JP2006155253A

JP2006155253A - 車両の安全制御システム

Info

Publication number: JP2006155253A
Application number: JP2004345206A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Kurebayashi; 俊彦紅林
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2006-06-15

Abstract

【課題】車両の安全走行を確保することが可能な安全制御システムを低コストに構築することを可能にする。
【解決手段】自動車ＣＡＲが走行する道路に臨んで当該道路の道路環境情報を記録したＩＣタグ１が配設され、自動車ＣＡＲにはＩＣタグ１の道路環境情報を読み取る情報読取装置２と、読み取った道路環境情報に基づいて自動車の安全走行を確保するための制御を行う安全制御装置３とを備える。道路に臨んでＩＣタグ１を配設しておけば、ナビゲータ装置では取得することが難しい道路環境情報や、撮像手段では取得し難い道路環境情報を容易に取得することが可能になり、当該道路環境情報に基づいて安全制御を実行し、安全性の高い自動車の走行が実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は自動車等の車両の安全走行を確保するために、道路に配設したＩＣタグに記録された道路環境情報を読み取り、読み取った道路環境情報に基づいて車両の安全制御を行う車両の安全制御システムに関するものである。

自動車等の車両の安全走行を確保するために、特許文献１では、車両の走行路についての走行環境情報をナビゲーション装置から取得し、取得した走行環境情報に基づいて車両用灯具の照射制御を行う技術が提案されている。また、車両の前景や周囲を撮像手段により撮像し、得られた撮像から標識や道路上のマーカを検出することで走行環境情報を取得し、取得した走行環境情報に基づいて車両用灯具の照射制御を行う技術も提案されている。特許文献１では車両の走行環境情報に対応して車両用灯具の照射を適切に制御することで、安全走行を確保することが可能とされている。

特許文献１の技術では、走行環境情報をナビゲーション装置や撮像手段から取得しているため、ナビゲーション装置では検出できない環境情報や、撮像手段によって車両側で検出できない走行環境情報に対応することができないという問題がある。例えば、自然災害や道路工事、あるいは交通事故処理により車線規制が行われているような場合のように、一時的な交通規制が行われている場合には、ナビゲーション装置ではこれに対応できず、撮像手段では標識やマークによる走行環境情報の取得は困難であり、走行環境情報をリアルタイムに取得してこれに対応した適切な照射制御を行うことは困難である。

特許文献２では、道路に備えられた道路データ送信手段から送信される道路データを車両の道路データ受信手段により受信し、受信した道路データに基づいて車両用灯具の配光を制御する技術が提案されている。この特許文献２の技術では、道路データ送信手段から道路データを送信することができるので、道路データをリアルタイムで取得する上では有利であり、特許文献１における問題を解消する上では有効である。しかしながら、道路データ送信手段は通常では無線送信機を用いているため、１機当たりのコストが高く、道路上あるいは道路に臨む位置に配設する際の設備費用が高価につくという問題がある。特に、郊外や山間部等の長距離区間にわたって道路データを送信しようとするような場合には、道路データ送信手段の信号到達距離との関係から多数の道路データ送信手段を道路に沿って配設することが必要であり、極めて高コストなものになる。

一方、特許文献３には、自立走行車の衝突を防止するために、地上にＩＣタグからなる物体感知送信機を配設するとともに、自立走行車に搭載した物体感知・送信機において当該ＩＣタグを検出するようにし、ＩＣタグからの路線情報に基づいて障害物検出センサの視野範囲等を設定、変更するようにした技術が提案されている。
特開２００１−１１４０１２号公報特開２００４−１４８９８７号公報特開２００３−２３３４２３号公報

特許文献３に記載のＩＣタグは、車両側から発信される電磁界により起電力を発生し、この電力を利用して予め記録している道路情報を発信するパッシブ構成であるため、１個当たりの単価が低価格に構成できるので、特許文献２の道路データ送信手段のようなアクティブ構成の送信手段に比較して低コストに構成できる点で有利である。しかしながら、特許文献３の技術は、特許文献１のナビゲーション装置と同様に路線の位置情報を発信するために用いられているのに過ぎないため、ＩＣタグの設置場所での道路の環境情報をＩＣタグから取得することはできず、前述したように走行環境情報をリアルタイムに取得して適切な照射制御を行うことは困難である。また、ＩＣタグからの情報のみでは照射制御以外の安全走行を確保するための有効な制御を行うことも困難である。

本発明の目的は、車両の安全走行を確保することが可能な安全制御システムを低コストに構築することを可能にするものである。

本発明の第１の発明は、車両が走行する道路に臨んで当該道路の道路環境情報を記録したＩＣタグが配設され、車両にはＩＣタグの道路環境情報を読み取る情報読取装置と、情報読取装置で読み取った道路環境情報に基づいて車両の安全走行を確保するための制御を行う安全制御装置とを備えることを特徴とする。本発明の第２の発明は、車両が走行する道路に臨んで当該道路の道路環境情報を記録したＩＣタグが配設され、車両には前記ＩＣタグの道路環境情報を読み取る情報読取装置と、情報読取装置で読み取った道路環境情報を表示又は音声により当該車両の運転者に報知するための情報報知手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、道路に臨んでＩＣタグを配設しておけば、情報読取装置を備えた自動車においてはナビゲータ装置では取得することが難しい道路環境情報や、撮像手段では取得し難い道路環境情報を容易に取得することが可能になり、当該道路環境情報に基づいて安全制御を実行し、安全性の高い自動車の走行が実現できる。あるいは、当該道路環境情報を表示又は音声により運転者に報知することで、運転者の運転操作により安全性の高い自動車の走行を確保する。また、ＩＣタグは送信機や標識等に比較して低コストであるので、コストがかかるという理由で道路に送信機や標識を配設していない場合にも自動車に対して道路環境情報を提供することができる。さらに、ＩＣタグの配設は容易であるので、道路環境の変化に対応してＩＣタグを配設し、あるいは取り除くことで当該道路環境の変化にリアルタイムに対応した道路環境情報を提供することも可能になる。

次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明を自動車の安全制御システムとして構築した実施例の概念図である。自動車が走行する道路に臨む位置、例えば道路脇に立設した支柱ＰにＩＣタグ１が配設される。また、自動車ＣＡＲには前記ＩＣタグ１に記録されている道路環境情報を読み取るための情報読取装置２が搭載されている。前記ＩＣタグ１は無線ＩＣタグとも称されており、アンテナ１１とＩＣチップ１２とが一体的にパッケージされたものであり、無線送信機等に比較して構成が簡易で極めて安価に製造できる。このＩＣタグ１は既に知られているように自動車ＣＡＲから発信される電磁界を受けてアンテナ１１において起電力を発生し、この電力を利用してＩＣチップ１２に予め記録されている道路環境情報を発信する。なお、ＩＣタグとして電池を備えていないパッシブタグと、電池を内蔵するアクティブタグとが存在するが、ここではパッシブタグを用いている。このＩＣタグ１は所定のデータ書込装置を用いてＩＣチップ１２に所要の情報（データ）を書き込んで記録させることが可能であり、ここでは当該ＩＣタグが配設される箇所の道路の環境情報、例えば道路工事による交通規制の情報、あるいは交通事故処理による一時的な車線規制の情報等をデータとして記録させている。その上で、図１のように道路環境情報を記録したＩＣタグ１を支柱Ｐに粘着テープ等により貼り付け、あるいはフック部材等で係止させることで容易に配設することが可能に構成している。

一方、前記自動車ＣＡＲには前記ＩＣタグ１に記録されている道路環境情報を無線により読み取るための情報読取装置２と、読み取った道路環境情報に基づいて当該自動車ＣＡＲの安全走行を確保するための安全制御装置３とが搭載されている。この安全制御装置３は、この実施例１では自動車ＣＡＲの前照灯ＨＬの配光特性を道路環境に基づいて制御する前照灯照射制御装置として構成されている。

前記情報読取装置２は、図１に示したように、電磁界を発生して前記ＩＣタグ１に起電力を発生させる一方で、前記ＩＣタグ１から発信される無線信号を受信するためのアンテナ部２１と、アンテナ部２１に電磁界を発生させるための電力を供給する一方で、アンテナ部２１で受信したＩＣタグ１からの無線信号を信号処理して情報のデータを出力するリーダ部２２とで構成される。これらのアンテナ部２１及びリーダ部２２の構成は、特許文献３に記載のように既に公知の技術であるのでここでは詳細な説明は省略する。

前記安全制御装置２としての前照灯照射制御装置は、適応型前照灯システム（ＡＦＳ：Adaptiv Front-lighting System)として構成されており、図２に概念図を示すように、自動車のステアリングホイールＳＷに連動して左右の前照灯ＲＨＬ，ＬＨＬの照射方向を制御することが可能な装置として構成されている。このＡＦＳでは、各前照灯ＲＨＬ，ＬＨＬは後述するようにモータ等を駆動源として照射方向を左右に偏向可能としたアクチュエータ４５を備えており、運転者がステアリングホイールＳＷを操作して操舵を行ったときに、これに連動するステアリングセンサ３２から出力される操舵角に基づいて電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Controll Unit) ３１が前記アクチュエータ４５を駆動制御し、各前照灯ＲＨＬ，ＬＨＬの照射方向を操舵角に対応した方向に偏向制御するものである。

前記左右の各前照灯ＲＨＬ，ＬＨＬは、例えば、図３に右前照灯ＲＨＬの概略構成を示すように、ランプボディ４１内に光源としてのバルブ４２を取着したリフレクタ４３を回転軸４４の回りに水平左右方向に回動可能に支持している。前記アクチュエータ４５は前記ランプボディ４１内に一体的に配設されており、図には表れない駆動源としてのモータの回転力を減速機構を介して出力回転軸４６にまで伝達し、この回転出力軸４６を前記リフレクタ４３の回転軸４４に連結した構成である。前記ＥＣＵ３１からの制御信号がアクチュエータ４５に入力されるとモータが回転され、回転出力軸４６の回動によりリフレクタ４３が左右方向に回動され、当該右前照灯ＲＨＬの照射方向が左右方向に偏向されることになる。左前照灯ＬＨＬについても同じである。

そして、実施例１では、前記情報読取装置２のリーダ部２２の出力を前記ＥＣＵ３１に入力するように接続し、情報読取装置２で読み取った道路環境情報に基づいてＥＣＵ３１が前記アクチュエータ４５を制御し、各前照灯ＲＨＬ，ＬＨＬの偏向を制御するように構成されている。また、図２に示すように、前記ＥＣＵ３１には、車速センサ３３が接続されており、自動車の車速を走行情報として取り込むことができるようになっている。

さらに、前記リーダ部２２で読み取った道路環境情報を自動車のダッシュボードに設けた表示装置５１に表示して運転者に道路環境情報として報知し、あるいは当該道路環境情報を音声で運転者に報知するスピーカ５２を含む情報報知装置５が設けられている。この情報報知装置５を構成する前記表示装置５１は自動車に装備されるナビゲーション装置の表示装置として兼用させることができ、前記スピーカ５２はオーディオ装置のスピーカと兼用させることができる。

この安全制御装置の動作として、例えば、工事により車線規制が行われた場合について図４の模式図を参照して説明する。工事者側は車線規制により二車線のうち中央寄りの車線（右車線）を規制する道路環境情報を予め決められたフォーマットのデータとしてＩＣタグ１Ａに書き込む。そして、このＩＣタグ１Ａを車線規制を行う工事区間の前方数百メートルの手前位置において支柱Ｐ等を利用して配設する。当該ＩＣタグ１Ａによる無線の有効範囲は中央寄りの車線を走行する自動車に対して有効となるように、ＩＣタグ１Ａを車線の右側の中央分離帯に配設する。

安全装置を搭載した自動車ＣＡＲが右車線を走行して当該ＩＣクグ１Ａに接近し、感知領域に至ると情報読取装置２のアンテナ部２１から出力される電磁界を受けてＩＣタグ１Ａのアンテナ１１には起電力が発生し、この起電力を電源としてＩＣチップ１２から記録されているデータを読み出し、このデータで変調した無線信号を発信する。当該自動車ＣＡＲはこの無線信号を情報読取装置２のアンテナ部２１で受信し、リーダ部２２において復調することによりデータ、すなわち道路環境情報を取得する。これにより、リーダ部２２では中央寄り車線が規制されていることを認識し、このデータをＥＣＵ３１に送出する。また、同時に取得した道路環境情報を表示装置５１に表示し、運転者に報知する。さらには、運転者に対して車線規制があることを警報として報知する。なお、左車線を走行している自動車に対してはＩＣタグ１Ａによる道路環境情報が得られないように感知領域を設定してもよい。

ＥＣＵ３１はリーダ部２２から送出されてくる道路環境情報のデータを入力した後、自動車の車速等を参照し、当該自動車が数秒後に左車線に変更する必要性があることを認識し、左右の前照灯のうち例えば左側の前照灯ＬＨＬのアクチュエータ４５を制御し、当該左前照灯ＬＨＬの配光を直進方向から若干左方向に偏向させる制御を行う（図４の（ａ））。これにより、自動車ＣＡＲは自車の左前方を明るく照明する状態となり、左車線への車線変更を行い易くする。なお、ＥＣＵ３１はステアリングセンサ３２の出力によりステアリング操作を待って前照灯の偏向を行うことも可能であるが、本実施例の場合にはこのステアリング操作よりも前の時点で前照灯の偏向を行うことができ、より安全走行を確保することが可能になる。また、ＥＣＵ３１はステアリングセンサ３２の出力により車線変更が行われたことを感知した後は前記した左前照灯ＬＨＬの偏向を解除し、配光を直進方向に戻すようにしてもよい（図４の（ｂ））。

また、工事区間の終了地点に工事区間の終了を示す道路環境情報を記録したＩＣタグ１Ｂを道路の左側の路肩に配設しておけば、自動車ＣＡＲが左車線を走行して工事区間を通過した時点で情報読取装置２が当該ＩＣタグ１Ｂから工事区間の終了を読み取り、ＥＣＵ３１が例えば右側の前照灯ＲＨＬを若干右方向に偏向させる制御を行う（図４の（ｃ））。これにより、自動車ＣＡＲは自車の右前方を明るく照明する状態となり、右車線への車線復帰を行い易くする。この場合にも、ステアリングセンサ３２の出力により車線変更が行われたことを感知した後は、当該右前照灯ＲＨＬの偏向制御を解除し、その配光を直進方向に戻すようにすることも可能である（図４の（ｄ））。

このように、本実施例では道路環境情報を自動車に対して報知するために道路側の設備として低コストに構成できるＩＣタグを道路に配設するだけでよいため、従来の送信機等を配設する場合に比較して設備費用を低減できる。特に、１個のＩＣタグが低コストに構成できるので所定の予算内で多数個のＩＣタグを道路に沿って配設することができ、道路を走行する自動車に対してきめの細かい道路環境情報を提供することが可能になり、より安全な走行を実現することが可能になる。なお、本実施例では自動車に情報読取装置を備える必要があり、この点で自動車側にコストが生じることになるが、この点についてはＩＣタグを利用して道路環境情報を取得したい自動車のみがデータ読取装置を装備すればよく、道路環境情報を希望しない自動車ではデータ読取装置を装備するためのコストはかからない。

本発明の安全制御システムは前記した工事区間での車線規制のみならず、例えば、次のような場合にも適用することが可能である。
（Ａ）路面に凹凸や障害物が存在しているときには、ＩＣタグからの道路環境情報により前照灯をハイビームに切り替え、また当該道路環境情報に基づく道路環境情報を運転者に対して表示し、事前に運転者が減速ないし徐行するようにさせることができる。
（Ｂ）子供の飛び出しが多い幼稚園や小学校に近い交差点では、特に通学時間帯にのみＩＣタグを配設しておき、このＩＣタグからの道路環境情報により昼間でも前照灯を点灯させて歩行者に注意を促すようにさせることができる。通学時間帯を除く時間帯ではＩＣタグを外しておけば、いたずらに前照灯が点灯されるようなことはない。
（Ｃ）カーブが連続する道路では、ＩＣタグからの道路環境情報によりカーブの事前にステアリング操作に先行して前照灯の偏向を制御することで運転者が走行先のカーブ状態を確認し易くし、運転者によるオーバステアリング操作を未然に防止する。特に、雨天時や降雪時にのみＩＣタグを配設することで、通常では問題が生じないが雨天や降雪時にスリップし易いようなカーブでのスリップ等を防止する上で有効である。

このように、本発明ではナビゲータ装置では取得することが難しい道路環境情報を容易に取得することが可能である。また、コストの面から道路に送信機や標識を配設していない場合にも低コストのＩＣタグを配設することが可能となるため、撮像手段では取得することができない道路環境情報についても取得することが可能になる。特に、道路環境の変化に対応してＩＣタグを配設し、あるいは取り除くことで、自動車では当該道路環境の変化にリアルタイムに対応した道路環境情報を取得することが可能になる。したがって、時々変化する道路環境情報についても安全性の高い自動車の走行を実現することが可能になる。

実施例１ではＩＣタグの道路環境情報に基づいて前照灯の点灯や偏向を制御するように構成しているが、補助灯、特にテールランプの点灯を制御し、後続車に対する注意を喚起させるように構成することも可能である。例えば、前記した工事による車線規制や前記（Ａ）〜（Ｃ）のような安全走行の制御を行うと同時にテールランプを点灯し、あるいはテールランプの輝度を高めることで、データ読取装置や安全制御装置を備えていない後続車に対しても注意を喚起させることが可能になる。

また、灯具の制御にかかわらず、例えば、一時停止の箇所ではＩＣタグの道路環境情報に基づいて自動車を自動的に減速ないし停止させるように構成することも可能であり、自動車の安全走行を実現する上で有効な各種の制御を本発明における安全制御の概念に含めることが可能である。

以上の説明は安全制御装置によって自動車の走行を自動制御する場合について説明したが、必ずしも安全制御装置を備える必要はなく、情報報知装置５において道路環境情報を表示又は音声により運転者に報知させることで、報知された道路環境情報に基づいて運転者がブレーキ操作やハンドル操作等の的確な運転操作を行ない、安全性の高い自動車の走行を実現することも可能である。

本発明の車両の安全制御システムの概念を示す図である。自動車のＡＦＳを含む概念構成図である。前照灯の概略構成図である。本発明の安全制御動作の一例を示す模式図である。

符号の説明

１（１Ａ，１Ｂ）ＩＣタグ
１１アンテナ
１２ＩＣチップ
２情報読取装置
２１アンテナ部
２２リーダ部
３安全制御装置（照射制御装置）
３１ＥＣＵ
３２ステアリングセンサ
３３車速センサ
４３リフレクタ
４５アクチュエータ
５情報報知装置
５１表示装置
５２スピーカ
Ｐ支柱
ＣＡＲ自動車
ＲＨＬ，ＬＨＬ前照灯

Claims

車両が走行する道路に臨んで当該道路の道路環境情報を記録したＩＣタグが配設され、前記車両には前記ＩＣタグの道路環境情報を読み取る情報読取装置と、前記情報読取装置で読み取った道路環境情報に基づいて車両の安全走行を確保するための制御を行う安全制御装置とを備えることを特徴とする車両の安全制御システム。
前記安全制御装置は、情報読取装置で読み取った道路環境情報に基づいて車両の灯具の照射を制御するための照射制御装置であることを特徴とする請求項１に記載の車両の安全制御システム。
車両が走行する道路に臨んで当該道路の道路環境情報を記録したＩＣタグが配設され、前記車両には前記ＩＣタグの道路環境情報を読み取る情報読取装置と、前記情報読取装置で読み取った道路環境情報を表示又は音声により当該車両の運転者に報知するための情報報知手段とを備えることを特徴とする車両の安全制御システム。