JP7309061B2 - 冠水検知装置、および、冠水検知方法 - Google Patents

Description

本開示は、冠水検知装置、および、冠水検知方法に関するものである。

従来、車両の外部に冠水センサを設置し、路面から冠水センサの設置位置まで冠水していることを検知する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１８－１６５６３６号公報

従来の冠水検知の技術においては、冠水検知専用の冠水センサを用意しなければならないという課題があった。

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、冠水検知専用の冠水センサを用いることなく、車両の外部で発生する冠水を検知可能とすることを目的とする。

本開示に係る冠水検知装置は、物体を検出する電波センサによって測定された車外の物体までの距離に関する車外距離データ、および、車内における乗員を検知するための車内距離データであって、当該電波センサによって測定された当該車内の物体までの距離に関する車内距離データを含む距離データのうち、車外距離データを取得する距離データ取得部と、距離データ取得部が取得した車外距離データに基づき、車外における冠水の有無を検知する冠水検知部とを備える。

本開示によれば、冠水検知装置は、冠水検知専用の冠水センサを用いることなく、車両の外部で発生する冠水を検知することができる。

実施の形態１に係る冠水検知装置の構成例を示すブロック図である。 実施の形態１において、車両におけるレーダの設置例を示す図である。 図３は、実施の形態１において、レーダが車内および車外の物体を検知可能な範囲のイメージの一例を示す図であって、図３Ａは、車内を上側から見た場合の検知範囲のイメージの一例を示す図であり、図３Ｂは、車両を当該車両の進行方向側から見た場合の検知範囲のイメージの一例を示す図である。 実施の形態１において、冠水検知部が、右側車外距離データまたは左側車外距離データのいずれかを優先して冠水レベルを測定するイメージの一例を説明するための図である。 実施の形態１に係る冠水検知装置の動作について説明するためのフローチャートである。 実施の形態１において、レーダが後席の上方以外に設置された場合の、当該レーダの設置例および検知範囲の一例のイメージを示す図である。 実施の形態１において、レーダが後席の上方以外に設置された場合の、当該レーダの設置例および検知範囲のその他の一例のイメージを示す図である。 図８Ａおよび図８Ｂは、実施の形態１に係る車室内検知装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、本開示をより詳細に説明するために、本開示を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る冠水検知装置１の構成例を示すブロック図である。
冠水検知装置１は、車載センサ２および出力装置３に接続される。車載センサ２は、例えば、電波センサ２１、他車関連データ取得センサ２２、または、降雨センサ２３である。
冠水検知装置１は、走行中の車両３０において、車載センサ２から取得したデータに基づき、車両３０内（以下「車内」という。）に存在する乗員を検知する。また、冠水検知装置１は、走行中の車両３０において、車載センサ２から取得したデータに基づき、車両３０外（以下「車外」という。）における冠水の有無を検知する。
冠水検知装置１および車載センサ２は、車両３０（図２参照）に搭載される。

電波センサ２１は、光周波数領域よりも低い高周波帯におけるマイクロ波帯またはミリ波等の周波数帯を用いたレーダである。以下の実施の形態１では、電波センサ２１をレーダ２１Ａと称する。

図２は、実施の形態１において、車両３０におけるレーダ２１Ａの設置例を示す図である。図３は、実施の形態１において、レーダ２１Ａが車内および車外の物体を検知可能な範囲（以下「検知範囲」という。）２１ａのイメージの一例を示す図である。図３Ａは、車内を上側から見た場合の検知範囲２１ａのイメージの一例を示す図であり、図３Ｂは、車両３０を当該車両３０の進行方向側から見た場合の検知範囲２１ａのイメージの一例を示す図である。
図２および図３の図示例では、前席３１および後席３２に、それぞれ、前席乗員３３および後席乗員３４が着座している。なお、図２および図３の図示例では、前席乗員３３は、運転者、および、助手席の乗員とし、後席乗員３４は、運転者の後ろに着座している乗員、および、助手席の後ろに着座している乗員としている。また、図２および図３の図示例では、前席乗員３３、および、助手席の後ろに着座している後席乗員３４は、大人とし、運転者の後ろの後席乗員３４は、チャイルドシートに載せられた乳幼児としている。

レーダ２１Ａは、後席３２の上方に設置される。後席３２の上方とは、後席３２よりも上方のことである。なお、実施の形態１において、前席３１または後席３２等、車内に設置されている座席よりも上方とは、当該座席を、当該座席のヘッドレストが一番高い位置にくるようにした状態で、当該座席のヘッドレストよりも上方、をいう。
レーダ２１Ａの検知範囲２１ａは、車内エリア２１１ａおよび車外エリア２１２ａから成る。車外エリア２１２ａは、右側車外エリア２１２１ａ、および、左側車外エリア２１２２ａから成る。実施の形態１では、右側車外エリア２１２１ａとは、車外エリア２１２ａのうち、車両３０の進行方向に向かって、車両３０の幅方向の中心を通る、車両３０の進行方向と略平行な直線（以下「平行直線」という。）に対して右側の車外エリア２１２ａをいう。左側車外エリア２１２２ａとは、車外エリア２１２ａのうち、平行直線に対して左側の車外エリア２１２ａをいう。なお、前席３１のうち、平行直線に対して右側に存在する座席を「右前席」といい、前席３１のうち、平行直線に対して左側に存在する座席を「左前席」という。後席３２のうち、平行直線に対して右側に存在する座席は「右後席」といい、後席３２のうち、平行直線に対して左側に存在する座席は「左後席」という。

レーダ２１Ａは、車内エリア２１１ａにおいて、後席３２に対してミリ波を送信し、その反射波を受信する。また、レーダ２１Ａは、車外エリア２１２ａにおいて、窓を通して車外に対してミリ波を送信し、その反射波を受信する。レーダ２１Ａは、ミリ波の送受信結果を用いて、レーダ２１Ａの設置位置から、車内または車外においてミリ波が反射した物体までの距離を測定し、測定結果の中から動く物体に関する測定結果のみを抽出して、車内または車外の物体までの距離を測定した測定結果とする。
なお、レーダ２１Ａを用いることで、冠水検知装置１は、車内において、呼吸による胸部の動きまたは心拍等から乗員を検知することができる。

車内に存在する乗員を検知する方法としては、例えば、車内に設置され運転者をモニタリングするために車内を撮像するカメラが撮像した画像（以下「車内画像」という。）から乗員を検知する方法が考えられる。しかし、車内画像からでは、後席乗員３４のように死角に存在する乗員を検知できない。なお、車内画像にうつらない死角をなくすよう、カメラの設置数が増やされたとしても、例えば、毛布等で全身を覆われた乗員は、検知されない。
そこで、例えば、座席の下に配置されたセンサ（メンブレンスイッチ）によって乗員検知を行う方法も考えられる。しかし、この方法では、例えば、体重が軽い子供、チャイルドシートに載せられた乳幼児、または、ペットが存在するか否か等、乗員の体格差については、判定できない。近年、車内のペットまたは乳幼児の置き去り等が社会問題となっており、体格差を考慮した乗員検知が望まれている。
そこで、様々な体格の乗員、様々な姿勢の乗員、または、チャイルドシートに乗せられた乳幼児等を精度よく検知することができる電波センサ２１を車内に搭載し、当該電波センサ２１が送信する電波による乗員検知の検討が進んでいる。電波センサ２１が送信する電波は、車内画像にうつらない乗員に反応できる。また、電波は、樹脂および毛布等を透過するため、毛布等で全身を覆われた乗員も検知できる。電波センサ２１を用いた乗員検知では、検知した乗員の体格差を判定することもできる。
電波センサ２１は、特に検知されにくい後席乗員３４を検知すべく、座席よりも上方に設置されることが望ましい。
実施の形態１において、レーダ２１Ａは、後席３２の上方に設置されるものとしている。そして、実施の形態１に係る冠水検知装置１は、乗員検知のために、上述のように設置されるレーダ２１Ａが測定した物体までの距離に関するデータを用いて、車外の冠水も検知する。冠水検知装置１は、乗員検知のために設置されるレーダ２１Ａを流用して車外の冠水を検知するので、冠水検知専用の冠水センサを別途用意する必要がない。
冠水検知装置１における冠水検知の具体的な方法については、後述する。

図１の説明に戻る。
他車関連データ取得センサ２２は、車両３０の前方に設置され、車両３０の周辺における、他車両に関するデータ（以下「他車関連データ」という。）を取得する。他車関連データ取得センサ２２は、例えば、カメラ、レーダ、または、ライダである。実施の形態１では、他車関連データ取得センサ２２は、車両３０の前方または側方を撮像するカメラとし、カメラが、他車関連データとして、車両３０の前方または側方を撮像した撮像データを取得するものとする。

降雨センサ２３は、降雨を検知する。降雨センサ２３は、降雨量を検知する雨滴センサ、および、ワイパーの作動速度を検知するセンサを含む。

冠水検知装置１は、データ取得部１１、記憶部１２、他車推定部１３、検知部１４、および、警報出力制御部１５を備える。
データ取得部１１は、距離データ取得部１１１、他車関連データ取得部１１２、降雨データ取得部１１３、および、車両データ取得部１１４を備える。
検知部１４は、冠水検知部１４１および乗員検知部１４２を備える。

データ取得部１１は、車載センサ２によって取得された各種データを取得する。
データ取得部１１の距離データ取得部１１１は、レーダ２１Ａが車内または車外の各物体までの距離を測定したデータである距離データを、レーダ２１Ａから取得する。
距離データ取得部１１１が取得する距離データには、レーダ２１Ａが測定した、車内エリア２１１ａにおける各物体までの距離に関する距離データ（以下「車内距離データ」という。）、および、レーダ２１Ａが測定した、車外エリア２１２ａにおける各物体までの距離に関する距離データ（以下「車外距離データ」という。）が含まれる。
距離データ取得部１１１は、レーダ２１Ａから取得した距離データを、検知部１４に出力するとともに記憶部１２に記憶する。なお、距離データ取得部１１１は、距離データの取得日時、および、距離データが取得されたエリア（車内エリア２１１ａ、右側車外エリア２１２１ａ、または、左側車外エリア２１２２ａ）を特定可能な情報と対応付けて、距離データを記憶する。

他車関連データ取得部１１２は、カメラから、カメラが撮像した撮像データを取得する。
他車関連データ取得部１１２は、カメラから取得した撮像データを、検知部１４に出力するとともに記憶部１２に記憶する。なお、他車関連データ取得部１１２は、撮像データの取得日時と対応付けて、撮像データを記憶する。

降雨データ取得部１１３は、降雨センサ２３から降雨データを取得する。降雨データは、雨滴量を示すデータ、および、ワイパーの作動速度を示すデータを含む。
降雨データ取得部１１３は、降雨センサ２３から取得した降雨データを、検知部１４に出力するとともに記憶部１２に記憶する。なお、降雨データ取得部１１３は、降雨データの取得日時と対応付けて、降雨データを記憶する。

記憶部１２は、距離データ、他車関連データ、または、降雨データを記憶する。
なお、ここでは、図１に示すように、記憶部１２は、冠水検知装置１に備えられるものとするが、これは一例に過ぎない。記憶部１２は、冠水検知装置１の外部の、冠水検知装置１が参照可能な場所に備えられるようになっていてもよい。

他車推定部１３は、記憶部１２に記憶されている他車関連データに基づき、車両３０の対向車または追い越し車が存在するか否かを推定する。具体的には、他車推定部１３は、例えば、記憶部１２に記憶されている、カメラから取得した撮像データに対して、既知の画像認識技術を用いて画像認識を行い、対向車または追い越し車が存在するか否かを推定する。
他車推定部１３は、対向車または追い越し車が存在するか否かの推定結果を、検知部１４の冠水検知部１４１に出力する。

検知部１４は、データ取得部１１が取得した各種データに基づき、車内に存在する乗員、または、車外における冠水の有無を検知する。
検知部１４の冠水検知部１４１は、車外における冠水の有無を検知する。

ここで、冠水検知部１４１による、車外における冠水の検知方法について、具体例を挙げて説明する。
冠水検知部１４１は、記憶部１２に記憶されている車外距離データに基づいて、車外における冠水の有無を検知する。
レーダ２１Ａが送信したミリ波は水に大きく反応するため、当該ミリ波が水で反射すると、レーダ２１Ａが受信する反射波の強度は大きくなる。冠水検知部１４１は、例えば、レーダ２１Ａが物体までの距離を測定する際に受信した反射波の強度に基づいて、車外における冠水の有無を検知する。なお、距離データには、反射波の強度に関する情報も含まれているものとする。具体的には、冠水検知部１４１は、反射波の強度が、予め設定されている閾値（以下「強度判定用閾値」という。）以上であれば、車外において冠水が発生していると検知する。

また、例えば、冠水検知部１４１は、距離に基づいて車外における冠水の有無を検知してもよい。具体的には、冠水検知装置１は、予め、車外において冠水がない状態でレーダ２１Ａが測定した地面までの距離を、基準値（以下「基準距離」という。）として記憶部１２に記憶している。冠水検知部１４１は、距離データ取得部１１１が取得した車外距離データに基づく距離と基準距離とを比較することで、車外における冠水の有無を検知してもよい。冠水検知部１４１は、例えば、距離データ取得部１１１が取得した車外距離データに基づく距離と基準距離との差が、予め設定されている閾値（以下「基準比較用閾値」という。）以上である場合、車外において冠水が発生していると検知する。

冠水検知部１４１は、車外において冠水が発生していると検知した場合、距離データ取得部１１１が取得した車外距離データに基づいて、水の深さを示す冠水レベルを測定することもできる。冠水レベルは、例えば、水の深さの値そのものであってもよいし、水の深さに応じて分類分けされた分類を示すものであってもよい。
冠水検知部１４１が冠水レベルを測定することで、冠水検知装置１は、冠水の程度を検知することができる。

具体的には、例えば、冠水検知部１４１は、距離データ取得部１１１が取得した車外距離データに基づく距離と基準距離とに基づいて、冠水レベルを測定すればよい。
車外において冠水が発生している場合、車両３０の走行、または、他車両の走行等によって、車両３０の周囲の水位は常に上下する。そのため、冠水レベルは、当該冠水レベルの測定タイミングによっては、大きく変化する。よって、冠水検知部１４１は、例えば、記憶部１２に記憶されている、一定時間分の車外距離データを平均化し、平均化した後の車外距離データを用いて、冠水レベルを測定するようにしてもよい。一定時間は、予め決められている。これにより、冠水検知部１４１は、ある車外距離データのみを用いて冠水レベルを測定する場合と比較して、より精度よく冠水レベルを測定することができる。

また、冠水検知部１４１は、他車推定部１３による、対向車または追い越し車が存在するか否かの推定結果に応じて、右側車外距離データまたは左側車外距離データのいずれかを優先して、冠水レベルを測定することもできる。
具体的には、例えば、冠水検知部１４１は、対向車または追い越し車が存在する方の車外エリア２１２ａにおける車外距離データは用いず、対向車または追い越し車が存在する方とは反対側の車外エリア２１２ａにおける車外距離データを用いて、冠水レベルを測定する。
また、例えば、冠水検知部１４１は、対向車または追い越し車が存在する方の車外エリア２１２ａにおける車外距離データと、対向車または追い越し車が存在しない方の車外エリア２１２ａにおける車外距離データとを比較し、予め設定された閾値（以下「距離比較用閾値」という。）以上差がある場合に、対向車または追い越し車が存在する方とは反対側の車外距離データを用いて、冠水レベルを測定するようにしてもよい。

車外に冠水が発生している場合、対向車または追い越し車が存在すると、水面に、当該対向車または追い越し車が走行することによる波または飛沫が発生する。当該波または飛沫は、冠水検知部１４１による冠水レベルの測定結果に影響を及ぼす。冠水検知部１４１は、対向車または追い越し車が存在する方の車外エリア２１２ａにおける車外距離データを冠水レベルの測定に使用しないようにすることで、波または飛沫によって冠水レベルの測定結果の精度が落ちることを防ぐことができる。

図４は、実施の形態１において、冠水検知部１４１が、右側車外距離データまたは左側車外距離データのいずれかを優先して冠水レベルを測定するイメージの一例を説明するための図である。
図４は、一例として、車両３０の進行方向（図４上、左方向）に対して右側の対向車線に、対向車がいるものとしている。
この場合、冠水検知部１４１は、右側車外エリア２１２１ａにおける右側車外距離データは用いず、左側車外エリア２１２２ａにおける左側車外距離データを用いて、冠水レベルを測定する。

また、冠水検知部１４１は、対向車または追い越し車が存在する場合、車両３０が当該対向車または追い越し車とすれ違う前後の、予め決められた時間（以下「除外時間」という。）内に取得された車外距離データを、冠水レベルの測定に用いないようにしてもよい。除外時間は、車両３０が対向車または追い越し車とすれ違い始めた時点より前の一定時間、車両３０が対向車または追い越し車とすれ違っている最中、および、車両３０が対向車または追い越し車とすれ違ってしまった後の一定時間を含む。
車両３０が対向車または追い越し車とすれ違う際、水面に発生する波または飛沫は、大きくなる。冠水検知部１４１は、車両３０が対向車または追い越し車とすれ違う前後の、除外時間内に取得された車外距離データを、冠水レベルの測定に用いないようにすることで、測定した冠水レベルの精度が低下することを防ぐ。
例えば、他車推定部１３は、対向車または追い越し車が存在すると推定した場合、当該対向車または追い越し車と、車両３０との距離についてもあわせて推定する。そして、他車推定部１３は、対向車または追い越し車が存在するとの推定結果と、車両３０との距離の推定結果とを、推定時刻と対応付けて、冠水検知部１４１に出力する。冠水検知部１４１は、他車推定部１３から出力された、対向車または追い越し車と車両３０との距離の推定結果に基づき、車両３０が対向車または追い越し車とすれ違いはじめてからすれ違い終るまでの車外距離データを判定すればよい。そして、冠水検知部１４１は、車両３０が対向車または追い越し車とすれ違いはじめてからすれ違い終るまでの車外距離データを、他車推定部１３から出力された推定結果に対応付けられている推定時刻と、車外距離データに対応付けられている取得時刻とを突き合わせることで、特定すればよい。

冠水検知部１４１は、車外における冠水有無の検知結果、または、冠水が発生している場合に推測した冠水レベルの推測結果に基づき、警報を出力する必要があるか否かを判定する。そして、冠水検知部１４１は、警報を出力する必要があると判定した場合、警報出力制御部１５に対して、警報を出力する必要がある旨の情報（以下「警報出力要情報」という。）を出力する。
冠水検知部１４１は、例えば、車外において冠水が発生していることを検知した場合、警報を出力する必要があると判定する。また、冠水検知部１４１は、例えば、冠水レベルが予め設定されている閾値（以下「警報出力判定用閾値」という。）以上である場合、警報を出力する必要があると判定する。

検知部１４の乗員検知部１４２は、距離データ取得部１１１が取得した車内距離データに基づいて、車内に存在している乗員を検知する。

乗員検知部１４２は、乗員を検知した場合、検知した乗員に関する情報（以下「検知乗員情報」という。）を、出力部（図示省略）に出力する。
出力部は、検知乗員情報を、例えば、車両３０に搭載されているシートベルトリマインダー（図示省略）に出力する。シートベルトリマインダーは、出力部から出力された検知乗員情報を、例えば、シートベルトのバックルスイッチのＯＮまたはＯＦＦの状態と組み合わせて、シートベルトの着用を促す警告の出力制御に用いる。
また、出力部は、検知乗員情報を、例えば、車両３０に搭載されているエアバッグ制御装置（図示省略）に出力する。エアバッグ制御装置は、出力された検知乗員情報に基づき、エアバッグの作動制御を行う。

警報出力制御部１５は、冠水検知部１４１から警報出力要情報が出力された場合、出力装置３から警報を出力する。
出力装置３は、例えば、車両３０に搭載されたスピーカ、車両３０に搭載されたディスプレイ、または、車両３０の所有者が所持している携帯端末である。出力装置３は、車両３０に搭載されたハザードランプまたはホーン（クラクション）等であってもよい。
警報出力制御部１５は、例えば、冠水が発生していることを知らせるメッセージまたは音声を、車両３０に搭載されたスピーカまたはディスプレイに出力する。例えば、車両３０の運転者は、出力されたメッセージまたは音声を確認することで、冠水の発生を認識することができる。警報出力制御部１５は、冠水レベルに応じて、メッセージまたは音声の内容を変えるようにしてもよい。なお、冠水検知部１４１から出力される警報出力要情報には、冠水の有無と、冠水が発生している場合、冠水レベルに関する情報とが含まれている。
警報出力制御部１５は、例えば、ハザードランプを点灯させることで警報を出力する。当該警報が出力されることで、例えば、車両３０の周囲に存在している他車両の運転者等が、冠水の発生を認識することができる。

以上の説明では、冠水検知部１４１が、冠水が発生していることを検知し、警報出力要情報を警報出力制御部１５に対して出力するものとした。
これは一例に過ぎず、冠水検知部１４１は、現在は冠水が発生していることを検知しなくても、この先、冠水が発生するか否かを予測し、冠水が発生すると予測した場合、警報出力制御部１５に対して警報出力要情報を出力するようにすることもできる。

例えば、冠水検知部１４１は、降雨データ取得部１１３が取得し、記憶部１２に記憶させている降雨データに基づいて、この先、冠水が発生するか否かを予測する。
例えば、冠水検知部１４１は、予め定められた時間だけ遡った時刻から現在までの時間（以下「ワイパー速度変化判定用時間」という。）のワイパーの速度変化、および、雨滴量に基づいて、この先、冠水が発生するか否かを予測する。ワイパーの作動速度を示すデータ、および、雨滴量を示すデータは、降雨データに含まれている。
具体的には、冠水検知部１４１は、ワイパー速度変化判定用時間のワイパーの速度変化が予め設定された閾値（以下「ワイパー速度変化判定用閾値」という。）以上であり、かつ、雨滴量が予め設定された閾値（以下「雨滴量判定用閾値」という。）以上である場合、この先、冠水が発生すると予測する。

例えば、現在は冠水レベルが低く、車両３０が周囲の水の影響を受けることなく走行可能な状態であったとしても、ワイパーの速度が早くなり、かつ、雨滴量が多い場合、車両３０の周囲の冠水レベルが急激に変化し、冠水した状態となる可能性がある。そこで、冠水検知部１４１は、上述の判定を行い、冠水が発生するか否かを予測する。

そして、冠水検知部１４１は、冠水が発生すると予測した場合、警報出力制御部１５に対して警報出力要情報を出力する。すなわち、冠水検知部１４１は、例えば、検知した冠水レベルが警報出力判定用閾値未満であっても、この先、冠水が発生すると予測した場合、警報出力制御部１５に対して警報出力要情報を出力する。

一般的な、冠水検知専用のいわゆる冠水センサは、冠水レベルが一定の値になってはじめて冠水が発生していることを検知する。従って、いわゆる冠水センサを用いて、車外にて発生する冠水を検知しようとすると、冠水が発生してはじめて当該冠水を検知することになる。これに対し、冠水検知装置１は、レーダ２１Ａが取得した距離データを用いて、車外にて発生する冠水を検知する。冠水検知装置１は、常時取得している距離データを用いるため、例えば降雨データと組み合わせて、この先発生する冠水を予測することができる。その結果、冠水検知装置１は、実際に冠水が発生する前に警報を出力し、車両３０の所有者または周辺の他車両等に対して警告することができる。
いわゆる冠水センサを用いて車外にて発生する冠水を検知しようとすると、例えば、冠水レベルを精度よく測定するよう、車両３０の両側部等に複数個の冠水センサを設置しておく必要がある。これに対し、冠水検知装置１は、レーダ２１Ａが車内に１つ設置されていれば、当該レーダ２１Ａが測定した距離データを用いて車両３０の両側の車外の冠水レベルを精度よく測定することができるという利点もある。

また、以上の説明では、冠水検知部１４１は、冠水レベルを測定すると、測定した冠水レベルに関する情報を警報出力要情報に含めて警報出力制御部１５に出力するものとしたが、さらに、冠水検知部１４１は、測定した冠水レベルに関する情報を、例えば、車両３０に搭載されている自動運転制御装置（図示省略）に出力するようにしてもよい。この場合、車両３０は、自動運転機能を有する。なお、車両３０が自動運転機能を有する場合であっても、運転者が当該自動運転機能を実行せず、自ら車両３０を運転することもできる。自動運転制御装置は、車両３０の自動運転制御を行う。

自動運転制御装置は、冠水検知部１４１から冠水レベルに関する情報が出力されると、当該冠水レベルに関する情報に応じて、車速を低くする、または、ブレーキをかける等の自動運転制御を行う。具体的には、例えば、自動運転制御装置は、冠水レベルが大きい、言い換えれば、冠水の深さが深い状態から、冠水レベルが小さい、言い換えれば、冠水の深さが浅い状態に急激に変化したにもかかわらず、運転者によるアクセルの踏み込みレベルが変化しない場合、車速を低くする、または、ブレーキをかける等の自動運転制御を行う。自動運転制御装置は、車載センサ２であるアクセルセンサ（図示省略）からアクセルデータを取得する車両データ取得部（図示省略）を備えており、車両データ取得部が取得したアクセルデータに基づき、運転者によるアクセルの踏み込みレベルを判定すればよい。アクセルセンサは、アクセルペダル（図示省略）の踏み込み量をセンシングする。

冠水レベルが一定レベル以上である場合、運転者がアクセルを踏んでも、水の抵抗によって車速は発生しない。そのため、運転者はアクセルを強く踏み込む傾向にある。しかし、道路面の高さ等により、冠水レベルが急に小さくなった場合に運転者がアクセルを強く踏み込むと、車両３０は急加速して、前方に存在する他車両に衝突する、または、カーブを曲がり切れない等の事態が生じる可能性がある。自動運転制御装置が、冠水検知装置１にて測定された冠水レベルとアクセルセンサから取得したアクセルデータとを組み合わせて、冠水レベルが大きい状態から冠水レベルが小さい状態へ急激に変化した場合に自動運転制御を行うことで、他車両に衝突する、または、カーブを曲がり切れない等の事態が生じることを防ぐことができる。なお、自動運転制御装置は、冠水レベルが大きい状態から冠水レベルが小さい状態へ急激に変化したことを、例えば、冠水レベルの変化量と閾値との比較によって判定すればよい。

冠水検知装置１が、上述したような自動運転制御装置の機能を備えていてもよい。
また、冠水検知装置１において、警報出力制御部１５は、常時、冠水レベルを出力装置３に出力するようにしてもよい。具体的には、警報出力制御部１５は、例えば、常時、冠水レベルをディスプレイに表示する、または、スピーカから音声出力する。冠水検知装置１は、運転者等に常時冠水レベルを認識させることで、車両３０が急加速することを防ぐことができる。

実施の形態１に係る冠水検知装置１の動作について説明する。
図５は、実施の形態１に係る冠水検知装置１の動作について説明するためのフローチャートである。

データ取得部１１は、車載センサ２によって取得された各種データを取得する（ステップＳＴ５０１）。
具体的には、距離データ取得部１１１は、レーダ２１Ａが車内または車外の各物体までの距離を測定したデータである距離データを、レーダ２１Ａから取得する。距離データ取得部１１１は、レーダ２１Ａから取得した距離データを、検知部１４に出力するとともに記憶部１２に記憶する。
他車関連データ取得部１１２は、カメラから、カメラが撮像した撮像データを取得する。他車関連データ取得部１１２は、カメラから取得した撮像データを、検知部１４に出力するとともに記憶部１２に記憶する。
降雨データ取得部１１３は、降雨センサ２３から降雨データを取得する。降雨データ取得部１１３は、降雨センサ２３から取得した降雨データを、検知部１４に出力するとともに記憶部１２に記憶する。

他車推定部１３は、記憶部１２に記憶されている他車関連データに基づき、車両３０の対向車または追い越し車が存在するか否かを推定する（ステップＳＴ５０２）。具体的には、他車推定部１３は、記憶部１２に記憶されている撮像データに基づき、車両３０の対向車または追い越し車が存在するか否かを推定する。
他車推定部１３は、対向車または追い越し車が存在するか否かの推定結果を、検知部１４の冠水検知部１４１に出力する。

検知部１４の冠水検知部１４１は、ステップＳＴ５０１にてデータ取得部１１の距離データ取得部１１１が取得した車外距離データに基づき、車外における冠水の有無を検知する（ステップＳＴ５０３）。

冠水検知部１４１は、ステップＳＴ５０２にて車外において冠水があると検知した場合、ステップＳＴ５０１にて距離データ取得部１１１が取得した車外距離データに基づいて、水の深さを示す冠水レベルを測定する（ステップＳＴ５０４）。
冠水検知部１４１は、ステップＳＴ５０２にて他車推定部１３が推定した、対向車または追い越し車が存在するか否かの推定結果に応じて、冠水レベルを測定することもできる。

冠水検知部１４１は、車外における冠水有無の検知結果、または、冠水が発生している場合に推測した冠水レベルの推測結果に基づき、警報を出力する必要があるか否かを判定する（ステップＳＴ５０５）。
冠水検知部１４１は、警報を出力する必要があると判定した場合、警報出力制御部１５に対して、警報出力要情報を出力する。

乗員検知部１４２は、ステップＳＴ５０１にて距離データ取得部１１１が取得した車内距離データに基づいて、車内に存在している乗員を検知する（ステップＳＴ５０６）。
ここでは、乗員検知部１４２は、例えば、後席３２に存在している後席乗員３４を検知する。乗員検知部１４２は、乗員を検知した場合、検知乗員情報を、出力部に出力する。

警報出力制御部１５は、冠水検知部１４１から警報出力要情報が出力された場合、出力装置３から警報を出力する（ステップＳＴ５０７）。

なお、図５のフローチャートでは、ステップＳＴ５０３～ステップＳＴ５０６の順番で動作が行われるものとしたが、動作の順番はこれに限らない。図５において、ステップＳＴ５０３～ステップＳＴ５０５の動作とステップＳＴ５０６の動作の順番が逆であってもよいし、ステップＳＴ５０３～ステップＳＴ５０５の動作とステップＳＴ５０６の動作とが並列で行われてもよい。また、ステップＳＴ５０２の動作は、ステップＳＴ５０４の動作が行われるまでに行われていればよい。

以上の実施の形態１では、冠水検知装置１は、走行中の車両３０において、車載センサ２から取得したデータに基づき、車内に存在する乗員を検知するとともに、車外における冠水の有無を検知することを想定していたが、これは一例に過ぎない。
冠水検知装置１は、停止中の車両３０において、車内に存在する乗員の検知、または、車外における冠水の有無の検知を行うこともできる。車両３０の停止とは、一時的な停止（つまり停車）であってもよいし、継続的な停止（つまり駐車）であってもよい。
例えば、車両３０が駐車中に、冠水検知部１４１は、降雨データ取得部１１３が取得した降雨データに基づき降雨を検知し、冠水が発生するか否かを予測する。例えば、冠水検知部１４１は、降雨の継続時間から、この先、冠水が発生するか否かを予測する。冠水検知部１４１は、例えば、冠水検知装置１の外部の天気サーバから天気予報に関する情報を取得し、予測される天気と組み合わせて、この先、冠水が発生するか否かを予測してもよい。

冠水検知部１４１が、冠水が発生することを予測すると、冠水検知装置１のセンサ制御部（図示省略）が、レーダ２１Ａを動作させる。そして、距離データ取得部１１１は、レーダ２１Ａが測定した車外距離データを取得する。冠水検知部１４１は、距離データ取得部１１１が取得した車外距離データに基づき、車外における冠水の有無の検知、または、車外における冠水レベルの測定を行う。
冠水検知部１４１は、冠水が発生していることを検知すると、警報出力要情報を、警報出力制御部１５に出力する。冠水検知部１４１は、冠水レベルが警報出力判定用閾値以上であるか否かを判定し、冠水レベルが警報出力判定用閾値以上である場合に、警報出力要情報を、警報出力制御部１５に出力するようにしてもよい。
警報出力制御部１５は、冠水検知部１４１から警報出力要情報が出力されると、例えば、車両３０の所有者が保持している携帯端末等に警報を出力する。このとき、警報出力制御部１５は、車両３０の所有者に対して、冠水レベルを通知するようにしてもよい。車両３０の所有者は、車両３０が走行中ではない状況であっても、警報によって、車両３０の周囲で冠水が発生していることを認識できる。例えば、車両３０の所有者は、就寝中であっても、警報によって、車両３０の周囲で冠水が発生していることを認識できる。

また、例えば、冠水検知部１４１は、車両３０が停車中であって、かつ、乗員検知部１４２が車内に存在する乗員を検知した場合、車外における冠水の有無の検知、または、車外における冠水レベルの測定を行うようにすることもできる。なお、この場合、乗員検知部１４２は、車内に存在する乗員を検知した場合、車内に存在する乗員を検知した旨の情報を、冠水検知部１４１に出力するようにする。例えば、冠水検知部１４１は、推定した冠水レベルが警報出力判定用閾値以上である場合、警報出力要情報を、警報出力制御部１５に出力する。このように、車両３０が走行中である場合に限らず、車両３０が停車中であっても、冠水検知装置１は、車内の乗員、または、車両３０周辺の他車両に対して、水位が高くなっていることを知らせることができる。

また、以上の実施の形態１では、レーダ２１Ａは、後席３２の上方に設置されるものとしたが（図２、図３参照）、これは一例に過ぎない。
図６および図７は、実施の形態１において、レーダ２１Ａが後席３２の上方以外に設置された場合の、当該レーダ２１Ａの設置例および検知範囲２１ａの一例のイメージを示す図である。

例えば、レーダ２１Ａは、図６に示すように、車両３０の天井の略中央に設置されるようにしてもよい。この場合、レーダ２１Ａは、車室内の全域にミリ波を送信する。また、レーダ２１Ａは、前席３１の窓、および、後席３２の窓を通して、車両３０の前席３１側の車外、および、車両３０の後席３２側の車外に、ミリ波を送信する。つまり、右側車外エリア２１２１ａは、右前席側の車外、および、右後席側の車外において、レーダ２１Ａが物体を検知可能な範囲となる。また、左側車外エリア２１２２ａは、左前席側の車外、および、左後席側の車外において、レーダ２１Ａが物体を検知可能な範囲となる。
なお、乗員検知部１４２は、車内において、前席３１に存在する乗員、または、後席３２に存在する乗員を検知する。

また、例えば、レーダ２１Ａは、図７に示すように、車両３０の天井の、前席３１の上方よりも前方に、設置されるようにしてもよい。この場合、レーダ２１Ａは、主に車室内の前席３１側にミリ波を送信する。また、レーダ２１Ａは、主に前席３１の窓を通して、車両３０の前席３１側の車外に、ミリ波を送信する。車両３０の後席３２側の車外には、ほとんどミリ波は送信されない。つまり、右側車外エリア２１２１ａは、右前席側の車外において、レーダ２１Ａが物体を検知可能な範囲となる。また、左側車外エリア２１２２ａは、左前席側の車外において、レーダ２１Ａが物体を検知可能な範囲となる。
なお、乗員検知部１４２は、車内において、前席３１に存在する乗員を検知する。

レーダ２１Ａは、車内において、座席よりも高い位置に設置され、車両３０の前席３１または後席３２の窓を通して車外の物体を検知可能となっていればよい。

また、以上の実施の形態１では、冠水検知装置１は、他車関連データ取得部１１２、降雨データ取得部１１３、および、他車推定部１３を備えるものとしたが、これは一例に過ぎない。冠水検知装置１は、他車関連データ取得部１１２、降雨データ取得部１１３、または、他車推定部１３を備えることを必須としない。例えば、冠水検知装置１において、他車両を考慮した、冠水の有無の検知、または、冠水レベルの測定を行わない場合、冠水検知装置１は、他車関連データ取得部１１２および他車推定部１３を備えない構成とすることができる。また、冠水検知装置１において、降雨データに基づく降雨量の判定、および、冠水が発生するか否かの予測を行わない場合、冠水検知装置１は、降雨データ取得部１１３を備えない構成とすることができる。

また、以上の実施の形態１では、冠水検知装置１は、乗員検知部１４２を備えるものとしたが、これは一例に過ぎない。冠水検知装置１は、乗員検知部１４２を備えることを必須としない。例えば、車両３０に搭載された乗員検知装置（図示省略）に、乗員検知部１４２が有する機能が備えられるようになっていてもよい。この場合、冠水検知装置１において、距離データ取得部１１１は、少なくとも車外距離データを取得するようになっていればよい。

図８Ａおよび図８Ｂは、実施の形態１に係る冠水検知装置１のハードウェア構成の一例を示す図である。
実施の形態１において、データ取得部１１と、他車推定部１３と、検知部１４と、警報出力制御部１５の機能は、処理回路８０１により実現される。すなわち、冠水検知装置１は、車外の冠水の有無を検知する制御を行うための処理回路８０１を備える。
処理回路８０１は、図８Ａに示すように専用のハードウェアであっても、図８Ｂに示すようにメモリ８０６に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）８０５であってもよい。

処理回路８０１が専用のハードウェアである場合、処理回路８０１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。

処理回路８０１がＣＰＵ８０５の場合、データ取得部１１と、他車推定部１３と、検知部１４と、警報出力制御部１５の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。すなわち、データ取得部１１と、他車推定部１３と、検知部１４と、警報出力制御部１５は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）８０２、メモリ８０６等に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ８０５、システムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ－Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の処理回路により実現される。また、ＨＤＤ８０２、メモリ８０６等に記憶されたプログラムは、データ取得部１１と、他車推定部１３と、検知部１４と、警報出力制御部１５の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ８０６とは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の、不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ、または、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等が該当する。

なお、データ取得部１１と、他車推定部１３と、検知部１４と、警報出力制御部１５の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、データ取得部１１については専用のハードウェアとしての処理回路８０１でその機能を実現し、他車推定部１３と、検知部１４と、警報出力制御部１５については処理回路８０１がメモリ８０６に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
記憶部１２は、メモリ８０６を使用する。なお、これは一例であって、記憶部１２は、ＨＤＤ８０２、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、または、ＤＶＤ等によって構成されるものであってもよい。
また、冠水検知装置１は、車載センサ２、出力装置３、または、外部装置等の装置と、有線通信または無線通信を行う入力インタフェース装置８０３および出力インタフェース装置８０４を備える。

なお、以上の実施の形態１では、冠水検知装置１は、車両３０に搭載される車載装置とし、データ取得部１１、記憶部１２、他車推定部１３、検知部１４、および、警報出力制御部１５は、冠水検知装置１に備えられているものとした。これに限らず、データ取得部１１、記憶部１２、他車推定部１３、検知部１４、および、警報出力制御部１５のうち、一部を車両の車載装置に搭載されるものとし、その他を当該車載装置とネットワークを介して接続されるサーバに備えられるものとして、車載装置とサーバとで冠水検知システムを構成するようにしてもよい。

以上のように、実施の形態１に係る冠水検知装置１は、物体を検出する電波センサ２１（レーダ２１Ａ）によって測定された物体までの距離に関する距離データであって、車外における物体までの距離に関する車外距離データ、および、車内における乗員を検知するための、当該車内における物体までの距離に関する車内距離データ、を含む距離データのうち、車外距離データを取得する距離データ取得部１１１と、距離データ取得部１１１が取得した車外距離データに基づき、車外における冠水の有無を検知する冠水検知部１４１とを備えるように構成した。そのため、冠水検知装置１は、冠水検知専用の冠水センサを用いることなく、車両３０の外部で発生する冠水を検知することができる。

また、実施の形態１に係る冠水検知装置１において、冠水検知部１４１は、車外において冠水が発生していることを検知した場合、距離データ取得部１１１が取得した車外距離データに基づいて、水の深さを示す冠水レベルを測定するように構成した。そのため、冠水検知装置１は、冠水の程度を検知することができる。

また、実施の形態１に係る冠水検知装置１は、降雨データを取得する降雨データ取得部１１３を備え、冠水検知部１４１は、降雨データ取得部１１３が取得した降雨データに基づいて、冠水の発生を予測し、警報出力制御部１５は、冠水検知部１４１が検知した冠水レベルが警報出力判定用閾値未満であっても、冠水検知部１４１が冠水の発生を予測した場合には、警報を出力するように構成した。そのため、冠水検知装置１は、この先予測される冠水の発生に備え、事前に警告を行うことができる。

また、実施の形態１に係る冠水検知装置１において、距離データ取得部１１１が取得する車外距離データには、右側の車外において測定された右側車外距離データ、および、左側の車外において測定された左側車外距離データが含まれ、冠水検知装置１は、他車両に関連する他車関連データを取得する他車関連データ取得部１１２と、他車関連データ取得部１１２が取得した他車関連データに基づき、対向車または追い越し車が存在するか否かを推定する他車推定部１３を備え、冠水検知部１４１は、他車推定部１３による、対向車または追い越し車が存在するか否かの推定結果に応じて、右側車外距離データまたは左側車外距離データのいずれかを優先して、冠水レベルを測定するように構成した。冠水検知装置１は、対向車または追い越し車によって水面に発生する波または飛沫を考慮して冠水レベルを測定するため、右側車外距離データまたは左側車外距離データに優先度を付けずに冠水レベルを測定する場合と比較し、より精度よく冠水レベルを測定することができる。

なお、本開示はその開示の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、または実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

本開示に係る冠水検知装置は、冠水検知専用の冠水センサを用いることなく、車両の外部で発生する冠水を検知するようにしたので、車両の外部で発生する冠水を検知する冠水検知装置に用いるのに適している。

１ 冠水検知装置、２ 車載センサ、２１ 電波センサ、２２ 他車関連データ取得センサ、２３ 降雨センサ、３ 出力装置、１１ データ取得部、１１１ 距離データ取得部、１１２ 他車関連データ取得部、１１３ 降雨データ取得部、１２ 記憶部、１３ 他車推定部、１４ 検知部、１４１ 冠水検知部、１４２ 乗員検知部、１５ 警報出力制御部、２１ａ 検知範囲、２１１ａ 車内エリア、２１２ａ 車外エリア、２１２１ａ 右側車外検知エリア、２１２２ａ 左側車外検知エリア、３１ 前席、３２ 後席、３３ 前席乗員、３４ 後席乗員、８０１ 処理回路、８０２ ＨＤＤ、８０３ 入力インタフェース装置、８０４ 出力インタフェース装置、８０５ ＣＰＵ、８０６ メモリ。

Claims (8)

1. 物体を検出する電波センサによって測定された車外の物体までの距離に関する車外距離データ、および、車内における乗員を検知するための車内距離データであって、当該電波センサによって測定された当該車内の物体までの距離に関する車内距離データを含む距離データのうち、前記車外距離データを取得する距離データ取得部と、
   前記距離データ取得部が取得した車外距離データに基づき、前記車外における冠水の有無を検知する冠水検知部
   とを備えた冠水検知装置。
2. 前記冠水検知部は、前記車外において冠水が発生していることを検知した場合、前記距離データ取得部が取得した車外距離データに基づいて、水の深さを示す冠水レベルを測定する
   ことを特徴とする請求項１記載の冠水検知装置。
3. 前記冠水検知部が前記車外において冠水が発生していることを検知した場合、警報を出力する警報出力制御部
   を備えた請求項１記載の冠水検知装置。
4. 前記冠水検知部は、前記車外において冠水が発生していることを検知した場合、前記距離データ取得部が取得した車外距離データに基づいて、水の深さを示す冠水レベルを検知し、
   前記警報出力制御部は、前記冠水検知部が検知した冠水レベルが警報出力判定用閾値以上である場合、前記警報を出力する
   ことを特徴とする請求項３記載の冠水検知装置。
5. 降雨データを取得する降雨データ取得部を備え、
   前記冠水検知部は、前記降雨データ取得部が取得した降雨データに基づいて、冠水の発生を予測し、
   前記警報出力制御部は、前記冠水検知部が検知した冠水レベルが前記警報出力判定用閾値未満であっても、前記冠水検知部が冠水の発生を予測した場合には、前記警報を出力する
   ことを特徴とする請求項４記載の冠水検知装置。
6. 前記距離データ取得部が取得する車外距離データには、右側の車外において測定された右側車外距離データ、および、左側の車外において測定された左側車外距離データが含まれ、
   他車両に関連する他車関連データを取得する他車関連データ取得部と、
   前記他車関連データ取得部が取得した他車関連データに基づき、対向車または追い越し車が存在するか否かを推定する他車推定部を備え、
   前記冠水検知部は、前記他車推定部による、前記対向車または前記追い越し車が存在するか否かの推定結果に応じて、前記右側車外距離データまたは前記左側車外距離データのいずれかを優先して、前記冠水レベルを測定する
   ことを特徴とする請求項２記載の冠水検知装置。
7. 前記距離データ取得部は前記車内距離データを取得し、
   前記距離データ取得部が取得した車内距離データに基づいて、車内に存在している乗員を検知する乗員検知部
   を備えた請求項１記載の冠水検知装置。
8. 距離データ取得部が、物体を検出する電波センサによって測定された車外の物体までの距離に関する車外距離データ、および、車内における乗員を検知するための車内距離データであって、当該電波センサによって測定された当該車内の物体までの距離に関する車内距離データを含む距離データのうち、前記車外距離データを取得するステップと、
   冠水検知部が、前記距離データ取得部が取得した車外距離データに基づき、前記車外における冠水の有無を検知するステップ
   とを備えた冠水検知方法。

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