JP2021022030A - 車線変更判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両の安全性の向上と不要な制御の抑制とを両立する。【解決手段】車線変更判定装置（１００）は、自車両（１）の周辺を走行する他車両（２、３、４）に係る他車両情報を取得する取得手段（１１）と、他車両情報に基づいて、他車両が車線変更を行うか否かを判定する判定手段（１７）と、を備える。判定手段は、自車両が走行している走行車線に隣接する隣接車線から該走行車線の自車両の前方に他車両が進入する第１車線変更を行うという判定を、上記走行車線の自車両の前方から隣接車線に前記他車両が退出する第２車線変更を行うという判定に比べて、行いやすい。【選択図】図１

Description

本発明は、車線変更判定装置の技術分野に関する。

この種の装置として、例えば、自車両が走行する第１走行車線に対する他車両の位置に基づいて他車両が第１走行車線に車線変更する可能性を算出し、該可能性の変化量が閾値を越えた場合に、他車両が第１走行車線に車線変更すると判定する装置が提案されている（特許文献１参照）。その他関連する技術として特許文献２に記載の技術が挙げられる。

特開２０１８−１８１０３６号公報 特開２００９−０２６３２１号公報

特許文献１に記載の技術は、主に、他車両が自車両の前方に進入する車線変更を想定したものである。特許文献１に記載の技術では、例えば自車両の前方を走行する他車両が隣接車線へ車線変更する場合が考慮されておらず、改善の余地がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、自車両の安全性の向上と不要な制御の抑制とを両立することができる車線変更判定装置を提供することを課題とする。

本発明の一態様に係る車線変更判定装置は、自車両の周辺を走行する他車両に係る他車両情報を取得する取得手段と、前記他車両情報に基づいて、前記他車両が車線変更を行うか否かを判定する判定手段と、を備え、前記判定手段は、前記自車両が走行している走行車線に隣接する隣接車線から前記走行車線の前記自車両の前方に前記他車両が進入する第１車線変更を行うという判定を、前記走行車線の前記自車両の前方から前記隣接車線に前記他車両が退出する第２車線変更を行うという判定に比べて、行いやすいというものである。

第１車線変更は第２車線変更に比べて、判定手段により他車両が車線変更を行うと判定されやすい。このため、当該車線変更判定装置は、自車両の前方に他車両が急に進入する車線変更が行われる場合であっても、該他車両が車線変更を行うと比較的早期に判定することができる。他方、第２車線変更は第１車線変更に比べて、判定手段により他車両が車線変更を行うと判定されにくい。このため、自車両の前方から他車両が退出する車線変更が行われる可能性がある状況において、他車両のふらつきに起因する誤判定を抑制することができる。従って、当該車線変更判定装置によれば、自車両の安全性の向上と不要な制御の抑制とを両立することができる。

実施形態に係る車線変更判定装置の構成を示すブロック図である。 車両の走行状況の一例を示す図である。 実施形態に係る車線変更判定装置の動作を示すフローチャートである。

車線変更判定装置に係る実施形態について図１乃至図３を参照して説明する。

（構成）
実施形態に係る車線変更判定装置の構成について図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る車線変更判定装置の構成を示すブロック図である。

図１において、車線変更判定装置１００は、外界情報認識部１１、車両情報取得部１２、車両向推定部１４、相対走行車線判定部１５、進入退出傾向判定部１５、閾値設定部１６及び行動予測部１７を備えて構成されている。当該車線変更判定装置１００は、車両（ここでは、自車両１（図２参照））に搭載されている。

当該車線変更判定装置１００は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）により実現されていてよい。外界情報認識部１１、車両情報取得部１２、車両向推定部１４、相対走行車線判定部１５、進入退出傾向判定部１５、閾値設定部１６及び行動予測部１７は、夫々、ＥＣＵの内部に論理的に実現される処理ブロックとして、又は、物理的に実現される処理回路として、構成されてよい。

外界情報認識部１１は、例えばミリ波レーダ、カメラ、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）等の自車両１の外部の状況を検出可能な手段の出力に基づいて、自車両１の周辺状況を認識する。外界情報認識部１１は、更に、例えば地図情報、路車間通信や車車間通信により取得された情報等に基づいて、自車両１の周辺状況を認識してもよい。外界情報認識部１１は特に、周辺状況として、自車両１の周辺を走行する他車両を認識可能に構成されている。尚、周辺状況の認識方法には、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。他車両が認識された場合、外界情報認識部１１は、認識された他車両に係る情報として、例えば他車両の位置、速度等を含む他車両情報を取得してよい。

車両情報取得部１２は、例えば車輪速センサ、アクセルペダルセンサ、ブレーキペダルセンサ、操舵角センサ等の自車両１の状態を検出可能な手段の出力から、自車両１の状態を示す車両情報を取得する。尚、車両情報の取得方法には、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。

相対走行車線判定部１３は、外界情報認識部１１により認識された自車両１の周辺を走行する他車両が走行する車線（以降、適宜“他車走行車線”と称する）と、自車両１が走行する車線（以降、適宜“自車走行車線”と称する）との相対的な位置関係を判定する。具体的には、相対走行車線判定部１３は、例えば、他車走行車線が自車走行車線と同一であるのか、他車走行車線と自車走行車線とが異なるのか、を判定する。相対走行車線判定部１３は、他車走行車線と自車走行車線とが異なる場合、他車走行車線が、自車走行車線に隣接する隣接車線であるのか、隣接車線ではないのか、を更に判定してよい。

車両向推定部１４は、外界情報認識部１１により認識された自車両１の周辺を走行する他車両の向き（例えば、車線が延びる方向に沿った線と、他車両の前後方向に沿った線とがなす角）を推定する。

進入退出傾向判定部１５は、相対走行車線判定部１３による判定結果と、車両向推定部１４による推定結果とに基づいて、（１）他車走行車線が自車走行車線と異なる場合であって、他車両の向きが維持されると仮定した場合に、将来、該他車両が自車走行車線に進入する可能性のある進入傾向か、（２）他車走行車線が自車走行車線と同一である場合であって、他車両の向きが維持されると仮定した場合に、将来、該他車両が自車走行車線から退出する可能性のある退出傾向か、を判定する。

閾値設定部１６は、他車両が自車走行車線に進入する車線変更を行うか否かを判定するため、及び、他車両が自車走行車線から退出する車線変更を行うか否かを判定するための閾値を設定する。この閾値は、例えば他車両の横位置、他車両の横速度、他車両の向き等のパラメータに係る閾値として設定されてよい。また、閾値設定部１６は、一のパラメータに対応する単一の閾値を設定することに限らず、複数のパラメータに夫々対応する複数の閾値を設定してもよいし、複数のパラメータから導かれる一の指標値に対応する閾値を設定してもよい。

そして、閾値設定部１６は、進入退出傾向判定部１５による判定結果に応じた閾値を行動予測部１７に出力する。つまり、進入退出傾向判定部１５により他車両が進入傾向にあると判定された場合、閾値設定部１６は、他車両が自車走行車線に進入する車線変更を行うか否かを判定するための閾値を行動予測部１７に出力する。他方、進入退出傾向判定部１５により他車両が退出傾向にあると判定された場合、閾値設定部１６は、他車両が自車走行車線から退出する車線変更を行うか否かを判定するための閾値を行動予測部１７に出力する。

尚、「他車両の横位置」は、例えば、道路幅方向における他車両の位置として表されてもよいし、自車両１と他車両との間の距離の道路幅方向に沿った成分として表されてもよい。「他車両の横速度」は、例えば、他車両の速度の道路幅方向に沿った成分として表されてもよいし、自車両１に対する他車両の相対速度の道路幅方向に沿った成分として表されてもよい。

本実施形態では特に、閾値設定部１６は、自車走行車線の自車両１の前方に他車両が進入する車線変更を行うか否かを判定するための第１閾値を、自車走行車線の自車両１の前方から他車両が退出する車線変更を行うか否かを判定するための第２閾値より小さく設定する。

行動予測部１７は、閾値設定部１６から出力された閾値に基づいて、他車両の行動として、他車両が車線変更するか否かを予測する。ここでは、行動予測部１７が、車両向推定部１４により推定された他車両の向きと、閾値設定部１６により設定された閾値とに基づいて、他車両が車線変更するか否かを予測する場合を例にとり、以下説明する。尚、行動予測部１７は、他車両の向きに限らず、例えば、他車両の横位置や他車両の横速度、或いは、他車両の横位置、横速度及び向きの組合せ等と、閾値とに基づいて、他車両が車線変更を行うか否かを判定してもよい。

ここで、相対走行車線判定部１３及び進入退出傾向判定部１５について、図２を参照して説明を加える。図２は、車両の走行状況の一例を示す図である。ここでは、外界情報認識部１１により他車両２、３及び４が認識されたものとする。

相対走行車線判定部１３は、他車両２に係る他車走行車線と自車走行車線とは異なると判定する。相対走行車線判定部１３は、他車両３に係る他車走行車線と自車走行車線とは同一であると判定する。相対走行車線判定部１３は、他車両４に係る他車走行車線と自車走行車線とは異なると判定する。このとき、相対走行車線判定部１３は、他車両４に係る他車走行車線は対向車線であると判定してよい。この場合、当該車線変更判定装置１００は、他車両４を車線変更判定の対象から除外してよい。

進入退出傾向判定部１５は、他車両２について、進入傾向にあるか否かのみを判定してもよいし、進入傾向にあるか否か、及び、退出傾向にあるか否かを判定してもよい。同様に、進入退出傾向判定部１５は、他車両３について、退出傾向にあるか否かのみを判定してもよいし、進入傾向にあるか否か、及び、退出傾向にあるか否かを判定してもよい。進入退出傾向判定部１５は、他車両４について、進入傾向にあるか否か、及び、退出傾向にあるか否かを判定しなくてもよい。

（動作）
当該車線変更判定装置１００の動作について図３のフローチャートを参照して説明する。

図３において、外界情報認識部１１は、自車両１の周辺の道路上を走行する他車両を検出（認識）する（ステップＳ１０１）。次に、相対走行車線判定部１３は、ステップＳ１０１の処理において検出された他車両に係る他車走行車線と、自車走行車線との相対的な関係を求める（判定する）（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２の処理と並行して、車両向推定部１４は、ステップＳ１０１の処理において検出された他車両の向きを求める（推定する）（ステップＳ１０３）。

進入退出傾向判定部１５は、ステップＳ１０２の処理において求められた他車走行車線と自車走行車線との相対的な関係と、ステップＳ１０３の処理において求められた他車両の向きとに基づいて、他車両が自車走行車線に進入する可能性のある進入傾向か、他車両が自車走行車線から退出する可能性のある退出傾向か、を判定する（ステップＳ１０４）。

次に、閾値設定部１６は、ステップＳ１０４の処理における判定結果（即ち、進入傾向にあるか、退出傾向にあるかの判定結果）に応じて、他車両が車線変更を行うか否かの判定を行うための閾値を変更する（ステップＳ１０５）。このとき、閾値設定部１６は、ステップＳ１０４の処理における判定結果に応じた閾値（例えば、上述した第１閾値、第２閾値等）を、行動予測部１７に出力する。

次に、行動予測部１７は、ステップＳ１０３の処理において求められた他車両の向きが、閾値設定部１６から出力された閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６の処理において、他車両の向きが閾値より大きいと判定された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、行動予測部１７は、他車両が車線変更すると判定する（ステップＳ１０７）。他方、ステップＳ１０６の処理において、他車両の向きが閾値より小さいと判定された場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、行動予測部１７は、他車両が車線変更しないと判定する（ステップＳ１０８）。

尚、ステップＳ１０６の処理では、他車両の向きに限らず、上述したように、例えば、他車両の横位置や他車両の横速度、或いは、他車両の横位置、横速度及び向きの組合せ等と、閾値とが比較されてよい。

行動予測部１７による判定（予測）結果は、例えば、運転支援システム（図示せず）や、自動運転システム（図示せず）等に出力されてよい。運転支援システムは、行動予測部１７による判定結果に基づいて、衝突回避警報等を出力してよい。同様に、自動運転システムは、行動予測部１７による判定結果に基づいて、自車両１の軌跡を更新又は変更してよい。

（技術的効果）
当該車線変更判定装置１００は、他車両が自車走行車線に進入する車線変更を行うか否かの判定と、他車両が自車走行車線から退出する車線変更を行うか否かの判定とを行うことができる。

ところで、例えば横風、路面の状態（例えば凹凸、摩擦係数等）、運転者の操舵等に起因して、車両のふらつきが生じることがある。他車両のふらつきに起因して、車線変更判定で誤判定が起こる可能性がある。例えば、他車両のふらつきに起因して、該他車両が自車走行車線から退出する車線変更を行うと誤判定された場合、自車両１では、他車両の車線変更を見越した加速が行われ、その後、他車両との車間距離を開けるための減速が行われる等の不要な制御が行われる可能性がある。他方で、車線変更判定に係る閾値が、上記のような誤判定が抑制されるような値に設定されると、例えば、自車両１の前方に他車両が急に進入する車線変更への対応が遅れる可能性がある。

ここで、自車走行車線の自車両１の前方に他車両が進入する車線変更が行われる場合、他車両が車線変更を行うタイミング等によっては、自車両１の走行に影響が及ぶ（例えば、自車両１が減速を強いられる等）可能性がある。つまり、自車両１の前方に他車両が進入する車線変更が行われる場合には、他車両が自車両１の走行に干渉する可能性がある。他方で、自車走行車線の自車両１の前方から他車両が退出する車線変更が行われる場合、自車両１の進路上から他車両がいなくなる。つまり、自車両１の前方から他車両が退出する車線変更が行われる場合には、他車両が自車両１の走行に干渉する可能性は極めて小さい。

これらのことから、自車両１の前方に他車両が進入する車線変更が行われるか否かは、比較的早期に判定されることが望ましいが、自車両１の前方から他車両が退出する車線変更が行われるか否かは、慎重に判定されることが望ましいといえる。

このような点に鑑みて、当該車線変更判定装置１００では、閾値設定部１６により、自車走行車線の自車両１の前方に他車両が進入する車線変更を行うか否かを判定するための第１閾値が、自車走行車線の自車両１の前方から他車両が退出する車線変更を行うか否かを判定するための第２閾値より小さく設定される。このため、当該車線変更判定装置１００では、自車両１の前方に他車両が進入し得る場合には、自車両１の前方から他車両が退出し得る場合に比べて、他車両が車線変更を行うと判定されやすい。

従って、当該車線変更判定装置１００によれば、自車両１の前方に他車両が急に進入する車線変更が行われる場合であっても、該他車両が車線変更を行うと比較的早期に判定することができる。このため、自車両１の安全性が向上されることが期待できる。加えて、自車両１の前方から他車両が退出する車線変更が行われる場合には、誤判定を抑制することができる。このため、自車両１における不要な制御が抑制されることが期待できる。

以上に説明した実施形態から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。

発明の一態様に係る車線変更判定装置は、自車両の周辺を走行する他車両に係る他車両情報を取得する取得手段と、前記他車両情報に基づいて、前記他車両が車線変更を行うか否かを判定する判定手段と、を備え、前記判定手段は、前記自車両が走行している走行車線に隣接する隣接車線から前記走行車線の前記自車両の前方に前記他車両が進入する第１車線変更を行うという判定を、前記走行車線の前記自車両の前方から前記隣接車線に前記他車両が退出する第２車線変更を行うという判定に比べて、行いやすいというものである。上述の実施形態においては、「外界情報認識部１１」は「取得手段」の一例に相当し、「行動予測部１７」は「判定手段」の一例に相当する。

当該車線変更判定装置によれば、第１車線変更は、第２車線変更に比べて、判定手段により他車両が車線変更を行うと判定されやすいので、自車両の前方に他車両が急に進入する車線変更が行われる場合であっても、該他車両が車線変更を行うと比較的早期に判定することができる。

他方で、当該車線変更判定装置によれば、第２車線変更は、第１車線変更に比べて、判定手段により他車両が車線変更を行うと判定されにくいので、自車両の前方から他車両が退出する車線変更が行われる可能性がある状況において、他車両のふらつきに起因する誤判定を抑制することができる。

従って、当該車線変更判定装置によれば、自車両の安全性の向上と不要な制御の抑制とを両立することができる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車線変更判定装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…自車両、１１…外界情報認識部、１２…車両情報取得部、１３…相対走行車線判定部、１４…車両向推定部、１５…進入退出傾向判定部、１６…閾値設定部、１７…行動予測部、１００…車線変更判定装置

Claims (1)

1. 自車両の周辺を走行する他車両に係る他車両情報を取得する取得手段と、
   前記他車両情報に基づいて、前記他車両が車線変更を行うか否かを判定する判定手段と、
   を備え、
   前記判定手段は、前記自車両が走行している走行車線に隣接する隣接車線から前記走行車線の前記自車両の前方に前記他車両が進入する第１車線変更を行うという判定を、前記走行車線の前記自車両の前方から前記隣接車線に前記他車両が退出する第２車線変更を行うという判定に比べて、行いやすい
   ことを特徴とする車線変更判定装置。

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