WO2020226138A1 - 運転支援システム、車両、車両用灯具 - Google Patents

運転支援システム、車両、車両用灯具 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a driving support system.
  • lamps for vehicles are increasing, and as an example, lamps that irradiate the road surface with a pattern of light beams and draw figures and characters have been proposed.
  • the present invention has been made in such a situation, and one of the exemplary purposes of the present invention is to provide a driving support system that contributes to traffic safety.
  • the driver assistance system uses a sensor or communication with a lighting device configured to be able to draw on the road surface a pattern indicating the lane in which the vehicle should travel or the direction in which the vehicle should travel in a manner visible to the driver.
  • the lighting device is equipped with a controller that draws a pattern.
  • FIG. 2 (a) to 2 (c) are diagrams for explaining the operation of the driving support system.
  • 3 (a) to 3 (d) are diagrams for explaining the operation of the driving support system.
  • 6 (a) to 6 (d) are diagrams showing a modified example of the avoidance pattern.
  • the driver assistance system includes a lighting device and a controller.
  • the lighting device is configured to be able to draw on the road surface a pattern indicating the lane in which the vehicle should travel or the direction in which the vehicle should travel in a manner visible to the driver.
  • the controller includes a controller that causes the lighting device to draw a pattern when an obstacle is detected in front of the vehicle by a sensor or communication.
  • the controller may have the lighting device draw a pattern in front of the point where the stop distance is away from the obstacle. As a result, even if the steering operation cannot be performed in the recommended direction indicated by the pattern, the vehicle can be stopped in front of the obstacle.
  • the controller may notify the driver when the vehicle approaches an obstacle rather than the stopping distance. This can prompt the driver to operate the brakes and the steering wheel.
  • the controller may adjust the pattern drawing timing according to the surrounding conditions.
  • the controller can detect the overtaking vehicle from the rear of the own vehicle, and when the overtaking vehicle is detected, the pattern may be drawn after the overtaking is completed. As a result, it is possible to prevent the vehicle from interrupting in front of the overtaking vehicle and obstructing the passage of the overtaking vehicle.
  • the controller can detect the overtaking vehicle from the rear of the own vehicle, and when the overtaking vehicle is detected, the pattern may indicate that the overtaking vehicle exists in addition to the traveling direction of the own vehicle. As a result, the driver can be notified of the presence of the overtaking vehicle, and interruptions that induce sudden braking can be prevented.
  • FIG. 1 is a block diagram of the driving support system 100 according to the first embodiment.
  • the driving support system 100 is mounted on the vehicle 200.
  • the driving support system 100 includes a lighting device 110, a sensor 120, and a controller 130.
  • the lighting device 110 draws a pattern (hereinafter referred to as an avoidance pattern) PTN indicating the direction in which the vehicle 200 should travel in order to avoid the obstacle 6 in front of the vehicle 200 on the road surface 2 in a manner visible to the driver 4. It is configured to be possible.
  • Obstacle 6 is an irregular object, and examples thereof include a barricade indicating a road closure, a construction site, a broken vehicle, a signboard, an illumination light, a cone, and the like.
  • the lighting device 110 may be configured by a combination of a light source and a patterning device that patterns the intensity distribution of the emitted light of the light source.
  • the patterning device include a DMD (Digital Micromirror Device) and a liquid crystal vise.
  • the lighting device 110 can also be used for drawing a pattern other than the avoidance pattern.
  • the avoidance pattern for avoiding to the right and the avoidance pattern for avoiding to the left may be drawn by a dedicated lighting device for each.
  • the lighting device 110 may be built in the headlamp 210.
  • the lighting device 110 includes two light sources built in the left and right headlamps 210, and the avoidance pattern PTN may be formed by two beams generated by the two light sources.
  • the sensor 120 senses the front of the vehicle.
  • the type of the sensor 120 is not limited, and examples thereof include a monocular camera, a compound eye camera, an infrared camera, a ToF (Time of Flight) sensor, and LiDAR (Light Detection and Ringing, Laser Imaging Detection and Ringing).
  • the installation location of the sensor 120 is not particularly limited, and as shown in FIG. 1, it may be behind the rearview mirror, the front grill, or the front bumper. Alternatively, the sensor 120 may be housed in the headlamp 210 together with the lighting device 110.
  • the controller 130 determines the presence or absence of an obstacle 6 in front of the own vehicle 200 based on the output IMG of the sensor 120. Then, when the controller 130 detects the obstacle 6, the lighting device 110 draws the avoidance pattern PTN.
  • All the components of the driving support system 100 may be built into a vehicle lamp such as a headlamp 210.
  • High-performance vehicle lighting fixtures such as variable light distribution lamps (ADB: Adaptive Driving Beam) have a built-in camera, processor, etc., and therefore have most of the hardware required for the driving support system 100. There is. In such a case, the hardware can be shared by mounting the driving support system 100 on the headlamp 210.
  • ADB Adaptive Driving Beam
  • 2 (a) to 2 (c) are diagrams for explaining the operation of the driving support system 100.
  • the vehicle 200 is traveling in the right lane of the two-lane road on each side toward the paper. There is an obstacle 6 in front of the vehicle 200.
  • the controller 130 When the controller 130 detects an obstacle 6 based on the output of the sensor 120, the controller 130 draws an avoidance pattern PTN on the road surface. In this scene, since it cannot be avoided in the right direction, an avoidance pattern PTN that prompts the driver to change lanes to the left lane is drawn. In addition to drawing the avoidance pattern PTN, the driver may be audibly urged to change lanes.
  • the driver who recognizes the avoidance pattern PTN can turn the steering wheel to the left. As a result, the vehicle 200 can move to the left lane and avoid the obstacle 6.
  • the driving support system 100 it is possible to secure a margin for driving operation and support safe driving by calling attention in advance.
  • the controller 130 may cause the lighting device 110 to draw a pattern in front of the point A which is separated from the obstacle 6 by the stop distance d STOP .
  • the controller 130 may calculate the stop distance d STOP in consideration of the vehicle speed, the slipperiness of the road surface, and the like, and may change the timing of drawing the avoidance pattern PTN according to the stop distance d STOP at that time.
  • the lighting device 110 may change the avoidance pattern PTN according to the distance to the obstacle 6. For example, as the distance to the obstacle 6 gets closer, the intensity of the light for drawing the avoidance pattern PTN may be increased. Alternatively, as the distance to the obstacle 6 approaches, the avoidance pattern PTN may be blinked to further alert the driver.
  • the controller 130 may notify the driver 4 when the own vehicle 200 approaches the obstacle 6 rather than the stop distance.
  • the means of notification is not limited, and may be an auditory one such as a warning sound, a visual one using a lamp or an instrument panel, or a tactile one such as vibration. There may be. This can prompt the driver to operate the brakes and the steering wheel.
  • 3 (a) to 3 (d) are diagrams for explaining the operation of the driving support system 100.
  • the controller 130 adjusts the drawing timing of the avoidance pattern PTN according to the surrounding conditions.
  • the vehicle 200 is traveling in the left lane of the two-lane road on each side toward the paper.
  • FIG. 3B there is an overtaking vehicle 202 from the rear of the own vehicle 200 in the changed lane (right lane).
  • the avoidance pattern PTN is drawn immediately while ignoring the overtaking vehicle 202, it is not preferable because it interrupts immediately before the overtaking vehicle 202.
  • FIG. 3C the overtaking vehicle 202 waits until the overtaking is completed, and then the avoidance pattern PTN is drawn.
  • the existence of the overtaking vehicle 202 and the completion of overtaking may be detected by a sensor mounted on the vehicle 200, by inter-vehicle communication, or by communication with the infrastructure.
  • the avoidance pattern PTN may be drawn after the passage of the intersection is completed.
  • the avoidance pattern PTN may be drawn after waiting for acceleration or deceleration to a preferable vehicle speed and reaching a preferable vehicle speed.
  • FIG. 4 is a diagram showing a modified example of the avoidance pattern PTN.
  • the controller 130 may be able to detect the overtaking vehicle 202 from the rear of the own vehicle.
  • the avoidance pattern PTN'when the overtaking vehicle 202 is detected may indicate the traveling direction of the own vehicle and may indicate that the overtaking vehicle 202 exists.
  • the large arrow mark 400 indicates the direction in which the vehicle should travel
  • the small arrow mark 402 indicates the presence of the overtaking vehicle 202.
  • the driver 4 can be notified of the existence of the overtaking vehicle 202, and an interruption that induces sudden braking can be prevented.
  • FIG. 5 is a diagram showing a driving support system 100A according to the second embodiment.
  • the driver assistance system 100A includes, or in place of, the sensor 120, a wireless communication device 140.
  • the wireless communication device 140 acquires information indicating the situation around the vehicle from the traffic infrastructure 8. This information also includes information about obstacles 6 present in front of the vehicle.
  • the controller 130 detects the obstacle 6 and draws the avoidance pattern PTN based on the information acquired by the wireless communication device 140.
  • the wireless communication device 140 can communicate with a wireless communication device mounted on another vehicle in addition to or instead of the transportation infrastructure 8, and acquires information on the obstacle 6 from the other vehicle. You may.
  • Modification example 1 6 (a) to 6 (d) are diagrams showing a modified example of the avoidance pattern.
  • the arrow indicating the recommended traveling direction is not limited to the one pointing in the oblique direction.
  • a mark 404 that visually indicates the presence of an obstacle may be included.
  • the lighting device 110 may be able to draw other patterns on the road surface.
  • a road sign or a legal maximum speed may be read out, and the read information may be drawn on the road surface by the lighting device 110.
  • the recommended direction of travel based on navigation may be drawn on the road surface.
  • Modification 3 In the event of a breakdown or anomaly in a moving vehicle, that vehicle will be a reserve force for future obstacles. Therefore, a vehicle in which a failure or abnormality has occurred by inter-vehicle communication may notify the following vehicle to that effect.
  • the following vehicle receives a notification from the preceding vehicle, the preceding vehicle may be treated as an obstacle and the avoidance pattern PTN may be drawn on the road surface by using it as a trigger.
  • the present invention relates to a driving support system.

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Abstract

運転支援システム１００は、照明装置１１０およびコントローラ１３０を備える。照明装置１１０は、運転者４が視認可能な態様で、自車が走行すべき車線もしくは自車が進行すべき方向を示す回避パターンＰＴＮを路面２に描画可能に構成される。コントローラ１３０は、センサまたは通信によって、自車前方に障害物６を検知すると、照明装置１１０に、回避パターンＰＴＮを描画させる。

Description

運転支援システム、車両、車両用灯具
　本発明は、運転支援システムに関する。
　車両用の灯具の高機能化が進んでおり、その一例として、路面に光ビームのパターンを照射し、図形や文字を描画するランプが提案されている。
特開２０１６－０３０５２７号公報
　本発明はこうした状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、交通安全に貢献する運転支援システムの提供にある。
　本発明のある態様は、運転支援システムに関する。運転支援システムは、運転者が視認可能な態様で、自車が走行すべき車線もしくは自車が進行すべき方向を示すパターンを路面に描画可能に構成される照明装置と、センサまたは通信によって、自車前方に障害物を検知すると、照明装置に、パターンを描画させるコントローラと、を備える。
　なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
　本発明のある態様によれば、交通安全に貢献する運転支援システムを提供できる。
実施の形態１に係る運転支援システムのブロック図である。 図２（ａ）～（ｃ）は、運転支援システムの動作を説明する図である。 図３（ａ）～（ｄ）は、運転支援システムの動作を説明する図である。 回避パターンＰＴＮの変形例を示す図である。 実施の形態２に係る運転支援システムを示す図である。 図６（ａ）～（ｄ）は、回避パターンの変形例を示す図である。
（実施の形態の概要）
　本明細書に開示される一実施の形態は、運転支援システムに関する。運転支援システムは照明装置とコントローラを備える。照明装置は、運転者が視認可能な態様で自車が走行すべき車線もしくは自車が進行すべき方向を示すパターンを路面に描画可能に構成される。コントローラは、センサまたは通信によって、自車前方に障害物を検知すると、照明装置に、パターンを描画させるコントローラと、を備える。
　コントローラは、障害物まで停止距離離れた地点より手前で、照明装置にパターンを描画させてもよい。これにより万が一、パターンが示す推奨方向にステアリング操作ができない場合でも、障害物より手前で停止することができる。
　コントローラは、自車が停止距離よりも障害物に近づいた場合に運転者に報知してもよい。これにより、運転者にブレーキやステアリング操作を促すことができる。
　コントローラは、パターンの描画タイミングを、周囲の状況に応じて調節してもよい。
　コントローラは、自車後方からの追い越し車両を検知可能であり、追い越し車両を検知すると、追い越しが完了してから、パターンを描画させてもよい。これにより、追い越し車両の前に割り込み、追い越し車両の通行の妨げとなるのを防止できる。
　コントローラは、自車後方からの追い越し車両を検知可能であり、追い越し車両を検知したとき、パターンは、自車の進行方向に加えて、追い越し車両が存在することを示してもよい。これにより運転者に追い越し車両の存在を報知でき、急ブレーキを誘発するような割り込みを防止できる。
（実施の形態）
　以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。
（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１に係る運転支援システム１００のブロック図である。運転支援システム１００は車両２００に搭載される。運転支援システム１００は、照明装置１１０、センサ１２０、コントローラ１３０を備える。
　照明装置１１０は、運転者４が視認可能な態様で、自車２００が前方の障害物６を回避するために進行すべき方向を示すパターン（以下、回避パターンという）ＰＴＮを、路面２に描画可能に構成される。障害物６はイレギュラーな物体であり、通行止め、工事現場、故障車などを示すバリケード、看板、電飾灯、コーン等が例示される。
　右に回避する場合と、左に回避する場合とが発生しうるため、最低、２種類の回避パターンが必要となる。この２種類のパターンを切り替えるために、照明装置１１０を、光源と、光源の出射光の強度分布をパターニングするパターニングデバイスの組み合わせで構成してもよい。パターニングデバイスとしては、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）や液晶でバイスなどが例示される。これにより照明装置１１０は、回避パターン以外のパターンの描画にも利用できる。
　あるいは、右に回避する場合の回避パターンと左に回避する場合の回避パターンを、それぞれに専用の照明装置によって描画してもよい。
　照明装置１１０は、ヘッドランプ２１０に内蔵されてもよい。照明装置１１０は、左右のヘッドランプ２１０に内蔵される２個の光源を含み、２個の光源が生成する２つのビームによって、回避パターンＰＴＮが形成されてもよい。
　センサ１２０は、車両前方をセンシングする。センサ１２０の種類は限定されないが、たとえば、単眼カメラ、複眼カメラ、赤外線カメラ、ＴｏＦ（Time of Flight）センサ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）などが例示される。センサ１２０の設置場所は特に限定されず、図１に示すように、ルームミラーの裏であってもよいし、フロントグリルであってもよいし、フロントバンパーであってもよい。あるいはセンサ１２０は、照明装置１１０とともにヘッドランプ２１０に収容されてもよい。
　コントローラ１３０は、センサ１２０の出力ＩＭＧにもとづいて、自車２００の前方の障害物６の有無を判定する。そしてコントローラ１３０は、障害物６を検知すると、照明装置１１０に回避パターンＰＴＮを描画させる。
　運転支援システム１００の構成要素のすべてを、ヘッドランプ２１０などの車両用灯具に内蔵してもよい。配光可変ランプ（ＡＤＢ：Adaptive Driving Beam）を初めとする高機能な車両用灯具は、カメラやプロセッサなどを内蔵しているため、運転支援システム１００に要求されるハードウェアの多くを具備している。このような場合には、ヘッドランプ２１０に、運転支援システム１００を実装することで、ハードウェアを共通化することができる。
　以上が運転支援システム１００の構成である。続いてその動作を説明する。図２（ａ）～（ｃ）は、運転支援システム１００の動作を説明する図である。車両２００は、片側２車線の道路のうち、右側の車線を紙面上に向かって走行している。車両２００の前方には、障害物６が存在する。
　コントローラ１３０は、センサ１２０の出力にもとづいて障害物６を検出すると、路面に回避パターンＰＴＮを描画する。このシーンでは、右方向に回避することはできないため、左の車線への車線変更を促す回避パターンＰＴＮが描画される。回避パターンＰＴＮの描画に加えて、運転者に対して聴覚的に車線変更を促してもよい。
　回避パターンＰＴＮを認識した運転者は、ステアリングを左に切ることができる。これにより、車両２００は左車線に移動し、障害物６を回避することができる。
　もし左車線を走行中に、左車線に障害物が存在する場合には、右車線への車線変更を促す回避パターンが描画される。
　このように実施の形態に係る運転支援システム１００によれば、事前の注意喚起により、運転操作の余裕を確保することができ、安全運転をサポートできる。
　図２（ｂ）に示すように、コントローラ１３０は、障害物６まで停止距離ｄＳＴＯＰだけ離れた地点Ａより手前で、照明装置１１０にパターンを描画させるとよい。これにより、万が一、回避パターンＰＴＮが示す推奨方向にステアリングを切ることができない場合でも、障害物６より手前で停止することができる。コントローラ１３０は、車速や路面の滑りやすさ等を考慮して、停止距離ｄＳＴＯＰを計算し、そのときの停止距離ｄＳＴＯＰに応じて、回避パターンＰＴＮを描画するタイミングを変化させてもよい。
　照明装置１１０は、障害物６までの距離に応じて、回避パターンＰＴＮを変化させてもよい。たとえば障害物６までの距離が近づくにしたがって、回避パターンＰＴＮを描画する光の強度を高めても。あるいは障害物６までの距離が近づくにしたがって、回避パターンＰＴＮを点滅させて、運転者に一層の注意喚起を行ってもよい。
　またコントローラ１３０は、自車２００が停止距離よりも障害物６に近づいた場合に運転者４に報知してもよい。報知の手段は限定されず、警告音などの聴覚的なものであってもよいし、ランプやインストルメントパネルを利用した視覚的なものであってもよいし、振動などの触覚的なものであってもよい。これにより、運転者にブレーキやステアリング操作を促すことができる。
　図３（ａ）～（ｄ）は、運転支援システム１００の動作を説明する図である。コントローラ１３０は、回避パターンＰＴＮの描画タイミングを、周囲の状況に応じて調節する。この例では、図３（ａ）に示すように、車両２００は、片側２車線の道路のうち、左側の車線を紙面上に向かって走行している。車両２００の前方には、障害物６が存在する。図３（ｂ）に示すように、変更後の車線（右側車線）には、自車２００の後方からの追い越し車両２０２が存在する。この場合に、追い越し車両２０２を無視して直ちに回避パターンＰＴＮを描画すると、追い越し車両２０２の直前に割り込むこととなり好ましくない。このような場合には、図３（ｃ）に示すように、追い越し車両２０２による追い越しが完了するまで待機し、完了後に回避パターンＰＴＮを描画する。
　追い越し車両２０２の存在、および追い越しの完了は、車両２００が搭載するセンサによって検出してもよいし、車両間通信によって検出してもよいし、インフラとの間の通信によって検出してもよい。
　回避パターンＰＴＮの描画のタイミングを調節すべきシーンとしては、その他、以下のものが考えられる。
　たとえば交差点の先に障害物６が存在する場合に、交差点の中で車線変更することは好ましくない。この場合、交差点の通過の完了後に、回避パターンＰＴＮを描画してもよい。
　現在の車速のまま、車線変更することが好ましくない状況がありうる。この場合、好ましい車速まで加速あるいは減速するまで待機し、好ましい車速となった後に、回避パターンＰＴＮを描画してもよい。
　図４は、回避パターンＰＴＮの変形例を示す図である。上述のようにコントローラ１３０は、自車後方からの追い越し車両２０２を検知可能であってもよい。この場合において、追い越し車両２０２を検知したときの回避パターンＰＴＮ’は、自車の進行方向を示すとともに、追い越し車両２０２が存在することを示してもよい。この例では、大きい矢印のマーク４００が進行すべき方向を示し、小さい矢印のマーク４０２が追い越し車両２０２の存在を示す。これにより運転者４に追い越し車両２０２の存在を報知でき、急ブレーキを誘発するような割り込みを防止できる。
（実施の形態２）
　図５は、実施の形態２に係る運転支援システム１００Ａを示す図である。運転支援システム１００Ａは、センサ１２０に加えて、あるいはそれに代えて、無線通信装置１４０を備える。無線通信装置１４０は、交通インフラ８から、車両の周囲の状況を示す情報を取得する。この情報には、車両前方に存在する障害物６に関する情報も含まれる。コントローラ１３０は、無線通信装置１４０が取得した情報にもとづいて、障害物６を検知し、回避パターンＰＴＮを描画する。
　無線通信装置１４０は、交通インフラ８に加えて、あるいはそれに代えて、他の車両に搭載された無線通信装置との間で通信可能であり、他の車両から、障害物６に関する情報を取得してもよい。
　以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
（変形例１）
　図６（ａ）～（ｄ）は、回避パターンの変形例を示す図である。図６（ａ）～（ｃ）に示すように、推奨進行方向を示す矢印は、斜め方向を向くものに限定されない。また図６（ｄ）に示すように、矢印に加えて、障害物が存在することを視覚的に示すマーク４０４を含んでもよい。
（変形例２）
　照明装置１１０は、回避パターンに加えて、その他のパターンを路面に描画可能であってもよい。この場合、たとえば、道路標識や法定最高速度を読み出して、読み出した情報を照明装置１１０によって路面に描画するようにしてもよい。あるいはナビゲーションにもとづく推奨進行方向を路面に描画してもよい。
（変形例３）
　走行中の車両に故障や異常が発生した場合、その車両は将来的な障害物の予備軍となる。そこで車両間通信によって、故障や異常が発生した車両は、後続車にその旨を通知してもよい。後続車は先行車から通知を受けると、それをトリガーとして、先行車を障害物として扱い、回避パターンＰＴＮを路面に描画してもよい。
　実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用の一側面を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
　本発明は、運転支援システムに関する。
　２　路面
　４　運転者
　６　障害物
　８　交通インフラ
　１００　運転支援システム
　１１０　照明装置
　１２０　センサ
　１３０　コントローラ
　１４０　無線通信装置
　２００　車両
　２０２　車両
　２１０　ヘッドランプ

Claims (7)

  1. 　運転者が視認可能な態様で、自車が走行すべき車線もしくは自車が進行すべき方向を示すパターンを路面に描画可能に構成される照明装置と、
    　センサまたは通信によって、自車前方に障害物を検知すると、前記照明装置に、前記パターンを描画させるコントローラと、
    　を備えることを特徴とする運転支援システム。
  2. 　前記コントローラは、前記障害物まで停止距離離れた地点より手前で、前記照明装置に前記パターンを描画させることを特徴とする請求項１に記載の運転支援システム。
  3. 　前記コントローラは、前記自車が前記停止距離よりも前記障害物に近づいた場合に前記運転者に報知することを特徴とする請求項２に記載の運転支援システム。
  4. 　前記コントローラは、前記パターンの描画タイミングを、周囲の状況に応じて調節することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の運転支援システム。
  5. 　前記コントローラは、自車後方からの追い越し車両を検知可能であり、前記追い越し車両を検知すると、追い越しが完了してから、前記パターンを描画させることを特徴とする請求項４に記載の運転支援システム。
  6. 　請求項１から５のいずれかに記載の運転支援システムを備えることを特徴とする車両用灯具。
  7. 　請求項１から５のいずれかに記載の運転支援システムを備えることを特徴とする車両。
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