(57)【要約】【課題】より高い精度をもって車両の車線変更を検出することができる車線変更検出装置を提供すること。【解決手段】車両の車線変更を検出する車線変更検出装置１であって、車両の前方若しくは後方の路面を撮像する撮像手段２と、撮像手段２により撮像された画像を処理して路面の車線区分線を認識する認識手段３と、車線変更の開始を検出する検出手段４とを備えるとともに、検出手段４が車線変更の開始を検出しない場合には、認識手段３が、車両の両側に位置する車線区分線の双方を認識し、検出手段４が車線変更の開始を検出した後は、認識手段３が車線変更の開始時に車両の両側に位置する車線区分線のうち車線変更方向側に位置する車線区分線のみを認識することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車線変更を検出する車線変更検出装置であって、
車両の前方若しくは後方の路面を撮像する撮像手段と、当該撮像手段により撮像された画像を処理して路面の車線区分線を認識する認識手段と、車線変更の開始を検出する検出手段とを備えるとともに、前記検出手段が車線変更の開始を検出しない場合には、前記認識手段が、車両の両側に位置する車線区分線の双方を認識し、前記検出手段が車線変更の開始を検出した後は、前記認識手段が車線変更の開始時に車両の両側に位置する車線区分線のうち車線変更方向側に位置する車線区分線のみを認識することを特徴とする車線変更検出装置。
【請求項２】
前記検出手段が車線変更の開始を検出した後さらに、車線変更の完了を検出した後は、前記認識手段が、車線変更の完了時に車両の両側に位置する車線区分線の双方を認識することを特徴とする請求項１に記載の車線変更検出装置。
【請求項３】
前記検出手段が車線変更の開始を検出した後さらに、車線変更の取り止めを検出した後は、前記認識手段が、車線変更の開始時に車両の両側に位置する車線区分線の双方を認識することを特徴とする請求項１に記載の車線変更検出装置。
【請求項４】
前記認識手段が、車線変更の開始時に車両の両側に位置する車線区分線のうち車線変更方向側に位置する車線区分線のみを認識する場合に、当該車線区分線の両側縁を認識することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の車線変更検出装置。
【請求項５】
前記検出手段が、車両の両側に位置する車線区分線のいずれかが前記撮像手段の撮像範囲における車線の幅方向の中央に接近して前記車線区分線と前記車線の幅方向の中央との距離が第一の所定量以下となった場合に、車線変更の開始を検出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の車線変更検出装置。
【請求項６】
前記検出手段が、車線変更の開始を検出した後、車線変更の開始時に車両の両側に位置する車線区分線のうち車線変更方向側に位置する車線区分線が前記車線の幅方向の中央を通過して当該車線の幅方向の中央から車線変更方向反対側に第二の所定量離隔した場合に、車線変更の完了を検出することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の車線変更検出装置。
【請求項７】
前記検出手段が、車線変更の開始を検出した後、車線変更の開始時に車両の両側に位置する車線区分線のうち車線変更方向側に位置する車線区分線が前記車線の幅方向の中央を通過しない場合に、車線変更の取り止めを検出することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の車線変更検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車線変更を検出する車線変更検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の車線変更を検出する車線変更検出装置としては、例えば、特許文献１に記載されたようなものがあり、車両の前方あるいは後方の路面を撮像する撮像手段と、当該撮像手段により撮像された画像を処理して路面の車線区分線を認識する認識手段と、当該認識手段により認識された例えば白線等の車線区分線の画像のＸ軸に対する角度が所定の閾値を超えた場合に車線変更を検出する車線変更検出手段とを有している。
【特許文献１】特開平９−３９６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、このような車線変更検出装置においては一般に、車両の両側に位置する車線区分線の双方を常に認識しているため、車両が車線変更を開始して、車両が車両の両側に位置する車線区分線の一方をまたいで隣の車線に移行するに当たり、撮像手段により撮像される画像に他方の車線区分線の一部あるいは全部が映らなくなった場合、あるいは映っていたとしても、撮像手段により撮像される画像における車線の幅方向の中央から他方の車線区分線が離隔しすぎた場合に、車線区分線を認識手段がノイズとして除外してしまい認識する精度が低下して、車線変更そのものの検出精度が低下してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑み、より高い精度をもって車両の車線変更を検出することができる車線変更検出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】
【０００５】
上記の問題を解決するため、本発明による車線変更検出装置は、
車両の車線変更を検出する車線変更検出装置であって、
車両の前方若しくは後方の路面を撮像する撮像手段と、当該撮像手段により撮像された画像を処理して路面の車線区分線を認識する認識手段と、車線変更の開始を検出する検出手段とを備えるとともに、前記検出手段が車線変更の開始を検出しない場合には、前記認識手段が、車両の両側に位置する車線区分線の双方を認識し、前記検出手段が車線変更の開始を検出した後は、前記認識手段が車線変更の開始時に車両の両側に位置する車線区分線のうち車線変更方向側に位置する車線区分線のみを認識することを特徴とする。
【０００６】
なお、車線変更方向側とは、右側に車線変更する場合は右側、左側に車線変更する場合は左側を指す。
【０００７】
ここで、前記検出手段が車線変更の開始を検出した後さらに、車線変更の完了を検出した後は、前記認識手段が、車線変更の完了時に車両の両側に位置する車線区分線の双方を認識することが好ましい。これにより、車線変更の完了の後には前記認識手段に通常走行時の認識を行わせることができる。
【０００８】
加えて、前記検出手段が車線変更の開始を検出した後さらに、車線変更の取り止めを検出した後は、前記認識手段が、車線変更の開始時に車両の両側に位置する車線区分線の双方を認識することが好ましい。これにより、ユーザが車線変更を取り止めた場合に、前記認識手段の通常走行時の認識を行わせることができる。
【０００９】
さらに、前記認識手段が、車線変更の開始時に車両の両側に位置する車線区分線のうち車線変更方向側に位置する車線区分線のみを認識する場合に、当該車線区分線の両側縁を認識することが好ましい。これにより認識対象を増やすことができるので車線変更中の車線区分線の認識の精度を高めることができる。
【００１０】
加えて、前記検出手段が、車両の両側に位置する車線区分線のいずれかが前記撮像手段の撮像範囲における車線の幅方向の中央に接近して前記車線区分線と前記車線の幅方向の中央との距離が第一の所定量以下となった場合に、車線変更の開始を検出することが好ましい。これにより、簡易な手法により車線変更の開始を検出することができる。
【００１１】
さらに、前記検出手段が、車線変更の開始を検出した後、車線変更の開始時に車両の両側に位置する車線区分線のうち車線変更方向側に位置する車線区分線が前記車線の幅方向の中央を通過して当該車線の幅方向の中央から車線変更方向反対側に第二の所定量離隔した場合に、車線変更の完了を検出することが好ましい。これにより、簡易な手法により車線変更の完了を検出することができる。
【００１２】
加えて、前記検出手段が、車線変更の開始を検出した後、車線変更の開始時に車両の両側に位置する車線区分線のうち車線変更方向側に位置する車線区分線が前記車線の幅方向の中央を通過しない場合に、車線変更の取り止めを検出することが好ましい。これにより簡易な手法により車線変更の取り止めを検出することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、車線変更の検出に当たり、撮像手段の撮像した画像内に車線変更方向と反対側の車線区分線の一部または全部が映らなくなるあるいは当該車線区分線が撮像手段の撮像範囲における車線の幅方向の中央から離隔しすぎた場合においても、車線変更方向側の車線区分線を認識できるだめ、車線変更の検出精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明に係る車線変更検出装置の一実施形態を示すブロック図である。また、図２〜６は、本発明による車線変更検出装置のカメラにより撮像される画像を示す模式図である。
【００１６】
車線変更検出装置１は、走行中の車両の車線変更を検出する車線変更検出装置であって、車両の前方（若しくは後方）の路面を撮像する撮像手段としてのカメラ２と、当該カメラ２により撮像された画像を処理して路面の車線区分線（ここでは白線）を認識する画像処理ＥＣＵ３と、車線変更の開始を検出する車線変更ＥＣＵ４とを備えて構成される。
【００１７】
画像処理ＥＣＵ３はＣＡＮ（Controller  Area  Network）あるいはＦｒｅｘＲａｙ等の通信規格により車線変更ＥＣＵ４に接続される。
【００１８】
カメラ２は、ＣＣＤカメラあるいはＣＭＯＳカメラであり、例えば車両室内のウインドシールド中央上部に、車両前方に対して斜め下方に光軸が合致するように配設され、車両の前方の路面を例えば数１０ｍ程度の範囲にわたって撮像する。
【００１９】
画像処理ＥＣＵ３(Electronic  Control  Unit)は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、ここでは、カメラ２により撮像された画像内に位置する車線区分線としての白線を２本線の白線モデル（モデルＡあるいはモデルＢ）を用いて認識し追跡する処理を行う。
【００２０】
車線変更ＥＣＵ４(Electronic  Control  Unit)も例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、画像処理ＥＣＵ３が認識した白線モデルに基づき、車線変更の開始および完了を検出する。
【００２１】
ここで、白線を、白線モデル（モデルＡ）を用いて認識するとは以下のようなことを言う。例えば、図２に示すように、カメラ２が撮像した画像内に位置する２本の白線α、βの両側縁を濃淡処理や輝度処理などの種々の処理により検出した後、カメラ２の撮像範囲における車線の幅方向の中央φ（以降車線の幅方向の中央と称す）側に位置する２本の縁を選択して、選択された縁の車線の延びる方向に垂直な複数の平面とのなす交点を複数抽出して、それらの複数の交点を最小自乗近似して、２本の縁の画像内の座標を表す２つの関数をリアルタイムで求める。この２つの関数（モデルＡ）を構成する係数は時間の経過とともに変化し、これらの関数は撮像範囲の下縁をＸ軸、左縁をＹ軸とする座標平面内を車線変更方向側から車線変更方向反対側に移動するが、このモデルＡを認識し追跡することにより、車線の幅方向の中央φに対する白線の接近、離隔を容易に検出して、車線変更の開始、完了を容易に検出することができる。この関数は一次曲線、二次曲線あるいは双曲線などの種々の形態のものを使用することができる。
【００２２】
これとともに、車線変更ＥＣＵ４は、画像内の車両の両側に位置する２本のモデルＡのいずれかが図３に示す車線の幅方向の中央φに接近してモデルＡと車線の幅方向の中央φとの距離がδ以下（例えば車線幅をθとするとδ＝０．４θ）となったことを検出した場合に、車線変更の開始を検出する。
【００２３】
さらに、車線変更ＥＣＵ４が車線変更の開始を検出した場合には、画像処理ＥＣＵ３は、前述した２本線の白線モデル（モデルＡ：図２に示すＡ）のうち、車線変更の開始時に車線変更方向側に位置する１本の白線の白線モデル（図２の右側のＡ）を参照して、白線幅をもとに、車線変更の開始時に車線変更方向側に位置する１本の白線の両側縁の画像内の白線モデル（モデルＢ：図４に示すＢ）を作成しＲＡＭ内に記憶して、そのモデルＢを用いて車線変更の開始時に車線変更方向側に位置していた白線のみを認識し追跡する。つまり、１本の白線モデルでは、画像内にて左右方向に白線幅だけ離隔して位置する２つの関数を用いることになり、内側縁についてはモデルＡの関数を用いて作成し、外側縁については白線幅とモデルＡの関数に基づいて作成する。
【００２４】
その後、図５に示すように、車線変更の開始時に車両の両側に位置するモデルＡのうち車線変更方向側に位置するモデルＡが車線の幅方向の中央φを通過して車線の幅方向の中央φから車線変更方向反対側にε（例えば車線幅をθとするとε＝０．４θ）離隔した場合には、車線変更ＥＣＵ４は車線変更の完了を検出する。
【００２５】
また、車線変更ＥＣＵ４が車線変更の開始を検出した後さらに、車線変更の完了を検出した後は、画像処理ＥＣＵ３はモデルＢを削除したのち、再びモデルＡを使用して、車線変更の完了時に車両の両側に位置する白線の双方を認識し追跡する処理を行う。
【００２６】
なお、画像処理ＥＣＵ３は、車線変更ＥＣＵ４が車線変更の開始を検出した後、車線変更の開始時に車両の両側に位置するモデルＡのうち車線変更方向側に位置するモデルＡが車線の幅方向の中央φを通過しないと検出する場合（あるいは通過しても、その直後に、当該モデルＡが車線変更方向反対側から車線変更方向側に車線の幅方向の中央φを通過した場合）に、車線変更の取り止めを検出する。車線変更ＥＣＵ４が車線変更の開始を検出した後さらに、車線変更の取り止めを検出した後は、画像処理ＥＣＵ３は、モデルＢを削除した後、再びモデルＡを使用して、車線変更の開始時に車両の両側に位置していた白線の双方を認識し追跡する処理を行う。
【００２７】
以下、本発明による車線変更検出装置の制御内容を、カメラ２により撮像された画像に基づき、説明する。図２〜６は、本発明による車線変更検出装置のカメラにより撮像される画像を示す模式図である。
【００２８】
車両が車線中央付近を通常に走行している場合のカメラ２の撮像した画像は、図２に示したようなものとなる。なお説明の便宜上撮像範囲は下縁をＸ軸、左縁をＹ軸とする長方形状のものとし、図２中φはカメラ２の撮像範囲における車線の幅方向の中央（以降車線の幅方向の中央と称す）を示す。車両が車線方向中央付近を通常に走行しているので、車両の両側に位置する白線α、βは車線の幅方向の中央φに対してほぼ線対称に位置している。この状態の画像においては、画像処理ＥＣＵ３は白線α、βの双方を、前述したモデルＡを用いて認識し追跡する処理を行う。
【００２９】
ここから、車両が右側の車線に車線変更していった場合のカメラ２の撮像した画像は、図３に示したようなものとなる。車線の幅方向の中央φに対して線対称に位置していた白線α、βはそれぞれ図２に示したものに比べて左方に移動している。ここで、白線βが車線の幅方向の中央φに対して接近して、車線の幅方向の中央φと白線βを認識するためのモデルＡとの距離がδ以下（例えば車線幅がθである場合はδ＝０．４θ）となった場合には、車線変更ＥＣＵ４は車線変更の開始を検出するとともに、画像処理ＥＣＵ３は、車線変更の開始後の画像中の白線を認識するためのモデルとして、２白線モデルのモデルＡを参照して１白線モデルのモデルＢを作成し、車線変更の開始後はモデルＢを使用して、図４に示すように、車線変更の開始時に車線変更方向側つまりは右側に位置する白線βの両側縁を認識し追跡する処理を行う。
【００３０】
さらに、車両が右側の車線に車線変更していった場合のカメラ２の撮像した画像は、図５に示したようなものとなる。車線の幅方向の中央φを車線変更の開始時に車線変更方向側つまりは右側に位置していた白線βを表すモデルＢがまたいで、白線βが車線の幅方向の中央φの左側まで移動し、画像の右上方から、車線変更方向側のさらにもう一つの白線γ（右隣の車線の右側の白線γ）が画像に入ってきている。車線の幅方向の中央φに対して白線βを表すモデルＢの右側とＸ軸との交点がε（例えば車線幅がθである場合はε＝０．４θ）だけ離隔すると、車線変更ＥＣＵ４は車線変更の完了を検出するとともに、画像処理ＥＣＵ３は、車線変更の完了後の画像中の白線を認識するためのモデルとして、２白線モデルのモデルＡを再度選択し、１白線モデルのモデルＢは削除して、図６に示すように、車線変更の完了時に車両の両側に位置する白線β、γの内側縁を認識し追跡する処理を行う。
【００３１】
さらに、本発明による車線変更検出装置の制御内容をフローチャートに基づき説明する。図７は本発明による車線変更検出装置の制御内容を示すフローチャートである。なお、以下の説明において使用する符号は図２〜６に示したものと同じである。
【００３２】
Ｓ１において、画像処理ＥＣＵ３が、カメラ２により撮像された画像内に位置する白線α、βを２本線の白線モデル（モデルＡ）を用いて認識し追跡する。Ｓ２において、車線変更ＥＣＵ４は、画像内の車両の両側に位置する２本の白線α、βのいずれか、ここでは白線βが車線の幅方向の中央φに接近して、車線の幅方向の中央φと白線βの距離がδ（例えば車線幅がθである場合は０．４θ）以下となった場合に、車線変更の開始を検出してＳ３にすすむ。Ｓ２において、車線変更ＥＣＵ４が車線変更の開始を検出しなかった場合は、Ｓ１の前に戻る。
【００３３】
Ｓ３において、画像処理ＥＣＵ３は、前述した２白線モデル（モデルＡ）を参照して、車線変更の開始時に車線変更方向側に位置する１本の白線の白線モデル（モデルＢ）を作成しＲＡＭ内に記憶して、Ｓ４において、そのモデルＢを用いて車線変更の開始時に車線変更方向側に位置していた白線βのみを認識し追跡する処理を行う。
【００３４】
Ｓ５において、車線変更ＥＣＵ４は、車線変更の開始時に車両の両側に位置する白線α、βのうち車線変更方向側に位置する白線βが車線の幅方向の中央φを通過しない場合に、車線変更の取り止めを検出して、Ｓ７にすすむ。車線変更の取り止めを検出しなかった場合はＳ６にすすむ。Ｓ７において、画像処理ＥＣＵ３はモデルＢを削除した後、Ｓ８にすすみ、Ｓ８においてイグニッションキーがオフであると判定される場合には制御を終了し、オフでないと判定される場合には、Ｓ１に戻って、画像処理ＥＣＵ３は、再びモデルＡを使用して、車線変更の開始時に車両の両側に位置していた白線α、βの双方を認識し追跡する処理を行う。
【００３５】
Ｓ６において、車線変更の開始時に車両の両側に位置する白線α、βのうち車線変更方向側に位置する白線βが車線の幅方向の中央φを通過して車線の幅方向の中央φから車線変更方向反対側にε（例えば車線幅がθである場合にはε＝０．４θ）離隔した場合に、車線変更の完了を検出してＳ７にすすむ。車線変更の完了を検出しない場合は、Ｓ４に戻ってモデルＢを用いて車線変更中の画像内の１本の白線βを認識し追跡する処理を行う。
【００３６】
Ｓ７において、画像処理ＥＣＵ３は、モデルＢを削除した後、Ｓ８にすすみ、Ｓ８において、イグニッションキーがオフでないと判定される場合は、Ｓ１に戻って、再びモデルＡを使用して、画像処理ＥＣＵ３は、車線変更の完了時に車両の両側に位置する白線β、γの双方を認識し追跡する処理を行う。イグニッションキーがオフであると判定される場合は制御を終了する。
【００３７】
本実施例によれば、車線変更の検出に当たり、撮像手段の撮像した画像内に車線変更方向と反対側の車線区分線（図４に示す白線α）の一部または全部が映らなくなるあるいは当該白線αが車線の幅方向の中央φから大きく離隔した場合においても、白線を検出するモデルを１白線のモデルＢに切り換えてから白線を検出するので、車線変更方向側の白線βを正確に認識できる。加えて、白線αの一部または全部が映らなくなるあるいは白線αが車線の幅方向の中央φから離隔しすぎたことにより画像処理ＥＣＵ３が白線α、βをノイズと判定してしまい車線変更未検出となることを防止することができるため、車線変更の検出精度を高めることができる。
【００３８】
また、モデルＢを用いて車線変更の開始時に車線変更方向側に位置する白線βを正確に認識し追跡することができるため、途中で車線変更を取り止めた場合などに車線変更を誤検出することを防止でき、これによってもより正確に車線変更を検出して、車線変更の検出率を高めることができ、車線変更の完了もより正確に検出することができる。また、曲線走行時に路肩にガードレールが断続的にある場合などに、それらのガードレールの輝度処理あるいは濃淡処理により車線変更を謝って検出してしまうことも防止することができ、これによっても車線変更の検出精度を高めることができる。
【００３９】
以下に本実施例による車線変更検出装置の効果を説明する。図８は本実施例による車線変更の検出精度向上の効果を示す模式図である。
【００４０】
豊田市内を通っている国道２４８号線において、本実施例による車線変更検出装置を搭載した車両と、従来の常に２白線モデル（モデルＡ）のみを使用して白線を認識する車線変更検出装置を搭載した車両を使用して、それぞれ時速５０ｋｍ／ｈにて走行し、車線変更を２０回実施して、車線変更の検出率の比較を行った。なお、カメラのスペックは画素サイズが６４０×４８０ピクセル、焦点距離８ｍｍフルカラーである。
【００４１】
図８に示すように、従来の車線変更検出装置では検出率が５０％であるのに対し、本実施例による車線変更検出装置では、検出率が９０％となり、大幅に検出精度を高めることができることが分かる。
【００４２】
なお、本実施例では、車線変更検出装置１を画像処理ＥＣＵ３と車線変更ＥＣＵ４を組み合わせて構成したが、車線変更ＥＣＵ４にすべての機能を具備させて、画像処理ＥＣＵ３を廃した構成とすることもできる。
【実施例２】
【００４３】
図９は、本発明に係る車線変更検出装置の他の実施形態を示すブロック図である。
【００４４】
車線変更検出装置１は、走行中の車両の車線変更を検出する車線変更検出装置であって、車両の前方（若しくは後方）の路面を撮像する撮像手段としてのカメラ２と、当該カメラ２により撮像された画像を処理して路面の車線区分線（ここでは白線）を認識する画像処理ＥＣＵ３と、車線変更の開始、完了、取り止めを検出する車線変更ＥＣＵ４とを備えて構成される。
【００４５】
画像処理ＥＣＵ３はＣＡＮ（Controller  Area  Network）あるいはＦｒｅｘＲａｙ等の通信規格により車線変更ＥＣＵ４に接続され、車線変更ＥＣＵ４には同じくＣＡＮあるいはＦｒｅｘＲａｙ等の通信規格によりカーナビゲーションＥＣＵ５が接続され、車線変更ＥＣＵ４は画像処理ＥＣＵ３の認識結果と検出結果をもとに検出した車線変更データ（車線変更の回数、方向、時刻等）をカーナビゲーションＥＣＵ５に送信する。カメラ２、画像処理ＥＣＵ３および車線変更ＥＣＵ４の構成と接続態様及び制御内容は実施例１に示したものと同じであるため同じ符号を付して説明は省略する。
【００４６】
カーナビゲーションＥＣＵ５にはＧＰＳ受信アンテナ６と、ＩＭＵ（イナーシャメジャメントユニット）７と、ステアリングセンサ８と、ディスプレイ９と、スピーカ１０と、タッチパネル１１と、受信器１２と、データベース１３が接続され、さらに、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）１４がＣＡＮあるいはＦｒｅｘＲａｙ等の通信規格により接続される。
【００４７】
ＧＰＳ（Global  Positioning  System：全地球測位システム）受信アンテナ６は、地球上空に打ち上げられた複数の軍事衛星の内三個の軍事衛星からの電波を受信し、これらの電波をもとに、カーナビゲーションＥＣＵ５は、三角測量の原理で自車の位置つまりは経度と緯度を測定する。なお、経度と緯度に加え高度も測定する場合には四個の軍事衛星を用いる。
【００４８】
ここで、ＩＭＵ７は車両のヨーレートを検出するものであり、ステアリングセンサ８は車両の操舵装置に設けられて操舵角を検出するものである。タッチパネル１１はユーザが目的地等の探索条件を入力する入力装置であり、データベース１３はＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭあるいはハードディスク等の記憶媒体により構成され、表示用の地図情報と、探索用の地図情報を格納し記憶している。ディスプレイ９は入力された目的地をもとにカーナビゲーションＥＣＵ５が探索した探索ルートを表示用の地図情報とともに表示するものである。また、ＡＢＳ１４は制動時の車輪のロックを防止する装置であり、その制御に用いるための車速を図示しない車輪速センサから取得している。
【００４９】
さらに、受信器１２は光あるいは電波ビーコンに準拠したものであり、ＶＩＣＳ（Vehicle  Information  &  Communication  System：道路交通情報システム）からの道路情報を受信する。ＶＩＣＳは、警察が収集した一般路の情報と道路公団が収集した高速道路の情報がＶＩＣＳセンターに送られて、そこで編集された情報がＦＭ多重放送、電波ビーコンあるいは光ビーコンにより発信されるものである。
【００５０】
ＶＩＣＳの発信する情報は渋滞情報（渋滞区間とその距離）が主であるが、自車の現在地からの所要時間、交通規制、速度規制、チェーン規制、駐車場情報、地震・津波などの緊急情報も含む。送信の方式としては、ＦＭ多重放送（ＮＨＫのＦＭを利用した広域通信方法）、電波ビーコン（主に高速道路に設置された通信方法）、光ビーコン（赤外線を利用した通信方法で主要一般道路に設置）という三つがあり、情報送信方法それぞれに異なる受信器が必要となるが、光あるいは電波ビーコンに準拠した受信器がないと、ＤＲＧ（Dynamic  Route  Guidance）という渋滞区間回避経路の探索はできないため、受信器１０は前述したように光あるいは電波ビーコンに準拠したものとすることが好ましい。なお、ＶＩＣＳの発信する情報は、文字表示、簡易図形表示、地図表示の三方法により表示される。
【００５１】
上述したＧＰＳ受信アンテナ６を用いた自車の位置の測定は、軍事衛星からの電波を利用する特性上、高層ビルの谷間に自車が位置する場合やトンネル内を自車が走行している場合、あるいは、高架橋の下を自車が走行している場合などでは電波をＧＰＳ受信アンテナ６が受信できないため、自車の位置が測定できないという問題が生じる。
【００５２】
このため、上述したようなＧＰＳ受信アンテナ６が電波を受信できない場合には、カーナビゲーションＥＣＵ５は、ＡＢＳ１４が検出した車速とＩＭＵ７が検出したヨーレート、ステアリングセンサ８が検出した操舵角をもとにして、自車の移動距離と方向を計算して自車の位置を測定し、ＧＰＳ受信アンテナ６を用いた自車の位置の測定と併せて、トータルの自車位置の測定の精度を高めている。なお、車速はＡＢＳ１４から取得することに限られず、例えばＶＳＣ（Vehicle  Dynamic  Control）やＥＣＢ（電子制御ブレーキ）などを搭載した車両であればそれらの装置から取得することも可能である。
【００５３】
そして、カーナビゲーションＥＣＵ５は、データベース１３内の表示用の地図情報と、上述した方法により測定した自車の位置と、タッチパネル１１により入力された目的地と、受信器１２により受信した渋滞区間等の情報とを併せてディスプレイ９に表示する。
【００５４】
カーナビゲーションＥＣＵ５は、車線変更ＥＣＵ４から受信した車線変更データに受信あるいは測定した自車位置を併せて、これをもとに車両が走行している経路の車線数を推定して記憶し、データベース１３内に格納された、ノードとリンクからなる表示用の地図情報あるいは探索用の地図情報と照合して、これらの地図情報のリンクに車線数の情報を追加した情報を記憶する。データベース１３がハードディスク等の読み書き可能な記憶媒体である場合にはデータベース内の地図情報を上書きして更新してもよい。あるいはもともと車線数の情報を有している地図情報である場合には、実測した車線変更データにより推定した車線数により、当該地図情報内の車線数を補正するようにしてもよい。なお、車線変更データから車線数を検出するに当たっては、例えば、同じ方向に連続して２回車線変更があれば片側３車線であると推定できるし、違う方向に連続して２回車線変更があれば片側２車線であると推定できる。
【００５５】
これらのことにより、ユーザが目的地をタッチパネル１１により入力して最短距離経路、最短時間経路あるいは渋滞区間回避経路を探索した場合に、それぞれの経路を構成するリンクの車線数を考慮した探索を行うことができるとともに、ディスプレイ９に表示する地図情報に車線数を追加して表示することもできる。また、これらの車線数の情報を、より高精度な地図を作成することに活用することもできる。さらに、ここでは図示しないが、これらの車線数の情報を地上側のセンタに送信する送信器を設けて、これらの情報をセンタにより集計して、地図情報をリアルタイムに作成し、この地図情報を地上側のセンタから車両に送信して車両の表示用あるいは探索用の地図情報をリアルタイムに更新することも可能である。
【００５６】
なお、本実施例でも、車線変更検出装置１を画像処理ＥＣＵ３と車線変更ＥＣＵ４を組み合わせて構成したが、車線変更ＥＣＵ４にすべての機能を具備させて、画像処理ＥＣＵ３を廃した構成とすることもできる。
【００５７】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、走行中の車両の車線変更を検出する車線変更検出装置に関するものであり、特には車線変更の検出の精度を高めて、正確な車線数の情報を得ることができるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。加えて、車線変更データから車線数を推定することができるので、より詳細な探索用あるいは表示用の地図情報を作成することもでき、あるいはリアルタイムでこれらの地図情報を補正することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る車線変更検出装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る車線変更検出装置の撮像手段の撮像する画像の一例を示す模式図である。
【図３】本発明に係る車線変更検出装置の撮像手段の撮像する画像の一例を示す模式図である。
【図４】本発明に係る車線変更検出装置の撮像手段の撮像する画像の一例を示す模式図である。
【図５】本発明に係る車線変更検出装置の撮像手段の撮像する画像の一例を示す模式図である。
【図６】本発明に係る車線変更検出装置の撮像手段の撮像する画像の一例を示す模式図である。
【図７】本発明に係る車線変更検出装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【図８】本発明に係わる車線変更検出装置の効果を示す模式図である。
【図９】本発明に係わる車線変更検出装置の他の実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１      車線変更検出装置
２      カメラ
３      画像処理ＥＣＵ
４      車線変更ＥＣＵ
５      カーナビゲーションＥＣＵ
６      ＧＰＳアンテナ
７      ＩＭＵ
８      ステアリングセンサ
９      ディスプレイ
１０      スピーカ
１１      タッチパネル
１２      受信器
１３      データベース
１４      ＡＢＳ
【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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