JP2019105578A - 車線変更可否判定システムおよび車線変更可否判定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】車両の周囲の確認がしづらい位置で車線変更が行われる可能性を低減させることが可能な技術の提供。【解決手段】車両が走行している道路の曲率半径を取得する曲率半径取得部と、前記曲率半径が判定基準を満たす場合に車線変更可能であると判定する車線変更可否判定部と、を備える車線変更可否判定システムを構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、車線変更可否判定システムおよび車線変更可否判定プログラムに関する。

車両の利用者に対して車線変更の案内を行う技術が知られている。例えば、特許文献１には、車線移動終了地点からの距離に基づいて複数の区間に区分された案内領域を設定し、各区間において、車線移動終了地点との位置関係に応じて案内内容を設定する技術が開示されている。

特開２０１７−３２４４０号公報

上述の従来技術においては、案内領域内の区画が、車線移動終了地点との位置関係で決定される。当該従来の技術においては、案内が行われる地点における周囲の環境が考慮されていない。従って、従来の技術においては、車両の周囲の確認がしづらい位置で案内が行われる場合があった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、車両の周囲の確認がしづらい位置で車線変更が行われる可能性を低減させることが可能な技術を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、車線変更可否判定システムは、車両が走行している道路の曲率半径を取得する曲率半径取得部と、曲率半径が判定基準を満たす場合に車線変更可能であると判定する車線変更可否判定部と、を備える。

また、上述の目的を達成するため、車線変更可否判定システムは、車両が走行している走行車線から推奨車線に車線変更する場合の移動軌跡の曲率半径を取得する曲率半径取得部と、曲率半径が判定基準を満たす場合に車線変更可能であると判定する車線変更可否判定部と、を備える。

さらに、上述の目的を達成するため、車線変更可否判定プログラムは、コンピュータを、車両が走行している道路の曲率半径を取得する曲率半径取得部、曲率半径が判定基準を満たす場合に車線変更可能であると判定する車線変更可否判定部、として機能させる。

さらに、上述の目的を達成するため、車線変更可否判定プログラムは、コンピュータを、車両が走行している走行車線から推奨車線に車線変更する場合の移動軌跡の曲率半径を取得する曲率半径取得部、曲率半径が判定基準を満たす場合に車線変更可能であると判定する車線変更可否判定部、として機能させる。

以上のように、車線変更可否判定システムおよび車線変更可否判定プログラムにおいては、道路の曲率半径や車線変更を行う場合の移動軌跡の曲率半径が、車両の周囲の確認のしやすさに対応していると見なしている。すなわち、道路の曲率半径や移動軌跡の曲率半径が小さい場合には道路上での見通しが悪く、また、車線変更の際の軌跡が大きくカーブするため、周囲を確認しづらくなる。このため、曲率半径が判定基準を満たす場合に車線変更可能であると判定することで、周囲の確認のしやすさに応じて車線変更可能であるか否かを判定することができる。従って、車両の周囲の確認がしづらい位置で車線変更が行われる可能性を低減させることが可能である。

ナビゲーションシステムのブロック図である。 車線変更案内処理のフローチャートである。 図３Ａおよび図３Ｂは移動軌跡の算出例を示す図である。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ナビゲーションシステムの構成：
（２）車線変更可否判定処理：
（３）他の実施形態：

（１）ナビゲーションシステムの構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる車線変更可否判定システムを含むナビゲーションシステム１０の構成を示すブロック図である。ナビゲーションシステム１０は、車両に備えられており、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部２０、記録媒体３０を備えている。ナビゲーションシステム１０は、記録媒体３０やＲＯＭに記憶されたプログラムを制御部２０で実行することができる。記録媒体３０には、予め地図情報３０ａが記録されている。

地図情報３０ａは、車両の位置や案内対象の施設の特定に利用される情報であり、車両が走行する道路上に設定されたノードの位置等を示すノードデータ，ノード間の道路の形状を特定するための形状補間点の位置等を示す形状補間点データ，ノード同士の連結を示すリンクデータ，道路やその周辺に存在する地物の位置等を示すデータ等を含んでいる。

本実施形態においては、ノードが示す交差点への進入道路の車線構成を示す情報が各リンクデータに対して対応づけられて記録されている。例えば、あるリンクデータがあるノードへの進入道路を示しており、当該あるノードが示す交差点への進入道路上に３個の車線が存在し、左車線、中央車線、右車線のそれぞれにおいて、直進および左折が可能、直進が可能、右折が可能である場合、これらを示す情報が車線構成を示す情報としてリンクデータに対応づけられている。また、リンクデータには、リンクデータが示す道路区間上での制限速度が対応づけられている。

本実施形態における車両は、ＧＮＳＳ受信部４１と車速センサ４２とジャイロセンサ４３とユーザＩ／Ｆ部４４とカメラ４５とを備えている。ＧＮＳＳ受信部４１は、Global Navigation Satellite Systemの信号を受信する装置であり、航法衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の現在地を算出するための信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の現在地を取得する。車速センサ４２は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。制御部２０は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車速を取得する。ジャイロセンサ４３は、車両の水平面内の旋回についての角加速度を検出し、車両の向きに対応した信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の進行方向を取得する。車速センサ４２およびジャイロセンサ４３等は、車両の走行軌跡を特定するために利用され、本実施形態においては、車両の出発地と走行軌跡とに基づいて現在地が特定され、当該出発地と走行軌跡とに基づいて特定された車両の現在地がＧＮＳＳ受信部４１の出力信号に基づいて補正される。

ユーザＩ／Ｆ部４４は、運転者の指示を入力し、また、運転者に各種の情報を提供するためのインタフェース部であり、図示しないタッチパネルディスプレイやスイッチ等やスピーカー等を備えている。すなわち、ユーザＩ／Ｆ部４４は画像や音声の出力部および利用者指示の入力部を備えている。カメラ４５は、車両が走行する道路上の左右の区画線を視野に含むように車両に対して固定されたカメラであり、所定の周期で画像を撮影し、撮影された画像を示す画像情報を生成して出力する。制御部２０は、カメラ４５が出力する画像情報を取得する。

制御部２０は、図示しないナビゲーションプログラムの機能により、走行予定経路に沿って車両を目的地まで誘導する機能を実行することができる。ナビゲーションプログラムの機能には、各種の機能が含まれ、その中に車線変更案内の機能が含まれている。車線変更案内プログラム２１は、ナビゲーションプログラムの一部を構成しており、制御部２０は、車線変更案内プログラム２１により、走行予定経路に沿って走行する際に走行すべき推奨車線を特定し、推奨車線への車線変更が可能であるか否か判定する機能を実行することができる。そして、車線変更が可能であると判定された場合に、制御部２０は、車線変更が可能であると案内する機能を実行する。すなわち、車線変更案内プログラム２１は、は、車線変更可否判定プログラムを含んでいる。

当該機能を実行するため、車線変更案内プログラム２１は、走行予定経路取得部２１ａと、推奨車線取得部２１ｂと、曲率半径取得部２１ｃと、車線変更可否判定部２１ｄと車線案内部２１ｅとを備えている。走行予定経路取得部２１ａは、車両の走行予定経路を取得する機能を制御部２０に実行させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０は、走行予定経路取得部２１ａの機能により、ユーザＩ／Ｆ部４４の入力部を介して運転者による目的地の入力を受け付ける。また、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて車両の現在地を取得する。そして、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、現在地を出発し、目的地まで走行するための経路を探索し、走行予定経路として取得する。

推奨車線取得部２１ｂは、走行予定経路に沿って進行する際に走行すべき車線である推奨車線を取得する機能を制御部２０に実行させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０は、走行予定経路に含まれる交差点での進行方向を特定する。また、制御部２０は、当該交差点への進入道路を示すリンクデータに対応づけられた、車線構成を示す情報を参照する。そして、制御部２０は、走行予定経路に含まれる交差点での進行方向に向けて車両を走行させる際に走行すべき車線を特定し、推奨車線として取得する。

なお、走行予定経路に含まれる交差点には、推奨車線が存在しない交差点（任意の車線で走行予定経路に沿って進行可能である交差点）が存在し得る。従って、推奨車線が存在する交差点においてはその手前で車線変更の案内が実行され得るが、推奨車線が存在しない交差点においてはその手前で車線変更の案内が実行されない。そこで、本実施形態においては、推奨車線が存在する交差点を案内交差点と呼ぶ。

曲率半径取得部２１ｃは、車両が走行している道路の曲率半径と、車両が走行している走行車線から推奨車線に車線変更する場合の移動軌跡の曲率半径とを取得する機能を制御部２０に実行させるプログラムモジュールである。本実施形態において制御部２０は、車両の前方の既定範囲（例えば、１００ｍ、１０秒間での移動距離範囲等）に含まれるノードおよび形状補間点に基づいて、道路の曲率半径を取得する。そして、これらの点の中の連続する３個の点に基づいて道路の曲率半径を算出する。

すなわち、制御部２０は、連続する３個の点が点Ｎ₁，Ｎ₂，Ｎ₃である場合、点Ｎ₁，Ｎ₂の垂直２等分線と、点Ｎ₂，Ｎ₃の垂直２等分線とを算出し、両者の交点を曲率中心と見なす。そして、制御部２０は、曲率中心から点の一つ（例えば、点Ｎ₂）までの距離を道路の曲率半径として取得する。なお、道路の曲率半径を取得する際の処理としては、種々の処理が採用可能であり、種々の補正等がなされても良い。例えば、連続する３個の点が過度に近い（例えば、３ｍ未満）場合に、曲率半径が異常に小さくなるなど、誤差が大きくなる場合が想定されるのであれば、過度に近い点は曲率半径の算出から除外されても良い。なお、道路の曲率半径は、車両の前方の既定範囲内に存在するノードおよび形状補間点から抽出可能な連続した３個の点の組み合わせの全てに基づいて特定される。

一方、移動軌跡の曲率半径を取得するため、制御部２０は、車両の走行車線と推奨車線とが異なる場合に、走行車線から推奨車線に車線変更する場合の移動軌跡を取得する。このために、制御部２０は、カメラ４５の出力画像に基づいて車両の走行車線を取得する。すなわち、制御部２０は、カメラ４５の出力画像に基づいて車両の左右の車線の有無および車線の境界線を取得する。そして、制御部２０は、車両の左右の車線の有無や、境界線の態様、端の車線からの車線変更回数や車線変更方向等に基づいて走行車線を特定する。

道路の端に存在する車線の境界線は実線であり、車線と車線とを区切る境界線は破線である。従って、例えば、車線数が３個の道路において、左端の車線の左側の境界線は実線、右側の境界線は破線である。また、中央の車線においては左右の境界線がともに破線であり、右端の車線の右側の境界線は実線、左側の境界線は破線である。従って、このような道路においては、車両が走行している車線の左右に存在する境界線の態様や左右の車線の有無を特定することで走行車線を特定することができる。また、４車線以上存在する道路においては、端の車線が走行車線であると特定された後、端の車線からの車線変更回数や車線変更方向に基づいて現在の走行車線を特定可能である。

いずれにしても、走行車線が特定されると、制御部２０は、走行車線上に車線変更の始点を設定し、推奨車線上に車線変更の終点を設定する。そして、制御部２０は、始点から終点までなめらかに延びる線を特定して移動軌跡と見なす。当該移動軌跡は、始点から終点に向かって延びる線であれば良く、種々の線であって良い。本実施形態において制御部２０は、ベジェ曲線以外によって移動軌跡を取得する。

移動軌跡が取得されると、制御部２０は、当該移動軌跡に基づいて移動軌跡の曲率半径を取得する。曲率半径は、解析的に取得されても良いし、移動軌跡上の点（例えば、一定距離毎に設けられた点）に基づいて、道路の曲率半径と同様の演算が行われて取得されても良い。なお、移動半径の曲率半径は、移動軌跡の全域に渡り（例えば、一定距離毎に）複数の位置について特定される。

車線変更可否判定部２１ｄは、曲率半径が判定基準を満たす場合に車線変更可能であると判定する機能を制御部２０に実行させるプログラムモジュールである。判定基準は、車両の周囲が確認しづらいか否かを判定するための基準であり、本実施形態において制御部２０は、車線変更を行う道路の見通しが悪い場合に車両の周囲が確認しづらいと見なす。また、制御部２０は、移動軌跡のカーブが急である場合に車両の周囲が確認しづらいと見なす。

この判定を行うため、制御部２０は、道路の曲率半径が過度に小さい場合には、車両の周囲が確認しづらく判定基準を満たさないと判定する。また、制御部２０は、移動軌跡の曲率半径が過度に小さい場合には、車両の周囲が確認しづらく判定基準を満たさないと判定する。すなわち、道路の曲率半径や移動軌跡の曲率半径が小さい場合には道路上での見通しが悪く、また、車線変更の際の軌跡が大きくカーブするため、周囲を確認しづらくなる。このため、曲率半径に基づいて、周囲の確認のしやすさを判定することができる。

具体的には、この判定を行うために曲率半径と比較すべき閾値が予め決められ、地図情報３０ａのリンクデータに対応づけられている。すなわち、制御部２０は、車両の前方の既定範囲内の道路についての曲率半径を比較して最小値を取得し、当該最小値が閾値以上である場合、判定基準を満たし、車線変更可能であると判定する。また、移動軌跡の曲率半径の最小値を取得し、当該最小値が閾値以上である場合、判定基準を満たし、車線変更可能であると判定する。

本実施形態において、閾値は、車両に作用する横方向加速度の大きさが過度に大きくならないように決められている。すなわち、特定の曲率半径の道路を車両が走行する場合に車両に作用する横方向加速度は、曲率半径に基づいて推定可能である。例えば、車両の速度ｖが一定である状態で、曲率半径ｒの軌跡を車両が走行する場合に車両に作用する横方向加速度ａはａ＝ｖ²／ｒと表現することができる。そこで、例えば、横方向加速度ａの上限を０．５ｍ／ｓ²などと決定すれば、車速を代入することによって閾値となる曲率半径ｒを決定することができる。

車速は、種々の手法で決められて良いが、本実施形態においては、道路区間における車速の上限が制限速度であると見なし、上述の式に道路区間毎の制限速度を代入して得られた曲率半径ｒを曲率半径の閾値として定義している。そして、当該閾値は、予め特定され、地図情報３０ａのリンクデータに対応づけられている。従って、本実施形態において、閾値は道路区間によって異なる値となり得る。なお、車線変更の際に車両に作用する横方向加速度の大きさが過度に大きくなると、車線変更の際の操舵の難易度が上がり、操作性が低下する。従って、横方向加速度が過度に大きくならないように、曲率半径の閾値が決められることにより、車線変更の際の操舵の難易度が低い状態が車線変更可能な状態であると判定することが可能になる。

車線案内部２１ｅは、車線変更可能であると判定された場合に、車線変更可能であると案内する機能を制御部２０に実行させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０は、案内交差点の手前において車線変更可能であると判定された場合、ユーザＩ／Ｆ部４４に制御信号を出力し、推奨車線への車線変更が可能であると案内する。案内の態様は、種々の態様であって良く、運転者から見た推奨車線の方向が案内されても良いし、道路上での推奨車線の位置（右端の車線等）が案内されても良いし、単に車線変更可能なタイミングであることが案内されても良い。むろん、案内はディスプレイ上に出力されても良いし、スピーカーから出力されても良いし、双方であっても良い。

以上の構成によれば、道路の曲率半径や車線変更を行う場合の移動軌跡の曲率半径の最小値が、閾値以上である場合に、車線変更可能であると判定され、車線変更可能であることが案内される。従って、車両の周囲が確認しやすい場合に、車線変更可能であることが案内され、車両の周囲の確認がしづらい位置で車線変更が行われる可能性を低減させることが可能である。

（２）車線変更可否判定処理：
次に、車線変更案内プログラム２１による車線変更案内処理を説明する。当該車線変更案内処理には、車線変更可否判定処理が含まれる。図２は車線変更案内プログラム２１によって制御部２０が実行する車線変更可否判定処理を示すフローチャートである。利用者がユーザＩ／Ｆ部４４を操作することによって目的地を選択して経路探索を指示すると、制御部２０は走行予定経路取得部２１ａの機能により、地図情報３０ａに基づいて走行予定経路を取得する。

走行予定経路が特定された状態で車両の走行が開始されると、制御部２０は、ナビゲーションプログラムの機能により、ＧＮＳＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて一定期間毎に現在地を特定する。そして、制御部２０は、ユーザＩ／Ｆ部４４に制御信号を出力し、現在地が走行予定経路に沿って移動するように経路案内を行う。

また、走行予定経路が特定されると、制御部２０は、推奨車線取得部２１ｂの機能により、推奨車線を取得する。すなわち、制御部２０は、走行予定経路に含まれる交差点での進行方向を特定する。また、制御部２０は、地図情報３０ａに含まれる車線構成を示す情報に基づいて、交差点での進行方向に向けて車両を走行させる際に走行すべき車線を推奨車線として取得する。推奨車線が取得された交差点は案内交差点となる。

経路案内が行われている状態において、制御部２０は、一定期間毎（例えば、１００ｍｓ毎）に車線変更案内処理を実行する。車線変更案内処理が開始されると、制御部２０は、曲率半径取得部２１ｃの機能により、前方の案内交差点まで基準距離であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。すなわち、本実施形態においては、案内交差点から基準距離以内の範囲のいずれかの地点で車線変更の案内を実行するように構成されており、基準距離は予め決められている。

そこで、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３の出力信号が示す現在地を取得する。また、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、車両の現在地の前方において車両に最も近い案内交差点の位置を特定する。さらに、制御部２０は、案内交差点の位置と車両の現在地とに基づいて前方の案内交差点までの距離を取得する。そして、制御部２０は、当該距離が基準距離以下であるか否かを判定する。

ステップＳ１００において、前方の案内交差点まで基準距離以下であると判定されない場合、制御部２０は、車線変更案内処理を終了する。一方、ステップＳ１００において、前方の案内交差点まで基準距離以下であると判定された場合、制御部２０は、曲率半径取得部２１ｃの機能により、道路の曲率半径を取得する（ステップＳ１０５）。すなわち、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、車両の現在地から前方に既定範囲に存在する道路上に存在する形状補間点およびノードを特定する。なお、既定範囲は、ステップＳ１００の判定要素となる基準距離で規定される範囲より短い範囲である。そして、制御部２０は、隣接する３個の点（形状補間点およびノード）を抽出し、連続する２点の垂直２等分線から曲率中心を算出し、曲率中心から点までの距離を曲率半径として取得する。既定範囲内に形状補間点およびノードが４個以上存在する場合、全ての隣接する３個の点について曲率半径が取得される。

次に、制御部２０は、曲率半径取得部２１ｃの機能により、車両の走行車線から推奨車線に移動する場合の移動軌跡を取得する。すなわち、制御部２０は、カメラ４５の出力信号に基づいて、車両の左右の車線の有無および車線の境界線を特定し、必要に応じて端の車線からの車線変更回数や車線変更方向を特定して、走行車線を特定する。さらに、制御部２０は、走行車線上に車線変更の始点を設定する。

車線変更の始点は、車線変更が開始されると推定される位置であれば良く、本実施形態においては、走行車線上で車両の現在地の前方に既定期間走行した位置が始点である。既定期間は予め決められていれば良く、例えば、方向指示器を作動させた後の待機期間として交通規則で決められた期間（例えば３秒）であっても良いし、車線変更のための移動を開始するために周囲の確認等に必要となる期間等であっても良い。既定期間走行した位置は、当該既定期間に車速を乗じるなどして特定可能であり、本実施形態において車速は制限速度である。従って、制御部２０は、地図情報３０ａに基づいて車両が走行している道路区間の制限速度を取得し、既定期間に乗じて距離を算出し、車両の現在地から当該距離だけ前方の位置を始点として取得する。

図３Ａおよび図３Ｂは、移動軌跡の算出例を示す図である。図３Ａおよび図３Ｂは案内交差点の手前の道路を模式的に例示しており、図３Ａに示す道路は直線路、図３Ｂに示す道路はカーブ路である。これらの図において、車両が現在地Ｃに存在することが想定されており、走行車線は車線Ｌ₁、推奨車線は車線Ｌ₂である。また、これらの図においては、走行車線である車線Ｌ₁上に設定された始点Ｐｓが示されている。

車線変更の終点は、車線変更が終了すると推定される位置であれば良く、本実施形態においては、始点から前方に予め決められた期間走行した位置が終点である。当該期間は予め決められていれば良く、例えば、車線変更動作に要する期間として統計的に決められた期間（例えば４秒）等を採用可能である。予め決められた期間走行した位置は、当該期間に車速を乗じるなどして特定可能であり、本実施形態において車速は制限速度である。従って、制御部２０は、地図情報３０ａに基づいて車両が走行している道路区間の制限速度を取得し、予め決められた期間に乗じて距離を算出し、始点から当該距離だけ前方の位置を終点として取得する。図３Ａおよび図３Ｂにおいては推奨車線である車線Ｌ₂上に終点Ｐｅが示されている。

始点および終点が特定されると、制御部２０は、始点から終点までなめらかに延びるベジェ曲線を特定し、移動軌跡とみなす。本実施形態において、ベジェ曲線は２種類の態様で特定され、移動軌跡と見なされる。すなわち、図３Ａにおいては３次ベジェ曲線、図３Ｂにおいては２次ベジェ曲線が移動軌跡として取得される。ベジェ曲線を特定するため、制御部２０は、始点に始点ベクトルを設定し、終点に終点ベクトルを設定する。始点ベクトルは始点を通り車線の方向を向いた直線ベクトルであり、終点ベクトルは終点を通り車線の方向を向いた直線ベクトルである。

道路が直線路である場合にはこれらのベクトルの方向と車線の方向は平行である。道路がカーブ路である場合には車線のカーブの接線の方向がこれらのベクトルの方向となる。図３Ａおよび図３Ｂにおいては始点ベクトルをベクトルＶｓ、終点ベクトルをベクトルＶｅとして示している。

本実施形態においては、始点ベクトルと終点ベクトルとの関係に基づいて３次ベジェ曲線、２次ベジェ曲線のいずれを取得するのか特定される。すなわち、制御部２０は、始点ベクトルと終点ベクトルの少なくとも一方を延長し、交点を特定する。そして、交点が一方のベクトルの前方であり他方のベクトルの後方である場合（例えば、図３Ｂのような場合）には、移動軌跡を２次ベジェ曲線によって特定する。一方、交点が存在しない場合（例えば、図３Ａのような場合）、または、交点が一方のベクトルの前方であり他方のベクトルの前方である場合、または、交点が一方のベクトルの後方であり他方のベクトルの後方である場合には、移動軌跡を３次ベジェ曲線によって特定する。

３次ベジェ曲線を利用する場合、制御部２０は、始点ベクトルと終点ベクトルの間に制御点を２個生成する。図３Ａにおいては、制御点を点Ｐ₁，Ｐ₂として示している。すなわち、本実施形態において制御部２０は、始点Ｐｓと終点Ｐｅとを結ぶ線の中点Ｐｍを取得し、中点Ｐｍから始点ベクトルの延長線上に垂線をおろし、その交点を点Ｐ₁として取得する。また、制御部２０は、中点Ｐｍから終点ベクトルの延長線上に垂線をおろし、その交点を点Ｐ₂として取得する。そして、制御部２０は、始点Ｐｓ，点Ｐ₁，Ｐ₂，終点Ｐｅを制御点とする３次ベジェ曲線を特定する。制御点からベジェ曲線を生成する手法は、公知の種々の手法を利用可能である。

２次ベジェ曲線を利用する場合、制御部２０は、始点ベクトルと終点ベクトルの間に制御点を１個生成する。図３Ｂにおいては、制御点を点Ｐ₁として示している。すなわち、本実施形態において制御部２０は、始点ベクトルと終点ベクトルの延長線の交点を点Ｐ₁として取得する。そして、制御部２０は、始点Ｐｓ，点Ｐ₁，終点Ｐｅを制御点とする２次ベジェ曲線を特定する。制御点からベジェ曲線を生成する手法は、公知の種々の手法を利用可能である。図３Ａおよび図３Ｂにおいては、ベジェ曲線によって生成された移動軌跡を太い破線の曲線で示している。

移動軌跡が取得されると、制御部２０は、当該移動軌跡に基づいて移動軌跡の曲率半径を取得する（ステップＳ１１５）。当該曲率半径は、上述のように、例えば、解析的な演算等によって取得可能である。

次に、制御部２０は、車線変更可否判定部２１ｄの機能により、曲率半径の最小値が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１０５で取得された既定範囲内の道路の曲率半径の中から最小値を取得し、予め決められた閾値と比較する。また、制御部２０は、始点から終点までの移動軌跡の全域に渡ってステップＳ１１５で取得された曲率半径から最小値を取得し、予め決められた閾値と比較する。

ステップＳ１０５で取得された曲率半径とステップＳ１１５で取得された曲率半径との少なくとも一方において最小値が閾値以上であると判定されない場合、制御部２０は、車線変更案内処理を終了する。一方、ステップＳ１０５で取得された曲率半径とステップＳ１１５で取得された曲率半径との双方において最小値が閾値以上であると判定された場合、制御部２０は、車両の周囲が確認しやすい状況であるとみなす。

そして、制御部２０は、走行車線と推奨車線とが一致するか否か判定する（ステップＳ１２５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１１５において取得された走行車線と、案内交差点に関して特定されていた推奨車線とを比較し、一致していれば車線変更の案内が必要ないとみなし、車線変更案内処理を終了する。

ステップＳ１２５において、走行車線と推奨車線とが一致すると判定されない場合、制御部２０は、車線変更可能案内を実行する（ステップＳ１３０）。すなわち、制御部２０は、ユーザＩ／Ｆ部４４に制御信号を出力し、車両を走行車線から推奨車線に車線変更させるための案内を出力させる。

（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、曲率半径が判定基準を満たす場合に車線変更可能であると判定する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、車線変更可否判定システムは、車両等に搭載された装置であっても良いし、可搬型の端末によって実現される装置であっても良いし、複数の装置（例えば、クライアントとサーバ）によって実現されるシステムであっても良い。

車線変更案内処理を実行するための構成、すなわち、走行予定経路取得部２１ａと推奨車線取得部２１ｂと曲率半径取得部２１ｃと車線変更可否判定部２１ｄと車線案内部２１ｅの少なくとも一部が複数の装置に分かれて存在してもよい。例えば、ナビゲーションシステムがサーバに対して通信を介して要求を行うことによって走行予定経路の探索や推奨車線の特定、移動軌跡の特定、曲率半径の特定、車線変更可否の判定等が行われる構成等であってもよい。むろん、上述の実施形態の一部の構成が省略されてもよいし、処理の順序が変動または省略されてもよい。

さらに、上述の実施形態においては、道路の曲率半径と移動軌跡の曲率半径の双方を取得していたが、いずれか一方に基づいて車線変更の可否が判定される構成であっても良い。

曲率半径取得部は、車両が走行している道路の曲率半径を取得することができればよい。従って、上述のように、ノードおよび形状補間点に基づいて曲率半径を取得する構成以外にも種々の構成が採用されてよい。例えば、地図情報に、道路区間毎の曲率半径を示す情報が記録されていても良いし、車両に搭載されたセンサ等によって曲率半径が直接的または間接的に取得されても良い。

車線変更可否判定部は、曲率半径が判定基準を満たす場合に車線変更可能であると判定することができればよい。曲率半径の判定基準は、道路の曲率半径と移動軌跡の曲率半径との少なくとも一方について定義されていれば良いが、双方について定義される場合、双方について同一の判定基準であっても良いし、異なる判定基準であっても良い。

車線変更可能であるか否かの判定は、道路の形状や移動軌跡に着目した場合の判定である。従って、道路の形状や移動軌跡に着目した場合に車線変更可能であっても、他の要素、例えば、周囲の車両の有無や車速、車線の有無等に基づいて車線変更不可能である場合はあり得る。

判定基準は、車線変更可能であるか否かを判定するための基準であれば良く、車両の周囲の確認がしづらい曲率半径である場合に車線変更可能であると判定されず、車両の周囲の確認がしやすい曲率半径である場合に、車線変更可能であると判定される基準であれば良い。判定基準は、上述のように、曲率半径の最小値と比較すべき閾値によって定義されていても良いが、他の指標、例えば、曲率半径に基づいて特定される車両の横方向加速度の大きさの最大値が既定値以下である場合に判定基準を満たすなどのように定義されていても良い。

車線変更の可否の判定結果は、上述の実施形態のように、車線変更可能であると案内するためのトリガとして利用されても良いし、他の目的に利用されても良い。例えば、車両を自動運転するための制御が行われている場合において、車線変更を行うための制御部に対して、車線変更可能であるか否の判定結果を出力する構成等が採用されてもよい。すなわち、車線変更を行うための制御部は、例えば、センサに基づいて周囲の車両等を確認した上で車線変更のためのステアリング制御を実行可能である制御部が想定される。車線変更可能であると判定された場合に当該制御部が車線変更を開始する構成とすれば、センサによる周囲の確認がしやすい位置で車線変更のための制御を実施するように構成することが可能である。

移動軌跡を取得するための構成は、上述の実施形態のような構成に限定されない。例えば、移動軌跡の始点や終点を算出する際のパラメータは、上述の例に限定されず、制限車速ではなく道路の統計的な車速や現在車速がパラメータとされても良いし、車速に乗じられる時間も４秒や３秒に限定されない。さらに、始点や終点が、現在地から一定距離の地点などのように固定的に決められていても良いし、移動軌跡はベジェ曲線以外の曲線、例えば、クロソイド曲線等によって生成されても良い。

さらに、本発明のように、曲率半径が判定基準を満たす場合に車線変更可能であると判定する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合や、複数の装置によって実現される場合が想定可能であり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような手段を備えたナビゲーションシステムや方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、システムを制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

１０…ナビゲーションシステム、２０…制御部、２１…車線変更案内プログラム、２１ａ…走行予定経路取得部、２１ｂ…推奨車線取得部、２１ｃ…曲率半径取得部、２１ｄ…車線変更可否判定部、２１ｅ…車線案内部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、４１…ＧＮＳＳ受信部、４２…車速センサ、４３…ジャイロセンサ、４４…ユーザＩ／Ｆ部、４５…カメラ

Claims (7)

1. 車両が走行している道路の曲率半径を取得する曲率半径取得部と、
   前記曲率半径が判定基準を満たす場合に車線変更可能であると判定する車線変更可否判定部と、
   を備える車線変更可否判定システム。
2. 車両が走行している走行車線から推奨車線に車線変更する場合の移動軌跡の曲率半径を取得する曲率半径取得部と、
   前記曲率半径が判定基準を満たす場合に車線変更可能であると判定する車線変更可否判定部と、
   を備える車線変更可否判定システム。
3. 前記曲率半径の最小値が閾値以上である場合に前記判定基準を満たすと見なされる、
   請求項１または請求項２に記載の車線変更可否判定システム。
4. 前記曲率半径に基づいて特定される前記車両の横方向加速度の大きさの最大値が既定値以下である場合に前記判定基準を満たすと見なされる、
   請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車線変更可否判定システム。
5. 車線変更可能であると判定された場合に、車線変更可能であると案内する車線変更可否案内部をさらに備える、
   請求項１〜請求項４のいずれかに記載の車線変更可否判定システム。
6. コンピュータを、
   車両が走行している道路の曲率半径を取得する曲率半径取得部、
   前記曲率半径が判定基準を満たす場合に車線変更可能であると判定する車線変更可否判定部、
   として機能させる車線変更可否判定プログラム。
7. コンピュータを、
   車両が走行している走行車線から推奨車線に車線変更する場合の移動軌跡の曲率半径を取得する曲率半径取得部、
   前記曲率半径が判定基準を満たす場合に車線変更可能であると判定する車線変更可否判定部、
   として機能させる車線変更可否判定プログラム。

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