運転支援装置
【課題】車線変更の開始時点を迅速に且つ精度良く推定することができる運転支援装置を提供すること。
【解決手段】運転支援装置１では、車線変更推定部１３は、ウィンカーセンサ３によってウィンカーＯＮが検出された第１の時点における曲率変化速度が基準曲率変化速度以上である場合、曲率変化速度が基準曲率変化速度であった第２の時点を車線変更開始時点と推定するため、車線変更開始後にウィンカーが操作された場合であっても、その操作の遅れを考慮して車線変更の開始時点を精度良く推定できる。また、ウィンカーＯＮが検出された時点で既に得られている走行情報により車線変更の開始時点を推定するため、車線変更の開始時点を迅速に推定できる。
【解決手段】運転支援装置１では、車線変更推定部１３は、ウィンカーセンサ３によってウィンカーＯＮが検出された第１の時点における曲率変化速度が基準曲率変化速度以上である場合、曲率変化速度が基準曲率変化速度であった第２の時点を車線変更開始時点と推定するため、車線変更開始後にウィンカーが操作された場合であっても、その操作の遅れを考慮して車線変更の開始時点を精度良く推定できる。また、ウィンカーＯＮが検出された時点で既に得られている走行情報により車線変更の開始時点を推定するため、車線変更の開始時点を迅速に推定できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転支援装置として、例えば特開平１０−２８１７７６号公報に記載されるように、方向指示器による方向信号とヨーレートセンサによるヨーレート信号とに基づいて、走行中の車両の車線変更を判断する装置が知られている。この装置では、方向信号が左右いずれか一方向を示している間に、正面方向を移動していた車両が方向信号の示す方向と同方向に旋回を開始した後、逆方向に旋回し、再び車両の移動方向が正面に戻った時に、車線変更を行なったと判断している。
【０００３】
そして、このような車線変更の判断により、走行中の車線がカーブであるか否かを判断し、更には、前方の走行車両が自車両と同一の車線を走行しているのか別の車線を走行しているのかを判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２８１７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、車両が車線変更を終えた後でなければ車線変更の判断ができないため、車線変更の開始時点を迅速に判断することは難しかった。また、ドライバによる方向指示器の操作タイミングが車線変更のタイミングとずれた場合には、車線変更の開始時点の判断精度が低下するおそれがあった。
【０００６】
そこで本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、車線変更の開始時点を迅速に且つ精度良く推定することができる運転支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明に係る運転支援装置は、方向指示器による方向指示を検出する方向指示検出手段と、自車両の走行軌跡の曲率である自車両曲率を演算し、自車両曲率の曲率変化速度を演算する自車両曲率演算手段と、方向指示検出手段により検出された方向指示と自車両曲率演算手段により演算された曲率変化速度とに基づいて自車両の車線変更開始時点を推定する車線変更推定手段と、を備え、車線変更推定手段は、方向指示検出手段によって所定の方向指示が検出された第１の時点における曲率変化速度が所定値以上である場合に、曲率変化速度が当該所定値であった第２の時点を車線変更開始時点と推定することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る運転支援装置によれば、車線変更推定手段は、方向指示検出手段によって所定の方向指示が検出された第１の時点における曲率変化速度が所定値以上である場合、曲率変化速度が当該所定値であった第２の時点を車線変更開始時点と推定する。通常、自車両が車線変更を開始すると、自車両曲率及び曲率変化速度は漸増する。ここで、方向指示が検出された第１の時点において曲率変化速度が既に所定値以上となっている場合、ドライバによる方向指示器の操作が車線変更の開始よりも遅かったことが考えられる。
【０００９】
この場合、車線変更推定手段は、曲率変化速度が所定値であった第２の時点を車線変更開始時点と推定するため、車線変更開始後に方向指示器が操作された場合であっても、その操作の遅れを考慮して車線変更の開始時点を精度良く推定できる。また、方向指示が検出された時点で既に得られている走行情報（曲率変化速度）により車線変更の開始時点を推定するため、車線変更の開始時点を迅速に推定できる。
【００１０】
また、本発明に係る運転支援装置において、車線変更推定手段は、第１の時点と第２の時点との時間差が一定時間以上である場合には、第１の時点よりも当該一定時間前の第３の時点を車線変更開始時点と推定することが好ましい。
【００１１】
第１の時点と第２の時点との時間差が一定時間以上である場合、すなわち、所定の方向指示が検出された第１の時点よりも、曲率変化速度が所定値であった第２の時点が一定時間以上前である場合、第２の時点では、ドライバは車線変更を開始してから大きく遅れて方向指示器を操作したと考えられる。上記の発明によれば、車線変更推定手段は、第１の時点よりも当該一定時間前の第３の時点を車線変更開始時点と推定するため、そのような例外的な運転がなされた場合であっても車線変更の開始時点を精度良く推定できる。
【００１２】
また、本発明に係る運転支援装置において、車線変更推定手段により推定された車線変更開始時点における自車両曲率に基づいて、自車両が車線変更中に走行する道路の曲率である道路曲率を推定する道路曲率推定手段を備えることが好ましい。
【００１３】
通常、車線変更中における自車両曲率は、車線を変更するためのハンドル操作により、道路曲率とは異なっている。一方、車線変更開始時点における自車両曲率は、道路曲率に近似していると考えられる。上記の発明によれば、道路曲率推定手段は、車線変更開始時点における自車両曲率に基づいて道路曲率を推定するため、道路曲率を精度良く推定することができる。
【００１４】
また、本発明に係る運転支援装置において、道路曲率推定手段は、車線変更開始時点における自車両曲率を道路曲率とすることが好ましい。
【００１５】
曲率が略一定なカーブ路を走行する場合、車線変更開始時点における自車両曲率は、車線変更中の道路曲率に略等しいと考えられる。上記の発明によれば、曲率が略一定なカーブ路を走行しながらの車線変更において、道路曲率の推定精度を高めることができる。ここで、曲率が略一定なカーブ路には、直線路も含まれる。
【００１６】
また、本発明に係る運転支援装置において、自車両の方向である自車両方向を検出する自車両方向検出手段と、車線変更推定手段により推定された車線変更開始時点における自車両方向に基づいて、自車両が車線変更中に走行する道路の方向である道路方向を推定する道路方向推定手段と、を備えることが好ましい。
【００１７】
自車両が走行する車線（以下、「自車線」という）を精度良く推定するためには、道路曲率のみならず、道路方向を推定することが望ましい。通常、車線変更中における自車両方向は、車線を変更するためのハンドル操作により、道路方向とは異なっている。一方、車線変更開始時点における自車両方向は、道路方向に近似していると考えられる。上記の発明によれば、道路方向推定手段は、車線変更開始時点における自車両方向に基づいて道路方向を推定するため、道路方向を精度良く推定できる。更には、自車線を精度良く推定できる。
【００１８】
また、本発明に係る運転支援装置において、道路方向推定手段は、車線変更開始時点における自車両方向を道路方向とすることが好ましい。
【００１９】
この発明によれば、直進路又は方向の変化が少ないカーブ路を走行しながらの車線変更において、道路方向の推定精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、車線変更の開始時点を迅速に且つ精度良く推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る運転支援装置を示すブロック構成図である。
【図２】図１の運転支援装置による車線変更推定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】車線変更開始時点推定の説明図である。
【図４】車線変更開始時点推定の他の例の説明図である。
【図５】車線変更開始時点推定の更に他の例の説明図である。
【図６】図２中の車線変更終了推定の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】車線変更終了時点推定の説明図である。
【図８】車線変更終了時点推定の他の例の説明図である。
【図９】車線変更終了時点推定の更に他の例の説明図である。
【図１０】図１の運転支援装置による自車線中心推定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】自車線中心推定の説明図である。
【図１２】自車線中心推定の他の例の説明図である。
【図１３】自車線中心推定の更に他の例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る運転支援装置を示すブロック構成図である。本実施形態に係る運転支援装置１は、自車両に搭載されるＡＣＣ（アダプティブクルーズコントロール）システムに適用されて、道路を走行する自車両の車線変更開始時点及び車線変更終了時点を推定し、車線変更中の道路の方向及び曲率（以下、それぞれ「道路方向」及び「道路曲率」という）を推定するものである。また、運転支援装置１は、推定した道路方向及び道路曲率に基づいて、自車両の前方における自車線の中心線に平行で且つ自車両の前部における車両幅方向中心を通る曲線（以下、「自車線中心」という）を推定する。運転支援装置１により推定された自車線中心は、例えば、前方の走行車両が自車両と同一の車線を走行しているのか否かを判断するような運転支援に利用される。
【００２４】
図１に示すように、運転支援装置１は、車輪速センサ２、ウィンカーセンサ３、ヨーレートセンサ４、舵角センサ５、ナビゲーションシステム６、及び自車線中心推定ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０を備えている。車輪速センサ２、ウィンカーセンサ３、ヨーレートセンサ４、舵角センサ５、及びナビゲーションシステム６のそれぞれは、自車線中心推定ＥＣＵ１０に接続されている。また、自車線中心推定ＥＣＵ１０は、自車線中心の推定結果を用いて運転支援を行う運転支援ＥＣＵ（図示せず）等に接続されている。
【００２５】
車輪速センサ２は、各車輪に設けられて、車輪速パルスを検出するセンサである。車輪速センサ２は、各車輪における車輪速パルスをそれぞれ検出し、検出した車輪速パルスを示す車輪速パルス情報を自車線中心推定ＥＣＵ１０に出力する。
【００２６】
ウィンカーセンサ３は、ドライバによって操作されるウィンカー（方向指示器）による方向指示、すなわち右ウィンカーＯＮ、左ウィンカーＯＮ、又はＯＦＦを検出するセンサである。このウィンカーセンサ３は、方向指示検出手段に相当する。ウィンカーセンサ３は、方向指示を検出し、検出した方向指示を示すウィンカー情報を自車線中心推定ＥＣＵ１０に出力する。
【００２７】
ヨーレートセンサ４は、自車両のヨーレートを検出するセンサである。ヨーレートセンサ４は、自車両のヨーレートを検出し、検出したヨーレートを示すヨーレート情報を自車線中心推定ＥＣＵ１０に出力する。
【００２８】
舵角センサ５は、自車両のステアリングシャフト（図示せず）に設けられて、自車両のステアリング（図示せず）の操舵角を検出するセンサである。舵角センサ５は、操舵角の方向と大きさを検出し、検出した操舵角の方向と大きさを示す操舵角情報を自車線中心推定ＥＣＵ１０に出力する。
【００２９】
ナビゲーションシステム６は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を備え、自車両の方向である自車両方向を検出するものである。このナビゲーションシステム６は、自車両方向検出手段に相当する。ナビゲーションシステム６は、自車両方向を検出し、検出した自車両方向を示す自車両方向情報を自車線中心推定ＥＣＵ１０に出力する。なお、自車両方向は、車輪速センサ２や舵角センサ５による車輪速パルス情報、操舵角情報を用いて検出してもよい。
【００３０】
自車線中心推定ＥＣＵ１０は、道路を走行する自車両の車線変更開始時点及び車線変更終了時点、更には道路方向及び道路曲率を推定することにより、自車線中心を推定するものである。この自車線中心推定ＥＣＵ１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)を含むコンピュータを主体として構成されている。自車線中心推定ＥＣＵ１０は、車輪速センサ２、ウィンカーセンサ３、ヨーレートセンサ４、舵角センサ５、及びナビゲーションシステム６のそれぞれから出力される情報を取得し、取得した各情報に基づいて所定の処理を実行することにより、上記の推定を行う。
【００３１】
自車線中心推定ＥＣＵ１０は、走行情報取得部１１、自車両曲率演算部１２、車線変更推定部１３、自車両方向検出部１４、道路曲率推定部１５、道路方向推定部１６、及び自車線中心推定部１７を備えている。
【００３２】
走行情報取得部１１は、車輪速センサ２、ウィンカーセンサ３、ヨーレートセンサ４、舵角センサ５、及びナビゲーションシステム６のそれぞれから出力される情報を取得し、取得した各情報を走行情報として記憶する。ここで、走行情報取得部１１は、各走行情報が検出された時刻に対応させて、各走行情報を記憶する。また、走行情報取得部１１は、自車両曲率演算部１２、車線変更推定部１３、自車両方向検出部１４、道路曲率推定部１５、及び道路方向推定部１６における処理のために、記憶した走行情報を出力する。
【００３３】
自車両曲率演算部１２は、走行情報取得部１１に記憶された車輪速パルス情報、ヨーレート情報、及び操舵角情報に基づいて、各時刻における自車両の走行軌跡の曲率である自車両曲率を演算し、自車両曲率の変化速度である曲率変化速度を演算する自車両曲率演算手段である。自車両曲率演算部１２は、演算した自車両曲率及び曲率変化速度を、各走行情報が検出された時刻に対応させて記憶する。
【００３４】
また、自車両曲率演算部１２は、車線変更開始時点における自車両曲率（以下、「車線変更開始曲率」という）を基準とする自車両曲率の変化量である曲率変化量を演算する。なお、自車両曲率演算部１２によって演算・記憶される自車両曲率、曲率変化速度、及び曲率変化量は、自車両を基準として進行方向右方が正、進行方向左方が負とされる。
【００３５】
車線変更推定部１３は、ウィンカーセンサ３により検出された方向指示と自車両曲率演算部１２により演算された曲率変化速度とに基づいて、自車両の車線変更開始時点を推定する車線変更推定手段である。また、車線変更推定部１３は、ウィンカーセンサ３により検出された方向指示と自車両曲率演算部１２により演算された自車両曲率とに基づいて自車両の車線変更終了時点を推定する。車線変更推定部１３は、推定した車線変更開始時点及び車線変更終了時点を記憶する。更に、車線変更推定部１３は、推定した車線変更開始時点に基づいて、車線変更開始曲率を推定し、記憶する。
【００３６】
また、車線変更推定部１３には、自車両が車線変更中であるか否かを示す車線変更中フラグが記憶されている。具体的には、この車線変更中フラグには、車線変更中であると推定される間、“１”がセットされる。また、それ以外の間には、“０”がセットされる。また、車線変更推定部１３は、車線変更中フラグが“１”であるか“０”であるかを判断する。
【００３７】
更にまた、車線変更推定部１３には、後述の処理で用いられる各種の基準値が記憶されている。すなわち、車線変更推定部１３には、基準曲率変化速度（所定値）ＶＲ０、一定時間Ｔ０，Ｔ１、曲率Ｒ１、及び曲率の所定範囲Ｒ２が記憶されている。基準曲率変化速度（所定値）ＶＲ０は、曲率変化速度についての基準値である。また、一定時間Ｔ０は、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている時間幅についての基準値であり、一定時間Ｔ１は、ウィンカーＯＦＦが検出されてからの経過時間についての基準値である。更には、曲率Ｒ１及び曲率の所定範囲Ｒ２は、車線変更の終了時点を推定するための自車両曲率の基準値である。なお、これらの基準値は、予め定められた一定値であってもよいし、例えば車速等の走行状態に応じて適宜設定される値であってもよい。
【００３８】
自車両方向検出部１４は、走行情報取得部１１に記憶された自車両方向情報に基づいて、車線変更開始時点における自車両方向（以下、「車線変更開始方向」という）を演算する自車両方向検出手段である。また、自車両方向検出部１４は、演算した車線変更開始方向を基準とする自車両方向の変化量である方向変化量を演算する。なお、自車両方向検出部１４によって演算される自車両方向及び方向変化量は、自車両を基準として進行方向右方が正、進行方向左方が負とされる。
【００３９】
道路曲率推定部１５は、車線変更推定部１３により推定された車線変更開始曲率に基づいて、道路曲率を推定する道路曲率推定手段である。また、道路曲率推定部１５には、後述の処理で用いられる一定値ＤＲ０が記憶されている。道路曲率推定部１５は、自車両曲率演算部１２によって演算された曲率変化量が一定値ＤＲ０未満であるか否かを判断する。この一定値ＤＲ０は、車線変更時に通常発生する自車両曲率の変化量として設定される値である。
【００４０】
道路方向推定部１６は、自車両方向検出部１４により演算された車線変更開始方向に基づいて、道路方向を推定する道路方向推定手段である。また、道路方向推定部１６には、後述の処理で用いられる一定値ＤＹ０が記憶されている。道路方向推定部１６は、自車両方向検出部１４によって演算された方向変化量が一定値ＤＹ０未満であるか否かを判断する。この一定値ＤＹ０は、車線変更時に通常発生する自車両方向の変化量として設定される値である。
【００４１】
自車線中心推定部１７は、道路曲率推定部１５によって推定された道路曲率と、道路方向推定部１６によって推定された道路方向とに基づいて自車線中心を推定する。自車線中心推定部１７は、自車線中心の推定結果を示す情報を、運転支援ＥＣＵ（図示せず）等に出力する。
【００４２】
続いて、以上の構成を有する運転支援装置１の動作について説明する。まず、運転支援装置１による車線変更開始時点及び車線変更終了時点の推定処理について説明する。図２は、車線変更推定処理の処理手順を示すフローチャートである。図２における処理は、自車線中心推定ＥＣＵ１０によって所定の周期で繰り返し実行される。
【００４３】
まず、ステップＳ１において、走行情報取得部１１によって走行情報が取得される。ここでは、車輪速センサ２、ウィンカーセンサ３、ヨーレートセンサ４、舵角センサ５、及びナビゲーションシステム６のそれぞれから出力される情報が取得され、逐次記憶される。
【００４４】
次に、ステップＳ２に移行し、自車両曲率演算部１２によって自車両曲率及び曲率変化速度が演算される。また、演算された自車両曲率及び曲率変化速度は、逐次記憶される。
【００４５】
次に、ステップＳ３に移行し、車線変更推定部１３によって車線変更中フラグに“０”がセットされているか否かが判断される。ここでは、車線変更推定部１３のフラグが“０”又は“１”のいずれにセットされているかが判断される。
【００４６】
ステップＳ３で車線変更中フラグに“０”がセットされていると判断されると、ステップＳ４に移行し、走行情報取得部１１によってウィンカー（右ウィンカー又は左ウィンカー）のＯＮ／ＯＦＦが判断される。ここでは、走行情報取得部１１に記憶されている最新のウィンカー情報が用いられる。
【００４７】
一方、ステップＳ３で車線変更中フラグに“１”がセットされていると判断されると、ステップＳ５に移行し、車線変更終了判定が行われる。この車線変更終了判定の処理手順については後述する。
【００４８】
ステップＳ４でウィンカーがＯＮである（右ウィンカーＯＮ又は左ウィンカーＯＮ）と判断されると、ステップＳ６に移行し、車線変更推定部１３によって車線変更中フラグに“１”がセットされる。なお、ステップＳ４でウィンカーがＯＦＦであると判断された場合、図２に示す処理は終了される。
【００４９】
次に、ステップＳ７に移行し、車線変更推定部１３によって、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０未満であるか否かが判断される。ここでは、自車両曲率演算部１２に記憶された曲率変化速度のうち、ウィンカーセンサ３によってウィンカーＯＮが検出された時刻（第１の時点）における曲率変化速度が用いられる。
【００５０】
ステップＳ７で曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０未満であると判断されると、ステップＳ８に移行し、車線変更推定部１３によって、ウィンカーＯＮが検出された時刻が車線変更の開始時点であると推定され、その時刻における自車両曲率が車線変更開始曲率であると推定される。そして、図２に示す処理は終了される。
【００５１】
図３は、ステップＳ７，Ｓ８における車線変更開始時点推定の説明図である。図３には、上から順に、ウィンカーのＯＮ／ＯＦＦ、自車両曲率、及び曲率変化速度の経時変化がそれぞれ示されている。なお、図３中の「車線変更中」は、車線変更が行われている真の時間帯を示している（図４、図５、及び図７〜９においても同様とする）。図３に示す例では、ウィンカーＯＮが検出された時刻ｔ１において、曲率変化速度は基準曲率変化速度ＶＲ０未満となっている。よって、ステップＳ８では、時刻ｔ１における自車両曲率ＣＳ１が車線変更開始曲率であると推定される。このように、ステップＳ８での推定処理により、真の車線変更開始時点に近似した時刻ｔ１が車線変更の開始時点であると推定される。
【００５２】
一方、ステップＳ７で曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上であると判断されると、ステップＳ９に移行し、車線変更推定部１３によって、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている時間幅が一定時間Ｔ０未満であるか否かが判断される。ここでは、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている時間幅は、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０であった時刻（第２の時点）と、ウィンカーＯＮが検出された時刻（第１の時点）との時間差として演算される。
【００５３】
ステップＳ９で曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている時間幅が一定時間Ｔ０未満であると判断されると、ステップＳ１０に移行し、車線変更推定部１３によって、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０であった時刻が車線変更の開始時点であると推定され、その時刻における自車両曲率が車線変更開始曲率であると推定される。そして、図２に示す処理は終了される。
【００５４】
図４は、ステップＳ７，Ｓ９，Ｓ１０における車線変更開始時点推定の説明図である。図４に示す例では、ウィンカーＯＮが検出された時刻ｔ１において、曲率変化速度は基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている。また、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている時間幅、すなわち時刻ｔ１と時刻ｔ２との時間差は、一定時間Ｔ０未満となっている。よって、ステップＳ１０では、時刻ｔ２における自車両曲率ＣＳ２が車線変更開始曲率とされる。このように、ステップＳ１０での推定処理により、車線変更中にウィンカーを立ち上げるような運転（ドライバ）であっても、精度の良い推定が可能となる。
【００５５】
また、ステップＳ９で曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている時間幅が一定時間Ｔ０以上であると判断されると、ステップＳ１１に移行し、車線変更推定部１３によって、ウィンカーＯＮが検出された時刻よりも一定時間Ｔ０前の時刻（第３の時点）が車線変更の開始時点であると推定され、その時刻における自車両曲率が車線変更開始曲率であると推定される。そして、図２に示す処理は終了される。
【００５６】
図５は、ステップＳ７，Ｓ９，Ｓ１１における車線変更開始時点推定の説明図である。図５に示す例では、ウィンカーＯＮが検出された時刻ｔ１において、曲率変化速度は基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている。また、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている時間幅、すなわち時刻ｔ１と時刻ｔ２との時間差Ｔａは、一定時間Ｔ０以上となっている。よって、ステップＳ１１では、時刻ｔ１よりも一定時間Ｔ０前の時刻ｔ３における自車両曲率ＣＳ３が車線変更開始曲率とされる。このように、ステップＳ１１での推定処理により、車線変更の開始時点からかけ離れて（大きく遅れて）ウィンカーを立ち上げるような運転（ドライバ）であっても、精度の良い推定が可能となる。
【００５７】
次に、ステップＳ５での車線変更終了時点の推定処理について説明する。図６は、図２中の車線変更終了推定の処理手順を示すフローチャートである。
【００５８】
まず、ステップＳ５１において、車線変更推定部１３によって、ウィンカーＯＦＦが検出されてから一定時間Ｔ１以上経過しているか否かが判断される。ここでは、走行情報取得部１１に記憶されているウィンカー情報により、ウィンカーＯＮが検出された後に初めてウィンカーＯＦＦが検出された時刻から現在までの時間差が演算され、この時間差は一定時間Ｔ１以上であるか否かにより判断がなされる。
【００５９】
ステップＳ５１でウィンカーＯＦＦが検出されてから一定時間Ｔ１以上経過していると判断されると、ステップＳ５４に移行し、車線変更推定部１３によって車線変更終了時点が推定される。
【００６０】
図７は、ステップＳ５１からステップＳ５４へ移行した場合の車線変更終了時点推定の説明図である。図７に示す例では、ウィンカーＯＦＦが検出された時刻ｔ４から一定時間Ｔ１以上が経過している。この場合、ステップＳ５４では、ウィンカーＯＦＦが検出されてから一定時間Ｔ１後の時刻ｔ５が車線変更の終了時点であると推定される。このような推定処理により、車線変更中にウィンカーを消すような運転（ドライバ）であっても、精度の良い推定が可能となる。
【００６１】
ステップＳ５１でウィンカーＯＦＦが検出されてから一定時間Ｔ１以上経過していないと判断されると、ステップＳ５２に移行し、車線変更推定部１３によって、車線変更は終了したか否かが第１の終了判定により判断される。この第１の終了判定では、ステップＳ８（又はステップＳ１０，Ｓ１１）で推定された車線変更開始曲率ＣＳ１（又はＣＳ２，ＣＳ３）から一定値以上、自車両曲率が左右方向に変化した後、再度、自車両曲率が車線変更開始曲率付近に戻ったか否かにより判断がなされる。
【００６２】
ステップＳ５２で第１の終了判定により車線変更は終了したと判断されると、ステップＳ５４に移行し、車線変更推定部１３によって車線変更終了時点が推定される。
【００６３】
図８は、ステップＳ５２からステップＳ５４へ移行した場合の車線変更終了時点推定の説明図である。図８に示す例では、ステップＳ８で推定された車線変更開始曲率ＣＳ１から一定値Ｒ０以上、自車両曲率が左右方向に変化した後、再度、自車両曲率が車線変更開始曲率付近に戻っている。具体的には、時刻ｔ６及び時刻ｔ７において、自車両曲率が車線変更開始曲率ＣＳ１から一定値Ｒ０以上、右方（正側）及び左方（負側）に変化している。そして、その後時刻ｔ８において、自車両曲率は、車線変更開始曲率ＣＳ１との差の絶対値が所定の曲率Ｒ１となるまで戻っている。この場合、ステップＳ５４では、時刻ｔ８が車線変更の終了時点であると推定される。このような推定処理により、車線変更が終了してからウィンカーを消すような運転（ドライバ）であっても、精度の良い推定が可能となる。
【００６４】
ステップＳ５２で車線変更は終了していないと判定されると、ステップＳ５３に移行し、車線変更推定部１３によって、車線変更は終了したか否かが第２の終了判定により判断される。この第２の終了判定では、ステップＳ８（又はステップＳ１０，Ｓ１１）で推定された車線変更開始曲率ＣＳ１（又はＣＳ２，ＣＳ３）から一定値以上、自車両曲率が左右方向に変化した後、自車両曲率が所定範囲内に所定時間収束したか否かにより判断がなされる。
【００６５】
ステップＳ５３で第２の終了判定により車線変更は終了したと判断されると、ステップＳ５４に移行し、車線変更推定部１３によって車線変更終了時点が推定される。
【００６６】
図９は、ステップＳ５３からステップＳ５４へ移行した場合の車線変更終了時点推定の説明図である。図９に示す例では、ステップＳ８で推定された車線変更開始曲率ＣＳ１から一定値Ｒ０以上、自車両曲率が左右方向に変化した後、自車両曲率が所定範囲内に所定時間収束している。具体的には、時刻ｔ６及び時刻ｔ７において、自車両曲率が車線変更開始曲率ＣＳ１から一定値Ｒ０以上、右方（正側）及び左方（負側）に変化している。そして、時刻ｔ９から時刻ｔ１０まで所定時間Ｔ２が経過する間、自車両曲率は所定範囲Ｒ２内に収束している。この場合、ステップＳ５４では、時刻ｔ１０が車線変更の終了時点であると推定される。このような推定処理により、車線変更中に実際の道路曲率が変化し、車線変更開始時点と車線変更終了時点とにおける自車両曲率が異なってしまう場合であっても、精度の良い推定が可能となる。
【００６７】
次に、ステップＳ５５に移行し、車線変更推定部１３によって車線変更中フラグに“０”がセットされ、図６の車線変更終了推定処理は終了される。
【００６８】
続いて、運転支援装置１による自車線中心の推定処理について説明する。図１０は、自車線中心推定処理の処理手順を示すフローチャートである。図１０における処理は、自車線中心推定ＥＣＵ１０によって所定の周期で繰り返し実行される。なお、この自車線中心推定処理は、図２の車線変更推定処理において取得若しくは演算される走行情報、曲率変化速度、車線変更開始時点、車線変更開始曲率等を用いて実行される。
【００６９】
まず、ステップＳ２１において、車線変更推定部１３によって、車線変更中であるか否かの判断のために、車線変更中フラグに“１”がセットされているか否かが判断される。ここでは、車線変更推定部１３のフラグは“０”又は“１”のいずれにセットされているかが判断される。
【００７０】
ステップＳ２１で車線変更中フラグに“１”がセットされていると判断されると、ステップＳ２２に移行し、自車両曲率演算部１２によって曲率変化量が演算される。ここでは、曲率変化量は、走行情報取得部１１に記憶された最新の自車両曲率について演算される。この曲率変化量は、車線変更開始後に、自車両曲率がどの程度変化したかを示す値である。
【００７１】
次に、ステップＳ２３に移行し、自車両方向検出部１４によって方向変化量が演算される。ここでは、走行情報取得部１１に記憶された自車両方向情報に基づいて車線変更開始方向が演算され、走行情報取得部１１に記憶された最新の自車両方向について方向変化量が演算される。この方向変化量は、車線変更開始後に、自車両方向がどの程度変化したかを示す値である。
【００７２】
次に、ステップＳ２４に移行し、自車両曲率演算部１２によって、ウィンカー方向と曲率変化方向とは同じであるか否かが判断される。ここでは、走行情報取得部１１に記憶される最新のウィンカー情報と自車両曲率演算部１２が記憶する最新の曲率変化速度とに基づいて判断がなされる。例えば、ウィンカー情報に示される方向指示が右ウィンカーＯＮであり、右方への曲率変化（正の曲率変化）が生じている場合、ウィンカー方向と曲率変化方向とは同じであると判断される。また、ウィンカー情報に示される方向指示が左ウィンカーＯＮであり、右方への曲率変化が生じている場合、ウィンカー方向と曲率変化方向とは異なると判断される。
【００７３】
ステップＳ２４でウィンカー方向と曲率変化方向とは同じであると判断されると、ステップＳ２５に移行し、道路曲率推定部１５によって、ステップＳ２２で演算された曲率変化量は一定値ＤＲ０未満であるか否かが判断される。
【００７４】
ステップＳ２５で曲率変化量が一定値ＤＲ０未満であると判断されると、ステップＳ２６に移行し、道路曲率推定部１５によって車線変更開始曲率が道路曲率であると推定される。すなわち、車線変更開始曲率が道路曲率に代入される。このような推定処理により、車線変更中に自車両曲率と道路曲率とが異なる場合であっても、道路曲率を精度良く推定することができる。
【００７５】
一方、ステップＳ２５で曲率変化量が一定値ＤＲ０以上であると判断されると、ステップＳ２７に移行し、道路曲率推定部１５によって、ステップＳ２２で用いられた自車両曲率から一定値ＤＲ０を減じた値が道路曲率であると推定される。すなわち、自車両曲率から車線変更時に通常発生する自車両曲率変化量ＤＲ０を減じた値が道路曲率に代入される。更に言い換えれば、道路曲率推定部１５は、車線変更開始曲率に、曲率変化量が一定値ＤＲ０を超えた分（（曲率変化量）−（一定値ＤＲ０））を加えた値を道路曲率とする。このような推定処理により、車線変更中に道路曲率が変化する場合であっても、その変化分が車線変更開始曲率に加えられるため、道路曲率を精度良く推定することができる。
【００７６】
ステップＳ２６又はステップＳ２７に続いて、ステップＳ２８に移行し、道路方向推定部１６によって、ステップＳ２３で演算された方向変化量は一定値ＤＹ０未満であるか否かが判断される。
【００７７】
ステップＳ２８で方向変化量が一定値ＤＹ０未満であると判断されると、ステップＳ２９に移行し、道路方向推定部１６によって、自車両方向から方向変化量を減じた値が道路方向であると推定される。すなわち、車線変更開始方向が道路方向に代入される。このような推定処理により、車線変更中に自車両方向と道路方向とが異なる場合であっても、道路方向を精度良く推定することができる。
【００７８】
一方、ステップＳ２８で方向変化量が一定値ＤＹ０以上であると判断されると、ステップＳ３０に移行し、道路方向推定部１６によって、ステップＳ２３で用いられた自車両方向から一定値ＤＹ０を減じた値が道路方向であると推定される。すなわち、自車両方向から車線変更時に通常発生する自車両方向変化量ＤＹ０を減じた値が道路方向に代入される。更に言い換えれば、道路方向推定部１６は、車線変更開始方向に、方向変化量が一定値ＤＹ０を超えた分（（方向変化量）−（一定値ＤＹ０））を加えた値を道路方向とする。このような推定処理により、車線変更中に道路方向が変化する場合であっても、その変化分が車線変更開始方向に加えられるため、道路方向を精度良く推定することができる。
【００７９】
ステップＳ２９又はステップＳ３０に続いて、ステップＳ３１に移行し、自車線中心推定部１７によって自車線中心が推定される。ここでは、道路曲率推定部１５によって推定された道路曲率と、道路方向推定部１６によって推定された道路方向とに基づいて、自車線中心が推定される。そして、図１０の自車線中心推定処理は終了される。
【００８０】
図１１は、直線路を走行中に車線変更した場合の自車線中心推定の説明図である。図１１に示す例では、自車両２０は、直線路を走行中に右方（追越車線）へ車線変更している。図１１では、左側に車線変更開始時点の自車両２０を、右側に車線変更開始中の自車両２０を示している（以下の図面においても同様とする）。図１１に示すように、直進中の自車両２０が車線変更を開始する際、車線変更開始曲率及び車線変更開始方向が、それぞれ道路曲率及び道路方向とされ（Ｓ２６，Ｓ２９）、自車線中心Ｌ１が推定される（Ｓ３１）。
【００８１】
また、車線変更中においても、走行する道路は直線路であるため、曲率変化量及び方向変化量はそれぞれ一定値ＤＲ０，ＤＹ０未満となり、車線変更開始曲率及び車線変更開始方向が、それぞれ道路曲率及び道路方向とされる（Ｓ２６，Ｓ２９）。そして、自車線中心Ｌ４が推定される（Ｓ３１）。
【００８２】
ここで、実際の自車両曲率に基づいて自車線中心を推定した場合、車線変更中の自車両曲率は道路曲率とは異なるため、図１１中の自車線中心Ｌ２のように、実際の自車線中心からは大きくずれてしまう。また、道路曲率として車線変更開始曲率を用いた場合でも、実際の自車両方向に基づいて自車線中心を推定した場合、車線変更中の自車両方向は道路方向とは異なるため、図１１中の自車線中心Ｌ３のように、実際の自車線中心からはずれてしまう。
【００８３】
運転支援装置１では、曲率変化量及び方向変化量がそれぞれ一定値ＤＲ０，ＤＹ０未満の場合、道路曲率推定部１５及び道路方向推定部１６によって、車線変更開始曲率及び車線変更開始方向がそれぞれ道路曲率及び道路方向とされる。このため、自車線中心Ｌ２や自車線中心Ｌ３のようなずれを補正でき、自車線中心を精度良く推定できる。なお、曲率が略一定なカーブ路を走行中に車線変更する場合であっても、同様の作用効果が得られる。
【００８４】
図１２は、車線変更中に道路曲率及び道路方向が変化した場合の自車線中心推定の説明図である。図１２に示す例では、自車両２０は、直線路を走行中に右方（追越車線）へ車線変更を開始し、その後、車線変更中に道路は右方へカーブしている。図１２に示す自車線中心Ｌ５は、図１１に示した場合と同様に推定される。更に、車線変更中に道路がカーブ路となるため、曲率変化量及び方向変化量はいずれも一定値ＤＲ０，ＤＹ０以上となり、実際の自車両曲率及び自車両方向から一定値ＤＲ０，ＤＹ０をそれぞれ減じた値が、道路曲率及び道路方向であると推定される（Ｓ２７，Ｓ３０）。そして、自車線中心Ｌ８が推定される（Ｓ３１）。
【００８５】
ここで、図１１に示した方法と同様の手順で自車線中心を推定した場合、車線変更中に道路曲率が変化しているため、図１２中の自車線中心Ｌ６のように、実際の自車線中心からは大きくずれてしまう。また、道路方向として実際の自車両方向から一定値ＤＹ０を減じた値を用いた場合でも、道路曲率として車線変更開始曲率を用いた場合、車線変更中の自車両曲率は車線変更開始曲率から一定値ＤＲ０以上変化しているため、図１２中の自車線中心Ｌ７のように実際の自車線中心からはずれてしまう。
【００８６】
運転支援装置１では、曲率変化量及び方向変化量がいずれも一定値ＤＲ０，ＤＹ０以上の場合、道路曲率推定部１５及び道路方向推定部１６によって、自車両曲率及び自車両方向から一定値ＤＲ０，ＤＹ０をそれぞれ減じた値が道路曲率及び道路方向とされる。このため、自車線中心Ｌ６や自車線中心Ｌ７のようなずれを補正でき、自車線中心を精度良く推定できる。
【００８７】
一方、ステップＳ２１で車線変更中フラグに“０”がセットされていると判断されたり、ステップＳ２４でウィンカー方向と曲率変化方向とは異なると判断されると、ステップＳ３２に移行し、道路曲率推定部１５によって、走行情報取得部１１に記憶された最新の自車両曲率が道路曲率であると推定される。すなわち、その最新の自車両曲率が道路曲率に代入される。このような推定処理により、車線変更中に車線変更方向とは逆方向に実際の道路曲率が変化する場合であっても、道路曲率を精度良く推定することができる。
【００８８】
次に、ステップＳ３３に移行し、道路方向推定部１６によって、走行情報取得部１１に記憶された最新の自車両方向が道路方向であると推定される。すなわち、その最新の自車両方向が道路方向に代入される。このような推定処理により、車線変更中に車線変更方向とは逆方向に実際の道路方向が変化する場合であっても、道路方向を精度良く推定することができる。
【００８９】
次に、ステップＳ３１に移行し、自車線中心推定部１７によって自車線中心が推定され、図１０の自車線中心推定処理は終了される。
【００９０】
図１３は、車線変更中に、車線変更方向とは逆方向に道路曲率及び道路方向が変化した場合の自車線中心推定の説明図である。図１３に示す例では、自車両２０は、直線路を走行中に左方（走行車線）へ車線変更を開始し、その後、車線変更中に道路は右方へカーブしている。図１３に示す自車線中心Ｌ９は、図１１に示した場合と同様に推定される。更に、車線変更中に、道路が車線変更方向とは逆方向のカーブ路となるため、ウィンカー方向と曲率変化方向とは異なると判断され（Ｓ２４）、自車両曲率及び自車両方向がそれぞれ道路曲率及び道路方向であると推定される（Ｓ３２，Ｓ３３）。そして、自車線中心Ｌ１２が推定される（Ｓ３１）。
【００９１】
ここで、図１１や図１２に示した方法と同様の手順で自車線中心を推定した場合、車線変更中に、車線変更方向とは逆方向に道路曲率及び道路方向が変化しているため、図１３中の自車線中心Ｌ１０のように、実際の自車線中心からは大きくずれてしまう。また、道路方向として実際の自車両方向を用いた場合でも、車線変更開始曲率に基づいて自車線中心を推定した場合、図１３中の自車線中心Ｌ１１のように、実際の自車線中心からはずれてしまう。
【００９２】
運転支援装置１では、ウィンカー方向と曲率変化方向とは異なると判断された場合、道路曲率推定部１５及び道路方向推定部１６によって、自車両曲率及び自車両方向がそれぞれ道路曲率及び道路方向とされる。このため、曲率変化量や方向変化量が少ない場合でも、自車線中心を精度良く推定できる。なお、車線変更中でない場合にも、同様にして、自車両曲率及び自車両方向がそれぞれ道路曲率及び道路方向であると推定されるため、自車線中心を精度良く推定できる。
【００９３】
以上の一連の処理によって、運転支援装置１による車線変更推定処理及び自車線中心推定処理が実行される。
【００９４】
このように、本実施形態に係る運転支援装置１によれば、車線変更推定部１３は、ウィンカーセンサ３によってウィンカーＯＮが検出された第１の時点ｔ１における曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上である場合、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０であった第２の時点ｔ２を車線変更開始時点と推定する（図４参照）。通常、自車両が車線変更を開始すると、自車両曲率及び曲率変化速度は漸増する。ここで、ウィンカーＯＮが検出された第１の時点ｔ１において曲率変化速度が既に基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている場合、ドライバによるウィンカーの操作が車線変更の開始よりも遅かったことが考えられる。
【００９５】
この場合、車線変更推定部１３は、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０であった第２の時点ｔ２を車線変更開始時点と推定するため、車線変更開始後にウィンカーが操作された場合であっても、その操作の遅れを考慮して車線変更の開始時点を精度良く推定できる。また、ウィンカーＯＮが検出された時点で既に得られている走行情報（曲率変化速度）により車線変更の開始時点ｔ２を推定するため、車線変更の開始時点ｔ２を迅速に推定できる。
【００９６】
また、第１の時点ｔ１と第２の時点ｔ２との時間差Ｔａが一定時間Ｔ０以上である場合、すなわち、ウィンカーＯＮが検出された第１の時点ｔ１よりも、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０であった第２の時点ｔ２が一定時間Ｔ０以上前である場合、第２の時点ｔ２では、ドライバは車線変更を開始してから大きく遅れてウィンカーを操作したと考えられる。運転支援装置１によれば、車線変更推定部１３は、第１の時点ｔ１よりも一定時間Ｔ０前の第３の時点ｔ３を車線変更開始時点と推定するため、そのような例外的な運転がなされた場合であっても車線変更の開始時点を精度良く推定できる（図５参照）。
【００９７】
また、通常、車線変更中における自車両曲率は、車線を変更するためのハンドル操作により、道路曲率とは異なっている。一方、車線変更開始時点における自車両曲率は、道路曲率に近似していると考えられる。運転支援装置１によれば、道路曲率推定部１５は、車線変更開始時点における自車両曲率に基づいて道路曲率を推定するため、道路曲率を精度良く推定することができる。
【００９８】
また、曲率が略一定なカーブ路（直進路を含む）を走行する場合、車線変更開始時点における自車両曲率は、車線変更中の道路曲率に略等しいと考えられる。運転支援装置１によれば、曲率が略一定なカーブ路を走行しながらの車線変更において、道路曲率の推定精度を高めることができる。
【００９９】
また、自車線中心を精度良く推定するためには、道路曲率のみならず、道路方向を推定することが望ましい。通常、車線変更中における自車両方向は、車線を変更するためのハンドル操作により、道路方向とは異なっている。一方、車線変更開始時点における自車両方向は、道路方向に近似していると考えられる。運転支援装置１によれば、道路方向推定手段は、車線変更開始時点における自車両方向に基づいて道路方向を推定するため、道路方向を精度良く推定できる。更には、自車線中心Ｌ４を精度良く推定できる（図１１参照）。
【０１００】
また、運転支援装置１によれば、直進路又は方向の変化が少ないカーブ路を走行しながらの車線変更において、道路方向の推定精度を高めることができる。
【０１０１】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、車線変更の推定結果が自車線中心の推定に用いられる場合について説明したが、隣接する車線を走行する他車両との衝突防止のための運転支援等、他の運転支援に用いられてもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
１…運転支援装置、３…ウィンカーセンサ（方向指示検出手段）、１２…自車両曲率演算部（自車両曲率演算手段）、１３…車線変更推定部（車線変更推定部手段）、１４…自車両方向検出部（自車両方向検出手段）１５…道路曲率推定部（道路曲率推定手段）、１６…道路方向推定部（道路方向推定手段）、２０…自車両、Ｔ０…一定時間、ｔ１…時刻（第１の時点）、ｔ２…時刻（第２の時点）、ｔ３…時刻（第３の時点）、Ｔａ…時間差、ＶＲ０…基準曲率変化速度（所定値）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転支援装置として、例えば特開平１０−２８１７７６号公報に記載されるように、方向指示器による方向信号とヨーレートセンサによるヨーレート信号とに基づいて、走行中の車両の車線変更を判断する装置が知られている。この装置では、方向信号が左右いずれか一方向を示している間に、正面方向を移動していた車両が方向信号の示す方向と同方向に旋回を開始した後、逆方向に旋回し、再び車両の移動方向が正面に戻った時に、車線変更を行なったと判断している。
【０００３】
そして、このような車線変更の判断により、走行中の車線がカーブであるか否かを判断し、更には、前方の走行車両が自車両と同一の車線を走行しているのか別の車線を走行しているのかを判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２８１７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、車両が車線変更を終えた後でなければ車線変更の判断ができないため、車線変更の開始時点を迅速に判断することは難しかった。また、ドライバによる方向指示器の操作タイミングが車線変更のタイミングとずれた場合には、車線変更の開始時点の判断精度が低下するおそれがあった。
【０００６】
そこで本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、車線変更の開始時点を迅速に且つ精度良く推定することができる運転支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明に係る運転支援装置は、方向指示器による方向指示を検出する方向指示検出手段と、自車両の走行軌跡の曲率である自車両曲率を演算し、自車両曲率の曲率変化速度を演算する自車両曲率演算手段と、方向指示検出手段により検出された方向指示と自車両曲率演算手段により演算された曲率変化速度とに基づいて自車両の車線変更開始時点を推定する車線変更推定手段と、を備え、車線変更推定手段は、方向指示検出手段によって所定の方向指示が検出された第１の時点における曲率変化速度が所定値以上である場合に、曲率変化速度が当該所定値であった第２の時点を車線変更開始時点と推定することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る運転支援装置によれば、車線変更推定手段は、方向指示検出手段によって所定の方向指示が検出された第１の時点における曲率変化速度が所定値以上である場合、曲率変化速度が当該所定値であった第２の時点を車線変更開始時点と推定する。通常、自車両が車線変更を開始すると、自車両曲率及び曲率変化速度は漸増する。ここで、方向指示が検出された第１の時点において曲率変化速度が既に所定値以上となっている場合、ドライバによる方向指示器の操作が車線変更の開始よりも遅かったことが考えられる。
【０００９】
この場合、車線変更推定手段は、曲率変化速度が所定値であった第２の時点を車線変更開始時点と推定するため、車線変更開始後に方向指示器が操作された場合であっても、その操作の遅れを考慮して車線変更の開始時点を精度良く推定できる。また、方向指示が検出された時点で既に得られている走行情報（曲率変化速度）により車線変更の開始時点を推定するため、車線変更の開始時点を迅速に推定できる。
【００１０】
また、本発明に係る運転支援装置において、車線変更推定手段は、第１の時点と第２の時点との時間差が一定時間以上である場合には、第１の時点よりも当該一定時間前の第３の時点を車線変更開始時点と推定することが好ましい。
【００１１】
第１の時点と第２の時点との時間差が一定時間以上である場合、すなわち、所定の方向指示が検出された第１の時点よりも、曲率変化速度が所定値であった第２の時点が一定時間以上前である場合、第２の時点では、ドライバは車線変更を開始してから大きく遅れて方向指示器を操作したと考えられる。上記の発明によれば、車線変更推定手段は、第１の時点よりも当該一定時間前の第３の時点を車線変更開始時点と推定するため、そのような例外的な運転がなされた場合であっても車線変更の開始時点を精度良く推定できる。
【００１２】
また、本発明に係る運転支援装置において、車線変更推定手段により推定された車線変更開始時点における自車両曲率に基づいて、自車両が車線変更中に走行する道路の曲率である道路曲率を推定する道路曲率推定手段を備えることが好ましい。
【００１３】
通常、車線変更中における自車両曲率は、車線を変更するためのハンドル操作により、道路曲率とは異なっている。一方、車線変更開始時点における自車両曲率は、道路曲率に近似していると考えられる。上記の発明によれば、道路曲率推定手段は、車線変更開始時点における自車両曲率に基づいて道路曲率を推定するため、道路曲率を精度良く推定することができる。
【００１４】
また、本発明に係る運転支援装置において、道路曲率推定手段は、車線変更開始時点における自車両曲率を道路曲率とすることが好ましい。
【００１５】
曲率が略一定なカーブ路を走行する場合、車線変更開始時点における自車両曲率は、車線変更中の道路曲率に略等しいと考えられる。上記の発明によれば、曲率が略一定なカーブ路を走行しながらの車線変更において、道路曲率の推定精度を高めることができる。ここで、曲率が略一定なカーブ路には、直線路も含まれる。
【００１６】
また、本発明に係る運転支援装置において、自車両の方向である自車両方向を検出する自車両方向検出手段と、車線変更推定手段により推定された車線変更開始時点における自車両方向に基づいて、自車両が車線変更中に走行する道路の方向である道路方向を推定する道路方向推定手段と、を備えることが好ましい。
【００１７】
自車両が走行する車線（以下、「自車線」という）を精度良く推定するためには、道路曲率のみならず、道路方向を推定することが望ましい。通常、車線変更中における自車両方向は、車線を変更するためのハンドル操作により、道路方向とは異なっている。一方、車線変更開始時点における自車両方向は、道路方向に近似していると考えられる。上記の発明によれば、道路方向推定手段は、車線変更開始時点における自車両方向に基づいて道路方向を推定するため、道路方向を精度良く推定できる。更には、自車線を精度良く推定できる。
【００１８】
また、本発明に係る運転支援装置において、道路方向推定手段は、車線変更開始時点における自車両方向を道路方向とすることが好ましい。
【００１９】
この発明によれば、直進路又は方向の変化が少ないカーブ路を走行しながらの車線変更において、道路方向の推定精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、車線変更の開始時点を迅速に且つ精度良く推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る運転支援装置を示すブロック構成図である。
【図２】図１の運転支援装置による車線変更推定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】車線変更開始時点推定の説明図である。
【図４】車線変更開始時点推定の他の例の説明図である。
【図５】車線変更開始時点推定の更に他の例の説明図である。
【図６】図２中の車線変更終了推定の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】車線変更終了時点推定の説明図である。
【図８】車線変更終了時点推定の他の例の説明図である。
【図９】車線変更終了時点推定の更に他の例の説明図である。
【図１０】図１の運転支援装置による自車線中心推定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】自車線中心推定の説明図である。
【図１２】自車線中心推定の他の例の説明図である。
【図１３】自車線中心推定の更に他の例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る運転支援装置を示すブロック構成図である。本実施形態に係る運転支援装置１は、自車両に搭載されるＡＣＣ（アダプティブクルーズコントロール）システムに適用されて、道路を走行する自車両の車線変更開始時点及び車線変更終了時点を推定し、車線変更中の道路の方向及び曲率（以下、それぞれ「道路方向」及び「道路曲率」という）を推定するものである。また、運転支援装置１は、推定した道路方向及び道路曲率に基づいて、自車両の前方における自車線の中心線に平行で且つ自車両の前部における車両幅方向中心を通る曲線（以下、「自車線中心」という）を推定する。運転支援装置１により推定された自車線中心は、例えば、前方の走行車両が自車両と同一の車線を走行しているのか否かを判断するような運転支援に利用される。
【００２４】
図１に示すように、運転支援装置１は、車輪速センサ２、ウィンカーセンサ３、ヨーレートセンサ４、舵角センサ５、ナビゲーションシステム６、及び自車線中心推定ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０を備えている。車輪速センサ２、ウィンカーセンサ３、ヨーレートセンサ４、舵角センサ５、及びナビゲーションシステム６のそれぞれは、自車線中心推定ＥＣＵ１０に接続されている。また、自車線中心推定ＥＣＵ１０は、自車線中心の推定結果を用いて運転支援を行う運転支援ＥＣＵ（図示せず）等に接続されている。
【００２５】
車輪速センサ２は、各車輪に設けられて、車輪速パルスを検出するセンサである。車輪速センサ２は、各車輪における車輪速パルスをそれぞれ検出し、検出した車輪速パルスを示す車輪速パルス情報を自車線中心推定ＥＣＵ１０に出力する。
【００２６】
ウィンカーセンサ３は、ドライバによって操作されるウィンカー（方向指示器）による方向指示、すなわち右ウィンカーＯＮ、左ウィンカーＯＮ、又はＯＦＦを検出するセンサである。このウィンカーセンサ３は、方向指示検出手段に相当する。ウィンカーセンサ３は、方向指示を検出し、検出した方向指示を示すウィンカー情報を自車線中心推定ＥＣＵ１０に出力する。
【００２７】
ヨーレートセンサ４は、自車両のヨーレートを検出するセンサである。ヨーレートセンサ４は、自車両のヨーレートを検出し、検出したヨーレートを示すヨーレート情報を自車線中心推定ＥＣＵ１０に出力する。
【００２８】
舵角センサ５は、自車両のステアリングシャフト（図示せず）に設けられて、自車両のステアリング（図示せず）の操舵角を検出するセンサである。舵角センサ５は、操舵角の方向と大きさを検出し、検出した操舵角の方向と大きさを示す操舵角情報を自車線中心推定ＥＣＵ１０に出力する。
【００２９】
ナビゲーションシステム６は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を備え、自車両の方向である自車両方向を検出するものである。このナビゲーションシステム６は、自車両方向検出手段に相当する。ナビゲーションシステム６は、自車両方向を検出し、検出した自車両方向を示す自車両方向情報を自車線中心推定ＥＣＵ１０に出力する。なお、自車両方向は、車輪速センサ２や舵角センサ５による車輪速パルス情報、操舵角情報を用いて検出してもよい。
【００３０】
自車線中心推定ＥＣＵ１０は、道路を走行する自車両の車線変更開始時点及び車線変更終了時点、更には道路方向及び道路曲率を推定することにより、自車線中心を推定するものである。この自車線中心推定ＥＣＵ１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)を含むコンピュータを主体として構成されている。自車線中心推定ＥＣＵ１０は、車輪速センサ２、ウィンカーセンサ３、ヨーレートセンサ４、舵角センサ５、及びナビゲーションシステム６のそれぞれから出力される情報を取得し、取得した各情報に基づいて所定の処理を実行することにより、上記の推定を行う。
【００３１】
自車線中心推定ＥＣＵ１０は、走行情報取得部１１、自車両曲率演算部１２、車線変更推定部１３、自車両方向検出部１４、道路曲率推定部１５、道路方向推定部１６、及び自車線中心推定部１７を備えている。
【００３２】
走行情報取得部１１は、車輪速センサ２、ウィンカーセンサ３、ヨーレートセンサ４、舵角センサ５、及びナビゲーションシステム６のそれぞれから出力される情報を取得し、取得した各情報を走行情報として記憶する。ここで、走行情報取得部１１は、各走行情報が検出された時刻に対応させて、各走行情報を記憶する。また、走行情報取得部１１は、自車両曲率演算部１２、車線変更推定部１３、自車両方向検出部１４、道路曲率推定部１５、及び道路方向推定部１６における処理のために、記憶した走行情報を出力する。
【００３３】
自車両曲率演算部１２は、走行情報取得部１１に記憶された車輪速パルス情報、ヨーレート情報、及び操舵角情報に基づいて、各時刻における自車両の走行軌跡の曲率である自車両曲率を演算し、自車両曲率の変化速度である曲率変化速度を演算する自車両曲率演算手段である。自車両曲率演算部１２は、演算した自車両曲率及び曲率変化速度を、各走行情報が検出された時刻に対応させて記憶する。
【００３４】
また、自車両曲率演算部１２は、車線変更開始時点における自車両曲率（以下、「車線変更開始曲率」という）を基準とする自車両曲率の変化量である曲率変化量を演算する。なお、自車両曲率演算部１２によって演算・記憶される自車両曲率、曲率変化速度、及び曲率変化量は、自車両を基準として進行方向右方が正、進行方向左方が負とされる。
【００３５】
車線変更推定部１３は、ウィンカーセンサ３により検出された方向指示と自車両曲率演算部１２により演算された曲率変化速度とに基づいて、自車両の車線変更開始時点を推定する車線変更推定手段である。また、車線変更推定部１３は、ウィンカーセンサ３により検出された方向指示と自車両曲率演算部１２により演算された自車両曲率とに基づいて自車両の車線変更終了時点を推定する。車線変更推定部１３は、推定した車線変更開始時点及び車線変更終了時点を記憶する。更に、車線変更推定部１３は、推定した車線変更開始時点に基づいて、車線変更開始曲率を推定し、記憶する。
【００３６】
また、車線変更推定部１３には、自車両が車線変更中であるか否かを示す車線変更中フラグが記憶されている。具体的には、この車線変更中フラグには、車線変更中であると推定される間、“１”がセットされる。また、それ以外の間には、“０”がセットされる。また、車線変更推定部１３は、車線変更中フラグが“１”であるか“０”であるかを判断する。
【００３７】
更にまた、車線変更推定部１３には、後述の処理で用いられる各種の基準値が記憶されている。すなわち、車線変更推定部１３には、基準曲率変化速度（所定値）ＶＲ０、一定時間Ｔ０，Ｔ１、曲率Ｒ１、及び曲率の所定範囲Ｒ２が記憶されている。基準曲率変化速度（所定値）ＶＲ０は、曲率変化速度についての基準値である。また、一定時間Ｔ０は、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている時間幅についての基準値であり、一定時間Ｔ１は、ウィンカーＯＦＦが検出されてからの経過時間についての基準値である。更には、曲率Ｒ１及び曲率の所定範囲Ｒ２は、車線変更の終了時点を推定するための自車両曲率の基準値である。なお、これらの基準値は、予め定められた一定値であってもよいし、例えば車速等の走行状態に応じて適宜設定される値であってもよい。
【００３８】
自車両方向検出部１４は、走行情報取得部１１に記憶された自車両方向情報に基づいて、車線変更開始時点における自車両方向（以下、「車線変更開始方向」という）を演算する自車両方向検出手段である。また、自車両方向検出部１４は、演算した車線変更開始方向を基準とする自車両方向の変化量である方向変化量を演算する。なお、自車両方向検出部１４によって演算される自車両方向及び方向変化量は、自車両を基準として進行方向右方が正、進行方向左方が負とされる。
【００３９】
道路曲率推定部１５は、車線変更推定部１３により推定された車線変更開始曲率に基づいて、道路曲率を推定する道路曲率推定手段である。また、道路曲率推定部１５には、後述の処理で用いられる一定値ＤＲ０が記憶されている。道路曲率推定部１５は、自車両曲率演算部１２によって演算された曲率変化量が一定値ＤＲ０未満であるか否かを判断する。この一定値ＤＲ０は、車線変更時に通常発生する自車両曲率の変化量として設定される値である。
【００４０】
道路方向推定部１６は、自車両方向検出部１４により演算された車線変更開始方向に基づいて、道路方向を推定する道路方向推定手段である。また、道路方向推定部１６には、後述の処理で用いられる一定値ＤＹ０が記憶されている。道路方向推定部１６は、自車両方向検出部１４によって演算された方向変化量が一定値ＤＹ０未満であるか否かを判断する。この一定値ＤＹ０は、車線変更時に通常発生する自車両方向の変化量として設定される値である。
【００４１】
自車線中心推定部１７は、道路曲率推定部１５によって推定された道路曲率と、道路方向推定部１６によって推定された道路方向とに基づいて自車線中心を推定する。自車線中心推定部１７は、自車線中心の推定結果を示す情報を、運転支援ＥＣＵ（図示せず）等に出力する。
【００４２】
続いて、以上の構成を有する運転支援装置１の動作について説明する。まず、運転支援装置１による車線変更開始時点及び車線変更終了時点の推定処理について説明する。図２は、車線変更推定処理の処理手順を示すフローチャートである。図２における処理は、自車線中心推定ＥＣＵ１０によって所定の周期で繰り返し実行される。
【００４３】
まず、ステップＳ１において、走行情報取得部１１によって走行情報が取得される。ここでは、車輪速センサ２、ウィンカーセンサ３、ヨーレートセンサ４、舵角センサ５、及びナビゲーションシステム６のそれぞれから出力される情報が取得され、逐次記憶される。
【００４４】
次に、ステップＳ２に移行し、自車両曲率演算部１２によって自車両曲率及び曲率変化速度が演算される。また、演算された自車両曲率及び曲率変化速度は、逐次記憶される。
【００４５】
次に、ステップＳ３に移行し、車線変更推定部１３によって車線変更中フラグに“０”がセットされているか否かが判断される。ここでは、車線変更推定部１３のフラグが“０”又は“１”のいずれにセットされているかが判断される。
【００４６】
ステップＳ３で車線変更中フラグに“０”がセットされていると判断されると、ステップＳ４に移行し、走行情報取得部１１によってウィンカー（右ウィンカー又は左ウィンカー）のＯＮ／ＯＦＦが判断される。ここでは、走行情報取得部１１に記憶されている最新のウィンカー情報が用いられる。
【００４７】
一方、ステップＳ３で車線変更中フラグに“１”がセットされていると判断されると、ステップＳ５に移行し、車線変更終了判定が行われる。この車線変更終了判定の処理手順については後述する。
【００４８】
ステップＳ４でウィンカーがＯＮである（右ウィンカーＯＮ又は左ウィンカーＯＮ）と判断されると、ステップＳ６に移行し、車線変更推定部１３によって車線変更中フラグに“１”がセットされる。なお、ステップＳ４でウィンカーがＯＦＦであると判断された場合、図２に示す処理は終了される。
【００４９】
次に、ステップＳ７に移行し、車線変更推定部１３によって、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０未満であるか否かが判断される。ここでは、自車両曲率演算部１２に記憶された曲率変化速度のうち、ウィンカーセンサ３によってウィンカーＯＮが検出された時刻（第１の時点）における曲率変化速度が用いられる。
【００５０】
ステップＳ７で曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０未満であると判断されると、ステップＳ８に移行し、車線変更推定部１３によって、ウィンカーＯＮが検出された時刻が車線変更の開始時点であると推定され、その時刻における自車両曲率が車線変更開始曲率であると推定される。そして、図２に示す処理は終了される。
【００５１】
図３は、ステップＳ７，Ｓ８における車線変更開始時点推定の説明図である。図３には、上から順に、ウィンカーのＯＮ／ＯＦＦ、自車両曲率、及び曲率変化速度の経時変化がそれぞれ示されている。なお、図３中の「車線変更中」は、車線変更が行われている真の時間帯を示している（図４、図５、及び図７〜９においても同様とする）。図３に示す例では、ウィンカーＯＮが検出された時刻ｔ１において、曲率変化速度は基準曲率変化速度ＶＲ０未満となっている。よって、ステップＳ８では、時刻ｔ１における自車両曲率ＣＳ１が車線変更開始曲率であると推定される。このように、ステップＳ８での推定処理により、真の車線変更開始時点に近似した時刻ｔ１が車線変更の開始時点であると推定される。
【００５２】
一方、ステップＳ７で曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上であると判断されると、ステップＳ９に移行し、車線変更推定部１３によって、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている時間幅が一定時間Ｔ０未満であるか否かが判断される。ここでは、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている時間幅は、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０であった時刻（第２の時点）と、ウィンカーＯＮが検出された時刻（第１の時点）との時間差として演算される。
【００５３】
ステップＳ９で曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている時間幅が一定時間Ｔ０未満であると判断されると、ステップＳ１０に移行し、車線変更推定部１３によって、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０であった時刻が車線変更の開始時点であると推定され、その時刻における自車両曲率が車線変更開始曲率であると推定される。そして、図２に示す処理は終了される。
【００５４】
図４は、ステップＳ７，Ｓ９，Ｓ１０における車線変更開始時点推定の説明図である。図４に示す例では、ウィンカーＯＮが検出された時刻ｔ１において、曲率変化速度は基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている。また、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている時間幅、すなわち時刻ｔ１と時刻ｔ２との時間差は、一定時間Ｔ０未満となっている。よって、ステップＳ１０では、時刻ｔ２における自車両曲率ＣＳ２が車線変更開始曲率とされる。このように、ステップＳ１０での推定処理により、車線変更中にウィンカーを立ち上げるような運転（ドライバ）であっても、精度の良い推定が可能となる。
【００５５】
また、ステップＳ９で曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている時間幅が一定時間Ｔ０以上であると判断されると、ステップＳ１１に移行し、車線変更推定部１３によって、ウィンカーＯＮが検出された時刻よりも一定時間Ｔ０前の時刻（第３の時点）が車線変更の開始時点であると推定され、その時刻における自車両曲率が車線変更開始曲率であると推定される。そして、図２に示す処理は終了される。
【００５６】
図５は、ステップＳ７，Ｓ９，Ｓ１１における車線変更開始時点推定の説明図である。図５に示す例では、ウィンカーＯＮが検出された時刻ｔ１において、曲率変化速度は基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている。また、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている時間幅、すなわち時刻ｔ１と時刻ｔ２との時間差Ｔａは、一定時間Ｔ０以上となっている。よって、ステップＳ１１では、時刻ｔ１よりも一定時間Ｔ０前の時刻ｔ３における自車両曲率ＣＳ３が車線変更開始曲率とされる。このように、ステップＳ１１での推定処理により、車線変更の開始時点からかけ離れて（大きく遅れて）ウィンカーを立ち上げるような運転（ドライバ）であっても、精度の良い推定が可能となる。
【００５７】
次に、ステップＳ５での車線変更終了時点の推定処理について説明する。図６は、図２中の車線変更終了推定の処理手順を示すフローチャートである。
【００５８】
まず、ステップＳ５１において、車線変更推定部１３によって、ウィンカーＯＦＦが検出されてから一定時間Ｔ１以上経過しているか否かが判断される。ここでは、走行情報取得部１１に記憶されているウィンカー情報により、ウィンカーＯＮが検出された後に初めてウィンカーＯＦＦが検出された時刻から現在までの時間差が演算され、この時間差は一定時間Ｔ１以上であるか否かにより判断がなされる。
【００５９】
ステップＳ５１でウィンカーＯＦＦが検出されてから一定時間Ｔ１以上経過していると判断されると、ステップＳ５４に移行し、車線変更推定部１３によって車線変更終了時点が推定される。
【００６０】
図７は、ステップＳ５１からステップＳ５４へ移行した場合の車線変更終了時点推定の説明図である。図７に示す例では、ウィンカーＯＦＦが検出された時刻ｔ４から一定時間Ｔ１以上が経過している。この場合、ステップＳ５４では、ウィンカーＯＦＦが検出されてから一定時間Ｔ１後の時刻ｔ５が車線変更の終了時点であると推定される。このような推定処理により、車線変更中にウィンカーを消すような運転（ドライバ）であっても、精度の良い推定が可能となる。
【００６１】
ステップＳ５１でウィンカーＯＦＦが検出されてから一定時間Ｔ１以上経過していないと判断されると、ステップＳ５２に移行し、車線変更推定部１３によって、車線変更は終了したか否かが第１の終了判定により判断される。この第１の終了判定では、ステップＳ８（又はステップＳ１０，Ｓ１１）で推定された車線変更開始曲率ＣＳ１（又はＣＳ２，ＣＳ３）から一定値以上、自車両曲率が左右方向に変化した後、再度、自車両曲率が車線変更開始曲率付近に戻ったか否かにより判断がなされる。
【００６２】
ステップＳ５２で第１の終了判定により車線変更は終了したと判断されると、ステップＳ５４に移行し、車線変更推定部１３によって車線変更終了時点が推定される。
【００６３】
図８は、ステップＳ５２からステップＳ５４へ移行した場合の車線変更終了時点推定の説明図である。図８に示す例では、ステップＳ８で推定された車線変更開始曲率ＣＳ１から一定値Ｒ０以上、自車両曲率が左右方向に変化した後、再度、自車両曲率が車線変更開始曲率付近に戻っている。具体的には、時刻ｔ６及び時刻ｔ７において、自車両曲率が車線変更開始曲率ＣＳ１から一定値Ｒ０以上、右方（正側）及び左方（負側）に変化している。そして、その後時刻ｔ８において、自車両曲率は、車線変更開始曲率ＣＳ１との差の絶対値が所定の曲率Ｒ１となるまで戻っている。この場合、ステップＳ５４では、時刻ｔ８が車線変更の終了時点であると推定される。このような推定処理により、車線変更が終了してからウィンカーを消すような運転（ドライバ）であっても、精度の良い推定が可能となる。
【００６４】
ステップＳ５２で車線変更は終了していないと判定されると、ステップＳ５３に移行し、車線変更推定部１３によって、車線変更は終了したか否かが第２の終了判定により判断される。この第２の終了判定では、ステップＳ８（又はステップＳ１０，Ｓ１１）で推定された車線変更開始曲率ＣＳ１（又はＣＳ２，ＣＳ３）から一定値以上、自車両曲率が左右方向に変化した後、自車両曲率が所定範囲内に所定時間収束したか否かにより判断がなされる。
【００６５】
ステップＳ５３で第２の終了判定により車線変更は終了したと判断されると、ステップＳ５４に移行し、車線変更推定部１３によって車線変更終了時点が推定される。
【００６６】
図９は、ステップＳ５３からステップＳ５４へ移行した場合の車線変更終了時点推定の説明図である。図９に示す例では、ステップＳ８で推定された車線変更開始曲率ＣＳ１から一定値Ｒ０以上、自車両曲率が左右方向に変化した後、自車両曲率が所定範囲内に所定時間収束している。具体的には、時刻ｔ６及び時刻ｔ７において、自車両曲率が車線変更開始曲率ＣＳ１から一定値Ｒ０以上、右方（正側）及び左方（負側）に変化している。そして、時刻ｔ９から時刻ｔ１０まで所定時間Ｔ２が経過する間、自車両曲率は所定範囲Ｒ２内に収束している。この場合、ステップＳ５４では、時刻ｔ１０が車線変更の終了時点であると推定される。このような推定処理により、車線変更中に実際の道路曲率が変化し、車線変更開始時点と車線変更終了時点とにおける自車両曲率が異なってしまう場合であっても、精度の良い推定が可能となる。
【００６７】
次に、ステップＳ５５に移行し、車線変更推定部１３によって車線変更中フラグに“０”がセットされ、図６の車線変更終了推定処理は終了される。
【００６８】
続いて、運転支援装置１による自車線中心の推定処理について説明する。図１０は、自車線中心推定処理の処理手順を示すフローチャートである。図１０における処理は、自車線中心推定ＥＣＵ１０によって所定の周期で繰り返し実行される。なお、この自車線中心推定処理は、図２の車線変更推定処理において取得若しくは演算される走行情報、曲率変化速度、車線変更開始時点、車線変更開始曲率等を用いて実行される。
【００６９】
まず、ステップＳ２１において、車線変更推定部１３によって、車線変更中であるか否かの判断のために、車線変更中フラグに“１”がセットされているか否かが判断される。ここでは、車線変更推定部１３のフラグは“０”又は“１”のいずれにセットされているかが判断される。
【００７０】
ステップＳ２１で車線変更中フラグに“１”がセットされていると判断されると、ステップＳ２２に移行し、自車両曲率演算部１２によって曲率変化量が演算される。ここでは、曲率変化量は、走行情報取得部１１に記憶された最新の自車両曲率について演算される。この曲率変化量は、車線変更開始後に、自車両曲率がどの程度変化したかを示す値である。
【００７１】
次に、ステップＳ２３に移行し、自車両方向検出部１４によって方向変化量が演算される。ここでは、走行情報取得部１１に記憶された自車両方向情報に基づいて車線変更開始方向が演算され、走行情報取得部１１に記憶された最新の自車両方向について方向変化量が演算される。この方向変化量は、車線変更開始後に、自車両方向がどの程度変化したかを示す値である。
【００７２】
次に、ステップＳ２４に移行し、自車両曲率演算部１２によって、ウィンカー方向と曲率変化方向とは同じであるか否かが判断される。ここでは、走行情報取得部１１に記憶される最新のウィンカー情報と自車両曲率演算部１２が記憶する最新の曲率変化速度とに基づいて判断がなされる。例えば、ウィンカー情報に示される方向指示が右ウィンカーＯＮであり、右方への曲率変化（正の曲率変化）が生じている場合、ウィンカー方向と曲率変化方向とは同じであると判断される。また、ウィンカー情報に示される方向指示が左ウィンカーＯＮであり、右方への曲率変化が生じている場合、ウィンカー方向と曲率変化方向とは異なると判断される。
【００７３】
ステップＳ２４でウィンカー方向と曲率変化方向とは同じであると判断されると、ステップＳ２５に移行し、道路曲率推定部１５によって、ステップＳ２２で演算された曲率変化量は一定値ＤＲ０未満であるか否かが判断される。
【００７４】
ステップＳ２５で曲率変化量が一定値ＤＲ０未満であると判断されると、ステップＳ２６に移行し、道路曲率推定部１５によって車線変更開始曲率が道路曲率であると推定される。すなわち、車線変更開始曲率が道路曲率に代入される。このような推定処理により、車線変更中に自車両曲率と道路曲率とが異なる場合であっても、道路曲率を精度良く推定することができる。
【００７５】
一方、ステップＳ２５で曲率変化量が一定値ＤＲ０以上であると判断されると、ステップＳ２７に移行し、道路曲率推定部１５によって、ステップＳ２２で用いられた自車両曲率から一定値ＤＲ０を減じた値が道路曲率であると推定される。すなわち、自車両曲率から車線変更時に通常発生する自車両曲率変化量ＤＲ０を減じた値が道路曲率に代入される。更に言い換えれば、道路曲率推定部１５は、車線変更開始曲率に、曲率変化量が一定値ＤＲ０を超えた分（（曲率変化量）−（一定値ＤＲ０））を加えた値を道路曲率とする。このような推定処理により、車線変更中に道路曲率が変化する場合であっても、その変化分が車線変更開始曲率に加えられるため、道路曲率を精度良く推定することができる。
【００７６】
ステップＳ２６又はステップＳ２７に続いて、ステップＳ２８に移行し、道路方向推定部１６によって、ステップＳ２３で演算された方向変化量は一定値ＤＹ０未満であるか否かが判断される。
【００７７】
ステップＳ２８で方向変化量が一定値ＤＹ０未満であると判断されると、ステップＳ２９に移行し、道路方向推定部１６によって、自車両方向から方向変化量を減じた値が道路方向であると推定される。すなわち、車線変更開始方向が道路方向に代入される。このような推定処理により、車線変更中に自車両方向と道路方向とが異なる場合であっても、道路方向を精度良く推定することができる。
【００７８】
一方、ステップＳ２８で方向変化量が一定値ＤＹ０以上であると判断されると、ステップＳ３０に移行し、道路方向推定部１６によって、ステップＳ２３で用いられた自車両方向から一定値ＤＹ０を減じた値が道路方向であると推定される。すなわち、自車両方向から車線変更時に通常発生する自車両方向変化量ＤＹ０を減じた値が道路方向に代入される。更に言い換えれば、道路方向推定部１６は、車線変更開始方向に、方向変化量が一定値ＤＹ０を超えた分（（方向変化量）−（一定値ＤＹ０））を加えた値を道路方向とする。このような推定処理により、車線変更中に道路方向が変化する場合であっても、その変化分が車線変更開始方向に加えられるため、道路方向を精度良く推定することができる。
【００７９】
ステップＳ２９又はステップＳ３０に続いて、ステップＳ３１に移行し、自車線中心推定部１７によって自車線中心が推定される。ここでは、道路曲率推定部１５によって推定された道路曲率と、道路方向推定部１６によって推定された道路方向とに基づいて、自車線中心が推定される。そして、図１０の自車線中心推定処理は終了される。
【００８０】
図１１は、直線路を走行中に車線変更した場合の自車線中心推定の説明図である。図１１に示す例では、自車両２０は、直線路を走行中に右方（追越車線）へ車線変更している。図１１では、左側に車線変更開始時点の自車両２０を、右側に車線変更開始中の自車両２０を示している（以下の図面においても同様とする）。図１１に示すように、直進中の自車両２０が車線変更を開始する際、車線変更開始曲率及び車線変更開始方向が、それぞれ道路曲率及び道路方向とされ（Ｓ２６，Ｓ２９）、自車線中心Ｌ１が推定される（Ｓ３１）。
【００８１】
また、車線変更中においても、走行する道路は直線路であるため、曲率変化量及び方向変化量はそれぞれ一定値ＤＲ０，ＤＹ０未満となり、車線変更開始曲率及び車線変更開始方向が、それぞれ道路曲率及び道路方向とされる（Ｓ２６，Ｓ２９）。そして、自車線中心Ｌ４が推定される（Ｓ３１）。
【００８２】
ここで、実際の自車両曲率に基づいて自車線中心を推定した場合、車線変更中の自車両曲率は道路曲率とは異なるため、図１１中の自車線中心Ｌ２のように、実際の自車線中心からは大きくずれてしまう。また、道路曲率として車線変更開始曲率を用いた場合でも、実際の自車両方向に基づいて自車線中心を推定した場合、車線変更中の自車両方向は道路方向とは異なるため、図１１中の自車線中心Ｌ３のように、実際の自車線中心からはずれてしまう。
【００８３】
運転支援装置１では、曲率変化量及び方向変化量がそれぞれ一定値ＤＲ０，ＤＹ０未満の場合、道路曲率推定部１５及び道路方向推定部１６によって、車線変更開始曲率及び車線変更開始方向がそれぞれ道路曲率及び道路方向とされる。このため、自車線中心Ｌ２や自車線中心Ｌ３のようなずれを補正でき、自車線中心を精度良く推定できる。なお、曲率が略一定なカーブ路を走行中に車線変更する場合であっても、同様の作用効果が得られる。
【００８４】
図１２は、車線変更中に道路曲率及び道路方向が変化した場合の自車線中心推定の説明図である。図１２に示す例では、自車両２０は、直線路を走行中に右方（追越車線）へ車線変更を開始し、その後、車線変更中に道路は右方へカーブしている。図１２に示す自車線中心Ｌ５は、図１１に示した場合と同様に推定される。更に、車線変更中に道路がカーブ路となるため、曲率変化量及び方向変化量はいずれも一定値ＤＲ０，ＤＹ０以上となり、実際の自車両曲率及び自車両方向から一定値ＤＲ０，ＤＹ０をそれぞれ減じた値が、道路曲率及び道路方向であると推定される（Ｓ２７，Ｓ３０）。そして、自車線中心Ｌ８が推定される（Ｓ３１）。
【００８５】
ここで、図１１に示した方法と同様の手順で自車線中心を推定した場合、車線変更中に道路曲率が変化しているため、図１２中の自車線中心Ｌ６のように、実際の自車線中心からは大きくずれてしまう。また、道路方向として実際の自車両方向から一定値ＤＹ０を減じた値を用いた場合でも、道路曲率として車線変更開始曲率を用いた場合、車線変更中の自車両曲率は車線変更開始曲率から一定値ＤＲ０以上変化しているため、図１２中の自車線中心Ｌ７のように実際の自車線中心からはずれてしまう。
【００８６】
運転支援装置１では、曲率変化量及び方向変化量がいずれも一定値ＤＲ０，ＤＹ０以上の場合、道路曲率推定部１５及び道路方向推定部１６によって、自車両曲率及び自車両方向から一定値ＤＲ０，ＤＹ０をそれぞれ減じた値が道路曲率及び道路方向とされる。このため、自車線中心Ｌ６や自車線中心Ｌ７のようなずれを補正でき、自車線中心を精度良く推定できる。
【００８７】
一方、ステップＳ２１で車線変更中フラグに“０”がセットされていると判断されたり、ステップＳ２４でウィンカー方向と曲率変化方向とは異なると判断されると、ステップＳ３２に移行し、道路曲率推定部１５によって、走行情報取得部１１に記憶された最新の自車両曲率が道路曲率であると推定される。すなわち、その最新の自車両曲率が道路曲率に代入される。このような推定処理により、車線変更中に車線変更方向とは逆方向に実際の道路曲率が変化する場合であっても、道路曲率を精度良く推定することができる。
【００８８】
次に、ステップＳ３３に移行し、道路方向推定部１６によって、走行情報取得部１１に記憶された最新の自車両方向が道路方向であると推定される。すなわち、その最新の自車両方向が道路方向に代入される。このような推定処理により、車線変更中に車線変更方向とは逆方向に実際の道路方向が変化する場合であっても、道路方向を精度良く推定することができる。
【００８９】
次に、ステップＳ３１に移行し、自車線中心推定部１７によって自車線中心が推定され、図１０の自車線中心推定処理は終了される。
【００９０】
図１３は、車線変更中に、車線変更方向とは逆方向に道路曲率及び道路方向が変化した場合の自車線中心推定の説明図である。図１３に示す例では、自車両２０は、直線路を走行中に左方（走行車線）へ車線変更を開始し、その後、車線変更中に道路は右方へカーブしている。図１３に示す自車線中心Ｌ９は、図１１に示した場合と同様に推定される。更に、車線変更中に、道路が車線変更方向とは逆方向のカーブ路となるため、ウィンカー方向と曲率変化方向とは異なると判断され（Ｓ２４）、自車両曲率及び自車両方向がそれぞれ道路曲率及び道路方向であると推定される（Ｓ３２，Ｓ３３）。そして、自車線中心Ｌ１２が推定される（Ｓ３１）。
【００９１】
ここで、図１１や図１２に示した方法と同様の手順で自車線中心を推定した場合、車線変更中に、車線変更方向とは逆方向に道路曲率及び道路方向が変化しているため、図１３中の自車線中心Ｌ１０のように、実際の自車線中心からは大きくずれてしまう。また、道路方向として実際の自車両方向を用いた場合でも、車線変更開始曲率に基づいて自車線中心を推定した場合、図１３中の自車線中心Ｌ１１のように、実際の自車線中心からはずれてしまう。
【００９２】
運転支援装置１では、ウィンカー方向と曲率変化方向とは異なると判断された場合、道路曲率推定部１５及び道路方向推定部１６によって、自車両曲率及び自車両方向がそれぞれ道路曲率及び道路方向とされる。このため、曲率変化量や方向変化量が少ない場合でも、自車線中心を精度良く推定できる。なお、車線変更中でない場合にも、同様にして、自車両曲率及び自車両方向がそれぞれ道路曲率及び道路方向であると推定されるため、自車線中心を精度良く推定できる。
【００９３】
以上の一連の処理によって、運転支援装置１による車線変更推定処理及び自車線中心推定処理が実行される。
【００９４】
このように、本実施形態に係る運転支援装置１によれば、車線変更推定部１３は、ウィンカーセンサ３によってウィンカーＯＮが検出された第１の時点ｔ１における曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０以上である場合、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０であった第２の時点ｔ２を車線変更開始時点と推定する（図４参照）。通常、自車両が車線変更を開始すると、自車両曲率及び曲率変化速度は漸増する。ここで、ウィンカーＯＮが検出された第１の時点ｔ１において曲率変化速度が既に基準曲率変化速度ＶＲ０以上となっている場合、ドライバによるウィンカーの操作が車線変更の開始よりも遅かったことが考えられる。
【００９５】
この場合、車線変更推定部１３は、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０であった第２の時点ｔ２を車線変更開始時点と推定するため、車線変更開始後にウィンカーが操作された場合であっても、その操作の遅れを考慮して車線変更の開始時点を精度良く推定できる。また、ウィンカーＯＮが検出された時点で既に得られている走行情報（曲率変化速度）により車線変更の開始時点ｔ２を推定するため、車線変更の開始時点ｔ２を迅速に推定できる。
【００９６】
また、第１の時点ｔ１と第２の時点ｔ２との時間差Ｔａが一定時間Ｔ０以上である場合、すなわち、ウィンカーＯＮが検出された第１の時点ｔ１よりも、曲率変化速度が基準曲率変化速度ＶＲ０であった第２の時点ｔ２が一定時間Ｔ０以上前である場合、第２の時点ｔ２では、ドライバは車線変更を開始してから大きく遅れてウィンカーを操作したと考えられる。運転支援装置１によれば、車線変更推定部１３は、第１の時点ｔ１よりも一定時間Ｔ０前の第３の時点ｔ３を車線変更開始時点と推定するため、そのような例外的な運転がなされた場合であっても車線変更の開始時点を精度良く推定できる（図５参照）。
【００９７】
また、通常、車線変更中における自車両曲率は、車線を変更するためのハンドル操作により、道路曲率とは異なっている。一方、車線変更開始時点における自車両曲率は、道路曲率に近似していると考えられる。運転支援装置１によれば、道路曲率推定部１５は、車線変更開始時点における自車両曲率に基づいて道路曲率を推定するため、道路曲率を精度良く推定することができる。
【００９８】
また、曲率が略一定なカーブ路（直進路を含む）を走行する場合、車線変更開始時点における自車両曲率は、車線変更中の道路曲率に略等しいと考えられる。運転支援装置１によれば、曲率が略一定なカーブ路を走行しながらの車線変更において、道路曲率の推定精度を高めることができる。
【００９９】
また、自車線中心を精度良く推定するためには、道路曲率のみならず、道路方向を推定することが望ましい。通常、車線変更中における自車両方向は、車線を変更するためのハンドル操作により、道路方向とは異なっている。一方、車線変更開始時点における自車両方向は、道路方向に近似していると考えられる。運転支援装置１によれば、道路方向推定手段は、車線変更開始時点における自車両方向に基づいて道路方向を推定するため、道路方向を精度良く推定できる。更には、自車線中心Ｌ４を精度良く推定できる（図１１参照）。
【０１００】
また、運転支援装置１によれば、直進路又は方向の変化が少ないカーブ路を走行しながらの車線変更において、道路方向の推定精度を高めることができる。
【０１０１】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、車線変更の推定結果が自車線中心の推定に用いられる場合について説明したが、隣接する車線を走行する他車両との衝突防止のための運転支援等、他の運転支援に用いられてもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
１…運転支援装置、３…ウィンカーセンサ（方向指示検出手段）、１２…自車両曲率演算部（自車両曲率演算手段）、１３…車線変更推定部（車線変更推定部手段）、１４…自車両方向検出部（自車両方向検出手段）１５…道路曲率推定部（道路曲率推定手段）、１６…道路方向推定部（道路方向推定手段）、２０…自車両、Ｔ０…一定時間、ｔ１…時刻（第１の時点）、ｔ２…時刻（第２の時点）、ｔ３…時刻（第３の時点）、Ｔａ…時間差、ＶＲ０…基準曲率変化速度（所定値）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方向指示器による方向指示を検出する方向指示検出手段と、
自車両の走行軌跡の曲率である自車両曲率を演算し、前記自車両曲率の曲率変化速度を演算する自車両曲率演算手段と、
前記方向指示検出手段により検出された前記方向指示と前記自車両曲率演算手段により演算された前記曲率変化速度とに基づいて前記自車両の車線変更開始時点を推定する車線変更推定手段と、を備え、
前記車線変更推定手段は、前記方向指示検出手段によって所定の方向指示が検出された第１の時点における前記曲率変化速度が所定値以上である場合に、前記曲率変化速度が当該所定値であった第２の時点を前記車線変更開始時点と推定することを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
前記車線変更推定手段は、前記第１の時点と前記第２の時点との時間差が一定時間以上である場合には、前記第１の時点よりも当該一定時間前の第３の時点を前記車線変更開始時点と推定する請求項１記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記車線変更推定手段により推定された前記車線変更開始時点における前記自車両曲率に基づいて、前記自車両が車線変更中に走行する道路の曲率である道路曲率を推定する道路曲率推定手段を備える請求項１又は２記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記道路曲率推定手段は、前記車線変更開始時点における前記自車両曲率を前記道路曲率とする請求項３記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記自車両の方向である自車両方向を検出する自車両方向検出手段と、
前記車線変更推定手段により推定された前記車線変更開始時点における前記自車両方向に基づいて、前記自車両が車線変更中に走行する道路の方向である道路方向を推定する道路方向推定手段と、を備える請求項１〜４のいずれか一項記載の運転支援装置。
【請求項６】
前記道路方向推定手段は、前記車線変更開始時点における前記自車両方向を前記道路方向とする請求項５記載の運転支援装置。
【請求項１】
方向指示器による方向指示を検出する方向指示検出手段と、
自車両の走行軌跡の曲率である自車両曲率を演算し、前記自車両曲率の曲率変化速度を演算する自車両曲率演算手段と、
前記方向指示検出手段により検出された前記方向指示と前記自車両曲率演算手段により演算された前記曲率変化速度とに基づいて前記自車両の車線変更開始時点を推定する車線変更推定手段と、を備え、
前記車線変更推定手段は、前記方向指示検出手段によって所定の方向指示が検出された第１の時点における前記曲率変化速度が所定値以上である場合に、前記曲率変化速度が当該所定値であった第２の時点を前記車線変更開始時点と推定することを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
前記車線変更推定手段は、前記第１の時点と前記第２の時点との時間差が一定時間以上である場合には、前記第１の時点よりも当該一定時間前の第３の時点を前記車線変更開始時点と推定する請求項１記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記車線変更推定手段により推定された前記車線変更開始時点における前記自車両曲率に基づいて、前記自車両が車線変更中に走行する道路の曲率である道路曲率を推定する道路曲率推定手段を備える請求項１又は２記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記道路曲率推定手段は、前記車線変更開始時点における前記自車両曲率を前記道路曲率とする請求項３記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記自車両の方向である自車両方向を検出する自車両方向検出手段と、
前記車線変更推定手段により推定された前記車線変更開始時点における前記自車両方向に基づいて、前記自車両が車線変更中に走行する道路の方向である道路方向を推定する道路方向推定手段と、を備える請求項１〜４のいずれか一項記載の運転支援装置。
【請求項６】
前記道路方向推定手段は、前記車線変更開始時点における前記自車両方向を前記道路方向とする請求項５記載の運転支援装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１１８８１９（Ｐ２０１１−１１８８１９Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７７６４４（Ｐ２００９−２７７６４４）
【出願日】平成２１年１２月７日（２００９．１２．７）
【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２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月７日（２００９．１２．７）
【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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