路領域が前記路肩領域あると判別することが好ましい。
（６）前記路肩構造物は、ガードレール，壁面又はのり面であることが好ましい。

本発明によれば、レーンチェンジが指示された目的のレーンとされた道路領域の車両走行情報からその道路領域が路肩領域であるか正規レーンであるかを判別するので、道路地図情報にない新設道路や、道路地図情報と車線数が異なる改修道路を走行している場合にも、目的のレーンとされた道路領域が正規レーンであるか否かを判別することができる。これにより、ドライバのレーンチェンジの指示に対して、正規レーンでない路肩領域への自動レーンチェンジは行なわないようにし、且つ、正規レーンへの自動レーンチェンジは行なうようにすることができる。

本発明の一実施形態にかかる車両の自動運転装置の全体構成図である。 本発明の一実施形態にかかる車両の自動運転装置によるレーン判別手法を説明する走行中の車両および道路の斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる車両の自動運転装置によるレーン判別手法を説明する走行中の車両および道路の斜視図である。 本発明の一実施形態にかかるレーン判別を含んだレーンチェンジ許可判定を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかるレーン判別を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態としての車両の自動運転装置について説明する。また、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

〔１．自動運転装置の構成〕
図１に示すように、車両（「自車両」ともいう）には、自動運転装置１００による自動運転に係る制御対象要素として、走行駆動源としてのエンジン（内燃機関）１と、ブレーキ装置２と、ステアリング装置３とが備えられている。そして、自動運転装置１００の構成要素として、エンジン１を制御するエンジンＥＣＵ（エンジン制御装置）１０と、ブレーキ装置２を制御するブレーキＥＣＵ（ブレーキ制御装置）２０と、ステアリング装置３を制御するステアリングＥＣＵ（ステアリング制御装置）３０と、エンジンＥＣＵ１０，ブレーキＥＣＵ２０，ステアリングＥＣＵ３０を制御して自動運転を実施する自動運転ＥＣＵ（自動運転制御装置）４０とが備えられている。

エンジンＥＣＵ１０は、エンジン１のスロットルバルブ１１の開度を変更するスロットルアクチュエータ（速度操作アクチュエータ）１２を出力要求量に応じて作動させ、スロットルバルブ１１の開度を制御してエンジン１の出力を調整する。ドライバの運転操作に応じた非自動運転時には、アクセルペダル（図示略）の操作量がエンジンＥＣＵ１０に出力要求量として入力されるが、自動運転時には、自動運転ＥＣＵ４０から演算された出力要求量がエンジンＥＣＵ１０に入力される。

ブレーキＥＣＵ２０は、マスタシリンダ２１に油圧を発生させるブレーキアクチュエータ（速度操作アクチュエータ）２２を制御する。マスタシリンダ２１では、非自動運転時には、運転者によるブレーキペダル操作に応じて油圧が発生し、自動運転時には、運転者によるブレーキペダル操作が無くても、自動運転ＥＣＵ４０からの指令によりブレーキＥＣＵ２０を通じてブレーキアクチュエータ２２の作動が制御され、自動運転ＥＣＵ４０で演算された必要制動力に応じた油圧が発生する。マスタシリンダ２１で発生した油圧は各車輪のブレーキ装置を作動させ車輪（図示略）に制動力を作用させる。

ステアリングＥＣＵ３０は、操舵力伝達系（例えばステアリングシャフト）３１へ操舵トルクを付与して操舵輪を転向又は保舵するステアリングアクチュエータ３２を制御する。非自動運転時には、運転者がステアリングハンドルに加える操舵操作に応じて操舵輪が転向又は保舵される（通常、パワーステアリング装置による操舵力アシストも加わる）が、自動運転時には、自動運転ＥＣＵ４０からの指令によりステアリングＥＣＵ３０を通じてステアリングアクチュエータ３２の作動が制御され、自動運転ＥＣＵ４０で演算された必要操舵操作に応じて操舵輪が転向又は保舵される。

自動運転ＥＣＵ４０は、自動運転スイッチ４１がオン操作され、自動運転モードが設定されていると、ドライバの運転操作が無くても、車速制御や操舵制御によって車両を自動運転により走行させる。自動運転モードでは、目的地までの道路が選定されると、ナビゲーションシステムにしたがって選定された道路を、自動運転が可能な範囲で自動運転により走行する。

この自動運転に係る制御には、アダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ，定速走行・車間距離制御）が用意されている。このＡＣＣでは、先行車がいない場合には、設定車速を維持する定車速走行制御を行いながら走行中の道路の車線（以下、走行レーンとも言う）をキープして走行するレーンキープ制御を行い、先行車がいる場合には、設定車速以内で先行車を追尾する先行車追尾制御を行いながらレーンキープ制御を行う。なお、設定車速は、走行中の道路に応じて規定された車速に応じて自動設定されるか、或いはドライバによって設定される。

そして、ＡＣＣの作動時に、ドライバによるレーンチェンジ指示があったら、レーンチェンジ制御の制御許可条件が成立しているかを判定し、制御許可条件が成立していたら、自動運転によるレーンチェンジを実施する。本実施形態では、ウインカ（方向指示機）４２を、レーンチェンジを指示する指示手段に適用している。ドライバは、自動運転中に、レーンチェンジしたい隣接のレーン（目的のレーン）の方向にウインカ４２を操作することによって、目的のレーンへのレーンチェンジを指示する。

このため、自動運転ＥＣＵ４０には、ＡＣＣ（前後方向制御）を実施するアダプティブクルーズコントロール部（ＡＣＣ部）４０Ａと、横方向制御（操舵制御）を実施する横方向制御部４０Ｂと、レーンチェンジ指示に従って制御を行うレーンチェンジ制御部（レーンチェンジ制御手段）４０Ｃとが、機能要素として備えられている。なお、ドライバが先行車を追い越したい場合には、追い越しレーンへのレーンチェンジを指示しこれに応じた自動運転でのレーンチェンジが完了したら、元のレーンへのレーンチェンジを指示し自動運転でのレーンチェンジで元のレーンへ復帰させるようにして、追い越しを実施することができる。

自動運転ＥＣＵ４０が、上記のＡＣＣやレーンチェンジ制御等を行なうために、自車両の周囲情報を取得する周囲情報取得手段５０と、自車両の走行情報を検出する走行情報検出手段６０と、自車位置情報検出手段７０とが装備され、周囲情報取得手段５０で取得された周囲情報や走行情報検出手段６０で検出された走行情報や自車位置情報検出手段７０で検出された自車位置情報が自動運転ＥＣＵ４０に入力される。

周囲情報取得手段５０には、具体的には、カメラ５１やレーダ５２等があり、カメラ５１からは、自車両が走行中の走行レーンを規定する道路白線（黄色線等の他の色の線を含む）や、先行車両等や、ガードレールなどの周辺の構造物等の画像情報が入力され、レーダ５２からは、先行車両等や、ガードレールなどの周辺の構造物等の物体検出情報が入力される。なお、レーダ（Radar）に替えて又は加えてライダ（LIDER：LaserImaging Detection and Ranging）を備えてもよい。

自動運転ＥＣＵ４０は、これらのカメラ５１やレーダ５２等からの周囲情報に基づいて、道路白線や先行車両等や周辺の構造物等の自車両に対する位置を所定周期で把握する。道路白線認識や周辺の構造物等の認識に基づいて、自車位置を基準とした走行レーンや隣接レーン等の位置や形状を把握して、先行車両等の認識に基づいて、自車位置を基準とした先行車両等の位置や種別（大きさや形状）を把握して、低速走行制御，先行車追尾制御，レーンキープ制御を組み合わせたＡＣＣや、レーンチェンジ制御等の制御を行なう。

自車両の走行情報には、自車両の車速Ｖ，加速度ＡＣ，操舵角θｈ，ヨーレートγ等があり、走行情報検出手段６０には、具体的には、車速Ｖを検出する車速センサ６１、加速度ＡＣを検出する加速度センサ６２、操舵角θｈを検出する操舵角センサ６３、ヨーレートγを検出するヨーレートセンサ６４等がある。

自動運転ＥＣＵ４０では、ＡＣＣやレーンチェンジ制御の際に、エンジンＥＣＵ１０によるエンジン１の出力調整や、ブレーキＥＣＵ２０による制動力の調整や、ステアリングＥＣＵ３０による操舵を、設定された走行ライン及び目標車速と、車速Ｖ，加速度ＡＣ，操舵角θｈ，ヨーレートγ等の走行情報に基づいて行なう。

例えば、自動運転制御の一つである定車速走行制御では、車速センサ６１で検出された車速Ｖに基づくフィードバック制御を主体にエンジン１の出力調整を行なって目標車速を達成し、先行車追尾制御では、車速Ｖと周囲情報取得手段５０からの情報に基づく先行車両との車間距離に基づくフィードバック制御を主体にこれに適宜加速度ＡＣを加味してエンジン１の出力調整やブレーキＥＣＵ２０による制動力の調整を行なう。

また、レーンキープ制御やレーンチェンジ制御では、操舵角センサ６３で検出された操舵角θｈに基づくフィードバック制御を主体にこれに適宜ヨーレートγを加味してステアリングＥＣＵ３０による操舵を行ない、追い越し制御では、車速Ｖ，操舵角θｈに基づくフィードバック制御を主体として車速制御（エンジン出力調整や制動力調整）と操舵を行なう。

自車位置情報検出手段７０は、公知のナビゲーションシステムが適用されており、例えばＧＰＳ衛星から発信された電波をＧＰＳ受信機で受信し、受信した電波の情報に基づいて現在位置を検出して、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤＤ等のメモリ（記憶手段）に予め記憶されている地図データ７１上に自車位置を特定する。

ここで、本自動運転装置において特徴的なレーンチェンジ制御について説明する。
レーンチェンジ制御部４０Ｃでは、車両の自動走行中に、ドライバがレーンチェンジしようとする目的のレーンの側にウインカ４２を操作すると、制御許可条件判定部（判定手段）４０１が、レーンチェンジ許可条件が成立しているか否かを判定する。レーンチェンジ許可条件には、目的のレーンとされた道路領域が路肩領域でない正規レーンであること、及び、目的のレーンに自車両がレーンチェンジを実施しても自車両の周囲の車両と安全距離が保たれること等が含まれている。

そこで、制御許可条件判定部４０１には、目的のレーンとされた道路領域が路肩領域であるか正規レーンであるかを判別するレーン判別部（レーン判別手段）４０２が備えられている。つまり、制御許可条件判定部４０１では、レーン判別部４０２によって目的のレーンとされた道路領域が正規レーンであると判別され、且つ、自車両がレーンチェンジを実施しても自車両の周囲の車両と安全距離が保たれること等のその他の制御許可条件が成立したら、自動運転によるレーンチェンジを許可する。

レーン判別部４０２では、カメラ５１から得られる画像情報と、レーダ５２から得られる物体検出情報と、自車位置情報検出手段７０からの自者位置情報と、地図データ７１に含まれている車線数情報とから、レーンチェンジの目的のレーンとされた道路領域が路肩領域であるか正規レーンであるかを判別する。

つまり、レーン判別部４０２では、まず、地図データ７１と自車位置とから自車両が走行中の道路のレーン数（同一方向に進むレーンの数）を把握し、カメラ５１から得られる自車両が走行中の道路のレーン区画線（白線）の自車両に対する位置から、自車両が現在走行しているレーンが、左右何れかの路肩寄りのレーンであるか否かを判定する。

そして、自車両が現在走行しているレーンが、左右何れかの路肩寄りのレーンである場合、レーン判別部４０２では、カメラ５１から得られる自車両が走行中の道路の路肩寄りの画像情報から、その路肩寄りの一定の範囲内（レーン幅相当の範囲内）に、道路に沿った路肩構造物があるか否かを判定する。この路肩構造物は、例えばガードレール（図示略）や路側壁面（図２の符号９５を参照）やのり面（図３の符号９６を参照）である。これらの路肩構造物は画像情報から判別することが可能である。

レーン判別部４０２では、自車両が現在走行しているレーンが路肩寄りのレーンであって、その路肩寄りに道路に沿った路肩構造物がある場合、ドライバがこの路肩側の道路領域を目的のレーンとしてレーンチェンジを指示したら、目的のレーンとした道路領域は路肩領域と判別し、レーンチェンジを禁止する。したがって、レーンチェンジ制御部４０Ｂは、このレーンチェンジ指示には従わず、表示又は音声や鳴動によってその旨のメッセージ或いはアラームを発する。

一方、自車両が現在走行しているレーンが路肩寄りのレーンであって、その路肩寄りに道路に沿った路肩構造物が見つけられない場合に、ドライバがこの路肩側を目的のレーンとしてレーンチェンジを指示したら、目的のレーンとした道路領域が路肩領域であるか正規レーンであるかは不明であり、レーン判別部４０２では、車両走行情報から目的レーン、即ち、レーンチェンジしようとしている道路領域が、路肩領域であるか正規レーンであるかを判別する。

車両走行情報とは、目的のレーンとされた道路領域の路面に残された轍ＷＴ（図２参照）又はタイヤ痕を含む車両走行痕跡の情報、又は、目的のレーンとされた道路領域を他車両が走行中であるか否かの情報である。つまり、路面に轍又はタイヤ痕等の車両走行痕跡が残されていれば、目的のレーンとされた道路領域の路面を車両が定常的に走行しており正規のレーンであると判別することができる。

道路上の車両走行痕跡である。轍ＷＴやタイヤ痕は、通常の路面に対して明度等が異なるため、カメラ５１によって撮影した画像データからパターンマッチング等を用いて判別することができる。ただし、タイヤ痕については、車両の進行方向に対する角度が所定値位内（即ち、車両の進行方向から大きく傾斜しない）で且つ所定長さ以上のものに限定する。これは、タイヤ痕の中には、必ずしも、通常走行で残されたものに限らず、斜めに急停車したものも含まれるためである。

また、轍ＷＴやタイヤ痕は、道路上にある程度の長さにわたって連続的または断続的に残されている場合に車両走行痕跡と認めることができるので、轍ＷＴやタイヤ痕が道路上に所定の長さにわたって連続的または断続的に残されていた場合に、車両走行痕跡と認めて正規のレーンであると判別する。

例えば、図２は自車両、自車両９２が走行する道路９０において、走行中のレーン９１ａの隣（ここでは、左側）に走行レーン９１ｂがあるが、この隣接した走行レーン９１ｂは新設されたもので、地図データ７１の情報には、この走行レーン９１ｂの情報がないので、レーン数情報とレーン区画線（白線）９３の自車両に対する位置の情報とからのレーン判別（１次判別）では、この隣接する道路領域９１ｂを路肩領域と判別してしまう場合がある。この判別結果に基づいて許可条件を判定すると、この隣接する走行レーン９１ｂを目的レーンとしてレーンチェンジを指示しても、レーンチェンジ制御部４０Ｃは、このレーンチェンジ指示には従わないことになる。

これに対して、本レーンチェンジ制御部４０Ｃでは、この目的レーンとされた道路領域に対して、車両走行情報から、路肩領域であるか正規レーンであるかをさらに判別（２次判別）する。つまり、地図データ７１等からは路肩領域と判別された領域に対しても、車両走行情報（図２の例では轍ＷＴの検出情報）が得られるかを判定し、車両走行情報が得られたらこの道路領域がる正規のレーンであると判別する。これにより、地図データ７１に存在しない新設された走行レーン９１ｂに対して正規レーンであって制御許可条件を満たすことを判定することができ、ドライバのレーンチェンジ指示を有効に反映させることができる。

一方、地図データ７１等からの１次判別で路肩領域と判別された領域に対して、車両走行情報が得られなければ、２次判別でも路肩領域であると判別される。この場合には、ドライバがこの路肩側を目的レーンにしてレーンチェンジを指示しても、レーンチェンジは許可されず、レーンチェンジ制御部４０Ｂは、このレーンチェンジ指示には従わない。

例えば、図３に示すように、近年の高速道路では、一般的な路肩領域（路側帯）９４ａ（図２参照）に比べて幅方向に余裕をもって路肩領域（路側帯）９４ｂが形成されている場合がある。このような、幅の広い路肩領域をドライバが正規のレーンと誤ってレーンチェンジ指示を行うおそれがある。このような路肩領域は、正規のレーンと誤って判断して走行するドライバがいる可能性があるものの、その頻度は低く、車両走行痕跡が明確に残っている可能性も低いものと考えられる。したがって、２次判別でも路肩領域であると判別されて、レーンチェンジは許可されない。

なお、レーン判別部４０２では、図２，図３に示す右側のレーン９１cについても、レーンチェンジの目的のレーンに指定されれば、この目的のレーンとされた道路領域が路肩領域であるか正規レーンであるかを判定する（１次判別，２次判別）。

本発明の車両の自動運転装置は、上述のように構成されているので、自動運転に際して、例えば図４に示すフローチャートのようにして、制御許可条件判定部４０１によって、レーンチェンジの指示に対するレーンチェンジの許可判定を実施することができる。

まず、レーンチェンジの指示があったかを判定する（ステップＳ１０）。自動運転中にドライバがウインカ４２を左右いずれかに操作したら、レーンチェンジの指示があったと判定する。レーンチェンジの指示があったら、まず、レーン判別部４０２が、ドライバがレーンチェンジを指示した目的のレーンの道路領域が、路肩領域か正規レーンであるかのレーン判別を行なう（ステップＳ２０）。

レーン判別の結果を判定し（ステップＳ３０）、目的のレーンの道路領域が路肩領域であれば、レーンチェンジを禁止する（ステップＳ６０）。目的のレーンの道路領域が正規レーンであれば、他のレーンチェンジ許可条件が成立しているかを判定する（ステップＳ４０）。他のレーンチェンジ許可条件が成立していなければレーンチェンジを禁止する（ステップＳ６０）。一方、他のレーンチェンジ許可条件が成立していれば、レーンチェンジを許可する（ステップＳ５０）。

レーン判別については、図５に示すように、ナビゲーションシステム７０から車両位置情報及び道路地図情報を取得し（ステップＳ２１）、これらの情報に基づいて、自車両が現在走行中の道路のレーン数を取得する（ステップＳ２２）。つまり、道路地図情報には走行中の道路の各道路地点におけるレーン数情報が含まれており、車両位置情報から自車両の現在位置が特定されれば、現在走行中の道路のレーン数を取得することができる。

また、このレーン数の取得と並行して、カメラ５１から得られる自車両が現在走行中の道路の画像情報を取得する（ステップＳ２３）これにより、自車両が走行中の道路のレーン区画線（白線）の自車両に対する位置から、自車両が現在走行しているレーンが、左右何れかの路肩寄りのレーン（最も路肩寄りのレーン）であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。

例えば、取得したレーン数が３であって、画像情報から、走行中のレーンの左側にも右側にも左右１対のレーン区画線で区画された道路領域があれば、走行中のレーンが３本のレーンのうちの真ん中のレーンであると推測することができる。また、走行中のレーンの左側には左右１対のレーン区画線で区画された道路領域があるが、走行中のレーンの右側には左右１対のレーン区画線で区画された道路領域がなければ、走行中のレーンが３本のレーンのうちの右側のレーンであると推測することができる。このようにして、自車両が現在走行しているレーンが、左右何れかの路肩寄りのレーンであるか否かを判定することができる。

自車両が現在走行しているレーンが、路肩寄りのレーンであった場合、ドライバがレーンチェンジを指示した目的のレーンの道路領域が、現走行レーンの路肩側であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。例えば、自車両が現在走行しているレーンが左側の路肩寄りであってドライバがウインカ４２を左側に操作した場合、或いは、自車両が現在走行しているレーンが右側の路肩寄りであってドライバがウインカ４２を右側に操作した場合は、目的のレーンの道路領域が現走行レーンの路肩側と判定する。

この場合、次に、路肩側に路肩構造物（例えばガードレールや路側壁面やのり面）があるか否かを判定する（ステップＳ２６）。路肩構造物があれば、目的のレーンの道路領域は路肩領域であると判定して、自動走行でのレーンチェンジを不可（禁止）とする（ステップＳ２９）。一方、ステップＳ２５で、自車両が現在走行しているレーンが、左右いずれの路肩寄りのレーンでもないとされた場合は、目的のレーンの道路領域は正規レーンであると判定して、自動走行でのレーンチェンジを可（許可）とする（ステップＳ２８）。なお、ステップＳ２４〜Ｓ２６の判定は１次判別に相当する。

路肩構造物がなければ、目的のレーンの道路領域に、車両の走行痕跡（轍やタイヤ痕）又は走行中の車両があるか否かを判定する（ステップＳ２７）。目的のレーンの道路領域に車両の走行痕跡もなく走行中の車両もなければ、目的のレーンの道路領域は路肩領域であると判定して、自動走行でのレーンチェンジを不可（禁止）とする（ステップＳ２９）。一方、目的のレーンの道路領域に車両の走行痕跡があるか又は走行中の車両があれば、目的のレーンの道路領域は正規レーンであると判定して、自動走行でのレーンチェンジを可（許可）とする（ステップＳ２８）。ステップＳ２７の判定は２次判別に相当する。

このように、レーン判別部４０２が、ステップＳ２７で、目的のレーンとされた道路領域が路肩領域であるか正規レーンであるかを、路面に残された轍やタイヤ痕等の車両の走行痕跡や実際に車両が走行しているといった車両走行情報から判別する。したがって、例えばレーンを増加させてから間もない道路において、実際に走行している道路のレーン数が地図データのレーン数と違っていて、地図データからは当該道路領域が路肩領域であると判定される場合にも、正規のレーンであると適切に判定することができる。これによって、ドライバのレーンチェンジ指示を自動走行によるレーンチェンジ制御に有効に反映させることができる。

例えば、図３に示すように、幅方向に余裕をもって路肩領域（路側帯）９４ｂが形成されている場合、幅の広い路肩領域をドライバが正規のレーンと誤ってレーンチェンジ指示を行うおそれがあるが、このような路肩領域は、車両走行痕跡が明確に残っている可能性は低く、２次判別で路肩領域であると判別されて、レーンチェンジは許可されない。したがって、自動走行によるレーンチェンジ制御を適正な指示に限定して実施することができる。

また、この車両走行情報に基づく判別（２次判定）に先立つ１次判定において、目的のレーンとされた道路領域が路肩領域であるか否かを、路肩寄りの一定の範囲内（レーン幅相当の範囲内）に、道路に沿った路肩構造物があるか否かで判定するので、例えば、路肩領域の幅が通常のレーン幅よりも狭いものの車両が走行できる程度はある場合に、ドライバがその路肩領域にレーンチェンジしようとしても、自動走行でのレーンチェンジは確実に不可（禁止）とされ、道路の円滑な運用を行うことができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態を種々変形して適用することが可能である。
例えば、上記実施形態では、車両の駆動源としてエンジンを例示したが、車両の駆動源は電動モータであってもよく、エンジンと電動モータとの併用（ハイブリッド）であってもよい。駆動源が電動モータならスロットルアクチュエータ１２のようなメカニカルな調整機構は不要になる。

また、上記実施形態では、種々の自動運転の制御モードを例示したが、本発明は、自動走行でのレーンチェンジを設定された車両の自動運転装置であれば適用できる。
上記実施形態では、車両走行痕跡として轍とタイヤ痕の双方を適用したが、一方のみを適用してもよく、他の車両走行痕跡を適用してもよい。

上記実施形態では、車両走行情報に、当該道路領域に車両が走行している情報も含めているが、車両がたまたまルール違反で走行している場合を排除する意味で、車両走行情報を車両走行痕跡のみに限定してもよい。
また、上記実施形態では、路肩構造物の例としてガードレール，壁面，のり面を例示したが、路肩特有の構造物であればこれに限定されない。例えば、路側に設置されたパイロンや臨時ガードレールを、路肩構造物に含めてもよい。

１ 走行駆動源としてのエンジン（内燃機関）
２ ブレーキ装置
３ ステアリング装置
１０エンジンＥＣＵ（エンジン制御装置）
１２ スロットルアクチュエータ（速度操作アクチュエータ）
２０ ブレーキＥＣＵ（ブレーキ制御装置）
２２ ブレーキアクチュエータ（速度操作アクチュエータ）
３０ ステアリングＥＣＵ（ステアリング制御装置）
３２ ステアリングアクチュエータ
４０ 自動運転ＥＣＵ（自動運転制御装置）
４０Ａ アダプティブクルーズコントロール部（ＡＣＣ部）
４０Ｂ 横方向制御部
４０Ｃ レーンチェンジ制御部（レーンチェンジ制御手段）
４０１ 制御許可条件判定部（判定手段）
４０２ レーン判別部（レーン判別手段）
４１ 自動運転スイッチ
４２ 指示手段としてのウインカ（方向指示機）
５０ 周囲情報取得手段
５１ カメラ（車線形状データ取得手段，撮影手段）
５２ レーダ
６０ 走行情報検出手段
６３ 操舵角センサ
６４ ヨーレートセンサ
７０ 自車位置情報検出手段（ナビゲーションシステム）
７１ 地図データ
９０ 走行路
９２ 自車両
１００ 自動運転装置
ＷＴ 轍

Claims (6)

1. 走行中の自車両のドライバが目的のレーンへのレーンチェンジを指示する指示手段と、
   レーンチェンジ許可条件が成立しているか否かを判定する判定手段と、
   前記指示手段によってレーンチェンジが指示されて、前記判定手段により前記レーンチェンジ許可条件が成立していることが判定されたら、前記自車両を自動でレーンチェンジさせるレーンチェンジ制御手段と、を備えた、車両の自動運転装置であって、
   前記レーンチェンジ許可条件は、前記目的のレーンとされた道路領域が路肩領域でない正規レーンであることを含み、
   前記判定手段は、前記道路領域の車両走行情報から前記路肩領域であるか前記正規レーンであるかを判別するレーン判別手段を備えている
   ことを特徴とする、車両の自動運転装置。
2. 前記車両走行情報は、前記道路領域の路面に残された轍又はタイヤ痕を含む車両走行痕跡であって、前記レーン判別手段は、前記車両走行痕跡が検出されたら前記道路領域が前記正規レーンであると判別する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の車両の自動運転装置。
3. 前記車両走行情報は前記道路領域を他車両が走行中であるか否かの情報であって、前記レーン判別手段は、前記道路領域を他車両が走行中であれば前記道路領域が前記正規レーンであると判別する
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の車両の自動運転装置。
4. 前記自車両が走行中の道路の車線数情報を取得する車線数情報取得手段と、
   前記自車両が走行中の道路のレーン区画線の画像情報を取得する画像情報取得手段と、を備え、
   前記レーン判別手段は、前記車線数情報取得手段で取得された前記車線数情報と、前記画像情報取得手段で取得された前記レーン区画線の画像情報とから、前記道路領域が前記路肩領域あるか前記正規レーンであるかを判別する１次判別と、前記１次判別で前記道路領域が前記路肩領域あると判別された場合であっても、前記道路領域の前記車両走行情報から前記正規レーンであることが判別されたら、前記道路領域が前記正規レーンであると判別変更する２次判別とを実施する
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両の自動運転装置。
5. 前記道路領域の道路に沿った路肩構造物の存在の有無を検知する取得する構造物検知手段を備え、
   前記レーン判別手段は、前記構造物検知手段で前記路肩構造が検知されたら、他の判別結果に優先して前記道路領域が前記路肩領域あると判別する
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の車両の自動運転装置。
6. 前記路肩構造物は、ガードレール，壁面又はのり面である
   ことを特徴とする、請求項５に記載の車両の自動運転装置。

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