特許 7607842 路面描画装置および路面描画方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-19

(45)【発行日】2024-12-27

(54)【発明の名称】路面描画装置および路面描画方法

(51)【国際特許分類】

   B60Q 1/26 20060101AFI20241220BHJP

【ＦＩ】

B60Q1/26 Z

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2024548814

(86)(22)【出願日】2022-09-26

(86)【国際出願番号】 JP2022035638

(87)【国際公開番号】W WO2024069682

(87)【国際公開日】2024-04-04

【審査請求日】2024-09-17

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】川村 敏

(72)【発明者】

【氏名】井上 悟

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 誠治

【審査官】山崎 晶

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－４６２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９７００８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｑ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載された少なくとも１つのカメラにより撮影された前記車両の周辺路面の撮影画像の情報である撮影画像情報を取得する画像取得部と、
前記車両に搭載された少なくとも１つの投光部による前記周辺路面への投光を制御する投光制御部と、を備え、
前記投光制御部は、
基準路面に第１基準描画パターンを描画する第１基準投光パターンの光を前記少なくとも１つの投光部に投光させ、
前記第１基準投光パターンの光が前記周辺路面に描画した第１実描画パターンを前記撮影画像情報から抽出し、
前記第１実描画パターンと前記第１基準描画パターンとの差分に基づき補正量を算出し、
前記基準路面に前記第１基準描画パターンと同一または異なる第２基準描画パターンを描画する、前記第１基準投光パターンと同一または異なる第２基準投光パターンを前記補正量で補正することにより補正投光パターンを作成し、
前記少なくとも１つの投光部に前記補正投光パターンの光を前記周辺路面へ投光させることにより、前記周辺路面に第２実描画パターンを描画させ、
前記投光制御部は、前記第１実描画パターンと前記第１基準描画パターンとの面積の差が予め定められた閾値以上である場合に前記補正投光パターンを作成するか、または、前記撮影画像情報が前記撮影画像中の特徴点間の距離の情報を含む場合に、前記撮影画像情報から取得した、前記第１基準描画パターンの各特徴点に対応する前記第１実描画パターンの各特徴点間の距離との比較に基づき、前記補正投光パターンを作成する、
路面描画装置。

【請求項2】

前記少なくとも１つの投光部は、前記車両の複数個所に設けられた複数の投光部であり、
前記少なくとも１つのカメラは、前記複数の投光部に対応して前記車両の複数個所に設けられた複数のカメラである、
請求項１に記載の路面描画装置。

【請求項3】

前記投光制御部は、特定視点から前記第２実描画パターンの各特徴点を見る方位角および俯角が、前記特定視点から前記第２実描画パターンの各特徴点に対応する前記第１基準描画パターンの各特徴点の前記特定視点から見る方位角および俯角に一致するよう、前記補正投光パターンを作成する、
請求項１に記載の路面描画装置。

【請求項4】

前記第２基準描画パターンは特定視点から立体視される画像である、
請求項１に記載の路面描画装置。

【請求項5】

前記第１基準投光パターンの光は不可視光であり、
前記第２基準投光パターンおよび前記補正投光パターンの光は可視光である、
請求項１に記載の路面描画装置。

【請求項6】

前記第１基準投光パターンと前記第２基準投光パターンは同一であり、
前記投光制御部は、直近の前記補正投光パターンを新たな前記第２基準投光パターンとし、直近の前記補正投光パターン作成時の前記周辺路面を新たな前記基準路面として、新たな前記補正投光パターンを作成する、
請求項１に記載の路面描画装置。

【請求項7】

前記第１実描画パターンの特徴点数と前記第１基準描画パターンの特徴点数との差が予め定められた閾値以上である場合、前記車両に搭載された出力装置に警報を出力させる警報制御部をさらに備える、
請求項１に記載の路面描画装置。

【請求項8】

前記投光制御部は、前記周辺路面の下り勾配値が予め定められた閾値を超える場合に、超えない場合より前記補正投光パターンの光の輝度を大きくする、
請求項１に記載の路面描画装置。

【請求項9】

前記少なくとも１つの投光部は複数の投光部であり、
前記画像取得部は、前記複数の投光部から前記周辺路面に投光されて描画された位置合わせパターンの、前記少なくとも１つのカメラによる撮影画像の情報を取得し、
前記投光制御部は、前記位置合わせパターンの撮影画像の情報に基づき、前記複数の投光部間の位置または回転の関係の少なくとも一方を補正する、
請求項１に記載の路面描画装置。

【請求項10】

前記少なくとも１つのカメラは複数のカメラであり、
前記画像取得部は、前記複数のカメラによる前記周辺路面上の同一の対象物の撮影画像の情報を取得し、
前記投光制御部は、前記複数のカメラによる前記周辺路面上の同一の対象物の撮影画像の情報から、前記同一の対象物の位置に関する値を検出し、検出した値から前記複数のカメラ間の位置または回転の関係の少なくとも一方を補正する、
請求項１に記載の路面描画装置。

【請求項11】

前記投光制御部は、前記少なくとも１つのカメラによる前記周辺路面の撮影画像の情報から、前記少なくとも１つの投光部が前記周辺路面に投光した光の位置に関する値を検出し、検出した前記光の位置に関する値に基づき、前記少なくとも１つの投光部と前記少なくとも１つのカメラとの間の、位置または回転の少なくとも一方を補正する、
請求項１に記載の路面描画装置。

【請求項12】

画像取得部が、車両に搭載された少なくとも１つのカメラにより撮影された前記車両の周辺路面の撮影画像の情報である撮影画像情報を取得し、
投光制御部が、前記車両に搭載された少なくとも１つの投光部による前記周辺路面への投光を制御し、
前記投光制御部が、基準路面に第１基準描画パターンを描画する第１基準投光パターンの光を前記少なくとも１つの投光部に投光させ、
前記投光制御部が、前記第１基準投光パターンの光が前記周辺路面に描画した第１実描画パターンを前記撮影画像情報から抽出し、
前記投光制御部が、前記第１実描画パターンと前記第１基準描画パターンとの差分に基づき補正量を算出し、
前記投光制御部が、前記基準路面に前記第１基準描画パターンと同一または異なる第２基準描画パターンを描画する、前記第１基準投光パターンと同一または異なる第２基準投光パターンを前記補正量で補正することにより補正投光パターンを作成し、
前記投光制御部が、前記少なくとも１つの投光部に前記補正投光パターンの光を前記周辺路面へ投光させることにより、前記周辺路面に第２実描画パターンを描画させ、
前記投光制御部は、前記第１実描画パターンと前記第１基準描画パターンとの面積の差が予め定められた閾値以上である場合に前記補正投光パターンを作成するか、または、前記撮影画像情報が前記撮影画像中の特徴点間の距離の情報を含む場合に、前記撮影画像情報から取得した、前記第１基準描画パターンの各特徴点に対応する前記第１実描画パターンの各特徴点間の距離との比較に基づき、前記補正投光パターンを作成する、
路面描画方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両から路面へ光を照射して図形または文字などのパターンを描画する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の路面描画装置は、所期の画像を路面に歪むことなく正しく描画するため、ヘッドランプの高さまたは左右の間隔などの配置関係に基づいて、所期の画像を補正して投光する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２２－８６９６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１に記載の路面描画装置は、水平な路面に画像を描画することを前提としているため、路面に傾斜がある場合または路面に凹凸がある場合には、描画画像が歪んでしまうという問題があった。

【0005】

本開示は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、車両から路面への投光により、路面の勾配または凹凸を問わず所期の描画パターンを歪みなく描画することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の路面描画装置は、車両に搭載された少なくとも１つのカメラにより撮影された車両の周辺路面の撮影画像の情報である撮影画像情報を取得する画像取得部と、車両に搭載された少なくとも１つの投光部による周辺路面への投光を制御する投光制御部と、を備える。投光制御部は、基準路面に第１基準描画パターンを描画する第１基準投光パターンの光を少なくとも１つの投光部に投光させ、第１基準投光パターンの光が周辺路面に描画した第１実描画パターンを撮影画像情報から抽出し、第１実描画パターンと第１基準描画パターンとの差分に基づき補正量を算出し、基準路面に第１基準描画パターンと同一または異なる第２基準描画パターンを描画する、第１基準投光パターンと同一または異なる第２基準投光パターンを補正量で補正することにより補正投光パターンを作成し、少なくとも１つの投光部に補正投光パターンの光を周辺路面へ投光させることにより、周辺路面に第２実描画パターンを描画させ、投光制御部は、第１実描画パターンと第１基準描画パターンとの面積の差が予め定められた閾値以上である場合に補正投光パターンを作成するか、または、撮影画像情報が撮影画像中の特徴点間の距離の情報を含む場合に、撮影画像情報から取得した、第１基準描画パターンの各特徴点に対応する第１実描画パターンの各特徴点間の距離との比較に基づき、補正投光パターンを作成する。

【発明の効果】

【0007】

本開示の路面描画装置によれば、車両から路面への投光により、路面の勾配を問わず所期の描画パターンを歪みなく描画することができる。本開示の目的、特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】車両の投光部から周辺路面に投光される様子を示す図である。

【図2】基準路面に描画される基準描画パターンを示す図である。

【図3】勾配のある路面に描画される実描画パターンを示す図である。

【図4】実施の形態１に係る路面描画装置およびその周辺装置の構成を示すブロック図である。

【図5】路面の勾配に応じた実描画パターンの変化を示す図である。

【図6】実施の形態１に係る路面描画装置の動作を示すフローチャートである。

【図7】実描画パターンの面積を示す図である。

【図8】実描画パターンの分割領域ごとの面積を示す図である。

【図9】実描画パターンの特徴点を示す図である。

【図10】実描画パターンの寸法を示す図である。

【図11】実描画パターンの分割領域ごとの寸法を示す図である。

【図12】平坦な路面Ｓ０に投射された基準描画パターンを示す図である。

【図13】平坦でない路面Ｓ１に投射された実描画パターンを示す図である。

【図14】実施の形態４に係る路面描画装置の動作を示すフローチャートである。

【図15】視点Ｖから見た実描画パターンの投影点Ｐ１の方位角を基準描画パターンの投影点Ｐ０の方位角にあわせて補正する様子を示す図である。

【図16】視点Ｖから見た実描画パターンの投影点Ｐ１の俯角を基準描画パターンの投影点Ｐ０の俯角にあわせて補正する様子を示す図である。

【図17】視点Ｖ１から立体視される仮想的な直方体を示す図である。

【図18】視点Ｖ１から立体視される仮想的な直方体のｘｚ平面図である。

【図19】視点Ｖ１から立体視される仮想的な直方体のｘｙ平面図である。

【図20】視点Ｖ１から立体視される仮想的な直方体の描画パターンのｘｙ平面図である。

【図21】視点Ｖ２から立体視される仮想的な直方体を示す図である。

【図22】視点Ｖ２から立体視される仮想的な直方体のｘｚ平面図である。

【図23】視点Ｖ２から立体視される仮想的な直方体のｘｙ平面図である。

【図24】視点Ｖ２から立体視される仮想的な直方体の描画パターンのｘｙ平面図である。

【図25】実施の形態７に係る路面描画装置およびその周辺装置の構成を示すブロック図である。

【図26】欠損した実描画パターンを示す図である。

【図27】実施の形態７に係る路面描画装置の動作を示すフローチャートである。

【図28】２つの投光部から同一の方向に投光された位置合わせパターンを示す図である。

【図29】格子状の位置合わせパターンを示す図である。

【図30】各実施の形態の路面描画装置のハードウェア構成を示す図である。

【図31】各実施の形態の路面描画装置のハードウェア構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜Ａ．実施の形態１＞
図１は、車両Ｍの投光部２２Ｌ，２２Ｒから周辺路面３に投光される様子を示している。投光部２２Ｌ，２２Ｒは、例えば車両Ｍのヘッドライトである。図１において、周辺路面３は車両Ｍの前方路面である。図１において、投光部２２Ｌ，２２Ｒの照射範囲は符号６で示されている。

【0010】

実施の形態１における路面描画装置は、投光部２２Ｌ，２２Ｒの投光を制御し、周辺路面３に所定のパターンが描画されるようにする。投光部２２Ｌ，２２Ｒの投光により周辺路面３に描画されるパターン（以下、「描画パターン」と称する）は、例えば車両Ｍのドライバー１に向けられたものである。ドライバー１に対する描画パターンの例は、車両Ｍの望ましい進行方向を表す矢印である。ドライバー１は、周辺路面３の描画パターンに示された進行方向に沿って車両Ｍを運転することができる。

【0011】

描画パターンは、例えば車両Ｍの周辺の歩行者７などの交通参加者に向けられたものであってもよい。歩行者７に対する描画パターンの例は、車両Ｍの進行方向を表す矢印である。歩行者７は、周辺路面３の描画パターンを見て車両Ｍの進行方向を把握し、車両Ｍを避ける行動をとることができる。

【0012】

このように、路面描画装置は、周辺路面３に矢印などの所定の描画パターンが描画されるように投光部２２Ｌ，２２Ｒから投射される光のパターン（以下、「投光パターン」）を制御する。描画パターンは投光部２２Ｌ，２２Ｒのいずれか一方の投光により描画されてもよい。

【0013】

図１は、周辺路面３の勾配が車両Ｍの走行地点と投光部２２の投光位置とで変化しない、水平な路面である場合を示している。このような水平な路面は基準路面とも称される。

【0014】

これに対して図２は、周辺路面３の勾配が車両Ｍの走行地点と投光部２２の投光位置とで変化する場合を示している。図２において、周辺路面３の勾配は車両Ｍの走行地点では水平だが、車両Ｍの前方で下りになる。基準路面ではない周辺路面３に、基準路面に対すると同様の投光パターンが投光されても、所期の描画パターンは得られない。

【0015】

図２において、水平であると仮定した周辺路面３が一点鎖線で示されている。周辺路面３が水平である場合、周辺路面３には円形の描画パターン８が描画される。この描画パターン８が所期の描画パターンである。

【0016】

図３は、図２の周辺路面３を車両Ｍの上方から見た図である。図３における実線Ａおよび破線Ｂ，Ｃの位置は、図２における実線Ａおよび破線Ｂ，Ｃの位置に対応する。図３に示されるように、下り勾配の周辺路面３における描画パターン９は、車両Ｍの進行方向に伸びたパターンとなってしまう。このように、投光部２２から同一のパターンを投光しても、周辺路面３に実際に描画されるパターンは周辺路面３の勾配に応じて異なる。

【0017】

そこで、実施の形態１に係る路面描画装置は、車両Ｍの周辺路面３の勾配に応じて、投光部２２の投光パターンを補正することにより、どのような勾配の周辺路面３にも所期のパターンが描画されるようにする。

【0018】

図４は、実施の形態１に係る路面描画装置１０１とその周辺装置の構成を示すブロック図である。路面描画装置１０１は、車両Ｍに搭載された投光部２２の投光パターンを周辺路面３の勾配に応じて補正することにより、投光部２２の投光により周辺路面３に実際に描画されるパターン（以下、「実描画パターン」と称する）の歪みを抑制する。なお、投光部２２は１つでも複数でも良く、図１から図３では、車両Ｍの左側前方および右側前方に設けられた２つの投光部２２が投光部２２Ｒ，２２Ｌとして示されている。

【0019】

路面描画装置１０１は、画像取得部１１と投光制御部１２とを備えて構成される。

【0020】

画像取得部１１は、車両Ｍのフロントカメラ２１の撮影画像をフロントカメラ２１から取得する。フロントカメラ２１は投光部２２の投光範囲を含む車両Ｍの周辺路面３を撮影するカメラの例である。フロントカメラ２１は車両Ｍの前方を撮影する。フロントカメラ２１は周辺路面３の撮影画像の情報である撮影画像情報を画像取得部１１に出力する。投光部２２が周辺路面３に投光する場合、フロントカメラ２１の撮影画像には、投光部２２の投光による周辺路面３の実描画パターンが含まれている。

【0021】

フロントカメラ２１は１個でも複数個でもよい。図１には、ドライバー１の頭部の上方に設けられた１個のフロントカメラ２１Ａが例示されている。すなわち、フロントカメラ２１は１個のフロントカメラ２１Ａであってもよい。また、図２および図３には、車両Ｍの２個の投光部２２Ｌ，２２Ｒの近傍に設けられた２個のフロントカメラ２１Ｂが例示されている。すなわち、フロントカメラ２１は複数の投光部２２Ｌ，２２Ｒに対応して車両Ｍの複数個所に設けられた複数のフロントカメラ２１Ｂであってもよい。

【0022】

投光制御部１２は、周辺路面３に応じた投光パターンの補正量を知るため、まず第１基準投光パターンを作成し、これを投光部２２に投光させる。ここで、第１基準投光パターンは、基準路面に投光されることで、基準路面に第１基準描画パターンを描画することが可能な投光部２２の投光パターンである。第１基準描画パターンは、後述する実描画パターンと比較され、周辺路面３の勾配に応じた補正量を算出するために用いられるパターンである。第１基準描画パターンは、例えば、路面描画装置１０１が周辺路面３に描画したい所期のパターンである。あるいは、第１基準描画パターンは、より簡素なパターンであってもよい。

【0023】

投光部２２から周辺路面３に第１基準投光パターンが投光されると、周辺路面３にパターンが描画される。第１基準投光パターンにより周辺路面３に描画される実描画パターンを実描画パターンと称する。実描画パターンの画像はフロントカメラ２１により撮影され、画像取得部１１に取得される。投光制御部１２は、画像取得部１１から取得した撮影画像情報から実描画パターンを抽出し、実描画パターンと第１基準描画パターンとを比較して補正量を算出する。

【0024】

投光制御部１２は、算出した補正量を用いて第２基準投光パターンを補正することにより、補正投光パターンを作成し、これを投光部２２に投光させる。第２基準投光パターンは、路面描画装置１０１が描画したい所期のパターンを基準路面に描画することが可能な投光パターンである。従って、路面描画装置１０１が周辺路面３に描画したい所期のパターンが第１基準描画パターンに用いられる場合、第２基準投光パターンは第１基準投光パターンと同じパターンである。また、より簡素なパターンが第１基準描画パターンに用いられる場合、第２基準投光パターンは第１基準投光パターンと異なるパターンである。

【0025】

第１基準投光パターンにより周辺路面３に描画される実描画パターンを第１実描画パターンとも称し、補正投光パターンにより周辺路面３に描画される実描画パターンを第２実描画パターンとも称する。第１基準投光パターンと第２基準投光パターンが同じパターンである場合、第２実描画パターンと基準描画パターンとのズレは、第１実描画パターンと基準描画パターンとのズレよりも小さい。このように、投光部２２の投光パターンを補正することにより、周辺路面３がどのような勾配であっても、所期のパターンを描画することが可能となる。

【0026】

以下の説明では、第１基準描画パターンを路面描画装置１０１が周辺路面３に描画したい所期のパターンとし、第１基準投光パターンと第２基準投光パターンとを同一のパターンとする。

【0027】

図２では円形の描画パターン８が基準描画パターンであった。しかし、基準描画パターンの形状は円形に限らない。図５は、種々の形状の基準描画パターンと、それに対応する実描画パターンとを示している。図５において、破線は基準描画パターンを示し、梨地ハッチングされた領域は実描画パターンを示している。基準描画パターンは、円形、直進矢印、または右折矢印などのパターンである。周辺路面３が平坦な基準路面である場合、実描画パターンは基準描画パターンに一致する。しかし、周辺路面３が下り勾配である場合、実描画パターンは基準描画パターンを車両Ｍの進行方向に伸ばしたパターンとなる。また、周辺路面３が上り勾配である場合、実描画パターンは基準描画パターンを車両Ｍの進行方向に縮めたパターンとなる。

【0028】

図６は、路面描画装置１０１の動作を示すフローチャートである。以下、図８のフローに沿って路面描画装置１０１の動作を説明する。

【0029】

まず、ステップＳ１０１において投光制御部１２が基準投光パターンを作成する。投光制御部１２は、周辺路面３に描画したい基準描画パターンを基に、基準投光パターンを作成する。

【0030】

次に、ステップＳ１０２において投光制御部１２は基準投光パターンを投光部２２に出力し、周辺路面３への基準投光パターンの投光を投光部２２に指示する。これにより、投光部２２から周辺路面３に基準投光パターンが投光され、実描画パターンが描画される。この実描画パターンは、フロントカメラ２１により撮影される。

【0031】

その後、ステップＳ１０３において画像取得部１１がフロントカメラ２１から実描画パターンの撮影画像を取得する。

【0032】

次に、ステップＳ１０４において、投光制御部１２は実描画パターンを基準描画パターンと比較し、基準投光パターンの補正要否を判断する。ステップＳ１０４で補正不要の場合、路面描画装置１０１の処理はステップＳ１０３に戻る。ステップＳ１０４において補正要の場合、ステップＳ１０５において基準投光パターンの補正量を算出する。

【0033】

ステップＳ１０５の後、ステップＳ１０６において投光制御部１２はステップＳ１０５で算出した補正量を用いて基準投光パターンを補正し、補正投光パターンを作成する。

【0034】

ステップＳ１０６の後、ステップＳ１０７において投光制御部１２は投光部２２に補正投光パターンを出力し、周辺路面３への補正投光パターンの投光を投光部２２に指示する。これにより、投光部２２から周辺路面３へ補正投光パターンが投光される。そして、路面描画装置１０１の処理はステップＳ１０３に戻る。

【0035】

以下、ステップＳ１０４－１０６の処理の具体例を示す。この具体例では、投光制御部１２は、基準描画パターンの面積を実描画パターンの面積と比較し、両者の面積の差分が予め定められた閾値以上である場合に、補正投光パターンを作成する。なお、以下の説明では、車両Ｍのドライバー１の目、フロントカメラ２１、および投光部２２の相対位置は固定とする。また、基準描画パターン、基準描画パターンのフロントカメラ２１による撮像画面、およびドライバー１により視認される基準描画パターンは相似形であるものとする。

【0036】

図７は、矢印形状の実描画パターンを示している。投光制御部１２は、実描画パターンの面積Ａと基準描画パターンの面積Ａｏとを算出し、両者の面積比Ａ／Ａｏ＝ＡＫを算出し、面積比の逆数１／ＡＫを基準投光パターンの補正量とする。

【0037】

また、投光制御部１２は、実描画パターンおよび基準描画パターンの面積比ＡＫを予め定められた閾値ＡＫｔｈと比較し、ＡＫ＜ＡＫｔｈの場合に補正不要、ＡＫ≧ＡＫｔｈの場合に補正要と判断する。言い換えれば、投光制御部１２は、実描画パターンと基準描画パターンとの面積の差が予め定められた閾値以上である場合に、補正投光パターンを作成する。補正要の場合、投光制御部１２は、基準投光パターンの面積を１／ＡＫ倍に拡大または縮小することによって、補正投光パターンを作成する。

【0038】

図７では、実描画パターンの全領域の面積と、基準描画パターンの全領域の面積とが比較された。しかし、投光制御部１２は、実描画パターンを図８の破線で示すように複数の領域に分割し、分割領域ごとに面積比較を行っても良い。図８において、実描画パターンは６つの領域に分割されている。実描画パターンの各分割領域の面積をＡ１－Ａ６とする。投光制御部１２は、実描画パターンの各分割領域に対応して、基準描画パターンを６つの領域に分割する。基準描画パターンの各分割領域の面積をＡｏ１‐Ａｏ６とする。投光制御部１２は、分割領域ごとに実描画パターンおよび基準描画パターンの面積比Ａｉ／Ａｏｉ＝ＡＫｉ（ｉは１から６の自然数）を算出し、その逆数１／ＡＫｉを基準投光パターンの補正量とする。

【0039】

次に、投光制御部１２は、分割領域ごとの実描画パターンおよび基準描画パターンの面積比ＡＫｉを予め定められた閾値ＡＫｉｔｈと比較し、全ての分割領域でＡＫｉ＜ＡＫｉｔｈである場合に補正不要と判断し、Ａｋｉ≧Ａｋｉｔｈとなる分割領域が１つでもあれば補正要と判断する。補正要の場合、投光制御部１２は、Ａｋｉ≧Ａｋｉｔｈとなった基準描画パターンの分割領域に対応する基準投光パターンの領域の面積を１／Ａｋｉ倍に拡大または縮小することによって、補正投光パターンを作成する。

【0040】

実施の形態１に係る路面描画装置１０１は、画像取得部１１と投光制御部１２とを備える。画像取得部１１は、車両Ｍに搭載された少なくとも１つのカメラにより撮影された車両Ｍの周辺路面３の撮影画像の情報である撮影画像情報を取得する。投光制御部１２は、車両Ｍに搭載された少なくとも１つの投光部２２による周辺路面３への投光を制御する。より具体的には、投光制御部１２は、基準路面に第１基準描画パターンを描画する第１基準投光パターンの光を少なくとも１つの投光部２２に投光させ、第１基準投光パターンの光が周辺路面３に描画した第１実描画パターンを撮影画像情報から抽出し、第２実描画パターンの第１基準描画パターンとの差分に基づき補正量を算出し、基準路面に第１基準描画パターンと同一または異なる第２基準描画パターンを描画する、第１基準投光パターンと同一または異なる第２基準投光パターンを補正量で補正することにより補正投光パターンを作成し、補正投光パターンの光を少なくとも１つの投光部２２に投光させることにより、周辺路面３に第２実描画パターンを描画させる。これにより、周辺路面３の勾配を問わず、周辺路面３に描画したい所期のパターンが描画される。

【0041】

＜Ｂ．実施の形態２＞
実施の形態２の路面描画装置１０２は、図４に示される通り、実施の形態１の路面描画装置１０１と同様の構成である。実施の形態２では、図６のステップＳ１０４－１０６の具体的な処理が、以下の通り実施の形態１とは異なる。

【0042】

実施の形態１において、投光制御部１２は基準描画パターンおよび実描画パターンの面積比較により補正量を算出した。一方、実施の形態２において、投光制御部１２は基準描画パターンおよび実描画パターンの特徴点間の距離を比較することにより補正量を算出する。

【0043】

図９は、矢印形状の実描画パターンの特徴点ａ，ｂ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇを示している。投光制御部１２は、実描画パターンの画像の点滅、パターンマッチング、もしくはＳＵＲＦ（Speeded-Up Robust Features）またはＳＩＦＴ（Scale-Invariant Feature Transform）などの検出アルゴリズムを用いて、これら特徴点ａ，ｂ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇを抽出することができる。

【0044】

そして、投光制御部１２は、図１０に示すように、特徴点ｂ，ｅ間の距離Ｌ１、特徴点ａ，ｇまたはａ，ｆ間の距離Ｌ２、および特徴点ｆ，ｇの距離Ｌ３を算出する。同様に、投光制御部１２は、実描画パターンの特徴点ａ，ｂ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇに対応する基準描画パターンの特徴点ａｏ，ｂｏ，ｄｏ，ｅｏ，ｆｏ，ｇｏを抽出し（図示せず）、特徴点ａｏ，ｅｏ間の距離Ｌｏ１、特徴点ａｏ，ｇｏまたはａｏ，ｆｏ間の距離Ｌｏ２、および特徴点ｆｏ，ｇｏの距離Ｌｏ３を算出する。

【0045】

ステップＳ１０４において投光制御部１２は、特徴点間の距離の比ＬＫｉを予め定められた閾値ＬＫｔｈと比較し、ＬＫｉ＜ＬＫｔｈの場合に補正不要と判断し、ＬＫｉ≧ＬＫｔｈの場合に補正要と判断する。

【0046】

ステップＳ１０４において補正要の場合、ステップＳ１０５において投光制御部１２は、実描画パターンおよび基準描画パターンの特徴点間の距離の比Ｌｉ／Ｌｏｉ＝ＬＫｉ（ｉ＝１，２，３）を算出し、その逆数１／ＬＫｉを基準投光パターンの補正量とする。

【0047】

ステップＳ１０５の後、ステップＳ１０６において投光制御部１２は、基準描画パターンの特徴点に対応する基準投光パターンの特徴点間の距離に１／ＬＫｉをかけることにより、基準投光パターンを拡大または縮小し、補正投光パターンを作成する。

【0048】

実描画パターンおよび基準描画パターンの特徴点間の距離比較についても、面積比較と同様、分割領域ごとに行われてもよい。図１１の例では、実描画パターンが左右、および上下に計４つの領域に分割され、各分割領域における特徴点間の距離がＬ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ２４，Ｌ３１，Ｌ３２と算出されている。

【0049】

実施の形態２に係る路面描画装置１０２において、撮影画像情報は撮影画像中の特徴点間の距離の情報を含む。投光制御部１２は、第１基準描画パターンの各特徴点間の距離と、撮影画像情報から取得した、第１基準描画パターンの各特徴点に対応する実描画パターンの各特徴点間の距離との比較に基づき、補正投光パターンを作成する。

【0050】

＜Ｃ．実施の形態３＞
実施の形態３の路面描画装置１０３は、図４に示される通り、実施の形態１，２の路面描画装置１０１，１０２と同様の構成である。実施の形態３では、図６のステップＳ１０４－１０６の具体的な処理が、以下の通り実施の形態１，２とは異なる。

【0051】

図３に示されるように、フロントカメラ２１が２個のフロントカメラ２１Ｂ、すなわちステレオカメラで構成されている場合、投光制御部１２は、２個のフロントカメラ２１Ｂが撮影した実描画パターンの画像から、実描画パターンの各特徴点のフロントカメラ２１Ｂとの距離を測定することができる。従って、投光制御部１２は、実描画パターンの各特徴点のフロントカメラ２１Ｂとの距離が、基準描画パターンの各特徴点のフロントカメラ２１Ｂとの距離と一致するように、基準投光パターンを補正することが可能である。

【0052】

図３には、描画パターン９（実描画パターン）の各特徴点のフロントカメラ２１Ｂとの距離Ｄ１，Ｄ２が示されている。同様に、投光制御部１２は、基準描画パターンの各特徴点のフロントカメラ２１Ｂとの距離Ｄｏ１，Ｄｏ２を算出する。

【0053】

ステップＳ１０４において投光制御部１２は、距離の比ＤＫｉを予め定められた閾値Ｄｔｈと比較し、ＤＫｉ＜ＤＫｔｈの場合に補正不要と判断し、ＤＫｉ≧ＤＫｔｈの場合に補正要と判断する。

【0054】

ステップＳ１０４において補正要の場合、ステップＳ１０５において投光制御部１２は、実描画パターンにおける各特徴点のフロントカメラ２１Ｂとの距離と、基準描画パターンにおける各特徴点のフロントカメラ２１Ｂとの距離との比Ｄｉ／Ｄｏｉ＝ＤＫｉ（ｉ＝１，２）を算出し、その逆数１／ＤＫｉを基準投光パターンの補正量とする。

【0055】

ステップＳ１０５の後、ステップＳ１０６において投光制御部１２は、基準描画パターンの各特徴点とフロントカメラ２１Ｂとの距離に１／ＤＫｉをかけて得られる描画パターンを描画できるように、基準投光パターンを補正し、補正投光パターンとする。この方法によれば、周辺路面３の勾配が変化しても、車両Ｍから常に一定の距離にパターンを描画できる。

【0056】

＜Ｄ．実施の形態４＞
実施の形態４の路面描画装置１０４は、図４に示される通り実施の形態１－３と同様の構成である。実施の形態４では、図６のステップＳ１０４－１０６の具体的な処理が、実施の形態１－３とは異なる。路面描画装置１０４は、特定視点から第２実描画パターンの各特徴点を見る方位角および俯角が、特定視点から第２実描画パターンの各特徴点に対応する第１基準描画パターンの各特徴点を見る方位角および俯角と一致するよう、基準投光パターンを補正して補正投光パターンを作成する。

【0057】

図１２は、光源Ｏから平坦な路面Ｓ０に向かって基準投光パターンが投光された状態を示している。ｘｙｚ座標は車両Ｍの車体上に原点を有する。ｘ軸方向は車体の前方方向であり、ｙ軸方向は右方向であり、ｚ軸は高さ方向である。光源Ｏから投光部２２Ｌ，２２Ｒまたはフロントカメラ２１のフレーム面ｆへおろした垂線は、フレーム面ｆの中心でフレーム面と交わる。原点との角度または座標軸方向の距離により、フレーム内の位置が示される。これをフレーム座標とする。投影面が決まると、数式によりフレーム座標を投影位置の座標に変換することが可能である。投光部２２Ｌ，２２Ｒのフレーム座標上に外枠ＡＢＣＤを有する矢印形状の描画パターンを描くと、路面Ｓ０には、座標返還された図形が描画される。フレーム座標上の長方形は路面Ｓ０に対して台形状に投影される。路面Ｓ０は基準路面であり、路面Ｓ０に描画されるパターンは基準描画パターンである。路面Ｓ０上の基準描画パターンを構成する投影点をＰ０（ｘ０，ｙ０，ｚ０）とする。

【0058】

図１３は、光源Ｏから路面Ｓ１に向かって図１２と同じ基準投光パターンが投光された状態を示している。路面Ｓ１は平坦ではないため、路面Ｓ１に描画される実描画パターンは図１２の基準描画パターンとは異なり、歪が生じている。図１２の基準描画パターンにおける外枠ＡＢＣＤは、図１３の実描画パターンにおいては外枠Ａ´Ｂ´Ｃ´Ｄ´に変形する。外枠と同様に、枠内の矢印も同様に変形する。路面Ｓ１上の実描画パターンを構成する投影点をＰ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）とする。

【0059】

ここで、実描画パターンの歪を補正することを考える。しかし、路面Ｓ０と路面Ｓ１とは高さ方向（図１２，１３におけるｚ軸方向）の位置が異なるため、基準投光パターンを補正しても、路面Ｓ０と同じ高さに実描画パターンを描画することはできない。実描画パターンをどの視点で見るかにより、基準描画パターン上の特徴点と、対応する実描画パターン上の特徴点とのズレの大きさおよび方向は異なる。

【0060】

そこで、路面描画装置１０４は、任意の視点Ｖから路面Ｓ１上の実描画パターンの各特徴点を見る方向（方位角および俯角）が、同視点Ｖから路面Ｓ０上の基準描画パターンの各特徴点を見る方向（方位角および俯角）と一致するように、路面Ｓ１へ投光する基準投光パターンを補正して補正投光パターンを作成する。これにより、路面描画装置１０４は、路面による描画パターンの見え方の違いを補正する。

【0061】

図１４は、路面描画装置１０４による投光パターン補正処理のフローチャートである。以下、図１４のフローに沿って路面描画装置１０４の投光パターン補正処理を説明する。

【0062】

まず、ステップＳ２０１において投光制御部１２は、路面Ｓ１に描画したい投影画像を取得する。投影画像は、単純な二次元図形でも、三次元図形でも、複数の図形が時系列で変化するものであってもよい。

【0063】

次に、ステップＳ２０２において投光制御部１２は、視点Ｖの位置（以下、視点位置）（Ｘｖ，Ｙｖ，Ｚｖ）を取得する。視点位置は決められた値でもよいし、Ｌｉｄａｒ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）またはカメラなどの三次元距離センサーを用いて取得された値でもよい。

【0064】

その後、ステップＳ２０３において投光制御部１２は、投影画像を視点位置で補正することにより基準描画パターンを作成する。基準路面に描画された基準描画パターンを視点位置から見ると、投影画像として見える。基準描画パターンは、投影画像、投光部２２の位置および視点位置に基づき定められる。

【0065】

次に、ステップＳ２０４において投光制御部１２は、基準描画パターンを基に基準投光パターンを作成する。基準投光パターンは、投光部２２に設定されるパターンであり、基準描画パターンから逆算して作成される。本ステップは、図６のステップＳ１０１に対応する。

【0066】

その後、ステップＳ２０５において、投光制御部１２は基準投光パターンの特徴点を抽出する。

【0067】

基準投光パターンの特徴点に対応する基準描画パターンの特徴点の位置は、投光面、すなわち路面Ｓ１の深さに応じて変化する。そこで、ステップＳ２０５の後のステップＳ２０６において、投光制御部１２は、投光面の深さ（図１３におけるｚ軸位置）を変化させたときの、基準描画パターンの特徴点の軌跡を計算する。特徴点の軌跡は、表または計算式などで表されてもよい。

【0068】

ステップＳ２０５およびステップＳ２０６と平行して、ステップＳ２０７において投光制御部１２は基準投光パターンの投光制御を行う。本ステップは図６のステップＳ１０２に対応する。これにより、投光部２２から基準投光パターンが路面Ｓ１に投光され、路面Ｓ１に基準描画パターンが描画される。

【0069】

ステップＳ２０７の後、フロントカメラ２１が路面Ｓ１に描画された実描画パターンを撮影する。そして、ステップＳ２０８において画像取得部１１はフロントカメラ２１から実描画パターンを含む撮影画像情報を取得する。本ステップは図６のステップＳ１０３に対応する。

【0070】

ステップＳ２０８の後、ステップＳ２０９において投光制御部１２は、実描画パターンの特徴点を抽出する。ここで特徴点の抽出は、実描画パターンの画像の点滅、パターンマッチング、もしくはＳＵＲＦ（Speeded-Up Robust Features）またはＳＩＦＴ（Scale-Invariant Feature Transform）などの検出アルゴリズムにより行われる。

【0071】

ステップＳ２０６およびステップＳ２０９の後、ステップＳ２１０において投光制御部１２は、基準描画パターンと実描画パターンとを比較し、実描画パターンの特徴点の位置をステップＳ２０６で計算した軌跡上で変化させることにより、基準投光パターンの補正量を算出または修正する。具体的には、投光制御部１２は、視点Ｖから見た実描画パターンの方位角および俯角が、視点Ｖから見た基準描画パターンの方位角および俯角に近づくように、実描画パターンの特徴点をステップＳ２０６で計算した軌跡上で移動する。実描画パターンの特徴点の移動方向および移動距離を基に基準投光パターンの補正量が定められる。

【0072】

次に、ステップＳ２１１において投光制御部１２は、ステップＳ２１０で算出した補正量を基に基準投光パターンを補正することによって補正投光パターンを作成する。

【0073】

次に、ステップＳ２１２において投光制御部１２は、投影画像に変更があるかを判断する。投影画像に変更があれば、路面描画装置１０４の処理はステップＳ２０１に戻る。投影画像に変更がなければ、ステップＳ２１３において投光制御部１２は視点Ｖに変更があるかを判断する。

【0074】

視点Ｖに変更があれば、路面描画装置１０４の処理はステップＳ２０２に戻る。視点Ｖに変更がなければ、路面描画装置１０４の処理はステップＳ２０７に戻る。ステップＳ２０７において投光制御部１２は、ステップＳ２１１で作成した補正投光パターンを新たな基準投光パターンとして、その投光制御を行う。

【0075】

すなわち、投影画像および視点Ｖのいずれにも変更がない間は、投光制御部１２はステップＳ２１０における補正量の算出処理を繰り返す。２回目以降の補正量の算出は、前回の補正量、前回の補正量算出処理で移動した実描画パターンの特徴点の位置、および今回の実描画パターンの特徴点の位置に基づき行われる。これにより、視点Ｖから見た実描画パターンの方位角および俯角が、視点Ｖから見た基準描画パターンの方位角および俯角に徐々に近づいていく。

【0076】

すなわち、この例において、第１基準投光パターンと第２基準投光パターンは同一である。そして、投光制御部１２は、直近の補正投光パターンを新たな第２基準投光パターンとし、直近の補正投光パターン作成時の周辺路面を新たな基準路面として、新たな補正投光パターンを作成する。

【0077】

投光制御部１２は、任意の視点Ｖから見た歪んだ路面Ｓ１上への投影点Ｐ１の方位角および俯角が、平坦な路面Ｓ０上への投影点Ｐ０の方位角および俯角に一致する様、投光部２２から投光される基準投光パターンの方位角および俯角を制御する。その具体的な手順は以下の通りである。

【0078】

手順１：投光部２２が基準投光パターンを方位角θ_０、俯角φ_０の向きに投影する。

【0079】

手順２：投光部２２の投光方位角の補正量をｘｙ視で計算する。図１５は、ｘｙ視の投影状態を示している。Ｐ１を実描画パターンの特徴点とする。Ｐ１が直線Ｖ－Ｐ０上の延長線上のＰ１´に移動するよう、投光方位角の補正量が計算される。

【0080】

手順３：投光部２２の投光俯角の補正量をｘｚ視で計算する。図１６は、ｘｙ視の投影状態を示している。Ｐ１が直線Ｖ－Ｐ０上の延長線上のＰ１´に移動するよう、投光俯角の補正量が計算される。

【0081】

手順４：手順３で計算した補正量を用いて投光部２２の投光方位角および投光俯角を修正する。

【0082】

手順５：手順２，３，４を繰り返す。

【0083】

一般的なプロジェクションマッピングが建築物の壁など固定された面を投影面とするのに対し、車両用途では車両の走行に伴い投影面の形状が変化する。そのため、手順２，３を１度きり行って補正をやめると、その後の走行により路面形状が変化するため路面に投影された図形が揺れ動く。しかし、手順５において手順２，３，４を繰り返すことにより、連続的に補正を繰り返し図形の揺れを小さくすることができる。

【0084】

以下、図１５および図１６を用いて手順２，３の具体例を説明する。まず、手順２，３の具体例に用いられるパラメーターを以下に記載する。

【0085】

Ｏ（０，０，０），Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ），Ｖ（Ｘｖ，Ｙｖ，Ｚｖ）は固定点であり、それぞれ投光部２２、フロントカメラ２１、視点の位置を表す。Ｏの方向ベクトル、すなわち投光部２２の投光方向ベクトルをω_０（θ_０，φ_０）とする。Ｃの方向ベクトル、すなわちフロントカメラ２１から見た方向ベクトルをω_ｃ（θ_ｃ，φ_ｃ）とする。Ｖから見た方向ベクトルをω_Ｖ（θ_Ｖ，φ_Ｖ）とする。

【0086】

Ｓ０は基準路面となる平坦な路面である。Ｓ０はｘｙ平面に平行であり、Ｓ０のｚ軸座標は－ｈである。Ｓ１は平坦でない周辺路面であり、投光部２２が実際に投光する路面である。Ｓ１の形状は不明である。

【0087】

Ｐは、投光部２２の投影点を表す。Ｐ０（ｘ０，ｙ０，ｚ０）は、基準投光パターンによる路面Ｓ０への投影点を表す。Ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）は、基準投光パターンによる路面Ｓ１への投影点を表す。Ｐ１´（ｘ１´，ｙ１´，ｚ１´）は、補正投光パターンによる路面Ｓ１への投影点を表す。Ｐ１´は、視点ＶからＰ１´を見る方向が視点ＶからＰ０を見る方向に一致するように定められる。すなわち、Ｐ１´は、直線Ｖ－Ｐ０の延長線上にある。

【0088】

θは、方位角であり、ｘ－ｙ視における直線のｙ軸正方向との角度である。θ_Ｏは、投光部２２の投光方位角である。θ_ｃは、フロントカメラ２１から投影点をみる方位角である。θ_ｖは、視点Ｖからから投影点をみる方位角である。θ_ｏ，０は、投光部２２からＰ０への投光方位角である。θ_ｏ，１´は、投光部２２からＰ１´への投光方位角である。θ_ｃ，１は、フロントカメラ２１からＰ１への方位角である。θ_Ｖ，０は、視点ＶからＰ０を見る方位角である。θ_Ｖ，１´は、視点ＶからＰ１´を見る方位角である。

【0089】

φは、俯角であり、ｘｙ平面との角度である。φ_ｘ－ｚは、ｘ－ｚ視での俯角である。φ_ｘ－ｚは図１６において反時計回りを＋とする。－φ_{Ｏ，ｘ－ｚ，０}は、ｘ－ｚ視でＯからＰ０に投光する俯角である。－φ_{Ｏ，ｘ－ｚ，１´}は、ｘ－ｚ視でＯからＰ１´に投光する俯角である。－φ_{Ｃ，ｘ－ｚ，１}は、ｘ－ｚ視でＣからＰ１を見た俯角である。－φ_{Ｖ，ｘ－ｚ，０}は、ｘ－ｚ視でＶからＰ０を見た俯角である。

【0090】

以下は、計算上の値である。Ｘ１＿Ａｚｉｍｕｔｈは、θ_Ｏ，１´の計算に用いられるＰ１´のｘ方向位置である。Ｚ１＿Ｅｌｅｖａｔｉｏｎは、φ_Ｏ，１´の計算に用いられるＰ１´のｚ方向位置である。

【0091】

次に、図１５を用いて手順２の具体例を説明する。投光制御部１２は、ｘ－ｙ視で投影点Ｐ１の投光方位角を操作してＶ－Ｐ０の延長線上に乗せる。ｘ－ｙ視ではｚ方向の位置は無視できる。Ｖ，Ｃ，Ｏから任意の投影点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）を見たときの方位角θ_Ｖ，θ_Ｃ，θ_Ｏは以下の式で表される。

【0092】

【数1】

【0093】

最初に投光部２２はω_Ｏ，１（θ_Ｏ，１，φ_Ｏ，１）方向に投光し点Ｐ１を投影している。点Ｐ１は、フロントカメラ２１の位置Ｃからはω_Ｃ，１（θ_Ｃ，１，φ_Ｃ，１）方向に見える。θ_Ｏ，１，θ_Ｃ，１は図１５から以下の式で表される。

【0094】

【数2】

【0095】

式（４），（５）を変形して以下の式が得られる。

【0096】

【数3】

【0097】

式（６），（７）から投影点Ｐ１のｘ座標ｘ１は以下の式で表される。

【0098】

【数4】

【0099】

投光方位角θ_Ｏを変えても、投影点のｘ座標はｘ１＝Ｘ１＿Ａｚｉｍｕｔｈのまま変化しないものとする。θ_Ｏを変えたときの投影点のｙ座標は、以下の式で表される。

【0100】

【数5】

【0101】

式（１），（８），（９）より、以下の式が得られる。

【0102】

【数6】

【0103】

視点Ｖから補正後の投影点Ｐ１´を見る方位角が、視点Ｖから路面Ｓ０上の投影点Ｐ０を見る方位角と同じになるように、補正後の投影点Ｐ１´の位置を定める。従って、補正後の投影点Ｐ１´のｙ座標ｙ１´は以下のように表される。

【0104】

【数7】

【0105】

これに式（８）を代入して、ｙ１´は以下のように表される。

【0106】

【数8】

【0107】

投光部２２の位置Ｏから補正後の投影点Ｐ１´への投光方位角θ_Ｏ，１´は以下の式で表される。

【0108】

【数9】

【0109】

式（８），（１２），（１３）により、補正後の投影点Ｐ１´への投光方位角θ_Ｏ，１´が定まる。ｘ＝Ｘ１＿Ａｚｉｍｕｔｈを満たす平面上、かつＶ－Ｐ０の延長線上にＰ１´が位置する。但し、路面Ｓ１は未知であるため、実際に投影される点Ｐ１´は、多くの場合Ｖ－Ｐ０の延長線上に近づくが、正確にＶ－Ｐ０の延長線上に位置するとは限らない。

【0110】

次に、図１６を用いて手順３の具体例を説明する。投光制御部１２は、ｘ－ｚ視で投影点Ｐ１の投光俯角を操作してＶ－Ｐ０の延長線上に乗せる。視点Ｖ、フロントカメラ２１の位置Ｃ、投光部２２の位置Ｏから任意の点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）を見たときのｘ－ｚ視での俯角φ_{Ｖ，ｘ－ｚ}，φ_{Ｃ，ｘ－ｚ}，φ_{Ｏ，ｘ－ｚ}は以下の式で表される。

【0111】

【数10】

【0112】

１回目の補正による投影点Ｐ１´について考える。初めに投光部２２はＯからω_Ｏ，１（θ_Ｏ，１，φ_Ｏ，１）方向に投光し点Ｐ１を投影している。点Ｐ１は、フロントカメラ２１の位置Ｃからはω_Ｃ，１（θ_Ｃ，１，φ_Ｃ，１）方向に見える。ｘ－ｚ視でＯ，Ｃから点Ｐ１を見る俯角φ_{Ｏ，ｘ－ｚ，１}，φ_{Ｃ，ｘ－ｚ，１}は図１６から以下の式で表される。

【0113】

【数11】

【0114】

式（１７），（１８）を変形して以下の式が得られる。

【0115】

【数12】

【0116】

式（１９），（２０）から投影点Ｐ１のｘ座標ｘ１は以下の式で表される。

【0117】

【数13】

【0118】

式（２０）を変形して投影点Ｐ１のｚ座標ｚ１は以下の式で表される。

【0119】

【数14】

【0120】

投光俯角φ_{Ｏ，ｘ－ｚ}を変えても投影点のｚ座標はｚ１＝Ｚ１＿Ｅｌｅｖａｔｉｏｎのまま変化しないものとする。φ_{Ｏ，ｘ－ｚ}を変えたときの投影点のｘ座標は、以下の式で表される。

【0121】

【数15】

【0122】

視点ＶからＰ０への俯角φ_{ｖ，ｘ－ｚ，０}と、視点Ｖから補正後の投影点Ｐ１´への俯角φ_{ｖ，ｘ－ｚ，１´}は、それぞれ以下の式で表される。

【0123】

【数16】

【0124】

φ_{ｖ，ｘ－ｚ，０}とφ_{ｖ，ｘ－ｚ，１´}が同じになるようにする。

【0125】

Ｚ１´＝Ｚ１＿Ｅｌｅｖａｔｉｏｎであるため、式（２５）は式（２６）に変形する。

【0126】

【数17】

【0127】

補正後の投影点Ｐ１´の位置は、視点Ｖから補正後の投影点Ｐ１´を見る俯角が、視点Ｖから路面Ｓ０上の投影点Ｐ０を見る俯角と同じになるように定められる。従って、式（２４），（２６）より、補正後の投影点Ｐ１´のｘ座標ｘ１´は以下の式で表される。

【0128】

【数18】

【0129】

投光部２２の位置Ｏから補正後の投影点Ｐ１´へのｘ－ｚ面での俯角φ_{Ｏ，ｘ－ｚ，１´}は以下の式で表される。

【0130】

【数19】

【0131】

なお、投光部２２の位置Ｏからの投光方位角θ_Ｏ，１´は式（１３）に示した通りである。従って、投光部２２の位置Ｏから補正後の投影点Ｐ１´への俯角φ_Ｏ，１´は、式（２８）を投光方位角θ_Ｏ，１´で補正して、以下の式で表される。

【0132】

【数20】

【0133】

式（８）、（１２）、（１３）により、補正後の投影点Ｐ１´への投光方位角θ_Ｏ，１´が定まる。式（１２）、（１３）、（２７）、（２９）により補正後の投影点Ｐ１´への投光俯角φ_Ｏ，１´が定まる。投光制御部１２は、投光部２２から投光方位角θ_Ｏ，１´および投光俯角φ_Ｏ，１´に投光させる。これにより、ｚ＝Ｚ１＿Ｅｌｅｖａｔｉｏｎを満たす平面上にＰ１´が投影された場合、Ｐ１´はＶ－Ｐ０の延長線上に位置する。

【0134】

但し、Ｓ１は未知の路面であるため、投影点Ｐ１´がｚ＝Ｚ１＿Ｅｌｅｖａｔｉｏｎを満たすとは限らない。従って、多くの場合には、Ｐ１´はＶ－Ｐ０の延長線上に近づくものの、正確に延長線上に位置するとは限らない。それでも、得られたＰ１´を新たなＰ１として補正処理を繰り返すことにより、Ｐ１´はＶ－Ｐ０の延長線上に十分近づいていく。

【0135】

実施の形態４の路面描画装置１０４において、投光制御部１２は、特定視点から第２実描画パターンの各特徴点を見る方位角および俯角が、特定視点から第２実描画パターンの各特徴点に対応する第１基準描画パターンの各特徴点の特定視点から見る方位角および俯角に一致するよう、補正投光パターンを作成する。

【0136】

＜Ｅ．実施の形態５＞
実施の形態５の路面描画装置１０５は、図４に示される通り実施の形態１－４と同様の構成である。本実施の形態において、第２基準描画パターンは、特定視点から立体視されるパターンである。

【0137】

図１７から図２０は、特定視点である視点Ｖ１から立体視される第２基準描画パターンの作成例を示している。

【0138】

図１７は、ｘｙｚ座標においてｚ＝０のｘｙ平面上に配置され、視点Ｖ１から立体視される直方体を示す立体図である。投光制御部１２は、視点Ｖ１を起点として、直方体の各頂点ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈをｚ＝０のｘｙ平面に投影し、投影点ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１，ｅ１，ｆ１，ｇ１，ｈ１を得る。投影点ａ１は視点Ｖ１と頂点ａを結ぶ直線の延長線がｚ＝０のｘｙ平面と重なる交点である。他の投影点も同様に定められる。なお、図１７には、直方体に隠れず目視できる投影点ｂ１，ｃ１，ｄ１のみが図示されている。

【0139】

図１８は、図１７をｙ軸方向から見た図である。

【0140】

図１９は、図１７をｚ軸方向から見た図である。

【0141】

図２０は、投影点ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１，ｅ１，ｆ１を特徴点とするｘｙ平面（ｚ＝０）に描かれた図形を示している。この図形は、基準路面に描画されると視点Ｖ１から直方体に見える基準描画パターンである。

【0142】

図２１から図２４は、特定視点である視点Ｖ２から立体視される第２基準描画パターンの作成例を示している。特定視点がＶ１からＶ２に変化することで、ｚ＝０のｘｙ平面への投影点の位置が変化する。

【0143】

投光制御部１２は、視点Ｖ１を起点として、直方体の各頂点ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈをｚ＝０のｘｙ平面に投影し、投影点ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２，ｅ２，ｆ２，ｇ２，ｈ２を得る。なお、図２１には、直方体に隠れず目視できる投影点ａ２，ｃ２，ｄ２のみが図示されている。

【0144】

図２２は、図２１をｙ軸方向から見た図である。

【0145】

図２３は、図２１をｚ軸方向から見た図である。

【0146】

図２４は、投影点ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２，ｅ２，ｆ２，ｇ２，ｈ２を特徴点とするｘｙ平面（ｚ＝０）に描かれた図形を示している。この図形は、基準路面に描画されると視点Ｖ２から直方体に見える第２基準描画パターンである。

【0147】

すなわち、基準描画パターンを図２０に示すパターンから図２４に示すパターンに変形すると、視点がＶ１からＶ２に移動しても同じ直方体が視認される。投光制御部１２は、視点に応じて図２０または図２４に示すパターンを立体視の基準描画パターンとして用いる。

【0148】

なお、上記の説明には直方体を用いたが、立体視される立体物は直方体でなくてもよい。また、立体物の面に模様または文字が描かれていてもよい。

【0149】

＜Ｆ．実施の形態６＞
実施の形態６の路面描画装置１０６は、図４に示される通り実施の形態１－５と同様の構成である。

【0150】

実施の形態１－５では、周辺路面３に応じた投光パターンの補正量を算出するための基準投光パターンである第１基準投光パターンと、補正量を適用する基準投光パターンである第２基準投光パターンとが同一であるものとして説明を行った。

【0151】

しかし、実施の形態６では、第１基準投光パターンと第２基準投光パターンとを異なるパターンとする。

【0152】

具体的には、第２基準描画パターンは、路面描画装置１０６が周辺路面３に描画したい所期のパターンである。そして、第２基準投光パターンは、所期のパターンである第２基準描画パターンから逆算して設定される詳細なパターンである。

【0153】

これに対して、第１基準投光パターンおよび第１基準描画パターンは、円形、矩形、三角形などの特徴点数が少ない単純なパターンとする。第１基準投光パターンを単純なパターンとすることにより、第１実描画パターンと第１基準描画パターンとの間で、面積比較、特徴点間の距離比較、視点抽出などの演算処理が簡単になる。

【0154】

また、第１基準投光パターンは、あくまでも補正量を算出するためのものであるため、ドライバー１等に視認される必要がない。そのため、第１基準投光パターンには赤外光または紫外光などの不可視光のパターンであってもよい。すなわち、第１基準投光パターンの光は不可視光であり、第２基準投光パターンおよび補正投光パターンの光は可視光であってもよい。

【0155】

＜Ｇ．実施の形態７＞
図２５は、実施の形態７の路面描画装置１０７とその周辺装置の構成を示すブロック図である。路面描画装置１０７は、実施の形態１の路面描画装置１０１の構成に警報制御部１３を加えたものである。また、本実施の形態において、車両Ｍにはフロントカメラ２１および投光部２２の他、出力装置２３が備えられている。

【0156】

出力装置２３は、車両Ｍに搭載されたＬＥＤ照明、ディスプレイまたはスピーカである。

【0157】

図２６は、欠損のある実描画パターンを示している。欠損のある実描画パターンとは、基準投光パターンに対して特徴点が不足している実描画パターンのことである。図２６の実描画パターンは、本来なら図９に示されるように特徴点ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇから構成される矢印形状の実描画パターンであるが、欠損し特徴点ａ，ｄ，ｅが無い状態である。

【0158】

例えば、投光部２２であるヘッドライトの前面に雪または泥が付着した場合、図２６に示すような欠損が実描画パターンに生じる。あるいは、フロントカメラ２１の前面に雪または泥が付着した場合、周辺路面３に描画される実描画パターンに欠損は生じないが、画像取得部１１に取得される実描画パターンには図２６に示すような欠損が生じる。画像取得部１１が取得した実描画パターンに欠損があると、実施の形態１の面積判定方法では、面積が算出できないエリアが発生する。また、実施の形態２の距離判定方法では、距離が抽出できないエリアが発生する。また、実施の形態４の方法でも特徴点が不足するなどの異常が生じる。

【0159】

図２７は、路面描画装置１０７の動作を示すフローチャートである。図２７のフローは、図６に示す路面描画装置１０１のフローに対しステップＳ１０３ＡとステップＳ１０８を追加したものである。

【0160】

ステップＳ１０３において画像取得部１１が実描画パターンを取得すると、投光制御部１２は、ステップＳ１０３Ａにおいて実描画パターンと基準描画パターンとを比較し、実描画パターンの特徴点数が不足しているか否かを判断する。

【0161】

ステップＳ１０３Ａにおいて実描画パターンの特徴点数が不足している場合、警報制御部１３は実描画パターンに欠損が生じていると判断し、ステップＳ１０８において警報制御を行う。本ステップで警報制御部１３は、出力装置２３に灯火異常警報を出力させる。この警報を受けて、ドライバー１は車両Ｍを停車し、投光部２２を目視検査し、雪または泥などの付着物があれば清掃することができる。また、投光部２２に付着物がなければ、ドライバー１は投光部２２の内部故障と判断し、適切な措置を講じることができる。

【0162】

なお、灯火異常警報の出力と同時に、警報制御部１３は投光部２２の前面に装着されたワイパー（図示せず）を動作させ、投光部２２の前面の清掃を行ってもよい。

【0163】

実施の形態７の路面描画装置１０７は、第１実描画パターンの特徴点数と第１基準描画パターンの特徴点数との差が予め定められた閾値以上である場合、車両に搭載された出力装置に警報を出力させる警報制御部１３を備える。これにより、車両Ｍのドライバー１は投光部２２またはフロントカメラ２１の不調に気づき、必要な策を講じることができる。

【0164】

＜Ｈ．実施の形態８＞
実施の形態８の路面描画装置１０８は、図４に示される通り実施の形態１－６と同様の構成である。

【0165】

実描画パターンが描画される周辺路面３が下方に傾斜している場合、水平な場合と比べて、投光部２２の投射光の周辺路面３に対する正反射光成分が大きくなり、車両Ｍへの反射光成分が減少する。そのため、ドライバー１、または車両Ｍの進行方向にいない歩行者にとっては、実描画パターンは暗く見え、車両Ｍの進行方向にいる歩行者７にとっては、実描画パターンが過度に明るく見える。

【0166】

従って、実描画パターンの視認対象者がドライバー１または車両Ｍの進行方向にいない歩行者である場合に、投光制御部１２は補正投光パターンの輝度を高める。また、描画パターンの視認対象者が車両Ｍの進行方向にいる歩行者７である場合に、投光制御部１２は補正投光パターンの輝度を低くする。

【0167】

投光制御部１２は、実描画パターンと基準描画パターンとの比較により、周辺路面３の勾配を算出することができる。また、図８または図１１のように実描画パターンを複数の領域に分割して基準描画パターンと比較する場合、車両Ｍの進行方向において前方の分割領域の補正量が公報の分割領域の補正量より大きい場合には、投光部２２の投光範囲の途中で周辺路面３の勾配が変化している。そこで、投光制御部１２は補正投光パターンの進行方向における前方の分割領域の輝度を、後方の分割領域の輝度に比べて高くする。

【0168】

実施の形態８の路面描画装置１０８において、投光制御部１２は、周辺路面３の下り勾配値が予め定められた閾値を超える場合に、超えない場合より補正投光パターンの光の輝度を大きくする。

【0169】

＜Ｉ．実施の形態９＞
実施の形態９の路面描画装置１０９は、図４に示される通り実施の形態１－６，８と同様の構成である。

【0170】

図１２，１５，１６に示されるｘ－ｙ－ｚ座標系は、車両Ｍの車体、より具体的には投光部２２Ｌ，２２Ｒの光源を原点とするものである。この他、フロントカメラ２１を原点としたフロントカメラ２１のカメラ画像が認識する座標系ｘｃ－ｙｃ－ｚｃ、投光部２２Ｌの座標系ｘｌ－ｙｌ－ｚｌ、投光部２２Ｒの座標系ｘｒ－ｙｒ－ｚｒとがある。座標系ｘｌ－ｙｌ－ｚｌおよびｘｒ－ｙｒ－ｚｒは、投光部２２Ｌ，２２Ｒの投光角度により決定される。各座標系は独立しているため、ある座標系において特定の位置を示す座標値を他の座標系に入力しても、各座標系の原点の位置または回転が未知であれば、他の座標系において同じ特定の位置に投影することはできない。

【0171】

図２８は、投光部２２Ｌと投光部２２Ｒの両方から同一の点に投光すべく、同一の方向に投光された位置合わせパターンである投光点Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒを示している。図２８は、フロントカメラ２１で撮影した画像における投光点Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒのｘｃ－ｙｃ上の位置を示している。＋マークで表される投光部２２Ｌによる投光点Ｐ１Ｌは、×マークで表される投光部２２Ｒによる投光点Ｐ１Ｒと重ならない。

【0172】

路面描画装置１０９の投光制御部１２は、投光点Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒを位置合わせパターンとして用い、両者のズレから、投光部２２Ｌの座標系ｘｌ－ｙｌ－ｚｌと投光部２２Ｒの座標系ｘｒ－ｙｒ－ｚｒとを補正する。補正は、各座標系の原点の位置および各座標軸周りの回転により行われる。この場合、座標は原点のｘ位置、ｙ位置およびｚ位置と、ｘ回転、ｙ回転およびｚ回転の６個の調整用パラメーターをもつ。全ての調整用パラメーターが同定される必要はなく、誤差が大きそうなもの、または同定が容易なもののみが同定されてもよい。ｚ回転の方向は、実施の形態４において投光部２２Ｌ，２２Ｒの投光方向の方位角として表されたθと同じ方向である。ｙ回転の方向は、実施の形態４において投光部２２Ｌ，２２Ｒの投光方向の俯角として表されたφと同じ方向である。

【0173】

Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒのズレから、図１２における投光部２２Ｌ，２２Ｒの俯角方向の回転と原点Ｏのｙ方向とを補正する場合について説明する。ｘｃ－ｙｃ－ｚｃ座標系では、フロントカメラ２１の撮影画像から、フレーム座標におけるＰ１Ｌ，Ｐ１Ｒのｘｙ各方向の位置座標を知ることができる。これらの位置座標から、ｘｃ－ｙｃ－ｚｃ座標系におけるＰ１Ｌ，Ｐ１Ｒの方向角と俯角とが算出できる。

【0174】

Ｐ１Ｌ，Ｐ１ＲともにＳ０平面上に投影されるものとする。Ｐ１Ｌをフロントカメラ２１から見た方位角およびｚ－ｘ視俯角を、θ_Ｃ（１，ｒ）およびφ_{Ｃ，ｘ－ｚ}（１，ｒ）とする。また、Ｐ１Ｒをフロントカメラ２１から見た方位角およびｚ－ｘ視俯角を、θ_Ｃ（１，ｌ）およびφ_{Ｃ，ｘ－ｚ}（１，ｌ）とする。

【0175】

ｘｃ座標およびｙｃ座標は以下の式で表される。

【0176】

【数21】

【0177】

従って、Ｐ１Ｌのｘｃ座標ｘｃ（１，ｌ）およびｙｃ座標ｙｃ（１，ｌ）、ならびにＰ１Ｒのｘｃ座標ｘｃ（１，ｒ）およびｘｃ座標ｙｃ（１，ｒ）は以下の式で表される。多くの場合、Ｐ１Ｌの近傍にＰ１Ｒがあるため、Ｐ１ＬとＰ１Ｒとは同一平面上にあると仮定しても大きな矛盾は無い。

【0178】

【数22】

【0179】

まず、ｙｃ方向のズレを合わせる処理について説明する。この場合、Ｐ１ＬとＰ１Ｒのｙｃ方向のズレΔｙｃ，（１）は、式（３３）および式（３５）より、以下の式で計算できる。

【0180】

【数23】

【0181】

座標系のｙ方向の回転を変更しても、ｙ方向投影位置は変化しない。そのため、座標系ｘｒ－ｙｒ－ｚｒの原点位置である投光部２２Ｒのｙ方向位置を－Δｙｃ，（１）だけ移動させる。これにより、Ｐ１ＲとＰ１Ｌのｙｃ方向の位置が一致する。

【0182】

次に、ｙ軸の回転方向を合わせる処理について説明する。Ｐ１ＬとＰ１Ｒのｘｃ方向のズレΔｘｃ,（１）は以下の式で表される。

【0183】

【数24】

【0184】

投光部２２Ｒの座標系ｘｒ－ｙｒ－ｚｒにおけるｘｒ座標は以下の式で表される。

【0185】

【数25】

【0186】

Ｐ１ＬとＰ１Ｒのｘｃ方向のズレΔｘｃ，（１）を補正する量だけ、投光部２２Ｒをｙｃ軸周りに回転させたときの回転量、すなわち補正量をΔφ_ｒ（１）とすると、以下の式が得られる。

【0187】

【数26】

【0188】

補正量Δφ_ｒ（１）は以下の式で決定される。

【0189】

【数27】

【0190】

ｙｒ軸周りの補正の代わりに、ｙｒ軸の位置ｈｒを用いて補正する場合は、式（４０）に代えてｘｒのｈｒによる微分を含む式（４１）が用いられる。

【0191】

【数28】

【0192】

以上の例では、投光部２２Ｌ，２２Ｒのｘｃ方向およびｙｃ方向の位置の調整について説明した。すなわち、同定されるパラメーターはｘｃ座標およびｙｃ座標の２つであった。しかし、同定するパラメーターをさらに多くてもよい。フロントカメラ２１の撮影画像はx方向およびｙ方向の情報を有するため、撮影画像上の１つの点を用いて２つのパラメーターを同時に同定することができる。同時に同定可能なパラメーターの数は、位置合わせパターンに用いられる点の数の２倍である。位置合わせパターンを２点にすれば４つのパラメーター、３点にすれば６つのパラメーターを同時に同定することができる。

【0193】

より精度を向上させるため、投光制御部１２は上記の補正を一度行った後、再度同様の補正を繰り返してもよい。このようにすれば、Ｓ０のような平坦で水平な路面でなくとも補正が可能である。また走行中で路面形状が変化する場合でも補正が可能である。

【0194】

図２９は、格子状の位置合わせパターンＰ１Ｌ，Ｐ２Ｌ，Ｐ３Ｌ，Ｐ４Ｌ，Ｐ５Ｌ，Ｐ６Ｌ，Ｐ７Ｌ，Ｐ８Ｌ，Ｐ９Ｌ，Ｐ１０Ｌ，Ｐ１１Ｌ，Ｐ１２ＬおよびＰ１Ｒ，Ｐ２Ｒ，Ｐ３Ｒ，Ｐ４Ｒ，Ｐ５Ｒ，Ｐ６Ｒ，Ｐ７Ｒ，Ｐ８Ｒ，９Ｒ，Ｐ１０Ｒ，Ｐ１１Ｒ，Ｐ１２Ｒを示している。このように複数の位置合わせパターンを用いることにより、ｘｃ‐ｙｃ座標の夫々の場所で調整パラメーターを同定し、投影する位置により調整パラメーター値を変更することが可能となる。

【0195】

ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などを画像素子とするフロントカメラ２１は、フレームレート毎に１フレームずつ画像を取得している。投光部２２は、ドライバー１等に対する描画パターンを投光中、フロントカメラ２１が画像を取得するタイミングにあわせて瞬間的に位置合わせパターンを投光してもよい。例えば、あるフレームで投光部２２Ｌが位置合わせパターンを投光し、別のフレームで投光部２２Ｒが位置合わせパターンを投光してもよい。

【0196】

また、投光制御部１２は、位置合わせパターンをドライバー１等に対する描画パターンの中に埋め込んでもよい。この場合、投光部２２Ｌと投光部２２Ｒとは異なるフレームのタイミングで投光することにより、両者が識別できるようにしてもよい。

【0197】

上記の説明では、投光部２２Ｌと投光部２２Ｒという２つの投光部が用いられる場合について説明した。しかし、投光部２２は３台以上の投光部で構成されていてもよい。

【0198】

図２８および図２９では、簡単な形状の位置合わせパターンを示したが、位置合わせパターンは図形または写真などの画像であってもよい。位置合わせパターンにおける同一点の位置を補正するのみならず、並行、回転、拡大といった特定の関係になる点の位置を補正してもよい。投光部２２の照射方向または照射位置が機械的に変更され、調整されてもよい。

【0199】

＜Ｊ．実施の形態１０＞
実施の形態１０の路面描画装置１１０は、図４に示される通り実施の形態１－６、８、９と同様の構成である。

【0200】

実施の形態９では、投光部２２Ｌ，２２Ｒの位置が異なることによる座標系のズレを補正することについて説明した。実施の形態１０において、投光制御部１２は、複数のフロントカメラ２１Ｂの位置が異なることによる座標系のズレを補正する。補正方法は実施の形態９と同様である。

【0201】

図３において、投光部２２Ｌ，２２Ｒと同じ位置に２個のフロントカメラ２１Ｂが設置されているものとする。これら２個のフロントカメラ２１Ｂは、周辺路面上の同一の対象物を撮影する。投光制御部１２は、フロントカメラ２１Ｂの夫々のカメラフレーム画像から、各フロントカメラ２１Ｂの原点からみた座標系で対象物の座標を決定し、２個のフロントカメラ２１Ｂ間の位置または回転の関係を表すパラメーターの少なくとも一方を補正する。

【0202】

ここで、補正に用いられる周辺路面上の対象物は、投光部２２による周辺路面上の描画パターンでなくてもよい。フロントカメラ２１Ｂに代えて、Ｌｉｄａｒまたはｒａｄａｒなどの位置検出センサーが用いられてもよい。

【0203】

＜Ｋ．実施の形態１１＞
実施の形態１１の路面描画装置１１１は、図４に示される通り実施の形態１－６、８－１０と同様の構成である。

【0204】

図３において、投光部２２Ｌ，２２Ｒと同じ位置に２個のフロントカメラ２１Ｂが設置されているものとする。投光部２２Ｌからある方位および俯角に投光され、路面にパターンが描画される。このとき、投光制御部１２は、路面上の投光点について、投光部２２Ｌと同じ位置に設置された左側のフロントカメラ２１Ｂを原点とする座標系上での座標が把握できる。次に、路面に描画されたパターンを右側のフロントカメラ２１Ｂが撮影する。すると、投光制御部１２は、右側のフロントカメラ２１Ｂの撮影画像のフレーム座標を投影位置の座標に変換することにより、右側のフロントカメラ２１Ｂを原点とする座標系における投光点の座標を把握できる。投光制御部１２は、こうして取得した、左側のフロントカメラ２１Ｂを原点とする座標系上での座標と、フロントカメラ２１Ｂを原点とする座標系上での座標とのズレに基づき、実施の形態９と同様にして座標系間のズレを補正することができる。

【0205】

実施の形態１０，１１が組み合わせられてもよい。投光制御部１２は、実施の形態１０で説明した補正と実施の形態１１で説明した補正とを同時に行い、対象物までの距離を測定するＬｉｄａｒまたはｒａｄａｒなどのセンサーの座標系と、投光部２２の座標系とを調整してもよい。すなわち、投光制御部１２は、投光部２２とフロントカメラ２１Ｂとの間で、位置の関係または回転の関係の少なくとも一方を補正してもよい。

【0206】

＜Ｌ．ハードウェア構成＞
上述した路面描画装置１０１－１１１における画像取得部１１、投光制御部１２および警報制御部１３は、図３０に示す処理回路８１により実現される。すなわち、処理回路８１は、画像取得部１１、投光制御部１２および警報制御部１３（以下、「画像取得部１１等」と称する）を備える。処理回路８１には、専用のハードウェアが適用されても良いし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサが適用されても良い。プロセッサは、例えば中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等である。

【0207】

処理回路８１が専用のハードウェアである場合、処理回路８１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。画像取得部１１等の各部の機能それぞれは、複数の処理回路８１で実現されてもよいし、各部の機能をまとめて一つの処理回路で実現されてもよい。

【0208】

処理回路８１がプロセッサである場合、画像取得部１１等の機能は、ソフトウェア等（ソフトウェア、ファームウェアまたはソフトウェアとファームウェア）との組み合わせにより実現される。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリに格納される。図３１に示すように、処理回路８１に適用されるプロセッサ８２は、メモリ８３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、路面描画装置１０１－１０８は、処理回路８１により実行されるときに、周辺路面の撮影画像情報を取得するステップと、基準路面に第１基準描画パターンを描画する第１基準投光パターンの光を投光部２２に投光させるステップと、第１基準投光パターンの光が周辺路面に描画した実描画パターンを撮影画像情報から抽出するステップと、第１描画パターンと第１基準描画パターンとの差分に基づき補正量を算出するステップと、基準路面に第１基準描画パターンと同一または異なる第２基準描画パターンを描画する第２基準投光パターンを補正量で補正することにより補正投光パターンを作成するステップと、補正投光パターンの光を投光部２２に投光させるステップと、が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ８３を備える。

【0209】

換言すれば、このプログラムは、画像取得部１１等の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ８３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）及びそのドライブ装置等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。

【0210】

以上、画像取得部１１等の各機能が、ハードウェア及びソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、画像取得部１１等の一部を専用のハードウェアで実現し、別の一部をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば投光制御部１２については専用のハードウェアとしての処理回路でその機能を実現し、それ以外についてはプロセッサ８２としての処理回路８１がメモリ８３に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。

【0211】

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

【0212】

また、上記では路面描画装置１０１－１０８を車載装置として説明したが、ＰＮＤ（Portable Navigation Device）、通信端末（例えば携帯電話、スマートフォン、およびタブレットなどの携帯端末）、およびこれらにインストールされるアプリケーションの機能、並びにサーバなどを適宜に組み合わせてシステムとして構築されるシステムにも適用することができる。この場合、以上で説明した路面描画装置１０１－１０８の各機能または各構成要素は、システムを構築する各機器に分散して配置されてもよいし、いずれかの機器に集中して配置されてもよい。

【0213】

なお、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。上記の説明は、すべての態様において、例示である。例示されていない無数の変形例が想定され得るものと解される。

【0214】

投影パターン位置指示または座標計算に使用する座標系の原点は車体幅方向の中央である必要はない。

【符号の説明】

【0215】

３ 周辺路面、１１ 画像取得部、１２ 投光制御部、１３ 警報制御部、２１，２１Ａ，２１Ｂ フロントカメラ、２２，２２Ｌ，２２Ｒ 投光部、２３ 出力装置、８１ 処理回路、８２ プロセッサ、８３ メモリ、１０１－１１１ 路面描画装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】