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JP-2026077252-A - 路面凍結判定装置および車両の制御システム

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Abstract

【課題】路面が凍結しているかを精度よく判定することができる路面凍結判定装置および車両の制御システムを提供する。 【解決手段】 路面凍結判定装置２０は、車両１の前方領域の路面に他車両２によって投影された路面凍結警告を表す表示パターンＰを認識するように構成されたパターン認識部２２と、前記パターン認識部２２によって認識された前記表示パターンＰに基づいて、前記車両１が走行する道路の路面が凍結しているか否かを判定するように構成された凍結判定部２１とを備える。車両１の制御システム１０は、路面凍結判定装置２０と、車両１の運転支援機能を実行するように構成された運転支援装置３０とを備え、前記運転支援装置３０は、前記路面凍結判定装置２０によって前記路面が凍結していると判定された場合に、前記運転支援機能３０を調整するように構成されている。 【選択図】図１

Inventors

  • 青島 英道

Assignees

  • スズキ株式会社

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20241025

Claims (9)

  1. 車両の前方領域の路面に他車両によって投影された路面凍結警告を表す表示パターンを認識するように構成されたパターン認識部と、 前記パターン認識部によって認識された前記表示パターンに基づいて、前記車両が走行する道路の路面が凍結しているか否かを判定するように構成された凍結判定部と を備える、路面凍結判定装置。
  2. 前記凍結判定部は、前記車両の周囲環境に基づいて前記路面の凍結度合いを演算し、前記凍結度合いが判定閾値以上の場合に、前記路面が凍結していると判定するように構成され、 前記判定閾値は、前記パターン認識部によって前記表示パターンが認識されていない場合は第１閾値に設定され、前記パターン認識部によって前記表示パターンが認識されている場合は前記第１閾値よりも小さい第２閾値に設定される、請求項１に記載の路面凍結判定装置。
  3. 請求項１または２に記載の路面凍結判定装置と、 車両の運転支援機能を実行するように構成された運転支援装置と を備え、 前記運転支援装置は、前記路面凍結判定装置によって前記路面が凍結していると判定された場合に、前記運転支援機能を調整するように構成されている、車両の制御システム。
  4. 前記運転支援装置は、 前記運転支援機能として、前記車両が走行する車線内に先行車が存在しない場合は設定車速に従って定速走行を行い、先行車が存在する場合は追従走行を行うＡＣＣ制御を実行するように構成され、 前記路面凍結判定装置によって前記路面が凍結していると判定された場合に、前記路面が凍結していない場合に比べて、前記ＡＣＣ制御を実行する際の加減速度を低下させる、または前記ＡＣＣ制御における設定車間距離を増加させる、請求項３に記載の車両の制御システム。
  5. 前記運転支援装置は、 前記運転支援機能として、前記車両と障害物との衝突可能性に応じて自動ブレーキを作動させる衝突被害軽減ブレーキ制御を実行するように構成され、 前記路面凍結判定装置によって前記路面が凍結していると判定された場合に、前記路面が凍結していない場合に比べて、前記自動ブレーキの作動開始タイミングを早くする、請求項３に記載の車両の制御システム。
  6. 前記運転支援装置は、 前記運転支援機能として、前記車両の車輪のスリップ量が予め設定された開始閾値を超えた場合に、前記車両の駆動装置のトルク低減および／または制動装置の作動により車輪の過回転を抑制するトラクション制御を実行するように構成され、 前記路面凍結判定装置によって前記路面が凍結していると判定された場合に、前記路面が凍結していない場合に比べて、前記開始閾値を小さくする、請求項３に記載の車両の制御システム。
  7. 前記運転支援装置は、前記運転支援機能として、前記車両の車輪のスリップ量が予め設定された開始閾値を超えた場合に、前記車両の駆動装置のトルク低減および制動装置の作動により車輪の過回転を抑制するトラクション制御を実行するように構成され、 前記トラクション制御は、前記開始閾値が基準となる第１開始閾値に設定された第１モードと、前記開始閾値が前記第１開始閾値よりも小さい第２開始閾値に設定された第２モードと、前記開始閾値が前記第１開始閾値よりも大きい第３開始閾値に設定された第３モードとを含み、前記第３モードにおいてスリップしている車輪にかける前記制動装置のブレーキ力は、前記第１モードおよび前記第２モードにおいて前記スリップしている車輪にかけるブレーキ力よりも大きく設定され、 前記運転支援装置は、運転者によるスイッチ操作に応じて選択された前記第１モード、前記第２モード、および前記第３モードのいずれかで前記トラクション制御を実行するように構成され、 前記運転支援装置は、 前記第１モードが選択された状態で、前記路面凍結判定装置によって前記路面が凍結していると判定されると、前記第２モードに切り替え、 前記第３モードが選択された状態で、前記路面凍結判定装置によって前記路面が凍結していると判定されると、前記第３モードを維持する、請求項３に記載の車両の制御システム。
  8. 前記路面凍結判定装置は、前記パターン認識部によって認識された前記表示パターンに基づいて、前記車両に設けられたレーダセンサの前部の凍結状態を推定する凍結状態推定部をさらに備え、 前記運転支援装置は、前記凍結状態推定部によって前記レーダセンサの前記前部が凍結状態であると推定されると、前記運転支援機能の作動を停止する、請求項３に記載の車両の制御システム。
  9. 前記車両がトンネル内を走行しているか否かを判定するトンネル判定部をさらに備え、 前記運転支援装置は、前記トンネル判定部によって前記車両が前記トンネル内を走行していると判定され、かつ前記凍結状態推定部によって前記レーダセンサの前記前部が凍結状態であると推定された場合に、前記運転支援機能の作動を停止する、請求項８に記載の車両の制御システム。

Description

本発明は、路面凍結判定装置、および路面凍結判定装置を備える車両の制御システムに関する。 従来から、路面凍結のおそれを判定し、路面凍結の可能性がある場合に車両の乗員に知らせるように構成された装置が知られている。例えば、特許文献１には、外気温度センサによって検出された外気温度が３℃未満の場合に路面凍結のおそれがある状態と判定する装置が開示されている。特許文献１に記載の装置においては、外気温度が３℃以上の場合はフロントサイドドア下方の路面を青色に照らし、外気温度が３℃未満の場合は路面を赤色に照らすことにより、路面凍結の可能性を乗員に認識させるように構成されている。 特開２０１１－１６３８３号公報 図１は、本発明の第１実施形態における車両の制御システムの概略構成を示すブロック図である。図２は、路面凍結警告を表す表示パターンが路面に投影された状態を示す図である。図３は、第１実施形態における路面凍結判定処理の流れを示すフローチャートである。図４は、本発明の第２実施形態における車両の制御システムの概略構成を示すブロック図である。 －第１実施形態－ 以下、本発明の第１実施形態に係る路面凍結判定装置および車両の制御システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施の形態における路面凍結判定装置を含む車両の制御システムの概略構成を示すブロック図である。本実施の形態における車両の制御システム１０は、路面凍結判定装置２０と、運転支援装置３０とを備える。車両の制御システム１０は、路面凍結判定機能と運転支援機能とを有し、路面凍結判定機能による判定結果に基づいて運転支援機能を実行するように構成されている。まず、車両の制御システム１０の路面凍結判定機能に関連する構成について説明する。 図１に示すように、車両の制御システム１０は、路面凍結判定機能に関連して、車両の前方領域を撮像する撮像装置１１、外気温センサ１２、および路面凍結判定装置２０等を備えている。 撮像装置１１は、車両の前方領域を撮像し、車両が走行する道路の路面の状態を含む周囲環境を検知するように構成されている。撮像装置１１は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有するカメラを有し、車両の前方領域の情報を静止画および／または動画として出力するように構成されている。カメラによって撮像される車両の前方領域は、車両の前方の自車線に加えて、他車両が走行する隣接車線も含む領域である。撮像装置１１は、車両が走行している自車線および隣接車線を画定する道路上の区画線の位置、車両周辺にある他車両や人物などの障害物の存在と相対距離を検知可能である。 外気温センサ１２は、車両周囲の外気温を検出するように構成されている。撮像装置１１および外気温センサ１２は、車両の周囲環境を検知する検知装置として機能する。撮像装置１１および外気温センサ１２によって取得された車両の周囲環境の情報は、路面凍結判定装置２０に入力される。 路面凍結判定装置２０は、例えば、プログラムおよびデータなどを記憶したＲＯＭ、演算処理を行うＣＰＵ、動的データや演算処理結果を記憶するＲＡＭ、および入出力インターフェースなどを含むコンピュータから構成されている。路面凍結判定装置２０は、撮像装置１１および外気温センサ１２によって検出される車両の周囲環境に基づいて、車両が走行している道路の路面が凍結しているか否かを判定するように構成されている。路面凍結判定装置２０は、例えば、凍結判定部２１、およびパターン認識部２２の機能を実行するように構成されている。 凍結判定部２１は、車両の周囲環境に基づいて路面の凍結度合いＦを演算し、凍結度合いＦを判定閾値Ｆｔｈと比較することによって路面が凍結しているか否かを判定する。凍結判定部２１は、例えば、撮像装置１１から入力される車両の前方領域の画像データに対して所定の画像処理を行い、凍結路面のテンプレート画像と前方領域の画像データとのマッチング度合いを演算する。凍結判定部２１は、マッチング度合いに、例えば、外気温センサ１２によって検出される車両周囲の外気温、および路面における赤外光の反射率等を加味して、総合的に路面の凍結度合いＦを演算する。凍結度合いＦが大きいほど、路面が凍結している可能性が高いことを表す。 凍結判定部２１は、演算した凍結度合いＦを予め設定した判定閾値Ｆｔｈと比較し、凍結度合いＦが判定閾値Ｆｔｈ以上の場合は、車両が走行している道路の路面が凍結していると判定する。なお、凍結判定部２１は、実際に路面が凍結していることを検知しているのではなく、凍結度合いＦが判定閾値Ｆｔｈ以上の場合に路面が凍結していると推定している。 このように、凍結判定部２１は、車両の前方領域の画像データおよび外気温等、車両が取得した周囲環境の情報に基づいて路面が凍結しているか否かを判定するように構成されている。しかし、凍結路面の画像はエッジなどの特徴量が少ないため、画像処理によって凍結の有無を正確に判定するためには時間がかかる。また、路面の状態は時々刻々と変化するため、車両が自ら取得した周囲環境の情報に基づいて精度よく凍結の有無を判定することは困難である。 ところで、運転者の運転操作を支援するために、車両が備える配光可変型前照灯を用いて路面に警告を投影する運転支援プロジェクションが提案されている。運転支援プロジェクションは、運転者の運転操作を支援するための、特定の警告、例えば路面凍結警告を表す表示パターンを運転支援プロジェクションとして路面に投影する機能である。運転支援プロジェクション機能を搭載した車両は、車両が走行している道路の路面が凍結している場合に、路面凍結警告を表す表示パターンを車両の前方路面に投影することにより、運転者の注意を喚起することができる。 図２に、路面凍結警告を表す表示パターンが路面に投影された状態の一例を示す。図２において、本実施の形態に係る車両の制御システム１０が適用される車両１は、自車線Ｌ１を走行している。自車線Ｌ１に隣接する隣接車線Ｌ２には、他車両２が存在する。他車両２は、車両１の進行方向Ａとは反対方向Ｂに進む対向車である。自車線Ｌ１と隣接車線Ｌ２とは、区画線Ｍ０によって区別されており、自車線Ｌ１は区画線Ｍ０と側方端の区画線Ｍ１とによって画定されている。 他車両２の前方路面には、路面凍結警告を表す表示パターンＰが投影されている。他車両２は、自らが取得した情報に基づいて路面の凍結の有無を判定し、路面が凍結していると判定した場合に表示パターンＰを投影している。他車両２は、画像データに加えて、路車間通信や車車間通信によって得られた情報等、車両１が有していない情報に基づいて路面の凍結の有無を判定している可能性もある。 そこで、本実施の形態においては、隣接車線Ｌ２を走行する他車両２が運転支援プロジェクション機能を有しており、他車両２の前方の路面に運転支援プロジェクションの表示パターンＰが投影されている場合に、他車両２によって投影された運転支援プロジェクションの表示パターンＰ、すなわち他車両２の路面凍結判定の情報を利用して、車両１の路面凍結判定を行う。 具体的には、路面凍結判定装置２０のパターン認識部２２は、車両１の前方領域の路面に他車両２によって投影された表示パターンＰを認識するように構成されている。具体的には、撮像装置１１から入力された車両１の前方領域の画像データに基づいて画像処理を行い、他車両２が走行している隣接車線Ｌ２の路面に投影された運転支援プロジェクションの表示パターンＰを認識する。 パターン認識部２２は、車両１の前方領域の画像データに、運転支援プロジェクションの表示パターンに相当する画像が含まれているかを判定し、表示パターンに相当する画像が含まれている場合は、その画像が路面凍結警告に相当するかを判定する。パターン認識部２２は、例えばパターンマッチングを利用することにより、路面に投影された表示パターンＰが路面凍結警告を示しているか否かを判定することができる。図２に示す表示パターンＰは、路面凍結警告として利用可能なシンボルであり、他車両２が走行している道路の路面が凍結している、または凍結している可能性があることを示している。 凍結判定部２１は、パターン認識部２２によって路面凍結警告を示す表示パターンＰが認識されている場合は、凍結の有無を判定するための判定閾値Ｆｔｈを変更する。すなわち、凍結判定部２１は、他車両２によって路面凍結警告を示す表示パターンＰが投影されているか否かによって、異なる判定閾値Ｆｔｈを用いて車両１が走行している道路の路面が凍結しているか否かを判定する。凍結判定部２１は、パターン認識部２２によって表示パターンＰが認識されていない場合は判定閾値Ｆｔｈを第１閾値Ｆｔｈ１に設定し、表示パターンＰが認識されている場合は判定閾値Ｆｔｈを第２閾値Ｆｔｈ２に設定する。第２閾値Ｆｔｈ２は第１閾値Ｆｔｈ１よりも小さい（Ｆｔｈ１＞Ｆｔｈ２）。 第１閾値Ｆｔｈ１は、凍結判定部２１において凍結判定を行うために用いる基準の判定閾値である。凍結判定部２１は、第１閾値Ｆｔｈ１および第２閾値Ｆｔｈ２を予めそれぞれ適切な値に設定する。凍結判定部２１は、パターン認識部２２によって表示パターンＰが認識されていない場合、上述した凍結度合いＦが第１閾値Ｆｔｈ１以上のときに路面が凍結していると判定する。一方、パターン認識部２２によって表示パターンＰが認識されている場合、凍結判定部２１は、凍結度合いＦが第２閾値Ｆｔｈ２以上のときに路面が凍結していると判定する。 車両１が演算した凍結度合いＦが第１閾値Ｆｔｈ１より小さい場合であっても、他車両２が路面が凍結していると判定して表示パターンＰを投影している場合、凍結判定部２１は、凍結度合いＦが第２閾値Ｆｔｈ２以上であれば路面が凍結していると判定する。これにより、凍結判定部２１は、車両１が自ら取得した情報に加えて、他車両２から得られる路面凍結の情報を活用して、精度よく路面の凍結の有無を判定することができる。また、車両１の前方領域の画像データに基づく凍結度合いＦから凍結の有無を判定する場合に、判定時間の短縮に寄与できる。例えば、凍結度合いＦが第２閾値Ｆｔｈ２以上で、ある程度、路面凍結の可能性はあるが、画像処理にかかる時間等の判定条件によって路面が凍結していると判断できない場合に、他車両２の路面凍結判定結果を参照して車両１において路面凍結の判定を行うことができる。 他車両２が誤って表示パターンＰを投影している場合であっても、車両１の前方領域の画像データに基づく凍結度合いＦが第２閾値Ｆｔｈ２よりも小さい場合は路面が凍結していると判定しないので、車両１によって誤って路面が凍結していると判定してしまう可能性を低減できる。 つぎに、車両１の制御システム１０の運転支援機能に関する構成について説明する。図１に示すように、車両１の制御システム１０は、運転支援機能に関連して、上述した撮像装置１１、障害物検出装置１５、車輪速センサ１６、操作入力装置１７、運転支援装置３０、制動装置４０、駆動装置５０、および表示装置６０等を備えている。 障害物検出装置１５は、車両１の前方の障害物（例えば先行車）を検知し、車両と障害物との相対的な距離（車間距離）を測定するように構成されている。障害物検出装置１５として、例えば、ミリ波レーダ、ソナーセンサ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）等を使用することができる。障害物検出装置１５による距離の測定は、所定の測定周期で動的に実行される。上述した撮像装置１１を障害物検出装置１５として用いてもよい。障害物検出装置１５によって検知された障害物の情報は、運転支援装置３０に入力される。 車輪速センサ１６は、車両１に設けられている各車輪（不図示）の回転速度を検出するように構成されている。車輪速センサ１６によって検出された各車輪の回転速度は、運転支援装置３０に入力さ