JP7466774B2 - 投射制御装置および投射制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、車両から路面などへ画像を投射する技術に関するものである。

車両の安全性向上を目的として、車両前方の道路形状を考慮して前照灯（ヘッドライト）の光の照射方向を制御する前照灯システムや、車両前方の路面に図形や記号などの画像を投射する運転支援装置など、車両からの照射光を制御する技術が種々提案されている（例えば下記の特許文献１および２）。

特開２００２－２２５６１７号公報 特開２００８－２８７６６９号公報

上記の技術を用いれば、車両を走行させる際に注意を払うべき地物（以下「要注意地物」という）の存在を運転者に注意喚起することが可能である。しかし、それらの技術は、運転者に要注意地物の立体的形状を直感的に把握させるものではない。特に夜間や悪天候時など、運転者が要注意地物を視認しづらい状況において、運転者に要注意地物の立体的形状を容易に把握させることができる技術が望まれる。

本開示は以上のような課題を解決するためになされたものであり、車両の運転者に要注意地物の立体的形状を直感的に把握させつつ、要注意地物の存在を注意喚起することが可能な投射制御装置を提供することを目的とする。

本開示に係る投射制御装置は、自車両の走行に影響を及ぼす立体的形状を持つ、道路の構造物、特定の状態の路面、または道路に定着していない物体を含む地物である要注意地物を検出する要注意地物検出部と、要注意地物の立体的形状を想起させる錯視画像を生成する錯視画像生成部と、要注意地物に対する注意喚起の要否を判断する注意喚起判断部と、注意喚起が必要と判断された要注意地物の位置に対応する位置に、投射装置を用いて錯視画像を投射する投射制御部と、を備え、投射装置は、錯視画像を路面に投射する。

本開示によれば、車両の運転者に要注意地物の立体的形状を直感的に把握させつつ、要注意地物の存在を注意喚起することができる。

本開示の目的、特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施の形態１に係る投射制御システムの構成を示す図である。 自車両が走行中の道路の例を示す図である。 自車両の前方の風景の例を示す図である。 凸形状の錯視画像の例を示す図である。 投射制御システムの動作の例を説明するための図である。 自車両の前方に投射された錯視画像の例を示す図である。 凸形状の錯視画像の例を示す図である。 凸形状の錯視画像の例を示す図である。 投射制御システムの動作の例を説明するための図である。 凹形状の錯視画像の例を示す図である。 投射制御システムの動作の例を説明するための図である。 投射制御システムの動作の例を説明するための図である。 投射制御システムの動作の例を説明するための図である。 投射制御システムの動作の例を説明するための図である。 実施の形態１に係る投射制御装置の動作を示すフローチャートである。 投射制御装置のハードウェア構成例を示す図である。 投射制御装置のハードウェア構成例を示す図である。 実施の形態２に係る投射制御システムの構成を示す図である。 実施の形態２に係る投射制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る投射制御システムの構成を示す図である。 実施の形態３に係る投射制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る投射制御装置の変形例を示すフローチャートである。 実施の形態４に係る投射制御システムの構成を示す図である。 実施の形態４に係る投射制御装置の動作を示すフローチャートである。

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係る投射制御システムの構成を示す図である。この投射制御システムは、車両に搭載され、車両周辺の要注意地物の存在を運転者に注意喚起するための画像を路面等に投射する。本開示において、要注意地物は、車両の走行に影響を及ぼす（例えば走行の障害となる）立体的形状を持つ地物として定義される。また、投射制御システムが搭載された車両を「自車両」という。

図１のように、実施の形態１に係る投射制御システムは、投射制御装置１０と、それに接続された周辺検出装置２１および投射装置２２とを備えている。

周辺検出装置２１は、自車両の周辺に存在する地物を検出する機能を有する車載装置であり、例えば超音波センサ、ミリ波レーダ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）等のセンサや、カメラ（赤外線カメラを含む）で撮影した自車両周辺の画像から地物を検出する画像解析装置などによって構成することができる。周辺検出装置２１は、検出した地物の位置（自車両からの距離および方向）や形状なども検出することができる。また、周辺検出装置２１は、地物を検出する機能の他、自車両周辺の環境に関する情報（例えば、明るさ、気温、天候など）を検出する機能を備えていてもよい。

投射装置２２は、自車両周辺の路面などに画像を照射する車載装置である。投射装置２２は、画像投射専用の機器でもよいし、前照灯が発するレーザ光を利用して画像を投射するものでもよい。

投射制御装置１０は、周辺検出装置２１による地物の検出結果に基づいて投射装置２２を制御する車載装置である。ただし、投射制御装置１０は、必ずしも自車両に常設されなくてもよく、例えば携帯電話、スマートフォン、ＰＮＤ（Portable Navigation Device）など、車両に持ち込み可能な携帯型の機器で実行されるアプリケーションプログラムで実現されてもよい。また、投射制御装置１０の一部の機能は、自車両の外部に設置され投射制御装置１０との通信が可能なサーバ上で実現されてもよい。

図１に示すように、投射制御装置１０は、要注意地物検出部１１、錯視画像生成部１２、注意喚起判断部１３および投射制御部１４を備えている。

要注意地物検出部１１は、周辺検出装置２１による地物の検出結果に基づいて、自車両周辺の要注意地物（自車両の走行に影響を及ぼす立体的形状を持つ地物）を検出する。要注意地物としては、自車両が走行中の道路に対して一定以上の大きさの段差（高さまたは深さ）を有する道路の構造物、例えば、中央分離帯、縁石、歩道、側溝などが想定される。

また、例えば、積雪した路面、凍結した路面、水たまりができた路面、砂利の路面、轍ができた路面、スリットが設けられた路面、陥没した路面、ひび割れた路面など、特定の状態の路面も、要注意地物に成り得る。また、例えば路上駐車された車両や、道路工事現場のポールなど、道路に定着していない物体も、要注意地物に成り得る。

錯視画像生成部１２は、要注意地物検出部１１が検出した要注意地物の立体的形状を想起させる錯視画像を生成する。錯視画像生成部１２が生成する錯視画像は、自車両の運転者から見たときに、錯視によって、地物が存在するように見える画像である。錯視画像は、例えば、運転者の目の位置（アイポイント）を基準とする一点透視図法に準じた描画方法により生成することができる。

また、錯視画像は、要注意地物の大まかな立体的形状（例えば、凸形状、凹形状など）を想起させるものであればよく、要注意地物の実際の立体的形状を再現するものである必要はない。例えば、要注意地物が、中央分離帯、縁石、歩道、道路工事現場のポールなど、路面から突出した形状を持つ場合は、錯視画像生成部１２は、凸形状に見える錯視画像を生成すればよい。また、要注意地物が、側溝や陥没した路面など、路面から窪んだ形状を持つ場合は、錯視画像生成部１２は、凹形状に見える錯視画像を生成すればよい。また、要注意地物が、積雪した路面、凍結した路面、水たまりができた路面、砂利の路面、轍ができた路面、スリットが設けられた路面、陥没した路面、ひび割れた路面などであれば、錯視画像生成部１２は、積雪、氷面、水たまり、砂利、轍、スリット、陥没、ひび割れなどを想起させる任意形状の錯視画像を生成すればよく、錯視画像の形状が実物の形状と異なっていてもよい。要注意地物検出部１１が要注意地物の実際の立体的形状を検出可能な場合には、錯視画像生成部１２は、実際の立体的形状を模擬した錯視画像を生成してもよい。

注意喚起判断部１３は、要注意地物検出部１１が検出した要注意地物に対する注意喚起の要否を判断する。つまり、注意喚起判断部１３は、要注意地物の存在を自車両の運転者に注意喚起する必要があるか否かを判断する。以下、注意喚起判断部１３により注意喚起が必要と判断された要注意地物を「注意喚起対象地物」ということもある。

要注意地物に対する注意喚起の要否の判断基準、すなわち要注意地物が注意喚起対象地物であるか否かの判断基準としては様々なものが考えられる。ここでは、その判断基準の幾つかの例を示す。

例えば、要注意地物の緊急性を、注意喚起の要否の判断基準にすることができる。自車両から近い位置にある要注意地物は緊急性が高いため、注意喚起判断部１３は、自車両からの距離が予め定められた閾値（例えば１００ｍ）以下の要注意地物を、注意喚起対象地物と判断してもよい。また、注意喚起判断部１３は、自車両の走行速度から要注意地物への到達時間を算出し、到達時間が予め定められた閾値（例えば７秒）以下の要注意地物を、注意喚起対象地物と判断してもよい。

上記の閾値は固定値でなくてよく、自車両の走行速度が高いほど閾値を大きくしたり、自車両の制動距離が長いときほど閾値を大きくしたりしてもよい。自車両の制動距離は自車両の走行速度と路面の摩擦係数とに依存する。また、閾値は要注意地物の種別（属性）に応じて変更されてもよい。例えば、凍結した路面など、視覚で判断することが困難な要注意地物については、早めに注意喚起が行われるように、閾値を大きくしてもよい。

また、自車両の自動運転が実施されているときは、自車両が自動的に要注意地物を回避するため、運転者にとっては要注意地物の緊急性は低い。そのため、注意喚起判断部１３は、自車両で実施されている自動運転のレベル（ＳＡＥ（Society of Automotive Engineers）が規定する自動運転レベル）に基づいて、要注意地物に対する注意喚起の要否を判断してもよい。例えばレベル４または５の自動運転が実施されているときには、運転者は自車両の挙動や周辺状況を監視する必要がないため、注意喚起判断部１３は、要注意地物に対する注意喚起は不要と判断してもよい。レベル３の自動運転が実施されているときに、要注意地物に対する注意喚起が必要と判断するか不要と判断するかは、自動運転装置の仕様に応じて定めてもよいし、運転者がどちらに判断するかを設定できるようにしてもよい。

自動運転がレベル３以下の場合であっても、レーンキーピング機能が有効になっているときは、自車両が走行中の車線の外にある要注意地物に対する注意喚起は不要と判断されてもよい。同様に、自動運転がレベル３以下の場合であっても、自車両前方の状況に応じた自動ブレーキや速度制御が有効になっているときは、路面を注意喚起対象地物から除外してもよい。

また、要注意地物の認知困難性を、注意喚起の要否の判断基準にすることもできる。例えば、積雪、泥、街路樹などに隠れて一部または全体が見えない要注意地物は、運転者が認知することが困難であるため、注意喚起の対象とする必要性が高い。そのため、注意喚起判断部１３は、一定割合（例えば５０％）以上の部分を自車両から視認できない要注意地物を、注意喚起対象地物と判断してもよい。

また、自車両の周囲が暗い状況では運転者が要注意地物を認知することが困難になるため、そのような状況では、要注意地物を注意喚起の対象とする必要性が高い。そのため、注意喚起判断部１３は、自車両の周囲の明るさが予め定められた閾値以下にときに、要注意地物に対する注意喚起が必要と判断してもよい。また、自車両の前照灯または車幅灯（スモールランプ）が点灯しているときは、自車両の周囲が暗い可能性が高いため、注意喚起判断部１３は、自車両の前照灯または車幅灯が点灯しているときに、要注意地物に対する注意喚起が必要と判断してもよい。

自車両周辺の気象状況を、注意喚起の要否の判断基準にすることもできる。例えば、雨、雪、霧など視界不良となる悪天候時には、運転者が要注意地物を認知することが困難になるため、注意喚起判断部１３は、悪天候時に、要注意地物に対する注意喚起が必要と判断してもよい。また、注意喚起判断部１３は、外気の温度や湿度から、路面が凍結する可能性が高いと判断されるときに、要注意地物に対する注意喚起が必要と判断してもよい。気象状況の情報は、温度センサ、湿度センサ、降雨センサなどで取得してもよいし、気象情報配信システムとの通信により取得してもよい。

また、運転者の要注意地物に対する認知度を、注意喚起の要否の判断基準にすることもできる。例えば、自車両のドライバセンシング装置（不図示）が、運転者の視線の動きから、運転者の要注意地物に対する認知度を判断し、注意喚起判断部１３が、その判断結果に基づいて、要注意地物に対する注意喚起の要否を判断してもよい。例えば、注意喚起判断部１３が、運転者による認知度が予め定められた閾値以下である要注意地物を、注意喚起対象地物と判断するようにしてもよい。

投射制御部１４は、投射装置２２を制御して、注意喚起判断部１３により注意喚起が必要と判断された要注意地物（注意喚起対象地物）の存在を注意喚起するための画像を路面等に表示させる。具体的には、投射制御部１４は、投射装置２２を用いて、注意喚起対象地物の位置に対応する位置に、錯視画像生成部１２が生成した錯視画像を投射することで、注意喚起対象地物に対する注意喚起を行う。ここで、「注意喚起対象地物の位置に対応する位置」は、注意喚起対象地物と同じ位置に限られず、錯視画像が照射されることで注意喚起対象地物の位置を把握できる位置であればよい。つまり、「注意喚起対象地物の位置に対応する位置」には、例えば注意喚起対象地物の外周や、注意喚起対象地物に隣接する位置など、注意喚起対象地物の近傍も含まれる。

ここで、実施の形態１に係る投射制御システムの動作の具体例を説明する。例えば、投射制御システムを搭載した自車両が、図２のような道路を走行していると仮定する。図２のように、自車両が走行中の車線の右側には中央分離帯が存在する。自車両の運転席からは、前方に図３のような景色が見える。

図２の状況においては、周辺検出装置２１は、自車両の周辺の地物として、中央分離帯を検出する。中央分離帯は自車両の走行に影響を及ぼす立体的形状を持つため、投射制御装置１０の要注意地物検出部１１は、周辺検出装置２１が検出した中央分離帯を要注意地物として検出する。

錯視画像生成部１２は、要注意地物である中央分離帯の立体的形状を想起させる錯視画像を生成する。中央分離帯は路面から突出しているため、錯視画像生成部１２は、中央分離帯用の錯視画像として、例えば図４のような凸形状の錯視画像を生成する。図中のＨ、ＷおよびＤは、それぞれ錯視画像の“見掛け上の”高さ（または深さ）、幅および奥行きを示しており、錯視画像の平面的な寸法を表すものではない。

注意喚起判断部１３は、要注意地物である中央分離帯に対する注意喚起の要否を判断する。例えば、注意喚起判断部１３が、自車両からの距離が１００ｍ以下の要注意地物に対する注意喚起が必要と判断する場合、注意喚起判断部１３は、中央分離帯の自車両から１００ｍまでの部分を、注意喚起対象地物と判断する。

投射制御部１４は、投射装置２２を制御して、錯視画像生成部１２が生成した錯視画像を、注意喚起対象地物である中央分離帯の位置に対応する位置に投射する。例えば図５のように、投射制御部１４が、中央分離帯に沿った位置に図４の錯視画像を投射すると、運転席からは、図６のように、中央分離帯の手前に凸形状の物体が存在するように見える。その結果、運転者への中央分離帯に対する注意喚起がなされるとともに、運転者は、中央分離帯の立体的形状を直感的に把握することができる。

このように、実施の形態１に係る投射制御システムによれば、自車両の運転者に要注意地物の立体的形状を直感的に把握させつつ、要注意地物の存在を注意喚起することが可能である。

図４および図６には、凸形状の錯視画像の例として台形柱の画像を示したが、これに限られるものではなく、例えば図７のような三角柱の画像や、図８のような直方体の画像などでもよい。どのような錯視画像を用いるかは、注意喚起対象地物の種別に応じて変更されてもよい。つまり、注意喚起対象地物の種別ごとに、異なる錯視画像が用いられてもよい。

また、図６においては、中央分離帯に沿って複数の錯視画像が並べて投射された例を示したが、中央分離帯に沿って長く延びる１つの錯視画像が投射されてもよい。つまり、錯視画像は、連続的な形状であっても不連続な形状（複数に分断された形状）であってもよい。また、中央分離帯の錯視画像は、右端の車線と中央分離帯との間に投射されればよく、中央分離帯から離間した位置、例えば右端の車線に隣接する位置に投射されてもよい。

上述したように、要注意地物は、側溝や陥没した路面など、窪んだ形状を持つものであることもある。例えば、図９のように、自車両が走行中の道路の右側に中央分離帯、左側に側溝が存在し、それらが注意喚起対象地物と判断された場合、錯視画像生成部１２は、中央分離帯の存在を注意喚起する錯視画像としては凸形状の錯視画像を生成し、側溝の存在を注意喚起する錯視画像としては、図１０のような凹形状の錯視画像を生成する。そして、注意喚起判断部１３は、図９に示すように、凸形状の錯視画像を中央分離帯の位置に対応する位置に投射し、凹形状の錯視画像を側溝の位置に対応する位置に投射する。

錯視画像の見掛け上の高さ（または深さ）Ｈは、注意喚起対象地物の高さに応じて変化させてもよい。つまり、注意喚起対象地物の高さが大きいほど、その注意喚起を行うための錯視画像の見掛け上の高さＨの値を大きくしてもよい。

また、上述したように、特定の状態の道路の路面も、要注意地物に成り得る。要注意地物である路面が注意喚起対象地物となった場合、図１１のように、自車両が走行中の車線の路面全体に錯視画像が投射されてもよい。しかし、車線の路面全体に錯視画像を投射すると、運転者が路面を視認しづらくなるおそれもある。そのため、例えば図１２のように、路面の錯視画像は、自車両が走行中の車線の外側に沿って投射されてもよい。

また、運転者が路面の状態を認知した後は、路面の状態が変化しない限り、運転者に路面の状態を注意喚起し続ける必要性は低い。そのため、例えば図１３または図１４のように、路面の錯視画像は、路面変化地点付近の一定の範囲にだけ投射されてもよい。言い換えれば、路面の錯視画像は、自車両が路面変化地点付近を通過するときにだけ投射されてもよい。あるいは、自車両が路面変化地点付近を通過した後は、路面の錯視画像の明度を下げるなど、錯視画像の投射を控えめにしてもよい。

路面上に落下物が存在する場合には、安全性確保の観点から、運転者に路面の状態よりも落下物の存在を認知させることの方を優先させることが好ましい。そのため、要注意地物検出部１１により、路面に落下物があることが検出された場合には、注意喚起判断部１３は、路面の錯視画像の投射を停止する、あるいは、落下物の注意喚起を行う錯視画像の投射を行うことが好ましい。

次に、図１５のフローチャートを用いて、投射制御装置１０の動作を説明する。投射制御装置１０は、まず、自己の動作モードが、錯視画像の投射により注意喚起を行う動作モード（錯視画像投射モード）に設定されているか否かを確認する（ステップＳ１０１）。投射制御装置１０は、錯視画像投射モードに設定されていなければ（ステップＳ１０１でＮＯ）、錯視画像投射モードに設定されるまで待機する。

錯視画像投射モードに設定されていれば（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、要注意地物検出部１１が、周辺検出装置２１から地物の検出結果を取得し（ステップＳ１０２）、自車両の周辺で地物が検出された否かを確認する（ステップＳ１０３）。自車両の周辺で地物が検出されていれば（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、要注意地物検出部１１は、その地物の形状に基づいて、当該地物が要注意地物であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。

当該地物が要注意地物であれば（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、注意喚起判断部１３が、当該要注意地物に対する注意喚起の要否を判断する（ステップＳ１０５）。つまり、ステップＳ１０５では、要注意地物が注意喚起対象地物であるか否かの判断が成される。

要注意地物が注意喚起対象地物であると判断された場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、錯視画像生成部１２が、その注意喚起対象地物の立体的形状を想起させる錯視画像を生成する（ステップＳ１０６）。そして、投射制御部１４が、投射装置２２を制御して、注意喚起対象地物の位置に対応する位置に、錯視画像生成部１２が生成した錯視画像を投射することで、注意喚起対象地物に対する注意喚起がなされる（ステップＳ１０７）。なお、ステップＳ１０３、Ｓ１０４およびＳ１０５のいずれかでＮＯと判断された場合には、ステップＳ１０６およびＳ１０７の処理は行われない。

以上の処理が行われるとステップＳ１０１へ戻る。つまり、投射制御装置１０は、以上の動作を繰り返し実行する。

ここで、ステップＳ１０１の動作モードの切り替え（錯視画像投射モードのオン、オフを切り替え）は、ユーザによって行われてもよいし、投射制御装置１０が自動的に行ってもよい。ユーザが投射制御装置１０の動作モードを切り替える方法としては、物理的なスイッチなどのハードウェアキーを用いる方法や、ＧＵＩ（Graphical User Interface）などのソフトウェアキーを用いる方法などがある。

投射制御装置１０が動作モードを自動的に切り替える場合、例えば、自車両の前照灯または車幅灯（スモールランプ）が点灯されると、錯視画像投射モードがオンになるようにしてもよい。また、自車両の周辺あるいは注意喚起対象地物の周辺の明るさが一定値以下になると、錯視画像投射モードがオンになるようにしてもよい。自車両または注意喚起対象地物の周辺の明るさは、自車両の照度センサで測定してもよいし、要注意地物検出部１１としてのカメラが撮影した画像の明度から推定してもよい。

また、投射制御装置１０が、自車両の挙動に基づいて、動作モードを自動的に切り替えてもよい。例えば、要注意地物検出部１１により自車両が走行中の道路の路面状態が悪いことが検出され、且つ、自車両のセンサにより自車両のフラつき、スリップなどの挙動が検出されると、錯視画像投射モードがオンになるようにしてもよい。

［変形例］
投射制御部１４は、予め定められた条件が満たされると、錯視画像の表示態様を変更してもよい。例えば、注意喚起対象地物に対する運転者の認知度が予め定められた閾値よりも小さいときや、注意喚起対象地物における自車両から視認できない部分の割合が予め定められた閾値よりも大きいときに、投射制御部１４が、その注意喚起対象地物を注意喚起する錯視画像を強調表示してもよい。また、注意喚起対象地物に対する運転者の認知度が小さいほど、あるいは、注意喚起対象地物における自車両から視認できない部分の割合が大きいほど、強調の度合いを大きくしてもよい。強調表示の態様は、例えば、明度増強表示、点滅表示、拡大表示、アニメーション表示など、任意の態様でよい。

また、錯視画像生成部１２は、種々の条件に応じて、生成する錯視画像を変形させてもよい。例えば、錯視画像生成部１２は、運転者のアイポイントの高さ（自車両の座席の位置の高さ）に応じて錯視図形を変更してもよい。具体的には、運転者のアイポイントが高いときは、錯視画像の見掛け上の高さＨや奥行きＤを大きくするとよい。また、自車両の走行速度が小さいときは錯視画像の見掛け上の高さＨや奥行きＤを小さくし、自車両の走行速度が大きいときは錯視画像の見掛け上の高さＨや奥行きＤを大きくしてもよい。

［ハードウェア構成例］
図１６および図１７は、それぞれ投射制御装置１０のハードウェア構成の例を示す図である。図１に示した投射制御装置１０の構成要素の各機能は、例えば図１６に示す処理回路５０により実現される。すなわち、投射制御装置１０は、自車両の走行に影響を及ぼす立体的形状を持つ地物である要注意地物を検出し、要注意地物の立体的形状を想起させる錯視画像を生成し、要注意地物に対する注意喚起の要否を判断し、注意喚起が必要と判断された要注意地物の位置に対応する位置に、投射装置２２を用いて錯視画像を投射するための処理回路５０を備える。処理回路５０は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されたプログラムを実行するプロセッサ（中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）とも呼ばれる）を用いて構成されていてもよい。

処理回路５０が専用のハードウェアである場合、処理回路５０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものなどが該当する。投射制御装置１０の構成要素の各々の機能が個別の処理回路で実現されてもよいし、それらの機能がまとめて一つの処理回路で実現されてもよい。

図１７は、処理回路５０がプログラムを実行するプロセッサ５１を用いて構成されている場合における投射制御装置１０のハードウェア構成の例を示している。この場合、投射制御装置１０の構成要素の機能は、ソフトウェア等（ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせ）により実現される。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリ５２に格納される。プロセッサ５１は、メモリ５２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、投射制御装置１０は、プロセッサ５１により実行されるときに、自車両の走行に影響を及ぼす立体的形状を持つ地物である要注意地物を検出する処理と、要注意地物の立体的形状を想起させる錯視画像を生成する処理と、要注意地物に対する注意喚起の要否を判断する処理と、注意喚起が必要と判断された要注意地物の位置に対応する位置に、投射装置２２を用いて錯視画像を投射する処理と、が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ５２を備える。換言すれば、このプログラムは、投射制御装置１０の構成要素の動作の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

ここで、メモリ５２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）およびそのドライブ装置等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。

以上、投射制御装置１０の構成要素の機能が、ハードウェアおよびソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、投射制御装置１０の一部の構成要素を専用のハードウェアで実現し、別の一部の構成要素をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、一部の構成要素については専用のハードウェアとしての処理回路５０でその機能を実現し、他の一部の構成要素についてはプロセッサ５１としての処理回路５０がメモリ５２に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。

以上のように、投射制御装置１０は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

＜実施の形態２＞
図１８は、実施の形態２に係る投射制御システムの構成を示す図である。図１８の投射制御システムの構成は、実施の形態１で示した図１の構成に対し、周辺検出装置２１に代えて、測位装置２３および地図データ記憶装置２４を設けたものである。

測位装置２３は、ＧＮＳＳ（global navigation satellite system）から取得した測位信号や、自車両のセンサ（例えば、速度センサ、加速度センサ、方位センサ等）から取得した情報に基づいて、自車両の位置および進行方向を算出する。測位装置２３は、自車両が走行中の車線を特定できる程度に高精度なもの、具体的には数十センチオーダーで自車両の位置を特定できるものとする。

地図データ記憶装置２４は、道路の車線の位置および形状、道路周辺に存在する地物の位置および形状（立体的形状を含む）などの情報を含む地図データが記憶された記憶媒体である。地図データ記憶装置２４に記憶された地図データは、車線および地物の位置および形状が数十センチオーダーの精度で記述された高精度地図データであるものとする。地図データ記憶装置２４に記憶された地図データは、測位装置２３が算出した自車両の位置を補正するためのマップマッチング処理に用いられてもよい。

実施の形態２に係る投射制御装置１０の基本的な構成および動作は、実施の形態１と同様である。ただし、本実施の形態では、要注意地物検出部１１は、測位装置２３が算出した自車両の位置の情報と、地図データ記憶装置２４に記憶された自車両周辺の地図データに含まれる地物の位置および立体的形状の情報とに基づいて、自車両周辺の要注意地物を検出する。

図１９は、実施の形態２に係る投射制御装置の動作を示すフローチャートである。図１９のフローチャートは、実施の形態１で示した図１５のフローチャートのステップＳ１０２を、以下のステップＳ１１１およびＳ１１２に置き換えたものである。

ステップＳ１１１では、要注意地物検出部１１が、測位装置２３から自車両の位置情報を取得する。ステップＳ１１２では、要注意地物検出部１１が、地図データ記憶装置２４に記憶された地図データから自車両周辺の地物を探索する。

ステップＳ１１２において自車両周辺の地物が検出された場合（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、要注意地物検出部１１は、地図データに含まれる地物の形状の情報に基づいて、当該地物が要注意地物であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。

その他のステップの処理は、基本的に図１５と同じであるので、ここでの説明は省略する。

［変形例］
図１８には、投射制御システムが周辺検出装置２１を含まない例を示したが、実施の形態２の投射制御システムにも周辺検出装置２１を設けてもよい。投射制御システムが周辺検出装置２１を含まない場合、例えば、要注意地物が積雪や泥によって見えなくなっていないかなどを確認できないため、実施の形態１に比べて実現可能な機能が制限されるが、実施の形態２の投射制御システムに周辺検出装置２１を設けることにより、実施の形態１と同等の機能を実現できる。

また、実施の形態２の投射制御システムに周辺検出装置２１を設けた場合、周辺検出装置２１で車線区画線を検出し、検出された車線区画線の位置に基づいて、測位装置２３が算出した自車両の位置を補正することもでき、それにより、自車両の位置の算出精度を向上させることが可能である。

＜実施の形態３＞
図２０は、実施の形態３に係る投射制御システムの構成を示す図である。図２０の投射制御システムの構成は、実施の形態２で示した図１８の構成に対し、地図データ記憶装置２４に代えて設定装置２５を設け、投射制御装置１０に要注意地物情報記憶部１５を追加したものである。

要注意地物情報記憶部１５は、要注意地物の位置情報を含む要注意地物情報を記憶する。要注意地物情報には、要注意地物の位置情報の他、要注意地物の種別や形状などの情報が含まれてもよい。要注意地物情報記憶部１５に要注意地物の情報を記憶させることを「登録」という。

設定装置２５は、要注意地物情報記憶部１５に要注意地物を登録するための装置である。つまり、要注意地物情報記憶部１５は、設定装置２５から要注意地物情報を取得して記憶する。設定装置２５は、携帯電話やスマートフォンなど投射制御装置１０のユーザの機器、または、防犯カメラなどインフラストラクチャーの機器（インフラ機器）である。設定装置２５は、投射制御装置１０が認証可能な機器であればどのようなものでもよい。

設定装置２５が要注意地物情報を入手して要注意地物情報記憶部１５に登録する方法に制約はない。例えば、設定装置２５がユーザの機器である場合、設定装置２５は、ユーザの操作に従って、不図示の地図データ記憶装置から要注意地物の情報を抽出して取得し、取得した情報を要注意地物情報記憶部１５に登録してもよい。設定装置２５は、情報を取得する要注意地物の地域や種別を選択可能なＨＭＩ（Human Machine Interface）を有してもよい。

また、設定装置２５は、ユーザの操作に従って、要注意地物のデーターベースを有する外部のサーバから要注意地物情報をダウンロードして、取得した情報を要注意地物情報記憶部１５に登録してもよい。設定装置２５は、ダウンロードする要注意地物の地域や種別を選択可能なＨＭＩを有してもよい。さらに、設定装置２５は、データーベースの更新を検出して自動的に最新の要注意地物情報をダウンロードし、要注意地物情報記憶部１５に登録した情報を更新する機能を有してもよい。また、設定装置２５は、気象の影響などによって発生した要注意地物の情報を自動的にダウンロードして、一時的な要注意地物の情報として要注意地物情報記憶部１５に登録してもよい。

また、ユーザが設定装置２５を操作して、独自の要注意地物の情報を要注意地物情報記憶部１５に登録できるようにしてもよい。例えば、ユーザが設定装置２５であるスマートフォンで撮影した地物の画像を投射制御装置１０へ送信し、投射制御装置１０がその画像を解析して、当該地物が要注意地物であると判断された場合に、当該地物が要注意地物として要注意地物情報記憶部１５に登録されるようにしてもよい。

また、設定装置２５が防犯カメラなどのインフラ機器である場合、投射制御装置１０は、インフラ機器が要注意地物と判定した地物の情報を取得して、要注意地物情報記憶部１５に登録する。

実施の形態３に係る投射制御装置１０の基本的な構成および動作は、実施の形態１と同様である。ただし、本実施の形態では、要注意地物検出部１１は、測位装置２３が算出した自車両の位置の情報と、要注意地物情報記憶部１５に記憶された要注意地物情報とに基づいて、自車両周辺の要注意地物を検出する。

図２１は、実施の形態３に係る投射制御装置の動作を示すフローチャートである。図２１のフローチャートは、実施の形態１で示した図１５のフローチャートのステップＳ１０２～Ｓ１０４を、以下のステップＳ１２１～Ｓ１２３に置き換えたものである。

ステップＳ１２１では、要注意地物検出部１１が、測位装置２３から自車両の位置情報を取得する。ステップＳ１２２では、要注意地物検出部１１が、自車両の位置情報と、要注意地物情報記憶部１５に記憶された要注意地物情報とに基づいて、自車両周辺に位置する登録された要注意地物を探索する。

ステップＳ１２２において自車両周辺に位置する登録された要注意地物が検出された場合（ステップＳ１２２でＹＥＳ）、ステップＳ１０５へ進み、注意喚起判断部１３が、当該要注意地物に対する注意喚起の要否を判断する。また、ステップＳ１２２において自車両周辺に位置する登録された要注意地物が検出されなかった場合は（ステップＳ１２２でＮＯ）、ステップＳ１０１へ戻る。その他のステップの処理は、基本的に図１５と同じであるので、ここでの説明は省略する。

［変形例］
注意喚起判断部１３は、要注意地物情報記憶部１５に登録された要注意地物を無条件で注意喚起対象地物と判断してもよい。その場合、投射制御装置の動作は図２２のフローチャートのようになる。図２２のフローチャートは、図２１のフローチャートのステップＳ１０５を、ステップＳ１２４に置き換えたものである。ステップＳ１２４では、注意喚起判断部１３は、ステップＳ１２３でＹＥＳと判断された要注意地物（すなわち、登録された要注意地物）を無条件で注意喚起対象地物と判断する。この変形例では、要注意地物情報記憶部１５に登録された要注意地物は必ず注意喚起対象地物と判断される。よって、別の言い方をすると、要注意地物情報記憶部１５は、注意喚起対象地物の登録手段として用いられている。

また、図２０には地図データ記憶装置２４を含まない投射制御システムを示したが、実施の形態３の投射制御システムも地図データ記憶装置２４を備えてもよい。例えば、要注意地物情報記憶部１５には要注意地物の位置情報のみが登録され、登録された要注意地物の種別や形状などの情報は、要注意地物検出部１１が必要に応じて地図データ記憶装置２４から取得するようにしてもよい。

＜実施の形態４＞
図２３は、実施の形態４に係る投射制御システムの構成を示す図である。図２３の投射制御システムの構成は、実施の形態１で示した図１の構成に対し、設定装置２５を追加するとともに、投射制御装置１０に注意喚起対象種別記憶部１６を追加したものである。

注意喚起対象種別記憶部１６は、注意喚起の対象とする地物の種別である注意喚起対象種別の情報を記憶する。注意喚起対象種別記憶部１６に注意喚起対象種別の情報を記憶させることを「登録」という。

注意喚起判断部１３は、注意喚起対象種別記憶部１６に登録された注意喚起対象種別に該当する要注意地物のみを注意喚起の対象とする。逆に言えば、注意喚起判断部１３は、注意喚起対象種別に該当しない要注意地物を注意喚起の対象から除外する。

設定装置２５は、注意喚起対象種別記憶部１６に注意喚起対象種別を登録するための装置である。つまり、注意喚起対象種別記憶部１６は、設定装置２５から注意喚起対象種別の情報を取得して記憶する。設定装置２５は、携帯電話やスマートフォンなど投射制御装置１０のユーザの機器、または、防犯カメラなどインフラ機器である。設定装置２５は、投射制御装置１０が認証可能な機器であればどのようなものでもよい。

設定装置２５が注意喚起対象種別の情報を入手して注意喚起対象種別記憶部１６に登録する方法に制約はない。例えば、設定装置２５がユーザの機器である場合、ユーザが、設定装置２５を操作してどのような種別の要注意地物に対する注意喚起を希望するかを選択し、設定装置２５が、ユーザにより選択された種別を注意喚起対象種別記憶部１６に登録してもよい。例えば、路肩、中央分離帯、側溝、路面状態変化地点、障害物などが、注意喚起対象種別として選択されることが考えられる。

また、設定装置２５が防犯カメラなどのインフラ機器である場合、投射制御装置１０は、インフラ機器が注意喚起対象地物と判定した地物の種別の情報を取得して、注意喚起対象種別記憶部１６に登録する。

実施の形態４に係る投射制御装置１０の基本的な構成および動作は、実施の形態１と同様である。ただし、上述したように、注意喚起判断部１３は、注意喚起対象種別記憶部１６に登録された注意喚起対象種別に該当する要注意地物のみを注意喚起の対象とする。

図２４は、実施の形態４に係る投射制御装置の動作を示すフローチャートである。図２４のフローチャートは、実施の形態１で示した図１５のフローチャートのステップＳ１０３とＳ１０４との間に、ステップＳ１３１を追加したものである。

ステップＳ１３１は、要注意地物検出部１１により要注意地物が検出された場合（ステップＳ１０４でＹＥＳと判断された場合）に実行される。ステップＳ１３１では、注意喚起判断部１３が、当該要注意地物の種別が注意喚起対象種別に該当するか否かを確認する。当該要注意地物の種別が注意喚起対象種別に該当する場合には（ステップＳ１３１でＹＥＳ）ステップＳ１０５へ移行するが、当該要注意地物の種別が注意喚起対象種別に該当しない場合には（ステップＳ１３１でＮＯ）、ステップＳ１０１へ戻る。その他のステップの処理は、基本的に図１５と同じであるので、ここでの説明は省略する。

［変形例］
図２３には、実施の形態１の投射制御システムに対して注意喚起対象種別記憶部１６を設けた例を示したが、実施の形態４は、実施の形態２および３の投射制御システムに対しても適用可能である。

例えば、実施の形態３の投射制御システムに注意喚起対象種別記憶部１６を適用した場合、投射制御装置１０には、要注意地物情報記憶部１５と注意喚起対象種別記憶部１６との両方が備えられる。この場合、注意喚起判断部１３は、要注意地物情報記憶部１５に登録された要注意地物および注意喚起対象種別記憶部１６に登録された種別に該当する要注意地物の両方を、注意喚起対象地物と判断してもよい。

なお、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

上記した説明は、すべての態様において、例示であって、例示されていない無数の変形例が想定され得るものと解される。

１０ 投射制御装置、１１ 要注意地物検出部、１２ 錯視画像生成部、１３ 注意喚起判断部、１４ 投射制御部、１５ 要注意地物情報記憶部、１６ 注意喚起対象種別記憶部、２１ 周辺検出装置、２２ 投射装置、２３ 測位装置、２４ 地図データ記憶装置、２５ 設定装置。

Claims (18)

1. 自車両の走行に影響を及ぼす立体的形状を持つ、道路の構造物、特定の状態の路面、または道路に定着していない物体を含む地物である要注意地物を検出する要注意地物検出部と、
   前記要注意地物の立体的形状を想起させる錯視画像を生成する錯視画像生成部と、
   前記要注意地物に対する注意喚起の要否を判断する注意喚起判断部と、
   注意喚起が必要と判断された前記要注意地物の位置に対応する位置に、投射装置を用いて前記錯視画像を投射する投射制御部と、
   を備え、
   前記投射装置は、前記錯視画像を路面に投射する、
   投射制御装置。
2. 自車両の走行に影響を及ぼす立体的形状を持つ、道路の構造物、特定の状態の路面、または道路に定着していない物体を含む地物である要注意地物を検出する要注意地物検出部と、
   前記要注意地物の立体的形状を想起させる錯視画像を生成する錯視画像生成部と、
   前記要注意地物に対する注意喚起の要否を判断する注意喚起判断部と、
   注意喚起が必要と判断された前記要注意地物の位置に対応する位置に、投射装置を用いて前記錯視画像を投射する投射制御部と、
   を備え、
   前記錯視画像生成部は、前記要注意地物の立体的形状を模擬した前記錯視画像を生成し、前記要注意地物が路面から突出した形状を持つ場合は凸形状の前記錯視画像を生成し、前記要注意地物が路面から窪んだ形状を持つ場合は凹形状の前記錯視画像を生成する、
   投射制御装置。
3. 自車両の走行に影響を及ぼす立体的形状を持つ、道路の構造物、特定の状態の路面、または道路に定着していない物体を含む地物である要注意地物を検出する要注意地物検出部と、
   前記要注意地物の立体的形状を想起させる錯視画像を生成する錯視画像生成部と、
   前記要注意地物に対する注意喚起の要否を判断する注意喚起判断部と、
   注意喚起が必要と判断された前記要注意地物の位置に対応する位置に、投射装置を用いて前記錯視画像を投射する投射制御部と、
   を備え、
   前記投射制御部は、注意喚起が必要と判断された前記要注意地物に対する運転者の認知度が予め定められた閾値よりも小さいとき、または、注意喚起が必要と判断された前記要注意地物における前記自車両から視認できない部分の割合が予め定められた閾値よりも大きいとき、前記錯視画像の強調表示を行う、
   投射制御装置。
4. 自車両の走行に影響を及ぼす立体的形状を持つ、道路の構造物、特定の状態の路面、または道路に定着していない物体を含む地物である要注意地物を検出する要注意地物検出部と、
   前記要注意地物の立体的形状を想起させる錯視画像を生成する錯視画像生成部と、
   前記要注意地物に対する注意喚起の要否を判断する注意喚起判断部と、
   注意喚起が必要と判断された前記要注意地物の位置に対応する位置に、投射装置を用いて前記錯視画像を投射する投射制御部と、
   インフラストラクチャーまたはユーザの機器から注意喚起の対象とする地物の種別の情報を取得して記憶する注意喚起対象種別記憶部と、
   を備え、
   前記注意喚起判断部は、前記注意喚起対象種別記憶部に登録された種別に該当する前記要注意地物のみを注意喚起の対象とする、
   投射制御装置。
5. 自車両の走行に影響を及ぼす立体的形状を持つ、道路の構造物、特定の状態の路面、または道路に定着していない物体を含む地物である要注意地物を検出する要注意地物検出部と、
   前記要注意地物の立体的形状を想起させる錯視画像を生成する錯視画像生成部と、
   前記要注意地物に対する注意喚起の要否を判断する注意喚起判断部と、
   注意喚起が必要と判断された前記要注意地物の位置に対応する位置に、投射装置を用いて前記錯視画像を投射する投射制御部と、
   を備え、
   前記注意喚起判断部は、前記自車両の周辺の気象状況が視界不良となる気象状況か否かに基づいて、前記要注意地物に対する注意喚起の要否を判断する、
   投射制御装置。
6. 自車両の走行に影響を及ぼす立体的形状を持つ、道路の構造物、特定の状態の路面、または道路に定着していない物体を含む地物である要注意地物を検出する要注意地物検出部と、
   前記要注意地物の立体的形状を想起させる錯視画像を生成する錯視画像生成部と、
   前記要注意地物に対する注意喚起の要否を判断する注意喚起判断部と、
   注意喚起が必要と判断された前記要注意地物の位置に対応する位置に、投射装置を用いて前記錯視画像を投射する投射制御部と、
   を備え、
   前記注意喚起判断部は、前記自車両のドライバセンシング装置により判断される運転者の前記要注意地物に対する認知度に基づいて、前記要注意地物に対する注意喚起の要否を判断する
   投射制御装置。
7. 前記錯視画像生成部は、前記運転者の前記要注意地物に対する前記認知度に応じて前記錯視画像の表示態様を変更する、
   請求項６に記載の投射制御装置。
8. 自車両の走行に影響を及ぼす立体的形状を持つ、道路の構造物、特定の状態の路面、または道路に定着していない物体を含む地物である要注意地物を検出する要注意地物検出部と、
   前記要注意地物の立体的形状を想起させる錯視画像を生成する錯視画像生成部と、
   前記要注意地物に対する注意喚起の要否を判断する注意喚起判断部と、
   注意喚起が必要と判断された前記要注意地物の位置に対応する位置に、投射装置を用いて前記錯視画像を投射する投射制御部と、
   を備え、
   前記注意喚起判断部は、前記自車両の自動運転のレベルに基づいて、前記要注意地物に対する注意喚起の要否を判断する、
   投射制御装置。
9. 前記錯視画像生成部は、前記要注意地物の種別に応じて前記錯視画像を変更する、
   請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の投射制御装置。
10. 前記要注意地物検出部は、前記自車両の位置情報と地図データとに基づいて前記要注意地物を検出する、
    請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の投射制御装置。
11. インフラストラクチャーまたはユーザの機器から前記要注意地物の位置情報を含む要注意地物情報を取得して記憶する要注意地物情報記憶部をさらに備え、
    前記要注意地物検出部は、前記自車両の位置情報と前記要注意地物情報とに基づいて前記要注意地物を検出する、
    請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の投射制御装置。
12. 前記注意喚起判断部は、前記要注意地物情報記憶部に登録された前記要注意地物は注意喚起が必要と判断する、
    請求項１１に記載の投射制御装置。
13. 前記注意喚起判断部は、前記自車両からの距離が予め定められた閾値以下の前記要注意地物は注意喚起が必要と判断する、
    請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の投射制御装置。
14. 前記注意喚起判断部は、遮蔽物に隠れて一部または全体が見えない前記要注意地物は注意喚起が必要と判断する、
    請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の投射制御装置。
15. 前記注意喚起判断部は、前記自車両の周囲の明るさが予め定められた閾値以下のとき、前記要注意地物に対する注意喚起が必要と判断する、
    請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の投射制御装置。
16. 前記注意喚起判断部は、前記自車両の前照灯または車幅灯が点灯しているとき、前記要注意地物に対する注意喚起が必要と判断する、
    請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の投射制御装置。
17. 投射制御装置の要注意地物検出部が、自車両の走行に影響を及ぼす立体的形状を持つ、道路の構造物、特定の状態の路面、または道路に定着していない物体を含む地物である要注意地物を検出し、
    前記投射制御装置の錯視画像生成部が、前記要注意地物の立体的形状を想起させる錯視画像を生成し、
    前記投射制御装置の注意喚起判断部が、前記要注意地物に対する注意喚起の要否を判断し、
    前記投射制御装置の投射制御部が、注意喚起が必要と判断された前記要注意地物の位置に対応する位置に、投射装置を用いて前記錯視画像を投射し、
    前記投射装置は、前記錯視画像を路面に投射する、
    投射制御方法。
18. 投射制御装置の要注意地物検出部が、自車両の走行に影響を及ぼす立体的形状を持つ、道路の構造物、特定の状態の路面、または道路に定着していない物体を含む地物である要注意地物を検出し、
    前記投射制御装置の錯視画像生成部が、前記要注意地物の立体的形状を想起させる錯視画像を生成し、
    前記投射制御装置の注意喚起判断部が、前記要注意地物に対する注意喚起の要否を判断し、
    前記投射制御装置の投射制御部が、注意喚起が必要と判断された前記要注意地物の位置に対応する位置に、投射装置を用いて前記錯視画像を投射し、
    前記注意喚起判断部は、前記自車両の自動運転のレベルに基づいて、前記要注意地物に対する注意喚起の要否を判断する、
    投射制御方法。

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