JP2008222153A - 合流支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両ミラーに対して他のレーンへと合流を行う為の合流位置を表示する合流支援装置を提供する。
【解決手段】自車両が高速道路、有料道路、国道等において加速レーンから本線へと合流を行う際に、後方カメラ１０やレーダ装置１１等で検出した本線の状況と、ＧＰＳ１２等で検出した自車の状況とに基づいて、合流を行う為の合流位置を特定し、特定した合流位置を示す表示画像５２をドアミラー４の内部に設置された画像表示装置７から反射面に投影することにより、反射面に映し出した反射像に対して合流位置を重畳して表示するように構成する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、車両のレーン合流を支援する合流支援装置に関する。

一般に、高速道路における加速レーンと本線のように２本の道路が合流する合流地点においては、消失する側の道路を走行する車両は所定のタイミングでハンドル操作を行うことにより、他方の道路へと進入して走行を継続する。しかし、進入する側の道路には多数の他車両が走行しているので、進入の際には走行中の他車両の間に形成された空きスペースに自車を割り込ませる必要がある。その際、ドアミラーや目視によって得られる情報のみに基づいて、その進入のタイミングを特定することは特に初心者にとっては非常に困難な作業となっていた。

そこで、例えば特開２００５−３８３２５号公報には、加速レーンから本線への合流を行う場合に、自車状況と本線状況とに基づいて合流可能な合流位置を特定し、自車周辺の俯瞰画像とともにモニタに表示する合流支援装置について記載されている。上記合流支援装置によれば、予め車両を進入させるタイミングを把握できるので、ハンドル操作を余裕をもって行うことができ、より安全な走行を行うことが可能となる。
特開２００５−３８３２５号公報（第１２頁〜第１５頁、図９、図１０） 特開２００５−４１３７６号公報（第７頁〜第８頁、図５〜図９）

しかしながら、前記した特許文献１に記載された合流支援装置では、室内のセンターコンソールやパネル面に備え付けられたモニタに対して合流位置を示すが、運転操作に余裕がない状況では合流前に運転者がモニタを確認するのは難しい。更に、モニタを確認している間に、合流可能なタイミングを逃してしまう虞もある。

また、一般に合流を行う際の運転者はドアミラーの反射面に映し出される自車後方の背景像を視認しながら合流を行う。しかし、特許文献１に記載された合流支援装置では、自車周辺の俯瞰画像によって合流位置を示すので、表示された俯瞰画像とドアミラーに映し出された背景像との対応関係を把握するのが困難であった。従って、運転者はドアミラーに映し出された背景像中において、運転者は合流位置を把握することができず、結果として合流可能なタイミングを逃してしまう虞がある。

一方で、上記特許文献２には駐車時にドアミラーの反射面に対して運転操作の起点となるガイド線を表示する技術について記載されている。しかし、本線の合流位置をドアミラーで示す為には、ドアミラーの反射面に映し出された本線の像における合流位置を、反射面中の位置座標で特定しなければならない。しかしながら、車種毎にドアミラーの位置や形状は異なっており、更に、車両の走行状況によってもドアミラーの本線の見え方は異なる。従って、車両が他のレーンへの合流を行う際に合流位置をドアミラーに表示する技術を実現することは従来において非常に困難であった。

本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、車両ミラーに対して他のレーンへと合流を行う為の合流位置を表示するので、運転者は車両ミラーを視認することによって事前に合流位置を明確に把握することが可能であり、合流時により安全な走行を行わせることを可能とした合流支援装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため本願の請求項１に合流支援装置は、車両（２）に対して運転者から視認可能な位置に設置された車両ミラー（４）と、前記車両ミラーに対して画像を表示する画像表示手段（７）と、車両状況を検出する車両状況検出手段（３、１２〜１５）と、車両の周囲状況を検出する周囲状況検出手段（３、１０、１１）と、前記車両状況検出手段により検出された車両状況と前記周囲状況検出手段により検出された車両の周囲状況とに基づいて車両が一方のレーンから他方のレーンへの合流を行う為の合流位置を特定する合流位置特定手段（３）と、を有し、前記画像表示手段は前記合流位置特定手段によって特定された合流位置を前記車両ミラーに対して表示することを特徴とする。
尚、「車両ミラー」とは、車両に対して設置された運転者の視界を補う為のミラーであり、例えばルームミラーやドアミラー等が該当する。

また、請求項２に係る合流支援装置は、請求項１に記載の合流支援装置であって、前記周囲状況検出手段（３、１０、１１）は、車両（２）の周囲環境を撮像する撮像手段（１０）と、前記撮像手段により撮像された画像に基づいて前記他方のレーンを走行する他車両を検出する他車両検出手段（３）と、前記他車両検出手段の検出結果に基づいて前記他方のレーンの空き状態を検出する本線状況検出手段（３）と、を備えることを特徴とする。

また、請求項３に係る合流支援装置は、請求項１又は請求項２に記載の合流支援装置であって、前記車両ミラー（４）のミラー情報を取得するミラー情報取得手段（３）と、前記ミラー情報取得手段により取得されたミラー情報に基づいて前記合流位置特定手段（３）によって特定された合流位置を前記車両ミラーに対して表示するミラー表示位置を算出する表示位置算出手段（３）と、を有すことを特徴とする。

また、請求項４に係る合流支援装置は、請求項３に記載の合流支援装置であって、前記車両ミラー（４）の反射面（６０）に映し出される背景の位置と車両ミラーの反射面の位置座標を対応させたミラー表示位置対応情報を記憶する記憶手段（１７）を有し、前記表示位置算出手段（３）は前記ミラー表示位置対応情報に基づいてミラー表示位置を算出することを特徴とする。

更に、請求項５に係る合流支援装置は、請求項１乃至請求項４に記載の合流支援装置であって、前記車両ミラー（４）はハーフミラーであり、前記画像表示手段（７）は前記車両ミラーの背面から画像を投影することによって車両ミラーに映し出した反射像（６１）に重畳して画像を表示することを特徴とする。
尚、「ハーフミラー」とは、反射光と透過光を１：１に分割するミラーをいう。

前記構成を有する請求項１に記載の合流支援装置によれば、車両ミラーに対して他のレーンへと合流を行う為の合流位置を表示するので、運転者は車両ミラーを視認することによって事前に合流位置を明確に把握することが可能となる。従って、車両が他のレーンへ合流する際に、予め車両を進入させるタイミングを把握できるので、ハンドル操作を余裕をもって行うことができ、より安全な走行を行わせることができる。

また、請求項２に記載の合流支援装置によれば、合流先となるレーンの空き状況から合流位置を特定するので、実際のレーン状況を考慮して車両が合流を行う為に適した合流位置を特定することができる。

また、請求項３に記載の合流支援装置によれば、車種毎に異なる車両ミラーの設置位置や車両ミラーの設置角度を考慮して、正確な合流位置を車両ミラーに表示することが可能となる。従って、運転者は車両ミラーに表示された合流位置を参照することにより、予め車両を進入させるタイミングをより正確に把握できる。

また、請求項４に記載の合流支援装置によれば、ミラー表示位置対応情報を用いることによってミラー表示位置の算出に係る制御部の処理負担を軽減させることが可能となる。

更に、請求項５に記載の合流支援装置によれば、画像表示手段を車両ミラーの裏側に配置することが可能となり、車両に対して別途に画像表示手段の配置スペースを設ける必要がない。また、正面から反射像に対して画像を投影する場合と比較して、障害物によって画像の投影が妨げられる虞も無く、合流位置を確実に運転者に報知することが可能となる。

以下、本発明に係る合流支援装置について具体化した実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
先ず、本実施形態に係る合流支援装置１の概略構成について図１及び図２を用いて説明する。図１は本実施形態に係る合流支援装置１の概略構成図である。図２は本実施形態に係る合流支援装置１の制御系を模式的に示すブロック図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る合流支援装置１は、車両２に対して設置された合流支援ＥＣＵ（車両状況検出手段、周囲状況検出手段、合流位置予測手段、他車両検出手段、本線状況検出手段、ミラー情報取得手段、表示位置算出手段）３と、一対のドアミラー（車両ミラー）４、５と、画像表示装置７と、ミラー駆動機構８、９と、後方カメラ（周囲状況検出手段、撮像手段）１０と、レーダ装置（周囲状況検出手段）１１と、ＧＰＳ（車両状況検出手段）１２と、車速センサ（車両状況検出手段）１３と、ステアリングセンサ（車両状況検出手段）１４と、ジャイロセンサ（車両状況検出手段）１５と、地図情報ＤＢ１６と、ミラー情報ＤＢ（記憶手段）１７とから構成されている。

ここで、合流支援ＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）３は、車両２が高速道路、有料道路、国道等の加速レーンから本線への合流を行う際に、車両２の状況と本線の状況から合流を行う為の合流位置を特定し、特定された合流位置をドアミラー４の反射面に映し出した反射像に重畳して表示する合流位置案内処理等を行う電子制御ユニットである。尚、合流支援ＥＣＵ３はナビゲーション装置の制御に使用するＥＣＵと兼用してもよい。また、合流支援ＥＣＵ３の詳細な構成については後述する。

また、ドアミラー４、５は、車両２の左右側壁に対して一対に設けられており、運転者の視界を補助する車両ミラーの一種である。そして、ドアミラー４の反射面には車両２の右後方環境が映し出され、ドアミラー５の反射面には車両２の左後方環境が映し出される。また、ドアミラー４、５は、運転者の操作に基づいて車両２に対する設置角度を自由に変更することが可能となっている。更に、本実施形態では、特にドアミラー４は反射光と透過光を１：１に分割する所謂ハーフミラー構造を有している。そして、ドアミラー４の内部に設置された画像表示装置７から所定の画像を反射面に投影することにより、反射面に映し出した反射像に対してその所定の画像を重畳して表示することが可能となる（図１３、１４参照）。

また、画像表示装置７は、液晶パネルと投影用の光源から構成される所謂液晶プロジェクタである。そして、ドアミラー４の反射面の裏側に液晶パネルに表示した所定の画像（本実施形態では合流位置を示すマークや矢印）を投影することにより、ドアミラー４に対して所定の画像を表示する。

また、ミラー駆動機構８、９は駆動モータやギヤ等から構成された機構部である。そして、車両ＥＣＵ（図示せず）からの指示に従ってドアミラー４、５の車両に対する設置角度を変更する。尚、現在のドアミラー４、５の設置角度はミラー情報ＤＢ１７に対して記憶される。

また、後方カメラ１０は、例えばＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたものであり、車両２のドアミラー４に取り付けられ、視線方向を車両２の右後方に向けて設置される。そして、後述するように車両２が加速レーンを走行する際に後方カメラ１０により本線の状況を撮像し、合流支援ＥＣＵ３は撮像画像に基づいて本線を走行する他車両の配置、速度、加速度等を検出する。尚、本実施形態では後方カメラ１０は、近傍用と遠方用の２種類のカメラによって構成されるが、一種類のカメラのみによって構成しても良い。また、本実施形態に係る合流支援装置１は、車両２の右側に位置するレーンへと合流する右合流のみを支援の対象としている為、後方カメラ１０は車両右側にあるドアミラー４のみに設置されているが、車両２の左側に位置するレーンへと合流する左合流も支援の対象とする場合には、車両左側にあるドアミラー５に対してもカメラを設置することが望ましい。更に、後方カメラ１０は、車両後部に設けられたＢＧＭ（バック・ガイド・モニタ）画像を撮像する駐車支援用のカメラを兼用する構成とすることも可能である。

また、レーダ装置１１は、車両２の後方に装着されたナンバープレートの上中央付近に取り付けられており、電波送信部と電波受信部とから基本的に構成されている。そして、電波送信部から車両２の後方に対してビーム電波を放射するとともに後方の対象物（具体的には本線を走行する他車両）によって反射された反射電波を電波受信部で受信する。その結果、受信した反射電波の強度や波長に基づいて本線を走行する他車両までの距離や相対速度を検出することが可能となる。尚、本実施形態ではレーダ装置１１は、夜間などの後方カメラ１０に基づく本線の状況検出が困難であるときに、本線の状況を検出する手段として用いられる。

また、ＧＰＳ１２は、人工衛星によって発生させられた電波を受信することにより、地球上における車両２の現在位置と現在時刻を検出する。
車速センサ１３は、車両２の車輪の回転に応じて車速パルスを発生させ、車両の移動距離や車速や加速度を検出するセンサである。
ステアリングセンサ１４は、ステアリング装置の内部に取り付けられており、ステアリングの回動角を検出するセンサである。
ジャイロセンサ１５は、車両２の旋回角を検出するセンサである。また、ジャイロセンサ１５によって検出された旋回角を積分することにより、自車方位を検出することができる。

また、地図情報ＤＢ１６は、自車が走行する道路を特定する為の地図データが記録された記憶手段である。そして、地図データは、例えば道路（リンク）に関するリンクデータやノード点に関するノードデータ等から構成されている。更に、本実施形態に係る地図情報ＤＢ１６には、特に高速道路、有料道路、国道等の本線に合流する為の加速レーン及び本線について、レーンの形状、レーンの勾配等が記憶されている。

また、ミラー情報ＤＢ１７は、ドアミラー４に関する情報が記憶された記憶手段である。ここで、本実施形態ではドアミラー４に関する情報として、ドアミラー４の車両に対する設置位置、設置角度、ミラー表示位置マップ等が記憶される。尚、ミラー表示位置マップとは、ドアミラー４の反射面に映し出される背景の位置とドアミラー４の反射面の位置座標を対応させたミラー表示位置対応情報である。そして、合流支援ＥＣＵ３は後述するようにミラー表示位置マップを参照することによって、特定した合流位置がドアミラー４のどの位置に映し出されるのかを容易に算出することが可能となり、処理負担の軽減が可能となる。

次に、合流支援ＥＣＵ３の詳細について図２を用いて説明すると、合流支援ＥＣＵ３は、ＣＰＵ２１を核として構成されており、ＣＰＵ２１には記憶手段であるＲＯＭ２２及びＲＡＭ２３が接続されている。そして、ＲＯＭ２２には後述の合流位置案内処理プログラム（図３、図４、図８、図９参照）、その他、画像表示装置７等の制御上必要な各種のプログラム等が格納されている。また、ＲＡＭ２３はＣＰＵ２１で演算された各種データを一時的に記憶しておくメモリである。

続いて、前記構成を有する本実施形態に係る合流支援装置１の合流支援ＥＣＵ３が実行する合流位置案内処理プログラムについて図３に基づき説明する。図３は本実施形態に係る合流位置案内処理プログラムのフローチャートである。ここで、合流位置案内処理プログラムは車両のイグニションがＯＮされた後に所定間隔（例えば２００ｍｓ毎）で実行され、車両２が加速レーンから本線への合流を行う際に、合流を行う為の合流位置をドアミラー４に表示するプログラムである。尚、以下の図３、図４、図８及び図９にフローチャートで示されるプログラムは、合流支援ＥＣＵ３が備えているＲＯＭ２２やＲＡＭ２３に記憶されており、ＣＰＵ２１により実行される。

合流位置案内処理プログラムでは、先ずステップ（以下、Ｓと略記する）１において、ＣＰＵ２１は、ＧＰＳ１２により自車両の現在位置を検出するとともに地図情報ＤＢ１６に記憶された地図データを用いてマップマッチング処理を行い、自車両の走行するエリアを検出する。

次に、Ｓ２においてＣＰＵ２１は、前記Ｓ１の検出結果に基づいて自車両が合流支援装置１による合流支援を行う対象エリアに位置するか否か判定する。ここで、本実施形態で合流支援を行う対象エリアは、高速道路、有料道路、国道等の本線に合流する為の加速レーンがある。

そして、自車両が合流支援対象エリアに位置すると判定された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）にはＳ３へと移行する。一方、自車両が合流支援対象エリアに位置しないと判定された場合（Ｓ２：ＮＯ）には、当該合流位置案内処理プログラムを終了する。

続いて、Ｓ３でＣＰＵ２１は後述する本線状況検出処理（図４）を行う。尚、本線状況検出処理では後方カメラ１０で撮像した撮像画像やレーダ装置１１の検出結果に基づいて合流対象となる本線の状況が検出される。

その後、Ｓ４でＣＰＵ２１は、ＧＰＳ１２、車速センサ１３、ステアリングセンサ１４、ジャイロセンサ１５等の各種センサにより自車両の車両状況（本実施形態では特に現在位置、車速、加速度、ステアリングの回動角、車両の方位）を検出する。また、検出結果は自車状況としてＲＡＭ２３に対して格納される。尚、上記Ｓ４が車両状況検出手段の処理に相当する。

更に、Ｓ５でＣＰＵ２１は前記Ｓ３で検出した本線の状況と、前記Ｓ４で検出した自車両の状況とに基づいて、自車両を加速レーンから本線へと合流させる為の合流位置を算出する後述の合流位置算出処理（図８）を行う。

次に、Ｓ６でＣＰＵ２１は前記Ｓ５で算出した合流位置をドアミラー４に対して表示する後述の合流位置表示処理（図９）を行う。その後、合流位置案内処理プログラムを終了する。

続いて、前記Ｓ３で合流支援ＥＣＵ３が実行する本線状況検出処理について図４に基づき説明する。図４は本実施形態に係る本線状況検出処理のフローチャートである。

本線状況検出処理では、先ずＳ１１においてＣＰＵ２１は、後方カメラ１０によって撮像された撮像画像を取得する。尚、後方カメラ１０は前記したように車両２の右後方が視線方向となるようにドアミラー４に対して設置されており、加速レーンを走行中の場合には本線を含む車両周辺の後方環境を撮像する。

次に、Ｓ１２でＣＰＵ２１は前記Ｓ１１で取得した撮像画像に対して所定の画像認識処理を施すことにより、撮像画像中の本線の領域を検出する本線検出処理を行う。具体的には、先ず合流地点の路面に形成されるゼブラゾーンを検出することにより本線の概略領域を特定し、更に本線を区画するレーン区画線を検出することにより、具体的な本線の領域についても特定する。また、前フレームの処理時の検出結果についても考慮して本線の領域の検出を行うことにより、加速レーンが本線として誤認識されることを防止する。

以下に、前記Ｓ１２の本線検出処理について具体例を挙げてより詳細に説明する。図５は高速道路の本線３１に対して合流する為の加速レーン３２を走行中の自車両２を示した俯瞰図である。また、図６は図５に示すタイミングで自車両２が後方カメラ１０によりカメラ撮像範囲Ｎを撮像した撮像画像４０を示した図である。
ここで、図５に示す本線３１は、左側縁部に位置する車道外側線３３と、走行車線と追越車線を分離する車道境界線３４と、右側縁部に位置する車道外側線３５とによって区画されている。また、加速レーン３２と本線３１との間にはゼブラゾーン３８が存在する。

そして、図５の状況にある自車両２において前記Ｓ１２の本線検出処理を行うとすると、先ず後方カメラ１０によって撮像された図６の撮像画像４０を取り込んで解析処理を行い、路面上に形成されたゼブラゾーン３８やレーン区画線３３〜３５等の路面標示の境界線を特定する。
具体的には、先ず、ＮＴＳＣのようなアナログ通信手段や、ｉ−ｌｉｎｋのようなデジタル通信手段を用いて撮像画像４０を入力し、ｊｐｅｇ、ｍｐｅｇ等のデジタル画像フォーマットに変換する。次に、ゼブラゾーンやレーン区画線が一般に白線又は黄線であることを用いて、撮像画像４０中のゼブラゾーンやレーン区画線が描かれた路面と他の路面を輝度差に基づいて輝度補正を行う。その後、対象となるゼブラゾーンやレーン区画線を画像から分離する２値化処理、歪みを補正する幾何学処理、画像の雑音を除去する平滑化処理等を行い、ゼブラゾーンやレーン区画線と他の路面との境界線を検出する。
その後、ナビゲーションＥＣＵ４１は、検出された境界線の形状から検出されたゼブラゾンやレーン区画線の位置や種別を特定する。例えば、図６に示す撮像画像４０に対して認識処理を行った場合には、ゼブラゾーン３８と、本線３１の左側縁部に位置する車道外側線３３と、走行車線と追越車線を分離する車道境界線３４と、本線３１の右側縁部に位置する車道外側線３５とが検出される。
そして、本線と加速レーンとの合流地点には一般にゼブラゾーンがあることを利用して、検出されたゼブラゾーン３８に隣接する領域を本線３１の概略領域として特定する。更に、特定された概略領域内で検出された車道外側線３３と車道外側線３５とによって囲まれた領域を本線３１の領域（特に、車道外側線３３と車道境界線３４とによって囲まれた領域は合流対象レーンとなる走行車線の領域）に特定する。

尚、前記Ｓ１２の本線検出処理では、高精度に作成された地図情報を用いて特定された自車位置を取得することにより、撮像画像中のどの領域に本線が位置するかを算出し、検出範囲の絞込みを行っても良い。それにより、ＣＰＵ２１の処理負担を軽減させることが可能となる。

次に、Ｓ１３でＣＰＵ２１は前記Ｓ１２で検出した撮像画像中の本線の領域に位置する他車両の状況を検出する。
具体的には、先ずパターンマッチング処理や輝度のヒストグラム、エッジ抽出処理等により、前記Ｓ１２で検出した撮像画像の本線の領域内に位置する他車両を検出する。次に、後方カメラ１０のパラメータ情報（後方カメラ１０の車両に対する設置位置や設置角度）に基づいて、自車両から検出した他車両までの距離と、車両長さを算出する。また、フレーム間の他車両の画像の変位に基づいて、他車両の速度や加速度を算出する。
尚、パターンマッチング処理では、バイク、乗用車、トラック、バスの４種類の種別を基本的に判定する。そして、判定できない場合は不明（判別不能）とし、検出した他車両を種別する種別情報として５種類のいずれかを割り当てる。
更に、パターンマッチング処理では、他車両のボディー部分を特定し、そのボディー部分の色情報を取得する。そして、取得した色情報を、白系、黒系、紺系、シルバー系、赤系、緑系、黄系、青系の８種類のいずれかに識別する。また、取得した色情報がどの色系にも該当しない場合や、パターンマッチングに失敗した場合には不明（判別不能）とし、検出した他車両を種別する色情報として９種類のいずれかを割り当てる。
従って、前記Ｓ１３で検出した他車両は、自車両からの距離、車両長さ、速度、加速度に加えて、種別、色に関する情報を有する。
例えば、図６に示す撮像画像４０に対してパターンマッチング処理を行った場合には、カメラ撮像範囲Ｎにおいて本線３１を走行する２台の他車両３６、３７が検出され、更に、その他車両３６、３７について、自車両からの距離、車両長さ、速度、加速度、種別、色に関する各情報が検出される。尚、上記Ｓ１３が他車両検出手段の処理に相当する。

次に、Ｓ１４でＣＰＵ２１は前記Ｓ１２で検出した撮像画像中の本線の領域と、前記Ｓ１３で検出した本線を走行する他車両の状況とに基づいて、本線（本線が走行車線と追越車線から構成される場合には、合流対象レーンとなる走行車線のみ）の空きスペースを算出する。具体的には、本線において車両が存在する領域を『ＮＧ領域』、車両が存在しない領域を『ＯＫ領域』として識別する。

ここで、図７は、図６に示す撮像画像４０に基づいて前記Ｓ１４の空きスペースの算出処理を行った場合に、算出される本線３１の走行車線の空きスペース状況を示した図である。図７では、合流対象となる本線３１の走行車線の領域４１、４３、４５が車両の存在しない『ＯＫ領域』として識別される。また、領域４２、４４が車両の存在する『ＮＧ領域』として識別される。尚、前記Ｓ１２〜Ｓ１４の検出結果は本線状況としてＲＡＭ２３に対して累積的に格納される。また、上記Ｓ１１〜Ｓ１４が周囲状況検出手段の処理に相当し、Ｓ１４が本線状況検出手段の処理に相当する。更に、夜間などの後方カメラ１０に基づく本線の状況検出が困難であるときには、上記Ｓ１１〜Ｓ１４の処理をレーダ装置１１による検出結果も用いて行うことが望ましい。

続いて、前記Ｓ５で合流支援ＥＣＵ３が実行する合流位置算出処理について図８に基づき説明する。図８は本実施形態に係る合流位置算出処理のフローチャートである。

合流位置算出処理では、先ずＳ２１においてＣＰＵ２１は、前記Ｓ１２〜Ｓ１４の検出結果をＲＡＭ２３より本線状況として取得する。

更に、Ｓ２２でＣＰＵ２１は、前記Ｓ４の検出結果をＲＡＭ２３より自車状況として取得する。

その後、Ｓ２３でＣＰＵ２１は、前記Ｓ２１で取得した本線状況と、前記Ｓ２２で取得した自車状況に基づいて、自車両が加速レーンから本線へと合流する為の合流位置を特定する。具体的には、本線を走行する他車両間に生じる空きスペース（『ＯＫ領域』）の内、自車両を合流させる為の十分な長さの間隔を有し、且つ、自車両が過度の加減速をすることなく到達可能な空きスペースを合流位置として特定する。例えば、図７に示す自車状況及び本線状況では空きスペースである領域４３が合流位置として特定される。尚、上記Ｓ２３が合流位置特定手段の処理に相当する。

続いて、前記Ｓ６で合流支援ＥＣＵ３が実行する合流位置表示処理について図９に基づき説明する。図９は本実施形態に係る合流位置表示処理のフローチャートである。

合流位置表示処理では、先ずＳ３１においてＣＰＵ２１は、ミラー情報ＤＢ１７からドアミラー４に関する情報を取得する。ここで、本実施形態ではドアミラー４に関する情報として、ドアミラー４の車両に対する設置位置、設置角度、反射面の形状、ミラー表示位置マップ等が取得される。尚、上記Ｓ３１がミラー情報取得手段の処理に相当する。

その後、Ｓ３２でＣＰＵ２１は、前記Ｓ２３で特定された合流位置と、前記Ｓ３１で取得したドアミラー４に関する情報と、地図情報ＤＢ１６から取得した現在車両が走行する道路の道路形状と、前記Ｓ４で検出された自車状況とに基づいて、特定された合流位置をドアミラー４に表示する為の表示位置（即ち、画像表示装置７の表示位置）を算出する。
具体的には、先ず、ドアミラー４に関する情報と、道路形状と、自車状況とに基づいて、ドアミラー４の反射面に映し出される反射像中の本線の道路形状と距離を算出する。例えば、図１１は図１０に示すタイミングで自車両２がドアミラー４の反射面に映し出される反射像中の本線の道路形状と距離の算出結果について、基準線５１を用いて画像表示装置７の表示画面上に示した模式図である。
次に、算出された反射像中の本線の道路形状と距離を参照し、ドアミラー４の反射面に映し出された本線の像における合流位置を、反射面中の位置座標で特定する。以上より、前記Ｓ２３で特定された合流位置をドアミラー４に表示する為の表示位置が算出される。尚、前記Ｓ３２の処理では、自車両の現在位置と方位に基準にしたドアミラー４の反射面に映し出される背景の位置とドアミラー４の反射面の位置座標を対応させたミラー表示位置マップを用いることによって、ＣＰＵ２１の処理負荷を軽減することが可能となる。また、上記Ｓ３２が表示位置算出手段の処理に相当する。

続いて、Ｓ３３でＣＰＵ２１は前記Ｓ３２で算出されたドアミラー４の表示位置に合流位置を表示する為に、画像表示装置７で表示する表示画像を生成する。具体的には、特定された合流位置の領域を覆う略平行四辺形状で所定の色（例えば赤色）の画像を生成する。例えば、図１２は図１０に示す合流位置４９をドアミラー４に表示する為に生成された表示画像５２を示した図である。

その後、Ｓ３４では前記Ｓ３３で生成された合流位置を示す表示画像５２を、図１２に示すように画像表示装置７の表示画面５０に対して表示し、ドアミラー４の反射面６０の裏側から反射面６０に対して投影する。その結果、図１３に示すように特定された合流位置を示す表示画像５２を、ドアミラー４の反射面６０に映し出した反射像６１に重畳して表示する。尚、合流位置を示す表示画像としては、合流位置の領域を覆うマーク（図１３参照）が一般に用いられるが、路面が車両の死角となり、マークが他車両と重なることによって識別が困難となる場合には、合流位置を指し示す矢印６２（図１４参照）を代わりに用いても良い。

以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る合流支援装置１では、自車両が高速道路、有料道路、国道等において加速レーンから本線へと合流を行う際に、後方カメラ１０やレーダ装置１１等で検出した本線の状況と、ＧＰＳ１２等で検出した自車の状況とに基づいて、合流を行う為の合流位置を特定し（Ｓ２３）、特定した合流位置を示す表示画像５２をドアミラー４の内部に設置された画像表示装置７から反射面に投影することにより、反射面に映し出した反射像に対して合流位置を重畳して表示する（Ｓ３４）ので、運転者はドアミラー４を視認することによって事前に合流位置を明確に把握することが可能となる。従って、車両が他のレーンへ合流する際に、予め車両を進入させるタイミングを把握できるので、ハンドル操作を余裕をもって行うことができ、より安全な走行を行わせることができる。
また、後方カメラ１０で撮像した撮像画像から合流先となるレーンの空きスペースを算出し（Ｓ１４）、算出された空きスペースから合流位置を特定するので、実際のレーン状況を考慮して車両が合流を行う為に適した合流位置を特定することができる。
また、ミラー情報ＤＢ１７からドアミラー４の設置位置、設置角度等に関する情報を取得し（Ｓ３１）、合流位置をミラーに表示する表示位置を算出する（Ｓ３２）ので、車種毎に異なるドアミラー４の設置位置や設置角度を考慮して、正確な合流位置をドアミラー４に表示することが可能となる。従って、運転者はドアミラー４に表示された合流位置を参照することにより、予め車両を進入させるタイミングをより正確に把握できる。
更に、ドアミラー４はハーフミラーであり、画像表示装置７はドアミラー４の背面から表示画像５２を投影することによって合流位置をドアミラー４に表示するので、画像表示装置７をドアミラー４の裏側に配置することが可能となり、車両に対して別途に画像表示装置７の配置スペースを設ける必要がない。また、正面から反射像に対して表示画像５２を投影する場合と比較して、障害物によって画像の投影が妨げられる虞も無く、合流位置を確実に運転者に報知することが可能となる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態では合流位置を表示する車両ミラーとしてドアミラー４を用いたが、ルームミラーに対して合流位置を表示するようにしても良い。更に、車両ミラー以外にも、車両のサイドガラスやバックガラスに対して合流位置を表示するようにしても良い。

また、本実施形態に係る合流支援装置１は、車両２の右側に位置するレーンへと合流する右合流のみを支援の対象としている為、後方カメラ１０や画像表示装置７は車両右側にあるドアミラー４のみに設置されているが、車両２の左側に位置するレーンへと合流する左合流も支援の対象とする場合には、車両左側にあるドアミラー５に対してもカメラや画像表示装置を設置することが望ましい。

本実施形態に係る合流支援装置の概略構成図である。 本実施形態に係る合流支援装置の制御系を模式的に示すブロック図である。 本実施形態に係る合流支援ＥＣＵ３が実行する合流位置案内処理プログラムのフローチャートである。 本実施形態に係る本線状況検出処理のフローチャートである。 高速道路の本線に対して合流する為の加速レーンを走行中の自車両を示した俯瞰図である。 図５に示すタイミングで自車両が後方カメラにより撮像した撮像画像を示した図である。 図６に示す撮像画像に基づいてステップ１４の空きスペースの算出処理を行った場合に、算出される本線の走行車線の空きスペース状況を示した図である。 本実施形態に係る合流位置算出処理のフローチャートである。 本実施形態に係る合流位置表示処理のフローチャートである。 高速道路の本線に対して合流する為の加速レーンを走行中の自車両と、特定された合流位置を示した俯瞰図である。 図１０に示すタイミングで自車両がドアミラーの反射面に映し出される反射像中の本線の道路形状と距離の算出結果について示した模式図である。 図１０に示す合流位置をドアミラーに表示する為に生成された表示画像を示した図である。 合流位置をドアミラーに対して表示した表示例を示した図である。 合流位置をドアミラーに対して表示した他の表示例を示した図である。

符号の説明

１ 合流支援装置
２ 車両
３ 合流支援ＥＣＵ
４、５ ドアミラー
７ 画像表示装置
１０ 後方カメラ
１１ レーダ装置
１２ ＧＰＳ
１３ 車速センサ
１４ ステアリングセンサ
１５ ジャイロセンサ
１７ ミラー情報ＤＢ
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ

Claims (5)

1. 車両に対して運転者から視認可能な位置に設置された車両ミラーと、
   前記車両ミラーに対して画像を表示する画像表示手段と、
   車両状況を検出する車両状況検出手段と、
   車両の周囲状況を検出する周囲状況検出手段と、
   前記車両状況検出手段により検出された車両状況と前記周囲状況検出手段により検出された車両の周囲状況とに基づいて車両が一方のレーンから他方のレーンへの合流を行う為の合流位置を特定する合流位置特定手段と、を有し、
   前記画像表示手段は前記合流位置特定手段によって特定された合流位置を前記車両ミラーに対して表示することを特徴とする合流支援装置。
2. 前記周囲状況検出手段は、
   車両の周囲環境を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された画像に基づいて前記他方のレーンを走行する他車両を検出する他車両検出手段と、
   前記他車両検出手段の検出結果に基づいて前記他方のレーンの空き状態を検出する本線状況検出手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の合流支援装置。
3. 前記車両ミラーのミラー情報を取得するミラー情報取得手段と、
   前記ミラー情報取得手段により取得されたミラー情報に基づいて前記合流位置特定手段によって特定された合流位置を前記車両ミラーに対して表示するミラー表示位置を算出する表示位置算出手段と、を有すことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の合流支援装置。
4. 前記車両ミラーの反射面に映し出される背景の位置と車両ミラーの反射面の位置座標を対応させたミラー表示位置対応情報を記憶する記憶手段を有し、
   前記表示位置算出手段は前記ミラー表示位置対応情報に基づいてミラー表示位置を算出することを特徴とする請求項３に記載の合流支援装置。
5. 前記車両ミラーはハーフミラーであり、
   前記画像表示手段は前記車両ミラーの背面から画像を投影することによって車両ミラーに映し出した反射像に重畳して画像を表示することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の合流支援装置。

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