JP2022109439A - 車両用描画装置、車両用描画方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】路面描画されるマーカによる情報伝達をより良好にすることのできる車両用描画装置を提供する。【解決手段】車両用描画装置は、車両200に搭載されており、車両200の進行方向の路面上において車両200の車幅方向に離間した2つの領域の各々に光照射によるマーク201R、202Lを描画可能な光照射装置と、光照射装置と接続されており光照射装置の動作を制御するコントローラと、を含む。コントローラは、2つの領域のうち車両200の進路変更方向に対応した側に配置されている第1領域へ第1形態でマーク202Lが描画されるとともに、2つの領域のうち第1領域ではない第2領域へ第1形態と異なる第2形態でマーク201Rが描画されるように光照射装置を制御する。【選択図】図5
Description
本発明は、車両用描画装置、車両用描画方法に関する。
特開2016-193689号公報(特許文献1)には、ターンシグナルランプのオン時に車両の進行方向の路面上にマーカの描画を開始し、ターンシグナルランプのオフ時にマーカの描画を終了する車両用描画装置が記載されている。描画されるマーカは、ターンシグナルランプの標示する進行方向に対応する矢印、図形又は曲線である。しかし、この車両用描画装置で描画されるマーカはその近傍では形状や位置を把握しやすいが、例えば側方の比較的遠い位置から観測した場合には形状や位置を認識しづらく本来意図した情報伝達を良好に行えない場合があると考えられる(例えば、描画形状がつぶれて見え、何の形状か不明になる等)。
本発明に係る具体的態様は、路面描画されるマーカによる情報伝達をより良好にすることを目的の1つとする。
[1]本発明に係る一態様の車両用描画装置は、(a)車両に搭載されており、当該車両の進行方向の路面上において当該車両の車幅方向に離間した2つの領域の各々に光照射によるマークを描画可能な光照射装置と、(b)前記光照射装置と接続されており当該光照射装置の動作を制御するコントローラと、を含み、(c)前記コントローラは、前記2つの領域のうち前記車両の進路変更方向に対応した側に配置されている第1領域へ第1形態で前記マークが描画されるとともに、前記2つの領域のうち前記第1領域ではない第2領域へ前記第1形態と異なる第2形態で前記マークが描画されるように前記光照射装置を制御する、車両用描画装置である。
[2]本発明に係る一態様の車両用描画方法は、(a)車両に搭載された光照射装置によって光照射を行う方法であって、(b)前記車両の進行方向の路面上において当該車両の車幅方向に離間した2つの領域の各々に前記光照射装置によってマークを描画する際に、前記2つの領域のうち前記車両の進路変更方向に対応した側に配置されている第1領域へ第1形態で前記マークが描画されるとともに、前記2つの領域のうち前記第1領域ではない第2領域へ前記第1形態と異なる第2形態で前記マークが描画される、車両用描画方法である。
[2]本発明に係る一態様の車両用描画方法は、(a)車両に搭載された光照射装置によって光照射を行う方法であって、(b)前記車両の進行方向の路面上において当該車両の車幅方向に離間した2つの領域の各々に前記光照射装置によってマークを描画する際に、前記2つの領域のうち前記車両の進路変更方向に対応した側に配置されている第1領域へ第1形態で前記マークが描画されるとともに、前記2つの領域のうち前記第1領域ではない第2領域へ前記第1形態と異なる第2形態で前記マークが描画される、車両用描画方法である。
上記構成によれば、路面描画されるマーカによる情報伝達をより良好にすることができる。
図1は、一実施形態の車両用描画装置の構成を示す図である。図示の車両用描画装置100は、コントローラ1、地図データ格納部2、GPSセンサ3、一対の路面描画用ランプユニット4L、4Rを含んで構成されている。コントローラ1は、地図データ格納部2、GPSセンサ3、一対の路面描画用ランプユニット4L、4Rの各々と接続されている。なお、本明細書においては、路面描画用ランプユニット4L、路面描画用ランプユニット4Rが「光照射装置」に対応する。
本実施形態の車両用描画装置100は、車両に搭載されて当該車両の進行方向(例えば前方)の路面上へ光照射することによってマークを描画するためのものである。ここでいう「マーク」とは、光照射によって路面上に形成されて周囲の路面と区別して視認可能なものをいい、例えば四角形、円形、矢印などの図形であってもよいし、種々の文字や記号であってもよい。
コントローラ1は、各路面描画用ランプユニット4L、4Rによる光照射の動作を制御するものである。このコントローラ1は、例えばプロセッサ(CPU:Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の記憶デバイス、入出力インターフェースなどを備えたコンピュータシステムを用いて構成することができる。本実施形態のコントローラ1は、予め記憶デバイス(あるいはROM)に記憶されたプログラムがCPUによって読み出されて実行されることにより、所定の機能を発揮できる状態となる。コントローラ1は、プログラム実行によって実現される機能ブロックとしての描画内容設定部11、制御信号生成部12を含む。
コントローラ1は、自車両の右左折時にウィンカーユニット(方向指示器)102を作動させるために運転者によって操作されるウィンカースイッチ101と接続されている。ウィンカースイッチ101は、自車両の運転席付近において運転者によって操作可能な位置に設置されている。ウィンカーユニット102は、ウィンカースイッチ101と接続されており、自車両前部の左右それぞれの所定位置に設置されたランプを含み、ウィンカースイッチ101の操作状況に応じて左右いずれか(あるいは両方)のランプが点滅する。
地図データ格納部2は、道路に関する情報(位置、道路種別、交通区分、交通規則等)や種々の建物や土地などに関する情報(位置、種別など)などを含んだ地図データをコントローラ1による読み出し可能なデータ形式で格納する。地図データ格納部2は、例えばハードディスクドライブ、フラッシュメモリなどの不揮発性記憶媒体を用いて構成することができる。
GPSセンサ3は、全地球測位システム(Global Positioning System)による位置検出を行うためのセンサであり、自車両に搭載されておりその現在位置を検出する。
なお、地図データ格納部2やGPSセンサ3に相当する構成を含む他のシステム(例えばカーナビゲーションシステムなど)が自車両に搭載されている場合には、そのシステムによって地図データ格納部2やGPSセンサ3の機能を代替してもよい。
描画内容設定部11は、ウィンカースイッチ101の操作状況や、地図データ格納部2から読み出される地図データとGPSセンサ3によって検出される自車両の現在位置に基づいて特定される道路状況に応じて各路面描画用ランプユニット4L、4Rによる照射光の状態を設定する。
制御信号生成部12は、照射状態設定部11によって設定される照射光の状態に応じた照射光を各路面描画用ランプユニット4L、4Rに形成させるための制御信号を生成し、各路面描画用ランプユニット4L、4Rへ供給する。
一対の路面描画用ランプユニット4L、4Rは、自車両前部の左右の所定位置に搭載されており、コントローラ1から与えられる制御信号に応じて動作して自車両前方の路面上へ光照射によってマークを描画する。
各路面描画用ランプユニット4L、4Rとしては公知の種々の構成を採用することができる。例えば、光源バルブと反射鏡や遮蔽板を組み合わせた構成のランプユニットを用いてもよい。また、LED(Light Emitting Diode)などの発光素子が一方向または二方向に配列されており、各発光素子の点灯状態を個別に制御可能なランプユニットを用いてもよい。また、光源と液晶素子などを備え、液晶素子の各画素の光透過状態を個別に制御可能なランプユニットを用いてもよい。また、レーザダイオードなどの発光素子と、この発光素子から出射する光を走査するミラーデバイス等の走査素子などを備え、発光素子の点消灯のタイミングと走査素子による走査タイミングを制御可能なランプユニットを用いてもよい。いずれの構成においても、2種類以上の異なる色相で光照射を行えることが好ましい。この場合、光源バルブや発光素子などの発光色の異ならせた2種類以上のランプユニットを切り替えて用いてもよいし、2種類以上の色相を切り替え可能な発光素子等を用いてもよい。液晶素子を用いる場合であれば、液晶素子へ光を入射させる光源を2種類用意するか、色相を切り替え可能な光源を用意するか、あるいは透過光の色相を切り替え可能な液晶素子を用意する構成が考えられる。
図2は、各路面描画用ランプユニットの構成例を示す模式的な正面図である。図2に示す構成例の各路面描画用ランプユニット4L、4Rは、それぞれ2つのランプ40、41を備えており、ランプ40が白色(第2色相)のマークを形成可能であり、ランプ41がアンバー色(第1の色相)のマークを形成可能である。各ランプ40は、例えば白色の光源と、マークの形状に対応しており光源の前面に配置された遮蔽板と、遮蔽板の前面に配置された集光レンズと、光源、遮蔽板および集光レンズを収容する透明な筐体を含んで構成することができる。各ランプ41は、例えば白色の光源と、マークの形状に対応しており光源の前面に配置された遮蔽板と、遮蔽板の前面に配置された集光レンズと、光源、遮蔽板および集光レンズを収容する筐体であってアンバー色に着色された筐体を含んで構成することができる。
図3(A)~図3(C)は、本実施形態の車両用描画装置によるマークの描画方法を説明するための図である。各図では、自車両200が交差点に差し掛かった際のマークの描画態様が平面視により模式的に示されている。
自車両200が交差点に差し掛かった際には、図3(A)に示すように各路面描画用ランプユニット4L、4Rのランプ40が点灯し、自車両200の前方の路面上に白色のマーク201L、201Rが描画される。詳細には、マーク201Lは路面描画用ランプユニット4Lのランプ40からの光照射によって路面上の左側領域に描画されるものであり、マーク201Rは路面描画用ランプユニット4Rのランプ40からの光照射によって路面上の右側領域に描画されるものである。これら一対のマーク201L、201Rは、周囲の歩行者や他車両の運転者等に対して自車両の存在を伝達するとともに大凡の車幅を伝達するためのポジションマークとして機能する。すなわち、図3(A)に示す描画態様は、自車両200の進路変更前の時期において2つの領域の各々に同じ態様(第2態様)でマークを描画した例である。
自車両200のウィンカースイッチ101が操作されると、ウィンカーユニット102の点滅が開始するとともに(図示せず)、これに連動して、図3(B)に示すように自車両200の進路変更方向(図示の例では左方向)に対応する側の路面上の領域である左側領域に、マーク201Lに代えてアンバー色のマーク202Lが点滅して描画される。このとき、マーク201Rは、路面上の右側領域に継続して描画される。なお、図示を省略するが、進路変更方向が右方向である場合にはマーク201Rに代えてアンバー色のマークが点滅して描画され、マーク201Lは継続して描画される。
また、点滅して描画されているマーク202Lの消灯期間には、図3(C)に示すようにマーク201Lが描画される。具体的には、マーク201Lが継続して描画されてそこへ上書きする形でマーク202Lが点滅して描画されてもよいし、マーク201Lとマーク202Lの点灯期間と消灯期間が相補的に設けられてもよい。これにより、ウィンカースイッチ101が左折に対応する操作状態である間においては、図3(B)に示す状態と図3(C)に示す状態を繰り返す状態、つまりウィンカーユニット102の点滅に連動してマーク202Lが点滅する状態が維持される。
すなわち、図3(B)および図3(C)に示す描画態様は、自車両200の進路変更に伴って2つの領域のうち進路変更方向に対応した側の領域と、それとは逆側の領域とで互いに異なる態様(第1態様と第2態様)でマークを描画した例である。具体的には、アンバー色のマークが点滅するように描画される例であり、アンバー色のマークと白色のマークとが交互に現れるように描画される例でもある。また、アンバー色のマークの点灯周期並びに点滅時の点灯周期がウィンカーユニット102の点灯周期に同期している例でもある。
図4は、車両用描画装置のコントローラにおける一実施形態の動作手順を示すフローチャートである。ここでは、上記した図3(A)~図3(C)で例示した動作を前提として説明する。なお、ここで示すフローチャートにおいて示される動作手順は一例であり、動作に不整合が生じない限りにおいて各ステップの処理順序が入れ替えられてもよく、図示しない他の処理が追加されても構わない。
コントローラ1の描画内容設定部11は、地図データ格納部2から読み出される地図データとGPSセンサ3によって検出される自車両の現在位置に基づいて、自車両の現在位置が交差点付近である場合には(ステップS11;YES)、マーク201L、201Rを路面描画することを描画内容として設定する。この描画内容の設定に基づいて制御信号生成部12により制御信号が生成されて各路面描画用ランプユニット4L、4Rに制御信号が出力され、各路面描画用ランプユニット4L、4Rにより路面上の左右両側の領域に各々にポジションマークとしてのマーク201L、201Rが描画される(ステップS12)。図3(A)に示した通り、自車両200の前方の路面上に各々白色のマーク201L、201Rが描画される。
なお、ステップS11における「自車両の現在位置が交差点付近」とは、例えば地図データにより特定される交差点の位置と自車両の現在位置との相互間距離が所定距離以下(例えば10m以下)の状態と定義できる。
描画内容設定部11は、ウィンカースイッチ101がオン状態(右左折いずれかを指示する状態)とならない間は(ステップS13;NO)、ステップS11へ戻ってそれ以降の制御を実行する。例えば、何らかの理由でウィンカースイッチがオン状態とならないままで自車両の現在位置が交差点付近ではなくなった場合には(ステップS11;NO)、両側のマークを消灯することを描画内容として設定する。この描画内容の設定に基づいて制御信号生成部12により制御信号が生成されて各路面描画用ランプユニット4L、4Rに制御信号が出力され、各路面描画用ランプユニット4L、4Rによりマーク201L、201Rの描画が中止される。すなわち、両側のマークが消灯となる(ステップS16)。その後、ステップS11へ戻る。
描画内容設定部11は、ウィンカースイッチ101がオン状態となった場合には(ステップS13;YES)、進路変更方向に対応する側のマークの描画態様を変更して路面描画することを描画内容として設定する。この描画内容の設定に基づいて制御信号生成部12により制御信号が生成されて各路面描画用ランプユニット4L、4Rに制御信号が出力され、各路面描画用ランプユニット4L、4Rのうち、進路変更方向に対応する側の路面上のマークがアンバー色で点滅するように描画される(ステップS14)。なお、他方のマークは白色での連続点灯が維持される。例えば自車両200が左折する場合には、図3(B)、図3(C)に示した通り、自車両200の前方の路面上において、進路変更方向に対応する左側のマークの描画態様が白色のマーク201Lとアンバー色のマーク202Lを交互に繰り返す態様で描画され、右側のマーク201Rは連続点灯が維持される。
描画内容設定部11は、ウィンカースイッチ101がオフ状態(右左折いずれかも指示しない状態)となるまでの間は(ステップS15;NO)、ステップS14の制御を継続する。また、描画内容設定部11は、ウィンカースイッチ101がオフ状態となった場合には(ステップS15;YES)、ステップS11へ戻る。この場合には、自車両の現在位置が引き続き交差点付近であれば両側のマークの描画が継続され(ステップS11~S13)、他方で、自車両の現在位置が交差点直前ではなくなった場合には両側のマークが消灯し(ステップS16)、その後、ステップS11へ戻る。
図5は、各マークの描画の形態と相互間距離の好適な態様を説明するための図である。ここでは上記図3(B)と同様の左折時の様子が示されている。第1色相のマーク(図示の例では202L)と第2色相のマーク(図示の例では201R)の相互間距離、具体的には互いの平面視で対向する端部同士の相互間距離L1の好適値について次に説明する。
図6は、各マークと、これら各マークを横側から視認する際の視点との位置関係を示した図である。図示の視点Pは、例えば交差点において自車両200の走行する道路と交差する道路に存在する他車両の運転者あるいは歩行者の視点である。視点Pからこれに相対的に近いマーク201Rまでの距離をL2とし、マーク201Rとマーク202Lとの相互間距離をL1とする。このとき、2つのマーク201R、202Lの相互間領域を視点Pから視認し得る最小の視角度は0.05°(3分)であることが発明者の検証により分かった。
この視角度を実現するために必要な相互間距離L1の大きさを検討する。例えば、二輪車に搭乗する運転者の視点Pの高さ(路面からの距離)を1.5mと想定し、さらに二輪車の制動距離等に基づき距離L2として必要な長さを26mと想定する。このとき、視角度0.05°を得るのに必要な相互間距離L1は0.41mとなる。つまり、L1を0.41m以上に設定すれば、二輪車を想定した視点Pから2つのマーク201R、202Lの相互間領域を視認できることになる。
同様に、例えば一般的なセダンタイプの四輪自動車に搭乗する運転者の視点Pの高さ(路面からの距離)を1.25mと想定し、さらに四輪自動車の制動距離等に基づき距離L2として必要な長さを50mと想定する。このとき、視角度0.05°を得るのに必要な相互間距離L1は1.84mとなる。つまり、L1を1.84m以上に設定すれば、セダンタイプの四輪自動車を想定した視点Pから2つのマーク201R、202Lの相互間領域を視認できることになる。
なお、2つのマーク201R、202Lの相互間領域を視認できるようにすることで、側方の比較的遠い位置から観測した場合でもより各マークが独立して視認されやすくなり、各マークの被視認性をより高められるが、このように相互間領域を視認可能とすることは好適な条件の1つであって必須の事項ではない。マークの相互間領域が必ずしも明らかではなくても、両マークが異なるものとして視認できれば足りる。
ここで、図5に例示するように、進路変更方向に対応する左側のマーク202Lは、反対の右側のマーク201Rとは異なる色相とされている。具体的には、マーク202Lはアンバー色、マーク201Rは白色である。また、この実施形態では、マーク202Lとマーク201Rは、互いの面積が異なっている。具体的には、進路変更方向に対応する左側のマーク202Lのほうが反対の右側のマーク201Rよりも相対的に面積が大きく設定されている。さらに、進路変更方向に対応する左側のマーク202Lは点滅、反対の右側のマーク201Rは継続点灯という違いもある。
なお、進路変更方向に対応するマークと反対のマークの各々の形状や照度を異なるものとしてもよい。例えば、図示の例では両マーク201R、202Lともに平面視形状が正方形状であるところ、例えば進路変更方向に対応するマーク202Lを他の形状(例えば、三角形、円形、長方形など)にしてもよい。また、例えば進路変更方向に対応するマーク202Lを反対側のマーク201Rよりも高い照度となるようにしてもよい。さらに、進路変更方向に対応するマーク202Lと反対側のマーク201Rの何れかに動きを持たせてもよい。さらに、マーク同士の相違点として、彩度、明度、照度といった物理量の差を用いてもよいし、一方のマークに動きを持たせてもよい。ここでいう動きとは、例えば路面上の一定範囲でマークが一方向ないし二方向に沿って移動するような態様をいう。例えば、進路変更方向に対応するマーク202Lは車幅方向において光点が流れるような動き(シーケンシャル点灯)となるように描画し、他方のマーク201Rは動きがないように描画してもよい。
さらに、図7に例示するように、進路変更方向に対応するマーク202Lを車幅方向において外側へ向かって相対的に照度が高く内側ほど照度が低いグラデーション状態となるように描画してもよい。それにより、自車両200の横側から視認した場合のマーク201Rとマーク202Lのコントラストをより高くすることが可能となり、各マークの被視認性がさらに向上する。
また、図8に例示するように、自車両200の走行する道路と進入先の道路とが鋭角に交わっている場合には、両道路の交差する角度θに応じて第1色相のマーク(図示の例ではマーク202L)の描画位置を車両からより離れた位置に変更してもよい。具体的には、図示の例では、進入先の道路からより遠い側となる路面描画用ランプユニット4Lによるマーク202Lの描画位置をより前方へずらす。このときのマーク202Lをずらす距離をL3、自車両200の車幅をdとすると、L3=d/tanθと表せる。車幅dは既知の値であり、角度θは地図データに基づいて得られるので、この計算式に従って距離L3を求めることができる。このようにマークの描画位置を可変に設定する場合には、例えば上記した図2に示した路面描画用ランプユニット4L、4Rに対してさらにその光軸を上下に自在に変更する機構を設けておけばよい。あるいは、上記した他の種々の方式による路面描画用ランプユニットでもマークの描画位置を可変に設定することができる。
以上のような実施形態によれば、路面描画されるマーカによる情報伝達をより良好にすることができる。また、進路変更方向に対応するマークを2つの異なる色相で交互に描画しているので全体としてはいずれかのマークが路面上で継続して描画されていることになり、1つの色相での点滅に比べてマークの存在をより感得しやすくなる。また、進路変更前において1つの色相で両マークを描画し、その状態から一方のマークの描画態様を変更するので、進路変更前後での変化がより明確になり、進路変更方向に対応するマークがより強調される。
なお、本発明は上記した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した実施形態ではマーク同士の相違点として色相、面積、点滅の有無という3つの要素を組み合わせていたが、マーク同士の相違点は上記において列挙したいずれか少なくとも1つの要素が用いられていればよいし、2つ以上を任意に組み合わせてもよい。また、色相について、上記した白色とアンバー色は好適な組み合わせの一例であるがこれだけに限定されず、識別可能な色の組み合わせであればよい。また、上記した実施形態では光照射装置の一例として一対の路面描画用ユニットを示していたが、光照射装置の構成はこれに限定されず、例えば一体に構成されていてもよい。また、上記した実施形態においてはマークの点滅周期(交互に現れる際のアンバー色のマークの点灯周期)がウィンカーユニット102の点灯周期に同期していたが、両者は必ずしも同期しなくてよい。また、上記した実施形態では、車両前方の路面にマークを描画したが、車両の進行方向が後方の場合(例えば駐車場からバックで道路上へ進行する場合)には、車両の後方の路面上にマークを描画してもよい。この場合、路面描画用ランプユニットは車両後部または車両上部に設けてもよい。
1:コントローラ、2:地図データ格納部、3:GPSセンサ、4L、4R:路面描画用ランプユニット、100:車両用描画装置、101:ウィンカースイッチ、102:ウィンカーユニット、200:自車両、201L、201R、202L:マーク
Claims (10)
- 車両に搭載されており、当該車両の進行方向の路面上において当該車両の車幅方向に離間した2つの領域の各々に光照射によるマークを描画可能な光照射装置と、
前記光照射装置と接続されており当該光照射装置の動作を制御するコントローラと、
を含み、
前記コントローラは、前記2つの領域のうち前記車両の進路変更方向に対応した側に配置されている第1領域へ第1形態で前記マークが描画されるとともに、前記2つの領域のうち前記第1領域ではない第2領域へ前記第1形態と異なる第2形態で前記マークが描画されるように前記光照射装置を制御する、
車両用描画装置。 - 前記第1形態は、前記第2形態に比べて色相、照度、彩度、明度、面積、動きのうち少なくとも何れか1つが大きい、
請求項1に記載の車両用描画装置。 - 前記第1形態は、前記マークが第1色相で描画される形態であり、前記第2形態は、前記マークが前記第1色相と異なる第2色相で描画される形態である、
請求項1又は2に記載の車両用描画装置。 - 前記第1形態は、前記マークが点滅するように描画される形態であり、前記第2形態は、前記マークが継続して描画される形態である、
請求項1~3の何れか1項に記載の車両用描画装置。 - 前記第1形態における前記マークの点滅時の点灯周期は、前記車両の方向指示器の点灯周期に同期する、
請求項4に記載の車両用描画装置。 - 前記第1形態は、第1色相と当該第1色相とは異なる第2色相が交互に現れるように前記マークが描画される形態であり、前記第2形態は、前記第2色相で前記マークが描画される形態である、
請求項1又は2に記載の車両用描画装置。 - 前記第1形態における前記マークの前記前記第2色相の点灯周期は、前記車両の方向指示器の点灯周期に同期する、
請求項6に記載の車両用描画装置。 - 前記第1色相がアンバー色、前記第2色相が白色である、
請求項3又は6に記載の車両用描画装置。 - 前記コントローラは、前記車両の進路変更前の時期において前記第1領域及び前記第2領域の両方とも前記第2形態で前記マークが描画されるように前記光照射装置を制御する、
請求項1~8の何れか1項に記載の車両用描画装置。 - 車両に搭載された光照射装置によって光照射を行う方法であって、
前記車両の進行方向の路面上において当該車両の車幅方向に離間した2つの領域の各々に前記光照射装置によってマークを描画する際に、前記2つの領域のうち前記車両の進路変更方向に対応した側に配置されている第1領域へ第1形態で前記マークが描画されるとともに、前記2つの領域のうち前記第1領域ではない第2領域へ前記第1形態と異なる第2形態で前記マークが描画される、
車両用描画方法。
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