JP2024035866A - 路面状況検知装置、路面状況検知方法、電動二輪車、及び、路面状況検知システム - Google Patents
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Abstract
Description
路面へ向けたセンサによってセンシングデータを取得し、センシングデータに含まれる電波の反射強度に応じて、走行中の路面に金属構造物が有るか否かを判断する、
路面状況検知装置である。
本発明は、上記の路面状況検知装置を有する電動二輪車でもよい。
路面へ向けたセンサによってセンシングデータを取得し、センシングデータに含まれる電波の反射強度に応じて、金属構造物が有るか否かを判断する、
路面状況検知方法である。
サーバと、複数の車両とを有し、
車両は、
位置情報を取得する位置情報取得部と、
路面へ向けたセンサによってセンシングデータを取得し、センシングデータに含まれる電波の反射強度に応じて、走行中の路面に金属構造物が有るか否かを判断する路面状況検知部と、
金属構造物の有無に関する路面状況情報を、位置情報と共に送信する第1通信部と、
を有し、
サーバは、
位置情報及び路面状況情報を受信する第2通信部と、
受信した位置情報に対応する路面状況情報をマッピング化したマップ情報を生成するマップ情報処理部と、
を有する、
路面状況検知システムである。
<第1の実施形態>
<第2の実施形態>
<第3の実施形態>
<変形例>
以下に説明する実施形態では、車両の一例として電動二輪車である電動自転車を例にして説明するが、本発明は、電動自転車以外の車両(電動バイク、電動自動車、三輪車、電動キックボード、電動以外の動力を有する車両等)に対しても適用可能である。但し、本発明は、比較的、自立姿勢が不安定になり易い二輪車に好適である。
[電動自転車の構成例]
(外観例)
図1は、本実施形態に係る電動自転車(電動自転車1)の外観例を示す図である。以下の説明では特に断らない限り、図1における紙面に向かう方向を基準にして、左右上下の方向を規定する。図1の例では、右から左に向かう方向が電動自転車1の進行方向(前進)になる。
図2は、電動自転車1の電気的な構成例を説明するための図である。電動自転車1は、制御装置41を有する。制御装置41は、例えば、ドライブユニット60内に収納される。制御装置41は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)等を含んで構成されている。ROMには、CPUにより読み込まれ動作されるプログラム等が記憶されている。RAMは、CPUのワークメモリとして用いられる。CPUは、ROMに記憶されたプログラムにしたがい、様々な処理を実行してコマンドの発行を行うことによって電動自転車1全体の制御を行う。
本実施形態に係る電動自転車1では、踏力に基づく人力駆動力に対して電動モータ70による補助駆動力が付加されることで、運転手が電動自転車1を楽に運転できるようにするアシスト制御が行われる。
上述したような電動自転車1が当該金属構造物上を走行すると、アスファルト等の路面に対して電動自転車1がスリップする虞が相対的に高くなる。特に、金属構造物が雨等によって湿っている場合には、電動自転車1がスリップする虞が一層、高くなる。さらに、電動自転車1が金属構造物上を走行した際に上述したアシスト制御が行われ補助駆動力が付与されると、補助駆動力が付与された車輪がスリップする虞が高くなるばかりでなく、スリップにより電動自転車1が転倒した場合に、運転手が大きな怪我をする虞が高くなる。そこで、本実施形態では、走行中の路面に金属構造物が検知された場合に、予め電動自転車1に設定されている制御内容を中止したり変更したりする。例えば、走行中の路面に金属構造物が検知された場合に、アシスト制御で付与される補助駆動力の大きさを小さくしたり、アシスト制御そのものを実行しないようにする。以下、具体的に説明する。
図3は、ミリ波センサ22で取得され、ミリ波センサ22から制御装置41に出力されるセンシングデータである電波反射強度データの波形図である。図3のグラフにおいて、横軸は時間(秒)を示し、縦軸は電波の反射強度(任意単位)を示す。
図4は、第1の実施形態に係る電動自転車1で行われる処理の流れを示すフローチャートである。以下に説明する処理は、特に断らない限り、制御装置41(路面状況検知部41Aを含む)により行われる。
以上説明した本実施形態によれば、下記の効果が得られる。
金属構造物上を電動自転車が走行する際に補助駆動力が付与されて電動自転車が転倒してしまうことを未然に防ぐことができる、若しくは、電動自転車が転倒するリスクを小さくすることができる。
電動自転車が転倒してしまうことを未然に防ぐことができるので、転倒により電動自転車の運転手が怪我をしてしまうことを防止できる。
本実施形態は、例えば、下記の変形例が可能である。
上述した説明では、路面状況検知部41Aが、電波の反射強度が閾値THを超えた場合に、走行中の路面に金属構造物が有ると判断したが、これに限定されることはない。例えば、路面状況検知部41Aが、反射強度の時間的な変化に応じて、走行中の路面に金属構造物が有るか否かを判断するようにしてもよい。具体的には、反射強度の時間的な変化として、一定時間以上、反射強度が閾値を超えた場合に、路面状況検知部41Aが、スリップを誘発する金属構造物が有ると判断するようにしてもよい。反射強度が瞬間的に閾値THを超えた場合であっても、比較的小さな金属構造物(例えば、小さなマンホールの蓋)、換言すれば、後輪13が当該金属構造物と接触する時間が小さく、スリップが発生しづらい金属構造物の可能性がある。このように、スリップが発生しづらい路面状況で補助駆動力が制限されたりすることは好ましくない。一方で、一定時間以上、反射強度が閾値を超えた場合は、比較的大きな金属構造物、換言すれば、後輪13が当該金属構造物と接触する時間が大きく、スリップが発生し易い金属構造物の可能性が高い。すなわち、一定時間以上、反射強度が閾値を超えた場合に金属構造物が有ると判断することで、スリップが発生しづらい路面状況では補助駆動力が制限されず、スリップが発生し易い路面状況では補助駆動力を適切に制限することができる。
次に、第2の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態の説明において、上述した説明における同一または同質の構成については同一の参照符号を付し、重複した説明が適宜、省略される。また、特に断らない限り、第1の実施形態で説明した事項は第2の実施形態に対して適用することができる。第3の実施形態以降についても同様である。
(全体構成例)
第2の実施形態は、路面状況検知システムに関する実施形態である。図5は、第2の実施形態に係る路面状況検知システム(路面状況検知システム1000)の概略構成例を示す図である。
図7は、第2の実施形態に係る電動自転車1Aの構成例を示すブロック図である。なお、以下に説明する電動自転車1Aの構成例は、電動自転車1B及び電動自転車1Cに対しても適用可能である。
図9は、本実施形態に係るサーバ100の内部構成例を示すブロック図である。図9に示すように、サーバ100は、バスにより相互接続されているサーバ制御部131、サーバ記憶部132、入力部133、サーバ通信部134(第2通信部の一例)及び出力部135を有している。
図10は、本実施形態に係るマップ情報(マップ情報MP)を示す。例えば、マップ情報処理部131Aは、所定の地図データを使用し、電動自転車1A等から送信された位置情報に対応する位置に、金属構造物の存在を示す路面状況情報を対応付けるようにしてマップ情報MPを生成する。図10に示すマップ情報MPでは、位置情報PAに対応する位置に、金属構造物が有ることを示す路面状況情報MAが対応付けられている。また、位置情報PBに対応する位置に、金属構造Bが有ることを示す路面状況情報MBが対応付けられている。また、位置情報PCに対応する位置に、金属構造物が有ることを示す路面状況情報MCが対応付けられている。また、位置情報PDに対応する位置に金属構造物が有ることを示す路面状況情報MDが対応付けられている。マップ情報MPにおいて、所定の位置情報に路面状況情報が対応付けられていない場合は、その位置に金属構造物が無いことを示している。
(電動自転車で行われる処理)
図11は、本実施形態に係る電動自転車1A、1B、1Cで行われる処理の流れを示すフローチャートである。なお、ステップST1からST4までの処理は、既に図4を参照して説明しているため、重複した説明を省略する。ステップST4の処理が行われた後、処理がステップST5に進む。
図12は、本実施形態に係るサーバ100で行われる処理の流れを示すフローチャートである。ステップST11では、サーバ制御部131が、位置情報及び当該位置情報に対応付けられた路面状況情報をサーバ通信部114で受信したか否かを判断する。受信していないと判断した場合(Noの場合)は、処理がステップST11に戻り、ステップST11の処理が繰り返される。受信したと判断した場合(Yesの場合)は、処理がステップST12に進む。
図13は、マップ情報MPを使用した制御の一例を説明するためのフローチャートである。以下に説明する処理は、電動自転車1A、1B、1C及び1Dによって行われ得る。
本実施形態に係る路面状況検知システムによれば、マップ情報を用いることで、スリップする危険のある場所の位置を、サーバを介して自車以外の電動自転車と共有することができる。これにより、同じ場所を通過する他の電動自転車に対してもスリップの危険があることを予め提示することができる。
また、例えば、電動自転車1Dのように、ミリ波センサ22及び路面状況検知部41Aを有しない電動自転車であっても、通信部86を有していれば、マップ情報MPを取得することができる。そして、マップ情報MPと自身の位置情報とを参照することで、走行中の路面に金属構造物が有るか否かを判断することができる。金属構造物が有る場合には、補助駆動力を小さくする等の適切な制御を行うことができる。
電動自転車1A等のように、ミリ波センサ22及び路面状況検知部41Aを有する場合には、図14に示すように、ステップST1及びST2に係る処理と、ステップST21に係る処理がパラレルに行われてもよい。すなわち、マップ情報MPを参照しながら金属構造物の有無を判断しつつ、ミリ波センサ22のセンシングデータに基づいて金属構造物の有無を判断する処理が行われてもよい。金属構造物が新設される等によってマップ情報MPに路面状況情報が反映されていない場合であっても、ミリ波センサ22のセンシングデータに基づいて当該金属構造物の存在を判断することができる。
次に、第3の実施形態について説明する。本実施形態では、図16に示すように、路面状況情報に、金属構造物が有ることを示す情報の他に、制御情報、具体的には、補助駆動力に関する設定情報が含まれている。補助駆動力に関する設定情報は、例えば、補助駆動力をどれほど制限するかを示す情報や、補助駆動力そのものの数値情報である。
補助駆動力の設定情報等の制御情報は、車車間通信(Vehicle to Vehicle)によって、自車の後続を走行する後続車両に送信されるようにしてもよい。例えば、図19に示すフローチャートにおいて、上述したステップST31、ST32及びST33に係る処理が電動自転車1Aによって行われたとする。ステップST33に続いて、ステップST37に係る処理が行われる。ステップST37では、電動自転車1Aが、後続車両(例えば、電動自転車1B)と通信部86を用いた車車間通信を行い、電動自転車1Bに対して路面状況情報を通知する。そして、処理がステップST38に進む。
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
22・・・ミリ波センサ
41・・・制御装置
41A・・・路面状況検知部
85・・・位置センサ
86・・・通信部
100・・・サーバ
131A・・・マップ情報処理部
134・・・サーバ通信部
200・・・スマートフォン
1000・・・路面状況検知システム
MA、MB、MC、MD・・・路面状況情報
MP・・・マップ情報
PA、PB、PC、PD・・・位置情報
車両に取り付けられ、路面へ向けてミリ波を照射して反射波を受信するミリ波センサによってセンシングデータを取得し、センシングデータに含まれる反射波の反射強度が所定の閾値を超える場合に、車両が走行中の路面に、車両がその上を走行する金属構造物が有ると判断し、
金属構造物が有ると判断した場合に、車両の駆動力及び/又は制動力を制御する、
路面状況検知装置である。
本発明は、上記の路面状況検知装置を有する電動二輪車でもよい。
車両に取り付けられ、路面へ向けてミリ波を照射して反射波を受信するミリ波センサによってセンシングデータを取得し、センシングデータに含まれる反射波の反射強度が所定の閾値を超える場合に、車両が走行中の路面に、車両がその上を走行する金属構造物が有ると判断し、
金属構造物が有ると判断した場合に、車両の駆動力及び/又は制動力を制御する、
路面状況検知方法である。
サーバと、複数の車両とを有し、
車両は、
位置情報を取得する位置情報取得部と、
路面へ向けてミリ波を照射して反射波を受信するミリ波センサによってセンシングデータを取得し、センシングデータに含まれる反射波の反射強度が所定の閾値を超える場合に、車両が走行中の路面に、車両がその上を走行する金属構造物が有ると判断し、金属構造物が有ると判断した場合に、車両の駆動力及び/又は制動力を制御する制御装置と、
金属構造物の有無に関する路面状況情報を、位置情報と共に送信する第1通信部と、
を有し、
サーバは、
位置情報及び路面状況情報を受信する第2通信部と、
受信した位置情報に対応する路面状況情報をマッピング化したマップ情報を生成するマップ情報処理部と、
を有する、
路面状況検知システムである。
Claims (13)
- 路面へ向けたセンサによってセンシングデータを取得し、前記センシングデータに応じて、走行中の路面に金属構造物が有るか否かを判断する、
路面状況検知装置。 - 電動二輪車に取り付けられる、
請求項1に記載の路面状況検知装置。 - 前記センサが、前記路面へ向けてミリ波を照射して反射波を受信するミリ波センサであって、反射波の反射強度が所定の閾値を超える場合に、前記金属構造物が有ると判断する、
請求項1又は2に記載の路面状況検知装置。 - 前記反射強度の時間的な変化に基づいて、前記金属構造物が有るか否かを判断する、
請求項3に記載の路面状況検知装置。 - 前記反射強度に応じて、前記金属構造物の有無に関する評価値を出力する、
請求項3に記載の路面状況検知装置。 - 路面へ向けたセンサによってセンシングデータを取得し、前記センシングデータに応じて、金属構造物が有るか否かを判断する、
路面状況検知方法。 - 請求項1に記載の路面状況検知装置を有する、
電動二輪車。 - サーバと、複数の車両とを有し、
前記車両は、
位置情報を取得する位置情報取得部と、
路面へ向けたセンサによってセンシングデータを取得し、前記センシングデータに応じて、走行中の路面に金属構造物が有るか否かを判断する路面状況検知部と、
前記金属構造物の有無に関する路面状況情報を、前記位置情報と共に送信する第1通信部と、
を有し、
前記サーバは、
前記位置情報及び前記路面状況情報を受信する第2通信部と、
受信した前記位置情報に対応する前記路面状況情報をマッピング化したマップ情報を生成するマップ情報処理部と、
を有する、
路面状況検知システム。 - 前記マップ情報が、前記第2通信部を介して前記車両に送信される、
請求項8に記載の路面状況検知システム。 - 前記車両は、
前記マップ情報を参照して、前記位置情報取得部により取得された前記位置情報に対応する前記路面状況情報を読み出し、当該路面状況情報に応じた制御を行う制御部を有する、
請求項9に記載の路面状況検知システム。 - 前記車両は電動自転車である、
請求項8から10の何れかに記載の路面状況検知システム。 - 前記路面状況情報には、前記車両の補助駆動力に関する設定情報が含まれる、
請求項8から10の何れかに記載の路面状況検知システム。 - 前記第1通信部により送信された前記位置情報及び前記路面状況情報が、携帯端末を介して、前記サーバに送信される、
請求項8から10の何れかに記載の路面状況検知システム。
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