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技術 車両の制御装置及び車両の制御方法

出願人 株式会社SUBARU
発明者 佐藤能英瑠佐藤章也前田雄哉
出願日 2018年2月8日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2018-021143
公開日 2019年8月22日 (2ヶ月経過) 公開番号 2019-139441
状態 未査定
技術分野 交通制御システム 車両の窓 駆動装置の関連制御、車両の運動制御 計器板
主要キーワード レーザ光センサ 近赤外線センサ 伸縮変化 路面水 非接触式温度計 前後方向力 車輪幅 非接触式センサ
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (18)

課題

車両が走行している路面状態に応じて車間距離に関する表示を最適に行う。

解決手段

車軸に設けられたハブユニットセンサからの検出値に基づいて第1の路面摩擦係数を算出する第1の路面摩擦係数算出部210と、路面状態を非接触で検出する非接触センサからの検出値に基づいて第2の路面摩擦係数を算出する第2の路面摩擦係数算出部220と、第1の路面摩擦係数及び第2の路面摩擦係数に基づいて、車両が走行している路面よりも摩擦係数が低い路面が車両前方に存在する場合に、車間距離に関する表示を制御する表示制御部240と、を備える車両の制御装置200が提供される。

概要

背景

従来、例えば下記の特許文献1には、リアウインドウスクリーンとして使用し、後続車両ドライバに対し、自車両の状態を通知することが記載されている。また、下記の特許文献2には、自車と後続車との車間距離に応じて、後続車のドライバから視認される注意喚起部の視認長さが帯状伸縮変化する表示装置を備える構成が記載されている。

概要

車両が走行している路面状態に応じて車間距離に関する表示を最適に行う。車軸に設けられたハブユニットセンサからの検出値に基づいて第1の路面摩擦係数を算出する第1の路面摩擦係数算出部210と、路面状態を非接触で検出する非接触センサからの検出値に基づいて第2の路面摩擦係数を算出する第2の路面摩擦係数算出部220と、第1の路面摩擦係数及び第2の路面摩擦係数に基づいて、車両が走行している路面よりも摩擦係数が低い路面が車両前方に存在する場合に、車間距離に関する表示を制御する表示制御部240と、を備える車両の制御装置200が提供される。

目的

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

車軸に設けられたハブユニットセンサからの検出値に基づいて第1の路面摩擦係数を算出する第1の路面摩擦係数算出部と、路面状態を非接触で検出する非接触センサからの検出値に基づいて第2の路面摩擦係数を算出する第2の路面摩擦係数算出部と、前記第1の路面摩擦係数及び前記第2の路面摩擦係数に基づいて、車間距離に関する表示を制御する表示制御部と、を備えることを特徴とする、車両の制御装置

請求項2

前記表示制御部は、前記第1の路面摩擦係数が前記第2の路面摩擦係数よりも所定値以上の小さい場合に、前記車間距離に関する表示を制御する特徴とする、請求項1に記載の車両の制御装置。

請求項3

後方車との距離を取得する環境情報取得部を備え、前記表示制御部は、前記第1の路面摩擦係数が前記第2の路面摩擦係数よりも所定値以上の小さく、且つ前記後方車との距離が所定範囲内の場合に、前記車間距離に関する表示を制御する特徴とする、請求項2に記載の車両の制御装置。

請求項4

前記表示制御部は、前記後方車との距離に応じて前記車間距離に関する表示を変更することを特徴とする、請求項3に記載の車両の制御装置。

請求項5

前記表示制御部は、前記車間距離に関する表示として、前記後方車との距離に応じて増減する指標の表示を制御することを特徴とする、請求項4に記載の車両の制御装置。

請求項6

前記表示制御部は、前記後方車との距離が前記所定範囲の下限値以下の場合は、前記後方車又は自車のドライバに向けた警告のための表示を制御することを特徴とする、請求項3〜5のいずれかに記載の車両の制御装置。

請求項7

前記環境情報取得部は前記後方車の距離に加えて前記後方車の位置を取得し、前記表示制御部は、後方車の位置とドライバの位置とに応じて、前記車間距離に関する表示の前記窓部上での位置を制御することを特徴とする、請求項3〜6のいずれかに記載の車両の制御装置。

請求項8

前記表示制御部は、車両速度が所定値以下の場合は、前記車間距離に関する表示を行わないことを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の車両の制御装置。

請求項9

前記表示制御部は、車両後方の窓部に表示を行う表示装置に表示される、前記車間距離に関する表示を制御することを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の車両の制御装置。

請求項10

車軸に設けられたハブユニットセンサからの検出値に基づいて第1の路面摩擦係数を算出するステップと、路面状態を非接触で検出する非接触センサからの検出値に基づいて第2の路面摩擦係数を算出するステップと、前記第1の路面摩擦係数及び前記第2の路面摩擦係数に基づいて、車間距離に関する表示を制御するステップと、を備えることを特徴とする、車両の制御方法

技術分野

0001

本発明は、車両の制御装置及び車両の制御方法に関する。

背景技術

0002

従来、例えば下記の特許文献1には、リアウインドウスクリーンとして使用し、後続車両ドライバに対し、自車両の状態を通知することが記載されている。また、下記の特許文献2には、自車と後続車との車間距離に応じて、後続車のドライバから視認される注意喚起部の視認長さが帯状伸縮変化する表示装置を備える構成が記載されている。

0003

特開2000−168352号公報
特開2014−102770号公報

先行技術

0004

また、近時では、顔の画像情報に基づいて人の状態を認識する技術が一般的となっている。例えば、下記の非特許文献1には、顔認識により運転中のドライバの状態を監視する技術が記載されている。

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、適切な車間距離は、車両が走行する路面状態によって変化する。例えば、路面摩擦係数が低い場合は、路面摩擦係数が高い場合に比べて車両がスリップする可能性が高くなるため、車間距離をより広く保つことが望ましい。

0006

上記特許文献1,2に記載された手法では、車両が走行する路面状況を考慮していないため、路面状況に応じて車間距離に関する表示を行うことができなかった。特に、上記特許文献1,2に記載された手法では、車両が走行している路面に対して、車両前方により摩擦係数の低い路面があるような場合など、路面摩擦係数が変化する状況では、車間距離に関する表示を最適に行うことは困難である。

0007

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、車両が走行している路面状態に応じて車間距離に関する表示を最適に行うことが可能な、新規かつ改良された車両の制御装置及び車両の制御方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車軸に設けられたハブユニットセンサからの検出値に基づいて第1の路面摩擦係数を算出する第1の路面摩擦係数算出部と、路面状態を非接触で検出する非接触センサからの検出値に基づいて第2の路面摩擦係数を算出する第2の路面摩擦係数算出部と、前記第1の路面摩擦係数及び前記第2の路面摩擦係数に基づいて、車間距離に関する表示を制御する表示制御部と、を備える、車両の制御装置が提供される。

0009

前記表示制御部は、前記第1の路面摩擦係数が前記第2の路面摩擦係数よりも所定値以上の小さい場合に、前記車間距離に関する表示を制御するものであっても良い。

0010

また、後方車との距離を取得する環境情報取得部を備え、前記表示制御部は、前記第1の路面摩擦係数が前記第2の路面摩擦係数よりも所定値以上の小さく、且つ前記後方車との距離が所定範囲内の場合に、前記車間距離に関する表示を制御するものであっても良い。

0011

また、前記表示制御部は、前記後方車との距離に応じて前記車間距離に関する表示を変更するものであっても良い。

0012

また、前記表示制御部は、前記車間距離に関する表示として、前記後方車との距離に応じて増減する指標の表示を制御するものであっても良い。

0013

また、前記表示制御部は、前記後方車との距離が前記所定範囲の下限値以下の場合は、前記後方車又は自車のドライバに向けた警告のための表示を制御するものであっても良い。

0014

また、前記環境情報取得部は前記後方車の距離に加えて前記後方車の位置を取得し、
前記表示制御部は、後方車の位置とドライバの位置とに応じて、前記車間距離に関する表示の前記窓部上での位置を制御するものであっても良い。

0015

また、前記表示制御部は、車両速度が所定値以下の場合は、前記車間距離に関する表示を行わないものであっても良い。

0016

また、前記表示制御部は、車両後方の窓部に表示を行う表示装置に表示される、前記車間距離に関する表示を制御するものであっても良い。

0017

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、車軸に設けられたハブユニットセンサからの検出値に基づいて第1の路面摩擦係数を算出するステップと、路面状態を非接触で検出する非接触センサからの検出値に基づいて第2の路面摩擦係数を算出するステップと、前記第1の路面摩擦係数及び前記第2の路面摩擦係数に基づいて、車間距離に関する表示を制御するステップと、を備える、車両の制御方法が提供される。

発明の効果

0018

本発明によれば、車両が走行している路面状態に応じて車間距離に関する表示を最適に行うことが可能となる。

図面の簡単な説明

0019

本発明の一実施形態に係る車両システムの構成を示す模式図である。
自発光中間膜を用いたHUD装置を示す模式図である。
ドライバセンサがドライバを撮影している状態を示す模式図である。
ドライバの顔領域に基づいて、顔が向いている角度等を算出する様子を示す模式図である。
第2の摩擦係数算出部が路面状態を判定する際に使用するマップを示す模式図である。
図5Aのマップ3次元マップを2次元マップに分解して示す模式図である。
図5Aのマップ3次元マップを2次元マップに分解して示す模式図である。
図5Aのマップ3次元マップを2次元マップに分解して示す模式図である。
図5Aのマップ3次元マップを2次元マップに分解して示す模式図である。
路面状態と摩擦係数の関係を予め規定したデータベースの例を示す模式図である。
LCとVFの関係を示す特性図である。
LminとVFの関係を示す特性図である。
本実施形態に係る車両システムで行われる処理を示すフローチャートである。
HUD装置による車両のリアガラスへの表示の例を示す模式図である。
HUD装置による車両のリアガラスへの表示の例を示す模式図である。
HUD装置による車両のリアガラスへの表示の例を示す模式図である。
リアガラスに表示を行う場合に、表示を適正な位置に表示する原理を示す模式図である。

実施例

0020

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

0021

図1は、本発明の一実施形態に係る車両システム1000の構成を示す模式図である。車両システム1000は、基本的には自動車などの車両に構成されるシステムである。図1に示すように、車両システム1000は、車外センサ100、車速センサ110、ドライバセンサ120、ルームミラーセンサ130、第1の路面摩擦係数センサ150、第2の路面摩擦係数センサ160、制御装置200、HUD装置500、ナビゲーション装置600を有して構成されている。

0022

車外センサ100は、ステレオカメラ単眼カメラミリ波レーダ赤外線センサ等から構成され、自車両周辺の人や車両などの位置、速度を測定する。車外センサ100がステレオカメラから構成される場合、ステレオカメラは、CCDセンサCMOSセンサ等の撮像素子を有する左右1対カメラを有して構成され、車両外外部環境撮像し、撮像した画像情報を制御装置200へ送る。一例として、ステレオカメラは、色情報を取得可能なカラーカメラから構成され、車両のフロントガラスの上部に設置される。車速センサ110は、車両速度Vを検出するセンサである。

0023

ドライバセンサ120は、カメラ、視線センサモーションセンサ等から構成され、ドライバ(運転者)の頭や腕の動き視線方向などを測定する。ドライバセンサ120がカメラから構成される場合、カメラが撮像した画像を画像処理することで、頭や腕の動き、視線方向などを取得する。ドライバセンサ120が視線センサから構成される場合、角膜反射法などの方法により視線検出を行う。

0024

ルームミラーセンサ130は、車内に備えられるルームミラーの角度、方向を検出するセンサである。後述するように、ルームミラーの角度と、ドライバの目の位置と、後続車の位置に基づいて、リアガラスの所望の位置へHUD装置500による表示が行われる。

0025

第1の路面摩擦係数センサ150、及び第2の路面摩擦係数センサ160は、路面摩擦係数を取得するための各種パラメータを検出する。第1の路面摩擦係数センサ150は、車輪のハブに設けられるハブユニットセンサから構成され、車両の前輪及び後輪に作用する作用力を検出する。第1の路面摩擦係数センサ150によって検出される作用力には、前後方向力Fx、横力Fyおよび上下力Fzを含む三方向の分力と、ハブ(車軸)の軸周りトルクTyとがある。前後方向力Fxは、前輪及び後輪の接地面に発生する摩擦力のうち車輪中心面に平行な方向(x軸方向、前後方向)に発生する分力であり、横力Fyは、車輪中心面に直角な方向(y軸方向、横方向)に発生する分力である。なお、車輪中心面は、車軸と直交し、車輪幅の中央を通る面をいうものとする。一方、上下力Fzは、鉛直方向(z軸)に作用する力、いわゆる、垂直荷重である。トルクTyは、タイヤの車軸回りのトルク(ねじり力)である。

0026

例えば、前輪及び後輪は、ひずみゲージと、このひずみゲージから出力される電気信号を処理し、作用力に応じた検出信号を生成する信号処理回路とを主体に構成されている。ハブに生じる応力は作用力に比例するという知得に基づき、ひずみゲージをハブに埋設することにより、作用力が直接的に検出される。なお、検出部420の具体的な構成については、例えば、特開平04−331336号公報、特開平10−318862号公報、特許第4277799号等に開示されている構成を採用できる。第1の路面摩擦係数センサ150は、前輪又は後輪に駆動力を伝達するドライブシャフトに設けられていても良い。

0027

HUD(Head−up Display)装置500は、人間の視野直接情報を映し出す表示装置であって、自動車のフロントガラスやリアガラスなどのガラス上に実像を表示する。HUDは虚像を表示する装置が一般的に知られているが、本実施形態では、実像を映し出す表示装置を用いる。HUD装置500は、実像を表示しているため、視野角がほぼ360°あり、車内外から表示を視認することが可能である。

0028

HUD装置500として、より具体的には、図2に示すような自発光中間膜510を用いる装置を用いることができる。この場合、車両のフロントガラス、リアガラス等において、表裏の2枚のガラス520で挟むように自発光中間膜510を配置する。自発光中間膜510には発光材料が含まれており、車内に設置するプロジェクター530からレーザ光照射すると、照射された部分が発光し、文字や画像が表示される。表示物全角度からの視認性を有し、運転席以外の席や、車両外部からも視認することができる。なお、HUD装置500は、自発光タイプデバイスを車両のガラスに配置することで構成することもできる。この場合、例えば有機EL素子を用いた透明スクリーン、または透過型液晶装置等を用いることもできる。また、表示デバイスとして、HUD装置500以外のデバイスを用いても良く、例えばインパネに設置した大型液晶装置LED表示装置などを用いても良い。なお、以下では、表示装置として車両の窓部(ガラス)に表示を行うHUD装置500を例に挙げて説明するが、本発明に係る表示装置はこれに限定されるものではなく、車両の内部又は外部に設けられた表示装置の全ての態様を含む。例えば、本実施形態に係る表示装置は、車両外部の窓部以外(ボディーなど)に設けられていても良く、車両内部の窓部以外(インパネ、座席など)に設けられていても良い。また、車両の内部に設けられた表示装置と車両の外部に設けられた表示装置は一体であっても良いし、別体であっても良い。

0029

ナビゲーション装置600は、地図情報に基づいて、現在地から目的地までの経路検索する。このため、ナビゲーション装置600は、グローバルポジショニング・システム(GPS:Global Positioning System)等により車両の現在位置を取得することができる。また、ナビゲーション装置600は現在地まで車両が走行してきた経路を記憶している。

0030

制御装置200は、車外センサ100、ドライバセンサ120、第1の路面昌係数センサ150、第2の路面摩擦係数センサ160等が検出した情報に基づいて、HUD装置500による表示を制御する。このため、制御装置200は、環境情報取得部202、ドライバ情報取得部204、第1の摩擦係数算出部210、第2の摩擦係数算出部220、車間距離判定部230、表示制御部240を有している。なお、制御装置200の各構成要素は、回路ハードウェア)、またはCPUなどの中央演算処理装置とこれを機能させるためのプログラムソフトウェア)によって構成されることができる。

0031

環境情報取得部202は、車外センサ100を構成するステレオカメラの左右1組のカメラによって撮像した左右1組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって対象物までの距離情報を生成して取得することができる。これにより、環境情報取得部は、自車と後続車との車間距離LMを取得できる。同時に、環境情報取得部202は、画像情報から被写体の位置情報を取得することができる。また、環境情報取得部202は、三角測量の原理によって生成した距離情報に対して、周知のグルーピング処理を行い、グルーピング処理した距離情報を予め設定しておいた三次元的な立体物データ等と比較することにより、立体物データや白線データ等を検出する。これにより、制御装置200は、人物他車両、一時停止の標識、停止線ETCゲートなどを認識することもできる。

0032

また、環境情報取得部202は、三角測量の原理によって生成した人物、他車両との距離情報を用いて、人物や他車両との距離の変化量、相対速度を算出することができる。距離の変化量は、単位時間ごとに検知されるフレーム画像間の距離を積算することにより求めることができる。また、相対速度は、単位時間ごとに検知される距離を当該単位時間で割ることにより求めることができる。

0033

このように、環境情報取得部202は、車外センサ100から得られる車両外の画像情報を取得して画像分析処理を行い、画像情報を分析して車両外の環境情報を取得する。

0034

図3は、ドライバセンサ120がカメラから構成される場合に、ドライバセンサ120がドライバを撮影している状態を示す模式図である。図3に示すように、ドライバセンサ120は、一例としてステアリングコラムの上部に設置される。

0035

ドライバセンサ120がカメラから構成される場合、ドライバセンサ120によって撮影された画像は、制御装置200に入力される。ドライバ情報取得部204は、入力画像からエッジ検出顔検出等の画像処理技術を用いてドライバの顔領域を取得し、顔領域に基づいて顔向きを取得する。また、ドライバ情報取得部204は、目、、口など顔の各部位の特徴点の位置情報を検知する。

0036

図4は、検出されたドライバの顔領域10に基づいて、顔が向いている角度等を算出する様子を示す模式図である。画像情報から得られるドライバの顔領域10に基づいて、ドライバの顔向きが予め定めた領域を外れているか否かをモニタリングすることで、脇見の可能性を判定することができる。なお、ドライバの顔領域10は、目、鼻、口など顔の各部位の特徴点の位置情報から設定できる。また、顔向きは、一例として、正面から見た時の目の間隔を基準とし、この基準と画像情報から得られる目の間隔とを比較することで推定することができる。画像情報から得られる目の間隔が基準値よりも小さい程、顔向きが正面から横向きにずれていると判断できる。なお、これらの手法は、例えば前述した非特許文献1に記載された手法を用いることができる。

0037

制御装置200の第1の摩擦係数算出部210は、第1の路面摩擦係数センサ150により前後方向力Fx、横力Fyおよび上下力Fzを含む三方向の分力が検出されると、これに基づいて路面の摩擦係数をリアルタイムに算出する。路面摩擦係数μHは、以下の式から算出することができる。
μH=√(Fx2+Fy2)/Fz

0038

第1の摩擦係数算出部210により路面摩擦係数μHを算出し、タイヤの摩擦円に基づく制駆動力制御を行うことで、車両挙動を安定させることができる。一方、第1の摩擦係数算出部210が算出した路面摩擦係数μHは、路面摩擦係数を計測しようとする路面にタイヤが実際に接地してから計測され、現在走行中の路面の摩擦係数である。このため、路面摩擦係数μHに基づいて制駆動力制御を行うと、例えば、車両が高μ路から凍結路などの極端な低μ路に突入した場合に、FxとFyの合力ベクトルが低μ路でのタイヤ摩擦円からはみ出してしまい、適切な制駆動力制御を実施する前にスリップを引き起こす可能性がある。

0039

このため、本実施形態では、第1の路面摩擦係数センサ150を用いた路面摩擦係数μHの推定とは別に、第2の路面摩擦係数センサ160を用いて、タイヤがまだ接地していない車両前方の路面の摩擦係数を推定する。第2の路面摩擦係数センサ160は、車両前方を撮像するカメラ、温度センサ外気温センサ路面温度センサ)、近赤外線センサレーザ光センサ(TOF(Time of Flight)センサ)等の非接触式センサを備えるハイブリッドタイプのセンサであり、車両前方の画像、温度、路面状態等を検出する。なお、第2の路面摩擦係数センサ160による路面状態の判別の際に、例えば特開2006−46936号公報に記載されている方法を採用しても良い。

0040

制御装置200の第2の摩擦係数算出部220は、第2の路面摩擦係数センサ160により車両前方の画像、温度等が検出されると、これに基づいて路面の摩擦係数をリアルタイムに算出する。

0041

具体的に、第2の摩擦係数算出部220は、第2の路面摩擦係数センサ160のカメラの画像から車両前方の路面の色、路面粗さ等を取得する。また、第2の摩擦係数算出部220は、第2の路面摩擦係数センサ160の非接触式温度計から、外気温、路面温度を取得する。

0042

また、第2の摩擦係数算出部220は、第2の路面摩擦係数センサ160の近赤外線センサの検出値から、路面の水分量を取得する。近赤外線を路面に照射した際に、路面に水分が多いと近赤外線の反射量が少なくなり、路面に水分が少ないと近赤外線の反射量が多くなる。従って、第2の摩擦係数算出部220は、近赤外線センサの検出値に基づいて、路面の水分量を取得することができる。

0043

また、第2の摩擦係数算出部220は、第2の路面摩擦係数センサ160のレーザ光センサから、路面の粗さを取得する。より詳細には、レーザ光を照射してからその反射光が検出されるまでの時間に基づいて、車両前方の路面の粗さ(凹凸)を取得することができる。なお、第2の摩擦係数算出部220は、車両速度に基づいて、車両走行に伴う路面の移動分を考慮して、車両前方の領域の路面の粗さを取得する。

0044

第2の摩擦係数算出部220は、第2の路面摩擦係数センサ160から取得したこれらの情報から、路面状態がドライ(D)、ウェット(W)、(S)、(I)であるかを判定する。図5Aは、第2の摩擦係数算出部220が路面状態を判定する際に使用するマップを示す模式図である。図5Aに示すマップは、路面温度、路面凹凸、及び路面の水分量のそれぞれを正規化した値をパラメータとする、3次元マップとされている。図5B図5Eは、図5Aのマップ3次元マップを2次元マップに分解して示す模式図である。図5Bは、路面温度(Z軸)、路面凹凸(X軸)、及び路面の水分量(Y軸)の座標系を、図5C図5Bの(1)面の2次元マップを、図5D図5Bの(2)面の2次元マップを、図5E図5Bの(3)面の2次元マップを、それぞれ示している。第2の摩擦係数算出部220は、第2の路面摩擦係数センサ160による検出値から取得した路面温度、路面凹凸、路面水分量を図5Aのマップに当てはめて、路面状態を判定する。

0045

そして、第2の摩擦係数算出部220は、図5Aのマップから判定した路面状態を、路面状態と路面摩擦係数の関係を予め規定したデータベースに反映させることで、路面摩擦係数μNを算出する。図6は、路面状態と摩擦係数の関係を予め規定したデータベースの例を示す模式図である。図6に示す路面状態と摩擦係数との関係として、(株)日本交通事故鑑識研究所のホームページ(http://weekend.nikkouken.com/week47/409/)に記載された摩擦係数表を用いることができる。図6に示すデータベースでは、縦方向では、路面状況である「アスファルト」、「コンクリート」、「砂利」、「氷」、「雪」に応じた摩擦係数が示されている。また、横方向では、路面状況として、乾(ドライ(D))、濡(ウェット(W))に応じた摩擦係数が示されている。

0046

第2の摩擦係数算出部220は、図5Aのマップから判定した路面状態を図6のデータベースに当てはめ、路面摩擦係数μNを算出する。この際、「アスファルト」、「コンクリート」、「砂利」の判定については、第2の路面摩擦係数センサ160のカメラから取得した路面の画像と、予め取得しておいた「アスファルト」、「コンクリート」、「砂利」の各画像との類似度を判定した結果から、車両前方の路面が「アスファルト」、「コンクリート」、「砂利」のいずれであるかを判定する。

0047

更に、第2の摩擦係数算出部220は、車両前方の路面が「アスファルト」であると判定した場合に、第2の路面摩擦係数センサ160のカメラから取得した路面の画像と、予め取得しておいた「新舗装」、「普通舗装」、「舗装摩減」、「タール過剰」の各画像との類似度を判定した結果から、車両前方の路面が「アスファルト」であり、「新舗装」、「普通舗装」、「舗装摩減」、「タール過剰」ののいずれであるかを判定する。第2の摩擦係数算出部220は、車両前方の路面が「コンクリート」、「砂利」であると判定した場合も同様に、更に細分化した判定を行うことができる。

0048

以上により、第2の摩擦係数算出部220は、路面状況と車両速度に基づいて、図6のデータベースから、車両前方の路面摩擦係数μNを算出する。例えば、第2の路面摩擦係数センサ160のカメラの画像から、路面が「アスファルト」の「新舗装」であることが判定され、車速センサ190又は車輪速センサ127,128から検出される車両速度が40km/hであり、図5Aのマップから路面状況が乾(ドライ(D))と判定された場合、路面摩擦係数μNの値は0.8〜1.0として算出される。

0049

本実施形態では、第1の路面摩擦係数センサ150と第2の路面摩擦係数センサ160を組み合わせることで、車両が現在走行している路面に対して、車両がまだ走行していない車両前方の路面が滑り易いかどうかを判定し、判定結果に応じて車間距離に関する情報を表示する。

0050

具体的に、第1の路面摩擦係数センサ150の検出値に基づいて算出した、車両が実際に走行している路面の路面摩擦係数μHと、第2の路面摩擦係数センサ160の検出値に基づいて算出した車両前方の路面の路面摩擦係数μNを比較する。そして、路面摩擦係数μHよりも路面摩擦係数μNの方が一定値μCよりも低い場合(μH−μN>μC)に、車両のメータパネルへドライバ向けの表示を行ったり、車両の窓部(フロントガラス、リヤガラスなど)へドライバや後続車向けの表示を行う。そして、これらの表示により、後続車との車間距離LMを適切な距離に誘導する。表示制御部240は、これらの表示を行うため、HUD装置500やメータパネルの表示装置を制御する。

0051

より詳細には、路面摩擦係数μHよりも路面摩擦係数μNの方が一定値μCよりも低く(μH−μN>μC)、且つ、かつ自車と後続車との車間距離LMが、注意が必要な車間距離LCよりも小さく、最低限必要な車間距離Lminよりも大きい場合(LC>LM>Lmin)は、HUD装置500により、リアガラス上に後続車との車間距離を示す表示を行う。但し、LCとLminは自車位置の路面摩擦係数μHと後続車の車速VFから定まる値である。

0052

注意が必要な車間距離LCは、後続車の車速VFと余裕時間M1により決定する。具体的に、車間距離LCは以下の式から求まる。
LC=M1×VF

0053

但し、余裕時間M1は、自車位置の路面摩擦係数μHに基づいて決定される変数である。一例として、μH≧0.7の場合はM1=1.5[s]、0.4≦μH<0.7の場合はM1=1.85[s]、μH<0.4の場合はM1=2.2[s]とする。図7は、LCとVFの関係を示す特性図である。LCの値は、VFの値が大きくなるほど大きくなる。

0054

後続車の車速VFは、環境情報取得部202により後続車との相対速度VRを取得し、自車の車両速度Vと比較することで求めることができる。具体的に、車速VFは以下の式から求まる。
VF=VR+V

0055

最低限必要な車間距離Lminは、後続車の車速VFと余裕時間M2により決定する。具体的に、車間距離Lminは以下の式から求まる。
Lmin=M2×VF

0056

但し、余裕時間M2は自車位置の路面摩擦係数μHにより決定される変数である。一例として、μH≧0.7の場合はM2=0.8[s]、0.4≦μH<0.7の場合はM2=1.1[s]、μH<0.4の場合はM2=1.4[s]である。図8は、LminとVFの関係を示す特性図である。Lminの値は、VFの値が大きくなるほど大きくなる。

0057

車間距離判定部230は、注意が必要な車間距離LCと、最低限必要な車間距離Lminとに基づいて、環境情報取得部202が取得した自車と後続車との車間距離LMがLC>LM>Lminの条件を満たすか否かを判定する。

0058

路面摩擦係数μHよりも路面摩擦係数μNの方が一定値一定値μCよりも低い場合は、車両が走行している自車位置の路面に対して、車両前方の路面の方がより摩擦係数が低下している状態である。このような場合、前方の路面に車両が突入すると、摩擦係数の低下によりスリップ等が発生する可能性もあるため、後続車との車間距離をより長く確保しておくことが望ましい。従って、路面摩擦係数μHよりも路面摩擦係数μNの方が一定値以上低く、且つ、かつ自車と後続車との車間距離LMが、注意が必要な車間距離LC以下の場合は、リアガラス上に後続車との車間距離に関する示す表示を行う。リアガラス上への表示は、HUD装置500を表示制御部240が制御することによって行われる。これにより、後続車のドライバは、車間距離の表示に基づいて前方車との間の車間距離が短くなっていることを認識でき、車間距離をより長く確保しようとするため、追突などが発生する可能性を抑制できる。

0059

なお、後続車との車間距離LMが、注意が必要な車間距離LC以上の場合(LM>LCの場合)は、後続車との間で十分な車間距離が確保されているため、後続車向けに車間距離を示す表示を行う必要性は低く、車外向けの表示は行わない。

0060

リアガラス上への表示は、車間距離LMが短くなるにつれ段階的に変化させても良い。この表示は車両の内外から見えるため、自車や後続車のドライバに注意を促す表示としても機能する。また、ドライバ向けに、メータパネルやフロントガラス上へ注意を促す表示を行ってもよい。フロントガラス上への表示もHUD装置500により行うことができる。

0061

また、後続車との車間距離LMが最低限必要な車間距離Lmin以下の場合(Lmin≧LM)は、HUD装置500により、リアガラス上に後続車向けの注意喚起の表示を行う。この場合も、ドライバ向けに、メータパネルやフロントガラス上へ注意を促す表示を行ってもよい。

0062

後続車との車間距離LMが最低限必要な車間距離Lmin以下の場合は、後続車が非常に接近しており、路面摩擦係数μH,μNの値に関わらず、追突などの危険が生じる可能性がある。従って、この場合は、路面摩擦係数μH,μNの値によらず、リアガラス等へ注意喚起の表示を行う。これにより、追突などが発生する可能性を抑制できる。

0063

更に、自車両の車両速度Vが、車外向けの表示を行うしきい値の速度VCより遅い場合(V<VC)は、車外表示を行わないようにする。車両速度Vがしきい値の速度VCよりも低い場合は、車両が比較的遅い速度で走行している状態である。このような場合は、後続車向けに車間距離を示す表示を行う必要性が低いため、車外向けの表示は行わない。このように、車外表示を行うか否かを決定するためのしきい値VCを設定し、車両速度Vがしきい値VC以上の場合のみ車外向けの表示を行うことで、渋滞市街地など必然的に車間距離が短くなる場面では、車外表示を行わないようにする。

0064

しきい値のVCの値は、環境情報取得部202が取得した環境情報、ナビゲーション装置600から得られる地図情報等に基づいて、道路の種類と混雑具合を判断して決定する。一例として、空いた高速道路を走行中の場合はVC=8km/h、混雑した高速道路を走行中の場合はVC=60km/h、混雑した2車線国道を走行中の場合はVC=40km/h、などのようにVCの値を決定する。

0065

以上のように、周囲の状況を考慮して表示を行うことにより、自然に後続車との車間距離を保つことが可能となる。

0066

図9は、本実施形態に係る車両システム1000で行われる処理を示すフローチャートである。図9に示す処理は、制御装置200の各構成要素によって行われ、所定の制御周期毎に繰り返し行われる。先ず、ステップS10では、車外センサ100、またはナビゲーション装置600から得られる情報に基づいて、しきい値の速度VCを求める。次のステップS12では、車速センサ110より車両速度Vを取得する。

0067

次のステップS14では、V>VCであるか否かを判定し、V>VCの場合はステップS16へ進む。一方、V≦VCの場合は、車間距離に関する表示を行う必要性が低いため、処理を終了する。ステップS16では、後続車の車速VFを取得する。次のステップS18では、第1の摩擦係数算出部210が、車両が走行している自車位置での路面摩擦係数μHを算出する。次のステップS20では、第2の路面摩擦係数算出部220が、車両前方の路面摩擦係数μNを算出する。

0068

次のステップS22では、後続車の車速VFと自車位置の路面摩擦係数μHに基づいて、注意が必要な車間距離LCと最低車間距離Lminを決定する。次のステップS24では、車外センサ100から得られる車両外の画像情報に基づいて、後続車との車間距離LMを取得する。

0069

次のステップS26では、LC>LMであるか否かを判定し、LC>LMの場合はステップS28へ進む。一方、LC≦LMの場合は、車間距離に関する表示を行う必要性が低いため、処理を終了する(END)。

0070

ステップS28では、Lmin≧LMであるか否かを判定し、Lmin≧LMの場合はステップS30へ進む。ステップS30では、後続車向けの注意喚起の表示を行う。

0071

また、ステップS28でLmin<LMの場合はステップS32へ進む。ステップS32では、μH−μN>μCであるか否かを判定し、μH−μN>μCの場合はステップS34へ進み、LMに応じた表示を行う。一方、ステップS32でμH−μ−≦μCの場合は処理を終了する(END)。

0072

図10図12は、HUD装置500による車両のリアガラス800への表示の例を示す模式図である。図10は、車間距離に応じたリアガラス上への表示を示す模式図である。なお、図10及び図11は、いずれもLC>LM>Lminの場合を示しており、図9のステップS34で行われる表示を示している。

0073

また、図10図12のそれぞれにおいて、左側の図は、自車700と後続車710との車間距離に応じて自車700の外側から見たリアガラス800上の表示810が変化する様子を示しており、右側の図は、車両内部からリアガラス800を見た状態を示している。

0074

図10では、自車700と後続車710との車間距離に応じてリアガラス800上への台形状の表示810が変化する様子を示している。図10中の上段の図は、自車700と後続車710との車間距離が比較的長い場合を示しており、この場合、リアガラス800上の台形状の表示810は複数段に表示される。

0075

また、図10中の中段の図は、上段の図よりも自車700と後続車710との車間距離が短くなった場合を示している。この場合、リアガラス800上の台形状の表示810の数が上段の図よりも少なくなる。

0076

また、図10中の中段の図は、中段の図よりも自車700と後続車710との車間距離が更に短くなった場合を示している。この場合、リアガラス800上の台形状の表示810の数が中段の図よりも更に少なくなる。従って、後続車710のドライバは、台形状の表示810を認識することで、台形状の表示810の段数に基づいて車間距離を認識できる。

0077

また、図10中の右側の図に示すように、車両内部から後方を見た場合、表示810は、リアシート820の後ろのリアガラス800に表示される。そして、リアガラス800に投影された後続車710の下方に表示810が配置される。後方から見た場合と同様に、車間距離が短くなるほど、台形状の表示810の数が少なくなる。従って、自車700のドライバは、表示810を認識することで、台形状の表示810の段数に基づいて車間距離を認識できる。

0078

図11は、車間距離に応じたリアガラス上への表示の他の例を示す模式図である。図11においても、図10に示す表示810と同様、車間距離に応じて表示820の表示状態が変化する。図11に示す例では、車間距離が短くなるほど、車間距離を示すインジケータの表示820の数が増加する。従って、後続車710のドライバ、自車のドライバ700は、表示810を認識することで、車間距離を認識できる。

0079

図12は、後続車向けの注意喚起の例を示す模式図である。図9のステップS30において、自車700と後続車710との車間距離がLminよりも短くなると、図12に示す後続車向けの注意喚起の表示830が行われる。図12に示す例では、「車間注意」という表示830をリアガラス800に表示した例を示している。後続車のドライバは、表示830を認識することで、前方車両(自車800)との車間距離に注意して運転することができる。また、自車700のドライバは、ルームミラー越しに表示830を認識することで、後続車710が近づいていることを認識できる。

0080

図13は、リアガラス800に表示810を行う場合に、表示810を適正な位置に表示する原理を示す模式図である。ドライバ情報取得部204は、ドライバセンサ120から得た情報よりドライバの頭部位置(x1,y1,z1)及び顔向きθ1を取得する。また、ルームミラーセンサ130によりルームミラー840の角度θ2を取得する。ルームミラー840の位置(x2,y2,z2)は既知であるものとする。また、環境情報取得部202は、車外センサ100により後続車710の位置(x3,y3,z3)を取得する。これにより、ドライバの頭部位置(x1,y1,z1)及び顔向きθ1、ルームミラー840位置(x2,y2,z2)及び角度θ2、後続車710の位置(x3,y3,z3)と、リアガラス800の位置、傾きに応じて表示810の位置を制御することで、リアガラス800上に投影された後続車710の位置に合わせてリアガラス800上に表示810を表示することが可能である。

0081

以上説明したように本実施形態によれば、第1の路面摩擦係数算出部210が算出した路面摩擦係数μHと第2の路面摩擦係数算出部220が算出した路面摩擦係数μNとに基づいて車間距離に関する表示を行うことで、路面状態に応じた最適な表示を行うことが可能となる。

0082

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

0083

200制御装置
202環境状態取得部
210 第1の路面摩擦係数算出部
220 第2の路面摩擦係数算出部
240表示制御部

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