レーン判定装置及びレーン判定方法、並びにそれを用いたナビゲーション装置
【課題】交差点で進路変更する場合において、交差点の通過直後に正確なレーン判定を行うことを可能としつつ、そのようなレーン判定のための演算処理負荷を軽減し、必要なデータベースのデータ量を抑えることが可能なレーン判定装置等を提供する。
【解決手段】自車両が走行中の道路Ｒ０のレーンである自車レーンを判定する第一レーン判定手段と、道路Ｒ０に対して交差点Ｃを有して交差する交差道路Ｒ２のレーン数及びレーン幅の情報を含む道路情報を取得する道路情報取得手段と、自車両の交差点Ｃへの進入方位Ｉを検出する進入方位検出手段と、交差点Ｃ内における進入方位Ｉに平行な方向の自車両の移動量Ｄを検出する移動量検出手段と、自車両が交差点Ｃを通過したときに、道路情報と、移動量Ｄとに基づいて、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する第二レーン判定手段と、を備える。
【解決手段】自車両が走行中の道路Ｒ０のレーンである自車レーンを判定する第一レーン判定手段と、道路Ｒ０に対して交差点Ｃを有して交差する交差道路Ｒ２のレーン数及びレーン幅の情報を含む道路情報を取得する道路情報取得手段と、自車両の交差点Ｃへの進入方位Ｉを検出する進入方位検出手段と、交差点Ｃ内における進入方位Ｉに平行な方向の自車両の移動量Ｄを検出する移動量検出手段と、自車両が交差点Ｃを通過したときに、道路情報と、移動量Ｄとに基づいて、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する第二レーン判定手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両が走行中の道路のレーンを判定するためのレーン判定装置及びレーン判定方法、並びにそれを用いたナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ナビゲーション装置において経路案内を適切に行うこと等を目的として、道路に設けられた区画線の画像認識等に基づき、自車両が走行中の道路の複数レーンの中から自車レーンを判定するレーン判定装置が知られている（例えば、下記の特許文献１及び２参照）。また、交差点内には区画線が設けられておらず、画像認識に基づく自車レーンの判定が困難であることから、交差点の通過直後に適切な自車レーンの判定を行うためのレーン判定装置の技術も知られている（例えば、下記の特許文献２参照）。
【０００３】
このようなレーン判定装置に関して、例えば、下記の特許文献２には、推測軌跡を含む現在地情報を管理する現在地情報管理手段と、現在地情報に基づき進入する交差点の情報を取得して交差点ポリゴンを生成する交差点ポリゴン生成手段と、現在地が交差点に進入したことを条件に交差点ポリゴン生成手段により生成された交差点ポリゴンに推測軌跡を上書きして交差点からの退出点を特定する交差点退出点特定手段と、交差点退出点特定手段により特定された交差点の退出点と該交差点に接続する道路のレーン情報との照合により退出道路のレーンを判定するレーン判定手段とを備えた構成が開示されている。以上のような構成により、このレーン判定装置は、交差点からの退出と同時に退出道路におけるレーン判定を行うことができ、迅速に経路の認識や案内を行うことが可能となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０５８９８号公報
【特許文献２】特開２００６−１６２４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のようなレーン判定装置では、生成した交差点ポリゴンに対して、推測航法により得られる推測軌跡を上書きし、交差点からの退出点を特定する構成となっている。このため、交差点内での自車両の推測軌跡を完全に取得することが必要であり、そのための演算処理負荷が大きいものとなる。また、上記のような交差点ポリゴンの生成のためには、交差点全体の形状を含む詳細な交差点情報をデータベース化して備えておくことが必要となるため、データベースのデータ量が大きくなるとともに、データベース作成のためのコストも高くなる。
【０００６】
また、交差点における車両の進行方向は、直進と、右折及び左折を含む進路変更とに大きく分けられる。そして、交差点を通過後の自車レーンの判定処理を、自車両が直進する場合と進路変更する場合とに分けることで、その判定処理のための演算処理負荷を軽減することが可能であると考えられる。一方、交差点で直進するか、或いは進路変更するかは、自車レーンの進行方向の指定（右折専用、左折専用、直進専用等）や、方向指示器の動作状況等から予測することが可能である。したがって、自車両が交差点で進路変更すると予想される場合には、それに合わせて進路変更用の自車レーンの認識処理を行うことが望ましい。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、交差点で進路変更する場合において、交差点の通過直後に正確なレーン判定を行うことを可能としつつ、そのようなレーン判定のための演算処理負荷を軽減し、必要なデータベースのデータ量を抑えることが可能なレーン判定装置及びレーン判定方法、並びにそれを用いたナビゲーション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係るレーン判定装置の特徴構成は、自車両が走行中の道路のレーンである自車レーンを判定する第一レーン判定手段と、自車両が走行中の道路に対して交差点を有して交差する交差道路のレーン数及びレーン幅の情報を含む道路情報を取得する道路情報取得手段と、自車両の前記交差点への進入方位を検出する進入方位検出手段と、前記交差点内における前記進入方位に平行な方向の自車両の移動量を検出する移動量検出手段と、自車両が前記交差点を通過したときに、前記道路情報と、前記移動量とに基づいて、前記交差道路における自車レーンを判定する第二レーン判定手段と、を備える点にある。
【０００９】
なお、本願において、「交差道路」は、自車両が走行中の道路に対して交差点を有して交差する道路を全て含む概念として用いている。また、この交差点には、十字路又はＴ字路を構成する交差点のほか、５本以上の道路が交差する交差点も含まれる。
【００１０】
この特徴構成によれば、自車両が交差点で進路変更する場合に、自車両の交差点への進入方位と、当該進入方位に平行な方向の自車両の移動量とを検出し、当該移動量と、道路情報とを照らし合わせるだけの比較的簡略な処理により、交差点の通過直後にも正確なレーン判定を行うことが可能となる。したがって、交差点の通過直後のレーン判定のための演算処理負荷を軽減することができる。また、道路情報としてレーン数及びレーン幅等のレーン情報を取得すれば第二レーン判定手段による自車レーンの判定を行うことができるので、道路情報の取得のために、交差点全体の形状を含む詳細な交差点情報をデータベース化して備えておく必要がない。したがって、道路情報取得手段により取得する道路情報を格納するためのデータベースのデータ量を少なく抑えることが可能となる。
【００１１】
ここで、前記第二レーン判定手段は、前記道路情報に基づいて、自車両の前記交差点への進入点から最も近い前記交差道路のレーンまでの前記移動量に相当する基準移動量に対して、前記移動量の前記基準移動量を超えた部分と前記道路情報に含まれるレーン幅とを比較して、前記交差点内で自車両が移動したレーン数を判定する構成とすると好適である。
【００１２】
このように構成すれば、自車両が交差点で進路変更する場合において、前記道路情報に含まれるレーン幅と、前記道路情報に基づく前記基準移動量と、前記移動量とに基づいて、交差点内で自車両が移動したレーン数を適切に判定することができる。
【００１３】
また、前記第二レーン判定手段は、前記進入方位と前記道路情報とに基づいて、前記移動量に関して前記交差道路の各レーンに対応するレーン範囲を設定し、前記移動量がどのレーン範囲に含まれるかに応じて、前記交差道路における自車レーンを判定する構成とすると好適である。
【００１４】
このように構成すれば、自車両が交差点で進路変更する場合において、交差点の通過直後の自車レーンを適切に判定することができる。
【００１５】
また、自車位置情報を取得する自車位置情報取得手段を更に備え、前記道路情報取得手段は、前記自車位置情報に基づいて、自車両の周辺の前記道路情報を所定の地図データベースから取得する構成とすると好適である。
【００１６】
このように構成すれば、自車両が走行中の道路や当該道路に対して交差点を有して交差する交差道路等についての道路情報を適切に取得することができる。
【００１７】
また、自車両の周辺の画像情報を取得する画像情報取得手段と、前記画像情報に含まれる地物の画像認識処理を行う画像認識手段と、を更に備え、前記第一レーン判定手段は、前記画像認識手段による画像認識結果と前記道路情報に含まれる自車両の周辺の地物の情報とに基づいて前記自車レーンを判定する構成とすると好適である。
【００１８】
このように構成すれば、例えば、道路面に設けられている区画線や進行方向表示等を含む道路標示等の地物の画像認識結果と、道路情報取得手段により取得した道路情報に含まれる自車両の周辺の地物の情報とに基づいて、交差点への進入前の自車レーンを適切に判定することができる。
【００１９】
また、前記進入方位検出手段は、自車両が走行中の道路と前記交差点との境界付近に存在する交差点境界地物についての前記画像認識結果と、前記道路情報に含まれる当該交差点境界地物の情報とに基づいて、前記進入方位を検出する構成とすると好適である。
【００２０】
このように構成すれば、画像情報取得手段により取得した画像情報に対する画像認識結果に基づいて、交差点への進入方位を適切に検出することができる。
【００２１】
また、前記移動量検出手段は、前記進入方位に平行な基準軸を設定し、当該基準軸方向の自車両の移動量を推測航法により検出する構成とすると好適である。
【００２２】
このように構成すれば、交差点内における進入方位に平行な方向の自車両の移動量を適切に検出することができる。
【００２３】
また、前記交差点における自車両の進路変更の有無を判定する進路変更判定手段を更に備え、前記進路変更判定手段により自車両の進路変更が有ると判定された場合に、前記第二レーン判定手段による前記交差道路における自車レーンの判定を行う構成とすると好適である。
【００２４】
このように構成すれば、自車両が交差点で進路変更する可能性が高い場合にのみ、交差道路における自車レーンの判定を行う構成とすることができる。したがって、無駄な演算処理を少なくすることができ、交差点の通過直後のレーン判定のための演算処理負荷を更に軽減することができる。
【００２５】
本発明に係るナビゲーション装置の特徴構成は、上記の各構成を備えたレーン判定装置と、前記道路情報を含む地図情報が格納された地図データベースと、前記地図情報及び前記レーン判定装置により判定された自車レーンの情報を参照して動作するアプリケーションプログラムと、前記アプリケーションプログラムに従って動作して案内情報を出力する案内情報出力手段と、を備える点にある。
【００２６】
この特徴構成によれば、交差点を通過直後であっても、レーン判定装置により判定された自車レーンの情報を考慮して、適切に経路探索や進路案内等の案内を行うことが可能となる。
【００２７】
本発明に係るレーン判定方法の特徴構成は、自車両が走行中の道路のレーンである自車レーンを判定する第一レーン判定ステップと、自車両が走行中の道路に対して交差点を有して交差する交差道路のレーン数及びレーン幅の情報を含む道路情報を取得する道路情報取得ステップと、自車両の前記交差点への進入方位を検出する進入方位検出ステップと、前記交差点内における前記進入方位に平行な方向の自車両の移動量を検出する移動量検出ステップと、自車両が前記交差点を通過したときに、前記道路情報と、前記移動量とに基づいて、前記交差道路における自車レーンを判定する第二レーン判定ステップと、を備える点にある。
【００２８】
この特徴構成によれば、自車両が交差点で進路変更する場合に、自車両の交差点への進入方位と、当該進入方位に平行な方向の自車両の移動量とを検出し、当該移動量と、道路情報とを照らし合わせるだけの比較的簡略な処理により、交差点の通過直後にも正確なレーン判定を行うことが可能となる。したがって、交差点の通過直後のレーン判定のための演算処理負荷を軽減することができる。また、道路情報としてレーン数及びレーン幅等のレーン情報を取得すれば第二レーン判定手段による自車レーンの判定を行うことができるので、道路情報の取得のために、交差点全体の形状を含む詳細な交差点情報をデータベース化して備えておく必要がない。したがって、道路情報取得手段により取得する道路情報を格納するためのデータベースのデータ量を少なく抑えることが可能となる。
【００２９】
ここで、前記第二レーン判定ステップが、前記進入方位と前記道路情報とに基づいて、前記移動量に関して前記交差道路の各レーンに対応するレーン範囲を設定するステップと、前記移動量がどのレーン範囲に含まれるかに応じて、前記交差道路における自車レーンを判定するステップと、を備える構成とすると好適である。
【００３０】
このように構成すれば、自車両が交差点で進路変更する場合において、交差点の通過直後の自車レーンを適切に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係るレーン判定装置２を含むナビゲーション装置１の概略構成を示すブロック図である。このレーン判定装置２は、取得した画像情報Ｇ（図３参照）に含まれる地物の画像認識結果と地図データベース２２から取得した道路情報Ｈとに基づいて自車両が走行中の道路のレーンである自車レーンの判定を行うことができる。更に、このレーン判定装置２は、このような地物の画像認識結果を用いたレーン判定を行うことが困難な交差点Ｃ（図５、図９等参照）の通過直後にも、正確な自車レーンの判定を行うことができる構成となっている。そして、ナビゲーション装置１は、地図データベース２２から取得した地図情報Ｍ及びレーン判定装置２により判定された自車レーンの情報を参照して所定のナビゲーション動作を行う。
【００３２】
図１に示されるような、このナビゲーション装置１の各機能部、具体的には、画像情報取得部４、画像認識部５、自車位置情報取得部６、データ抽出部７、レーン判定部８、及びナビゲーション用演算部９は、ＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により実装されて構成されている。また、地図データベース２２は、例えば、ハードディスクドライブ、ＤＶＤ−ＲＯＭを備えたＤＶＤドライブ、ＣＤ−ＲＯＭを備えたＣＤドライブ等のように、情報を記憶可能な記録媒体とその駆動手段とを有する装置をハードウェア構成として備えている。以下、本実施形態に係るナビゲーション装置１の各部の構成について詳細に説明する。
【００３３】
１．地図データベース
地図データベース２２は、所定の領域毎に分けられた複数の地図情報Ｍと、この地図情報Ｍに関連付けられた道路情報Ｈとが格納されたデータベースである。図２は、地図データベース２２に格納されている地図情報Ｍ及び道路情報Ｈの構成の例を示す説明図である。この図に示すように、地図データベース２２には、道路ネットワークレイヤｍ１、道路形状レイヤｍ２、道路情報レイヤｍ３が格納されている。本実施形態においては、これらの各レイヤｍ１〜ｍ３に格納された情報により地図情報Ｍが構成され、その中の道路情報レイヤｍ３に格納された情報により道路情報Ｈが構成されている。
【００３４】
道路ネットワークレイヤｍ１は、道路間の接続情報を示すレイヤである。具体的には、緯度及び経度で表現された地図上の位置情報を有する多数のノードｎの情報と、２つのノードｎを連結して道路を構成する多数のリンクｋの情報とを有して構成されている。また、各リンクｋは、そのリンク情報として、道路の種別（高速道路、有料道路、国道、県道等の種別）やリンク長さ等の情報を有している。また、道路形状レイヤｍ２は、道路ネットワークレイヤｍ１に関連付けられて格納され、道路の形状を示すレイヤである。具体的には、２つのノードｎの間（リンクｋ上）に配置されてリンクｋの詳細形状を表す形状補間点ｓの情報や、道路の詳細形状を表すための各形状補間点ｓでの道路幅の情報等を有して構成されている。
【００３５】
道路情報レイヤｍ３は、道路ネットワークレイヤｍ１及び道路形状レイヤｍ２に関連付けられて構成され、道路に関する詳細な情報が格納されたレイヤである。この道路情報レイヤｍ３に格納される情報としては、例えば、各道路のレーン（車線）情報や、道路上や道路周辺に設けられた各種の地物についての地物情報Ｆ等が含まれる。ここで、レーン情報には、各道路のレーン数や、各レーンのレーン幅の情報が含まれる。また、レーン情報には、交差点Ｃを介して接続される複数の道路間での各レーンの位置関係や接続関係（道なりに接続する関係）等の情報も含まれる。
【００３６】
地物情報Ｆには、各地物の位置情報及び形態情報が含まれる。ここで、位置情報は、各地物の代表点の地図上の位置（緯度及び経度）及び各地物の向きの情報を有している。形態情報は、各地物の形状、大きさ、色彩等の情報を有している。また、これらの他にも、地物情報Ｆは、各地物の種別を示す種別情報等を含んでいる。このような地物情報Ｆが表す地物には、道路の路面に設けられた道路標示（ペイント標示）が含まれている。そして、道路標示に係る地物としては、例えば、道路に沿って車線を分ける区画線（実線、破線、二重線等の各種区画線）、各車線の進行方向を指定する進行方向標示（直進矢印、右折矢印、左折矢印等の各種矢印）、横断歩道、停止線、速度表示、ゼブラゾーン等が含まれる。なお、地物情報Ｆが格納される地物としては、このような道路標示のほか、信号機、標識、陸橋、トンネル等の各種の地物も含めることができる。
【００３７】
２．画像情報取得部
画像情報取得部４は、撮像装置２１により撮像した自車位置周辺の画像情報Ｇ（図３参照）を取得する画像情報取得手段として機能する。ここで、撮像装置２１は、撮像素子を備えたカメラ等であって、少なくとも自車両の周辺の道路の路面を撮像可能な位置に設けられている。このような撮像装置２１としては、例えばバックカメラ等を用いると好適である。そして、画像情報取得部４は、撮像装置２１により撮像したアナログの撮像情報を所定の時間間隔で取り込み、デジタル信号の画像情報Ｇに変換して取得する。この際の画像情報Ｇの取り込みの時間間隔は、例えば、１０〜５０ｍｓ程度とすることができる。これにより、画像情報取得部４は、撮像装置２１により撮像した複数フレームの画像情報Ｇを連続的に取得することができる。ここで取得された画像情報Ｇは、画像認識部５へ出力される。
【００３８】
３．自車位置情報取得部
自車位置情報取得部６は、自車位置すなわち自車両の現在位置を示す自車位置情報を取得する自車位置情報取得手段として機能する。ここでは、自車位置情報取得部６は、ＧＰＳ受信機２３、方位センサ２４、及び距離センサ２５と接続されている。ここで、ＧＰＳ受信機２３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を受信する装置である。このＧＰＳ信号は、通常１秒おきに受信され、自車位置情報取得部６へ出力される。自車位置情報取得部６では、ＧＰＳ受信機２３で受信されたＧＰＳ衛星からの信号を解析し、自車両の現在位置（緯度及び経度）、進行方位、移動速度等の情報を取得することができる。方位センサ２４は、自車両の進行方位又はその進行方位の変化を検出するセンサである。この方位センサ２４は、例えば、ジャイロセンサ、地磁気センサ、ハンドルの回転部に取り付けた光学的な回転センサや回転型の抵抗ボリューム、車輪部に取り付ける角度センサ等により構成される。そして、方位センサ２４は、その検出結果を自車位置情報取得部６へ出力する。距離センサ２５は、自車両の車速や移動距離を検出するセンサである。この距離センサ２５は、例えば、車両のドライブシャフトやホイール等が一定量回転する毎にパルス信号を出力する車速パルスセンサ、自車両の加速度を検知するヨー・Ｇセンサ及び検知された加速度を積分する回路等により構成される。そして、距離センサ２５は、その検出結果としての車速及び移動距離の情報を自車位置情報取得部６へ出力する。
【００３９】
そして、自車位置情報取得部６は、これらのＧＰＳ受信機２３、方位センサ２４及び距離センサ２５からの出力に基づいて、公知の方法により自車位置を特定する演算を行う。また、自車位置情報取得部６は、データ抽出部７により地図データベース２２から抽出された自車位置周辺の地図情報Ｍを取得し、それに基づいて公知のマップマッチングを行うことにより自車位置を地図情報Ｍに示される道路上に合わせる補正も行う。このようにして、自車位置情報取得部６は、緯度及び経度で表された自車両の現在位置の情報、及び自車両の進行方位の情報を含む自車位置情報を取得する。このようにして取得される自車位置情報は、各センサ２３〜２５の検出精度等に起因する誤差を含んだ情報となっている。また、このようにして取得される自車位置情報は、自車両が進行中の道路が複数レーンを有している場合に、自車両が走行中のレーンである自車レーンまでを特定する情報とはなっていない。そこで、本実施形態に係るナビゲーション装置１では、後述するレーン判定部８において自車レーンの判定を行う構成となっている。そして、自車位置情報取得部６により取得された自車位置情報は、データ抽出部７、レーン判定部８、及びナビゲーション用演算部９へ出力される。
【００４０】
４．データ抽出部
データ抽出部７は、自車位置情報取得部６で取得された自車位置情報等に基づいて、地図データベース２２から必要な地図情報Ｍや地物情報Ｆを含む道路情報Ｈを抽出する。すなわち、データ抽出部７は、画像認識部５による画像認識処理の対象となる地物の地物情報Ｆを含む道路情報Ｈを抽出し、画像認識部５へ出力する。また、データ抽出部７は、自車位置情報取得部６によるマップマッチングに用いる自車位置周辺の地図情報Ｍを抽出し、自車位置情報取得部６へ出力する。更に、データ抽出部７は、レーン判定部８による自車レーンの判定に用いる自車位置周辺の道路情報Ｈを抽出し、レーン判定部８へ出力する。また、データ抽出部７は、ナビゲーション用演算部９によるナビゲーション処理に用いるために、ナビゲーション用演算部９から要求があった領域の地図情報Ｍを地図データベース２２から抽出し、ナビゲーション用演算部９へ出力する。ここで、データ抽出部７により抽出されてレーン判定部８に出力される自車位置周辺の道路情報Ｈには、自車両が走行中の道路Ｒ０に対して、交差点Ｃを挟んで道なり方向に存在する直進道路Ｒ１（図５参照）のレーン数及びレーン幅の情報、並びに交差点Ｃを有して交差する交差道路Ｒ２（図９参照）のレーン数及びレーン幅の情報も含まれる。したがって、本実施形態においては、このデータ抽出部７が本発明における道路情報取得手段として機能する。
【００４１】
５．画像認識部
画像認識部５は、画像情報取得部４で取得された画像情報Ｇ（図３参照）に対する画像認識処理を行う画像認識手段として機能する。本実施形態においては、画像認識部５は、データ抽出部７で抽出された地物情報Ｆを用いて、主に道路の路面に設けられた区画線等の道路標示の地物についての画像認識処理を行う。具体的には、画像認識部５は、取得された画像情報Ｇに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行い、当該画像情報Ｇに含まれている地物（道路標示）の輪郭情報を抽出する。その後、画像認識部５は、データ抽出部７で抽出された地物情報Ｆに含まれる地物の形態情報に基づいて、当該形態情報が示す形態と一致する輪郭情報を有する地物を抽出する。そして、当該形態情報と一致する輪郭情報を有する地物を抽出した場合には、自車両と当該地物との位置関係を演算し、当該地物の地物種別及び自車両との位置関係の情報を、画像認識結果としてレーン判定部８に出力する。自車両と画像情報Ｇ中の地物との位置関係は、当該地物の画像情報Ｇ中の位置と、自車両３０への撮像装置２１の取付位置、取付角度、及び画角等に基づいて予め演算された自車位置と画像情報Ｇ中の各位置との関係を示す情報とに基づいて演算することができる。
【００４２】
例えば、画像認識部５は、レーン判定部８の第一レーン判定部１０による自車レーンの判定のために、データ抽出部７で抽出された道路情報Ｈに含まれる自車位置周辺の区画線の地物情報Ｆを用いて、画像情報Ｇに含まれる区画線の画像認識処理を行う。具体的には、画像認識部５は、自車両の周辺に存在する区画線の種別、及び各区画線と自車両との位置関係の認識を行う。また、画像認識部５は、レーン判定部８の進入方位検出部１１による交差点Ｃ（図５参照）への進入方位の検出のために、データ抽出部７で抽出された道路情報Ｈに含まれる自車位置周辺の交差点境界地物ｆｃ（図５参照）の地物情報Ｆを用いて、画像情報Ｇに含まれる交差点境界地物ｆｃの画像認識処理を行う。具体的には、画像認識部５は、自車両の周辺に存在する停止線や横断歩道等の交差点境界地物ｆｃの種別、及び当該交差点境界地物ｆｃと自車両との位置関係の認識を行う。そして、画像認識部５は、このような地物の画像認識結果をレーン判定部８へ出力する。
【００４３】
６．レーン判定部
レーン判定部８は、画像認識部５による画像認識結果、自車位置情報取得部６により取得される自車位置情報、及びデータ抽出部７により取得される道路情報Ｈに基づいて、自車両が走行中の道路のレーンである自車レーンの判定を行う。そのため、本実施形態においては、レーン判定部８は、第一レーン判定部１０、進入方位検出部１１、移動量検出部１３、及び第二レーン判定部１４を備えている。なお、レーン判定部８は、自車レーンの判定が必要な場合、すなわち自車両が走行中の道路が進行方向（片側）に複数レーンを有している場合にのみ自車レーンを判定する演算処理を行う。そして、レーン判定部８は、判定結果としての自車レーン情報を自車位置情報取得部６へ出力する。これにより、ナビゲーション装置１は自車レーン情報を取得することができ、ナビゲーション用演算部９等において、自車レーン情報を参照した進路案内や経路探索等のナビゲーション動作を行うことができる。以下、このレーン判定部８が備える各処理部１０〜１３における処理について、図３〜１３を用いて詳細に説明する。
【００４４】
６−１．第一レーン判定部
第一レーン判定部１０は、交差点Ｃ（図５参照）内及び交差点Ｃの通過直後以外の領域において自車レーンの判定を行う。本実施形態においては、第一レーン判定部１０は、画像認識部５による地物の画像認識結果と、データ抽出部７により取得される道路情報Ｈに含まれる自車両の周辺の地物の地物情報Ｆとに基づく自車レーンの判定である第一レーン判定処理を行う。具体的には、例えば、第一レーン判定部１０は、画像認識部５による画像認識結果に示される自車両の周辺の区画線の種別（実線、破線、二重線等の線種）及び各区画線と自車両との位置関係と、自車位置周辺の道路情報Ｈに含まれる区画線の地物情報Ｆとに基づいて、自車両が進行中のレーンを特定する。例えば、撮像装置２１としてのバックカメラにより、図３に示すような画像情報Ｇが取得された場合において、図４に示すような自車両周辺の道路情報Ｈが取得された場合には、自車両が存在するレーンは、３車線の中の中央車線であると特定することができる。すなわち、図３に示す画像情報Ｇに示される画像中では、自車両の位置である画像の幅方向中央に対して両側に破線の区画線があり、更にその両外側にそれぞれ実線の区画線がある。一方、図４に示す道路情報Ｈによれば、自車両が走行している道路は３車線であり、道路の幅方向両側には実線の区画線の地物情報Ｆが存在し、道路の幅方向中央側には各車線を区切る２本の破線の区画線の地物情報Ｆが存在していることがわかる。したがって、第一レーン判定部１０は、これらの情報を対比することにより、自車両が存在するレーンが３車線の中の中央車線であると特定することができる。また、第一レーン判定部１０は、画像認識部５による画像認識結果に示される区画線の位置情報に基づいて、自車両が区画線を跨いだか否かにより車線変更の有無を判定し、その判定結果に基づく自車レーンの判定処理も行う。本実施形態においては、この第一レーン判定部１０が第一レーン判定手段として機能する。
【００４５】
６−２．進入方位検出部
進入方位検出部１１は、自車両の交差点Ｃへの進入方位Ｉを検出する進入方位検出手段として機能する。また、本実施形態においては、進入方位検出部１１は、交差点Ｃへの自車両の進入を検出する進入検出手段としても機能する。例えば図５に示すように、進入方位検出部１１は、自車両が走行中の道路Ｒ０と交差点Ｃとの境界付近に存在する交差点境界地物ｆｃについての画像認識結果と、道路情報Ｈに含まれる当該交差点境界地物ｆｃの情報とに基づいて、進入方位Ｉを検出する処理を行う。また、進入方位検出部１１は、このような交差点境界地物ｆｃの画像認識がされた際に、自車両が交差点Ｃに進入したことを検出する。ここで、交差点境界地物ｆｃとなる地物としては、例えば、停止線や横断歩道等が含まれる。なお、図５は、交差点境界地物ｆｃが停止線である場合の例を示している。進入方位Ｉの検出に際して、進入方位検出部１１は、具体的には、画像認識部５による画像認識結果に示される交差点境界地物ｆｃと自車両との位置関係に基づいて、交差点境界地物ｆｃの配置方向（例えば、停止線の長辺の絶対方位等）を基準とする自車両の進行方位を演算する。ここで、交差点境界地物ｆｃの実際の配置方向の情報は、道路情報Ｈに含まれる当該交差点境界地物ｆｃの地物情報Ｆから取得することができる。そして、進入方位検出部１１は、このように検出された自車両の進行方向を交差点Ｃへの進入方位Ｉとして検出する。本実施形態においては、進入方位検出部１１は、進入方位Ｉを絶対方位として検出する。例えば、進入方位検出部１１は、真北を０°とした３６０°までの角度で表す値として進入方位Ｉを検出する。
【００４６】
６−３．進路変更判定部
進路変更判定部１２は、交差点Ｃにおける自車両の進路変更の有無を判定する進路変更判定手段として機能する。本実施形態においては、進路変更判定部１２は、自車レーンの進行方向の指定、図示しない方向指示器の動作状況、ナビゲーション装置１により案内中の案内経路等に基づいて、自車両の進路変更の有無、すなわち自車両が交差点Ｃにおいて道なりに直進するか、進路変更（右折又は左折）するかを総合的に判定する。ここで、自車レーンの進行方向の指定の情報は、第一レーン判定部１０により判定された自車レーンと、道路情報Ｈに含まれる自車両が走行中の道路Ｒ０の各レーンの進行方向の指定（右折専用、左折専用、直進専用等）に関する情報とに基づいて取得することができる。そして、進路変更判定部１２は、交差点Ｃへの進入前の自車レーンの進行方向の指定が右折専用又は左折専用である場合には進路変更が有る可能性が高いと判定し、それ以外の場合には進路変更が無い可能性が高いと判定する。また、進路変更判定部１２は、方向指示器が動作状態のまま交差点Ｃに進入した場合には進路変更が有る可能性が高いと判定し、それ以外の場合には進路変更が無い可能性が高いと判定する。また、進路変更判定部１２は、案内中の案内経路が当該交差点Ｃにおいて進路変更する経路となっている場合には進路変更が有る可能性が高いと判定し、それ以外の場合には進路変更が無い可能性が高いと判定する。そして、後述するように、この進路変更判定部１２により、自車両の進路変更が無いと判定された場合には、移動量検出部１３及び第二レーン判定部１４は、直進用の処理を行い、自車両の進路変更が有ると判定された場合には、移動量検出部１３及び第二レーン判定部１４は、進路変更用の処理を行う。
【００４７】
６−３．移動量検出部
移動量検出部１３は、交差点内Ｃにおける進入方位Ｉに直交する方向又は平行な方向の自車両の移動量Ｄを検出する移動量検出手段として機能する。本実施形態においては、移動量検出部１３は、進路変更判定部１２により自車両の進路変更が無いと判定された場合には、交差点内Ｃにおける進入方位Ｉに直交する方向の自車両の移動量Ｄを検出する直進用移動量検出処理を行う。具体的には、直進用移動量検出処理を行う場合、例えば図５及び図７に示すように、移動量検出部１３は、進入方位検出部１１により検出された進入方位Ｉに直交する基準軸Ｘを設定し、当該基準軸Ｘ方向の自車両の移動量Ｄのみを推測航法により検出する。すなわち、移動量検出部１３は、推測航法で得られる情報の中から基準軸Ｘ方向の情報のみを用いて、進入方位Ｉに直交する基準軸Ｘ方向の移動量Ｄを検出する。ここで、推測航法は、方位センサ２４及び距離センサ２５による検出結果に基づいて、自車両が移動した軌跡を検出する公知の航法である。本実施形態においては、この推測航法に係る演算処理は、自車位置情報取得部６により行われる。
【００４８】
一方、移動量検出部１３は、進路変更判定部１２により自車両の進路変更が有ると判定された場合には、交差点内Ｃにおける進入方位Ｉに平行な方向の自車両の移動量Ｄを検出する進路変更用移動量検出処理を行う。具体的には、進路変更用移動量検出処理を行う場合、例えば図９、図１１、及び図１２に示すように、移動量検出部１３は、進入方位検出部１１により検出された進入方位Ｉに平行な基準軸Ｙを設定し、当該基準軸Ｙ方向の自車両の移動量Ｄのみを推測航法により検出する。すなわち、移動量検出部１３は、推測航法で得られる情報の中から基準軸Ｙ方向の情報のみを用いて、進入方位Ｉに平行な基準軸Ｙ方向の移動量Ｄを検出する。
【００４９】
６−４．第二レーン判定部
第二レーン判定部１４は、自車両が交差点Ｃを通過したときに、直進道路Ｒ１（図５参照）又は交差道路Ｒ２（図９参照）における自車レーンを判定する第二レーン判定手段として機能する。本実施形態においては、第二レーン判定部１４は、進路変更判定部１２により自車両の進路変更が無いと判定された場合には、自車両が交差点Ｃを通過したときに、直進道路Ｒ１における自車レーンを判定する直進用第二レーン判定処理を行う。一方、第二レーン判定部１４は、進路変更判定部１２により自車両の進路変更（右折又は左折）が有ると判定された場合には、自車両が交差点Ｃを通過したときに、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する進路変更用第二レーン判定処理を行う。そして、第二レーン判定部１４は、自車レーンの判定結果の情報を、ナビゲーション用演算部９へ出力する。以下に、第二レーン判定部１４による第二レーン判定処理を、直進用第二レーン判定処理と進路変更用第二レーン判定処理とに分けて詳細に説明する。
【００５０】
６−５．直進用第二レーン判定処理
まず、直進用第二レーン判定処理について説明する。第二レーン判定部１４は、直進用第二レーン判定処理を、第一レーン判定部１０により判定された交差点Ｃへの進入前の自車レーンと、データ抽出部７により抽出された自車位置周辺の道路情報Ｈと、移動量検出部１３による直進用移動量検出処理により検出された進入方位Ｉに直交する基準軸Ｘ方向の自車両の移動量Ｄと、に基づいて行う。本実施形態においては、例えば図５に示すように、第二レーン判定部１４は、第一レーン判定部１０により判定された交差点Ｃへの進入前の自車レーン（図５の例では第二レーンＬ２）と、進入方位Ｉと、道路情報Ｈとに基づいて、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄに関して直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定し、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄが、どのレーン範囲に含まれるかに応じて、直進道路Ｒ１における自車レーンを判定する。
【００５１】
このような第二レーン判定部１４による直進用第二レーン判定処理の詳細について、図５〜８に示す具体例に基づいて説明する。これらの図に示される例は、いずれも自車両が走行中の道路Ｒ０から交差点Ｃに進入した後、当該交差点Ｃを挟んで道なり方向に存在する直進道路Ｒ１へ退出した場合の具体例である。そして、図５及び図７は、第二レーン判定部１４による自車レーンの判定処理の内容を、交差点Ｃ内での自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図である。ここで、図５の例は、進入方位Ｉが道路Ｒ０のレーンに平行である場合を示し、図７の例は、進入方位Ｉが道路Ｒ０のレーンに対して所定の角度を有する場合を示している。これらの図５及び図７は、いずれも道路Ｒ０と直進道路Ｒ１とが同一直線状に配置されている場合の例を示している。また、これらの図において、太線矢印は、交差点Ｃへの自車両の進入方位Ｉを示し、破線矢印は、交差点Ｃ内における自車両の実際の移動軌跡を示している。また、自車両が走行中の道路Ｒ０及び直進道路Ｒ１の各レーンは、左側から第一レーンＬ１、第二レーンＬ２、第三レーンＬ３として説明する。図６及び図８は、第二レーン判定部１４により実際に行われる自車レーンの判定処理の内容を示した説明図であり、図６は図５の例に対応し、図８は図７の例に対応している。
【００５２】
まず、図５及び図６に示す具体例について説明する。図５に示す例では、第一レーン判定部１０により判定された交差点Ｃへの進入前の自車レーンは第二レーンＬ２である。また、進入方位検出部１１により検出された進入方位Ｉは、道路Ｒ０及び直進道路Ｒ１の各レーンに平行な方向となっている。そこで、第二レーン判定部１４は、これらの情報と道路情報Ｈに含まれる各道路Ｒ０、Ｒ１のレーン数、レーン幅、各レーンの位置関係等とに基づいて、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄに関する直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を、以下のようにして設定する。まず、第二レーン判定部１４は、道路情報Ｈに基づいて、交差点Ｃへの進入前の自車レーンである第二レーンＬ２の幅方向中央を進入点Ｏとし、この進入点Ｏから進入方位Ｉに平行に延長した直線が直進道路Ｒ１内に入った所の点を基準点Ｏ´として設定する。これにより、道路情報Ｈに基づいて、図５に示すように、基準点Ｏ´と直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３との位置関係を求めることができる。そこで、第二レーン判定部１４は、基準点Ｏ´と直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３との位置関係に基づいて、図６に示すように、基準点Ｏ´を基準とする基準軸Ｘ方向の移動量Ｄに関するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する。
【００５３】
そして、第二レーン判定部１４は、基準点Ｏ´からの基準軸Ｘ方向の移動量Ｄが、設定したレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３のいずれに含まれるかに応じて、直進道路Ｒ１における自車レーンを判定する。図５及び図６に示す例では、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄは、直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３のレーン幅とほぼ同じ長さであり、その移動方向は、自車両の進行方向左側（図５及び図６における左側）である。この場合、図６に示すように、基準点Ｏ´からの基準軸Ｘ方向の移動量Ｄは直進道路Ｒ１の第一レーンＬ１に対応する第一レーン範囲Ａ１に含まれる。したがって、第二レーン判定部１４は、直進道路Ｒ１における自車レーンを第一レーンＬ１と判定する。ここで、図６における基準点Ｏ´から基準軸Ｘ方向に移動量Ｄだけ移動した点Ｐは、図５に示すように、自車両の交差点Ｃからの退出点Ｐに対応する。このような直進用第二レーン判定処理を行うことにより、図６に示すように、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄと各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３との関係に基づいて、交差点Ｃ内での自車両の移動軌跡の全てを検出することなく、直進道路Ｒ１での自車レーンを判定することができるので、レーン判定部８における演算処理負荷を軽減することができる。
【００５４】
次に、図７及び図８に示す具体例について説明する。図７に示す例では、第一レーン判定部１０により判定された交差点Ｃへの進入前の自車レーンは第三レーンＬ３である。また、進入方位検出部１１により検出された進入方位Ｉは、道路Ｒ０及び直進道路Ｒ１の各レーンに対して進行方向左側に所定の角度を有して傾斜した方向となっている。したがって、本例では、上記図５及び図６に示す具体例と比べて、進入方位Ｉの傾斜角度分だけ基準軸Ｘが傾斜している。また、それに伴い、図７に示すように、直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応する各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３も直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対して傾斜して設定されることになる。よって、図８に示すように、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の幅は、各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３のレーン幅に対してやや大きく設定されることになる。本例においても、まず、第二レーン判定部１４は、上記図５及び図６に示す具体例と同様に、基準点Ｏ´を設定する。すなわち、第二レーン判定部１４は、道路情報Ｈに基づいて、交差点Ｃへの進入前の自車レーンである第三レーンＬ３の幅方向中央を進入点Ｏとし、この進入点Ｏから進入方位Ｉに平行に延長した直線が直進道路Ｒ１内に入った所の点を基準点Ｏ´として設定する。本例では、進入方位Ｉが傾斜しているため、基準点Ｏ´は、交差点Ｃへの進入前の自車レーンと同じ第三レーンＬ３とはならず、第二レーンＬ２の右端付近に設定される。そして、第二レーン判定部１４は、基準点Ｏ´と直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３との位置関係に基づいて、図８に示すように、基準点Ｏ´を基準とする基準軸Ｘ方向の移動量Ｄに関するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する。
【００５５】
そして、上記図５及び図６に示す具体例と同様に、第二レーン判定部１４は、基準点Ｏ´からの基準軸Ｘ方向の移動量Ｄが、設定したレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３のいずれに含まれるかに応じて、直進道路Ｒ１における自車レーンを判定する。図７及び図８に示す例では、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄは、直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３のレーン幅の約１．５倍の長さであり、その移動方向は、自車両の進行方向左側（図７及び図８における左側）である。この場合、図８に示すように、基準点Ｏ´からの基準軸Ｘ方向の移動量Ｄは直進道路Ｒ１の第一レーンＬ１に対応する第一レーン範囲Ａ１に含まれる。したがって、第二レーン判定部１４は、直進道路Ｒ１における自車レーンを第一レーンＬ１と判定する。ここで、図８における基準点Ｏ´から基準軸Ｘ方向に移動量Ｄだけ移動した点Ｐは、図７に示すように、自車両の退出点Ｐに対応する。
【００５６】
なお、上記の図５〜８に示す各例では、第二レーン判定部１４が、直進用第二レーン判定処理に際して、直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応して設定された基準軸Ｘ方向の移動量Ｄに関するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３と、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄと、を照らし合わせることにより、直進道路Ｒ１における自車レーンを判定する構成である場合について説明した。しかし、第二レーン判定部１４による直進道路Ｒ１での自車レーンの判定方法はこれに限定されず、以下のような判定方法とすることもできる。すなわち、第二レーン判定部１４は、道路情報Ｈに含まれる直進道路Ｒ１の各レーンのレーン幅の情報と、基準軸Ｘ方向の自車両の移動量Ｄとを比較することにより、交差点Ｃ内で自車両が移動したレーン数を判定する。そして、第二レーン判定部１４は、このように判定された自車両が移動したレーン数と、交差点Ｃへの進入前の自車レーン等とに基づいて、直進道路Ｒ１における自車レーンを判定する。
【００５７】
具体的には、まず、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏからの基準軸Ｘ方向の移動量Ｄと直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３のレーン幅とを比較して交差点Ｃ内で自車両が移動したレーン数及び移動方向を判定する。そして、交差点Ｃへの進入前の自車レーンと、道路情報Ｈに示される道路Ｒ０及び直進道路Ｒ１の各レーンの位置関係とに基づいて、直進道路Ｒ１における自車レーンを判定する。例えば、図５に示す例の場合、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏからの基準軸Ｘ方向の移動量Ｄと直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３のレーン幅とを比較して、左方向に１レーン移動したと判定する。そして、交差点Ｃへの進入前の自車レーンが第二レーンＬ２であるので、第二レーン判定部１４は、直進道路Ｒ１における自車レーンは、第二レーンＬ２から左方向に１レーン移動した第一レーンＬ１であると判定する。なお、この場合、進入方位Ｉが道路Ｒ０及び直進道路Ｒ１の各レーンに平行な方向であるものとして判定を行っているが、進入方位Ｉを考慮したレーン判定を行っても好適である。
【００５８】
６−６．進路変更用第二レーン判定処理
次に、進路変更用第二レーン判定処理について説明する。第二レーン判定部１４は、進路変更用第二レーン判定処理を、データ抽出部７により抽出された自車位置周辺の道路情報Ｈと、移動量検出部１３による進路変更用移動量検出処理により検出された進入方位Ｉに平行な基準軸Ｙ方向の自車両の移動量Ｄと、に基づいて行う。本実施形態においては、例えば図９に示すように、第二レーン判定部１４は、進入方位Ｉと、道路情報Ｈとに基づいて、基準軸Ｙ方向の移動量Ｄに関して交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定し、基準軸Ｙ方向の移動量Ｄが、どのレーン範囲に含まれるかに応じて、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する。
【００５９】
このような第二レーン判定部１４による進路変更用第二レーン判定処理の詳細について、図９〜１３に示す具体例に基づいて説明する。これらの図に示される例は、いずれも自車両が走行中の道路Ｒ０から交差点Ｃに進入した後、当該交差点Ｃで進路変更（右折又は左折）して交差道路Ｒ２へ退出した場合の具体例である。そして、図９、図１１及び図１２は、第二レーン判定部１４による自車レーンの判定処理の内容を、交差点Ｃ内での自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図である。ここで、図９の例は、交差点Ｃで左折する場合であって進入方位Ｉが道路Ｒ０のレーンに平行である場合を示し、図１１の例は、交差点Ｃで左折する場合であって進入方位Ｉが道路Ｒ０のレーンに対して所定の角度を有する場合を示し、図１２の例は、交差点Ｃで右折する場合であって進入方位Ｉが道路Ｒ０のレーンに平行である場合を示している。これらの図９、図１１及び図１２は、いずれも道路Ｒ０と交差道路Ｒ２とが直交するように配置されている場合の例を示している。また、これらの図において、太線矢印は、交差点Ｃへの自車両の進入方位Ｉを示し、破線矢印は、交差点Ｃ内における自車両の実際の移動軌跡を示している。また、自車両が走行中の道路Ｒ０及び交差道路Ｒ２の各レーンは、左側から第一レーンＬ１、第二レーンＬ２、第三レーンＬ３（但し、道路Ｒ０は第三レーンＬ３を有しない）として説明する。図１０及び図１３は、第二レーン判定部１４により実際に行われる自車レーンの判定処理の内容を示した説明図であり、図１０は図９の例に対応し、図１３は図１２の例に対応している。
【００６０】
まず、図９及び図１０に示す具体例について説明する。図９に示す例では、進入方位検出部１１により検出された進入方位Ｉは、道路Ｒ０の各レーンに平行な方向であって交差道路Ｒ２の各レーンに直交する方向となっている。また、第一レーン判定部１０により判定された交差点Ｃへの進入前の自車レーンは左折専用レーンである第一レーンＬ１であり、進路変更判定部１２により、自車両は交差点Ｃにおいて左折すると判定されている。そこで、第二レーン判定部１４は、これらの情報と道路情報Ｈに含まれる交差道路Ｒ２のレーン数及びレーン幅、並びに道路Ｒ０及び交差道路Ｒ２の各レーンの位置関係等とに基づいて、基準軸Ｙ方向の移動量Ｄに関する交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を、以下のようにして設定する。すなわち、第二レーン判定部１４は、道路情報Ｈに基づいて、図９に示すように、自車両の交差点Ｃへの進入点Ｏと交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３との位置関係を求めることができる。そこで、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏと交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３との位置関係に基づいて、図１０に示すように、進入点Ｏを基準とする基準軸Ｙ方向の移動量Ｄに関するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する。
【００６１】
そして、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏからの基準軸Ｙ方向の移動量Ｄが、設定したレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３のいずれに含まれるかに応じて、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する。本例では、図１０に示すように、進入点Ｏからの基準軸Ｙ方向の移動量Ｄは交差道路Ｒ２の第二レーンＬ２に対応する第二レーン範囲Ａ２に含まれる。したがって、第二レーン判定部１４は、交差道路Ｒ２における自車レーンを第二レーンＬ２と判定する。ここで、図１０における進入点Ｏから基準軸Ｙ方向に移動量Ｄだけ移動した点Ｐは、図９に示すように、自車両の交差点Ｃからの退出点Ｐに対応する。このような進路変更用第二レーン判定処理を行うことにより、図１０に示すように、基準軸Ｙ方向の移動量Ｄと各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３との関係に基づいて、交差点Ｃ内での自車両の移動軌跡の全てを検出することなく、交差道路Ｒ２での自車レーンを判定することができるので、レーン判定部８における演算処理負荷を軽減することができる。
【００６２】
次に、図１１に示す具体例について説明する。なお、第二レーン判定部１４により実際に行われる自車レーンの判定処理の内容を示した説明図であって、図１１の例に対応する図は、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の幅がやや大きく設定される以外は図１０とほぼ同様の図となるため、図１０を用いて以下の説明を行う。図１１に示す例では、進入方位検出部１１により検出された進入方位Ｉは、道路Ｒ０の各レーンに対して進行方向左側に所定の角度を有して傾斜した方向となっている。したがって、本例では、上記図９に示す具体例と比べて、進入方位Ｉの傾斜角度分だけ基準軸Ｙが傾斜している。また、それに伴い、図１１に示すように、交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応する各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３も交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対して傾斜して設定されることになる。よって、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の幅は、各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３のレーン幅に対してやや大きく設定されることになる。本例においても、まず、第二レーン判定部１４は、上記図９に示す具体例と同様に、進入点Ｏと交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３との位置関係に基づいて、図１０に示すように、進入点Ｏを基準とする基準軸Ｙ方向の移動量Ｄに関するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する。
【００６３】
そして、上記図９に示す具体例と同様に、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏからの基準軸Ｙ方向の移動量Ｄが、設定したレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３のいずれに含まれるかに応じて、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する。本例では、図１０に示すように、進入点Ｏからの基準軸Ｙ方向の移動量Ｄは交差道路Ｒ２の第二レーンＬ２に対応する第二レーン範囲Ａ２に含まれる。したがって、第二レーン判定部１４は、交差道路Ｒ２における自車レーンを第二レーンＬ２と判定する。ここで、図１０における進入点Ｏから基準軸Ｙ方向に移動量Ｄだけ移動した点Ｐは、図１１に示すように、自車両の退出点Ｐに対応する。
【００６４】
次に、図１２及び図１３に示す具体例について説明する。図１２に示す例では、進入方位検出部１１により検出された進入方位Ｉは、道路Ｒ０の各レーンに平行な方向であって交差道路Ｒ２の各レーンに直交する方向となっている。また、第一レーン判定部１０により判定された交差点Ｃへの進入前の自車レーンは右折専用レーンである第二レーンＬ２であり、進路変更判定部１２により、自車両は交差点Ｃにおいて右折すると判定されている。本例においても、上記図９及び図１０に示す具体例と同様に、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏと交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３との位置関係に基づいて、図１３に示すように、進入点Ｏを基準とする基準軸Ｙ方向の移動量Ｄに関するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する。そして、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏからの基準軸Ｙ方向の移動量Ｄが、設定したレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３のいずれに含まれるかに応じて、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する。本例では、図１３に示すように、進入点Ｏからの基準軸Ｙ方向の移動量Ｄは交差道路Ｒ２の第一レーンＬ１に対応する第一レーン範囲Ａ１に含まれる。したがって、第二レーン判定部１４は、交差道路Ｒ２における自車レーンを第一レーンＬ１と判定する。ここで、図１３における進入点Ｏから基準軸Ｙ方向に移動量Ｄだけ移動した点Ｐは、図１２に示すように、自車両の交差点Ｃからの退出点Ｐに対応する。
【００６５】
なお、上記の図９〜１３に示す各例では、第二レーン判定部１４が、進路変更用第二レーン判定処理に際して、交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応して設定された基準軸Ｙ方向の移動量Ｄに関するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３と、基準軸Ｙ方向の移動量Ｄと、を照らし合わせることにより、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する構成である場合について説明した。しかし、第二レーン判定部１４による交差道路Ｒ２での自車レーンの判定方法はこれに限定されず、以下のような判定方法とすることもできる。すなわち、第二レーン判定部１４は、道路情報Ｈに基づいて、自車両の交差点Ｃへの進入点Ｏから最も近い交差道路Ｒ２のレーンまでの移動量に相当する基準移動量Ｄｂ（図９及び図１２参照）に対して、基準軸Ｙ方向の自車両の移動量Ｄの当該基準移動量Ｄｂを超えた部分と、道路情報Ｈに含まれる交差道路Ｒ２の各レーンのレーン幅とを比較することにより、交差点Ｃ内で自車両が移動したレーン数を判定する。そして、第二レーン判定部１４は、このように判定された自車両が移動したレーン数に基づいて、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する。
【００６６】
具体的には、まず、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏから最も近い交差道路Ｒ２のレーンまでの移動量に相当する基準移動量Ｄｂを求める。例えば、図９に示す例（左折）の場合、進入点Ｏから最も近い交差道路Ｒ２のレーンは第一レーンＬ１であり、図１２に示す例（右折）の場合、進入点Ｏから最も近い交差道路Ｒ２のレーンは第三レーンＬ３である。そして、基準移動量Ｄｂは、進入点Ｏからこれらのレーンの幅方向中央までの基準軸Ｙに平行な方向の長さとして求められる。そして、第二レーン判定部１４は、基準軸Ｙ方向の自車両の移動量Ｄの当該基準移動量Ｄｂを超えた部分と、交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３のレーン幅とを比較して交差点Ｃ内で自車両が移動したレーン数を判定する。そして、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏから最も近い交差道路Ｒ２のレーンに対して、交差点Ｃ内で自車両が移動したレーン数だけ自車両の進行方向奥側のレーンを、交差道路Ｒ２における自車レーンと判定する。例えば、図９に示す例の場合、第二レーン判定部１４は、交差点Ｃ内で自車両が１レーン移動したと判定する。そして、進入点Ｏから最も近い交差道路Ｒ２のレーンは第一レーンＬ１であるので、第二レーン判定部１４は、交差道路Ｒ２における自車レーンは、第一レーンＬ１から自車両の進行方向奥側に１レーン移動した第二レーンＬ２であると判定する。また、例えば、図１２に示す例の場合、第二レーン判定部１４は、交差点Ｃ内で自車両が２レーン移動したと判定する。そして、進入点Ｏから最も近い交差道路Ｒ２のレーンは第三レーンＬ３であるので、第二レーン判定部１４は、交差道路Ｒ２における自車レーンは、第三レーンＬ３から自車両の進行方向奥側に２レーン移動した第一レーンＬ１であると判定する。
【００６７】
７．ナビゲーション用演算部
ナビゲーション用演算部９は、自車位置表示、出発地から目的地までの経路探索、目的地までの進路案内、目的地検索等のナビゲーション機能を実行するためにアプリケーションプログラム１５に従って動作する演算処理手段である。例えば、ナビゲーション用演算部９は、アプリケーションプログラム１５に従い、データ抽出部７により地図データベース２２から自車両周辺の地図情報Ｍを取得して表示装置２６に地図の画像を表示するとともに、当該地図の画像上に、自車位置情報に基づいて自車位置マークを重ね合わせて表示する処理を行う。また、ナビゲーション用演算部９は、アプリケーションプログラム１５に従い、公知の方法により計算された出発地から目的地までの経路と自車位置情報とに基づいて、表示装置２６及び音声出力装置２７の一方又は双方を用いて進路案内を行う。また、この際、アプリケーションプログラム１５は、レーン判定部８により判定された自車レーンの情報を参照し、自車位置表示、経路探索、及び進路案内等のナビゲーション動作を行う。具体的には、例えば、表示装置２６に判定された自車レーンを表示し、自車レーンに応じて無理な車線変更が必要になる進路案内を中止する等の動作を行う。本実施形態においては、ナビゲーション用演算部９、表示装置２６及び音声出力装置２７が、本発明における案内情報出力手段２８として機能する。なお、図示は省略するが、ナビゲーション用演算部９は、この他にも、リモートコントローラや表示装置２６と一体的に設けられたタッチパネルなどのユーザインタフェース等、ナビゲーション装置として必要な公知の各種構成に接続されている。
【００６８】
８．レーン判定方法
次に、本実施形態に係るレーン判定装置２を含むナビゲーション装置１において実行される、レーン判定方法について説明する。図１４は、本実施形態に係るレーン判定方法の全体処理順序を示すフローチャートであり、図１５は、本実施形態に係る第二レーン判定処理の詳細な処理順序を示すフローチャートである。
【００６９】
図１４に示すように、自車レーンの判定に際して、ナビゲーション装置１では、まず、画像情報取得部４により、撮像装置２１が撮像した自車位置周辺の画像情報Ｇを取得する（ステップ＃０１）。次に、自車位置情報取得部６により自車位置情報を取得する（ステップ＃０２）。そして、このステップ＃０２で取得した自車位置情報に基づいて、データ抽出部７により、自車位置周辺の道路情報Ｈを地図データベース２２から抽出して取得する（ステップ＃０３）。その後、レーン判定部８の第一レーン判定部１０により、第一レーン判定処理を行う（ステップ＃０４）。ここで、第一レーン判定部１０による第一レーン判定処理は、上記のとおり、交差点Ｃ（図５参照）内及び交差点Ｃの通過直後以外の領域において行う自車レーンの判定である。この第一レーン判定部１０による第一レーン判定処理の内容については既に説明したのでここでは省略する。そして、レーン判定部８の進入方位検出部１１により、自車両が交差点Ｃに進入したか否かの判定を行う（ステップ＃０５）。この判定は、上記のとおり、交差点境界地物ｆｃの画像認識結果に基づいて行う。そして、自車両が交差点Ｃに進入したと判定されるまでは（ステップ＃０５：Ｎｏ）、第一レーン判定部１０による第一レーン判定処理を継続して行う（ステップ＃０４）。
【００７０】
一方、自車両が交差点Ｃに進入したと判定された場合には（ステップ＃０５：Ｙｅｓ）、次に、レーン判定部８の進路変更判定部１２により、交差点Ｃにおける自車両の進路変更の有無の判定を行う（ステップ＃０６）。この判定は、上記のとおり、自車レーンの進行方向の指定、方向指示器の動作状況、ナビゲーション装置１により案内中の案内経路等に基づいて総合的に行われる。そして、自車両が交差点Ｃにおいて道なりに直進すると判定された場合には（ステップ＃０６：Ｎｏ）、第二レーン判定部１４により直進用第二レーン判定処理を行う（ステップ＃０７）。一方、自車両が交差点Ｃにおいて進路変更（右折又は左折）すると判定された場合には（ステップ＃０６：Ｙｅｓ）、第二レーン判定部１４により進路変更用二レーン判定処理を行う（ステップ＃０８）。以上で、レーン判定方法の全体処理を終了する。
【００７１】
次に、ステップ＃０７の直進用第二レーン判定処理、及びステップ＃０８の進路変更用二レーン判定処理の詳細な処理順序について説明する。これらの２種類の第二レーン判定処理の処理順序は、共に図１５に示すような処理順序となる。ここでは、まず、ステップ＃０７の直進用第二レーン判定処理の詳細について説明する。図１５に示すように、直進用第二レーン判定処理に際して、ナビゲーション装置１では、まず、レーン判定部８の進入方位検出部１１により、自車両の交差点Ｃへの進入方位Ｉ（図５参照）を検出する（ステップ＃１１）。上記のとおり、進入方位Ｉの検出は、交差点境界地物ｆｃについての画像認識結果と、道路情報Ｈに含まれる当該交差点境界地物ｆｃの情報とに基づいて行う。そして、移動量検出部１３により、交差点内Ｃにおける進入方位Ｉに直交する方向の自車両の移動量Ｄ（図５参照）を検出する（ステップ＃１２）。この際、移動量検出部１３は、進入方位Ｉに直交する方向に設定した基準軸Ｘ方向の自車両の移動量Ｄを推測航法により検出する。そして、自車両が交差点Ｃを通過するまでは（ステップ＃１３：Ｎｏ）、移動量検出部１３による移動量Ｄの検出処理を継続する（ステップ＃１２）。ここで、自車両が交差点Ｃを通過したか否かは、例えば、自車位置情報取得部６により取得される自車位置情報に示される自車両の位置が交差点Ｃを通過したか否か等に基づいて判定する。
【００７２】
その後、自車両が交差点Ｃを通過した際には（ステップ＃１３：Ｙｅｓ）、第二レーン判定部１４により、直進道路Ｒ１（図５参照）の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する。この際、第二レーン判定部１４は、例えば図５に示すように、図１４のステップ＃０４で判定された交差点Ｃへの進入前の自車レーン（図５の例では第二レーンＬ２）と、ステップ＃１１で検出された進入方位Ｉと、図１４のステップ＃０３で取得された道路情報Ｈとに基づいて、進入方位Ｉに直交する基準軸Ｘ方向の移動量Ｄに関して直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する（ステップ＃１４）。その後、第二レーン判定部１４は、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄが、設定した各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３のいずれに含まれるかに応じて、直進道路Ｒ１における自車レーンを判定する（ステップ＃１５）。この際の第二レーン判定部１４による自車レーンの判定方法については既に説明したので、ここでは説明を省略する。以上でステップ＃０７の直進用第二レーン判定処理を終了する。
【００７３】
次に、ステップ＃０８の進路変更用二レーン判定処理の詳細について説明する。図１５に示すように、進路変更用第二レーン判定処理に際して、ナビゲーション装置１では、まず、レーン判定部８の進入方位検出部１１により、自車両の交差点Ｃへの進入方位Ｉ（図９参照）を検出する（ステップ＃１１）。上記のとおり、進入方位Ｉの検出は、交差点境界地物ｆｃについての画像認識結果と、道路情報Ｈに含まれる当該交差点境界地物ｆｃの情報とに基づいて行う。そして、移動量検出部１３により、交差点内Ｃにおける進入方位Ｉに平行な方向の自車両の移動量Ｄ（図９参照）を検出する（ステップ＃１２）。この際、移動量検出部１３は、進入方位Ｉに平行な方向に設定した基準軸Ｙ方向の自車両の移動量Ｄを推測航法により検出する。そして、自車両が交差点Ｃを通過するまでは（ステップ＃１３：Ｎｏ）、移動量検出部１３による移動量Ｄの検出処理を継続する（ステップ＃１２）。ここで、自車両が交差点Ｃを通過したか否かは、例えば、自車位置情報取得部６により取得される自車位置情報に示される自車両の位置が交差点Ｃを通過したか否か、或いは推測航法により自車両が直進状態となったことが検出されたか否か等に基づいて判定する。
【００７４】
その後、自車両が交差点Ｃを通過した際には（ステップ＃１３：Ｙｅｓ）、第二レーン判定部１４により、交差道路Ｒ２（図９参照）の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する。この際、第二レーン判定部１４は、例えば図９に示すように、ステップ＃１１で検出された進入方位Ｉと、図１４のステップ＃０３で取得された道路情報Ｈとに基づいて、進入方位Ｉに平行な基準軸Ｙ方向の移動量Ｄに関して交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する（ステップ＃１４）。その後、第二レーン判定部１４は、基準軸Ｙ方向の移動量Ｄが、設定した各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３のいずれに含まれるかに応じて、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する（ステップ＃１５）。この際の第二レーン判定部１４による自車レーンの判定方法については既に説明したので、ここでは説明を省略する。以上でステップ＃０８の進路変更用第二レーン判定処理を終了する。
【００７５】
９．その他の実施形態
（１）上記の実施形態では、第二レーン判定部１４は、直進用第二レーン判定処理において、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄに関して直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定するに際し、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３が互いに隙間無く接するように設定する場合の例について説明した。しかし、第二レーン判定部１４によるレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の設定方法はこれに限定されない。例えば、図１６及び図１７に示すように、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３が、互いに隣接するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３との間に境界領域Ｔ１、Ｔ２を設定することも本発明の好適な実施形態の一つである。ここでは、各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３間のレーン境界線（各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３を区切る区画線の中心線）からレーン幅方向両側に等間隔ずつ離れた位置に各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の境界を設定し、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の隙間の領域をそれぞれ境界領域Ｔ１、Ｔ２としている。そして、第二レーン判定部１４は、基準点Ｏ´からの基準軸Ｘ方向の移動量Ｄ（退出点Ｐ）が、境界領域Ｔ１、Ｔ２内に含まれる場合には、当該境界領域Ｔ１、Ｔ２の両側に隣接する２つのレーン範囲Ａ１及びＡ２、又はＡ２及びＡ３のそれぞれに対応する２つのレーンＬ１及びＬ２、又はＬ２及びＬ３の双方に自車レーンの可能性があると判定する。例えば、図１６及び図１７に示すように、基準点Ｏ´からの基準軸Ｘ方向の移動量Ｄが、境界領域Ｔ１内に含まれる場合には、第一レーン範囲Ａ１に対応する第一レーンＬ１及び第二レーン範囲Ａ２に対応する第二レーンＬ２の双方に自車レーンの可能性があると判定する。この場合、第二レーン判定部１４は、例えば、自車レーンの判定結果の情報として、第一レーンＬ１の可能性が５０％であり、第二レーンＬ２の可能性が５０％である旨の情報を、ナビゲーション用演算部９へ出力すると好適である。
【００７６】
（２）上記の実施形態では、第二レーン判定部１４は、進路変更用第二レーン判定処理において、基準軸Ｙ方向の移動量Ｄに関して交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定するに際し、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３が互いに隙間無く接するように設定する場合の例について説明した。しかし、第二レーン判定部１４によるレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の設定方法はこれに限定されない。例えば、図１８及び図１９に示すように、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３が、互いに隣接するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３との間に境界領域Ｔ１、Ｔ２を設定することも本発明の好適な実施形態の一つである。ここでは、各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３間のレーン境界線（各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３を区切る区画線の中心線）からレーン幅方向両側に等間隔ずつ離れた位置に各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の境界を設定し、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の隙間の領域をそれぞれ境界領域Ｔ１、Ｔ２としている。そして、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏからの基準軸Ｙ方向の移動量Ｄ（退出点Ｐ）が、境界領域Ｔ１、Ｔ２内に含まれる場合には、当該境界領域Ｔ１、Ｔ２の両側に隣接する２つのレーン範囲Ａ１及びＡ２、又はＡ２及びＡ３のそれぞれに対応する２つのレーンＬ１及びＬ２、又はＬ２及びＬ３の双方に自車レーンの可能性があると判定する。例えば、図１８及び図１９に示すように、進入点Ｏからの基準軸Ｙ方向の移動量Ｄが、境界領域Ｔ２内に含まれる場合には、第二レーン範囲Ａ２に対応する第二レーンＬ２及び第三レーン範囲Ａ３に対応する第三レーンＬ３の双方に自車レーンの可能性があると判定する。この場合、第二レーン判定部１４は、例えば、自車レーンの判定結果の情報として、第二レーンＬ２の可能性が５０％であり、第三レーンＬ３の可能性が５０％である旨の情報を、ナビゲーション用演算部９へ出力すると好適である。
【００７７】
（３）上記の実施形態では、レーン判定部８の移動量検出部１３及び第二レーン判定部１４が、進路変更判定部１２による自車両の進路変更の有無の判定結果に基づいて、直進用の処理（直進用移動量検出処理及び直進用第二レーン判定処理）と、進路変更用の処理（進路変更用移動量検出処理及び進路変更用第二レーン判定処理）とのいずれか一方を行う構成とする場合の例について説明した。しかし、本発明の適用範囲はこのような実施形態に限定されない。したがって、例えば、レーン判定部８が進路変更判定部１２を備えず、移動量検出部１３及び第二レーン判定部１４が、全ての交差点Ｃにおいて直進用の処理と進路変更用の処理の両方を行う構成とすることも本発明の好適な実施形態の一つである。
【００７８】
（４）上記の実施形態では、第一レーン判定部１０が、画像認識部５による地物の画像認識結果と、データ抽出部７により取得される道路情報Ｈに含まれる自車両の周辺の地物の地物情報Ｆとに基づいて自車レーンの判定を行う場合を例として説明した。しかし、第一レーン判定部による自車レーンの判定方法はこれに限定されない。例えば、上記の実施形態に係る自車レーンの判定方法に加えて、或いはそれとは別に、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム）からの情報、具体的には道路の各レーン上に設けられた発信器からの光ビーコン等からの情報により、第一レーン判定部１０が自車レーンの判定を行う構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００７９】
（５）上記の実施形態に係る各具体例では、自車両が走行中の道路Ｒ０、直進道路Ｒ１、及び交差道路Ｒ２のレーン数が、それぞれ２レーン又は３レーンの場合を例として説明を行った。しかし、本発明は、各道路Ｒ０〜Ｒ２のレーン数がこれ以外の場合であっても、同様に適用することが可能である。
【００８０】
（６）上記の各実施形態では、レーン判定装置２を含むナビゲーション装置１の全ての構成が自車両に搭載される場合を例として説明した。しかし、本発明の適用範囲はこのような構成に限定されるものではない。すなわち、例えば、撮像装置２１を除く一部の構成が、インターネット等の通信ネットワークを介して接続された状態で自車両の外に設置されており、ネットワークを介して情報や信号の送受信を行うことにより、レーン判定装置２及びナビゲーション装置１を構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８１】
（７）上記の各実施形態では、レーン判定装置２を、ナビゲーション装置１に利用する場合の例について説明した。しかし、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、レーン判定装置２を車両の走行制御装置等の他の用途に利用することも当然に可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、車両に搭載されるレーン判定装置、及びそれを用いたナビゲーション装置や車両制御装置等として好適に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施形態に係るレーン判定装置を含むナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図
【図２】地図データベースに格納されている地図情報及び道路情報の構成の例を示す説明図
【図３】画像情報取得部により取得された画像情報の一例を示す図
【図４】データ抽出部により取得された自車両周辺の道路情報の一例を示す図
【図５】直進用第二レーン判定処理の内容を自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図
【図６】第二レーン判定部により実際に行われる直進用第二レーン判定処理の内容を示した説明図
【図７】直進用第二レーン判定処理の内容を自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図
【図８】第二レーン判定部により実際に行われる直進用第二レーン判定処理の内容を示した説明図
【図９】進路変更用第二レーン判定処理の内容を自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図
【図１０】第二レーン判定部により実際に行われる進路変更用第二レーン判定処理の内容を示した説明図
【図１１】進路変更用第二レーン判定処理の内容を自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図
【図１２】進路変更用第二レーン判定処理の内容を自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図
【図１３】第二レーン判定部により実際に行われる進路変更用第二レーン判定処理の内容を示した説明図
【図１４】本発明の実施形態に係るレーン判定方法の全体処理順序を示すフローチャート
【図１５】本発明の実施形態に係る第二レーン判定処理の詳細な処理順序を示すフローチャート
【図１６】直進用第二レーン判定処理の内容を自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図
【図１７】第二レーン判定部により実際に行われる直進用第二レーン判定処理の内容を示した説明図
【図１８】進路変更用第二レーン判定処理の内容を自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図
【図１９】第二レーン判定部により実際に行われる進路変更用第二レーン判定処理の内容を示した説明図
【符号の説明】
【００８４】
１：ナビゲーション装置
２：レーン判定装置
４：画像情報取得部（画像情報取得手段）
５：画像認識部（画像認識手段）
６：自車位置情報取得部（自車位置情報取得手段）
７：データ抽出部（道路情報取得手段）
８：レーン判定部
１０：第一レーン判定部（第一レーン判定手段）
１１：進入方位検出部（進入方位検出手段）
１２：進路変更判定部（進路変更判定手段）
１３：移動量検出部（移動量検出手段）
１４：第二レーン判定部（第二レーン判定手段）
１５：アプリケーションプログラム
２２：地図データベース
２８：案内情報出力手段
Ｈ：道路情報
Ｍ：地図情報
Ｆ：地物情報
Ｇ：画像情報
Ｉ：進入方位
Ｄ：移動量
ｆｃ：交差点境界地物
Ｘ：進入方位に直交する基準軸
Ｙ：進入方位に平行な基準軸
Ｏ：進入点
Ｐ：退出点
Ｏ´：基準点
Ｃ：交差点
Ｒ０：自車両が走行中の道路
Ｒ１：直進道路
Ｒ２：交差道路
Ｌ１〜Ｌ３：レーン
Ａ１〜Ａ３：レーン範囲
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両が走行中の道路のレーンを判定するためのレーン判定装置及びレーン判定方法、並びにそれを用いたナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ナビゲーション装置において経路案内を適切に行うこと等を目的として、道路に設けられた区画線の画像認識等に基づき、自車両が走行中の道路の複数レーンの中から自車レーンを判定するレーン判定装置が知られている（例えば、下記の特許文献１及び２参照）。また、交差点内には区画線が設けられておらず、画像認識に基づく自車レーンの判定が困難であることから、交差点の通過直後に適切な自車レーンの判定を行うためのレーン判定装置の技術も知られている（例えば、下記の特許文献２参照）。
【０００３】
このようなレーン判定装置に関して、例えば、下記の特許文献２には、推測軌跡を含む現在地情報を管理する現在地情報管理手段と、現在地情報に基づき進入する交差点の情報を取得して交差点ポリゴンを生成する交差点ポリゴン生成手段と、現在地が交差点に進入したことを条件に交差点ポリゴン生成手段により生成された交差点ポリゴンに推測軌跡を上書きして交差点からの退出点を特定する交差点退出点特定手段と、交差点退出点特定手段により特定された交差点の退出点と該交差点に接続する道路のレーン情報との照合により退出道路のレーンを判定するレーン判定手段とを備えた構成が開示されている。以上のような構成により、このレーン判定装置は、交差点からの退出と同時に退出道路におけるレーン判定を行うことができ、迅速に経路の認識や案内を行うことが可能となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０５８９８号公報
【特許文献２】特開２００６−１６２４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のようなレーン判定装置では、生成した交差点ポリゴンに対して、推測航法により得られる推測軌跡を上書きし、交差点からの退出点を特定する構成となっている。このため、交差点内での自車両の推測軌跡を完全に取得することが必要であり、そのための演算処理負荷が大きいものとなる。また、上記のような交差点ポリゴンの生成のためには、交差点全体の形状を含む詳細な交差点情報をデータベース化して備えておくことが必要となるため、データベースのデータ量が大きくなるとともに、データベース作成のためのコストも高くなる。
【０００６】
また、交差点における車両の進行方向は、直進と、右折及び左折を含む進路変更とに大きく分けられる。そして、交差点を通過後の自車レーンの判定処理を、自車両が直進する場合と進路変更する場合とに分けることで、その判定処理のための演算処理負荷を軽減することが可能であると考えられる。一方、交差点で直進するか、或いは進路変更するかは、自車レーンの進行方向の指定（右折専用、左折専用、直進専用等）や、方向指示器の動作状況等から予測することが可能である。したがって、自車両が交差点で進路変更すると予想される場合には、それに合わせて進路変更用の自車レーンの認識処理を行うことが望ましい。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、交差点で進路変更する場合において、交差点の通過直後に正確なレーン判定を行うことを可能としつつ、そのようなレーン判定のための演算処理負荷を軽減し、必要なデータベースのデータ量を抑えることが可能なレーン判定装置及びレーン判定方法、並びにそれを用いたナビゲーション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係るレーン判定装置の特徴構成は、自車両が走行中の道路のレーンである自車レーンを判定する第一レーン判定手段と、自車両が走行中の道路に対して交差点を有して交差する交差道路のレーン数及びレーン幅の情報を含む道路情報を取得する道路情報取得手段と、自車両の前記交差点への進入方位を検出する進入方位検出手段と、前記交差点内における前記進入方位に平行な方向の自車両の移動量を検出する移動量検出手段と、自車両が前記交差点を通過したときに、前記道路情報と、前記移動量とに基づいて、前記交差道路における自車レーンを判定する第二レーン判定手段と、を備える点にある。
【０００９】
なお、本願において、「交差道路」は、自車両が走行中の道路に対して交差点を有して交差する道路を全て含む概念として用いている。また、この交差点には、十字路又はＴ字路を構成する交差点のほか、５本以上の道路が交差する交差点も含まれる。
【００１０】
この特徴構成によれば、自車両が交差点で進路変更する場合に、自車両の交差点への進入方位と、当該進入方位に平行な方向の自車両の移動量とを検出し、当該移動量と、道路情報とを照らし合わせるだけの比較的簡略な処理により、交差点の通過直後にも正確なレーン判定を行うことが可能となる。したがって、交差点の通過直後のレーン判定のための演算処理負荷を軽減することができる。また、道路情報としてレーン数及びレーン幅等のレーン情報を取得すれば第二レーン判定手段による自車レーンの判定を行うことができるので、道路情報の取得のために、交差点全体の形状を含む詳細な交差点情報をデータベース化して備えておく必要がない。したがって、道路情報取得手段により取得する道路情報を格納するためのデータベースのデータ量を少なく抑えることが可能となる。
【００１１】
ここで、前記第二レーン判定手段は、前記道路情報に基づいて、自車両の前記交差点への進入点から最も近い前記交差道路のレーンまでの前記移動量に相当する基準移動量に対して、前記移動量の前記基準移動量を超えた部分と前記道路情報に含まれるレーン幅とを比較して、前記交差点内で自車両が移動したレーン数を判定する構成とすると好適である。
【００１２】
このように構成すれば、自車両が交差点で進路変更する場合において、前記道路情報に含まれるレーン幅と、前記道路情報に基づく前記基準移動量と、前記移動量とに基づいて、交差点内で自車両が移動したレーン数を適切に判定することができる。
【００１３】
また、前記第二レーン判定手段は、前記進入方位と前記道路情報とに基づいて、前記移動量に関して前記交差道路の各レーンに対応するレーン範囲を設定し、前記移動量がどのレーン範囲に含まれるかに応じて、前記交差道路における自車レーンを判定する構成とすると好適である。
【００１４】
このように構成すれば、自車両が交差点で進路変更する場合において、交差点の通過直後の自車レーンを適切に判定することができる。
【００１５】
また、自車位置情報を取得する自車位置情報取得手段を更に備え、前記道路情報取得手段は、前記自車位置情報に基づいて、自車両の周辺の前記道路情報を所定の地図データベースから取得する構成とすると好適である。
【００１６】
このように構成すれば、自車両が走行中の道路や当該道路に対して交差点を有して交差する交差道路等についての道路情報を適切に取得することができる。
【００１７】
また、自車両の周辺の画像情報を取得する画像情報取得手段と、前記画像情報に含まれる地物の画像認識処理を行う画像認識手段と、を更に備え、前記第一レーン判定手段は、前記画像認識手段による画像認識結果と前記道路情報に含まれる自車両の周辺の地物の情報とに基づいて前記自車レーンを判定する構成とすると好適である。
【００１８】
このように構成すれば、例えば、道路面に設けられている区画線や進行方向表示等を含む道路標示等の地物の画像認識結果と、道路情報取得手段により取得した道路情報に含まれる自車両の周辺の地物の情報とに基づいて、交差点への進入前の自車レーンを適切に判定することができる。
【００１９】
また、前記進入方位検出手段は、自車両が走行中の道路と前記交差点との境界付近に存在する交差点境界地物についての前記画像認識結果と、前記道路情報に含まれる当該交差点境界地物の情報とに基づいて、前記進入方位を検出する構成とすると好適である。
【００２０】
このように構成すれば、画像情報取得手段により取得した画像情報に対する画像認識結果に基づいて、交差点への進入方位を適切に検出することができる。
【００２１】
また、前記移動量検出手段は、前記進入方位に平行な基準軸を設定し、当該基準軸方向の自車両の移動量を推測航法により検出する構成とすると好適である。
【００２２】
このように構成すれば、交差点内における進入方位に平行な方向の自車両の移動量を適切に検出することができる。
【００２３】
また、前記交差点における自車両の進路変更の有無を判定する進路変更判定手段を更に備え、前記進路変更判定手段により自車両の進路変更が有ると判定された場合に、前記第二レーン判定手段による前記交差道路における自車レーンの判定を行う構成とすると好適である。
【００２４】
このように構成すれば、自車両が交差点で進路変更する可能性が高い場合にのみ、交差道路における自車レーンの判定を行う構成とすることができる。したがって、無駄な演算処理を少なくすることができ、交差点の通過直後のレーン判定のための演算処理負荷を更に軽減することができる。
【００２５】
本発明に係るナビゲーション装置の特徴構成は、上記の各構成を備えたレーン判定装置と、前記道路情報を含む地図情報が格納された地図データベースと、前記地図情報及び前記レーン判定装置により判定された自車レーンの情報を参照して動作するアプリケーションプログラムと、前記アプリケーションプログラムに従って動作して案内情報を出力する案内情報出力手段と、を備える点にある。
【００２６】
この特徴構成によれば、交差点を通過直後であっても、レーン判定装置により判定された自車レーンの情報を考慮して、適切に経路探索や進路案内等の案内を行うことが可能となる。
【００２７】
本発明に係るレーン判定方法の特徴構成は、自車両が走行中の道路のレーンである自車レーンを判定する第一レーン判定ステップと、自車両が走行中の道路に対して交差点を有して交差する交差道路のレーン数及びレーン幅の情報を含む道路情報を取得する道路情報取得ステップと、自車両の前記交差点への進入方位を検出する進入方位検出ステップと、前記交差点内における前記進入方位に平行な方向の自車両の移動量を検出する移動量検出ステップと、自車両が前記交差点を通過したときに、前記道路情報と、前記移動量とに基づいて、前記交差道路における自車レーンを判定する第二レーン判定ステップと、を備える点にある。
【００２８】
この特徴構成によれば、自車両が交差点で進路変更する場合に、自車両の交差点への進入方位と、当該進入方位に平行な方向の自車両の移動量とを検出し、当該移動量と、道路情報とを照らし合わせるだけの比較的簡略な処理により、交差点の通過直後にも正確なレーン判定を行うことが可能となる。したがって、交差点の通過直後のレーン判定のための演算処理負荷を軽減することができる。また、道路情報としてレーン数及びレーン幅等のレーン情報を取得すれば第二レーン判定手段による自車レーンの判定を行うことができるので、道路情報の取得のために、交差点全体の形状を含む詳細な交差点情報をデータベース化して備えておく必要がない。したがって、道路情報取得手段により取得する道路情報を格納するためのデータベースのデータ量を少なく抑えることが可能となる。
【００２９】
ここで、前記第二レーン判定ステップが、前記進入方位と前記道路情報とに基づいて、前記移動量に関して前記交差道路の各レーンに対応するレーン範囲を設定するステップと、前記移動量がどのレーン範囲に含まれるかに応じて、前記交差道路における自車レーンを判定するステップと、を備える構成とすると好適である。
【００３０】
このように構成すれば、自車両が交差点で進路変更する場合において、交差点の通過直後の自車レーンを適切に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係るレーン判定装置２を含むナビゲーション装置１の概略構成を示すブロック図である。このレーン判定装置２は、取得した画像情報Ｇ（図３参照）に含まれる地物の画像認識結果と地図データベース２２から取得した道路情報Ｈとに基づいて自車両が走行中の道路のレーンである自車レーンの判定を行うことができる。更に、このレーン判定装置２は、このような地物の画像認識結果を用いたレーン判定を行うことが困難な交差点Ｃ（図５、図９等参照）の通過直後にも、正確な自車レーンの判定を行うことができる構成となっている。そして、ナビゲーション装置１は、地図データベース２２から取得した地図情報Ｍ及びレーン判定装置２により判定された自車レーンの情報を参照して所定のナビゲーション動作を行う。
【００３２】
図１に示されるような、このナビゲーション装置１の各機能部、具体的には、画像情報取得部４、画像認識部５、自車位置情報取得部６、データ抽出部７、レーン判定部８、及びナビゲーション用演算部９は、ＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により実装されて構成されている。また、地図データベース２２は、例えば、ハードディスクドライブ、ＤＶＤ−ＲＯＭを備えたＤＶＤドライブ、ＣＤ−ＲＯＭを備えたＣＤドライブ等のように、情報を記憶可能な記録媒体とその駆動手段とを有する装置をハードウェア構成として備えている。以下、本実施形態に係るナビゲーション装置１の各部の構成について詳細に説明する。
【００３３】
１．地図データベース
地図データベース２２は、所定の領域毎に分けられた複数の地図情報Ｍと、この地図情報Ｍに関連付けられた道路情報Ｈとが格納されたデータベースである。図２は、地図データベース２２に格納されている地図情報Ｍ及び道路情報Ｈの構成の例を示す説明図である。この図に示すように、地図データベース２２には、道路ネットワークレイヤｍ１、道路形状レイヤｍ２、道路情報レイヤｍ３が格納されている。本実施形態においては、これらの各レイヤｍ１〜ｍ３に格納された情報により地図情報Ｍが構成され、その中の道路情報レイヤｍ３に格納された情報により道路情報Ｈが構成されている。
【００３４】
道路ネットワークレイヤｍ１は、道路間の接続情報を示すレイヤである。具体的には、緯度及び経度で表現された地図上の位置情報を有する多数のノードｎの情報と、２つのノードｎを連結して道路を構成する多数のリンクｋの情報とを有して構成されている。また、各リンクｋは、そのリンク情報として、道路の種別（高速道路、有料道路、国道、県道等の種別）やリンク長さ等の情報を有している。また、道路形状レイヤｍ２は、道路ネットワークレイヤｍ１に関連付けられて格納され、道路の形状を示すレイヤである。具体的には、２つのノードｎの間（リンクｋ上）に配置されてリンクｋの詳細形状を表す形状補間点ｓの情報や、道路の詳細形状を表すための各形状補間点ｓでの道路幅の情報等を有して構成されている。
【００３５】
道路情報レイヤｍ３は、道路ネットワークレイヤｍ１及び道路形状レイヤｍ２に関連付けられて構成され、道路に関する詳細な情報が格納されたレイヤである。この道路情報レイヤｍ３に格納される情報としては、例えば、各道路のレーン（車線）情報や、道路上や道路周辺に設けられた各種の地物についての地物情報Ｆ等が含まれる。ここで、レーン情報には、各道路のレーン数や、各レーンのレーン幅の情報が含まれる。また、レーン情報には、交差点Ｃを介して接続される複数の道路間での各レーンの位置関係や接続関係（道なりに接続する関係）等の情報も含まれる。
【００３６】
地物情報Ｆには、各地物の位置情報及び形態情報が含まれる。ここで、位置情報は、各地物の代表点の地図上の位置（緯度及び経度）及び各地物の向きの情報を有している。形態情報は、各地物の形状、大きさ、色彩等の情報を有している。また、これらの他にも、地物情報Ｆは、各地物の種別を示す種別情報等を含んでいる。このような地物情報Ｆが表す地物には、道路の路面に設けられた道路標示（ペイント標示）が含まれている。そして、道路標示に係る地物としては、例えば、道路に沿って車線を分ける区画線（実線、破線、二重線等の各種区画線）、各車線の進行方向を指定する進行方向標示（直進矢印、右折矢印、左折矢印等の各種矢印）、横断歩道、停止線、速度表示、ゼブラゾーン等が含まれる。なお、地物情報Ｆが格納される地物としては、このような道路標示のほか、信号機、標識、陸橋、トンネル等の各種の地物も含めることができる。
【００３７】
２．画像情報取得部
画像情報取得部４は、撮像装置２１により撮像した自車位置周辺の画像情報Ｇ（図３参照）を取得する画像情報取得手段として機能する。ここで、撮像装置２１は、撮像素子を備えたカメラ等であって、少なくとも自車両の周辺の道路の路面を撮像可能な位置に設けられている。このような撮像装置２１としては、例えばバックカメラ等を用いると好適である。そして、画像情報取得部４は、撮像装置２１により撮像したアナログの撮像情報を所定の時間間隔で取り込み、デジタル信号の画像情報Ｇに変換して取得する。この際の画像情報Ｇの取り込みの時間間隔は、例えば、１０〜５０ｍｓ程度とすることができる。これにより、画像情報取得部４は、撮像装置２１により撮像した複数フレームの画像情報Ｇを連続的に取得することができる。ここで取得された画像情報Ｇは、画像認識部５へ出力される。
【００３８】
３．自車位置情報取得部
自車位置情報取得部６は、自車位置すなわち自車両の現在位置を示す自車位置情報を取得する自車位置情報取得手段として機能する。ここでは、自車位置情報取得部６は、ＧＰＳ受信機２３、方位センサ２４、及び距離センサ２５と接続されている。ここで、ＧＰＳ受信機２３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を受信する装置である。このＧＰＳ信号は、通常１秒おきに受信され、自車位置情報取得部６へ出力される。自車位置情報取得部６では、ＧＰＳ受信機２３で受信されたＧＰＳ衛星からの信号を解析し、自車両の現在位置（緯度及び経度）、進行方位、移動速度等の情報を取得することができる。方位センサ２４は、自車両の進行方位又はその進行方位の変化を検出するセンサである。この方位センサ２４は、例えば、ジャイロセンサ、地磁気センサ、ハンドルの回転部に取り付けた光学的な回転センサや回転型の抵抗ボリューム、車輪部に取り付ける角度センサ等により構成される。そして、方位センサ２４は、その検出結果を自車位置情報取得部６へ出力する。距離センサ２５は、自車両の車速や移動距離を検出するセンサである。この距離センサ２５は、例えば、車両のドライブシャフトやホイール等が一定量回転する毎にパルス信号を出力する車速パルスセンサ、自車両の加速度を検知するヨー・Ｇセンサ及び検知された加速度を積分する回路等により構成される。そして、距離センサ２５は、その検出結果としての車速及び移動距離の情報を自車位置情報取得部６へ出力する。
【００３９】
そして、自車位置情報取得部６は、これらのＧＰＳ受信機２３、方位センサ２４及び距離センサ２５からの出力に基づいて、公知の方法により自車位置を特定する演算を行う。また、自車位置情報取得部６は、データ抽出部７により地図データベース２２から抽出された自車位置周辺の地図情報Ｍを取得し、それに基づいて公知のマップマッチングを行うことにより自車位置を地図情報Ｍに示される道路上に合わせる補正も行う。このようにして、自車位置情報取得部６は、緯度及び経度で表された自車両の現在位置の情報、及び自車両の進行方位の情報を含む自車位置情報を取得する。このようにして取得される自車位置情報は、各センサ２３〜２５の検出精度等に起因する誤差を含んだ情報となっている。また、このようにして取得される自車位置情報は、自車両が進行中の道路が複数レーンを有している場合に、自車両が走行中のレーンである自車レーンまでを特定する情報とはなっていない。そこで、本実施形態に係るナビゲーション装置１では、後述するレーン判定部８において自車レーンの判定を行う構成となっている。そして、自車位置情報取得部６により取得された自車位置情報は、データ抽出部７、レーン判定部８、及びナビゲーション用演算部９へ出力される。
【００４０】
４．データ抽出部
データ抽出部７は、自車位置情報取得部６で取得された自車位置情報等に基づいて、地図データベース２２から必要な地図情報Ｍや地物情報Ｆを含む道路情報Ｈを抽出する。すなわち、データ抽出部７は、画像認識部５による画像認識処理の対象となる地物の地物情報Ｆを含む道路情報Ｈを抽出し、画像認識部５へ出力する。また、データ抽出部７は、自車位置情報取得部６によるマップマッチングに用いる自車位置周辺の地図情報Ｍを抽出し、自車位置情報取得部６へ出力する。更に、データ抽出部７は、レーン判定部８による自車レーンの判定に用いる自車位置周辺の道路情報Ｈを抽出し、レーン判定部８へ出力する。また、データ抽出部７は、ナビゲーション用演算部９によるナビゲーション処理に用いるために、ナビゲーション用演算部９から要求があった領域の地図情報Ｍを地図データベース２２から抽出し、ナビゲーション用演算部９へ出力する。ここで、データ抽出部７により抽出されてレーン判定部８に出力される自車位置周辺の道路情報Ｈには、自車両が走行中の道路Ｒ０に対して、交差点Ｃを挟んで道なり方向に存在する直進道路Ｒ１（図５参照）のレーン数及びレーン幅の情報、並びに交差点Ｃを有して交差する交差道路Ｒ２（図９参照）のレーン数及びレーン幅の情報も含まれる。したがって、本実施形態においては、このデータ抽出部７が本発明における道路情報取得手段として機能する。
【００４１】
５．画像認識部
画像認識部５は、画像情報取得部４で取得された画像情報Ｇ（図３参照）に対する画像認識処理を行う画像認識手段として機能する。本実施形態においては、画像認識部５は、データ抽出部７で抽出された地物情報Ｆを用いて、主に道路の路面に設けられた区画線等の道路標示の地物についての画像認識処理を行う。具体的には、画像認識部５は、取得された画像情報Ｇに対して二値化処理やエッジ検出処理等を行い、当該画像情報Ｇに含まれている地物（道路標示）の輪郭情報を抽出する。その後、画像認識部５は、データ抽出部７で抽出された地物情報Ｆに含まれる地物の形態情報に基づいて、当該形態情報が示す形態と一致する輪郭情報を有する地物を抽出する。そして、当該形態情報と一致する輪郭情報を有する地物を抽出した場合には、自車両と当該地物との位置関係を演算し、当該地物の地物種別及び自車両との位置関係の情報を、画像認識結果としてレーン判定部８に出力する。自車両と画像情報Ｇ中の地物との位置関係は、当該地物の画像情報Ｇ中の位置と、自車両３０への撮像装置２１の取付位置、取付角度、及び画角等に基づいて予め演算された自車位置と画像情報Ｇ中の各位置との関係を示す情報とに基づいて演算することができる。
【００４２】
例えば、画像認識部５は、レーン判定部８の第一レーン判定部１０による自車レーンの判定のために、データ抽出部７で抽出された道路情報Ｈに含まれる自車位置周辺の区画線の地物情報Ｆを用いて、画像情報Ｇに含まれる区画線の画像認識処理を行う。具体的には、画像認識部５は、自車両の周辺に存在する区画線の種別、及び各区画線と自車両との位置関係の認識を行う。また、画像認識部５は、レーン判定部８の進入方位検出部１１による交差点Ｃ（図５参照）への進入方位の検出のために、データ抽出部７で抽出された道路情報Ｈに含まれる自車位置周辺の交差点境界地物ｆｃ（図５参照）の地物情報Ｆを用いて、画像情報Ｇに含まれる交差点境界地物ｆｃの画像認識処理を行う。具体的には、画像認識部５は、自車両の周辺に存在する停止線や横断歩道等の交差点境界地物ｆｃの種別、及び当該交差点境界地物ｆｃと自車両との位置関係の認識を行う。そして、画像認識部５は、このような地物の画像認識結果をレーン判定部８へ出力する。
【００４３】
６．レーン判定部
レーン判定部８は、画像認識部５による画像認識結果、自車位置情報取得部６により取得される自車位置情報、及びデータ抽出部７により取得される道路情報Ｈに基づいて、自車両が走行中の道路のレーンである自車レーンの判定を行う。そのため、本実施形態においては、レーン判定部８は、第一レーン判定部１０、進入方位検出部１１、移動量検出部１３、及び第二レーン判定部１４を備えている。なお、レーン判定部８は、自車レーンの判定が必要な場合、すなわち自車両が走行中の道路が進行方向（片側）に複数レーンを有している場合にのみ自車レーンを判定する演算処理を行う。そして、レーン判定部８は、判定結果としての自車レーン情報を自車位置情報取得部６へ出力する。これにより、ナビゲーション装置１は自車レーン情報を取得することができ、ナビゲーション用演算部９等において、自車レーン情報を参照した進路案内や経路探索等のナビゲーション動作を行うことができる。以下、このレーン判定部８が備える各処理部１０〜１３における処理について、図３〜１３を用いて詳細に説明する。
【００４４】
６−１．第一レーン判定部
第一レーン判定部１０は、交差点Ｃ（図５参照）内及び交差点Ｃの通過直後以外の領域において自車レーンの判定を行う。本実施形態においては、第一レーン判定部１０は、画像認識部５による地物の画像認識結果と、データ抽出部７により取得される道路情報Ｈに含まれる自車両の周辺の地物の地物情報Ｆとに基づく自車レーンの判定である第一レーン判定処理を行う。具体的には、例えば、第一レーン判定部１０は、画像認識部５による画像認識結果に示される自車両の周辺の区画線の種別（実線、破線、二重線等の線種）及び各区画線と自車両との位置関係と、自車位置周辺の道路情報Ｈに含まれる区画線の地物情報Ｆとに基づいて、自車両が進行中のレーンを特定する。例えば、撮像装置２１としてのバックカメラにより、図３に示すような画像情報Ｇが取得された場合において、図４に示すような自車両周辺の道路情報Ｈが取得された場合には、自車両が存在するレーンは、３車線の中の中央車線であると特定することができる。すなわち、図３に示す画像情報Ｇに示される画像中では、自車両の位置である画像の幅方向中央に対して両側に破線の区画線があり、更にその両外側にそれぞれ実線の区画線がある。一方、図４に示す道路情報Ｈによれば、自車両が走行している道路は３車線であり、道路の幅方向両側には実線の区画線の地物情報Ｆが存在し、道路の幅方向中央側には各車線を区切る２本の破線の区画線の地物情報Ｆが存在していることがわかる。したがって、第一レーン判定部１０は、これらの情報を対比することにより、自車両が存在するレーンが３車線の中の中央車線であると特定することができる。また、第一レーン判定部１０は、画像認識部５による画像認識結果に示される区画線の位置情報に基づいて、自車両が区画線を跨いだか否かにより車線変更の有無を判定し、その判定結果に基づく自車レーンの判定処理も行う。本実施形態においては、この第一レーン判定部１０が第一レーン判定手段として機能する。
【００４５】
６−２．進入方位検出部
進入方位検出部１１は、自車両の交差点Ｃへの進入方位Ｉを検出する進入方位検出手段として機能する。また、本実施形態においては、進入方位検出部１１は、交差点Ｃへの自車両の進入を検出する進入検出手段としても機能する。例えば図５に示すように、進入方位検出部１１は、自車両が走行中の道路Ｒ０と交差点Ｃとの境界付近に存在する交差点境界地物ｆｃについての画像認識結果と、道路情報Ｈに含まれる当該交差点境界地物ｆｃの情報とに基づいて、進入方位Ｉを検出する処理を行う。また、進入方位検出部１１は、このような交差点境界地物ｆｃの画像認識がされた際に、自車両が交差点Ｃに進入したことを検出する。ここで、交差点境界地物ｆｃとなる地物としては、例えば、停止線や横断歩道等が含まれる。なお、図５は、交差点境界地物ｆｃが停止線である場合の例を示している。進入方位Ｉの検出に際して、進入方位検出部１１は、具体的には、画像認識部５による画像認識結果に示される交差点境界地物ｆｃと自車両との位置関係に基づいて、交差点境界地物ｆｃの配置方向（例えば、停止線の長辺の絶対方位等）を基準とする自車両の進行方位を演算する。ここで、交差点境界地物ｆｃの実際の配置方向の情報は、道路情報Ｈに含まれる当該交差点境界地物ｆｃの地物情報Ｆから取得することができる。そして、進入方位検出部１１は、このように検出された自車両の進行方向を交差点Ｃへの進入方位Ｉとして検出する。本実施形態においては、進入方位検出部１１は、進入方位Ｉを絶対方位として検出する。例えば、進入方位検出部１１は、真北を０°とした３６０°までの角度で表す値として進入方位Ｉを検出する。
【００４６】
６−３．進路変更判定部
進路変更判定部１２は、交差点Ｃにおける自車両の進路変更の有無を判定する進路変更判定手段として機能する。本実施形態においては、進路変更判定部１２は、自車レーンの進行方向の指定、図示しない方向指示器の動作状況、ナビゲーション装置１により案内中の案内経路等に基づいて、自車両の進路変更の有無、すなわち自車両が交差点Ｃにおいて道なりに直進するか、進路変更（右折又は左折）するかを総合的に判定する。ここで、自車レーンの進行方向の指定の情報は、第一レーン判定部１０により判定された自車レーンと、道路情報Ｈに含まれる自車両が走行中の道路Ｒ０の各レーンの進行方向の指定（右折専用、左折専用、直進専用等）に関する情報とに基づいて取得することができる。そして、進路変更判定部１２は、交差点Ｃへの進入前の自車レーンの進行方向の指定が右折専用又は左折専用である場合には進路変更が有る可能性が高いと判定し、それ以外の場合には進路変更が無い可能性が高いと判定する。また、進路変更判定部１２は、方向指示器が動作状態のまま交差点Ｃに進入した場合には進路変更が有る可能性が高いと判定し、それ以外の場合には進路変更が無い可能性が高いと判定する。また、進路変更判定部１２は、案内中の案内経路が当該交差点Ｃにおいて進路変更する経路となっている場合には進路変更が有る可能性が高いと判定し、それ以外の場合には進路変更が無い可能性が高いと判定する。そして、後述するように、この進路変更判定部１２により、自車両の進路変更が無いと判定された場合には、移動量検出部１３及び第二レーン判定部１４は、直進用の処理を行い、自車両の進路変更が有ると判定された場合には、移動量検出部１３及び第二レーン判定部１４は、進路変更用の処理を行う。
【００４７】
６−３．移動量検出部
移動量検出部１３は、交差点内Ｃにおける進入方位Ｉに直交する方向又は平行な方向の自車両の移動量Ｄを検出する移動量検出手段として機能する。本実施形態においては、移動量検出部１３は、進路変更判定部１２により自車両の進路変更が無いと判定された場合には、交差点内Ｃにおける進入方位Ｉに直交する方向の自車両の移動量Ｄを検出する直進用移動量検出処理を行う。具体的には、直進用移動量検出処理を行う場合、例えば図５及び図７に示すように、移動量検出部１３は、進入方位検出部１１により検出された進入方位Ｉに直交する基準軸Ｘを設定し、当該基準軸Ｘ方向の自車両の移動量Ｄのみを推測航法により検出する。すなわち、移動量検出部１３は、推測航法で得られる情報の中から基準軸Ｘ方向の情報のみを用いて、進入方位Ｉに直交する基準軸Ｘ方向の移動量Ｄを検出する。ここで、推測航法は、方位センサ２４及び距離センサ２５による検出結果に基づいて、自車両が移動した軌跡を検出する公知の航法である。本実施形態においては、この推測航法に係る演算処理は、自車位置情報取得部６により行われる。
【００４８】
一方、移動量検出部１３は、進路変更判定部１２により自車両の進路変更が有ると判定された場合には、交差点内Ｃにおける進入方位Ｉに平行な方向の自車両の移動量Ｄを検出する進路変更用移動量検出処理を行う。具体的には、進路変更用移動量検出処理を行う場合、例えば図９、図１１、及び図１２に示すように、移動量検出部１３は、進入方位検出部１１により検出された進入方位Ｉに平行な基準軸Ｙを設定し、当該基準軸Ｙ方向の自車両の移動量Ｄのみを推測航法により検出する。すなわち、移動量検出部１３は、推測航法で得られる情報の中から基準軸Ｙ方向の情報のみを用いて、進入方位Ｉに平行な基準軸Ｙ方向の移動量Ｄを検出する。
【００４９】
６−４．第二レーン判定部
第二レーン判定部１４は、自車両が交差点Ｃを通過したときに、直進道路Ｒ１（図５参照）又は交差道路Ｒ２（図９参照）における自車レーンを判定する第二レーン判定手段として機能する。本実施形態においては、第二レーン判定部１４は、進路変更判定部１２により自車両の進路変更が無いと判定された場合には、自車両が交差点Ｃを通過したときに、直進道路Ｒ１における自車レーンを判定する直進用第二レーン判定処理を行う。一方、第二レーン判定部１４は、進路変更判定部１２により自車両の進路変更（右折又は左折）が有ると判定された場合には、自車両が交差点Ｃを通過したときに、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する進路変更用第二レーン判定処理を行う。そして、第二レーン判定部１４は、自車レーンの判定結果の情報を、ナビゲーション用演算部９へ出力する。以下に、第二レーン判定部１４による第二レーン判定処理を、直進用第二レーン判定処理と進路変更用第二レーン判定処理とに分けて詳細に説明する。
【００５０】
６−５．直進用第二レーン判定処理
まず、直進用第二レーン判定処理について説明する。第二レーン判定部１４は、直進用第二レーン判定処理を、第一レーン判定部１０により判定された交差点Ｃへの進入前の自車レーンと、データ抽出部７により抽出された自車位置周辺の道路情報Ｈと、移動量検出部１３による直進用移動量検出処理により検出された進入方位Ｉに直交する基準軸Ｘ方向の自車両の移動量Ｄと、に基づいて行う。本実施形態においては、例えば図５に示すように、第二レーン判定部１４は、第一レーン判定部１０により判定された交差点Ｃへの進入前の自車レーン（図５の例では第二レーンＬ２）と、進入方位Ｉと、道路情報Ｈとに基づいて、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄに関して直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定し、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄが、どのレーン範囲に含まれるかに応じて、直進道路Ｒ１における自車レーンを判定する。
【００５１】
このような第二レーン判定部１４による直進用第二レーン判定処理の詳細について、図５〜８に示す具体例に基づいて説明する。これらの図に示される例は、いずれも自車両が走行中の道路Ｒ０から交差点Ｃに進入した後、当該交差点Ｃを挟んで道なり方向に存在する直進道路Ｒ１へ退出した場合の具体例である。そして、図５及び図７は、第二レーン判定部１４による自車レーンの判定処理の内容を、交差点Ｃ内での自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図である。ここで、図５の例は、進入方位Ｉが道路Ｒ０のレーンに平行である場合を示し、図７の例は、進入方位Ｉが道路Ｒ０のレーンに対して所定の角度を有する場合を示している。これらの図５及び図７は、いずれも道路Ｒ０と直進道路Ｒ１とが同一直線状に配置されている場合の例を示している。また、これらの図において、太線矢印は、交差点Ｃへの自車両の進入方位Ｉを示し、破線矢印は、交差点Ｃ内における自車両の実際の移動軌跡を示している。また、自車両が走行中の道路Ｒ０及び直進道路Ｒ１の各レーンは、左側から第一レーンＬ１、第二レーンＬ２、第三レーンＬ３として説明する。図６及び図８は、第二レーン判定部１４により実際に行われる自車レーンの判定処理の内容を示した説明図であり、図６は図５の例に対応し、図８は図７の例に対応している。
【００５２】
まず、図５及び図６に示す具体例について説明する。図５に示す例では、第一レーン判定部１０により判定された交差点Ｃへの進入前の自車レーンは第二レーンＬ２である。また、進入方位検出部１１により検出された進入方位Ｉは、道路Ｒ０及び直進道路Ｒ１の各レーンに平行な方向となっている。そこで、第二レーン判定部１４は、これらの情報と道路情報Ｈに含まれる各道路Ｒ０、Ｒ１のレーン数、レーン幅、各レーンの位置関係等とに基づいて、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄに関する直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を、以下のようにして設定する。まず、第二レーン判定部１４は、道路情報Ｈに基づいて、交差点Ｃへの進入前の自車レーンである第二レーンＬ２の幅方向中央を進入点Ｏとし、この進入点Ｏから進入方位Ｉに平行に延長した直線が直進道路Ｒ１内に入った所の点を基準点Ｏ´として設定する。これにより、道路情報Ｈに基づいて、図５に示すように、基準点Ｏ´と直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３との位置関係を求めることができる。そこで、第二レーン判定部１４は、基準点Ｏ´と直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３との位置関係に基づいて、図６に示すように、基準点Ｏ´を基準とする基準軸Ｘ方向の移動量Ｄに関するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する。
【００５３】
そして、第二レーン判定部１４は、基準点Ｏ´からの基準軸Ｘ方向の移動量Ｄが、設定したレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３のいずれに含まれるかに応じて、直進道路Ｒ１における自車レーンを判定する。図５及び図６に示す例では、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄは、直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３のレーン幅とほぼ同じ長さであり、その移動方向は、自車両の進行方向左側（図５及び図６における左側）である。この場合、図６に示すように、基準点Ｏ´からの基準軸Ｘ方向の移動量Ｄは直進道路Ｒ１の第一レーンＬ１に対応する第一レーン範囲Ａ１に含まれる。したがって、第二レーン判定部１４は、直進道路Ｒ１における自車レーンを第一レーンＬ１と判定する。ここで、図６における基準点Ｏ´から基準軸Ｘ方向に移動量Ｄだけ移動した点Ｐは、図５に示すように、自車両の交差点Ｃからの退出点Ｐに対応する。このような直進用第二レーン判定処理を行うことにより、図６に示すように、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄと各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３との関係に基づいて、交差点Ｃ内での自車両の移動軌跡の全てを検出することなく、直進道路Ｒ１での自車レーンを判定することができるので、レーン判定部８における演算処理負荷を軽減することができる。
【００５４】
次に、図７及び図８に示す具体例について説明する。図７に示す例では、第一レーン判定部１０により判定された交差点Ｃへの進入前の自車レーンは第三レーンＬ３である。また、進入方位検出部１１により検出された進入方位Ｉは、道路Ｒ０及び直進道路Ｒ１の各レーンに対して進行方向左側に所定の角度を有して傾斜した方向となっている。したがって、本例では、上記図５及び図６に示す具体例と比べて、進入方位Ｉの傾斜角度分だけ基準軸Ｘが傾斜している。また、それに伴い、図７に示すように、直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応する各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３も直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対して傾斜して設定されることになる。よって、図８に示すように、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の幅は、各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３のレーン幅に対してやや大きく設定されることになる。本例においても、まず、第二レーン判定部１４は、上記図５及び図６に示す具体例と同様に、基準点Ｏ´を設定する。すなわち、第二レーン判定部１４は、道路情報Ｈに基づいて、交差点Ｃへの進入前の自車レーンである第三レーンＬ３の幅方向中央を進入点Ｏとし、この進入点Ｏから進入方位Ｉに平行に延長した直線が直進道路Ｒ１内に入った所の点を基準点Ｏ´として設定する。本例では、進入方位Ｉが傾斜しているため、基準点Ｏ´は、交差点Ｃへの進入前の自車レーンと同じ第三レーンＬ３とはならず、第二レーンＬ２の右端付近に設定される。そして、第二レーン判定部１４は、基準点Ｏ´と直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３との位置関係に基づいて、図８に示すように、基準点Ｏ´を基準とする基準軸Ｘ方向の移動量Ｄに関するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する。
【００５５】
そして、上記図５及び図６に示す具体例と同様に、第二レーン判定部１４は、基準点Ｏ´からの基準軸Ｘ方向の移動量Ｄが、設定したレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３のいずれに含まれるかに応じて、直進道路Ｒ１における自車レーンを判定する。図７及び図８に示す例では、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄは、直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３のレーン幅の約１．５倍の長さであり、その移動方向は、自車両の進行方向左側（図７及び図８における左側）である。この場合、図８に示すように、基準点Ｏ´からの基準軸Ｘ方向の移動量Ｄは直進道路Ｒ１の第一レーンＬ１に対応する第一レーン範囲Ａ１に含まれる。したがって、第二レーン判定部１４は、直進道路Ｒ１における自車レーンを第一レーンＬ１と判定する。ここで、図８における基準点Ｏ´から基準軸Ｘ方向に移動量Ｄだけ移動した点Ｐは、図７に示すように、自車両の退出点Ｐに対応する。
【００５６】
なお、上記の図５〜８に示す各例では、第二レーン判定部１４が、直進用第二レーン判定処理に際して、直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応して設定された基準軸Ｘ方向の移動量Ｄに関するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３と、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄと、を照らし合わせることにより、直進道路Ｒ１における自車レーンを判定する構成である場合について説明した。しかし、第二レーン判定部１４による直進道路Ｒ１での自車レーンの判定方法はこれに限定されず、以下のような判定方法とすることもできる。すなわち、第二レーン判定部１４は、道路情報Ｈに含まれる直進道路Ｒ１の各レーンのレーン幅の情報と、基準軸Ｘ方向の自車両の移動量Ｄとを比較することにより、交差点Ｃ内で自車両が移動したレーン数を判定する。そして、第二レーン判定部１４は、このように判定された自車両が移動したレーン数と、交差点Ｃへの進入前の自車レーン等とに基づいて、直進道路Ｒ１における自車レーンを判定する。
【００５７】
具体的には、まず、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏからの基準軸Ｘ方向の移動量Ｄと直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３のレーン幅とを比較して交差点Ｃ内で自車両が移動したレーン数及び移動方向を判定する。そして、交差点Ｃへの進入前の自車レーンと、道路情報Ｈに示される道路Ｒ０及び直進道路Ｒ１の各レーンの位置関係とに基づいて、直進道路Ｒ１における自車レーンを判定する。例えば、図５に示す例の場合、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏからの基準軸Ｘ方向の移動量Ｄと直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３のレーン幅とを比較して、左方向に１レーン移動したと判定する。そして、交差点Ｃへの進入前の自車レーンが第二レーンＬ２であるので、第二レーン判定部１４は、直進道路Ｒ１における自車レーンは、第二レーンＬ２から左方向に１レーン移動した第一レーンＬ１であると判定する。なお、この場合、進入方位Ｉが道路Ｒ０及び直進道路Ｒ１の各レーンに平行な方向であるものとして判定を行っているが、進入方位Ｉを考慮したレーン判定を行っても好適である。
【００５８】
６−６．進路変更用第二レーン判定処理
次に、進路変更用第二レーン判定処理について説明する。第二レーン判定部１４は、進路変更用第二レーン判定処理を、データ抽出部７により抽出された自車位置周辺の道路情報Ｈと、移動量検出部１３による進路変更用移動量検出処理により検出された進入方位Ｉに平行な基準軸Ｙ方向の自車両の移動量Ｄと、に基づいて行う。本実施形態においては、例えば図９に示すように、第二レーン判定部１４は、進入方位Ｉと、道路情報Ｈとに基づいて、基準軸Ｙ方向の移動量Ｄに関して交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定し、基準軸Ｙ方向の移動量Ｄが、どのレーン範囲に含まれるかに応じて、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する。
【００５９】
このような第二レーン判定部１４による進路変更用第二レーン判定処理の詳細について、図９〜１３に示す具体例に基づいて説明する。これらの図に示される例は、いずれも自車両が走行中の道路Ｒ０から交差点Ｃに進入した後、当該交差点Ｃで進路変更（右折又は左折）して交差道路Ｒ２へ退出した場合の具体例である。そして、図９、図１１及び図１２は、第二レーン判定部１４による自車レーンの判定処理の内容を、交差点Ｃ内での自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図である。ここで、図９の例は、交差点Ｃで左折する場合であって進入方位Ｉが道路Ｒ０のレーンに平行である場合を示し、図１１の例は、交差点Ｃで左折する場合であって進入方位Ｉが道路Ｒ０のレーンに対して所定の角度を有する場合を示し、図１２の例は、交差点Ｃで右折する場合であって進入方位Ｉが道路Ｒ０のレーンに平行である場合を示している。これらの図９、図１１及び図１２は、いずれも道路Ｒ０と交差道路Ｒ２とが直交するように配置されている場合の例を示している。また、これらの図において、太線矢印は、交差点Ｃへの自車両の進入方位Ｉを示し、破線矢印は、交差点Ｃ内における自車両の実際の移動軌跡を示している。また、自車両が走行中の道路Ｒ０及び交差道路Ｒ２の各レーンは、左側から第一レーンＬ１、第二レーンＬ２、第三レーンＬ３（但し、道路Ｒ０は第三レーンＬ３を有しない）として説明する。図１０及び図１３は、第二レーン判定部１４により実際に行われる自車レーンの判定処理の内容を示した説明図であり、図１０は図９の例に対応し、図１３は図１２の例に対応している。
【００６０】
まず、図９及び図１０に示す具体例について説明する。図９に示す例では、進入方位検出部１１により検出された進入方位Ｉは、道路Ｒ０の各レーンに平行な方向であって交差道路Ｒ２の各レーンに直交する方向となっている。また、第一レーン判定部１０により判定された交差点Ｃへの進入前の自車レーンは左折専用レーンである第一レーンＬ１であり、進路変更判定部１２により、自車両は交差点Ｃにおいて左折すると判定されている。そこで、第二レーン判定部１４は、これらの情報と道路情報Ｈに含まれる交差道路Ｒ２のレーン数及びレーン幅、並びに道路Ｒ０及び交差道路Ｒ２の各レーンの位置関係等とに基づいて、基準軸Ｙ方向の移動量Ｄに関する交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を、以下のようにして設定する。すなわち、第二レーン判定部１４は、道路情報Ｈに基づいて、図９に示すように、自車両の交差点Ｃへの進入点Ｏと交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３との位置関係を求めることができる。そこで、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏと交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３との位置関係に基づいて、図１０に示すように、進入点Ｏを基準とする基準軸Ｙ方向の移動量Ｄに関するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する。
【００６１】
そして、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏからの基準軸Ｙ方向の移動量Ｄが、設定したレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３のいずれに含まれるかに応じて、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する。本例では、図１０に示すように、進入点Ｏからの基準軸Ｙ方向の移動量Ｄは交差道路Ｒ２の第二レーンＬ２に対応する第二レーン範囲Ａ２に含まれる。したがって、第二レーン判定部１４は、交差道路Ｒ２における自車レーンを第二レーンＬ２と判定する。ここで、図１０における進入点Ｏから基準軸Ｙ方向に移動量Ｄだけ移動した点Ｐは、図９に示すように、自車両の交差点Ｃからの退出点Ｐに対応する。このような進路変更用第二レーン判定処理を行うことにより、図１０に示すように、基準軸Ｙ方向の移動量Ｄと各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３との関係に基づいて、交差点Ｃ内での自車両の移動軌跡の全てを検出することなく、交差道路Ｒ２での自車レーンを判定することができるので、レーン判定部８における演算処理負荷を軽減することができる。
【００６２】
次に、図１１に示す具体例について説明する。なお、第二レーン判定部１４により実際に行われる自車レーンの判定処理の内容を示した説明図であって、図１１の例に対応する図は、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の幅がやや大きく設定される以外は図１０とほぼ同様の図となるため、図１０を用いて以下の説明を行う。図１１に示す例では、進入方位検出部１１により検出された進入方位Ｉは、道路Ｒ０の各レーンに対して進行方向左側に所定の角度を有して傾斜した方向となっている。したがって、本例では、上記図９に示す具体例と比べて、進入方位Ｉの傾斜角度分だけ基準軸Ｙが傾斜している。また、それに伴い、図１１に示すように、交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応する各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３も交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対して傾斜して設定されることになる。よって、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の幅は、各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３のレーン幅に対してやや大きく設定されることになる。本例においても、まず、第二レーン判定部１４は、上記図９に示す具体例と同様に、進入点Ｏと交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３との位置関係に基づいて、図１０に示すように、進入点Ｏを基準とする基準軸Ｙ方向の移動量Ｄに関するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する。
【００６３】
そして、上記図９に示す具体例と同様に、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏからの基準軸Ｙ方向の移動量Ｄが、設定したレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３のいずれに含まれるかに応じて、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する。本例では、図１０に示すように、進入点Ｏからの基準軸Ｙ方向の移動量Ｄは交差道路Ｒ２の第二レーンＬ２に対応する第二レーン範囲Ａ２に含まれる。したがって、第二レーン判定部１４は、交差道路Ｒ２における自車レーンを第二レーンＬ２と判定する。ここで、図１０における進入点Ｏから基準軸Ｙ方向に移動量Ｄだけ移動した点Ｐは、図１１に示すように、自車両の退出点Ｐに対応する。
【００６４】
次に、図１２及び図１３に示す具体例について説明する。図１２に示す例では、進入方位検出部１１により検出された進入方位Ｉは、道路Ｒ０の各レーンに平行な方向であって交差道路Ｒ２の各レーンに直交する方向となっている。また、第一レーン判定部１０により判定された交差点Ｃへの進入前の自車レーンは右折専用レーンである第二レーンＬ２であり、進路変更判定部１２により、自車両は交差点Ｃにおいて右折すると判定されている。本例においても、上記図９及び図１０に示す具体例と同様に、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏと交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３との位置関係に基づいて、図１３に示すように、進入点Ｏを基準とする基準軸Ｙ方向の移動量Ｄに関するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する。そして、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏからの基準軸Ｙ方向の移動量Ｄが、設定したレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３のいずれに含まれるかに応じて、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する。本例では、図１３に示すように、進入点Ｏからの基準軸Ｙ方向の移動量Ｄは交差道路Ｒ２の第一レーンＬ１に対応する第一レーン範囲Ａ１に含まれる。したがって、第二レーン判定部１４は、交差道路Ｒ２における自車レーンを第一レーンＬ１と判定する。ここで、図１３における進入点Ｏから基準軸Ｙ方向に移動量Ｄだけ移動した点Ｐは、図１２に示すように、自車両の交差点Ｃからの退出点Ｐに対応する。
【００６５】
なお、上記の図９〜１３に示す各例では、第二レーン判定部１４が、進路変更用第二レーン判定処理に際して、交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応して設定された基準軸Ｙ方向の移動量Ｄに関するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３と、基準軸Ｙ方向の移動量Ｄと、を照らし合わせることにより、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する構成である場合について説明した。しかし、第二レーン判定部１４による交差道路Ｒ２での自車レーンの判定方法はこれに限定されず、以下のような判定方法とすることもできる。すなわち、第二レーン判定部１４は、道路情報Ｈに基づいて、自車両の交差点Ｃへの進入点Ｏから最も近い交差道路Ｒ２のレーンまでの移動量に相当する基準移動量Ｄｂ（図９及び図１２参照）に対して、基準軸Ｙ方向の自車両の移動量Ｄの当該基準移動量Ｄｂを超えた部分と、道路情報Ｈに含まれる交差道路Ｒ２の各レーンのレーン幅とを比較することにより、交差点Ｃ内で自車両が移動したレーン数を判定する。そして、第二レーン判定部１４は、このように判定された自車両が移動したレーン数に基づいて、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する。
【００６６】
具体的には、まず、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏから最も近い交差道路Ｒ２のレーンまでの移動量に相当する基準移動量Ｄｂを求める。例えば、図９に示す例（左折）の場合、進入点Ｏから最も近い交差道路Ｒ２のレーンは第一レーンＬ１であり、図１２に示す例（右折）の場合、進入点Ｏから最も近い交差道路Ｒ２のレーンは第三レーンＬ３である。そして、基準移動量Ｄｂは、進入点Ｏからこれらのレーンの幅方向中央までの基準軸Ｙに平行な方向の長さとして求められる。そして、第二レーン判定部１４は、基準軸Ｙ方向の自車両の移動量Ｄの当該基準移動量Ｄｂを超えた部分と、交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３のレーン幅とを比較して交差点Ｃ内で自車両が移動したレーン数を判定する。そして、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏから最も近い交差道路Ｒ２のレーンに対して、交差点Ｃ内で自車両が移動したレーン数だけ自車両の進行方向奥側のレーンを、交差道路Ｒ２における自車レーンと判定する。例えば、図９に示す例の場合、第二レーン判定部１４は、交差点Ｃ内で自車両が１レーン移動したと判定する。そして、進入点Ｏから最も近い交差道路Ｒ２のレーンは第一レーンＬ１であるので、第二レーン判定部１４は、交差道路Ｒ２における自車レーンは、第一レーンＬ１から自車両の進行方向奥側に１レーン移動した第二レーンＬ２であると判定する。また、例えば、図１２に示す例の場合、第二レーン判定部１４は、交差点Ｃ内で自車両が２レーン移動したと判定する。そして、進入点Ｏから最も近い交差道路Ｒ２のレーンは第三レーンＬ３であるので、第二レーン判定部１４は、交差道路Ｒ２における自車レーンは、第三レーンＬ３から自車両の進行方向奥側に２レーン移動した第一レーンＬ１であると判定する。
【００６７】
７．ナビゲーション用演算部
ナビゲーション用演算部９は、自車位置表示、出発地から目的地までの経路探索、目的地までの進路案内、目的地検索等のナビゲーション機能を実行するためにアプリケーションプログラム１５に従って動作する演算処理手段である。例えば、ナビゲーション用演算部９は、アプリケーションプログラム１５に従い、データ抽出部７により地図データベース２２から自車両周辺の地図情報Ｍを取得して表示装置２６に地図の画像を表示するとともに、当該地図の画像上に、自車位置情報に基づいて自車位置マークを重ね合わせて表示する処理を行う。また、ナビゲーション用演算部９は、アプリケーションプログラム１５に従い、公知の方法により計算された出発地から目的地までの経路と自車位置情報とに基づいて、表示装置２６及び音声出力装置２７の一方又は双方を用いて進路案内を行う。また、この際、アプリケーションプログラム１５は、レーン判定部８により判定された自車レーンの情報を参照し、自車位置表示、経路探索、及び進路案内等のナビゲーション動作を行う。具体的には、例えば、表示装置２６に判定された自車レーンを表示し、自車レーンに応じて無理な車線変更が必要になる進路案内を中止する等の動作を行う。本実施形態においては、ナビゲーション用演算部９、表示装置２６及び音声出力装置２７が、本発明における案内情報出力手段２８として機能する。なお、図示は省略するが、ナビゲーション用演算部９は、この他にも、リモートコントローラや表示装置２６と一体的に設けられたタッチパネルなどのユーザインタフェース等、ナビゲーション装置として必要な公知の各種構成に接続されている。
【００６８】
８．レーン判定方法
次に、本実施形態に係るレーン判定装置２を含むナビゲーション装置１において実行される、レーン判定方法について説明する。図１４は、本実施形態に係るレーン判定方法の全体処理順序を示すフローチャートであり、図１５は、本実施形態に係る第二レーン判定処理の詳細な処理順序を示すフローチャートである。
【００６９】
図１４に示すように、自車レーンの判定に際して、ナビゲーション装置１では、まず、画像情報取得部４により、撮像装置２１が撮像した自車位置周辺の画像情報Ｇを取得する（ステップ＃０１）。次に、自車位置情報取得部６により自車位置情報を取得する（ステップ＃０２）。そして、このステップ＃０２で取得した自車位置情報に基づいて、データ抽出部７により、自車位置周辺の道路情報Ｈを地図データベース２２から抽出して取得する（ステップ＃０３）。その後、レーン判定部８の第一レーン判定部１０により、第一レーン判定処理を行う（ステップ＃０４）。ここで、第一レーン判定部１０による第一レーン判定処理は、上記のとおり、交差点Ｃ（図５参照）内及び交差点Ｃの通過直後以外の領域において行う自車レーンの判定である。この第一レーン判定部１０による第一レーン判定処理の内容については既に説明したのでここでは省略する。そして、レーン判定部８の進入方位検出部１１により、自車両が交差点Ｃに進入したか否かの判定を行う（ステップ＃０５）。この判定は、上記のとおり、交差点境界地物ｆｃの画像認識結果に基づいて行う。そして、自車両が交差点Ｃに進入したと判定されるまでは（ステップ＃０５：Ｎｏ）、第一レーン判定部１０による第一レーン判定処理を継続して行う（ステップ＃０４）。
【００７０】
一方、自車両が交差点Ｃに進入したと判定された場合には（ステップ＃０５：Ｙｅｓ）、次に、レーン判定部８の進路変更判定部１２により、交差点Ｃにおける自車両の進路変更の有無の判定を行う（ステップ＃０６）。この判定は、上記のとおり、自車レーンの進行方向の指定、方向指示器の動作状況、ナビゲーション装置１により案内中の案内経路等に基づいて総合的に行われる。そして、自車両が交差点Ｃにおいて道なりに直進すると判定された場合には（ステップ＃０６：Ｎｏ）、第二レーン判定部１４により直進用第二レーン判定処理を行う（ステップ＃０７）。一方、自車両が交差点Ｃにおいて進路変更（右折又は左折）すると判定された場合には（ステップ＃０６：Ｙｅｓ）、第二レーン判定部１４により進路変更用二レーン判定処理を行う（ステップ＃０８）。以上で、レーン判定方法の全体処理を終了する。
【００７１】
次に、ステップ＃０７の直進用第二レーン判定処理、及びステップ＃０８の進路変更用二レーン判定処理の詳細な処理順序について説明する。これらの２種類の第二レーン判定処理の処理順序は、共に図１５に示すような処理順序となる。ここでは、まず、ステップ＃０７の直進用第二レーン判定処理の詳細について説明する。図１５に示すように、直進用第二レーン判定処理に際して、ナビゲーション装置１では、まず、レーン判定部８の進入方位検出部１１により、自車両の交差点Ｃへの進入方位Ｉ（図５参照）を検出する（ステップ＃１１）。上記のとおり、進入方位Ｉの検出は、交差点境界地物ｆｃについての画像認識結果と、道路情報Ｈに含まれる当該交差点境界地物ｆｃの情報とに基づいて行う。そして、移動量検出部１３により、交差点内Ｃにおける進入方位Ｉに直交する方向の自車両の移動量Ｄ（図５参照）を検出する（ステップ＃１２）。この際、移動量検出部１３は、進入方位Ｉに直交する方向に設定した基準軸Ｘ方向の自車両の移動量Ｄを推測航法により検出する。そして、自車両が交差点Ｃを通過するまでは（ステップ＃１３：Ｎｏ）、移動量検出部１３による移動量Ｄの検出処理を継続する（ステップ＃１２）。ここで、自車両が交差点Ｃを通過したか否かは、例えば、自車位置情報取得部６により取得される自車位置情報に示される自車両の位置が交差点Ｃを通過したか否か等に基づいて判定する。
【００７２】
その後、自車両が交差点Ｃを通過した際には（ステップ＃１３：Ｙｅｓ）、第二レーン判定部１４により、直進道路Ｒ１（図５参照）の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する。この際、第二レーン判定部１４は、例えば図５に示すように、図１４のステップ＃０４で判定された交差点Ｃへの進入前の自車レーン（図５の例では第二レーンＬ２）と、ステップ＃１１で検出された進入方位Ｉと、図１４のステップ＃０３で取得された道路情報Ｈとに基づいて、進入方位Ｉに直交する基準軸Ｘ方向の移動量Ｄに関して直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する（ステップ＃１４）。その後、第二レーン判定部１４は、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄが、設定した各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３のいずれに含まれるかに応じて、直進道路Ｒ１における自車レーンを判定する（ステップ＃１５）。この際の第二レーン判定部１４による自車レーンの判定方法については既に説明したので、ここでは説明を省略する。以上でステップ＃０７の直進用第二レーン判定処理を終了する。
【００７３】
次に、ステップ＃０８の進路変更用二レーン判定処理の詳細について説明する。図１５に示すように、進路変更用第二レーン判定処理に際して、ナビゲーション装置１では、まず、レーン判定部８の進入方位検出部１１により、自車両の交差点Ｃへの進入方位Ｉ（図９参照）を検出する（ステップ＃１１）。上記のとおり、進入方位Ｉの検出は、交差点境界地物ｆｃについての画像認識結果と、道路情報Ｈに含まれる当該交差点境界地物ｆｃの情報とに基づいて行う。そして、移動量検出部１３により、交差点内Ｃにおける進入方位Ｉに平行な方向の自車両の移動量Ｄ（図９参照）を検出する（ステップ＃１２）。この際、移動量検出部１３は、進入方位Ｉに平行な方向に設定した基準軸Ｙ方向の自車両の移動量Ｄを推測航法により検出する。そして、自車両が交差点Ｃを通過するまでは（ステップ＃１３：Ｎｏ）、移動量検出部１３による移動量Ｄの検出処理を継続する（ステップ＃１２）。ここで、自車両が交差点Ｃを通過したか否かは、例えば、自車位置情報取得部６により取得される自車位置情報に示される自車両の位置が交差点Ｃを通過したか否か、或いは推測航法により自車両が直進状態となったことが検出されたか否か等に基づいて判定する。
【００７４】
その後、自車両が交差点Ｃを通過した際には（ステップ＃１３：Ｙｅｓ）、第二レーン判定部１４により、交差道路Ｒ２（図９参照）の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する。この際、第二レーン判定部１４は、例えば図９に示すように、ステップ＃１１で検出された進入方位Ｉと、図１４のステップ＃０３で取得された道路情報Ｈとに基づいて、進入方位Ｉに平行な基準軸Ｙ方向の移動量Ｄに関して交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定する（ステップ＃１４）。その後、第二レーン判定部１４は、基準軸Ｙ方向の移動量Ｄが、設定した各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３のいずれに含まれるかに応じて、交差道路Ｒ２における自車レーンを判定する（ステップ＃１５）。この際の第二レーン判定部１４による自車レーンの判定方法については既に説明したので、ここでは説明を省略する。以上でステップ＃０８の進路変更用第二レーン判定処理を終了する。
【００７５】
９．その他の実施形態
（１）上記の実施形態では、第二レーン判定部１４は、直進用第二レーン判定処理において、基準軸Ｘ方向の移動量Ｄに関して直進道路Ｒ１の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定するに際し、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３が互いに隙間無く接するように設定する場合の例について説明した。しかし、第二レーン判定部１４によるレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の設定方法はこれに限定されない。例えば、図１６及び図１７に示すように、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３が、互いに隣接するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３との間に境界領域Ｔ１、Ｔ２を設定することも本発明の好適な実施形態の一つである。ここでは、各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３間のレーン境界線（各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３を区切る区画線の中心線）からレーン幅方向両側に等間隔ずつ離れた位置に各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の境界を設定し、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の隙間の領域をそれぞれ境界領域Ｔ１、Ｔ２としている。そして、第二レーン判定部１４は、基準点Ｏ´からの基準軸Ｘ方向の移動量Ｄ（退出点Ｐ）が、境界領域Ｔ１、Ｔ２内に含まれる場合には、当該境界領域Ｔ１、Ｔ２の両側に隣接する２つのレーン範囲Ａ１及びＡ２、又はＡ２及びＡ３のそれぞれに対応する２つのレーンＬ１及びＬ２、又はＬ２及びＬ３の双方に自車レーンの可能性があると判定する。例えば、図１６及び図１７に示すように、基準点Ｏ´からの基準軸Ｘ方向の移動量Ｄが、境界領域Ｔ１内に含まれる場合には、第一レーン範囲Ａ１に対応する第一レーンＬ１及び第二レーン範囲Ａ２に対応する第二レーンＬ２の双方に自車レーンの可能性があると判定する。この場合、第二レーン判定部１４は、例えば、自車レーンの判定結果の情報として、第一レーンＬ１の可能性が５０％であり、第二レーンＬ２の可能性が５０％である旨の情報を、ナビゲーション用演算部９へ出力すると好適である。
【００７６】
（２）上記の実施形態では、第二レーン判定部１４は、進路変更用第二レーン判定処理において、基準軸Ｙ方向の移動量Ｄに関して交差道路Ｒ２の各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３を設定するに際し、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３が互いに隙間無く接するように設定する場合の例について説明した。しかし、第二レーン判定部１４によるレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の設定方法はこれに限定されない。例えば、図１８及び図１９に示すように、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３が、互いに隣接するレーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３との間に境界領域Ｔ１、Ｔ２を設定することも本発明の好適な実施形態の一つである。ここでは、各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３間のレーン境界線（各レーンＬ１、Ｌ２、Ｌ３を区切る区画線の中心線）からレーン幅方向両側に等間隔ずつ離れた位置に各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の境界を設定し、各レーン範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の隙間の領域をそれぞれ境界領域Ｔ１、Ｔ２としている。そして、第二レーン判定部１４は、進入点Ｏからの基準軸Ｙ方向の移動量Ｄ（退出点Ｐ）が、境界領域Ｔ１、Ｔ２内に含まれる場合には、当該境界領域Ｔ１、Ｔ２の両側に隣接する２つのレーン範囲Ａ１及びＡ２、又はＡ２及びＡ３のそれぞれに対応する２つのレーンＬ１及びＬ２、又はＬ２及びＬ３の双方に自車レーンの可能性があると判定する。例えば、図１８及び図１９に示すように、進入点Ｏからの基準軸Ｙ方向の移動量Ｄが、境界領域Ｔ２内に含まれる場合には、第二レーン範囲Ａ２に対応する第二レーンＬ２及び第三レーン範囲Ａ３に対応する第三レーンＬ３の双方に自車レーンの可能性があると判定する。この場合、第二レーン判定部１４は、例えば、自車レーンの判定結果の情報として、第二レーンＬ２の可能性が５０％であり、第三レーンＬ３の可能性が５０％である旨の情報を、ナビゲーション用演算部９へ出力すると好適である。
【００７７】
（３）上記の実施形態では、レーン判定部８の移動量検出部１３及び第二レーン判定部１４が、進路変更判定部１２による自車両の進路変更の有無の判定結果に基づいて、直進用の処理（直進用移動量検出処理及び直進用第二レーン判定処理）と、進路変更用の処理（進路変更用移動量検出処理及び進路変更用第二レーン判定処理）とのいずれか一方を行う構成とする場合の例について説明した。しかし、本発明の適用範囲はこのような実施形態に限定されない。したがって、例えば、レーン判定部８が進路変更判定部１２を備えず、移動量検出部１３及び第二レーン判定部１４が、全ての交差点Ｃにおいて直進用の処理と進路変更用の処理の両方を行う構成とすることも本発明の好適な実施形態の一つである。
【００７８】
（４）上記の実施形態では、第一レーン判定部１０が、画像認識部５による地物の画像認識結果と、データ抽出部７により取得される道路情報Ｈに含まれる自車両の周辺の地物の地物情報Ｆとに基づいて自車レーンの判定を行う場合を例として説明した。しかし、第一レーン判定部による自車レーンの判定方法はこれに限定されない。例えば、上記の実施形態に係る自車レーンの判定方法に加えて、或いはそれとは別に、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム）からの情報、具体的には道路の各レーン上に設けられた発信器からの光ビーコン等からの情報により、第一レーン判定部１０が自車レーンの判定を行う構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００７９】
（５）上記の実施形態に係る各具体例では、自車両が走行中の道路Ｒ０、直進道路Ｒ１、及び交差道路Ｒ２のレーン数が、それぞれ２レーン又は３レーンの場合を例として説明を行った。しかし、本発明は、各道路Ｒ０〜Ｒ２のレーン数がこれ以外の場合であっても、同様に適用することが可能である。
【００８０】
（６）上記の各実施形態では、レーン判定装置２を含むナビゲーション装置１の全ての構成が自車両に搭載される場合を例として説明した。しかし、本発明の適用範囲はこのような構成に限定されるものではない。すなわち、例えば、撮像装置２１を除く一部の構成が、インターネット等の通信ネットワークを介して接続された状態で自車両の外に設置されており、ネットワークを介して情報や信号の送受信を行うことにより、レーン判定装置２及びナビゲーション装置１を構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８１】
（７）上記の各実施形態では、レーン判定装置２を、ナビゲーション装置１に利用する場合の例について説明した。しかし、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、レーン判定装置２を車両の走行制御装置等の他の用途に利用することも当然に可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、車両に搭載されるレーン判定装置、及びそれを用いたナビゲーション装置や車両制御装置等として好適に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施形態に係るレーン判定装置を含むナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図
【図２】地図データベースに格納されている地図情報及び道路情報の構成の例を示す説明図
【図３】画像情報取得部により取得された画像情報の一例を示す図
【図４】データ抽出部により取得された自車両周辺の道路情報の一例を示す図
【図５】直進用第二レーン判定処理の内容を自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図
【図６】第二レーン判定部により実際に行われる直進用第二レーン判定処理の内容を示した説明図
【図７】直進用第二レーン判定処理の内容を自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図
【図８】第二レーン判定部により実際に行われる直進用第二レーン判定処理の内容を示した説明図
【図９】進路変更用第二レーン判定処理の内容を自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図
【図１０】第二レーン判定部により実際に行われる進路変更用第二レーン判定処理の内容を示した説明図
【図１１】進路変更用第二レーン判定処理の内容を自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図
【図１２】進路変更用第二レーン判定処理の内容を自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図
【図１３】第二レーン判定部により実際に行われる進路変更用第二レーン判定処理の内容を示した説明図
【図１４】本発明の実施形態に係るレーン判定方法の全体処理順序を示すフローチャート
【図１５】本発明の実施形態に係る第二レーン判定処理の詳細な処理順序を示すフローチャート
【図１６】直進用第二レーン判定処理の内容を自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図
【図１７】第二レーン判定部により実際に行われる直進用第二レーン判定処理の内容を示した説明図
【図１８】進路変更用第二レーン判定処理の内容を自車両の実際の移動軌跡との関係で示した説明図
【図１９】第二レーン判定部により実際に行われる進路変更用第二レーン判定処理の内容を示した説明図
【符号の説明】
【００８４】
１：ナビゲーション装置
２：レーン判定装置
４：画像情報取得部（画像情報取得手段）
５：画像認識部（画像認識手段）
６：自車位置情報取得部（自車位置情報取得手段）
７：データ抽出部（道路情報取得手段）
８：レーン判定部
１０：第一レーン判定部（第一レーン判定手段）
１１：進入方位検出部（進入方位検出手段）
１２：進路変更判定部（進路変更判定手段）
１３：移動量検出部（移動量検出手段）
１４：第二レーン判定部（第二レーン判定手段）
１５：アプリケーションプログラム
２２：地図データベース
２８：案内情報出力手段
Ｈ：道路情報
Ｍ：地図情報
Ｆ：地物情報
Ｇ：画像情報
Ｉ：進入方位
Ｄ：移動量
ｆｃ：交差点境界地物
Ｘ：進入方位に直交する基準軸
Ｙ：進入方位に平行な基準軸
Ｏ：進入点
Ｐ：退出点
Ｏ´：基準点
Ｃ：交差点
Ｒ０：自車両が走行中の道路
Ｒ１：直進道路
Ｒ２：交差道路
Ｌ１〜Ｌ３：レーン
Ａ１〜Ａ３：レーン範囲
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両が走行中の道路のレーンである自車レーンを判定する第一レーン判定手段と、
自車両が走行中の道路に対して交差点を有して交差する交差道路のレーン数及びレーン幅の情報を含む道路情報を取得する道路情報取得手段と、
自車両の前記交差点への進入方位を検出する進入方位検出手段と、
前記交差点内における前記進入方位に平行な方向の自車両の移動量を検出する移動量検出手段と、
自車両が前記交差点を通過したときに、前記道路情報と、前記移動量とに基づいて、前記交差道路における自車レーンを判定する第二レーン判定手段と、
を備えるレーン判定装置。
【請求項２】
前記第二レーン判定手段は、前記道路情報に基づいて、自車両の前記交差点への進入点から最も近い前記交差道路のレーンまでの前記移動量に相当する基準移動量に対して、前記移動量の前記基準移動量を超えた部分と前記道路情報に含まれるレーン幅とを比較して、前記交差点内で自車両が移動したレーン数を判定する請求項１に記載のレーン判定装置。
【請求項３】
前記第二レーン判定手段は、前記進入方位と前記道路情報とに基づいて、前記移動量に関して前記交差道路の各レーンに対応するレーン範囲を設定し、前記移動量がどのレーン範囲に含まれるかに応じて、前記交差道路における自車レーンを判定する請求項１に記載のレーン判定装置。
【請求項４】
自車位置情報を取得する自車位置情報取得手段を更に備え、
前記道路情報取得手段は、前記自車位置情報に基づいて、自車両の周辺の前記道路情報を所定の地図データベースから取得する請求項１から３のいずれか一項に記載のレーン判定装置。
【請求項５】
自車両の周辺の画像情報を取得する画像情報取得手段と、前記画像情報に含まれる地物の画像認識処理を行う画像認識手段と、を更に備え、
前記第一レーン判定手段は、前記画像認識手段による画像認識結果と前記道路情報に含まれる自車両の周辺の地物の情報とに基づいて前記自車レーンを判定する請求項１から４のいずれか一項に記載のレーン判定装置。
【請求項６】
前記進入方位検出手段は、自車両が走行中の道路と前記交差点との境界付近に存在する交差点境界地物についての前記画像認識結果と、前記道路情報に含まれる当該交差点境界地物の情報とに基づいて、前記進入方位を検出する請求項５に記載のレーン判定装置。
【請求項７】
前記移動量検出手段は、前記進入方位に平行な基準軸を設定し、当該基準軸方向の自車両の移動量を推測航法により検出する請求項１から６のいずれか一項に記載のレーン判定装置。
【請求項８】
前記交差点における自車両の進路変更の有無を判定する進路変更判定手段を更に備え、
前記進路変更判定手段により自車両の進路変更が有ると判定された場合に、前記第二レーン判定手段による前記交差道路における自車レーンの判定を行う請求項１から７のいずれか一項に記載のレーン判定装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のレーン判定装置と、前記道路情報を含む地図情報が格納された地図データベースと、前記地図情報及び前記レーン判定装置により判定された自車レーンの情報を参照して動作するアプリケーションプログラムと、前記アプリケーションプログラムに従って動作して案内情報を出力する案内情報出力手段と、を備えるナビゲーション装置。
【請求項１０】
自車両が走行中の道路のレーンである自車レーンを判定する第一レーン判定ステップと、
自車両が走行中の道路に対して交差点を有して交差する交差道路のレーン数及びレーン幅の情報を含む道路情報を取得する道路情報取得ステップと、
自車両の前記交差点への進入方位を検出する進入方位検出ステップと、
前記交差点内における前記進入方位に平行な方向の自車両の移動量を検出する移動量検出ステップと、
自車両が前記交差点を通過したときに、前記道路情報と、前記移動量とに基づいて、前記交差道路における自車レーンを判定する第二レーン判定ステップと、
を備えるレーン判定方法。
【請求項１１】
前記第二レーン判定ステップが、
前記進入方位と前記道路情報とに基づいて、前記移動量に関して前記交差道路の各レーンに対応するレーン範囲を設定するステップと、
前記移動量がどのレーン範囲に含まれるかに応じて、前記交差道路における自車レーンを判定するステップと、
を備える請求項１０に記載のレーン判定方法。
【請求項１】
自車両が走行中の道路のレーンである自車レーンを判定する第一レーン判定手段と、
自車両が走行中の道路に対して交差点を有して交差する交差道路のレーン数及びレーン幅の情報を含む道路情報を取得する道路情報取得手段と、
自車両の前記交差点への進入方位を検出する進入方位検出手段と、
前記交差点内における前記進入方位に平行な方向の自車両の移動量を検出する移動量検出手段と、
自車両が前記交差点を通過したときに、前記道路情報と、前記移動量とに基づいて、前記交差道路における自車レーンを判定する第二レーン判定手段と、
を備えるレーン判定装置。
【請求項２】
前記第二レーン判定手段は、前記道路情報に基づいて、自車両の前記交差点への進入点から最も近い前記交差道路のレーンまでの前記移動量に相当する基準移動量に対して、前記移動量の前記基準移動量を超えた部分と前記道路情報に含まれるレーン幅とを比較して、前記交差点内で自車両が移動したレーン数を判定する請求項１に記載のレーン判定装置。
【請求項３】
前記第二レーン判定手段は、前記進入方位と前記道路情報とに基づいて、前記移動量に関して前記交差道路の各レーンに対応するレーン範囲を設定し、前記移動量がどのレーン範囲に含まれるかに応じて、前記交差道路における自車レーンを判定する請求項１に記載のレーン判定装置。
【請求項４】
自車位置情報を取得する自車位置情報取得手段を更に備え、
前記道路情報取得手段は、前記自車位置情報に基づいて、自車両の周辺の前記道路情報を所定の地図データベースから取得する請求項１から３のいずれか一項に記載のレーン判定装置。
【請求項５】
自車両の周辺の画像情報を取得する画像情報取得手段と、前記画像情報に含まれる地物の画像認識処理を行う画像認識手段と、を更に備え、
前記第一レーン判定手段は、前記画像認識手段による画像認識結果と前記道路情報に含まれる自車両の周辺の地物の情報とに基づいて前記自車レーンを判定する請求項１から４のいずれか一項に記載のレーン判定装置。
【請求項６】
前記進入方位検出手段は、自車両が走行中の道路と前記交差点との境界付近に存在する交差点境界地物についての前記画像認識結果と、前記道路情報に含まれる当該交差点境界地物の情報とに基づいて、前記進入方位を検出する請求項５に記載のレーン判定装置。
【請求項７】
前記移動量検出手段は、前記進入方位に平行な基準軸を設定し、当該基準軸方向の自車両の移動量を推測航法により検出する請求項１から６のいずれか一項に記載のレーン判定装置。
【請求項８】
前記交差点における自車両の進路変更の有無を判定する進路変更判定手段を更に備え、
前記進路変更判定手段により自車両の進路変更が有ると判定された場合に、前記第二レーン判定手段による前記交差道路における自車レーンの判定を行う請求項１から７のいずれか一項に記載のレーン判定装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のレーン判定装置と、前記道路情報を含む地図情報が格納された地図データベースと、前記地図情報及び前記レーン判定装置により判定された自車レーンの情報を参照して動作するアプリケーションプログラムと、前記アプリケーションプログラムに従って動作して案内情報を出力する案内情報出力手段と、を備えるナビゲーション装置。
【請求項１０】
自車両が走行中の道路のレーンである自車レーンを判定する第一レーン判定ステップと、
自車両が走行中の道路に対して交差点を有して交差する交差道路のレーン数及びレーン幅の情報を含む道路情報を取得する道路情報取得ステップと、
自車両の前記交差点への進入方位を検出する進入方位検出ステップと、
前記交差点内における前記進入方位に平行な方向の自車両の移動量を検出する移動量検出ステップと、
自車両が前記交差点を通過したときに、前記道路情報と、前記移動量とに基づいて、前記交差道路における自車レーンを判定する第二レーン判定ステップと、
を備えるレーン判定方法。
【請求項１１】
前記第二レーン判定ステップが、
前記進入方位と前記道路情報とに基づいて、前記移動量に関して前記交差道路の各レーンに対応するレーン範囲を設定するステップと、
前記移動量がどのレーン範囲に含まれるかに応じて、前記交差道路における自車レーンを判定するステップと、
を備える請求項１０に記載のレーン判定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００８−１９６９６９（Ｐ２００８−１９６９６９Ａ）
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２３５４（Ｐ２００７−３２３５４）
【出願日】平成１９年２月１３日（２００７．２．１３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１３日（２００７．２．１３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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