JP5066123B2 - 車両運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行中の自車両の走行車線をリアルタイムで特定して車両制御を行うようにした車両運転支援装置に関するものである。

この種の技術として、自車両の走行中の路面をカメラ等にて撮像し、自車両の走行車線を区分している路面の白線を画像認識処理にてリアルタイムで認識して、例えば車線維持制御等の車両制御をもって運転支援を行うようにしたものが既に知られている。

そして、例えば高速道路等のように交通量の多い場所では、路面上の一部の白線が掠れや汚れ等のために不明瞭なことがあり、このような場合には自車両の走行車線を区分している路面の白線を認識できないことになる。

その対策として、特許文献１には、走行車線を区分している白線を認識することができなかった場合には、自車両の前方の先行車両の移動軌跡と予想移動軌跡を演算し、これらの移動軌跡および予想移動軌跡に基づいて走行車線の仮想白線を描き、もって走行車線を推定し、これを目標車線として設定するようにしたものが提案されている。

特開２００７−８２８１号公報

特許文献１に記載の技術では、自車両の走行車線を区分している路面の白線を認識できなかった場合に、先行車両の移動軌跡や予想移動軌跡に基づいて走行車線を推定しているため、先行車両に追従する車線維持制御（レーンキープ制御）や車線逸脱警報等の制御には有効ではある。その一方、同特許文献１に記載の技術では、リアルタイムでの演算負荷が極端に大きくなるだけでなく、先行車の動きに依存しない自律的な制御、例えば高速道路のインターチェンジでの分岐に際して、自車両の走行車線と、本線から分岐路側への車線変更を特定した上で、分岐先のカーブ曲率等に応じた車速制御を行うような場合には適用することができず、なおも改善の余地を残している。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、先に述べた掠れや汚れ等のために自車両の走行車線を区分している路面の白線を認識できない場合でも、その白線を容易に推定して、自律的な車両制御を行えるようにした車両運転支援装置を提供するものである。

本発明は、自車両の走行車線を区分している路面の白線を認識できない場合でも、自車両が車線変更しないかぎりは当該自車両の走行車線を区分している左右の白線の種別は変わることがない点に着目し、自車両の現在の走行車線を区分する白線の種別を画像処理等によりリアルタイムで認識して、その認識した白線の種別を走行履歴のかたちで記憶しておき、白線の種別を認識ができないときには、記憶されている過去の白線の種別を自車両の現在の走行車線を区分する白線の種別として推定し、それに基づいて車両制御を行うようにしたものである。

本発明によれば、自車両の現在の走行車線を区分する白線の種別を認識できない場合でも、過去の履歴から白線種別情報を取得してその白線種別を推定することができるので、継続的な運転支援として自車両の現在の走行車線に基づいた自律的な車両制御を継続して行えるようになる。

本発明に係る車両運転支援装置の第１の実施の形態を示す概略説明図。 図１に示した路面状態検出装置のブロック回路図。 同じく図１に示した走行車線推定装置のブロック回路図。 同じく図１に示したナビゲーションシステムのブロック回路図。 同じく図１に示した車両制御装置のブロック回路図。 高速道路上の出口車線付近での白線の識別状態を平面説明図。 図４のナビゲーションシステムの基本機能を示すフローチャート。 図５の車両制御装置の基本機能を示すフローチャート。 高速道路上の出口車線付近での車線推定エリアの範囲を示す平面説明図。 図２の路面状態検出装置の基本機能を示すフローチャート。 検知すべき白線種別の説明図。 図２の路面状態検出装置での処理手順を示すフローチャート。 高速道路上の出口車線付近での車線変更の一例を示す平面説明図。 図１２に処置手順を模式化した機能ブロック図。 図３の走行車線推定装置における自車走行車線推定部での処理手順を示すフローチャート。 図３の走行車線推定装置における車両運動検出部での処理手順を示すフローチャート。 図３の走行車線推定装置での処理手順を模式化した機能ブロック図。 図３の走行車線推定装置における車線変更判断部での処理手順を示すフローチャート。 本発明に係る車両運転支援装置の第２の実施の形態を示す図で、対象となる高速道路の出口車線の分岐パターンとしてその基本型を示す平面説明図。 同じく高速道路の出口車線の分岐パターンとしてその登坂路型を示す平面説明図。 同じく高速道路の出口車線の分岐パターンとしてその減速帯型を示す平面説明図。 高速道路上での分岐種別の説明図。 図３の走行車線推定装置における分岐形状特定部の機能ブロック図。 地図データ上の高速道路での上下線推定区間を示す説明図。 メッシュＩＤをもって予め登録しておくデータ構造の一例を示す説明図。 図３の走行車線推定装置における分岐形状特定部の処理手順を示すフローチャート。 図１９〜図２１に示す出口車線の分岐パターン別の大まかな処置手順を示すフローチャート。 図２０に示した登坂路型パターンでの自車走行車線推定処理を示すフローチャート。 図２１に示した減速帯型パターンでの自車走行車線推定処理の手順を示すフローチャート。 登坂路型および減速帯型パターンでの車線変更判断処理手の順を示すフローチャート。 左端車線または右端車線の判定のための条件および車線変更の判定のための条件をまとめた説明図。 本発明に係る車両運転支援装置の第３の実施の形態を示す図で、サービスエリア進入時の説明図。 図３２での処理手順を示すフローチャート。 サービスエリア進入時の変形例を示す説明図。

図１〜図１８は本発明に係る車両運転支援装置のより具体的な第１の実施の形態を示す図であり、特に図１はシステム全体の大まかな概略構造を示し、また図２〜５は図１のシステムを構成している各装置の内部機能ブロック図を示している。

ここでは、例えば高速道路での走行中において、自車両の走行車線と、本線から出口路（出口車線）等の分岐路側へ車線変更したか否かを、後述するカメラ情報やナビゲーションシステムからの道路情報に基づいて特定して、分岐路側へ車線変更したと特定された場合には、その分岐先のカーブ曲率に応じた車速制御を行う場合を想定している。

図１のシステムでは、大きく分けて、自車両Ｃに搭載された路面状態検出装置１と、走行車線推定装置２と、ナビゲーションシステム３、および車両制御装置４等との協調システムとして構成されている。これらの各要素１〜４同士は車両通信ラインである車載ＬＡＮとして機能するＣＡＮ（Ｖｅｈｉｃｌｅ−Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ライン５を経由してネットワークを構築していて、このＣＡＮライン５経由にて相互に必要な信号の授受が行われる。

また、車体後部には路面を指向する撮像部あるいは撮像手段としてリアカメラ６が配置されていて、このリアカメラ６が捉えた映像がリアルタイムで路面状態検出装置１に取り込まれることになる。

ここで、図１のほか図６に示すように、リアカメラ６は、後述するように少なくとも自車両Ｃの走行中の走行車線を区分している左右の白線Ｌ１，Ｌ２を捕捉することを主たる目的としており（図６の左半部参照）、したがって、少なくとも自車両Ｃの走行中の左右の白線Ｌ１，Ｌ２を捕捉することができるようにその画角および向きが予め調整されている。この場合において、リアカメラ６と同等の機能が発揮されるならば、当該リアカメラ６に代えて、フロントカメラあるいはサイドカメラ等であっても良い。

上記路面状態検出装置１は、リアカメラ６からの映像を入力とする画像認識処理部として構成されているもので、図２に示すように、アプリケーション層７として、例えば高速道路での走行中において自車両の現在の走行車線を区分する白線を抽出してその種別（白線のパターン）を認識する白線種別認識部（白線パターン認識部）８と、認識された白線種別を記憶する白線種別記憶部（白線パターン記憶部）９と、白線種別認識部９による白線の種別が不明なときに上記白線種別記憶部９に記憶されている白線の種別を、自車両Ｃの現在の走行車線を区分する白線の種別として推定する白線種別推定部（白線パターン推定部）１０と、自車両Ｃが走行車線の左右のいずれかの白線を跨いだことを検知する白線跨ぎ検出部１１とを備えている。さらに、路面状態検出装置１はドライバ層としてＣＡＮ入出力部１２を備えている。

そして、この路面状態検出装置１には、図１，６にも示したように、自車両Ｃに搭載されたリアカメラ６が捉えた映像がリアルタイムで入力されることから、所定の画像認識処理を実行することで、少なくとも自車両Ｃの現在の走行車線を区分している左右の白線Ｌ１，Ｌ２の種別が特定されるとともに（図６の左半部参照）、自車両Ｃが例えば特定の白線Ｌ３を跨いだことに基づく車線変更とその方向（図６の右半部参照）が特定されることになる。これらの路面状態検出装置１にて得られた情報は、必要に応じて走行車線推定装置２や車両制御装置４に対してＣＡＮライン５経由にて出力される。なお、当該路面状態検出装置１での処理の詳細は後述する。

また、走行車線推定装置２は、上記路面状態検出装置１等からの情報をもとに自車両Ｃの走行車線を特定する機能を有していて、図３に示すように、自車走行車線推定部１４と、車両運動検出部１６および車線変更判断部１７をアプリケーション層１３として備えているほか、ドライバ層としてＣＡＮ入出力部１８を備えている。さらに、アプリケーション層１３に、自車両Ｃの走行車線に加えて自車前方の分岐形状を特定するために必要に応じて分岐形状特定部１５を備えている。

この分岐形状特定部１５は、上記ナビゲーションシステム３の地図データ２１から取得した道路情報をもとに例えば自車前方のインターチェンジあるいはジャンクション等の分岐部の存在を認識し、その分岐形状を特定する機能を有する。なお、分岐形状特定部１５は本実施の形態ではその機能を必要としないが、後述する第２の実施の形態で有効に機能する。

上記自車走行車線推定部１４は、路面状態検出装置１側の白線種別認識部８の認識結果と白線種別推定部１０の推定結果に基づき自車両Ｃの走行車線を推定する機能を有する。車両運動検出部１６は、方向指示器（ウインカー）の操作による車線変更等の意思表示のほか、車載下にあるヨーレートセンサや舵角センサの出力に基づいて車両運動が発生したことを検出する機能を有する。また、車線変更判断部１７は、上記分岐形状特定部１５で特定された分岐形状や自車走行車線推定部１４で推定された走行車線のほか、上記白線跨ぎ検出部１１および車両運動検出部１６での検出結果に基づいて、自車両Ｃが本線から分岐路側へ車線変更したか否かを判断する機能を有している。なお、これらの各部の機能の詳細についも後述する。

ナビゲーションシステム３は、図４に示したように、大きく分けてアプリケーション層１９、センサ層２０、地図データ層としての地図データ（地図データベース）２１、ドライバ層としてのＣＡＮ入出力部２２およびＨＭＩ（ヒューマン−マシン−インタフェース）層としてのＨＭＩ部２３を備えている。地図データ２１は、例えばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤあるいはハードディスク等の記録媒体で構成されていて、周知のように例えば道路属性情報や道路構造情報を含む地図情報が予め格納されている。この地図情報には先に述べた高速道路上のインターチェンジあるいはジャンクション等の分岐情報のほか、サービスエリア（ＳＡ）やパーキングエリア（ＰＡ）に関する情報が含まれている。

上記ＨＭＩ部２３は周知のように液晶ディスプレイ等のモニタ手段やマイクおよびスピーカ等を含みつつ各種の操作部として機能するもので、ナビゲーションシステム３の各種の操作スイッチ等がこれに含まれることになる。また、後述する音声ガイダンス機能も告知部として当該ＨＭＩ部２３に含まれることになる。

上記センサ層２０には、ジャイロスコープ２４およびＧＰＳチューナ２５等が含まれているほか、車両の車速パルスセンサ２５や方向指示器２６の信号が取り込まれる。

上記ナビゲーションシステム３のアプリケーション層１９には、ロケータ部２７と、プレビュー部（先読み機能部）２８、ロケータ補正部２９および曲率演算部３０が含まれている。さらに、アプリケーション層１９には、必要に応じてＳＡ速度司令部３１が含まれている。なお、ＳＡ速度司令部３１は本実施の形態ではその機能を必要としないが、後述する第３の実施の形態では有効に機能する。

ロケータ部２７は自車位置を演算する機能を有し、プレビュー部２８は地図データ２１にアクセスして自車両Ｃの前方の道路情報を取得する機能を有する。ロケータ補正部２９は図３の車線変更判断部１７での判断結果に基づき自車両Ｃの位置をインターチェンジ等での分岐先に合わせて位置補正を行う機能を有する。また、曲率演算部３０は、自車両Ｃの前方のカーブの曲率を演算する機能を有する。さらに、ＳＡ速度司令部３１は、自車両Ｃがサービスエリア（ＳＡ）またはパーキングエリア（ＰＡ）内に進入したと判断された場合に、そのサービスエリア（ＳＡ）またはパーキングエリア（ＰＡ）内での適切な速度指令を出力する機能を有する。なお、これらの各部の機能の詳細は後述する。

そして、上記ナビゲーションシステム３では、その基本機能として、ジャイロスコープ２４やＧＰＳチューナ２５等のセンサ情報から自車両Ｃの位置を決定した上で、自車両Ｃが走行する経路を推定し（いわゆる進路推定機能）、進路推定した経路の曲率値を演算によって算出する。さらに、進路推定した経路上の自車前方に当該自車両Ｃが分岐すべき分岐部（分岐ノード）がある場合には、その分岐ノードまでの距離を演算して求めるとともに、本線車線に対する分岐先の方向）を特定する。そして、それらの情報を定期周期にてＣＡＮライン５経由で走行車線推定装置２や車両制御装置４側に出力することになる。

上記車両制御装置４には、図５に示すように、ドライバ層としてのＣＡＮ入出力部３２のほか、アプリケーション層３３として目標車速演算部３４および車速司令部３５が含まれていて、さらに必要に応じて車速制御自動キャンセル部３６が含まれている。なお、車速制御自動キャンセル部３６は、上記分岐形状特定部１５およびＳＡ速度司令部３１と同様に本実施の形態では必ずしもその機能を必要としないが、後述する第３の実施の形態では有効に機能する。

そして、先に述べたように、推定経路上において自車両Ｃの前方に所定曲率のカーブの存在を認識した場合には、目標車速演算部３４ではそのカーブの曲率に応じた最適な目標車速を演算によって求める。こうして目標車速が求まると、車速指令部３５はその目標車速に応じた車速指令を減速指令としてＣＡＮライン５経由にてブレーキ制御装置３７やエンジン制御装置３８に出力することになる。

これにより、例えばブレーキ制御装置３７がブレーキアクチュエータを、エンジン制御装置３８がスロットルアクチュエータをそれぞれ駆動して、現在の車速が目標車速となるようにいわゆる自動車速モードでの車速制御を実行することになる。なお、ここではブレーキ制御装置３７およびエンジン制御装置３８を例示しているが、これら以外の車速制御のための手段として自動変速機制御装置が含まれることもある。

ここで、図５の車速制御自動キャンセル部３６は、後述するように、例えば自車両Ｃが特定のエリア、例えば先に述べたサービスエリア（ＳＡ）またはパーキングエリア（ＰＡ）内に進入する場合に、安全性を考慮して上記のような車速制御を自動的にキャンセルする機能を有する。

次に、図２〜５に示した各装置、すなわちナビゲーションシステム３のほか、路面状態検出装置１と走行車線推定装置２および車両制御装置４等のそれぞれの機能について、図７以下のフローチャートを参照しながら詳しく説明する。

図４のナビゲーションシステム３では、図７に示すように、特定の周期にて、車速パルスセンサ２５からの車速信号のほかジャイロスコープ２４やＧＰＳチューナ２５等のセンサ情報から自車位置情報を取得した上で（ステップＳ１）、自車両前方道路情報を含む自車両Ｃの周辺の地図データをいわゆるプレビュー機能により収集し（ステップＳ２）、この収集した地図データから自車両Ｃが走行する経路をいわゆる進路推定機能により推定する（Ｓ３）。進路推定の方法は、ナビゲーションシステム３に目的地が設定されている場合には、周知のように自車位置から目的地まで誘導経路が引かれていることから、その誘導経路上を推定進路として設定する。

その一方、ナビゲーションシステム３に目的地が設定されていない場合には、道路上の分岐部（分岐ノード）での前方と後方の道路種別（例えば国道か都道府県道か）あるいはリンク種別を比較し、同一の道路種別あるいはリンク種別のリンク（経路）を優先的に選択する。なお、分岐点前方と後方のリンクの道路種別あるいはリンク種別に違いがない場合には、リンク角の小さいリンク（経路）を選択して推定進路として設定する。

自車両Ｃの進路が推定されたならば、ナビゲーションシステム３の曲率演算部３０の機能として、進路推定した経路の曲率値を演算によって算出する（ステップＳ４）。

さらに、進路推定した経路上の自車前方に当該自車両Ｃが分岐すべき分岐部（分岐ノード）がある場合、例えば高速道路上の自車両の前方に当該自車両が分岐すべきインターチェンジあるいはジャンクション等の分岐部がある場合には、その分岐ノード周辺の道路種別とリンク種別の情報を取得した上で（ステップＳ５）、その分岐ノードまでの距離を演算して求めるとともに（ステップＳ６）、本線車線に対する分岐先の方向（例えば、インターチェンジの場合には本線車線に対する出口車線の方向であり、サービスエリア（ＳＡ）またはパーキングエリア（ＰＡ）の場合には本線車線に対する各エリアの入口車線の方向）を特定する（ステップＳ７）。そして、それらの情報を定期周期にてＣＡＮライン５経由で走行車線推定装置２や車両制御装置４側に出力することになる（ステップＳ８）。

上記のようなナビゲーションシステム３からの情報を取得した図５の車両制御装置４では、図８に示すように、目標車速演算部３４にて自車前方のリンクの曲率値情報に応じた目標車速を演算した上で（ステップＳ１１，Ｓ１２）、これを車速司令部３５からブレーキ制御装置３７やエンジン制御装置３８に出力することになる（ステップＳ１３）。

これにより、先に述べたように、例えばブレーキ制御装置３７がブレーキアクチュエータを、エンジン制御装置３８がスロットルアクチュエータをそれぞれ駆動して、現在の車速が目標車速となるようにいわゆる自動車速モードでの車速制御を実行することになる。

この場合において、例えば図６のようなインターチェンジでの分岐に際し、自車両Ｃがインターチェンジの出口車線に進入したことを確認した上で車速制御を実行するためには、それに先立って予め自車両Ｃの走行車線を特定しておく必要がある。この自車両Ｃの走行車線の推定を後述するように図３の走行車線推定装置２が実行することになるのであるが、図９に示すように、同図の分岐ノードＰ１をはさんでその前後に車線推定開始位置Ｅｓ（例えば、分岐ノードＰ１よりも数十メートルだけ手前の位置）と車線推定終了位置Ｅｅ（例えば、分岐ノードＰ１よりも数十メートルだけ先の位置）を定め、両者の間を車線推定エリアＥとして予め設定しておき、この車線推定エリアＥにおいてのみ後述する走行車線推定装置２による自車両Ｃの走行車線推定を実行するものとする。こうすることにより、自車両Ｃの走行車線推定を常時実行する場合に比べて走行車線推定装置２の負荷を軽減できることになる。

また、上記ナビゲーションシステム３におけるプレビュー部２８が収集・取得した地図情報に含まれる道路データは、周知のように基本的には交差点や分岐点の座標を表すノードとそれらのノード間を接続するリンクとで構成されていることから（リンクの途中にノードと同等の補間点（補間ノード）が設定されることもある）、上記のように進路推定した経路の曲率値とは、ある特定のノードの手前側のリンクと当該ノードの前方側のリンクとのなす角度、あるいはその角度に基づき所定演算式にて算出した値（曲率半径）と定義するものとする。なお、上記曲率値はそれぞれのノードに関連付けて地図データ２１に予め記録しておいても良い。

一方、図１，２の路面状態検出装置１では、自車両Ｃに搭載されたリアカメラ６が捉えた映像がリアルタイムで当該路面状態検出装置１に入力されることから、図１０に示すように、所定の周期にて、入力された映像にＡ／Ｄ変換および二値化の各処理を施した上で（ステップＳ２１〜Ｓ２３）、自車両Ｃの現在の走行車線を区分している左右の白線（図６の左半部参照）のエッジを画像から抽出して実質的にその白線部分のみを抽出する（ステップＳ２４）。そして、パターン認識その他の画像認識処理をもって白線種別判定を行って、自車両Ｃの左右の白線の種別を検知、すなわちその白線の種別を図１１の６種類のなかから判定または認識（特定）する（ステップＳ２５）。これらの処理は図２の路面状態検出装置１における白線種別認識部８の処理として実行される。

さらに、後述するように、自車両Ｃが特定の白線を跨いだ場合には、それによって車線変更の有無と方向が特定され（図１０のステップＳ２６）、それらの結果がＣＡＮライン５経由にて図３の走行車線推定装置２等に出力されることになる（ステップＳ２７）。

図１０の処理内容をより詳しく説明したものを図１２に示してある。

図１２のステップＳ３１〜Ｓ３５は、図１０のステップＳ２１〜Ｓ２５と同じであり、上記のような白線種別認識部８による白線種別の認識結果、すなわち自車両Ｃの現在の走行車線を区分している左右の白線種別の認識結果は、後述するステップＳ４８，Ｓ５３において走行履歴データとして図２の路面状態検出装置１の白線種別記憶部９にその都度書き込まれて記憶される。すなわち、図２の路面状態検出装置１における白線種別記憶部９には、上記のような左右の白線種別の認識結果が自車両Ｃの走行履歴に基づくデータとして逐一記憶・蓄積されるようになっていることから、上記のような白線種別認識部８による左右の白線種別の認識結果はその都度、左右別々の白線種別記憶部９に書き込まれることになる。

ここで、例えば主要高速道路において認識すべき白線の種別は、図１１のように車両通行帯の表示に用いられているものとする。この場合において、「太破線」は高速道路等の入口または出口等の付近に設置される車両通行帯最外側線と定義される（図６および図９参照）。ただし、図１１の「白線無し」は白線を認識しない場合であり、後述する白線の種別が「不明」とは異なる。「白線無し」は白線そのものが検知できない場合であるのに対して、白線の種別が「不明」とは、白線としては検知できているが、その白線の種別（例えば実線なのか破線なのか）が判別または判定できない場合であるからである。

上記のように自車両Ｃの左右の白線種別が認識されたならば、その認識した左右の白線の位置関係を図２の路面状態検出装置１における白線跨ぎ検出部１１が常時トラッキング（追跡）していて（図１２のステップＳ３６）、例えば同図のステップＳ３７のように、トラッキング中の左側の白線が自車両Ｃの「白線跨ぎ」をもって当該自車両Ｃの右方向へ移動した場合には、これを白線跨ぎ検出部１１が直ちに「白線跨ぎ検知＝ＯＮ」をもって「車線変更の方向＝左」として検出する（ステップＳ３８，Ｓ３９）。

例えば、図６に示すように、インターチェンジの出口車線側への分岐近くにおいて、それまで左側白線を「実線」、右側白線を「破線」としてそれぞれ認識して走行していた自車両Ｃが左側白線を「太破線」として認識した以降に左側に向きを変えると、路面状態検出装置１の白線跨ぎ検出部１１が左側の「太破線」を跨いだと判断するので、これをもって上記のように自車両Ｃの「左方向への車線変更」として検出することになる。

同様に、図１３に示すように、インターチェンジの出口車線側への分岐近くにおいて、それまで左側白線を「実線」、右側白線を「破線」としてそれぞれ認識して走行していた自車両Ｃが左側に向きを変えると、路面状態検出装置１では「太破線」を認識する以前に白線跨ぎ検出部１１が左側の「実線」を跨いだとして判断するので、これをもって上記のように自車両Ｃの「左方向への車線変更」として検出することになる。

これらのことは右側の白線を跨いだ場合にも全く同様であって、図１２のステップＳ４０〜Ｓ４２のように、トラッキング中の右側の白線が自車両の「白線跨ぎ」をもって当該自車両の左方向へ移動した場合には、これを白線跨ぎ検出部１１が「白線跨ぎ検知＝ＯＮ」をもって直ちに「右方向への車線変更」として検出することになる。

以上のような白線種別の認識過程において、一般に道路上に描かれた白線はペイント等によるものであるために、例えば掠れや汚れ等のためにその種別が特定できないことがある。特に、図６，１３に示したようなインターチェンジの出口車線側への分岐部における「太破線」は、車線変更に際して多くの車両が通過することになるために、掠れによって不鮮明になりやすく、路面状態検出装置１では認識できないことがある。天候によってもまた同様である。

より具体的には、例えば路面状態検出装置１での画像認識により白線としては認識できたとしても、その白線が「実線」なのか「破線」なのか、あるいは「破線」なのか「太破線」なのかを特定または判別できないことがある。このような場合には、図１２のステップＳ３５における白線種別の認識の際に、左側または右側の白線の種別が「不明」と判定される。

そこで、本実施の形態では、上記のように一時的に左側あるいは右側の白線の種別が不明であっても、自車両が車線変更しないかぎりは左右の白線の種別はそれ以前の白線種別と変わることはないとの点に着目して、左側または右側の白線種別が不明である場合には、路面状態検出装置１の白線種別記憶部９に走行履歴データとして記憶されている過去の白線種別情報から現在の左側または右側の白線の種別を推定するものとする。

例えば、図１２のステップＳ４４において、自車両Ｃの現在における左側の白線の種別が「不明」と判定された場合には、図２の路面状態検出装置１における白線種別推定部９では、白線跨ぎ検出部１１における「白線跨ぎ検出＝ＯＦＦ」をもって自車両が車線変更していないことを条件に（ステップＳ４５）、白線種別記憶部９に白線種別を書き込むのに代えて、白線種別推定部１０がステップＳ４６において当該白線種別記憶部９に記憶されている以前の白線種別情報を呼び出して、これを自車両の現在における左側の白線の種別として推定する。なお、ステップＳ４６では白線種別記憶部９に白線種別を書き込まないために「処理無し」と記載してある。これは、左側の白線の種別が「不明」とされる以前の左側の白線の種別をそのまま現在の左側の白線の種別として推定していることにほかならない。

他方、図１２のステップＳ４４において自車両Ｃの現在における左側の白線の種別が「不明」と判定された場合であって、且つ図２の路面状態検出装置１における白線跨ぎ検出部１１が「白線跨ぎ検出＝ＯＮ」をもって自車両が車線変更したと判定した場合には、白線種別推定部１０では先のステップＳ３５での白線種別の認識結果をもとに現在の左側の白線種別が依然として「不明」のままと判定し、ステップＳ４７においてこの情報を白線種別記憶部９に書き込む。

ただし、現在の左側の白線種別が「不明」とされた場合でも、先にも述べたように白線としては認識しているので、「白線跨ぎ」による左方向または右方向への車線変更の判断には支障はないことになる。また、上記のようにある地点において一時的には左側あるいは右側の白線種別が不明であっても、次の地点での白線種別の認識の際にはその認識された白線種別が書き込まれることになる。

このような処理は、ステップＳ４９〜Ｓ５２において、自車両Ｃの現在の右側の白線種別が「不明」と判定された場合にも同様である。

そして、先にも述べたように、ステップＳ３５において認識された左右の白線種別、すなわち、「不明」とされずに正しく認識された左右の白線種別は、ステップＳ４７，Ｓ５２と同様にして、ステップＳ４８，Ｓ５３において図２の路面状態検出装置１の白線種別記憶部９に走行履歴データとしてその都度書き込まれて記憶される。

この後、図１２のステップＳ４６，Ｓ５１にて推定された左右の白線種別情報のほか、同じくステップＳ４７，Ｓ５２およびステップＳ４８，Ｓ５３にて先に白線種別記憶部９に書き込まれた左右の白線種別の情報、白線跨ぎ検出部１１による「白線跨ぎ」検出結果、およびそれに基づく車線変更の有無とその方向に関する情報が、路面状態検出装置１から走行車線推定装置２等に向けてＣＡＮライン５経由にて出力される（ステップＳ５４）。

ここで、図１０および図１２の処理を機能ブロック図的に集約すると図１４のようになる。

図１５は図３の走行車線推定装置２における自車走行車線推定部１４での処理手順を示している。

この自車走行車線推定部１４での処理は、先に図９に示したように、自車両Ｃの推定経路上において例えば左出口車線への分岐部の前後に設定された車線推定エリアＥに自車両Ｃがあることを条件に、上記路面状態検出装置１等からの情報をもとに実行される。

図６のほか図１５において、出口車線が左側であるか右側であるかの情報は先にナビゲーションシステム３から与えられていて既知であり（ステップＳ４１）、図６のように出口車線が左側である場合には、次のステップＳ４２において自車両Ｃが認識している左側の白線種別が「実線」である否かを判定する。

ここで、最初に左側の白線種別が「実線」である否かを判定しているのは、一般的な高速道路の場合には車両通行帯の左右の最外側線は実線で描かれていて、左端車線または右端車線を特定するのに最も効果的であるからである。

左側の白線種別が「実線」である場合には、次のステップＳ４３において右側の白線種別が「実線」であるか否かを判定し、左右の白線が共に実線である場合には、ステップＳ４４において自車両Ｃは「左端車線」を走行中と判定する。これは片側一車線の道路を走行中とみなし得るからである。

これに対して、ステップＳ４３において右側の白線種別が「実線」でない場合には、次のステップＳ４５において右側の白線種別が「破線」であるか否か判定し、右側の白線種別が「破線」である場合には、ステップＳ４６において自車両Ｃは「左端車線」を走行中と判定する。これは、右側の白線種別が「破線」であるが故に、複数車線のうちの「左端車線」を走行中とみなし得るからである。

さらに、ステップＳ４５において左側の白線種別が「破線」でない場合には、ステップＳ４７において自車両Ｃの走行車線を特定することができずに「不明」な車線を走行中と判定する。

先のステップＳ４２において左側の白線種別が「実線」でなかった場合には、次のステップＳ４８において左側の白線種別が「太破線」か否かを判定し、左側の白線種別が「太破線」である場合には、次のステップＳ４９において右側の白線種別が「実線」か否かを判定する。右側の白線種別が「実線」である場合には、ステップＳ５０において自車両は「左端車線」を走行中と判定する。これは、左側の白線種別が「太破線」で、右側の白線種別が「実線」であるが故に、片側一車線の道路を走行中とみなし得るからである。

これに対して、先のステップＳ４８において左側の白線種別が「太破線」でない場合、ステップＳ５１において自車両Ｃの走行車線を特定することができずに「不明」な車線を走行中と判定する。

さらに先のステップＳ４９において右側の白線種別が「実線」でない場合には、次のステップＳ５２において右側の白線種別が「破線」か否かを判定し、右側の白線種別が「破線」である場合には、ステップＳ５３において自車両Ｃは「左端車線」を走行中と判定する。これは、左側の白線種別が「太破線」で且つ右側の白線種別が「破線」であるが故に、複数車線のうちの「左端車線」を走行中とみなし得るからである。

また、ステップＳ５２において右側の白線種別が「破線」でない場合には、次のステップＳ５４において自車両Ｃの走行車線を特定することができずに「不明」な車線を走行中と判定する。

このような処理は、出口車線が左側ではなく右側である場合にも基本的には同様であって、図１５のステップＳ５５以降の処理が実行される。

このような図１５での一連の判断処理により、例えば図９の車線推定エリアＥ内において、左側の「実線」または「太破線」を基準にして自車両Ｃが少なくとも「左端車線」を走行中か否かを的確に判定または推定することが可能となる。

そして、この自車走行車線推定部１４での結果は、必要に応じて同じ走行車線推定装置２内の車線変更判断部１７や分岐形状特定部１５等に出力されるほか、ＣＡＮライン５経由にて車両制御装置４に出力される。

図１６は図３の走行車線推定装置２における車両運動検出部１６の処理手順を示している。

この車両運動検出部１６は、方向指示器（ウインカー）の操作あるいは車両そのものの運動に基づいて、自車両の左側または右側への「車線変更」を検出するもので、ここでは、ステップＳ７１〜Ｓ７５のように、ウインカーの操作に基づいて自車両Ｃの左側または右側への「車線変更」を検出するようにしている。この車両運動検出部１６での検出結果は必要に応じて同じ走行車線推定装置２内の車線変更判断部１７のほか分岐形状特定部１５等に出力されるほか、ＣＡＮライン５経由にて車両制御装置４に出力される。

ここで、図１２の路面状態検出装置１での処理において、「白線跨ぎ」をもって車線変更をの方向を判断しているにもかかわらず、車両運動検出部１６において再度車線変更の方向の判断を行っているのは、ウインカーの操作あるいは自車両Ｃそのものの挙動に基づいて、より正確に車線変更とその方向を特定するためである。

なお、自車両Ｃの運動は、ウインカーによらずに例えば当該自車両Ｃに搭載されているヨーレートセンサや操舵センサその他のセンサ出力に基づいて検出することももちろん可能である。

図１７は図３の走行車線推定装置２における車線変更判断部１７の機能ブロック図を、図１８のその処理手順をそれぞれ示している。

この車線変更判断部１７での処理は、例えば図６，９のようなインターチェンジでの出口車線への分岐部において、その出口車線へ分岐したか否かを自律的に判断するもので、先に述べたナビゲーションシステム３から与えられる図１７のようなインターチェンジ（分岐ノードＰ１）までの距離情報および出口車線の方向に関する情報のほか、図２の路面状態検出装置１や図３の自車走行車線推定部１４、さらには車両運動検出部１６からの情報に基づいて実行される。

図１８のステップＳ８１において、自車位置からインターチェンジまでの距離、つまり自車位置から図９の分岐ノードＰ１までの距離が所定距離内となったか否かを判定し、自車両が所定距離内である場合には分岐判断対象内にあるものとして次のステップＳ８２，Ｓ８３に進み、自車両が分岐判断対象内にない場合にはステップＳ８４で処理を終わる。

ステップＳ８３では、図６，９の「出口車線の方向が左方向」か否かを判定し、「出口車線の方向が左方向」である場合には、次のステップＳ８５において右側の白線種別が「太破線」か否かを判定する。そして、ステップＳ８６のように右側の白線種別が「太破線」であれば、左側の出口車線へと車線変更したものと判定し、そうでない場合にはステップＳ８７のように自車両Ｃはなおも本線側を走行中と判定する。なお、右側の白線種別が「太破線」であるとの情報は、先の路面状態検出装置１からの情報である。

すなわち、図９のインターチェンジにおける車線推定エリアＥ内において、自車両Ｃの右側に「太破線」を認識した場合には、図６に示すように本線車線側から分岐して左側の出口車線に車線変更したものと判定することができる。

同様に、図１８のステップＳ８８において、走行車線推定装置２における自車走行車線推定部１４での推定結果をもとに、現在の走行車線が「左端車線」または「片側一車線」であるかを判定する。現在の走行車線が「左端車線」または「片側一車線」であれば次のステップＳ８９に進み、そうでない場合にはステップＳ９０において自車両はなおも本線側を走行中と判定する。

ステップＳ８９では、同じく路面状態検出装置１からの情報をもとに、自車両Ｃが「白線跨ぎ」を検出したか否かを判定し、「白線跨ぎ検出＝ＯＮ」であれば次のステップＳ９１に進み、「白線跨ぎ検出＝ＯＮ」でなければをステップＳ９２に進む。

ステップＳ９１では、「白線跨ぎ検出＝ＯＮ」に基づく車線変更の方向が左側であるか否かを判定し、車線変更の方向が左側である場合には、ステップＳ９３において自車両Ｃは左側の出口車線へ車線変更したものと判定する。これに対して、ステップＳ９１での車線変更の方向が左側でない場合には、ステップＳ９４において自車両Ｃはなおも本線側を走行中と判定する。

また、ステップＳ８９で「白線跨ぎ検出＝ＯＮ」でない場合には、次のステップＳ９２において「ウインカーの方向＝左」か否かを判定する。「ウインカーの方向＝左」であれば運転者による車線変更の意思表示とみなし、ステップＳ９５において左側の出口車線へ車線変更したものと判定する。これに対して、ステップＳ９２において「ウインカーの方向＝左」でない場合には、ステップＳ９６において自車両Ｃはなおも本線側を走行中と判定する。

このような処理は、ステップＳ９９のように「出口車線の方向が右方向」である場合でも基本的に同様であって、そのステップＳ９９以降の処理が実行される。

こうした走行車線推定装置２における車線変更判断部１７での処理結果はＣＡＮライン５経由にて図５の車両制御装置４に出力される。

一方、これまでの処理をもって自車両Ｃが既に図６，９の左側の出口車線に進入していることが特定されていることから、図５の車両制御装置４では、ナビゲーションシステム３側から送られてきたその出口車線側のカーブの曲率値に基づいて当該出口車線を通過するのに適切な目標車速を目標車速演算部３４にて演算し、その目標車速に応じた車速指令を車速指令部３５から図５のブレーキ制御装置３７およびエンジン制御装置３８に出力する。

これにより、例えばブレーキ制御装置３８がブレーキアクチュエータを、エンジン制御装置３８がスロットルアクチュエータをそれぞれ駆動して、現在の車速が目標車速となるように車速制御を実行することになる。

ここで、上記車両運転支援装置では、画像認識処理を基本とした路面状態検出装置１により白線の種別や車線変更を認識して車両を制御するものであるため、白線そのものを認識できない場合や、白線としては認識できてもその白線の種別までは特定できない場合等があることは先にも述べたとおりである。例えば、図１５のステップＳ４７，Ｓ５４，Ｓ５９等のように白線種別に基づく走行車線の特定ができないと「不明な走行車線を走行中」と判定されることになる。このような場合には、分岐に際しての運転支援でありながら効果的な減速制御は行われず、必ずしも運転者の期待どおりの結果にならないことがある。

そこで、図３の走行車線推定装置２における車線変更判断部１７が車線変更したと判断した場合、例えば図１８のステップＳ９３，Ｓ９５等のように左側の出口車線に車線変更したと判断した場合に限り、同図のステップＳ９７，Ｓ９８のように車線変更完了通知を運転者に対して発するものとする。

これは、例えば走行車線推定装置２の車線変更判断部１７からナビゲーションシステム３に対してＣＡＮライン５経由にて車線変更完了信号を送り、ナビゲーションシステム３のＨＭＩ部２３における音声ガイダンス機能または可視表示機能を使って運転者に告知する。音声ガイダンス機能の一例としては、例えば「左出口車線に進入したため、減速します。」等の音声ガイダンスを流すものとする。

これにより、運転者は本車両運転支援装置での判断状況を知ることができるから、自車両Ｃが出口車線へ車線変更した場合に、減速制御が実行されるか否かを事前に確かめることができ、運転者の不安解消に寄与できるとともに、運転支援装置としての信頼性も併せて向上することになる。

このように本実施の形態によれば、自車両Ｃの走行車線と、本線からの出口車線への車線変更を自律的に特定した上で、その出口車線側のカーブ曲率に応じた車速制御を行って、より安全な運転支援が可能となる。

特に、本実施の形態では、図１２のステップＳ４６，Ｓ５１に示すように、自車両Ｃの走行車線を区画している左右の白線の種別が掠れ等のために一時的に不明で特定できない場合であっても、自車両Ｃが車線変更しないかぎりは左右の白線の種別はそれ以前の白線種別と変わることはないとの点に着目して、左側または右側の白線種別が不明である場合には、図２の白線種別記憶部９に走行履歴データとして記憶されている過去の白線種別情報から現在の左右の白線の種別を推定している。

そのため、例えば図６のような出口車線への分岐において、太破線Ｌ３が掠れていて、その太破線Ｌ３を図２の路面状態検出装置１が認識できずにその白線種別が「不明」の状態（白線としては認識していはいても、例えば実線なのか破線なのか特定できない状態）が続いても、車線変更しないかぎりはそれ以前の左側の「実線」情報に基づいて左端車線走行中の状態を継続的に保持することが可能となり、さらに左端車線走行中においてウインカーが操作されれば、その情報に基づいて左端車線から出口車線に進入したと判定することができ、分岐に際しての運転支援の信頼性が一段と高くなる。

また、上記のように左端または右端車線を推定することで、地図データに車線数情報が含まれていなくても、ウインカーの操作情報を使って出口車線に進入したことを判定でき、分岐判断の信頼性が向上することになる。

図１９〜２９は本発明に係る車両運転支援装置の第２の実施の形態を示す図で、図３の走行車線推定装置２における分岐形状特定部１５の機能に着目したものである。

先の第１の実施の形態では、高速道路のインターチェンジにおける出口車線の分岐に際して、図１９のような分岐形状、すなわち、出口車線が本線車線に対して「太破線」で区切られている場合（基本的な分岐パターン）を想定している。

その一方、「太破線」は上記のように高速道路の出口や入口付近で本線車線と区切っているだけでなく、図２０のように「太破線」が登坂路（登坂区間）を表示していて且つその登坂路（登坂区間）が分岐部と重なっている場合、および図２１のように「太破線」が減速帯を表示していて且つその減速帯が分岐部と重なっている場合がある。

そのため、図２０および図２１のような分岐部において、先の第１の実施の形態のような走行車線推定や車線変更判断を行った場合には、実際の走行車線位置とは異なった分岐判断をしてしまうおそれがある。

そこで、この第２の実施の形態では、上記のように分岐部と登坂路（登坂区間）あるいは減速帯とが重なっている分岐部の形状（分岐形状）を特定して、その形状に合わせた自車走行車線推定と車線変更判断を行うことで、自車両Ｃの本線から出口車線への車線変更を的確に判定できるようにしたものである。

上記のような分岐形状の特定は、図３に示した走行車線推定装置２の分岐形状特定部１５が司っている。なお、この分岐形状特定部１５には情報記憶部としてのメモリ１５ａが付帯している。

高速道路での分岐には、図１９〜２１に示したようなインターチェンジ（ＩＣ）での分岐のほか、サービスエリア（ＳＡ）やパーキングエリア（ＰＡ）での分岐およびジャンクション（ＪＣＴ）での分岐があり、これらの分岐の種別は例えば図２２のようなかたちでナビゲーションシステム３からの情報として与えられるので、ここでは特にインターチェンジでの分岐である場合に、図１９のような基本型（基本的分岐パターン）であるか、あるいは図２０のような登坂路（登坂区間）型であるか、さらには図２１のような減速帯型であるか、の分岐形状を分岐形状特定部１５の処理にて特定することになる。

分岐形状特定部１５は、図２３に示すように、ナビゲーションシステム３からの情報である自車両の現在位置の地図データのメッシュＩＤと、自車位置のＸＹ座標、対象となる分岐部の上下線方向、対象となる分岐部の分岐種別、および上下線の推定区間（ＸＹ座標）の各情報に基づいて、自車前方の分岐形状を特定する。なお、基本的な処理が共通の第１の実施の形態の図７において、そのステップＳ１に上記地図データのメッシュＩＤおよび自車位置のＸＹ座標の取得を付記してある。

ここで、図４に示したナビゲーションシステム３に格納されている地図データ２１は、例えば数キロメートル四方のメッシュで区切られていて、それぞれのメッシュに固有のＩＤが付されていることから、このＩＤをメッシュＩＤと称する。

また、ＸＹ座標とは、上記メッシュ上でのＸＹ座標を指す。

さらに、上下線の推定区間とは、例えば図２４に示すように、特定のインターチェンジを含むメッシュ上において、予めＸＹ座標で設定してある所定距離四方の範囲Ｑを指す。

そして、インターチェンジでの分岐部のうち、図２０に示した登坂路（登坂区間）型のもの、および図２１に示したような減速帯型のものについて、それらの区間を図２５のようなデータ構成をもって分岐形状特定部１５のメモリ１５ａに予めメッシュＩＤをもって地点登録してある。

上記分岐形状特定部１５の処理手順の詳細を図２６に示す。

ここでは、図９に示した車線推定エリアＥ内に自車両Ｃが進入した場合に、分岐形状特定部１５のメモリ１５ａに予め登録しておいた分岐部のメッシュＩＤを読み出し、その読み出したメッシュＩＤと図４のナビゲーションシステム３から送られてきた自車両の現在位置のメッシュＩＤとを比較・照合し、推定経路上の自車前方に対象となる分岐部があるか否かを特定する（図２６のステップＳ１２１）。

自車前方に対象となる分岐部がある場合、つまり予め登録しておいた分岐部のメッシュＩＤと現在位置のメッシュＩＤが一致した場合には、次のステップＳ１２２において対象分岐フラグをＯＮにセットし、不一致の場合にはステップＳ１２３にて対象分岐フラグをＯＦＦにして処理を終わる。

次いで、図２４に示したインターチェンジでの分岐部において上下線（上り車線と下り車線）の誤判定を防止するため、ステップＳ１２４のように自車位置が図２４の上下線の推定区間Ｑに進入した場合に限り、ステップＳ１２６以降にて上下線の判定を行い、そうでない場合にはステップＳ１２５にて推定区間フラグをＯＦＦして処理を終わる。

ステップＳ１２４において自車位置が図２４の上下線の推定区間Ｑに進入した場合には、ステップＳ１２６にて推定区間フラグをＯＮにセットした上で、ステップＳ１２７にて自車位置のＸＹ座標を所定時間サンプリングし、自車両Ｃの走行軌跡を特定するべく、その自車位置のＸＹ座標の増減度を演算する。

そして、ステップＳ１２８において、自車両の走行軌跡、つまり自車位置のＸＹ座標の増減度と対象となる分岐部のＸＹ座標の増減度とが一致した場合、ステップＳ１２９のように分岐形状特定部１５のメモリ１５ａに登録されている分岐部と自車前方の分岐部とが一致したと判断する。つまり、自車前方にある分岐部は、図２０に示したような登坂路（登坂区間）型のものであると特定されるか、または図２１に示したような減速帯型のものであると特定されることになる。

他方、双方の増減度が一致しない場合には、ステップＳ１３０のように分岐形状特定部１５のメモリ１５ａに登録されている分岐部と自車前方の分岐部とが一致しないと判断する。つまり、分岐部が図１９に示したような基本型のものである場合がこれに該当することになる。

このような処理は、特定の分岐部において上下線での分岐形状が同じとは限らないため、先ず自車両の進行方向を決定した上で、図２５のように予め登録されている分岐部の上下線の方向と照合し、合致した場合のみ対象となる分岐部が自車両前方にあるものと推定するものである。

このような分岐形状特定部１５での判定結果は、図３の走行車線推定装置２内の各部のほか、ＣＡＮライン５経由にて図５の車両制御装置４等に出力される。

以上により、図３の走行車線推定装置２では、インターチェンジにおける自車両前方の分岐部が図１９のような基本型であるか、あるいは図２０のような登坂路（登坂区間）型のものであるか、さらにはまた図２１のような減速帯型のものであるか、が特定できたことになる。

そして、図２７に示したように、分岐部のそれぞれの形状に応じて、以降の走行車線推定処理および車線変更判断処理が実行されることになる。

ここで、図２７のステップＳ１４１のように分岐形状が基本型（通常パターン）のものである場合には、先の第１の実施の形態と同様に図１５の処理が実行される（ステップＳ１４２）。また、図２７のステップＳ１４３のように分岐形状が登坂路型のものである場合には、後述するように当該登坂路型に応じた車線変更推定処理および車線変更判断処理が実行される（ステップＳ１４４）。同様に、図２７のステップＳ１４５のように分岐形状が減速帯型のものである場合には、後述するように当該減速帯型に応じた車線変更推定処理および車線変更判断処理が実行されることになる（ステップＳ１４６）。

図２８には分岐部の形状が図２０のような登坂路（登坂区間）型のものである場合の自車走行車線推定部１４（図３参照）での処理手順をに示す。

図２８のステップＳ１５１において出口車線が左方向である場合には、次のステップＳ１５２において左側の白線種別が「実線」であるか否か判定する。このステップＳ１５２での左側の白線種別が「実線」であるか否かの判定は、「左端走行車線」を走行中か否かの判定にほかならない。ステップＳ１５２において左側の白線種別が「実線」である場合には、次のステップＳ１５３に進み、右側の白線種別が「太破線」であるかどうか判定する。右側の白線種別が「太破線」である場合には、ステップＳ１５４において「左端走行車線」を走行中と判定し、右側の白線種別が「太破線」でない場合には、ステップＳ１５５において走行車線を特定できずに「不明な走行車線」を走行中と判定する。

先のステップＳ１５２において、左側の白線種別が「実線」でない場合には、次のステップＳ１５６に進み、左側の白線種別が「太破線」であるかどうか判定する。左側の白線種別が「太破線」である場合、次のステップＳ１５７において右側の白線種別が「太破線」であるかどうか判定する。右側の白線種別が「太破線」であれば、次のステップＳ１５８において「左端走行車線」を走行中と判定し、ステップＳ１５７において右側の白線種別が「太破線」でなければ、次のステップＳ１５９において走行車線を特定できずに「不明な走行車線」を走行中と判定する。

また、先のステップＳ１５６において左側の白線種別が「太破線」でない場合には、同様に次のステップＳ１６０において走行車線を特定できずに「不明な走行車線」を走行中と判定することになる。

以上のような処理は、出口車線が右側であっても基本的に同様であって、ステップＳ１６１〜ステップＳ１７１の処理が実行されることになる。

また、図２９は分岐部の形状が図２１のような減速帯型のものである場合の自車走行車線推定部１４（図３参照）での処理手順を示す。

図２９のステップＳ１８１において、出口車線が左側である場合には次のステップＳ１８２に進み、左側の白線種別が「実線」であるかどうか判定する。左側の白線種別が「実線」であるかぎりはステップＳ１８３において「左端走行車線」を走行中と判定する。これに対して、左側の白線種別が「実線」でない場合には、次のステップＳ１８４において走行車線を特定できずに「不明な走行車線」を走行中と判定する。

ここで、図２１のような減速帯型の分岐形状の特殊性として、同図に示すように左側の実線と太破線とがいわゆる二重線のかたちで併存しているが、少なくとも左側の白線種別を「実線」として特定できれば、これをもって直ちに「左端走行車線」を走行中と判定することができる。

このような処理は、出口車線が右方向であっても基本的には同様であって、ステップＳ１８５〜Ｓ１８９の処理が実行されることになる。

図３０は分岐部の形状が登坂路型および減速帯型である場合の車線変更判断部１７（図３参照）の処理手順を示す。なお、この処理は、先の図１８に示した処理手順に代わるものである。

図３０のステップＳ１９１において、自車位置からインターチェンジまでの距離、つまり自車位置から図９の分岐ノードＰ１までの距離が所定距離内となったか否かを判定し、自車両が分岐判断対象内にある場合には次のステップＳ１９２に進み、自車両が分岐判断対象内にない場合にはステップＳ１９３で処理を終わる。

ステップＳ１９２に続くステップＳ１９４では、図２０，２１の「出口車線の方向が左方向」か否かを判定し、「出口車線の方向が左方向」である場合には、次のステップＳ１９５において走行車線が「左端走行車線」であるか否かを判定する。「左端走行車線」を走行中であれば次にステップＳ１９６に進み、そうでない場合にはステップＳ１９７のように自車両Ｃはなおも「本線車線」を走行中と判定する。

ステップＳ１９６では「白線跨ぎ検出＝ＯＮ」か否かを判定し、「白線跨ぎ検出＝ＯＮ」である場合には、次のステップＳ１９８において「車線変更の方向＝左」か否かを判定し、「白線跨ぎ検出＝ＯＮ」でない場合には、次のステップＳ１９９において「ウインカーの方向＝左」か否かを判定する。ステップＳ１９８において「車線変更の方向＝左」である場合には、次のステップＳ２００において「左側の出口車線へ車線変更」したものと判定し、「車線変更の方向＝左」でない場合にはステップＳ２０１のように自車両はなおも「本線車線」を走行中と判定する。同様に、ステップＳ１９９において「ウインカーの方向＝左」である場合には、次のステップＳ２０２において「左側の出口車線へ車線変更」したものと判定し、「ウインカーの方向＝左」でない場合にはステップＳ２０３のように自車両はなおも「本線車線」を走行中と判定する。

このような処理は、ステップＳ２０４のように「出口車線の方向が右方向」である場合でも基本的に同様であって、そのステップＳ２０４以降の処理が実行される。そして、図３０のステップＳ２００，Ｓ２０２およびステップＳ２１７，Ｓ２１８等のように左側または右側の出口車線に車線変更したと判断した場合に限り、先の第１の実施の形態と同様に、車線変更完了通知を運転者に対して発することになる。

こうした走行車線推定装置２における車線変更判断部１７での処理結果は、先の第１の実施の形態と同様に、ＣＡＮライン５経由にて図５の車両制御装置４に出力され、所定の車速制御、ひいては減速制御が実行されることになる。

ここで、上記のようなインターチェンジにおける基本型、登坂路（登坂区間）型および減速帯型のそれぞれの分岐に際して、左端車線または右端車線の判定のための条件および車線変更の判定のための条件を整理すると図３１のようになる。

この第２の実施の形態によれば、インターチェンジの形状、つまり分岐の形状が基本型であるか登坂路型であるか、さらには減速帯型であるのかの違いに応じて、実質的に自車走行車線推定および車線変更判断のための条件を使い分けることにより、誤判定を未然に防止して、車両運転支援装置としての一層の信頼性向上に寄与できるようになる。

なお、この第２の実施の形態での分岐判断は、インターチェンジ（ＩＣ）以外にも、例えば２車線または３車線以上ある本線車線が２方向またはそれ以上に分岐するジャンクション（ＪＣＴ）での分岐判断にも同様に適用することができる。

図３２〜３４は本発明に係る車両運転支援装置の第３の実施の形態を示す図で、図５に示した車両制御装置４における車速制御自動キャンセル部３６の機能に着目したものある。

高速道路上を走行中の分岐には、インターチェンジ（ＩＣ）やジャンクション（ＪＣＴ）での分岐以外にも、サービスエリア（ＳＡ）やパーキングエリア（ＰＡ）への進入のための分岐があることは先に述べたとおりである。

また、図１〜５に示した車両運転支援装置においては、いわゆる自動車速モードで走行するに際して、自車両の推定経路上において自車前方のリンクの曲率値に応じて各地点ごとの目標車速を演算し、その目標車速に応じた車速指令を図５のブレーキ制御装置３７あるいはエンジン制御装置３８に与えて車速を制御するものであることもまた先に述べたとおりである。

この場合において、サービスエリア（ＳＡ）やパーキングエリア（ＰＡ）においては、その性質上歩行者が多いことから、自動車速モードでの走行は必ずしも好ましくない。

そこで、この第３の実施の形態では、自動車速モードでの走行中において、サービスエリア（ＳＡ）やパーキングエリア（ＰＡ）へ進入した場合には、車速制御を自動的にキャンセルするようにしたものである。

図４のナビゲーションシステム３において、自車前方のリンク種別がサービスエリア（ＳＡ）あるいはパーキングエリア（ＰＡ）に関するものであるか否か、すなわちＳＡリンクであるかＰＡリンクであるかの情報は地図データ２１から与えられる。

そこで、図３２のほか図３３に示すように、例えば自車前方のリンク種別がＳＡリンクであって、且つそのＳＡリンクが分岐している分岐ノードＰ１までの距離が所定距離（例えば、０メートル）になった場合には、ナビゲーションシステム３からの情報をもとに、図５の車速制御自動キャンセル部３６が自律的に車速制御のキャンセル処理を自律的に実行する（図３３のステップＳ２２１〜Ｓ２２３）。なお、リンク種別がＰＡリンクの場合にも同様である。

これにより、サービスエリア（ＳＡ）あるいはパーキングエリア（ＰＡ）での走行中の安全性確保の上で一段と好ましいものとなる。

ここで、上記のような車速制御の自動キャンセル機能に代えて、次のような処理形態とすることもできる。

すなわち、従来の一部のナビゲーションシステムにおいては、例えば図３４に示すようなサービスエリア（ＳＡ）に関して、第１分岐点である分岐ノードＰ１よりも先の第２分岐点（分岐ノード）Ｐ２以降では、それぞれのＳＡリンクは全て直線相当の曲率値のものとして扱われている。そのため、サービスエリア（ＳＡ）内での走行に際して、上記のようなリンクの曲率値に基づいた車速制御は不可能となる。

そこで、図４に示したナビゲーションシステム３側でのリンク識別機能を使って、リンク種別がＳＡリンクであるか否かを判断する。そして、リンク種別がＳＡリンクである場合には、そのナビゲーションシステム３のＳＡ速度司令部３１の機能として、そのＳＡリンクが付帯している分岐ノードについて所定の曲率値を生成させ、これを速度指令として図５の車速司令部３に直接付与するものとする。なお、ここに言う所定の曲率値とは、自車両を安全な速度まで減速させるのに必要な曲率値で、経験的に予め設定しておくものとする。

これにより、分岐ノードＰ１から第２分岐ノードＰ２までは地図データ上のリンク形状から曲率値を演算してその曲率値に応じた車速制御を行う一方、第２分岐ノードＰ２からＳＡリンクの終端までは上記のような特殊な曲率値に基づいた車速制御を行うことになる。

この場合にも、サービスエリア（ＳＡ）やパーキングエリア（ＰＡ）に進入したときに、自車両を安全な速度まで減速させることができ、安全性確保の上で好ましいものとなる。
なお、この実施例においては、通行区分、白線種別等の日本の道路事情に合わせて説明したが、本発明はこれに限らず適用可能である。具体的には、諸外国の道路事情に合わせて白線種別等のデータを変更することで対応可能である。

１…路面状態検出装置
２…走行車線推定装置
３…ナビゲーションシステム
４…車両制御装置
６…リアカメラ（撮像部）
８…白線種別認識部（白線パターン認識部）
９…白線種別記憶部（白線パターン記憶部）
１０…白線種別推定部（白線パターン推定部）
１１…白線跨ぎ検出部
１４…自車走行車線推定部
１５…分岐形状特定部
１６…車両運動検出部
１７…車線変更判断部
２１…地図データ
２３…ＨＭＩ部（告知部）
３７…ブレーキ制御装置
３８…エンジン制御装置
Ｃ…自車両

Claims (5)

1. 自車両に搭載されて当該自車両が走行する路面を撮像する撮像部と、
   この撮像部が捉えた画像に基づいて自車両の現在の走行車線を区分する白線の種別を認識する白線種別認識部と、
   前記白線種別認識部で認識された白線種別を記憶する白線種別記憶部と、
   自車両の現在の走行車線を推定する車線推定エリアで前記白線種別認識部による白線種別の認識ができないときに前記車線推定エリアよりも手前で前記白線種別認識部により認識されて前記白線種別記憶部に記憶されている白線種別を自車両の現在の走行車線を区分する白線種別として推定する白線種別推定部と、
   前記白線種別推定部で推定された白線種別に基づいて車両制御を行う車両制御部と、
   前記白線種別認識部で認識された白線種別に基づいて自車両の現在の走行車線を推定する自車走行車線推定部と、
   外部からの情報に基づいて自車両の前方の道路の分岐の形状を特定する分岐形状特定部と、
   前記分岐形状特定部で特定された分岐の形状と、前記自車走行車線推定部で推定された走行車線、および前記白線種別認識部で認識された白線種別に基づいて、自車両が本線から分岐路側へ車線変更をしたか否かを判定する車線変更判断部と、
   を備えていて、
   前記分岐形状特定部で特定された分岐の形状が、本線の減速帯における走行車線の両側、及び、本線と分岐路との間が太破線の白線で区切られている第３のパターンである場合に、前記自車走行車線推定部は下記（オ）の機能を、前記車線変更判断部は下記（カ）の機能を、それぞれに発揮するものであることを特徴とする車両運転支援装置。
   （オ）前記白線種別認識部での白線種別の識別結果として自車両の左側が実線と認識したときに、当該自車両が左端車線走行中と推定し、自車両の右端が実線と認識したときに、右端車線走行中と推定すること。
   （カ）端車線走行特定中において自車両が実線を跨いだときに当該自車両が車線変更したと判定すること。
2. 自車両に搭載されて当該自車両が走行する路面を撮像する撮像部と、
   この撮像部が捉えた画像に基づいて自車両の現在の走行車線を区分する白線の種別を認識する白線種別認識部と、
   前記白線種別認識部で認識された白線種別を記憶する白線種別記憶部と、
   自車両の現在の走行車線を推定する車線推定エリアで前記白線種別認識部による白線種別の認識ができないときに前記車線推定エリアよりも手前で前記白線種別認識部により認識されて前記白線種別記憶部に記憶されている白線種別を自車両の現在の走行車線を区分する白線種別として推定する白線種別推定部と、
   前記白線種別推定部で推定された白線種別に基づいて車両制御を行う車両制御部と、
   前記白線種別認識部で認識された白線種別に基づいて自車両の現在の走行車線を推定する自車走行車線推定部と、
   外部からの情報に基づいて自車両の前方の道路の分岐の形状を特定する分岐形状特定部と、
   前記分岐形状特定部で特定された分岐の形状と、前記自車走行車線推定部で推定された走行車線、および前記白線種別認識部で認識された白線種別に基づいて、自車両が本線から分岐路側へ車線変更をしたか否かを判定する車線変更判断部と、
   を備えていて、
   前記分岐形状特定部で特定された分岐の形状が、本線と分岐路との間が太破線の白線で区切られている第１のパターンである場合に、前記自車走行車線推定部は下記（ア）の機能を、前記車線変更判断部は下記（イ）の機能を、
   前記分岐形状特定部で特定された分岐の形状が、本線と登坂路との間、及び登坂路と分岐路との間が太破線の白線で区切られている第２のパターンである場合に、前記自車走行車線推定部は下記（ウ）の機能を、前記車線変更判断部は下記（エ）の機能を、
   前記分岐形状特定部で特定された分岐の形状が、本線の減速帯における走行車線の両側、及び、本線と分岐路との間が太破線の白線で区切られている第３のパターンである場合に、前記自車走行車線推定部は下記（オ）の機能を、前記車線変更判断部は下記（カ）の機能を、
   それぞれに発揮するものであることを特徴とする車両運転支援装置。
   （ア）前記白線種別認識部での白線種別の識別結果として自車両の左側が実線または太破線と認識したときに、当該自車両が左端車線走行中と推定し、自車両の右側が実線または太破線と認識したときに当該自車両が右端車線走行中と推定すること。
   （イ）端車線走行特定中において自車両が太破線を跨いだときに当該自車両が車線変更したと判定すること。
   （ウ）前記白線種別認識部での白線種別の識別結果として自車両の左側が実線で且つ右側が太破線と認識したとき、または両方が太破線と認識したときに、自車両が左端車線走行中と推定し、自車両の右側が実線で且つ左側が太破線と認識したとき、または両方が太破線と認識したときに、右端車線走行中と推定すること。
   （エ）端車線走行特定中において自車両が太破線を跨いだときに当該自車両が車線変更したと判定すること。
   （オ）前記白線種別認識部での白線種別の識別結果として自車両の左側が実線と認識したときに、当該自車両が左端車線走行中と推定し、自車両の右端が実線と認識したときに、右端車線走行中と推定すること。
   （カ）端車線走行特定中において自車両が実線を跨いだときに当該自車両が車線変更したと判定すること。
3. 請求項２に記載の車両運転支援装置において、
   前記自車走行車線推定部による走行車線の推定は、前記分岐部よりも手前位置に予め設定された推定開始位置に自車両が到達した時点で開始することを特徴とする車両運転支援装置。
4. 請求項２に記載の車両運転支援装置において、
   前記自車走行車線推定部による推定結果と自車両の方向指示器による指示方向とに基づいて自車両が車線変更することを推定する車線変更判断部を備えていることを特徴とする車両運転支援装置。
5. 自車両に搭載されて当該自車両が走行する路面を撮像するカメラと、
   このカメラが撮像した画像に基づいて自車両の左右に存在する路面上の白線パターンを認識する白線パターン認識部と、
   前記白線パターン認識部での認識結果に基づいて自車両の走行車線を推定する自車走行車線推定部と、
   前記白線パターン認識部で認識された白線パターンを記憶する白線パターン記憶部と、
   自車両の現在の走行車線を推定する車線推定エリアで前記白線パターン認識部によって白線パターンが認識できないときに前記車線推定エリアよりも手前で前記白線パターン認識部により認識されて前記白線パターン記憶部に記憶されている白線パターンを現在の自車両の左右に存在する白線パターンとして推定する白線パターン推定部と、
   前記白線パターン認識部による認識結果と前記白線パターン推定部による推定結果に基づいて車両制御を行う車両制御部と、
   地図データをもとに自車両の前方の道路の分岐の存在とその形状を特定する分岐形状特定部と、
   前記分岐形状特定部で特定された分岐の形状と、前記自車走行車線推定部で推定された走行車線、および前記白線パターン認識部で認識された白線パターンに基づいて、自車両が本線から分岐路側へ車線変更をしたか否かを判定する車線変更判断部と、
   少なくとも車線変更判断部による車線変更判断後にアクチュエータを作動させて自車両を減速制御する車両制御装置と、
   を備えていて、
   前記車両制御部は、前記白線パターン認識部により白線パターンが認識されている場合はその認識された白線パターンに基づいて車両制御を実行する一方、白線パターンが認識できない場合は前記白線パターン推定部で推定された白線パターンに基づいて車両制御を実行し、
   前記分岐形状特定部で特定された分岐の形状が、本線と分岐路との間が太破線の白線で区切られている第１のパターンである場合に、前記自車走行車線推定部は下記（ア）の機能を、前記車線変更判断部は下記（イ）の機能を、
   前記分岐形状特定部で特定された分岐の形状が、本線と登坂路との間、及び登坂路と分岐路との間が太破線の白線で区切られている第２のパターンである場合に、前記自車走行車線推定部は下記（ウ）の機能を、前記車線変更判断部は下記（エ）の機能を、
   前記分岐形状特定部で特定された分岐の形状が、本線の減速帯における走行車線の両側、及び、本線と分岐路との間が太破線の白線で区切られている第３のパターンである場合に、前記自車走行車線推定部は下記（オ）の機能を、前記車線変更判断部は下記（カ）の機能を、それぞれに発揮するものであることを特徴とする車両運転支援装置。
   （ア）前記白線パターン認識部での白線パターンの識別結果として自車両の左側が実線または太破線と認識したときに当該自車両が左端車線走行中と推定し、自車両の右側が実線または太破線と認識したときに当該自車両が右端車線走行中と推定すること。
   （イ）端車線走行特定中において自車両が太破線を跨いだときに当該自車両が車線変更したと判定すること。
   （ウ）前記白線パターン認識部での白線パターンの識別結果として自車両の左側が実線で且つ右側が太破線と認識したとき、または両方が太破線と認識したときに、自車両が左端車線走行中と推定し、自車両の右側が実線で且つ左側が太破線と認識したとき、または両方が太破線と認識したときに、右端車線走行中と推定すること。
   （エ）端車線走行特定中において自車両が太破線を跨いだときに当該自車両が車線変更したと判定すること。
   （オ）前記白線パターン認識部での白線パターンの識別結果として自車両の左側が実線と認識したときに、当該自車両が左端車線走行中と推定し、自車両の右端が実線と認識したときに、右端車線走行中と推定すること。
   （カ）端車線走行特定中において自車両が実線を跨いだときに当該自車両が車線変更したと判定すること。

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