JP2018181036A - 車線変更判定方法及び車線変更判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車線変更の誤判定を抑制できる車線変更判定方法及び車線変更判定装置を提供する。【解決手段】車線変更判定装置は、自車両に搭載され、自車両が走行する第１走行車線に対する他車両の位置を検出する物体検出装置１と、他車両の位置に基づいて他車両が第１走行車線に車線変更する可能性を算出するコントローラ２０とを備える。コントローラ２０は、可能性の変化量を算出し、可能性の変化量が閾値を超えた場合に、他車両が車線変更すると判定する。【選択図】図１

Description

本発明は、車線変更判定方法及び車線変更判定装置に関する。

自車両が走行する走行車線に隣接する隣接車線を走行する他車両が、走行車線に車線変更するか否かを判定する発明が知られている（特許文献１）。特許文献１に記載された発明は、自車両の走行車線と他車両との距離が閾値より小さくなった場合に車線変更すると判断する。

特開２０１４−２０１１５９号公報

しかしながら、特許文献１に記載された発明は、他車両の動作の連続性を考慮していない。つまり、特許文献１に記載された発明は、他車両を検出した際、偶然他車両が自車両の走行車線に接近していた場合に他車両は車線変更すると誤判定するおそれがある。

本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、車線変更の誤判定を抑制できる車線変更判定方法及び車線変更判定装置を提供することである。

本発明の一態様に係る車線変更判定方法は、自車両が走行する第１走行車線に対する他車両の位置に基づいて、他車両が第１走行車線に車線変更する可能性の変化量を算出し、可能性の変化量が閾値を超えた場合に、他車両が車線変更すると判定する。

本発明によれば、車線変更の誤判定を抑制できる。

図１は、本実施形態に係る車線変更判定装置の構成図である。 図２は、本実施形態に係る車線変更判定方法の一例を説明する図である。 図３は、本実施形態に係る尤度の時間変化を示すグラフである。 図４は、本実施形態に係る車線変更判定装置の一動作例を説明するフローチャートである。 図５は、本実施形態に係る車線変更判定装置の変形例の構成図である。 図６は、本実施形態に係る車線変更時間を説明する図である。 図７は、本実施形態に係る尤度の時間変化を示すグラフである。 図８Ａは、本実施形態に係る車線変更時間を説明する図である。 図８Ｂは、本実施形態に係る車線変更時間を説明する図である。 図９は、本実施形態に係る車線変更判定装置の一動作例を説明するフローチャートである。 図１０Ａは、本実施形態に係る車線変更時間を説明する図である。 図１０Ｂは、本実施形態に係る車線変更時間を説明する図である。 図１１Ａは、本実施形態に係る車線変更時間を説明する図である。 図１１Ｂは、本実施形態に係る車線変更時間を説明する図である。 図１２は、交差点において、本実施形態に係る車線変更判定方法の一例を説明する図である。 図１３は、交差点において、本実施形態に係る車線変更判定方法の一例を説明する図である。 図１４は、交差点において、本実施形態に係る車線変更判定方法の一例を説明する図である。 図１５は、交差点において、本実施形態に係る車線変更判定方法の一例を説明する図である。 図１６は、本実施形態に係る車線変更判定装置の一動作例を説明するフローチャートである。 図１７Ａは、本実施形態に係る車線変更判定方法の一例を説明する図である。 図１７Ｂは、本実施形態に係る車線変更判定方法の一例を説明する図である。 図１８は、本実施形態に係る閾値と距離との関係を示すグラフである。 図１９Ａは、本実施形態に係る車線変更判定方法の一例を説明する図である。 図１９Ｂは、本実施形態に係る車線変更判定方法の一例を説明する図である。 図２０は、本実施形態に係る閾値と距離との関係を示すグラフである。 図２１は、本実施形態に係る車線変更判定装置の一動作例を説明するフローチャートである。 図２２Ａは、本実施形態に係る車線変更判定方法の一例を説明する図である。 図２２Ｂは、本実施形態に係る車線変更判定方法の一例を説明する図である。 図２３は、本実施形態に係る車線変更判定装置の一動作例を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

図１を参照して、本実施形態に係る車線変更判定装置の構成を説明する。車線変更判定装置は、物体検出装置１と、自車位置推定装置２と、地図取得装置３と、コントローラ２０とを備える。

物体検出装置１は、自車両に搭載された、レーザレーダやミリ波レーダ、カメラなど、自車両の周囲の物体を検出する、複数の異なる種類の物体検出センサを備える。物体検出装置１は、複数の物体検出センサを用いて、自車両の周囲における物体を検出する。物体検出装置１は、他車両、バイク、自転車、歩行者を含む移動物体、及び駐車車両を含む静止物体を検出する。例えば、物体検出装置１は、移動物体及び静止物体の自車両に対する位置、姿勢（ヨー角）、大きさ、速度、加速度、減速度、ヨーレートを検出する。

自車位置推定装置２は、自車両に搭載された、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）やオドメトリなど自車両の絶対位置を計測する位置検出センサを備える。自車位置推定装置２は、位置検出センサを用いて、自車両の絶対位置、すなわち、所定の基準点に対する自車両の位置、姿勢及び速度を計測する。

地図取得装置３は、自車両が走行する道路の構造を示す地図情報を取得する。地図取得装置３が取得する地図情報には、車線の絶対位置や車線の接続関係、相対位置関係などの道路構造の情報が含まれる。地図取得装置３は、地図情報を格納した地図データベースを所有してもよいし、クラウドコンピューティングにより地図情報を外部の地図データサーバから取得してもよい。また、地図取得装置３は、車車間通信、路車間通信を用いて地図情報を取得してもよい。

コントローラ２０は、物体検出装置１及び自車位置推定装置２による検出結果及び地図取得装置３による取得情報に基づいて、自車両が走行する車線に他車両が車線変更するか否かを判定する。コントローラ２０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、及び入出力部を備える汎用のマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータには、車線変更判定装置として機能させるためのコンピュータプログラムがインストールされている。コンピュータプログラムを実行することにより、マイクロコンピュータは、車線変更判定装置が備える複数の情報処理回路として機能する。なお、ここでは、ソフトウェアによって車線変更判定装置が備える複数の情報処理回路を実現する例を示すが、もちろん、以下に示す各情報処理を実行するための専用のハードウェアを用意して、情報処理回路を構成することも可能である。また、複数の情報処理回路を個別のハードウェアにより構成してもよい。

コントローラ２０は、複数の情報処理回路として、検出統合部４と、物体追跡部５と、地図内位置演算部６と、情報処理部１０ａと、情報処理部１０ｂと、車線変更判定部１６とを備える。更に、情報処理部１０ａは、過去軌跡取得部７と、中心距離算出部８と、横速度取得部９と、閾値設定部１１とを備える。情報処理部１０ｂは、車線特定部１２と、意図予測部１３と、軌道予測部１４と、尤度算出部１５とを備える。

検出統合部４は、物体検出装置１が備える複数の物体検出センサの各々から得られた複数の検出結果を統合して、各物体に対して一つの検出結果を出力する。具体的には、物体検出センサの各々から得られた物体の挙動から、各物体検出センサの誤差特性などを考慮した上で最も誤差が少なくなる最も合理的な物体の挙動を算出する。具体的には、既知のセンサ・フュージョン技術を用いることにより、複数種類のセンサで取得した検出結果を総合的に評価して、より正確な検出結果を得る。

物体追跡部５は、検出統合部４によって検出された物体を追跡する。具体的に、物体追跡部５は、異なる時刻に出力された物体の挙動から、異なる時刻間における物体の同一性の検証（対応付け）を行い、かつ、その対応付けを基に、物体を追跡する。なお、異なる時刻に出力された物体の挙動は、コントローラ２０内のメモリに記憶され、後述する軌道予測の際に用いられる。

地図内位置演算部６は、自車位置推定装置２により得られた自車両の絶対位置、及び地図取得装置３により取得された地図データから、地図上における自車両の位置及び姿勢を推定する。

過去軌跡取得部７は、物体検出装置１によって検出された物体の過去の軌跡（時系列の位置変化）を取得する。

中心距離算出部８は、物体検出装置１によって検出された物体の中心から、この物体が走行する走行車線の中心線までの距離を算出する。

横速度取得部９は、物体検出装置１によって検出された物体の横速度を取得する。

閾値設定部１１は、自車両が走行する走行車線に対して物体が車線変更するか否か判定するための閾値を設定する。詳しくは後述する。

車線特定部１２は、物体追跡部５から取得した物体情報や、地図内位置演算部６によって推定された自己位置を用いて、地図上における自車両及び物体の走行車線を特定する。

意図予測部１３は、車線特定部１２から取得した走行車線に関する情報や道路構造に基づいて、物体が進む可能性があるすべての候補車線を予測する。例えば、物体が走行している走行車線が１車線道路の場合、物体が進む可能性がある候補車線は１つとなる。一方、物体が走行している走行車線が２車線道路の場合、物体が進もうとする候補車線は、そのまま走行車線を直進する車線と、走行車線に隣接する車線の２つがある。意図予測部１３は、予測した候補車線を軌道予測部１４に出力する。

軌道予測部１４は、意図予測部１３が予測した候補車線を用いて、物体がその候補車線に進んだ場合の走行軌道を予測する。軌道予測部１４は、予測した走行軌道を尤度算出部１５に出力する。

尤度算出部１５は、軌道予測部１４が予測した走行軌道を用いて、物体がその走行軌道に沿って走行する可能性（確率）を算出する。本実施形態では、物体が、予測された走行軌道に進む可能性を尤度とよぶ。尤度は、物体の位置や横速度などによって時々刻々と変化するものである。尤度算出部１５は、所定時間における尤度の変化量も算出する。

車線変更判定部１６は、閾値設定部１１によって設定された閾値と、尤度算出部１５によって算出された尤度の変化量とを用いて、尤度の変化量が閾値を超えた場合に物体が自車両が走行する走行車線に車線変更すると判定する。なお、自車両が走行する走行車線を、以下では単に自車走行車線とよぶ。

次に図２及び図３を参照して、車線変更判定方法の一例について説明する。図２の時刻Ｔ１のシーンは、３車線道路において、自車両３０が右側車線を走行しており、自車両３０の左後方に位置する他車両３１が中央車線を走行しているシーンである。物体検出装置１が他車両３１を検出すると、意図予測部１３は、道路構造に基づいて他車両３１が進む可能性がある候補車線を予測する。図２に示すシーンでは、意図予測部１３は、他車両３１が進む可能性がある候補車線として、直進車線、右側車線、左側車線の３つの車線を予測する。

続いて、図２に示すように軌道予測部１４は、他車両３１が予測した３つの候補車線に進んだ場合の走行軌道６０，６１，６２を予測する。走行軌道６０は、右側車線に車線変更する軌道である。走行軌道６１は、そのまま直進する軌道である。走行軌道６２は、左側車線に車線変更する軌道である。次に、尤度算出部１５は、各時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３における尤度を算出する。ここで、図３を参照して尤度について説明する。図３に示すグラフＧ１，Ｇ２，Ｇ３はそれぞれ、図２に示す走行軌道６０，６１，６２に対応する。つまり、図３に示すグラフＧ１は、図２に示すシーンにおいて、他車両３１が右側車線に車線変更する尤度Ｌの変化量を示す。同様に、図３に示すグラフＧ２は、他車両３１がそのまま直進する尤度Ｌの変化量を示し、グラフＧ３は、他車両３１が左側車線に車線変更する尤度Ｌの変化量を示す。図３の時刻Ｔにおいて、尤度ＬはグラフＧ２がもっとも高い。これは、時刻Ｔ１においては、他車両３１はそのまま直進する尤度がもっとも高いと判断されたことを意味する。尤度算出部１５は、例えば、走行車線における他車両３１の位置や他車両３１の横速度などを用いて尤度Ｌを算出する。図２の時刻Ｔ１において、他車両３１が走行車線の中心を走行していて、かつ他車両３１の横速度がほとんどない場合、尤度算出部１５によって算出される尤度は、図３の時刻Ｔ１に示す尤度となる。なお、走行車線における他車両３１の位置とは、自車走行車線に対する他車両３１の位置でもよく、他車両３１が走行する走行車線に対する位置でもよい。なお、他車両３１が走行する車線を、以下では単に他車走行車線とよぶ。

続いて図２の時刻Ｔ２に示すように、他車両３１が右側車線に少し侵入してきた場合、中央車線の中心線に対する他車両３１の位置は右側にずれ、他車両３１の横速度も右方向に大きくなる。よって、尤度算出部１５は、図３に示すように、他車両３１が右側車線に車線変更する可能性が高くなったと判断し、尤度を上昇させる（グラフＧ１）。反対に、尤度算出部１５は、他車両３１が中央車線をそのまま直進する可能性や、左側車線に車線変更する可能性は低くなったと判断し、これらの尤度を減少させる（グラフＧ２、グラフＧ３）。図３に示す尤度の変化量ΔＬは、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までのグラフＧ１の尤度Ｌの変化量である。車線変更判定部１６は、尤度の変化量ΔＬと、閾値設定部１１によって設定された閾値を比較し、尤度の変化量ΔＬが閾値を超えた場合に他車両３１が右側車線（自車走行車線）に車線変更すると判定する。例えば、図３に示すように、時刻Ｔ２における尤度の変化量ΔＬが閾値ＴＨと同じであったとすると、他車両３１が時刻Ｔ２に示す位置からさらに右側車線に侵入した際に、尤度の変化量ΔＬが閾値ＴＨを超えることになる。このとき、車線変更判定部１６は、他車両３１が自車走行車線に車線変更すると判定する。なお、尤度の変化量ΔＬと閾値ＴＨとの比較において、車線変更判定部１６は、尤度の変化量ΔＬが閾値ＴＨ以上となった場合に他車両３１が自車走行車線に車線変更すると判定してもよい。この場合、車線変更判定部１６は、時刻Ｔ２において他車両３１が自車走行車線に車線変更すると判定することになる。

次に、図４のフローチャートを参照して、車線変更判定装置の一動作例について説明する。

ステップＳ１０１において、物体検出装置１は、複数の物体検出センサを用いて、自車両の周囲における物体（例えば、他車両）を検出する。ステップＳ１０２に処理が進み、検出統合部４は、複数の物体検出センサの各々から得られた複数の検出結果を統合して、各他車両に対して一つの検出結果を出力する。そして、物体追跡部５が、検出及び統合された各他車両を追跡する。

ステップＳ１０３に処理が進み、自車位置推定装置２は、位置検出センサを用いて、自車両の絶対位置を計測する。ステップＳ１０４に処理が進み、地図取得装置３は、自車両が走行する道路の構造を示す地図情報を取得する。ステップＳ１０５に処理が進み、地図内位置演算部６は、ステップＳ１０３で計測された自車両の絶対位置、及びステップＳ１０４５で取得された地図データから、地図上における自車両の位置及び姿勢を推定する。

ステップＳ１０６に処理が進み、閾値設定部１１は、自車走行車線に対して他車両が車線変更するか否か判定するための閾値ＴＨを設定する。ステップＳ１０７に処理が進み、意図予測部１３は、他車両が進む可能性があるすべての候補車線を予測する。ステップＳ１０８に処理が進み、軌道予測部１４は、ステップＳ１０７で予測された候補車線に他車両が進んだ場合の走行軌道を予測する。ステップＳ１０９に処理が進み、尤度算出部１５は、ステップＳ１０８で予測された走行軌道を用い、他車両がその走行軌道に沿って走行する尤度Ｌを算出する。例えば、尤度算出部１５は、自車走行車線に対する他車両の位置や他車両の横速度などを用いて尤度Ｌを算出する。例えば、他車両の位置が自車走行車線に近づくほど、他車両が自車走行車線に車線変更する尤度Ｌは高くなり、他車両の位置が自車走行車線から離れるほど、他車両が自車走行車線に車線変更する尤度Ｌは低くなる。ただし、これに限定されない。尤度Ｌは、位置だけでなく、横速度などを含めて算出されるからである。

ステップＳ１１０に処理が進み、車線変更判定部１６は、尤度の変化量ΔＬが閾値ＴＨを超えたか否かを判定する。尤度の変化量ΔＬが閾値ＴＨを超えた場合は、ステップＳ１１１に処理が進み、車線変更判定部１６は、他車両が自車走行車線に車線変更すると判定する。一方、尤度の変化量ΔＬが閾値を超えていない場合は、処理はステップＳ１０９に戻る。

以上説明したように、本実施形態に係る車線変更判定装置によれば、以下の作用効果が得られる。

車線変更判定装置は、物体（例えば、他車両）の動きを連続的に検出し、他車両が自車走行車線（第１走行車線）に車線変更する尤度Ｌを算出する。そして、車線変更判定装置は、所定時間における尤度の変化量ΔＬを算出し、尤度の変化量ΔＬが閾値ＴＨを超えた場合に他車両が車線変更すると判定する。車線変更判定装置は、尤度の変化量ΔＬが閾値ＴＨを超えない場合は、他車両は車線変更しないと判定する。これにより、車線変更判定装置は、車線変更の誤判定を抑制できる。

なお、閾値設定部１１が設定する閾値ＴＨは、実験やシミュレーションを通じて求めることができるが、以下に示す方法を用いて求めることもできる。以下では、閾値ＴＨの設定方法について詳細に説明する。

［変形例］
図５を参照して、本実施形態の変形例について説明する。変形例１では、車線変更判定装置が車線変更時間算出部１７をさらに備える。

車線変更時間算出部１７は、物体検出装置１によって検出された物体（例えば、他車両）が自車走行車線に車線変更する際に必要な時間を算出する。車線変更する際に必要な時間を、以下では単に車線変更時間という場合がある。車線変更時間算出部１７は、自車走行車線に対する他車両の位置や他車両の横速度などを用いて車線変更時間を算出する。なお、本実施形態において、車線変更時間とは、車線変更開始から、車線変更完了までの時間である。

次に、図６及び７を参照して車線変更時間を用いた閾値の一設定方法について説明する。

図６に示すように、自車両３０の左前方を他車両３１が走行している場合、他車両３１が進もうとする候補車線は、走行車線をそのまま直進する車線と、走行車線に隣接する右側車線（自車走行車線）の２つがある。他車両３１が自車走行車線に車線変更する場合、複数の走行軌道が考えられる。複数の走行軌道とは、図６に示す走行軌道６０，６１，６２である。走行軌道６１は、一般的な車線変更の軌道である。他車両３１が走行軌道６１に沿って車線変更する場合、車線変更時間は例えば、３秒である。なお、この３秒という数字は、一般に車線変更に要する時間やデータベース、学習データなどから求めることができるが、あくまでも例示であり３秒に限定されるものではない。例えば、車線変更時間は、車線幅が広ければ４秒でもよく、車線幅が短ければ２秒でもよい。また、他車両３１の属性（スポーツカーやトラック）によって車線変更時間を変更してもよい。また、走行軌道６０は、走行軌道６１より早く車線変更する軌道である。一方、走行軌道６２は、走行軌道６１より遅く車線変更する軌道である。換言すれば、走行軌道６０は、車線変更時間が短い軌道であり、走行軌道６２は、車線変更時間が長い軌道である。閾値設定部１１は、走行軌道６０，６１，６２に応じて、つまり車線変更時間の長さに応じて、閾値を設定する。この点について図７を参照して説明する。図７に示すグラフＧ１，Ｇ２，Ｇ３はそれぞれ、図２に示す走行軌道６０，６１，６２に対応する。

図７に示すように、閾値設定部１１は、走行軌道６１に対して閾値ＴＨを設定し、走行軌道６０に対して閾値ＴＨ１を設定し、走行軌道６２に対して閾値ＴＨ２を設定する。これらの閾値は、閾値ＴＨ１＜閾値ＴＨ＜閾値ＴＨ２という関係を有する。グラフＧ２の閾値ＴＨは、一般的な車線変更時間に基づく閾値である。一般的な車線変更時間に基づく閾値を、以下では基準閾値ＴＨとよぶ。閾値設定部１１は、走行軌道６０に対して基準閾値ＴＨより小さい閾値ＴＨ１を設定し、走行軌道６２に対して基準閾値ＴＨより大きい閾値ＴＨ２を設定する。このように閾値を設定することにより、車線変更判定部１６は、適切に車線変更を判定することができる。すなわち、他車両３１が走行軌道６０に沿って自車走行車線に車線変更する場合、車線変更時間は短いため、より早く車線変更の有無を判定する必要がある。そこで、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより小さい閾値ＴＨ１を設定する。これにより、尤度の変化量ΔＬが閾値ＴＨ１を超えるまでの時間が短縮され、車線変更判定部１６は、車線変更の判定を早期に行うことができる。また、車線変更時間が短いということは、他車両３１の位置変化や横速度変化が急であることを意味し、図７に示すように単位時間における尤度の変化量ΔＬの上昇量も高くなる。尤度の変化量ΔＬが一旦上昇を始めると、そのまま上昇を続ける傾向にある。そのため、車線変更時間が所定時間より短い場合は、閾値を小さくして車線変更の判定を早期に行ったとして、他車両３１は車線変更する可能性が高いため車線変更の精度を保つことができる。つまり、車線変更判定部１６は、車線変更の誤判定を抑制しながら、早期に車線変更の判定を行うことができる。

また、他車両３１が走行軌道６２に沿って自車走行車線に車線変更する場合、車線変更時間は長いため、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより大きい閾値ＴＨ２を設定する。車線変更時間は長いということは、他車両３１の位置変化や横速度変化が緩やかであることを意味し、図７に示すように単位時間における尤度の変化量ΔＬの上昇量も緩やかになる。そのため、車線変更時間が所定時間より長い場合は、閾値を大きくして車線変更の判定することにより、車線変更判定部１６は、精度よく車線変更の判定することができる。

なお、図６に示す走行軌道６０，６１，６２の内、どの軌道に沿って他車両３１が自車走行車線に車線変更するかについては、閾値設定部１１は、尤度の変化量ΔＬに基づいて予測することができる。例えば、閾値設定部１１は、単位時間における尤度の変化量ΔＬが大きい場合は、車線変更時間が短いと判定し、他車両３１が走行軌道６０に沿って自車走行車線に車線変更すると予測する。このとき、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより小さい閾値ＴＨ１を設定する。一方、閾値設定部１１は、単位時間における尤度の変化量ΔＬが小さい場合は、車線変更時間が長いと判定し、他車両３１が走行軌道６２に沿って自車走行車線に車線変更すると予測する。このとき、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより大きい閾値ＴＨ２を設定する。

また、閾値設定部１１は、自車両３０の走行環境に応じて閾値を変更してもよい。図８Ａに示すように、自車走行車線において、自車両３０の前方に他車両３２（先行車両）が走行している場合、他車両３１が走行軌道６１（一般的な車線変更の軌道）に沿って車線変更すると、他車両３１と他車両３２が接触するおそれがある。この場合、他車両３１は、走行軌道６１より短い時間で車線変更できる走行軌道６０に沿って車線変更すると考えられる。閾値設定部１１は、単位時間における尤度の変化量ΔＬが大きい場合は、車線変更時間が短いと判定し、他車両３１が走行軌道６０に沿って自車走行車線に車線変更すると予測する。換言すれば、閾値設定部１１は、単位時間における尤度の変化量ΔＬが大きい場合は、他車両３１が自車両３０と他車両３２との間に車線変更する意図があると判定する。そして、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより小さい閾値ＴＨ１を設定する。これにより、車線変更判定部１６は、車線変更の誤判定を抑制しながら、早期に車線変更の判定を行うことができる。

また、図８Ｂに示すように、他車両３１が走行する走行車線において、他車両３１の前方に低速の他車両３２が走行している場合、物体追跡部５は、他車両３１と他車両３２とのＴＴＣ（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）を算出する。ＴＴＨが所定値（ＴＴＣｔｈ）より小さい場合、または他車両３１が大きく減速していない場合は、他車両３１は他車両３２との接触を回避するため、早めに車線変更することが考えられる。閾値設定部１１は、単位時間における尤度の変化量ΔＬが大きい場合は、車線変更時間が短いと判定し、他車両３１が走行軌道６０に沿って自車走行車線に車線変更すると予測する。そして、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより小さい閾値ＴＨ１を設定する。これにより、車線変更判定部１６は、車線変更の誤判定を抑制しながら、早期に車線変更の判定を行うことができる。なお、ＴＴＣｔｈは、予め実験やシミュレーションを通じて求めることができる。

次に、図９のフローチャートを参照して、車線変更時間を用いた閾値の一設定方法について説明する。

ステップＳ２０１において、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨを設定する。基準閾値ＴＨとは、一般的な車線変更時間の際に用いる閾値である。ステップＳ２０２，Ｓ２０３に処理が進み、物体検出装置１は、自車両３０の周囲の混雑情報を取得する。混雑が発生している場合、処理はステップＳ２０９に進み、混雑が発生していない場合、処理はステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４において、車線変更時間算出部１７は、物体検出装置１によって検出された物体（例えば、他車両）が自車走行車線に車線変更する際に必要な時間を算出する。車線変更時間算出部１７は、他車両の位置、横速度、ヨー角などを用いて車線変更時間を算出する。ステップＳ２０５に処理が進み、閾値設定部１１は、ステップＳ２０４で算出された車線変更時間と基準時間を比較する。基準時間とは、一般的な車線変更時間であり、図６で説明したように例えば３秒である。車線変更時間が基準時間より短い場合、処理はステップＳ２０６に進み、車線変更時間が基準時間以上の場合、処理はステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０６において、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより小さい閾値を設定する。車線変更時間が基準時間より短いということは、他車両は急に車線変更してくる可能性があることを意味する。したがって、このように閾値を小さくすることにより、車線変更判定部１６は、車線変更の判定精度を保ちつつ、車線変更の判定を早期に行うことができる。その後、処理はステップＳ２１５に進み、閾値設定部１１は、設定した閾値を車線変更判定部１６に出力する。

ステップＳ２０７において、閾値設定部１１は、ステップＳ２０４で算出された車線変更時間と基準時間を比較する。車線変更時間が基準時間より長い場合、処理はステップＳ２０８に進み、車線変更時間が基準時間に等しい場合、処理はステップＳ２１２に進む。ステップＳ２０８において、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより大きい閾値を設定する。車線変更時間が基準時間より長いということは、他車両はゆっくり車線変更してくる可能性があることを意味する。したがって、このように閾値を大きくすることにより、車線変更判定部１６は、車線変更の判定精度を保ちつつ、車線変更の判定を適切に行うことができる。その後、処理はステップＳ２１５に進む。ステップＳ２１２において、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨを変更しない。車線変更時間が基準時間に等しいため、基準閾値ＴＨを変更しなくても車線変更判定部１６は、車線変更の判定精度を保ちつつ、車線変更の判定をできるからである。その後、処理はステップＳ２１５に進む。

ステップＳ２０９において、物体検出装置１は、自車走行車線の前方において、先行車両が走行しているか否かを判定する。先行車両が走行している場合、処理はステップＳ２１０に進み、先行車両が走行していない場合、処理はステップＳ２１１に進む。ステップＳ２１０において、車線変更時間算出部１７は、他車両が自車両と先行車両との間に車線変更する際に必要な時間を算出する。その後、処理はステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２１１において、物体検出装置１は、他車両が走行する走行車線において、他車両の前方に低速の先行車両が走行しているか否かを判定する。先行車両が走行している場合、処理はステップＳ２１３に進み、先行車両が走行していない場合、処理はステップＳ２１２に進む。ステップＳ２１３において、物体追跡部５は、他車両と先行車両とのＴＴＣを算出する。ＴＴＣがＴＴＣｔｈより小さい場合、処理はステップＳ２０６に進み、ＴＴＣがＴＴＣｔｈ以上の場合、処理はステップＳ２１２に進む。ＴＴＣに応じて閾値を変更することにより、車線変更判定部１６は、車線変更の判定精度を保ちつつ、車線変更の判定を適切に行うことができる。

以上説明したように、本実施形態に係る車線変更判定装置の変形例によれば、以下の作用効果が得られる。

車線変更判定装置は、物体（例えば、他車両）の動きを連続的に検出し、検出した他車両の位置に基づいて、他車両が自車走行車線に車線変更する際に必要な時間を算出する。そして、車線変更判定装置は、算出した車線変更時間に基づいて閾値を設定する。これにより車線変更判定装置は、他車両の車線変更時間に合った適切な車線変更判定ができる。具体的には、車線変更時間が短い場合、他車両の車線変更時間に合わせて自車両が急動作を必要とする可能性が高くなるため、車線変更の判定を適切なタイミングで行う必要がある。本実施形態では、車線変更時間に基づいて閾値を設定するため、車線変更判定装置は、車線変更時間が短い場合に合った適切なタイミングで車線変更の判定を下すことができる。

また、車線変更判定装置は、車線変更時間が短いほど閾値を小さくする。上述したように、車線変更時間が短い場合、他車両の車線変更時間に合わせて自車両が急動作を必要とする可能性が高くなるため、車線変更の判定を適切なタイミングで行う必要がある。本実施形態では、車線変更時間が短いほど閾値を小さくするため、車線変更時間が短い場合であっても、車線変更判定装置は、車線変更の判定精度を保ちつつ、車線変更の判定を早期に行うことができる。また、車線変更時間が長い場合は、閾値が大きくなるため、他車両が車線変更すると判定するまでの時間を長くすることができる。このため、車線変更判定装置は、車線変更の判定に使用する尤度Ｌを適切に算出できるようになり、車線変更の判定精度を向上させることができる。

また、車線変更判定装置は、車線変更時間が所定値（例えば３秒）より短い場合に、閾値を小さくする。車線変更時間が短いということは、他車両の位置変化や横速度変化が急であることを意味し、図７に示すように単位時間における尤度の変化量ΔＬの上昇量も高くなる。尤度の変化量ΔＬが一旦上昇を始めると、そのまま上昇を続ける傾向にある。そのため、車線変更時間が所定値より短い場合、車線変更判定装置が閾値を小さくして車線変更の判定を早期に行ったとして、他車両は車線変更する可能性が高いため、車線変更の精度を保つことができる。

また、車線変更判定装置は、自車両の前方に先行車両が走行している場合、他車両が自車両と先行車両との間へ車線変更するか否かを判定する。そして、車線変更判定装置は、他車両が自車両と先行車両との間へ車線変更すると判定した場合、閾値を小さくする。他車両が、自車両と自車両の先行車両との間へ車線変更する場合、一旦車線変更を開始した後は、車線変更を継続する可能性が高い。また、他車両が車線変更しない場合は、尤度の変化量ΔＬが所定の上昇を見せることは少ない。したがって、車線変更判定装置は、閾値を小さくしたとしても、車線変更の判定精度を保ちつつ、車線変更の判定を早期に行うことができる。

なお、変形例１では車線変更時間について、車線変更開始から、車線変更完了までの時間と説明した。例えば、図１０Ａに示すように、車線変更時間とは、他車両３１が位置Ｐ１から、位置Ｐ２まで移動するまでの時間として定義できる。位置Ｐ１及びＰ２において、他車両３１は走行車線の中心線４０上に位置するものとする。ところで、図１０Ｂに示すように、自車走行車線において、駐車車両３３，３４，３５が存在している場合、他車両３１は、位置Ｐ２において、駐車車両３５との接触を回避するために中心線４０より左側を走行する可能性がある。そこで、図１０Ｂに示すように、他車両３１が位置Ｐ１から位置Ｐ２まで移動するまでの時間を車線変更時間としてもよい。図１０Ｂに示すシーンの車線変更時間は、一般的な車線変更時間より短くなるため、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより小さい閾値を設定する。これにより、車線変更判定部１６は、車線変更の判定精度を保ちつつ、車線変更の判定を早期に行うことができる。

また、図１１Ａに示すように、自車両３０と接触する可能性がある位置まで移動する際に要する時間を車線変更時間としてもよい。図１１Ａに示すように、他車両３１が位置Ｐ１から位置Ｐ２まで進み、かつ自車両３０が他車両３１より高速で移動している場合、接触点５０で自車両３０と他車両３１が接触する可能性がある。そこで、図１１Ａに示すように、他車両３１が位置Ｐ１から位置Ｐ２まで移動するまでの時間を車線変更時間としてもよい。図１１に示すシーンの車線変更時間は、一般的な車線変更時間より短くなるため、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより小さい閾値を設定する。これにより、車線変更判定部１６は、車線変更の判定精度を保ちつつ、車線変更の判定を早期に行うことができる。さらに、自車両３０は、他車両３１との接触を回避できる。同様に、図１１Ｂに示すように、他車両３１が位置Ｐ１から位置Ｐ２まで進み、かつ自車両３０が他車両３１より高速で移動している場合、接触点５０で自車両３０と他車両３１が接触する可能性がある。そこで、図１１Ｂに示すように、他車両３１が位置Ｐ１から位置Ｐ２まで移動するまでの時間を車線変更時間としてもよい。車線変更判定部１６は、他車両３１が走行区分線（例えば白線）を跨ぎ終える前に、他車両３１が自車走行車線に車線変更すると判定することができる。

次に、図１２〜図１５を参照して、交差点における閾値の一設定方法について説明する。

図１２に示すように、交差点の内側に他車両３２が存在している場合、他車両３２が交差点の内側で車線変更する可能性は低い。そこで、閾値設定部１１は、他車両３２に対して基準閾値ＴＨより大きい閾値を設定する。他車両３２の尤度の変化量ΔＬが基準閾値ＴＨより大きい閾値を超えない限り、車線変更判定部１６は、他車両３２が車線変更しないと判定する。よって、このように閾値を設定することにより、車線変更判定部１６は、他車両３２の車線変更の誤判定を抑制できる。

また、図１２に示すように、交差点の外側に他車両３１が存在している場合、閾値設定部１１は、他車両３１から交差点までの距離に応じて閾値を設定する。具体的には、図１２に示すように、他車両３１から交差点までの距離が所定距離Ｄ以下の場合、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより小さい閾値を設定する。他車両３１から交差点までの距離が所定距離Ｄ以下の場合、他車両３１が右折のために車線変更する可能性が高いため、他車両３１が一旦車線変更を開始した後は、そのまま車線変更を続ける可能性が高い。したがって、閾値設定部１１が閾値を小さくしたとしても、車線変更判定部１６は、車線変更の判定精度を保ちつつ、車線変更の判定を早期に行うことができる。なお、所定距離Ｄは、特に限定されないが例えば５０ｍである。また、交差点の内側は、特に限定されないが、例えば横断歩道（図示しない）で囲まれた領域や、停止線（図示しない）で囲まれた領域である。交差点の外側とは、交差点の内側を除いた交差点周辺の領域である。なお、閾値設定部１１は、他車両３１から交差点までの距離の代わりに、自己位置が交差点付近か否かを判定し、自己位置が交差点付近と判定した場合に、閾値を小さくしてもよい。

また、図１３に示すように、他車両３１が、自車走行車線から２車線離れた車線を走行している場合、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより小さい閾値を設定する。一般的に、２車線以上離れた走行車線から車線変更(ダブルレーンチェンジ)する場合、他車両３１はそのまま自車走行車線に車線変更してくる可能性が高い。そのため、２車線以上離れた走行車線から他車両３１の車線変更意図を検出した場合は閾値を小さくすることにより、車線変更判定部１６は、適切なタイミングで車線変更の判定を行うことできる。

また、図１４，図１５に示すように、他車両３１が自車走行車線から２車線離れた車線を走行している場合、閾値設定部１１は、他車両３１の横速度やヨー角を用いて、閾値を設定してもよい。他車両３１が自車走行車線にダブルレーンチェンジするのではなく、自車走行車線の隣接車線（中央車線）に車線変更する場合、他車両３１は隣接車線において姿勢をまっすぐにする必要がある。図１４と図１５を比較した場合、図１５に示すシーンでは、図１４に示すシーンよりも、姿勢をまっすぐにするために、より大きな操舵が必要となる。これは、図１５の他車両３１の横速度またはヨー角が大きいことを意味し、他車両３１が自車走行車線にダブルレーンチェンジする可能性が高いことを意味する。よって、閾値設定部１１は、他車両３１の横速度またはヨー角が大きい場合は、基準閾値ＴＨより小さい閾値を設定する。これにより、車線変更判定部１６は、適切なタイミングで車線変更の判定を行うことできる。なお、図１３〜図１５に示すシーンにおいて、他車両３１から交差点までの距離が所定距離Ｄ以下の場合、閾値設定部１１はさらに閾値を小さくしてもよい。

次に、図１６のフローチャートを参照して、交差点における閾値の一設定方法について説明する。なお、図１６に示すＳ３０１，Ｓ３０４，Ｓ３０８，Ｓ３１１，Ｓ３１２は、それぞれ図９に示すＳ２０１，Ｓ２０８，Ｓ２０６，Ｓ２１２，Ｓ２１５と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。

ステップＳ３０２において、物体検出装置１は、交差点付近に物体（例えば、他車両）が存在するか否かを検出する。交差点付近に他車両が存在する場合、処理はステップＳ３０３に進み、交差点付近に他車両が存在しない場合、処理は待機する。ステップＳ３０３において、交差点の内側に他車両が存在している場合、処理はステップＳ３０４に進み、閾値設定部１１は、その他車両に対して基準閾値ＴＨより大きい閾値を設定する。このように閾値を設定することにより、車線変更判定部１６は、他車両３２の車線変更の誤判定を抑制できる。一方、交差点の内側に他車両が存在しない場合、すなわち、交差点の外側に他車両が存在している場合、処理はステップＳ３０５に進み、物体追跡部５は、他車両から交差点までの距離を算出する。

ステップＳ３０６に処理が進み、他車両から交差点までの距離が所定距離Ｄ以下の場合、処理はステップＳ３０７に進み、所定距離Ｄより大きい場合、処理はステップＳ３０５に戻る。ステップＳ３０７において、物体追跡部５は、他車両が走行する走行車線が自車走行車線と２車線以上離れているか否かを判定する。他車両が走行する走行車線が自車走行車線と２車線以上離れていない場合、つまり、他車両が自車走行車線の隣接車線を走行している場合、処理はステップＳ３０８に進む。一方、他車両が走行する走行車線が自車走行車線と２車線以上離れている場合、処理はステップＳ３０９に進み、車線変更判定部１６は、他車両が車線変更中か否かを判定する。例えば、車線変更判定部１６は、他車両の位置、横速度、ヨー角などを用いて、他車両の尤度の変化量ΔＬが閾値を超えた場合に、車線変更中と判定する。他車両が車線変更中と判定された場合、処理はステップＳ３１０に進み、閾値設定部１１は、他車両の横速度が所定値以上か否かを判定する。他車両の横速度が所定値以上であれば、他車両が自車走行車線にダブルレーンチェンジする可能性が高いことを意味する。よって、閾値設定部１１は、他車両の横速度が所定値以上の場合、基準閾値ＴＨより小さい閾値を設定する。なお、閾値設定部１１は、横速度の他にヨー角に基づいて閾値を設定してもよい。ステップＳ３０９において、他車両が車線変更中と判定されない場合、またはステップＳ３１０において、他車両の横速度が所定値より小さい場合、処理はステップＳ３１１に進む。

以上説明したように、車線変更判定装置は、自己位置を検出し、自己位置が交差点付近か否かを判定する。そして、車線変更判定装置は、自己位置が交差点付近と判定した場合に、閾値を小さくする。一般的に、他車両が交差点付近で車線変更する場合、右左折や合流、分流に伴った車線変更となり、加えて、交差点付近で車線変更が不要な場合、他車両が車線変更のような挙動を見せることは少ない。交差点付近においては、他車両が一旦車線変更を開始した後は、そのまま車線変更を続ける可能性が高い。したがって、閾値を小さくしたとしても、車線変更判定装置は、車線変更の判定精度を保ちつつ、車線変更の判定を早期に行うことができる。なお、交差点付近とは、交差点の内側を除いた交差点周辺の領域である。

また、車線変更判定装置は、自車走行車線から２車線以上離れた走行車線からの他車両の車線変更を検出した場合、閾値を小さくする。一般的に、２車線以上離れた走行車線から車線変更する場合、そのまま自車走行車線に車線変更（ダブルレーンチェンジ）してくる可能性が高い。２車線以上離れた走行車線からの他車両の車線変更を検出した場合に閾値を低くすることにより、車線変更判定装置は、２車線以上離れた走行車線から車線変更する他車両に対して、適切なタイミングで自車走行車線に車線変更するか否か判定を行うことができる。

次に、図１７Ａ〜図２０を参照して、過去軌跡を用いた閾値の一設定方法について説明する。図１７Ａに示す距離ΔＤは、中心線４０から他車両３１の中心までの距離を示すものであり、距離ΔＤの符号は自車走行車線に向かう方向をプラス、自車走行車線から離れる方向をマイナスとする。以下の図においても同様である。

図１７Ａに示すように、過去軌跡取得部７によって他車両３１の過去軌跡７０が取得されている場合、閾値設定部１１は、過去軌跡７０を用いて閾値を設定する。なお、過去軌跡７０は、他車両３１の中心を通る軌跡である。図１７Ａに示すように、過去軌跡７０から、他車両３１は、中心線４０より左側を所定距離走行していることがわかる。この場合、他車両３１は次の分岐点で左折する可能性が高い。このように、他車両３１が、中心線４０より左側（距離ΔＤ＜０）を所定距離以上走行している場合、閾値設定部１１は、図１８に示すように、基準閾値ＴＨより大きな閾値を設定する。

また、図１７Ｂに示すように、過去軌跡７０から、他車両３１は、中心線４０より右側を所定距離走行していることがわかる。この場合、他車両３１は自車走行車線に車線変更する可能性が高い。このように、他車両３１が、中心線４０より右側（距離ΔＤ＞０）を所定時間走行している場合、閾値設定部１１は、図１８に示すように、基準閾値ＴＨより小さい閾値を設定する。

このように、車線変更判定装置は、他車両３１が、自車走行車線に隣接する走行車線（第２走行車線）を走行する場合、他車両３１の過去軌跡７０から他車両３１の位置を連続的に検出し、他車両３１の位置に応じて閾値を設定する。一般的に、車両が走行車線を走行する際、走行車線内を走行する位置には傾向がある（例えば、右寄り、左寄り、真ん中等）。そのため、自車走行車線に対する他車両３１の位置に基づいて車線変更を判定する場合、車線変更判定装置は、他車両３１が走行する位置の傾向に基づいて閾値を設定することにより、他車両３１に応じた適切なタイミングで車線変更するか否か判定を行うことができる。

なお、他車両３１の過去軌跡７０が取得できない場合、閾値設定部１１は次のように閾値を設定することができる。例えば、図１９Ａに示すように、他車両３１の過去軌跡が取得できず、所定のタイミングで他車両３１を偶然検出した場合、他車両３１がこれから進む方向及び挙動は複数考えられる。例えば、他車両３１はまっすぐ走行するケース、他車両３１は現在走行中の車線の左側に隣接する左側車線（図示せず）から車線変更してきて姿勢をまっすぐにしようとしているケース、他車両３１は左側車線から車線変更してきて、かつ自車走行車線にダブルレーンチェンジしようとしているケース、などである。なお、図１９Ａに示す矢印は、他車両３１は現在走行中の車線の左側に隣接する左側車線から車線変更してきて姿勢をまっすぐにしようとしている軌道である。図１９Ａに示すシーンでは、他車両３１は中心線４０より左側に位置しているが、図１９Ｂに示すように、中心線４０より右側に位置する場所において他車両３１が偶然検出される場合もある。図１９Ｂにおいても図１９Ａと同様に、他車両３１がこれから進む方向及び挙動は複数考えられる。例えば、他車両３１はまっすぐ走行するケース、他車両３１が自車走行車線に車線変更しようとしているケース、などである。なお、図１９Ｂに示す矢印は、他車両３１が自車走行車線に車線変更しようとしている軌道である。

図１９Ａ及び図１９Ｂの場合、閾値設定部１１は、図２０に示すように、距離ΔＤ及び他車両３１の横速度Ｖｙに応じて閾値を設定する。横速度Ｖｙは、第１横速度Ｖｔｈ１、第２横速度Ｖｔｈ２、及び第３横速度Ｖｔｈ３と比較する。これらの横速度は、第１横速度Ｖｔｈ１＜第２横速度Ｖｔｈ２＜第３横速度Ｖｔｈ３という関係を有する。

図２０に示すグラフＧ１０は、他車両３１の横速度Ｖｙが第１横速度Ｖｔｈ１より小さい場合を示す。グラフＧ１０の場合、他車両３１の横速度Ｖｙは第１横速度Ｖｔｈ１より小さいため、距離ΔＤ＜０の領域では、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより大きな閾値を設定する。一方、距離ΔＤ＞０の領域では、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより小さい閾値を設定する。

図２０に示すグラフＧ１１は、他車両３１の横速度Ｖｙが第１横速度Ｖｔｈ１より大きく、かつ第２横速度Ｖｔｈ２より小さい場合を示す。グラフＧ１１の場合、他車両３１の横速度Ｖｙは第１横速度Ｖｔｈ１より大きいため、距離ΔＤ＜０の領域では、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより大きな閾値を設定する。このとき、閾値設定部１１は、グラフＧ１０よりは小さい閾値を設定する。横速度Ｖｙが第１横速度Ｖｔｈ１より大きいにもかかわらず、他車両３１が距離ΔＤ＜０の領域に位置しているということは、他車両３１は車線の中心に戻ろうと操舵している場合が考えられるからである。一方、距離ΔＤ＞０の領域では、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより小さい閾値を設定する。このとき、閾値設定部１１は、グラフＧ１０よりも小さい閾値を設定する。横速度Ｖｙが第１横速度Ｖｔｈ１より大きく、かつ他車両３１が距離ΔＤ＞０の領域に位置しているということは、他車両３１が自車走行車線に車線変更する可能性が高いからである。

図２０に示すグラフＧ１２は、他車両３１の横速度Ｖｙが第２横速度Ｖｔｈ２より大きく、かつ第３横速度Ｖｔｈ３より小さい場合を示す。グラフＧ１２の場合、他車両３１の横速度Ｖｙは第２横速度Ｖｔｈ２より大きいため、距離ΔＤ＜０の領域では、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨと同じ閾値を設定する。横速度Ｖｙが第２横速度Ｖｔｈ２より大きく、かつ他車両３１が距離ΔＤ＜０の領域に位置しているということは、他車両３１が車線の中心に戻ろうと操舵している場合と、他車両３１が自車走行車線に車線変更する場合の両方が考えられるからである。そこで、閾値設定部１１は、車線変更判定の誤判定を抑制しつつ、適切なタイミングで車線変更を判定するために、基準閾値ＴＨと同じ閾値を設定する。一方、距離ΔＤ＞０の領域では、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより小さい閾値を設定する。このとき、閾値設定部１１は、グラフＧ１１よりも小さい閾値を設定する。横速度Ｖｙが第２横速度Ｖｔｈ２より大きく、他車両３１が距離ΔＤ＞０の領域に位置しているということは、他車両３１が自車走行車線に車線変更する可能性が高いからである。

図２０に示すグラフＧ１３は、他車両３１の横速度Ｖｙが第３横速度Ｖｔｈ３より大きい場合を示す。グラフＧ１３の場合、他車両３１の横速度Ｖｙは第３横速度Ｖｔｈ３より大きいため、距離ΔＤ＜０の領域では、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより小さい閾値を設定する。横速度Ｖｙが第３横速度Ｖｔｈ３より大きく、かつ他車両３１が距離ΔＤ＜０の領域に位置しているということは、他車両３１は現在走行中の車線の左側に隣接する左側車線から車線変更してきて、さらに自車走行車線にダブルレーンチェンジする可能性が高いからである。グラフＧ１３において距離ΔＤがマイナスから０に近づくにつれて閾値が上昇する理由は、他車両３１がダブルレーンチェンジではなく車線の中心に戻ろうと操舵している場合が考えられるからである。グラフＧ１３では、他車両３１の横速度Ｖｙが第３横速度Ｖｔｈ３より大きく、かつ他車両３１が自車走行車線から離れているほど、閾値設定部１１は、閾値を小さくする。一方、距離ΔＤ＞０の領域では、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより小さい閾値を設定する。このとき、閾値設定部１１は、グラフＧ１２よりも小さい閾値を設定する。横速度Ｖｙが第３横速度Ｖｔｈ３より大きく、他車両３１が距離ΔＤ＞０の領域に位置しているということは、他車両３１が自車走行車線に車線変更する可能性が高いからである。以上説明したように、他車両３１の過去軌跡が取得できない場合でも、他車両３１の横速度Ｖｙに応じて閾値を設定することにより、車線変更判定部１６は、車線変更の判定精度を保ちつつ、車線変更の判定を適切に行うことができる。

次に、図２１のフローチャートを参照して、過去軌跡を用いた閾値の一設定方法について説明する。なお、図２１に示すＳ４０１，Ｓ４０７，Ｓ４０８，Ｓ４１０は、それぞれ図９に示すＳ２０１，Ｓ２０８，Ｓ２０６，Ｓ２１５と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。

ステップＳ４０２において、中心距離算出部８は、他車両の位置から他車両が走行する走行車線の中心線までの距離を算出する。ステップＳ４０３に処理が進み、過去軌跡取得部７は、他車両の過去軌跡を取得する。ステップＳ４０４に処理が進み、過去軌跡取得部７は、取得した過去軌跡が所定距離以上か否かを判定する。換言すれば、過去軌跡取得部７は、過去軌跡が所定時間以上取得できているか否かを判定する。

ステップＳ４０５において、中心距離算出部８は、ステップＳ４０２で算出した中心線までの距離ΔＤがマイナスか否かを判定する。距離ΔＤがマイナスである場合、他車両が、中心線より左側を走行しているため、ステップＳ４０７において閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより大きな閾値を設定する。なお、中心線より左側とは、中心線より右側と比較して、自車走行車線から遠い位置をいう。一方、距離ΔＤがプラスである場合、他車両が、中心線より右側を走行しているため、ステップＳ４０８において閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより小さい閾値を設定する。なお、中心線より右側とは、中心線より左側と比較して、自車走行車線に近い位置をいう。このように、他車両の過去軌跡から他車両の位置を連続的に検出し、他車両の位置に応じて閾値を設定することにより、車線変更判定部１６は、車線変更の判定精度を保ちつつ、車線変更の判定を適切に行うことができる。

ステップＳ４０６において、横速度取得部９は、他車両の横速度を取得する。処理はステップＳ４０９に進み、閾値設定部１１は、ステップＳ４０６で取得された横速度に基づいて閾値を設定する。このように他車両の過去軌跡が取得できない場合でも、他車両の横速度に基づいて閾値を設定することにより、車線変更判定部１６は、車線変更の判定精度を保ちつつ、他車両のダブルレーンチェンジなどを適切に判定することできる。

次に、図２２Ａ及び図２２Ｂを参照して、自己位置の検出精度に応じた閾値の一設定方法について説明する。

本実施形態では、自己位置を推定する際に、ＧＰＳを用いると説明した。ＧＰＳを用いる場合、ＧＰＳ衛星の検出数に応じて位置精度が変化する。一般的に、ＧＰＳ衛星を多く検出できれば、自己位置は精度よく推定できると考えられる。しかし、常にこの理論が成り立つとは限らない。そこで、本実施形態では、ＧＰＳ衛星の検出数に加え、自車計画経路と地図上の自己位置との距離差を用いて、地図上の自己位置のずれを検出し、この自己位置のずれに応じて閾値を設定する。なお、本実施形態では、ＧＰＳ衛星を４つ検出できれば、自己位置を精度よく推定できると説明するが、ＧＰＳ衛星の検出数は例示であり、これに限定されるものではない。

図２２Ａに示すシーンは、自車位置推定装置２によって検出されたＧＰＳ衛星の数が４つの場合を示す。自車位置推定装置２は、予め設定された自車計画経路８０と、地図上の自己位置８１の距離差を比較する。自車計画経路８０とは、例えばナビゲーション装置によって設定された目的地までの経路であり、車線の中心線を通る経路である。図２２Ａに示すように、自車計画経路８０と、地図上の自己位置８１の距離差はゼロである。このように、取得されたＧＰＳ衛星情報が４つであり、かつ自車計画経路８０と、地図上の自己位置８１との距離差がゼロである場合は、地図上の自己位置のずれはなく、自車位置推定装置２によって推定された自己位置は精度がよいものとなる。自己位置の検出精度が高いということは、他車両３１及び他車両３２の過去軌跡７０及び７１も精度よく検出できていることを意味する。そこで、図２２Ａに示すように自己位置の検出精度が高い場合、閾値設定部１１は、他車両３１及び他車両３２の過去軌跡７０及び７１に基づいて閾値を設定する。例えば、他車両３１の過去軌跡７０のばらつき度合いは少ないため、閾値設定部１１は、他車両３１に対して基準閾値ＴＨを設定する。一方、図２２Ａに示すように、他車両３２の過去軌跡７１のばらつき度合いは、他車両３１の過去軌跡７０のばらつき度合いより大きい。この場合、閾値設定部１１は、他車両３２に対して基準閾値ＴＨより大きい閾値を設定する。所定のふらつきがある他車両３２は、車線変更しないにもかかわらず単に自車走行車線に近づくことがある。そのため、他車両３２が車線変更するか否かを精度よく判定する必要がある。そこでばらつき度合いが大きい場合は、大きな閾値を設定することにより、車線変更判定部１６は、車線変更の判定精度を保つことができる。

図２２Ｂに示すシーンも、図２２Ａと同様に、自車位置推定装置２によって取得されたＧＰＳ衛星情報が４つの場合を示す。自車位置推定装置２は、自車計画経路８０と、地図上の自己位置８１の距離差を所定値と比較する。図２２Ｂに示すように、自車計画経路８０と、地図上の自己位置８１の距離差ΔＨが所定値以上である場合、取得されたＧＰＳ衛星情報が４つであるものの、地図上の自己位置にずれが発生しており、自車位置推定装置２によって推定された自己位置は、図２２Ａと比較し精度が低いものとなる。自己位置の検出精度が低い場合、過去軌跡７０及び７１の検出精度も低くなる可能性がある。そこで、閾値設定部１１は、過去軌跡７０及び７１のばらつき度合いを算出し、ばらつき度合いに応じて閾値を設定する。例えば、図２２Ｂに示すように、他車両３１の過去軌跡７０のばらつき度合いは所定値より小さいため、閾値設定部１１は、他車両３１に対して基準閾値ＴＨより大きい閾値を設定する。一方、図２２Ｂに示すように、他車両３２の過去軌跡７１のばらつき度合いは所定値以上であるため、閾値設定部１１は、他車両３２に対して、他車両３１に設定した閾値より大きい閾値を設定する。このように自己位置の検出精度が低い場合は、他車両３１，３２の検出精度も低いことが考えられるため、閾値設定部１１は過去軌跡７０及び７１のばらつき度合いに応じて閾値を設定する。これにより、車線変更判定部１６は、車線変更の判定精度を保つことができる。なお、自己位置の精度が低いか否かは、検出したＧＰＳ衛星の数や、自車計画経路と自己位置との距離差を用いて判定したが、これに限られない。例えば、地図精度が低い場合や、白線の認識率が低い場合に、自己位置の検出精度が低いと判定してもよい。

次に、図２３のフローチャートを参照して、自己位置の検出精度に応じた閾値の一設定方法について説明する。なお、図２３に示すＳ５０１，Ｓ５０７，Ｓ５１１，Ｓ５１２は、それぞれ図９に示すＳ２０１，Ｓ２０８，Ｓ２１２，Ｓ２１５と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。

ステップＳ５０２において、自車位置推定装置２は、ＧＰＳ衛星を検出する。処理はステップＳ５０３に進み、ステップＳ５０２で検出されたＧＰＳ衛星の数が所定値（例えば、３つ）以下の場合、処理はステップＳ５０４に進む。検出されたＧＰＳ衛星の数が所定値以下の場合、自己位置の検出精度は低いと考えられるため、他車両の過去軌跡の検出精度も低い可能性がある。そこで、ステップＳ５０４において、閾値設定部１１は、他車両の過去軌跡のばらつき度合いを算出する。

処理はステップＳ５０６に進み、閾値設定部１１は、ステップＳ５０４で算出したばらつきが所定値以上か否かを判定する。他車両の過去軌跡のばらつき度合いが所定値より小さい場合、ステップＳ５０７において、閾値設定部１１は、基準閾値ＴＨより大きい閾値を設定する。一方、他車両の過去軌跡のばらつき度合いが所定値以上の場合、ステップＳ５０８において、閾値設定部１１は、ステップＳ５０７で設定した閾値よりも大きな閾値を設定する。

ステップＳ５０５において、自車位置推定装置２は、例えばナビゲーション装置から自車計画経路を取得する。処理はステップＳ５０９に進み、自車位置推定装置２は、自車計画経路と、地図上の自己位置の距離差を算出する。処理はステップＳ５１０に進み、ステップＳ５０９で算出された距離差が所定値以上の場合、処理はステップＳ５０６に進む。一方、ステップＳ５０９で算出された距離差が所定値より小さい場合、処理はステップＳ５１１に進み、閾値設定部１１は、過去軌跡に基づいて閾値を設定する。

以上説明したように、車線変更判定装置は、他車両の過去軌跡（走行軌跡）を取得し、過去軌跡に所定のふらつきがある場合は、閾値を大きくする。所定のふらつきがある他車両は、車線変更しないにもかかわらず単に自車走行車線に近づくことがある。そのため、他車両が車線変更するか否かを精度よく判定する必要がある。車線変更判定装置は、所定のふらつきがある他車両に対して閾値を大きくするため、所定のふらつきがある場合でも車線変更するか否かの判定精度を保つことができる。

また、車線変更判定装置は、自己位置を検出し、検出した自己位置の精度が低い場合は、閾値を大きくする。自己位置の精度が低い場合は、他車両の位置の検出精度が低い場合がある。そのため、例えば、他車両が自車走行車線から離れているにもかかわらず、自車走行車線に近いと判定して、他車両が車線変更しようとしていると誤判定するおそれがある。そこで、車線変更判定装置は、自己位置の検出精度が低い場合は閾値を大きくする。これにより、車線変更判定装置は、自己位置の検出精度が低い場合でも他車両が車線変更するか否かの判定精度を保つことができる。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

本実施形態では、閾値設定部１１は基準閾値ＴＨを設定し、様々な状況に基づいて基準閾値ＴＨより小さい閾値や、大きい閾値を設定したが、必ずしも基準閾値ＴＨを設定する必要はない。他車両の位置、横速度、ヨー角や自車周囲の状況などを総合的に判定し、その都度適切な閾値を設定してもよい。また、本実施形態では、直線道路を用いて説明したが、カーブにおいても適用できる。また、他車両が車線変更する可能性は、上昇する場合と減少する場合とがあるが、本実施形態では上昇する場合のみを対象としている。よって、尤度の変化量ΔＬは、尤度の上昇変化量である。

本実施形態では、他車両の車線変更判定の判定結果を用いて、自車両の自動運転制御や運転支援制御を実行することができる。自動運転制御や運転支援制御では、自車両の挙動、例えば、車線内で走行する位置、軌跡、速度、加速度、回転角速度、それらの経時変化（プロファイル）などの制御を実行する。本実施形態においては、車線変更判定の誤判定を抑制することができる為、自車両においては走行環境に沿った適切な制御を実行することができるようになる。例えば、他車両の車線変更を判定した場合に、事前に（早いタイミングで）自車両を他車両と反対方向に寄せる、事前に減速するなど、急加減速、急操舵を抑制することができるため、自車両の乗員に与える違和感を抑制することができるようになる。

なお、上述の実施形態の各機能は、１または複数の処理回路により実装され得る。処理回路は、電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含む。処理回路は、また、実施形態に記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や従来型の回路部品のような装置を含む。

１ 物体検出装置
２ 自車位置推定装置
３ 地図取得装置
４ 検出統合部
５ 物体追跡部
６ 地図内位置演算部
７ 過去軌跡取得部
８ 中心距離算出部
９ 横速度取得部
１１ 閾値設定部
１２ 車線特定部
１３ 意図予測部
１４ 軌道予測部
１５ 尤度算出部
１６ 車線変更判定部
１７ 車線変更時間算出部
２０ コントローラ

Claims (11)

1. 自車両が走行する第１走行車線に対する他車両の位置に基づいて、前記他車両が前記第１走行車線に車線変更する可能性を算出し、前記可能性に基づいて、前記他車両が車線変更するか否かを判定する車線変更判定装置に備わる、車線変更判定方法において、
   前記可能性の変化量を算出し、
   前記可能性の変化量が閾値を超えた場合に、前記他車両が車線変更すると判定することを特徴とする車線変更判定方法。
2. 前記他車両の位置に基づいて、前記他車両が前記第１走行車線へ車線変更する際に要する車線変更時間を算出し、
   前記車線変更時間に基づいて前記閾値を設定することを特徴とする請求項１に記載の車線変更判定方法。
3. 前記車線変更時間が短いほど前記閾値を小さくすることを特徴とする請求項２に記載の車線変更判定方法。
4. 前記車線変更時間が所定値より短い場合に、前記閾値を小さくすることを特徴とする請求項２または３に記載の車線変更判定方法。
5. 前記他車両が、前記自車両と前記自車両の前方を走行する先行車両との間に車線変更するか否かを判定し、
   前記他車両が、前記自車両と前記先行車両との間に車線変更すると判定した場合は、前記閾値を小さくすることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の車線変更判定方法。
6. 前記自車両の自己位置を検出し、
   前記自己位置が交差点付近か否か判定し、
   前記自己位置が前記交差点付近と判定した場合は、前記閾値を小さくすることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の車線変更判定方法。
7. 前記他車両の走行軌跡を検出し、
   前記走行軌跡に所定のふらつきがある場合は、前記閾値を大きくすることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の車線変更判定方法。
8. 前記自己位置の検出精度が低い場合は、前記閾値を大きくすることを特徴とする請求項６に記載の車線変更判定方法。
9. 前記他車両が、前記第１走行車線に隣接する第２走行車線を走行する場合、前記他車両の位置を検出し、
   前記第２走行車線内における前記他車両の位置の傾向を検出し、
   前記位置の傾向に基づいて、前記閾値を設定することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の車線変更判定方法。
10. 前記第１走行車線から２車線以上離れた走行車線からの前記他車両の車線変更を検出し、
    前記２車線以上離れた走行車線からの前記他車両の車線変更を検出した場合は、前記閾値を小さくすることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の車線変更判定方法。
11. 自車両に搭載され、自車両が走行する第１走行車線に対する他車両の位置を検出するセンサと、
    前記他車両の位置に基づいて、前記他車両が前記第１走行車線に車線変更する可能性を算出するコントローラとを備え、
    前記コントローラは、前記可能性の変化量を算出し、前記可能性の変化量が閾値を超えた場合に、前記他車両が車線変更すると判定することを特徴とする車線変更判定装置。

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