JP5739460B2

JP5739460B2 - 車両の走行支援装置

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Publication number: JP5739460B2
Application number: JP2013027181A
Authority: JP
Inventors: 石川　達也; 石川　　達也
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-02-14
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2033-02-14
Also published as: JP2014157429A

Description

本発明は、車両の前方のレーンマーカーを認識しつつ、該レーンマーカーに応じて車両の走行を支援する装置に関する。

この種の走行支援装置としては、従来、例えば特許文献１見られるものが知られている。特許文献１に見られる走行支援装置では、車両に搭載したカメラにより車両の前方の撮像画像を取得すると共に、該撮像画像に基づいて、車両の左側及び右側の白線等のレーンマーカーを認識する。そして、車両の走行位置が左右のレーンマーカーの間の領域内で保たれるように車両の操舵装置や制動装置を制御することで、車両の走行支援が行われる。

特開２００９−２１４７８６号公報

多くの国の高速道路等の道路における分岐箇所では、本線路と、本線路から分岐する分岐路とを区分するレーンマーカー（以降、分岐区分レーンマーカーということがある）が本線路に沿って付設されている場合が多い。同様に、合流箇所では、本線路と、本線路に合流する合流路とを区分するレーンマーカー（以降、合流区分レーンマーカーということがある）が本線路に沿って付設されている場合が多い。

ただし、国によっては、分岐区分レーンマーカーや合流区分レーンマーカーが付設されていない場合もある。例えば、米国では、分岐区分レーンマーカーや合流区分レーンマーカーが付設されていない州が多々ある。

上記のように分岐区分レーンマーカーが付設されていないような分岐箇所（例えば図５に示す分岐箇所）では、車両の左側及び右側の一方側に本線路のレーンマーカーが存在し、他方側に分岐路のレーンマーカーが存在するという状況が生じる。

また、合流区分レーンマーカーが付設されていないような合流箇所（例えば図６に示す合流箇所）では、合流路における左右のレーンマーカーのうち、本線路に近い側のレーンマーカーの終端部が、本線路の合流路側のレーンマーカーに連なるような形態で、本線路側に突出するように付設されている場合もある。

そして、このような状況では、カメラの撮像画像から認識される本線路のレーンマーカーと、分岐路のレーンマーカー又は本線路側の突出した合流路のレーンマーカーとを、車両の走行領域を画定する左右のレーンマーカーと誤認識してしまいやすい。このため、該誤認識を防止するために、車両の左右の一方側のレーンマーカーの分岐路又は合流路のレーンマーカーに相当するものであるか否かを適切に判断することが望ましい。

ここで、例えば前記特許文献１に見られる装置では、分岐箇所に関して、車両の左右のレーンマーカーの間の幅（車幅方向の間隔）が、車両の前方に向かって広がっていくこと等の条件が成立する場合に、一方のレーンマーカーが分岐路側のレーンマーカーであることを認識するようにしている。そして、この場合には、車両の左右のレーンマーカーのうちの、分岐路側のレーンマーカーとは別に、本線路側のレーンマーカーから一定の間隔を有する仮想的なレーンマーカーを設定して、本線路側のレーンマーカーと仮想的なレーンマーカーとの間の領域内に、車両の走行位置を保つように走行支援を行うようにしている。

しかるに、車両の左右のレーンマーカーの間の幅（車幅方向の間隔）が、車両の前方に向かって広がっていくか否かを高い信頼性で特定するためには、通常、当該幅をある期間にわたって監視する必要がある。このため、分岐の有無の判定に時間がかかりやすい。

このことは、合流箇所において、車両の左右のレーンマーカーの間の幅（車幅方向の間隔）の変化を監視する場合も同様である。

このため、分岐路のレーンマーカーが本線路のレーンマーカーと誤認されやすい分岐箇所、あるいは、合流路のレーンマーカーが本線路のレーンマーカーと誤認されやすい合流箇所が存在する場合に、それらの分岐箇所又は合流箇所をより早期に検知することができるようにすることが望まれていた。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、分岐路のレーンマーカーが本線路のレーンマーカーと誤認されやすい所定構造の分岐箇所、あるいは、合流路のレーンマーカーが本線路のレーンマーカーと誤認されやすい所定構造の合流箇所が存在する場合に、それらの分岐箇所又は合流箇所をより早期に検知することができ、該合流箇所又は合流箇所に適した走行支援を行うことができる車両走行支援装置を提供することを目的とする。

本発明の車両走行支援装置は、かかる目的を達成するために、車両の前方を撮像する撮像手段と、該撮像手段の撮像画像からレーンマーカーを検出するレーンマーカー検出手段と、前記車両の前方に存在する分岐箇所及び合流箇所のうちの少なくともいずれか一方を検知対象箇所として、前記車両の前方に該検知対象箇所が存在する場合に該検知対象箇所の存在を検知する対象箇所検知手段と、前記レーンマーカーに応じた走行経路で前記車両を走行させるための走行支援処理を前記対象箇所検知手段の検知結果に応じた仕方で実行する走行支援処理実行手段とを備えており、
前記対象箇所検知手段は、前記検出されたレーンマーカーに基づいて、前記車両の前方における該レーンマーカーの延在ラインの接線の傾きを算出し、該接線の傾きの算出値を用いて前記検知対象箇所の存在を検知するように構成されていることを基本構成とする。

なお、本発明において、レーンマーカーの延在ラインというのは、レーンマーカーの配置箇所で該レーンマーカーに沿って延在するラインを意味する。

上記基本構成によれば、前記対象箇所検知手段は、前記検出されたレーンマーカーに基づいて、前記車両の前方における該レーンマーカーの延在ラインの接線の傾きを算出する。この場合、該接線の傾きの算出値には、レーンマーカーの延在ラインの左右への曲がり具合が顕著に反映される。

このため、分岐区分レーンマーカーが付設されていない分岐箇所（以降、第１構造分岐箇所ということがある）が前記車両の前方に存在する場合に、前記車両が走行しているレーン（以降、本線路ということがある）の左右の一方側（分岐路側）のレーンマーカーの延在ラインが、該第１構造分岐箇所において、分岐路側に曲がったような場合に、そのレーンマーカーの延在ラインの曲がりを素早く検知できる。

あるいは、合流区分レーンマーカーが付設されていないと共に、合流路の左右の一方側（本線路に近い側）のレーンマーカーの終端部が本線路の内側に突出しているような合流箇所（以降、第１構造合流箇所ということがある）が、前記車両の前方に存在するような場合に、本線路の左右の一方側（合流路側）のレーンマーカーの延在ラインが、該第１構造合流箇所において、本線路の内側に突出している合流路の一方側のレーンマーカーの終端部に連なるように曲がったような場合に、そのレーンマーカーの延在ラインの曲がりを素早く検知できる。

その結果、車両の前方に上記の如き第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所が存在する場合に、該第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所を前記検知対象箇所として、早期に検知することができる。

そして、前記走行支援処理実行手段は、前記レーンマーカーに応じた走行経路で前記車両を走行させるための走行支援処理を前記対象箇所検知手段の検知結果に応じた仕方で実行するので、上記の如き第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所では、当該箇所に適した仕方で前記走行支援処理を実行することを素早く開始することができる。

例えば、前記レーンマーカー検出手段によって、本線路の一方側のレーンマーカーに連なるように検出されてしまうこととなる分岐路のレーンマーカーや、本線路の一方側のレーンマーカーに連なるように検出されてしまうこととなる合流路の一方側のレーンマーカーの終端部（本線路に突出する終端部）を利用することなく、レーンマーカー検出手段により検出される本線路の他方側のレーンマーカーの延在ラインに沿った走行経路で前記車両を走行させるように走行支援処理を実行するようにすることができる。

なお、上記走行支援処理としては、例えば車両の左右のレーンマーカーの間のレーン（車線領域）内に、前記車両の走行経路が保たれるか、もしくは、保たれやすくするための処理があげられる。その処理としては、例えば、車両の操舵装置あるいは制動装置を制御する処理、あるいは、例えば、運転者に対する視覚的、聴覚的、もしくは体感的な報知によって前記車両の走行経路を誘導する処理等、種々様々の処理を採用することが可能である。

上記基本構成の発明では、前記対象箇所検知手段は、例えば、前記車両の前方における前記車両の左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの接線の傾きを逐次算出し、前記左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの接線の傾きの算出値の変化に基づいて、前記検知対象箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成されている（第Ａ発明）。

この第Ａ発明によれば、前記左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの接線の傾きの算出値の変化によって、左右のそれぞれのレーンマーカーの延在ラインの曲がり具合が変化した発生した場合に、それを早期に検知できる。ひいては、前記検知対象箇所が前記車両の前方に存在することを早期に検知することができる。

より具体的な本発明の第１の態様は、車両の前方を撮像する撮像手段と、該撮像手段の撮像画像からレーンマーカーを検出するレーンマーカー検出手段と、前記車両の前方に存在する分岐箇所及び合流箇所のうちの少なくともいずれか一方を検知対象箇所として、前記車両の前方に該検知対象箇所が存在する場合に該検知対象箇所の存在を検知する対象箇所検知手段と、前記レーンマーカーに応じた走行経路で前記車両を走行させるための走行支援処理を前記対象箇所検知手段の検知結果に応じた仕方で実行する走行支援処理実行手段とを備えており、前記検知対象箇所には例えば前記合流箇所が含まれる。この場合、前記対象箇所検知手段は、前記検出されたレーンマーカーに基づいて、前記車両の前方における左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの接線の傾きを逐次算出する。そして、前記対象箇所検知手段は、例えば、前記車両の前方における左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの現在時刻での接線の傾きの算出値のうち、一方側のレーンマーカーのみの延在ラインの接線の傾きの算出値が、該現在時刻の直前において既に算出した前記一方側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きに対して、前記合流箇所に対応してあらかじめ定められた所定の変化である第１変化を生じた場合に、前記合流箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成されており、前記第１変化は、前記現在時刻で傾きを算出した前記一方側のレーンマーカーの延在ラインの接線が、前記現在時刻の直前において既に傾きを算出した前記一方側のレーンマーカーの延在ラインの接線に対して、前記車両から見て、該車両の左右のうちの前記一方側の反対側に傾いたことを示す変化である（第１発明）。

この第１発明によれば、第１構造合流箇所が前記車両の前方に存在する場合に、該第１構造合流箇所での前記一方側のレーンマーカーの延在ラインの曲がり具合の変化に起因する前記接線の傾きの第１変化を早期に検知できる。従って、該第１構造合流箇所の存在を早期に検知できる。

上記第１発明では、前記検知対象箇所には前記分岐箇所がさらに含まれる。この場合、前記対象箇所検知手段は、さらに、前記車両の前方における左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの現在時刻での接線の傾きの算出値のうち、一方側のレーンマーカーのみの延在ラインの接線の傾きの算出値が、該現在時刻の直前において既に算出した前記一方側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きに対して、前記分岐箇所に対応してあらかじめ定められた所定の変化である第２変化を生じた場合に、前記分岐箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成されており、前記第２変化は、前記現在時刻で傾きを算出した前記一方側のレーンマーカーの延在ラインの接線が、前記現在時刻の直前において既に傾きを算出した前記一方側のレーンマーカーの延在ラインの接線に対して、前記車両から見て、該車両の左右のうちの前記一方側と同じ側に傾いたことを示す変化であることが好ましい（第２発明）。

この第２発明によれば、第１構造分岐箇所が前記車両の前方に存在する場合に、該第１構造分岐箇所での前記一方側のレーンマーカーの延在ラインの曲がり具合の変化に起因する前記接線の傾きの第２変化を早期に検知できる。従って、該第１構造分岐箇所の存在を早期に検知できる。

さらに、前記第１又は第２発明では、前記左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインは、２次以上の高次関数により近似的に表されたラインであり、前記左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの接線の傾きは、前記車両から所定距離だけ前方の位置における該延在ラインの接線の傾きであることが好ましい（第３発明）。

この第３発明によれば、前記接線の傾きの変化と、前記第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所の存在の有無との相関性が高まる。そのため、前記接線の傾きの算出値の変化に基づく、前記検知対象箇所の存在の検知の信頼性をより高めることができる。

補足すると、前記第１〜第３発明では、前記左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインを、直線により近似することも可能である。この場合、前記接線の傾きは、左右のそれぞれのレーンマーカーの延在ラインの近似直線の傾きに一致することとなる。

また、前記基本構成の発明では、前記対象箇所検知手段は、例えば、前記車両の前方における左右両側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きを逐次算出し、左側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの算出値と、右側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの算出値との組に基づいて、前記検知対象箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成されていてもよい（第Ｂ発明）。

この第Ｂ発明によれば、前記左側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの算出値と、右側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの算出値との組によって、左右のそれぞれのレーンマーカーの延在ラインの曲がり具合の相互の関係を検知できる。ひいては、前記検知対象箇所が前記車両の前方に存在することを早期に検知することができる。

より具体的には、本発明の第２の態様は、車両の前方を撮像する撮像手段と、該撮像手段の撮像画像からレーンマーカーを検出するレーンマーカー検出手段と、前記車両の前方に存在する分岐箇所及び合流箇所のうちの少なくともいずれか一方を検知対象箇所として、前記車両の前方に該検知対象箇所が存在する場合に該検知対象箇所の存在を検知する対象箇所検知手段と、前記レーンマーカーに応じた走行経路で前記車両を走行させるための走行支援処理を前記対象箇所検知手段の検知結果に応じた仕方で実行する走行支援処理実行手段とを備えており、前記検知対象箇所には、例えば前記合流箇所が含まれる。この場合、前記対象箇所検知手段は、前記検出されたレーンマーカーに基づいて、前記車両の前方における左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの接線の傾きを逐次算出する。そして、前記対象箇所検知手段は、例えば、左側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの算出値と、右側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの算出値との差の値及び和の値との組が、前記左側のレーンマーカーの延在ラインと右側のレーンマーカーの延在ラインとの間の車線幅が、前記車両から見て、左右の一方側で狭まっていく状態である場合に成立する所定の条件である第１条件を満たす場合に、前記合流箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成されていることが好ましい（第４発明）。

この第４発明によれば、第１構造合流箇所が前記車両の前方に存在する場合に、該第１構造合流箇所での一方側のレーンマーカーの延在ラインの曲がり具合に起因して現れる、左右のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの相互関係を早期に検知できる。従って、該第１構造合流箇所の存在を早期に検知できる。

上記第４発明では、前記検知対象箇所には前記分岐箇所がさらに含まれる。この場合、前記対象箇所検知手段は、さらに、前記左側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの算出値と、前記右側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの算出値との差の値及び和の値との組が、前記左側のレーンマーカーの延在ラインと右側のレーンマーカーの延在ラインとの間の車線幅が、前記車両から見て、左右の一方側に広がっていく状態である場合に成立する所定の条件を満たす場合に、前記分岐箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成されていることが好ましい（第５発明）。

この第５発明によれば、第１構造分岐箇所が前記車両の前方に存在する場合に、該第１構造分岐箇所での一方側のレーンマーカーの延在ラインの曲がり具合に起因して現れる、左右のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの相互関係を早期に検知できる。従って、該第１構造分岐箇所の存在を早期に検知できる。

また、前記第４発明では、前記対象箇所検知手段は、前記差の値及び和の値との組が前記第１条件を満たす状態が所定時間、継続した場合に、前記合流箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成されていることが好ましい（第６発明）。

同様に、前記第５発明では、前記対象箇所検知手段は、前記差の値及び和の値との組が前記第２条件を満たす状態が所定時間、継続した場合に、前記分岐箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成されていることが好ましい（第７発明）。

これらの第６発明又は第７発明によれば、前記車両の前方における第１構造合流箇所又は第１構造分岐箇所が存在の検知の信頼性を高めることができる。

また、前記基本構成の発明では、前記対象検知箇所検知手段は、前記第Ａ発明と同様に前記検知対象箇所の存在を検知することと、前記第Ｂ発明と同様に前記検知対象箇所の存在を検知することとを併用してもよい。

より詳しくは、本発明の第３の態様は、車両の前方を撮像する撮像手段と、該撮像手段の撮像画像からレーンマーカーを検出するレーンマーカー検出手段と、前記車両の前方に存在する分岐箇所及び合流箇所のうちの少なくともいずれか一方を検知対象箇所として、前記車両の前方に該検知対象箇所が存在する場合に該検知対象箇所の存在を検知する対象箇所検知手段と、前記レーンマーカーに応じた走行経路で前記車両を走行させるための走行支援処理を前記対象箇所検知手段の検知結果に応じた仕方で実行する走行支援処理実行手段とを備えている。
そして、前記対象箇所検知手段は、前記車両の前方における左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの接線の傾きを逐次算出し、前記左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの接線の傾きの算出値の変化に基づいて、前記検知対象箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成された第１検知手段と、前記車両の前方における左右両側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きを逐次算出し、左側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの算出値と、右側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの算出値との組に基づいて、前記検知対象箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成された第２検知手段とを備えており、前記第１検知手段の検知結果の信頼性を確保するために必要な制約条件と、前記第２検知手段の検知結果の信頼性を確保するために必要な制約条件とが各検知手段毎にあらかじめ設定されている。
そして、前記対象箇所検知手段は、前記第１検知手段及び第２検知手段のいずれか一方の検知手段により前記検知対象箇所が前記車両の前方に存在することが検知された場合に、該一方の検知手段に対応する前記制約条件が満たされていることを必要条件として、該一方の検知手段の検知結果を前記走行支援処理実行手段に与える検知結果として出力し、前記第２検知手段により前記検知対象箇所が前記車両の前方に存在することが検知され、且つ、該第２検知手段に対応する前記制約条件が満たされている場合には、前記第１検知手段の検知結果によらずに、該第２検知手段の検知結果を前記走行支援処理実行手段に与える検知結果として出力するように構成されていてもよい（第８発明）。

この第８発明によれば、前記第１検知手段及び第２検知手段のうちのいずれか一方の検知手段によって、前記検知対象箇所の存在が検知されれば、その検知結果を、前記走行支援処理に利用することができる。そのため、検知対象箇所が実際に存在するのに、それが、前記走行支援処理に反映されないこととなるのを極力防止することができる。

また、上記第８発明では、前記第１検知手段の検知結果の信頼性を確保するために必要な制約条件と、前記第２検知手段の検知結果の信頼性を確保するために必要な制約条件とが各検知手段毎にあらかじめ設定されており、前記対象箇所検知手段は、前記一方の検知手段に対応する前記制約条件が満たされていることを必要条件として、該一方の検知手段の検知結果を出力するように構成されている。

このため、前記車両の前方に実際には、検知対象箇所が存在しないのに、該検知対象箇所が存在する旨の検知結果を対象箇所検知手段が出力するのを極力防止して、該対象箇所検知手段が出力する検知結果の信頼性を高めることができる。

また、上記第８発明では、前記対象箇所検知手段は、前記第１検知手段及び第２検知手段の両方の検知手段により前記検知対象箇所が前記車両の前方に存在することが検知され、且つ、該両方の検知手段のそれぞれに対応する前記制約条件が満たされている場合には、前記第２検知手段の検知結果を出力するように構成されている。

すなわち、一般には、前記第２検知手段の検知結果の方が、第１検知手段の検知結果よりも信頼性が高い。従って、第８発明によれば、前記対象箇所検知手段が出力する検知結果の信頼性を極力確保することができる。

また、上記第８発明において、前記第１検知手段及び第２検知手段にそれぞれ対応する前記制約条件は、各検知手段により前記車両の前方に存在することが検知された前記検知対象箇所において、前記車両の左右のレーンマーカーのうちの前記延在ラインの接線の傾きが変化する側のレーンマーカーが実線状のレーンマーカーであるという条件、又は、少なくとも破線状もしくは点鋲状のレーンマーカー以外の種類のレーンマーカーであるという条件を含むことが好ましい（第９発明）。

すなわち、分岐箇所の分岐路に付設されているレーンマーカー、あるいは、合流箇所の合流路に付設されているレーンマーカーは、通常、実線状のレーンマーカーであり、破線状又は点鋲状のレーンマーカーではない。

従って、第９発明によれば、前記車両の前方に実際には、検知対象箇所が存在しないのに、該検知対象箇所が存在する旨の検知結果を対象箇所検知手段が出力するのを極力防止できる。

また、前記第１〜第９発明では、前記対象箇所検知手段は、前記車両の前方に、該車両が走行中の路面に対して相対的な勾配を有する坂道が存在する場合に、該坂道の存在を前記検知対象箇所と区別して検知するように構成されていることが好ましい（第１０発明）。

すなわち、前記車両の前方に前記坂道が存在する場合に、前記車両の走行経路が、左右のいずれか一方側のレーンマーカー寄りに偏っているような場合に、前記撮像画像から検出されるレーンマーカーの延在ラインが、第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所でのレーンマーカーの延在ラインと見かけ上、類似した形態となりやすい。

しかるに、第１０発明によれば、前記対象箇所検知手段は、前記坂道の存在を前記検知対象箇所と区別して検知するので、該坂道が誤って検知対象箇所として検知されるのを極力防止することができる。

また、前記第１〜第１０発明では、前記対象箇所検知手段から前記検知対象箇所が前記車両の前方に存在することを示す検知結果が出力されている場合に、該検知結果の適否を評価する評価手段をさらに備えており、該評価手段は、所定時間の期間において、前記左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ライン間の間隔の変化状態を監視することによって、前記出力されている検知結果の適否を評価するように構成され、前記対象箇所検知手段は、前記評価手段により、前記出力されている検知結果が適切でないと評価されたときには、該検知結果の出力を中止するように構成されていることが好ましい（第１１発明）。

かかる第１１発明によれば、前記評価手段は、前記対象箇所検知手段により前記検知対象箇所の存在を早期に検知することを損なうことなく、該対象箇所検知手段による検知結果の適否を評価することができる。そして、該対象箇所検知手段による検知結果が誤っていた場合には、前記走行支援処理に、当該誤った検知結果が利用されるのを直ちに中止することができる。

本発明の一実施形態の車両走行支援装置を搭載した車両の外観斜視図。実施形態の車両走行支援装置の制御に関する構成を示すブロック図。図２に示す道路形状認識部の機能を示すブロック線図。図２に示すレーンマーカー検出部の処理を説明するための図。分岐個所（第１構造分岐箇所）の例を示す図。合流箇所（第１構造合流箇所）の例を示す図。合流箇所（第２構造合流箇所）の例を示す図。図３に示す第１道路形状検知部の処理を説明するための図。図３に示す第１道路形状検知部による分岐箇所の検知処理を説明するための図。図３に示す第１道路形状検知部による合流箇所の検知処理を説明するための図。図３に示す第１道路形状検知部による坂道の検知処理を説明するための図。図３に示す第１道路形状検知部による坂道の検知処理を説明するための図。図３に示す第１道路形状検知部の処理を説明するための図。図３に示す道路形状選択部２３の処理を説明するための図。図１４に示すカーブ点列状態を説明するための図。図３に示す道路形状適否評価部の処理を説明するための図。

本発明の一実施形態を以下に図１〜図１６を参照して説明する。

図１に示すように、本実施形態の車両走行支援装置は、車両１に搭載されたカメラ（撮像手段）２と制御装置３とを備える。

カメラ２は、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ等により構成される。このカメラ２は、車両１（以下、自車両１ということがある）のフロントウィンドウを介して自車両１の前方を撮像するように車室内に配置されている。なお、カメラ２は、車室外に配置されていてもよい。また、カメラ２は、単眼カメラ及びステレオカメラのいずれであってもよい。

車両１にはさらに、自車両１の車速、加速度、ヨーレートに応じた検出信号をそれぞれ出力する車速センサ４、加速度センサ５、及びヨーレートセンサ６と、運転者による自車両１のステアリングホイールの操作力（回転駆動力）に応じた検出信号を出力するトルクセンサ７と、操舵装置８及び制動装置９が搭載されている。

操舵装置８は、自車両１の前輪操舵機構をアクチュエータにより駆動するように構成されている。また、制動装置９は、自車両１の各車輪の制動力を油圧機構により発生するように構成されている。

制御装置３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インターフェース回路、Ａ／Ｄ変換回路等を含む電子回路ユニットにより構成される。なお、制御装置３は、相互に通信可能な複数の電子回路ユニットにより構成されていてもよい。

この制御装置３には、カメラ２の撮像画像データ（映像信号）及び上記各センサ４〜７の検出信号が入力される。そして、制御装置３は、入力されたデータを用いて各種制御処理を実行する。

この場合、制御装置３は、プログラムを実行することにより実現される機能（ソフトウェアにより実現される機能）又はハードウェアにより実現される機能として、レーンマーカー検出部１１、道路形状認識部１２、及び走行支援制御部１３を備える。

レーンマーカー検出部１１は、カメラ２による自車両１の前方の撮像画像からエッジ検出、ハフ変換等の公知の画像処理手法を用いて自車両１の左側及び右側で路面に付設されているレーンマーカーを検出する。その検出手法としては、例えば、特開２００６−３０９６０５号公報、特開２００６−３０９４９９号公報、特開２００７−０１８１５４号公報、ＰＣＴ国際公開公報ＷＯ２００７／０７７６８２等に記載されている手法を採用することができる。

レーンマーカー検出部１１の処理により、自車両１の左右の両側のそれぞれおいて、実線状のレーンマーカー（連続的に延在するレーンマーカー）、破線状のレーンマーカー、あるいは、ボッツドッツもしくはキャッツアイ等の点鋲状のレーンマーカーの存在位置が検出される。レーンマーカーの存在位置は、自車両１の走行路面にほぼ平行な平面上での位置として表される。例えば、図４に示すように、自車両１の前後方向のＸ軸と車幅方向のＹ軸とを座標軸として、自車両１に対して固定された車両座標系を想定したとき、レーンマーカーの存在位置は、車両座標系のＸＹ座標平面上での座標位置として表される。

より詳しくは、レーンマーカー検出部１１により検出された左右それぞれのレーンマーカーは、図４に例示する如く点列として表現される。この点列を構成するそれぞれの点が、撮像画像から推定されたレーンマーカーのエッジ上の一つの代表点を表している。そして、上記車両座標系のＸＹ座標平面上での当該点の座標位置が、レーンマーカーの存在位置を表す。

なお、図４に示す例は、自車両１の左側と右側とにそれぞれ実線状のレーンマーカーＬｍ０_L，Ｌｍ０_Rとが付設されている場合の例である。また、レーンマーカーの存在位置を、路面（大地）に対して固定されたワールド座標系での位置として表すことも可能である。

また、レーンマーカー検出部１１は、自車両１の左側及び右側でそれぞれ検出したレーンマーカーの種別も判定する。この場合、例えば、検出したレーンマーカーの点列を構成する点の配列パターン（隣り合う点どうしの間の間隔の変化等）に基づいて、レーンマーカーの種別が判定される。レーンマーカーの種別は、本実施形態では、実線状のレーンマーカー、破線状のレーンマーカー、点鋲状のレーンマーカー、及びその他のレーンマーカーの４種類、あるいは、実線状のレーンマーカー、破線状もしくは点鋲状のレーンマーカー、及びその他のレーンマーカーの３種類に分類される。

道路形状認識部１２は、レーンマーカー検出部１１により得られた検出データ（レーンマーカーの点列及び種別）を用いて、自車両１の前方におけるカメラ２の撮像領域に存在する所定構造の道路形状を認識する。

道路形状認識部１２が認識する所定構造の道路形状というのは、高速道路等の道路の分岐箇所（自車両１が走行している本線路から分岐路が分岐する箇所）、合流箇所（自車両１が走行している本線路に合流路が合流する箇所）、あるいは、坂道（上り坂又は下り坂）が存在することを示す道路形状である。

従って、道路形状認識部１２の処理は、換言すれば、上記分岐箇所、合流箇所、及び坂道を検知対象箇所として、自車両１の前方におけるカメラ２の撮像領域に該検知対象箇所のいずれかが存在する場合に、その検知対象箇所の存在及び該検知対象箇所の種別を道路形状に基づいて検知する処理である。そして、道路形状認識部１２は、検知した検知対象箇所の種別（道路形状の構造の種別）を示すデータを出力する。

なお、本実施形態での「坂道」は、自車両１が走行中の路面に対して相対的に上り勾配を有する坂道（相対的な上り坂）、又は、相対的に下り勾配を有する坂道（相対的な下り坂）である。

ここで、道路形状認識部１２が検知対象とする分岐箇所は、より詳しくは、図５に示すように、自車両１が走行している高速道路等の道路の本線路ＴＬ０から分岐する分岐路ＴＬ１の始端部（図５の二点鎖線の枠部Ａ）に、該本線路ＴＬ０と分岐路ＴＬ１とを区分するレーンマーカー（以降、分岐区分レーンマーカーという）が付設されていない構造の分岐箇所である。

なお、図５の分岐箇所は、分岐路ＴＬ１が本線路ＴＬ０から自車両１の右側に分岐する箇所であるが、分岐路ＴＬ１が自車両１の左側に分岐する場合でも同様である。

以降、上記のように分岐区分レーンマーカーが付設されていない構造の分岐箇所を第１構造分岐箇所という。

また、道路形状認識部１２が検知対象とする合流箇所は、より詳しくは、図６に示すように、自車両１が走行している高速道路等の道路の本線路ＴＬ０に合流する合流路ＴＬ２の終端部（図６の二点鎖線の枠部Ｂ）に、該本線路ＴＬ０と合流路ＴＬ２とを区分するレーンマーカー（以降、合流区分レーンマーカーという）が付設されておらず、且つ、合流路ＴＬ２における左右のレーンマーカーＬｍ２_L，Ｌｍ２_Rのうちの本線路ＴＬ０に近い側のレーンマーカー（図６では、左側のレーンマーカーＬｍ２_Ｌ）の終端部が、本線路ＴＬ０の内側に突出しているような構造の合流箇所である。

なお、図６の合流箇所は、合流路ＴＬ２が自車両１の右側から本線路ＴＬ０に合流する箇所であるが、合流路ＴＬ２が自車両１の左側から合流する場合でも同様である。

以降、上記のように合流区分レーンマーカーが付設されておらず、且つ、合流路ＴＬ２の片側のレーンマーカー（本線路ＴＬ０に近い側のレーンマーカー）の終端部が、本線路ＴＬ０の内側に突出しているような構造の合流箇所を第１構造合流箇所という。

上記第１構造分岐箇所及び第１構造合流箇所は、例えば米国の一部の州等において見られるものである
上記第１構造分岐箇所及び第１構造合流箇所と、坂道とを検知する道路形状認識部１２の処理の具体的な詳細は後述する。

補足すると、図７に示すような構造の合流箇所も存在する。この合流箇所は、自車両１が走行している高速道路等の道路の本線路ＴＬ０に合流する合流路ＴＬ２の終端部（図７の二点鎖線の枠部Ｃ）に合流区分レーンマーカーが付設されていないことは、図６に示した如き第１構造合流箇所と同じである。

ただし、図７に示すような構造の合流箇所では、合流路ＴＬ２の左右のレーンマーカーＬｍ２_L，Ｌｍ２_Rのうちの本線路ＴＬ０に近い側のレーンマーカー（図７では、左側のレーンマーカーＬｍ２_Ｌ）の終端部が、本線路ＴＬ０の内側に突出していない。この点が、第１構造合流箇所と相違する。

以降、このような構造の合流箇所を第２構造合流箇所という。この第２構造合流箇所は、分岐区分レーンマーカーが付設されている分岐箇所、及び合流区分レーンマーカーが付設されている合流箇所と同様に、道路形状認識部１２の検知対象外のものである。

走行支援制御部１３は、自車両１が高速道路等の道路を走行している状況で、自車両１の走行位置が自車両１の左側及び右側のレーンマーカーの間の領域内に保たれるように、走行支援を行う。

この場合、走行支援制御部１３は、レーンマーカー検出部１１により検出された左右それぞれのレーンマーカーの点列を近似するライン（以降、近似ラインという）を表す所定種類の関数を最小二乗法等の手法により求める。その関数としては、例えば２次関数もしくは３次関数が用いられる。

さらに、走行支援制御部１３は、上記の如く求めた関数によりそれぞれ表される左側のレーンマーカーの近似ラインと右側のレーンマーカーの近似ラインとの間の中央のラインを、自車両１の目標走行経路として設定する。

例えば図４に示す例では、左側及び右側のレーンマーカーＬｍ０_Ｌ，Ｌｍ０__Rにそれぞれ対応して求められた関数により表される近似ラインが、図中に一点鎖線で示すラインとして得られる。この場合、これらの近似ラインの間の中央のライン（図中に破線で示すライン）が目標走行経路として設定される。

そして、走行支援制御部１３は、自車両１の実際の走行経路を目標走行経路に概ね沿わせるように前記操舵装置８及び制動装置９の両方または一方を制御する。

例えば、カメラ２の撮像画像等から認識される自車両１の横方向の位置（目標走行経路に対する相対位置）と、前記車速センサ４、加速度センサ５、及びヨーレートセンサ６の検出信号によりそれぞれ示される自車両１の車速、加速度及びヨーレートの検出値とに基づいて、既定の演算処理により自車両１の目標運動状態（自車両１の横方向の目標加速度や目標ヨーレート）が決定される。そして、目標運動状態と、前記トルクセンサ７により示されるステアリングホイールの操作力の検出値とに基づいて、自車両１の横方向の位置を目標走行経路上の位置に近づけるか、もしくは、目標走行経路上からずれ難くするように、操舵装置８及び制動装置９の両方又は一方が制御される。

なお、自車両１の走行経路を目標走行経路に沿わせるように自車両１の操舵や制動を制御する手法は、種々様々な手法が公知となっており、その任意の手法を採用することができる。

レーンマーカー検出部１１により自車両１の左右のそれぞれのレーンマーカーが両方とも検出されている状況では、走行支援制御部１３は、上記の如く走行支援制御を行う。

一方、例えば図５に示した如き第１構造分岐箇所、あるいは、図６に示した如き第１構造合流箇所では、分岐路ＴＬ１の始端部又は合流路ＴＬ２の終端部に、本線路ＴＬ０に沿って延在するレーンマーカー（分岐区分レーンマーカー又は合流区分レーンマーカー）が存在しない。

この場合、図５に示すように、自車両１が第１構造分岐箇所の手前を走行しているときには、分岐路ＴＬ１における左右のレーンマーカーＬｍ１_L，Ｌｍ１_Rのうちの片側（自車両１から見て分岐路ＴＬ１寄り側）のレーンマーカーＬｍ１_Rが、本線路ＴＬ０の片側のレーンマーカーＬｍ０_Rに連なるものとして（レーンマーカーＬｍ０_Rの一部として）レーンマーカー検出部１１により検出されることとなる。ただし、その分岐路ＴＬ１のレーンマーカーＬｍ１_Rは、自車両１が走行中の本線路ＴＬ０の延在方向を示すレーンマーカーではない。

このため、仮に、本線路ＴＬ０の片側のレーンマーカーＬｍ０_Rに連なる、分岐路ＴＬ１のレーンマーカーＬｍ１_Rを、本線路ＴＬ０のレーンマーカーとみなして目標走行経路を設定すると、該目標走行経路が、本線路ＴＬ０における本来の所要の目標走行経路からずれてしまう。

また、図６に示すように、自車両１が第１構造合流箇所の手前を走行しているときには、合流路ＴＬ２における左右のレーンマーカーＬｍ２_L，Ｌｍ２_Rのうちの本線路ＴＬ０に突出しているレーンマーカーＬｍ２_Lの終端部が、本線路ＴＬ０の片側（自車両１から見て合流路ＴＬ２寄り側）のレーンマーカーＬｍ０_Rに連なるものとして（レーンマーカーＬｍ０_Rの一部として）レーンマーカー検出部１１により検出されることとなる。ただし、その合流路ＴＬ２のレーンマーカーＬｍ２_Lは、自車両１が走行中の本線路ＴＬ０の延在方向を示すレーンマーカーではない。

このため、仮に、本線路ＴＬ０の片側のレーンマーカーＬｍ０_Rに連なる、合流路ＴＬ２のレーンマーカーＬｍ２_Lの終端部を、本線路ＴＬ０のレーンマーカーとみなして目標走行経路を設定すると、該目標走行経路が、本線路ＴＬ０における本来の所要の目標走行経路からずれてしまう。

そこで、走行支援制御部１３は、道路形状認識部１２により図５に示す如き第１構造分岐箇所又は図６に示す如き第１構造合流箇所が検知された場合には、直ちに、自車両１の左右の両側のうち、分岐路ＴＬ１又は合流路ＴＬ２側と反対側にある本線路ＴＬ０のレーンマーカーＬｍ０_Lの近似ラインから所定幅を有する仮想的な車線領域（図５及び図６の示す点描領域。以降、仮想レーンという）を決定する。そして、走行支援制御部１３は、この仮想レーンの幅方向の中央を通るラインを目標経路として設定する。

なお、上記のように仮想レーンを決定するということは、自車両１の左右の両側のうちの分岐路ＴＬ１又は合流路ＴＬ２側に、仮想的なレーンマーカーのラインを、反対側の本線路ＴＬ０のレーンマーカーＬｍ０_Lとの間隔が上記所定幅となるように決定することと等価である。

上記仮想レーンの幅は、第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所が検知される以前にレーンマーカー検出部１１により検出されたレーンマーカーの点列の過去履歴に基づいて決定される。例えば、図５及び図６に示す如く、第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所が検知される直前の所定期間でレーンマーカー検出部１１により検出された本線路ＴＬ０の左右のレーンマーカーＬｍ０_L，Ｌｍ０_Rの点列の近似ラインの間の間隔Ｗ０（すなわち、本線路ＴＬ０の幅の推定値）の平均値が、仮想レーンの幅として決定される。

換言すれば、仮想レーンの幅は、第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所の手前における本線路ＴＬ０の幅にほぼ一致するように決定される。

そして、走行支援制御部１３は、仮想レーンにおいて上記の如く設定した目標走行経路に、自車両１の実際の走行経路を概ね沿わせるように前記操舵装置８及び制動装置９の両方または一方を制御する。その制御は、自車両１の左右のレーンマーカーの両方がレーンマーカー検出部１１により検出されている場合と同様に行われる。

補足すると、図７に示したような第２構造合流箇所は、本実施形態では、前記したように前記道路形状認識部１２の検知対象外の合流箇所であるので、該道路形状認識部１２では検知されない合流箇所である。

ただし、本実施形態では、第２構造合流箇所は、走行支援制御部１３で検知されるようになっている。すなわち、走行支援制御部１３は、レーンマーカー検出部１１によって、自車両１の左右のレーンマーカーのうちの一方側のレーンマーカーだけが継続的に検出され、且つ、他方側のレーンマーカーが、自車両１の進行方向で自車両１から所定の距離以下の範囲内に検出されなくなった場合（他方側のレーンマーカー検出が途切れた場合）に、他方側のレーンマーカーが検出されない箇所を、本線路への合流路の合流箇所（第２構造合流箇所）と認識する。

例えば、図７に示す例では、走行支援制御部１３は、本線路ＴＬ０の右側のレーンマーカーＬｍ０_Rが検出されない箇所、すなわち、二点鎖線の枠部Ｃの箇所を、本線路ＴＬ０への合流路ＴＬ２の合流箇所と認識する。

そして、走行支援制御部１３は、このように第２構造合流箇所を検知した場合には、前記第１構造合流箇所が道路形状認識部１２により検知された場合と同様に、仮想レーン、目標走行経路を設定して、走行支援制御を行う。

また、分岐区分レーンマーカーが付設されている分岐箇所、あるいは、合流区分レーンマーカーが付設されている合流箇所では、自車両１が走行している本線路に沿って延在する分岐区分レーンマーカー又は合流区分レーンマーカーが、該本線路の片側のレーンマーカーの一部としてレーンマーカー検出部１１により検出されることとなる。このため、これらの分岐箇所又は合流箇所では、自車両１が分岐箇所又は合流箇所の無い本線路を走行している場合と同様に、レーンマーカー検出部１１により自車両１の左右の両側のレーンマーカーが検出される。

従って、これらの分岐箇所又は合流箇所では、走行支援制御部１３は、自車両１が分岐箇所又は合流箇所の無い本線路を走行している場合と同様に、目標走行経路を設定して、走行支援制御を行う。

次に、説明を後回しにした前記道路形状認識部１２の処理を詳細に説明する。

道路形状認識部１２は、図３のブロック線図で示すように、第１道路形状検知部２１、第２道路形状検知部２２、道路形状選択部２３、道路形状適否評価部２４、及び道路形状確定出力部２５の処理を所定の制御処理周期で逐次実行することで、前記第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所又は坂道を示す道路形状を検知して、道路形状の種別を決定する。そして、決定した道路形状の種別を逐次、道路形状確定出力部２５から出力する。

具体的には、道路形状認識部１２は、まず、第１道路形状検知部２１及び第２道路形状検知部２２の処理を実行する。

第１道路形状検知部２１は、自車両１の前方におけるカメラ２の撮像領域に、第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所又は坂道が存在する場合に、それらをできるだけ早期に区別して検出し得るような構成された処理によって、第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所又は坂道の有無を検知する処理部である。その処理は、所定の制御処理周期で次のように実行される。

第１道路形状検知部２１は、各制御処理周期において、レーンマーカー検出部１１により検出された自車両１の左右のレーンマーカーの点列を用いて、その点列を近似する近似ラインを表わす関数を最小二乗法等の手法により求める。

この場合、左右のレーンマーカーの点列の近似ラインを表す関数としては２次関数が用いられる。ただし、３次以上の関数を用いてもよい。

なお、上記近似ラインを表す関数は、レーンマーカー検出部１１等で算出しておき、それを第１道路形状検知部２１に入力するようにしてもよい。

そして、第１道路形状検知部２１は、左右のレーンマーカーのそれぞれについて、自車両１から既定の所定距離ＤＩＳＴ１だけ前方の位置（以降、前方監視位置という）における近似ラインの接線の傾きａ_L，ａ_Rを算出する。ａ_Lは左側のレーンマーカーの近似ラインの接線の傾き、ａ_Rは、右側のレーンマーカーの近似ラインの接線の傾きである。

これらの傾きａ_L，ａ_Rは、例えば車両座標系におけるＸ軸方向（自車両１の前後方向）に対する傾斜角度、あるいは、Ｘ軸方向の座標成分の単位変化量当たりのＹ軸方向の座標成分の変化量により表される。この場合、実施形態では、便宜上、自車両１から見て、右斜め前方に延びる接線の傾きを正の傾き、左斜め前方に延びる接線の傾きを負の傾きと定義する。

なお、傾きａ_L，ａ_Rは、例えば車両座標系におけるＹ軸方向（自車両１の車幅方向）に対する傾斜角度等により表すことも可能である。

さらに、第１道路形状検知部２１は、これらの傾きａ_L，ａ_Rの差の絶対値｜ａ_L−ａ_R｜（以降、左右傾き差Ｄａという）を算出する。これらの傾きａ_L，ａ_R及び左右傾き差Ｄａは、現在時刻から所定時間Ｔ１前までの一定期間内の各制御処理周期で算出されたものが図示しないメモリに記憶保持される。

また、第１道路形状検知部２１は、上記前方監視位置における左右のレーンマーカーのそれぞれの近似ラインの間の間隔Ｗを、該前方監視位置での車線幅Ｗとして算出する。

次いで、第１道路形状検知部２１は、現在時刻の制御処理周期で算出した傾きａ_L，ａ_R及び左右傾き差Ｄａのそれぞれの値（現在値）と、過去の一定期間（例えば、前記所定時間Ｔ１前の時刻ｔ1と、Ｔ１よりも短い所定時間Ｔ２の時刻ｔ2（ｔ1よりも後の時刻）との間の期間）でのａ_L，ａ_R，Ｄａのそれぞれの平均値ａ_L_ave，ａ_R_ave，Ｄａ_aveとの差（ａ_L−ａ_L_ave），（ａ_R−ａ_R_ave），（Ｄａ−Ｄａ_ave）をそれぞれ算出する。

これらの平均値ａ_L_ave，ａ_R_ave，Ｄａ_aveは、現在時刻の直前でのａ_L，ａ_R，Ｄａの平均的な値に相当するものである。

（ａ_L−ａ_L_ave），（ａ_R−ａ_R_ave），（Ｄａ−Ｄａ_ave）は、それぞれ、現在時刻での前方監視位置におけるａ_L，ａ_R，Ｄａの変化量（直前の値に対する変化量）を意味する。以降、（ａ_L−ａ_L_ave）を左傾き変化量Δａ_L、（ａ_R−ａ_R_ave）を右傾き変化量Δａ_R、（Ｄａ−Ｄａ_ave）を左右傾き差変化量ΔＤａという。

補足すると、左傾き変化量Δａ_L、右傾き変化量Δａ_R、左右傾き差変化量ΔＤａをそれぞれ、例えばａ_L，ａ_R，Ｄａの現在値の、直前の瞬時値（例えば１制御処理周期前の時刻での瞬時値）に対する変化量として算出することも考えられる。ただし、その場合には、ノイズの影響で、当該変化量の信頼性が低下しやすい。このため、本実施形態では、ａ_L，ａ_R，Ｄａの変化量Δａ_L，Δａ_R，ΔＤａの基準値として、過去の一定期間の平均値を用いることで、該変化量Δａ_L，Δａ_R，ΔＤａの信頼性を高めるようにしている。

第１道路形状検知部２１はさらに、前記前方監視位置における車線幅Ｗと、それよりも手前側（自車両１寄り側）の車線幅Ｗ_base、例えば自車両１の位置での車線幅Ｗ_baseとの差（Ｗ−Ｗ_base）を、前方監視位置での車線幅変化量ΔＷとして算出する。

なお、手前側の車線幅Ｗ_baseとして、例えば、ａ_L_ave，ａ_R_ave，Ｄａ_aveと同様に、過去の一定期間でのＷの算出値の平均値を用いてもよい。

次いで、第１道路形状検知部２１は、左傾き変化量Δａ_L、右傾き変化量Δａ_R、左右傾き差変化量ΔＤa、及び車線幅変化量ΔＷをそれぞれに対応してあらかじめ定められた所定の閾値を比較することで、図８に示す規則に従って、道路形状の種別を仮決定する。

ここで、第１道路形状検知部２１による道路形状の検知手法の原理を説明しておく。

図９を参照して、高速道路等の道路の本線路ＴＬ０を走行している自車両１の前方（カメラ２の撮像領域）に第１構造分岐箇所が存在する場合を想定する。この場合には、本線路ＴＬ０の左右のレーンマーカーＬｍ０_L，Ｌｍ０_Rのうちの分岐路ＴＬ１側のレーンマーカー（図９では、Ｌｍ０_R）は、第１構造分岐箇所の開始位置Ｐ１（より詳しくは、分岐路ＴＬ１の始端部（本線路ＴＬ０との境界部）のうち最も自車両１に近い位置）で分岐路ＴＬ１の片側のレーンマーカー（図９では、Ｌｍ１_R）に連なる。

このため、本線路ＴＬ０の分岐路ＴＬ１側のレーンマーカーの近似ラインＬ01（図９では、Ｌｍ０_Rの近似ライン）は、本線路ＴＬ０側から分岐路ＴＬ１側に曲がるラインとなりやすい。そして、この場合、通常、図９に示す如く、第１構造分岐箇所の開始位置Ｐ１直後付近の位置での上記近似ラインＬ01の接線の傾きが、その位置よりも自車両１寄り側（自車両１から見て手前側）の接線の傾きから比較的大きく変化する。

なお、この場合、自車両１の右側に分岐路ＴＬ１がある第１構造分岐箇所では、上記近似ラインＬ01の接線の傾きは、図９に示す如く右向き（負の向き）に変化する。逆に、自車両１の左側に分岐路ＴＬ１がある第１構造分岐箇所では、上記近似ラインＬ01（この場合、自車両１の左側のレーンマーカーの近似ライン）傾きは、左向き（正の向き）に変化する。

一方、本線路ＴＬ０の分岐路ＴＬ１と反対側のレーンマーカーの近似ラインＬ02（図９では、Ｌｍ０_Ｌの近似ライン）は、第１構造分岐箇所の開始位置Ｐ１の直後付近の位置での上記近似ラインＬ02の接線の傾きは、通常、その位置よりも自車両１寄り側（自車両１から見て手前側）の接線の傾きと同じもしくはほぼ同じ傾きに保たれる。

従って、自車両１の前方に第１構造分岐箇所が存在する場合、通常、前記前方監視位置が、第１構造分岐箇所の開始位置Ｐ１の直後近辺の位置に達した時に、左傾き変化量Δａ_L及び右傾き変化量Δａ_Rのいずれか一方の大きさが比較的大きな値となると共に、他方の大きさが十分に小さい値（ゼロ近辺の値）となる。併せて、左右傾き差変化量ΔＤａも比較的大きなものとなる。さらには、第１構造分岐箇所の開始位置Ｐ１の手前側よりも後ろ側の車線幅が広がることから、車線幅変化量ΔＷが正の値となる。

そして、この場合、自車両１の右側に分岐路ＴＬ１が存在する場合には、右傾き変化量Δａ_Rが負の値となり、自車両１の左側に分岐路ＴＬ１が存在する場合には、左傾き変化量Δａ_Lが正の値となる。

次に、図１０を参照して、本線路ＴＬ０を走行している自車両１の前方（カメラ２の撮像領域）に第１構造合流箇所が存在する場合を想定する。この場合には、本線路ＴＬ０の左右のレーンマーカーＬｍ０_L，Ｌｍ０_Rのうちの合流路ＴＬ２側のレーンマーカー（図１０では、Ｌｍ０_R）は、第１構造合流箇所の開始位置Ｐ２（より詳しくは、合流路ＴＬ２の終端部（本線路ＴＬ０との境界部）のうち最も自車両１に近い位置）で、合流路ＴＬ２の片側のレーンマーカー（図１０では、Ｌｍ２_L）の終端部（本線路ＴＬ０に張り出した部分）に連なる。

このため、本線路ＴＬ０の合流路ＴＬ２側のレーンマーカーの近似ラインＬ03（図１０では、Ｌｍ０_Rの近似ライン）は、本線路ＴＬ０側から合流路ＴＬ２の終端部側に曲がるラインとなりやすい。そして、この場合、通常、図１０に示す如く、第１構造合流箇所の開始位置Ｐ２の直後付近の位置での上記近似ラインＬ03の接線の傾きが、その位置よりも自車両１寄り側（自車両１から見て手前側）の接線の傾きから比較的大きく変化する。

なお、この場合、自車両１の右側に合流路ＴＬ２がある第１構造合流箇所では、上記近似ラインＬ03の接線の傾きは、図１０に示す如く左側向き（負の向き）に変化する。逆に、自車両１の左側に合流路ＴＬ２がある第１構造合流箇所では、上記近似ラインＬ03（この場合、自車両１の左側のレーンマーカーの近似ライン）傾きは、右側向き（正の向き）に変化する。

一方、本線路ＴＬ０の合流路ＴＬ２と反対側のレーンマーカーの近似ラインＬ04（図１０では、Ｌｍ０_Ｌの近似ライン）は、第１構造合流箇所の開始位置Ｐ２の直後付近の位置での上記近似ラインＬ04の接線の傾きは、通常、その位置よりも自車両１寄り側（自車両１から見て手前側）の接線の傾きと同じもしくはほぼ同じ傾きに保たれる。

従って、自車両１の前方に第１構造合流箇所が存在する場合、通常、前記前方監視位置が、第１構造合流箇所の開始位置Ｐ２の直後近辺の位置に達した時に、左傾き変化量Δａ_L及び右傾き変化量Δａ_Rのいずれか一方の大きさが比較的大きな値となると共に、他方の大きさが十分に小さい値（ゼロ近辺の値）となる。併せて、左右傾き差変化量ΔＤａも比較的大きなものとなる。さらには、第１構造合流箇所の開始位置Ｐ２の手前側よりも後ろ側の車線幅が狭まることから、車線幅変化量ΔＷが負の値となる。

そして、この場合、自車両１の右側に合流路ＴＬ２が存在する場合には、右傾き変化量Δａ_Rが正の値となり、自車両１の左側に合流路ＴＬ２が存在する場合には、左傾き変化量Δａ_Lが負の値となる。

次に、例えば、自車両１の前方に、自車両１が走行中の路面に対して相対的に上り勾配となる路面（走行中の路面に対する相対的な上り坂）が存在する状況（例えば、実際の下り坂の出口手前、あるいは、実際の上り坂の入り口手前を走行している状況）で、図１１に示す如く、自車両１が、左右の実際のレーンマーカーＬｍ０_L，Ｌｍ０_Rの間のほぼ中央位置で走行している場合を想定する。

この場合には、図１１に示す如く、自車両１の左右の実際のレーンマーカーＬｍ０_L，Ｌｍ０_Rがほぼ平行に延在していても、カメラ２の撮像画像から認識される左側のレーンマーカーＬｍ０_Lの近似ラインＬ０_Lと、右側のレーンマーカーＬｍ０_Rの近似ラインＬ０_Rとは、それぞれ、左側、右側に曲がる（換言すれば、左右の近似ラインＬ０_L，Ｌ０_Rの間隔が広がっていくように両近似ラインＬ０_L，Ｌ０_Rが曲がる）ものとなる。

そして、自車両１の、ある前方位置Ｐ３での各近似ラインＬ０_L（又はＬ０_R）の接線の傾きが該前方位置Ｐ３よりも手前側の位置での該近似ラインＬ０_L（又はＬ０_R）の接線の傾きから比較的大きく変化する。

従って、自車両１の前方に、自車両１が走行中の路面に対して相対的に上り勾配となる路面（走行中の路面に対する相対的な上り坂）が存在する場合には、通常、前記前方監視位置が、ある前方位置Ｐ３に達した時に、左傾き変化量Δａ_L及び右傾き変化量Δａ_Rの大きさが比較的大きくなると共に、Δａ_Lが正の値（左側への変化量）、Δａ_Rが負の値（右側への変化量）となる。併せて、左右傾き差変化量ΔＤａも比較的大きなものとなる。さらには、前方位置Ｐ３の手前側よりも後ろ側の車線幅が広がることから、車線幅変化量ΔＷが正の値となる。

さらに、例えば、自車両１の前方に、自車両１が走行中の路面に対して相対的に下り勾配となる路面（走行中の路面に対する相対的な下り坂）が存在する状況（例えば、実際の下り坂の入口手前、あるいは、実際の上り坂の出口手前を走行している状況）で、図１２に示す如く、自車両１が、左右の実際のレーンマーカーＬｍ０_L，Ｌｍ０_Rの間のほぼ中央位置で走行している場合を想定する。

この場合には、図１２に示す如く、自車両１の左右の実際のレーンマーカーＬｍ０_L，Ｌｍ０_Rがほぼ平行に延在していても、カメラ２の撮像画像から認識される左側のレーンマーカーＬｍ０_Lの近似ラインＬ０_Lと、右側のレーンマーカーＬｍ０_Rの近似ラインＬ０_Rとは、それぞれ、右側、左側に曲がる（換言すれば、左右の近似ラインＬ０_L，Ｌ０_Rの間隔が狭まっていくように両近似ラインＬ０_L，Ｌ０_Rが曲がる）ものとなる。

そして、図１２に例示する如く、自車両１の、ある前方位置Ｐ４での各近似ラインＬ０_L（又はＬ０_R）の接線の傾きが、該前方位置Ｐ４よりも手前側の位置での該近似ラインＬ０_L（又はＬ０_R）の接線の傾きから比較的大きく変化する。

従って、自車両１の前方に、自車両１が走行中の路面に対して相対的に下り勾配となる路面（走行中の路面に対する相対的な下り坂）が存在する場合には、通常、前記前方監視位置が、ある前方位置Ｐ４に達した時に、左傾き変化量Δａ_L及び右傾き変化量Δａ_Rの大きさが比較的大きくなると共に、Δａ_Lが負の値（右側への変化量）、Δａ_Rが正の値（左側への変化量）となる。併せて、左右傾き差変化量ΔＤａも比較的大きなものとなる。さらには、前方位置Ｐ４の手前側よりも後ろ側の車線幅が狭まることから、車線幅変化量ΔＷが負の値となる。

以上のように、自車両１の前方に第１構造分岐箇所、又は第１構造合流箇所、又は坂道の入口もしくは出口が存在する場合、基本的には、前方監視位置が、ある前方位置に達した時に、左右傾き差変化量ΔＤａが変化量が比較的大きなものとなる。同時に、左傾き変化量Δａ_L、右傾き変化量Δａ_R、車線幅変化量ΔＷのそれぞれの大きさもしくは極性が、それぞれの道路形状の構造に応じた特徴を有するものとなる。

以上が、第１道路形状検知部２１で道路形状を検知するための基本的な原理である。

図８の説明に戻って、第１道路形状検知部２１は、各制御処理周期において、左右傾き差変化量ΔＤａ、左傾き変化量Δａ_L、右傾き変化量Δａ_R、及び車線幅変化量ΔＷのそれぞれの算出値に関して、ΔＤａ＞ＴＨ１(ΔＤａ)、且つ、Δａ_L＞ＴＨ１(Δａ)、且つ、｜Δａ_R｜＜ＴＨ１(｜Δａ｜)、且つ、ΔＷ＞ＴＨ１(ΔＷ)である場合には、自車両１の前方に、左側に分岐する第１構造分岐箇所が存在することを、道路形状の検知結果として仮決定する。

なお、任意の変数Ｑに関して、｜Ｑ｜は、Ｑの絶対値を意味する（例えば｜Δａ_R｜は、Δａ_Rの絶対値）。

また、第１道路形状検知部２１は、ΔＤａ＞ＴＨ１(ΔＤａ)、且つ、｜Δａ_L｜＜ＴＨ１(｜Δａ｜)、且つ、Δａ_R＜−ＴＨ１(Δａ)、且つ、ΔＷ＞ＴＨ１(ΔＷ)である場合には、自車両１の前方に、右側に分岐する第１構造分岐箇所が存在することを、道路形状の検知結果として仮決定する。

また、第１道路形状検知部２１は、ΔＤａ＞ＴＨ１(ΔＤａ)、且つ、Δａ_L＞ＴＨ３(Δａ)、且つ、Δａ_R＜−ＴＨ３(Δａ)、且つ、ΔＷ＞ＴＨ１(ΔＷ)である場合には、自車両１の前方に、自車両１が現在走行中の路面に対して相対的に上り勾配を有する坂道（相対的な上り坂）が存在することを、道路形状の検知結果として仮決定する。

また、第１道路形状検知部２１は、ΔＤａ＞ＴＨ１(ΔＤａ)、且つ、Δａ_L＜−ＴＨ２(Δａ)、且つ、｜Δａ_R｜＜ＴＨ２(｜Δａ｜)、且つ、ΔＷ＜−ＴＨ２(ΔＷ)である場合には、自車両１の前方に、左側に合流路ＴＬ２がある第１構造合流箇所が存在することを、道路形状の検知結果として仮決定する。

また、第１道路形状検知部２１は、ΔＤａ＞ＴＨ１(ΔＤａ)、且つ、｜Δａ_L｜＜ＴＨ２(｜Δａ｜)、且つ、Δａ_R＞ＴＨ２(Δａ)、且つ、ΔＷ＜−ＴＨ２(ΔＷ)である場合には、自車両１の前方に、右側に合流路ＴＬ２がある第１構造合流箇所が存在することを、道路形状の検知結果として仮決定する。

また、第１道路形状検知部２１は、ΔＤａ＞ＴＨ１(ΔＤａ)、且つ、Δａ_L＜−ＴＨ３(Δａ)、且つ、Δａ_R＞ＴＨ３(Δａ)、且つ、ΔＷ＜−ＴＨ２(ΔＷ)である場合には、自車両１の前方に、自車両１が現在走行中の路面に対して相対的に下り勾配を有する坂道（相対的な下り坂）が存在することを、道路形状の検知結果として仮決定する。

上記ＴＨ１(ΔＤａ)、ＴＨ１(Δａ)、ＴＨ１(｜Δａ｜)、ＴＨ１(ΔＷ)、ＴＨ３(Δａ)、ＴＨ２(Δａ)、ＴＨ２(｜Δａ｜)、ＴＨ２(ΔＷ)は、それぞれ、あらかじめ実験的に定められた所定値（＞０）の閾値である。そして、本実施形態では、ＴＨ１(Δａ)＝ＴＨ３（Δａ）である。ただし、ＴＨ１(Δａ)，ＴＨ３（Δａ）は、互いに異なる値に設定されていてもよい。

なお、本実施形態では、第１道路形状検知部２１による道路形状の検知の信頼性を極力高めるために、車幅変化量ΔＷに関する条件を１つの必要条件として用いているが、車幅変化量ΔＷに関する条件を省略してもよい。

以上の如く第１道路形状検知部２１は、図８に示す規則によって、自車両１の前方に、第１構造分岐箇所、又は、第２構造合流箇所、又は坂道が存在する場合にそれを検知して、道路形状の種別を仮決定する。

この場合、自車両１の前方監視位置での車線幅が手前側よりも広がる状況で、該車線幅が左右いずれかの片側だけに広がるような場合に、第１構造分岐箇所が検知され、左右の両側に広がるような場合に坂道（相対的な上り坂）が検知される。

また、自車両１の前方監視位置での車線幅が手前側よりも狭まる状況で、該車線幅が左右いずれかの片側だけで狭まるような場合に、第１構造合流箇所が検知され、該車線幅が左右の両側で狭まるような場合に坂道（相対的な下り坂）が検知される。

補足すると、自車両１の前方に坂道が存在する場合において、自車両１が左右のレーンマーカーのいずれか一方側に偏った位置で走行している状況では、左傾き変化量Δａ_L及びΔａ_Rの大きさ及び極性が、自車両１の前方に第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所が存在する場合と同様になる場合がある。

従って、自車両１の前方に坂道が存在する場合に、その道路形状が、図８に示す規則によって、第１構造分岐箇所ま又は第２構造分岐箇所と誤検知される虞がある。

そのため、本実施形態では、坂道が、最終的に第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所として誤検知されるのを極力防止するために、第１構造分岐箇所及び第１構造合流箇所に加えて、坂道をも検知するようにしている。

また、図８に示す規則で使用する閾値について補足すると、第１構造合流箇所は、第１構造分岐箇所に較べて一般に出現頻度が小さい。このため、本実施形態では、自車両１の前方に第１構造合流箇所が実際には存在しないのに、誤って第１構造合流箇所が検知されるのを極力防止するために、前記閾値ＴＨ２（Δａ）を閾値ＴＨ１（Δａ）よりも大きい値に設定すると共に、閾値ＴＨ２（｜Δａ｜）を閾値ＴＨ１（｜Δａ｜）よりも小さい値に設定している。

また、第１構造合流箇所で、合流路ＴＬ２の左右のレーンマーカーのうち、本線路ＴＬ０の内側の突出するレーンマーカーの終端部の突出量は、比較的小さい場合が多い。そして、本実施形態では、このように当該突出量が比較的小さい第１構造合流箇所でも検知し得るようにするために、車線幅変化量ΔＷに関する閾値ＴＨ２(ΔＷ)を閾値ＴＨ１(ΔＷ)よりも小さい値に設定している。

第１道路形状検知部２１は、以上のように各制御処理周期で仮決定した道路形状の検知結果（第１構造分岐箇所、第１構造合流箇所、及び坂道のいずれも検知されない場合を含む）をメモリに時系列的に記憶保持する。例えば、現在時刻から所定時間Ｔ３前までのＮ１個の検知結果が、逐次更新されつつ記憶保持される。なお、所定時間Ｔ３は、十分に短い時間（例えば３制御処理周期の時間等）に設定されている。

そして、第１道路形状検知部２１は、Ｎ１個の検知結果のうち、所定値以上の頻度で出現し、且つ、最も高い頻度を有する検知結果により示される道路形状の種別を、自車両１の前方に存在する道路形状の種別として決定して出力する。

例えば、Ｎ１＝３とした場合、３個の検知結果のうち、２個以上の検知結果が同じである場合に、その２個以上の検知結果により示される道路形状の種別が、自車両１の前方に存在する道路形状の種別として決定される。

さらに、第１道路形状検知部２１は、道路形状の種別の検知結果によらずに、自車両１の左右のレーンマーカーの近似ラインの傾き変化量Δａ_L，Δａ_Rの変化の傾向を示す評価値（以降、傾き変化評価値という）を決定して出力する。この傾き変化評価値は、左傾き変化量Δａ_L及び右傾き変化量Δａ_Rのいずれが比較的大きいものとなっている場合に、それに応じて値が増減される評価値であり、該評価値の値によって、左右のレーンマーカーの近似ラインのどちらが左右方向に曲がっているかを示されるようになっている。

なお、第１道路形状検知部２１は、検知した道路形状の種別を出力するほか、傾き変化情報検知した道路形状に対応して、車線幅が左右いずれかの片側だけに広がっているのか、あるいは、左右の両側に広がっているのか、あるいは、左右いずれかの片側だけが狭まっているのか、左右の両側が狭まっているのかを示す傾き変化情報を第２道路形状検知部２２に出力する。

この傾き変化情報には、図８に示した規則により決定される情報（図８中の「片側広がり」、「両側広がり」、「片側狭まり」、「両側狭まり」という情報）と、前記傾き変化評価値とが含まれる。

以上が第１道路形状検知部２１の処理である。この第１道路形状検知部２１の処理では、左右の各レーンマーカーの近似ラインの接線の傾きの変化を逐次監視することで、特に自車両１の前方に第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所が存在する場合に、それを早期に検知できる。

例えば図９に示す例では、自車両１の前方監視位置が第１構造分岐箇所の開始位置Ｐ１の直後の位置に達した状況で、該第１構造分岐箇所が検知される。また、例えば図１０に示す例では、自車両１の前方監視位置が第１構造合流箇所の開始位置Ｐ２の直後の位置に達した状況で、該第１構造合流箇所が検知される。

次に、前記第２道路形状検知部２２の処理を説明する。

第２道路形状検知部２２は、自車両１の前方におけるカメラ２の撮像領域に、第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所又は坂道が存在する場合に、それらを第１道路形状検知部２１よりも高い信頼性で検出し得るように構成された処理によって、第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所又は坂道の有無を検知する処理部である。その処理は、所定の制御処理周期で次のように実行される。

第２道路形状検知部２２は、各制御処理周期において、レーンマーカー検出部１１により検出された自車両１の左右のレーンマーカーの点列を用いて、その点列を直線により近似する直線近似ラインを表わす一次関数を最小二乗法等の手法により求める。

これにより、左側のレーンマーカーの直線近似ラインの傾きａ２_L（以降、左傾きａ２_Lという）と、右側のレーンマーカーの直線近似ラインの傾きａ２_R（以降、右傾きａ２_Rという）とが算出される。各直線近似ラインの傾きの極性は、第１道路形状検知部２１で算出される前記接線の傾きの極性と同じである。

なお、上記直線近似ラインを表す一次関数は、レーンマーカー検出部１１等で算出しておき、それを第２道路形状検知部２２に入力するようにしてもよい。

さらに、第２道路形状検知部２２は、左傾きａ２_Lと右傾きａ２_Rとの差である左右傾き差Ｄａ２（＝ａ２_L−ａ２_R）と、左傾きａ２_Lと右傾きａ２_Rとの和である左右傾き和Ａａ２（＝ａ２_L＋ａ２_R）とを算出する。

さらに、第２道路形状検知部２２は、自車両１の位置での左右のレーンマーカーの直線近似ラインの間隔を車線幅Ｗ２として算出する。なお、例えば自車両１から既定の所定距離ＤＩＳＴ２だけ前方の位置における左右のレーンマーカーの直線近似ラインの間隔を車線幅Ｗ２として算出するようにしてもよい。

次いで、第２道路形状検知部２２は、左傾きａ２_L、右傾きａ２_R、左右傾き差Ｄａ２、及び車線幅Ｗ２をそれぞれに対応してあらかじめ定められた所定の閾値を比較することで、図１３に示す規則に従って、道路形状の種別を仮決定する。

なお、図１３の傾き変化情報（「両側広がり」、「両側狭まり」、「片側広がり」、「片側狭まり」という情報）は、前記第１道路形状検知部２１から第２道路形状検知部２２に与えられる情報である。該傾き変化情報は、第１道路形状検知部２１により第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所又は坂道が検知された場合には、図８に示した規則に従って決定される情報である。また、第１道路形状検知部２１により第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所又は坂道が検知された場合には、傾き変化情報は、前記傾き変化評価値に基づき特定される情報である。

図１３を参照して、第２道路形状検知部２２は、各制御処理周期において、傾き変化情報が「両側広がり」（車線幅が両側に広がっている状況）であり、且つ、ａ２_L＞ＴＨ４(a2)（左側のレーンマーカーの直線近似ラインが自車両１の前後方向に対して左向きに傾いている状況）であり、且つ、ａ２_R＜−ＴＨ４(a2)（右側のレーンマーカーの直線近似ラインが自車両１の前後方向に対して右向きに傾いている状況）であり、且つ、Ｗ２＜ＴＨ４(W2)（車線幅が広すぎない状況）である場合には、自車両１の前方に、自車両１が現在走行中の路面に対して相対的に上り勾配を有する坂道（相対的な上り坂）が存在することを、道路形状の検知結果として仮決定する。

また、第２道路形状検知部２２は、各制御処理周期において、傾き変化情報が「両側狭まり」（車線幅が両側で狭まっている状況）であり、且つ、ａ２_L＜−ＴＨ４(a2)（左側のレーンマーカーの直線近似ラインが自車両１の前後方向に対して右向きに傾いている状況）であり、且つ、ａ２_R＞ＴＨ４(a2)（右側のレーンマーカーの直線近似ラインが自車両１の前後方向に対して左向きに傾いている状況）であり、且つ、Ｗ２＜ＴＨ４(W2)（車線幅が広すぎない状況）である場合には、自車両１の前方に、自車両１が現在走行中の路面に対して相対的に下り勾配を有する坂道（相対的な下り坂）が存在することを、道路形状の検知結果として仮決定する。

また、第２道路形状検知部２２は、各制御処理周期において、傾き変化情報が「片側広がり」（車線幅が片側だけ広がっている状況）であり、且つ、Ｄａ２＞ＴＨ４(Da2)（左右のそれぞれのレーンマーカーの直線近似ラインが自車両１の前方に向かって離反していくように互いに傾いている状況）であり、且つ、｜Ａａ２｜＞ＴＨ４(｜Aa2｜)（左右のそれぞれのレーンマーカーの直線近似ラインの一方が、他方よりも顕著に自車両１の前後方向の対して大きく傾いている状況）であり、且つ、Ｗ２＜ＴＨ４(W2)（車線幅が広すぎない状況）である場合には、自車両１の前方に、第１構造分岐箇所が存在することを、道路形状の検知結果として仮決定する。

また、第２道路形状検知部２２は、各制御処理周期において、傾き変化情報が「片側狭まり」（車線幅が片側だけ狭まっている状況）であり、且つ、Ｄａ２＜−ＴＨ５(Da2)（左右のそれぞれのレーンマーカーの直線近似ラインが自車両１の前方に向かって接近していくように互いに傾いている状況）であり、且つ、｜Ａａ２｜＞ＴＨ４(｜Aa2｜)（左右のそれぞれのレーンマーカーの直線近似ラインの一方が、他方よりも顕著に自車両１の前後方向の対して大きく傾いている状況）であり、且つ、Ｗ２＜ＴＨ４(W2)（車線幅が広すぎない状況）である場合には、自車両１の前方に、第１構造合流箇所が存在することを、道路形状の検知結果として仮決定する。

上記ＴＨ４(a2)、ＴＨ４(Da2)、ＴＨ５(Da2)、ＴＨ４(｜Aa2｜)は、それぞれ、あらかじめ実験的に定められた所定値（＞０）の閾値である。なお、本実施形態では、ＴＨ４(Da2)は、ＴＨ４（a2）よりも大きい値（例えば２倍程度の値）に設定されている。

補足すると、自車両１の左右のレーンマーカーの間の間隔（車線幅）広すぎる場合には、レーンマーカー検出部１１による各レーンマーカーの検出位置が自車両１のピッチング等の影響を受けやすくなって、該検出位置の信頼性が低下しやすくなる。このため、本実施形態では、第２道路形状検知部２２の処理で、Ｗ２＜ＴＨ４(W2)という条件を１つの必要条件として、第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所又は坂道を検知するようにしている。ただし、例えば各レーンマーカーの位置をより精度よく検出できるような場合には、車線幅Ｗ２に関する条件を省略してもよい。

また、前記したように第１構造合流箇所は、第１構造分岐箇所に較べて一般に出現頻度が小さい。このように出現頻度が小さい第１構造合流箇所を的確に検知することができるようにするために、本実施形態では、閾値ＴＨ５(Da2）は、閾値ＴＨ４(Da2）よりも小さい値に設定している。

以上の如く第２道路形状検知部２２は、図１３に示す規則によって、自車両１の前方に、第１構造分岐箇所、又は、第２構造合流箇所、又は坂道が存在する場合にそれを検知して、道路形状の種別を仮決定する。なお、坂道に関する条件と、第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所に関する条件とが両方とも成立する場合もある。その場合には、道路形状の検知結果として、坂道が優先的に仮決定される。

第２道路形状検知部２２は、次に、各制御処理周期において、上記の如く仮決定した道路形状の種別の検知結果（第１構造分岐箇所、第１構造合流箇所、及び坂道のいずれも検知されない場合を含む）に応じて、第１構造分岐箇所、第１構造合流箇所、及び坂道のそれぞれに対応するカウンタのカウント値を増減させる。このカウンタは、それぞれに対応する種類の道路形状が検知結果として連続的に仮決定されることの発生度合を表すものである。

具体的には、例えば第１構造分岐箇所に対応するカウンタのカウント値は、道路形状の検知結果として第１構造分岐箇所が自車両１の前方に存在することが仮決定される毎に１だけカウントアップされる。

また、該カウント値は、道路形状の種別の検知結果として第１構造分岐箇所以外の構造の道路形状（第１構造合流箇所又は坂道）が自車両１の前方に存在することが仮決定される毎にゼロにリセットされる。

さらに、該カウント値は、道路形状の種別の検知結果が、第１構造分岐箇所、第１構造合流箇所、及び坂道のいずれも検知されない場合の検知結果となる都度、１だけカウントダウンされる。

第１構造合流箇所及び坂道にそれぞれ対応するカウンタについても上記と同様である。

そして、第２道路形状検知部２２は、第１構造分岐箇所、第１構造合流箇所、及び坂道のいずれかに対応するカウンタのカウント値が、あらかじめ定めた所定の閾値ＴＨ６を超えた場合に、該カウンタに対応する道路形状の種別を、検知結果として決定して出力する。

以上が第２道路形状検知部２２の処理である。この第２道路形状検知部２２の処理によって、自車両１の前方に第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所又は坂道が存在する場合に、これらの構造の道路形状を、比較的高い信頼性で検知することができる。

道路形状認識部１２は、以上の如く第１道路形状検知部２１及び第２道路形状検知部２２の処理を実行した後、次に、道路形状選択部２３の処理を実行する。

道路形状選択部２３は、第１道路形状検知部２１及び第２道路形状検知部２２のそれぞれの検知結果（道路形状の種別）がそれぞれに対応してあらかじめ定められた所定の制約条件を満たす場合に、その制約条件を満たす検知結果を選択して出力する。この場合、第１道路形状検知部２１及び第２道路形状検知部２２の検知結果の両方が制約条件を満たす場合には、道路形状選択部２３は、第２道路形状検知部２２の検知結果を優先的に選択して出力する。

上記制約条件は、第１道路形状検知部２１及び第２道路形状検知部２２のそれぞれに関して、検知結果の信頼性が損なわれるか、又はその可能性が高いと考えられる状況で得られた検知結果を除外するための条件である。

具体的には、図１４に示す如く、第１道路形状検知部２１の検知結果に関しては、検知された道路形状が坂道である場合と、坂道以外の道路形状（第１構造分岐箇所又は第２構造分岐箇所）である場合とのそれぞれ場合に対応して、制約条件が設定されている。

第１道路形状検知部２１の検知結果が坂道以外の道路形状である場合の制約条件としては、レーンマーカーの過去の認識状態に関する制約条件と、自車両１のピッチング状態に関する制約条件と、自車両１の前方の車線がカーブ路面である場合のレーンマーカーの点列状態（カーブ点列状態）に関する条件と、合流箇所におけるレーンマーカーの点列状態（合流箇所点列状態）に関する制約条件と、レーンマーカーの種別に関する制約条件と、前回の制御処理周期での検知結果（前回検知結果）に関する制約条件との６種類の制約条件が用いられる。

なお、合流箇所点列状態に関する制約条件は、検知された道路形状が第１構造合流箇所である場合にのみ適用される条件である。従って、検知された道路形状が第１構造分岐箇所である場合には、合流箇所点列状態に関する制約条件を除く５種類の制約条件が適用される。

ここで、レーンマーカーの過去の認識状態に関する制約条件は、レーンマーカー検出部１１によって、自車両１の左右のレーンマーカーを両方とも正常に検出することができている状態が、現在時刻までに所定時間Ｔ４以上、継続しているという条件である。

この制約条件が成立しない状況は、レーンマーカー検出部１１によるレーンマーカーの検出の開始直後等、検出されるレーンマーカーの点列の近似ラインが変動しやすい状況である。このため、レーンマーカーの過去の認識状態に関する上記の制約条件が成立していることを、第１道路形状検知部２１の検知結果（第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所）を選択するための必要条件としている。なお、このことは、第１道路形状検知部２１の検知結果が坂道である場合、あるいは、第２道路形状検知部２２の検知結果についても同様である。

また、ピッチングに関する制約条件は、自車両１がピッチング状態（自車両１のピッチング方向の姿勢変化が頻繁に生じる状態）でないという条件である。なお、ピッチング状態であるか否かは、例えばカメラ２の撮像画像、あるいは加速度センサの出力、あるいは自車両１のサスペンション機構の上下動状態等に基づいて判断される。

この制約条件が成立しない状況は、自車両１がピッチング状態となっている状況である。このような状況では、レーンマーカー検出部１１により検出される自車両１の左右のレーンマーカーの点列の変動が生じやすい。このため、ピッチングに関する上記の制約条件が成立していることを、第１道路形状検知部２１の検知結果（第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所）を選択するための必要条件としている。

また、カーブ点列状態に関する制約条件は、自車両１の前方の車線がカーブ路面である場合に、該カーブ路面の外側のレーンマーカーの点列が、自車両１から所定距離ＤＩＳＴ３以上の遠方まで、レーンマーカー検出部１１により検出されているという条件である。

この制約条件が成立しない状況は、例えば図１５に例示するように、自車両１の前方のカーブ路面の外側（図１５中の破線枠の部分）のレーンマーカーの点列（図１５では自車両左側のレーンマーカーＬｍ０_Rの点列）が検出されていない状況である。このような状況では、第１道路形状検知部２１の処理によって、自車両１の前方に第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所が存在すると誤検知される虞がある。そこで、カーブ点列状態に関する上記の制約条件が満たされることを、第１道路形状検知部２１の検知結果（第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所）を選択するための必要条件としている。なお、このことは、第２道路形状検知部２２の検知結果についても同様である。

また、合流箇所点列状態に関する制約条件は、第１構造合流箇所が検知された場合に、自車両１の左右のレーンマーカーのうち合流路ＴＬ２側のレーンマーカーが、自車両１から所定距離ＤＩＳＴ４以上の箇所（合流路ＴＬ２の終端部に相当する箇所（例えば図６の二点鎖線の枠部Ｂの箇所））で、レーンマーカー検出部１１により検出されていないという条件である。

この制約条件が成立しない状況は、第１道路形状検知部２１により検知された第１構造合流箇所で、本来、存在しないはずのレーンマーカー（合流路ＴＬ２の終端部のレーンマーカー）が検出されている状況である。従って、合流箇所点列状態に関する上記の制約条件が成立しない状況は、第１道路形状検知部２１により第１構造合流箇所が誤検知された可能性が高い状況である。

また、レーンマーカーの種別に関する制約条件は、自車両１の左右のレーンマーカーのうち、近似ラインの接線の傾きの変化量（前記左傾き変化量Δａ_L又は右傾き変化量Δａ_R）が大きくなったと判定された側のレーンマーカーの種別が、前記実線状のレーンマーカー又は前記その他のレーンマーカー（実線状、破線状及び点鋲状のレーンマーカーのいずれでもないレーンマーカー）であるという条件である。

この制約条件に関して、分岐路ＴＬ１における左右のレーンマーカー又は合流路ＴＬ２における左右のレーンマーカー（本線路ＴＬ０に突出している部分を含む）は、通常、実線状のレーンマーカーである。従って、レーンマーカーに関する上記の制約条件が成立しない状況は、第１道路形状検知部２１により第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所が誤検知された可能性が高い状況である。

また、前回検知結果に関する制約条件は、前回の制御処理周期で検知された道路形状が、坂道ではないという条件である。

本実施形態では、自車両１の前方に坂道が存在する場合に、該坂道が第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所として誤検知するのを極力防止する。このため、本実施形態では、前回検知結果に関する上記の制約条件が満たされることを、第１道路形状検知部２１の検知結果（第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所）を選択するための必要条件としている。

道路形状選択部２３の処理では、第１道路形状検知部２１の検知結果が坂道以外の道路形状である場合には、この場合に適用する上記６種類又は５種類の制約条件のいずれかが成立しない場合には、第１道路形状検知部２１の検知結果（第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所）が誤っている虞がある。

そこで、道路形状選択部２３の処理では、第１道路形状検知部２１の検知結果が坂道以外の道路形状である場合には、この場合に適用する上記６種類又は５種類の制約条件の全てが満たされる場合に、第１道路形状検知部２１の検知結果（第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所）を選択して出力することを許容する。

一方、第１道路形状検知部２１の検知結果が坂道である場合の制約条件としては、レーンマーカーの過去の認識状態に関する制約条件と、カーブ点列状態に関する条件と、レーンマーカーの種別に関する制約条件と、車線幅に関する制約条件との４種類の制約条件が用いられる。

この場合、レーンマーカーの過去の認識状態に関する制約条件と、カーブ点列状態に関する条件と、レーンマーカーの種別に関する制約条件とは、第１道路形状検知部２１の検知結果が坂道以外である場合と同じである。

また、車線幅に関する制約条件は、自車両１の左右のレーンマーカーの点列の直線近似ライン（一次関数による近似ライン）により認識される車線幅が、あらかじめ定めた所定の下限値Ｗminと上限値Ｗmaxとの間の範囲内の値であるという条件である。

高速道路等の道路の通常の坂道の車線幅は、上記範囲内に収まる。このため、車線幅に関する上記の制約条件が満たされることを、第１道路形状検知部２１の検知結果（坂道）を選択するための必要条件としている。

上記４種類の制約条件のいずれかが成立しない場合には、第１道路形状検知部２１の検知結果（坂道）が誤っている虞がある。

そこで、道路形状選択部２３の処理では、第１道路形状検知部２１の検知結果が坂道である場合には、この場合に適用する制約条件として図１４に示した４種類の制約条件の全てが満たされる場合に、第１道路形状検知部２１の検知結果（坂道）を選択して出力することを許容する。

また、第２道路形状検知部２２の検知結果に関しては、検知された道路形状が坂道である場合と、坂道以外の道路形状（第１構造分岐箇所又は第２構造分岐箇所）である場合とのそれぞれ場合に対応して、図１４に示す如く制約条件が設定されている。

第２道路形状検知部２２の検知結果が坂道以外の道路形状である場合の制約条件としては、レーンマーカーの過去の認識状態に関する制約条件と、カーブ点列状態に関する条件と、レーンマーカーの種別に関する制約条件との３種類の制約条件が用いられる。

これらの３種類の制約条件は、第１道路形状検知部２１の検知結果の場合の制約条件と同じである。

これらの３種類の制約条件のいずれかが成立しない場合には、第２道路形状検知部２２の検知結果（第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所）が誤っている虞がある。

そこで、道路形状選択部２３の処理では、第２道路形状検知部２２の検知結果が坂道以外の道路形状である場合には、この場合に適用する制約条件として図１４に示した３種類の制約条件の全てが満たされる場合に、第２道路形状検知部２２の検知結果（第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所）を選択して出力することを許容する。

一方、第２道路形状検知部２２の検知結果が坂道である場合の制約条件としては、レーンマーカーの過去の認識状態に関する制約条件と、レーンマーカーの種別に関する制約条件と、車線幅に関する制約条件との３種類の制約条件が用いられる。

これらの３種類の制約条件のうち、レーンマーカーの種別に関する制約条件と、車線幅に関する制約条件は、第１道路形状検知部２１の検知結果の場合の制約条件と同じである。

また、レーンマーカーの過去の認識状態に関する制約条件は、この制約条件におけるパラメータの値以外は、第１道路形状検知部２１の検知結果の場合の制約条件、あるいは、第２道路形状検知部２２の検知結果が坂道以外の道路形状である場合と同じである。

すなわち、第２道路形状検知部２２の検知結果が坂道である場合におけるレーンマーカーの過去の認識状態に関する制約条件は、自車両１の左右のレーンマーカーを両方とも正常に検出することができている状態が、現在時刻までに所定時間Ｔ５以上、継続しているという条件である。

そして、この場合、上記所定時間Ｔ５が、第１道路形状検知部２１の検知結果に関する前記所定時間Ｔ４よりも短い時間とされている。これは、第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所よりも、坂道の方が、道路形状選択部２３の選択対象となりやすくするためである。

第２道路形状検知部２２の検知結果が坂道である場合には、上記の３種類の制約条件のいずれかが成立しない場合には、第２道路形状検知部２２の検知結果（坂道）が誤っている虞がある。

そこで、道路形状選択部２３の処理では、第２道路形状検知部２２の検知結果が坂道である場合には、この場合に適用する制約条件として図１４に示した３種類の制約条件の全てが満たされる場合に、第２道路形状検知部２２の検知結果（坂道）を選択して出力することを許容する。

なお、第２道路形状検知部２２の検知結果が坂道である場合、自車両１の前方の道路がカーブ路面なっていることは事実上、無い。このため、第２道路形状検知部２２の検知結果が坂道である場合の制約条件して、前記カーブ点列状態に関する制約条件が除外されている。

道路形状選択部２３は、第１道路形状検知部２１及び第２道路形状検知部２２のそれぞれの検知結果のうち、図１４に示した全ての制約条件が満たされる検知結果を選択して出力する。この場合、第１道路形状検知部２１及び第２道路形状検知部２２のそれぞれの検知結果の両方が、制約条件を満たす場合には、信頼性がより高い第２道路形状検知部２２の検知結果が選択される。

そして、道路形状選択部２３は、出力する検知結果（選択結果）を、所定時間Ｔ６の期間、保持（ラッチ）する。例えば、ある制御処理周期の時刻で、道路形状が第１構造分岐箇所であるという検知結果を選択した場合には、当該時刻から所定時間Ｔ６が経過するまでの期間は、道路形状が第１構造分岐箇所であるという検知結果が継続的に出力される。

以上が、道路形状選択部２３の処理である。

道路形状認識部１２は、道路形状選択部２３の処理の実行後、次に、道路形状適否評価部２４の処理を実行する。

道路形状適否評価部２４は、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別が適切なものであるか否かを評価する。

ここで、道路形状認識部１２は、基本的には、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別を、検知した道路形状（第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所又は坂道）の確定結果として出力する。そして、この出力が前記走行支援制御部１３で使用される。

ただし、特に、第１道路形状検知部２１の検知結果が道路形状選択部２３により選択された場合に、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別が誤っている可能性もある。そのため、本実施形態では、道路形状認識部１２は、検知した道路形状の確定結果を出力することと並行して、道路形状選択部２３の選択結果が保持（ラッチ）される期間（前記所定時間Ｔ６の期間）において、該選択結果により示される道路形状を道路形状適否評価部２４により補完的に評価する。そして、この評価処理によって、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別が不適切である（誤っている可能性がある）と評価された場合に、道路形状認識部１２は、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別を確定結果として出力することを中止する。

上記道路形状適否評価部２４の処理は、次のように実行される。

すなわち、道路形状適否評価部２４は、自車両１の左右のレーンマーカーのそれぞれの直線近似ライン（一次関数による近似ライン）の傾きの差、すなわち、前記第２道路形状検知部２２の処理に関して説明した左右傾き差Ｄａ２と、該直線近似ラインにより認識される車線幅（自車両１から所定距離ＤＩＳＴ５だけ前方の位置での車線幅）の時間的変化率ｄＷとが、どのような状態になっているかを制御処理周期毎に判断する。そして、道路形状適否評価部２４は、その判断結果に応じて３種類の評価値１，２，３のいずれか１つの評価値を増加させる。なお、上記車線幅の時間的変化率ｄＷは、例えば現在時刻の制御処理周期での車線幅と前回の制御処理周期での車線幅との差として算出される。

さらに詳細には、３種類の評価値のうち、評価値１は、自車両１の前方に第１構造分岐箇所が存在する状況の如く、自車両１の前方の車線幅（本線路ＴＬ０の車線幅）が左右の片側に広がる状況に対応する評価値、評価値２は、自車両１の前方に第１構造合流箇所が存在する状況の如く、自車両１の前方の車線幅（本線路ＴＬ０の車線幅）が左右の片側で狭まる状況に対応する評価値である。また、評価値３は、自車両１の前方に坂道が存在する状況の如く、自車両１の前方の車線幅（本線路ＴＬ０の車線幅）が左右の両側に広がるか、もしくは、左右の両側で狭まる状況に対応する評価値である。

以降、評価値１を片側広がり評価値１、評価値２を片側狭まり評価値、評価値３を坂道評価値３という。

そして、道路形状適否評価部２４は、図１６に示す如く、左右傾き差Ｄａ２と車線幅の時間的変化率ｄＷとに応じて、片側広がり評価値１、片側狭まり評価値、及び坂道評価値３のいずれかの値を１だけ増加させる。

具体的には、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別が、第１構造分岐箇所である場合においては、道路形状適否評価部２４は、Ｄａ２＞ＴＨ６(Da2)であり、且つ、ｄＷが車線幅の増加方向の値である場合に、片側広がり評価値１を増加させる。

上記ＴＨ６(Da2)は、あらかじめ定められた所定値（＞０）の閾値である。また、ｄＷが車線幅の増加方向の値であるか否かは、例えばｄＷがゼロよりも大きいか否か、あるいは、ｄＷが、ゼロより若干大きい正の値の閾値よりも大きいか否かによって判断される。

また、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別が、第１構造合流箇所である場合においては、道路形状適否評価部２４は、Ｄａ２＜−ＴＨ６(Da2)であり、且つ、ｄＷが車線幅の減少方向の値である場合に、片側狭まり評価値１を増加させる。
Ｄａ２＜−ＴＨ６(Da2)であり、且つ、ｄＷが車線幅の減少方向の値である場合には、道路形状適否評価部２４は、片側狭まり評価値２を増加させる。

この場合、ｄＷが車線幅の減少方向の値であるか否かは、例えばｄＷがゼロよりも小さいか否か、あるいは、ｄＷが、ゼロより若干小さい負の値の閾値よりも小さいか否かによって判断される。

また、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別が、坂道である場合においては、道路形状適否評価部２４は、｜Ｄａ２｜＞ＴＨ６(｜Da2｜)である場合に、坂道評価値３を増加させる。

上記ＴＨ６(｜Da2｜)は、あらかじめ定められた所定値（＞０）の閾値である。この閾値ＴＨ６(｜Da2｜)は、例えば、片側広がり評価値１又は片側狭まり評価値２に関する閾値ＴＨ６(Da2)と同じ値である。ただし、ＴＨ６(｜Da2｜)をＴＨ６(Da2)と異ならせてもよい。

なお、各評価値１，２，３は、前記したカーブ点列状態に関する制約条件が成立しない状況では、値が減少される。また、片側広がり評価値１及び片側狭まり評価値２は、自車両１のピッチングが比較的顕著に発生している状況でも、その値が減少される。

また、自車両１の左右のいずれか一方のレーンマーカーがレーンマーカー検出部１１により検出できない状況では、分岐又は合流により該一方のレーンマーカーが離れたために検知できなくなったとして、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別に対応する評価値の値が既定の最大値に設定される。

以上のようにして評価値１，２，３の値を逐次更新することで、左右のレーンマーカーのそれぞれの直線近似ラインにより認識させる車線幅（自車両１から所定距離ＤＩＳＴ５だけ前方の位置での左右の直線近似ラインの間隔）の変化状態が連続的に監視される。そして、これらの評価値１，２，３は、基本的には、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別が正しい場合に、該種別に対応する評価値１又は２又は３の値が逐次増加されていくこととなる。

従って、各評価値１，２，３の値は、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別の確からしさの度合いを表す指標値である。

次に、道路形状適否評価部２４は、上記の如く片側広がり評価値１又は片側狭まり評価値２又は坂道評価値３の更新を開始してから前記所定時間Ｔ６が経過したときに、該評価値１又は２又は３の値等に基づいて、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別の適否を決定する。

具体的には、道路形状適否評価部２４は、自車両１の左右のレーンマーカーの直線近似ラインにより認識される自車両１前方の車線幅（自車両１から所定距離ＤＩＤＴ６だけ前方の位置の車線幅）と、車線幅学習値（例えば、自車両１の現在位置での車線幅）との差ΔＷ２の絶対値｜ΔＷ２｜を算出すると共に、自車両１の左右のレーンマーカーの直線近似ラインにより認識される自車両１の現在位置での車線幅と、車線幅学習値（例えば、１制御処理周期の前の時刻における自車両１の位置での車線幅）との差ΔＷ３の絶対値｜ΔＷ３｜を算出する。

なお、上記車線幅学習値は、自車両１の左右のレーンマーカーの過去の検出データ（例えば現在時刻から所定時間Ｔ７前までの期間の検出データ）に基づいて算出される車線幅（自車両１の後方側の平均的な車線幅）であってもよい。

そして、道路形状適否評価部２４は、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別が、第１構造分岐箇所である場合においては、片側広がり評価値１の値が、所定の閾値ＴＨ７(ES)よりも大きいという条件と、上記絶対値｜ΔＷ２｜が所定の閾値ＴＨ７(｜ΔＷ２｜)よりも大きいという条件と、上記絶対値｜ΔＷ３｜が所定の閾値ＴＨ８(｜ΔＷ３｜)よりも大きいという条件とのうちのいずれかの１つの条件が成立する場合に、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別（第１構造分岐箇所）が適切であると判断する。

また、上記３つの条件のいずれも成立しない場合には、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別（第１構造分岐箇所）が適切でない（誤っている）と判断する。

また、道路形状適否評価部２４は、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別が、第１構造合流箇所である場合においては、片側狭まり評価値２の値が、所定の閾値ＴＨ７(ES)よりも大きいという条件と、上記絶対値｜ΔＷ２｜が所定の閾値ＴＨ７(｜ΔＷ２｜)よりも大きいという条件と、上記絶対値｜ΔＷ３｜が所定の閾値ＴＨ８(｜ΔＷ３｜)よりも大きいという条件とのうちのいずれかの１つの条件が成立する場合に、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別（第１構造合流箇所）が適切であると判断する。

また、上記３つの条件のいずれも成立しない場合には、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別（第１構造合流箇所）が適切でない（誤っている）と判断する。

また、道路形状適否評価部２４は、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別が坂道である場合においては、坂道評価値３の値が、所定の閾値ＴＨ８(ES)よりも大きいという条件と、上記絶対値｜ΔＷ２｜が所定の閾値ＴＨ７(｜ΔＷ２｜)よりも大きいという条件とのうちのいずれかの１つの条件が成立する場合に、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別（坂道）が適切であると判断する。

また、上記２つの条件のいずれも成立しない場合には、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別（坂道）が適切でない（誤っている）と判断する。

補足すると、上記各閾値ＴＨ７(ES)，ＴＨ８(ES)，閾値ＴＨ７(｜ΔＷ２｜)，閾値ＴＨ７(｜ΔＷ３｜)はそれぞれ、あらかじめ実験的に決定された閾値である。本実施形態では、閾値ＴＨ８(ES)は、評価値１，２に関する閾値ＴＨ７(ES)と異る値である。ただし、ＴＨ８(ES)＝ＴＨ７(ES)であってもよい。また、ＴＨ８(｜ΔＷ３｜)は、本実施形態では、自車両１の前方の車線幅ΔＷ２に関する閾値ＴＨ７(｜ΔＷ２｜)よりも小さい値である。ただし、例えば、ＴＨ８(｜ΔＷ３｜)＝ＴＨ７(｜ΔＷ２｜)であってもよい。

また、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別が、第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所である場合にΔＷ２と比較する閾値と、該道路形状の種別が第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所である場合にΔＷ３と比較する閾値と、該道路形状の種別が坂道である場合にΔＷ２と比較する閾値とを互いに異ならせるようにしてもよい。

以上のようにして、道路形状適否評価部２４は、道路形状選択部２３の選択結果により示される道路形状の種別の適否を評価する。この場合、特に、第１道路形状検知部２１で使用されていないパラメータ（具体的には、Ｄａ２、ｄＷ）を使用して、道路形状の種別の適否を評価することで、道路形状選択部２３により、第１道路形状検知部２１の検知件結果が選択された場合に、その選択結果により示される道路形状の種別の適否を補完的に評価することができる。

道路形状認識部１２は、道路形状適否評価部２４の処理を上記の如く実行することと並行して、道路形状確定出力部２５の処理を実行する。この道路形状確定出力部２５は、道路形状の種別の検知結果を最終的に確定して出力する。この出力が、道路形状認識部１２による道路形状の種別の実際の検知結果として、前記走行支援制御部１３で前記した如く利用される。

道路形状確定出力部２５は、具体的には、道路形状適否評価部２４による評価が確定するまでの期間（前記評価値１，２，３の値の更新している期間）では、道路形状選択部２３の選択結果（第１道路形状検知部２１又は第２道路形状検知部２２により検知された道路形状の種別）をそのまま出力する。

そして、道路形状確定出力部２５は、道路形状適否評価部２４が、当該選択結果が適切であるとの評価を決定し、その旨のデータ（フラグ等）を出力した場合には、道路形状選択部２３の選択結果をさらに所定時間Ｔ８の期間、継続的に出力する。

一方、道路形状適否評価部２４が、当該選択結果が不適切であるとの評価を決定し、その旨のデータ（フラグ等）を出力した場合には、道路形状確定出力部２５は、道路形状選択部２３の選択結果を出力することを直ちに中止する。

以上により道路形状認識部１２の出力（走行支援制御部１３の処理で利用する道路形状の種別の検知結果を示す出力）が決定される。

以上が道路形状認識部１２の処理の詳細である。

以上説明した実施形態によれば、道路形状認識部１２は、自車両１の前方（カメラ２の撮像領域）に、第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所が存在する場合に、これらの分岐箇所又は合流箇所の存在を、坂道と区別して早期に検知することができる。特に、第１道路形状検知部２１では、左右のレーンマーカーの近似ライン（例えば二次関数により表される近似ライン）の接線の傾きの変化を監視することで、自車両１の前方に第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所が存在する場合に、これらの第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所を坂道と区別して検知することを効果的に早期に行うことができる。

また、道路形状認識部１２は、第１道路形状検知部２１と第２道路形状検知部２２とを備えることで、一方の道路形状検知部２１又は２２で第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所を検知できない場合でも、他方の道路形状検知部２２又は２１で第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所を検知できる。

さらに、第２道路形状検知部２２により第１構造分岐箇所又は第１構造合流箇所を検知できる状況では、該第２道路形状検知部２２の検知結果を道路形状認識部１２から出力させることができるので、該道路形状認識部１２の出力の信頼性を高めることができる。

さらに、道路形状認識部１２は、道路形状適否評価部２４を備えるので、誤った検知結果を継続的に出力するようなことを防止することができる。

ここで、以上説明した実施形態と本発明の対応関係とについて補足しておく。前記実施形態では、レーンマーカー検出部１１、道路形状認識部１２及び走行支援制御部１３によって、それぞれ本発明におけるレーンマーカー検出手段、対象箇所検知手段、走行支援処理実行手段が実現される。

また、第１道路形状検知部２１及び第２道路形状検知部２２によって、それぞれ本発明における第１検知手段、第２検知手段が実現される。また、道路形状適否評価部によって、本発明における評価手段が実現される。

また、前記実施形態における近似ライン（２次関数等により表される近似ライン）、あるいは、直線近似ラインは、本発明における延在ラインに相当する。

なお、以上説明した実施形態では、道路形状認識部１２に、第１道路形状検知部２１及び第２道路形状検知部２２の両方を備えるようにしたが、いずれか一方だけを備えるようにしてもよい。

また、前記実施形態では、走行支援制御部１３は、操舵装置８又は制動装置９を制御するようにしたが、自車両１の実際の走行経路が、左右のレーンマーカーの間の中央付近の位置から逸脱しそうな場合に、自車両１を左右のレーンマーカーの間の中央付近の位置に戻すことを運転者に対して誘導する報知（表示等の視覚的報知、あるいは、音声等による聴覚的報知、あるいは、ステアリングホイールの操作抵抗力の変化等の体感的な報知）を行うようにしてもよい。

１…車両、２…カメラ（撮像手段）、１１…レーンマーカー検出部（レーンマーカー検出手段）、１２…道路形状認識部（対象箇所検知手段）、１３…走行支援制御部（走行支援処理実行手段）、２１…第１道路形状検知部（第１検知手段）、２２…第２道路形状検知部（第２検知手段）、２４…道路形状適否評価部（評価手段）。

Claims

車両の前方を撮像する撮像手段と、該撮像手段の撮像画像からレーンマーカーを検出するレーンマーカー検出手段と、前記車両の前方に存在する分岐箇所及び合流箇所のうちの少なくともいずれか一方を検知対象箇所として、前記車両の前方に該検知対象箇所が存在する場合に該検知対象箇所の存在を検知する対象箇所検知手段と、前記レーンマーカーに応じた走行経路で前記車両を走行させるための走行支援処理を前記対象箇所検知手段の検知結果に応じた仕方で実行する走行支援処理実行手段とを備えており、
前記検知対象箇所には前記合流箇所が含まれており、
前記対象箇所検知手段は、前記検出されたレーンマーカーに基づいて、前記車両の前方における左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの接線の傾きを逐次算出し、前記車両の前方における左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの現在時刻での接線の傾きの算出値のうち、一方側のレーンマーカーのみの延在ラインの接線の傾きの算出値が、該現在時刻の直前において既に算出した前記一方側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きに対して、前記合流箇所に対応してあらかじめ定められた所定の変化である第１変化を生じた場合に、前記合流箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成されており、前記第１変化は、前記現在時刻で傾きを算出した前記一方側のレーンマーカーの延在ラインの接線が、前記現在時刻の直前において既に傾きを算出した前記一方側のレーンマーカーの延在ラインの接線に対して、前記車両から見て、該車両の左右のうちの前記一方側の反対側に傾いたことを示す変化であることを特徴とする車両走行支援装置。
請求項１記載の車両走行支援装置において、
前記検知対象箇所には前記分岐箇所がさらに含まれており、
前記対象箇所検知手段は、さらに、前記車両の前方における左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの現在時刻での接線の傾きの算出値のうち、一方側のレーンマーカーのみの延在ラインの接線の傾きの算出値が、該現在時刻の直前において既に算出した前記一方側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きに対して、前記分岐箇所に対応してあらかじめ定められた所定の変化である第２変化を生じた場合に、前記分岐箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成されており、前記第２変化は、前記現在時刻で傾きを算出した前記一方側のレーンマーカーの延在ラインの接線が、前記現在時刻の直前において既に傾きを算出した前記一方側のレーンマーカーの延在ラインの接線に対して、前記車両から見て、該車両の左右のうちの前記一方側と同じ側に傾いたことを示す変化であることを特徴とする車両走行支援装置。
請求項１又は２記載の車両走行支援装置において、
前記左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインは、２次以上の高次関数により近似的に表されたラインであり、前記左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの接線の傾きは、前記車両から所定距離だけ前方の位置における該延在ラインの接線の傾きであることを特徴とする車両走行支援装置。
車両の前方を撮像する撮像手段と、該撮像手段の撮像画像からレーンマーカーを検出するレーンマーカー検出手段と、前記車両の前方に存在する分岐箇所及び合流箇所のうちの少なくともいずれか一方を検知対象箇所として、前記車両の前方に該検知対象箇所が存在する場合に該検知対象箇所の存在を検知する対象箇所検知手段と、前記レーンマーカーに応じた走行経路で前記車両を走行させるための走行支援処理を前記対象箇所検知手段の検知結果に応じた仕方で実行する走行支援処理実行手段とを備えており、
前記検知対象箇所には前記合流箇所が含まれており、
前記対象箇所検知手段は、前記検出されたレーンマーカーに基づいて、前記車両の前方における左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの接線の傾きを逐次算出し、左側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの算出値と、右側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの算出値との差の値及び和の値との組が、前記左側のレーンマーカーの延在ラインと右側のレーンマーカーの延在ラインとの間の車線幅が、前記車両から見て、左右の一方側で狭まっていく状態である場合に成立する所定の条件である第１条件を満たす場合に、前記合流箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成されていることを特徴とする車両走行支援装置。
請求項４記載の車両走行支援装置において、
前記検知対象箇所には、前記分岐箇所がさらに含まれており、
前記対象箇所検知手段は、さらに、前記左側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの算出値と、前記右側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの算出値との差の値及び和の値との組が、前記左側のレーンマーカーの延在ラインと右側のレーンマーカーの延在ラインとの間の車線幅が、前記車両から見て、左右の一方側に広がっていく状態である場合に成立する所定の条件である第２条件を満たす場合に、前記分岐箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成されていることを特徴とする車両走行支援装置。
請求項４記載の車両走行支援装置において、
前記対象箇所検知手段は、前記差の値及び和の値との組が前記第１条件を満たす状態が所定時間、継続した場合に、前記合流箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成されていることを特徴とする車両走行支援装置。
請求項５記載の車両走行支援装置において、
前記対象箇所検知手段は、前記差の値及び和の値との組が前記第２条件を満たす状態が所定時間、継続した場合に、前記分岐箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成されていることを特徴とする車両走行支援装置。
車両の前方を撮像する撮像手段と、該撮像手段の撮像画像からレーンマーカーを検出するレーンマーカー検出手段と、前記車両の前方に存在する分岐箇所及び合流箇所のうちの少なくともいずれか一方を検知対象箇所として、前記車両の前方に該検知対象箇所が存在する場合に該検知対象箇所の存在を検知する対象箇所検知手段と、前記レーンマーカーに応じた走行経路で前記車両を走行させるための走行支援処理を前記対象箇所検知手段の検知結果に応じた仕方で実行する走行支援処理実行手段とを備えており、
前記対象箇所検知手段は、前記検出されたレーンマーカーに基づいて、前記車両の前方における左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの接線の傾きを逐次算出し、前記左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの接線の傾きの算出値の変化に基づいて、前記検知対象箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成された第１検知手段と、
前記車両の前方における左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ラインの接線の傾きを逐次算出し、左側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの算出値と、右側のレーンマーカーの延在ラインの接線の傾きの算出値との組に基づいて、前記検知対象箇所が前記車両の前方に存在することを検知するように構成された第２検知手段とを備えており、
前記第１検知手段の検知結果の信頼性を確保するために必要な制約条件と、前記第２検知手段の検知結果の信頼性を確保するために必要な制約条件とが各検知手段毎にあらかじめ設定されており、
前記対象箇所検知手段は、前記第１検知手段及び第２検知手段のいずれか一方の検知手段により前記検知対象箇所が前記車両の前方に存在することが検知された場合に、該一方の検知手段に対応する前記制約条件が満たされていることを必要条件として、該一方の検知手段の検知結果を前記走行支援処理実行手段に与える検知結果として出力し、前記第２検知手段により前記検知対象箇所が前記車両の前方に存在することが検知され、且つ、該第２検知手段に対応する前記制約条件が満たされている場合には、前記第１検知手段の検知結果によらずに、該第２検知手段の検知結果を前記走行支援処理実行手段に与える検知結果として出力するように構成されている構成されていることを特徴とする車両走行支援装置。
請求項８記載の車両走行支援装置において、
前記第１検知手段及び第２検知手段にそれぞれ対応する前記制約条件は、各検知手段により前記車両の前方に存在することが検知された前記検知対象箇所において、前記車両の左右のレーンマーカーのうちの前記延在ラインの接線の傾きが変化する側のレーンマーカーが実線状のレーンマーカーであるという条件、又は、少なくとも破線状もしくは点鋲状のレーンマーカー以外の種類のレーンマーカーであるという条件を含むことを特徴とする車両走行支援装置。
請求項１〜９のいずれか１項に記載の車両走行支援装置において、
前記対象箇所検知手段は、前記車両の前方に、該車両が走行中の路面に対して相対的な勾配を有する坂道が存在する場合に、該坂道の存在を前記検知対象箇所と区別して検知するように構成されていることを特徴とする車両走行支援装置。
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車両走行支援装置において、
前記対象箇所検知手段から前記検知対象箇所が前記車両の前方に存在することを示す検知結果が出力されている場合に、該検知結果の適否を評価する評価手段をさらに備えており、
該評価手段は、所定時間の期間において、前記左右両側のレーンマーカーのそれぞれの延在ライン間の間隔の変化状態を監視することによって、前記出力されている検知結果の適否を評価するように構成され、
前記対象箇所検知手段は、前記評価手段により、前記出力されている検知結果が適切でないと評価されたときには、該検知結果の出力を中止するように構成されていることを特徴とする車両走行支援装置。