(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動運転のために目標地点までの車両の経路を案内する経路案内装置であって、
片側に複数のレーンが存在する第１道路において前記車両が走行している現在レーンを検出する現在レーン検出部と、
前記車両が進路を変更する予定の分岐点としての進路変更予定地点において前記車両が走行すべき目標レーンを算出する目標レーン算出部と、
前記現在レーンから前記目標レーンに至るまでに必要な必要レーン変更回数に対応する総必要距離を算出する総必要距離算出部と、
前記車両の現在位置から前記進路変更予定地点までの残存距離を算出する残存距離算出部と、
前記総必要距離及び前記残存距離に基づいて自動のレーン変更のタイミングを判定するタイミング判定部と、
前記目標レーンへレーン変更するための前記総必要距離に基づいて決定される第１の距離閾値と、前走車の追い抜きの可否を判断するための第２の距離閾値とを設定し、前記残存距離が前記第１の距離閾値を下回ったときに、前記自動のレーン変更のタイミングを案内する又は前記自動のレーン変更を実行するレーン変更支援部と
を有し、
前記残存距離が前記第１の距離閾値を下回らない場合に、前記残存距離と前記第２の距離閾値とを比較し、
前記残存距離が前記第２の距離閾値以上の場合には、前記前走車の追い抜きのための自動のレーン変更を許可し、
前記残存距離が前記第２の距離閾値を下回る場合には、前記前走車の追い抜きを禁止することを特徴とする経路案内装置。
【請求項２】
請求項１に記載の経路案内装置において、
前記現在レーン検出部は、
前記現在位置に対応する前記第１道路のレーン数を地図情報データベースから取得し、
前記第１道路に入ってからのレーン変更回数をカウントして前記現在レーンを特定する
ことを特徴とする経路案内装置。
【請求項３】
請求項２に記載の経路案内装置において、
前記現在レーン検出部は、
前方カメラが撮像した前記車両の前方画像に基づいてレーンマークを検出し、
前記車両が前記レーンマークを横切った方向及び回数に基づいて前記第１道路に入ってからの前記レーン変更回数をカウントする
ことを特徴とする経路案内装置。
【請求項４】
請求項３に記載の経路案内装置において、
前記現在レーン検出部は、前記車両の左右の一方における実線の前記レーンマークと他方における破線の前記レーンマークを前記前方画像から検出したとき、前記第１道路における前記現在レーンの初期値を設定する
ことを特徴とする経路案内装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の経路案内装置において、
前記残存距離算出部は、
前記車両が降りるべきインターチェンジにおける前記第１道路の出口、若しくは
前記第１道路が複数の道路に分かれるジャンクション若しくは分岐路、又は
前記車両が曲がるべき交差点
に前記進路変更予定地点を設定する
ことを特徴とする経路案内装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の経路案内装置において、
さらに、前記残存距離算出部は、通信装置を介して外部から取得した前記進路変更予定地点の渋滞距離情報を用いて前記進路変更予定地点を手前側に補正する
ことを特徴とする経路案内装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の経路案内装置において、
前記第１の距離閾値は、前記総必要距離と余裕値とを含むように設定され、
前記余裕値は、レーン変更にかかる運転操作のタイミングに基づいて増減される
ことを特徴とする経路案内装置。
【請求項８】
目標地点までの車両の経路を、経路案内装置を用いて案内する経路案内方法であって、
前記経路案内装置は、
片側に複数のレーンが存在する第１道路において前記車両が走行している現在レーンを検出する現在レーン検出ステップと、
前記車両が進路を変更する必要がある分岐点としての進路変更予定地点において前記車両が走行すべき目標レーンを算出する目標レーン算出ステップと、
前記現在レーンから前記目標レーンに至るまでに必要な必要レーン変更回数に対応する総必要距離を算出する総必要距離算出ステップと、
前記車両の現在位置から前記進路変更予定地点までの残存距離を算出する残存距離算出ステップと、
前記総必要距離及び前記残存距離に基づいて自動のレーン変更のタイミングを判定するタイミング判定ステップと、
前記目標レーンへレーン変更するための前記総必要距離に基づいて決定される第１の距離閾値と、前走車の追い抜きの可否を判断するための第２の距離閾値とを設定し、前記残存距離が前記第１の距離閾値を下回ったときに、前記自動のレーン変更のタイミングを案内する又は前記自動のレーン変更を実行するレーン変更支援ステップと
を実行し、
前記残存距離が前記第１の距離閾値を下回らない場合に、前記残存距離と前記第２の距離閾値とを比較し、
前記残存距離が前記第２の距離閾値以上の場合には、前記前走車の追い抜きのための自動のレーン変更を許可し、
前記残存距離が前記第２の距離閾値を下回る場合には、前記前走車の追い抜きを禁止することを特徴とする経路案内方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動運転又は自動運転のために目標地点までの車両の経路を案内する経路案内装置及び経路案内方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、設備の簡素化を図りつつ、自動運転から手動運転への移行をスムーズに行うことができる車両の自動運転装置を提供することを目的としている（［０００４］、要約）。
【０００３】
当該目的を達成するため、特許文献１（要約）では、自動運転装置１の自動運転ＥＣＵ２は、地図データベース１６に格納されている道路地図情報を用いて、目的地までの全ルートのうち走行すべき高速道路区間を設定する高速道経路設定部１０と、高速道路区間における出口ＩＣの１つ手前のＰＡ（最終ＰＡ）を退避エリアとして設定する退避エリア設定部１１と、高速道路区間における最終ＰＡの手前の地点を、自動運転から手動運転への引き継ぎを開始するための引継地点として設定する自動運転引継地点設定部１２と、自動運転スイッチ５がオンに切り換えられると、退避エリアを目的地として自動運転を行うように制御する自動運転動作制御部１５とを有している。
【０００４】
また、特許文献１では、ドライバが居眠りしている場合、自車両Ａを退避エリアＢ（最終ＰＡ）に強制的に停止させる（［００２８］、［００２９］）。
【０００５】
特許文献２は、任意の箇所を自動走行制御の目的地点として設定できると共に、各インターチェンジの実際の形状や構造に合致した最適な位置で自動走行を終了させることを目的としている（［０００７］）。
【０００６】
当該目的を達成するため、特許文献２（要約）の自動走行制御システムは、電子化道路情報を再生する電子化道路情報再生手段と、自車両の位置を検出する位置検出手段と、上記再生された電子化道路情報に基づき指定された目的地点までの自車両の予定走行経路を設定する予定走行経路設定手段と、上記設定済みの予定走行経路に沿う自動走行を制御する自動走行制御手段とを備える。自動走行制御システムは、さらに、上記電子化道路情報に含まれる各ノードに対応して、上記自動走行制御を進入させるための進入地点と、上記自動走行制御を進出させるための進出地点とを設定する制御点設定手段を備える。
【０００７】
特許文献２では、目的地点又は出発地点として、高速道路上のインターチェンジＡを設定することができる（［００１６］、図４）。また、特許文献２では、交差点等、進路変更が必要な箇所の手前でメッセージの音声出力等による誘導が行われる先行技術について言及されている（［０００２］）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２９０６８０号公報
【特許文献２】特開平１１−１０２１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように、特許文献１では、ドライバが居眠りしている場合、自車両Ａを退避エリアＢ（最終ＰＡ）に強制的に停止させる（［００２８］、［００２９］）。高速道路は、片側が複数のレーンで構成されることが多いが、特許文献１では、片側が複数のレーンで構成される場合に、自車両Ａをどのようにレーン変更させるかについて検討されていない。
【００１０】
同様に、特許文献２では、自動走行の目的地点又は出発地点の設定についての開示があるが（［００１６］、図４）、自動走行の際にどのようにレーン変更させるかについて検討されていない。また、特許文献２では、進路変更が必要な箇所の手前でメッセージの音声出力等による誘導が行われる先行技術について言及されている（［０００２］）。しかしながら、片側が複数のレーンで構成される場合に、上記のような誘導をどのように行うかについても検討されていない。
【００１１】
本発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、片側に複数のレーンが存在する道路において、経路案内を好適に行うことが可能な経路案内装置及び経路案内方法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】
【００１２】
本発明に係る経路案内装置は、自動運転のために目標地点までの車両の経路を案内するものであって、
片側に複数のレーンが存在する第１道路において前記車両が走行している現在レーンを検出する現在レーン検出部と、
前記車両が進路を変更する予定の分岐点としての進路変更予定地点において前記車両が走行すべき目標レーンを算出する目標レーン算出部と、
前記現在レーンから前記目標レーンに至るまでに必要な必要レーン変更回数に対応する総必要距離を算出する総必要距離算出部と、
前記車両の現在位置から前記進路変更予定地点までの残存距離を算出する残存距離算出部と、
前記総必要距離及び前記残存距離に基づいて自動のレーン変更のタイミングを判定するタイミング判定部と、
前記目標レーンへレーン変更するための前記総必要距離に基づいて決定される第１の距離閾値と、前走車の追い抜きの可否を判断するための第２の距離閾値とを設定し、前記残存距離が前記第１の距離閾値を下回ったときに、前記自動のレーン変更のタイミングを案内する又は前記自動のレーン変更を実行するレーン変更支援部と
を有し、
前記残存距離が前記第１の距離閾値を下回らない場合に、前記残存距離と前記第２の距離閾値とを比較し、
前記残存距離が前記第２の距離閾値以上の場合には、前記前走車の追い抜きのための自動のレーン変更を許可し、
前記残存距離が前記第２の距離閾値を下回る場合には、前記前走車の追い抜きを禁止することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、現在レーンから目標レーンに至るまでに必要な必要レーン変更回数に対応する総必要距離と、現在位置から進路変更予定地点までの残存距離とに基づいて、自動のレーン変更のタイミングを判定する。そして、前記残存距離が前記第１の距離閾値を下回ったときに、自動のレーン変更のタイミングを案内する又は自動のレーン変更を実行する。
【００１４】
これにより、総必要距離から逆算したタイミングで、自動のレーン変更のタイミングが案内され又は自動のレーン変更が実行される。従って、例えば、最初から目標レーンを走行するように自動運転する場合と比較して、比較的制限の少ない走行をすることが可能となる。よって、車両の走行時における自由度を向上することができ、経路案内を好適に行うことが可能となる。
【００１５】
また、自動のレーン変更のタイミングを全く案内しない場合、運転者が進路変更予定地点に至る直前になって目標レーンに移動しようとすると、円滑に走行できない場合が生じ得る。本発明によれば、運転者は、レーン変更のタイミングが案内されることで、進路変更予定地点に至る前に円滑に目標レーンに到達することが可能となる。
【００１６】
前記現在レーン検出部は、前記現在位置に対応する前記第１道路のレーン数を地図情報データベースから取得してもよい。また、前記現在レーン検出部は、前記第１道路に入ってからのレーン変更回数をカウントして前記現在レーンを特定してもよい。これにより、現在位置の検出精度が比較的低く、いずれのレーンを走行しているかを現在位置に基づいて検出できない場合でも、現在レーンを特定することが可能となる。
【００１７】
前記現在レーン検出部は、前方カメラが撮像した前記車両の前方画像に基づいてレーンマークを検出してもよい。また、前記現在レーン検出部は、前記車両が前記レーンマークを横切った方向及び回数に基づいて前記第１道路に入ってからの前記レーン変更回数をカウントしてもよい。これにより、現在位置の検出精度が比較的低く、いずれのレーンを走行しているかを現在位置に基づいて検出できない場合でも、前方画像を用いることで、比較的高精度に現在レーンを特定することが可能となる。
【００１８】
前記現在レーン検出部は、前記車両の左右の一方における実線の前記レーンマークと他方における破線の前記レーンマークを前記前方画像から検出したとき、前記第１道路における前記現在レーンの初期値を設定してもよい。これにより、第１道路の開始点を比較的簡易な方法で判定することが可能となる。
【００１９】
前記残存距離算出部は、
前記車両が降りるべきインターチェンジにおける前記第１道路の出口、若しくは
前記第１道路が複数の道路に分かれるジャンクション若しくは分岐路、又は
前記車両が曲がるべき交差点
に前記進路変更予定地点を設定してもよい。
【００２０】
これにより、インターチェンジ、ジャンクション、分岐路又は交差点において車両がレーン変更する場合に事前に必要なレーン変更を円滑に行うことが可能となる。
【００２１】
前記残存距離算出部は、通信装置を介して外部から取得した前記進路変更予定地点の渋滞距離情報を用いて前記進路変更予定地点を手前側に補正してもよい。これにより、進路変更予定地点が渋滞している場合でも、渋滞に合わせて目標レーンへのレーン変更を行い易くなる。なお、前記第１の距離閾値は、前記総必要距離と余裕値とを含むように設定され、前記余裕値は、レーン変更にかかる運転操作のタイミングに基づいて増減される。
【００２２】
本発明に係る経路案内方法は、目標地点までの車両の経路を、経路案内装置を用いて案内する経路案内方法であって、
前記経路案内装置は、
片側に複数のレーンが存在する第１道路において前記車両が走行している現在レーンを検出する現在レーン検出ステップと、
前記車両が進路を変更する必要がある分岐点としての進路変更予定地点において前記車両が走行すべき目標レーンを算出する目標レーン算出ステップと、
前記現在レーンから前記目標レーンに至るまでに必要な必要レーン変更回数に対応する総必要距離を算出する総必要距離算出ステップと、
前記車両の現在位置から前記進路変更予定地点までの残存距離を算出する残存距離算出ステップと、
前記総必要距離及び前記残存距離に基づいて自動のレーン変更のタイミングを判定するタイミング判定ステップと、
前記目標レーンへレーン変更するための前記総必要距離に基づいて決定される第１の距離閾値と、前走車の追い抜きの可否を判断するための第２の距離閾値とを設定し、前記残存距離が前記第１の距離閾値を下回ったときに、前記自動のレーン変更のタイミングを案内する又は前記自動のレーン変更を実行するレーン変更支援ステップと
を実行し、
前記残存距離が前記第１の距離閾値を下回らない場合に、前記残存距離と前記第２の距離閾値とを比較し、
前記残存距離が前記第２の距離閾値以上の場合には、前記前走車の追い抜きのための自動のレーン変更を許可し、
前記残存距離が前記第２の距離閾値を下回る場合には、前記前走車の追い抜きを禁止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、片側に複数のレーンが存在する道路において、経路案内を好適に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る経路案内装置を備える車両の構成を示すブロック図である。
【図２】前記実施形態の前記経路案内装置及びその周辺の構成の詳細を示すブロック図である。
【図３】前記実施形態のレーン変更案内制御におけるレーン変更案内のタイミングとこれに伴う前記車両の動きを説明するための図である。
【図４】前記実施形態の前記レーン変更案内制御のフローチャートである。
【図５】前記実施形態において、直近の進路変更予定地点を算出するフローチャートである。
【図６】前記実施形態において、前記車両のレーン変更に伴う現在レーンの検出を説明するための図である。
【図７】前記実施形態における前記レーン属性とその他の情報の関係の説明図である。
【図８】図８Ａは、本線のレーン数が１である合流地点を示す図である。図８Ｂは、本線のレーン数が２である合流地点を示す図である。図８Ｃは、本線のレーン数が３である合流地点を示す図である。
【図９】変形例に係る自動レーン変更（ＡＬＣ）制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
Ａ．一実施形態
［Ａ−１．構成］
（Ａ−１−１．全体構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る経路案内装置１２を備える車両１０の構成を示すブロック図である。図１では、車両１０（以下「自車１０」ともいう。）に加え、交通情報サーバ３００が示されている。車両１０は、経路案内装置１２に加え、走行支援装置１４、駆動力制御システム１６、制動力制御システム１８、電動パワーステアリングシステム２０（以下「ＥＰＳシステム２０」という。）、方向指示器２２、車速センサ２４及びヨーレートセンサ２６を有する。
【００２６】
経路案内装置１２は、手動運転又は自動運転のために目標地点Ｐｇｏａｌ（以下「最終目標地点Ｐｇｏａｌ」ともいう。）までの自車１０の予定経路Ｒｖ（以下「経路Ｒｖ」ともいう。）に沿った経路案内を行う。本実施形態の経路案内装置１２は、レーン変更を行うタイミングを案内する。
【００２７】
走行支援装置１４は、自車１０の周囲に現れる各種の周辺物体２００（例えば、周辺車両、歩行者及び壁（いずれも図示せず））並びにレーンマーク（図３のレーンマーク５０４ａ〜５０４ｄ等）を検出する。そして、走行支援装置１４は、周辺物体２００及びレーンマーク５０４を用いて自車１０の走行を支援する。
【００２８】
駆動力制御システム１６は、エンジン３０（駆動源）、アクセルペダル３２、アクセルペダル操作量センサ３４（以下「ＡＰセンサ３４」ともいう。）及び駆動電子制御装置３６（以下「駆動ＥＣＵ３６」という。）を有する。ＡＰセンサ３４は、アクセルペダル３２の操作量θａｐ（以下「ＡＰ操作量θａｐ」又は「操作量θａｐ」ともいう。）［％］を検出する。
【００２９】
駆動ＥＣＵ３６は、操作量θａｐ等を用いて車両１０の駆動力制御を実行する。駆動力制御に際し、駆動ＥＣＵ３６は、エンジン３０の制御を介して車両１０の駆動力を制御する。本実施形態の駆動力制御には、自動クルーズ制御（ＡＣＣ）を含む。自動クルーズ制御は、車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］を目標車速Ｖｔａｒに一致させるように自車１０を走行させると共に、自車１０と同じレーンに先行車がいる場合、当該先行車との間の距離を車速Ｖに応じた目標距離に保つ制御である。
【００３０】
制動力制御システム１８は、ブレーキペダル４０、ブレーキペダル操作量センサ４２（以下「ＢＰセンサ４２」ともいう。）、ブレーキ機構４４及び制動電子制御装置４６（以下「制動ＥＣＵ４６」という。）を有する。ＢＰセンサ４２は、ブレーキペダル４０の操作量θｂｐ（以下「ＢＰ操作量θｂｐ」又は「操作量θｂｐ」ともいう。）［％］を検出する。
【００３１】
制動ＥＣＵ４６は、操作量θｂｐ等を用いて車両１０の制動力制御を実行する。制動力制御に際し、制動ＥＣＵ４６は、ブレーキ機構４４等の制御を介して車両１０の制動力を制御する。
【００３２】
ＥＰＳシステム２０は、ステアリング５０と、ＥＰＳモータ５２と、トルクセンサ５４と、舵角センサ５６と、ＥＰＳ電子制御装置５８（以下「ＥＰＳ  ＥＣＵ５８」又は「ＥＣＵ５８」という。）とを有する。ＥＰＳモータ５２は、ステアリング５０から図示しない車輪までのいずれかに接続されて操舵アシスト力を付与する。トルクセンサ５４は、ステアリング５０に対する運転者からのトルクＴｓｔ（以下「操舵トルクＴｓｔ」ともいう。）を検出する。舵角センサ５６は、ステアリング５０の舵角θｓｔを検出する。
【００３３】
ＥＰＳ  ＥＣＵ５８は、操舵トルクＴｓｔ等に応じて操舵アシスト力を発生させることで運転者の操舵をアシストする操舵アシスト制御を実行する。
【００３４】
方向指示器２２は、ステアリング５０の周辺に配置されたスイッチ（ウィンカスイッチ）であり、運転者の操作に基づき左側（左折方向）又は右側（右折方向）の方向指示ランプを点滅させる。車速センサ２４は、車両１０の車速Ｖを検出して走行支援装置１４等に出力する。ヨーレートセンサ２６は、車両１０のヨーレートＹｒを検出して走行支援装置１４等に出力する。
【００３５】
（Ａ−１−２．経路案内装置１２）
図２は、本実施形態の経路案内装置１２及びその周辺の構成の詳細を示すブロック図である。経路案内装置１２は、車両１０の目的地Ｐｔａｒまでの経路Ｒｖを案内する。本実施形態において、目的地Ｐｔａｒは、最終的な目的地を想定しているが、中間的な目的地を目的地Ｐｔａｒとすることもできる。
【００３６】
図２に示すように、経路案内装置１２は、入出力部８０と、通信部８２と、グローバル・ポジショニング・システム・センサ８４（以下「ＧＰＳセンサ８４」という。）と、演算部８６と、記憶部８８とを有する。入出力部８０は、経路案内装置１２とその他の部位との間の信号の入出力を行うものであり、乗員（運転者を含む。）の操作入出力装置（ＨＭＩ：Human-Machine Interface）を含む。本実施形態の入出力部８０は、タッチパネル９０及びスピーカ９２を含む。
【００３７】
通信部８２（通信装置）は、外部機器との無線通信を行う。ここでの外部機器には、例えば、交通情報サーバ３００（図１）が含まれる。交通情報サーバ３００は、渋滞情報Ｉｊａｍ、事故情報、工事情報（将来的な工事の情報を含み得る。）等の交通情報を各車両１０の経路案内装置１２に対して提供する。或いは、外部機器には経路案内サーバが含まれてもよい。経路案内サーバは、経路案内装置１２から受信した車両１０の現在位置Ｐｃｕｒ及び目的地Ｐｔａｒに基づいて、経路案内装置１２に代わって経路Ｒｖを生成又は算出する。
【００３８】
ＧＰＳセンサ８４（現在位置検出部）は、車両１０の現在位置Ｐｃｕｒを検出する。
【００３９】
演算部８６は、記憶部８８に記憶されているプログラムを実行することにより、経路案内装置１２全体を制御するものであり、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）から構成される。図２に示すように、演算部８６は、経路算出部１００と、レーン変更案内部１０２とを含む。
【００４０】
経路算出部１００は、乗員（運転者を含む。）の操作により又は自動的に目的地Ｐｔａｒまでの経路Ｒｖを生成又は算出する。すなわち、経路算出部１００は、自車１０の進路が予定経路Ｒｖから外れた場合、目的地Ｐｔａｒまでの新たな経路Ｒｖを生成する。また、経路算出部１００は、入出力部８０を介して乗員により新たな目的地Ｐｔａｒが設定された場合、新たな目的地Ｐｔａｒまでの新たな経路Ｒｖを生成する。
【００４１】
レーン変更案内部１０２は、レーン変更のタイミングを案内するレーン変更案内制御の大部分を実行する。図２に示すように、レーン変更案内部１０２は、現在レーン算出部１１０と、目標レーン算出部１１２と、総必要距離算出部１１４と、残存距離算出部１１６と、タイミング判定部１１８と、タイミング案内部１２０とを含む。
【００４２】
現在レーン算出部１１０（現在レーン検出部）は、片側に複数のレーン（図３のレーン５０２ａ〜５０２ｄ等）が存在する道路（図３の高速道路５００ａ等）において自車１０が走行しているレーン（現在レーン）を検出する。
【００４３】
目標レーン算出部１１２は、車両１０が進路を変更する必要がある分岐点としての進路変更予定地点Ｐｒｃ（暫定目標地点）において車両１０が走行すべきレーン（目標レーン）を算出する。
【００４４】
総必要距離算出部１１４は、現在レーンから目標レーンに至るまでに必要な必要レーン変更回数Ｎｌｃｎに対応する総必要距離Ｄｌｃｔｔｌを算出する。
【００４５】
残存距離算出部１１６は、現在位置Ｐｃｕｒから進路変更予定地点Ｐｒｃまでの残存距離Ｄｒｅを算出する。進路変更予定地点Ｐｒｃは、例えば、車両１０が降りるべきインターチェンジ、若しくは高速道路５００ａ等（第１道路）が複数の道路に分かれるジャンクション若しくは分岐路、又は車両１０が曲がるべき交差点に設定される。
【００４６】
タイミング判定部１１８は、総必要距離Ｄｌｃｔｔｌ及び残存距離Ｄｒｅに基づいて自動又は手動のレーン変更のタイミングを判定する。
【００４７】
タイミング案内部１２０（レーン変更支援部）は、レーン変更のタイミングが来たとき、自動又は手動のレーン変更のタイミングを案内する。
【００４８】
記憶部８８（図２）は、演算部８６が利用するプログラム及びデータ（地図情報データベース１２２を含む。）を記憶する。地図情報データベース１２２（以下「地図情報ＤＢ１２２」又は「地図ＤＢ１２２」ともいう。）には、道路地図の情報（地図情報Ｉｍａｐ）が記憶される。記憶部８８は、例えば、ランダム・アクセス・メモリ（以下「ＲＡＭ」という。）を備える。ＲＡＭとしては、レジスタ等の揮発性メモリと、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリとを用いることができる。また、記憶部８８は、ＲＡＭに加え、リード・オンリー・メモリ（以下「ＲＯＭ」という。）を有してもよい。
【００４９】
なお、本実施形態では、経路案内装置１２は、車両１０に搭載（又は常時固定）されているものを想定しているが、例えば、スマートフォンのように車両１０の外部へ持ち運び可能なものであってもよい。また、経路案内装置１２の機能の一部を車両１０の外部に存在する外部機器に担わせることも可能である。例えば、車両１０自体では経路算出部１００及び／又は地図情報ＤＢ１２２を有さず、上記経路案内サーバから経路Ｒｖ及び／又は地図情報Ｉｍａｐを取得する構成も可能である。
【００５０】
（Ａ−１−３．走行支援装置１４）
図１に示すように、走行支援装置１４は、前方カメラ１３０、前方レーダ１３２、側方レーダ１３４ｌ、１３４ｒ、ＬＫＡＳスイッチ１３６（ＬＫＡＳ：Lane Keeping Assist System）及び走行支援電子制御装置１３８（以下「走行支援ＥＣＵ１３８」又は「ＥＣＵ１３８」という。）を有する。
【００５１】
（Ａ−１−３−１．前方カメラ１３０）
撮像部としての前方カメラ１３０（以下「カメラ１３０」ともいう。）は、車両１０の前方の画像Ｉｃｆ（以下「前方画像Ｉｃｆ」ともいう。）を取得する。そして、画像Ｉｃｆに対応する信号（以下「画像信号Ｓｃｆ」又は「信号Ｓｃｆ」という。）をＥＣＵ１３８に出力する。信号Ｓｃｆは、カメラ１３０が取得した情報Ｉｃ（以下「カメラ情報Ｉｃ」ともいう。）を含む。以下では、前方カメラ１３０が検出した検出物体２００を「カメラ物標２００ｃ」ともいう。
【００５２】
本実施形態では、１つの前方カメラ１３０を用いるが、２つの前方カメラ１３０を左右対称に配置させてステレオカメラを構成してもよい。前方カメラ１３０は、１秒間に１５フレーム以上（例えば３０フレーム）で画像Ｉｃｆを取得する。前方カメラ１３０は、主に可視光領域の波長を有する光を利用するモノクロカメラであるが、カラーカメラ又は赤外線カメラであってもよい。前方カメラ１３０は、例えば、車両１０の車室内の前方部分における車幅方向中心部（例えば、バックミラー周辺）に配置されている。或いは、前方カメラ１３０は、車両１０の前部バンパー部における車幅方向中心部に配置されてもよい。
【００５３】
（Ａ−１−３−２．前方レーダ１３２及び側方レーダ１３４ｌ、１３４ｒ）
前方レーダ１３２及び側方レーダ１３４ｌ、１３４ｒ（以下「レーダ１３２、１３４ｌ、１３４ｒ」ともいう。）は、電磁波（ここではミリ波）である送信波Ｗｔを車両１０の外部に出力し、送信波Ｗｔのうち検出物体２００（例えば、周辺車両、歩行者を含む。）に反射して戻って来る反射波Ｗｒを受信する。そして、反射波Ｗｒに対応する検出信号（以下「反射波信号Ｓｒｆ、Ｓｒｌ、Ｓｒｒ」又は「信号Ｓｒｆ、Ｓｒｌ、Ｓｒｒ」という。）をＥＣＵ１３８に出力する。信号Ｓｒｆ、Ｓｒｌ、Ｓｒｒは、レーダ１３２、１３４ｌ、１３４ｒが取得した情報Ｉｒ（以下「レーダ情報Ｉｒ」ともいう。）を含む。
【００５４】
以下では、レーダ１３２、１３４ｌ、１３４ｒが検出した検出物体２００を「レーダ物標２００ｒ」ともいう。また、側方レーダ１３４ｌを左レーダ１３４ｌともいい、側方レーダ１３４ｒを右レーダ１３４ｒともいう。
【００５５】
前方レーダ１３２は、車両１０の前側（例えば、フロントバンパ及び／又はフロントグリル）に配置される。側方レーダ１３４ｌ、１３４ｒは、車両１０の側方（例えば、フロントバンパの側方）に配置される。これらに加えて、車両１０の後ろ側（例えば、リアバンパ及び／又はリアグリル）に別のレーダを配置してもよい。ミリ波を出力するレーダ１３２の代わりに、レーザレーダ、超音波センサ等のセンサを用いることもできる。側方レーダ１３４ｌ、１３４ｒに加えて又は側方レーダ１３４ｌ、１３４ｒの代わりに、左右の側方カメラを設けてもよい。
【００５６】
前方カメラ１３０が検出したカメラ物標２００ｃ及びレーダ１３２、１３４ｌ、１３４ｒが検出したレーダ物標２００ｒの少なくとも一方を用いることで、検出物体２００までの距離Ｌｖ（図１）、検出物体２００の種類等を求めることができる。
【００５７】
（Ａ−１−３−３．ＬＫＡＳスイッチ１３６）
ＬＫＡＳスイッチ１３６は、走行支援ＥＣＵ１３８に対し、後述するレーン維持アシストシステム制御（ＬＫＡＳ制御）を運転者が指令するためのスイッチである。ＬＫＡＳスイッチ１３６に加えて又はこれに代えて、その他の方法（図示しないマイクロホンを介しての音声入力等）によりＬＫＡＳ制御を指令することも可能である。
【００５８】
（Ａ−１−３−４．走行支援ＥＣＵ１３８）
走行支援ＥＣＵ１３８は、走行支援装置１４の全体を制御するものであり、図２に示すように、入出力部１５０、演算部１５２及び記憶部１５４を有する。
【００５９】
カメラ１３０からの画像信号Ｓｃｆ及びレーダ１３２、１３４ｌ、１３４ｒからの反射波信号Ｓｒｆ、Ｓｒｌ、Ｓｒｒは、入出力部１５０を介して走行支援ＥＣＵ１３８に供給される。また、走行支援ＥＣＵ１３８と、駆動ＥＣＵ３６、制動ＥＣＵ４６及びＥＰＳ  ＥＣＵ５８との間の通信は、入出力部１５０及び通信線１５６（図１）を介して行われる。入出力部１５０は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する図示しないＡ／Ｄ変換回路を備える。
【００６０】
演算部１５２は、各種センサ、経路案内装置１２及び各ＥＣＵ３６、４６、５８等からの信号に基づいて演算を行う。そして、演算部１５２は、演算結果に基づき、駆動ＥＣＵ３６、制動ＥＣＵ４６及びＥＰＳ  ＥＣＵ５８に対する信号を生成する。ここでの各種センサには、方向指示器２２、車速センサ２４、ヨーレートセンサ２６、ＡＰセンサ３４、ＢＰセンサ４２、トルクセンサ５４、舵角センサ５６、カメラ１３０及びレーダ１３２、１３４ｌ、１３４ｒが含まれる。
【００６１】
図２に示すように、演算部１５２は、周辺物体認識部１６０、レーンマーク認識部１６２、ＬＫＡＳ制御部１６４、ＡＬＣ制御部１６６（ＡＬＣ：Automatic Lane Change）及び切替制御部１６８を有する。これらの各部は、記憶部１５４に記憶されているプログラムを実行することにより実現される。前記プログラムは、図示しない無線通信装置（携帯電話機、スマートフォン等）を介して外部から供給されてもよい。前記プログラムの一部をハードウェア（回路部品）で構成することもできる。
【００６２】
周辺物体認識部１６０は、カメラ１３０からのカメラ情報Ｉｃ及びレーダ１３２、１３４ｌ、１３４ｒからのレーダ情報Ｉｒに基づいて周辺物体２００を認識し、周辺物体２００に関する情報Ｉａｏ（以下「周辺物体情報Ｉａｏ」ともいう。）を出力する。
【００６３】
レーンマーク認識部１６２は、カメラ１３０からのカメラ情報Ｉｃ（周辺画像Ｉｃａ）に基づいてレーンマーク（図３のレーンマーク５０４ａ〜５０４ｄ等）を認識し、レーンマークに関する情報Ｉｌｍ（以下「レーンマーク情報Ｉｌｍ」ともいう。）を出力する。なお、レーンマーク認識部１６２は、周辺物体認識部１６０の一部として構成してもよい。
【００６４】
ＬＫＡＳ制御部１６４は、周辺物体認識部１６０からの周辺物体情報Ｉａｏと、レーンマーク認識部１６２からのレーンマーク情報Ｉｌｍに基づいて車両１０のレーン維持アシストシステム制御（ＬＫＡＳ制御）を行う。
【００６５】
ＬＫＡＳ制御において、ＬＫＡＳ制御部１６４は、ＥＰＳモータ５２のトルク目標値（以下「目標ＬＫＡＳトルクＴｌｋａｓ＿ｔａｒ」又は「目標トルクＴｌｋａｓ＿ｔａｒ」という。）を算出する。目標トルクＴｌｋａｓ＿ｔａｒは、自車１０が走行中のレーン（以下「走行レーン」ともいう。）の基準位置Ｐｌｋａｓ＿ｒｅｆに車両１０を維持するために必要なトルクである。
【００６６】
ＡＬＣ制御部１６６は、周辺物体認識部１６０からの周辺物体情報Ｉａｏと、レーンマーク認識部１６２からのレーンマーク情報Ｉｌｍとに基づいて、車両１０の自動レーン変更制御（ＡＬＣ制御）を行う。ＡＬＣ制御では、自動レーン変更（ＡＬＣ）に必要なＥＰＳモータ５２のトルク目標値（以下「目標ＡＬＣトルクＴａｌｃ＿ｔａｒ」又は「目標トルクＴａｌｃ＿ｔａｒ」という。）、車両１０の駆動力Ｆｄ及び制動力Ｆｂを算出する。
【００６７】
切替制御部１６８は、操舵及び加減速を運転者が操作する手動運転モードと、ＬＫＡＳ制御又はＡＬＣ制御により操舵又は加減速の一部又は全部を自動で行う半自動運転モード（準自動運転モード）とを切り替える切替処理を実行する。換言すると、切替制御部１６８は、ＬＫＡＳ制御及びＡＬＣ制御を切り替える。なお、手動運転モード及び半自動運転モードの一方又は両方に代えて、運転者による操舵及び加減速が介在しない完全自動運転モードを用いることもできる。
【００６８】
記憶部１５４は、演算部１５２が用いるプログラム及びデータを記憶するものであり、ＲＡＭを備える。ＲＡＭとしては、レジスタ等の揮発性メモリと、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリとを用いることができる。また、記憶部１５４は、ＲＡＭに加え、ＲＯＭを有してもよい。
【００６９】
（Ａ−１−４．交通情報サーバ３００）
交通情報サーバ３００は、車両１０からの要求に基づいて車両１０に対して交通情報を送信する。換言すると、本実施形態では、交通情報サーバ３００と車両１０の通信部８２とが双方向通信を行う。後述するように放送を用いた片方向通信を行うものであってもよい。
【００７０】
［Ａ−２．各種制御］
（Ａ−２−１．用語の説明）
図３は、本実施形態のレーン変更案内制御におけるレーン変更案内のタイミングとこれに伴う車両１０の動きを説明するための図である。まず各制御に共通する用語を、図３を用いて説明する。
【００７１】
図３では、本線としての３本のレーン５０２ａ、５０２ｂ、５０２ｃと、出口レーンとしてのレーン５０２ｄとを片側に含む高速道路５００ａが示されている。以下では、図３の高速道路５００ａ並びに後述する図６の高速道路５００ｂ及び図８Ａ〜図８Ｃの高速道路５００ｃ〜５００ｅを高速道路５００と総称する。
【００７２】
また、図３の各レーン５０２ａ〜５０２ｄ及び後述する図６のレーン５０２ｅ〜５０２ｉ並びに図８Ａ〜図８Ｃのレーン５０２ｊ〜５０２ｒをレーン５０２と総称する。また、レーン５０２ａ〜５０２ｃ、５０２ｆ〜５０２ｉ、５０２ｋ、５０２ｍ、５０２ｎ、５０２ｐ〜５０２ｒを本線レーン５０２ａ〜５０２ｃ、５０２ｆ〜５０２ｉ、５０２ｋ、５０２ｍ、５０２ｎ、５０２ｐ〜５０２ｒともいうと共に、本線レーン５０２ｍｎと総称する。さらに、レーン５０２ｄを出口レーン５０２ｄともいう。さらにまた、レーン５０２ｅ、５０２ｊ、５０２ｌ、５０２ｏを加速レーン５０２ｅ、５０２ｊ、５０２ｌ、５０２ｏともいう。
【００７３】
レーン５０２は、自車１０が走行可能な区画を意味する。図３の各レーン５０２ａ、５０２ｂ、５０２ｃ、５０２ｄは、レーンマーク５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃ、５０４ｄ、５０４ｅにより規定される。以下では、図３のレーンマーク５０４ａ〜５０４ｅ及び後述する図６のレーンマーク５０４ｆ〜５０４ｋ並びに図８Ａ〜図８Ｃのレーンマーク５０４ｌ〜レーンマーク５０４ｚを含めてレーンマーク５０４と総称する。レーン５０２は、レーンマーク５０４により規定される以外にその他の方法により規定されてもよい。例えば、レーン５０２は、図示しないガードレールを基準として規定されてもよい。
【００７４】
また、自車１０が走行しているレーン５０２を走行レーン５０２ｄｒ又は現在レーン５０２ｃｕｒともいう。図３では、自車１０が地点Ｐ１１、Ｐ１２にいるとき、レーン５０２ｃが走行レーン５０２ｄｒである。自車１０が地点Ｐ１３にいるとき、レーン５０２ｂが走行レーン５０２ｄｒである。自車１０が地点Ｐ１４にいるとき、レーン５０２ａが走行レーン５０２ｄｒである。自車１０が地点Ｐ１５にいるとき、レーン５０２ｄが走行レーン５０２ｄｒである。
【００７５】
さらに、図３では、高速道路５００ａの出口５０６（自車１０が降りるべきもの）が示されている。
【００７６】
（Ａ−２−２．各種制御の概要）
上記のように、本実施形態のＬＫＡＳ制御部１６４（図２）では、ＬＫＡＳ制御を実行する。ＬＫＡＳ制御では、走行レーン５０２ｄｒの基準位置Ｐｌｋａｓ＿ｒｅｆに車両１０を維持する制御である。ここでの基準位置Ｐｌｋａｓ＿ｒｅｆは、走行レーン５０２ｄｒの幅方向の位置を示す。車両１０の進行方向において基準位置Ｐｌｋａｓ＿ｒｅｆが連続することで基準線（目標軌跡）が形成される。
【００７７】
ＡＬＣ制御部１６６では、ＡＬＣ制御を実行する。ＡＬＣ制御では、自車１０の走行レーン５０２ｄｒに対し、方向指示器２２により指定された側（左側又は右側）のレーン５０２に自車１０を自動的に移動させる。
【００７８】
切替制御部１６８では、操舵及び加減速を運転者が操作する手動運転モードと、ＬＫＡＳ制御又はＡＬＣ制御により操舵又は加減速の一部又は全部を自動で行う半自動運転モード（準自動運転モード）とを切り替える切替処理を実行する。半自動運転モードでは、ＬＫＡＳ制御又はＡＬＣ制御が選択的に実行される。
【００７９】
（Ａ−２−３．ＬＫＡＳ制御）
ＬＫＡＳ制御では、走行レーン５０２ｄｒの基準位置Ｐｌｋａｓ＿ｒｅｆからなる基準線に沿って走れるようにステアリング５０の操作を支援することで運転負荷を軽減する。この際、ＬＫＡＳ制御部１６４は、エンジン３０による車両１０の駆動力及びブレーキ機構４４による各車輪の制動力を制御すると共に、ＥＰＳモータ５２を介してステアリング５０の舵角θｓｔを制御する。
【００８０】
すなわち、ＬＫＡＳ制御部１６４は、車両１０が走行レーン５０２ｄｒの基準位置Ｐｌｋａｓ＿ｒｅｆを走行するようにＥＰＳ  ＥＣＵ５８に対して舵角θｓｔの指令を出力する。ＬＫＡＳ制御のための舵角θｓｔの制御には、目標ＬＫＡＳトルクＴｌｋａｓ＿ｔａｒを用いる。加えて、ＬＫＡＳ制御部１６４は、カーブ路等の走行に対応するため、駆動ＥＣＵ３６に対するエンジン３０の作動指令と制動ＥＣＵ４６に対するブレーキ機構４４の作動指令とを出力してもよい。
【００８１】
本実施形態における基準位置Ｐｌｋａｓ＿ｒｅｆは、走行レーン５０２ｄｒの中央線上の点である。或いは、幅方向において中央線から所定距離ずれた位置を基準位置Ｐｌｋａｓ＿ｒｅｆとしてもよい。
【００８２】
（Ａ−２−４．ＡＬＣ制御）
ＡＬＣ制御では、自車１０の走行レーン５０２ｄｒに対し、方向指示器２２により指定された側（左側又は右側）のレーン５０２に自車１０を自動的に移動させる。この際、ＡＬＣ制御部１６６は、駆動ＥＣＵ３６を介して車両１０の駆動力を制御すると共に、ＥＰＳ  ＥＣＵ５８を介して舵角θｓｔを制御する。ＡＬＣ制御のための舵角θｓｔの制御には、目標ＡＬＣトルクＴａｌｃ＿ｔａｒを用いる。
【００８３】
（Ａ−２−５．レーン変更案内制御）
（Ａ−２−５−１．レーン変更案内制御の概要）
上記のように、本実施形態の経路案内装置１２のレーン変更案内部１０２では、レーン変更案内制御を実行する。レーン変更案内制御では、進路変更のためのＡＬＣのタイミングを案内する制御である。レーン変更案内制御では、進路変更のための手動レーン変更のタイミングを案内してもよい。ここにいう「進路変更」は、例えば、道路の分岐に伴って車両１０が別の道路に移動すること（例えば高速道路５００ａの本線（レーン５０２ａ〜５０２ｃ）から出口レーン５０２ｄに移動すること）を意味する。
【００８４】
図３は、本実施形態のレーン変更案内制御におけるレーン変更案内のタイミングとこれに伴う車両１０の動きを説明するための図である。図３において、自車１０は、片側に３本の本線レーン５０２ａ、５０２ｂ、５０２ｃを含む高速道路５００ａを走行している。より具体的には、自車１０は、当初、高速道路５００ａのうち最も左側のレーン５０２ｃを走行している。
【００８５】
図３では、地点Ｐ１１において、自車１０から高速道路５００の出口５０６（自車１０が降りるべきもの）までの距離Ｄｒｅ（以下「残存距離Ｄｒｅ」ともいう。）が距離閾値ＴＨｄｒｅ以下となったため、自車１０の経路案内装置１２から運転者に対してレーン変更案内がなされる。レーン変更案内は、スピーカ９２を介しての音声案内と、タッチパネル９０を介しての表示案内とを含む。或いは、音声案内又は表示案内の一方のみでもよい。
【００８６】
また、距離閾値ＴＨｄｒｅは、自車１０がその時点での走行レーン５０２ｄｒ（図３の地点Ｐ１１では最も左側のレーン５０２ｃ）から出口５０６（又は出口レーン５０２ｄ）に最も近いレーン５０２（図３では最も右側のレーン５０２ａ）まで運転者がレーン変更をするのに十分な距離として設定される。
【００８７】
出口５０６は、車両１０が進路を変更する必要がある分岐点としての進路変更予定地点Ｐｒｃの一種である。以下では、進路変更予定地点Ｐｒｃにおいて車両１０が走行しているべきレーン５０２を目標レーン５０２ｔａｒという。図３において、目標レーン５０２ｔａｒは、出口５０６（又は出口レーン５０２ｄ）に最も近いレーン５０２ａである。
【００８８】
レーン変更案内を受けた運転者は、目標レーン５０２ｔａｒまでレーン変更を行う。すなわち、レーン変更案内を受けた地点Ｐ１１では、自車１０は最も左側のレーン５０２ｃを走行していたが、運転者は、まず最も左側のレーン５０２ｃから中央の（２番目に左側の）レーン５０２ｂに移動する（地点Ｐ１３）。
【００８９】
図３の例では、ＬＫＡＳ制御を実行中である。そのため、運転者が方向指示器２２を操作すると、ＡＬＣ制御が実行される。すなわち、自車１０が最も左側のレーン５０２ｃを走行している状態で運転者が方向指示器２２を右折方向に操作すると、ＡＬＣ制御部１６６は、ＡＬＣ制御を実行してレーン５０２ｃから中央のレーン５０２ｂに移動する。
【００９０】
同様に、運転者は、方向指示器２２を介してＡＬＣを要求することで、中央のレーン５０２ｂから最も右側のレーン５０２ａ（目標レーン５０２ｔａｒ）に移動する（地点Ｐ１４）。車両１０が出口５０６から所定距離まで近づくと、運転者に対する通知を行った後、ＬＫＡＳ制御が終了する。そこで、運転者は、手動で操舵及び加減速を開始する。そして、運転者の操作により最も右側のレーン５０２ａから出口５０６に向かって自車１０を移動させる（地点Ｐ１５）。
【００９１】
（Ａ−２−５−２．レーン変更案内制御のフローチャート）
（Ａ−２−５−２−１．レーン変更案内制御の全体的な流れ）
図４は、本実施形態のレーン変更案内制御のフローチャートである。図４のレーン変更案内制御は、経路案内装置１２の演算部８６が実行する。具体的には、図４のステップＳ１１は、経路算出部１００が実行する。ステップＳ１２、Ｓ１７は、現在レーン算出部１１０が実行する。ステップＳ１３〜Ｓ１６は、目標レーン算出部１１２が実行する。ステップＳ１８、Ｓ１９は、総必要距離算出部１１４が実行する。ステップＳ２０は、残存距離算出部１１６が実行する。ステップＳ２１、Ｓ２３は、タイミング判定部１１８が実行する。ステップＳ２２は、タイミング案内部１２０が実行する。
【００９２】
図４のステップＳ１１において、経路案内装置１２は、最終目標地点Ｐｇｏａｌの設定がなされているか否かを判定する。最終目標地点Ｐｇｏａｌの設定がなされている場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ステップＳ１２に進み、最終目標地点Ｐｇｏａｌの設定がなされていない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ステップＳ２４に進む。
【００９３】
なお、車両１０の予定経路Ｒｖを特定することができるのであれば、最終目標地点Ｐｇｏａｌの設定がなくてもよい。例えば、環状の経路を繰り返し運転する設定がなされている場合にも、ステップＳ１１をＹＥＳとすることができる。
【００９４】
ステップＳ１２において、経路案内装置１２は、車両１０の現在位置Ｐｃｕｒと最終目標地点Ｐｇｏａｌとに基づいて経路Ｒｖを算出する。なお、一度経路Ｒｖを算出した後に車両１０が経路Ｒｖから外れた場合、経路案内装置１２は、経路Ｒｖを再計算する。
【００９５】
ステップＳ１３において、経路案内装置１２は、自車１０が走行している側（片側）のレーン数Ｎｌｎを判定する。例えば、経路案内装置１２は、自車１０の現在位置Ｐｃｕｒに対応する道路（高速道路５００等）を特定し、当該道路のレーン数Ｎｌｎを地図ＤＢ１２２から読み出す又は取得する。
【００９６】
ステップＳ１４において、経路案内装置１２は、レーン数Ｎｌｎが２以上であるか否か（換言すると、片側に複数のレーン５０２が存在するか否か）を判定する。レーン数Ｎｌｎが２以上である場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ステップＳ１５に進み、レーン数Ｎｌｎが２以上でない場合（すなわち、レーン数Ｎｌｎが１である場合）（Ｓ１４：ＮＯ）、ステップＳ２４に進む。
【００９７】
ステップＳ１５において、経路案内装置１２は、直近の進路変更予定地点Ｐｒｃを算出する。進路変更予定地点Ｐｒｃは、車両１０が進路（走行する道路）を変更する必要がある分岐点（又はノード）であり、最終目標地点Ｐｇｏａｌに対して暫定目的地とも言える。進路変更予定地点Ｐｒｃとしては、例えば、次のものが１つ又は複数含まれる。
・車両１０が降りるべきインターチェンジにおける高速道路５００の出口５０６（又は出口レーン５０２ｄの入り口）
・高速道路５００が複数の道路に分かれるジャンクション若しくは分岐路
・車両１０が曲がるべき交差点
【００９８】
ステップＳ１６において、経路案内装置１２は、直近の進路変更予定地点Ｐｒｃにおける目標レーン５０２ｔａｒを算出する。目標レーン５０２ｔａｒは、直近の進路変更予定地点Ｐｒｃに至る前に車両１０が移動しておくべきレーンを意味する。
【００９９】
ステップＳ１７において、経路案内装置１２は、高速道路５００における現在レーン５０２ｃｕｒを検出する。本実施形態では、高速道路５００等の道路に入ってからのレーン変更回数Ｎｌｃをカウントして現在レーン５０２ｃｕｒを特定する。現在レーン５０２ｃｕｒの検出方法については図６及び図７を参照して後述する。
【０１００】
ステップＳ１８において、経路案内装置１２は、現在レーン５０２ｃｕｒから目標レーン５０２ｔａｒに至るまでに必要な必要レーン変更回数Ｎｌｃｎを算出する。図３の場合、地点Ｐ１１における現在レーン５０２ｃｕｒ（レーン５０２ｃ）から目標レーン５０２ｔａｒ（レーン５０２ａ）に至るまでに必要な必要レーン変更回数Ｎｌｃｎは２である。
【０１０１】
ステップＳ１９において、経路案内装置１２は、必要レーン変更回数Ｎｌｃｎ及び車速Ｖに応じたレーン変更総必要距離Ｄｌｃｔｔｌ（以下「総必要距離Ｄｌｃｔｔｌ」ともいう。）を算出する。レーン変更総必要距離Ｄｌｃｔｔｌは、現在レーン５０２ｃｕｒから目標レーン５０２ｔａｒまでレーン変更するために必要な距離である。ここにいう「現在レーン５０２ｃｕｒから目標レーン５０２ｔａｒまでレーン変更するために必要な距離」は、余裕分を含む距離又は余裕分を含まない距離のいずれとして定義してもよい。
【０１０２】
経路案内装置１２は、例えば、レーン変更総必要距離Ｄｌｃｔｔｌを下記の式（１）で算出する。
Ｄｌｃｔｔｌ＝Ｄｌｃ×Ｎｌｃ      （１）
【０１０３】
上記式（１）において、Ｄｌｃは、１回のレーン変更に必要な距離（単一レーン変更必要距離）である。また、単一レーン変更必要距離Ｄｌｃは、単一レーン変更必要時間Ｔｌｃと車速Ｖの積として算出することができる。
【０１０４】
本実施形態において、レーン変更総必要距離Ｄｌｃｔｔｌは、必要レーン変更回数Ｎｌｃｎ及び車速Ｖの組合せ毎に対応する固定値である。或いは、経路案内装置１２は、運転者からのＡＬＣ開始指令のタイミングを用いてレーン変更総必要距離Ｄｌｃｔｔｌを補正してもよい。
【０１０５】
ステップＳ２０において、経路案内装置１２は、現在位置Ｐｃｕｒから進路変更予定地点Ｐｒｃまでの残存距離Ｄｒｅを算出する。
【０１０６】
ステップＳ２１において、経路案内装置１２は、総必要距離Ｄｌｃｔｔｌ及び残存距離Ｄｒｅに基づいてレーン変更案内を要するか否かを判定する。換言すると、経路案内装置１２は、総必要距離Ｄｌｃｔｔｌ及び残存距離Ｄｒｅに基づいて運転者による方向指示器２２の操作に対応する自動レーン変更のタイミングを判定する。
【０１０７】
具体的には、経路案内装置１２は、残存距離Ｄｒｅが、距離閾値ＴＨｄｒｅ以下であるか否かを判定する。距離閾値ＴＨｄｒｅは、総必要距離Ｄｌｃｔｔｌと余裕値αの和である。総必要距離Ｄｌｃｔｔｌが予め余裕値αを含むように設定されている場合、距離閾値ＴＨｄｒｅは、総必要距離Ｄｌｃｔｔｌと同一としてもよい。
【０１０８】
レーン変更案内を要する場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ステップＳ２２に進み、レーン変更案内を要さない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、ステップＳ２４に進む。
【０１０９】
なお、レーン変更案内を要さない場合（Ｓ２１：ＮＯ）に運転者が目標レーン５０２ｔａｒに向かってレーン変更した場合、運転者は、余裕値αを大きくすることを望んでいるものと考えることができる。そこで、経路案内装置１２は、次回以降に用いる余裕値αを大きくしてもよい。なお、レーン変更の実行は、方向指示器２２の操作の代わりに、ステアリング５０の操作等を用いて判定してもよい。
【０１１０】
ステップＳ２２において、経路案内装置１２は、ＡＬＣのタイミングを案内するレーン変更案内を行う。上記のように、本実施形態のレーン変更案内は、スピーカ９２を介しての音声案内と、タッチパネル９０を介しての表示案内とを含む。
【０１１１】
ステップＳ２３において、経路案内装置１２は、現在の距離閾値ＴＨｄｒｅから正の値βを引いた差を新たな距離閾値ＴＨｄｒｅとして設定する。これにより、レーン変更案内制御の継続中に再度ステップＳ２１に来た場合、レーン変更案内を運転者に対して再度行うことが可能となる。
【０１１２】
ステップＳ２４において、経路案内装置１２は、レーン変更案内制御を終了するか否かを判定する。当該判定は、例えば、ＡＬＣの完了を示す完了フラグが立ったか否かにより判定する。レーン変更案内制御を終了しない場合（Ｓ２４：ＮＯ）、ステップＳ１２に戻る。レーン変更案内制御を終了する場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、今回のレーン変更案内制御を終了する。
【０１１３】
（Ａ−２−５−２−２．直近の進路変更予定地点Ｐｒｃの算出（図４のＳ１５））
図５は、本実施形態において、直近の進路変更予定地点Ｐｒｃを算出するフローチャートである。ステップＳ３１において、経路案内装置１２は、現在位置Ｐｃｕｒ及び予定経路Ｒｖに基づいて直近の進路変更予定地点Ｐｒｃの候補Ｐｒｃｃを抽出する。例えば、経路案内装置１２は、現在位置Ｐｃｕｒから最終目標地点Ｐｇｏａｌに向かって進路変更予定地点Ｐｒｃとなり得る地点を検索し、当該地点が見つかったら候補Ｐｒｃｃとして抽出する。
【０１１４】
ステップＳ３２において、経路案内装置１２は、候補Ｐｒｃｃが、自車１０が降りるべきインターチェンジにおける高速道路５００（本線）の出口であるか否かを判定する。候補Ｐｒｃｃが、高速道路５００の出口である場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ３３において、経路案内装置１２は、通信部８２を介して交通情報サーバ３００から渋滞情報Ｉｊａｍを取得する。そして、候補Ｐｒｃｃとしてのインターチェンジについて渋滞情報Ｉｊａｍの中に渋滞距離情報Ｉｊｄが存在するか否かを判定する。
【０１１５】
インターチェンジの渋滞距離情報Ｉｊｄが存在する場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、ステップＳ３４において、渋滞距離Ｄｊａｍの分、候補Ｐｒｃｃの位置を手前側に補正して進路変更予定地点Ｐｒｃとする。
【０１１６】
候補Ｐｒｃｃが、自車１０が降りるべきインターチェンジにおける高速道路５００の出口でない場合（Ｓ３２：ＮＯ）又はインターチェンジの渋滞距離情報Ｉｊｄがない場合（Ｓ３３：ＮＯ）、ステップＳ３５において、経路案内装置１２は、候補Ｐｒｃｃをそのまま進路変更予定地点Ｐｒｃとする。
【０１１７】
（Ａ−２−５−２−３．現在レーン５０２ｃｕｒの検出（図４のＳ１７））
（Ａ−２−５−２−３−１．現在レーン５０２ｃｕｒ（レーン属性Ｐｌｎ）の概要）
図６は、本実施形態において、車両１０のレーン変更に伴う現在レーン５０２ｃｕｒの検出を説明するための図である。高速道路５００ｂは、加速レーン５０２ｅと、片側４本の本線レーン５０２ｆ、５０２ｇ、５０２ｈ、５０２ｉとを含む。
【０１１８】
レーン５０２ｅ、５０２ｆ、５０２ｇ、５０２ｈ、５０２ｉは、レーンマーク５０４ｆ、５０４ｇ、５０４ｈ、５０４ｉ、５０４ｊ、５０４ｋにより規定される。但し、図６において、加速レーン５０２ｅと本線レーン５０２ｆの合流地点にはレーンマーク５０４が存在しない。また、加速レーン５０２ｅの右側を規定する５０４ｆと本線レーン５０２ｆの右側を規定する５０４ｈは連続している。
【０１１９】
自車１０は、加速レーン５０２ｅ（地点Ｐ２１）から本線レーン５０２ｆ（最も加速レーン５０２ｅ寄り（ここでは最も右側））に入る（地点Ｐ２２）。その後、自車１０は、右から２番目のレーン５０２ｇ（地点Ｐ２３）、左から２番目のレーン５０２ｈ（地点Ｐ２４）及び右から２番目のレーン５０２ｇ（地点Ｐ２５）の順に移動する。
【０１２０】
上記のように、地図ＤＢ１２２には、各道路のレーン数Ｎｌｎが道路の位置情報と組み合わせた道路情報Ｉｒｄとして記憶されている。このため、経路案内装置１２は、自車１０の現在位置Ｐｃｕｒに対応する道路（高速道路５００等）のレーン数Ｎｌｎを特定することができる。
【０１２１】
図６に示すように、各レーン５０２ｅ〜５０２ｉには、レーン属性Ｐｌｎを割り当てている。具体的には、加速レーン５０２ｅのレーン属性Ｐｌｎを０とし、本線レーン５０２ｆ〜５０２ｉのレーン属性Ｐｌｎは１〜４とする。
【０１２２】
本実施形態のＧＰＳセンサ８４の検出精度は、数十ｃｍの誤差を含むレベルである。このため、ＧＰＳセンサ８４が検出した現在位置Ｐｃｕｒを用いると、自車１０の大まかな位置を検出することはできるが、自車１０がいずれのレーン５０２を走行しているかの判定精度が十分でない場合がある。そのため、本実施形態では、前方カメラ１３０を用いることで精度を向上させている。
【０１２３】
具体的には、前方カメラ１３０の前方画像Ｉｃｆを用いる場合、経路案内装置１２は、前方カメラ１３０が撮像した車両１０の前方画像Ｉｃｆに基づいてレーンマーク５０４を検出する。そして、経路案内装置１２は、レーン５０２を構成するレーンマーク５０４の存在及び種類（実線、破線等）を検出する。
【０１２４】
このため、経路案内装置１２は、加速レーン５０２ｅを走行している際、現在位置Ｐｃｕｒ及び道路情報Ｉｒｄに基づいて自車１０が加速レーン５０２ｅを走行していることを検出することができる。
【０１２５】
加えて、経路案内装置１２は、前方画像Ｉｃｆに基づいて加速レーン５０２ｅが継続していることを判定することが可能である。すなわち、図６では一部が示されていないが、加速レーン５０２ｅの両側は、実線のレーンマーク５０４ｆ及び図示しないレーンマークが存在する。このため、ＧＰＳセンサ８４は、自車１０の走行レーン５０２ｄｒの両側のレーンマーク５０４が実線である場合、加速レーン５０２ｅが継続していると判定する。
【０１２６】
また、経路案内装置１２は、自車１０が、加速レーン５０２ｅから本線レーン５０２ｍｎ（最も加速レーン寄りのレーン５０２ｆ）に入ったことを前方画像Ｉｃｆに基づいて判定する。具体的には、図６に示すように、加速レーン５０２ｅと本線レーン５０２ｆの合流地点においては、レーンマーク５０４が存在しない。また、本線レーン５０２ｆ（最も加速レーン５０２ｅ寄り）は、加速レーン５０２ｅ側（図６では自車１０の右側）のレーンマーク５０４ｇが実線であり、その反対側のレーンマーク５０４ｈが破線である。
【０１２７】
従って、経路案内装置１２は、自車１０の現在位置Ｐｃｕｒが本線（レーン５０２ｆ〜５０２ｉ）の中にあると共に、加速レーン５０２ｅ寄りのレーンマーク５０４ｇが実線であり且つ反対側のレーンマーク５０４ｈが破線であることを検出したとき、本線レーン５０２ｍｎに入ったと判定する。その際、経路案内装置１２は、レーン属性Ｐｌｎを０から１に変更する。換言すると、経路案内装置１２は、車両１０の左右の一方における実線のレーンマーク５０４と他方における破線のレーンマーク５０４を前方画像Ｉｃｆから検出したとき、高速道路５００等の新たな道路における現在レーン５０２ｃｕｒの初期値を設定する。
【０１２８】
次いで、経路案内装置１２は、車両１０がレーンマーク５０４を横切った方向及び回数に基づいて高速道路５００に入ってからのレーン変更回数Ｎｌｃをカウントする。例えば、自車１０が最も右側の本線レーン５０２ｆからその左隣りの本線レーン５０２ｇに移動した場合（図６の地点Ｐ２２→Ｐ２３）、経路案内装置１２は、前方画像Ｉｃｆに基づいて自車１０が左方向にレーン変更したことを検出する。そのため、経路案内装置１２は、現在のレーン属性Ｐｌｎ「１」に１を足して「２」に変更する。
【０１２９】
その際、経路案内装置１２は、走行レーン５０２ｄｒのレーン属性Ｐｌｎが２であることを、自車１０の左右のレーンマーク５０４ｈ、５０４ｉがいずれも破線であることにより確認してもよい。すなわち、レーン属性Ｐｌｎが２になったにもかかわらず、左右のレーンマーク５０４の一方が実線である場合、経路案内装置１２は、レーン属性Ｐｌｎが誤っていると判断することができる。
【０１３０】
同様に、自車１０が右から２番目の本線レーン５０２ｇからその左隣りの本線レーン５０２ｈに移動した場合（図６の地点Ｐ２３→Ｐ２４）、経路案内装置１２は、前方画像Ｉｃｆに基づいて自車１０が左方向にレーン変更したことを検出する。そのため、経路案内装置１２は、現在のレーン属性Ｐｌｎ「２」に１を足して「３」に変更する。
【０１３１】
その際、経路案内装置１２は、走行レーン５０２ｄｒのレーン属性Ｐｌｎが３であることを、自車１０の左右のレーンマーク５０４ｉ、５０４ｊがいずれも破線であることにより確認してもよい。すなわち、レーン属性Ｐｌｎが３になったにもかかわらず、左右のレーンマーク５０４の一方が実線である場合、経路案内装置１２は、レーン属性Ｐｌｎが誤っていると判断することができる。
【０１３２】
同様に、自車１０が左から２番目のレーン５０２ｈからその右隣りのレーン５０２ｇに移動した場合（地点Ｐ２４→Ｐ２５）、経路案内装置１２は、前方画像Ｉｃｆに基づいて自車１０が右方向にレーン変更したことを検出する。そのため、経路案内装置１２は、現在のレーン属性Ｐｌｎ「３」から１を引いて「２」に変更する。
【０１３３】
その際、経路案内装置１２は、走行レーン５０２ｄｒのレーン属性Ｐｌｎが２であることを、自車１０の左右のレーンマーク５０４ｈ、５０４ｉがいずれも破線であることにより確認してもよい。すなわち、レーン属性Ｐｌｎが２になったにもかかわらず、左右のレーンマーク５０４の一方が実線である場合、経路案内装置１２は、レーン属性Ｐｌｎが誤っていると判断することができる。
【０１３４】
（Ａ−２−５−２−３−２．レーン属性Ｐｌｎの詳細）
図７は、本実施形態におけるレーン属性Ｐｌｎとその他の情報の関係の説明図である。図７では、高速道路５００等の道路のレーン数Ｎｌｎと、レーンマーク情報Ｉｌｍと、レーン変更回数Ｎｌｃと、レーン属性Ｐｌｎと、図６の地点Ｐ２２〜Ｐ２５との関係が示されている。
【０１３５】
レーン数Ｎｌｎは、地図ＤＢ１２２に記憶されているものが用いられる。レーンマーク情報Ｉｌｍは、前方画像Ｉｃｆに基づいて検出された自車１０の左右に存在する（換言すると、自車１０の走行レーンを規定する）レーンマーク５０４の種類に関する情報である。本実施形態のレーンマーク情報Ｉｌｍは、破線の場合「０」とされ、実線の場合「１」とされる。或いは、レーンマーク５０４の種類の更なる細分化（例えば色による区別）も可能である。
【０１３６】
レーン変更回数Ｎｌｃは、加速レーン５０２ｅを基準としたレーン変更の回数を示す。例えば、図６及び図７の例では、加速レーン５０２ｅが本線レーン５０２ｍｎの右側にあるため、左側のレーン５０２に移るに連れて＋１、右側のレーン５０２に移るに連れて−１をする。レーン変更回数Ｎｌｃは、例えば、前方画像Ｉｃｆに基づいてレーンマーク５０４を横切ったと判定した数に基づいてカウントすることができる。或いは、方向指示器２２の操作に応じてカウントすることも可能である。或いは、後述する自動運転の場合、レーン変更開始信号及びレーン変更終了信号に基づいてカウントすることもできる。
【０１３７】
レーン属性Ｐｌｎは、高速道路５００等の道路を構成するレーン５０２それぞれを示す。図６の例では、最も加速レーン５０２ｅ側のレーン５０２ｆから順番に番号を付す。
【０１３８】
図８Ａは、本線のレーン数Ｎｌｎが１である合流地点を示す図である。図８Ａの高速道路５００ｃは、加速レーン５０２ｊと、本線レーン５０２ｋとを含む。加速レーン５０２ｊは、レーンマーク５０４ｌ、５０４ｍにより規定される。本線レーン５０２ｋは、レーンマーク５０４ｎ、５０４ｏにより規定される。
【０１３９】
図８Ｂは、本線のレーン数Ｎｌｎが２である合流地点を示す図である。図８Ｂの高速道路５００ｄは、加速レーン５０２ｌと、本線レーン５０２ｍ、５０２ｎとを含む。加速レーン５０２ｌは、レーンマーク５０４ｐ、５０４ｑにより規定される。本線レーン５０２ｍ、５０２ｎは、レーンマーク５０４ｒ、５０４ｓ、５０４ｔにより規定される。
【０１４０】
図８Ｃは、本線のレーン数Ｎｌｎが３である合流地点を示す図である。図８Ｃの高速道路５００ｅは、加速レーン５０２ｏと、本線レーン５０２ｐ、５０２ｑ、５０２ｒとを含む。加速レーン５０２ｏは、レーンマーク５０４ｕ、５０４ｖにより規定される。本線レーン５０２ｐ、５０２ｑ、５０２ｒは、レーンマーク５０４ｗ、５０４ｘ、５０４ｙ、５０４ｚにより規定される。
【０１４１】
図７では、レーン数Ｎｌｎとして、１、２、３及び４の場合が示されている。図８Ａに示すように、レーン数Ｎｌｎが１の場合、本線レーン５０２ｍｎの両端のレーンマーク５０４はいずれも実線である。このため、自車１０が加速レーン５０２ｊから本線レーン５０２ｋに移動する際は、一旦、加速レーン５０２ｊと本線レーン５０２ｋの間のレーンマーク５０４がなくなった後、本線レーン５０２ｋのレーンマーク５０４ｎが現れる。この場合、本線レーン５０２ｋのレーン属性Ｐｌｎは１で一定である。
【０１４２】
図８Ｂに示すように、レーン数Ｎｌｎが２の場合、本線レーン５０２ｍ、５０２ｎのうち加速レーン５０２ｌ寄りのレーン５０２ｍは、加速レーン５０２ｌ側のレーンマーク５０４ｒが実線であり、その反対のレーンマーク５０４ｓが破線である。一方、加速レーン５０２ｌと反対側のレーン５０２ｎは、加速レーン５０２ｌ側のレーンマーク５０４ｓが破線であり、その反対側のレーンマーク５０４ｔが実線である。
【０１４３】
このため、経路案内装置１２は、各本線レーン５０２ｍｎのレーンマーク５０４の種類（実線／破線）を用いて本線レーン５０２ｍｎを区別することが可能となる。自車１０の進行方向に向かって右側のレーン５０２ｍのレーン属性Ｐｌｎは１であり、左側のレーン５０２ｎのレーン属性Ｐｌｎは２である。
【０１４４】
図８Ｃに示すように、レーン数Ｎｌｎが３の場合、本線レーン５０２ｐ、５０２ｑ、５０２ｒのうち加速レーン５０２ｏ寄りのレーン５０２ｐは、加速レーン５０２ｏのレーンマーク５０４ｗ側が実線であり、その反対側のレーンマーク５０４ｘが破線である。中央のレーン５０２ｑは、加速レーン５０２ｏ側及びその反対側のレーンマーク５０４ｘ、５０４ｙいずれも破線である。加速レーン５０２ｏから最も離れたレーン５０２ｒは、加速レーン５０２ｏ側のレーンマーク５０４ｙが破線であり、その反対のレーンマーク５０４ｚが実線である。
【０１４５】
このため、経路案内装置１２は、各本線レーン５０２ｐ、５０２ｑ、５０２ｒのレーンマーク５０４の種類（実線／破線）を用いて本線レーン５０２ｐ、５０２ｑ、５０２ｒを区別することが可能となる。自車１０の進行方向に向かって右側のレーン５０２ｐのレーン属性Ｐｌｎは１であり、中央のレーン５０２ｑのレーン属性Ｐｌｎは２であり、左側のレーン５０２ｒのレーン属性Ｐｌｎは３である。
【０１４６】
レーン数Ｎｌｎが４の場合は、図６を参照して既に説明済みである。レーン数Ｎｌｎが５以上の場合も、経路案内装置１２は、上記と同様にレーン属性Ｐｌｎを判定することができる。
【０１４７】
従って、経路案内装置１２は、いずれのレーン数Ｎｌｎにおいてもレーン属性Ｐｌｎを判定することができる。
【０１４８】
［Ａ−３．本実施形態の効果］
以上のように、本実施形態によれば、現在レーン５０２ｃｕｒから目標レーン５０２ｔａｒに至るまでに必要な必要レーン変更回数Ｎｌｃｎに対応する総必要距離Ｄｌｃｔｔｌと、現在位置Ｐｃｕｒから進路変更予定地点Ｐｒｃまでの残存距離Ｄｒｅとに基づいて、自動レーン変更（ＡＬＣ）のタイミングを判定する（図３及び図４のＳ２１）。そして、ＡＬＣのタイミングが来たとき（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ＡＬＣのタイミングを案内する（Ｓ２２）。
【０１４９】
これにより、総必要距離Ｄｌｃｔｔｌから逆算したタイミングで、ＡＬＣのタイミングが案内される。従って、例えば、最初から目標レーン５０２ｔａｒを走行するように案内する場合と比較して、比較的制限の少ない走行をすることが可能となる。よって、車両１０の走行時における自由度を向上することができ、経路案内を好適に行うことが可能となる。
【０１５０】
また、ＡＬＣのタイミングを全く案内しない場合、運転者が進路変更予定地点Ｐｒｃに至る直前になって目標レーン５０２ｔａｒに移動しようとすると、円滑に走行できない場合が生じ得る。本実施形態によれば、運転者は、ＡＬＣのタイミングが案内されることで、進路変更予定地点Ｐｒｃに至る前に円滑に目標レーン５０２ｔａｒに到達することが可能となる。
【０１５１】
本実施形態において、現在レーン算出部１１０（図２）は、現在位置Ｐｃｕｒに対応する高速道路５００（第１道路）のレーン数Ｎｌｎを地図ＤＢ１２２から取得する（図４のＳ１３）。また、現在レーン算出部１１０は、高速道路５００に入ってからのレーン変更回数Ｎｌｃをカウントして現在レーン５０２ｃｕｒを特定する（図４のＳ１７、図６及び図７）。
【０１５２】
これにより、現在位置Ｐｃｕｒの検出精度が比較的低く、いずれのレーン５０２を走行しているかを現在位置Ｐｃｕｒに基づいて検出できない場合でも、現在レーン５０２ｃｕｒを特定することが可能となる。
【０１５３】
本実施形態において、現在レーン算出部１１０は、前方カメラ１３０が撮像した車両１０の前方画像Ｉｃｆに基づいてレーンマーク５０４を検出する。そして、現在レーン算出部１１０は、車両１０がレーンマーク５０４を横切った方向及び回数に基づいて高速道路５００（第１道路）に入ってからのレーン変更回数Ｎｌｃをカウントする（図４のＳ１７、図６及び図７）。
【０１５４】
これにより、現在位置Ｐｃｕｒの検出精度が比較的低く、いずれのレーン５０２を走行しているかを現在位置Ｐｃｕｒに基づいて検出できない場合でも、前方画像Ｉｃｆを用いることで、比較的高精度に現在レーン５０２ｃｕｒを特定することが可能となる。
【０１５５】
本実施形態において、現在レーン算出部１１０は、車両１０の左右の一方における実線のレーンマーク５０４（図６及び図８Ａ〜図８Ｃ）と他方における破線のレーンマーク５０４を前方画像Ｉｃｆから検出したとき、高速道路５００（第１道路）における現在レーン５０２ｃｕｒの初期値を設定する（図４のＳ１７、図６及び図７）。これにより、高速道路５００の開始点を比較的簡易な方法で判定することが可能となる。
【０１５６】
本実施形態において、残存距離算出部１１６は、
車両１０が降りるべきインターチェンジにおける高速道路５００（第１道路）の出口５０６（又は出口レーン５０２ｄ）、若しくは
高速道路５００が複数の道路に分かれるジャンクション若しくは分岐路、又は
車両１０が曲がるべき交差点
に進路変更予定地点Ｐｒｃを設定する（図４のＳ１５）。これにより、インターチェンジ、ジャンクション、分岐路又は交差点において車両１０がレーン変更する場合に事前に必要なレーン変更を円滑に行うことが可能となる。
【０１５７】
本実施形態において、残存距離算出部１１６は、車両１０が降りるべきインターチェンジにおける高速道路５００の出口に進路変更予定地点Ｐｒｃを設定する（図３、図４のＳ１５）。さらに、残存距離算出部１１６は、通信部８２を介して交通情報サーバ３００から取得したインターチェンジの渋滞距離情報Ｉｊｄを用いて進路変更予定地点Ｐｒｃを手前側に補正する（図５のＳ３４）。これにより、自車１０が降りるべきインターチェンジが渋滞している場合でも、渋滞に合わせて目標レーン５０２ｔａｒへのレーン変更を行い易くなる。
【０１５８】
Ｂ．変形例
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
【０１５９】
［Ｂ−１．適用対象］
上記実施形態では、経路案内装置１２を車両１０に適用した（図１）。しかしながら、例えば、手動による自動レーン変更（ＡＬＣ）（若しくは自動進路変更）若しくは手動レーン変更（若しくは手動進路変更）のタイミングを案内する又は自動でＡＬＣを実行する観点からすれば、これに限らず、別の移動物体に適用してもよい。例えば、経路案内装置１２を船舶又はロボットに適用してもよい。
【０１６０】
［Ｂ−２．走行支援装置１４の構成］
上記実施形態では、自車１０の後方側方の物体２００を検出するため、レーダ１３４ｌ、１３４ｒ（レーダ情報Ｉｒ）を用いた（図１）。しかしながら、例えば、周辺物体２００（図１）を検出する観点からすれば、これに限らない。例えば、物体２００の検出には後側方を撮像する側方カメラ及び／又は後方カメラを用いてもよい。
【０１６１】
上記実施形態では、ＬＫＡＳ制御部１６４、ＡＬＣ制御部１６６及び切替制御部１６８を単一の走行支援ＥＣＵ１３８に含ませた（図２）。しかしながら、例えば、手動によるＡＬＣ若しくは手動レーン変更のタイミングを案内する又は自動でＡＬＣを実行する観点からすれば、これに限らない。例えば、ＬＫＡＳ制御部１６４、ＡＬＣ制御部１６６及び切替制御部１６８をそれぞれ別の電子制御装置（ＥＣＵ）に含ませることも可能である。
【０１６２】
［Ｂ−３．経路案内装置１２の制御］
（Ｂ−３−１．適用場面）
上記実施形態では、高速道路５００における経路案内の例を示した（図３、図６及び図８Ａ〜図８Ｃ）。しかしながら、図４のレーン変更案内制御は、高速道路５００以外の道路（例えば一般道）にも適用可能である。或いは、高速道路５００に限定してレーン変更案内制御を実行してもよい。その場合、図４のステップＳ１３、Ｓ１４の代わりに、自車１０が高速道路５００を走行中であるか否かを判定してもよい。
【０１６３】
（Ｂ−３−２．経路案内の方法）
上記実施形態では、経路案内装置１２による経路案内として、手動で指令するＡＬＣのタイミングを案内する例について説明した（図３、図４のＳ２２）。しかしながら、例えば、総必要距離Ｄｌｃｔｔｌ及び残存距離Ｄｒｅに基づいて判定したＡＬＣ又は手動レーン変更のタイミングを用いる観点からすれば、これに限らない。例えば、ＡＬＣの開始を（運転者ではなく）車両１０が自動で判断する構成にも本発明を適用可能である。或いは、運転者が操舵を行う手動レーン変更のタイミングを案内する構成に本発明を適用してもよい。手動レーン変更のタイミングを案内する構成では、前方レーダ１３２、側方レーダ１３４ｌ、１３４ｒの一部又は全部を省略することも可能である。
【０１６４】
図９は、変形例に係る自動レーン変更（ＡＬＣ）制御のフローチャートである。図９のＡＬＣ制御は、ＡＬＣの開始を（運転者ではなく）車両１０が自動で判断する構成で用いられる。ＡＬＣ制御の開始時には、既に自車１０の最終目標地点Ｐｇｏａｌが設定されている。換言すると、ＡＬＣ制御の開始時には、図４のステップＳ１１：ＹＥＳの状態となっている。
【０１６５】
図９のステップＳ５１において、経路案内装置１２は、図４のステップＳ１２〜Ｓ２０を実行する。これにより、経路案内装置１２は、直近の進路変更予定地点Ｐｒｃまでの残存距離Ｄｒｅ及びレーン変更総必要距離Ｄｌｃｔｔｌ並びに目標レーン５０２ｔａｒ及び現在レーン５０２ｃｕｒを算出する。
【０１６６】
ステップＳ５２において、経路案内装置１２は、進路変更のためのＡＬＣを要するか否かを判定する。当該判定は、残存距離Ｄｒｅが距離閾値ＴＨｄｒｅ２以下であるか否かを判定する。距離閾値ＴＨｄｒｅ２は、レーン変更総必要距離Ｄｌｃｔｔｌに余裕値α’を加算した値である。余裕値α’は、図４のステップＳ２１の余裕値αと同じ値又は異なる値のいずれでもよい。総必要距離Ｄｌｃｔｔｌが余裕値α’を含むように設定される場合、距離閾値ＴＨｄｒｅ２は、総必要距離Ｄｌｃｔｔｌと同一としてもよい。
【０１６７】
進路変更のためのＡＬＣを要する場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）、ステップＳ５３において、経路案内装置１２は、ステップＳ５１で算出した必要レーン変更回数Ｎｌｃｎ（現在レーン５０２ｃｕｒから目標レーン５０２ｔａｒに至るまでに必要なレーン変更の回数）のＡＬＣを実行する。例えば、図３と同様の状況では、経路案内装置１２は、２回のＡＬＣを実行する。その後、経路案内装置１２は、車両１０を高速道路５００の出口５０６に進入させる。
【０１６８】
なお、必要レーン変更回数Ｎｌｃｎのレーン変更を行う前に、レーン変更方向（例えば、図３の場合、右方向）のレーンマーク５０４が実線となった場合、経路案内装置１２は、目標レーン５０２ｔａｒに到達したと判定する。レーン変更方向のレーンマーク５０４が実線である場合、それ以上、レーン変更方向にレーン５０２が存在しないと考えられるためである。
【０１６９】
進路変更のためのＡＬＣを要さない場合（Ｓ５２：ＮＯ）、ステップＳ５４において、経路案内装置１２は、進路変更以外の別目的のＡＬＣを許可するか否かを判定する。具体的には、経路案内装置１２は、現在位置Ｐｃｕｒから進路変更予定地点Ｐｒｃまでの残存距離Ｄｒｅが距離閾値ＴＨｄｒｅ３以上であるか否かを判定する。
【０１７０】
距離閾値ＴＨｄｒｅ３は、その時点においてレーン変更した場合に、進路変更のためのＡＬＣ（Ｓ５３）が間に合うか否かを判定する閾値である。距離閾値ＴＨｄｒｅ３は固定値又は可変値とすることができる。可変値とする場合、距離閾値ＴＨｄｒｅ３は、例えば、必要レーン変更回数Ｎｌｃｎに応じて変更する。
【０１７１】
別目的のＡＬＣとしては、例えば、同じレーン５０２を走行中の前走車を追い抜く場合のＡＬＣを挙げることができる。
【０１７２】
別目的のＡＬＣを許可する場合（Ｓ５４：ＹＥＳ）、ステップＳ５５において、経路案内装置１２は、必要に応じて別目的のＡＬＣを実行する。別目的のＡＬＣを許可しない場合（Ｓ５４：ＮＯ）、目標レーン５０２ｔａｒ又は他のレーン５０２の走行を維持する。この場合、今回のＡＬＣ制御を終了し、所定期間経過後にステップＳ５１に戻る。
【０１７３】
以上のような変形例（図９）によれば、本実施形態の効果に加え又はこれに代えて、以下の効果を奏することができる。
【０１７４】
すなわち、変形例によれば、現在レーン５０２ｃｕｒから目標レーン５０２ｔａｒに至るまでに必要な必要レーン変更回数Ｎｌｃｎに対応する総必要距離Ｄｌｃｔｔｌと、現在位置Ｐｃｕｒから進路変更予定地点Ｐｒｃまでの残存距離Ｄｒｅとに基づいて、ＡＬＣのタイミングを判定する（図９のＳ５２）。そして、ＡＬＣのタイミングが来たとき（Ｓ５２：ＹＥＳ）、ＡＬＣを実行する（Ｓ５３）。
【０１７５】
これにより、総必要距離Ｄｌｃｔｔｌから逆算したタイミングで、ＡＬＣが実行される。従って、例えば、最初から目標レーン５０２ｔａｒを走行するように自動運転する場合と比較して、比較的制限の少ない走行をすることが可能となる。よって、車両１０の走行時における自由度を向上することができ、経路案内を好適に行うことが可能となる。
【０１７６】
（Ｂ−３−３．進路変更予定地点Ｐｒｃの検出（図４のＳ１５））
上記実施形態では、交通情報サーバ３００から交通情報（渋滞距離情報Ｉｊｄ等）を取得した（図１）。しかしながら、例えば、渋滞距離情報Ｉｊｄを取得する観点からすれば、これに限らない。例えば、放送局の放送アンテナを介して送信された放送波を受信して、放送波に含まれる渋滞距離情報Ｉｊｄを取得することも可能である。
【０１７７】
上記実施形態の渋滞距離情報Ｉｊｄは、インターチェンジに関するものであった（図５のＳ３３）。しかしながら、例えば、渋滞距離Ｄｊａｍの分、候補Ｐｒｃｃの位置を手前側に補正して進路変更予定地点Ｐｒｃとする観点からすれば、これに限らない。例えば、渋滞距離情報Ｉｊｄは、交差点等に関するものであってもよい。
【０１７８】
上記実施形態では、渋滞距離情報Ｉｊｄに基づいて進路変更予定地点Ｐｒｃを補正した（図５のＳ３４）。しかしながら、例えば、手動によるＡＬＣ若しくは手動レーン変更のタイミングを案内する又は自動でＡＬＣを実行する観点からすれば、これに限らない。例えば、渋滞距離情報Ｉｊｄを用いない構成も可能である。
【０１７９】
（Ｂ−３−４．現在レーン５０２ｃｕｒの検出（図４のＳ１７、図６及び図７））
上記実施形態では、前方カメラ１３０の前方画像Ｉｃｆに基づいてレーン変更回数Ｎｌｃを算出した（図４のＳ１７、図６及び図７）。しかしながら、例えば、レーン変更回数Ｎｌｃを検出する観点からすれば、これに限らない。例えば、方向指示器２２の操作及び横方向の移動距離に基づいてレーン変更回数Ｎｌｃを算出してもよい。
【０１８０】
上記実施形態では、レーン変更回数Ｎｌｃに基づいて現在レーン５０２ｃｕｒの検出を特定した（図４のＳ１７、図６及び図７）。しかしながら、例えば、手動によるＡＬＣ若しくは手動レーン変更のタイミングを案内する又は自動でＡＬＣを実行する観点からすれば、これに限らない。例えば、ＧＰＳセンサ８４の検出精度が高く且つ地図情報ＤＢ１２２の地図情報Ｉｍａｐが正確であれば、ＧＰＳセンサ８４が検出した現在位置Ｐｃｕｒを地図情報Ｉｍａｐと比較して直接的に現在レーン５０２ｃｕｒを検出してもよい。
【０１８１】
（Ｂ−３−５．必要レーン変更回数Ｎｌｃｎの算出（図４のＳ１８））
上記実施形態では、自車１０の現在レーン５０２ｃｕｒ及び地図ＤＢ１２２の地図情報Ｉｍａｐを用いて必要レーン変更回数Ｎｌｃｎを算出した（図４のＳ１８）。しかしながら、例えば、必要レーン変更回数Ｎｌｃｎを算出する観点からすれば、これに限らない。
【０１８２】
例えば、前方カメラ１３０の前方画像Ｉｃｆに基づいて必要レーン変更回数Ｎｌｃｎを算出することも可能である。具体的には、前方カメラ１３０の画角を比較的大きくしておき道路の片側における複数のレーン５０２を全て撮像できるようにする。そして、前方画像Ｉｃｆに基づいて全てのレーン５０２を検出又は算出して必要レーン変更回数Ｎｌｃｎを算出する。或いは、前方カメラ１３０に加えて又はこれに代えて側方カメラ又は後方カメラ（図示せず）が撮像した撮像画像に基づいて全てのレーン５０２を検出又は算出して必要レーン変更回数Ｎｌｃｎを算出してもよい。
【０１８３】
（Ｂ−３−６．レーン変更総必要距離Ｄｌｃｔｔｌの算出（図４のＳ１９））
上記実施形態では、必要レーン変更回数Ｎｌｃｎ及び車速Ｖに基づいてレーン変更総必要距離Ｄｌｃｔｔｌを算出した（図４のＳ１９）。しかしながら、例えば、総必要距離Ｄｌｃｔｔｌを算出する観点からすれば、これに限らない。
【０１８４】
例えば、現在レーン５０２ｃｕｒと目標レーン５０２ｔａｒの組合せと車速Ｖに対応するレーン変更総必要距離Ｄｌｃｔｔｌをマップとしておき、当該マップを利用してレーン変更総必要距離Ｄｌｃｔｔｌを算出してもよい。これにより、必要レーン変更回数Ｎｌｃｎの算出を省略することが可能となる。
【０１８５】
［Ｂ−４．走行支援ＥＣＵ１３８の制御］
上記実施形態におけるＡＬＣ制御及びＬＫＡＳ制御は、運転者の操作が介在するものであったが、例えば、手動によるＡＬＣ若しくは手動レーン変更のタイミングを案内する又は自動でＡＬＣを実行する観点からすれば、これに限らない。例えば、ＡＬＣ制御及びＬＫＡＳ制御（又はＡＣＣ）は、完全自動運転制御で用いられるものであってもよい。
【０１８６】
図３、図６、図８Ａ〜図８Ｃの例では、レーンマーク５０４として道路の白線（実線及び破線）を想定していた。しかしながら、例えば、走行レーン５０２ｄｒ及び目標レーン５０２ｔａｒを規定するレーンマーク５０４としての観点からすれば、これに限らない。例えば、レーンマーク５０４は、黄色線、ボッツドッツ（Botts Dots）又はキャッツアイであってもよい。或いは、レーンマーク５０４は、ガードレール自体又はガードレールから所定距離に設定される仮想的なレーンマークであってもよい。
【０１８７】
上記実施形態では、ＬＫＡＳ基準位置Ｐｌｋａｓ＿ｒｅｆ及びＡＬＣ基準位置Ｐａｌｃ＿ｒｅｆを用いた。しかしながら、これらの基準位置Ｐｌｋａｓ＿ｒｅｆ、Ｐａｌｃ＿ｒｅｆを基準領域（目標領域）として用いることも可能である。
【符号の説明】
【０１８８】
１０…車両                                １２…経路案内装置
８２…通信部（通信装置）
１１０…現在レーン算出部（現在レーン検出部）
１１２…目標レーン算出部                  １１４…総必要距離算出部
１１６…残存距離算出部                    １１８…タイミング判定部
１２０…タイミング案内部（レーン変更支援部）
１２２…地図情報ＤＢ                      １３０…前方カメラ
３００…交通情報サーバ（外部）
５００、５００ａ〜５００ｅ…高速道路（第１道路）
５０２、５０２ａ〜５０２ｒ…レーン        ５０２ｃｕｒ…現在レーン
５０２ｔａｒ…目標レーン
５０４、５０４ａ〜５０４ｚ…レーンマーク
５０６…高速道路の出口
Ｄｌｃｔｔｌ…レーン変更総必要距離（総必要距離）
Ｄｒｅ…残存距離                          Ｉｃｆ…前方画像
Ｉｊｄ…渋滞距離情報                      Ｎｌｃ…レーン変更回数
Ｎｌｃｎ…必要レーン変更回数              Ｎｌｎ…レーン数
Ｐｃｕｒ…現在位置
Ｐｇｏａｌ…最終目標地点（目標地点）      Ｐｒｃ…進路変更予定地点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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