(57)【要約】【課題】本発明は、車載用気象状況推定装置に係り、車両が今後置かれるであろう将来の気象状況を推定することにある。【解決手段】自車両とすれ違う対向車に向けて光を照射する照射手段と、照射手段により照射される光の反射光を受光する受光手段と、を設ける。そして、受光手段により受光される上記の反射光の受光パターンに基づいて、対向車の有無及び対向車が存在する場合における該対向車への水滴付着の有無を判別し、その判別結果に基づいて、自車両の進行方向の気象状況を推定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両とすれ違う対向車に向けて光を照射する照射手段と、
前記照射手段により照射される光の反射光を受光する受光手段と、
前記受光手段により受光される前記反射光に基づいて、前記対向車に水滴が付着しているか否かを判別する水滴付着判別手段と、
前記水滴付着判別手段の判別結果に基づいて、自車両の進行方向の気象状況を推定する気象状況推定手段と、
を備えることを特徴とする車載用気象状況推定装置。
【請求項２】
前記水滴付着判別手段は、前記受光手段により受光される前記反射光の受光パターンに基づいて、前記対向車の有無及び前記対向車が存在する場合における該対向車への水滴付着の有無を判別することを特徴とする請求項１記載の車載用気象状況推定装置。
【請求項３】
外気温を検出する外気温検出手段を備え、
前記気象状況推定手段は、前記水滴付着判別手段の判別結果及び前記外気温検出手段の検出結果に基づいて、自車両の進行方向の路面が凍結しているか或いは濡れているか否かを推定することを特徴とする請求項１又は２記載の車載用気象状況推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用気象状況推定装置に係り、特に、車両に搭載され、自車両の進行方向の気象状況（例えば降雨や路面凍結の有無）を推定するうえで好適な気象状況推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、投光ユニットと受光ユニットとを備える車載用気象状況推定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置において、投光ユニット及び受光ユニットは、車両のインストルメントパネルに埋設されている。投光ユニットは、フロントガラスを介して車両前方へ向けてパルス光を投光し、受光ユニットは、フロントガラスで反射する投光ユニットからの光を受光する。雨滴がフロントガラスに付着していると、そのフロントガラスで反射して受光ユニットに入射する投光ユニットからの光の量が通常時よりも減少する。従って、上記の装置によれば、フロントガラスに付着する雨滴を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１０９１８４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、上記特許文献１記載の装置では、車両のフロントガラスに付着する雨滴を検出するので、現に車両が置かれている気象状況を検出することはできるが、車両が今後置かれるであろう将来の気象状況を推定することはできない。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、車両が今後置かれるであろう将来の気象状況を推定することが可能な車載用気象状況推定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的は、自車両とすれ違う対向車に向けて光を照射する照射手段と、前記照射手段により照射される光の反射光を受光する受光手段と、前記受光手段により受光される前記反射光に基づいて、前記対向車に水滴が付着しているか否かを判別する水滴付着判別手段と、前記水滴付着判別手段の判別結果に基づいて、自車両の進行方向の気象状況を推定する気象状況推定手段と、を備える車載用気象状況推定装置により達成される。
【０００７】
この態様の発明において、車両の照射手段から自車両とすれ違う対向車に向けて光が照射されると共に、受光手段でその対向車に向けて照射された光の反射光が受光される。そして、受光手段により受光される反射光に基づいて、対向車に水滴が付着しているか否かが判別される。対向車に水滴が付着していると、その対向車で反射して受光手段により受光される投光ユニットからの光の量が通常時よりも減少する。また、本発明において、対向車での水滴の付着の判別結果に基づいて、自車両の進行方向の気象状況が推定される。対向車に水滴が付着している場合には、自車両の進行方向において雨や雪が降っている可能性がある。従って、本発明によれば、自車両が今後置かれるであろう将来の気象状況を推定することができる。
【０００８】
尚、上記した車載用気象状況推定装置において、前記水滴付着判別手段は、前記受光手段により受光される前記反射光の受光パターンに基づいて、前記対向車の有無及び前記対向車が存在する場合における該対向車への水滴付着の有無を判別することとしてもよい。
【０００９】
また、上記した車載用気象状況推定装置において、外気温を検出する外気温検出手段を備え、前記気象状況推定手段は、前記水滴付着判別手段の判別結果及び前記外気温検出手段の検出結果に基づいて、自車両の進行方向の路面が凍結しているか或いは濡れているか否かを推定することとしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、車両が今後置かれるであろう将来の気象状況を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例である車載用気象状況推定装置の構成図である。
【図２】本実施例の車載用気象状況推定装置により気象状況を推定する手法を説明するための図である。
【図３】本実施例の車載用気象状況推定装置において対向車への水滴付着の有無を判別する手法を説明するための図である。
【図４】本実施例の車載用気象状況推定装置において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて、本発明に係る車載用気象状況推定装置の具体的な実施の形態について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例である車載用気象状況推定装置１０の構成図を示す。また、図２は、本実施例の車載用気象状況推定装置１０により気象状況を推定する手法を説明するための図を示す。本実施例の車載用気象状況推定装置１０は、車両に搭載されており、走行中の車両が今後置かれるであろう将来の気象状況を、気象衛星などからの外部情報を得ることなく自立的に推定する装置である。
【００１４】
図１に示す如く、車載用気象状況推定装置１０は、マイクロコンピュータを主体に構成された電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）１２を備えている。ＥＣＵ１２には、光送受センサ１４が接続されている。光送受センサ１４は、車両の車体側面（より具体的には、対向車とすれ違う側の車体側面；例えば日本では車体右側の車両ドアやフェンダーなど）に配設されており、外側の車幅方向（横方向）に向けて光を送信しかつ車幅方向からの光を受信することが可能なセンサである。
【００１５】
光送受センサ１４は、光を照射する発光部１６、及び、光を受光する受光部１８を有している。発光部１６及び受光部１８はそれぞれ、ＥＣＵ１２に電気的に接続されている。ＥＣＵ１２は、所定条件が成立する場合（例えば、自車両のイグニションスイッチがオンであってかつ自車両のワイパーが作動していない場合；尚、ワイパーが作動していないことを所定条件とするのは、ワイパーの作動＝降雨・降雪の関係が成り立ち得るので、光送受センサ１４のレンズ面に水滴が付着している可能性があり、光送受センサ１４での光の送受を適切に行うことができないおそれがあるからである。）に、発光部１６から光を照射すべく発光部１６に対して作動指令を行い、一方、その所定条件が成立しない場合に発光部１６からの光の照射を停止すべく発光部１６に対して非作動指令を行う。
【００１６】
発光部１６は、ＥＣＵ１２から作動指令を受けると、車体外側に向けて略水平方向に光を照射する。より具体的には、車両（すなわち、自車両とすれ違う対向車）の車体側面全体のうち金属製のボディが前後のゴム製のタイヤにより挟まれる高さ位置に向けて光を照射する（図２（Ｂ）参照）。この発光部１６の光照射は、太陽光や外乱光と区別可能となるように（本実施例では、強度の振幅変調がなされるように）行われる。また、この発光部１６の光照射は、上記した所定条件が不成立となるまで継続される。
【００１７】
受光部１８は、発光部１６から照射される光の強度振幅の周波数で共振を起こす共振回路を有している。受光部１８は、発光部１６から光の照射が行われている間、その光の強度振幅の周波数成分だけを抽出することが可能であり、発光部１６から照射される光の反射光のみを受光することが可能である。受光部１８で受光された受信信号は、ＥＣＵ１２に供給される。ＥＣＵ１２は、受光部１８からの信号に基づいて、発光部１６からの光の反射光を受光部１８で受光しているか否かを判別してその受光パターンを認識することが可能である。
【００１８】
ＥＣＵ１２には、また、外気温センサ２０が接続されている。外気温センサ２０は、車体に配設されており、車外の気温に応じた信号を出力するセンサである。外気温センサ２０の出力はＥＣＵ１２に供給されている。ＥＣＵ１２は、外気温センサ２０の出力信号に基づいて、車外の気温（外気温）を検出する。
【００１９】
次に、図３及び図４を参照して、本実施例の車載用気象状況推定装置１０の動作について説明する。図３は、本実施例の車載用気象状況推定装置１０においてすれ違う対向車への水滴付着の有無を判別する手法を説明するための図を示す。また、図４は、本実施例の車載用気象状況推定装置１０において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。
【００２０】
ところで、自車両が今後走行するであろう道路で雨や雪が降っていない場合は、その道路を通った車両の車体に水滴は付着しない一方、自車両が今後走行するであろう道路で雨や雪が降っている場合は、その道路を通った車両の車体に水滴が付着する。この点、自車両が今後走行するであろう道路を通った可能性のある対向車と自車両とが互いにすれ違い走行した際にその対向車への水滴の付着有無を検出することができれば、自車両が今後置かれるであろう将来の気象状況を推定することが可能となる。尚、自車両が今後置かれるであろう将来の気象状況を推定するのに、水滴の付着有無を検出する対象となる対向車の数が増えるほど、その推定の信頼性を高めることが可能となる。
【００２１】
本実施例において、自車両の光送受センサ１４の発光部１６から照射される光は、上記の如く、自車両とすれ違う対向車の車体側面全体のうち金属製のボディが前後のゴム製のタイヤにより挟まれる高さ位置に向けて照射される。このため、自車両とすれ違う対向車一台当たり、自車両の発光部１６から照射された光は、対向車の前方及び後方の空間部分では反射されず、その対向車の車体側面の金属ボディ部分では反射される一方、タイヤの存在する前後二箇所で吸収されるので、受光部１８には、対向車の車体側面の金属ボディ部分で反射された発光部１６からの光の反射光が比較的大きい強度で受光される一方、対向車の前方及び後方の空間部分及び対向車のタイヤ部分で反射された発光部１６からの光の反射光が比較的小さい強度で受光され或いは全く受光されないこととなる。
【００２２】
この場合、受光部１８での受光パターンとして、対向車一台について前方から後方にかけて順に、無信号又は強度の小さい信号（対向車前方の空間部分）→強度の大きい信号（対向車の金属ボディの前輪タイヤよりも前の部分）→無信号又は強度の小さい信号（対向車の前輪タイヤ部分）→強度の大きい信号（対向車の金属ボディの前輪タイヤと後輪タイヤとに挟まれる部分）→無信号又は強度の小さい信号（対向車の後輪タイヤ部分）→強度の大きい信号（対向車の金属ボディの後輪タイヤよりも後の部分）→無信号又は強度の小さい信号（対向車後方の空間部分）がそれぞれ所定区間、得られる（図３参照）。
【００２３】
自車両とすれ違う対向車の車体に水滴が付着していない場合は、自車両の発光部１６から照射された光がその対向車の車体側面の金属ボディ部分でほぼ均一の方向に反射されるので、受光部１８に受光される受光パターンとして、タイヤ部分に対応する前後二箇所の比較的小さい強度の間でほぼ均一の大きな強度が得られる。一方、自車両とすれ違う対向車の車体に水滴が付着している場合は、自車両の発光部１６から照射された光がその対向車の車体側面の金属ボディ部分で付着水滴によって乱反射される箇所が存在するので、受光部１８に受光される受光パターンとして、タイヤ部分に対応する２つの比較的小さい強度の間で付着水滴に伴って所々に比較的小さい或いはゼロの強度が得られる。
【００２４】
従って、自車両の発光部１６から強度が振幅変調される光を照射する状況で、対向車のタイヤ部分に対応する前後二箇所の比較的小さい強度の光の有無を判定すれば、対向車の有無を判別することができると共に、その判別結果として対向車が存在する場合は更に、タイヤ部分に対応する２つの比較的小さい強度の間における比較的強度の大きい受光区間中に比較的小さい或いはゼロの強度の光の有無を判定することで、対向車の車体に水滴が付着しているか否かを判別することができる。
【００２５】
本実施例において、ＥＣＵ１２は、上記の如く所定条件が成立する場合、発光部１６から光を照射すべく発光部１６に対して作動指令を行う（ステップ１００）。この場合は、発光部１６から車体外側に向けて略水平方向に強度が振幅変調される光が照射される。受光部１８は、発光部１６から光の照射が行われている間、その光の強度振幅の周波数成分だけを抽出する（ステップ１０２）。
【００２６】
ＥＣＵ１２は、発光部１６から光を照射させている間、受光部１８からの信号に基づいて発光部１６からの光の反射光を受光しているか否かを判別して、その受光パターンを認識する（ステップ１０４）。そして、その受光パターンの認識の結果、対向車一台について前方から後方にかけて順に、無信号又は強度の小さい信号→強度の大きい信号→無信号又は強度の小さい信号→強度の大きい信号→無信号又は強度の小さい信号→強度の大きい信号→無信号又は強度の小さい信号が得られる場合、すなわち、強度の大きい信号に無信号又は強度の小さい信号が挟まれる区間があり、かつ、その区間が前後二箇所にそれぞれ形成される場合は、自車両とすれ違う対向車が存在すると判別する。
【００２７】
また、ＥＣＵ１２は、対向車が存在すると判別する状況においては、更に、前後二箇所に現われる無信号又は強度の小さい信号に挟まれる強度の大きい信号の受光区間中に、一箇所或いはより好ましくは二箇所以上、強度の小さい或いはゼロである信号が含まれるか否かを判別して、対向車の車体に水滴が付着しているか否かを判別する（ステップ１０６）。
【００２８】
尚、ＥＣＵ１２による受光部１８での受信信号の強度判定のためのしきい値（具体的には、強度が小さいか否かを判定するためのしきい値や強度が大きいか否かを判定するためのしきい値，強度がゼロであるか否かを判定するためのしきい値）は、予め実験的に定められたものでもよく、また、受光部１８が車両に設置・搭載された後、対向車とすれ違うごとに得られる受信信号の強度の平均値などに設定されるものでもよい。また、上記ステップ１０６の処理すなわち対向車への水滴の付着有無の判別は、自車両とすれ違う複数の対向車それぞれに対して行われるものとし、同じ判別結果が所定台数分だけ連続して得られた場合に、以降の処理が実行されるものであればよい。
【００２９】
ＥＣＵ１２は、対向車の車体に水滴が付着していないと判別した場合は、以後、処理を終了する。一方、対向車の車体に水滴が付着していると判別した場合は、次に、外気温センサ２０の出力信号に基づいて外気温を検出する（ステップ１０８）。そして、外気温を検出すると、その外気温を参照して、自車両が今後置かれるであろう気象状況を推定する（ステップ１１０）。尚、ＥＣＵ１２は、路面が凍結する外気温の最高値（以下、凍結判定しきい値）を記憶しているので、ＥＣＵ１２による上記ステップ１１０での気象状況の推定は、その凍結判定しきい値と外気温センサ２０による検出外気温との関係を参照して行われる。具体的には、検出外気温が凍結判定しきい値以下であることにより自車両が今後走行する進行方向の路面が凍結しているか、或いは、検出外気温が凍結判定しきい値を超えていることにより自車両が今後走行する進行方向で降雨が生じているかを推定する。
【００３０】
ＥＣＵ１２は、上記ステップ１１０で自車両が今後置かれるであろう気象状況を推定すると、その推定気象状況を自車両を運転する運転者へディスプレイやスピーカを通じて情報提供する（ステップ１１２）。この場合、自車両の運転者は、ディスプレイでの映像表示やスピーカからの音声出力により自車両が今後置かれるであろう気象状況を知ることができ、将来の気象状況に速やかに対応することができる。
【００３１】
このように本実施例においては、光送受センサ１４を用いて自車両とすれ違う対向車へ向けて所定の光を照射しかつその光の反射光を受光することで、対向車に水滴が付着しているか否かを判別することができ、その判別結果に基づいて自車両の進行方向の気象状況を推定することができる。従って、本実施例の車載用気象状況推定装置１０によれば、自車両が今後置かれるであろう将来の気象状況を推定することができ、更に、その将来の気象状況の推定を気象衛星などからの外部情報を得ることなく車両側だけで自立的に行うことが可能となっている。
【００３２】
また、本実施例においては、自車両が今後置かれるであろう将来の気象状況の推定を、対向車への水滴付着の有無だけでなく、自車両が晒されている外気温を参照して行うことができ、その推定すべき将来の気象状況として、自車両が今後走行するであろう道路の凍結有無を推定することができる。このため、本実施例の車載用気象状況推定装置１０によれば、自車両が今後走行するであろう道路での降雨と路面凍結とを区別して推定することが可能となっている。
【００３３】
更に、本実施例においては、自車両が今後置かれるであろう将来の気象状況の推定を、自車両とすれ違う対向車一台での水滴付着の有無だけを用いるのではなく、複数の対向車でのそれぞれの水滴付着の有無を用いて総合的に行うことができる。対向車一台だけを気象状況推定の対象とすると、自車両が例えば洗車直後の対向車とすれ違う場合などには、対向車への水滴付着の有無を利用した将来の気象状況の推定精度が低下するおそれがある。これに対して、本実施例の構成によれば、複数の対向車を気象状況推定の対象とするので、かかる推定精度が低下するのを回避することができ、その推定の信頼性を高めることが可能となる。
【００３４】
尚、上記の実施例においては、光送受センサ１４の発光部１６が特許請求の範囲に記載した「照射手段」に、受光部１８が特許請求の範囲に記載した「受光手段」に、ＥＣＵ１２が図４に示すルーチン中ステップ１０６の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「水滴付着判別手段」に、ＥＣＵ１２がステップ１１０の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「気象状況推定手段」に、それぞれ相当している。
【００３５】
ところで、上記の実施例においては、自車両が今後置かれるであろう将来の気象状況の推定を外気温をも参照して行うこととし、自車両の進行方向で路面凍結が生じているかを推定可能としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、将来の気象状況の推定を、外気温を参照することなく対向車への水滴付着の有無だけに基づいて行うこととしてもよく、自車両の進行方向の降雨が生じているかのみを推定するものであってもよい。
【００３６】
また、上記の実施例においては、光送受センサ１４の受光部１８に受光される受光パターンを認識するが、このパターン認識を行ううえで、各種センサを用いて検出可能な、自車両と対向車との相対速度や車幅方向の相対距離，対向車の車体の大きさや車種などを考慮することとしてもよい。
【００３７】
また、上記の実施例においては、光送受センサ１４を用いて光を送受して自車両とすれ違う対向車への水滴付着の有無を判別することとしているが、夜間においては、発光部１６からの光が対向車で反射してもその反射光が受光部１８で受信することができないおそれがあり、対向車への水滴付着の有無を判別することが困難となるおそれがある。そこで、夜間においては、赤外光を送受して自車両とすれ違う対向車への水滴付着の有無を判別することとしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０  車載用気象状況推定装置
１２  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１４  光送受センサ
１６  発光部
１８  受光部
２０  外気温センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2011128879.tif 000006