CN106347256A - 路面水淹推定装置 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及的路面水淹推定装置具有：车速变化获取部，其构成为获取第1规定期间内的车辆速度变化；扭矩获取部，其构成为获取从所述车辆上搭载的驱动源向该车辆的车轮传递的实际扭矩；以及推定部，其在判定为水淹判定条件成立的情况下，推定所述车辆行驶的路面被水淹。所述推定部构成为，当第1条件、即至少第1参数大于第1阈值这一条件成立时，判定为所述水淹判定条件成立，所述第1参数为随着第1变量与第2变量之间的差分增加而增大的参数，第1变量为随着所述实际加速度增大而增加的变量，所述第2变量为随着所述实际扭矩的增加而增加的变量。

Description

路面水淹推定装置

技术领域

本发明涉及一种基于车辆实际的加速度而推断所述车辆正在行驶的路面是否被水淹的路面水淹推定装置。

背景技术

有时由于大量降雨或者降到其他地方的雨流入而导致路面（道路的一部分）被水淹。如果车辆进入被水淹的路面（水淹路），则有可能导致车辆的车轮和路面之间产生打滑，或者搭载于车辆上的发动机停机等问题。因此，已知水淹路预测系统，其在车辆的行驶路径包括水淹路的情况下，经由车室内具有的导航装置向车辆的驾驶员提示迂回路线而促使其在没有水淹的路面（非水淹路）进行行驶（例如，参照日本特开20120-216103号公报）。

该水淹路预测系统（以下也称为“现有技术的系统”）所涉及的车辆，基于车辆具有的雨刮器的刮水速度、以及在该速度下雨刮器动作的时间，推定车辆所行驶的位置处的降雨量。此外，该车辆将该推定出的降雨量（推定降雨量）与本车的位置信息一起向其它多个车辆发送，然后，将来自其它多个车辆的各个车辆的推定降雨量、与发送来该推定降雨量的该车辆的位置信息一起进行接收。现有技术的系统所涉及的车辆分别基于来自在本车的行驶路径的前方行驶的其它车辆的推定降雨量，判断行驶路径上有无水淹路。

但是，即使降雨量相同，如果驾驶员不同也经常会导致雨刮器的刮水速度不同。此外，即使驾驶员是同一个，如果驾驶车辆的时间段不同，也经常会导致雨刮器的刮水速度不同。例如，在某个驾驶员夜间驾驶车辆时，与相比于夜间更容易识别车辆前方的路面及其它车辆的日间驾驶的情况相比，即使降雨量相同也会使雨刮器的刮水速度上升。由此，基于雨刮器的刮水速度推定出的降雨量存在较大误差。

此外，通过立体交叉道路下侧的道路及穿过铁路下方的道路等通过洼地的道路的路面，虽然与平坦道路的路面相比降水量较小，但更容易被水淹。由此，即使能够推定出降水量，但通常很难推定出该地点的路面是否被水淹。由此，难以通过现有技术的系统而高精度地推定路面是否被水淹。

发明内容

本发明提供一种“路面水淹推定装置”，其用于推定车辆行驶的路面是否被水淹。

按照本发明所涉及的路面水淹推定装置具有：加速度获取部，其构成为，获取车辆的实际加速度；扭矩获取部，其构成为，获取从所述车辆上搭载的驱动源向该车辆的车轮传递的实际扭矩；以及推定部，其利用所述车辆速度变化及所述获取的实际扭矩判定规定的水淹判定条件是否成立，在判定为所述水淹判定条件成立的情况下，推定所述车辆行驶的路面被水淹。所述推定部构成为，当第1条件、即至少第1参数大于第1阈值这一条件成立时，判定为所述水淹判定条件成立，所述第1参数为随着第1变量与第2变量之间的差分增加而增大的参数，所述第1变量为随着所述实际加速度增大而增加的变量，所述第2变量为随着所述实际扭矩的增加而增加的变量。

在所述发明中，所述第1变量也可以是实际加速度，所述第2变量也可以是基于所述实际扭矩计算出的在所述车辆行驶于没有被水淹的平坦路面上时该车辆的加速度、即理论加速度。

如果车辆行驶的路面为没有被水淹的平坦路面（以下称为“干燥路”或“非水淹路”）的情况下，车辆的实际加速度随着“从车辆上所搭载的驱动源（例如发动机及/或电动机）向车轮传递的扭矩（实际扭矩）”增加而增加。但是，在车辆行驶于水淹路时，“积存在路面上的水妨碍车轮旋转及移动（即车辆行驶）的阻力（即，水阻力）”对车辆（具体地说为车轮）发生作用。由此，即使车辆行驶于水淹路时以及行驶于干燥路时的实际扭矩相同，车辆行驶于水淹路的情况下的车辆加速度也会小于车辆行驶于干燥路时的加速度。即，在车辆行驶于水淹路时，由于水阻力而在理论加速度和实际加速度之间产生较大的差分。

因此，根据本发明的水淹推定装置的所述推定部构成为：进一步基于所述获取的实际扭矩求出理论加速度，该理论加速度是所述车辆在未被水淹的平坦路面上行驶时的该车辆的加速度，求出随着所述理论加速度和所述实际加速度之间的差分增加而变大的第1参数，在至少所述第1参数大于规定的第1阈值的所谓第1条件成立时，判定所述水淹判定条件成立。

其结果，根据本发明的水淹推定装置能够使用“随着理论加速度和所述实际加速度之间的差分增加而变大的第1参数”，准确地推定车辆行驶的路面是否被水淹。

在根据本发明的水淹推定装置的一个实施方式中，所述第1参数可以是所述理论加速度与所述实际加速度之间的差分即加速度差分值。

例如，如图2所示，如果车辆在时刻t2开始行驶于水淹路，则受到水阻力的影响而“由曲线Cr示出的实际加速度Ar”变小，所述理论加速度和所述实际加速度之间的差分（加速度差分值）即第1参数变大。由此，能够基于该第1参数而准确地推定车辆所行驶的路面是否被水淹。

在上述实施方式中，所述第1参数可以是加速度差分值在第1规定期间中的方差与所述加速度差分值的当前时刻的值之乘积。所述加速度差分值是所述理论加速度与所述实际加速度之间的差分值。。

例如，车辆在经过路面的阶梯差、较小的积水处及下水道井盖等时，实际加速度暂时变动，其结果，加速度差分值暂时增减。但是，由于上述情况下的加速度差分值的增减是暂时的，所以加速度差分值在规定期间中的方差并不会相对地变大。由此，即使在加速度差分值的当前时刻的值成为较大值，在该情况下的作为“加速度差分值在规定期间的方差与加速度差分值的当前时刻的值之积”而求出的第1参数，也不会成为相对较大的值。

与此相对，在车辆开始进入水淹路的情况下，由于加速度差分值急剧增加，所以规定期间的加速度差分值的方差也变大。由此，在车辆开始进入水淹路的情况下，作为“加速度差分值的规定期间的方差与加速度差分值的当前时刻的值之积”而求出的第1参数成为相对较大的值。由此，根据上述实施方式，能够在路面状况暂时发生变化的情况下，降低错误判定为该路面被水淹的可能性。

在上述实施方式中，所述推定部也可以构成为：在所述第1条件成立的基础上，第2条件、即所述第2参数大于第2阈值这一条件也成立时，判定为所述水淹判定条件成立。所述第2参数可以是随着所述理论加速度的每规定时间的变化量与所述实际加速度的每所述规定时间的变化量之间的差分增加而变大的参数。

例如，在车辆行驶于上坡路时（即车辆上坡时），由于重力而对车辆产生与车辆的行驶方向相反的力（重力形成的阻力）。由此，在此情况下，加速度差分值不仅由于水阻力增加，还会由于重力形成的阻力而增加。因此，在加速度差分值较大时，无法判断该加速度差分值的增加原因是路面被水淹还是路面坡度中的哪一个。

但是，水阻力的大小是与“从行驶方向正面观察车辆时的车辆（具体地说为车轮）被水没过的部分的面积即前表面投影面积”成正比，且与“积存在路面上的水与车辆之间的速度差（具体地说为车速）”的平方成正比。由此，由于水淹路的水深越大，前表面投影面积就越大，因此水阻力增加。此外，车速越大，水阻力就越大。

由此，车辆在行驶于水淹路时实际扭矩增加的情况下（即理论加速度增加的情况下），车速上升，伴随着该车速上升而水阻力急剧增加。由此，实际加速度的增加量小于理论加速度的增加量。即，在此情况下，“随着理论加速度的每规定时间的变化量与实际加速度的每规定时间的变化量的差分增加而变大的第2参数”增加。

另一方面，重力形成的阻力与车辆的总重量成正比且随着上坡路的斜度（倾斜角度）变大而增加。但是，重力形成的阻力并不随车速的变化而变化。由此，车辆在具有斜度的干燥路面上上坡时理论加速度增加的情况下，理论加速度和实际加速度之间的差分没有变化。即在此情况下，上述第2参数不变化。

根据以上情况，根据上述的实施方式，基于上述第2参数，能够降低车辆在行驶于未被水淹的上坡路时被错误推定为路面被水淹的可能性。

在本发明装置的一个实施方式中，所述第2参数也可以是所述理论加速度的每所述规定时间的变化量和所述车辆的实际加速度的每所述规定时间的变化量之间的差分。

由此，能够简单地计算出所述第2参数。

此外，在上述实施方式中，所述第2参数也可以是所述理论加速度的每所述规定时间的变化量和所述车辆的实际加速度的每所述规定时间的变化量之间的差分在所述第2规定期间中的方差。

在车辆开始进入水淹路的情况下，由于实际加速度的每规定时间的变化量变小，所以“理论加速度的每规定时间的变化量和实际加速度的每规定时间的变化量的差分”急剧增加。因此，其差分的方差变得相对较大。与此相对，在车辆经过较小的积水处及下水道井盖等情况这种路面状况暂时变化的情况下，由于实际的加速度变化是暂时的，所以“理论加速度的每规定时间的变化量和实际加速度的每规定时间的变化量的差分”的方差较小。由此，根据上述实施方式，能够在路面状况暂时发生变化的情况下，降低错误判定为该路面被水淹的可能性。

此外，本发明的其他实施方式还涉及搭载上述路面水淹推定装置的车辆、在上述路面水淹推定装置中使用的方法、以及包括搭载上述路面水淹推定装置的车辆在内的系统。本发明的其它目的、其它特征及随之而来的有益效果，能够基于参照以下附图进行记述的本发明的各实施方式的说明而更加容易理解。

附图说明

图1是作为本发明的第1实施方式所涉及的路面水淹推定装置（第1推定装置）进行动作的信息提供装置的概略图。

图2是表示与时间经过相对的理论加速度及实际加速度的变化的时序图。

图3是表示第1推定装置所涉及的运算部所执行的水淹判定处理程序的流程图。

图4是表示作为本发明的第2实施方式所涉及的路面水淹推定装置（第2推定装置）进行动作的信息提供装置的运算部所执行的水淹判定处理程序的流程图。

图5是本发明的第3实施方式所涉及的路面水淹推定系统（本推定系统）的概略图。

图6是表示本推定系统所涉及的信息提供装置的运算部所执行的水淹判定结果发送处理程序的流程图。

图7是表示本推定系统所涉及的水淹地点推定服务器的中央处理部所执行的水淹信息汇总处理程序的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的第1实施方式所涉及的路面水淹推定装置（以下也称为“第1推定装置”）。第1推定装置也即道路上的水淹地点的推定装置。第1推定装置通过图1所示的车辆10所搭载的信息提供装置21而具体化。车辆10搭载有作为驱动源的内燃机（发动机）。但是，车辆10可以是作为驱动源而搭载“发动机及电动机”这两者的混合动力车辆，也可以是作为驱动源而搭载“电动机”的电动汽车。

信息提供装置21含有：运算部31、GPS接收部32、数据库33、显示装置34、车速传感器35、扭矩传感器36、加速踏板传感器37及制动踏板传感器38等。此外，信息提供装置21也可以具有用于与外部通信的未图示的通信装置。运算部31是公知的含有微型计算机的电子回路。运算部31具有：CPU、存储CPU执行的程序及映射表（查找表）等的ROM、以及暂时存储数据的RAM。

GPS接收部32基于来自GPS(Global Positioning System)卫星40的信号（电波）获取车辆10的当前位置Ps，并将表示当前位置Ps的信号向运算部31输出。数据库（DB）33存储地图数据库。地图数据库含有关于交叉路口及道路尽头等“节点”、将节点彼此连接的“道路”、以及位于道路沿线的建筑物及停车场等“设施”的信息（地图信息）。数据库33由硬盘驱动器（HDD）或闪存存储器等存储介质构成。此外，信息提供装置21也可以使用未图示的通信装置而从外部的中心获取地图信息及后述的引导路径信息等。

显示装置34配置在车辆10的车室内所设置的未图示的中控台上。能够通过车辆10的驾驶员的操作而在显示装置34上将存储在数据库33中的地图信息与当前位置Ps一起显示。此外，显示装置34包括未图示的发声装置。显示装置34能够基于运算部31的指示而发出警告音及进行播报等。

车速传感器35检测车辆10的车轴（省略图示）的转速，并将表示车辆10的行驶速度（车速）Vs的信号向运算部31输出。运算部31通过将车速Vs进行与时间相关的微分而获取车辆10的实际的加速度（实际加速度）Ar（＝dVs/dt）。扭矩传感器36设置在车轴（省略图示）上，向运算部31输出表示由搭载于车辆10上的发动机（驱动源）产生并经由动力传递机构（变速器、驱动轴及差动齿轮等）传递至车轮的实际扭矩（实际扭矩）Tq的信号。

加速踏板传感器37将表示车辆10的驾驶员操作的未图示的加速踏板的踏入量即加速踏板操作量Acp的信号向运算部31输出。制动踏板传感器38将表示车辆10的驾驶员操作的未图示的制动踏板的踏入量即制动踏板操作量Bkp的信号向运算部31输出。

下面，参照图2的时序图，说明信息提供装置21的运算部31执行的路面水淹推定处理的概要。图2示出车辆10行驶在平坦路面上的情况下的“理论加速度At及实际加速度Ar”相对于时间的变化。理论加速度At在后面记述。此外，图2的时序图示出了车辆10在时刻t1在干燥路上开始行驶，从时刻t2至时刻t4的期间在水淹路上行驶，在时刻t4以后再次在干燥路上行驶的例子。理论加速度At及实际加速度Ar分别由曲线Ct及曲线Cr示出。

运算部31与公知的导航系统相同地，将至“由车辆10的驾驶员的操作所设定的目的地”的路径（引导路径）与当前位置Ps一起在显示装置34上显示。然后，运算部31通过由显示装置34的发声装置发出的声音而对驾驶员引导该路径。

此外，运算部31还对当前位置Ps是否被水淹进行推定。更具体地说，运算部31每经过规定时间Δt（在本例子中为10毫秒）就生成行驶数据Dtr，并将该行驶数据Dtr与数据ID一起存储在RAM中。行驶数据Dtr包括当前位置Ps、实际扭矩Tq、车速Vs、实际加速度Ar、加速踏板操作量Acp及制动踏板操作量Bkp。数据ID是每次生成行驶数据Dtr时进行加“1”运算的数值。

以下在没有特别说明的情况下，将由运算部31生成的最新行驶数据Dtr所对应的数据ID表述为“i”。进而也将与数据ID＝i对应的行驶数据Dtr表述为Dtr（i）。相同地，包含在行驶数据Dtr中的各个数据要素有时也会在数据要素的后面添加带括号的数据ID进行表述（例如Tq（i）及实际加速度Ar（i）等）。

运算部31计算假定车辆10行驶于平坦（即没有斜度）的干燥路面的情况下的车辆10的加速度即理论加速度At。具体地说，运算部31基于下述式（1）计算出与数据ID＝i对应的理论加速度At（i）。

At（i）＝Tq（i）/（M×r）…（1）

在这里，M是与车辆10的包括乘客及负载的总重量m相关的重量系数，r是车辆10的车轮半径。

此外，运算部31在车辆10停止时基于“未图示的车高传感器测量到的车高”而利用公知的方法获取包括乘客及负载在内的弹簧上构成部件的重量m0。运算部31进而基于该重量m0和预先存储在ROM中的车轮的重量等而计算出重量系数M。此外，运算部31还将车轮的半径r预先存储在ROM中。

此外，由于发动机刚启动后车辆10就从水淹路开始行驶的可能性很低，所以运算部31也可以在车辆10刚开始行驶时的时刻，基于下式（2）计算出重量系数M，并将该重量系数M存储在RAM中。

M＝Tq（i）/（Ar（i）×r）…（2）

此外，运算部31计算出理论加速度At和实际加速度Ar之间的差分即加速度差分值Z，将该加速度差分值Z也用于对车辆10是否行驶于水淹路上的判定。具体地说，运算部31基于下式（3）计算出与数据ID＝i对应的加速度差分值Z（i）。加速度差分值Z为了方便也称为第1参数。

Z（i）＝At（i）-Ar（i）…（3）

根据图2可以理解，加速度差分值Z在车辆10行驶于干燥路的时刻t1至时刻t2的期间内为很小的值（大致为“0”）。但是，在车辆10进入水淹路的时刻t2之后，加速度差分值Z急剧上升。由此，在加速度差分值Z超过阈值的情况下，可以判断为车辆10行驶于水淹路的可能性较高。此外，该加速度差分值Z的上升是由于车辆10在时刻t2进入水淹路，进而直至时刻t3为止水深增加从而作用在车辆10的车轮上的水阻力Fw增加而导致的。

由此，运算部31在至少加速度差分值Z（i）大于规定阈值Zth1这一条件成立时，能够判定为车辆10行驶于水淹路。

但是，如果车辆10实际上开始在上坡路上行驶（开始在坡道上行），则受到重力加速度的影响而实际加速度Ar降低。其结果，加速度差分值Z（i）也会变大，因此，有时难以区分车辆10是行驶于水淹路还是行驶于上坡路。

因此，运算部31计算理论加速度At的每规定时间Δt内的变化量与实际加速度Ar的每规定时间Δt内的变化量的差分即加速度变化差分值D。具体地说，运算部31基于下式（4）计算与数据ID＝i对应的加速度变化差分值D（i）。加速度变化差分值D为了方便也称为第2参数。

D（i）＝（At（i）-At（i-1））-（Ar（i）-Ar（i-1））…（4）

此外，在要求出理论加速度At的每单位时间的变化量与实际加速度Ar的每单位时间的变化量之间的差值D0时，也可以通过将式（4）的右边第1项及第2项分别除以规定时间Δt而求出。即D0＝D（i）/Δt。

以下，说明能够通过使用该加速度变化差分值D来区分上坡路行驶和水淹路行驶的理由。

由于水阻力Fw而从时刻t2开始，实际加速度Ar减少，因此，车辆10的驾驶员为了维持实际加速度Ar而在即将到达时刻t3之前都会增加加速踏板操作量Acp。其结果，由于实际扭矩Tq增加，所以理论加速度At增加，与其相伴，在时刻t3之后，实际加速度Ar转变为上升。

时刻t3的加速度变化差分值D（以下称为“加速度变化差分值d3”）通过下式（5）计算。

d3＝（ΔAt3-ΔAr3）…（5）

在这里，ΔAt3是从时刻（t3-Δt）至时刻t3的理论加速度At的变化量，ΔAr3是从时刻（t3-Δt）至时刻t3的实际加速度Ar的变化量。

加速度变化差分值d3是伴随着车辆10的驾驶员使理论加速度At增加而实际加速度Ar开始上升时的加速度变化差分值D。根据图2可以理解，由于ΔAt3-ΔAr3＞0，所以加速度变化差分值d3大于“0”。

即，在时刻t3，理论加速度Atの变化率（理论加速度At的每规定时间Δt的变化量）大于实际加速度Ar的变化率（实际加速度Ar的每规定时间Δt的变化量）。上述变化率的差值是由于车速Vs越大水阻力Fw就越大这一原因导致的。

水阻力Fw可以基于下式（6）计算。

在这里，ρ是水的密度，S是从行驶方向正面观察时车辆10的车轮被水没过的部分的面积（前表面投影面积），Cd是规定的系数（阻力系数）。根据式（6）可以理解，水阻力Fw与车速Vs的平方成正比。

另一方面，如果在车辆10行驶于上坡路时，由于重力而与车辆10的前进方向相反的力即重力形成的阻力Fg作用在车辆10上。重力形成的阻力Fg可以基于下式（7）计算。

Fg＝m×g×sinθ…（7）

在这里，m是前述的车辆10包括乘客及负载的总重量，g是重力加速度，θ是上坡路的倾斜角度。

根据式（7）可以理解，重力形成的阻力Fg并不随车速Vs变化而变化。由此，在车辆10上作用重力形成的阻力Fg且没有作用水阻力Fw时，理论加速度At的变化率与实际加速度Ar的变化率大致相等。由此，加速度变化差分值D大致为“0”。

根据以上内容，在加速度变化差分值D为正值的情况下，可以推定在车辆10上作用水阻力Fw。

因此，运算部31基于加速度差分值Z及加速度变化差分值D，推定/判定当前位置Ps是否被水淹（车辆10在当前时刻是否行驶于水淹路）。但是，在车辆10上作用了所谓包括发动机制动的制动力时，通过水阻力Fw及重力形成的阻力Fg之外的要因（即制动力）使加速度差分值Z及加速度变化差分值D变化。因此，运算部31在制动力作用于车辆10上时，不进行当前位置Ps是否被水淹的判定（以下有时仅表达为“有无被水淹的判定”）。此外，运算部31在进行有无被水淹的判定时所使用的具体条件也称为“水淹判定条件”。

第1推定装置所使用的水淹判定条件是在以下所有条件成立时成立的条件。此外，也可以省略下述条件（B1）。（A1）加速度差分值Z（i）大于规定阈值Zth1。（即Z（i）＞Zth1）。（B1）加速度变化差分值D（i）大于规定阈值Dth1。（即D（i）＞Dth1）。（C）车辆10前进且正在加速。

在这里，条件（C）是在 以下所有条件成立时成立的条件。（c1）车速Vs大于“0”（即Vs＞0）。（c2）加速踏板操作量Acp大于“0”（即Acp＞0）。（c3）制动踏板操作量Bkp为“0”（即Bkp＝0）。（c4）实际扭矩Tq为正值（即Tq（i）＞0）。（c5）实际扭矩Tq正在上升（即Tq（i）-Tq（i-1）＞0）。此外，在图2中，示出了与阈值Zth1及阈值Dth1对应的曲线图上的长度。

下面，参照图3的流程图所表示的“水淹判定处理程序”，说明水淹判定处理执行时运算部31具有的CPU的具体动作。CPU每经过规定时间Δt就执行本程序。

即，如果到达适当的定时，则CPU从步骤300开始处理并前进至步骤305，获取与数据ID＝i相关的行驶数据Dtr（i）（即Ps（i）、Tq（i）、Vs（i）、Acp（i）及Bkp（i）等）。此时，CPU计算车速Vs（i）在规定时间Δt中的变化量dVs（＝Vs（i）-Vs（i-1）），通过将该值除以规定时间Δt而获取车辆10的实际的加速度（实际加速度）Ar（i）（＝dVs/Δt）。然后CPU前进至步骤310，判定当前位置Ps（i）是否为水淹判定的对象地点。

例如，车辆10正在行驶的道路未铺装，则难以基于上述水淹判定条件而准确推定是否发生被水淹。由此，CPU使用车辆10正在行驶的道路是否未铺装的数据，判定当前位置Ps（i）是否为水淹判定的对象地点。CPU在判定为车辆10正在行驶的道路未铺装时，在步骤310中判定为“否”而直接前进至步骤395，暂时结束本程序。即，在未铺装道路上行驶时，不进行水淹判定处理。

如果当前位置Ps（i）为水淹判定的对象地点，则CPU在步骤310中判定为“是”而前进至步骤315。在步骤315中，CPU分别基于上述式（1）、式（3）及式（4）计算理论加速度At（i）、加速度差分值Z（i）及加速度变化差分值D（i）。然后，CPU前进至步骤320，判定上述水淹判定条件是否成立。

如果水淹判定条件成立，则CPU判定（推定）为当前位置Ps（i）被水淹，从步骤320前进至步骤325而进行以下的被水淹时处理。（1）CPU使显示装置34显示行驶的路面被水淹的内容。（2）CPU使显示装置34发出表示行驶中的路面被水淹的内容的警报声及/或播报。（3）CPU将当前位置Ps（i）被水淹这一事实与日期时间一起存储在数据库33中。然后，CPU前进至步骤395，暂时结束本程序。

另一方面，CPU如果在步骤320中判定水淹判定条件不成立，则在步骤320中判定为“否”而前进至步骤330，进行以下的未被水淹时处理。（1）若在显示装置34中正在显示行驶的路面被水淹的内容，则CPU消除该显示。（2）若显示装置34正在发出表示行驶的路面被水淹的内容的警报声及/或播报，则CPU停止该发声。然后，CPU前进至步骤395，暂时结束本程序。

如以上说明所示，第1推定装置（信息提供装置21）具有：加速度获取部（车速传感器35及步骤305），其获取车辆（10）的实际加速度（Ar（i））；扭矩获取部（扭矩传感器36及步骤305），其获取从车辆（10）上搭载的驱动源（发动机）向该车辆的车轮传递的实际扭矩（实际扭矩Tq（i））；以及推定部（步骤320及步骤325），其使用所述获取的实际加速度（Ar（i））及所述获取的实际扭矩（Tq（i））判定规定的水淹判定条件是否成立（步骤315及步骤320），在判定为所述水淹判定条件成立的情况下，推定所述车辆行驶的路面被水淹。

进而，所述推定部基于所述获取的实际扭矩（Tq（i）），求出所述车辆在未被水淹的平坦路上行驶时的该车辆的加速度即理论加速度（At（i））（步骤315），求出随着所述理论加速度（At（i））和所述实际加速度（Ar（i））之间的差分增加而变大的第1参数（加速度差分值Z（i）），在至少所述第1参数大于规定的第1阈值（Zth1）这一第1条件（参照水淹判定条件的（A1））成立时，判定为所述水淹判定条件成立（步骤320至步骤330）。

进而，所述推定部在所述第1条件之外，还求出随着所述理论加速度的每规定时间（Δt）的变化量（At（i）-At（i-1））与所述实际加速度的每所述规定时间的变化量（Ar（i）-Ar（i-1））之间的差分增加而变大的第2参数（加速度变化差分值D（i）），在所述第2参数大于规定的第2阈值（Dth1）这一第2条件（参照水淹判定条件的（B1））成立时，判定为所述水淹判定条件成立（步骤320至步骤330）。

由此，第1推定装置基于作为第1参数的加速度差分值Z（i），判定车辆10是否行驶在被水淹的路面上。其结果，第1推定装置与使用雨刮器动作速度等判定路面是否被水淹的现有系统相比，能够更准确地判定车辆10是否行驶于被水淹的路面。

此外，第1推定装置基于作为第2参数的加速度变化差分值D（i），判定车辆10是否行驶于被水淹的路面。其结果，第1推定装置能够降低将行驶于上坡路的情况错误判定为路面被水淹的可能性。

在上述第1实施方式中，对于利用将车速Vs进行与时间相关的微分获取到的车辆10的实际的加速度（实际加速度）Ar和理论加速度At（i）判定有无水淹中的加速度，可以通过计算任意期间内的速度变化而得到。另外，也可以基于实际的加速度Ar计算理论扭矩，基于理论扭矩与实际扭矩之间的比较来判定有无水淹。

下面，说明本发明的第2实施方式所涉及的路面推定装置（以下也称为“第2推定装置”）。第1推定装置的信息提供装置21是基于作为第1参数的加速度差分值Z、作为第2参数的加速度变化差分值D而判定是否被水淹的。与此不同，第2推定装置的信息提供装置22仅在以下方面与信息提供装置21不同，即：其使用作为第1参数的后述的加速度差分指标值Iz、作为第2参数的后述的加速度变化指标值Id而判定有无被水淹。由此，以下以该不同点为中心进行说明。

加速度差分指标值Iz（i）及加速度变化指标值Id（i）分别基于“数据ID从‘i-k-1’至‘i’为止的行驶数据Dtr（即规定个数k个的行驶数据Dtr）”计算出。在本例子中，规定个数k为“200”。

如果更具体地记述，则信息提供装置22的运算部31基于下式（8）计算与数据ID＝i对应的加速度差分指标值Iz（i）。

在这里，Az（i）是从加速度差分值Z（i-k-1）至加速度差分值Z（i）为止的各加速度差分值Z的均值。

更具体地说，均值Az是“每个规定时间Δt获取的加速度差分值Z”的规定个数k个的值的均值。即，均值Az在本例子中为（10毫秒×200个＝）2秒间的加速度差分值Z的平均值。

根据式（8）可以理解，加速度差分指标值Iz是加速度差分值Z和加速度差分值Z的规定期间Du（在本例子中为2秒）的方差（以下也表述为方差Dz）之积（即Iz＝Z×Dz）。均值Az（i）与从加速度差分值Z（i-k-1）至加速度差分值Z（i）的各个加速度差分值Z之间的差分越大，则方差Dz（i）越大。由此，如果在规定期间Du内加速度差分值Z急剧增加，则方差Dz成为较大的值。

另一方面，在规定期间Du内车辆10经过路面的阶梯差、较小的积水处及下水道井盖等时（即路面状况暂时发生变化时），加速度差分值Z暂时变动。但此时的方差Dz与假定路面状况没有暂时变化时的方差Dz之间的差分较小。

即，方差Dz能够作为排除规定期间Du内的路面状况暂时变化带来的影响后表示加速度差分值Z的增加量大小的指标而使用。由此，由于加速度差分指标值Iz是加速度差分值Z和方差Dz之积，所以在原本加速度差分值Z较大且规定期间Du内加速度差分值Z急剧上升时，成为较大值，但另一方面，路面状况的暂时变化导致的影响较小。

另外，运算部31基于下式（9）计算出与数据ID＝i对应的加速度变化指标值Id（i）。

在这里，Ad（i）是从加速度变化差分值D（i-k-1）至加速度变化差分值D（i）为止的各个加速度变化差分值D的均值。

根据式（9）可以理解，加速度变化指标值Id是各个加速度变化差分值D的规定期间Du内的方差。由此，与加速度差分指标值Iz相同地，在规定期间Du内加速度变化差分值D急剧上升时加速度变化指标值Id成为较大值，但另一方面，路面状况的暂时变化导致的影响较小。

第2推定装置使用的水淹判定条件是在以下所有条件成立时成立的条件。此外，也可以省略下述条件（B2）。（A2）加速度查分指标值Iz（i）大于规定的阈值Zth2（即Iz（i）＞Zth2），（B2）加速度变化指标值Id（i）大于规定的阈值Dth2（即，Id（i）＞Dth2），且（C）车辆10前进且正在加速时，条件成立。

参照图4的流程图，说明信息提供装置22的运算部31具有的CPU的具体动作。对于在图4的流程图中示出的步骤中与图3的流程图所示的步骤执行相同的处理的步骤，标注与图3相同的步骤标号。

CPU每经过规定时间Δt就执行图4的流程图所示的“水淹判定处理程序”。即，如果到达适当的定时，则CPU从步骤400开始处理并前进至步骤305。

CPU在步骤310中判定为“是”时，前进至步骤415。在步骤415中，CPU分别基于上述式（1）、式（8）及式（9）计算理论加速度At（i）、加速度差分指标值Iz（i）及加速度变化指标值Id（i）。然后，CPU前进至步骤420，判定上述水淹判定条件是否成立。

如果水淹判定条件成立，则CPU判定（推定）为当前位置Ps（i）被水淹，从步骤420前进至步骤325而进行被水淹时处理。然后，CPU前进至步骤495，暂时结束本程序。

另一方面，CPU如果在步骤420中判定水淹判定条件不成立，则在步骤420中判定为“否”而前进至步骤330，进行未被水淹时处理。然后，CPU前进至步骤495。

此外，CPU如果在步骤310中判定为“否”，则直接前进至步骤495。

如以上说明所示，第2推定装置（信息提供装置22）构成为：作为所述第1参数而求出所述理论加速度（At（i））和所述实际加速度（Ar（i））之间的差分即加速度差分值（Z（i））、与所述加速度差分值的规定期间（Du）内的方差（Dz（i））之积（加速度差值指标值Iz（i））（步骤415）。

进而，第2推定装置（信息提供装置22）构成为：作为所述第2参数而求出所述理论加速度的每规定时间（Δt）的变化量与所述车辆的实际加速度的每所述规定时间的变化量之间的差值（加速度变化差分值D（i））的规定期间内的方差（加速度变化指标值Id（i））（步骤415）。

由此，第2推定装置基于作为第1参数的加速度差值指标值Iz（i），判定车辆是否行驶于被水淹的路面。进而，第2推定装置基于作为第2参数的加速度变化指标值Id（i），判断车辆是否行驶于被水淹的路面。其结果，即使在路面状况暂时发生变化的情况下，也能够更准确地判定车辆10是否行驶于被水淹的路面。

下面，说明本发明的第3实施方式所涉及的路面水淹推定系统（以下也称为“本推定系统”）。第1实施方式的信息提供装置21在水淹判定条件成立时，推定出车辆10的行驶位置（当前位置Ps）处被水淹。与此相对，第3实施方式的信息提供装置23由水淹地点推定服务器60判断水淹判定条件（即水淹判定结果）是否成立。水淹地点推定服务器60基于从多个车辆10接收到的信息而推定地图数据库上的各个地点是否被水淹。以下，以该不同点为中心进行说明。

本推定系统通过图5所示的车辆10上搭载的信息提供装置23及与各车辆10相互进行通信的水淹地点推定服务器60而具体化。第3实施方式所涉及的信息提供装置23与第1实施方式所涉及的信息提供装置21不同，具有通信部39。

通信部39经由网络50与水淹地点推定服务器60进行数据通信。网络50是包括移动电话网络（包括无线数据通信网络）及互联网在内的公知广域通信网络。

水淹地点推定服务器60包括中央处理部71、中央通信部72及数据库73。中央处理部71是包括公知的通用计算机的电路，含有CPU、HDD、RAM及接口（I/F）等。中央处理部71的HDD存储CPU执行的程序。

中央通信部72经由网络50而与各个车辆10分别进行数据通信。数据库73与数据库33相同地存储有地图数据库。数据库73还存储有从车辆10接收到的水淹推定结果的集合即水淹推定信息数据库、以及推定为发生被水淹的地点的集合即水淹地点数据库。

各车辆10分别每经过规定时间Δt就判定上述水淹判定条件是否成立，并将判定结果与水淹判定位置即当前位置Ps一起向水淹地点推定服务器60发送。中央处理部71将从各个车辆10接收到的水淹判定结果及水淹判定位置的组合作为水淹判定结果Fa添加到水淹推定信息数据库中。

中央处理部71每隔规定的汇总间隔Di（在本例子中为15分钟）就执行将新追加的水淹判定结果Fa进行汇总的水淹信息汇总处理。以存储在数据库73中的地图数据库所含有的道路上的地点Pa1为例，说明水淹信息汇总处理的概要。

中央处理部71从数据库73中提取上一次执行水淹信息汇总处理后从车辆10发送来的与地点Pa1相关的水淹判定结果Fa。中央处理部71计算与“提取出的水淹判定结果Fa的总数Faa”相对的“水淹判定条件成立的水淹判定结果Fa的数量Fap”的比例，作为水淹检测率Fr（即Fr＝Fap/Faa）。中央处理部71针对每一个地点而按批次将水淹检测率Fr存储在数据库73中。

最新的水淹检测率Fr表述为Fr1，上一批（即上一次执行水淹信息汇总处理时计算出的水淹检测率Fr）的水淹检测率Fr表述为Fr2，并且，两批次前的水淹检测率Fr表述为Fr3。如果水淹检测率Fr3＜水淹检测率Fr2＜水淹检测率Fr1这一关系成立，即，水淹检测率Fr持续增加，则中央处理部71判定为在地点Pa1发生水淹。

然后，中央处理部71在执行水淹信息汇总处理时，如果与地点Pa1相关的水淹检测率Fr小于规定的阈值Frth（即，如果Fr＜Frth），则中央处理部71判定为在地点Pa1未发生水淹（水淹情况消除）。中央处理部71在判定为地点Pa1处发生水淹时、以及判定为地点Pa1的水淹情况消除时，更新水淹地点数据库。

中央处理部71对地图数据库含有的道路上的地点Pa1之外的各个地点也相同地执行水淹信息汇总处理。进而，中央处理部71对各个车辆10分别发送水淹地点数据库的内容（水淹发生地点的集合）。

车辆10各自具有的信息提供装置23的运算部31将接收到的水淹地点数据库的内容存储在数据库33中。进而，在至目的地为止的路径（引导路径）中包括水淹发生地点时，则运算部31获取不经过水淹地点的迂回路径，并将该迂回路径作为新引导路径向驾驶员进行引导。

参照图6的流程图，说明信息提供装置23的运算部31具有的CPU的具体动作。对于在图6的流程图中示出的步骤中与图3的流程图所示的步骤执行相同的处理的步骤，标注与图3相同的步骤标号。

此外，这里并不详细说明信息提供装置23执行的上述“从水淹地点推定服务器60接收水淹发生地点信息，并将该信息存储在数据库33中的处理”及“基于水淹发生地点信息将绕过水淹发生地点的路径向驾驶员引导的处理”。

CPU每经过规定时间Δt就执行图6的流程图所示的“水淹判定处理程序”。即，如果到达适当的定时，则CPU从步骤600开始处理并前进至步骤305。

CPU在执行步骤315后，前进至步骤620，通过与图3的步骤320相同的处理判定水淹判定条件是否成立。然后，CPU前进至步骤625而将判定结果（即水淹判定条件是否成立）及当前位置Ps（i）向水淹地点推定服务器60发送。然后，CPU前进至步骤695而暂时结束本程序。另一方面，CPU在步骤310中判定为“否”时直接前进至步骤695。

参照图7的流程图所示的“水淹信息汇总处理程序”，说明执行水淹信息汇总处理时的中央处理部71具有的CPU的具体动作。CPU每经过汇总间隔Di就执行本程序。

即，如果到达适当的定时，则CPU从步骤700开始进行处理而顺序执行下面所述的步骤705至步骤715的处理。步骤705：CPU从地图数据库提取判定有无发生水淹的地点（水淹判定地点）Pa。步骤710：CPU提取在上一次执行本程序后追加到水淹推定信息数据库中的、与水淹判定地点Pa相关的水淹判定结果Fa。步骤715：CPU基于提取出的水淹判定结果Fa计算水淹检测率Fr（即水淹检测率Fr1），将该水淹检测率Fr和水淹判定地点Pa一起存储在数据库73中。

然后，CPU前进至步骤720而判定水淹判定地点Pa是否作为水淹发生地点而登记在水淹地点数据库中。如果水淹判定地点Pa没有作为水淹发生地点进行登记，则CPU在步骤720中判定为“是”而前进至步骤725，从数据库73提取与水淹判定地点Pa相关的水淹检测率Fr2及水淹检测率Fr3。

然后，CPU前进至步骤730，基于水淹检测率Fr1、水淹检测率Fr2及水淹检测率Fr3，判定水淹检测率Fr是否持续增加（即Fr3＜Fr2＜Fr1的关系是否成立）。如果水淹检测率Fr持续增加，则CPU在步骤730中判定为“是”而前进至步骤735，判定为在水淹判定地点Pa处发生水淹。进而，CPU将判定为发生水淹的水淹判定地点Pa追加到水淹地点数据库中。然后，CPU前进至步骤740。

另一方面，如果水淹检测率Fr没有持续增加，则CPU在步骤730中判定为“否”而直接前进至步骤740。

在步骤740中，CPU判定是否针对需要判定水淹发生的全部地点完成了水淹信息的汇总处理。如果针对全部对象地点都完成了处理，则CPU在步骤740中判定为“是”而前进至步骤745，将更新后的水淹地点数据库向各个车辆10分别发送。然后，CPU前进至步骤795，暂时结束本程序。

另一方面，如果针对全部地点的处理没有结束，则CPU在步骤740中判定为“否”而返回步骤705，选择没有完成处理的其它地点作为水淹判定地点Pa。

或者，如果已将水淹判定地点Pa作为水淹发生地点登记在水淹地点数据库中，则CPU在步骤720中判定为“否”而前进至步骤750，判定水淹检测率Fr是否小于阈值Frth。如果水淹检测率Fr小于阈值Frth，则CPU在步骤750中判定为“是”而前进至步骤755，判定为水淹判定地点Pa处的水淹情况消除。进而，CPU将判定为水淹情况消除的水淹判定地点Pa从水淹地点数据库中删除。然后，CPU前进至步骤740。

另一方面，如果水淹检测率Fr为阈值Frth以上，则CPU在步骤750中判定为“否”而直接前进至步骤740。

根据本推定系统，能够准确地推定多个地点（即大范围内的）有无发生水淹。此外，各车辆的信息提供装置能够事先确认行驶路径上是否包括水淹地点，并将不包括水淹地点的迂回路径向驾驶员引导。

以上，说明了本发明所涉及的路面水淹推定装置及路面水淹推定系统的实施方式，但本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的目的的范围内进行各种变更。例如，第1实施方式及第2实施方式所涉及的信息提供装置提供了针对车辆10的驾驶员提供引导路径的路径引导功能。但是，各信息提供装置也可以不具有路径引导功能。

此外，各实施方式所涉及的信息提供装置使用扭矩传感器36获取实际扭矩Tq。但各信息提供装置也可以利用其它方法获取实际扭矩Tq。例如，各信息提供装置也可以基于“车辆10的驱动源（发动机）吸入的空气量”及“在吸入空气内喷射的燃料量”获取实际扭矩Tq。

此外，各实施方式所涉及的信息提供装置基于车速Vs获取实际加速度Ar。各信息提供装置也可以具有加速度传感器，基于该加速度传感器的输出而获取实际加速度Ar。

此外，各实施方式所涉及的信息提供装置基于来自GPS卫星40的信号获取当前位置Ps。但各信息提供装置也可以在来自GPS卫星40的信号之外还使用车速Vs而获取当前位置Ps。即，各信息提供装置也可以将基于来自GPS卫星40的信号计算出的当前位置Ps根据车速Vs进行校正。

此外，各实施方式所涉及的信息提供装置在水淹判定条件中包括条件（C）。但各信息提供装置也可以取消水淹判定条件中的条件（C）。或者，各信息提供装置也可以取消条件（C）所包括的条件（c1）至条件（c5）中的一部分。此外，各信息提供装置也可以替换条件（c3）而在水淹判定条件中加入“条件（c3’）：车辆10具有的刹车灯没有点亮”。

此外，各实施方式所涉及的信息提供装置判定水淹判定条件是否成立。但各信息提供装置也可以将行驶数据Dtr（i）向通过数据通信而连接的服务器发送，由该服务器判定水淹判定条件是否成立。即，各信息提供装置执行的运算处理的一部分也可以由服务器执行。

此外，第3实施方式所涉及的信息提供装置23与第1实施方式相同地，使用了基于加速度差分值Z及加速度变化差分值D的水淹判定条件。但信息提供装置23也可以与第2实施方式相同地，使用基于加速度差分指标值Iz及加速度变化指标值Id的水淹判定条件。

此外，第3实施方式所涉及的水淹地点推定服务器60，在水淹检测率Fr持续增加时（即，Fr3＜Fr2＜Fr1的关系成立时），推定水淹判定地点Pa被水淹。但水淹地点推定服务器60也可以在水淹检测率Fr1大于规定的阈值Frth0时，即推定水淹判定地点Pa被水淹。

标号的说明

车辆…10，信息提供装置…21，运算部…31，接收部…32，数据库…33，显示装置…34，车速传感器…35，扭矩传感器…36，加速踏板传感器…37，制动踏板传感器…38，通信部…39，GPS卫星…40。

Claims (7)

1.一种路面水淹推定装置，其具有：

加速度获取部，其构成为获取车辆的实际加速度；

扭矩获取部，其构成为获取从所述车辆上搭载的驱动源向该车辆的车轮传递的实际扭矩；以及

推定部，其利用所述车辆速度变化及所述获取的实际扭矩判定规定的水淹判定条件是否成立，在判定为所述水淹判定条件成立的情况下，推定所述车辆行驶的路面被水淹，

所述推定部构成为：当第1条件、即至少第1参数大于第1阈值这一条件成立时，判定为所述水淹判定条件成立，所述第1参数为随着第1变量与第2变量之间的差分增加而变大的参数，所述第1变量为随着所述实际加速度增大而增加的变量，所述第2变量为随着所述实际扭矩的增加而增加的变量。

2.根据权利要求1所述的路面水淹推定装置，其特征在于，

所述第1变量为所述实际加速度，

所述第2变量为基于所述实际扭矩计算出的在所述车辆行驶于没有被水淹的平坦路面上时的该车辆的加速度、即理论加速度。

3.根据权利要求2所述的路面水淹推定装置，其特征在于，

所述第1参数为所述理论加速度和所述实际加速度之间的差分即加速度差分值。

4.根据权利要求2所述的路面水淹推定装置，其特征在于，

所述第1参数为所述加速度差分值在第1规定期间内的方差与所述加速度差分值的当前时刻的值之积，所述加速度差分值为所述理论加速度和所述实际加速度之间的差分。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的路面水淹推定装置，其特征在于，

所述推定部构成为：在所述第1条件成立的基础上，第2条件、即所述第2参数大于第2阈值这一条件也成立时，判定为所述水淹判定条件成立，所述第2参数为随着所述理论加速度的每规定时间的变化量与所述实际加速度的每所述规定时间的变化量的差分增加而变大的参数。

6.根据权利要求5所述的路面水淹推定装置，其特征在于，

所述第2参数为所述理论加速度的每所述规定时间的变化量和所述车辆的实际加速度的每所述规定时间的变化量的差分。

7.根据权利要求5所述的路面水淹推定装置，其特征在于，

所述第2参数为所述理论加速度的每所述规定时间的变化量和所述车辆的实际加速度的每所述规定时间的变化量的差分在第2规定期间内的方差。