JP2015224026A - 道路上の水を検出するためのデバイスおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 道路上の水を検出するためのデバイスおよび方法を提供する。
【解決手段】 本発明は、道路（２０）上の水（１８）を検出するための自動車（１０）用の検出デバイスであって、水分検出ユニット（１２）と、評価ユニット（４０）とを有し、前記評価ユニット（４０）が、前記水分検出ユニット（１２）によって検出された水分値（４２）に基づいて前記道路（２０）上の水（１８）を求めるように設計され、前記水分検出ユニット（１２）が、センサユニットとして具現化され、前記自動車（１０）の後部領域に配置される検出デバイスに関する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、道路上の水(Naesse、濡れ)を検出するための自動車用の検出デバイスであって、水分検出ユニットと、評価ユニットとを有し、評価ユニットが、水分検出ユニットによって検出された水分値に基づいて道路上の水を求めるように設計された検出デバイスに関する。

また、本発明は、道路上の道路上の水を検出するための方法に関する。

道路上の水は、一般に自動車を大きな危険にさらす。これは、水分の量および自動車の速度に応じて、ハイドロプレーニング現象が発生することがあり、車両のスピンにより危険な状況が起こり得るためである。

したがって、自動車に関するハイドロプレーニング現象の危険性を単純に求める、または推定することができるセンサが開発されている。この文脈で、既知のシステムは、例えばフロントガラスにある雨センサの信号およびそれに対応するワイパの活動を使用して、道路上の水分を推定する。しかし、フロントガラス上で検出される水分が車両の前進によって跳ね上げられることがあるので、または自動車の停止状態中 に生じる付着を検出することができないので、そのようなシステムは大きな不確定要因を抱える。

他の通信システムは、ハイドロプレーニング現象による危険を警告し、ここでは、他の車が危険を検出し、例えば無線リンクを介して危険警告を提供する。しかし、そのようなシステムでは警告の遅延があり、また、対応する警告を通信するためには、少なくとも１つの車両が既に危険な状況になっている必要がある。

ナビゲーション地図での対応する危険警告は、その時点での天候状況を考慮に入れず、したがって、そのようなシステムにも大きな不確定要因がある。

（特許文献１）に、道路上の水を検出するために対応する運転支援システムが開示されており、上記システムでは、自動車の水沫の形跡がカメラによって検出され、水沫の形跡に基づいてハイドロプレーニング現象の危険性が推定される。上記システムの欠点は、運転支援システムに関する技術的経費が非常に高いことであり、後部での水沫の形跡の検出が測定の遅延をもたらし、この遅延がさらなる不確定要因となる。

独国特許出願公開第１０ ２０１０ ０６３ ０１７ Ａ１号明細書

したがって、本発明の目的は、技術的経費をほとんどかけずに、かつ向上された確実性をもって道路上の水を検出することができる改良された自動車用デバイスを提供することにある。さらに、本発明の目的は、道路上の水を検出するために対応する方法を提供することにある。

上記目的は、冒頭で述べたデバイスにおいて、水分検出ユニットがセンサユニットとして具現化され、自動車の後部領域に配置されることによって達成される。

また、上記目的は、冒頭で述べた方法において、自動車の後部領域でセンサユニットによって水分値が検出され、検出された水分値に基づいて道路上の水が求められることによって達成される。

現行の水分値が自動車の後部領域で検出されることにより、自動車によって跳ね上げられた水飛沫を低い技術的経費をもって確実に測定することができる。したがって、本発明の目的が完全に実現される。

１つの好ましい実施形態では、評価ユニットが、車両の現在位置を特定するための位置検出ユニットに接続され、検出された水分値と自動車の現在位置とに基づいて道路上の水を求めるように設計される。その結果、ハイドロプレーニング現象に関する潜在的危険位置の情報を評価ユニットに提供することができ、自動車の現在位置によって、潜在的危険位置と比較することができ、その結果、不確定要因を減少させることができ、ハイドロプレーニング現象の危険性をリアルタイムで確実に求めることができる。

１つの好ましい実施形態では、位置検出ユニットが、自動車の現在位置の道路情報を評価ユニットに提供するように設計され、評価ユニットが、さらに、後続の経路上におけるハイドロプレーニング現象の危険状況を予測的に推定するように設計される。この推定の結果、それに対応して、後続の経路上におけるハイドロプレーニング現象の危険状況も早期に考慮に入れることができる。

１つの好ましい実施形態では、位置検出ユニットが、データベースまたはデータメモリから道路情報を呼び出して、評価ユニットに提供するように設計される。その結果、リアルタイムでの道路上の水の検出を提供することができる。

また、道路情報が、道路のハイドロプレーニング特性に関する情報を含むことも好ましい。その結果、起こり得るハイドロプレーニング現象の危険性を短い遅延で、かつ低い技術的経費をもって直接求めることができる。

１つの好ましい実施形態では、評価ユニットが、求められた水に基づいて警告信号を提供するように設計される。その結果、車両の運転者は、ハイドロプレーニング現象の危険について知らせを受けることができ、車両乗員の安全性がさらに高められる。

また、自動車のボディが、自動車の水飛沫が後部領域の表面上に付着されるように具現化されることも好ましい。その結果、運転者自身の自動車の水沫の水沫値を低い技術的経費をもって確実に測定することができる。

また、水分検出ユニットが、その水分検出ユニットが配置された後部領域の表面上の水分を検出するように設計されることも好ましい。その結果、水沫が後部領域の表面上に水飛沫として付着されるので、水沫を確実に測定することができる。

また、水分検出ユニットが雨センサを有し、雨センサが、自動車のリアガラスに割り当てられ、リアガラスの表面上の水分を検出するように設計されることも好ましい。その結果、雨センサが、リアガラスの表面上の水分を低い技術的経費をもって確実に検出することができるので、水分検出ユニットに関する技術的経費をさらに減少させることができる。

また、水分検出ユニットがワイパ要素に割り当てられ、ワイパ要素が、表面から水分を除去するように設計されることも好ましい。その結果、検出される表面領域が連続的に拭かれ、表面に当たる水分を連続的に検出することができるので、水分検出ユニットの信頼性を高めることができる。

また、水分値が、ワイパ要素の時間間隔に基づいて測定されることも好ましい。その結果、水分値を測定するための技術的経費をさらに減少させることができる。

また、道路情報が、測定された水分値に関するしきい値を有することも好ましく、上記しきい値は、ハイドロプレーニング現象の危険しきい値となる。

その結果、経費をほとんどかけずに、位置に応じて、例えば経験値に応じて危険性を求めることができる。

総じて、本発明は、自動車の検出された現在位置によって潜在的危険位置を検出することができ、検出された水分に関連付けて道路上の水の量を推定することができるので、低い技術的経費をもって道路上の水の検出の確実性を高めることができる。その結果、既知のシステムの不確定要因を減少させることができ、車両乗員の安全性をさらに高めることができる。

当然、上述した特徴、および以下にさらに説明する特徴は、それぞれ提示した組合せでのみならず、他の組合せでも、または単独でも、本発明の範囲から逸脱することなく使用することができる。

本発明の例示的実施形態を図面に示し、以下の記述でより詳細に説明する。

道路上の水を検出するためのデバイスを有する自動車の概略図である。 道路上の水を検出するためのデバイスの概略ブロック図である。 図２からのデバイスの動作方法を説明するための自動車の斜視図である。

図１に、自動車が概略的に示されており、全体を参照番号１０で表されている。自動車１０は、水分検出デバイス１２として雨センサを有する。上記雨センサは、自動車１０の後部領域、特にリアガラス１４に配置されて、例えばリアガラス１４上の雨または水飛沫もしくは水沫などの水分を検出する。リアガラスはリアワイパ１６を割り当てられる。リアワイパ１６は、リアガラス１４を拭き、それに対応してリアガラス１４から水分および汚れを除去するように設計される。リアガラス１４上、特に雨センサ１２での水分を除去するために、リアワイパ１６は、雨センサ１２の信号に基づいて制御され、またはリアワイパ１６の時間間隔が雨センサ１２の信号に基づいて設定される。

自動車１０の走行中、水１８が道路２０から跳ね上げられ、後部領域、特にリアガラス１４上に水飛沫または水沫として付着され、その結果、雨センサ１２によって検出される信号が、道路２０上の水１８の尺度となる。

水１８の量、および水１８により生じるスリップまたはハイドロプレーニング現象の危険性を求めるために、雨センサ１２の信号が評価され、例えばナビゲーションシステムからの道路２０に関する情報と組み合わされて、雨センサデータおよび道路情報からハイドロプレーニング現象の潜在的危険性を導き出す。このようにして求められた道路２０上の水１８、およびその結果生じるハイドロプレーニング現象の危険性の情報を、車両がスピンするのを防止するために車両制御装置および／または運転支援システムに提供することができ、または警告信号として運転者に通信することができる。

当然、自動車１０のボディは、タイヤによって跳ね上げられた水１８がリアガラス１４上に付着され、水飛沫を雨センサ１２によって検出することが可能であるような形状を有さなければならない。

図２に、道路２０上の水１８を検出するためのデバイスが概略的に示されており、全体は参照番号３０で表されている。検出デバイス３０は雨センサ１２を有する。雨センサ１２は、リアガラス１４に割り当てられ、リアガラス１４の表面３２上の水分３４を検出するように設計される。雨センサ１２はワイパ制御装置３６に接続される。ワイパ制御装置３６は、リアワイパ１６を始動させ、雨センサ１２からの信号３８に従ってリアワイパ１６を動作させ、またリアワイパ１６の時間間隔を設定する。したがって、リアワイパ１６は、水分の量に合わせて、かつ必要に応じて、リアガラス１４の表面３２を拭くことができ、それに対応してリアガラス１４の表面３２から水分３４を除去することができる。

また、検出デバイス３０は評価ユニット４０を有する。評価ユニット４０は、雨センサ１２に接続され、測定された水分３４に対応する水分値４２を受信する。水沫によって生成されるリアガラス上の水分、ひいては雨センサ１２の結果は、車両が走行している速度に大きく依存するので、車種に特有の、補償用の速度依存特性曲線を評価ユニット４０に記憶することができ、上記特性曲線によって、速度に依存する影響を補償することができる。また、検出デバイス３０は位置検出ユニット４４を有する。位置検出ユニット４４は、例えばＧＰＳ信号に基づいて自動車１０の現在位置を特定するように設計される。位置検出ユニット４４は、道路２０に関する情報が記憶または保存されている地図データ内で自動車１０の現在位置を特定することができる。道路情報は、ハイドロプレーニング現象が生じる確率に関する情報および／または路面状況（これは、ハイドロプレーニング現象に影響を及ぼし、ハイドロプレーニング現象の確率を増減させる）に関する情報を含む。上記道路情報は、位置検出ユニット４４によって、例えばＤＶＤなどのデータメモリ４６から、または無線リンクを介して外部データベース４６から呼び出される。このようにして取得された道路２０に関する情報は、位置検出ユニット４４によって評価ユニット４０へのデータ４８として提供される。評価ユニット４０は、位置検出ユニット４４からのデータと水分値４２とに基づいて道路２０上の水１８を求め、起こり得るハイドロプレーニング現象の危険性またはハイドロプレーニング現象が生じる確率を求める。このようにして求められた道路２０上の水１８、またはこのようにして求められたハイドロプレーニング現象の危険性に関する情報は、評価ユニット４０によって出力信号５０として出力され、運転支援システム５２に提供することができる。運転支援システム５２は、運転者に警告信号を出力するか、または一般に車両制御装置に介入して、自動車１０がスピンするのを防止する。

データ４８において、自動車１０の現在位置でのハイドロプレーニング現象の危険が生じ始める水沫値または水分値４２に関する尺度となる情報を位置検出ユニット４４から評価ユニット４０に送ることが可能である。これらの値は、様々な位置に関する単純なしきい値として記憶することができ、例えば路面状況または経験値に基づいていてよい。

評価ユニット４０は、さらに、後続の経路上におけるハイドロプレーニング現象の危険状況を予測的に推定するように設計され、その結果、それに対応して、現在位置に対する後続の経路上におけるハイドロプレーニング現象の危険状況も早期に考慮に入れられる。

したがって、リアガラス１４に配置された雨センサ１２は、単純な手段で道路２０上の水１８を確実に求めることができ、データ４８、および道路２０に関する情報と共に、ハイドロプレーニング現象の危険性について信頼できる指摘を与えることができる。

当然、ワイパ制御装置３６によって設定される評価ユニット４０のワイピング間隔がリアガラス１４上の水分３４の尺度として使用されてもよい。

図３は、一般に動作方法を説明するための、検出デバイス３０を有する自動車１０の斜視図である。同一の要素は同じ参照符号によって表されており、ここでは特別な特徴のみを説明する。

道路２０上の水１８が自動車１０のタイヤによって跳ね上げられる。その結果、水１８は、矢印５４によって示されるように、自動車１０の後部領域上に水沫として付着される。水沫５４は、リアガラス１４上に付着され、そこに水分３４を形成する。水分３４は雨センサ１２によって検出される。雨センサ１２は、付着された水分３４に基づいて、水分値４２を評価ユニット４０に供給する。評価ユニット４０は、自動車１０の検出された現在位置での道路情報と共に、ハイドロプレーニング現象の危険性を求め、その結果、運転支援システム５２による車両の制御への介入を行うことができるか、または対応する警告信号を運転者に発することができる。

雨センサ１２による水分の測定と道路情報との組合せ（これは、対応して、ハイドロプレーニング現象の危険がある位置を地図にマークする）は、低い技術的経費をもって確実にハイドロプレーニング現象に関する警告を発することを可能にする。

１０ 自動車
１２ 水分検出ユニット
１４ リアガラス
１６ ワイパ要素
１８ 水
２０ 道路
３０ 検出デバイス
３２ 表面
３４ 水分
４０ 評価ユニット
４２ 水分値
４４ 位置検出ユニット
４６ データベース
４８ 道路情報
５４ 水飛沫

Claims (13)

1. 道路（２０）上の水（１８）を検出するための自動車（１０）用の検出デバイス（３０）であって、
   水分検出ユニット（１２）と、評価ユニット（４０）とを有し、前記評価ユニット（４０）が、前記水分検出ユニット（１２）によって検出された水分値（４２）に基づいて前記道路（２０）上の水（１８）を求めるように設計され、
   前記水分検出ユニット（１２）が、センサユニットとして具現化され、前記自動車（１０）の後部領域に配置されることを特徴とする
   検出デバイス（３０）。
2. 前記評価ユニット（４０）が、前記自動車（１０）の現在位置を特定するための位置検出ユニット（４４）に接続され、前記検出された水分値（４２）と前記自動車（１０）の現在位置とに基づいて前記道路（２０）上の前記水（１８）を求めるように設計されることを特徴とする請求項１に記載の検出デバイス。
3. 前記位置検出ユニット（４４）が、前記自動車（１０）の前記現在位置の道路情報（４８）を前記評価ユニット（４０）に提供するように設計され、前記評価ユニット（４０）が、さらに、後続の経路上におけるハイドロプレーニング現象の危険状況を予測的に推定するように設計されることを特徴とする請求項２に記載の検出デバイス。
4. 前記位置検出ユニット（４４）が、データベース（４６）またはデータメモリ（４６）から前記道路情報（４８）を呼び出して、前記評価ユニット（４０）に提供するように設計されることを特徴とする請求項２または３に記載の検出デバイス。
5. 前記道路情報（４８）が、前記道路（２０）のハイドロプレーニング特性に関する情報を含むことを特徴とする請求項３または４に記載の検出デバイス。
6. 前記道路情報（４８）が、前記水分値（４２）に関するしきい値を含むことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の検出デバイス。
7. 前記評価ユニット（４０）が、前記求められた水（１８）に基づいて警告信号を提供するように設計されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の検出デバイス。
8. 前記自動車（１０）のボディが、前記自動車（１０）の水飛沫（５４）が前記後部領域の表面上に付着されるように具現化されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の検出デバイス。
9. 前記水分検出ユニット（１２）が、前記水分検出ユニット（１２）が配置された前記後部領域の表面（３２）上の水分を検出するように設計されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の検出デバイス。
10. 前記水分検出ユニット（１２）が雨センサ（１２）を有し、前記雨センサ（１２）が、前記自動車（１０）のリアガラス（１４）に割り当てられ、前記リアガラス（１４）の前記表面（３２）上の水分（３４）を検出するように設計されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の検出デバイス。
11. 前記水分検出ユニット（１２）が、ワイパ要素（１６）に割り当てられ、前記ワイパ要素（１６）が、前記表面（３２）から前記水分（３４）を除去するように設計されることを特徴とする請求項９または１０に記載の検出デバイス。
12. 道路（２０）上の水（１８）を検出するための方法であって、
    自動車（１０）の後部領域でセンサユニットによって水分値（４２）を検出するステップと、
    前記検出された水分値（４２）に基づいて前記道路（２０）上の前記水（１８）を求めるステップと
    を含む方法。
13. さらに、後続の経路上におけるハイドロプレーニング現象の危険状況が、前記検出された水分値（４２）と、位置検出ユニットによって特定された前記自動車（１０）の現在位置とに基づいて予測的に推定されることを特徴とする、請求項１２に記載の道路（２０）上の水（１８）を検出するための方法。

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