JP2009248598A - 路面描写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、移動体の所定時間後の走行状態を適切に予測することができる路面描写装置を提供することを課題とする。
【解決手段】移動体の状態を光ビームで路面上に照射する路面描写装置であって、将来の各時間における移動体の位置を取得する位置取得手段と、位置取得手段で取得した将来の各時間における移動体の位置に応じて光ビームの表示状態を設定する表示状態設定手段と、表示状態設定手段で設定した表示状態に基づいて光ビームを路面上に照射する光ビーム照射手段とを備えることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、路面描写装置に関する。

自車両の進路を自車両の運転者あるいは他者（他車両、歩行者など）に認識させるために、路面上に光ビームを照射する路面描写装置が知られている。特許文献１に記載の装置では、先行車両の走行軌跡や走行レーンなどに基づいて設定された自車両の推奨軌跡に対応させて路面上に光ビームを照射する。
特開２００４−９８２９号公報 特開２００７−８２８０号公報 特開２００３−２３１４３８号公報 特開２００７−３３４５００号公報

上記の装置では、推奨軌跡に応じて光ビームを照射するだけなので、自車両（運転者）の将来的な意図が他者に認識できない。つまり、その自車両の所定時間後の走行状態（例えば、交差点で直進、左折、右折のいずれの走行を行うか、停止中の車両がどの程度停車を継続するのか）を他車両や歩行者などで適切に予測することできない。そのため、他車両や歩行者などは、所定時間後にその車両と衝突の可能性があるのかを予測できなかったり、あるいは、円滑な走行や歩行などができない。

そこで、本発明は、移動体の所定時間後の走行状態を適切に予測することができる路面描写装置を提供することを課題とする。

本発明に係る路面描写装置は、移動体の状態を光ビームで路面上に照射する路面描写装置であって、将来の各時間における移動体の位置を取得する位置取得手段と、位置取得手段で取得した将来の各時間における移動体の位置に応じて光ビームの表示状態を設定する表示状態設定手段と、表示状態設定手段で設定した表示状態に基づいて光ビームを路面上に照射する光ビーム照射手段とを備えることを特徴とする。

この路面描写装置では、位置取得手段により将来の各時間における移動体（例えば、車両、自動二輪車、自転車、歩行者）が意図する位置（つまり、移動体側で移動（停止も含む）している位置）を取得する。そして、路面描写装置では、表示状態設定手段により将来の各時間における移動体の意図する位置に応じて光ビームの表示状態を設定する。さらに、路面描写装置では、光ビーム照射手段によりその表示状態に基づいて光ビームを路面上に照射する。このように、路面描写装置では、移動体側で意図する位置に応じた表示状態で光ビームを路面上に照射するので、移動体の将来の状態を他者（例えば、他車両、自転車、歩行者）に適切に認識させることができる。これによって、他者側では、この移動体の将来の意図する状態から、移動体の所定時間後の走行状態を適切に予測できる。その結果、他者側では、その予測から注意喚起されたり、衝突の可能性を高精度に判断できたり、円滑な走行や歩行が可能となり、移動体との関係で安全性の高い行動を取ることができる。

本発明の上記路面描写装置では、表示状態設定手段は、位置取得手段で取得した将来の各時間における移動体の位置に基づいて停止状態を継続すると判定した場合、停止継続を示す光ビームの表示状態を設定すると好適である。これによって、路面描写装置では、移動体側で停止状態を継続する意図がある場合には停止継続を示す表示状態で光ビームを路面上に照射するので、移動体の将来の停止状態継続を他者に確実に認識させることができる。そのため、他者側では、安全に、その移動体の前を横切るなどの行動を取ることができる。

本発明の上記路面描写装置では、表示状態設定手段は、位置取得手段で取得した将来の各時間における移動体の位置毎に光ビームの輝度値を変える構成としてもよい。これによって、路面描写装置では、将来の各時間における位置に応じて輝度値の異なる光ビームを路面上に照射するので、移動体の将来の各時間における位置を他者に確実に認識させることができる。

本発明の上記路面描写装置では、表示状態設定手段は、位置取得手段で取得した将来の各時間における移動体の位置毎に光ビームの色を変える構成としてもよい。これによって、路面描写装置では、将来の各時間における位置に応じて色の異なる光ビームを路面上に照射するので、移動体の将来の各時間における位置を他者に確実に認識させることができる。

本発明の上記路面描写装置では、表示状態設定手段は、位置取得手段で取得した将来の各時間における移動体の位置毎に何秒後の位置かを数値で示す構成としてもよい。これによって、路面描写装置では、将来の各時間に応じた数値を示すように光ビームを路面上に照射するので、移動体の将来の各時間における位置を他者に確実に認識させることができる。

本発明は、移動体側で意図する位置に応じた表示状態で光ビームを路面上に照射するので、移動体の所定時間後の走行状態を適切に予測することができる。

以下、図面を参照して、本発明に係る路面描写装置の実施の形態を説明する。

本実施の形態では、本発明に係る路面描写装置を、車両に搭載される路面描写装置に適用する。本実施の形態に係る路面描写装置は、自車両の現時刻から３秒後までの各時間における位置を他者（他車両、自動二輪車、自転車、歩行者など）に認識させるために、路面上にレーザ光を照射する。

図１〜図４を参照して、本実施の形態に係る路面描写装置１について説明する。図１は、本実施の形態に係る路面描写装置の構成図である。図２は、自車両が停止を継続する場合の光ビームの表示状態の三例である。図３は、自車両が直進する場合の光ビームの表示状態の一例である。図４は、自車両が左折する場合の光ビームの表示状態の一例である。

路面描写装置１は、自車両（運転者）側で意図する将来の位置（１秒後、２秒後、３秒後に行きたい各位置）を取得し、この各位置に応じた表示状態によってレーザ光を照射する。そのために、路面描写装置１は、自車両予定進路入力手段２、光ビーム照射手段３及びＥＣＵ[Electronic Control Unit]４を備えている。

なお、本実施の形態では自車両予定進路入力手段２及びＥＣＵ４における処理が特許請求の範囲に記載する位置取得手段に相当し、ＥＣＵ４における処理が特許請求の範囲に記載する表示状態設定手段に相当し、光ビーム照射手段３が特許請求の範囲に記載する光ビーム照射手段に相当する。

自車両予定進路入力手段２は、自車両の予定進路を入力するための手段である。自車両予定進路入力手段２としては、例えば、運転者が複数の予定進路形態（直進、左折、右折、左分岐、右分岐、合流、車線変更、停止など）から選択するための手段であり、インパネやディスプレイなどに複数の予定進路形態を表示し、運転者がタッチパネル式などによって選択可能とする手段である。この運転者によって選択された予定進路は、運転者が意図する自車両の進路である。また、自車両予定進路入力手段２としては、例えば、車両が自動運転車両の場合に自動運転用予定進路を生成するＥＣＵが相当し、このＥＣＵから予定進路が入力される。この自動運転用予定進路は、自車両が将来走行する進路である。自車両予定進路入力手段２では、入力された予定進路をＥＣＵ４に送信する。

光ビーム照射手段３は、路面上に所定形状のレーザ光を照射する手段である。光ビーム照射手段３は、自車両の全周にわたってレーザ光を照射するために、自車両の各位置に複数個設けられる。例えば、４個の光ビーム照射手段３が、自車両の前面、後面、左側面、右側面にそれぞれ配設される。光ビーム照射手段３で照射するレーザ光は、可視光であり、太陽光などの光の当たる路面においても他者から認識し易い色（波長）である。光ビーム照射手段３では、照射強度を変更することにより、複数のレベルの輝度値のレーザ光を照射可能である。また、光ビーム照射手段３では、表示形状を任意に変更可能であり、例えば、所定の幅を有する線、矩形状、三角形状、矢印状、数字及びこれらの各形状の組み合わせの表示形状である。光ビーム照射手段３では、ＥＣＵ４からの照射制御により、指定された輝度値で指定された表示形状のレーザ光を照射する。

なお、複数の異なるレベルの輝度値のレーザ光を照射する場合、光ビーム照射手段３は、同時に異なるレベルの輝度値のレーザ光をそれぞれ照射するために、複数のレーザ光照射手段からなる。複数の異なる色のレーザ光を照射する場合、光ビーム照射手段３は、同時に異なる色（波長）のレーザ光をそれぞれ照射するために、複数のレーザ光照射手段からなる。このように、複数色のレーザ光を用いる場合には、レーザ光の輝度値については一定のレベルでよい。また、レーザ光以外でも、可視光であれば、他の光でもよい。また、光ビーム照射手段３の個数、配置箇所については、光ビームの照射領域に応じて、適切な個数、適切な配置箇所を設定すればよい。

ＥＣＵ４は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[ReadOnly Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなり、路面描写装置１を統括制御する電子制御ユニットである。ＥＣＵ４では、一定時間毎に、自車両予定進路入力手段２から自車両の予定進路を入力し、この予定進路に基づいて各処理を行い、光ビーム照射手段３を照射制御する。以下で、ＥＣＵ４で行う処理を具体的に説明する。

ＥＣＵ４では、予定進路に基づいて、自車両の１秒後、２秒後、３秒後の各予定位置を演算する。例えば、運転者によって選択された予定進路の場合、自車両の現在位置と現在車速などに基づいて、予定進路に応じて予め設定されている進行パターンから予定位置を演算する。つまり、直進、左折などに応じて進行パターンがそれぞれ設定されており、現在位置からその進行パターンを車速などに応じて伸縮し、現在から１秒後、２秒後、３秒後の各予定位置を演算する。自動運転用の予定進路の場合、予定進路の中に一定時間毎の予定位置が設定されているので、予定進路の中から現在から１秒後、２秒後、３秒後の各予定位置を演算（あるいは、抽出）する。ちなみに、車両の３秒程度先の位置（状態）が判れば、他車両などに対して注意喚起でき、その車両との衝突の可能性などを判断できるので、３秒後までの予定位置を求めることとした。

ＥＣＵ４では、現在位置及び１秒後、２秒後、３秒後の各予定位置に基づいて、３秒後まで自車両が継続して停止状態か否かを判定する。ちなみに、車両が３秒程度継続して停止していれば、その車両の前方などを安全に横切ることが可能なので、３秒後までの継続した停止状態を判定することにした。

３秒後まで自車両が継続して停止状態であると判定した場合、ＥＣＵ４では、停止継続用のレーザ光の表示状態を設定する。そして、ＥＣＵ４では、全ての光ビーム照射手段３，・・・に対して、その停止継続用の表示状態でレーザ光を照射するようにそれぞれ照射制御する。

停止継続用の表示状態としては、例えば、図２に示すようなものとする。図２（ａ）の場合、一定レベルの輝度値で、自車両の周囲を所定の幅を有する矩形状で囲むようにレーザ光を照射する表示状態である。図２（ｂ）の場合、一定レベルの輝度値で、自車両の周囲を矩形状の３本（３秒に対応）の線で囲むようにレーザ光を照射する表示状態である。この３本の線を異なる輝度値としてもよいし、あるいは、２本の線間で形成される各領域全体を異なる輝度値としてもよい。図２（ｃ）の場合、一定レベルの輝度値で、自車両の周囲を所定の幅を有する矩形状で囲みかつ数字の「３」（３秒に対応）を描くようにレーザ光を照射する表示状態である。

なお、停止継続を示すレーザ光の表示形状としては、自車両を囲む矩形状や数値以外でもよく、自車両を囲む楕円形状、英文字の「ＳＴＯＰ」などの他の様々な形状が適用可能である。

３秒後まで自車両が継続して停止状態でないと判定した場合、ＥＣＵ４では、現在位置と１秒後の予定位置から０〜１秒間での自車両の移動を示すベクトルＡ、１秒後の予定位置と２秒後の予定位置から１〜２秒間での自車両の移動を示すベクトルＢ、２秒後の予定位置と３秒後の予定位置から２〜３秒間での自車両の移動を示すベクトルＣをそれぞれ演算する。そして、ＥＣＵ４では、各ベクトルＡ、Ｂ、Ｃに応じてレーザ光の表示状態をそれぞれ設定する。さらに、ＥＣＵ４では、前面の光ビーム照射手段３と必要に応じて側面の光ビーム照射手段３に対して、そのベクトルＡ，Ｂ，Ｃに応じた表示状態でレーザ光を照射するようにそれぞれ照射制御する。

ベクトルＡ，Ｂ，Ｃの表示状態としては、例えば、自車両が直進する場合には図３に示すようなものとし、自車両が左折する場合には図４に示すようなものとする。図３、図４の場合、符号ＶＡで示すベクトルＡ、符号ＶＢで示すベクトルＢ、符号ＶＣで示すベクトルＣの順に（現時点から先の時間のベクトルほど）徐々に輝度値を低くし、各ベクトルＡ、Ｂ、Ｃを矢印で示すようにレーザ光を照射する表示状態である。この各矢印の先端が、１秒後、２秒後、３秒後の自車両の各位置を示す。

なお、各ベクトルを示すレーザ光の表示形状としては、矢印以外にも、車両の形状、矩形状、三角形状などの他の様々な形状が適用可能である。また、何秒後のベクトルかを示すパラメータとしては、輝度値以外にも、色、数値、模様などの他の様々なパラメータが適用可能である。

図１〜図４を参照して、路面描写装置１における動作について説明する。特に、ＥＣＵ４における処理については図５のフローチャートに沿って説明する。ＥＣＵ４では、この処理を一定時間毎に繰り返し行う。図５は、図１のＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。

自車両予定進路入力手段２では、自車両の予定進路を取得し、その予定進路をＥＣＵ４に出力する。ＥＣＵ４では、自車両予定進路入力手段２から予定進路を入力する（Ｓ１）。

ＥＣＵ４では、予定進路に基づいて、自車両の１、２、３秒後の各予定位置を演算する（Ｓ２）。そして、ＥＣＵ４では、この各予定位置と現在位置に基づいて、自車両が３秒後まで停止継続か否かを判定する（Ｓ３）。

Ｓ３にて３秒後まで停止継続と判定した場合、ＥＣＵ４では、停止継続用の表示状態を設定する（Ｓ４）。そして、ＥＣＵ４では、停止継続用の表示状態となるように、全ての光ビーム照射手段３をそれぞれ照射制御する（Ｓ５）。この照射制御によって、各光ビーム照射手段３では、一定のレベルの輝度値で停止継続用の表示形状となるようにレーザ光を路面上にそれぞれ照射する。このレーザ光の表示状態によって、その車両の周辺の他車両、歩行者などは、その車両が現時点から３秒以上停止を継続することを容易に認識できる。

Ｓ３にて３秒後まで停止継続しないと判定した場合、ＥＣＵ４では、各予定位置と現在位置に基づいて、０〜１秒後、１〜２秒後、２〜３秒後の各位置を結ぶベクトルＡ、Ｂ、Ｃを作成し、その各ベクトルＡ、Ｂ、Ｃについての表示状態を設定する（Ｓ６）。そして、ＥＣＵ４では、各ベクトルＡ、Ｂ、Ｃの表示状態となるように、少なくとも前面の光ビーム照射手段３を照射制御する（Ｓ７）。この照射制御によって、光ビーム照射手段３では、異なるレベルの輝度値で各ベクトルＡ、Ｂ、Ｃに応じた表示形状となるようにレーザ光を路面上に照射する。このレーザ光の表示状態によって、その車両の周辺の他車両、歩行者などは、その車両が現時点から１秒後、２秒後、３秒後の各位置を容易に認識できる。

この路面描写装置１によれば、自車両側で意図する各予定位置に応じた表示状態でレーザ光を路面上に照射するので、自車両側で意図している将来の状態（位置）を他車両や歩行者などに適切に認識させることができる。これによって、他車両や歩行者などでは、その車両の将来の意図する状態（位置）によって、自車両の所定時間後の走行状態を適切に予測することができる。その結果、他車両や歩行者などでは、その予測から注意喚起されたり、衝突の可能性を高精度に判断できたり、円滑な走行や歩行が可能となり、その車両との関係で安全性の高い行動を取ることができる。

特に、路面描写装置１では、自車両側が３秒以上継続して停止することを意図している場合には、停止継続用の表示状態でレーザ光を路面上に照射するので、自車両の停止状態継続を他車両や歩行者などに確実に認識させることができる。そのため、他車両や歩行者などでは、安心して、その車両の前を横切るなどの行動を取ることができる。ちなみに、左右のウインカは、車両（運転者）側で意図している車両の停止状態を示す場合にも、車線変更・進入を示す場合にも使用される。このようにウインカで車両の意図を知らせる場合、一方側のウインカが何かで隠れていたりあるいは故障していると、車線の進入を示すのかあるいは停止継続を示すのかが認識できない。しかし、路面描写装置１のように、停止継続用の表示状態でレーザ光を路面上に照射することにより、車両（運転者）の停止継続の意図を確実に知らせることができる。

また、路面描写装置１では、各ベクトルＡ、Ｂ、Ｃに応じてレーザ光の輝度値を変化させることにより、自車両の将来の各時間における位置を他車両や歩行者などに確実に認識させることができる。

また、路面描写装置１では、各ベクトルＡ、Ｂ、Ｃに応じて矢印形状となるようにレーザ光を路面上に照射することにより、自車両の将来の各時間における位置や進行方向を他車両や歩行者などに確実に認識させることができる。例えば、前方車両によって前々方の車両（路面描写装置１を搭載した車両）のウインカが隠れている場合でも、後方の車両では、各ベクトルＡ、Ｂ、Ｃに応じた矢印の表示により、前々方の車両の右左折などを確実に認識できる。また、死角によって車両（路面描写装置１を搭載した車両）のウインカを他車両で見落とした場合、その他車両では、各ベクトルＡ、Ｂ、Ｃに応じた矢印の表示により、その車両の右左折などを確実に認識できる。また、他車両に対して隠れた位置から車両（路面描写装置１を搭載した車両）が出て行く場合、その他車両では、各ベクトルＡ、Ｂ、Ｃに応じた矢印の表示により、その車両の意図する進路を確実に認識できる。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。

例えば、本実施の形態では路面描写装置を車両に適用した場合を示したが、歩行者、自転車、自動二輪車などの他の移動体にも適用可能である。歩行者や自転車に適用することにより、車両に対して歩行者や自転車の意図する位置を認識させることができ、例えば、側道から本道に進入しようとする車両の運転者に対して、本道に存在する歩行者や自転車の注意を喚起することができる。

また、本実施の形態では現時点から３秒後までの位置を表示対象としたが、何秒後までの位置を表示対象にするかは任意に設定可能である。また、この秒数を固定値ではなく、自車両の車速などに応じて、可変値としてもよい。

本実施の形態に係る路面描写装置の構成図である。 自車両が停止を継続する場合の光ビームの表示状態の三例である。 自車両が直進する場合の光ビームの表示状態の一例である。 自車両が左折する場合の光ビームの表示状態の一例である。 図１のＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１…路面描写装置、２…自車両予定進路入力手段、３…光ビーム照射手段、４…ＥＣＵ

Claims (5)

1. 移動体の状態を光ビームで路面上に照射する路面描写装置であって、
   将来の各時間における移動体の位置を取得する位置取得手段と、
   前記位置取得手段で取得した将来の各時間における移動体の位置に応じて光ビームの表示状態を設定する表示状態設定手段と、
   前記表示状態設定手段で設定した表示状態に基づいて光ビームを路面上に照射する光ビーム照射手段と
   を備えることを特徴とする路面描写装置。
2. 前記表示状態設定手段は、前記位置取得手段で取得した将来の各時間における移動体の位置に基づいて停止状態を継続すると判定した場合、停止継続を示す光ビームの表示状態を設定することを特徴とする請求項１に記載する路面描写装置。
3. 前記表示状態設定手段は、前記位置取得手段で取得した将来の各時間における移動体の位置毎に光ビームの輝度値を変えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載する路面描写装置。
4. 前記表示状態設定手段は、前記位置取得手段で取得した将来の各時間における移動体の位置毎に光ビームの色を変えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載する路面描写装置。
5. 前記表示状態設定手段は、前記位置取得手段で取得した将来の各時間における移動体の位置毎に何秒後の位置かを数値で示すことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載する路面描写装置。