JP4650717B2 - 車両 - Google Patents
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Description
このように、自車両の存在を他者に知らせるようにした技術として、特許文献1記載の技術が提案されている。
この技術では、車両の前方の所定距離だけ離れた路面位置に視認可能なスポットマーカを照射する1又は複数のビーム投光装置を車両に設けることで、歩行者や対向車両に自車両の存在を知らせるようにしている。
また運転者にとってオン、オフの適切なタイミングが分からない場合もあり、必ずしも確実に自車両の存在を知らせることができない。
このため、歩行者等にとってみるとレーザを見逃してしまうこともあり、車両の存在を報知できない場合もあった。
請求項2記載の発明では、前記照射手段は、前記照射対象地点から自車位置までの距離に応じてレーザ光の光像サイズを変更することを特徴とする請求項1に記載の車両を提供する。
請求項3記載の発明では、前記照射地点決定手段は、現在走行している車線と前記照射対象地点後に走行する車線により前記照射対象地点を決定する、ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両を提供する。
請求項4記載の発明では、障害物を検出する障害物検出手段と、を備え、前記照射手段は、前記検出した障害物が前記決定した照射対象地点に存在する場合に、レーザ光の照射を停止することを特徴とする請求項1、請求項2、又は請求項3に記載の車両を提供する。
請求項5記載の発明では、障害物を検出する障害物検出手段と、を備え、前記照射地点決定手段は、前記検出した障害物が前記決定した照射対象地点に存在する場合に、障害物が存在しない位置に照射対象地点を変更することを特徴とする請求項1、請求項2、又は請求項3に記載の車両を提供する。
請求項2記載の発明では、照射対象地点から自車位置までの距離に応じてレーザ光の光像サイズを変更するので、自車両の存在だけでなく、照射対象地点からどの程度の距離に自車両が存在するのかを報知することができる。
請求項3記載の発明では、照射地点決定手段は、現在走行している車線と照射対象地点後に走行する車線により照射対象地点を決定することができる。
更に、請求項4に記載の発明では、照射対象地点に障害物が存在する場合にレーザ光の照射を停止するので、障害物を照射する無駄をなくすことができる。
更に、請求項5に記載の発明では、障害物が存在する場合であっても確実にレーザ光を照射することができる。
(1)実施形態の概要
本発明の車両では、現在位置と道路情報とから車両の前方に存在する交差点、カーブ、横断歩道等の照射対象地点を検出し、レーザ光の照射位置(照射対象地点)を決定する。
そして、所定のタイミング、例えば、車両が照射位置から所定距離(例えば、30m)手前に到達したら、決定した道路上の照射位置に人間の目に見えるレーザ光を照射する。
レーザ光の照射は、車両の走行位置にかかわらず決定した照射位置を常時照射するように、レーザ光の照射角度を調整する。
レーザ光は車両が照射位置を通過するまでの間照射する。
照射するレーザ光の形状は、円、直線、曲線、進行方向を示す矢印(左折、右折、直進)、文字など様々な形状のマークを表示することができる。
また、レーザを照射するか否か、する場合のタイミングをシステムが自動的に判断し決定するので、運転者等は特定の操作をする必要がない。
すなわち、障害物が車両(普通自動車、バイク、自転車等)及び人間である場合には照射を中止し(始めから照射しない場合と、照射の途中での中止を含む)、それ以外(ごみ、動物等)である場合には照射位置を障害物を避ける位置に変更して照射する。
また、運転者又は他の搭乗者の判断で手動でレーザを照射することも可能である。
図1は、本実施形態における車両の構成を表したものである。
この図1に示されるように、車両は、レーザ光の照射位置(照射対象地点)を決定しレーザ光を決定した位置に固定的に照射するレーザ照射装置10を備えている。
また、車両は、車両位置検出装置20と、障害物検出装置30と、車速センサ41と、加速度センサ42を備えており、それぞれの検出値やデータがレーザ照射装置10に供給されるようになっている。
レーザ発信器12は、可視光のレーザを発信させるもので、半導体レーザ、気体レーザ等で構成される。
本実施形態においてスキャナ14は、車両の移動量に応じてレーザ光の角度を変更することで交差点等、特定の照射位置に固定的にレーザを照射する。
なお、スキャナ14は、後述する変形例において、レーザ光による照射形状を矢印、文字等の所定の報知形状にしたり、サイズ変更する場合にもスキャナ14によるスキャニングが行われる。
また、レーザ光照射部は、車両幅方向の中心に配置されているが、車両右側(運転席側)、左側(助手席側)に配置するようにしてもよい。
また、本実施形態におけるレーザ光照射装置10全体を、車両前方やフロントガラス上部に配置するようにしてもよい。
レーザ制御ECU11は、車両位置検出装置20から供給される現在地情報、道路情報から、車両前方に交差点や横断歩道等の照射対象地点が存在するか否か、車両が照射対象地点から所定距離に到達したか否かを判断する。また、照射対象地点におけるレーザ光の照射位置の決定も行う。
また、レーザ制御ECU11は、障害物検出装置30から供給される画像データ、受信超音波データを解析することで、障害物の存在を検出すると共に、検出した障害物の分類(車両、バイク、自転車、人、その他の区別)を行う。
レーザ制御ECU11は、障害物が検出された場合には、その分類に応じてレーザ光の照射を中止し、または、照射位置を障害物に当たらない位置に変更して照射する。
そのため、レーザ制御ECU11は、照射位置を決定した際の車両位置(照射対象地点から所定距離手前の地点)、照射位置決定した時刻(照射開始時刻)、車速、加速度から、照射位置から自車位置までの距離を算出し、算出した距離とレーザ光の発信高さ(スキャナ14の高さ)とから、レーザ光を照射する角度を決定する。
レーザ制御ECU11は、レーザ光が発信される高さ(スキャナ14の高さ)を表す高さ情報を記憶している。本実施形態において高さ情報はRAMに格納されているが、ROMで格納するようにしてもよい。
現在位置検出部21は、車両の絶対位置(緯度、経度による)を検出するためのものである。本実施形態では、現在位置検出部21として、人工衛星を利用して車両の位置を測定するGPS(Global Positioning System)受信装置が使用されるが、より正確な位置を検出するために、GPSによる検出値の補正信号を受信するDGPS受信装置、方位センサと、舵角センサと、距離センサと、路上に配置されたビーコンからの位置情報を受信するビーコン受信装置等を併用するようにしてもよい。
画像センサ31は、レーザの照射位置の周辺領域を撮像し、その画像から照射周辺領域内の障害物(車両、歩行者等)を画像処理により特定する。
超音波センサ32は、車両前方に超音波を発信し、その反射波を検出することで、車両前方に物体(障害物)が存在するか否かの検知に使用される。
なお、障害物検出装置30は、障害物を検出するためのセンサとして赤外線センサ等の他のセンサを使用するようにしてもい。
図2は、車両によりレーザ光を照射する状態を表したものである。
図2(a)に示されるように、車両50は、車両位置検出装置20から供給される現在地情報と道路情報とから、車両50の前方に存在する照射対象地点を検出し、照射対象地点から所定距離手前に到達すると、照射対象地点(図2では交差点)における照射位置51aを決定してレーザ光を照射する。
レーザ光の照射を中止する障害物は、車両(普通自動車、オートバイ、自転車等)及び歩行者である。
障害物が車両や歩行者以外(例えば、ごみ等)である場合には、図2(d)に示されるように、そのレーザ光の照射位置を障害物54が存在しない位置51bに変更して照射する。
なお、照射対象地点に信号機が存在する場合には、障害物の有無にかかわらずレーザ光の照射は行わない。
本実施形態においてレーザ照射処理は、イグニッションONで動作開始する。なお、シフトレバー位置を検出し、車両の走行モード位置にある場合(ロー、セカンド、ドライブ等)、すなわち、ニュートラル及びパーキング以外である場合に、動作するようにしてもよい。
そして、レーザ制御ECU11は、車両の現在地が交差点等の照射対象地点まで所定距離(例えば30m)以内か否かを判断する(ステップ11)。
信号機の有無は、該当する照射対象地点に信号機が存在する場合には、道路情報に信号機の存在情報が含まれるため、この道路情報から判断する。なお、画像センサ31の撮像画像から画像処理によって信号機の有無を判断するようにしてもよい。
一方、信号機が存在する場合(ステップ13;Y)、レーザ制御ECU11は、障害物検出装置30から、画像センサ31で撮像した画像データと、超音波センサ32による反射波の検出結果情報(超音波情報)を取得し(ステップ14)、自車両の前に他車両が存在するか否か(ステップ16)、及び照射対象地点に障害物が存在するか否かを判断する(ステップ16)。
一方、他車両が存在せず(ステップ15;N)、且つ交差点内に障害物が存在しない場合(ステップ16;N)、レーザ制御ECU11は、レーザ光の照射位置を決定する(ステップ17)。
そして、レーザ制御ECU11は、車速センサ41と加速度センサ42から車速と加速度を取得し、車速、加速度及びRAMに格納した照射開始時刻からの経過時間とから、照射対象地点から手前30mの地点からの車両の移動距離を算出し、自車両から照射位置までの距離Lを算出する。
レーザ制御ECU11は、算出した照射位置から自車位置までの距離Lと、レーザ光の発信高さ(スキャナ14の高さ)とから、レーザ光を照射する角度を決定する。
なお、超音波センサ32の反射波は、他車両である場合よりも人間のほうが反射波が弱くなるため、反射波の強弱によって、障害物が人間か否かを判断することも可能である。この場合、反射波が所定基準値よりも小さい場合に人間と判断する。
障害物が人間である場合、レーザ制御ECU11は、レーザ光の照射を中止し(ステップ12)、メインルーチンにリターンする。
レーザ制御ECU11は、さらに、変更前後の照射位置から、ステップ17と同様にしてレーザ光を照射する角度を決定する。
なお、位置調整前の照射位置(照射対象地点の中心)にレーザ光を照射しても人間を照射しないに場合には、位置を調整は行わない。
これにより、発信されるレーザ光は、決定した照射位置に固定的に照射される。
説明した実施形態では、レーザ光の光像は円形のスポット状で、そのサイズも一定であり、照射対象地点の中心を照射位置として照射する場合について説明したが、以下のように変形することも可能である。
第1の変形例では、照射位置と自車両との距離に応じてサイズを変更するものである。
すなわち、図4(a)に示されるように、レーザ制御ECU11は、自車両50から照射位置までの距離が長い場合には照射するレーザ光を小さな光像57aとし、距離が短くなるに従って大きな光像57bとする。
本実施形態において、レーザ制御ECU11は、レーザ光の光像サイズは距離に対応してアナログ的(徐々に)に大きく成るように制御しているが、段階的に大きくするようにしてもよい。すなわち、自車両から照射位置までの距離をLとした場合、L≦10mの場合に大サイズ、10m<L≦20mの場合に中サイズ、20m<L≦30mの場合に小サイズとする(より細かく分けることも可能である)。
なお、レンズ13の位置を調節することでレーザ光の光像サイズを変更するようにしてもよく、特にスキャナ14を備えない車両である場合にはこの方法による。
この第2の変形例では、レーザ光の光像として円形ではなく、矢印形状の光像55とする。
この矢印形状は、矢頭が左向きの左折用、矢頭が右向きの右折用、及び矢頭が進行方向向きの直進用の3種類のうちの1つを車両の進行方向に応じて照射する。
車両の進行方向は、方向指示器の出力の有無及び出力値から直進、右折、左折を判断する。また、ナビゲーション装置により探索された走行経路を走行している場合には、その走行経路から進行方向を判断する。
第2の変形例において、矢印形状の光像55は、レーザ光のスキャニング制御による。
この第2の変形例によれば、自車両の存在だけでなく、自車両がどの方向に進路を取るかをも報知することができ、衝突事故を未然に防ぐことが可能になる。
この第3の変形例では、レーザ光の光像として、円形や矢印形状ではなく、レーザ光のスキャニング制御により、自車が存在することを報知する特定の文字や絵文字を形成するものである。
例えば、「車両アリ」「止まれ」等の文字や、一時停止を表す絵文字等を光像として形成する。
説明した実施形態では、照射対象地点の中心をレーザ光の照射位置として決定したが、この第4の変形例では、図4(c)に示されるように、照射位置を車線により決定する。
この第4変形例は、上記第1から第3の各変形例に適用することも可能である。
照射対象地点において左折する道路が存在しない場合(T字路)には右折後に走行する車線と交差する領域の中心を照射位置に決定する。
左折道路も右折道路も存在しない場合(信号機の存在しない横断歩道、曲率が所定値以上の曲路等)には、照射対象地点における走行車線上の中心を照射位置とする。
図5は、第2の実施形態によるレーザ光の照射状態を表したものである。
この第2の実施形態の構成は、レーザ発信器12、レンズ13、スキャナ4から構成されるレーザ光照射部が車両の右前方又はフロントガラス上部の右側に配置されていおり、この点以外は第1の実施形態と同一である。
対向車が存在する場合、レーザ制御ECU11は、車幅右側に沿って、車両前方にレーザ光による車幅ライン57を路上に照射する。レーザ制御ECU11は、レーザ光のスキャニング制御により車幅ライン57を路上に形成する。
形成する車幅ライン57は、例えば、自車両位置から10mの長さに形成し、対向車両56とすれ違うまで表示する。
また、道路情報からでなく、車両のステアリング角を検出し、ステアリング角による車両の走行予想軌跡に合わせて車幅ライン57を形成するようにしてもよい。
11 レーザ制御ECU
12 レーザ発信器
13 レンズ
14 スキャナ
20 車両位置検出装置
21 現在位置検出部
22 道路情報記憶部
30 障害物検出装置
31 画像センサ
32 超音波センサ
41 車速センサ
42 加速度センサ
50 自車両
51 照射位置
Claims (5)
- 車両に設置され、視認可能なレーザ光を路面に向けて照射する照射装置と、
道路情報に基づき、照射対象地点を決定する照射地点決定手段と、
前記照射対象地点から自車位置までの距離と前記レーザ光の発信高さとに基づき、前記照射対象地点を照射する俯角を前記レーザ光の照射角度として決定する照射角度決定手段と、
車両の現在位置が、交差点から所定範囲内であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段が、車両の現在位置が交差点から所定範囲内であると判断した場合に、車両の移動に応じて、前記照射角度決定手段が決定した照射角度に前記照射装置のレーザ光を変更することで、車両の走行位置にかかわらず前記決定した照射対象地点に前記視認可能なレーザ光を固定して照射する照射手段と、
を具備することを特徴とする車両。 - 前記照射手段は、前記照射対象地点から自車位置までの距離に応じてレーザ光の光像サイズを変更することを特徴とする請求項1に記載の車両。
- 前記照射地点決定手段は、現在走行している車線と前記照射対象地点後に走行する車線により前記照射対象地点を決定する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両。 - 障害物を検出する障害物検出手段と、を備え、
前記照射手段は、前記検出した障害物が前記決定した照射対象地点に存在する場合に、レーザ光の照射を停止することを特徴とする請求項1、請求項2、又は請求項3に記載の車両。 - 障害物を検出する障害物検出手段と、を備え、
前記照射地点決定手段は、前記検出した障害物が前記決定した照射対象地点に存在する場合に、障害物が存在しない位置に照射対象地点を変更することを特徴とする請求項1、請求項2、又は請求項3に記載の車両。
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