JP-2026077327-A - 制御装置

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Abstract

【課題】アンダーパスの冠水を検出する。【解決手段】制御装置（１０）は、アンダーパスに設置されたセンサ（１１）の発信器（１１１）から発信されるテラヘルツ波の伝搬方向が変化しながら、センサの受信器（１１２）が路面で反射されたテラヘルツ波の一部を受信することによって生成されたセンサの検出結果を取得する取得手段（１３）と、該検出結果に基づいて、アンダーパスの冠水範囲を算出する算出手段（１４）と、を備える。【選択図】図１

Inventors

西村宏行

Assignees

トヨタ自動車株式会社

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20241025

Claims (3)

アンダーパスに設置されたセンサの発信器から発信されるテラヘルツ波の伝搬方向が変化しながら、前記センサの受信器が路面で反射されたテラヘルツ波の一部を受信することによって生成された前記センサの検出結果を取得する取得手段と、前記検出結果に基づいて、前記アンダーパスの冠水範囲を算出する算出手段と、を備える制御装置。
前記発信器は、第１の周波数を有する第１のテラヘルツ波と、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数を有する第２のテラヘルツ波とを発信する請求項１に記載の制御装置。
水での前記第１のテラヘルツ波の反射率は、乾いた路面での前記第１のテラヘルツ波の反射率と同等であり、水での前記第２のテラヘルツ波の反射率は、乾いた路面での前記第２のテラヘルツ波の反射率よりも小さい請求項２に記載の制御装置。

Description

本発明は、制御装置の技術分野に関する。この種の装置として、例えば、車載カメラで撮像された画像から、自車両の周辺を走行する周辺車両への水撥ねの有無と、周辺車両の車体の見え方とを認識して、道路の冠水レベルを判定する装置が提案されている（特許文献１参照）。特開２０２１－１１４１０２号公報実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。実施形態に係るセンサの設置態様の一例を示す概念図である。実施形態に係る制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。実施形態に係るセンサの首振り角度の一例を示す図である。実施形態に係る制御装置について図１乃至図４を参照して説明する。図１において、制御装置１０は、センサ１１、角度可変装置１２、制御及び収集装置１３並びに演算装置１４を備える。センサ１１は、テラヘルツ波の発信器１１１と、テラヘルツ波の受信器１１２とを有する。図２に示すように、センサ１１は、アンダーパスの天井部分に設置されていてよい。センサ１１は首振り機構（図示せず）を有してよい。角度可変装置１２は、センサ１１の首振り機構を制御することによって、発信器１１１から発信されるテラヘルツ波の伝搬方向を変更してよい。例えば、角度可変装置１２は、発信器１１１から発信されたテラヘルツ波が、アンダーパスの延びる方向にアンダーパスを走査するように、センサ１１の首振り機構を制御してよい。制御及び収集装置１３は、アンダーパスの路面に対してテラヘルツ波を照射するように発信器１１１を制御する。受信器１１２は、路面によって反射されたテラヘルツ波の少なくとも一部を受信する。制御及び収集装置１３は、受信機１１２の検出結果に関する検出情報（即ち、データ）を収集する。言い換えれば、制御及び収集装置１３は、センサ１１の検出結果を取得する。尚、上記検出情報（言い換えれば、センサ１１の検出結果）には、センサ１１の首振り角度を示す角度情報が含まれていてよい。制御及び収集装置１３は、第１の周波数を有する第１のテラヘルツ波と、第１の周波数とは異なる第２の周波数を有する第２のテラヘルツ波とを路面に対して照射するように発信器１１１を制御する。ここで、水での第１のテラヘルツ波の反射率は、乾いた路面での第１のテラヘルツ波の反射率と同等である。水での第２のテラヘルツ波の反射率は、乾いた路面での第２のテラヘルツ波の反射率よりも小さい。尚、第１の周波数は、第２の周波数より小さくてよい。演算装置１４は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）及びＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）の少なくとも一方を含んでよい。演算装置１４は、制御及び収集装置１３から上記検出情報を取得する。演算装置１４は、取得された検出情報に基づいて、アンダーパスのうち、水が溜まっている範囲（言い換えれば、冠水している範囲）を算出してよい。尚、演算装置１４は、発信器１１１から発信されるテラヘルツ波の伝搬方向を変更するように、角度可変装置１２を制御してもよい。アンダーパスに雨水が流入する場合、アンダーパスの一部である坂路も雨水で濡れる。本願発明者の研究によれば、次のことが判明している。路上に水が溜まっている部分での第２のテラヘルツ波の反射率は、濡れている路面（即ち、水が溜まっていない路面部分）での第２のテラヘルツ波の反射率よりも明確に小さい。これは、受信器１１２が、水で反射されたテラヘルツ波の成分よりも、路面で反射されたテラヘルツ波の成分を多く受信するためである。このため、演算装置１４は、上記検出情報に基づいて、冠水している範囲を算出することができる。演算装置１４の算出結果に基づいて、アンダーパスの冠水が検出された場合、演算装置１４は、アンダーパスが冠水していることを示す冠水情報を、アンダーパスの周辺を走行している車両に送信してよい。冠水情報を受信した車両は、該車両に搭載されている車内モニタ２０に、アンダーパスが冠水していることを示す情報を表示してよい。この結果、車両のユーザに、アンダーパスが冠水していることが報知される。尚、角度可変装置１２は、発信器１１１から発信されたテラヘルツ波が、アンダーパスの幅方向にアンダーパスを走査するように、センサ１１の首振り機構を制御してよい。この場合、発信器１１１から発信されたテラヘルツ波は、アンダーパスの路面だけでなく、アンダーパスの側壁にも照射されてよい。例えば、発信器１１１から発信されたテラヘルツ波の伝搬方向がアンダーパスの路面に対して垂直である場合のセンサ１１の首振り角度を０度と、発信器１１１から発信されたテラヘルツ波の伝搬方向がアンダーパスの一方の側壁に対して垂直である場合のセンサ１１の首振り角度を９０度とする。アンダーパスが冠水すると側壁の一部が水に浸かることになる。この場合、センサ１１の首振り角度が比較的小さい範囲では、第２のテラヘルツ波の反射率が、水での第２のテラヘルツ波の反射率となり、センサ１１の首振り角度が比較的大きい範囲では、第２のテラヘルツ波の反射率が、乾いた路面での第２のテラヘルツ波の反射率となる。従って、第２のテラヘルツ波の反射率が、水での第２のテラヘルツ波の反射率となるセンサ１１の首振り角度の範囲から、アンダーパスの冠水を検出することができる。加えて、センサ１１の首振り角度とアンダーパスの側壁の高さとの関係が既知であれば、センサ１１の首振り角度から、冠水したアンダーパスにおける水深を特定することができる。アンダーパスの側壁を伝ってアンダーパスに浸入する水は比較的少ない。このため、発信器１１１から発信されたテラヘルツ波が、アンダーパスの幅方向にアンダーパスを走査する場合、アンダーパスの冠水をより精度よく検出することができる。尚、角度可変装置１２は、発信器１１１から発信されたテラヘルツ波が、アンダーパスの延びる方向にアンダーパスを走査するとともに、アンダーパスの幅方向にアンダーパスを走査するように、センサ１１の首振り機構を制御してもよい。（制御装置の動作）次に、制御装置１０の動作の一例について図３のフローチャートを参照して説明を加える。図３において、制御装置１０は、センサ１１を用いてアンダーパスの水位状態を計測する（ステップＳ１０１）。具体的には、制御及び収集装置１３は、アンダーパスの路面に対してテラヘルツ波を照射するように発信器１１１を制御するとともに、受信機１１２の検出結果に関する検出情報を収集する。このとき、角度可変装置１２によってセンサ１１の首振り機構が制御されるので、発信器１１１から発信されるテラヘルツ波の伝搬方向が変化しながら、受信器１１２が路面で反射されたテラヘルツ波の一部を受信することになる。演算装置１４は、検出情報に基づいて、センサ１１の首振り角度がθ１（図４参照）の場合に、第１のテラヘルツ波の反射率が第１所定値であり、且つ、第２のテラヘルツ波の反射率が第２所定値以下であるいか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、第２所定値は、第１所定値より小さい値である。第２所定値は、第２所定値は、水での第２のテラヘルツ波の反射率と、乾いた路面での第２のテラヘルツ波の反射率との間の値であってよい。尚、テラヘルツ波の反射率は、発信器１１１から発信されたテラヘルツ波の強度と、受信器１１２により受信されたテラヘルツ波の強度とに基づいて算出されてよい。ステップＳ１０２の処理において、首振り角度がθ１の場合に、第１のテラヘルツ波の反射率が第１所定値ではないと判定された場合、又は、首振り角度がθ１の場合に、第２のテラヘルツ波の反射率が第２所定値以下ではないと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、図３に示す動作は終了される。ステップＳ１０２の処理において、首振り角度がθ１の場合に、第１のテラヘルツ波の反射率が第１所定値であり、且つ、第２のテラヘルツ波の反射率が第２所定値以下であると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、演算装置１４は、検出情報に基づいて、センサ１１の首振り角度がθ２（図４参照）の場合に、第１のテラヘルツ波の反射率が第１所定値であり、且つ、第２のテラヘルツ波の反射率が第２所定値以下であるいか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３の処理において、首振り角度がθ２の場合に、第１のテラヘルツ波の反射率が第１所定値ではないと判定された場合、又は、首振り角度がθ２の場合に、第２のテラヘルツ波の反射率が第２所定値以下ではないと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、図３に示す動作は終了される。ステップＳ１０３の処理において、首振り角度がθ２の場合に、第１のテラヘルツ波の反射率が第１所定値であり、且つ、第２のテラヘルツ波の反射率が第２所定値以下であると判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、演算装置１４は、アンダーパスが、車両の走行が危険なほど冠水していると判定する（ステップＳ１０４）。演算装置１４は、アンダーパスが冠水していることを示す冠水情報を、アンダーパスの周辺を走行している車両に送信してよい（ステップＳ１０５）。尚、ステップＳ１０３の処理の後に、ステップＳ１０２の処理が行われてもよい。（技術的効果）制御装置１０は、テラヘルツ波を用いてアンダーパスの路面のうち水が溜まっている部分を検出する。例えば、アンダーパスを撮像した画像を用いて、アンダーパスが冠水しているか否かを判定する場合に比べて、制御装置１０は、高精度に冠水を検出することができる。図４に示すように、センサ１１の首振り角度がθ１の場合にテラヘルツ波が照射される位置Ｐ１の高さと、センサ１１の首振り角度がθ２の場合にテラヘルツ波が照射される位置Ｐ２の高さとは異なる。このため、位置Ｐ２に水が溜まっていることが検出された場合（例えば、上述のステップＳ１０３の処理において“Ｙｅｓ”と判定された場合）、アンダーパス内の水位は、アンダーパスの底部から位置Ｐ２の高さまでの距離と等しくなる。このため、首振り角度θ２を適切に設定することによって、アンダーパスが、車両の走行が危険なほど冠水していることを比較的容易に検出することができる。（変形例）上述のステップＳ１０４の処理の後、制御装置１０は、アンダーパスを管理している管理センタに冠水情報を送信してもよい。この場合、管理センタは、冠水情報に基づいて、アンダーパスの出入口を封鎖する指令を発出してよい。また、管理センタは、アンダーパスを中心とする所定範囲に存在する車両に、アンダーパスが冠水していることを示す情報を配信してもよい。以上に説明した実施形態及び変形例から導き出される発明の態様を以下に説明する。発明の一態様に係る制御装置は、アンダーパスに設置されたセンサの発信器から発信されるテラヘルツ波の伝搬方向が変化しながら、前記センサの受信器が路面で反射されたテラヘルツ波の一部を受信することによって生成された前記センサの検出結果を取得する取得手段と、前記検出結果に基づいて、前記アンダーパスの冠水範囲を算出する算出手段と、を備えるというものである。上述の実施形態においては、「制御及び収集装置１３」が「取得手段」の一例に相当し、「演算装置１４」が「算出手段」の一例に相当する。当該制御装置の一例では、前記発信器は、第１の周波数を有する第１のテラヘルツ波と、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数を有する第２のテラヘルツ波とを発信してよい。ここで、水での前記第１のテラヘルツ波の反射率は、乾いた路面での前記第１のテラヘルツ波の反射率と同等であってよく、水での前記第２のテラヘルツ波の反射率は、乾いた路面での前記第２のテラヘルツ波の反射率よりも小さくてよい。本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う制御装置もま