JP6323063B2 - 走行車線識別装置、車線変更支援装置、走行車線識別方法 - Google Patents
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Description
本発明は、走行車線識別装置、車線変更支援装置、及び走行車線識別方法に関するものである。
特許文献１に記載の従来技術では、運転者が車線変更を意図して方向指示器を操作したときに、自車両周囲を撮像しているカメラ画像により、隣接車線を走行する他車両を検出する。そして、自車両が割り込めるスペースがあるときには、割り込みを開始するタイミングを運転者に報知し、割り込めるスペースがないときには、その旨を運転者に報知している。
しかしながら、カメラ画像から他車両を検出する構成では、例えば夜間や悪天候時のように白線の視認性が低下した状況では、自車両よりも後方で、且つ遠方の他車両が隣接車線を走行しているのか、それとも自車両と同じ車線を走行しているのか識別しにくい。
本発明の課題は、周囲の視認性が低下しているような状況においても、他車両の走行車線を識別することである。
本発明の課題は、周囲の視認性が低下しているような状況においても、他車両の走行車線を識別することである。
本発明の一態様に係る走行車線識別装置は、自車両の走行状態を検出し、検出した走行状態から自車両の走行軌跡を記録する。そして、レーダ部による照射波の出力及び反射波の入力によって、自車両よりも後方を走行している他車両を検出したときに、走行軌跡に対する他車両の横位置に応じて、他車両の走行車線を識別する。
本発明によれば、レーダ部で他車両を検出し、自車両の走行軌跡に対する他車両の横位置を、他車両の走行車線を識別するための指標とするので、周囲の視認性が低下しているような状況においても、他車両の走行車線を識別することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第１実施形態》
《構成》
本実施形態は、運転者が車線変更を意図して方向指示器を操作したときに、自車両が指示方向へと車線変更できるか否かを判定し、その判定結果を運転者に報知することで、車線変更を支援するものである。また、自車両が指示方向へと車線変更できるか否かを判定するために、自車両周囲の他車両が、どの走行車線を走行しているかを識別するものである。なお、運転者が運転している場合に限らず、人為的な運転操作がなくとも、車両に搭載されたレーダやカメラ等で周囲の環境を認識し、車両の走行システムが主体となって自律的に走行（自動走行）できるものにも適応できる。
《第１実施形態》
《構成》
本実施形態は、運転者が車線変更を意図して方向指示器を操作したときに、自車両が指示方向へと車線変更できるか否かを判定し、その判定結果を運転者に報知することで、車線変更を支援するものである。また、自車両が指示方向へと車線変更できるか否かを判定するために、自車両周囲の他車両が、どの走行車線を走行しているかを識別するものである。なお、運転者が運転している場合に限らず、人為的な運転操作がなくとも、車両に搭載されたレーダやカメラ等で周囲の環境を認識し、車両の走行システムが主体となって自律的に走行（自動走行）できるものにも適応できる。
車線変更支援装置１１の構成を、図１に基づいて説明する。
本実施形態の車線変更支援装置１１は、走行状態検出部１２と、レーダ部１３と、操作検出部１４と、コントローラ１５と、報知部１６と、を備える。
走行状態検出部１２は、自車両の車速Ｖ、及びヨーレートφを検出する。ここでは、車速Ｖについては車輪速センサで検出し、ヨーレートφについてはヨーレートセンサで検出する。
本実施形態の車線変更支援装置１１は、走行状態検出部１２と、レーダ部１３と、操作検出部１４と、コントローラ１５と、報知部１６と、を備える。
走行状態検出部１２は、自車両の車速Ｖ、及びヨーレートφを検出する。ここでは、車速Ｖについては車輪速センサで検出し、ヨーレートφについてはヨーレートセンサで検出する。
車輪速センサは、各車輪の車輪速度ＶｗＦＬ〜ＶｗＲＲを検出する。車輪速センサは、例えば車輪と共に回転し円周に突起部（ギヤパルサ）が形成されたセンサロータと、このセンサロータの突起部に対向して設けられたピックアップコイルを有する検出回路と、を備える。そして、センサロータの回転に伴う磁束密度の変化を、ピックアップコイルによって電圧信号に変換してコントローラ１５に出力する。コントローラ１５は、入力された電圧信号から車輪速度ＶｗＦＬ〜ＶｗＲＲを判断し、例えば非駆動輪（従動輪）の車輪速平均値や全輪の車輪速平均値を車速Ｖとして演算する。単位は［m/s］である。
ヨーレートセンサは、車体のヨーレートφを検出する。このヨーレートセンサは、バネ上となる車体に設けられ、例えば水晶音叉からなる振動子を交流電圧によって振動させ、そして角速度入力時のコリオリ力によって生じる振動子の歪み量を電気信号に変換してコントローラ１５に出力する。コントローラ１５は、入力された電気信号から車両のヨーレートγを判断する。単位は［rad/s］である。なお、コントローラ１５は、右旋回を正の値として処理し、左旋回を負の値として処理する。
レーダ部１３は、車体におけるフロント、リア、左サイド、及び右サイドの計４箇所に設けられている。レーダ部１３は、例えばミリ波レーダやＬＲＦ（Laser Range Finder）からなり、照射波を出力し、その反射波を入力することにより、自車両周囲に存在する前方物体までの距離、相対速度、及び方位を検出し、検出した各データをコントローラ１５に出力する。
ミリ波レーダは、電磁波のうち、波長１〜１０ｍｍ、周波数３０〜３００ＧＨｚのミリ波を用いるレーダである。距離及び相対速度については、例えばＦＭ‐ＣＷ（Frequency Modulation-Continuous Wave）方式を利用し、ドップラ効果による周波数差に応じて距離及び相対速度を検出する。方位については、例えばＤＢＦ（Digital Beam Forming）方式を利用し、複数のチャンネルで受信した反射波の位相差に応じて方位を検出する。
ミリ波レーダは、電磁波のうち、波長１〜１０ｍｍ、周波数３０〜３００ＧＨｚのミリ波を用いるレーダである。距離及び相対速度については、例えばＦＭ‐ＣＷ（Frequency Modulation-Continuous Wave）方式を利用し、ドップラ効果による周波数差に応じて距離及び相対速度を検出する。方位については、例えばＤＢＦ（Digital Beam Forming）方式を利用し、複数のチャンネルで受信した反射波の位相差に応じて方位を検出する。
ＬＲＦは、電磁波のうち、可視光領域のレーザ光を用いるレーダである。二次元スキャンは、偏向器となるポリゴンミラーの回転によって行う。距離及び相対速度については、レーザ光を照射してから、その反射光を受光するまでの時間に応じて距離及び相対速度を検出する。方位については、ポリゴンミラーの回転角に応じて方位を検出する。
なお、４つのレーダ部１３を区別する際には、車体のフロントに設けたレーダ部をフロントレーダ部１３Ｆとし、車体のリアに設けたレーダ部をリアレーダ部１３Ｒとし、車体の左サイドに設けたレーダ部を左サイドレーダ部１３ＳＬとし、車体の右サイドに設けたレーダ部を右サイドレーダ部１３ＳＲとする。
なお、４つのレーダ部１３を区別する際には、車体のフロントに設けたレーダ部をフロントレーダ部１３Ｆとし、車体のリアに設けたレーダ部をリアレーダ部１３Ｒとし、車体の左サイドに設けたレーダ部を左サイドレーダ部１３ＳＬとし、車体の右サイドに設けたレーダ部を右サイドレーダ部１３ＳＲとする。
レーダ部１３の配置例を、図２に基づいて説明する。
フロントレーダ部１３Ｆは、例えばフロントグリルに設けられ、主に車体前方に存在する前方物体までの距離、相対速度、及び方位を検出する。リアレーダ部１３Ｒは、例えばリアバンパに設けられ、主に車体後方に存在する後方物体までの距離、相対速度、及び方位を検出する。左サイドレーダ部１３ＳＬは、左側の例えばリアフェンダに設けられ、主に車体左方に存在する側方物体までの距離、相対速度、及び方位を検出する。右サイドレーダ部１３ＳＲは、右側の例えばリアフェンダに設けられ、主に車体右方に存在する側方物体までの距離、相対速度、及び方位を検出する。検出角度は、水平方向に例えば１５０度程度であり、検出距離は例えば１００ｍ程度である。
フロントレーダ部１３Ｆは、例えばフロントグリルに設けられ、主に車体前方に存在する前方物体までの距離、相対速度、及び方位を検出する。リアレーダ部１３Ｒは、例えばリアバンパに設けられ、主に車体後方に存在する後方物体までの距離、相対速度、及び方位を検出する。左サイドレーダ部１３ＳＬは、左側の例えばリアフェンダに設けられ、主に車体左方に存在する側方物体までの距離、相対速度、及び方位を検出する。右サイドレーダ部１３ＳＲは、右側の例えばリアフェンダに設けられ、主に車体右方に存在する側方物体までの距離、相対速度、及び方位を検出する。検出角度は、水平方向に例えば１５０度程度であり、検出距離は例えば１００ｍ程度である。
操作検出部１４は、ウィンカスイッチからなり、方向指示器（ウィンカ）の作動状態を検出する。このウィンカスイッチは、例えば常開接点の検出回路を介して左方向スイッチのＯＮ／ＯＦＦ、及び右方向スイッチのＯＮ／ＯＦＦに応じた電圧信号をコントローラ１５に出力する。コントローラ１５は、入力された電圧信号からウィンカスイッチの作動状態、つまり左方向スイッチのＯＮ／ＯＦＦ、及び右方向スイッチのＯＮ／ＯＦＦを判断する。
コントローラ１５は、例えばマイクロコンピュータからなり、走行軌跡記録部２１と、走行車線識別部２２と、車線変更可否判定部２３と、を備える。
走行軌跡記録部２１は、走行状態検出部１２で検出した車速Ｖ及びヨーレートφから、自車両の走行軌跡Ｔｊを記録する。
走行車線識別部２２は、レーダ部１３で自車両よりも後方を走行している他車両を検出したときに、走行軌跡記録部２１で記録した走行軌跡Ｔｊに対する他車両の横位置に応じて、他車両の走行車線を識別する。
車線変更可否判定部２３は、操作検出部１４により運転者の方向指示操作を検出したときに、走行車線識別部２２の識別結果に応じて、自車両が運転者の指示方向へと車線変更できるか否かを判定する。
走行軌跡記録部２１は、走行状態検出部１２で検出した車速Ｖ及びヨーレートφから、自車両の走行軌跡Ｔｊを記録する。
走行車線識別部２２は、レーダ部１３で自車両よりも後方を走行している他車両を検出したときに、走行軌跡記録部２１で記録した走行軌跡Ｔｊに対する他車両の横位置に応じて、他車両の走行車線を識別する。
車線変更可否判定部２３は、操作検出部１４により運転者の方向指示操作を検出したときに、走行車線識別部２２の識別結果に応じて、自車両が運転者の指示方向へと車線変更できるか否かを判定する。
報知部１６は、車線変更可否判定部２３の判定結果を自車両の運転者に報知する。例えば、表示、音声、振動、制御介入等によって報知する。すなわち、後方から他車両が接近しており、車線変更をすべきでないときに、ディスプレイに警告を表示したり、警告灯を点灯させたり、警報音を発生させたり、ステアリングホイールを振動させたり、操舵反力を増加させたりする。
なお、走行状態検出部１２、レーダ部１３、走行軌跡記録部２１、及び走行車線識別部２２が、走行車線識別装置１７に対応する。
なお、走行状態検出部１２、レーダ部１３、走行軌跡記録部２１、及び走行車線識別部２２が、走行車線識別装置１７に対応する。
次に、コントローラ１５で所定時間Δｔ（例えばΔｔ＝１０ｍｓｅｃ）毎に実行する車線変更支援処理を、図３に基づいて説明する。
先ずステップＳ１０１では、走行状態検出部１２により、自車両の車速Ｖ、及びヨーレートφを検出する。なお、車速Ｖやヨーレートφには、カルマンフィルタ等によるノイズ対策を行ってもよい。
続くステップＳ１０２では、走行軌跡記録部２１により、車速Ｖ及びヨーレートφに応じて、自車両の走行軌跡Ｔｊを記録する。
先ずステップＳ１０１では、走行状態検出部１２により、自車両の車速Ｖ、及びヨーレートφを検出する。なお、車速Ｖやヨーレートφには、カルマンフィルタ等によるノイズ対策を行ってもよい。
続くステップＳ１０２では、走行軌跡記録部２１により、車速Ｖ及びヨーレートφに応じて、自車両の走行軌跡Ｔｊを記録する。
走行軌跡Ｔｊを、図４に基づいて説明する。
ここで、自車両をＶｏで表す。走行軌跡Ｔｊは、自車両の通過地点Ｐｏの集合であり、通過地点Ｐｏは｛θｏ，ｘｏ，ｙｏ｝の数列として記録される。θｏはヨー角、つまり走行車線に対する車両進行方向の角度偏差であり、カメラ画像から求めてもよい。現在の通過位置はＰｏ（ｎ）、１周期（１×Δｔ）前の通過位置はＰｏ（ｎ−１）、２周期（２×Δｔ）前の通過位置はＰｏ（ｎ−２）、……ｚ周期（ｚ×Δｔ）前の通過位置はＰｏ（ｎ−ｚ）として表される。ｚは正の整数であり、走行軌跡Ｔｊはレーダ部１３の検出距離相当だけ記録される。θｏ、ｘｏ、ｙｏの各要素についても、現在の値に（ｎ）、１周期前の値の（ｎ−１）、２周期前の値に（ｎ−２）、……ｚ周期前の値に（ｎ−ｚ）の添え字を付している。１周期前の通過地点Ｐｏ（ｎ−１）は、下記式によって求める。
θｏ（ｎ−１）＝θｏ（ｎ）−φｏ（ｎ−１）×Δｔ
ｘｏ（ｎ−１）＝ｘｏ（ｎ）−Ｖ（ｎ）×Δｔ×cosθｏ（ｎ−１）
ｙｏ（ｎ−１）＝ｙｏ（ｎ）−Ｖ（ｎ）×Δｔ×sinθｏ（ｎ−１）
ここで、自車両をＶｏで表す。走行軌跡Ｔｊは、自車両の通過地点Ｐｏの集合であり、通過地点Ｐｏは｛θｏ，ｘｏ，ｙｏ｝の数列として記録される。θｏはヨー角、つまり走行車線に対する車両進行方向の角度偏差であり、カメラ画像から求めてもよい。現在の通過位置はＰｏ（ｎ）、１周期（１×Δｔ）前の通過位置はＰｏ（ｎ−１）、２周期（２×Δｔ）前の通過位置はＰｏ（ｎ−２）、……ｚ周期（ｚ×Δｔ）前の通過位置はＰｏ（ｎ−ｚ）として表される。ｚは正の整数であり、走行軌跡Ｔｊはレーダ部１３の検出距離相当だけ記録される。θｏ、ｘｏ、ｙｏの各要素についても、現在の値に（ｎ）、１周期前の値の（ｎ−１）、２周期前の値に（ｎ−２）、……ｚ周期前の値に（ｎ−ｚ）の添え字を付している。１周期前の通過地点Ｐｏ（ｎ−１）は、下記式によって求める。
θｏ（ｎ−１）＝θｏ（ｎ）−φｏ（ｎ−１）×Δｔ
ｘｏ（ｎ−１）＝ｘｏ（ｎ）−Ｖ（ｎ）×Δｔ×cosθｏ（ｎ−１）
ｙｏ（ｎ−１）＝ｙｏ（ｎ）−Ｖ（ｎ）×Δｔ×sinθｏ（ｎ−１）
続くステップＳ１０３では、レーダ部１３により、自車両Ｖｏよりも後方を走行している他車両Ｖａの相対位置Ｐａを検出する。相対位置Ｐａは、他車両Ｖａにおける正面（前端）の車幅方向中心点を｛ｘａ，ｙａ｝として検出される。
続くステップＳ１０４では、走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置を検出する。
他車両Ｖａの横位置を、図５に基づいて説明する。
走行軌跡Ｔｊに対する横位置とは、他車両Ｖａに最も近い走行軌跡Ｔｊまでの車幅方向の距離、つまり他車両Ｖａの車幅方向中心点から、自車両Ｖｏの通過地点Ｐｏまでのこの距離Ｄｙである。この距離Ｄｙは、下記式によって求める。
Ｄｙ＝min√｛（ｘａ−ｘｏ（ｎ））２＋（ｙａ−ｙｏ（ｎ））２｝
続くステップＳ１０４では、走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置を検出する。
他車両Ｖａの横位置を、図５に基づいて説明する。
走行軌跡Ｔｊに対する横位置とは、他車両Ｖａに最も近い走行軌跡Ｔｊまでの車幅方向の距離、つまり他車両Ｖａの車幅方向中心点から、自車両Ｖｏの通過地点Ｐｏまでのこの距離Ｄｙである。この距離Ｄｙは、下記式によって求める。
Ｄｙ＝min√｛（ｘａ−ｘｏ（ｎ））２＋（ｙａ−ｙｏ（ｎ））２｝
演算周期Δｔの長い走行軌跡Ｔｊを、図６に基づいて説明する。
演算周期Δｔが短いほど、通過地点Ｐｏの間隔が狭くなるため、上記式で距離Ｄｙを求めることができる。一方、演算周期Δｔが長いほど、通過地点Ｐｏの間隔が広くなる。そこで、演算周期Δｔが長いほど、通過地点Ｐｏの間隔を補完し、それから走行軌跡Ｔｊまでの車幅方向の距離Ｄｙを求める。
演算周期Δｔが短いほど、通過地点Ｐｏの間隔が狭くなるため、上記式で距離Ｄｙを求めることができる。一方、演算周期Δｔが長いほど、通過地点Ｐｏの間隔が広くなる。そこで、演算周期Δｔが長いほど、通過地点Ｐｏの間隔を補完し、それから走行軌跡Ｔｊまでの車幅方向の距離Ｄｙを求める。
続くステップＳ１０５では、走行車線識別部２２により、走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。具体的には、下記式を利用して走行車線Ｌａを求める。ここで、Ｗは車線幅であり、例えば３.５［m］程度の値とする。
（Ｗ／２）＋Ｗ×（Ｌａ−１）＜Ｄｙ＜（Ｗ／２）＋Ｗ×Ｌａ
ここで、Ｌａ＝０、１、２…を順に代入してゆき、上記式を満足するＬaを求める。これにより、Ｌa＝０のときには、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏと同じであると識別する。また、Ｌａ＝１であるときには、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏの一つ隣であると識別する。また、Ｌａ＝２であるときには、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏの二つ隣であると識別する。
（Ｗ／２）＋Ｗ×（Ｌａ−１）＜Ｄｙ＜（Ｗ／２）＋Ｗ×Ｌａ
ここで、Ｌａ＝０、１、２…を順に代入してゆき、上記式を満足するＬaを求める。これにより、Ｌa＝０のときには、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏと同じであると識別する。また、Ｌａ＝１であるときには、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏの一つ隣であると識別する。また、Ｌａ＝２であるときには、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏの二つ隣であると識別する。
続くステップＳ１０６では、操作検出部１４により、運転者による方向指示器の操作が検出されているか否かを判定する。ここで、方向指示器の操作が検出されていないときには、運転者は車線変更を望んでいないと判断して、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、方向指示器の操作が検出されているときには、運転者が車線変更を望んでいると判断してステップＳ１０７に移行する。
ステップＳ１０７では、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが、自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏの一つ隣であり、且つ運転者の指示方向と同一方向であるか否かを判定する。
ステップＳ１０７では、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが、自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏの一つ隣であり、且つ運転者の指示方向と同一方向であるか否かを判定する。
ここで、走行車線Ｌの識別結果がＬａ＝０であるときには、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏと同じであるため、自車両Ｖｏが一つ隣へ車線変更しても他車両Ｖａへの影響はないと判断して、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。他車両Ｖａへの影響とは、自車両Ｖｏの接近によって、他車両Ｖａに不必要な減速や操舵を強いるような事態を指す。また、走行車線Ｌａの識別結果がＬａ≧２であるときには、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏよりも二つ以上隣であるため、自車両Ｖｏが一つだけ隣へ車線変更しても他車両Ｖａへの影響はないと判断して、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。
また、走行車線Ｌａの識別結果がＬａ＝１であるときには、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏの一つ隣である。したがって、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが運転者の指示方向と逆であるときには、自車両Ｖｏが一つ隣へ車線変更したとしても他車両Ｖａへの影響はないと判断して、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが運転者の指示方向と同じであるときには、自車両Ｖｏが一つ隣へ車線変更したとすると他車両Ｖａへの影響が発生し得ると判断してステップＳ１０８に移行する。
ステップＳ１０８では、自車両Ｖｏと他車両Ｖａとの車間距離Ｄｘが、下記式の関係を満たすか否かを判定する。ここで、ＴＴＨＷは目標車間時間であり、例えば２.０秒以上の値である。なお、車間時間（ＴＨＷ：Time-Headway）とは、車間距離Ｄｘを車速Ｖで除算した値（Ｄｘ／Ｖ）である。したがって、下記式の右辺（Ｖ×ＴＴＨＷ）は、目標車間時間ＴＴＨＷを達成するのに必要な目標車間距離となる。
Ｄｘ＜Ｖ×ＴＴＨＷ
ここで、判定結果がＤｘ≧Ｖ×ＴＴＨＷであるときには、他車両Ｖａへの影響はないと判断して、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、判定結果がＤｘ＜Ｖ×ＴＴＨＷであるときには、他車両Ｖａへの影響が発生し得ると判断してステップＳ１０９に移行する。
Ｄｘ＜Ｖ×ＴＴＨＷ
ここで、判定結果がＤｘ≧Ｖ×ＴＴＨＷであるときには、他車両Ｖａへの影響はないと判断して、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、判定結果がＤｘ＜Ｖ×ＴＴＨＷであるときには、他車両Ｖａへの影響が発生し得ると判断してステップＳ１０９に移行する。
続くステップＳ１０９では、車線変更に対して警報を出力する。すなわち、運転者が車線変更しようしている側には、後方から接近する他車両Ｖａが存在し、この他車両Ｖａに対して自車両Ｖｏが前後方向に接近してしまう旨を運転者に報知する。例えば、ディスプレイに警告を表示したり、警告灯を点灯させたり、警報音を発生させたり、ステアリングホイールを振動させたり、操舵反力を増加させたりする。こうして警報を出力してから所定のメインプログラムに復帰する。なお、他車両Ｖａへの影響が発生し得ると判定したときだけ、その旨を報知しているが、他車両Ｖａへの影響はないと判定したときには、その旨を報知してもよい。
上記が車線変更支援処理である。
上記が車線変更支援処理である。
《作用》
次に、第１実施形態の作用について説明する。
運転者が車線変更を意図して方向指示器を操作したときに、自車両が指示方向へと車線変更できるか否かを的確に判定するには、自車両Ｖｏよりも後方を走行している他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する必要がある。そこで、カメラ画像により、他車両Ｖａ及び通行区分線（白線）を検出し、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別することが考えられるが、例えば夜間や悪天候時のように、周囲の視認性が低下しているような状況では、その識別精度が低下してしまう。
次に、第１実施形態の作用について説明する。
運転者が車線変更を意図して方向指示器を操作したときに、自車両が指示方向へと車線変更できるか否かを的確に判定するには、自車両Ｖｏよりも後方を走行している他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する必要がある。そこで、カメラ画像により、他車両Ｖａ及び通行区分線（白線）を検出し、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別することが考えられるが、例えば夜間や悪天候時のように、周囲の視認性が低下しているような状況では、その識別精度が低下してしまう。
そこで、カメラと比べて、検出距離が長く、且つ視認性の低下にも影響されにくいレーダ部１３を利用し、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。先ず、自車両Ｖｏの車速Ｖ及びヨーレートφを検出し（ステップＳ１０１）、これら車速Ｖ及びヨーレートφから自車両の走行軌跡Ｔｊを記録する（ステップＳ１０２）。そして、レーダ部１３で自車両Ｖｏよりも後方を走行している他車両Ｖａを検出し（ステップＳ１０３）、走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）を検出する（ステップＳ１０４）。そして、走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する（ステップＳ１０５）。
このように、レーダ部１３で他車両Ｖａを検出し、自車両Ｖｏの走行軌跡Ｔｊに対する横位置を、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別するための指標とするので、周囲の視認性が低下しているような状況でも、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別することができる。
このように、レーダ部１３で他車両Ｖａを検出し、自車両Ｖｏの走行軌跡Ｔｊに対する横位置を、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別するための指標とするので、周囲の視認性が低下しているような状況でも、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別することができる。
そして、操作検出部１４が運転者の方向指示操作を検出したときに（ステップＳ１０６の判定が“Yes”）、走行車線識別部２２の識別結果に応じて、自車両Ｖｏが運転者の指示方向へと車線変更できるか否かを判定する。ここでは、先ず自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏに対する他車両Ｖａの走行車線Ｌａの位置関係に注目する。そして、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏと同じであるときには（ステップＳ１０７の判定が“No”）、自車両Ｖｏが一つ隣へ車線変更しても他車両Ｖａへの影響はないと判定する。さらに、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏよりも二つ以上隣であるときには（ステップＳ１０７の判定が“No”）、自車両Ｖｏが一つだけ隣へ車線変更しても他車両Ｖａへの影響はないと判定する。
また、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏの一つ隣である場合は、運転者の指示方向に注目する。そして、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが運転者の指示方向と逆であるときには（ステップＳ１０７の判定が“No”）、自車両Ｖｏが一つ隣へ車線変更したとしても他車両Ｖａへの影響はないと判定する。一方、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが運転者の指示方向と同じであるときには（ステップＳ１０７の判定が“Yes”）、自車両Ｖｏが一つ隣へ車線変更したとすると他車両Ｖａへの影響が発生し得ると判定する。このときは、自車両Ｖｏと他車両Ｖａとの接近度合に注目する。そして、自車両Ｖｏと他車両Ｖａとの車間距離Ｄｘが目標車間距離（Ｖ×ＴＴＨＷ）以上であるときには（ステップＳ１０８の判定が“No”）、自車両Ｖｏが車線変更しても他車両Ｖａへの影響はないと判定する。
一方、自車両Ｖｏと他車両Ｖａとの車間距離Ｄｘが目標車間距離（Ｖ×ＴＴＨＷ）より小さいときには（ステップＳ１０８の判定が“Yes”）、他車両Ｖａへの影響が発生し得ると判定する。
そして、車線変更に対して警報を出力する（ステップＳ１０９）。すなわち、運転者が車線変更しようしている側には、後方から接近する他車両Ｖａが存在し、この他車両Ｖａに対して自車両Ｖｏが前後方向に接近してしまう旨を、表示、音声、振動、制御介入等によって運転者に報知する。これにより、運転者に車線変更を控える、又は一時的に待機するよう促すことができる。そして、例えば他車両Ｖａが自車両Ｖｏを追い抜いたり、他車両Ｖａが車線変更したりしたときには、もはや自車両Ｖｏが隣へ車線変更しても、他車両Ｖａへの影響はないと判定し、警報を解除する。
そして、車線変更に対して警報を出力する（ステップＳ１０９）。すなわち、運転者が車線変更しようしている側には、後方から接近する他車両Ｖａが存在し、この他車両Ｖａに対して自車両Ｖｏが前後方向に接近してしまう旨を、表示、音声、振動、制御介入等によって運転者に報知する。これにより、運転者に車線変更を控える、又は一時的に待機するよう促すことができる。そして、例えば他車両Ｖａが自車両Ｖｏを追い抜いたり、他車両Ｖａが車線変更したりしたときには、もはや自車両Ｖｏが隣へ車線変更しても、他車両Ｖａへの影響はないと判定し、警報を解除する。
《対応関係》
本実施形態では、走行状態検出部１２、ステップＳ１０１の処理が「走行状態検出部」に対応する。走行軌跡記録部２１、ステップＳ１０２の処理が「走行軌跡記録部」に対応する。レーダ部１３、ステップＳ１０３の処理が「レーダ部」に対応する。走行車線識別部２２、ステップＳ１０４、Ｓ１０５の処理が「走行車線識別部」に対応する。操作検出部１４、ステップＳ１０６の処理が「操作検出部」に対応する。車線変更可否判定部２３、ステップＳ１０６、Ｓ１０７の処理が「車線変更可否判定部」に対応する。報知部１６、ステップＳ１０９の処理が「報知部」に対応する。
本実施形態では、走行状態検出部１２、ステップＳ１０１の処理が「走行状態検出部」に対応する。走行軌跡記録部２１、ステップＳ１０２の処理が「走行軌跡記録部」に対応する。レーダ部１３、ステップＳ１０３の処理が「レーダ部」に対応する。走行車線識別部２２、ステップＳ１０４、Ｓ１０５の処理が「走行車線識別部」に対応する。操作検出部１４、ステップＳ１０６の処理が「操作検出部」に対応する。車線変更可否判定部２３、ステップＳ１０６、Ｓ１０７の処理が「車線変更可否判定部」に対応する。報知部１６、ステップＳ１０９の処理が「報知部」に対応する。
《効果》
次に、第１実施形態における主要部の効果を記す。
（１）本実施形態に係る走行車線識別装置は、走行状態検出部１２が自車両の走行状態を検出し、検出した走行状態から走行軌跡記録部２１が自車両の走行軌跡を記録する。また、レーダ部１３による照射波の出力及び反射波の入力により、自車両の周囲を走行している他車両の相対位置を検出する。そして、自車両よりも後方を走行している他車両を検出したときに、走行車線識別部２２が、走行軌跡に対する他車両の横位置に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。
このように、レーダ部１３で他車両Ｖａを検出し、自車両Ｖｏの走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）を、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別するための指標としている。これにより、周囲の視認性が低下しているような状況においても、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別することができる。
次に、第１実施形態における主要部の効果を記す。
（１）本実施形態に係る走行車線識別装置は、走行状態検出部１２が自車両の走行状態を検出し、検出した走行状態から走行軌跡記録部２１が自車両の走行軌跡を記録する。また、レーダ部１３による照射波の出力及び反射波の入力により、自車両の周囲を走行している他車両の相対位置を検出する。そして、自車両よりも後方を走行している他車両を検出したときに、走行車線識別部２２が、走行軌跡に対する他車両の横位置に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。
このように、レーダ部１３で他車両Ｖａを検出し、自車両Ｖｏの走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）を、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別するための指標としている。これにより、周囲の視認性が低下しているような状況においても、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別することができる。
（２）本実施形態に係る車線変更支援装置は、操作検出部１４が運転者の方向指示操作を検出したときに、車線変更可否判定部２３が走行車線識別部２２の識別結果に応じて、自車両Ｖｏが運転者の指示方向へと車線変更できるか否かを判定する。そして、報知部１６が車線変更可否判定部２３の判定結果を自車両Ｖｏの運転者に報知する。
このように、他車両Ｖａの走行車線Ｌａに応じて、運転者の指示方向へと車線変更できるか否かを判定し、それを運転者に報知することで、車線変更によって他車両Ｖａに不必要に接近するリスクを低減することができる。
このように、他車両Ｖａの走行車線Ｌａに応じて、運転者の指示方向へと車線変更できるか否かを判定し、それを運転者に報知することで、車線変更によって他車両Ｖａに不必要に接近するリスクを低減することができる。
（３）本実施形態に係る車線変更支援装置は、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏと同じであるときは、運転者の指示方向へと車線変更できると判定する。また、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏに対して二つ以上隣であるときは、運転者の指示方向へと車線変更できると判定する。さらに、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏに対して運転者の指示方向とは逆側に一つ隣であるときは、運転者の指示方向へと車線変更できると判定する。
このように、他車両Ｖａの走行車線Ｌａに応じて、車線変更の可否を判定することにより、運転者の指示方向へと車線変更できるか否かを容易に、且つ的確に判定することができる。
このように、他車両Ｖａの走行車線Ｌａに応じて、車線変更の可否を判定することにより、運転者の指示方向へと車線変更できるか否かを容易に、且つ的確に判定することができる。
（４）本実施形態に係る車線変更支援装置は、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏに対して、運転者の指示方向に一つ隣である場合、他車両と自車両との車間距離Ｄｘが目標車間距離（Ｖ×ＴＴＨＷ）以上であるか否かを判定する。そして、車間距離Ｄｘが目標車間距離（Ｖ×ＴＴＨＷ）以上であるときには、運転者の指示方向へと車線変更できると判定する。一方、車間距離Ｄｘが目標車間距離（Ｖ×ＴＴＨＷ）より小さいときには、運転者の指示方向へは車線変更できないと判定する。
このように、他車両Ｖａの走行車線Ｌａだけではなく、他車両Ｖａとの相対的な位置関係に応じて、車線変更の可否を判定することにより、運転者の指示方向へと車線変更できるか否かを容易に、且つ的確に判定することができる。
このように、他車両Ｖａの走行車線Ｌａだけではなく、他車両Ｖａとの相対的な位置関係に応じて、車線変更の可否を判定することにより、運転者の指示方向へと車線変更できるか否かを容易に、且つ的確に判定することができる。
（５）本実施形態に係る走行車線識別方法は、走行状態検出部１２が自車両の走行状態を検出し、検出した走行状態から走行軌跡記録部２１が自車両の走行軌跡を記録する。また、レーダ部１３による照射波の出力及び反射波の入力によって、自車両の周囲を走行している他車両の相対位置を検出する。そして、自車両よりも後方を走行している他車両を検出したときに、走行車線識別部２２が、走行軌跡に対する他車両の横位置に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。
このように、レーダ部１３で他車両Ｖａを検出し、自車両Ｖｏの走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）を、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別するための指標としている。これにより、周囲の視認性が低下しているような状況においても、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別することができる。
このように、レーダ部１３で他車両Ｖａを検出し、自車両Ｖｏの走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）を、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別するための指標としている。これにより、周囲の視認性が低下しているような状況においても、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別することができる。
《第２実施形態》
《構成》
本実施形態は、自車両Ｖｏが走行している車線幅Ｗを取得し、この車線幅Ｗ、及び走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別するものである。
本実施形態における走行車線識別装置１７の概略構成を、図７に基づいて説明する。
ここでは、前述した第１実施形態において、新たに車線幅取得部３１を追加している。他の装置構成については、前述した第１実施形態と同様であるため、共通部分については詳細な説明を省略する。
《構成》
本実施形態は、自車両Ｖｏが走行している車線幅Ｗを取得し、この車線幅Ｗ、及び走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別するものである。
本実施形態における走行車線識別装置１７の概略構成を、図７に基づいて説明する。
ここでは、前述した第１実施形態において、新たに車線幅取得部３１を追加している。他の装置構成については、前述した第１実施形態と同様であるため、共通部分については詳細な説明を省略する。
車線幅取得部３１は、自車両Ｖｏが走行している車線幅Ｗを取得する。ここでは、例えばナビゲーションシステムとする。
ナビゲーションシステムは、自車両の現在位置と、その現在位置における道路地図情報を認識する。ナビゲーションシステムは、ＧＰＳ受信機を有し、四つ以上のＧＰＳ衛星から到着する電波の時間差に基づいて自車両の位置（緯度、経度、高度）と進行方向とを認識する。そして、ＤＶＤ‐ＲＯＭドライブやハードディスクドライブに記憶された道路種別、道路線形、車線幅、車両の通行方向等を含めた道路地図情報を参照し、自車両の現在位置における道路地図情報を認識しコントローラ１５に出力する。なお、安全運転支援システム（ＤＳＳＳ：Driving Safety Support Systems）として、双方向無線通信（ＤＳＲＣ：Dedicated Short Range Communication）を利用し、各種データをインフラストラクチャから受信してもよい。
ナビゲーションシステムは、自車両の現在位置と、その現在位置における道路地図情報を認識する。ナビゲーションシステムは、ＧＰＳ受信機を有し、四つ以上のＧＰＳ衛星から到着する電波の時間差に基づいて自車両の位置（緯度、経度、高度）と進行方向とを認識する。そして、ＤＶＤ‐ＲＯＭドライブやハードディスクドライブに記憶された道路種別、道路線形、車線幅、車両の通行方向等を含めた道路地図情報を参照し、自車両の現在位置における道路地図情報を認識しコントローラ１５に出力する。なお、安全運転支援システム（ＤＳＳＳ：Driving Safety Support Systems）として、双方向無線通信（ＤＳＲＣ：Dedicated Short Range Communication）を利用し、各種データをインフラストラクチャから受信してもよい。
そして、走行車線識別部２２は、車線幅取得部３１から取得した車線幅Ｗ、及び走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。
具体的には、下記式を利用して走行車線Ｌａを求める。ここで、車線幅取得部３１から取得した車線幅Ｗを代入する。
（Ｗ／２）＋Ｗ×（Ｌａ−１）＜Ｄｙ＜（Ｗ／２）＋Ｗ×Ｌａ
具体的には、下記式を利用して走行車線Ｌａを求める。ここで、車線幅取得部３１から取得した車線幅Ｗを代入する。
（Ｗ／２）＋Ｗ×（Ｌａ−１）＜Ｄｙ＜（Ｗ／２）＋Ｗ×Ｌａ
ここで、Ｌａ＝０、１、２…を順に代入してゆき、上記式を満足するＬaを求める。これにより、Ｌa＝０のときには、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏと同じであると識別する。また、Ｌａ＝１であるときには、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏの一つ隣であると識別する。また、Ｌａ≧２であるときには、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏの二つ以上隣であると識別する。
上記が本実施形態の構成である。
上記が本実施形態の構成である。
《作用》
次に、第２実施形態の作用について説明する。
道路によって狭い車線もあれば広い車線もあるため、例えば３.５［m］程度となる予め定めた値だけを用いることは望ましくない。そこで、車線幅取得部３１で自車両Ｖｏが走行している道路の車線幅Ｗを取得し、この実態に即した車線幅Ｗを利用して、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。これにより、車線幅Ｗが広い道路であっても狭い道路であっても、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを、より高精度に識別することができる。
本実施形態において、前述した第１実施形態と共通する他の部分については、同様の作用効果が得られるものとし、詳細な説明は省略する。
次に、第２実施形態の作用について説明する。
道路によって狭い車線もあれば広い車線もあるため、例えば３.５［m］程度となる予め定めた値だけを用いることは望ましくない。そこで、車線幅取得部３１で自車両Ｖｏが走行している道路の車線幅Ｗを取得し、この実態に即した車線幅Ｗを利用して、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。これにより、車線幅Ｗが広い道路であっても狭い道路であっても、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを、より高精度に識別することができる。
本実施形態において、前述した第１実施形態と共通する他の部分については、同様の作用効果が得られるものとし、詳細な説明は省略する。
《変形例》
本実施形態では、ナビゲーションシステムから自車両Ｖｏが走行している道路の車線幅Ｗを取得しているが、これに限定されるものではない。例えば、自車両Ｖｏが走行している道路を撮像するカメラを搭載し、このカメラ画像から車線幅Ｗを演算してもよい。ナビゲーションシステムで参照する道路地図情報は実態と異なる場合もあるが、カメラ画像から車線幅Ｗを直接的に計測すれば、常に正確な車線幅Ｗを取得することができる。したがって、カメラ画像から演算した車線幅Ｗを利用することによって、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを、より高精度に識別することができる。
本実施形態では、ナビゲーションシステムから自車両Ｖｏが走行している道路の車線幅Ｗを取得しているが、これに限定されるものではない。例えば、自車両Ｖｏが走行している道路を撮像するカメラを搭載し、このカメラ画像から車線幅Ｗを演算してもよい。ナビゲーションシステムで参照する道路地図情報は実態と異なる場合もあるが、カメラ画像から車線幅Ｗを直接的に計測すれば、常に正確な車線幅Ｗを取得することができる。したがって、カメラ画像から演算した車線幅Ｗを利用することによって、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを、より高精度に識別することができる。
《対応関係》
本実施形態では、車線幅取得部３１が「車線幅取得部」に対応する。
《効果》
次に、第２実施形態における主要部の効果を記す。
（１）本実施形態に係る走行車線識別装置は、車線幅取得部３１で自車両Ｖｏが走行している車線幅Ｗを取得し、この車線幅Ｗ、及び走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。
このように、車線幅取得部３１から取得した車線幅Ｗを利用することで、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを、より高精度に識別することができる。
本実施形態では、車線幅取得部３１が「車線幅取得部」に対応する。
《効果》
次に、第２実施形態における主要部の効果を記す。
（１）本実施形態に係る走行車線識別装置は、車線幅取得部３１で自車両Ｖｏが走行している車線幅Ｗを取得し、この車線幅Ｗ、及び走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。
このように、車線幅取得部３１から取得した車線幅Ｗを利用することで、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを、より高精度に識別することができる。
《第３実施形態》
《構成》
本実施形態は、走行車線Ｌｏに対する自車両Ｖｏの横位置を検出し、この横位置、及び走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別するものである。
本実施形態における走行車線識別装置１７の概略構成を、図８に基づいて説明する。
ここでは、前述した第１実施形態において、新たに横位置検出部３２を追加している。他の装置構成については、前述した第１実施形態と同様であるため、共通部分については詳細な説明を省略する。
《構成》
本実施形態は、走行車線Ｌｏに対する自車両Ｖｏの横位置を検出し、この横位置、及び走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別するものである。
本実施形態における走行車線識別装置１７の概略構成を、図８に基づいて説明する。
ここでは、前述した第１実施形態において、新たに横位置検出部３２を追加している。他の装置構成については、前述した第１実施形態と同様であるため、共通部分については詳細な説明を省略する。
横位置検出部３２は、走行車線Ｌｏに対する自車両Ｖｏの横位置を検出する。
自車両Ｖｏの横位置を、図９に基づいて説明する。
走行車線Ｌｏに対する横位置とは、走行車線Ｌｏ内の左右位置、つまり自車両Ｖｏの車幅方向中心点から左側の通行区分線（白線）までの距離ＤｙＬ、及び右側の通行区分線（白線）までの距離ＤｙＲである。
ここでは、自車両Ｖｏが走行している道路を撮像するカメラを搭載し、このカメラ画像から横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）を演算する。
自車両Ｖｏの横位置を、図９に基づいて説明する。
走行車線Ｌｏに対する横位置とは、走行車線Ｌｏ内の左右位置、つまり自車両Ｖｏの車幅方向中心点から左側の通行区分線（白線）までの距離ＤｙＬ、及び右側の通行区分線（白線）までの距離ＤｙＲである。
ここでは、自車両Ｖｏが走行している道路を撮像するカメラを搭載し、このカメラ画像から横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）を演算する。
カメラは、車室内のフロントウィンドウ上部に設けられ、車体の前方を撮像する。このカメラは、高解像度の広角カメラからなり、撮像した画像データをコントローラ１５に出力する。
そして、走行車線識別部２２は、横位置検出部３２で検出した横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）、及び走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。
上記が装置構成である。
そして、走行車線識別部２２は、横位置検出部３２で検出した横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）、及び走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。
上記が装置構成である。
次に、本実施形態の車線変更支援処理を、図１０に基づいて説明する。
ここでは、前述した第１実施形態において、ステップＳ１０１、Ｓ１０５の処理を変更しており、それ以外の処理については、前述した第１実施形態と同様であるため、共通部分については詳細な説明を省略する。
ステップＳ１０１では、走行状態検出部１２により、自車両の車速Ｖ、及びヨーレートφを検出し、横位置検出部３２により、走行車線Ｌｏに対する自車両Ｖｏの横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）を検出する。なお、車速Ｖやヨーレートφには、カルマンフィルタ等によるノイズ対策を行ってもよい。
ここでは、前述した第１実施形態において、ステップＳ１０１、Ｓ１０５の処理を変更しており、それ以外の処理については、前述した第１実施形態と同様であるため、共通部分については詳細な説明を省略する。
ステップＳ１０１では、走行状態検出部１２により、自車両の車速Ｖ、及びヨーレートφを検出し、横位置検出部３２により、走行車線Ｌｏに対する自車両Ｖｏの横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）を検出する。なお、車速Ｖやヨーレートφには、カルマンフィルタ等によるノイズ対策を行ってもよい。
ステップＳ１０５では、走行車線Ｌｏに対する自車両Ｖｏの横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）、及び走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。
具体的には、下記式を利用して走行車線Ｌａを求める。ここで、車線幅Ｗは距離ＤｙＬ及びＤｙＲの加算値（ＤｙＬ＋ＤｙＲ）である。
自車両Ｖｏが走行車線Ｌｏの幅方向中心点よりも右側の場合
ＤｙＲ＋Ｗ×（Ｌａ−１）＜Ｄｙ＜ＤｙＲ＋Ｗ×Ｌａ
自車両Ｖｏが走行車線Ｌｏの幅方向中心点よりも左側の場合
ＤｙＬ＋Ｗ×（Ｌａ−１）＜Ｄｙ＜ＤｙＬ＋Ｗ×Ｌａ
具体的には、下記式を利用して走行車線Ｌａを求める。ここで、車線幅Ｗは距離ＤｙＬ及びＤｙＲの加算値（ＤｙＬ＋ＤｙＲ）である。
自車両Ｖｏが走行車線Ｌｏの幅方向中心点よりも右側の場合
ＤｙＲ＋Ｗ×（Ｌａ−１）＜Ｄｙ＜ＤｙＲ＋Ｗ×Ｌａ
自車両Ｖｏが走行車線Ｌｏの幅方向中心点よりも左側の場合
ＤｙＬ＋Ｗ×（Ｌａ−１）＜Ｄｙ＜ＤｙＬ＋Ｗ×Ｌａ
ここで、Ｌａ＝０、１、２…を順に代入してゆき、上記式を満足するＬaを求める。これにより、Ｌa＝０のときには、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏと同じであると識別する。また、Ｌａ＝１であるときには、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏの一つ隣であると識別する。また、Ｌａ≧２であるときには、他車両Ｖａの走行車線Ｌａが自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏの二つ以上隣であると識別する。
上記が車線変更支援処理である。
上記が車線変更支援処理である。
《作用》
次に、第３実施形態の作用について説明する。
自車両Ｖｏが常に走行車線Ｌｏの中央を走行しているとは限らない。そこで、走行車線Ｌｏに対する自車両Ｖｏの横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）を検出し、この横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）、及び走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。これにより、自車両Ｖｏが走行車線Ｌｏの中央を走行していないときでも、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを、より高精度に識別することができる。
本実施形態において、前述した第１実施形態と共通する他の部分については、同様の作用効果が得られるものとし、詳細な説明は省略する。
次に、第３実施形態の作用について説明する。
自車両Ｖｏが常に走行車線Ｌｏの中央を走行しているとは限らない。そこで、走行車線Ｌｏに対する自車両Ｖｏの横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）を検出し、この横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）、及び走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。これにより、自車両Ｖｏが走行車線Ｌｏの中央を走行していないときでも、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを、より高精度に識別することができる。
本実施形態において、前述した第１実施形態と共通する他の部分については、同様の作用効果が得られるものとし、詳細な説明は省略する。
《対応関係》
本実施形態では、横位置検出部３２、ステップＳ１０１の処理が「横位置検出部」に対応する。
《効果》
次に、第３実施形態における主要部の効果を記す。
（１）本実施形態に係る走行車線識別装置は、横位置検出部３２で走行車線Ｌｏに対する自車両Ｖｏの横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）を検出し、この横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）、及び走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。
このように、走行車線Ｌｏに対する自車両Ｖｏの横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）を利用することで、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを、より高精度に識別することができる。
本実施形態では、横位置検出部３２、ステップＳ１０１の処理が「横位置検出部」に対応する。
《効果》
次に、第３実施形態における主要部の効果を記す。
（１）本実施形態に係る走行車線識別装置は、横位置検出部３２で走行車線Ｌｏに対する自車両Ｖｏの横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）を検出し、この横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）、及び走行軌跡Ｔｊに対する他車両Ｖａの横位置（距離Ｄｙ）に応じて、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを識別する。
このように、走行車線Ｌｏに対する自車両Ｖｏの横位置（距離ＤｙＬ及びＤｙＲ）を利用することで、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを、より高精度に識別することができる。
《第４実施形態》
《構成》
本実施形態は、自車両Ｖｏの車線変更を検出し、車線変更した位置及び方向を走行軌跡Ｔｊに含めて記録するものである。
本実施形態における走行車線識別装置１７の概略構成を、図１１に基づいて説明する。
ここでは、前述した第１実施形態において、新たに車線変更検出部３３を追加している。他の装置構成については、前述した第１実施形態と同様であるため、共通部分については詳細な説明を省略する。
《構成》
本実施形態は、自車両Ｖｏの車線変更を検出し、車線変更した位置及び方向を走行軌跡Ｔｊに含めて記録するものである。
本実施形態における走行車線識別装置１７の概略構成を、図１１に基づいて説明する。
ここでは、前述した第１実施形態において、新たに車線変更検出部３３を追加している。他の装置構成については、前述した第１実施形態と同様であるため、共通部分については詳細な説明を省略する。
車線変更検出部３３は、自車両Ｖｏの車線変更を検出する。
ここでは、自車両Ｖｏが走行している道路を撮像するカメラを搭載し、このカメラ画像から自車両Ｖｏの車線変更を検出する。
そして、走行軌跡記録部２１は、走行状態検出部１２で検出した車速Ｖ及びヨーレートφから、走行軌跡Ｔｊを記録する。また、車線変更検出部３３で自車両Ｖｏの車線変更を検出したときに、車線変更した位置Ｐｃ及び方向を走行軌跡Ｔｊに含めて記録する。
ここでは、自車両Ｖｏが走行している道路を撮像するカメラを搭載し、このカメラ画像から自車両Ｖｏの車線変更を検出する。
そして、走行軌跡記録部２１は、走行状態検出部１２で検出した車速Ｖ及びヨーレートφから、走行軌跡Ｔｊを記録する。また、車線変更検出部３３で自車両Ｖｏの車線変更を検出したときに、車線変更した位置Ｐｃ及び方向を走行軌跡Ｔｊに含めて記録する。
自車両Ｖｏの車線変更を、図１２に基づいて説明する。
ここでは、片側二車線の道路を走行しているものとし、自車両Ｖｏが右側の車線を走行している状態から左側の車線へと車線変更したとする。このとき、中央の通行区分線を渡った位置Ｐｃと、左方向へ車線変更であったことを、走行軌跡Ｔｊに含めて記録する。この場合、車線変更前は右側が自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏであり、車線変更後は左側が自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏとなる。
上記が装置構成である。
ここでは、片側二車線の道路を走行しているものとし、自車両Ｖｏが右側の車線を走行している状態から左側の車線へと車線変更したとする。このとき、中央の通行区分線を渡った位置Ｐｃと、左方向へ車線変更であったことを、走行軌跡Ｔｊに含めて記録する。この場合、車線変更前は右側が自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏであり、車線変更後は左側が自車両Ｖｏの走行車線Ｌｏとなる。
上記が装置構成である。
《作用》
次に、第４実施形態の作用について説明する。
自車両Ｖｏが車線変更したときには、車線変更した位置Ｐｃ及び方向を走行軌跡Ｔｊに合わせて記録する。これは、走行軌跡Ｔｊのうち、自車両Ｖｏがどの車線を、どれくらい走行したかを記録しておかなければ、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを正確に識別できないからである。こうして、自車両Ｖｏが車線変更した位置Ｐｃ及び方向を記録しておくことにより、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを、正確に識別することができる。
本実施形態において、前述した第１実施形態と共通する他の部分については、同様の作用効果が得られるものとし、詳細な説明は省略する。
次に、第４実施形態の作用について説明する。
自車両Ｖｏが車線変更したときには、車線変更した位置Ｐｃ及び方向を走行軌跡Ｔｊに合わせて記録する。これは、走行軌跡Ｔｊのうち、自車両Ｖｏがどの車線を、どれくらい走行したかを記録しておかなければ、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを正確に識別できないからである。こうして、自車両Ｖｏが車線変更した位置Ｐｃ及び方向を記録しておくことにより、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを、正確に識別することができる。
本実施形態において、前述した第１実施形態と共通する他の部分については、同様の作用効果が得られるものとし、詳細な説明は省略する。
《対応関係》
本実施形態では、車線変更検出部３３が「車線変更検出部」に対応する。
《効果》
次に、第４実施形態における主要部の効果を記す。
（１）本実施形態に係る走行車線識別装置は、車線変更検出部３３で自車両Ｖｏの車線変更を検出したときに、車線変更した位置Ｐｃ及び方向を、走行軌跡Ｔｊに含めて記録する。
このように、自車両Ｖｏが車線変更した位置Ｐｃ及び方向を記録しておくことにより、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを、正確に識別することができる。
本実施形態では、車線変更検出部３３が「車線変更検出部」に対応する。
《効果》
次に、第４実施形態における主要部の効果を記す。
（１）本実施形態に係る走行車線識別装置は、車線変更検出部３３で自車両Ｖｏの車線変更を検出したときに、車線変更した位置Ｐｃ及び方向を、走行軌跡Ｔｊに含めて記録する。
このように、自車両Ｖｏが車線変更した位置Ｐｃ及び方向を記録しておくことにより、他車両Ｖａの走行車線Ｌａを、正確に識別することができる。
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。また、各実施形態は、任意に組み合わせて採用することができる。
１１ 車線変更支援装置
１２ 走行状態検出部
１３ レーダ部
１４ 操作検出部
１５ コントローラ
１６ 報知部
１７ 走行車線識別装置
２１ 走行軌跡記録部
２２ 走行車線識別部
２３ 進路変更可否判定部
３１ 車線幅取得部
３２ 横位置検出部
３３ 車線変更検出部
１２ 走行状態検出部
１３ レーダ部
１４ 操作検出部
１５ コントローラ
１６ 報知部
１７ 走行車線識別装置
２１ 走行軌跡記録部
２２ 走行車線識別部
２３ 進路変更可否判定部
３１ 車線幅取得部
３２ 横位置検出部
３３ 車線変更検出部
Claims (7)
- 自車両の走行状態を検出する走行状態検出部と、
前記走行状態検出部で検出した走行状態から、自車両の走行軌跡を記録する走行軌跡記録部と、
照射波の出力及び反射波の入力により、自車両の周囲を走行している他車両の相対位置を検出するレーダ部と、
前記レーダ部で自車両よりも後方を走行している他車両を検出したときに、前記走行軌跡記録部で記録した走行軌跡に対する前記他車両の横位置に応じて、前記他車両の走行車線を識別する走行車線識別部と、を備え、
自車両が走行している道路をカメラで撮像し、撮像したカメラ画像から自車両の車線変更を検出する車線変更検出部を備え、
前記走行軌跡記録部は、
前記車線変更検出部で自車両の車線変更を検出したときに、車線変更した位置及び方向を前記走行軌跡に含めて記録し、
前記走行車線識別部は、
自車両が車線変更した位置及び方向によって定まる自車両が走行した車線及び距離を含めた前記走行軌跡に対する前記他車両の横位置に応じて、前記他車両の走行車線を識別することを特徴とする走行車線識別装置。 - 自車両が走行している車線幅を取得する車線幅取得部を備え、
前記走行車線識別部は、
前記車線幅取得部で取得した車線幅、及び前記走行軌跡に対する前記他車両の横位置に応じて、前記他車両の走行車線を識別することを特徴とする請求項１に記載の走行車線識別装置。 - 走行車線に対する自車両の横位置を検出する横位置検出部を備え、
前記走行車線識別部は、
前記横位置検出部で検出した自車両の横位置、及び前記走行軌跡に対する前記他車両の横位置に応じて、前記他車両の走行車線を識別することを特徴とする請求項１に記載の走行車線識別装置。 - 請求項１〜３の何れか一項に記載の走行車線識別装置と、
運転者の方向指示操作を検出する操作検出部と、
前記操作検出部が運転者の方向指示操作を検出したときに、前記走行車線識別部の識別結果に応じて、自車両が運転者の指示方向へと車線変更できるか否かを判定する車線変更可否判定部と、
前記車線変更可否判定部の判定結果を自車両の運転者に報知する報知部と、を備えることを特徴とする車線変更支援装置。 - 前記車線変更可否判定部は、
前記他車両の走行車線が自車両の走行車線と同じである、前記他車両の走行車線が自車両の走行車線に対して二つ以上隣である、又は前記他車両の走行車線が自車両の走行車線に対して運転者の指示方向とは逆側に一つ隣であるときには、運転者の指示方向へと車線変更できると判定することを特徴とする請求項４に記載の車線変更支援装置。 - 前記車線変更可否判定部は、
前記他車両の走行車線が自車両の走行車線に対して、運転者の指示方向に一つ隣である場合、前記他車両と自車両との前後方向の車間距離が予め定めた目標車間距離以上であるときには、運転者の指示方向へと車線変更できると判定し、前記車間距離が前記目標車間距離より小さいときには、運転者の指示方向へは車線変更できないと判定することを特徴とする請求項４又は５に記載の車線変更支援装置。 - 自車両の走行状態を検出し、前記走行状態の履歴から自車両の走行軌跡を記録し、レーダ部による照射波の出力及び反射波の入力によって、自車両の周囲を走行している他車両の相対位置を検出し、自車両よりも後方を走行している他車両を検出したときに、前記走行軌跡に対する前記他車両の横位置に応じて、前記他車両の走行車線を識別し、
自車両が走行している道路をカメラで撮像し、撮像したカメラ画像から自車両の車線変更を検出し、自車両の車線変更を検出したときに、車線変更した位置及び方向を前記走行軌跡に含めて記録し、自車両が車線変更した位置及び方向によって定まる自車両が走行した車線及び距離を含めた前記走行軌跡に対する前記他車両の横位置に応じて、前記他車両の走行車線を識別することを特徴とする走行車線識別方法。
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