(57)【要約】【課題】車道投影システムの提供。【解決手段】車両の運転者が運転動作を行うのを支援するように構成されるシステムであって、前記車両が走行できる車道と関連付けられたデータを収集するように構成されるセンサアレイと、前記車道と関連付けられた投影可能領域上に画像を投影するように構成される画像投影機と、コンピューティングデバイスであって、前記センサによって収集された前記データを処理して、前記運転者が行おうとしている運転動作を特定するように、前記車両の前記運転者が前記運転行動を行うのを支援するための指示を決定するように、前記指示を示す画像を生成するように、かつ前記画像を前記投影可能領域上に投影するように、構成される、コンピューティングデバイスと、を備える、システム。【選択図】図６
2015137097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転者が運転動作を行うのを支援するように構成されるシステムであって、
前記車両が走行できる車道と関連付けられたデータを収集するように構成されるセンサアレイと、
前記車道と関連付けられた投影可能領域上に画像を投影するように構成される画像投影機と、
コンピューティングデバイスであって、
前記センサによって収集された前記データを処理して、前記運転者が行おうとしている運転動作を特定するように、
前記車両の前記運転者が前記運転行動を行うのを支援するための指示を決定するように、
前記指示を示す画像を生成するように、かつ
前記画像を前記投影可能領域上に投影するように、構成される、コンピューティングデバイスと、を備える、システム。
【請求項２】
前記コンピューティングデバイスが、
前記センサによって収集された前記データを処理して、画像が投影されるべきではない、前記車両に近接する１つ以上の投影可能でない対象を特定するように、かつ
前記１つ以上の投影可能でない対象を除外するように前記投影可能領域を生成するように、更に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コンピューティングデバイスが、
前記投影可能領域内の１つ以上の地形変動を特定するように、かつ
前記１つ以上の地形変動を考慮に入れるように、投影される前記画像を調整するように、更に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記投影可能領域が前記車道の少なくとも一部分を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記指示が、前記運転者が行うべき方向転換を含む、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記画像が、前記車道におけるカーブに沿って投影され得る、前記車道における前記カーブの幾何学頂点を更に示す、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記画像が、前記車道における前記カーブに沿って投影され得る、前記車両の現在の軌道を更に示す、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記指示が、制動動作が行われるべきであることを示すメッセージを含む、請求項４に記載のシステム。
【請求項９】
前記指示が、前記車両の前記運転者が維持することを好む、前記車両と他の車両との間の最小距離を含み、前記画像が、前記車両を実質的に囲む境界地帯を示す、請求項４に記載のシステム。
【請求項１０】
前記コンピューティングデバイスが、
第２の車両によって前記車道上に投影された第２の境界地帯を検知するように、
前記境界地帯が前記第２の境界地帯と交差したことを判定するように、かつ
前記第２の車両が前記最小距離を侵害していることを前記車両の前記運転者に警告するように、更に構成される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
非一時的コンピュータ可読媒体であって、
前記車両が走行できる変化した地形と関連付けられたデータを収集するステップと、
前記車両の前記運転者が前記変化した地形上の運転シナリオを切り抜けるのを支援するための指示を決定するステップと、
前記運転者が前記変化した地形上の前記運転シナリオを切り抜けるのを支援するための前記指示を示す調整された画像を生成するステップと、
前記変化した地形を含む投影可能領域上に前記調整された画像を投影するステップと、を行うことによって、処理装置によって遂行されるときに、前記処理装置に前記車両の前記運転者が前記運転シナリオを切り抜けるのを支援させるプログラム命令を記憶する、非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１２】
前記調整された画像を生成することが、
前記運転者が前記変化した地形上の前記運転シナリオを切り抜けるのを支援するための前記指示を示す画像を生成することと、
前記変化した地形をマッピングして、前記変化した地形内の一連の摂動を特定することと、
前記画像を調整して、前記一連の摂動によって引き起こされる可能性のある視覚的なアーチファクトに対抗するとと、を含む、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１３】
前記変化した地形をマッピングすることが、前記データを処理して、前記車両と前記変化した地形の異なる領域との間の異なる距離値を生成することを含む、請求項１２に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１４】
前記データを処理して、前記運転者が切り抜けようとしている前記変化した地形上の運転シナリオを特定することを更に含む、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１５】
前記変化した地形が、１つ以上の摂動を含む車道の少なくとも一部分を含む、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１６】
画像が投影されるべきではない、前記車両に近接する１つ以上の投影可能でない対象を特定するステップと、
前記１つ以上の投影可能でない対象を除外するように前記投影可能領域を生成するステップと、を更に含み、
前記投影可能でない対象が、人間、動物、住宅、および再帰反射表面のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１７】
車両の運転者が行おうとする運転動作を可視化するためのコンピュータ実装方法であって、
前記車両が走行できる車道と関連付けられたデータを収集することと、
前記車両の前記運転者が運転動作を行うのを支援するための指示を示す画像を生成することと、
前記画像を投影可能領域上に投影することと、を含む、方法。
【請求項１８】
前記データを処理して、画像が投影されるべきではない、前記車両に近接する１つ以上の投影可能でない対象を特定することと、
前記１つ以上の投影可能でない対象を除外するように前記投影可能領域を生成することと、を更に含む、請求項１７に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項１９】
前記投影可能領域内の１つ以上の地形変動を特定することと、
投影される前記画像を調整して、前記１つ以上の地形変動によって引き起こされる前記画像内の歪曲を除去することと、を更に含む、請求項１７に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項２０】
前記指示が、前記車両を目的地へと操縦すること、方向転換中に前記車両を操舵すること、前記車両を交通に合流させること、および交通の中で前記車両を運転することのうちの少なくとも１つに関係した情報を含む、請求項１７に記載のコンピュータ実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（背景技術）
本発明の実施形態は概して、運転支援、より具体的には、車道投影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の車両には、運転の動作を支援するために運転者に情報を提供する、広範な異なるツールが装備されていることがある。範囲の一端では、ほぼ全ての車両に、速度計、回転速度計、温度計、および他の基礎的な計器が装備されている。そのような計器によって提供される情報は、その車両の瞬間的作動条件を（即ち、非常に短い時間枠で）反映するフィードバックを提供することによって、車両の即時制御に対して車両の運転者を支援し得る。
【０００３】
範囲のもう一端では、多くの現代の車両には、ナビゲーション情報を提供するために全地球測位システム（ＧＰＳ）データに頼るナビゲーションシステムも装備されている。そのようなナビゲーションシステムによって提供される情報は、１つの位置から別の位置へと適切に移動するために運転者が行うべき一連の運転動作を示すことによって、ナビゲーションの高レベルな動作を支援することが意図される。そのような支援は、上述の計器が使用される時間枠と比較してずっと長い時間枠に関連する。
【０００４】
上で考察された２つの異なる種類のシステムは、それらの短い時間枠および長い時間枠のそれぞれに関連する有益な情報を提供する。しかしながら、どちらのシステムも、前述の短い時間枠と長い時間枠との間のどこかに属する「中間の」時間枠で発生する運転動作の支援は提供できない。例えば、速度計は、運転者が方向転換中の車両の瞬間速度を制御するのを（即時的な背景で）支援することができ、ナビゲーションシステムは、運転者が方向転換をする場所を判定するのを（全地球的な背景で）支援することができるが、どちらのツールも、運転者が方向転換を行うこと自体の機構を支援することはできない。概して、運転の動作に対して運転者を支援するための従来のアプローチは、典型的に、方向転換、合流、交通中の走行などを含む特定の運転動作に関係する支援を提供するには不十分である。
【０００５】
先述の解説の通り、特定の運転動作に対する支援を車両の運転者に提供するためのアプローチが有用であろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態は、車両が走行できる車道と関連付けられたデータを収集するように構成されるセンサアレイと、車道と関連付けられた投影可能領域上に画像を投影するように構成される画像投影機と、運転者が行おうとしている運転動作を特定し、車両の運転者が運転動作を行うのを支援するための指示を決定し、指示を示す画像を生成し、かつ投影可能領域上に画像を投影するために、センサによって収集されたデータを処理するように構成されるコンピューティングデバイスとを含む、車両の運転者が運転動作を行うのを支援するように構成されるシステムを説明する。
【０００７】
開示されるシステムおよび技術の多くの利点のうちの１つは、運転支援が、特定の運転動作を行うために運転者に提供され得ることである。更に、その支援は、運転者が車道から目を離す必要なく提供され得る。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
車両の運転者が運転動作を行うのを支援するように構成されるシステムであって、
上記車両が走行できる車道と関連付けられたデータを収集するように構成されるセンサアレイと、
上記車道と関連付けられた投影可能領域上に画像を投影するように構成される画像投影機と、
コンピューティングデバイスであって、
上記センサによって収集された上記データを処理して、上記運転者が行おうとしている運転動作を特定するように、
上記車両の上記運転者が上記運転行動を行うのを支援するための指示を決定するように、
上記指示を示す画像を生成するように、かつ
上記画像を上記投影可能領域上に投影するように、構成される、コンピューティングデバイスと、を備える、システム。
（項目２）
上記コンピューティングデバイスが、
上記センサによって収集された上記データを処理して、画像が投影されるべきではない、上記車両に近接する１つ以上の投影可能でない対象を特定するように、かつ
上記１つ以上の投影可能でない対象を除外するように上記投影可能領域を生成するように、更に構成される、上記項目に記載のシステム。
（項目３）
上記コンピューティングデバイスが、
上記投影可能領域内の１つ以上の地形変動を特定するように、かつ
上記１つ以上の地形変動を考慮に入れるように、投影される上記画像を調整するように、更に構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目４）
上記投影可能領域が上記車道の少なくとも一部分を含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目５）
上記指示が、上記運転者が行うべき方向転換を含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目６）
上記画像が、上記車道におけるカーブに沿って投影され得る、上記車道における上記カーブの幾何学頂点を更に示す、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目７）
上記画像が、上記車道における上記カーブに沿って投影され得る、上記車両の現在の軌道を更に示す、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目８）
上記指示が、制動動作が行われるべきであることを示すメッセージを含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目９）
上記指示が、上記車両の上記運転者が維持することを好む、上記車両と他の車両との間の最小距離を含み、上記画像が、上記車両を実質的に囲む境界地帯を示す、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１０）
上記コンピューティングデバイスが、
第２の車両によって上記車道上に投影された第２の境界地帯を検知するように、
上記境界地帯が上記第２の境界地帯と交差したことを判定するように、かつ
上記第２の車両が上記最小距離を侵害していることを上記車両の上記運転者に警告するように、更に構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１１）
非一時的コンピュータ可読媒体であって、
上記車両が走行できる変化した地形と関連付けられたデータを収集するステップと、
上記車両の上記運転者が上記変化した地形上の運転シナリオを切り抜けるのを支援するための指示を決定するステップと、
上記運転者が上記変化した地形上の上記運転シナリオを切り抜けるのを支援するための上記指示を示す調整された画像を生成するステップと、
上記変化した地形を含む投影可能領域上に上記調整された画像を投影するステップと、を行うことによって、処理装置によって遂行されるときに、上記処理装置に上記車両の上記運転者が上記運転シナリオを切り抜けるのを支援させるプログラム命令を記憶する、非一時的コンピュータ可読媒体。
（項目１２）
上記調整された画像を生成することが、
上記運転者が上記変化した地形上の上記運転シナリオを切り抜けるのを支援するための上記指示を示す画像を生成することと、
上記変化した地形をマッピングして、上記変化した地形内の一連の摂動を特定することと、
上記画像を調整して、上記一連の摂動によって引き起こされる可能性のある視覚的なアーチファクトに対抗するとと、を含む、上記項目に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
（項目１３）
上記変化した地形をマッピングすることが、上記データを処理して、上記車両と上記変化した地形の異なる領域との間の異なる距離値を生成することを含む、上記項目のいずれか一項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
（項目１４）
上記データを処理して、上記運転者が切り抜けようとしている上記変化した地形上の運転シナリオを特定することを更に含む、上記項目のいずれか一項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
（項目１５）
上記変化した地形が、１つ以上の摂動を含む車道の少なくとも一部分を含む、上記項目のいずれか一項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
（項目１６）
画像が投影されるべきではない、上記車両に近接する１つ以上の投影可能でない対象を特定するステップと、
上記１つ以上の投影可能でない対象を除外するように上記投影可能領域を生成するステップと、を更に含み、
上記投影可能でない対象が、人間、動物、住宅、および再帰反射表面のうちの少なくとも１つを含む、上記項目のいずれか一項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
（項目１７）
車両の運転者が行おうとする運転動作を可視化するためのコンピュータ実装方法であって、
上記車両が走行できる車道と関連付けられたデータを収集することと、
上記車両の上記運転者が運転動作を行うのを支援するための指示を示す画像を生成することと、
上記画像を投影可能領域上に投影することと、を含む、方法。
（項目１８）
上記データを処理して、画像が投影されるべきではない、上記車両に近接する１つ以上の投影可能でない対象を特定することと、
上記１つ以上の投影可能でない対象を除外するように上記投影可能領域を生成することと、を更に含む、上記項目に記載のコンピュータ実装方法。
（項目１９）
上記投影可能領域内の１つ以上の地形変動を特定することと、
投影される上記画像を調整して、上記１つ以上の地形変動によって引き起こされる上記画像内の歪曲を除去することと、を更に含む、上記項目のいずれか一項に記載のコンピュータ実装方法。
（項目２０）
上記指示が、上記車両を目的地へと操縦すること、方向転換中に上記車両を操舵すること、上記車両を交通に合流させること、および交通の中で上記車両を運転することのうちの少なくとも１つに関係した情報を含む、上記項目のいずれか一項に記載のコンピュータ実装方法。
（摘要）
車両に統合された車道投影システムは、車両の運転者が遭遇する特定の運転シナリオを特定し、次に、そのシナリオに基づいて、車両が走行する車道上に画像を投影するように構成される。画像は、特定されたシナリオを切り抜けることにおいて運転者に指針を提供すること、および／または、他者の利益のために、運転者の見込まれる運転動作を可視化することを目的とする。画像は、例えばかつ限定的ではなく、特定の運転もしくは操縦動作を行うために運転者が従うべきインジケータ、または運転者が他の運転者と共有することを望む選択であり得る。加えて、車道投影システムは、他の車両中の他の車道投影システムによって投影された、および運転者間で共有される共通の選択を判定するための、画像を検知することができる。共有された選択が侵害される場合には、車道投影システムは車両の運転者に警告することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の上に挙げられた特徴が詳細に理解され得るように、上で簡潔に要約された本発明のより具体的な説明が実施例への参照によってされ、その一部は添付の図面中で解説される。しかしながら、添付の図面は本発明の典型的な実施形態のみを解説し、故に、本発明は他の同等に効果的な実施形態を認めてもよいため、その範囲を限定するようには見なされない。
【０００９】
【図１Ａ】本発明の様々な実施形態の１つ以上の態様を実装するように構成される車道投影システムを解説する。
【図１Ｂ】本発明の様々な実施形態の１つ以上の態様を実装するように構成される車道投影システムを解説する。
【図１Ｃ】本発明の様々な実施形態の１つ以上の態様を実装するように構成される車道投影システムを解説する。
【図２Ａ】本発明の様々な実施形態に従って、車道上に画像を投影している図１Ａ〜１Ｃの車道投影システムを解説する。
【図２Ｂ】本発明の様々な実施形態に従って、車道上に画像を投影している図１Ａ〜１Ｃの車道投影システムを解説する。
【図３Ａ】本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムが、特定の運転動作に対して車両の運転者を支援するために車道上に画像を投影するという、例示的な運転シナリオを解説する。
【図３Ｂ】本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムが、特定の運転動作に対して車両の運転者を支援するために車道上に画像を投影するという、例示的な運転シナリオを解説する。
【図３Ｃ】本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムが、特定の運転動作に対して車両の運転者を支援するために車道上に画像を投影するという、例示的な運転シナリオを解説する。
【図３Ｄ】本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムが、特定の運転動作に対して車両の運転者を支援するために車道上に画像を投影するという、例示的な運転シナリオを解説する。
【図３Ｅ】本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムが、特定の運転動作に対して車両の運転者を支援するために車道上に画像を投影するという、例示的な運転シナリオを解説する。
【図３Ｆ】本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムが、特定の運転動作に対して車両の運転者を支援するために車道上に画像を投影するという、例示的な運転シナリオを解説する。
【図３Ｇ】本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムが、特定の運転動作に対して車両の運転者を支援するために車道上に画像を投影するという、例示的な運転シナリオを解説する。
【図４】本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムが地形変動を考慮に入れる調整された画像を車道に投影するという、例示的な運転シナリオを解説する。
【図５Ａ】本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムが画像を車道の特定の部分上に選択的に投影するという、例示的な運転シナリオを解説する。
【図５Ｂ】本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムが画像を車道の特定の部分上に選択的に投影するという、例示的な運転シナリオを解説する。
【図６】本発明の様々な実施形態に従って、運転動作に対して車両の運転手を支援するために車道上に画像を投影するための方法ステップの流れ図である。
【図７Ａ】本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムが他の車両との衝突を回避するために車両間運転システムの一部として作動するという、例示的な運転シナリオを解説する。
【図７Ｂ】本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムが他の車両との衝突を回避するために車両間運転システムの一部として作動するという、例示的な運転シナリオを解説する。
【図８Ａ】本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムが他の車両と列を成すために車両間運転システムの一部として作動するという、例示的な運転シナリオを解説する。
【図８Ｂ】本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムが他の車両と列を成すために車両間運転システムの一部として作動するという、例示的な運転シナリオを解説する。
【図８Ｃ】本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムが他の車両と列を成すために車両間運転システムの一部として作動するという、例示的な運転シナリオを解説する。
【図８Ｄ】本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムが他の車両と列を成すために車両間運転システムの一部として作動するという、例示的な運転シナリオを解説する。
【図９】本発明の様々な実施形態に従って、近隣車両内の車道投影システムによって投影された画像を検知する、およびそれに応答する方法ステップの流れ図である。
【図１０】本発明の様々な態様に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムの１つ以上の態様を実装するように構成されるコンピューティングデバイスを解説する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次の記載において、多数の具体的な詳細が本発明のより十分な理解を提供するために説明される。しかしながら、本発明がこれらの具体的な詳細のうちの１つ以上なしに実施されてもよいことは、当業者にとって明らかであろう。
システム概要
【００１１】
図１Ａは、本発明の様々な実施形態の１つ以上の態様を実装するように構成される車道投影システム１００を解説する。示される通り、車道投影システム１００は、車両１１０に統合され、車両１１０の運転者１３０への表示のために、投影可能領域１２０上に画像を投影するように構成される。作動中、投影可能領域１２０は、車両１１０が走行する車道、および／またはその車道に沿って存在する表面の部分を典型的に含む。車道投影システム１００は、その車道、および／または車道に沿った表面上に画像を投影して、運転者１３０が車両１１０を運転するのを支援する。そのような画像は、図３Ａ〜３Ｇと共に以下でより詳細に考察される他の可能性の中でも、運転者１３０が従うべき軌道指針、および危険である可能性のある運転条件を運転者１３０に警告する警報を含む、特定の運転動作を行うことにおいて運転者１３０を支援するための指示を含む。車道投影システム１００は、画像投影機１０１、センサアレイ１０２、およびコンピューティングデバイス１０３を含む。
【００１２】
画像投影機１０１は、投影可能領域１２０上に光を放出してその領域内に画像を作り出すように構成される、光学投影システムである。投影される画像は、文字、矢印、多角形、線画、または他のいずれの種類の画像を含んでもよい。画像投影機１０１は、レーザ投影システム、液晶表示（ＬＣＤ）投影機、３次元（３Ｄ）投影機、ビデオ投影機、または表面上に画像を投影することができるいずれの技術的に可能なシステムであってもよい。画像投影機１０１は、センサアレイ１０２から受信されたセンサデータに基づいてコンピューティングデバイス１０１によって生成される画像を投影するように構成される。
【００１３】
センサアレイ１０２は、投影可能領域１２０を含むがそれに限定されない、車両１１０を取り囲む環境と関連付けられた様々な特性を測定するように構成される、異なるセンサの配列である。センサアレイ１０２は、光学センサ、超音波センサ、ソーナおよび／またはライダーセンサ、深度センサ、立体画像センサ、地理マッピングセンサなどを含んでもよい。センサアレイ１０２は、車両１１０を取り囲む３６０°の全景でセンサデータを記録し、そのデータを、処理のためにコンピューティングデバイス１０３に送信するように構成される。
【００１４】
コンピューティングデバイス１０３は、車道投影システム１００の全般的な作動を管理するように構成されるコンピュータシステムである。例示的なコンピューティングデバイスが図１０と共に下でより詳細に説明されるが、コンピューティングデバイス１０３は、いずれの技術的に可能な種類のコンピュータシステムであってもよい。作動中、コンピューティングデバイス１０３は、センサアレイ１０２からセンサデータを受信し、そのデータを処理して、運転者１３０が支援を必要とする場合のある現在の運転動作を特定するように構成される。本開示の文脈において、「運転動作」は、方向転換、合流、交通中の運転、他の車両と列を成すこと、および車両の運転と典型的に関連付けられた他の動作を含んでよい。コンピューティングデバイス１０３はまた、センサデータを処理して、現在の運転動作と関連付けられた、危険である可能性のある運転条件を特定するように構成されてもよい。
【００１５】
現在の運転動作が特定されると、コンピューティングデバイス１０３は、運転者１３０が現在の運転動作を行うのを支援し得る特定の指示を決定する。例えばかつ限定的ではなく、コンピューティングデバイス１０３が、運転者１３０が右手に方向転換を行っていることを特定すると、コンピューティングデバイス１０３は、方向転換中の最適な軌道を計算し、その最適な軌道を描出する軌道指示を生成し得る。コンピューティングデバイス１０３は次に、画像投影機１０１が最適な軌道を反映する線を投影可能領域１２０上に投影するようにしてよく、運転者１３０は次に、右手に方向転換を行う際に車両１１０をその線に従わせてよい。この特定の実施例は、図３Ｂ〜３Ｃと共に下でより詳細に考察される。
【００１６】
コンピューティングデバイス１０３は、センサデータを処理し、画像処理、物体認識アルゴリズム、コンピュータビジョン技術、ニューラルネットワークなどを使用して、現在の運転動作を特定してよい。コンピューティングデバイス１０３はまた、運転動作のデータベース内で現在の運転動作を分類し、次に、現在の運転動作に対応する指示を選択することもできる。車両の運転に精通している人は、運転中に多種多様な運転動作が行われ得ることを理解するであろう。コンピューティングデバイス１０３は、一部または全てのそのような運転動作を特定し、運転者１３０を支援し得る適切な指示を選択するように構成されてよい。
【００１７】
投影可能領域１２０上に指示を投影するために、コンピューティングデバイス１０３はまず、センサデータに基づいて、車両１１０を取り囲む環境の中からその投影可能領域を特定する。その際に、コンピューティングデバイス１０３は、センサデータを処理し、画像が投影されるべきではない他の表面の中でも人および高度に反射性の表面を含む、車両１１０に近接する投影可能でない表面を特定する。コンピューティングデバイス１０３は次に、投影可能領域１２０を、それら投影可能でない表面を除外する周囲環境の部分として決定する。コンピューティングデバイス１０３はまた、画像投影機１０１と関連付けられた範囲パラメータに基づいて、投影可能領域１２０を決定してもよい。コンピューティングデバイス１０３は次に、投影可能領域１２０と関連付けられたセンサデータを処理して、そこに投影された画像を歪曲する可能性のある地形変動を特定する。
【００１８】
コンピューティングデバイス１０３は次に、特定された地形変動を考慮に入れる、および投影可能でない表面を避ける投影可能領域１２０上に投影するための画像を生成する。生成された画像は、現在の運転動作に対して運転者１３０を支援するための指示を表す。次に、コンピューティングデバイス１０３は、画像投影機１０１に投影可能領域１２０上に画像を投影させる。運転者１３０は、投影された画像を見て、その画像によって提供された指示に応えて運転動作を行ってよい。かさねて、運転支援を提供し得る指示の様々な実施例は、図３Ａ〜３Ｇおよび図７Ａ〜８Ｄと共に下でより詳細に説明される。画像が投影されると、センサアレイ１０２は、投影された画像を反映するデータを獲得し、そのデータをコンピューティングデバイス１０３に送り返してよい。コンピューティングデバイス１０３は次に、画像を必要に応じて変調して、歪曲の修正、画像の再配置などをしてもよい。このようにして、車道投影システム１００は、閉ループシステムとして作動し得る。
【００１９】
図１Ａは車道投影システム１００の特定の構成を解説するが、当業者は、ここまでに説明された一般的な機能性が、車道投影システム１００の他の構成によって実装されてもよいことを認識するであろう。具体的には、車道投影システム１００はまた、図１Ｂ〜１Ｃと共に下でより詳細に説明される通り、車両１１０を取り囲む環境内の他の投影可能領域上に画像を投影するように構成されてもよい。
【００２０】
図１Ｂは、本発明の様々な実施形態に従って、車両１００の前方と後方との両方に画像を投影するように構成される、図１Ａの車道投影システム１００を解説する。示される通り、車道投影システムは、投影可能領域１２０−Ａ上に画像を投影するように構成される画像投影機１０１−Ａ、および投影可能領域１２０−Ｂ上に画像を投影するように構成される画像投影機１０１−Ｂを含む。画像投影機１０１−Ａおよび１０１−Ｂは、図１Ａと共に上で説明された画像投影機１０１と類似の仕方で、センサアレイ１０２およびコンピューティングデバイス１０３と共に作動し得る。本明細書に記載の構成を用いて、車道投影システム１００は、車両１１０以外の車両中の運転者にとって視認可能であり得る、車両１１０の後方に画像を投影してもよい。車道投影システム１００はまた、図１Ｃと共に下でより詳細に説明される通り、車両１１０を取り囲む３６０℃の全景で画像を投影するように構成されてもよい。
【００２１】
図１Ｃは、本発明の様々な実施形態に従って、車両１００を取り囲む３６０℃の全景で画像を投影するように構成される、図１Ａの車道投影システム１００を解説する。示される通り、車道投影システムは、図１Ｂにも示される通りに、投影可能領域１２０−Ａおよび１２０−Ｂ上に画像を投影するように構成される画像投影機１０１−Ａおよび１２０−Ｂを含む。加えて、車道投影システム１００はまた、車両１１０の両側にそれぞれ存在する投影可能領域１２０−Ｃおよび１２０−Ｄ上に画像を投影するように構成される、画像投影機１０１−Ｃおよび１０１−Ｄを含む。画像投影機１０１−Ａ〜１０１−Ｄは、図１Ａと共に上で説明された画像投影機１０１と類似の仕方で、センサアレイ１０２およびコンピューティングデバイス１０３と共に概して作動する。本明細書に記載の構成を用いて、車道投影システム１００は、車両１１０を実質的に取り囲む領域内に画像を投影してよい。
【００２２】
図１Ａ〜１Ｃを概して参照すると、車道投影システム１００の様々な構成要素は、ここまでに説明された機能性を実装するために、様々な異なる位置で車両１１０中に統合されてよい。図２Ａ〜２Ｂは、車道投影システム１００の車両１１０への例示的な統合を解説する。
【００２３】
図２Ａは、本発明の様々な実施形態に従って、画像投影機１０１およびセンサアレイ１０２が車両１１０の前部および後部の中に含まれる、車道投影システム１００の統合を解説する。示される通り、図１Ｂに類似して、画像投影機１０１−Ａは車両１１０の前部バンパーに統合され、投影可能領域１２０−Ａ内に画像２００−Ａを投影するように構成される。センサアレイ１０２−Ａは同様に統合され、画像２００−Ａを含む、車両１１０の前方に存在する環境の一部分の特性を測定するように構成される。また示される通り、画像投影機１０２−Ｂは車両１１０の後部バンパーに統合され、投影可能領域１２０−Ｂ内に画像２００−Ｂを投影するように構成される。センサアレイ１０２−Ａは同様に統合され、画像２００−Ｂを含む、車両１１０の後方に存在する環境の一部分の特性を測定するように構成される。車道投影システム１００はまた、図２Ｂと共に下でより詳細に説明される通り、車両１１０に統合されて３６０°投影能力を提供してもよい。
【００２４】
図２Ｂは、本発明の様々な実施形態に従って、画像投影機１０１およびセンサアレイ１０２が車両１１０の上部に位置付けられる、車道投影システム１００の統合を解説する。示される通り、画像投影機１０１は、３６０°の全景で車両１１０を実質的に取り囲む投影可能領域１２０上に、画像２００を投影するように構成される。センサアレイ１０２は同様に、画像２００を含むその３６０°の全景の特性を測定することができる。
【００２５】
図１Ａ〜２Ｂを概して参照すると、当業者は、これらの図と共に考察される異なる構成および統合が例示目的のみで提供されることを理解するであろう。当業者は、車道投影システム１００が車両１１０を取り囲む３６０°の全景の一部または全ての中に画像を投影すること、およびその中のデータを記録することの両方を許す、構成要素のいかなる配置もが本発明の範囲内に入ることを、更に理解するであろう。車道投影システム１００によって投影される画像は、その一部（だが全てではない）が図３Ａ〜３Ｇと共に下で例として説明される多種多様な異なる運転シナリオにおいて、車両１１０の運転者１３０を支援し得る。
車道上への画像の投影
【００２６】
図３Ａは、本発明の様々な実施形態に従って、車道投影システム１００が運転者１１０にナビゲーション情報を提供するという、例示的な運転シナリオを解説する。示される通り、車両１１０が交差点３００に接近する。車道投影システム１００は、ナビゲーション命令３０１を交差点３００上に投影する。ナビゲーション命令３０１は、運転者１１０に右に曲がるように指示する矢印として示される。作動中、コンピューティングデバイス１０３は、現在の運転動作が右手への方向転換に対応することを判定し、次に、その右手への方向転換を支援するためにナビゲーション命令３０１を生成する。
【００２７】
車道投影システム１００は、既存のナビゲーションシステムの延長として、上で説明された機能性を提供してもよい。例えばかつ限定的ではなく、ナビゲーションシステムは車道投影システム１００に運転命令を提供することができ、次に、車道投影システム１００がその命令を解釈し、命令（例えばナビゲーション命令３０１）を表す画像を生成することができる。車道投影システム１００はまた、図３Ｂと共に下でより詳細に説明される通り、方向転換を行うことと関連付けられた物理的機構に対して運転者１１０を支援するように構成されてもよい。
【００２８】
図３Ｂは、本発明の様々な実施形態に従って、車道投影システム１００が、方向転換を行うことにおいて運転者１１０を支援するためのリアルタイム軌道指針を提供するという、例示的な運転シナリオを解説する。示される通り、車両１１０が車道カーブ３１０に接近する。車両１１０は、早い頂点（ｅａｒｌｙ  ａｐｅｘ）カーブ３１１、おそい頂点（ｌａｔｅ  ａｐｅｘ）カーブ３１２、および幾何学頂点（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ  ａｐｅｘ）カーブ３１３を含む、様々な異なる軌道に沿って車道カーブ３１０に従う可能性がある。自動車レースに精通する人は、早い頂点カーブ３１１およびおそい頂点カーブ３１２が理想的とは言えない軌道を表す一方で、幾何学頂点カーブ３１３は、運動量損失を最小化し、車両１１０の速度を最大化する、車道カーブ３１０中の「理想的な」軌道であることを認識するであろう。車道投影システム１００は、車道カーブ３１０を分析し、幾何学頂点カーブ３１３を決めるためにセンサデータを処理するように構成される。その際に、車道投影システム１００はまた、ＧＰＳデータ、地図作製データ、および車道カーブ３１０の正確な幾何形状を反映し得る他の情報も取り込んでよい。
【００２９】
車道投影システム１００は、次に、幾何学頂点カーブ３１３を車道カーブ３１０上に投影する。車道投影システム１００はまた、他の可能性の中でも、幾何学頂点カーブ３１３に入る速度、車両１００が使用するべきギア（車両１００がマニュアルトランスミッションを含む場合）、幾何学頂点カーブ３１３に沿った制動および／または加速点、幾何学頂点カーブ３１３中の推奨最高速度、および幾何学頂点カーブ３１３を出る速度を含む補足情報を、運転者１３０に提供してもよい。レース車両に実装する場合、車道投影システム１００はまた、他のレース関係の情報の中でも、車両１００または他のレース車両の前周、および以前のラップタイムと関連付けられた軌道を投影してもよい。車道投影システム１００はまた、図３Ｃと共に下で説明される通り、幾何学頂点カーブ３１３に加えて車両１００の現在の軌道を車道カーブ３１０上に投影してもよい。
【００３０】
図３Ｃは、本発明の様々な実施形態に従って、車道投影システム１００が（幾何学頂点カーブ３１３に加えて）車道３１０上に投影し得る現在の軌道３１４を解説する。車道投影システム１００は、車両１００の現在の軌道を推定するように、および現在の軌道３１４を車道カーブ３１０上に投影するように構成される。運転者１３０は、現在の軌道３１４を見て、次に、幾何学頂点カーブ３１３とより密接に一致するようにその軌道を修正し得る。このアプローチを用いて、車道投影システム１００は、現在の運転動作（即ち、幾何学頂点カーブ３１３に沿って右手に方向転換を行うこと）に関して運転者１３０に情報を与え得るフィードバックを運転者１３０に提供する。
【００３１】
図３Ａ〜３Ｃを概して参照すると、車道投影システム１００は、運転者１３０の潜在的行動を検知することに応えて、ここまでに考察された画像のうちの任意のものを投影してよい。例えばかつ限定的ではなく、車道投影システム１００は、運転者１３０が集中している方向を検知し、次に、その集中の方向を反映するように画像を生成し得る。投影される画像は、運転者１３０が従おうとする進路を表し得る。図３Ａ〜３Ｃにおいて、車道投影システム１００は、運転者１３０が右方向を見ていることを特定し、次に、運転者１３０が右に曲がろうとしていることを示すように画像を生成する。画像は、図３Ａで示されるものなどの矢印、図３Ｃで示されるものなどの線、アニメーションなどであり得る。当業者は、車道投影システム１００が、運転者１３０と関連付けられた多種多様な行動を検知し、次に、それらの行動に応えて画像を投影するように構成されてよいことを認識するであろう。
【００３２】
車道投影システム１００は、車両１１０の内部に、運転者１３０と関連付けられたデータを収集するように構成される様々なセンサを含んでよい。例えばかつ限定的ではなく、車道投影システム１００は、運転者１３０が見ている方向を判定するように構成される視線センサおよび頭部位置センサを含み得る。車道投影システム１００は、それらのセンサによって獲得されたデータを処理し、次に、運転者１３０と関連付けられた集中の領域を反映し得る画像を投影できる。この例示的な作動を用いて、そのような画像はまた、運転者１３０が集中していない領域を示すこともでき、それにより、運転者１３０が視覚的に意識していない可能性のある車両１１０の周囲の領域を示し得る。概して、車道投影システム１００は、運転者１３０に関連付けられるデータを含む多種多様な異なるデータ源に応えて、画像を生成および投影してよい。
【００３３】
車道投影システム１００はまた、図３Ｄ〜３Ｆと共に下で説明される通り、運転者１３０が交通中で車両１１０を操縦するときに起こり得る、運転動作、および危険である可能性のある運転条件を特定するように構成される。
【００３４】
図３Ｄは、本発明の様々な実施形態に従って、車両１１０が合流地帯３２０に接近するという例示的な運転シナリオを解説する。示される通り、車両３２１および３２２も、合流地帯３２０に接近する。車道投影システム１００は、合流地帯３２０を特定し、運転者１３０が現在合流を試みていることを判定するように構成される。車道投影システム１００は次に、交通の現況を前提に、車両１１０が安全に合流できないことを判定する。具体的には、車道投影システム１００は、車両１１０が車両３２２の存在により合流できないことを特定し得る。車道投影システム１００は、現在の運転動作（この場合は合流）を特定するときに、センサアレイ１０２によって収集されたセンサデータに概して頼るが、本明細書で考察されるシナリオにおいては、車道投影システム１００はまた、リアルタイム交通データ、外部交通カメラ、および交通の現況に関係する任意の他の情報源に頼ってもよい。
【００３５】
車道投影システム１００は次に、運転者１３０が合流するのを支援し得る指示を生成する。示される通り、車道投影システム１００は、目下合流ができないことを運転者１３０に示す障壁３２３を投影する。障壁３２３と共に、車道投影システム１００はまた、運転者１３０が車両１００を減速させるべきであることを示す警報メッセージ３２４を投影してもよい。車道投影システム１００はまた、合流が安全にできる速度、制動指示、および運転者１３０が車両１１０を合流地帯３２０に沿って安全に交通と合流させることを可能にし得る他の情報を表示してもよい。車道投影システム１００はまた、図３Ｅと共に下でより詳細に説明される通り、他の車両の運転者の利益のために警報メッセージを投影してもよい。
【００３６】
図３Ｅは、本発明の様々な実施形態に従って、車両１１０が車両３３１を含む渋滞３３０に接近するという例示的な運転シナリオを解説する。示される通り、車両１１０は渋滞３３０内の車両３３１に接近し、車両３３２はすぐ後ろの車両１１０ついてゆく。車道投影システム１００は、渋滞３３０を特定し、運転者１３０が車両３３１との衝突を回避するために渋滞３３０の前に制動動作を行う必要があり得ることを判定するように構成される。この見込まれる制動を車両３３２の運転者に示すために、車道投影システム１００は、車両１１０の後ろに警報メッセージ３３４を投影する。警報メッセージ３３４に応えて、車両３３２の運転者は同様に制動動作を行ってよく、それにより、車両１１０が前述の制動動作を行うときに、車両１１０との衝突を回避し得る。このアプローチを用いて、車道投影システム１００は、それらの条件を他の運転者達に自動的に警告することによって、運転者１３０が危険である可能性のある条件を切り抜けるのを支援するように構成される。
【００３７】
本発明の一実施形態において、車両３３１は、車両１１０内の車道投影システム１００と通信するように構成される車道投影システムを含む。車両３３１内の車道投影システムは、車道投影システム１００と通信し、車両３３１が渋滞３３０のために減速または停止したことを示してよい。このアプローチを用いて、車道投影システム１００は、交通の現況に関係する追加情報を入手してよい。類似の仕方で、車道投影システム１００は、車両３３２内の別の車道投影システムと通信して、そのシステムに交通関係の情報を提供し得る。
【００３８】
警報メッセージ３３４に加えて、車道投影システム１００はまた、車両１１０付近を走行している車両の運転者に情報を提供することを意図した他の画像を投影してもよい。そのような指示は、図３Ｆと共に下でより詳細に説明される通り、運転者１３０の選択を示してよい。
【００３９】
図３Ｆは、本発明の様々な実施形態に従って、車両１１０が他の車両と一緒に車道３４０に沿って走行するという例示的な運転シナリオを解説する。示される通り、車道投影システム１００は、車両１１０を取り囲む境界地帯３４１を投影する。境界地帯３４１は、運転者１３０が他の車両が進入するのを防ぐことを望む、車両１１０の周囲の保護された領地を表す。より具体的には、境界地帯３４１は、運転者１３０が維持するのを好む、車両間の最低限の間隔を表す。運転者１３０は、運転者１３０の好みによって投影可能領域１２０内に任意の形状の任意のサイズの境界地帯を定めるように、車道投影システム１００を構成してよい。運転者１３０はまた、任意の寸法および／または割合を有するように、境界地帯３２４を構成してもよい。
【００４０】
例えばかつ限定的ではなく、運転者１３０は、車両１１０の遥か後ろに延在し、車両１１０の前に比較的短距離で延在する境界地帯を生成するように、車道投影システム１００を構成し得る。境界地帯３４１は直角多角形として示されるが、車道投影システム１００は、例えば、楕円形境界地帯、円形境界地帯、運転者１３０によって提供された形状を有するカスタマイズされた境界地帯などを含む、任意の形状を有する境界地帯を生成してよい。概して、境界地帯３４１は、運転者１３０が車道３４０に沿って走行する他の運転者達に公表することを望む、運転者１３０の選択を表す。
【００４１】
一実施例において、車道投影システム１００は、車両１００が走行する交通の現況を反映する形状およびサイズで境界地帯３４１を生成してよい。例えばかつ限定的ではなく、車道投影システム１００が、予測できない運転行動（乱暴な運転行動を含む）を呈している車両を特定する場合には、車道投影システム１００は自動的に境界地帯３４１を拡大し得る。同じように、車道投影システム１００が、車両１００が混雑した交通のために完全に停止したことを判定する場合には、車道投影システム１００は境界地帯３４１を縮小し得る。概して、車道投影システム１００は、車両１１０と関連付けられた作動条件、車両１１０が走行する交通条件、および／または運転者１３０によって構成される選択に基づいて、境界地帯３４１の形状およびサイズを動的に決定してよい。
【００４２】
車道投影システム１００はまた、複数の車両を含み、各々のそのような車両が車道投影システムを含む場合に車両間運転システムの一部として作動するときに、境界地帯３４１を生成してもよい。車道投影システムを含む所与の車両は、マニュアル車両または自律走行車両であり得る。車両間システムの一部として作動するとき、車道投影システム１００は、近隣車両中の車道投影システムによって投影された境界地帯および他の画像を検知するように構成される。車両投影システム１００は次に、他の実施例の中でも、限定的ではなく、車両の運転者に通知すること、または運転動作を自動的に始動させることによって（自律走行車両の場合）、検知された画像の種類に応じて応答する。本明細書に記載の車両間システムはまた、図７Ａ〜９と共に下でより詳細に説明される。
【００４３】
図３Ｇと共に下でより詳細に説明される通り、車道投影システム１００は、標識、および車両１１０が走行する車道に沿って存在する他の表面を運転者１３０に指し示すように構成されてもよい。
【００４４】
図３Ｇは、本発明の様々な実施形態に従って、標識３５１がそれに隣接して位置付けられる車道３５０に沿って車両１１０が走行するという、例示的な運転シナリオを解説する。標識３５１は、出口標識、最高速度標識、情報標識、または運転者１３０に関係があり得る別の種類の標識であってよい。車道投影システム１００は、センサアレイ１０２から受信されたセンサデータを処理し、運転者１３０によって行われる現在の運転動作に基づいて、標識３５１が運転者１３０に関係があり得ることを特定するように構成される。例えばかつ限定的ではなく、運転者１３０が掲示される最高速度を現在超過している場合に、車道投影システム１３０は、標識３５１が最高速度標識を表すことを判定し、次に、運転者１１０の注意を標識３５１に向けさせ得る。その際に、車道投影システム１００は、インジケータ３５２を車道３５０上に投影するか、標識３５１を直接照らしてもよい（例えば、標識３５１に向けて光を放出することによって）。インジケータ３５２は、静的形状、または運転者１３０の注意を標識３５１に向けさせるアニメーションであり得る。加えて、車道投影システム１００はまた、運転者１１０が標識３５１に注目すべきことを示す警報メッセージ３５３を表示してもよい。
【００４５】
別の実施例において、かつ限定的ではなく、車道投影システム１００は、運転者１３０が現在、ナビゲーションシステムによって生成された一連の運転命令に従っていることを判定し、次に、標識３５１がその一連の運転指示と関連付けられ得る情報を提供することを判定できる。標識３５１は、他の可能性の中でも、それらの指示を守る上で従われるべき特定の出口、または現在の経路が前方で閉鎖されていることを示す迂回標識を示し得る。また別の実施例において、かつ限定的ではなく、車道投影システム１００は、車両１００と関連付けられたガソリン残量が低いことを判定し、次に、標識３５１が近くのガソリンスタンドを示すことを判定する。車道投影システム１００は次に、インジケータ３５２を投影して、追加のガソリンを近くで入手できることを運転者１３０に知らせてよい。
【００４６】
概して、車道投影システム１００は、運転者１３０に関係があり得る多種多様な対象を特定し、次に運転者１３０の注意をそれらの対象に向けさせるインジケータを生成するように構成される。一連の特定可能な対象は、運転者１３０の選択、または車両１００の現在の作動状態に基づいて構成可能であってよい。インジケータの特定の種類はまた、特定された対象の種類に基づいて、または特定された対象の運転者１３０との潜在的関連性に基づいて異なり得る。例えばかつ限定的ではなく、車道投影システム１００によって生成されたインジケータは、背景に応じて静的形状または動的アニメーションであってもよい。
【００４７】
車道投影システム１００はまた、センサアレイ１０２から受信されたセンサデータを処理して、そこに投影される画像を歪曲する可能性のある投影可能領域１２０中の変動を特定するように構成される。これを受けて、車道投影システム１００は、図４と共に下でより詳細に説明される通り、これらの変動を考慮に入れるように、生成された画像を投影の前に調整してよい。
【００４８】
図４は、本発明の様々な実施形態に従って、車両１１０が変化した地形４００に接近するという例示的な運転シナリオを解説する。変化した地形４００は、車両１１０がそれを渡って走行し得る、典型的な平坦な車道（通常の地形４０１として示される）からの逸脱を表す。通常の（平坦な）地形４０１を渡って走行するとき、車道投影システム１００は、画像投影機１０１に対する通常の地形の角度を考慮に入れることのみを必要とする。その角度は、通常の地形の広範な伸長にわたって相対的に一貫していてよい。
【００４９】
しかしながら、車両１１０はまた、隆起、くぼみ、勾配、およびそこに投影される画像を歪曲する可能性のある他の種類の地形変動上も走行し得る。これらの見込まれる歪曲を修正するために、車道投影システム１００は、センサアレイ１０２を介して地理情報を収集し、車両１１０の前の地形の異なる部分と関連付けられた深度値を定めるように構成される。車道投影システム１００内のコンピューティングデバイス１０３は、次に、これらの変動を考慮に入れるように、生成された画像を投影の前に調整してよい。示される通り、車道投影システム１００は、通常の地形４０１と変化した地形４００との間の差異を考慮に入れるように調整された、調整された画像４０２を変化した地形４００上に投影する。調整された画像４０２は、それにより、運転者１３０に対して歪曲されずに現れ得る。一般的なこととして、車道投影システム１００は、他の可能性の中でも、上で言及されたものなどの地理変動、および、反射性の差異、色差、周辺光条件による表面変動を含むがこれらに限定されない、投影された画像を変更する可能性のあるいずれの要因も考慮に入れ得る。
【００５０】
このアプローチによって、車両１１０が多種多様な異なる種類の地形を渡って走行しながらも、車道投影システム１００は、上で考察された指示およびメッセージを含む画像を、相対的な一貫性をもって投影できる。車道投影システム１００はまた、図５Ａと共に下で説明される通り、その上に画像および指示が投影されるべきではない、車両１１０に近接する対象および表面を特定するように構成される。
【００５１】
図５Ａは、本発明の様々な実施形態に従って、車両１１０が投影可能でない対象５００−Ａおよび投影可能でない対象５００−Ｂの付近を走行するという、例示的な運転シナリオを解説する。投影可能でない対象５００−Ａは、再帰反射表面、鏡、および画像投影機１０１によって放出された光を運転者１３０の方に戻って反射し得る他の表面を含む、投影画像が危険となり得る特定の種類の表面を表してよい。投影可能でない対象５００−Ｂは投影可能でない対象５００−Ａと類似してよいが、人間、動物、家屋、他の車などを含む、その上に画像が投影されるべきはない（即ち、法により、歩行者のためなど）特定の種類の対象を概して表す。車道投影システム１００はまた、図５Ｂと共に下でより詳細に説明される通り、投影可能でない対象５００を特定し、それらの対象を投影可能領域１２０から除外するように構成される。
【００５２】
図５Ｂは、本発明の様々な実施形態に従って、投影可能領域１２０−Ｅ、１２０−Ｆ、および１２０−Ｇに分割された投影可能領域１２０を解説する。示される通り、これらの投影可能領域は、それぞれ投影可能でない対象５００−Ａおよび５００−Ｂを含む、投影可能でない領域５０１−Ａおよび５０１−Ｂをまたぐ。車道投影システム１００は、いかなる投影可能でない対象５００を検知した際にも、投影可能領域１２０を、解説される様に動的に分割するように構成される。このアプローチを用いて、車道投影システム１００は、現地の法を遵守し、礼儀を守ることができる。
【００５３】
図３Ａ〜３Ｇを概して参照すると、車道投影システム１００は、運転者１３０が遭遇し得る多種多様な運転シナリオ、および運転者１３０が行い得る多種多様な運転動作を検知し、それらに応答するように構成される。当業者は、ここまでに説明された実施例が、例示目的のみで提供され、本発明の範囲を限定するようには意図されないことを認識するであろう。車道投影システム１００の一般的な機能が、図６と共に下で段階的に説明される。
【００５４】
図６は、本発明の様々な実施形態に従って、運転動作に対して車両の運転手を支援するために車道上に画像を投影するための方法ステップの流れ図である。方法ステップは図１Ａ〜２Ｂおよび図１０のシステムと共に説明されるが、当業者は、いかなる順番で方法ステップを行うように構成されるいかなるシステムもが本発明の範囲内であることを理解するであろう。
【００５５】
示されるように、方法６００はステップ６０１で始まり、そこで車道投影システム１００内のコンピューティングデバイス１０３はセンサアレイ１０２からセンサデータを受信する。センサデータは、ビデオデータ、紫外線（ＵＶ）データ、赤外線（ＩＲ）データ、超音波データ、ソーナおよび／またはライダー信号、範囲および／または深度測定値、ならびに車両１１０を取り囲む環境と関連付けられた様々な特性を示す他の種類のデータを含んでよい。ステップ６０２で、コンピューティングデバイスはセンサデータを処理して、合流場面または混雑した交通などの、運転者１３０が遭遇した可能性のある特定の運転シナリオを特定する。コンピューティングデバイス１０３はまた、センサデータを処理して、方向転換または制動動作を含む、運転者１３０が行っている可能性のある特定の運転シナリオを特定してもよい。
【００５６】
ステップ６０３で、コンピューティングデバイス１０３はセンサデータを処理し、再帰反射表面、人間などを含む投影可能でない表面および対象を特定する。コンピューティングデバイス１０３は、その上に画像が投影されるべきではない制限された対象のデータベースを閲覧し、次に、投影可能領域１２０から除外されるべき投影可能でない対象を特定するためにコンピュータビジョン技術を実行してよい。コンピューティングデバイス１０３はまた、試験パターンを全景中のいずれの高度に反射性の表面にも一瞬反射させるために、画像投影機１０１に、車両１１０の周囲の全景にわたって短い試験パターンを投影させてもよい。コンピューティングデバイス１０３は次に、試験パターンを反射した高度に反射性の表面を、投影可能でない対象として特定してよい。ステップ６０４で、コンピューティングデバイス１０３は、ステップ６０２で特定された投影可能でない対象を除外する投影可能領域を生成する。ステップ６０５で、コンピューティングデバイス１０３は、ステップ６０３で生成された投影可能領域内の地形変動を特定する。地形変動は、例えばかつ限定的ではなく、隆起、くぼみ、勾配、粗い路面、濡れた路面などであり得る。
【００５７】
ステップ６０６で、コンピューティングデバイス１０３は、ステップ６０４で生成された投影可能領域上への投影のために、ステップ６０２で特定された運転シナリオに基づいて画像を生成する。画像は、運転動作を行うことにおいて運転者１３０を支援する指示またはメッセージ、他の車両の運転者に向けたメッセージなどを含んでよい。ステップ６０７で、コンピューティングデバイス１０３は、ステップ６０５で特定された地形変動を考慮に入れるように、生成された画像を調整する。ステップ６０８で、コンピューティングデバイス１０３は、画像投影機１０１に投影可能領域上に画像を投影させる。運転者１３０はその後、投影された画像と関連付けられた指示によって提供される支援をもって、様々な運転動作を行ってよい。車道投影システム１００は、次に、他の運転動作および状況を支援するために方法６００を繰り返してよい。
【００５８】
上で説明した様々な技術を実装することによって、車道投影システム１００は、その中を車両１１０が走行する環境に応じて、多種多様な異なる運転状況において運転者１３０を支援することができる。加えて、車道投影システム１００はまた、車道投影システム１００の例を含むことにより車両間運転システムに参加する他の車両によって投影された画像を検知し、それらに応答し得る。そのシステムは、図７Ａ〜９と共に下でより詳細に考察される。
車両間運転システム
【００５９】
図７Ａは、本発明の様々な実施形態に従って、車道投影システム１００が他の車両との衝突を回避するために車両間運転システム７００の一部として作動するという、例示的な運転シナリオを解説する。示される通り、車両間運転システム７００は、車両１１０（０）および１１０（１）を含む。車両１１０（０）および１１０（１）は、図１Ａ〜２Ｂと共に上で考察された車両１１０の別々の例を表す。したがって、各々のそのような車両は、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システム１００の例を含む。車両１１０（０）および１１０（１）の各々は、作動を車道投影システムと連携させることによって運転動作を行うように構成されるマニュアル車両または自律走行車両であってよい。車両１１０（０）は、車道投影システム１００（０）を含み、これは順次にセンサアレイ１０２（０）を含む。車両１００（０）はまた、画像投影機およびコンピューティングデバイス、これらの構成要素は明確化のために省略されている。同じように、車両１１０（１）は、センサアレイ１０２（１）を含み、これは順次に車道投影システム１００（１）、および明確化のためにここでは示されない他の車道投影システム構成要素を含む。
【００６０】
車両１１０（０）は、車両１１０（０）付近の投影可能領域上に境界地帯７０１（０）を投影するように構成される。同様に、車両１１０（１）は、車両１１０（１）付近の投影可能領域上に境界地帯７０１（１）を投影するように構成される。境界地帯７０１（０）および７０１（１）は、図３Ｆと共に上で考察された境界地帯３４１に類似してよく、その結果として、それぞれ車両１１０（０）および１１０（１）の運転者の選択を表してよい。具体的には、境界地帯７０１（０）は、車両７０１（０）の運転者が維持することを望む車両間の最低限の間隔を表し、一方で、境界地帯７０１（１）は、車両１１０（１）の運転者の似た選択を表す。
【００６１】
車道投影システム１００（０）および１００（１）は、境界地帯７０１（０）および７０１（１）の存在を検知するように構成される。具体的には、センサアレイ１０２（０）は境界地帯７０１（０）および７０１（１）を検知するように構成され、センサアレイ１０２（１）も同じように境界地帯７０１（０）および７０１（１）を検知するように構成される。各車両１１０内の車道投影システム１００は、次に、図７Ｂと共に下でより詳細に説明される通り、それらの境界地帯の交差が起こるときを判定し得る。
【００６２】
図７Ｂは、本発明の様々な実施形態に従って、境界地帯７０１（０）および７０１（１）が相互に交差するという例示的な運転シナリオを解説する。示される通り、車両１１０（０）および１１０（１）が相互に接近したことで、境界地帯７０１（０）および７０１（１）が境界地帯交差部７０２で相互に交差することを引き起こした。車両１１０（１）は、例えばかつ限定的ではなく、車両１１０（０）の運転者と関連付けられた死角内で車線を変更しようとした。車道投影システム１００（０）は、境界地帯交差部７０２を検知し、車両１１０（０）が車両１１０（１）に危険なまでに接近している可能性があることを車両１１０（０）の運転者に警告することにより、その死角の危険であり得る影響を軽減するように構成される。同じように、車道投影システム１００（１）は、境界地帯の交差を検知し、車両１１０（１）が車両１１０（０）に危険なまでに接近している可能性があることを車両１１０（１）の運転者に警告するように構成される。
【００６３】
本明細書で考察される実施例の文脈において、境界地帯７０１（０）と７０１（１）との間の交差は、車両１１０（０）および１１０（１）の運転手によって共有される選択の、可能性のある寸断を表す。具体的には、車両１１０（０）および１１０（１）の運転者は、境界地帯７０１（０）および７０１（１）の寸法によって示される、車両間の最小限の間隔を維持することを好む。しかしながら、車両１１０（０）および１１０（１）が図７Ｂに示される仕方で相互に接近するとき、共有された選択は侵害され得る。
【００６４】
境界地帯交差部７０２の検知に応えて、車道投影システム１００（０）および１００（１）は、示される通り、音声警告を生成してよい。車道投影システム１００（０）および１００（１）はまた、車両１１０（０）および１１０（１）の運転者に警告する他の種類の通知を生成してもよい。例えばかつ限定的ではなく、車道投影システム１００（０）および１００（１）は、それぞれ境界地帯７０１（０）および７０１（１）の外観を変更するか、または車両１１０（０）および１１０（１）の運転者に相互から遠ざかるように指示し得る追加的な画像および／またはアニメーションを投影し得る。
【００６５】
本明細書で考察される車両間運転システム７００を実装することによって、様々な車両内の車道投影システム１００の複数の例は、これらの車両の運転者の感覚能力、および／または自律走行車両制御システムのセンサを補強するために、相互に作用することができる。本明細書で考察される実施例において、車道投影システム１００（０）は、車両１１０（０）の運転者にその運転者の死角を反映する情報を提供する。しかしながら、車両間運転システム７００はまた、他の方法で運転者の感覚能力を補強してもよい。具体的には、特定の光条件下では、境界地帯７０１（０）および７０１（１）は、車両１１０（０）および１１０（１）の運転者にとって明確に可視でない場合がある。
【００６６】
例えばかつ限定的ではなく、快晴の日には、境界領域７０１（０）および７０１（１）は、それらの運転者にとって瞬間的に知覚可能でない場合がある。しかしながら、センサアレイ１０２（０）および１０２（１）は、これらの地帯の人間の目にとっての可視性に関わらず、境界地帯７０１（０）および７０１（１）を検知するように特に調節され得る。更に、車道投影システム１００（０）および１００（１）内の画像投影機は、それでもセンサアレイ１０２（０）および１０２（１）によって検知され得る、可視スペクトル（または他の可視信号）の範囲外である電磁放射線の波長を放出し得る。例えばかつ限定的ではなく、車道投影システム１００（０）および１００（１）内の画像投影機は、車両１１０（０）および１１０（１）の運転者には可視でないであろうが、それでもセンサアレイ１０２（０）および１０２（１）によって検知可能であろう、ＩＲ放射線を放出することができる。
【００６７】
一般的な事柄として、図７Ａ〜７Ｂと共に上で説明された技術は、言及された通り、車道投影システムを含むマニュアル車両および自律走行車両に適用されてよい。加えて、先述の技術は、例えば、他の例の中でも、補正操舵、自動制動を含むがこれらに限定されない自律走行運転動作を時に行うように構成されるマニュアル車両という背景において実装されてよい。自律走行車両に実装されるとき、車道投影システムは、運転者を欠いてもよい自律走行車両が他の車両に自律走行車両の運転意図を表明することを許す。
【００６８】
車両間運転システム７００はまた、図８Ａ〜８Ｄと共に下でより詳細に説明される通り、車両１１０（０）および１１０（１）の運転者が車両間で共有される共通の選択を表明することを望むという他の運転シナリオに適用可能である。
【００６９】
図８Ａは、本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システム１００が、車列を確立するために近隣車両中の車道投影システムによって投影された画像を検知し、それらに応答するように構成されるという、例示的な運転シナリオを解説する。示される通り、車両間システム７００は、図７Ａ〜７Ｂの車両１１０（０）および１１０（１）を含む。また示される通り、車両１１０（１）内の車道投影システム１００（１）は、車両１１０（１）から車両１１０（０）に延在するインジケータ８００を投影する。
【００７０】
インジケータ８００は、車両１１０（１）が車両１１０（０）に現在続いていることを知らせる矢印である。他の可能性の中でも、車両１１０（０）および１１０（１）は、共同の目的地へと相互に列を成し得る。車道投影システム１１０（１）は、そうすることで隊列が寸断されるため、車両１１０（１）の運転者が、他の車両が車両１１０（０）と１１０（１）との間を走行するのを避けることを好むということを示すために、インジケータ８００を投影する。車両１１０（０）内の車道投影システム１００（０）は、インジケータ８００を検知し、そのインジケータが寸断されたときに（例えば、別の車両によって、またはさもなれば車両１１０（０）から離ればなれとなる車両１１０（１）によって）、車両１１０（０）の運転者に通知するように構成される。加えて、車道投影システム１００（０）はまた、図８Ｂと共に下で考察される通り、双方向インジケータを投影してもよい。
【００７１】
図８Ｂは、本発明の様々な実施形態に従って、車両１１０（０）内の車道投影システム１００（０）が車両１１０（０）から車両１１０（１）に延在するインジケータ８０１を投影するという、例示的な運転シナリオを解説する。車両１１０（１）内の車道投影システム１００（１）は、インジケータ８０１を検知し、そのインジケータが寸断されたときに車両１１０（１）の運転者に通知するように構成される。このアプローチを用いて、車道投影システム１００（０）および１００（１）は、車両１１０（０）および１１０（１）の運転者の共有された選択を表す、相互間で共通のリンクを定めてよい。そのリンクが寸断されるときに、車道投影システム１００（０）および１００（１）は、それぞれ車両１１０（０）および１１０（１）の運転者に隊列が寸断されたことを通知するように構成される。
【００７２】
車道投影システム１００（０）および１００（１）は、様々な異なる運転条件中に、インジケータ８００および８０１によって定められた共通のリンクを維持するように構成される。例えばかつ限定的ではなく、図８Ｃは、共有されたリンクをカーブ中に維持する車道投影システム１００（０）および１００（１）を例示する。別の実施例では、限定的ではなく、図８Ｄは、共有されたリンクを車線変更中に維持する車道投影システム１００（０）および１００（１）を例示する。
【００７３】
図７Ａ〜８Ｄを概して参照すると、車両間運転システム７００は２つ以上の車両を含み、各々のそのような車両は、他のそのような例によって投影された画像を検知するように構成される図１Ａ〜２Ｂの車道投影システム１００を含む。所与の車道投影システムは、任意の数の他の車道投影システムによって投影された画像を検知する、およびそれに応答するように構成されてよい。加えて、各々のそのような投影システムはまた、車両間システム７００に参加する間、図３Ａ〜６と共に上で説明された機能を果たしてよい。車両間システム７００に参加するときの、車道投影システム１００の例によって実装される一般的な技術が、図９と共に下で段階的に説明される。
【００７４】
図９は、本発明の様々な実施形態に従って、近隣車両内の車道投影システムによって投影された画像を検知する、およびそれに応答する方法ステップの流れ図である。方法ステップは図１Ａ〜２Ｂ、図７Ａ〜８Ｄ、および図１０のシステムと共に説明されるが、当業者は、いかなる順番で方法ステップを行うように構成されるいかなるシステムもが本発明の範囲内であることを理解するであろう。
【００７５】
示される通り、方法９００はステップ９０１で始まり、そこで車道投影システム１００は、運転者１３０の選択を示す第１の画像を車両１１０付近の投影可能領域上に投影する。選択は、図３Ｆおよび７Ａ〜７Ｂと共に説明される通り、例えばかつ限定的ではなく、運転者１３０が維持を望む車両間の最低限の間隔であり得る。代替的に、選択は、例えばかつ限定的ではなく、運転者１３０が別の車両と列を成すことを望むことを知らせるインジケータであり得る。ステップ９０２で、車道投影システム９０２は、別の車両の運転者の選択を示す別の車道投影システムによって投影された別の画像を検知する。他の運転者の選択は、図７Ａ〜８Ｄと共に上で説明された通り、例えばかつ限定的ではなく、他の運転者が維持を望む最低限の間隔、他の運転者が運転者１３０と列を成したがっていることを知らせるインジケータであり得る。
【００７６】
ステップ９０３で、車道投影システム１００は、２つの投影された画像に基づいて、運転者１３０と他の車両の運転者との間で共有される共通の選択を特定する。投影された画像は図７の境界地帯７０１（０）および７０１（１）であり得、共有された選択は、両運転者が、それらの境界地帯が交差するほど近くを走行するのを避けることを望むということを反映し得る。代替的に、投影された画像はインジケータ８００および８０１であり得、共有された選択は、両運転者が他の車両からの介入なしに列を成して走行するのを望むということを反映し得る。車道投影システム１００は、本明細書で考察されるものを含むがそれらに限定されない、多種多様な共有された選択を特定するように構成されてよい。
【００７７】
ステップ９０４で、車道投影システム１００は、共通の選択が侵害されたことを判定する。例えばかつ限定的ではなく、車道投影システム１００は、境界地帯７０１（０）および７０１（１）が相互に交差したことを判定し得る。代替的に、車道投影システム１００は、インジケータ８０１および８０２が別の車両によって寸断されたことを判定し得る。ステップ９０５で、車道投影システム１００は、共通の選択が侵害されたことを運転者１３０に警告する。車道投影システム１００は、運転者１３０に対して音声警報を出力するか、投影可能領域１２０上に画像を投影して共通の選択の侵害を示し得る。そして方法９００は終了する。
【００７８】
車両間運転システム７００に参加する車両内の各車道投影システムは、その車両の運転者が安全に走行し得る程度を向上させるために、方法９００を実行してよい。更に、方法９００を実行することによって、車道投影システム１００は、その運転者が個人の運転選択を表明し、他の運転者と共有される共通の選択を確立することを許す。
【００７９】
当業者は、車道投影システム１００が、図３Ａ〜６と共に上で説明される機能性のうちの任意のものを同時に実行しながら、車両間システム７００に参加するために方法９００を実行してよいことを認識するであろう。具体的には、車道投影システム１００は、車両間運転システム７００に参加しながら、投影可能領域１２０を特定し、地形変動を考慮に入れるように調整された画像をその投影可能領域上に投影してよい。ここまでに説明された機能を果たすように構成される例示的な車道投影システム１００が、図１０と共に下でより詳細に説明される。
【００８０】
図１０は、本発明の様々な実施形態に従って、図１Ａ〜２Ｂの車道投影システムのうちの１つ以上の態様を実装するように構成されるコンピューティングデバイスを解説する。示される通り、車道投影システム１００は、コンピューティングデバイス１０３に連結された、画像投影機１０１およびセンサアレイ１０２を含む。コンピューティングデバイス１０３は、処理装置１０００、入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス１００１、およびメモリ装置１００２を含む。メモリ装置１００２は、データベース１００４に連結されたソフトウェアアプリケーション１００３を含む。
【００８１】
処理装置１０００は、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）などを含んでもよい。Ｉ／Ｏデバイス１００１は、入力デバイス、出力デバイス、および入力の受信と出力の提供との両方が可能なデバイスを含んでもよい。メモリ装置１００２は、メモリモジュール、またはメモリモジュールの集合であってもよい。メモリ装置１００３内のソフトウェアアプリケーション１００４は、コンピューティングデバイス１０３の全般的な機能を実装し、その結果として車道投影システム１００の作動を全体として連携させるために、処理装置１００によって遂行されてよい。
【００８２】
要するに、車両に統合された車道投影システムは、車両の運転者が遭遇する特定の運転シナリオを特定し、次に、そのシナリオに基づいて、車両が走行する車道上に画像を投影するように構成される。画像は、特定されたシナリオを切り抜けることにおいて運転者に指針を提供するように意図される。画像は、例えばかつ限定的ではなく、特定の運転もしくは操縦動作を行うために運転者が従うべきインジケータ、または運転者が他の運転者と共有することを望む選択であり得る。加えて、車道投影システムは、他の車両中の他の車道投影システムによって投影された、および運転者間で共有される共通の選択を判定するための、画像を検知することができる。共有された選択が侵害される場合には、車道投影システムは車両の運転者に警告することができる。
【００８３】
開示される技術の多くの利点のうちの１つは、運転支援が、運転者が車道から目を離す必要なく運転者に提供され得ることである。車道投影システムはその車道上に直接画像を投影するように構成されるため、運転者は、運転から集中をそらすことなく、これらの画像によって提供される指示に単純に従ってよい。加えて、車道投影システムが提供する特定の種類の指針は、ナビゲーションシステムによって提供される全地球ナビゲーション支援と、伝統的な車両計器によって提供される即時情報との間に属し、それにより運転者が利用可能な情報の範囲を広げる。加えて、車道投影システムは、他の運転者および他の自律走行車両によって可視である画像を投影することが可能であり、それにより運転者の意図をそれら他の車両に示す。
【００８４】
本発明の一実施形態は、コンピュータシステムと共に使用するためのプログラム製品として実装されてよい。プログラム製品のプログラム（複数可）は、実施形態（本明細書に記載の方法を含む）の機能を画定し、様々なコンピュータ可読記憶媒体上に含まれ得る。例示的なコンピュータ可読媒体としては、（ｉ）情報が恒久的に記憶される書き込み不可の記憶媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭドライブによって読み取り可能な読み取り専用メモリコンパクトディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）のディスク、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）チップ、または任意の種類のソリッドステート不揮発性半導体メモリなどの、コンピュータ内読み取り専用メモリデバイス）、および（ｉｉ）情報が再書き込み可能に記憶される書き込み可能記憶媒体（例えば、ディスケットドライブもしくはハードディスクドライブ内のフロッピー（登録商標）ディスク、またはソリッドステートランダムアクセス半導体メモリ）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００８５】
本発明は、特定の実施形態への参照と共に上で説明された。当業者は、しかしながら、添付の特許請求の範囲において規定されるような本発明のより広義の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な改変および変更がそれになされてよいことを理解するであろう。上述の説明および図面は、したがって、限定的な意味ではなく例示的であるようにみなされるべきである。
【００８６】
故に、本発明の実施形態の範囲は、次の特許請求の範囲において規定される。
【図１Ａ】
2015137097.tif 000003
【図１Ｂ】
2015137097.tif 000004
【図１Ｃ】
2015137097.tif 000005
【図２Ａ】
2015137097.tif 000006
【図２Ｂ】
2015137097.tif 000007
【図３Ａ】
2015137097.tif 000008
【図３Ｂ】
2015137097.tif 000009
【図３Ｃ】
2015137097.tif 000010
【図３Ｄ】
2015137097.tif 000011
【図３Ｅ】
2015137097.tif 000012
【図３Ｆ】
2015137097.tif 000013
【図３Ｇ】
2015137097.tif 000014
【図４】
2015137097.tif 000015
【図５Ａ】
2015137097.tif 000016
【図５Ｂ】
2015137097.tif 000017
【図６】
2015137097.tif 000018
【図７Ａ】
2015137097.tif 000019
【図７Ｂ】
2015137097.tif 000020
【図８Ａ】
2015137097.tif 000021
【図８Ｂ】
2015137097.tif 000022
【図８Ｃ】
2015137097.tif 000023
【図８Ｄ】
2015137097.tif 000024
【図９】
2015137097.tif 000025
【図１０】
2015137097.tif 000026