特許 7348882 運転支援装置、運転支援方法およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-12

(45)【発行日】2023-09-21

(54)【発明の名称】運転支援装置、運転支援方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   B60T 8/172 20060101AFI20230913BHJP

   G08G 1/01 20060101ALI20230913BHJP

   G08G 1/13 20060101ALI20230913BHJP

   G08G 1/09 20060101ALI20230913BHJP

   B60T 8/1761 20060101ALI20230913BHJP

   G16Y 10/40 20200101ALI20230913BHJP

   B60W 40/068 20120101ALN20230913BHJP

【ＦＩ】

B60T8/172 B

G08G1/01 A

G08G1/13

G08G1/09 H

G08G1/09 F

B60T8/1761

G16Y10/40

B60W40/068

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2020121589

(22)【出願日】2020-07-15

(65)【公開番号】P2022024312

(43)【公開日】2022-02-09

【審査請求日】2022-05-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】株式会社デンソーテン

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】樋口 英嗣

(72)【発明者】

【氏名】刀根川 浩巳

(72)【発明者】

【氏名】津村 健二

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 英明

【審査官】大山 広人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２４７２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３３５１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０４８２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０９３１０２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－０２６１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２９２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２６２４３９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５３０８１５３（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０８９３０１１４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２０１４－２０２４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３７８３２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／０２４１５４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１８２１４８８２（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｔ ７／１２－８／１７６９

Ｂ６０Ｔ ８／３２－８／９６

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

Ｇ１６Ｙ １０／４０

Ｂ６０Ｗ ４０／０６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハードウェアを有するプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
車両のＡＢＳが起動する前の車速データと、車両のＡＢＳが停止した際の車速データと、車両のＡＢＳが起動する前の時刻と、車両のＡＢＳが停止した際の時刻と、を取得し、
前記ＡＢＳが起動する前の車速データと、前記ＡＢＳが停止した際の車速データと、車両のＡＢＳが起動する前の時刻と、車両のＡＢＳが停止した際の時刻と、重力加速度と、に基づいて、すべり摩擦係数を算出し、
前記すべり摩擦係数が閾値以下であるか否かを判定し、
前記すべり摩擦係数が前記閾値以下である場合、路面凍結によるスリップが発生していると検知する、
運転支援装置。

【請求項2】

請求項１に記載の運転支援装置であって、
前記ＡＢＳが起動する前の車速データは、
前記ＡＢＳが起動する直前にサンプリングした車速データ、前記ＡＢＳが起動する直前にサンプリングした車速データより１周期前にサンプリングした車速データ、前記前記ＡＢＳが起動する直前にサンプリングした車速データより２周期前にサンプリングした車速データのいずれかである、
運転支援装置。

【請求項3】

請求項１に記載の運転支援装置であって、
前記ＡＢＳが起動する前の車速データは、
前記ＡＢＳが起動した直前にサンプリングした１周期前の車速データである、
運転支援装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一つに記載の運転支援装置であって、
前記プロセッサは、
前記ＡＢＳの作動期間が所定時間以上であるか否かをさらに判定し、
前記すべり摩擦係数が前記閾値以下であると判定した場合において、前記ＡＢＳの作動期間が所定時間以上であると判定したとき、路面凍結によるスリップが発生していると検知する、
運転支援装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一つに記載の運転支援装置であって、
前記プロセッサは、
前記路面凍結によるスリップが発生していると検知した箇所を示す路面凍結情報を他車または地図データを記録する外部サーバへ出力する、
運転支援装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一つに記載の運転支援装置であって、
前記プロセッサは、
前記車両のＣＡＮデータを取得し、
前記ＣＡＮデータには、
少なくとも、前記車両のＡＢＳが起動する前の車速データと、前記車両のＡＢＳが停止した際の車速データと、車両のＡＢＳが起動する前の時刻と、車両のＡＢＳが停止した際の時刻と、が含まれる、
運転支援装置。

【請求項7】

請求項６に記載の運転支援装置であって、
前記ＣＡＮデータを所定時間毎に取得する、
運転支援装置。

【請求項8】

ハードウェアを有するプロセッサを備える運転支援装置が実行する運転支援方法であって、
車両のＡＢＳが起動する前の車速データと、車両のＡＢＳが停止した際の車速データと、車両のＡＢＳが起動する前の時刻と、車両のＡＢＳが停止した際の時刻と、を取得し、
前記ＡＢＳが起動する前の車速データと、前記ＡＢＳが停止した際の車速データと、車両のＡＢＳが起動する前の時刻と、車両のＡＢＳが停止した際の時刻と、重力加速度と、に基づいて、すべり摩擦係数を算出し、
前記すべり摩擦係数が閾値以下であるか否かを判定し、
前記すべり摩擦係数が前記閾値以下である場合、路面凍結によるスリップが発生していると検知する、
運転支援方法。

【請求項9】

請求項８に記載の運転支援方法であって、
前記ＡＢＳが起動する前の車速データは、
前記ＡＢＳが起動する直前にサンプリングした車速データ、前記ＡＢＳが起動する直前にサンプリングした車速データより１周期前にサンプリングした車速データ、前記前記ＡＢＳが起動する直前にサンプリングした車速データより２周期前にサンプリングした車速データのいずれかである、
運転支援方法。

【請求項10】

請求項８に記載の運転支援方法であって、
前記ＡＢＳが起動する前の車速データは、
前記ＡＢＳが起動した直前にサンプリングした１周期前の車速データである、
運転支援方法。

【請求項11】

請求項８～１０のいずれか一つに記載の運転支援方法であって、
前記ＡＢＳの作動期間が所定時間以上であるか否かをさらに判定し、
前記すべり摩擦係数が前記閾値以下であると判定した場合において、前記ＡＢＳの作動期間が所定時間以上であると判定したとき、路面凍結によるスリップが発生していると検知する、
運転支援方法。

【請求項12】

請求項８～１１のいずれか一つに記載の運転支援方法であって、
前記路面凍結によるスリップが発生していると検知した箇所を示す路面凍結情報を他車または地図データを記録する外部サーバへ出力する、
運転支援方法。

【請求項13】

請求項８～１２のいずれか一つに記載の運転支援方法であって、
前記車両のＣＡＮデータを取得し、
前記ＣＡＮデータには、
少なくとも、前記車両のＡＢＳが起動する前の車速データと、前記車両のＡＢＳが停止した際の車速データと、車両のＡＢＳが起動する前の時刻と、車両のＡＢＳが停止した際の時刻と、が含まれる、
運転支援方法。

【請求項14】

請求項１３に記載の運転支援方法であって、
前記ＣＡＮデータを所定時間毎に取得する、
運転支援方法。

【請求項15】

ハードウェアを有するプロセッサに、
車両のＡＢＳが起動する前の車速データと、車両のＡＢＳが停止した際の車速データと、車両のＡＢＳが起動する前の時刻と、車両のＡＢＳが停止した際の時刻と、を取得し、
前記ＡＢＳが起動する前の車速データと、前記ＡＢＳが停止した際の車速データと、車両のＡＢＳが起動する前の時刻と、車両のＡＢＳが停止した際の時刻と、重力加速度と、に基づいて、すべり摩擦係数を算出し、
前記すべり摩擦係数が閾値以下であるか否かを判定し、
前記すべり摩擦係数が前記閾値以下である場合、路面凍結によるスリップが発生していると検知する、
ことを実行させるプログラム。

【請求項16】

請求項１５に記載のプログラムであって、
前記ＡＢＳが起動する前の車速データは、
前記ＡＢＳが起動する直前にサンプリングした車速データ、前記ＡＢＳが起動する直前にサンプリングした車速データより１周期前にサンプリングした車速データ、前記前記ＡＢＳが起動する直前にサンプリングした車速データより２周期前にサンプリングした車速データのいずれかである、
プログラム。

【請求項17】

請求項１５に記載のプログラムであって、
前記ＡＢＳが起動する前の車速データは、
前記ＡＢＳが起動した直前にサンプリングした１周期前の車速データである、
プログラム。

【請求項18】

請求項１５～１７のいずれか一つに記載のプログラムであって、
前記プロセッサは、
前記ＡＢＳの作動期間が所定時間以上であるか否かをさらに判定し、
前記すべり摩擦係数が前記閾値以下であると判定した場合において、前記ＡＢＳの作動期間が所定時間以上であると判定したとき、路面凍結によるスリップが発生していると検知する、
ことを実行させるプログラム。

【請求項19】

請求項１５～１８のいずれか一つに記載のプログラムであって、
前記プロセッサは、
前記路面凍結によるスリップが発生していると検知した箇所を示す路面凍結情報を他車または地図データを記録する外部サーバへ出力する、
ことを実行させるプログラム。

【請求項20】

請求項１５～１９のいずれか一つに記載のプログラムであって、
前記車両のＣＡＮデータを取得する、
ことを実行させ、
前記ＣＡＮデータには、
少なくとも、前記車両のＡＢＳが起動する前の車速データと、前記車両のＡＢＳが停止した際の車速データと、車両のＡＢＳが起動する前の時刻と、車両のＡＢＳが停止した際の時刻と、が含まれる、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、運転支援装置、運転支援方法およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車両がスリップした状態を検知した場合、スリップが検知される直前の車両の加速度と、スイッチ検知中の車両の加速度と、に用いて、車両が走行する路面の摩擦係数を検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平０６－１２７４０５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、特許文献１では、車両のスリップ時における路面の摩擦係数しか検出してないため、路面凍結時によるスリップと他のスリップとを区別して検知することができなかった。

【0005】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、路面凍結時によるスリップを検知することができる運転支援装置、運転支援方法およびプログラム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】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る運転支援装置は、ハードウェアを有するプロセッサを備え、前記プロセッサは、車両のＡＢＳ（Anti-lock Braking System）が起動する前の車速データと、車両のＡＢＳが停止した際の車速データと、を取得し、前記ＡＢＳが起動する前の車速データと、前記ＡＢＳが停止した際の車速データと、に基づいて、すべり摩擦係数を算出し、前記すべり摩擦係数が閾値以下であるか否かを判定し、前記すべり摩擦係数が前記閾値以下である場合、路面凍結によるスリップが発生していると検知する。

【0007】

また、本開示に係る運転支援方法は、ハードウェアを有するプロセッサを備える運転支援装置が実行する運転支援方法であって、車両のＡＢＳが起動する前の車速データと、車両のＡＢＳが停止した際の車速データと、を取得し、前記ＡＢＳが起動する前の車速データと、前記ＡＢＳが停止した際の車速データと、に基づいて、すべり摩擦係数を算出し、前記すべり摩擦係数が閾値以下であるか否かを判定し、前記すべり摩擦係数が前記閾値以下である場合、路面凍結によるスリップが発生していると検知する。

【0008】

また、本開示に係るプログラムは、ハードウェアを有するプロセッサに、車両のＡＢＳが起動する前の車速データと、車両のＡＢＳが停止した際の車速データと、を取得し、前記ＡＢＳが起動する前の車速データと、前記ＡＢＳが停止した際の車速データと、に基づいて、すべり摩擦係数を算出し、前記すべり摩擦係数が閾値以下であるか否かを判定し、前記すべり摩擦係数が前記閾値以下である場合、路面凍結によるスリップが発生していると検知する、ことを実行させる。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、路面凍結時によるスリップと他のスリップとを区別して検知することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施の形態１に係る運転支援システムの構成を概略的に示す図である。

【図2】図２は、実施の形態１に係る車両の機能構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施の形態１に係る運転支援装置２０の機能構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、すべり摩擦の概略図である。

【図5】図５は、目視路面分類とすべり摩擦係数との関係を示す図である。

【図6】図６は、ＡＢＳ立ち上がる直前の速度と時間との関係を示す図である。

【図7】図７は、加速度とすべり摩擦係数との相関性を示す図である。

【図8】図８は、ＡＢＳデータと車速データとのサンプリング周期を模式的に示す図である。

【図9A】図９Ａは、方式１における加速度とすべり摩擦係数との相関性を示す図である。

【図9B】図９Ｂは、方式２における加速度とすべり摩擦係数との相関性を示す図である。

【図9C】図９Ｃは、方式３における加速度とすべり摩擦係数との相関性を示す図である。

【図10】図１０は、各方式、決定係数Ｒ^２および評価を示す図である。

【図11】図１１は、加速度から算出したすべり摩擦係数とすべり摩擦係数の実測値との関係を示す図である。

【図12】図１２は、各方式、分散および標準偏差の関係を示す図である。

【図13】図１３は、各方式の正規分布グラフを示す図である。

【図14】図１４は、各方式、決定係数Ｒ^２、分散、標準偏差および評価を示す図である。

【図15】図１５は、実施の形態１に係る運転支援装置が実行する処理の概要を示すフローチャートである。

【図16】図１６は、ＡＢＳ作動時間とすべり摩擦係数との関係を示す図である。

【図17】図１７は、図１６のＡＢＳ作動時間を所定時間で区切った状態を模式的に示す図である。

【図18】図１８は、図１６のＡＢＳ作動期間によるフィルタリングによって抽出したスリップ誤検知除去率を模式的に示す図である。

【図19】図１９は、実施の形態２に係る運転支援装置が実行する処理の概要を示す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、本開示の実施の形態に係る運転支援システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態により本開示が限定されるものではない。また、以下において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。

【0012】

（実施の形態１）
〔運転支援システムの概要〕
図１は、実施の形態１に係る運転支援システムの構成を概略的に示す図である。図１に示す運転支援システム１は、車両１０と、運転支援装置２０と、を備える。この運転支援システム１は、ネットワークＮＷを通じて相互に通信可能に構成されている。このネットワークＮＷは、例えばインターネット回線網および携帯電話回線網等から構成されている。また、運転支援システム１は、ネットワークＮＷを通じて複数の車両１０の各々が所定の間隔（例えば１０ｍsec間隔）で送信する車両１０の走行に関する走行状態データを含むＣＡＮ（Controller Area Network）データを運転支援装置２０へ送信する。そして、運転支援システム１は、複数の車両１０の各々が所定の間隔で送信したＣＡＮデータに含まれる、車両１０のＡＢＳ（Anti-lock Braking System）が起動する前の車速データと、車両１０のＡＢＳが停止した際の車速データと、に基づいて、車両１０が走行する路面のすべり摩擦係数を算出する。そして、運転支援システム１は、運転支援装置２０によって車両１０が走行する路面のすべり摩擦係数が閾値以下であるか否かを判定し、車両１０が走行する路面のすべり摩擦係数が閾値以下であると判定された場合、車両１０が走行する路面に、路面凍結によるスリップが発生したと検知する。

【0013】

〔車両の構成〕
まず、車両１０の機能構成について説明する。図２は、車両１０の機能構成を示すブロック図である。

【0014】

図２に示す車両１０は、車速センサ１１と、加速度センサ１２と、アクセルペダルセンサ１３と、ブレーキペダルセンサ１４と、勾配センサ１５、カーナビゲーションシステム１６と、記録部１７と、通信部１８と、ＥＣＣ（Electronic Control Unit）１９と、を備える。なお、以下の説明では、車両１０を自動車として説明するが、これに限定されることなく、例えばバス、トラックであってもよい。

【0015】

車速センサ１１は、車両１０の走行時における走行速度（実測速度）を検出し、この検出結果をＥＣＵ１９へ出力する。

【0016】

加速度センサ１２は、車両１０に加わる加速度を検出し、この検出結果をＥＣＵ１９へ出力する。

【0017】

アクセルペダルセンサ１３は、ユーザによるアクセルペダルの踏み込み量を検出し、この検出結果をＥＣＵ１９へ出力する。

【0018】

ブレーキペダルセンサ１４は、ユーザによるブレーキペダルの踏み込み量を検出し、この検出結果をＥＣＵ１９へ出力する。

【0019】

勾配センサ１５は、水平を基準とした場合における車両１０の傾き（車両１０が走行する道の勾配）を検出し、この検出結果をＥＣＵ１９へ出力する。

【0020】

カーナビゲーションシステム１６は、ＧＰＳ（Global Positioning System）センサ１６１と、地図データベース１６２と、報知装置１６３と、操作部１６４と、を有する。

【0021】

ＧＰＳセンサ１６１は、複数のＧＰＳ衛星または送信アンテナからの信号を受信し、受信した信号に基づいて、車両１０の位置（経度および緯度）を算出する。ＧＰＳセンサ１６１は、ＧＰＳ受信センサ等を用いて構成される。なお、実施の形態１では、ＧＰＳセンサ１６１を複数個搭載することによって車両１０の向き精度向上を図ってもよい。

【0022】

地図データベース１６２は、各種の地図データを記録する。地図データベース１６２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録媒体を用いて構成される。

【0023】

報知装置１６３は、画像、地図、映像および文字情報を表示する表示部１６３ａと、音声や警報音等の音を発生する音声出力部１６３ｂと、を有する。表示部１６３ａは、液晶や有機ＥＬ（Electro Luminescence）等の表示ディスプレイを用いて構成される。音声出力部１６３ｂは、スピーカ等を用いて構成される。

【0024】

操作部１６４は、ユーザの操作の入力を受け付け、受け付けた各種の操作内容に応じた信号をＥＣＵ１９へ出力する。操作部１６４は、タッチパネル、ボタン、スイッチおよびジョグダイヤル等を用いて実現される。

【0025】

このように構成されたカーナビゲーションシステム１６は、ＧＰＳセンサ１６１によって取得した現在の車両１０の位置を、地図データベース１６２が記録する地図データに対応する地図上に重ねることによって、車両１０の現在走行している道路および目的値までの経路等を含む情報を、表示部１６３ａと音声出力部１６３ｂとによってユーザに対して報知する。

【0026】

記録部１７は、車両１０に関する各種情報を記録する。記録部１７は、ＥＣＵ１９から入力された車両１０のＣＡＮデータ等やＥＣＵ１９が実行する各種のプログラム等を記録する。記録部１７は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、Ｆｌａｓｈメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等を用いて実現される。

【0027】

通信部１８は、ＥＣＵ１９の制御のもと、ネットワークＮＷを通じて運転支援装置２０へＣＡＮデータ等を送信する。また、通信部１８は、ネットワークＮＷを通じて他車と通信を行い、各種情報を受信する。通信部１８は、各種情報を送受信可能な通信モジュール等を用いて構成される。

【0028】

ＥＣＵ１９は、メモリと、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアを有するプロセッサを用いて構成される。ＥＣＵ１９は、車両１０の各部を制御する。ＥＣＵ１９は、車両１０のＣＡＮデータを通信部１８に送信させる。ＣＡＮデータには、走行速度（実測速度）、加速度、アクセルペダルの踏み込み量、ブレーキペダルの踏み込み量、車両１０の傾き、車両１０のＡＢＳが駆動した時刻、車両１０のＡＢＳが停止した時刻、車両１０のＡＢＳの作動時間、車両１０のＡＢＳが起動する前の車速データ、車両１０のＡＢＳが停止した際の車速データ等の走行状態データ、この走行状態データを検出した時刻情報、車両１０の位置情報（経度緯度情報）、車両１０のＡＢＳが起動した際の位置情報、車両１０の車種情報および車両１０を識別する識別情報（車両ＩＤ）等が含まれる。なお、ＣＡＮデータに、車両１０に設けられた撮像装置によって生成された画像データ等を含めてもよい。ここで、車両１０のＡＢＳが起動する前の車速データは、車両１０のＡＢＳが起動した直前の車速データ、車両１０のＡＢＳが起動した直前にサンプリングした１周期前の車速データ、車両１０のＡＢＳが起動する前の最後の車速データのいずれかである。なお、車両１０のＡＢＳが起動する前の車速データの詳細な内容については後述する。

【0029】

〔運転支援装置の構成〕
次に、運転支援装置２０の機能構成について説明する。図３は、運転支援装置２０の機能構成を示すブロック図である。

【0030】

図３に示す運転支援装置２０は、通信部２１と、ＣＡＮデータベース２２と、記録部２３と、制御部２４と、を備える。

【0031】

通信部２１は、制御部２４の制御のもと、ネットワークＮＷを通じて複数の車両１０の各々から送信されたＣＡＮデータを受信し、受信したＣＡＮデータを制御部２４へ出力する。また、通信部２１は、制御部２４の制御のもと、ネットワークＮＷを通じて車両１０の路面凍結によるスリップが発生している箇所を示す路面凍結情報を車両１０または地図データを記録する外部サーバへ送信する。通信部２１は、各種情報を受信する通信モジュール等を用いて実現される。なお、路面凍結情報の詳細については、後述する。

【0032】

ＣＡＮデータベース２２は、制御部２４から入力された複数の車両１０の各々のＣＡＮデータを記録する。ＣＡＮデータベース２２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）およびＳＳＤ（Solid State Drive）等を用いて実現される。

【0033】

記録部２３は、運転支援装置２０の各種情報および処理中のデータ等を記録する。記録部２３は、運転支援装置２０が実行する各種のプログラムを記録するプログラム記録部２３１を有する。記録部２３は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤおよびＳＳＤ等を用いて構成される。

【0034】

制御部２４は、運転支援装置２０の各部を制御する。制御部２４は、メモリと、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）およびＣＰＵ等のハードウェアを有するプロセッサを用いて構成される。制御部２４は、取得部２４１と、算出部２４２と、判定部２４３と、検知部２４４と、通信制御部２４５と、を有する。

【0035】

取得部２４１は、通信部２１を通じて車両１０からＣＡＮデータを取得し、取得したＣＡＮデータをＣＡＮデータベース２２に記録する。

【0036】

算出部２４２は、ＣＡＮデータベース２２が記録するＣＡＮデータに含まれるＡＢＳが起動する前の車速データと、ＡＢＳが停止した際の車速データと、に基づいて、すべり摩擦係数を算出する。

【0037】

判定部２４３は、算出部２４２が算出したすべり摩擦係数が閾値以下であるか否かを判定する。具体的には、判定部２４３は、算出部２４２が算出したすべり摩擦係数（路面μ）が閾値以下（例えば０．３以下）であるか否かを判定する。

【0038】

検知部２４４は、判定部２４３が算出部２４２によって算出されたすべり摩擦係数が閾値以下であると判定した場合、路面凍結によるスリップが発生していると検知する。

【0039】

通信制御部２４５は、検知部２４４が路面凍結によるスリップが発生していると検知した箇所を示す路面凍結情報を他車または地図データを記録する外部サーバへ出力する。

【0040】

〔すべり摩擦係数〕
次に、すべり摩擦係数について説明する。図４は、すべり摩擦の概略図である。図５は、目視路面分類とすべり摩擦係数との関係を示す図である。図５における測定条件は、使用タイヤが冬期路面調査用標準タイヤ、タイヤサイズが１６５／８０ Ｒ１３、タイヤ空気圧が１．９ｋｇｆ／ｃｍ^２および設定荷重が４００ｋｇｆである。なお、図５においては、一定の速度で走行している車両１０に急制動を掛け、車輪がロックして路面を滑っているときの負の加速度（減速度）を測定して求めた値である。

【0041】

図４に示すように、すべり摩擦係数μは、物質と物質との間に働く抵抗力（摩擦力Ｆ）を荷重Ｗで除算した値（すべり摩擦係数μ＝摩擦力Ｆ／荷重Ｗ）であり、すべり易さを表す指標である。すべり摩擦係数μは、「０」に近づくほどすべり易くなり、「１」に近づくほどすべりにくくなる。すべり摩擦係数μは、タイヤ条件、路面条件および制動条件等によって変化する。

【0042】

具体的には、道路構造令に用いられるすべり摩擦係数μは、走行速度４０～６０ｋｍ／ｈにおいて、湿潤状態の指標が０．３３～０．３８、雪氷路面が一律０．１５とされている。このため、図５の表Ｔ１に示すように、冬期における雪氷路面のすべりやすさは、すべり摩擦係数μが０．１０～０．３０程度の範囲である。さらに、すべり易い路面では、急制動直後の加速度（減速度）が小さくなり、すべりにくい路面では、急制動直後の加速度（減速度）が大きくなる。また、すべり摩擦係数μは、ＡＢＳが停止した際の車速データをＶ_２、ＡＢＳが起動する前の車速データＶ_１を、ＡＢＳが停止した際の時刻をＴ_１、ＡＢＳが起動する前の時刻をＴ_２とした場合、式（１）に示すように、測定した加速度（減速度）を重力加速度ｇで除算した値と等しい関係が成り立つ。

【数1】

【0043】

このため、車両１０のＡＢＳ作動時（急制動直後）に、すべり摩擦係数μが閾値以下（例えば０．３０以下）であれば、路面凍結によるスリップが発生していると考えられる。即ち、発明者は、路面凍結による車両１０のスリップ挙動を検知するため、加速度と同値であるすべり摩擦係数μ（加速度≒すべり摩擦係数）に着目し、加速度（すべり摩擦係数μ）を算出することによって、車両１０が路面凍結によるスリップを検知できることを見いだした。

【0044】

〔ＡＢＳ作動開始前後における車速とスリップ挙動との相関性〕
次に、車両１０のＡＢＳ作動開始（終了）前後における車速とスリップ挙動との相関性について説明する。図６は、ＡＢＳ立ち上がる直前の速度と時間との関係を示す図である。図７は、加速度とすべり摩擦係数との相関性を示す図である。図６において、横軸が時間（ｓ）を示し、縦軸が車速（ｋｍ／ｈ）を示す。さらに、図６において、折れ線Ｌ１は、各サンプリング時における車速の変化を示し、直線Ｌ２は、各サンプリング時における車速を直線で近似した際の変化を示す。また、図７において、横軸がすべり摩擦係数の実測値を示し、縦軸が加速度を示す。直線Ｌ３が加速度とすべり摩擦係数との回帰直線を示す。

【0045】

図６および図７に示すように、決定係数Ｒ^２は、図６の近似によって算出したモデル（ｙ＝１．０７８４ｘ－０．０４３）を用いた場合、０．７９３３と算出される（Ｒ^２＝０．７９３３）。一般的に、決定係数Ｒ^２は、０．７以上であれば、相関が高いと判断することができる（＜＊＞０≦Ｒ^２≦１）。

【0046】

このように、運転支援装置２０は、車両１０のＡＢＳが起動する前の車速データと、車両１０のＡＢＳが停止した際の車速データと、に基づいて、すべり摩擦係数μとして加速度を算出し、このすべり摩擦係数μが閾値以下、例えば０．３以下（図５の表Ｔ１を参照）であるか否かを判定する。そして、運転支援装置２０は、すべり摩擦係数μが閾値以下である場合、車両１０が走行した路面に対して、路面凍結によるスリップが発生していると検知する。

【0047】

〔車速データの取得タイミングの検証〕
次に、車速データの取得タイミングについて説明する。車両１０のブレーキ操作直後は、タイヤロックが発生するため、信頼できる車速データを取得しづらい。さらに、従来では、ＡＢＳデータ（ＡＢＳの作動開始終了前後のデータ）および車速データのサンプリング周期にばらつきが生じる。このため、実施の形態１では、ＡＢＳが起動する前の車速データとして、ＡＢＳが起動した直前の車速データ、ＡＢＳが起動した直前にサンプリングした１周期前の車速データ、およびＡＢＳが起動する前の最後の車速データのいずれかを用いることが最善であるか否かを各車速データの決定係数Ｒ^２を算出することによって検証する。

【0048】

図８は、ＡＢＳデータと車速データとのサンプリング周期を模式的に示す図である。図８の（ａ）が車速を示し、図８の（ｂ）がＡＢＳ作動タイミングを示す。図８の（ａ）および（ｂ）において、横軸が時間（ｓ）を示す。さらに、図８の（ａ）において、縦軸が車速（ｋｍ／ｈ）を示す。なお、図８の（ａ）におけるサンプリング周期（ｍｓｅｃ）は、最大値が１４０、最小値が９０および平均値が１１４である。さらに、図８の（ｂ）におけるサンプリング周期（ｍｓｅｃ）は、最大値が２１、最小値が９０および平均値１５０である。また、図８において、点Ａ１が車両１０のＡＢＳが起動した直前の車速データ、点Ａ２が車両１０のＡＢＳが起動した直前にサンプリングした１周期前の車速データ、点Ａ３が車両１０のＡＢＳが起動する前の最後の車速データを示す。

【0049】

図８の（ａ）および（ｂ）に示すように、ＡＢＳデータ（ＡＢＳの作動開始終了前後のデータ）および車速データの各々は、サンプリング周期にばらつきが生じている。このため、以下においては、ＡＢＳが起動した直前（ＡＢＳがオン状態になった直前）の車速データを用いてすべり摩擦係数μを算出する方式を方式１、ＡＢＳが起動した直前にサンプリングした１周期前の車速データを用いてすべり摩擦係数μを算出する方式を方式２、およびＡＢＳが起動する前の最後（ＡＢＳがオフ状態の最後）の車速データを用いてすべり摩擦係数μを算出する方式を方式３として説明し、各方式の決定係数Ｒ^２を算出することによって検証する。

【0050】

図９Ａは、方式１における加速度とすべり摩擦係数との相関性を示す図である。図９Ｂは、方式２における加速度とすべり摩擦係数との相関性を示す図である。図９Ｃは、方式３における加速度とすべり摩擦係数との相関性を示す図である。図１０は、各方式、決定係数Ｒ^２および評価を示す図である。図９Ａ～図９Ｃにおいて、横軸がすべり摩擦係数の実測値を示し、縦軸が加速度を示す。図９Ａ～図９Ｃにおいて、直線Ｌ２１～直線Ｌ２３が加速度とすべり摩擦係数との回帰直線を示す。

【0051】

図９Ａ～図９Ｃおよび図１０に示す表Ｔ２に示すように、最適な車速データは、方式１～方式３の各加速度（推定加速度）に基づいて、決定係数Ｒ^２を参照した場合、方式２が最も決定係数Ｒ^２が高く、方式Ａ１が最も決定係数Ｒ^２が低くなる。しかしながら、いずれの方式であっても、決定係数Ｒ^２が０．７以上であり、相関が高いと判断することができる。

【0052】

〔各方式の推定精度の比較〕
次に、各方式の推定精度について説明する。図１１は、加速度から算出したすべり摩擦係数とすべり摩擦係数の実測値との関係を示す図である。図１２は、各方式、分散および標準偏差の関係を示す図である。なお、図１１では、一例として方式１の車速データを用いている。

【0053】

実施の形態１では、図１１に示すように、すべり摩擦係数μ（路面μ）が０．３以下の実験データ（例えば図１１では、サンプル数が１４個）に対して、方式１の分散および標準偏差を算出した。同様に、実施の形態１では、方式２および方式３でも、分散および標準偏差を算出した。このため、実施の形態１では、図１２の表Ｔ３に示すように、方法２が実測値に近い推定値の算出が可能であることが推測することができる。

【0054】

図１３は、各方式の正規分布グラフを示す図である。図１４は、各方式、決定係数Ｒ^２、分散、標準偏差および評価を示す図である。なお、図１３において、曲線ＬＡ２が方式２の正規分布を示し、曲線ＬＡ１が方式１の正規分布を示し、曲線ＬＡ３が方式３の正規分布を示す。

【0055】

図１３に示すように、方式２は、方式１および方式３と比して有意差Ｄ１（例えば１５％）が有る。このため、図１４の表Ｔ４に示すように、実施の形態１では、方式２、即ち、ＡＢＳが起動する前の車速データとして、ＡＢＳが起動した直前にサンプリングした１周期前の車速データを用いて、すべり摩擦係数μ（路面μ）を算出する（図１４を参照）。

【0056】

〔運転支援装置の処理〕
次に、運転支援装置２０が実行する処理について説明する。図１５は、運転支援装置２０が実行する処理の概要を示すフローチャートである。

【0057】

図１５に示すように、まず、取得部２４１は、通信部２１を通じて車両１０からＣＡＮデータを取得する（ステップＳ１）。

【0058】

続いて、算出部２４２は、ＣＡＮデータに含まれる車両１０のＡＢＳが起動する前の車速データと、車両１０のＡＢＳが停止した際の車速データと、に基づいて、すべり摩擦係数μを算出する（ステップＳ２）。

【0059】

その後、判定部２４３は、算出部２４２が算出したすべり摩擦係数μが閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。判定部２４３によって算出部２４２が算出したすべり摩擦係数μが閾値（例えば０．３）以下であると判定された場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、運転支援装置２０は、後述するステップＳ４へ移行する。これに対して、判定部２４３によって算出部２４２が算出したすべり摩擦係数μが閾値以下でないと判定された場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、運転支援装置２０は、後述するステップＳ６へ移行する。

【0060】

ステップＳ４において、検知部２４４は、判定部２４３が算出部２４２によって算出されたすべり摩擦係数μが閾値（例えば０．３）以下であると判定された場合、路面凍結によるスリップが発生していると検知する。この場合、検知部２４４は、判定部２４３が算出部２４２によって算出されたすべり摩擦係数μが閾値（例えば０．３）以下であると判定した位置に関する位置情報をＣＡＮデータから抽出する。

【0061】

続いて、通信制御部２４５は、検知部２４４が検知した路面凍結によるスリップが発生している箇所を示す路面凍結情報を車両１０のカーナビゲーションシステム１６または地図データを記録する外部サーバへ出力する（ステップＳ５）。これにより、車両１０のカーナビゲーションシステム１６は、運転支援装置２０から入力された路面凍結によるスリップが発生している箇所を地図データベース１６２が記録する地図データに対応する位置に重畳して表示することができる。この結果、他車のユーザは、路面凍結によるスリップが発生している箇所を把握することができる。さらに、外部サーバは、運転支援装置２０から入力された路面凍結によるスリップが発生している箇所を地図データベース１６２が記憶する地図データに対応する位置に表示することができる。この結果、外部サーバに携帯電話等でアクセスしたユーザは、路面凍結によるスリップが発生している箇所を把握することができる。

【0062】

その後、運転支援装置２０は、ＣＡＮデータの取得タイミングであるか否かを判定し（ステップＳ６）、ＣＡＮデータの取得タイミングである場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１へ戻り、ＣＡＮデータの取得タイミングでない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ７へ移行する。

【0063】

ステップＳ７において、運転支援装置２０は、ＣＡＮデータに基づいて、車両１０の駆動部、例えばエンジンやモータが停止してか否かを判定し（ステップＳ７）、車両１０の駆動部が停止している場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、本処理を終了し、車両１０の駆動部が停止していない場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、ステップＳ６へ戻る。

【0064】

以上説明した実施の形態１によれば、制御部２４が車両１０のＡＢＳが起動する前の車速データと、車両１０のＡＢＳが停止した際の車速データと、を取得し、ＡＢＳが起動する前の車速データと、ＡＢＳが停止した際の車速データと、に基づいて、すべり摩擦係数μを算出する。そして、制御部２４がすべり摩擦係数μが閾値以下であるか否かを判定し、すべり摩擦係数μが閾値以下である場合、路面凍結によるスリップが発生していると検知する。このため、路面凍結時によるスリップを検知することができる。

【0065】

また、実施の形態１によれば、ＡＢＳが起動する前の車速データとして、ＡＢＳが起動した直前の車速データ、ＡＢＳが起動した直前にサンプリングした１周期前の車速データ、ＡＢＳが起動する前の最後の車速データのいずれかを用いるため、路面凍結時によるスリップを精度よく検知することができる。

【0066】

また、実施の形態１によれば、ＡＢＳが起動する前の車速データとして、ＡＢＳが起動した直前にサンプリングした１周期前の車速データを用いることにより、路面凍結時によるスリップを確実に検知することができる。

【0067】

また、実施の形態１によれば、制御部２４が路面凍結によるスリップが発生していると検知した箇所を示す路面凍結情報を他車または地図データを記録する外部サーバへ出力する。このため、他車のユーザまたは外部サーバにアクセスしたユーザは、路面凍結によるスリップが発生している箇所を把握することができる。

【0068】

また、実施の形態１によれば、制御部２４がＣＡＮデータを所定時間毎に取得するため、最新のデータを用いて路面凍結によるスリップが発生している箇所を検知することができる。

【0069】

なお、実施の形態１では、ＢＳが起動する前の車速データとして、ＡＢＳが起動した直前にサンプリングした１周期前の車速データを用いていたが、これに限定されることなく、ＡＢＳが起動した直前の車速データ、ＡＢＳが起動する前の最後の車速データのいずれかを用いて、路面凍結によるスリップが発生している箇所を検知するようにしてもよい。

【0070】

（実施の形態２）
次に、実施の形態１について説明する。実施の形態２では、ＡＢＳの作動時間をさらに用いて路面凍結によるスリップと他のスリップとを区別して判定する。なお、実施の形態１に係る運転支援システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

【0071】

〔ＡＢＳ作動期間とすべり摩擦係数との相関性〕
図１６は、ＡＢＳ作動時間とすべり摩擦係数との関係を示す図である。図１７は、図１６のＡＢＳ作動時間を所定時間で区切った状態を模式的に示す図である。図１８は、図１６のＡＢＳ作動期間によるフィルタリングによって抽出したスリップ誤検知除去率を模式的に示す図である。図１６および図１７において、横軸がＡＢＳ作動期間（ｓ）を示し、縦軸がすべり摩擦係数μ（路面μ）を示す。また、図１８において、横軸がＡＢＳ作動時間（ｓ）を示し、縦軸がスリップ検知件数を示す。さらに、図１８において、棒グラフＢ１（白抜きの各棒グラフ）が路面凍結によるスリップ数を示し、棒グラフＢ２（黒塗りの各棒グラフ）が路面凍結によるスリップ以外のスリップ数を示す。

【0072】

図１６～図１８に示すように、ＡＢＳ作動期間は、１．６秒以上である場合（図１７の領域Ｒ１を参照）、スリップ誤検知除去率が９５％以上であり、１．８秒以上である場合、スリップ誤検知除去率が９９％以上である。このため、実施の形態２では、運転支援装置２０は、すべり摩擦係数μが閾値以下である場合、ＡＢＳ作動期間が所定時間以上、例えば１．６秒以上であるか否かをさらに判定し、１．６秒以上であるとき、路面凍結によるスリップが発生していると検知する。

【0073】

〔運転支援装置の処理〕
図１９は、運転支援装置２０が実行する処理の概要を示すフローチャートである。図１９において、ステップＳ１１～ステップＳ１３は、図１５のステップＳ１～ステップＳ３それぞれに対応する。

【0074】

ステップＳ１４において、判定部２４３は、ＣＡＮデータに含まれるＡＢＳ作動時間が所定時間以上、例えば１．６秒以上であるか否かを判定する。判定部２４３によってＣＡＮデータに含まれるＡＢＳ作動時間が所定時間以上であると判定された場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、運転支援装置２０は、後述するステップＳ１５へ移行する。これに対して、判定部２４３によってＣＡＮデータに含まれるＡＢＳ作動時間が所定時間以上でないと判定された場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、運転支援装置２０は、ステップＳ１７へ移行する。

【0075】

ステップＳ１７およびステップＳ１８は、図１５のステップＳ６およびステップＳ７それぞれに対応する。

【0076】

以上説明した実施の形態２によれば、制御部２４がＡＢＳの作動期間が所定時間以上であるか否かを判定し、ＡＢＳの作動期間が所定時間以上である場合、路面凍結によるスリップが発生していると検知する。この結果、路面凍結時によるスリップと他のスリップとを区別して検知することができる。

【0077】

（その他の実施の形態）
また、実施の形態１，２では、運転支援装置２０の制御部２４の機能、取得部２４１、算出部２４２、判定部２４３、検知部２４４および通信制御部２４５をＥＣＵ１９に設けてもよい。この場合、ＥＣＵ１９は、車車間通信によって周辺を走行する他車に路面凍結によるスリップを検知した箇所を送信してもよい。もちろん、ＥＣＵ１９が地図データを記録する外部サーバへ路面凍結によるスリップを検知した箇所を送信してもよい。

【0078】

また、実施の形態１，２に係る運転支援システム１では、「部」を、「回路」などに読み替えることができる。例えば、制御部は、制御回路に読み替えることができる。

【0079】

また、実施の形態１，２に係る運転支援システム１に実行させるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルデータでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＵＳＢ媒体、フラッシュメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

【0080】

また、実施の形態１，２に係る運転支援システム１に実行させるプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。

【0081】

なお、本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」等の表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本実施の形態を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。即ち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。

【0082】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施の形態に限定されるものではない。したがって、添付のクレームおよびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0083】

１ 運転支援システム
１０ 車両
１１ 車速センサ
１２ 加速度センサ
１３ アクセルペダルセンサ
１４ ブレーキペダルセンサ
１５ 勾配センサ
１６ カーナビゲーションシステム
１７，２３ 記録部
１８，２１ 通信部
１９ ＥＣＵ
２０ 運転支援装置
２２ ＣＡＮデータベース
２４ 制御部
１６１ ＧＰＳセンサ
１６２ 地図データベース
１６３ 報知装置
１６３ａ 表示部
１６３ｂ 音声出力部
１６４ 操作部
２３１ プログラム記録部
２４１ 取得部
２４２ 算出部
２４３ 判定部
２４４ 検知部
２４５ 通信制御部
ＮＷ ネットワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】