走行状態判定装置
【課題】車線変更の終了を高精度に判定する走行状態判定装置を提供することを課題とする。
【解決手段】車両の車線変更を判定する走行状態判定装置であって、車線変更の開始検出後、車両の方位角と走行路の方位角との差の変化量が閾値以下の場合（つまり、車両の方位角と走行路の方位角との差が略一定になった場合）に車線変更が終了したと判定することを特徴とし、センサによる方位角の検出誤差によって車線変更終了後に車両の方位角と走行路の方位角との差が０にならない場合でも車線変更の終了を高精度に判定することができる。
【解決手段】車両の車線変更を判定する走行状態判定装置であって、車線変更の開始検出後、車両の方位角と走行路の方位角との差の変化量が閾値以下の場合（つまり、車両の方位角と走行路の方位角との差が略一定になった場合）に車線変更が終了したと判定することを特徴とし、センサによる方位角の検出誤差によって車線変更終了後に車両の方位角と走行路の方位角との差が０にならない場合でも車線変更の終了を高精度に判定することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車線変更を判定する走行状態判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライバが車線変更を行う場合、車線変更の開始前にターンシグナルスイッチで車線変更する側をＯＮし、車線変更の終了後にターンシグナルスイッチをＯＦＦする。しかし、車線変更の終了後にターンシグナルスイッチをＯＦＦしないドライバが多くみられる。そこで、車線変更の終了後にターンシグナルスイッチのＯＦＦし忘れをドライバに知らせるための装置が提案されている。この場合、車線変更を高精度に判定することが重要となる。例えば、特許文献１に記載の装置では、車両の方位を検知し、その検知した方位の変化量のパターンを算出し、方位変化量パターンと予め設定されている基準変化量パターン（車両が直進方向から左又は右に旋回し、再び直進方向になるパターン）とを比較することによって車線変更の有無を判定する。
【特許文献１】特開平１０−３３２３８９号公報
【特許文献２】特開２００５−１２２２７４号公報
【特許文献３】特開２００５−１７００６７号公報
【特許文献４】特開２００４−２９９６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように車両の方位角だけで車線変更を判定した場合、車線変更かあるいは曲線路走行かの区別ができない。そこで、車両の方位角と走行路の方位角との差から車線変更を判定し、車線変更と曲線路走行とを区別することが考えられる。この場合でも、車両の方位角あるいは走行路の方位角を検出するためのＧＰＳやジャイロなどの方位センサに検出誤差があると、車線変更の終了後に車両の方位角と走行路の方位角との差が０にならないので、車線変更の終了を高精度に判定できない場合がある。
【０００４】
そこで、本発明は、車線変更の終了を高精度に判定する走行状態判定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る走行状態判定装置は、車両の車線変更を判定する走行状態判定装置であって、車線変更の開始検出後、車両の方位角と走行路の方位角との差分の変化量が閾値以下の場合に車線変更が終了したと判定することを特徴とする。
【０００６】
この走行状態判定装置では、車両の車線変更開始判定後に、車両が走行しているときの車両の方位角と走行路の方位角との差を順次演算し（例えば、一定時間毎に差を演算し）、その順次演算している差の変化量を求める。そして、走行状態判定装置では、その求めた差の変化量が閾値以下か否かを判定し、差の変化量が閾値以下の場合には車線変更が終了したと判定する。閾値は、車両の方位角と走行路の方位角との差が略一定（一定を含む）になっていることを判定するための閾値であり、０に近い値（０でもよい）である。車線終了後、理想的には車両の方位角と走行路の方位角との差は０になる。しかし、検出手段によって検出された車両の方位角あるいは走行路の方位角に検出誤差がある場合、車線変更の終了後でも車両の方位角と走行路の方位角との差は０にならないが、車両の方位角と走行路の方位角との差はその検出誤差分で略一定となり、変化しない。したがって、車両の方位角と走行路の方位角との差が０にならない場合でも、車線変更開始後に車両の方位角と走行路の方位角との差の変化量が閾値以下になったときには車線変更が終了したと判定できる。このように、この走行状態判定装置では、車両の方位角と走行路の方位角との差の変化量を用いて判定することにより、車線変更の終了を高精度に判定することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、車線変更の終了を高精度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】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明に係る走行状態判定装置の実施の形態を説明する。
【０００９】
本実施の形態では、本発明に係る走行状態判定装置を、車線変更終了後のターンシグナルの消し忘れを防止するためのターンシグナル消し忘れ防止装置に適用する。本実施の形態に係るターンシグナル消し忘れ防止装置は、ターンシグナルスイッチのＯＮ／ＯＦＦ情報を用いて車線変更の開始を判定し、車輪速センサの車輪回転パルス情報（自車の方位角）とナビゲーションシステムによる道路情報（走行路の方位角）を用いて車線変更の終了を判定する。そして、本実施の形態に係るターンシグナル消し忘れ防止装置は、車線終了判定後にターンシグナルを消し忘れている場合にはターンシグナルの作動音量を徐々に大きくしてドライバに知らせる。
【００１０】
図１〜図３を参照して、本実施の形態に係るターンシグナル消し忘れ防止装置１の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係るターンシグナル消し忘れ防止装置の構成図である。図２は、車線変更時の自車の方位角と走行路の方位角との時間変化の一例である。図３は、車線変更時の自車の方位角と走行路の方位角との差の時間変化の一例である。
【００１１】
ターンシグナル消し忘れ防止装置１は、自車の方位角と走行路の方位角との差に基づいて車線変更の終了を判定する。特に、ターンシグナル消し忘れ装置１では、車線変更の終了判定を高精度に行うために、自車の方位角と走行路の方位角との差が一定になった場合に車線変更が終了したと判定する。そのために、ターンシグナル消し忘れ防止装置１は、ターンシグナルスイッチ１０、車輪速センサ１１、ナビゲーションシステム１２、側方レーダセンサ１３、アンプ２０及びＥＣＵ[Electronic Control Unit]３０を備えている。
【００１２】
直線路でも曲線路でも、車線変更終了後、自車は走行路に沿って走行するようになる。したがって、自車の方位角及び走行路の方位角が共に正確に検出されている場合、車線変更終了後、自車の方位角と走行路の方位角との差は０あるいは略０になる。しかし、自車の方位角あるいは走行路の方位角をセンサで検出したときに検出誤差があると、検出された方位角が実際の方位角から誤差分オフセットする。そのため、車線変更終了後、自車の方位角と走行路の方位角との差は０にならない。しかし、その誤差分のオフセットは維持されるので、自車の方位角と走行路の方位角との差は、その誤差によるオフセット分で略一定となり、変化しない。
【００１３】
図２には、自車が曲線路を走行中に車線変更した場合の自車の方位角ＶＤと自車位置における走行路の方位角ＲＤとの時間変化の一例を示している。この例の場合、走行路の方位角をＧＰＳを用いて検出しており、ＧＰＳの誤差のため、検出された走行路の方位角は実際の走行路の方位角から誤差によってオフセットした値となる。そのため、車線変更の開始時点ＣＳでは、自車の方位角ＶＤと走行路の方位角ＲＤとは、一致せず、所定量離れている。また、車線変更の終了時点ＣＥでも、自車の方位角ＶＤと走行路の方位角ＲＤとは、一致せず、所定量離れている。しかし、その所定量は一定に保たれており、自車の方位角ＶＤと走行路の方位角ＲＤとの差が変化しない。
【００１４】
図３には、自車が走行中に車線変更した場合の自車の方位角と自車位置における走行路の方位角との差ＤＤの時間変化の一例を示している。この例の場合も、上記と同様に、走行路の方位角を検出するためのＧＰＳに誤差がある。そのため、車線変更の開始時点ＣＳでは、自車の方位角と走行路の方位角との差ＤＤは、誤差による所定量の差を有している。車線変更中、自車は走行路に対して向きを変えるので、自車の方位角と走行路の方位角との差ＤＤは大きく変化する。そして、車線変更の終了時点ＣＥでは、自車の方位角と走行路の方位角との差ＤＤは、誤差による所定量の差に戻り、その所定量を維持する。
【００１５】
このように、自車の方位角あるいは走行路の方位角を検出するセンサに誤差がある場合には、車線変更終了後、自車の方位角と走行路の方位角との差は、０にはならないが、所定量で一定となる。そこで、ターンシグナル消し忘れ防止装置１は、この特性を利用して、自車の方位角と走行路の方位角との差の変化量（時間微分値）が略０（０でもよい）になったか否かによって車線変更の終了を判定する。ちなみに、自車の方位角及び走行路の方位角を検出するセンサに誤差がない場合、車線変更終了後、自車の方位角と走行路の方位角との差は、０で一定となる。
【００１６】
ターンシグナルスイッチ１０は、ドライバによる方向指示（右方向指示ＯＮ、左方向指示ＯＮ、ＯＦＦ）を入力するためのスイッチである。ターンシグナルスイッチ１０では、ドライバによるスイッチ操作情報をターンシグナル信号としてＥＣＵ３０に送信する。ちなみに、ドライバによってターンシグナルスイッチ１０で右方向指示ＯＮ操作された場合には右側のターンシグナルが点滅するとともにスピーカから作動音が出力し、左方向指示ＯＮ操作された場合には左側のターンシグナルが点滅するとともにスピーカから作動音が出力する。
【００１７】
車輪速センサ１１は、車両の４輪にそれぞれ設けられ、車輪の回転速度（車輪の回転に応じたパルス数）を検出するセンサである。車輪速センサ１１では、所定時間毎の車輪の回転パルス数を検出する。そして、車輪速センサ１１では、その検出した車輪回転パルス数を車輪速信号としてＥＣＵ３０に送信する。
【００１８】
ナビゲーションシステム１２は、車両に装備され、自車の現在位置の検出及び目的地までの経路案内などを行うシステムである。特に、ナビゲーションシステム１２では、ＧＰＳを利用して現在位置での走行中の道路の方位角を測定あるいは地図データベースから現在位置での走行中の道路の方位角を読み出し、その走行路の方位角をナビ信号としてＥＣＵ３０に送信する。
【００１９】
側方レーダセンサ１３は、車両の左右の各側部にそれぞれ取り付けられ、ミリ波などの電磁波を利用して自車の側方に存在する障害物（例えば、壁、ガードレール）を検出するためのレーダセンサである。側方レーダセンサ１３では、電磁波を水平面内でスキャンしながら自車から側方に向けて送信し、その反射してきた電磁波を受信する。そして、側方レーダセンサ１３では、その送受信データに基づいて障害物の有無を判定し、障害物が存在する場合にはその障害物までの距離を演算する。さらに、側方レーダセンサ１３では、その障害物の有無情報や障害物までの距離情報をレーダ信号としてＥＣＵ３０に送信する。
【００２０】
アンプ２０は、車両に備えられるアンプであり、受信した電気信号を増幅し、その増幅した電気信号をスピーカに送信する。特に、アンプ２０では、ＥＣＵ３０から作動音量増加信号（電気信号）を受信すると、その作動音量増加信号に応じて増幅し、その増幅した電気信号をスピーカ（図示せず）に送信する。
【００２１】
ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[ReadOnly Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなり、ターンシグナル消し忘れ防止装置１を統括制御する。ＥＣＵ３０では、一定時間毎に、ターンシグナルスイッチ１０、各輪の車輪速センサ１１、ナビゲーションシステム１２、側方レーダセンサ１３からの各信号を受信する。そして、ＥＣＵ３０では、一定時間毎に、これらの信号に基づいて車線変更の開始を判定するとともに車線変更の開始判定後に車線変更の終了を判定する。さらに、ＥＣＵ３０では、車線変更の終了を判定後にターンシグナルが消し忘れられている場合にはターンシグナル作動音を増量するための信号をアンプ２０に送信する。
【００２２】
車線変更の開始を判定する処理として、ＥＣＵ３０では、ターンシグナルスイッチ１０からのスイッチ操作情報に基づいてスイッチがＯＦＦから右方向指示ＯＮ又は左方向指示ＯＮに切り替わった否かを判定する。右方向指示ＯＮ又は左方向指示ＯＮに切り替わった場合、ＥＣＵ３０では、車線変更が開始したと判定し、車線変更の終了を判定する処理に移行する。
【００２３】
車線変更の終了を判定する処理に移行すると、ＥＣＵ３０では、各輪の車輪速センサ１１から各輪の車輪回転パルス数をそれぞれ取得し、右輪の前輪の車輪回転パルス数と後輪の車輪回転パルス数から右輪側の車輪回転パルス数の平均パルス数を演算するととともに、左輪の前輪の車輪回転パルス数と後輪の車輪回転パルス数から左輪側の車輪回転パルス数の平均パルス数を演算する。そして、ＥＣＵ３０では、右輪側の車輪回転パルス数の平均パルス数と左輪側の車輪回転パルス数の平均パルス数との差を演算し、車輪回転パルス数差ＮＷ（ｎ）とする。また、ＥＣＵ３０では、ナビゲーションシステム１２からの走行路の方位角ψＮＶ（ｎ）を取得する。また、ＥＣＵ３０では、側方レーダセンサ１３からの障害物の有無情報及び障害物までの距離情報を取得する。なお、本実施の形態では、（ｎ）のｎは、車線変更を開始と判定したときを基点としたカウンタ値であり、ｎ＝１が車線変更の開始判定した時点であり、ＥＣＵ３０での処理周期毎に１づつ加算される。このＥＣＵ３０での処理周期は、ＣＰＵのクロック周波数に基づいて設定され、非常に短い時間である。
【００２４】
次に、ＥＣＵ３０では、式（１）により、今回の処理周期での車輪回転パルス数差ＮＷ（ｎ）及び車線変更開始判定時点の車輪回転パルス数差ＮＷ（１）を用いて、車線変更開始判定時点と現在との自車の方位角の変化量ΔψW（ｎ）を演算する。ここでは、自車の現在位置における車線変更開始判定時点の自車の方位角からの相対的な方位角を求めている。
【００２５】
【数１】
【００２６】
式（１）において、Ｒはタイヤ半径であり、Ｔはトレッドであり、Ｎは車輪１回転当たりのパルス数である。ψＷ（ｎ）は現在の車両の方位角であり、ψＷ（１）は車線変更開始判定時点での車両の方位角である。
【００２７】
また、ＥＣＵ３０では、式（２）により、今回の処理周期での走行路の方位角ψＮＶ（ｎ）及び車線変更開始判定時点の走行路の方位角ψＮＶ（１）を用いて、車線変更開始判定時点と現在との走行路の方位角の変化量ΔψＮＶ（ｎ）を演算する。ここでは、走行路の現在位置における車線変更開始判定時点の走行路の方位角からの相対的な方位角を求めている。
【００２８】
【数２】
【００２９】
そして、ＥＣＵ３０では、式（３）により、車線変更開始判定時点と現在との自車の方位角の変化量ΔψW（ｎ）及び車線変更開始判定時点と現在との走行路の方位角の変化量ΔψＮＶ（ｎ）を用いて、自車の方位角と走行路の方位角との差Δψ（ｎ）を演算する。
【００３０】
【数３】
【００３１】
自車の方位角と走行路の方位角との差Δψ（ｎ）は、車線変更の途中では大きな値となり、車線変更が終了に近づくにつれて小さな値になってゆく。そして、その差Δψ（ｎ）は、車線変更が終了すると、自車の方位角及び走行路の方位角を検出するセンサに誤差がない場合、０あるいは略０になる。しかし、自車の方位角あるいは走行路の方位角を検出するセンサに誤差がある場合、０にならないが、その誤差に応じた所定量に収束する。
【００３２】
そこで、ＥＣＵ３０では、自車の方位角と走行路の方位角との差Δψ（ｎ）が閾値Ｃ１未満になったか否かを判定する。閾値Ｃ１は、自車の方位角と走行路の方位角との差が所定量まで収束したか否かを判定するための閾値であり、車速をパラメータとする関数あるいは車速に応じた各値によって設定される。閾値Ｃ１は、方位角を検出するためのセンサの精度などを考慮して設定され、高車速ほど閾値Ｃ１として小さい値となる。差Δψ（ｎ）が閾値Ｃ１未満となった場合、ＥＣＵ３０では、車線変更が終了した可能性が高いと判定する。一方、差Δψ（ｎ）が閾値Ｃ１以上の場合、ＥＣＵ３０では、車線変更中と判定する。
【００３３】
車線変更が終了した可能性が高いと判定した場合、ＥＣＵ３０では、式（４）により、前回の処理周期での走行路の方位角ψＮＶ（ｎ−１）、今回の処理周期での走行路の方位角ψＮＶ（ｎ）及び前回の処理周期での自車の方位角の変化量ΔψW（ｎ−１）、今回の処理周期での自車の方位角の変化量ΔψW（ｎ）を用いて、前回（ｎ−１）と今回（ｎ）での自車の方位角と走行路の方位角との差ｄΔψ（ｎ）／ｄｎを演算する。
【００３４】
【数４】
【００３５】
前回（ｎ−１）と今回（ｎ）との間は非常に短い時間間隔であるので、前回（ｎ−１）と今回（ｎ）での自車の方位角と走行路の方位角との差ｄΔψ（ｎ）／ｄｎは、自車の方位角と走行路の方位角との差の時間微分値に相当する。したがって、ｄΔψ（ｎ）／ｄｎは、自車の方位角と走行路の方位角との差の時間的な変化量を表すことになる。
【００３６】
そこで、ＥＣＵ３０では、自車の方位角と走行路の方位角との差の微分値ｄΔψ（ｎ）／ｄｎが閾値Ｃ２未満になったか否かを判定する。閾値Ｃ２は、自車の方位角と走行路の方位角との差の変化量が略０（０でもよい）になったか否かを判定する閾値であり、０に非常に近い値である。差の微分値ｄΔψ（ｎ）／ｄｎが閾値Ｃ２未満となった場合、ＥＣＵ３０では、車線変更が終了したと判定する。一方、差の微分値ｄΔψ（ｎ）／ｄｎが閾値Ｃ２以上の場合、ＥＣＵ３０では、車線変更が終了していないと判定する。
【００３７】
閾値Ｃ１による判定で車線変更中と判定した場合、ＥＣＵ３０では、ターンシグナルスイッチ１０でＯＮ操作されている側の側方レーダセンサ１３からの障害物の有無情報からターンシグナルが点滅している側に障害物が存在するか否かを判定し、さらに、障害物が存在すると判断した場合、障害物までの距離情報に基づいて自車の所定距離内に障害物が存在するか否かを判定する。この所定距離は、壁やガードレールなどの道路に沿って設けられる物体までの距離を考慮して設定される。ターンシグナルが点滅している側に自車から所定距離以内に障害物が存在する場合、ＥＣＵ３０では、車線変更が終了したと判定する。一方、ターンシグナルが点滅している側に自車から所定距離以内に障害物が存在しない場合、ＥＣＵ３０では、車線変更が終了していないと判定する。ここでは、自車がターンシグナル点滅側の車線に車線変更することによってターンシグナル点滅側のガードレールなどに近づいたことを判定することによって、車線変更が終了したか否かを判定する。
【００３８】
車線変更が終了したと判定した場合、ＥＣＵ３０では、ターンシグナル作動音の音量の初期値Ｃ３にカウンタ値ｍを乗算し、ターンシグナル作動音の音量の増加量Ｉを演算する。初期値Ｃ３は、ターンシグナルの作動音の通常の音量程度かあるいはそれより少し大きい程度の音量である。そして、ＥＣＵ３０では、その増加量Ｉを作動音量増加信号としてアンプ２０に送信する。なお、本実施の形態では、ｍは、車線変更を終了と判定したときを基点としたカウンタ値であり、ｍ＝１が車線変更の終了判定した時点であり、ＥＣＵ３０での処理周期毎に１ずつ加算される。
【００３９】
次に、ターンシグナル消し忘れ防止装置１の動作について説明する。特に、ＥＣＵ３０における処理について図４のフローチャートに沿って説明する。図４は、図１のＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【００４０】
ターンシグナルスイッチ１０では、ドライバによるスイッチ操作情報を示すターンシグナル信号をＥＣＵ３０に送信している。各輪の車輪速センサ１１では、車輪の回転パルス数を検出し、車輪速信号をＥＣＵ３０に送信している。ナビゲーションシステム１２では、走行路の方位角を検出し、ナビ信号としてＥＣＵ３０に送信している。各側の側方レーダセンサ１３では、自車の側方の障害物を検出し、レーダ信号としてＥＣＵ３０に送信している。ＥＣＵ３０では、処理周期毎に、これらの各信号を受信し、これら各信号による各情報をＲＡＭの所定の領域に書き込む。
【００４１】
まず、ＥＣＵ３０では、処理周期毎に、カウンタｎとカウンタｍを０にリセットするとともに（Ｓ１）、ＲＡＭの所定の領域から閾値Ｃ１，Ｃ２及び初期値Ｃ３を読み込む。なお、閾値Ｃ１については、値を演算するための関数あるいは車速に応じた各値が読み込まれる。また、ＥＣＵ３０では、ターンシグナルスイッチ１０からのスイッチ操作情報を読み込み、そのスイッチ操作情報に基づいてＯＦＦから右方向指示ＯＮ又は左方向指示ＯＮに切り替わった否かを判定する（Ｓ３）。Ｓ３にてＯＦＦのまま切り替わっていないと判定した場合、ＥＣＵ３０では、今回の処理周期経過後、Ｓ１に戻って次回の処理周期での処理を行う。
【００４２】
Ｓ３にて右方向指示ＯＮ又は左方向指示ＯＮに切り替わったと判定した場合、ＥＣＵ３０では、車線変更が開始したと判定し、車線変更終了判定処理に移行する。まず、ＥＣＵ３０では、カウンタｎに１を加算する（Ｓ４）。そして、ＥＣＵ３０では、各輪の車輪速センサ１１からの車輪回転パルス数を読み込み、右輪側の車輪回転パルス数の平均パルス数と左輪側の車輪回転パルス数の平均パルス数との差である車輪回転パルス数差ＮＷ（ｎ）を演算する（Ｓ５）。また、ＥＣＵ３０では、ナビゲーションシステム１２からの走行路の方位角ψＮＶ（ｎ）を読み込む（Ｓ６）。また、ＥＣＵ３０では、ターンシグナル点滅側の側方レーダセンサ１３の障害物情報を読み込む（Ｓ７）。
【００４３】
ＥＣＵ３０では、式（１）により、今回と車線変更開始判定時点の車輪回転パルス数差ＮＷ（ｎ），ＮＷ（１）を用いて、車線変更開始判定時点と現在との自車の方位角の変化量ΔψW（ｎ）を演算する（Ｓ８）。また、ＥＣＵ３０では、式（２）により、今回と車線変更開始判定時点の走行路の方位角ψＮＶ（ｎ），ψＮＶ（１）を用いて、車線変更開始判定時点と現在との走行路の方位角の変化量ΔψＮＶ（ｎ）を演算する（Ｓ９）。
【００４４】
ＥＣＵ３０では、式（３）により、自車の方位角の変化量ΔψW（ｎ）及び走行路の方位角の変化量ΔψＮＶ（ｎ）を用いて、自車の方位角と走行路の方位角との差Δψ（ｎ）を演算する（Ｓ１０）。そして、ＥＣＵ３０では、自車の方位角と走行路の方位角との差Δψ（ｎ）が車速に応じた閾値Ｃ１未満か否かを判定する（Ｓ１１）。
【００４５】
Ｓ１１にて差Δψ（ｎ）が閾値Ｃ１未満と判定した場合、ＥＣＵ３０では、式（４）により、前回と今回の走行路の方位角ψＮＶ（ｎ−１），ψＮＶ（ｎ）及び前回と今回の自車の方位角の変化量ΔψW（ｎ−１），ΔψW（ｎ）を用いて、自車の方位角と走行路の方位角との差の微分値ｄΔψ（ｎ）／ｄｎを演算する（Ｓ１２）。そして、ＥＣＵ３０では、自車の方位角と走行路の方位角との差の微分値ｄΔψ（ｎ）／ｄｎが閾値Ｃ２未満か否かを判定する（Ｓ１３）。Ｓ１３にて微分値ｄΔψ（ｎ）／ｄｎが閾値Ｃ２以上と判定した場合、ＥＣＵ３０では、今回の処理周期経過後、Ｓ４に戻って次回の処理周期での処理を行う。
【００４６】
Ｓ１１にて差Δψ（ｎ）が閾値Ｃ１以上と判定した場合、ＥＣＵ３０では、ターンシグナル点滅側の側方レーダセンサ１３の障害物情報に基づいて、ターンシグナル点滅側の所定距離内に障害物が存在するか否かを判定する（Ｓ１４）。Ｓ１４にてターンシグナル点滅側の所定距離内に障害物が存在しないと判定した場合、ＥＣＵ３０では、今回の処理周期経過後、Ｓ４に戻って次回の処理周期での処理を行う。
【００４７】
Ｓ１３にて微分値ｄΔψ（ｎ）／ｄｎが閾値Ｃ２未満と判定した場合あるいはＳ１４にてターンシグナル点滅側の所定距離内に障害物が存在すると判定した場合、ＥＣＵ３０では、車線変更が終了したと判定し、作動音増加処理に移行する。まず、ＥＣＵ３０では、カウンタｍに１を加算する（Ｓ１５）。そして、ＥＣＵ３０では、初期値Ｃ３にカウンタ値ｍを乗算してターンシグナル作動音量の増加量Ｉを演算する（Ｓ１６）。
【００４８】
ＥＣＵ３０では、ターンシグナルスイッチ１０からのスイッチ操作情報に基づいて右方向指示ＯＮ又は左方向指示ＯＮからＯＦＦに切り替わった否かを判定する（Ｓ１７）。Ｓ１７にてＯＦＦに切り替わったと判定した場合、ＥＣＵ３０では、処理を終了する。
【００４９】
一方、Ｓ１７にて右方向指示ＯＮ又は左方向指示ＯＮのまま切り替わっていないと判定した場合、ＥＣＵ３０では、ターンシグナル作動音量の増加量Ｉを作動音量増加信号としてアンプ２０に送信し、今回の処理周期経過後、Ｓ１５に戻って次回の処理周期での処理を行う。（Ｓ１８）。この作動音量増加信号を受信すると、アンプ２０では、作動音量増加信号に応じて増幅し、その増幅した電気信号をスピーカに送信する。これによって、スピーカでは、通常より大きな音量かつ時間が経過に伴って徐々に大きくなる音量でターンシグナル作動音を出力する。この作動音の変化によって、ドライバは、ターンシグナルを消し忘れていることに気づき、ターンシグナルスイッチ１０でＯＦＦ操作する。
【００５０】
このターンシグナル消し忘れ防止装置１によれば、自車の方位角と走行路の方位角との差の変化量（微分値）が略０になったか否かによって車線変更の終了を判定することにより、車線変更の終了を高精度に判定することができる。特に、方位角を検出するセンサに誤差があり、車線変更終了後に自車の方位角と走行路の方位角との差が０にならない場合でも、車線変更の終了を判定することができる。また、自車の方位角と走行路の方位角との差を用いて判定しているので、曲線路でも車線変更の終了を判定することができる。
【００５１】
また、このターンシグナル消し忘れ防止装置１では、自車の方位角を検出するために殆どの車両に備えられる車輪速センサ１１を用いているので、ジャイロなどの方位角を検出するための手段を別途備える必要がなく、コストを低減できる。
【００５２】
また、このターンシグナル消し忘れ防止装置１では、自車の側方の障害物情報も用いて車線変更の終了を判定することにより、自車と走行路の方位角で車線変更の終了を判定できない場合でも車線変更の終了を判定することができる。
【００５３】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００５４】
例えば、本実施の形態ではターンシグナル消し忘れ防止装置に適用したが、ＶＳＣやアクティブステアリング装置などの制御ゲインや制御閾値を車線変更の終了の判定結果を考慮して変更するなど、他の装置に適用してもよい。
【００５５】
また、本実施の形態では車両の方位角を４輪の車輪速センサによる車輪回転パルスを用いて取得する構成としたが、舵角センサ、ジャイロなどの他の手段を用いて車両の方位角を取得してもよい。
【００５６】
また、本実施の形態ではナビゲーションシステムから走行路の方位角を取得する構成としたが、カメラで撮像した前方画像から検出するなどの他の手段を用いて走行路の方位角を取得してもよい。
【００５７】
また、本実施の形態では車輪速センサを用いて方位角を求める構成としたので、車線変更開始判定時点と現在との相対的な方位角を用いて判定を行ったが、舵角センサなどで検出した方位角を用いた場合には車線変更開始判定時点との相対的な方位角の求める必要はなく、現在の自車の方位角と走行路の方位角との差を用いて判定を行えばよい。
【００５８】
また、本実施の形態では車線変更の終了を判定した後にターンシグナルを消し忘れている場合にはターンシグナルの音量を徐々に大きくしていく構成としたが、警告音を出力、消し忘れていることを音声で知らせるなどの他の手段によって消し忘れを知らせるようにしてもよい。
【００５９】
また、本実施の形態では側方レーダセンサで検出した側方の障害物の検出情報も考慮して車線変更の終了を判定する構成としたが、この処理がなくてもよい。
【００６０】
また、本実施の形態ではターンシグナルスイッチのＯＦＦからＯＮによって車線変更の開始を判定する構成としたが、車両の方位角と走行路の方位角を用いて判定するなどの他の方法のよって車線変更の開始を判定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施の形態に係るターンシグナル消し忘れ防止装置の構成図である。
【図２】車線変更時の自車の方位角と走行路の方位角との時間変化の一例である。
【図３】車線変更時の自車の方位角と走行路の方位角との差の時間変化の一例である。
【図４】図１のＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１…ターンシグナル消し忘れ防止装置、１０…ターンシグナルスイッチ、１１…車輪速センサ、１２…ナビゲーションシステム、１３…側方レーダセンサ、２０…アンプ、３０…ＥＣＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車線変更を判定する走行状態判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライバが車線変更を行う場合、車線変更の開始前にターンシグナルスイッチで車線変更する側をＯＮし、車線変更の終了後にターンシグナルスイッチをＯＦＦする。しかし、車線変更の終了後にターンシグナルスイッチをＯＦＦしないドライバが多くみられる。そこで、車線変更の終了後にターンシグナルスイッチのＯＦＦし忘れをドライバに知らせるための装置が提案されている。この場合、車線変更を高精度に判定することが重要となる。例えば、特許文献１に記載の装置では、車両の方位を検知し、その検知した方位の変化量のパターンを算出し、方位変化量パターンと予め設定されている基準変化量パターン（車両が直進方向から左又は右に旋回し、再び直進方向になるパターン）とを比較することによって車線変更の有無を判定する。
【特許文献１】特開平１０−３３２３８９号公報
【特許文献２】特開２００５−１２２２７４号公報
【特許文献３】特開２００５−１７００６７号公報
【特許文献４】特開２００４−２９９６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように車両の方位角だけで車線変更を判定した場合、車線変更かあるいは曲線路走行かの区別ができない。そこで、車両の方位角と走行路の方位角との差から車線変更を判定し、車線変更と曲線路走行とを区別することが考えられる。この場合でも、車両の方位角あるいは走行路の方位角を検出するためのＧＰＳやジャイロなどの方位センサに検出誤差があると、車線変更の終了後に車両の方位角と走行路の方位角との差が０にならないので、車線変更の終了を高精度に判定できない場合がある。
【０００４】
そこで、本発明は、車線変更の終了を高精度に判定する走行状態判定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る走行状態判定装置は、車両の車線変更を判定する走行状態判定装置であって、車線変更の開始検出後、車両の方位角と走行路の方位角との差分の変化量が閾値以下の場合に車線変更が終了したと判定することを特徴とする。
【０００６】
この走行状態判定装置では、車両の車線変更開始判定後に、車両が走行しているときの車両の方位角と走行路の方位角との差を順次演算し（例えば、一定時間毎に差を演算し）、その順次演算している差の変化量を求める。そして、走行状態判定装置では、その求めた差の変化量が閾値以下か否かを判定し、差の変化量が閾値以下の場合には車線変更が終了したと判定する。閾値は、車両の方位角と走行路の方位角との差が略一定（一定を含む）になっていることを判定するための閾値であり、０に近い値（０でもよい）である。車線終了後、理想的には車両の方位角と走行路の方位角との差は０になる。しかし、検出手段によって検出された車両の方位角あるいは走行路の方位角に検出誤差がある場合、車線変更の終了後でも車両の方位角と走行路の方位角との差は０にならないが、車両の方位角と走行路の方位角との差はその検出誤差分で略一定となり、変化しない。したがって、車両の方位角と走行路の方位角との差が０にならない場合でも、車線変更開始後に車両の方位角と走行路の方位角との差の変化量が閾値以下になったときには車線変更が終了したと判定できる。このように、この走行状態判定装置では、車両の方位角と走行路の方位角との差の変化量を用いて判定することにより、車線変更の終了を高精度に判定することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、車線変更の終了を高精度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】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明に係る走行状態判定装置の実施の形態を説明する。
【０００９】
本実施の形態では、本発明に係る走行状態判定装置を、車線変更終了後のターンシグナルの消し忘れを防止するためのターンシグナル消し忘れ防止装置に適用する。本実施の形態に係るターンシグナル消し忘れ防止装置は、ターンシグナルスイッチのＯＮ／ＯＦＦ情報を用いて車線変更の開始を判定し、車輪速センサの車輪回転パルス情報（自車の方位角）とナビゲーションシステムによる道路情報（走行路の方位角）を用いて車線変更の終了を判定する。そして、本実施の形態に係るターンシグナル消し忘れ防止装置は、車線終了判定後にターンシグナルを消し忘れている場合にはターンシグナルの作動音量を徐々に大きくしてドライバに知らせる。
【００１０】
図１〜図３を参照して、本実施の形態に係るターンシグナル消し忘れ防止装置１の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係るターンシグナル消し忘れ防止装置の構成図である。図２は、車線変更時の自車の方位角と走行路の方位角との時間変化の一例である。図３は、車線変更時の自車の方位角と走行路の方位角との差の時間変化の一例である。
【００１１】
ターンシグナル消し忘れ防止装置１は、自車の方位角と走行路の方位角との差に基づいて車線変更の終了を判定する。特に、ターンシグナル消し忘れ装置１では、車線変更の終了判定を高精度に行うために、自車の方位角と走行路の方位角との差が一定になった場合に車線変更が終了したと判定する。そのために、ターンシグナル消し忘れ防止装置１は、ターンシグナルスイッチ１０、車輪速センサ１１、ナビゲーションシステム１２、側方レーダセンサ１３、アンプ２０及びＥＣＵ[Electronic Control Unit]３０を備えている。
【００１２】
直線路でも曲線路でも、車線変更終了後、自車は走行路に沿って走行するようになる。したがって、自車の方位角及び走行路の方位角が共に正確に検出されている場合、車線変更終了後、自車の方位角と走行路の方位角との差は０あるいは略０になる。しかし、自車の方位角あるいは走行路の方位角をセンサで検出したときに検出誤差があると、検出された方位角が実際の方位角から誤差分オフセットする。そのため、車線変更終了後、自車の方位角と走行路の方位角との差は０にならない。しかし、その誤差分のオフセットは維持されるので、自車の方位角と走行路の方位角との差は、その誤差によるオフセット分で略一定となり、変化しない。
【００１３】
図２には、自車が曲線路を走行中に車線変更した場合の自車の方位角ＶＤと自車位置における走行路の方位角ＲＤとの時間変化の一例を示している。この例の場合、走行路の方位角をＧＰＳを用いて検出しており、ＧＰＳの誤差のため、検出された走行路の方位角は実際の走行路の方位角から誤差によってオフセットした値となる。そのため、車線変更の開始時点ＣＳでは、自車の方位角ＶＤと走行路の方位角ＲＤとは、一致せず、所定量離れている。また、車線変更の終了時点ＣＥでも、自車の方位角ＶＤと走行路の方位角ＲＤとは、一致せず、所定量離れている。しかし、その所定量は一定に保たれており、自車の方位角ＶＤと走行路の方位角ＲＤとの差が変化しない。
【００１４】
図３には、自車が走行中に車線変更した場合の自車の方位角と自車位置における走行路の方位角との差ＤＤの時間変化の一例を示している。この例の場合も、上記と同様に、走行路の方位角を検出するためのＧＰＳに誤差がある。そのため、車線変更の開始時点ＣＳでは、自車の方位角と走行路の方位角との差ＤＤは、誤差による所定量の差を有している。車線変更中、自車は走行路に対して向きを変えるので、自車の方位角と走行路の方位角との差ＤＤは大きく変化する。そして、車線変更の終了時点ＣＥでは、自車の方位角と走行路の方位角との差ＤＤは、誤差による所定量の差に戻り、その所定量を維持する。
【００１５】
このように、自車の方位角あるいは走行路の方位角を検出するセンサに誤差がある場合には、車線変更終了後、自車の方位角と走行路の方位角との差は、０にはならないが、所定量で一定となる。そこで、ターンシグナル消し忘れ防止装置１は、この特性を利用して、自車の方位角と走行路の方位角との差の変化量（時間微分値）が略０（０でもよい）になったか否かによって車線変更の終了を判定する。ちなみに、自車の方位角及び走行路の方位角を検出するセンサに誤差がない場合、車線変更終了後、自車の方位角と走行路の方位角との差は、０で一定となる。
【００１６】
ターンシグナルスイッチ１０は、ドライバによる方向指示（右方向指示ＯＮ、左方向指示ＯＮ、ＯＦＦ）を入力するためのスイッチである。ターンシグナルスイッチ１０では、ドライバによるスイッチ操作情報をターンシグナル信号としてＥＣＵ３０に送信する。ちなみに、ドライバによってターンシグナルスイッチ１０で右方向指示ＯＮ操作された場合には右側のターンシグナルが点滅するとともにスピーカから作動音が出力し、左方向指示ＯＮ操作された場合には左側のターンシグナルが点滅するとともにスピーカから作動音が出力する。
【００１７】
車輪速センサ１１は、車両の４輪にそれぞれ設けられ、車輪の回転速度（車輪の回転に応じたパルス数）を検出するセンサである。車輪速センサ１１では、所定時間毎の車輪の回転パルス数を検出する。そして、車輪速センサ１１では、その検出した車輪回転パルス数を車輪速信号としてＥＣＵ３０に送信する。
【００１８】
ナビゲーションシステム１２は、車両に装備され、自車の現在位置の検出及び目的地までの経路案内などを行うシステムである。特に、ナビゲーションシステム１２では、ＧＰＳを利用して現在位置での走行中の道路の方位角を測定あるいは地図データベースから現在位置での走行中の道路の方位角を読み出し、その走行路の方位角をナビ信号としてＥＣＵ３０に送信する。
【００１９】
側方レーダセンサ１３は、車両の左右の各側部にそれぞれ取り付けられ、ミリ波などの電磁波を利用して自車の側方に存在する障害物（例えば、壁、ガードレール）を検出するためのレーダセンサである。側方レーダセンサ１３では、電磁波を水平面内でスキャンしながら自車から側方に向けて送信し、その反射してきた電磁波を受信する。そして、側方レーダセンサ１３では、その送受信データに基づいて障害物の有無を判定し、障害物が存在する場合にはその障害物までの距離を演算する。さらに、側方レーダセンサ１３では、その障害物の有無情報や障害物までの距離情報をレーダ信号としてＥＣＵ３０に送信する。
【００２０】
アンプ２０は、車両に備えられるアンプであり、受信した電気信号を増幅し、その増幅した電気信号をスピーカに送信する。特に、アンプ２０では、ＥＣＵ３０から作動音量増加信号（電気信号）を受信すると、その作動音量増加信号に応じて増幅し、その増幅した電気信号をスピーカ（図示せず）に送信する。
【００２１】
ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[ReadOnly Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなり、ターンシグナル消し忘れ防止装置１を統括制御する。ＥＣＵ３０では、一定時間毎に、ターンシグナルスイッチ１０、各輪の車輪速センサ１１、ナビゲーションシステム１２、側方レーダセンサ１３からの各信号を受信する。そして、ＥＣＵ３０では、一定時間毎に、これらの信号に基づいて車線変更の開始を判定するとともに車線変更の開始判定後に車線変更の終了を判定する。さらに、ＥＣＵ３０では、車線変更の終了を判定後にターンシグナルが消し忘れられている場合にはターンシグナル作動音を増量するための信号をアンプ２０に送信する。
【００２２】
車線変更の開始を判定する処理として、ＥＣＵ３０では、ターンシグナルスイッチ１０からのスイッチ操作情報に基づいてスイッチがＯＦＦから右方向指示ＯＮ又は左方向指示ＯＮに切り替わった否かを判定する。右方向指示ＯＮ又は左方向指示ＯＮに切り替わった場合、ＥＣＵ３０では、車線変更が開始したと判定し、車線変更の終了を判定する処理に移行する。
【００２３】
車線変更の終了を判定する処理に移行すると、ＥＣＵ３０では、各輪の車輪速センサ１１から各輪の車輪回転パルス数をそれぞれ取得し、右輪の前輪の車輪回転パルス数と後輪の車輪回転パルス数から右輪側の車輪回転パルス数の平均パルス数を演算するととともに、左輪の前輪の車輪回転パルス数と後輪の車輪回転パルス数から左輪側の車輪回転パルス数の平均パルス数を演算する。そして、ＥＣＵ３０では、右輪側の車輪回転パルス数の平均パルス数と左輪側の車輪回転パルス数の平均パルス数との差を演算し、車輪回転パルス数差ＮＷ（ｎ）とする。また、ＥＣＵ３０では、ナビゲーションシステム１２からの走行路の方位角ψＮＶ（ｎ）を取得する。また、ＥＣＵ３０では、側方レーダセンサ１３からの障害物の有無情報及び障害物までの距離情報を取得する。なお、本実施の形態では、（ｎ）のｎは、車線変更を開始と判定したときを基点としたカウンタ値であり、ｎ＝１が車線変更の開始判定した時点であり、ＥＣＵ３０での処理周期毎に１づつ加算される。このＥＣＵ３０での処理周期は、ＣＰＵのクロック周波数に基づいて設定され、非常に短い時間である。
【００２４】
次に、ＥＣＵ３０では、式（１）により、今回の処理周期での車輪回転パルス数差ＮＷ（ｎ）及び車線変更開始判定時点の車輪回転パルス数差ＮＷ（１）を用いて、車線変更開始判定時点と現在との自車の方位角の変化量ΔψW（ｎ）を演算する。ここでは、自車の現在位置における車線変更開始判定時点の自車の方位角からの相対的な方位角を求めている。
【００２５】
【数１】
【００２６】
式（１）において、Ｒはタイヤ半径であり、Ｔはトレッドであり、Ｎは車輪１回転当たりのパルス数である。ψＷ（ｎ）は現在の車両の方位角であり、ψＷ（１）は車線変更開始判定時点での車両の方位角である。
【００２７】
また、ＥＣＵ３０では、式（２）により、今回の処理周期での走行路の方位角ψＮＶ（ｎ）及び車線変更開始判定時点の走行路の方位角ψＮＶ（１）を用いて、車線変更開始判定時点と現在との走行路の方位角の変化量ΔψＮＶ（ｎ）を演算する。ここでは、走行路の現在位置における車線変更開始判定時点の走行路の方位角からの相対的な方位角を求めている。
【００２８】
【数２】
【００２９】
そして、ＥＣＵ３０では、式（３）により、車線変更開始判定時点と現在との自車の方位角の変化量ΔψW（ｎ）及び車線変更開始判定時点と現在との走行路の方位角の変化量ΔψＮＶ（ｎ）を用いて、自車の方位角と走行路の方位角との差Δψ（ｎ）を演算する。
【００３０】
【数３】
【００３１】
自車の方位角と走行路の方位角との差Δψ（ｎ）は、車線変更の途中では大きな値となり、車線変更が終了に近づくにつれて小さな値になってゆく。そして、その差Δψ（ｎ）は、車線変更が終了すると、自車の方位角及び走行路の方位角を検出するセンサに誤差がない場合、０あるいは略０になる。しかし、自車の方位角あるいは走行路の方位角を検出するセンサに誤差がある場合、０にならないが、その誤差に応じた所定量に収束する。
【００３２】
そこで、ＥＣＵ３０では、自車の方位角と走行路の方位角との差Δψ（ｎ）が閾値Ｃ１未満になったか否かを判定する。閾値Ｃ１は、自車の方位角と走行路の方位角との差が所定量まで収束したか否かを判定するための閾値であり、車速をパラメータとする関数あるいは車速に応じた各値によって設定される。閾値Ｃ１は、方位角を検出するためのセンサの精度などを考慮して設定され、高車速ほど閾値Ｃ１として小さい値となる。差Δψ（ｎ）が閾値Ｃ１未満となった場合、ＥＣＵ３０では、車線変更が終了した可能性が高いと判定する。一方、差Δψ（ｎ）が閾値Ｃ１以上の場合、ＥＣＵ３０では、車線変更中と判定する。
【００３３】
車線変更が終了した可能性が高いと判定した場合、ＥＣＵ３０では、式（４）により、前回の処理周期での走行路の方位角ψＮＶ（ｎ−１）、今回の処理周期での走行路の方位角ψＮＶ（ｎ）及び前回の処理周期での自車の方位角の変化量ΔψW（ｎ−１）、今回の処理周期での自車の方位角の変化量ΔψW（ｎ）を用いて、前回（ｎ−１）と今回（ｎ）での自車の方位角と走行路の方位角との差ｄΔψ（ｎ）／ｄｎを演算する。
【００３４】
【数４】
【００３５】
前回（ｎ−１）と今回（ｎ）との間は非常に短い時間間隔であるので、前回（ｎ−１）と今回（ｎ）での自車の方位角と走行路の方位角との差ｄΔψ（ｎ）／ｄｎは、自車の方位角と走行路の方位角との差の時間微分値に相当する。したがって、ｄΔψ（ｎ）／ｄｎは、自車の方位角と走行路の方位角との差の時間的な変化量を表すことになる。
【００３６】
そこで、ＥＣＵ３０では、自車の方位角と走行路の方位角との差の微分値ｄΔψ（ｎ）／ｄｎが閾値Ｃ２未満になったか否かを判定する。閾値Ｃ２は、自車の方位角と走行路の方位角との差の変化量が略０（０でもよい）になったか否かを判定する閾値であり、０に非常に近い値である。差の微分値ｄΔψ（ｎ）／ｄｎが閾値Ｃ２未満となった場合、ＥＣＵ３０では、車線変更が終了したと判定する。一方、差の微分値ｄΔψ（ｎ）／ｄｎが閾値Ｃ２以上の場合、ＥＣＵ３０では、車線変更が終了していないと判定する。
【００３７】
閾値Ｃ１による判定で車線変更中と判定した場合、ＥＣＵ３０では、ターンシグナルスイッチ１０でＯＮ操作されている側の側方レーダセンサ１３からの障害物の有無情報からターンシグナルが点滅している側に障害物が存在するか否かを判定し、さらに、障害物が存在すると判断した場合、障害物までの距離情報に基づいて自車の所定距離内に障害物が存在するか否かを判定する。この所定距離は、壁やガードレールなどの道路に沿って設けられる物体までの距離を考慮して設定される。ターンシグナルが点滅している側に自車から所定距離以内に障害物が存在する場合、ＥＣＵ３０では、車線変更が終了したと判定する。一方、ターンシグナルが点滅している側に自車から所定距離以内に障害物が存在しない場合、ＥＣＵ３０では、車線変更が終了していないと判定する。ここでは、自車がターンシグナル点滅側の車線に車線変更することによってターンシグナル点滅側のガードレールなどに近づいたことを判定することによって、車線変更が終了したか否かを判定する。
【００３８】
車線変更が終了したと判定した場合、ＥＣＵ３０では、ターンシグナル作動音の音量の初期値Ｃ３にカウンタ値ｍを乗算し、ターンシグナル作動音の音量の増加量Ｉを演算する。初期値Ｃ３は、ターンシグナルの作動音の通常の音量程度かあるいはそれより少し大きい程度の音量である。そして、ＥＣＵ３０では、その増加量Ｉを作動音量増加信号としてアンプ２０に送信する。なお、本実施の形態では、ｍは、車線変更を終了と判定したときを基点としたカウンタ値であり、ｍ＝１が車線変更の終了判定した時点であり、ＥＣＵ３０での処理周期毎に１ずつ加算される。
【００３９】
次に、ターンシグナル消し忘れ防止装置１の動作について説明する。特に、ＥＣＵ３０における処理について図４のフローチャートに沿って説明する。図４は、図１のＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【００４０】
ターンシグナルスイッチ１０では、ドライバによるスイッチ操作情報を示すターンシグナル信号をＥＣＵ３０に送信している。各輪の車輪速センサ１１では、車輪の回転パルス数を検出し、車輪速信号をＥＣＵ３０に送信している。ナビゲーションシステム１２では、走行路の方位角を検出し、ナビ信号としてＥＣＵ３０に送信している。各側の側方レーダセンサ１３では、自車の側方の障害物を検出し、レーダ信号としてＥＣＵ３０に送信している。ＥＣＵ３０では、処理周期毎に、これらの各信号を受信し、これら各信号による各情報をＲＡＭの所定の領域に書き込む。
【００４１】
まず、ＥＣＵ３０では、処理周期毎に、カウンタｎとカウンタｍを０にリセットするとともに（Ｓ１）、ＲＡＭの所定の領域から閾値Ｃ１，Ｃ２及び初期値Ｃ３を読み込む。なお、閾値Ｃ１については、値を演算するための関数あるいは車速に応じた各値が読み込まれる。また、ＥＣＵ３０では、ターンシグナルスイッチ１０からのスイッチ操作情報を読み込み、そのスイッチ操作情報に基づいてＯＦＦから右方向指示ＯＮ又は左方向指示ＯＮに切り替わった否かを判定する（Ｓ３）。Ｓ３にてＯＦＦのまま切り替わっていないと判定した場合、ＥＣＵ３０では、今回の処理周期経過後、Ｓ１に戻って次回の処理周期での処理を行う。
【００４２】
Ｓ３にて右方向指示ＯＮ又は左方向指示ＯＮに切り替わったと判定した場合、ＥＣＵ３０では、車線変更が開始したと判定し、車線変更終了判定処理に移行する。まず、ＥＣＵ３０では、カウンタｎに１を加算する（Ｓ４）。そして、ＥＣＵ３０では、各輪の車輪速センサ１１からの車輪回転パルス数を読み込み、右輪側の車輪回転パルス数の平均パルス数と左輪側の車輪回転パルス数の平均パルス数との差である車輪回転パルス数差ＮＷ（ｎ）を演算する（Ｓ５）。また、ＥＣＵ３０では、ナビゲーションシステム１２からの走行路の方位角ψＮＶ（ｎ）を読み込む（Ｓ６）。また、ＥＣＵ３０では、ターンシグナル点滅側の側方レーダセンサ１３の障害物情報を読み込む（Ｓ７）。
【００４３】
ＥＣＵ３０では、式（１）により、今回と車線変更開始判定時点の車輪回転パルス数差ＮＷ（ｎ），ＮＷ（１）を用いて、車線変更開始判定時点と現在との自車の方位角の変化量ΔψW（ｎ）を演算する（Ｓ８）。また、ＥＣＵ３０では、式（２）により、今回と車線変更開始判定時点の走行路の方位角ψＮＶ（ｎ），ψＮＶ（１）を用いて、車線変更開始判定時点と現在との走行路の方位角の変化量ΔψＮＶ（ｎ）を演算する（Ｓ９）。
【００４４】
ＥＣＵ３０では、式（３）により、自車の方位角の変化量ΔψW（ｎ）及び走行路の方位角の変化量ΔψＮＶ（ｎ）を用いて、自車の方位角と走行路の方位角との差Δψ（ｎ）を演算する（Ｓ１０）。そして、ＥＣＵ３０では、自車の方位角と走行路の方位角との差Δψ（ｎ）が車速に応じた閾値Ｃ１未満か否かを判定する（Ｓ１１）。
【００４５】
Ｓ１１にて差Δψ（ｎ）が閾値Ｃ１未満と判定した場合、ＥＣＵ３０では、式（４）により、前回と今回の走行路の方位角ψＮＶ（ｎ−１），ψＮＶ（ｎ）及び前回と今回の自車の方位角の変化量ΔψW（ｎ−１），ΔψW（ｎ）を用いて、自車の方位角と走行路の方位角との差の微分値ｄΔψ（ｎ）／ｄｎを演算する（Ｓ１２）。そして、ＥＣＵ３０では、自車の方位角と走行路の方位角との差の微分値ｄΔψ（ｎ）／ｄｎが閾値Ｃ２未満か否かを判定する（Ｓ１３）。Ｓ１３にて微分値ｄΔψ（ｎ）／ｄｎが閾値Ｃ２以上と判定した場合、ＥＣＵ３０では、今回の処理周期経過後、Ｓ４に戻って次回の処理周期での処理を行う。
【００４６】
Ｓ１１にて差Δψ（ｎ）が閾値Ｃ１以上と判定した場合、ＥＣＵ３０では、ターンシグナル点滅側の側方レーダセンサ１３の障害物情報に基づいて、ターンシグナル点滅側の所定距離内に障害物が存在するか否かを判定する（Ｓ１４）。Ｓ１４にてターンシグナル点滅側の所定距離内に障害物が存在しないと判定した場合、ＥＣＵ３０では、今回の処理周期経過後、Ｓ４に戻って次回の処理周期での処理を行う。
【００４７】
Ｓ１３にて微分値ｄΔψ（ｎ）／ｄｎが閾値Ｃ２未満と判定した場合あるいはＳ１４にてターンシグナル点滅側の所定距離内に障害物が存在すると判定した場合、ＥＣＵ３０では、車線変更が終了したと判定し、作動音増加処理に移行する。まず、ＥＣＵ３０では、カウンタｍに１を加算する（Ｓ１５）。そして、ＥＣＵ３０では、初期値Ｃ３にカウンタ値ｍを乗算してターンシグナル作動音量の増加量Ｉを演算する（Ｓ１６）。
【００４８】
ＥＣＵ３０では、ターンシグナルスイッチ１０からのスイッチ操作情報に基づいて右方向指示ＯＮ又は左方向指示ＯＮからＯＦＦに切り替わった否かを判定する（Ｓ１７）。Ｓ１７にてＯＦＦに切り替わったと判定した場合、ＥＣＵ３０では、処理を終了する。
【００４９】
一方、Ｓ１７にて右方向指示ＯＮ又は左方向指示ＯＮのまま切り替わっていないと判定した場合、ＥＣＵ３０では、ターンシグナル作動音量の増加量Ｉを作動音量増加信号としてアンプ２０に送信し、今回の処理周期経過後、Ｓ１５に戻って次回の処理周期での処理を行う。（Ｓ１８）。この作動音量増加信号を受信すると、アンプ２０では、作動音量増加信号に応じて増幅し、その増幅した電気信号をスピーカに送信する。これによって、スピーカでは、通常より大きな音量かつ時間が経過に伴って徐々に大きくなる音量でターンシグナル作動音を出力する。この作動音の変化によって、ドライバは、ターンシグナルを消し忘れていることに気づき、ターンシグナルスイッチ１０でＯＦＦ操作する。
【００５０】
このターンシグナル消し忘れ防止装置１によれば、自車の方位角と走行路の方位角との差の変化量（微分値）が略０になったか否かによって車線変更の終了を判定することにより、車線変更の終了を高精度に判定することができる。特に、方位角を検出するセンサに誤差があり、車線変更終了後に自車の方位角と走行路の方位角との差が０にならない場合でも、車線変更の終了を判定することができる。また、自車の方位角と走行路の方位角との差を用いて判定しているので、曲線路でも車線変更の終了を判定することができる。
【００５１】
また、このターンシグナル消し忘れ防止装置１では、自車の方位角を検出するために殆どの車両に備えられる車輪速センサ１１を用いているので、ジャイロなどの方位角を検出するための手段を別途備える必要がなく、コストを低減できる。
【００５２】
また、このターンシグナル消し忘れ防止装置１では、自車の側方の障害物情報も用いて車線変更の終了を判定することにより、自車と走行路の方位角で車線変更の終了を判定できない場合でも車線変更の終了を判定することができる。
【００５３】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００５４】
例えば、本実施の形態ではターンシグナル消し忘れ防止装置に適用したが、ＶＳＣやアクティブステアリング装置などの制御ゲインや制御閾値を車線変更の終了の判定結果を考慮して変更するなど、他の装置に適用してもよい。
【００５５】
また、本実施の形態では車両の方位角を４輪の車輪速センサによる車輪回転パルスを用いて取得する構成としたが、舵角センサ、ジャイロなどの他の手段を用いて車両の方位角を取得してもよい。
【００５６】
また、本実施の形態ではナビゲーションシステムから走行路の方位角を取得する構成としたが、カメラで撮像した前方画像から検出するなどの他の手段を用いて走行路の方位角を取得してもよい。
【００５７】
また、本実施の形態では車輪速センサを用いて方位角を求める構成としたので、車線変更開始判定時点と現在との相対的な方位角を用いて判定を行ったが、舵角センサなどで検出した方位角を用いた場合には車線変更開始判定時点との相対的な方位角の求める必要はなく、現在の自車の方位角と走行路の方位角との差を用いて判定を行えばよい。
【００５８】
また、本実施の形態では車線変更の終了を判定した後にターンシグナルを消し忘れている場合にはターンシグナルの音量を徐々に大きくしていく構成としたが、警告音を出力、消し忘れていることを音声で知らせるなどの他の手段によって消し忘れを知らせるようにしてもよい。
【００５９】
また、本実施の形態では側方レーダセンサで検出した側方の障害物の検出情報も考慮して車線変更の終了を判定する構成としたが、この処理がなくてもよい。
【００６０】
また、本実施の形態ではターンシグナルスイッチのＯＦＦからＯＮによって車線変更の開始を判定する構成としたが、車両の方位角と走行路の方位角を用いて判定するなどの他の方法のよって車線変更の開始を判定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施の形態に係るターンシグナル消し忘れ防止装置の構成図である。
【図２】車線変更時の自車の方位角と走行路の方位角との時間変化の一例である。
【図３】車線変更時の自車の方位角と走行路の方位角との差の時間変化の一例である。
【図４】図１のＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１…ターンシグナル消し忘れ防止装置、１０…ターンシグナルスイッチ、１１…車輪速センサ、１２…ナビゲーションシステム、１３…側方レーダセンサ、２０…アンプ、３０…ＥＣＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車線変更を判定する走行状態判定装置であって、
車線変更の開始検出後、車両の方位角と走行路の方位角との差の変化量が閾値以下の場合に車線変更が終了したと判定することを特徴とする走行状態判定装置。
【請求項１】
車両の車線変更を判定する走行状態判定装置であって、
車線変更の開始検出後、車両の方位角と走行路の方位角との差の変化量が閾値以下の場合に車線変更が終了したと判定することを特徴とする走行状態判定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−３７５６２（Ｐ２００９−３７５６２Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０３４９９（Ｐ２００７−２０３４９９）
【出願日】平成１９年８月３日（２００７．８．３）
【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２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３日（２００７．８．３）
【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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