(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の危険性の回避のための制御を行う車両用危険回避装置であって、
車両に備えられるタイヤ（３）の裏面に取り付けられ、前記タイヤの振動の大きさに応じた検出信号を出力する振動検出部（１１）と、前記振動検出部の検出信号が示す振動データから路面状態を検出する信号処理部（１３）と、前記路面状態が表された路面データを送信する送信部（１４）と、を有するタイヤマウントセンサ（１）と、
車体側に備えられ、前記送信部から送信された前記路面データを受信する受信機（２１）と、道路情報の収集を行う通信センター（２００）に対して前記路面データを伝えると共に前記通信センターから前記車両が走行予定の道路の路面状態を示す路面データを取得する車両通信装置（２４）と、道路情報を取得する道路情報取得部（２２）と、前記車両の現在位置を取得する位置情報取得部（２２）と、前記車両の速度である車速を取得する車速取得部（２３）と、を有する車体側システム（２）と、を備え、
前記車体側システムには、前記道路情報取得部が取得した前記道路情報と前記位置情報取得部が取得した前記現在位置と前記車速取得部が取得した前記車速および前記通信センターから取得した前記路面データに基づいて、前記車両の危険性を判定するとともに、前記車両の危険性があると判定すると前記車両を危険性から回避するための制御を行う制御部（２１）が備えられており、前記通信センターからの前記路面データが伝えられるときには該通信センターからの前記路面データに基づいて前記車両の危険性を判定し、前記通信センターからの前記路面データが伝えられない状況のときには前記タイヤマウントセンサからの前記路面データに基づいて前記車両の危険性を判定する車両用危険回避装置。
【請求項２】
前記車両通信装置は、前記タイヤマウントセンサが送信した前記路面データを前記通信センターに伝え、該路面データに基づき前記通信センターにて地図データのデータベース中の路面情報が更新されると、更新後のデータベースから前記車両が走行予定の道路の路面状態を示す路面データを取得する請求項１に記載の車両用危険回避装置。
【請求項３】
前記車体側システムには、ドライバへの報知を行う報知装置（２５）が備えられ、
前記制御部は、前記車両の危険性があると判定すると、前記車両を危険性から回避するための制御として、前記報知装置に対して該危険性の報知を行わせる請求項１または２に記載の車両用危険回避装置。
【請求項４】
前記車体側システムには、車輪に対して制動力を発生させることで車両に対して制動力を発生させる制動制御装置（２３）が備えられ、
前記制御部は、前記車両の危険性があると判定すると、前記車両を危険性から回避するための制御として、前記制動制御装置に対して制動要求を出すことで、前記車両に制動力を発生させる請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用危険回避装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、
前記タイヤの１回転中における該タイヤのうちの前記振動検出部の配置箇所と対応する部分が接地している接地区間を特定する接地区間特定部（１３ａ）と、
前記接地区間中における前記検出信号の高周波成分のレベルを算出する高周波レベル算出部（１３ｂ）と、を有し、
前記送信部は、前記高周波成分のレベルの算出結果を前記路面状態が表された路面データとして送信する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用危険回避装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行中に路面状態を検出し、路面状態に基づいて走行中の危険を回避するための制御、例えば危険性をドライバに報知したり、車両に対して制動力を発生させうなどの制御を行う車両用危険回避装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両が走行している道路の滑りやすさを測定すると共に、その滑りやすさを車両通信装置を介して通信センターに送り、通信センターから他車両に伝えるようにした路面情報配信システムが開示されている（特許文献１参照）。具体的には、この路面情報配信システムでは、タイヤの回転速度を定期的に測定し、タイヤの回転速度に基づいて道路の滑りやすさを測定しており、その道路の滑りやすさのレベルを数値化して通信センターに送るようにしている。このような路面情報配信システムを用いることで、既に情報収集されている場所を車両が走行する際に、収集してある道路の滑りやすさのレベルを加味した車両運動制御が行え、車両のスリップやスピンなどをより的確に回避することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、車両におけるタイヤの回転速度に基づいて道路の滑りやすさを検出するには、例えば制動によって車輪をスリップさせてタイヤの回転速度と車体速度とに差を発生させることが必要である。したがって、車両の走行中に高い頻度で道路の滑りやすさを検出することが難しく、走行中の道路の広い範囲に渡って滑りやすさを検出することができない。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、より広い範囲で路面状態を検出でき、路面状態に基づく走行中の危険性回避のための制御をより適切に行うことができる車両用危険回避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】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の車両用危険回避装置は、車両に備えられるタイヤ（３）の裏面に取り付けられ、タイヤの振動の大きさに応じた検出信号を出力する振動検出部（１１）と、振動検出部の検出信号が示す振動データから路面状態を検出する信号処理部（１３）と、高周波成分のレベルの算出結果を路面状態が表された路面データとして送信する送信部（１４）と、を有するタイヤマウントセンサ（１）と、車体側に備えられ、送信部から送信された路面データを受信する受信機（２１）と、道路情報の収集を行う通信センター（２００）に対して路面データを伝えると共に通信センターから車両が走行予定の道路の路面状態を示す路面データを取得する車両通信装置（２４）と、道路情報を取得する道路情報取得部（２２）と、車両の現在位置を取得する位置情報取得部（２２）と、車両の速度である車速を取得する車速取得部（２３）と、を有する車体側システム（２）と、を備えている。そして、車体側システムに、道路情報取得部が取得した道路情報と位置情報取得部が取得した現在位置と車速取得部が取得した車速および通信センターから取得した路面データに基づいて、車両の危険性を判定するとともに、車両の危険性があると判定すると車両を危険性から回避するための制御を行う制御部（２１）を備えており、通信センターからの路面データが伝えられるときには通信センターからの路面データに基づいて車両の危険性を判定し、通信センターからの路面データが伝えられない状況のときにはタイヤマウントセンサからの路面データに基づいて車両の危険性を判定する。
【０００７】
このように、タイヤマウントセンサで路面状態の検出を行い、その検出結果を示す路面データに基づいて、車両の危険性を判定するようにしている。より詳しくは、タイヤマウントセンサから送られてきた路面データを通信センターに伝えることでより正確な路面データを収集し、車両が通信センターからより正確な路面データを受け取るようにしている。そして、受け取ったより正確な路面データに基づいて、車両の危険性を判定している。
【０００８】
このように、タイヤマウントセンサを用いて路面状態の検出を行えば、制動を掛けることなく路面状態を検出できる。したがって、より高い頻度で路面状態の検出を行うことが可能となるため、より広範囲に路面状態を検出でき、路面状態に基づく走行中の危険性回避のための制御をより適切に行うことが可能となる。
【０００９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態にかかる車両用危険回避装置の車両搭載状態でのブロック構成を示した図である。
【図２】車両用危険回避装置における情報伝達を示したブロック図である。
【図３】タイヤマウントセンサのブロック図である。
【図４】タイヤマウントセンサが取り付けられたタイヤの断面模式図である。
【図５】タイヤ回転時における加速度センサの出力電圧波形図である。
【図６Ａ】アスファルト路のように路面摩擦係数（以下、μという）が比較的大きな高μ路面を走行している場合における加速度センサの出力電圧の変化を示した図である。
【図６Ｂ】凍結路のように路面μが比較的小さな低μ路面を走行している場合における加速度センサの出力電圧の変化を示した図である。
【図７】高μ路面を走行している場合と低μ路面を走行している場合それぞれについて、接地区間中における出力電圧の周波数解析を行った結果を示した図である。
【図８】路面データの授受処理のフローチャートである。
【図９】危険対応処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１２】
（第１実施形態）
図１〜図８を参照して、本実施形態にかかる車両用危険回避装置１００について説明する。本実施形態にかかる車両用危険回避装置１００は、車両の各車輪に備えられるタイヤの接地面に加わる振動に基づいて走行中の路面状態を推定し、この推定結果を通信センターに伝えたり、路面状態に基づいて車両の危険性の報知や車両運動制御を行うものである。
【００１３】
図１および図２に示すように車両用危険回避装置１００は、車輪側に設けられたタイヤマウントセンサ１と、車体側に備えられた各部を含む車体側システム２とを有する構成とされている。車体側システム２としては、受信機２１、ナビゲーション制御用の電子制御装置（以下、ナビゲーションＥＣＵという）２２、ブレーキ制御用の電子制御装置（以下、ブレーキＥＣＵという）２３、車両通信装置２４、報知装置２５などが備えられている。
【００１４】
車両用危険回避装置１００は、タイヤマウントセンサ１よりタイヤ３と走行中の路面との間の路面μを示すデータなどの走行中の路面状態を表すデータを送信する。以下、路面μのデータのことをμデータといい、路面状態を表すデータのことを路面データという。また、本実施形態の場合、車両用危険回避装置１００は、図２に示すように、受信機２１にてタイヤマウントセンサ１から送信された路面データを受信したのち、車両通信装置２４を通じて路面データを通信センター２００に送っている。逆に、車両用危険回避装置１００は、車両通信装置２４を通じて、通信センター２００からより正確な路面データを取得している。さらに、車両用危険回避装置１００は、受信機２１で、通信センター２００から取得したより正確な路面データおよびナビゲーションＥＣＵ２２やブレーキＥＣＵ２３から伝えられる各種情報に基づいて車両の危険性の判定を行っている。そして、車両の危険性があると判定されると、車両用危険回避装置１００は、受信機２１から報知装置２５などにその旨を伝え、危険性の報知などを行う。具体的には、タイヤマウントセンサ１および受信機２１は、以下のように構成されている。
【００１５】
タイヤマウントセンサ１は、図３に示すように、加速度センサ１１、温度センサ１２、制御部１３、ＲＦ回路１４および電源１５を備えた構成とされ、図４に示されるように、タイヤ３のトレッド３１の裏面側に設けられる。
【００１６】
加速度センサ１１は、タイヤに加わる振動を検出するための振動検出部を構成するものである。例えば、加速度センサ１１は、タイヤ３が回転する際にタイヤマウントセンサ１が描く円軌道に対して接する方向、つまり図４中の矢印Ｘで示すタイヤ接線方向の振動に応じた検出信号として、加速度の検出信号を出力する。
【００１７】
温度センサ１２は、温度に応じた検出信号を出力するもので、タイヤ３のうちのタイヤマウントセンサ１の取り付け位置の温度を検出することで、走行路面の温度を測定している。
【００１８】
制御部１３は、信号処理部に相当する部分であり、加速度センサ１１の検出信号をタイヤ接線方向の振動データを表す検出信号として用いて、この検出信号を処理することで路面データを得て、それをＲＦ回路１４に伝える役割を果たす。具体的には、制御部１３は、加速度センサ１１の検出信号、つまり加速度センサ１１の出力電圧の時間変化に基づいて、タイヤ３の回転時における加速度センサ１１の接地区間を抽出している。なお、ここでいう接地区間とは、タイヤ３のトレッド３１のうち加速度センサ１１の配置箇所と対応する部分が路面接地している区間のことを意味している。本実施形態の場合、加速度センサ１１の配置箇所がタイヤマウントセンサ１の配置箇所とされているため、接地区間とはタイタイヤ３のトレッド３１のうちタイヤマウントセンサ１の配置箇所と対応する部分が路面接地している区間と同意である。
【００１９】
そして、接地区間中における加速度センサ１１の検出信号に含まれる高周波成分が路面状態を表していることから、後述するように、制御部１３は、検出信号から高周波成分を抽出すると共に抽出した高周波成分に基づいて路面μなどの路面状態を検出している。
【００２０】
また、本実施形態の場合は、温度センサ１２によって走行路面の温度を測定していることから、制御部１３は、走行路面の温度に基づいて、路面状態の検出を行ったり、加速度センサ１１の検出信号の高周波成分から求めた路面状態の補正などを行っている。
【００２１】
このようにして、制御部１３は、路面状態の検出を行うと、その路面状態を示した路面データを生成し、それをＲＦ回路１４に伝える処理を行う。これにより、ＲＦ回路１４を通じて受信機２１に路面データが伝えられるようになっている。
【００２２】
具体的には、制御部１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムに従って上記した処理を行っている。そして、制御部１３は、それらの処理を行う機能部として区間抽出部１３ａ、レベル算出部１３ｂおよびデータ生成部１３ｃを備えている。
【００２３】
区間抽出部１３ａは、加速度センサ１１の出力電圧で表される検出信号のピーク値を検出することで接地区間を抽出する。タイヤ回転時における加速度センサ１１の出力電圧波形は例えば図５に示す波形となる。この図に示されるように、タイヤ３の回転に伴ってトレッド３１のうち加速度センサ１１の配置箇所と対応する部分が接地し始めた接地開始時に、加速度センサ１１の出力電圧が極大値をとる。区間抽出部１３ａでは、この加速度センサ１１の出力電圧が極大値をとる接地開始時を第１ピーク値のタイミングとして検出している。さらに、図５に示されるように、タイヤ３の回転に伴ってトレッド３１のうち加速度センサ１１の配置箇所と対応する部分が接地していた状態から接地しなくなる接地終了時に、加速度センサ１１の出力電圧が極小値をとる。区間抽出部１３ａでは、この加速度センサ１１の出力電圧が極小値をとる接地終了時を第２ピーク値のタイミングとして検出している。
【００２４】
加速度センサ１１の出力電圧が上記のようなタイミングでピーク値をとるのは、以下の理由による。すなわち、タイヤ３の回転に伴ってトレッド３１のうち加速度センサ１１の配置箇所と対応する部分が接地する際、加速度センサ１１の近傍においてタイヤ３のうちそれまで略円筒面であった部分が押圧されて平面状に変形する。このときの衝撃を受けることで、加速度センサ１１の出力電圧が第１ピーク値をとる。また、タイヤ３の回転に伴ってトレッド３１のうち加速度センサ１１の配置箇所と対応する部分が接地面から離れる際には、加速度センサ１１の近傍においてタイヤ３は押圧が解放されて平面状から略円筒状に戻る。このタイヤ３の形状が元に戻るときの衝撃を受けることで、加速度センサ１１の出力電圧が第２ピーク値をとる。このようにして、加速度センサ１１の出力電圧が接地開始時と接地終了時でそれぞれ第１、第２ピーク値をとるのである。また、タイヤ３が押圧される際の衝撃の方向と、押圧から開放される際の衝撃の方向は逆方向であるため、出力電圧の符号も逆方向となる。
【００２５】
そして、区間抽出部１３ａは、第１、第２ピーク値のタイミングを含めた検出信号のデータを抽出することで加速度センサ１１の接地区間を抽出し、接地区間中であることをレベル算出部１３ｂに伝える。
【００２６】
また、加速度センサ１１の出力電圧が第２ピーク値をとるタイミングが加速度センサ１１の接地終了時となるため、区間抽出部１３ａは、このタイミングでＲＦ回路１４に送信トリガを送っている。これにより、ＲＦ回路１４より、後述するようにレベル算出部１３ｂで作成されるμデータなどの路面データを送信させている。このように、ＲＦ回路１４によるデータ送信を常に行うのではなく、加速度センサ１１の接地終了時に限定して行うようにしているため、消費電力を低減することが可能となる。
【００２７】
レベル算出部１３ｂは、区間抽出部１３ａから接地区間中であることが伝えられると、その期間中に加速度センサ１１の出力電圧に含まれるタイヤ３の振動に起因する高周波成分のレベルを算出する。そして、レベル算出部１３ｂは、その算出結果をμデータなどの路面データとしてデータ生成部１３ｃに伝える。ここで、路面μなどの路面状態を表わす指標として高周波成分のレベルを算出するようにしているが、その理由について図６および図７を参照して説明する。
【００２８】
図６Ａは、アスファルト路のように路面μが比較的大きな高μ路面を走行している場合における加速度センサ１１の出力電圧の変化を示している。また、図６Ｂは、凍結路の相当する程度に路面μが比較的小さな低μ路面を走行している場合における加速度センサ１１の出力電圧の変化を示している。
【００２９】
これらの図から分かるように、路面μにかかわらず、接地区間の最初と最後、つまり加速度センサ１１の接地開始時と接地終了時において第１、第２ピーク値が現れる。しかしながら、路面μの影響で、加速度センサ１１の出力電圧が変化する。例えば、低μ路面の走行時のように路面μが低いときには、タイヤ３のスリップによる細かな高周波振動が出力電圧に重畳される。このようなタイヤ３のスリップによる細かな高周波信号は、高μ路面の走行時のように路面μが高い場合にはあまり重畳されない。
【００３０】
このため、路面μが高い場合と低い場合それぞれについて、接地区間中における出力電圧の周波数解析を行うと、図７に示す結果となる。すなわち、低周波域では路面μが高い場合と低い場合のいずれを走行する場合にも高いレベルになるが、１ｋＨｚ以上の高周波域では路面μが低い場合の方が高い場合よりも高いレベルになる。このため、加速度センサ１１の出力電圧の高周波成分のレベルが路面状態を表す指標となる。
【００３１】
したがって、レベル算出部１３ｂによって接地区間中における加速度センサ１１の出力電圧の高周波成分のレベルを算出することで、これをμデータとすることが可能となる。また、μデータから、例えば路面μが低い場合に凍結路と判定するなど、路面μと対応する路面の種類を路面状態として検出することもできる。
【００３２】
例えば、高周波成分のレベルは、加速度センサ１１の出力電圧から高周波成分を抽出し、接地区間中に抽出した高周波成分を積分することで算出することができる。具体的には、路面状態や路面μに応じて変化すると想定される周波数帯域ｆａ〜ｆｂの高周波成分をフィルタリングなどによって抽出し、周波数解析によって取り出した周波数帯域ｆａ〜ｆｂの高周波数成分の電圧を積分する。例えば、図示しないコンデンサにチャージさせる。このようにすれば、高μ路面を走行している場合のように路面μが高い場合の方が低μ路面を走行している場合のように路面μが低い場合よりもチャージ量が多くなる。このチャージ量をμデータとして用いて、μデータが示すチャージ量が多いほど路面μが低いというように路面μを推定できる。
【００３３】
データ生成部１３ｃは、基本的には、レベル算出部１３ｂでの算出結果に基づいて路面データを生成している。例えば、データ生成部１３ｃは、μデータをそのまま路面データとして採用したり、μデータから凍結路やアスファルト路のような路面状態を求めて、それを示すデータを路面データとして生成している。
【００３４】
また、上記したように、本実施形態の場合は、温度センサ１２によって走行路面の温度を測定している。これに基づき、データ生成部１３ｃは、温度センサ１２の検出信号を入力することで路面温度を取得し、取得した路面温度から路面の種類を検出したり、μデータの補正もしくはμデータから得た路面の種類の補正を行っている。
【００３５】
例えば、温度センサ１２で検出された路面温度がマイナスであった場合には、データ生成部１３ｃは、路面の種類として路面が凍結状態であることを検出している。さらに、データ生成部１３ｃは、加速度センサ１１の検出信号の高周波成分から求めたμデータもしくはμデータが示す路面の種類が温度センサ１２で検出された路面温度と合致しない場合には、それを補正したり、路面状態の検出結果として採用しないようにする。例えば、加速度センサ１１の検出信号の高周波成分から求めた路面の種類が凍結状態であった場合において、温度センサ１２で検出された路面温度が４０℃であったときには、凍結状態という路面の種類の検出結果に誤りがあると考えられる。この場合には、データ生成部１３ｃは、レベル算出部１３ｂから伝えられる結果を路面の種類の検出結果としては採用しないようにする。同様に、μデータが示す路面μが路面温度から得た路面の種類と合致しない場合、例えば路面温度から凍結状態と検出されているのにμデータが示す路面μが高い場合には、μデータが示す路面μを補正して補正前よりも低い値にしたりする。
【００３６】
ＲＦ回路１４は、データ生成部１３ｃから伝えられたμデータなどの路面データを受信機２１に対して送信する送信部を構成するものである。ＲＦ回路１４と受信機２１との間の通信は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの公知の近距離無線通信技術によって実施可能である。路面データを送信するタイミングについては任意であるが、上記したように、本実施形態では、加速度センサ１１の接地終了時に区間抽出部１３ａから送信トリガが送られることでＲＦ回路１４から路面データが送られるようになっている。このように、ＲＦ回路１４によるデータ送信を常に行うのではなく、加速度センサ１１の接地終了時に限定して行うようにしているため、消費電力を低減することが可能となる。
【００３７】
また、路面データについては、車両に備えられたタイヤ３毎に予め備えられている車輪の固有識別情報（以下、ＩＤ情報という）と共に送られる。各車輪の位置については、車輪が車両のどの位置に取り付けられているかを検出する周知の車輪位置検出装置によって特定できることから、受信機２１にＩＤ情報と共に路面データを伝えることで、どの車輪のデータであるかが判別可能になる。
【００３８】
一方、受信機２１は、タイヤマウントセンサ１より送信された路面データを受信し、路面データを車両通信装置２４に出力する処理を行う。これに基づき、車両通信装置２４から道路情報などを収集している通信センター２００に路面データが送られるようになっている。
【００３９】
また、受信機２１は、車両通信装置２４を通じて通信センター２００からより正確な路面データを取得する処理を行っている。さらに、受信機２１は、ナビゲーションＥＣＵ２２から走行予定の道路情報、例えばカーブの曲率情報（以下、Ｒ情報という）を取得したり、ブレーキＥＣＵ２３から車速情報を取得する処理も行っている。そして、受信機２１は、通信センター２００から取得した路面データから走行予定の道路の路面データを抽出し、その路面データとナビゲーションＥＣＵ２２から得られる道路情報およびブレーキＥＣＵ２３から得られる車速情報に基づいて、車両の危険性を判定する。すなわち、通信センター２００から送られてくる路面データには車両が走行予定の道路のデータも含まれていることから、受信機２１は、その走行予定の場所のデータに基づいて車両の危険性を判定している。この判定結果が車両に危険性があるというものであれば、受信機２１は、車両の危険性に応じた各種処理を行う。
【００４０】
例えば、受信機２１は、車両の危険性があると判定すると、報知装置２５にその旨の報知を行わせる制御信号を伝える。また、受信機２１は、必要に応じて、ブレーキＥＣＵ２３に制動要求を伝えることで車両に対して制動力を発生させるという車両運動制御を行うための要求信号を出力する。
【００４１】
具体的には、受信機２１には、路面μの変化に対応したＲ情報および車速と車両の危険性との関係を示すマップもしくは関数式が記憶されており、受信機２１は、路面データが示す路面μと対応するマップもしくは関係式に基づいて車両の危険性を判定する。例えば、マップもしくは関係式は、道路のカーブの曲率半径とそのカーブを曲がることができる車速との関係が路面μ毎に決まっており、路面μが低くなる程、同じ曲率半径のカーブであっても曲がることのできる車速が低くなっている。このようなマップもしくは関係式を用いて、受信機２１は、現在の車速で走行を続けた場合に、走行予定の道路のカーブを曲がれるか否かを判定しており、曲がれるのであれば車両の危険性はなく、曲がれないのであれば車両の危険性があると判定している。
【００４２】
また、ここでは車両の危険性の判定として、路面μと対応したマップもしくは関係式を用いて行う場合を説明したが、路面の種類と対応したマップもしくは関係式を用いることもできる。また、道路のカーブの曲率半径と車速との関係だけでなく、単に路面μと車速との関係のみから車両の危険性を判定することもできる。例えば、路面μが低いと制動距離が長くなることから、路面μと車速から想定される制動距離が長い場合に車両に危険性があると判定するなど、車両の危険性については、道路のカーブの曲率半径および車速以外の情報から判定することもできる。
【００４３】
ナビゲーションＥＣＵ２２は、ナビゲーションシステムに備えられ、道路情報などを記憶したメモリなどの非遷移的実体的記憶媒体からの情報取得やＧＰＳ（Global Positioning Systemの略）衛星の位置情報に基づく車両の現在位置の計測などを行う。換言すれば、ナビゲーションＥＣＵ２２は、道路案内等に関する各種処理を行う。本実施形態の車両用危険回避装置１００は、ナビゲーションＥＣＵ２２が取り扱っている道路情報や現在位置情報を使用している。具体的には、上記したように、道路情報については車両の危険性の判定に用いられ、ナビゲーションＥＣＵ２２から受信機２１に伝えられる。また、現在位置情報については、ナビゲーションＥＣＵ２２から車両通信装置２４に伝えられ、車両通信装置２４から通信センター２００に路面データを送る際に、路面データと共に車両の現在位置情報を付けて送られる。これにより、通信センター２００において、路面データが示す路面μもしくは路面の種類がどの場所のものなのかが把握できるようになっている。
【００４４】
なお、ここでは道路情報の取得を行う道路情報取得部や現在位置の情報の取得を行う位置情報取得部としてナビゲーションＥＣＵ２２を例に挙げて説明したが、ナビゲーションＥＣＵ２２以外のものを用いても良い。例えば、携帯電話などの携帯機器を車体側システム２の各部と情報交換できるようにし、携帯機器を道路情報取得部や位置情報取得部として用いても良い。また、道路などの各所に設置された通信センター２００との通信を行うための通信システムの設置位置を車両の現在位置としても良い。
【００４５】
ブレーキＥＣＵ２３は、様々なブレーキ制御を行う制動制御装置を構成するものであり、ブレーキ液圧制御用のアクチュエータを駆動することで自動的にブレーキ液圧を発生させ、ホイールシリンダを加圧して制動力を発生させることもできる。また、ブレーキＥＣＵ２３は、各車輪の制動力を独立して制御することもできる。したがって、受信機２１より、車両の危険性があると判定されたときに制動要求が出されると、それに応じた車輪に対して所望の制動力を発生させることで車両に対して制動力を発生させることが可能となっている。また、ブレーキＥＣＵ２３では、図示しない車輪速度センサの検出信号などに基づいて車速演算などを行っており、その演算結果を車速情報として受信機２１に伝えている。
【００４６】
車両通信装置２４は、路車間通信を行うことができるものであり、例えば道路などに設置されている図示しない通信システムを介して、通信センター２００との情報交換を行う。本実施形態の場合、車両通信装置２４は、受信機２１から伝えられた路面データを通信センター２００に送信したり、通信センター２００からより正確な路面データを受信する役割を果たしている。
【００４７】
報知装置２５は、例えばメータ表示器などで構成され、ドライバに対して車両に危険性があることの報知に用いられる。報知装置２５をメータ表示器で構成する場合、ドライバが車両の運転中に視認可能な場所に配置され、例えば車両１におけるインストルメントパネル内に設置される。メータ表示器は、受信機２１から車両に危険性がある旨の制御信号が伝えられると、その危険性の内容が把握できる態様で表示を行うことで、視覚的にドライバに対して危険性を報知することができる。
【００４８】
なお、報知装置２５をブザーや音声案内装置などで構成することもできる。その場合、報知装置２５は、ブザー音や音声案内によって、聴覚的にドライバに対して危険性を報知することができる。また、視覚的な報知を行う報知装置２５としてメータ表示器を例に挙げたが、ヘッドアップディスプレイなどの情報表示を行う表示器によって報知装置２５を構成しても良い。
【００４９】
以上のようにして、本実施形態にかかる車両用危険回避装置１００が構成されている。なお、車体側システム２を構成する各部が例えばＣＡＮ（Controller Area Networkの略）通信などによる車内ＬＡＮ（Local Area Networkの略）を通じて接続されている。このため、車内ＬＡＮを通じて各部が互いに情報伝達できるようになっている。
【００５０】
一方、車両用危険回避装置１００と路面データに関する情報交換を行う通信センター２００は、道路情報の収集を行うと共に道路情報を車両などに提供する事業を行っている。通信センター２００と車両通信装置２４とが直接通信を行える形態とされていても良いが、通信センター２００は道路などの各所に設置された通信システムを通じて車両通信装置２４との通信が可能となっている。
【００５１】
本実施形態の場合、通信センター２００は、地図データ中の各道路の場所ごとの路面状態の情報をデータベースとして管理しており、受信した路面データに基づいて時々刻々と変化する路面状態のマッピングを行っている。つまり、通信センター２００は、受信した路面データに基づいて地図データ中の各道路の場所ごとの路面状態の情報を更新している。そして、通信センター２００は、そのデータベースから車両に対して路面データを提供している。
【００５２】
具体的には、通信センター２００は、車両から送られてくる車両が走行した道路の路面データを収集し、その路面データに基づいて地図データ中の各道路の路面データを更新している。また、通信センター２００は、天気情報等も収集しており、天気情報等に基づいて各路面データを補正し、より確かな路面データとして更新している。例えば、通信センター２００は、天気情報として積雪量や凍結路面に関する情報を取得しており、積雪路面や凍結路面については、それに対応する路面データに更新することでより正確な路面データが逐次記憶されるようにしている。そして、通信センター２００は、データベースに記憶してある路面データを車両に提供することで、より正確な路面データを車両に伝えるようにしている。このとき、通信センター２００では、多数の車両から路面データを収集してデータベースに記憶している地図データ中の各道路の路面データを更新していることから、各車両は、現在位置の路面データだけでなく、走行予定の道路の路面データについても取得できる。
【００５３】
続いて、本実施形態にかかる車両用危険回避装置１００の作動について、図８、図９に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５４】
まず、各車輪のタイヤマウントセンサ１では、制御部１３にて、加速度センサ１１の検出信号、つまり出力電圧から高周波成分が抽出され、接地区間中に抽出した高周波成分に基づいて路面μの検出が行われたり、路面の種類の検出が行われる。そして、路面μを示すμデータもしくは路面の種類を含む路面データが作成され、その路面データが格納されたフレームがＲＦ回路１４を通じて受信機２１に向けて送信される。
【００５５】
これに基づいて、車体側に備えられた受信機２１では、図８に示す路面データの授受処理を行う。具体的には、ステップＳ１００においてフレーム受信を行うことで、タイヤマウントセンサ１から路面データを受け取り、ステップＳ１１０において路面データから路面μを示すμデータや路面の種類に関する情報を読み取ることで路面μや路面の種類などの路面状態を検出する。そして、ステップＳ１２０において、抽出したデータもしくは受信した路面データをそのまま、もしくは所定のプロトコルに変換して車両通信装置２４に伝える。これにより、車両で検出した路面μや路面の種類などを示す路面データが通信センター２００に伝えられる。これにより、通信センター２００では、天気情報等も加味されて、データベースとして管理している地図データ中の各道路の路面データが最新のデータに更新される。そして、通信センター２００からは、データベースから更新後のより正確な路面データが車両に提供される。
【００５６】
また、受信機２１では、路面データに基づいて、図９に示す危険対応処理も実行している。まず、ステップＳ２００において、路面データに基づいて車両の危険性を判定する。すなわち、通信センター２００から送られてくる路面データには車両が走行予定の道路のデータも含まれていることから、受信機２１は、その走行予定の場所のデータに基づいて車両の危険性を判定している。例えば、上記したように、受信機２１は、路面データが示す路面μと対応するマップもしくは関係式に基づいて車両の危険性を判定する。ここで、車両の危険性があることが判定されると、ステップＳ２１０に進んで報知装置２４に対して車両の危険性があることの報知を指示する制御信号を出力する。また、受信機２１は、必要に応じて、ブレーキＥＣＵ２３に制動要求を伝えることで車両に対して制動力を発生させるという車両運動制御を行うための要求信号を出力する。このとき、危険性の内容に応じて制動要求を出すことができ、全車輪に対して制動力を発生させることもできるし、車両がスピンすることを回避するために特定の車輪に対して制動力を発生させることもできる。
【００５７】
これにより、ドライバは報知装置２４による危険性の報知に基づいて、車両を減速するなどの適切な対応をとることが可能になる。また、必要に応じて、車両の危険性を回避するための車両運動制御を実行することで、ドライバが車両の危険性に対して瞬時に対応できなかったとしても、車両の危険性を回避することが可能となる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態にかかる車両用危険回避装置１００では、タイヤマウントセンサ１で路面μや路面の種類などの路面状態の検出を行い、その検出結果を示す路面データに基づいて、車両の危険性を判定するようにしている。より詳しくは、タイヤマウントセンサ１から送られてきた路面データを通信センター２００に伝えることでより正確な路面データを収集し、車両が通信センター２００からより正確な路面データを受け取るようにしている。そして、受け取ったより正確な路面データに基づいて、車両の危険性を判定している。
【００５９】
このように、タイヤマウントセンサ１を用いて路面状態の検出を行えば、制動を掛けることなく路面状態を検出できる。したがって、より高い頻度で路面状態の検出を行うことが可能となるため、より広範囲に路面状態を検出でき、路面状態に基づく走行中の危険性回避のための制御をより適切に行うことが可能となる。
【００６０】
（第２実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して受信機２１で実行する処理を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００６１】
上記したように、第１実施形態では、受信機２１は、通信センター２００から伝えられた路面データに基づいて車両の危険性の判定を行っている。これに対して、本実施形態では、受信機２１は、車両の危険性の判定について、通信センター２００から伝えられる路面データではなく自車両のタイヤマウントセンサ１で検出した路面状態を示す路面データに基づいて行う。具体的には、図９におけるステップＳ２００での車両の危険性を判定する処理を実行する際に、タイヤマウントセンサ１から送られた路面データを用いるようにする。
【００６２】
このようにすれば、通信センター２００からの路面データを待つことなくリアルタイムで検出した路面状態に基づいて車両の危険性を判定することが可能になる。特に、通信センター２００との通信が行い難い地域を車両が走行している場合には、自車両で検出される路面データのみに基づいて車両の危険性を判定できることから有効である。
【００６３】
なお、本実施形態でも、受信機２１は、通信センター２００に対してタイヤマウントセンサ１で検出した路面状態を示す路面データを送るようにしている。このため、通信センター２００では、車両から送られる路面データに基づいて、時々刻々と変化する路面データのマッピングを行うことが可能である。
【００６４】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００６５】
例えば、上記した第１実施形態と第２実施形態は互いに無関係なものではなく、組み合わせることも可能である。例えば、車両通信装置２４と通信センター２００との通信が行えるときには第１実施形態のように通信センター２００から伝えられる路面データに基づいて車両の危険性の判定を行うようにする。そして、車両通信装置２４と通信センター２００との通信が所定時間行えない状況が続いたときに、第２実施形態のように自車両のタイヤマウントセンサ１から送られた路面データに基づいて車両の危険性の判定を行うようにする。このようにすれば、車両通信装置２４と通信センター２００との通信が行えるときには、より正確な路面データに基づいて車両の危険性を判定でき、通信が行えないときにも、自車両で検出した路面データに基づいて車両の危険性を判定できる。
【００６６】
また、上記実施形態においては、振動検出部を構成する加速度センサ１１の検出信号から接地区間を特定し、接地区間中の検出信号における高周波成分のレベルの算出結果を路面状態が示された路面データとして用いている。しかしながら、これも振動検出部での検出信号を用いて路面状態を検出する手法の一例を示したに過ぎず、振動検出部での検出信号を用いた他の手法によって路面状態を検出しても良い。
【００６７】
また、上記実施形態の場合、受信機２１にて、道路情報や現在位置の情報と車速および通信センター２００から伝えられる路面データに基づく車両の危険性の判定に加えて、報知装置２５への車両の危険性の報知の指示を行う制御部としての役割を果たしている。しかしながら、これは一例を示したに過ぎず、受信機２１とは別に制御部を備えても良いし、ナビゲーションＥＣＵ２２やブレーキＥＣＵ２３などの他のＥＣＵを制御部として機能させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１      タイヤマウントセンサ
２      車体側システム
１１    加速度センサ
１３    制御部
２１    受信機
２２    ナビゲーションＥＣＵ
２３    ブレーキＥＣＵ
２５    報知装置
１００  車両用危険回避装置
２００  通信センター
【図１】
0006558266.tif 000002
【図２】
0006558266.tif 000003
【図３】
0006558266.tif 000004
【図４】
0006558266.tif 000005
【図５】
0006558266.tif 000006
【図６Ａ】
0006558266.tif 000007
【図６Ｂ】
0006558266.tif 000008
【図７】
0006558266.tif 000009
【図８】
0006558266.tif 000010
【図９】
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