JP2022154276A - 自己診断装置 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022154276000001
【課題】レーダ装置の性能劣化を検知し、乗員に注意を促すことができる自己診断装置を提供すること。
【解決手段】自己診断装置11は、車両1の状態を表示する表示装置92と、車両1の周辺に電波を放射すると共に、電波が物標によって反射された反射波を検出するレーダ装置43と、車両1の発進前、車両1が発進してから所定距離以上前進したとき、及び車両1が停車したときに、車両1の後方の路面からの反射波に基づいて、レーダ装置43の検出状態が正常であるか否かを判定する検出状態判定部203と、検出状態判定部203によって判定された検出状態を表示装置92に表示させる表示制御部204と、を備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、自己診断装置に関する。
従来、走行路に設置され、交通情報を取得するシステムの故障を検出した場合、他の交通情報に係る情報提供タイミングを変更する車載システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、車両に搭載されたレーダ装置において、静止した物標に係る反射波信号のレベルと基準値との差分値を所定時間積算して求めた積算値と、予め設定された閾値とを比較し、積算値が閾値以下であるときに、レーダ装置に異常があると判定する技術も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2005-128829号公報 特開2006-275942号公報
しかし、車両に搭載されたレーダ装置は、取り付け位置及びユースケースによって、雨滴や泥等が付着する可能性がある。これに伴い、泥が流れずに徐々に堆積していく場合、レーダ装置は、ユーザが気付かないうちにレーダ検知性能が劣化するおそれがある。
そこで、本発明は、レーダ装置の性能劣化を検知し、乗員に注意を促すことができる自己診断装置を提供することを目的とする。
本開示の一態様に係る自己診断装置(例えば、後述の自己診断装置11)は、車両(例えば、後述の車両1)の状態を表示する表示装置(例えば、後述の表示装置92)と、前記車両の周辺に電波を放射すると共に、前記電波が物標によって反射された反射波を検出するレーダ装置(例えば、後述のレーダ装置43)と、前記車両の発進前、前記車両が発進してから所定距離以上前進したとき、及び前記車両が停車したときに、前記車両の後方の路面からの前記反射波に基づいて、前記レーダ装置の検出状態が正常であるか否かを判定する検出状態判定部(例えば、後述の検出状態判定部203)と、前記検出状態判定部によって判定された前記検出状態を前記表示装置に表示させる表示制御部(例えば、後述の表示制御部204)と、を備える。
また、前記表示制御部は、前記車両の発進前に、前記検出状態判定部によって前記検出状態が正常ではないと判定された場合、前記車両が発進してから前記所定距離以上前進すると、前記検出状態を前記表示装置に表示させる。
また、前記表示制御部は、前記検出状態判定部によって前記検出状態が正常ではないと判定され、かつ前記車両のワイパーの駆動指示が検出された場合、前記表示装置に表示させる前記検出状態の表示内容を変更する。
また、前記表示制御部は、前記車両を後退するための動作を検出し、かつ前記車両の発進前に前記検出状態判定部によって前記検出状態が正常ではないと判定された場合、前記車両の乗員に対して注意喚起を促す表示内容を前記表示装置に表示させる。
また、前記検出状態判定部は、前記反射波のS/N比及び前記レーダ装置の基準となるS/N比に基づいて前記反射波のS/N比の減衰量を算出し、前記減衰量が前記所定の値以上であるか否かを判定することによって、前記レーダ装置の検出状態が正常であるか否かを判定する。
本発明によれば、レーダ装置の性能劣化を検知し、乗員に注意を促すことができる自己診断装置を提供することができる。
本実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る自己診断装置の機能構成を示す図である。 本実施形態に係る自己診断装置の処理を示すフローチャートである。
以下、図面を参照し、本発明の自己診断装置の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る車両1の構成を示すブロック図である。図1は、車両1の概略を平面図と側面図とを組み合わせて示している。車両1は、一例としてセダンタイプの四輪の乗用車である。
車両1は、制御装置2を備える。制御装置2は、車内ネットワークにより通信可能に接続された複数のECU(自動運転ECU20~停止制御ECU29)を含む。各ECUは、CPUに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインターフェース等を含むコンピュータとして機能する。記憶デバイス、プロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等を格納される。各ECUは、プロセッサ、記憶デバイス及びインターフェース等を複数備えていてもよい。
以下、各自動運転ECU20~停止制御ECU29の機能等について説明する。なお、ECUの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態に示すECUよりも細分化する又は統合することが可能である。
自動運転ECU20は、車両1の自動運転に関する制御を実行する。自動運転においては、車両1の操舵と、加減速の少なくともいずれか一方を自動制御する。
操舵ECU21は、電動パワーステアリング装置3を制御する。電動パワーステアリング装置3は、ステアリングホイール31に対する運転者の運転操作(操舵操作)に応じて前輪を操舵する機構を含む。また、電動パワーステアリング装置3は、操舵操作をアシストする又は前輪を自動操舵するための駆動力を発揮するモータや、操舵角を検知するセンサ等を含む。車両1の運転状態が自動運転の場合、操舵ECU21は、自動運転ECU20からの指示に対応して電動パワーステアリング装置3を自動制御し、車両1の進行方向を制御する。
走行支援ECU22及び23は、車両の周囲状況を検知するカメラ41、LIDAR42及びレーダ装置43の制御及び検知結果の情報処理を行う。カメラ41は、車両1の前方、側方及び後方を撮像する。本実施形態の場合、カメラ41は、車両1の前部に2つ設けられ、更に側部及び後部に1つずつ設けられる。走行支援ECU22及び23は、カメラ41が撮影した画像の解析により、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区画線(白線等)を抽出可能である。
LIDAR42は、Light Detection and Ranging(LIDAR)であり、車両1の周囲の物標を検知し、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、LIDAR42は、5つ設けられており、車両1の前部の各隅部に1つずつ、後部中央に1つ、後部各側方に1つずつ設けられている。
レーダ装置43は、車両1の周囲の物標を検知し、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、レーダ装置43は、5つ設けられており、車両1の前部中央に1つ、前部各隅部に1つずつ、後部各隅部に1つずつ設けられている。
走行支援ECU22は、車両1の前部の一方のカメラ41と、各LIDAR42の制御及び検知結果の情報処理を行う。走行支援ECU23は、車両1の前部の他方のカメラ41と、各レーダ装置43の制御及び検知結果の情報処理を行う。車両1の周囲状況を検知するECUを二組備えたことで、検知結果の信頼性を向上でき、また、カメラ41、LIDAR42及びレーダ装置43といった種類の異なる検知ユニットを備えたことで、車両1の周辺環境の解析を多面的に行うことができる。
位置認識ECU24は、ジャイロセンサ5、GPSセンサ24b、通信装置24cの制御及び検知結果又は通信結果の情報処理を行う。ジャイロセンサ5は、車両1の回転運動を検知する。位置認識ECU24は、ジャイロセンサ5の検知結果や、車輪速等により車両1の進路を判定することができる。
GPSセンサ24bは、車両1の現在位置を検知する。通信装置24cは、地図情報、交通情報等を提供するサーバと無線通信を行い、これらの情報を取得する。位置認識ECU24は、記憶デバイスに構築された地図情報のデータベース24aにアクセス可能であり、位置認識ECU24は、現在地から目的地へのルート探索等を行う。
通信制御ECU25は、車車間通信用の通信装置25aを備える。通信装置25aは、周辺の他車両と無線通信を行い、車両間での情報交換を行う。
駆動制御ECU26は、パワープラント6を制御する。パワープラント6は、車両1の駆動輪を回転させる駆動力を出力する機構であり、例えば、エンジンと変速機とを含む。駆動制御ECU26は、例えば、アクセルペダル7Aに設けた操作検知センサ7Dにより検知した運転者の運転操作(アクセル操作あるいは加速操作)に対応してエンジンの出力を制御する。そして、駆動制御ECU26は、車速センサ7Cが検知した車速等の情報に基づいて変速機の変速段を切り替える。車両1の運転状態が自動運転の場合、駆動制御ECU26は、自動運転ECU20からの指示に対応してパワープラント6を自動制御し、車両1の加減速を制御する。
車外報知制御ECU27は、方向指示器8(ウィンカー)を含む灯火器(ヘッドライト、テールライト等)を制御する。図1の例の場合、方向指示器8は、車両1の前部、ドアミラー及び後部に設けられている。
車内報知制御ECU28は、入出力装置9の制御を行う。入出力装置9は、運転者に対する情報の出力と、運転者からの情報の入力の受け付けを行う。入出力装置9は、音声出力装置91と、表示装置92と、入力装置93と、を有する。
音声出力装置91は、運転者に対して音声により情報を報知する。表示装置92は、運転者に対して画像の表示により情報を報知する。表示装置92は、例えば運転席正面に配置され、インストルメントパネル等を構成する。なお、入出力装置9は、音声の出力及び画像の表示を例示したが、振動や光により情報を報知してもよい。
また、入出力装置9は、音声、表示、振動又は光のうちの複数を組み合わせて情報を報知してもよい。更に、入出力装置9は、報知すべき情報のレベル(例えば緊急度)に応じて、組み合わせを異ならせたり、報知態様を異ならせたりしてもよい。
入力装置93は、運転者が操作可能な位置に配置され、車両1に対する指示を行うスイッチ群であるが、音声入力装置を含んでもよい。
停止制御ECU29は、ブレーキ装置10やパーキングブレーキ(不図示)等を制御する。ブレーキ装置10は、例えばディスクブレーキ装置であり、車両1の各車輪に設けられ、車輪の回転に抵抗を加えることで車両1を減速又は停止させる。
停止制御ECU29は、例えば、ブレーキペダル7Bに設けた操作検知センサ7Eにより検知した運転者の運転操作(ブレーキ操作)に対応してブレーキ装置10の作動を制御する。車両1の運転状態が自動運転の場合、停止制御ECU29は、ECU20からの指示に対応してブレーキ装置10を自動制御し、車両1の減速及び停止を制御する。ブレーキ装置10やパーキングブレーキは、車両1の停止状態を維持するために作動することもできる。また、パワープラント6の変速機がパーキングロック機構を備える場合、当該パーキングロック機構が、車両1の停止状態を維持するために作動することもできる。
車両1は、車内の状態を検出する車内検出センサ50を更に備える。ここでは、車内検出センサ50として、撮像部としてのカメラや、重量センサ、温度検知センサ等により構成され、その種類は特に限定するものではない。なお、車内検出センサ50は、車両1に設けられた座席ごとに設けられてもよいし、車内全体を俯瞰及び監視可能なように単一の構成にて設けられてもよい。
以下、本実施形態に係る自己診断装置11の処理について説明する。
図2は、本実施形態に係る自己診断装置11の機能構成を示す図である。図2に示すように、自己診断装置11は、上述した車両1の構成要素によって実現される。すなわち、自己診断装置11は、制御装置2と、レーダ装置43と、表示装置92と、を備える。
制御装置2は、車両検出部201と、報知制御部202と、検出状態判定部203と、表示制御部204と、を備える。
レーダ装置43は、車両1の周辺にミリ波を放射すると共に、物標によって反射された反射波を検出し、少なくとも物標の位置(距離及び方位)を検出する。レーダ装置43は、FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式、FSK(Frequency Shift Keying)方式等を用いて、物標の位置及び速度を検出してもよい。
また、レーダ装置43は、運転者の視界が届きにくい車両1の後方又は側方における周辺情報を取得する。周辺情報は、例えば、レーダ装置43によって取得される車両1の周辺の物標のデータである。
車両検出部201は、レーダ装置43によって検出された車両1の周辺情報に基づいて、車両1の後方又は側方に存在する他車両を検出する。
報知制御部202は、車両検出部201により他車両を検出した場合、他車両の存在を車両1の運転者に報知する。具体的には、報知制御部202は、他車両の存在を示す情報を表示装置92のBSI(Blind Spot Information)インジケータに表示することによって、車両1の運転者に報知する。
このように本実施形態に係る車両1は、車両1の後方又は側方を走行する他車両を検出し、検出した他車両の存在を車両1の運転者へ報知する機能(BSI(Blind Spot Information)機能)を実現する。
車両1の後部各隅部(例えばリアバンパー付近)に設けられたレーダ装置43は、車両1の発進前、車両1が発進してから所定距離以上前進したとき、及び車両1が発進後に停車したときに、ビームフォーミングによって、車両1の後方斜め下方向に電波を放射する。
この場合、レーダ装置43は、例えば、ビームフォーミングによって、車両1の3m後方の路面に向かって電波を放射する。これにより、レーダ装置43は、車両1の後方に停止している他車両から電波が反射することを防ぐことができる。そして、レーダ装置43は、車両1の後方の路面からの反射波を受信する。
検出状態判定部203は、車両1の発進前、車両1が発進してから所定距離以上前進したとき、及び車両1が発進後に停車したときに、車両1の後方の路面からの反射波に基づいて、レーダ装置43の検出状態が正常であるか否かを判定する。
具体的には、検出状態判定部203は、反射波のS/N比(信号雑音比)及びレーダ装置43の基準となるS/N比に基づいて、基準となるS/N比に対する反射波のS/N比の減衰量を算出し、減衰量が所定の値以上であるか否かを判定することによって、レーダ装置43の検出状態が正常であるか否かを判定する。ここで、レーダ装置43の基準となるS/N比は、例えば、自動車ディーラーにおける点検時のレーダ装置43のS/N比や、納車時におけるレーダ装置43のS/N比等である。また、反射波のS/N比の減衰量を判定するための所定の値は、例えば、3dB以上であることが好ましい。
表示制御部204は、検出状態判定部203によって判定された検出状態を表示装置92に表示させる。
具体的には、表示制御部204は、車両1の発進前に、検出状態判定部203によって検出状態が正常ではないと判定された場合、車両1が発進してから所定距離(例えば、3m)以上前進すると、検出状態を表示装置92に表示させる。
この場合、表示制御部204は、検出状態として、レーダ装置43が性能劣化しており、販売店や自動車ディーラー等において点検を受けることを促す通知を表示装置92に表示させる。
また、表示制御部204は、検出状態判定部203によって検出状態が正常ではないと判定され、かつ車両1のワイパーの駆動指示が検出された場合、表示装置92に表示させる検出状態の表示内容を変更する。具体的には、車両1のワイパーの駆動指示が検出された場合、車両1は、雨天状況で走行していると推定される。そのため、表示制御部204は、検出状態判定部203によって検出状態が正常ではないと判定され、かつ車両1のワイパーの駆動指示が検出された場合、「雨滴等によるBSI検知レベル低下の可能性があります。」等のように、検出状態の表示内容を変更する。
また、表示制御部204は、車両1を後退するための動作を検出し、かつ車両1の発進前に検出状態判定部203によって検出状態が正常ではないと判定された場合、車両1の乗員に対して注意喚起を促す表示内容を表示装置92に表示させる。
具体的には、表示制御部204は、車両1の乗員がギアポジションの「後退」レンジを設定し、かつ車両1の発進前に検出状態判定部203によって検出状態が正常ではないと判定された場合、表示内容として、レーダ装置43が性能劣化しており、危険であることを示す警報通知を表示装置92に表示させる。
図3は、本実施形態に係る自己診断装置11の処理を示すフローチャートである。
ステップS1において、車両1は、乗員の操作に従って、イグニッションをオンし、ギアポジションのシフトレンジ(例えば、ドライブレンジ、後退レンジ等)を設定する。
ステップS2において、レーダ装置43は、発進前、所定距離前進後、又は停車時に、ビームフォーミングによって、車両1の後方斜め下方向に電波を放射し、路面からの反射波を検出する。
ステップS3において、検出状態判定部203は、反射波のS/N比及びレーダ装置43の基準となるS/N比に基づいて、基準となるS/N比に対する反射波のS/N比の減衰量を算出する。
ステップS4において、検出状態判定部203は、反射波のS/N比の減衰量が所定の値以上であるか否かを判定する。これにより、検出状態判定部203は、レーダ装置43の検出状態が正常であるか否かを判定する。減衰量が所定の値以上である(YES)場合、処理は、ステップS5へ移る。一方、減衰量が所定の値未満である(NO)場合、処理は、ステップS6へ移る。
ステップS5において、検出状態判定部203は、減衰量が所定の値以上である場合、
レーダ装置43の検出状態が正常ではないと判定し、表示制御部204は、レーダ装置43が性能劣化していることを表示装置92に表示させる。
例えば、上述したように、表示制御部204は、車両1の発進前に、検出状態判定部203によって検出状態が正常ではないと判定された場合、車両1が発進してから所定距離(例えば、3m)以上前進すると、検出状態を表示装置92に表示させる。
また、表示制御部204は、車両1の乗員がギアポジションの「後退」レンジを選択し、かつ車両1の発進前に検出状態判定部203によって検出状態が正常ではないと判定された場合、表示内容として、レーダ装置43が性能劣化しており、危険であることを示す警報通知を表示装置92に表示させる。
ステップS6において、検出状態判定部203は、減衰量が所定の値未満である場合、
レーダ装置43の検出状態が正常であると判定し、レーダ装置43は、通常動作を実行する。
本実施形態によれば、例えば、以下の効果が奏される。
本実施形態に係る自己診断装置11は、車両1の状態を表示する表示装置92と、車両1の周辺に電波を放射すると共に、電波が物標によって反射された反射波を検出するレーダ装置43と、車両1の発進前、車両1が発進してから所定距離以上前進したとき、及び車両1が停車したときに、車両1の後方の路面からの反射波に基づいて、レーダ装置43の検出状態が正常であるか否かを判定する検出状態判定部203と、検出状態判定部203によって判定された検出状態を表示装置92に表示させる表示制御部204と、を備える。
これにより、自己診断装置11は、レーダ装置43の性能劣化を車両1の乗員に対して注意を促し、車両1の乗員に対して販売店や自動車ディーラー等での点検を促すことができる。
また、表示制御部204は、車両1の発進前に、検出状態判定部203によって検出状態が正常ではないと判定された場合、車両1が発進してから所定距離以上前進すると、検出状態を表示装置92に表示させる。これにより、自己診断装置11は、車両1が発進後に、レーダ装置43の性能劣化を車両1の乗員に対して注意を促すことができる。
また、表示制御部204は、検出状態判定部203によって検出状態が正常ではないと判定され、かつ車両1のワイパーの駆動指示が検出された場合、表示装置92に表示させる検出状態の表示内容を変更する。これにより、自己診断装置11は、雨天状況で走行しているため、レーダ装置43の性能が劣化する可能性を車両1の乗員に対して報知することができる。
また、表示制御部204は、車両1を後退するための動作を検出し、かつ車両1の発進前に検出状態判定部203によって検出状態が正常ではないと判定された場合、車両1の乗員に対して注意喚起を促す表示内容を表示装置92に表示させる。これにより、自己診断装置11は、発進前にレーダ装置43の性能劣化を検出した場合に、車両1の乗員に対して注意喚起を促すことができる。
また、検出状態判定部203は、反射波のS/N比及びレーダ装置43の基準となるS/N比に基づいて反射波のS/N比の減衰量を算出し、減衰量が所定の値以上であるか否かを判定することによって、レーダ装置43の検出状態が正常であるか否かを判定する。これにより、自己診断装置11は、路面からの反射波のS/N比の減衰量を用いて、レーダ装置43の性能劣化を判定することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記の自己診断装置11は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。また、上記の自己診断装置11により行なわれる制御方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えば、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば、光磁気ディスク)、CD-ROM(Read Only Memory)、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。
1 車両
11 自己診断装置
43 レーダ装置
92 表示装置
201 車両検出部
202 報知制御部
203 検出状態判定部
204 表示制御部

Claims (5)

  1. 車両の状態を表示する表示装置と、
    前記車両の周辺に電波を放射すると共に、前記電波が物標によって反射された反射波を検出するレーダ装置と、
    前記車両の発進前、前記車両が発進してから所定距離以上前進したとき、及び前記車両が停車したときに、前記車両の後方の路面からの前記反射波に基づいて、前記レーダ装置の検出状態が正常であるか否かを判定する検出状態判定部と、
    前記検出状態判定部によって判定された前記検出状態を前記表示装置に表示させる表示制御部と、
    を備える自己診断装置。
  2. 前記表示制御部は、前記車両の発進前に、前記検出状態判定部によって前記検出状態が正常ではないと判定された場合、前記車両が発進してから前記所定距離以上前進すると、前記検出状態を前記表示装置に表示させる、請求項1に記載の自己診断装置。
  3. 前記表示制御部は、前記検出状態判定部によって前記検出状態が正常ではないと判定され、かつ前記車両のワイパーの駆動指示が検出された場合、前記表示装置に表示させる前記検出状態の表示内容を変更する、請求項1又は2に記載の自己診断装置。
  4. 前記表示制御部は、前記車両を後退するための動作を検出し、かつ前記車両の発進前に前記検出状態判定部によって前記検出状態が正常ではないと判定された場合、前記車両の乗員に対して注意喚起を促す表示内容を前記表示装置に表示させる、請求項1から3のいずれか一項に記載の自己診断装置。
  5. 前記検出状態判定部は、前記反射波のS/N比及び前記レーダ装置の基準となるS/N比に基づいて前記反射波のS/N比の減衰量を算出し、前記減衰量が所定の値以上であるか否かを判定することによって、前記レーダ装置の検出状態が正常であるか否かを判定する、請求項1から4のいずれか一項に記載の自己診断装置。
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