WO2024029622A1 - 車両用路面描画装置および車両用路面描画方法 - Google Patents

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WO2024029622A1
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road surface
vehicle
surface drawing
pattern
image
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裕一 綿野
貴丈 戸塚
雄太 丸山
輝 永井
紗希 中村
浩一 田邉
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株式会社小糸製作所
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    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
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    • F21W2103/60—Projection of signs from lighting devices, e.g. symbols or information being projected onto the road
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle road surface drawing device and a vehicle road surface drawing method.
  • Patent Document 1 discloses a road surface drawing device for a vehicle that calculates a braking distance according to a vehicle speed and draws an image on a road surface within the braking distance range.
  • Patent Document 1 discloses that a road surface drawing device draws a road surface display that extends from the vehicle to a stopping position in front of the vehicle by the braking distance of the vehicle, on the road surface of the driving lane in front of the vehicle, and displays a road surface display that extends from the vehicle to a stopable position in front of the vehicle, and displays a road surface display that extends from the vehicle to a stopable position in front of the vehicle, and displays a road surface display that extends from the vehicle to a stopable position in front of the vehicle. It is disclosed that the system operates to make the driver aware of the risk of collision with road obstacles such as pedestrians.
  • a vehicle road drawing device may be installed at the rear of the vehicle to draw an image indicating the traveling direction and vehicle width on the road surface behind the vehicle when backing up or parking, thereby assisting in backing up or parking. Proposed.
  • marks indicating parking spaces, road outside lines, etc. are often drawn on the road surface behind the vehicle when backing up or parking. These marks and lines may overlap.
  • the driver can directly see the road surface, so it is easy to distinguish between marks or lines drawn on the road surface and the projected image.
  • the drawn image and marks or lines may be confused with each other, which may impede the backward movement.
  • the vehicle road surface drawing device aims to make the driver aware of the danger of obstacles, but the recognition of the obstacles is based solely on the driver's visual observation. Therefore, if a road surface drawing device for a vehicle can be realized that can not only project an image onto the road surface but also recognize obstacles, warn the driver, etc., it will contribute to improving safety.
  • the present disclosure provides a road surface drawing device for a vehicle that is capable of suppressing confusion between marks and lines on the road surface and the projected image even if the image is projected to the rear of the vehicle during backing up or parking.
  • the primary objective is to provide a road surface drawing method for vehicles.
  • a second object of the present disclosure is to provide a vehicle road surface drawing device and a vehicle road surface drawing method that can quickly warn a driver of the presence of an approaching obstacle during the movement of the vehicle. shall be.
  • a road surface drawing device for a vehicle is a road surface drawing device for a vehicle that projects an image based on a drawing pattern onto a road surface, the road surface drawing device projecting an image based on a drawing pattern onto the road surface, and irradiating the road surface with light to generate the image.
  • a road surface drawing section that projects a road surface drawing section; a control section that controls projection of the image by the road surface drawing section; and an operating state acquisition section that obtains an operating state of the vehicle; If it is determined that this is the case, the road surface drawing section is controlled in a backward mode, and if it is determined that the operating state is not a backward movement, the road surface drawing section is turned off.
  • the road surface drawing section is controlled in the backward mode when the operating state is determined to be a backward movement, and the road surface drawing section is controlled in the backward mode when the operating state is determined to be not a backward movement. Since the lights are turned off, even if an image is projected to the rear of the vehicle during reversing or parking, it is possible to prevent confusion between marks or lines on the road surface and the projected image.
  • a road surface drawing method for a vehicle is a road surface drawing method for a vehicle that projects an image based on a drawing pattern onto a road surface, the method comprising: a road surface drawing step for projecting a road surface, and an operation state acquisition step for acquiring an operation state of the vehicle, and when it is determined that the operation state is a backward movement, the vehicle is controlled in a reverse mode, and the operation state is not a backward movement. If it is determined that the image is turned off.
  • the vehicle road surface drawing device of the present disclosure is a vehicle road surface drawing device that projects an image based on a drawing pattern onto a road surface, and includes a road surface drawing section that lights up the drawing pattern.
  • an imaging unit that images the projected drawing pattern projected on the road surface;
  • a comparison unit that compares the projected drawing pattern with a basic drawing pattern; and if there is a difference between the projected drawing pattern and the basic drawing pattern, the road surface A control section that changes the lighting state of the drawing section.
  • Such a road surface drawing device for a vehicle includes a road surface drawing section that lights up a drawing pattern, and an imaging section that captures an image of the projected drawing pattern projected on the road surface, and compares the projected drawing pattern with a basic drawing pattern.
  • the control section changes the lighting state of the road surface drawing section when there is a difference between the projected drawing pattern and the basic drawing pattern. This makes it possible to quickly warn the driver of the presence of an approaching obstacle while the vehicle is moving.
  • a road surface drawing method for a vehicle is a road surface drawing method for a vehicle in which a road surface drawing unit projects an image based on a drawing pattern onto the road surface, and the road surface drawing method includes: There is a difference between a road surface drawing step, an imaging step of capturing an image of the projection drawing pattern projected on the road surface, a comparison step of comparing the projection drawing pattern with a basic drawing pattern, and the projection drawing pattern and the basic drawing pattern.
  • the method further includes a lighting state changing step of changing the lighting state of the road surface drawing section.
  • the present disclosure provides a road surface drawing device for a vehicle and a vehicle capable of suppressing confusion between marks and lines on the road surface and the projected image even if the image is projected to the rear of the vehicle during backing up or parking.
  • a road surface drawing method can be provided.
  • the present disclosure can provide a vehicle road surface drawing device and a vehicle road surface drawing method that can quickly warn a driver of the presence of an approaching obstacle during the movement of the vehicle.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of the arrangement of a road surface drawing device for a vehicle according to a first embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic plan view showing a pattern drawn by a road surface drawing device for a vehicle.
  • FIG. 2B is a schematic diagram showing an example of an image captured by a camera in the vehicle road surface drawing device.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the vehicle road surface drawing device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the road surface drawing unit according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the process flow of the road surface drawing method for a vehicle according to the first embodiment.
  • FIG. 6A is a schematic plan view illustrating drawing at the start of a parking operation of a vehicle in the road surface drawing method for a vehicle according to the first embodiment.
  • FIG. 6B is a schematic plan view illustrating drawing during a parking operation of a vehicle in the road surface drawing method for a vehicle according to the first embodiment.
  • FIG. 6C is a schematic plan view illustrating drawing at the end of the parking operation of the vehicle in the road surface drawing method for a vehicle according to the first embodiment.
  • FIG. 7A is a schematic plan view illustrating drawing at the start of a vehicle parking operation in the road surface drawing method for a vehicle according to the second embodiment.
  • FIG. 7B is a schematic plan view illustrating drawing during a parking operation of a vehicle in the road surface drawing method for a vehicle according to the second embodiment.
  • FIG. 7C is a schematic plan view illustrating drawing at the end of the parking operation of the vehicle in the road surface drawing method for a vehicle according to the second embodiment.
  • FIG. 8A is a schematic plan view illustrating drawing at the start of a vehicle parking operation in the road surface drawing method for a vehicle according to the third embodiment.
  • FIG. 8B is a schematic plan view illustrating the first stage of drawing of the parking state of the vehicle in the road surface drawing method for a vehicle according to the third embodiment.
  • FIG. 8C is a schematic plan view illustrating the second stage of drawing of the parking state of the vehicle in the road surface drawing method for a vehicle according to the third embodiment.
  • FIG. 8A is a schematic plan view illustrating drawing at the start of a vehicle parking operation in the road surface drawing method for a vehicle according to the third embodiment.
  • FIG. 8B is a schematic plan view illustrating the first stage of drawing of the parking state of the vehicle in the road surface drawing method for a vehicle according to the third embodiment.
  • FIG. 8C is a
  • FIG. 9A is a schematic plan view illustrating drawing in a normal state during a parking operation of a vehicle in the road surface drawing method for a vehicle according to the fourth embodiment.
  • FIG. 9B is a schematic plan view illustrating drawing in the first stage of the parking state during the parking operation of the vehicle in the road surface drawing method for a vehicle according to the fourth embodiment.
  • FIG. 9C is a schematic plan view illustrating the second stage of drawing of the parking state during the parking operation of the vehicle in the road surface drawing method for a vehicle according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10A is a top view illustrating the arrangement of a road surface drawing device for a vehicle according to a seventh embodiment.
  • FIG. 10B is a rear view illustrating the arrangement of the vehicle road surface drawing device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 11A is a top view illustrating a drawing pattern by the vehicle road drawing device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 11B is a schematic diagram illustrating an image captured by a camera of a road surface drawing device for a vehicle according to a seventh embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating the configuration of a road surface drawing device for a vehicle according to a seventh embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the road surface drawing unit according to the seventh embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the flow of road surface drawing processing executed by the vehicle road surface drawing device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating mismatch control of road surface drawing processing executed by the vehicle road surface drawing device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 16A is a top view illustrating the operation of the vehicle road drawing device according to the seventh embodiment when the vehicle is parked.
  • FIG. 16B is a top view illustrating the operation of the vehicle road drawing device according to the seventh embodiment when the vehicle is parked.
  • FIG. 16C is a top view illustrating the operation of the vehicle road drawing device according to the seventh embodiment when the vehicle is parked.
  • FIG. 17A is a top view illustrating foreign object determination by the vehicle road surface drawing device according to the eighth embodiment.
  • FIG. 17B is a schematic diagram illustrating an image captured by a camera of the vehicle road surface drawing device according to the eighth embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of the arrangement of a road surface drawing device 10 for a vehicle according to the first embodiment.
  • the vehicle 100 is provided with reversing lights (backup lamps) 60R, 60L, a camera 50 (imaging section) that constitutes a part of the vehicle road drawing devices 10R, 10L, and a monitor (not shown).
  • the vehicle road surface drawing devices 10R and 10L are arranged in the right and left rear lights 60R and 60L of the vehicle 100, respectively.
  • the vehicle road surface drawing devices 10R, 10L are arranged in the rear lights 60R, 60L of the vehicle, but the positions where they are arranged are not limited.
  • the vehicle road surface drawing devices 10R and 10L may be placed inside another vehicle lamp, or may be placed alone.
  • the reverse lights 60L and 60R will be referred to as the reverse lights 60
  • the road surface drawing sections 11L and 11R will be referred to as the road surface drawing section 11.
  • the camera 50 is an imaging device that images the rear of the vehicle 100.
  • the camera 50 is arranged, for example, at the upper part of the back of the vehicle 100, more specifically, at the upper part of the rear window.
  • the monitor is a display device using, for example, a liquid crystal screen for displaying images captured by the camera 50.
  • the monitor is placed, for example, near the driver's seat at a position that is visible to the driver.
  • the vehicle road drawing device 10 also includes a control section 12, and details of the control section 12 will be described later.
  • FIG. 2A is a schematic plan view showing a drawing pattern by the vehicle road surface drawing device 10.
  • FIG. 2B is a schematic diagram showing an example of an image captured by the camera 50 in the vehicle road drawing device 10.
  • the vehicle road surface drawing device 10 projects a left side drawing pattern P1L by a road surface drawing section 11L and a right side drawing pattern P1R by a road surface drawing section 11R on the road surface at the rear of the vehicle 100.
  • drawing patterns P1L and P1R are not distinguished between left and right, they are referred to as "drawing patterns P1.”
  • the drawing pattern P1L is composed of substantially rectangular marks M1L, M2L, and M3L.
  • the drawing pattern P1R is composed of substantially rectangular marks M1R, M2R, and M3R.
  • marks M1L, M2L, M3L, marks M1R, M2R, and M3R are formed by respective light sources.
  • each of the drawing patterns P1L and P1R is formed by three marks, but it may be formed by two or less marks, or four or more marks. good.
  • the drawing pattern P1 is formed so that there is a gap between adjacent marks, but it is formed by overlapping the marks to form a single line. You can.
  • FIG. 2A also shows a left light distribution pattern LBL caused by the left backlight 60L and a right light distribution pattern LBR caused by the right backlight 60R.
  • FIG. 2B illustrates an image DSP captured by the camera 50 and displayed on the monitor. As illustrated in FIG. 2B, the drawing patterns P1R and P1L projected onto the road surface RS behind the vehicle 100 are displayed on the monitor and can be visually recognized by the driver.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the vehicle road surface drawing device 10 according to the present embodiment.
  • the vehicle road surface drawing device 10 includes a road surface drawing section 11, a control section 12, and an irradiation direction changing section 13. Further, the vehicle road surface drawing device 10 and the camera 50 are connected to an ECU (Electronic Control Unit) 110. The image captured by the camera 50 is taken into the ECU 110 and then sent to the vehicle road surface drawing device 10. Further, an image captured by the camera 50 is displayed on a monitor by the ECU 110.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the ECU 110 is a control device that electronically controls each part of the vehicle 100 and transmits information about each part. As shown in FIG. 3, the ECU 110 includes a storage section 120, an automatic operation control section 130, and an operating state acquisition section 140. Other components of vehicle 100 (for example, reverse light 60) connected to ECU 110 are not shown.
  • the storage unit 120 is a part that stores data and the like handled by the camera 50, the ECU 110, and the vehicle road drawing device 10.
  • the automatic driving control unit 130 is a part that controls each part of the vehicle 100 to operate the vehicle 100 by automatic driving or driving assistance, and can use known automatic driving techniques.
  • the operating state acquisition unit 140 is a part that obtains the operating state of the vehicle 100, and includes, for example, the position, vehicle speed, wheel rotation speed, engine rotation speed, motor rotation speed, transmission state, steering system state, and vehicle body. information such as the inclination of the vehicle and the acceleration applied to the vehicle body.
  • the road surface drawing unit 11 is configured to include a light source and an optical system (lenses, etc.), as will be described later.
  • the road surface drawing unit 11 projects drawing patterns (M1L, M2L, M3L, M1R, M2R, M3R, etc.) onto the road surface RS behind the vehicle 100.
  • the specific configuration of the road surface drawing unit 11 is not limited.
  • the road surface drawing section 11 may be configured to include a plurality of light sources and individually control the light irradiation, and the road surface drawing section 11 may be configured to include a plurality of light sources and individually control light irradiation. It may be configured so as to reflect the light.
  • the road surface drawing unit 11 may be configured to draw a predetermined image on the road surface using a liquid crystal display device, an organic EL display device, or the like.
  • the control unit 12 controls the road surface drawing unit 11 in cooperation with the ECU 110.
  • the control unit 12 is a microcomputer including, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory) (not shown).
  • the control unit 12 controls the vehicle road surface drawing device 10 by executing a road surface drawing method for a vehicle, which will be described later, by having the CPU execute a program recorded in the ROM or RAM.
  • the irradiation direction changing unit 13 is a part that changes the irradiation direction of the light emitted from the road surface drawing unit 11.
  • the specific structure of the irradiation direction changing section 13 is not limited.
  • the irradiation direction changing unit 13 may have a structure in which the direction of the road drawing unit 11 is changed using a swivel actuator.
  • the radiation direction changing unit 13 may have a structure in which the direction of the emitted light from the road drawing unit 11 is changed by using an optical member such as a lens or a reflecting mirror to change the direction of the optical member.
  • the radiation direction changing unit 13 may be configured to irradiate light only to an arbitrary range from the range in which the road surface drawing unit 11 can irradiate light.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the road surface drawing section 11 according to this embodiment.
  • the road surface drawing unit 11 according to the present embodiment is configured integrally with the reversing light 60. Since the road surface drawing units 11L and 11R have similar configurations, they will not be differentiated below and will be omitted.
  • the road surface drawing unit 11 includes light sources 14a, 14b, and 14c mounted on a substrate 64, and a projection lens 63.
  • the light sources 14a, 14b, and 14c are arranged side by side along the height direction of the vehicle (horizontal direction in the figure).
  • the light source 14 is a light emitting element that emits light when energized, and for example, a white LED is used as the light emitting element.
  • a white LED is used as the light emitting element.
  • the present invention is not limited to this, and a laser light emitting element or the like may be used.
  • a mode in which three light sources 14a, 14b, and 14c are arranged will be described as an example, but the required number of light sources 14 corresponding to the number of marks (M1R, M1L, etc.) are arranged. good.
  • the projection lens 63 is, for example, a lens in which at least one of the incident surface and the reflective surface is aspherical, and converts the light emitted from the light sources 14a, 14b, and 14c into light L1a, L1b, and L1c for projecting each mark. Convert. Since the light sources 14a, 14b, and 14c are all arranged above the optical axis Ax (in the +Z direction), the lights L1a, L1b, and L1c emitted from the projection lens 63 are directed downward from the projection lens 63 in the horizontal direction. and is projected onto the road surface RS behind the vehicle 100.
  • the light L1a draws the mark M1L (M1R)
  • the light L1b draws the mark M2L (M2R)
  • the light L1c draws the mark M3L (M3R).
  • the lights L1a, L1b, and L1c are collectively referred to as drawing light L1.
  • the reversing light 60 includes a lamp light source 61 mounted on a substrate 64, a diffusion lens 62, and a projection lens 63. That is, the projection lens 63 is shared with the road surface drawing section 11.
  • the light source 61 for the lamp is a light source that generates light for a reversing light.
  • the light source 61 for the lamp is a light emitting element that emits light when energized. For example, a white LED is used as the light emitting element.
  • the diffusing lens 62 is a small, approximately rectangular diffusing lens with a back surface as an entrance surface and a front surface as an exit surface, and forms the light distribution patterns LBL and LBR of the rearward light 60.
  • the light emitted from the diffusion lens 62 passes through the projection lens 63 and becomes lamp light L2 for forming the light distribution patterns LBL and LBR of the reversing light 60.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the process flow of the road surface drawing method for a vehicle according to the present embodiment.
  • the vehicular road surface drawing device 10 has already been instructed to start executing a program for controlling the vehicular road surface drawing device.
  • the ECU 110 acquires a rearward image from the camera 50, sends it to the control unit 12 at an appropriate timing, and displays the rearward image on a monitor to present the rearward image to the driver.
  • Step S1 is an operating state acquisition step, in which the control unit 12 uses the operating state acquisition unit 140 to obtain the operating state of the vehicle 100.
  • the control unit 12 determines whether the vehicle 100 is moving backward based on the acquired operation state. If it is determined that it is a backward movement, the process moves to step S2, and if it is determined that it is not a backward movement, the process moves to step S5.
  • the operating state is determined to be a reverse operation is when the transmission is shifted to reverse, when the automatic driving control unit 130 selects the reverse operation, or when the automatic driving control unit 130 selects the reverse operation
  • An example is when a switch that instructs an operation is turned on.
  • Steps S2 to S4 are control modes that are executed when it is determined that the operating state acquired in the operating state acquisition step is a backward movement, and correspond to the backward mode in the present disclosure. Further, in steps S3 and S4, the road surface drawing unit 11 irradiates light onto the road surface to project an image, and thus corresponds to the road surface drawing step in the present disclosure.
  • Step S2 is a reverse mode determination step, and in the reverse mode, it is further determined whether the vehicle is in a normal state, which is a normal reverse operation, or a parked state, which is a reverse operation during parking. If it is determined that the vehicle is in the normal state, the process proceeds to step S3, and if it is determined that the vehicle is in the parking state, the process proceeds to step S4.
  • the control unit 12 acquires the brake state and the steering angle of the steering device as the operational state of the vehicle 100 from the operational state acquisition unit 140. Further, the control unit 12 determines that the state is normal when the brake state is released and the steering angle is below a predetermined angle, and determines that the state is parked when the steering angle is larger than the predetermined angle. do.
  • the control unit 12 determines the normal state and the parking state based on the steering angle as the reverse mode determination process. In this case, it may be determined that the vehicle is in the parking state.
  • the vehicle 100 may be provided with a switch for inputting a parking operation, and the control unit 12 may determine that the vehicle is in the parking state when the switch is in the on state.
  • the steering angle for determining that the vehicle is in the parking state may be, for example, 5 degrees or more.
  • Step S3 is a normal drawing step in the road surface drawing step, and the road surface drawing section 11 draws an image on the road surface in a normal state.
  • drawing an image in the normal state means projecting irradiation light onto the road surface with a predetermined light amount and irradiation range.
  • An example of projecting an image in a normal state is to continue lighting all the marks M1L, M2L, M3L, M1R, M2R, and M3R shown in FIG. 2 at the maximum light intensity.
  • Step S4 is a parking drawing step in the road surface drawing step, in which the road surface drawing unit 11 draws an image on the road surface in a parking state that is different from the normal state in the normal drawing step.
  • drawing an image in the parking state means that the amount of light, the irradiation range, the duration of light irradiation, the direction of light irradiation, etc. are different from those in the normal state.
  • Step S5 is a drawing extinguishing step, in which the control section 12 turns off the road surface drawing section 11 and stops drawing an image on the road surface behind the vehicle.
  • the road drawing unit 11 may be turned off by instantly setting the amount of light for drawing an image to 0, or by reducing the amount of light stepwise or gradually to finally reach 0.
  • the process moves to step S6.
  • Step S6 is an end instruction determination step, in which it is determined whether the end of the vehicle road surface drawing method has been instructed. If there is no instruction to end, the process moves to step S1 again to continue the control, and if there is an instruction to end, the road surface drawing unit 11 is turned off and the control is stopped.
  • the instruction to end is when the road surface drawing switch provided in the vehicle 100 is turned off, when the automatic driving control section 130 sends out a road surface drawing stop signal, or when the starting section of the vehicle 100 is turned off. Examples include cases where
  • FIGS. 6A to 6C are schematic plan views illustrating drawing during a parking operation of the vehicle 100 in the vehicle road surface drawing method according to the present embodiment.
  • FIG. 6A shows the start of the parking operation
  • FIG. 6B shows the parking operation in progress
  • FIG. 6C shows the end of the parking operation.
  • the sections indicated by A and B in the figure are lines indicating parking spaces in a parking lot or the like.
  • the parking direction in parking spaces A and B is such that the vertical direction in the figure is the front and back direction of the vehicle, and after the vehicle 100 enters the parking spaces A and B in the lateral direction, it backs up into the parking space.
  • An example of parking at B is shown.
  • the arrow directions shown in the figure schematically indicate the steering state of the vehicle 100.
  • FIG. 6 shows an example in which parking spaces A and B are divided by lines, the same applies when painting the entire parking area.
  • FIG. 6A shows how an image is drawn behind the vehicle 100 in a normal state in the normal drawing process after the parking operation starts. This is a case where the operating state is determined to be a backward motion in the operating state acquisition step, and further determined to be a normal state in the reverse mode determining step.
  • all marks included in the drawing patterns P1L and P1R are irradiated with the maximum amount of light.
  • FIG. 6B shows how an image is drawn behind the vehicle 100 in a parked state in the parking drawing process. This is a case where the operating state is determined to be a backward movement in the operating state acquisition step, and furthermore, the steering angle is equal to or greater than a predetermined angle in the backward mode determining step, so it is determined that the vehicle is in a parking state.
  • all the marks included in the drawing patterns P1L and P1R are irradiated with less light than the maximum amount of light.
  • FIG. 6C shows how an image is drawn in the normal state behind the vehicle 100 in the normal drawing process after the parking operation is completed. This is a case where the operating state is determined to be a backward movement in the operating state acquisition step, and furthermore, the steering angle is less than a predetermined value in the backward mode determining step, so it is determined to be a normal state. Also in the example shown in FIG. 6C, all the marks included in the drawing patterns P1L and P1R are irradiated with the maximum amount of light.
  • the road surface drawing unit 11 when it is determined that the operating state is a backward movement, the road surface drawing unit 11 is controlled in the backward mode, and the operating state is changed to the backward mode. If it is determined that the vehicle is not in a backward motion, the road surface drawing unit 11 is irradiated with reduced light, so even if an image is projected behind the vehicle 100 during a reverse motion or a parking motion, it will not match the marks or lines on the road surface. This makes it possible to suppress confusion between images that have been created.
  • FIGS. 7A to 7C are schematic plan views illustrating drawing during a parking operation of the vehicle 100 using the road surface drawing method for a vehicle according to the present embodiment.
  • 7A shows the start of the parking operation
  • FIG. 7B shows the parking operation in progress
  • FIG. 7C shows the end of the parking operation.
  • FIG. 7A shows how an image is drawn behind the vehicle 100 in a normal state in the normal drawing process after the parking operation starts.
  • all the marks included in the drawing patterns P1L and P1R are irradiated with the maximum amount of light.
  • FIG. 7B shows how an image is drawn behind the vehicle 100 while the vehicle is parked in the parking drawing process.
  • all marks included in the drawing patterns P1L and P1R are turned off.
  • FIG. 7C shows how an image is drawn in the normal state behind the vehicle 100 in the normal drawing process after the parking operation is completed. Also in the example shown in FIG. 7C, all marks included in the drawing patterns P1L and P1R are irradiated with the maximum light intensity.
  • FIGS. 8A to 8C are schematic plan views illustrating drawing during the parking operation of the vehicle 100 in the vehicle road surface drawing method according to the present embodiment, with FIG. 8A showing the start of the parking operation, and FIG. 8B showing the drawing during the parking operation of the vehicle 100. The first stage of the parking state is shown, and FIG. 8C shows the second stage of the parking state.
  • FIG. 8A shows how an image is drawn behind the vehicle 100 in a normal state in the normal drawing process after the parking operation starts.
  • all marks included in the drawing patterns P1L and P1R are irradiated with the maximum amount of light.
  • FIG. 8B shows how an image is drawn behind the vehicle 100 in the parking state in the first step in the parking drawing process.
  • the marks M3L and M3R located farthest from the vehicle 100 are turned off, and the marks M1L, M1R, M2L, and M2R are irradiated with the maximum amount of light. There is.
  • FIG. 8B shows how an image is drawn behind the vehicle 100 in a normal state in the normal drawing process after the parking operation starts.
  • all marks included in the drawing patterns P1L and P1R are irradiated with the maximum amount of light.
  • FIG. 8B shows how an image is drawn behind the vehicle 100 in the parking state in the first step in the parking drawing process.
  • FIG. 8C shows how an image is drawn at the second stage in the parking state behind the vehicle 100 in the parking drawing process.
  • the marks M1L and M1R located closest to the vehicle 100 are irradiated with the maximum light intensity, and the marks M2L, M2R, M3L, and M3R are turned off. There is.
  • the first stage and the second stage of the parking state may be selected depending on the operating state of the vehicle 100. For example, when the steering angle is greater than or equal to the first angle and less than the second angle, drawing is performed in the first stage, and when the steering angle is greater than or equal to the second angle, drawing is performed in the second stage.
  • FIGS. 8A to 8C show an example in which the parking state is divided into two stages, the drawing pattern P1 may be divided into three or more marks, and the number of stages may be provided depending on the number of marks.
  • the vehicle road surface drawing device 10 and the vehicle road surface drawing method of the present embodiment by selecting the stage of the parking state depending on the operating state of the vehicle 100, marks and lines on the road surface and the projected image overlap each other. In such situations, it is possible to select drawing using a drawing pattern in which overlapping is less likely to occur.
  • the larger the steering angle is the larger the amount of change in the traveling direction of the vehicle 100 is, and the higher the possibility that marks or lines on the road surface will be in the traveling direction. This makes it possible to further suppress confusion between marks and lines on the road surface and the projected image.
  • FIGS. 9A to 9C are schematic plan views illustrating drawing during a parking operation of the vehicle 100 using the road surface drawing method for a vehicle according to the present embodiment.
  • FIG. 9A shows the drawing in the normal state
  • FIG. 9B shows the first stage of the parking state
  • FIG. 9C shows the second stage of the parking state.
  • FIG. 9A shows how an image is drawn behind the vehicle 100 in a normal state in the normal drawing process after the parking operation starts.
  • all the marks included in the drawing patterns P1L and P1R are illuminated at the rear center of the vehicle 100 with the maximum amount of light.
  • FIG. 9B shows how an image is drawn in the parking state at the first stage behind the vehicle 100 in the parking drawing step.
  • the drawing pattern is projected at a predetermined angle to the right rear with respect to the center line of the vehicle 100.
  • FIG. 9C shows how an image is drawn at the second stage in the parking state behind the vehicle 100 in the parking drawing process.
  • the drawing pattern is irradiated to the right rear with respect to the center of the vehicle 100 while being inclined at a predetermined angle larger than the first stage.
  • the control unit 12 uses the irradiation direction changing unit 13 to emit light from the road surface drawing unit 11. change the projection direction of the irradiated light. Specifically, when a swivel actuator is used as the irradiation direction changing unit 13, the control unit 12 drives the swivel actuator to change the angle of the road drawing unit 11 relative to the vehicle 100.
  • the first stage and the second stage of the parking state may be selected depending on the operating state of the vehicle 100. For example, when the steering angle is greater than or equal to the first angle and less than the second angle, drawing is performed in the first stage, and when the steering angle is greater than or equal to the second angle, drawing is performed in the second stage.
  • 9A to 9C show an example in which the parking state is in two stages, but the steering angle is divided into three or more stages, and the drawing pattern is irradiated at different tilt angles depending on the number of steering angle ranges. You can.
  • the vehicle road surface drawing device 10 and the vehicle road surface drawing method of the present embodiment by changing the projection direction of the drawing pattern according to the steering angle of the vehicle 100, the image is not displayed in the area away from the traveling direction of the vehicle 100. It is possible to suppress overlap with marks or lines on the road surface that are not drawn and have little relationship to the direction of travel. This makes it possible to further suppress confusion between marks and lines on the road surface and the projected image.
  • the drawing pattern P1 is dimmed or turned off in the parking drawing step, but the drawing pattern P1 may be drawn by periodically blinking with the same amount of light as in the normal drawing step. .
  • FIG. 10 shows an example of the arrangement of the road surface drawing unit 211, camera 250, and monitor 251, which are part of the vehicle road surface drawing device 210 according to this embodiment, in the vehicle 300.
  • the road surface drawing unit 211 is a part of the vehicle road surface drawing device 210 that actually projects an image onto the road surface, and includes a light source and a projection optical system as described later. As shown in FIG. 10A, the road surface drawing section 211 is arranged inside the rear combination lamp 260.
  • Camera 250 is an imaging device that images the rear of vehicle 300. As shown in FIG. 10B, the camera 250 is placed above the license plate 320 of the vehicle 300, as an example. However, the present invention is not limited to this, and the camera 250 may be built into the emblem of the vehicle, for example.
  • the monitor 251 is a display device using, for example, a liquid crystal screen for displaying images captured by the camera 250. As shown in FIG.
  • the monitor 251 is placed, for example, at a position near the driver's seat where it can be viewed by the driver. Since the driver can recognize the approach to an obstacle by directly viewing the image projected on the road surface, the monitor 251 is not an essential component of the vehicle road surface drawing device 210 according to this embodiment.
  • the vehicle road surface drawing device 210 also includes an ECU 213 and the like, and details of the ECU 213 and the like will be described later.
  • the drawing pattern projected onto the road surface by the vehicle road surface drawing device 210 will be described.
  • the vehicle road surface drawing device 210 projects a drawing pattern P1 by the road surface drawing section 211 onto the road surface RS at the rear of the vehicle 300.
  • two road surface drawing units 211 are provided on the left and right sides of the vehicle 200, so two drawing patterns P21 are projected.
  • the drawing pattern P21 is composed of substantially rectangular marks M21, M22, and M23. As will be described later, marks M21, M22, and M23 are formed by light sources corresponding to each mark.
  • the drawing pattern P21 is formed by three marks in this embodiment, it may be formed by two or less marks, or may be formed by four or more marks. Further, in this embodiment, the drawing pattern P21 is formed so that there is a gap between adjacent marks, but it is formed as one line by overlapping marks. You can.
  • FIG. 11B shows an example of the captured screen DSP captured by the camera 250 and displayed on the monitor 251. As shown in FIG. 11B, a pair of drawing patterns P21 projected onto the road surface RS behind the vehicle 300 is displayed on the monitor 251 and can be visually recognized by the driver.
  • the vehicle road surface drawing device 210 includes a road surface drawing section 211, a camera 250, a monitor 251, an indicator 230, a swivel actuator 235, and an ECU (Electronic Control Unit) 213. As shown in FIG. 12, each of the road surface drawing unit 211, camera 250, monitor 251, indicator 230, and swivel actuator 235 is connected to the ECU 213.
  • ECU Electronic Control Unit
  • vehicle information 311 is input to the ECU 213.
  • the vehicle information 311 in this embodiment is, for example, information that can determine whether the vehicle is parked, such as shift information (parking, reverse, neutral, drive) of the vehicle 300, vehicle speed or wheel speed, automatic parking status information, and other parking start information. It is a signal etc. that can be distinguished.
  • Vehicle information 311 is received by a vehicle ECU (not shown) that electronically controls vehicle 300, for example.
  • the vehicle information 311 is used, for example, to instruct the vehicle road surface drawing device 210 according to this embodiment to start drawing. For example, road markings are turned on in conjunction with a reverse signal.
  • At least a portion of the configuration shown in FIG. 12, such as camera 250, monitor 251, and indicator 230, may be connected to the vehicle ECU.
  • the indicator 230 is provided in the meter panel or on the surface of the monitor 251 as an icon indicating the drawing pattern P21, for example.
  • the indicator 230 turns on and off in accordance with the actual turning on and off of the marks M1, M2, and M3. That is, the driver can also check the lighting state of the drawing pattern P21 projected onto the road surface RS using the indicator 230.
  • the swivel actuator 235 is a part that changes the projection direction of the road surface drawing section 211 and changes the drawing angle of the drawing pattern P21.
  • the swivel actuator 235 is provided in the rear combination lamp 260 together with the road surface drawing section 211.
  • the ECU 213 is a control unit that controls the road surface drawing unit 211, camera 250, monitor 251, indicator 230, and swivel actuator 235.
  • the ECU 213 is a microcomputer including, for example, a CPU, ROM, and RAM (not shown).
  • the ECU 213 includes an image recognition section 214, a comparison section 215, a determination section 216, a storage section 217, and a control signal generation section 218.
  • the image recognition unit 214 uses images acquired from the camera 250 to estimate parking positions and objects such as people and vehicles using image recognition techniques such as pattern matching and AI (artificial intelligence).
  • the ECU 213 superimposes the recognition result on the image obtained from the camera 250 and outputs it to the monitor 251.
  • the image recognition unit 214 receives image data captured by the camera 250, performs image processing, and mainly extracts drawing patterns, foreign objects on the road surface RS, etc. included in the image.
  • the drawing pattern extracted by the image recognition unit 214 will be referred to as a "projection drawing pattern.”
  • the storage unit 217 is a storage unit that stores data of a basic drawing pattern (for example, the drawing pattern P21 shown in FIG. 11), and uses, for example, an HDD, a ROM, or the like.
  • a basic drawing pattern for example, the drawing pattern P21 shown in FIG. 11
  • the drawing pattern stored in the storage unit 217 will be referred to as a "basic drawing pattern.”
  • the comparison unit 215 compares the projection drawing pattern and the basic drawing pattern, and outputs the difference between the projection drawing pattern and the basic drawing pattern.
  • the determining unit 216 determines whether there is a difference between the projection drawing pattern and the basic drawing pattern based on the comparison result in the comparing unit 215. Further, the determination unit 216 identifies the mark that caused the difference, or determines an obstacle on the road surface RS. Differences in marks are determined, for example, by comparing the lengths, widths, and intervals between marks.
  • the control signal generation unit 218 generates a control signal for controlling the road surface drawing unit 211 based on the data of the drawing pattern to be projected.
  • each of the image recognition section 214, comparison section 215, determination section 216, and control signal generation section 218 is realized by software, but is not limited to this, and can be realized by hardware such as ASIC. may be done.
  • the road surface drawing unit 211 includes light sources 212a, 212b, and 212c mounted on a substrate 221, and a projection lens 220.
  • the light sources 212a, 212b, and 212c are arranged along the height direction (above) of the vehicle.
  • the light sources 212a, 212b, and 212c are collectively referred to as the "light source 212".
  • the light source 212 is a light emitting element that emits light when energized, and for example, a white LED is used as the light emitting element.
  • the light emitting device is not limited to this, and a laser light emitting device may be used as the light emitting device.
  • the light source 212 may be used in a scanning form using an actuator, or may be used in a scanning form using a liquid crystal, a DMD (Digital Micromirror Device), or the like.
  • a mode in which three light sources 212 are arranged will be described as an example, but a necessary number of light sources 212 corresponding to the number of marks (M1, etc.) may be arranged.
  • the projection lens 220 is, for example, a lens in which at least one of the incident surface and the reflective surface is aspherical, and uses the light emitted from the light sources 212a, 212b, and 212c as mark light L21, L22, and L23 for projecting each mark. Convert to Since the light sources 212a, 212b, and 212c are all arranged above the optical axis Ax2, the mark lights L21, L22, and L23 emitted from the projection lens 220 are emitted downward from the horizontal plane including the optical axis Ax2. and is projected onto the road surface RS behind. That is, the mark light L21 draws the mark M21, the mark light L22 draws the mark M22, and the mark light L23 draws the mark M23. The mark lights L21, L22, and L23 are collectively referred to as the drawing light L2.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the process flow of the road surface drawing program that describes the main road surface drawing process.
  • This road surface drawing program is stored in a storage means such as a ROM (not shown), as an example, and is read out by the CPU, expanded to a RAM, etc., and executed.
  • the instruction to start execution can be, for example, the timing at which the ECU 213 receives an instruction to start the engine of the vehicle 300. Further, the ECU 213 continuously or intermittently acquires images from the camera 250, sends them to the image recognition unit 214 at appropriate timing, and displays the images on the monitor 251.
  • ECU 213 waits until there is a parking operation in vehicle 300. That is, the ECU 213 determines whether there is a parking operation, and if the determination is negative, turns off the road surface drawing that was turned on in step S11, and returns to step S10. On the other hand, if the determination is affirmative, the process moves to step S12. The determination as to whether there has been a parking operation is performed, for example, based on the vehicle information 311 input to the ECU 213 described above.
  • step S12 the ECU 213 controls the road surface drawing unit 211 to light up the basic drawing pattern.
  • step S13 the ECU 213 acquires a projection drawing pattern from the image recognition unit 214.
  • step S14 the comparison unit 215 compares the projection drawing pattern acquired in step S13 with the basic drawing pattern stored in the storage unit 217.
  • step S15 the determination unit 216 determines whether the projection drawing pattern matches the basic drawing pattern based on the comparison result of the comparison unit 215. This determination is made, for example, based on whether or not there is a difference between each of the marks included in the projection drawing pattern and the mark of the basic drawing pattern corresponding to each of the marks. If the determination is negative, the process moves to step S16, and if the determination is positive, the process moves to step S17.
  • step S16 the ECU 213 performs mismatch control.
  • the mismatch control means that when there is a difference between the projection drawing pattern and the basic drawing pattern, the lighting form of the drawing pattern is changed according to the content of the difference.
  • the processing is performed based on FIG. 15, as an example.
  • the mismatch control shown in FIG. 15 is a diagram showing how the lighting state of each mark is changed depending on which mark the difference occurs in.
  • the ECU 213 basically turns off the lights starting from the mark that is mismatched, and when the last mark (the mark closest to the vehicle 300) is reached, the ECU 213 blinks the mark. Furthermore, if the last mark does not match when the first difference is detected, the ECU 213 causes the last mark to blink.
  • ECU 213 turns off light source 212c corresponding to mark M23, turns off light source 212b corresponding to mark M22, and This indicates that the light source 212a corresponding to 212a is blinked.
  • two types of blinking patterns are provided, and as an example, blinking A is blinked at 2 Hz, and blinking B is blinked at 1 Hz. This indicates the grade of the degree of approach to the obstacle; for example, blinking A indicates that the vehicle is closer to the obstacle than blinking B.
  • the result of the mismatch control is further displayed on the indicator 230. That is, the indicator 230 is also caused to blink in accordance with the blinking mode (frequency) of the drawing pattern.
  • the display on the indicator 230 is optional and not essential.
  • step S17 the ECU 213 determines whether there is an instruction to end the road drawing program. If the determination is negative, the process returns to step S13, and the ECU 213 continues acquiring the projection drawing pattern. On the other hand, if the determination is affirmative, the ECU 213 ends the road surface drawing program.
  • the determination of the end instruction may be, for example, the timing when the driver enters the P (parking) range of the vehicle 300.
  • FIGS. 16A to 16C show changes in the drawing pattern on the road surface RS when the vehicle 300 is parked while moving backward.
  • FIGS. 16A to 16C illustrate a case where a wall 70 as an obstacle exists at the rear of the parking space.
  • FIG. 16A shows a state in which a complete drawing pattern P21 is projected onto the road surface RS at the time when the vehicle 300 starts moving backward.
  • FIG. 16B shows a state in which the vehicle 300 has moved backward and the drawing pattern P23 including the mark M23' with a part of the mark M23 missing is projected onto the road surface RS.
  • FIG. 16C shows a state in which the vehicle 300 has further advanced in backward movement and the drawn pattern P24 of only the mark M21 is projected onto the road surface.
  • step S10 If it is determined in step S10 shown in FIG. 14 that the vehicle 300 is parked, the drawing pattern P21, which is the basic drawing pattern, is turned on in step S12.
  • FIG. 16A shows this state. Since this state does not correspond to the control pattern shown in FIG. 15, all light sources 212 are maintained lit.
  • step S13 the projection drawing pattern is obtained, and in step S14, the projection drawing pattern is compared with the basic drawing pattern, and in step S15, it is determined that the two patterns match. If the termination instruction has not been received in step S17, the process returns to step S13.
  • step S15 it is determined in step S15 that there is no mismatch, and the process moves to step S16, where mismatch control is executed based on FIG. 15.
  • the light source 212 is controlled according to the control pattern 1. That is, the ECU 213 turns off the light source 212c corresponding to the mark M23, turns on the light source 212b corresponding to the mark M22, and causes the light source 212a corresponding to the mark M21 to blink with blinking B. As a result, the first stage warning is given to the driver. Thereafter, in step S17, the process returns to step S13.
  • step S14 it is determined in step S15 that there is no mismatch, and the process moves to step S16, where mismatch processing is executed based on FIG. 15.
  • step S17 the process returns to step S13.
  • the light source 212 is controlled using the control pattern 7. . That is, the ECU 213 turns off the light source 212c corresponding to the mark M23, turns off the light source 212b corresponding to the mark M22, and causes the light source 212a corresponding to the mark M21 to blink with blinking A. As a result, the driver is given a second stage warning that is even higher in level than the first stage.
  • some of the light sources 212 are turned off in accordance with the deformation or loss of marks included in the drawing pattern, and at the same time Upon detecting the approach, at least a portion of the light source that was on flashes. This makes it possible to quickly warn the driver of approaching an obstacle.
  • the warning level is changed depending on the proximity. More specifically, as shown in FIG. 15, if the mark M21 matches and there is a mismatch with the mark M22, a lower level blinking B is assigned, and there is a mismatch with the mark M21 that is closer to the vehicle.
  • blinking A which has a higher level, is assigned. This makes it possible to warn the driver of approaching an obstacle in stages. Note that the warning may be issued not only by blinking the light source but also by audible notification to the driver via a speaker mounted on the vehicle 300.
  • the vehicle road surface drawing device 210 and the vehicle road surface drawing method according to the present embodiment it is possible to quickly warn the driver of the presence of an approaching obstacle during the movement process of the vehicle 300. It becomes possible to provide a vehicle road surface drawing device 210 and a vehicle road surface drawing method capable of performing the following.
  • FIGS. 17A and 17B A vehicle road surface drawing device and a vehicle road surface drawing method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 17A and 17B.
  • the obstacle is a foreign object existing on the road surface RS.
  • Various foreign objects such as stones and garbage may exist on the road surface RS.
  • Foreign objects can be divided into foreign objects that do not pose a problem to the movement of the vehicle 300, that is, objects that the vehicle 300 can overcome, and foreign objects that pose a problem to the movement of the vehicle 300 and must be avoided.
  • a foreign object that must be avoided is determined to be an obstacle, and the same discrepancy control as in the above embodiment is performed on the obstacle.
  • FIGS. 17A and 17B illustrate a case where the foreign object OB present on the road surface RS is a curbstone.
  • FIG. 17A shows a top view when a foreign object OB exists behind the vehicle 300 during parking.
  • FIG. 17B shows the image capture screen DSP of the monitor 51 showing this state.
  • the foreign object OB is located at a position that overlaps with the position of the mark M22 on the right side. Therefore, the mark M22 is transformed into a mark M22', and the drawing pattern is changed from P21 to P25. On the other hand, the left drawing pattern remains P21.
  • step S15 if there is a difference in the mark M22, it is determined in step S15 that the two do not match, and the process moves to step S16. In this example, only the mark M22 does not match, so control based on control pattern 2 from FIG. 15 is applied. Note that when detecting the difference between the projected drawing pattern and the basic drawing pattern, the swivel actuator 235 may scan the drawing pattern to the right and left to detect a wider range.
  • step S15 it is further determined whether the foreign object OB is an obstacle. This determination is performed, for example, based on the measurement of the height of the foreign object OB by the image recognition unit 214. That is, as shown in FIG. 17B, if there is a foreign object OB, the mark M22' is recognized in a state covering the foreign object OB. On the other hand, as shown in FIG. 10B, since the road surface drawing unit 211 and the camera 250 are located at different positions in the height direction, a parallax exists between them.
  • the image recognition unit 214 measures the height of the foreign object OB based on the change in parallax when the foreign object OB exists, with the state in which the foreign object OB is not present as a reference. If the measured height is greater than or equal to a predetermined height, it is determined that the foreign object OB is an obstacle.
  • This predetermined height may be, for example, 5 cm to 10 cm. Note that in this embodiment, the height of the foreign object OB may be measured arbitrarily, and the control according to control pattern 2 may be executed upon detection of the foreign object OB.
  • step S15 If it is determined in step S15 that the foreign object is not an obstacle, it is determined that the projection drawing pattern and the basic drawing pattern match, and the process moves to step S17. On the other hand, if the foreign object is determined to be an obstacle, the process moves to step S16 with information on the different mark and information that an obstacle exists within the area of the mark.
  • step S16 if there is a difference in the mark M22, for example, the mismatch control of control pattern 2 is executed. That is, the marks M23 and M22 are turned off, and the mark M21 is blinked by blinking B. As a result, a first stage warning is given to the driver.
  • step S15 As the vehicle 300 moves backward, the mark M21 overlaps the foreign object OB, and since there is a difference only in the right mark M21 in step S14, it is determined that they do not match in step S15.
  • step S15 if it is determined in step S15 that the foreign object OB is not an obstacle, the process moves to step S17. On the other hand, if the foreign object OB is determined to be an obstacle, the process moves to step S16, control pattern 3 is executed with reference to FIG. 15, and the mark M21 blinks with blinking A. As a result, a second stage warning is given to the driver.
  • the vehicle road surface drawing device 210 and the vehicle road surface drawing method according to the present embodiment it is possible to quickly warn the driver of approaching an obstacle. Furthermore, it is possible to warn the driver of approaching an obstacle in stages.
  • measures including the presence or absence of a warning can be taken depending on the degree of the obstacle to driving caused by the foreign object OB present on the road surface RS. You can add more variations to the above. Note that the warning may be given not only by blinking the light source but also by giving audible notification to the driver via a speaker mounted on the vehicle 300.
  • the vehicle road surface drawing device 210 and the vehicle road surface drawing method according to the present embodiment also make it possible to quickly warn the driver of the presence of an approaching obstacle during the movement process of the vehicle 300. It becomes possible to provide a possible road surface drawing device 210 for a vehicle and a road surface drawing method for a vehicle.
  • the road surface drawing unit of the vehicle road surface drawing device has been described by exemplifying a mode in which the road surface drawing section is arranged in a rear combination lamp (including a tail/stop lamp, a backup lamp, a turn signal lamp, etc.) of a vehicle.
  • the present invention is not limited to this, and the road surface drawing section may be disposed within a headlight, or may be disposed independently.
  • the operation of the vehicle road surface drawing device when parking the vehicle will be described as an example, but the present invention is not limited to this and may be applied to the operation when moving the vehicle forward.
  • the brightness of the drawn pattern may be too high, which may cause dazzle to the driver when parking or cause erroneous recognition when the image recognition unit performs image recognition. be.
  • the driver may be able to adjust the brightness of the light source by looking at the monitor.
  • a sensor for measuring the brightness behind the vehicle may be provided so that the brightness of the light source can be automatically adjusted.

Abstract

描画パターン（Ｐ１）に基づく画像を路面に投影する車両用路面描画装置であって、路面（ＲＳ）に光（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）を照射して画像（ＤＳＰ）を投影する路面描画部（１１）と、路面描画部（１１）による画像（ＤＳＰ）の投影を制御する制御部（１２）と、車両（１００）の動作状態を取得する動作状態取得部（１４０）とを備え、制御部（１２）は動作状態が後退動作であると判定した場合には路面描画部（１１）を後退モードで制御し、動作状態が後退動作でないと判定した場合には路面描画部（１１）を消灯する車両用路面描画装置（１０）。

Description

車両用路面描画装置および車両用路面描画方法
　本開示は、車両用路面描画装置および車両用路面描画方法に関する。
本開示
　近年、自車両あるいは他車両の安全性の向上、運転者と歩行者の意思疎通の向上等を目的とし、必要な情報を示す画像を路面に投影することが可能な車両用灯具の開発が進められている。特許文献１には、車速に応じた制動距離を算出し、制動距離範囲内の路面上に画像を描画する車両用路面描画装置が開示されている。特許文献１は、路面描画装置が、車両から車両の制動距離分前方の停止可能位置まで伸びる路面表示を車両前方の走行車線の路面に描画し、停止可能位置の手前に存在する前走車や歩行者等の路上障害物に対する衝突の危険性を運転者に認識させるように動作することを開示している。
　また近年になって、車両の後方に撮像装置を配置して、車両の後退動作時や駐車動作時に後方画像を撮像し、車室内に設けられた表示装置に後方画像を表示するバックモニターも普及しつつある。そこで、車両の後方にも車両用路面描画装置を設けて、後退動作時や駐車動作時に車両の後方路面に進行方向や車幅を示す画像を描画し、後退動作や駐車動作を補助することも提案されている。
日本国特開２０１５－１６４８２８号公報
　一般的に、後退動作時や駐車動作時における車両後方の路面上には、駐車スペースを示すマークや車道外側線等が描かれている場合が多く、車両用路面描画装置から描画される画像とこれらのマークや線が重なる可能性がある。車両の前方に対する画像の描画では、運転者が直接路面を目視できるため、路面上に描かれたマークや線と投影された画像を区別することが容易である。しかし、撮像装置で撮像された後方画像を表示装置で表示した場合には、描画された画像とマークや線が混同され、後退動作の妨げになる可能性がある。
　また、特許文献１に係る車両用路面描画装置では、障害物に対する危険性を運転者に認識させることを目的としているが、障害物の認識はあくまで運転者の目視による。従って、路面への画像投影のみならず、障害物の認識、運転者への警告等も自ら行うことができる車両用路面描画装置が実現できれば、安全性の向上により資すると考えられる。
　そこで本開示は、後退動作時や駐車動作時において車両の後方に画像を投影しても、路面上のマークや線と投影された画像の混同を抑制することが可能な車両用路面描画装置および車両用路面描画方法を提供することを第一の目的とする。
　また、本開示は、車両の移動過程において、接近する障害物の存在を迅速に運転者に警告することが可能な車両用路面描画装置および車両用路面描画方法を提供することを第二の目的とする。
　上記第一の目的を達成するために、本開示の車両用路面描画装置は、描画パターンに基づく画像を路面に投影する車両用路面描画装置であって、前記路面に光を照射して前記画像を投影する路面描画部と、前記路面描画部による前記画像の投影を制御する制御部と、車両の動作状態を取得する動作状態取得部とを備え、前記制御部は、前記動作状態が後退動作であると判定した場合には前記路面描画部を後退モードで制御し、前記動作状態が後退動作でないと判定した場合には前記路面描画部を消灯する。
　このような本開示の車両用路面描画装置では、動作状態が後退動作であると判定した場合には路面描画部を後退モードで制御し、動作状態が後退動作でないと判定した場合には路面描画部を消灯するため、後退動作時や駐車動作時において車両の後方に画像を投影しても、路面上のマークや線と投影された画像の混同を抑制することが可能となる。
　上記第一の目的を達成するために、本開示の車両用路面描画方法は、描画パターンに基づく画像を路面に投影する車両用路面描画方法であって、前記路面に光を照射して前記画像を投影する路面描画工程と、車両の動作状態を取得する動作状態取得工程とを備え、前記動作状態が後退動作であると判定した場合には後退モードで制御し、前記動作状態が後退動作でないと判定した場合には前記画像を消灯する。
　上記第二の目的を達成するために、本開示の車両用路面描画装置は、描画パターンに基づく画像を路面に投影する車両用路面描画装置であって、前記描画パターンを点灯する路面描画部と、前記路面に投影された投影描画パターンを撮像する撮像部と、前記投影描画パターンを基本描画パターンと比較する比較部と、前記投影描画パターンと前記基本描画パターンとに差異がある場合、前記路面描画部の点灯状態を変える制御部と、を備える。
　このような本開示の車両用路面描画装置では、描画パターンを点灯する路面描画部と、路面に投影された投影描画パターンを撮像する撮像部とを備え、投影描画パターンを基本描画パターンと比較し、制御部は投影描画パターンと基本描画パターンとに差異がある場合、路面描画部の点灯状態を変える。このことにより、車両の移動過程において、接近する障害物の存在を迅速に運転者に警告することができる。
　上記第二の目的を達成するために、本開示の車両用路面描画方法は、路面描画部により描画パターンに基づく画像を路面に投影する車両用路面描画方法であって、前記描画パターンを点灯する路面描画工程と、前記路面に投影された投影描画パターンを撮像する撮像工程と、前記投影描画パターンを基本描画パターンと比較する比較工程と、前記投影描画パターンと前記基本描画パターンとに差異がある場合、前記路面描画部の点灯状態を変える点灯状態変更工程とを有する。
　本開示では、後退動作時や駐車動作時において車両の後方に画像を投影しても、路面上のマークや線と投影された画像の混同を抑制することが可能な車両用路面描画装置および車両用路面描画方法を提供することができる。
　また、本開示では、車両の移動過程において、接近する障害物の存在を迅速に運転者に警告することが可能な車両用路面描画装置および車両用路面描画方法を提供することができる。
図１は、第１実施形態に係る車両用路面描画装置の配置の一例を示す模式平面図である。 図２Ａは、車両用路面描画装置による描画パターンを示す模式平面図である。 図２Ｂは、車両用路面描画装置におけるカメラによる撮像画像の一例を示す模式図である。 図３は、第１実施形態に係る車両用路面描画装置の構成を例示するブロック図である。 図４は、第１実施形態に係る路面描画部の構成を例示する模式断面図である。 図５は、第１実施形態に係る車両用路面描画方法の処理の流れを示すフローチャートである。 図６Ａは、第１実施形態に係る車両用路面描画方法における、車両の駐車動作開始時の描画を例示する模式平面図である。 図６Ｂは、第１実施形態に係る車両用路面描画方法における、車両の駐車動作中の描画を例示する模式平面図である。 図６Ｃは、第１実施形態に係る車両用路面描画方法における、車両の駐車動作終了時の描画を例示する模式平面図である。 図７Ａは、第２実施形態に係る車両用路面描画方法における、車両の駐車動作開始時の描画を説明する模式平面図である。 図７Ｂは、第２実施形態に係る車両用路面描画方法における、車両の駐車動作中の描画を説明する模式平面図である。 図７Ｃは、第２実施形態に係る車両用路面描画方法における、車両の駐車動作終了時の描画を説明する模式平面図である。 図８Ａは、第３実施形態に係る車両用路面描画方法における、車両の駐車動作開始時の描画を説明する模式平面図である。 図８Ｂは、第３実施形態に係る車両用路面描画方法における、車両の駐車中状態の第１段階の描画を説明する模式平面図である。 図８Ｃは、第３実施形態に係る車両用路面描画方法における、車両の駐車中状態の第２段階の描画を説明する模式平面図である。 図９Ａは、第４実施形態に係る車両用路面描画方法において、車両の駐車動作時における通常状態の描画を説明する模式平面図である。 図９Ｂは、第４実施形態に係る車両用路面描画方法において、車両の駐車動作時における駐車中状態の第１段階の描画を説明する模式平面図である。 図９Ｃは、第４実施形態に係る車両用路面描画方法において、車両の駐車動作時における駐車中状態の第２段階の描画を説明する模式平面図である。 図１０Ａは、第７実施形態に係る車両用路面描画装置の配置を例示する上面図である。 図１０Ｂは、第７実施形態に係る車両用路面描画装置の配置を例示する背面図である。 図１１Ａは、第７実施形態に係る車両用路面描画装置による描画パターンを例示する上面図である。 図１１Ｂは、第７実施形態に係る車両用路面描画装置のカメラによる撮像画面を例示する模式図である。 図１２は、第７実施形態に係る車両用路面描画装置の構成を例示するブロック図である。 図１３は、第７実施形態に係る路面描画部の構成を例示する断面図である。 図１４は、第７実施形態に係る車両用路面描画装置が実行する路面描画処理の流れを示すフローチャートである。 図１５は、第７実施形態に係る車両用路面描画装置が実行する路面描画処理の不一致制御を示す図である。 図１６Ａは、第７実施形態に係る車両用路面描画装置の、車両の駐車時における動作を例示する上面図である。 図１６Ｂは、第７実施形態に係る車両用路面描画装置の、車両の駐車時における動作を例示する上面図である。 図１６Ｃは、第７実施形態に係る車両用路面描画装置の、車両の駐車時における動作を例示する上面図である。 図１７Ａは、第８実施形態に係る車両用路面描画装置の異物の判断を例示する上面図である。 図１７Ｂは、第８実施形態に係る車両用路面描画装置のカメラによる撮像画面を例示する模式図である。
　（第１実施形態）
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。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ものとし、適宜重複した説明は省略する。
　また、本実施形態の説明では、説明の便宜上、「左右方向」、「前後方向」、「上下方向」について適宜言及する。ここで、「上下方向」は、「上方向」及び「下方向」を含む方向である。「前後方向」は、「前方向」及び「後方向」を含む方向である。「左右方向」は、「左方向」及び「右方向」を含む方向である。以降に説明する図中に示した符号Ｕは上方向を示す。符号Ｄは下方向を示す。符号Ｆは前方向を示す。符号Ｂは後方向を示す。符号Ｌは左方向を示す。符号Ｒは右方向を示す。これらの方向は、車両に搭乗した運転手から見た方向に相当する。
　図１は第１実施形態に係る車両用路面描画装置１０の配置の一例を示す模式平面図である。車両１００には、後退灯（バックアップランプ）６０Ｒ，６０Ｌ、車両用路面描画装置１０Ｒ，１０Ｌの一部を構成するカメラ５０（撮像部）およびモニタ（図示省略）が配置されている。車両用路面描画装置１０Ｒ，１０Ｌは、それぞれ車両１００の右側と左側の後退灯６０Ｒ，６０Ｌ内に配置されている。本実施形態では、車両用路面描画装置１０Ｒ，１０Ｌが、車両の後退灯６０Ｒ，６０Ｌ内に配置される形態を示しているが、配置される位置は限定されない。例えば、車両用路面描画装置１０Ｒ，１０Ｌは、他の車両用灯具内に配置される形態、あるいは単独で配置される形態であってもよい。以下において左右の区別をしない場合には、後退灯６０Ｌ、６０Ｒを後退灯６０，路面描画部１１Ｌ，１１Ｒを、路面描画部１１と記載する。
　カメラ５０は車両１００の背後を撮像する撮像装置である。カメラ５０は、一例として車両１００の背面上部、より具体的にはリアウィンドウの上部に配置されている。モニタは、カメラ５０が撮像した画像を映し出すための、例えば液晶画面による表示装置である。モニタは、例えば運転席近傍の、運転者により視認可能な位置に配置されている。車両用路面描画装置１０は他に、制御部１２を備えているが、制御部１２の詳細については後述する。
　図２Ａおよび図２Ｂを参照して、本実施形態に係る車両用路面描画装置１０が路面に投影する描画パターンについて説明する。図２Ａは、車両用路面描画装置１０による描画パターンを示す模式平面図である。図２Ｂは、車両用路面描画装置１０におけるカメラ５０による撮像画像の一例を示す模式図である。図２Ａに示すように、車両用路面描画装置１０は車両１００の後部の路面に、路面描画部１１Ｌにより左側の描画パターンＰ１Ｌが、路面描画部１１Ｒにより右側の描画パターンＰ１Ｒが、各々投影される。以下では、描画パターンＰ１Ｌ，Ｐ１Ｒについて左右を区別しない場合、「描画パターンＰ１」という。
　描画パターンＰ１Ｌは、略長方形のマークＭ１Ｌ、Ｍ２Ｌ、およびＭ３Ｌから構成されている。描画パターンＰ１Ｒは、略長方形のマークＭ１Ｒ、Ｍ２Ｒ、およびＭ３Ｒから構成されている。後述するように、マークＭ１Ｌ、Ｍ２Ｌ、Ｍ３Ｌ、マークＭ１Ｒ、Ｍ２Ｒ、Ｍ３Ｒは、各々に対応する光源によって形成される。本実施形態では描画パターンＰ１Ｌ、Ｐ１Ｒの各々が３つのマークによって形成される形態を例示しているが、２つ以下のマークによって形成されてもよいし、４つ以上のマークによって形成されてもよい。また、本実施形態では描画パターンＰ１は、隣接するマークとマークとの間に隙間が設けられるように形成される形態を例示しているが、マークとマークを重ねて１本のラインとして形成されてもよい。確認のために図２Ａには、左側の後退灯６０Ｌによる左側の配光パターンＬＢＬ、右側の後退灯６０Ｒによる右側の配光パターンＬＢＲも併せて図示されている。
　図２Ｂは、カメラ５０によって撮像され、モニタに映し出された画像ＤＳＰを例示している。図２Ｂに例示されるように、モニタには、車両１００の背後の路面ＲＳに投影された描画パターンＰ１Ｒ、Ｐ１Ｌが映し出され、運転者によって視認可能となっている。
　図３を参照して、車両用路面描画装置１０の構成の一例について説明する。図３は、本実施形態に係る車両用路面描画装置１０の構成を例示するブロック図である。図３に示すように、車両用路面描画装置１０は、路面描画部１１、制御部１２および照射方向変更部１３を含む。また、車両用路面描画装置１０とカメラ５０は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１１０に接続されている。カメラ５０によって撮像された画像はＥＣＵ１１０に取り込まれた後、車両用路面描画装置１０に送られる。また、カメラ５０によって撮像された画像は、ＥＣＵ１１０によってモニタに映し出される。
　ＥＣＵ１１０は、車両１００の各部を電子制御し、各部の情報が伝達される制御装置である。図３に示すようにＥＣＵ１１０は、記憶部１２０と、自動運転制御部１３０と、動作状態取得部１４０とを備えている。ＥＣＵ１１０に接続される車両１００の他の構成（例えば後退灯６０）については、図示を省略している。記憶部１２０は、カメラ５０、ＥＣＵ１１０および車両用路面描画装置１０で扱われるデータ等を記憶する部分である。自動運転制御部１３０は、車両１００の各部を制御して車両１００を自動運転または運転補助により動作させる部分であり、公知の自動運転技術を用いることができる。動作状態取得部１４０は、車両１００の動作状態を取得する部分であり、例えば位置、車速、車輪の回転数、エンジンの回転数、モーターの回転数、変速機の状態、操舵装置の状態、車体の傾き、車体に加わる加速度等の情報を取得する。
　路面描画部１１は、後述するように光源および光学系（レンズ等）を含んで構成されている。路面描画部１１は、描画パターン（Ｍ１Ｌ、Ｍ２Ｌ、Ｍ３Ｌ、Ｍ１Ｒ、Ｍ２Ｒ、Ｍ３Ｒ等）を車両１００の背後の路面ＲＳに投影する。路面描画部１１の具体的な構成は限定されない。例えば、路面描画部１１は、複数の光源を備えて個別に光の照射を制御するように構成されてもよい、また、路面描画部１１は、半導体レーザ等の照射光をＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）等で反射するように構成されてもよい。あるいは、路面描画部１１は、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置などを用いて所定の画像を路面に描画するように構成されてもよい。
　制御部１２は、ＥＣＵ１１０と連携し、路面描画部１１を制御する。制御部１２は、例えば図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）を含むマイクロコンピュータである。制御部１２は、ＲＯＭやＲＡＭに記録されたプログラムをＣＰＵが実行することで、後述する車両用路面描画方法を実行して車両用路面描画装置１０を制御する。
　照射方向変更部１３は、路面描画部１１からの出射光の照射方向を変更する部分である。照射方向変更部１３の具体的な構造は限定されない。例えば、照射方向変更部１３には、スイブルアクチュエータを用いて路面描画部１１の方向を変更する構造が用いられてもよい。また、射方向変更部１３には、レンズや反射鏡等の光学部材を用いて、光学部材の向きを変えて路面描画部１１からの出射光の照射方向を変更する構造を用いられてもよい。また、射方向変更部１３は、路面描画部１１が光を照射できる範囲から任意の範囲にだけ光を照射するように構成されてもよい。
　図４を参照して、路面描画部１１の一例について説明する。図４は、本実施形態に係る路面描画部１１の構成を例示する模式断面図である。上述したように、本実施形態に係る路面描画部１１は、後退灯６０と一体に構成されている。路面描画部１１Ｌ、１１Ｒは同様の構成なので、以下区別しないで省略する。図４に示すように、路面描画部１１は、基板６４に搭載された光源１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、および投影レンズ６３を備えている。光源１４ａ、１４ｂ、１４ｃは車両の高さ方向（図中左右方向）に沿って並んで配置されている。以下では、光源１４ａ、１４ｂ、１４ｃを総称する場合は、「光源１４」という。光源１４は通電することにより発光する発光素子であり、一例として、発光素子には白色ＬＥＤが用いられている。しかしながら、これに限らずレーザ発光素子等が用いられてもよい。本実施形態においては、３個の光源１４ａ、１４ｂ、１４ｃが配置される形態を例示して説明するが、マーク（Ｍ１Ｒ、Ｍ１Ｌ等）の個数に対応する必要な個数の光源１４が配置されてよい。
　投影レンズ６３は、一例として入射面、反射面の少なくとも一方が非球面形状であるレンズであり、光源１４ａ、１４ｂ、１４ｃから出射された光を、各マークを投影する光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃに変換する。光源１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、すべて光軸Ａｘよりも上方（＋Ｚ方向）に配置されているため、投影レンズ６３から出射した光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃは投影レンズ６３から水平方向よりも下方に向かって出射され、車両１００の後方の路面ＲＳに投影される。すなわち、光Ｌ１ａがマークＭ１Ｌ（Ｍ１Ｒ）を、光Ｌ１ｂがマークＭ２Ｌ（Ｍ２Ｒ）を、光Ｌ１ｃがマークＭ３Ｌ（Ｍ３Ｒ）を描画する。光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃをまとめて描画光Ｌ１という。
　後退灯６０は、基板６４上に搭載された灯具用光源６１、拡散レンズ６２、投影レンズ６３を含んでいる。つまり、投影レンズ６３は、路面描画部１１と共用化されている。灯具用光源６１は後退灯の光を発生する光源である、灯具用光源６１は通電することにより発光する発光素子であり、例えば発光素子には白色ＬＥＤが用いられる。拡散レンズ６２は、背面を入射面、前面を出射面とした、略矩形の小型拡散レンズであり、後退灯６０の配光パターンＬＢＬ、ＬＢＲを形成する。拡散レンズ６２から出射した光は投影レンズ６３を通過して、後退灯６０の配光パターンＬＢＬ、ＬＢＲを形成するための灯具光Ｌ２となる。
　図５は、本実施形態に係る車両用路面描画方法の処理の流れを示すフローチャートである。以下の説明では、車両用路面描画装置１０に対して、すでに車両用路面描画装置を制御するプログラムの実行開始の指示がなされているとする。また、ＥＣＵ１１０はカメラ５０からの後方画像を取得し、適切なタイミングで制御部１２に送り、さらにモニタに表示して運転者に後方画像を提示している。
　ステップＳ１は動作状態取得工程であり、制御部１２は動作状態取得部１４０を用いて車両１００の動作状態を取得する。また動作状態取得工程では、制御部１２は取得した動作状態に基づいて車両１００が後退動作中であるかを判定する。後退動作であると判定された場合にはステップＳ２に移行し、後退動作ではないと判定された場合にはステップＳ５に移行する。ここで、動作状態が後退動作であると判定される例としては、変速機が後退にシフトチェンジされた場合や、自動運転制御部１３０が後退動作を選択した場合、車両１００に設けられた後退動作を指示するスイッチがオン状態とされた場合などが挙げられる。
　ステップＳ２からステップＳ４は、動作状態取得工程で取得された動作状態が後退動作であると判定された場合に実行される制御モードであり、本開示における後退モードに相当している。また、ステップＳ３，Ｓ４では路面描画部１１から路面に光を照射して画像を投影するため、本開示における路面描画工程に相当している。
　ステップＳ２は後退モード判定工程であり、後退モードにおいてさらに通常の後退動作である通常状態か、駐車中の後退動作である駐車中状態かを判定する。通常状態であると判定された場合にはステップＳ３に移行し、駐車中状態であると判定された場合にはステップＳ４に移行する。
　図５に示した例では後退モード判定工程において、制御部１２は動作状態取得部１４０から車両１００の動作状態としてブレーキ状態と操舵装置の操舵角度を取得する。また、制御部１２は、ブレーキ状態が解除であり操舵角度が所定角度以下である場合には通常状態であると判定し、操舵角度が所定角度より大きい場合には、駐車中状態であると判定する。ここでは後退モード判定工程として、制御部１２が操舵角度に基づいて通常状態と駐車中状態とを判定する例を示したが、制御部１２は、自動運転制御部１３０が自動駐車運転を遂行中である場合に駐車中状態であると判定してもよい。また、車両１００に駐車中動作を入力するスイッチが備えられておき、制御部１２は、当該スイッチがオン状態である場合に駐車中状態であると判定してもよい。ここで、駐車中状態であると判定する操舵角度としては、例えば５度以上等が挙げられる。
　ステップＳ３は路面描画工程における通常描画工程であり、路面描画部１１から通常状態で画像を路面に描画する。ここで通常状態での画像の描画とは、既定の光量と照射範囲で路面に対して照射光を投影することである。通常状態での画像の投影とは、一例としては図２に示したマークＭ１Ｌ、Ｍ２Ｌ、Ｍ３Ｌ、Ｍ１Ｒ、Ｍ２Ｒ、Ｍ３Ｒを全て最大光量で点灯を継続することが挙げられる。通常描画工程を実行した後には、ステップＳ５に移行する。
　ステップＳ４は路面描画工程における駐車中描画工程であり、通常描画工程での通常状態とは異なる駐車中状態で路面描画部１１から画像を路面に描画する。ここで駐車中状態での画像の描画とは、光量や照射範囲、光照射の継続時間、光照射の方向等が通常状態とは異なっていることを意味している。駐車中描画工程を実行した後には、ステップＳ５に移行する。
　ステップＳ５は描画消灯工程であり、制御部１２は路面描画部１１を消灯して、車両後方の路面への画像の描画を停止する。このとき、路面描画部１１の消灯は、画像を描画するための光量を瞬時に０とするとしてもよく、段階的または漸減的に光量を減少させて最終的に０とするとしてもよい。描画消灯工程が終了すると、ステップＳ６に移行する。
　ステップＳ６は終了指示判定工程であり、車両用路面描画方法の終了が指示されたかを判定する。終了の指示が無い場合には再度ステップＳ１に移行して制御が継続され、終了の指示が有る場合には路面描画部１１を消灯して制御を停止する。ここで終了の指示としては、車両１００に設けられた路面描画スイッチがオフ状態とされた場合や、自動運転制御部１３０が路面描画の停止信号を送出した場合、車両１００の始動部がオフ状態とされた場合などが挙げられる。
　図６Ａ～図６Ｃは、本実施形態に係る車両用路面描画方法での、車両１００の駐車動作時における描画を説明する模式平面図である。図６Ａは駐車動作開始時を示し、図６Ｂは駐車動作中を示し、図６Ｃは駐車動作終了時を示している。図中にＡおよびＢで示した区画は駐車場等における駐車スペースを示す線である。駐車スペースＡ，Ｂでの駐車方向は図中の上下方向が車両の前後方向となる方向であり、車両１００が駐車スペースＡ，Ｂに対して横方向に進入してきた後に、後退しながら駐車スペースＢに駐車する例を示している。図中に示した矢印方向は、車両１００の操舵状態を模式的に示している。図６では駐車スペースＡ，Ｂを線で区画した例を示しているが、駐車エリア全体をペイントする場合でも同様である。
　図６Ａは、駐車動作が開始して通常描画工程において車両１００の後方に通常状態で画像を描画する様子を示している。これは、動作状態取得工程において動作状態が後退動作であると判定され、さらに後退モード判定工程において通常状態であると判定された場合である。図６Ａに示した例では、描画パターンＰ１Ｌ，Ｐ１Ｒに含まれる全てのマークは最大光量で照射されている。
　図６Ｂは、駐車中描画工程において車両１００の後方に駐車中状態で画像を描画する様子を示している。これは、動作状態取得工程において動作状態が後退動作であると判定され、さらに後退モード判定工程において操舵角度が所定角度以上なため、駐車中状態であると判定された場合である。図６Ｂに示した例では、描画パターンＰ１Ｌ，Ｐ１Ｒに含まれる全てのマークは最大光量よりも減光して照射されている。
　図６Ｃは、駐車動作が終了して通常描画工程において車両１００の後方に通常状態で画像を描写する様子を示している。これは、動作状態取得工程において動作状態が後退動作であると判定され、さらに後退モード判定工程において操舵角度が所定値未満となったため、通常状態であると判定された場合である。図６Ｃに示した例でも、描画パターンＰ１Ｌ，Ｐ１Ｒに含まれる全てのマークは最大光量で照射されている。
　図６Ａ～図６Ｃに示したように、駐車中状態において通常状態よりも路面描画部１１から照射する照射光を減光することで、駐車スペースＡ，Ｂの区画を示す線と描画パターンＰ１Ｌ，Ｐ１Ｒのコントラストを高めて、路面上のマークや線と投影された画像の混同を抑制することが可能となる。
　上述したように、本実施形態の車両用路面描画装置１０および車両用路面描画方法では、動作状態が後退動作であると判定した場合には路面描画部１１を後退モードで制御し、動作状態が後退動作でないと判定した場合には路面描画部１１を減光して照射するため、後退動作時や駐車動作時において車両１００の後方に画像を投影しても、路面上のマークや線と投影された画像の混同を抑制することが可能となる。
　（第２実施形態）
　次に、本開示の第２実施形態について図７Ａ～図７Ｃを用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図７Ａ～図７Ｃは、本実施形態に係る車両用路面描画方法での、車両１００の駐車動作時における描画を説明する模式平面図である。図７Ａは駐車動作開始時を示し、図７Ｂは駐車動作中を示し、図７Ｃは駐車動作終了時を示している。
　図７Ａは、駐車動作が開始して通常描画工程において車両１００の後方に通常状態で画像を描画する様子を示している。図７Ａに示した例では、描画パターンＰ１Ｌ，Ｐ１Ｒに含まれる全てのマークは最大光量で照射されている。図７Ｂは、駐車中描画工程において車両１００の後方に駐車中状態で画像を描画する様子を示している。図７Ｂに示した例では、描画パターンＰ１Ｌ，Ｐ１Ｒに含まれる全てのマークは消灯されている。図７Ｃは、駐車動作が終了して通常描画工程において車両１００の後方に通常状態で画像を描写する様子を示している。図７Ｃに示した例でも、描画パターンＰ１Ｌ，Ｐ１Ｒに含まれる全てのマークは最大光量で照射されている。
　本実施形態の車両用路面描画装置１０および車両用路面描画方法では、図７Ａ～図７Ｃに示したように、駐車中状態において路面描画部１１から照射する照射光が全て消灯されることで、駐車中動作においては描画パターンＰ１Ｌ，Ｐ１Ｒは描画されず、路面上のマークや線と投影された画像の混同を抑制することが可能となる。
　（第３実施形態）
　次に、本開示の第３実施形態について図８Ａ～図８Ｃを用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図８Ａ～図８Ｃは、本実施形態に係る車両用路面描画方法での、車両１００の駐車動作時における描画を説明する模式平面図であり、図８Ａは駐車動作開始時を示し、図８Ｂは駐車中状態の第１段階を示し、図８Ｃは駐車中状態の第２段階を示している。
　図８Ａは、駐車動作が開始して通常描画工程において車両１００の後方に通常状態で画像を描画する様子を示している。図８Ａに示した例では、描画パターンＰ１Ｌ，Ｐ１Ｒに含まれる全てのマークは最大光量で照射されている。図８Ｂは、駐車中描画工程において車両１００の後方に駐車中状態の第１段階で画像を描画する様子を示している。図８Ｂに示した例では、描画パターンＰ１Ｌ，Ｐ１Ｒに含まれるマークのうち、車両１００から最も遠い位置のマークＭ３Ｌ，Ｍ３Ｒは消灯され、マークＭ１Ｌ，Ｍ１Ｒ，Ｍ２Ｌ，Ｍ２Ｒは最大光量で照射されている。図８Ｃは、駐車中描画工程において車両１００の後方に駐車中状態の第２段階で画像を描画する様子を示している。図８Ｃに示した例では、描画パターンＰ１Ｌ，Ｐ１Ｒに含まれるマークのうち、車両１００から最も近い位置のマークＭ１Ｌ，Ｍ１Ｒは最大光量で照射され、マークＭ２Ｌ，Ｍ２Ｒ，Ｍ３Ｌ，Ｍ３Ｒは消灯されている。
　ここで駐車中状態の第１段階と第２段階は、車両１００の動作状態に応じて選択されてもよい。一例としては、操舵角度が第１角度以上第２角度未満の場合には第１段階で描画し、第２角度以上の場合には第２段階で描画することが挙げられる。図８Ａ～図８Ｃでは、駐車中状態を２段階とする例を示したが、描画パターンＰ１は３つ以上のマークに分割されて、マークの個数に応じて段階数は設けられてもよい。
　本実施形態の車両用路面描画装置１０および車両用路面描画方法では、車両１００の動作状態に応じて駐車中状態の段階を選択することで、路面上のマークや線と投影された画像が重なり合いやすい状況において、より重なりが生じにくい描画パターンでの描画を選択することができる。上述した操舵角度に応じた段階の選択では、操舵角度が大きいほど車両１００の進行方向の変化量が大きく、路面上のマークや線が進行方向に入ってくる可能性が高い。これにより、さらに路面上のマークや線と投影された画像の混同を抑制することが可能となる。
　（第４実施形態）
　次に、本開示の第４実施形態について図９Ａ～図９Ｃを用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図９Ａ～図９Ｃは、本実施形態に係る車両用路面描画方法での、車両１００の駐車動作時における描画を説明する模式平面図である。図９Ａは通常状態での描画を示し、図９Ｂは駐車中状態の第１段階を示し、図９Ｃは駐車中状態の第２段階を示している。
　図９Ａは、駐車動作が開始して通常描画工程において車両１００の後方に通常状態で画像を描画する様子を示している。図９Ａに示した例では、描画パターンＰ１Ｌ，Ｐ１Ｒに含まれる全てのマークは最大光量で車両１００の後方中央に照射されている。図９Ｂは、駐車中描画工程において車両１００の後方に駐車中状態の第１段階で画像を描画する様子を示している。図９Ｂに示した例では、描画パターンは車両１００の中心線に対して右後方に所定角度で傾斜させて照射されている。図９Ｃは、駐車中描画工程において車両１００の後方に駐車中状態の第２段階で画像を描画する様子を示している。図９Ｃに示した例では、描画パターンは車両１００の中心に対して右後方に第１段階よりも大きい所定角度で傾斜させて照射されている。
　図９Ｂ、図９Ｃで示したように、車両１００の中心線に対して傾斜した描画パターンが描画されるためには、制御部１２は照射方向変更部１３を用いて、路面描画部１１から照射される照射光の投影方向を変更する。具体的には、照射方向変更部１３としてスイブルアクチュエータが用いられる場合には、制御部１２は、スイブルアクチュエータを駆動して路面描画部１１の車両１００に対する相対的な角度を変更する。
　ここで駐車中状態の第１段階と第２段階は、車両１００の動作状態に応じて選択されてもよい。一例としては、操舵角度が第１角度以上第２角度未満の場合には第１段階で描画し、第２角度以上の場合には第２段階で描画することが挙げられる。図９Ａ～図９Ｃでは、駐車中状態を２段階とする例を示したが、操舵角度は３段階以上に範囲分けられて、描画パターンは操舵角度の範囲数に応じて異なる傾斜角度で照射されてもよい。
　本実施形態の車両用路面描画装置１０および車両用路面描画方法では、車両１００の操舵角度に応じて描画パターンの投影方向を変更することで、車両１００の進行方向から外れた領域には画像は描画されず、進行方向との関係が薄い路面上のマークや線との重なりを抑制することができる。これにより、さらに路面上のマークや線と投影された画像の混同を抑制することが可能となる。
　（第５実施形態）
　次に、本開示の第５実施形態について説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。第１実施形態では、動作状態取得工程において、車両の動作状態が変化した場合には後退動作か否かを即座に判断して、路面描画工程か描画消灯工程かを決定していた。しかし、駐車動作においては車両１００の切替し動作などで前後進を繰り返す場合もあるため、後退動作から後退動作以外の動作状態に変化した場合にも、マージン期間として所定の期間だけ後退動作の判定を維持してもよい。具体的には、変速機状態が後退からニュートラルまたは前進に変化した場合には、所定期間だけ後退動作の判定を持続する。これにより、一連の動作として後退から前進、再度後退などを所定期間の間に実行する場合に、路面描画と消灯が繰り返されることを防止し、路面描画を継続することができる。
　（第６実施形態）
　次に、本開示の第６実施形態について説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。第１実施形態および第２実施形態では、駐車中描画工程において描画パターンＰ１は減光または消灯されたが、描画パターンＰ１は通常描画工程と同じ光量で周期的に点滅されて描画されてもよい。
（第７実施形態）
　図１０Ａから図１６Ｃを参照して、第７実施形態に係る車両用路面描画装置、および車両用路面描画方法について説明する。図１０は本実施形態に係る車両用路面描画装置２１０の一部である路面描画部２１１、カメラ２５０、およびモニタ２５１の車両３００における配置の一例を示している。
　路面描画部２１１は、車両用路面描画装置２１０において実際に画像を路面に投影する部位であり、後述するように光源および投影用の光学系を含む。図１０Ａに示すように、路面描画部２１１はリアコンビネーションランプ２６０内に配置されている。カメラ２５０は車両３００の後方を撮像する撮像装置である。図１０Ｂに示すように、カメラ２５０は、一例として車両３００のライセンスプレート３２０の上部に配置されている。しかしながらこれに限らず、例えばカメラ２５０は車両のエンブレムに内蔵されてもよい。モニタ２５１は、カメラ２５０が撮像した画像を映し出すための、例えば液晶画面による表示装置である。モニタ２５１は、図１０Ａに示すように、例えば運転席近傍の、運転者により視認可能な位置に配置されている。運転者は路面に投影された画像を直接視認することによっても障害物への接近を認識することができるので、モニタ２５１は本実施形態に係る車両用路面描画装置２１０において必須の構成ではない。車両用路面描画装置２１０は他に、ＥＣＵ２１３等を備えているが、ＥＣＵ２１３等の詳細については後述する。
　図１１Ａおよび図１１Ｂを参照して、本実施形態に係る車両用路面描画装置２１０が路面に投影する描画パターンについて説明する。図１１Ａに示すように、車両用路面描画装置２１０は車両３００の後部の路面ＲＳ上に、路面描画部２１１による描画パターンＰ１を投影する。本実施形態では路面描画部２１１は車両２００の左右に２系統設けられいるので、２つの描画パターンＰ２１が投影される。描画パターンＰ２１は、略長方形のマークＭ２１、Ｍ２２、およびＭ２３から構成されている。後述するように、マークＭ２１、Ｍ２２、およびＭ２３は、各々のマークに対応する光源によって形成される。本実施形態では描画パターンＰ２１が３つのマークによって形成される形態を例示しているが、２つ以下のマークによって形成されてもよいし、４つ以上のマークによって形成されてもよい。また、本実施形態では描画パターンＰ２１は、隣接するマークとマークとの間に隙間が設けられるように形成される形態を例示しているが、マークとマークを重ねて１本のラインとして形成されてもよい。
　図１１Ｂは、カメラ２５０によって撮像され、モニタ２５１に映し出された撮像画面ＤＳＰの一例を示している。図１１Ｂに示すように、モニタ２５１には、車両３００の後方の路面ＲＳ上に投影された描画パターンＰ２１のペアが映し出され、運転者によって視認可能となっている。
　図１２を参照して、車両用路面描画装置２１０の構成の一例について説明する。図１２に示すように、車両用路面描画装置２１０は、路面描画部２１１、カメラ２５０、モニタ２５１、インジケータ２３０、スイブルアクチュエータ２３５、およびＥＣＵ（Electronic Control Unit）２１３を含む。図１２に示すように、路面描画部２１１、カメラ２５０、モニタ２５１、インジケータ２３０、およびスイブルアクチュエータ２３５の各々は、ＥＣＵ２１３に接続されている。
　また、ＥＣＵ２１３には車両情報３１１が入力される。本実施形態における車両情報３１１は、一例として駐車することが判別可能な情報であり、車両３００のシフト情報（パーキング、リバース、ニュートラル、ドライブ）、車速または車輪速、自動パーキングステータス情報、その他駐車開始を判別可能な信号等である。車両情報３１１は、例えば車両３００を電子制御する車両ＥＣＵ（図示省略）によって受け取られる。本実施形態において車両情報３１１は、一例として本実施形態に係る車両用路面描画装置２１０の描画の開始の指示に用いられる。たとえば、リバース信号と連動して路面描画が点灯される。図１２に示す構成の少なくとも一部、例えばカメラ２５０、モニタ２５１、およびインジケータ２３０は、車両ＥＣＵに接続されていてもよい。
　インジケータ２３０は、一例として描画パターンＰ２１を示すアイコンとしてメーターパネル内、あるいはモニタ２５１の表面に設けられる。インジケータ２３０は、実際のマークＭ１、Ｍ２、Ｍ３の点灯、消灯動作に合わせて点灯、消灯する。すなわち運転者は、インジケータ２３０によっても路面ＲＳ上に投影されている描画パターンＰ２１の点灯態様を確認することができる。スイブルアクチュエータ２３５は、路面描画部２１１の投影方向を変え、描画パターンＰ２１の描画角度を変える部位である。スイブルアクチュエータ２３５は、路面描画部２１１とともに、リアコンビネーションランプ２６０内に設けられている。
　ＥＣＵ２１３は、路面描画部２１１、カメラ２５０、モニタ２５１、インジケータ２３０、およびスイブルアクチュエータ２３５を制御する制御部である。ＥＣＵ２１３は、例えば図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータである。ＥＣＵ２１３は、画像認識部２１４、比較部２１５、判定部２１６、記憶部２１７、および制御信号生成部２１８を備えている。
　画像認識部２１４は、カメラ２５０から取得した画像を用いて、パターンマッチングやＡＩ（人工知能）等の画像認識技術を用いて、駐車位置の推定、人や車両などの物体の推定を行う。ＥＣＵ２１３は、カメラ２５０からの取得画像に認識結果を重畳させ、モニタ２５１に出力する。本実施形態に係る画像認識部２１４は、カメラ２５０によって撮像された画像データを受け取り、画像処理を施して、主として当該画像に含まれる描画パターン、路面ＲＳ上の異物等を抽出する。以下では、画像認識部２１４によって抽出された描画パターンを「投影描画パターン」という。
　記憶部２１７は、基本となる描画パターン（例えば図１１に示す描画パターンＰ２１）のデータを記憶する記憶手段であり、例えばＨＤＤ、ＲＯＭ等が用いられている。以下では、記憶部２１７に記憶された描画パターンを「基本描画パターン」という。
　比較部２１５は、投影描画パターンと基本描画パターンとを比較し、投影描画パターンと基本描画パターンとの差分を出力する。判定部２１６は、比較部２１５における比較結果に基づいて、投影描画パターンと基本描画パターンとに差異があるか判定する。また判定部２１６は、差異の原因となったマークの特定、あるいは路面ＲＳ上の障害物の判定等を行う。マークにおける差異の判定は、一例として、マークの長さ、幅、マークとマークの間隔等を比較して行われる。
　制御信号生成部２１８は、投影すべき描画パターンのデータに基づいて、路面描画部２１１を制御する制御信号を生成する。なお、本実施形態において、画像認識部２１４、比較部２１５、判定部２１６、および制御信号生成部２１８の各々はソフトウエアによって実現されているが、これに限らず、ＡＳＩＣ等のハードウエアによって実現されてもよい。
　図１３を参照して、路面描画部２１１の詳細について説明する。上述したように、本実施形態に係る路面描画部２１１は、リアコンビネーションランプ２６０内に設けられている。図１３に示すように、路面描画部２１１は、基板２２１に搭載された光源２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、および投影レンズ２２０を備えている。光源２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃは車両の高さ方向（上方）に沿って配置されている。以下では、光源２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃを総称する場合は、「光源２１２」という。光源２１２は通電することにより発光する発光素子であり、一例として、発光素子には白色ＬＥＤが用いられている。しかしながら、これに限らず発光素子にはレーザ発光素子が用いられてもよい。発光素子にレーザ発光素子が用いられる場合、光源２１２はアクチュエータによって走査する形態として使用されてもよく、あるいは液晶、ＤＭＤ(Digital Micromirror Device)等を用いて走査する形態として使用されてもよい。本実施形態においては、３個の光源２１２が配置される形態を例示して説明するが、マーク（Ｍ１等）の個数に対応する必要な個数の光源２１２が配置されてよい。
　投影レンズ２２０は、一例として入射面、反射面の少なくとも一方が非球面形状であるレンズであり、光源２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃから出射された光を、各マークを投影するマーク光Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３に変換する。光源２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃは、すべて光軸Ａｘ２よりも上方に配置されているため、投影レンズ２２０から出射したマーク光Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３は、光軸Ａｘ２を含む水平面よりも下方に向かって出射され、後方の路面ＲＳ上に投影される。すなわち、マーク光Ｌ２１がマークＭ２１を、マーク光Ｌ２２がマークＭ２２を、マーク光Ｌ２３がマークＭ２３を各々描画する。マーク光Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３をまとめて描画光Ｌ２という。
　図１４から図１６Ｃを参照して、本実施形態に係る車両用路面描画装置２１０が実行する路面描画処理について説明する。図１４は、本路面描画処理を記述する路面描画プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。本路面描画プログラムは、一例として図示しないＲＯＭ等の記憶手段に記憶されており、ＣＰＵによって読み出され、ＲＡＭ等に展開されて実行される。
　以下の説明では、車両用路面描画装置２１０に対して、すでに路面描画プログラムの実行開始の指示がなされているとする。実行開始の指示は、例えばＥＣＵ２１３が車両３００のエンジンの始動を受信したタイミングとすることができる。また、ＥＣＵ２１３はカメラ２５０からの画像を連続して、または間欠的に取得し、適切なタイミングで画像認識部２１４に送り、さらにモニタ２５１に表示している。
　図１４を参照して、ＥＣＵ２１３は車両３００において駐車動作があるまで待機する。すなわち、ＥＣＵ２１３は、駐車動作があったか判定し、当該判定が否定判定の場合は、ステップＳ１１で点灯していた場合の路面描画を消灯し、ステップＳ１０に戻る。一方、当該判定が肯定判定の場合は、ステップＳ１２に移行する。駐車動作があったかの判定は、例えば上述のＥＣＵ２１３に入力される車両情報３１１に基づいて行う。
　ステップＳ１２で、ＥＣＵ２１３は路面描画部２１１を制御して、基本描画パターンを点灯させる。
　ステップＳ１３で、ＥＣＵ２１３は画像認識部２１４から投影描画パターンを取得する。
　ステップＳ１４で、比較部２１５はステップＳ１３で取得した投影描画パターンを記憶部２１７に記憶されている基本描画パターンと比較する。
　ステップＳ１５で、判定部２１６は、比較部２１５の比較結果に基づいて、投影描画パターンが基本描画パターンに一致するか判定する。当該判定は、例えば投影描画パターンに含まれるマークの各々と、当該マークの各々に対応する基本描画パターンのマークとの間に差異があるか否かに基づいて判定する。当該判定が否定判定の場合はステップＳ１６に移行し、肯定判定の場合はステップＳ１７に移行する。
　ステップＳ１６で、ＥＣＵ２１３は不一致制御を行う。不一致制御とは、投影描画パターンと基本描画パターンとの間に差異があった場合に、差異の内容に応じて描画パターンの点灯形態を変えることをいう。当該処理は、一例として、図１５に基づいて行う。図１５に示す不一致制御は、差異がいずれのマークにおいて生じたかに応じて、各マークの点灯状態をどのよう変えるかを示す図である。図１５に示す不一致制御では、不一致となったマークから消灯し、最後のマーク（車両３００に最も近いマーク）となった場合は、ＥＣＵ２１３は当該マークを点滅させることを基本とする。また、最初の差異検出時において最後のマークが不一致となった場合は、ＥＣＵ２１３は当該最後のマークを点滅させる。
　図１５を参照して、例えば、制御パターン４ではマークＭ２３，Ｍ２２に差異が生じた場合、ＥＣＵ２１３はマークＭ２３に対応する光源２１２ｃを消灯し、マークＭ２２に対応する光源２１２ｂを消灯し、マークＭ２１に対応する光源２１２ａを点滅させることを示している。本実施形態では、点滅に２種類のパターンを設けており、一例として点滅Ａは２Ｈｚで、点滅Ｂは１Ｈｚで点滅させる。これは、障害物への接近の程度にグレードを示しており、例えば、点滅Ａの方が点滅Ｂより、より障害物へ近づいていることを示している。本実施形態では、さらにインジケータ２３０に不一致制御の結果を表示する。すなわち、描画パターンの点滅の態様（周波数）に対応させて、インジケータ２３０も点滅させる。しかしながら、本実施形態においてインジケータ２３０への表示は任意であり、必須ではない。
　ステップＳ１７で、ＥＣＵ２１３は本路面描画プログラムの終了指示があったか判定する。当該判定が否定判定の場合はステップＳ１３に戻り、ＥＣＵ２１３は投影描画パターンの取得を継続する。一方、当該判定が肯定判定となった場合は、ＥＣＵ２１３は本路面描画プログラムを終了する。終了指示の判定は、例えば運転者により車両３００のＰ（パーキング）レンジが入れられたタイミングとしてもよい。
　図１６Ａ～図１６Ｃを参照して、上記路面描画プログラムの動作について、より詳細に説明する。図１６Ａ～図１６Ｃは、車両３００が後退しつつ駐車する際の路面ＲＳ上の描画パターンの変化を示している。図１６Ａ～図１６Ｃでは駐車スペースの後方に、障害物としての壁７０が存在する場合を例示している。図１６Ａは、車両３００の後退が開始された時点で、完全な形の描画パターンＰ２１が路面ＲＳに投影されている状態を示している。図１６Ｂは、車両３００が後退し、マークＭ２３の一部が欠けたマークＭ２３’を含む描画パターンＰ２３が路面ＲＳ上に投影された状態を示している。図１６Ｃは、車両３００の後退がさらにすすみ、マークＭ２１のみの描画パターンＰ２４が路面に投影された状態を示している。
　図１４に示すステップＳ１０で、車両３００が駐車すると判定された場合、ステップＳ１２で基本描画パターンである描画パターンＰ２１を点灯する。図１６Ａは、この状態を示している。この状態は図１５に示す制御パターンに該当するものは無いので、全部の光源２１２の点灯が維持される。
　ステップＳ１３で投影描画パターンを取得し、ステップＳ１４で投影描画パターンを基本描画パターンと比較するとステップＳ１５で両パターンは一致していると判定される。ステップＳ１７で終了指示は受け取っていない場合、ステップＳ１３に戻る。
　車両３００の後退がすすむと、図１６Ｂに示す状態になる。図１６Ｂでは、マークＭ２３の一部が壁７０と重なって欠けマークＭ２３’となり、描画パターンＰ２３となっている。このとき、ステップＳ１４でのパターン比較の結果を受けて、ステップＳ１５で不一致と判定され、ステップＳ１６に移行し、図１５に基づいて不一致制御が実行される。
　現在の描画パターンＰ２３では、マークＭ２３に差異があるので、制御パターン１による光源２１２の制御が行われる。すなわち、ＥＣＵ２１３は、マークＭ２３に対応する光源２１２ｃを消灯し、マークＭ２２に対応する光源２１２ｂを点灯し、マークＭ２１に対応する光源２１２ａを点滅Ｂで点滅させる。このことにより、運転者には第１段階の警告がなされる。その後、ステップＳ１７で、ステップＳ１３に戻る。
　車両３００の後退がさらにすすむと、図１６Ｃに示す状態になる。図１６Ｃでは、マークＭ２２、Ｍ２３を欠き、マークＭ２１のみの描画パターンＰ２４となっている。従って、ステップＳ１４でのパターン比較の結果を受けて、ステップＳ１５で不一致と判定され、ステップＳ１６に移行し、図１５に基づいて不一致処理が実行される。
　現在の描画パターンＰ２４では、マークＭ２２、Ｍ２３に差異があるので、制御パターン４による光源２１２の制御が行われる。すなわち、ＥＣＵ２１３は、マークＭ２３に対応する光源２１２ｃを消灯し、マークＭ２２に対応する光源２１２ｂを消灯し、マークＭ２１に対応する光源２１２ａを点滅Ｂで点滅させる。このことにより、運転者には継続して第１段階の警告がなされる。その後、ステップＳ１７で、ステップＳ１３に戻る。
　図示は省略するが、その後車両の後退がさらにすすみ、図１６ＣにおけるマークＭ２１が壁７０に重なった場合、マークＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３に差異があるので、制御パターン７による光源２１２の制御が行われる。すなわち、ＥＣＵ２１３は、マークＭ２３に対応する光源２１２ｃを消灯し、マークＭ２２に対応する光源２１２ｂを消灯し、マークＭ２１に対応する光源２１２ａを点滅Ａで点滅させる。このことにより、運転者には第１段階よりさらにレベルの高い第２段階の警告がなされる。
　以上のように、本実施形態に係る車両用路面描画装置および車両用路面描画方法では、描画パターンに含まれるマークの変形または欠損に応じて一部の光源２１２を消灯するとともに、障害物への接近を検知して、点灯していた光源の少なくとも一部を点滅させる。このことにより、運転者に迅速に障害物への接近を警告することができる。さらに本実施形態に係る車両用路面描画装置および車両用路面描画方法では、車両３００に近いマークが複数あった場合、近さに応じて警告のレベルを変えている。より具体的には、図１５に示すように、マークＭ２１が一致しマークＭ２２に不一致があった場合には、よりレベルの低い点滅Ｂが割り振られ、より車両に近いマークＭ２１に不一致があった場合には、よりレベルの高い点滅Ａが割り振られている。このことにより、運転者に段階的に障害物への接近を警告することができる。なお、警告に際しては光源の点滅のみならず、車両３００に搭載されたスピーカを介して、運転者に対し音声による報知が行われてもよい。
　以上詳述したように、本実施形態に係る車両用路面描画装置２１０および車両用路面描画方法によれば、車両３００の移動過程において、接近する障害物の存在を迅速に運転者に警告することが可能な車両用路面描画装置車両用路面描画装置２１０および車両用路面描画方法を提供することが可能となる。
（第２実施形態）
　図１７Ａおよび図１７Ｂを参照して、本実施形態に係る車両用路面描画装置および車両用路面描画方法について説明する。上記実施形態では、障害物が壁７０である形態を例示して説明したが、本形態は、障害物が路面ＲＳ上に存在する異物である形態である。路面ＲＳ上には、石やごみなどの様々な異物が存在する可能性がある。異物は、車両３００の進行上問題とならない、つまり車両３００が乗り越えられる異物と、車両３００の進行上問題となり、避けなければならない異物とに分けられる。本実施形態では、避けなければならない異物を障害物と判断し、当該障害物に対して上記実施形態と同様の不一致制御を実行する。
　図１７Ａおよび図１７Ｂは、路面ＲＳ上に存在する異物ＯＢが縁石である場合を例示している。図１７Ａは、駐車において車両３００の後方に異物ＯＢが存在する場合の上面図を示している。図１７Ｂはその状態を映し出したモニタ５１の撮像画面ＤＳＰを示している。図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように、異物ＯＢは右方のマークＭ２２の位置と重なる位置にある。そのためマークＭ２２がマークＭ２２’に変形し、描画パターンはＰ２１からＰ２５に変化している。これに対し左方の描画パターンは、Ｐ２１のままである。
　図１７Ａおよび図１７Ｂに示す状態における路面描画処理の動作について、図１４に示すフローチャート、および、図１５に示す不一致制御を参照して説明する。
　ステップＳ１４における投影描画パターンと基本描画パターンとの比較において、マークＭ２２に差異が生じている場合、ステップＳ１５で、両者は不一致と判定され、ステップＳ１６に移行する。本例ではマークＭ２２のみ不一致なので、図１５から制御パターン２による制御が適用されることになる。なお、投影描画パターンと基本描画パターンとの差異の検出に際しては、スイブルアクチュエータ２３５によって描画パターンを右方、左方に走査することで、より広い範囲の検出が行われてもよい。
　本実施形態では、ステップＳ１５において、さらに異物ＯＢが障害物であるか否か判定する。本判定は、一例として、画像認識部２１４による異物ＯＢの高さの計測に基づいて行われる。すなわち、図１７Ｂに示すように、異物ＯＢがあるとマークＭ２２’は異物ＯＢを覆う状態で認識される。一方図１０Ｂに示すように、路面描画部２１１とカメラ２５０とは高さ方向の位置が異なるので、両者の間には視差が生じている。そこで本実施形態では、画像認識部２１４は、異物ＯＢが存在しない状態を基準とし、異物ＯＢが存在した場合の視差の変化に基づいて異物ＯＢの高さを計測している。計測された高さが、予め定められた高さ以上の場合に、異物ＯＢが障害物であると判定される。この予め定められた高さは、例えば５ｃｍから１０ｃｍであってもよい。なお、本実施形態において、異物ＯＢの高さの計測は任意であり、異物ＯＢの検出により制御パターン２による制御が実行されてもよい。
　ステップＳ１５において異物が障害物でないと判定された場合は、投影描画パターンと基本描画パターンは一致していると判定され、ステップＳ１７に移行する。一方、異物が障害物と判定された場合は、差異のあるマークの情報とともに、当該マークの領域内に障害物が存在するとの情報を伴って、ステップＳ１６に移行する。
　ステップＳ１６においては、例えばマークＭ２２に差異がある場合、制御パターン２の不一致制御が実行される。すなわち、マークＭ２３およびＭ２２が消灯となり、マークＭ２１が点滅Ｂによる点滅となる。これによって、運転者に対し第１段階の警告がなされる。
　図示は省略するが、車両３００の後退がすすむとマークＭ２１が異物ＯＢと重なり、ステップＳ１４において右方のマークＭ２１のみに差異があるので、ステップＳ１５で不一致と判定される。
　さらにステップＳ１５において異物ＯＢが障害物でないと判定された場合は、ステップＳ１７に移行する。一方異物ＯＢが障害物と判定された場合はステップＳ１６に移行し、図１５を参照して制御パターン３が実行され、マークＭ２１が点滅Ａによる点滅となる。このことによって、運転者に対し、第２段階の警告がなされる。
　以上のように、本実施形態に係る車両用路面描画装置２１０および車両用路面描画方法によれば、運転者に迅速に障害物への接近を警告することができる。さらに、運転者に段階的に障害物への接近を警告することができる。加えて、本実施形態に係る車両用路面描画装置２１０および車両用路面描画方法によれば、路面ＲＳ上に存在する異物ＯＢの走行上の障害の程度に応じて、警告の有無を含めた対応上のバリエーションを増やすことができる。なお、警告に際しては光源の点滅のみならず、車両３００に搭載したスピーカを介して、運転者に対し音声による報知を行ってもよい。
　以上詳述したように、本実施形態に係る車両用路面描画装置２１０および車両用路面描画方法によっても、車両３００の移動過程において、接近する障害物の存在を迅速に運転者に警告することが可能な車両用路面描画装置２１０および車両用路面描画方法を提供することが可能となる。
　本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。
　本実施形態に係る車両用路面描画装置の路面描画部を、車両のリアコンビネーションランプ（テール／ストップランプ、バックアップランプ、ターンシグナルランプ等を含む）内に配置する形態を例示して説明した。しかしながら、これに限らず、路面描画部を前照灯（ヘッドライト）内に配置する形態、あるいは単独で配置する形態としてもよい。また、以下の実施形態では、車両を駐車させる際の車両用路面描画装置の動作を例示して説明するが、これに限らず前進させる際の動作等に適用してもよい。
　上記実施形態においては便宜的に、第１実施形態から第８実施形態とに分けて説明したが、むろん上記の実施形態は統合してもよい。例えば、図１４、図１５に示す路面描画処理が両実施形態に適用できることは、上述したとおりである。
　また、上記実施形態において、光源の明るさによっては描画パターンの輝度が高すぎ、駐車の際運転者において幻惑が生じたり、画像認識部おける画像認識の際、誤認識を招いたりする可能性もある。そのような場合は、運転者がモニタを見て光源の明るさを調整可能なようにしてもよい。あるいは、例えば車両後方の輝度を測定するセンサ等を設け、自動的に光源の輝度を調整可能なようにしてもよい。
　本出願は、２０２２年８月５日に出願された日本国特許出願（特願２０２２－１２５７３４号）および２０２２年８月２６日に出願された日本国特許出願（特願２０２２－１３５２６５号に開示された内容を適宜援用する。

Claims (12)

  1. 　描画パターンに基づく画像を路面に投影する車両用路面描画装置であって、
    　前記路面に光を照射して前記画像を投影する路面描画部と、
    　前記路面描画部による前記画像の投影を制御する制御部と、
    　車両の動作状態を取得する動作状態取得部とを備え、
    　前記制御部は、前記動作状態が後退動作であると判定した場合には前記路面描画部を後退モードで制御し、前記動作状態が後退動作でないと判定した場合には前記路面描画部を消灯する車両用路面描画装置。
  2. 　請求項１に記載の車両用路面描画装置であって、
    　前記制御部は、前記後退モードにおいて前記動作状態に含まれる操舵角度を取得し、
    　前記操舵角度が所定角度以下である場合には、通常状態で前記画像を投影し、
    　前記操舵角度が前記所定角度より大きい場合には、前記通常状態とは異なる駐車中状態で前記画像を投影する車両用路面描画装置。
  3. 　請求項２に記載の車両用路面描画装置であって、
    　前記駐車中状態は、前記路面描画部から投影される前記画像を前記通常状態よりも減光して照射する車両用路面描画装置。
  4. 　請求項２に記載の車両用路面描画装置であって、
    　前記駐車中状態は、前記操舵角度に応じて前記画像の投影方向を変化させる車両用路面描画装置。
  5. 　請求項１に記載の車両用路面描画装置であって、
    　前記制御部は、前記動作状態に含まれる変速機情報を取得し、
    　前記変速機情報が後退の場合に前記後退動作であると判定し、
    　前記変速機情報が後退から変化した場合には、所定期間だけ前記後退動作の判定を持続する車両用路面描画装置。
  6. 　描画パターンに基づく画像を路面に投影する車両用路面描画方法であって、
    　前記路面に光を照射して前記画像を投影する路面描画工程と、
    　車両の動作状態を取得する動作状態取得工程とを備え、
    　前記動作状態が後退動作であると判定した場合には後退モードで制御し、
    　前記動作状態が後退動作でないと判定した場合には前記画像を消灯する車両用路面描画方法。
  7. 　描画パターンに基づく画像を路面に投影する車両用路面描画装置であって、
    　前記描画パターンを点灯する路面描画部と、
    　前記路面に投影された投影描画パターンを撮像する撮像部と、
    　前記投影描画パターンを基本描画パターンと比較する比較部と、
    　前記投影描画パターンと前記基本描画パターンとに差異がある場合、前記路面描画部の点灯状態を変える制御部と、を備える車両用路面描画装置。
  8. 　請求項７に記載の車両用路面描画装置であって、
    　前記路面描画部は複数の光源を含み、
    　前記投影描画パターンと前記基本描画パターンとの差異が予め定められた差異である場合に、前記制御部は点灯している前記光源を点滅させる車両用路面描画装置。
  9. 　請求項８に記載の車両用路面描画装置であって、
    　前記基本描画パターンは前記複数の光源の各々に対応する複数のマークを含み、
    　前記制御部は、前記差異を生じさせる前記マークが前記車両に近い場合に、前記点灯している前記光源を点滅させることを特徴とする車両用路面描画装置。
  10. 　請求項９に記載の車両用路面描画装置であって、
    　前記制御部は、前記車両に近い前記マークが複数ある場合、前記車両との近さに応じて点滅の態様を変える車両用路面描画装置。
  11. 　請求項７に記載の車両用路面描画装置であって、
    　前記差異の原因が前記路面上に存在する異物である場合に、前記異物が車両の進行の障害となる障害物であるか否か判定する判定部をさらに備え、
    　前記制御部は、前記異物が前記障害物と判定された場合に、前記差異があると判断する車両用路面描画装置。
  12. 　路面描画部により描画パターンに基づく画像を路面に投影する車両用路面描画方法であって、
    　前記描画パターンを点灯する路面描画工程と、
    　前記路面に投影された投影描画パターンを撮像する撮像工程と、
    　前記投影描画パターンを基本描画パターンと比較する比較工程と、
    　前記投影描画パターンと前記基本描画パターンとに差異がある場合、前記路面描画部の点灯状態を変える点灯状態変更工程とを有する車両用路面描画方法。
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