WO2021246207A1 - 車両用緊急通報装置 - Google Patents

Abstract

車両に搭載される車両用緊急通報装置であって、車両の外部に緊急通報信号を無線送信する無線通信部（１３１）と、車両の横転を予測するための物理量である横転関連量を取得し、取得した横転関連量に基づいて、車両が横転することを予測する横転予測部（１３２）とを備え、無線通信部（１３１）は、横転予測部（１３２）が、車両が横転すると予測したことに基づいて緊急通報信号を送信する。この構成により、横転後に無線通信部（１３１）が使えなくなったとしても、すでに緊急通報信号を送信済みであるので、車両が横転したときに、緊急通報信号が送信されていないという事態を抑制できる。

Description

車両用緊急通報装置 関連出願の相互参照

　この出願は、２０２０年６月２日に日本に出願された特許出願第２０２０－９６２９２号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。

　車両用緊急通報装置に関し、特に、緊急通報されていない事態を抑制する技術に関する。

　特許文献１に記載されているように、車両に衝突事故発生したことを検出して、緊急通報信号を車外のセンタなどに送信する緊急通報装置が知られている。また、特許文献２に記載されているように、車両が横転する可能性の有無を判定する装置が知られている。

特許第６１０３１４５号公報 特許第３９８５６９４号公報

　車両が横転した場合、衝突事故と同様、緊急通報する必要がある。しかし、車両が横転したことにより、緊急通報装置が備える無線通信部が破損等してしまう可能性がある。結果として、車両が横転したのに緊急通報されていないことも生じ得る。

　本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、車両が横転したときに、緊急通報されていないという事態を抑制できる緊急通報装置を提供することにある。

　上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は更なる有利な具体例を規定する。請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、開示した技術的範囲を限定するものではない。

　上記目的を達成するための１つの開示は、
　車両に搭載される車両用緊急通報装置であって、
　車両の外部に緊急通報信号を無線送信する無線通信部と、
　車両の横転を予測するための物理量である横転関連量を取得し、取得した横転関連量に基づいて、車両が横転することを予測する横転予測部と、を備え、
　無線通信部は、横転予測部が、車両が横転すると予測したことに基づいて、緊急通報信号を送信する。

　横転後に緊急通報信号を開始する構成であると、横転により無線通信部が使えなくなった場合、緊急通報信号を送信することができない。しかし、この車両用緊急通報装置は、横転する前の横転を予測した段階で緊急通報信号を送信する。したがって、横転後に無線通信部が使えなくなったとしても、すでに緊急通報信号を送信済みであるので、車両が横転したときに、緊急通報信号が送信されていないという事態を抑制できる。

車両用緊急通報装置１００の取り付け位置を示す図。 車両用緊急通報装置１００の構成を示す断面図。 車両用緊急通報装置１００の機能構成を示す図。 無線通信部１３１、横転予測部１３２が実行する処理を示す図。 図４のＳ２の判断をするために用いる図。 横転確定の判断を説明する図。 横転確定時の車両１０の姿勢を例示する図。 横転確定の判断に用いるロール角閾値ＴＨＲを説明する図。

　以下、実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の車両用緊急通報装置１００の取り付け位置を示す図である。車両用緊急通報装置１００は、図１に示すように、車両１０の屋根板１１の下に取り付けられる。屋根板１１は、車両１０の屋根を構成する金属板である。車両前後方向における車両用緊急通報装置１００の設置位置は屋根板１１の後端であり、車両幅方向における車両１０の設置位置は車両幅方向の中央である。

　車両用緊急通報装置１００は、図１に示すように、屋根板１１の上に配置される上部１１０と、屋根板１１と車室１２の天井内張り１３との間に配置される下部１２０とを備えている。天井内張り１３は、車室１２の天井を構成する部材であり、ライナーと呼ばれることもある。天井内張り１３は、ポリプロピレンなどの樹脂製である。

　図２に車両用緊急通報装置１００の断面図を示す。図２に示す断面図は、車幅方向に平行な鉛直断面である。上部１１０は、筐体１１１を備える。筐体１１１は樹脂製であって、屋根板１１から突き出す。

　筐体１１１には、アンテナ回路基板１１２が収容されている。アンテナ回路基板１１２には、絶縁性を有する基材の表面および裏面に所定の配線パターンが形成されている。

　また、アンテナ回路基板１１２には、アンテナ１１３、回路素子１１４が取り付けられている。アンテナ１１３は、車両１０の外部にあるセンタと通信するためのものである。アンテナ１１３は、アンテナ回路基板１１２から突き出して設けられている。アンテナ１１３は、たとえば、モノポールアンテナである。回路素子１１４は、送受信する信号の増幅、ノイズの除去などを行う。

　下部１２０は、筐体１２１を備える。筐体１２１は、樹脂製である。筐体１２１の形状は、中空の直方体形状であって、６面のうち１面が開口している。筐体１２１の開口している面には、アルミカバー１２２が設けられ、筐体１２１の開口を塞いでいる。筐体１２１は、断熱部材１４を介して屋根板１１の下面に設けられる。

　筐体１２１の中には、通信回路基板１２３が収容されている。通信回路基板１２３も、アンテナ回路基板１１２と同様、絶縁性を有する基材の表面および裏面に所定の配線パターンが形成されている。

　通信回路基板１２３とアンテナ回路基板１１２は、基板間コネクタ１３０により電気的に接続されている。通信回路基板１２３には、ジャイロセンサ１２４、加速度センサ１２５、通信ＩＣ１２６、コネクタ１２７が取り付けられている。ジャイロセンサ１２４は、少なくとも、車両１０の前後軸回りの回転速度すなわちロール角速度を検出する。さらに、車両１０の左右軸回りの回転速度すなわちピッチ角速度、および、車両１０の上下軸回りの回転速度すなわちヨー角速度の一方または両方を検出できるようになっていてもよい。

　加速度センサ１２５は、車両１０の前後方向加速度を検出する。さらに、車両１０の左右方向加速度および車両１０の上下方向加速度の一方または両方を検出できるようになっていてもよい。本実施形態では、ジャイロセンサ１２４が検出する信号と、加速度センサ１２５が検出する信号から、車両１０が横転する可能性が予測される。したがって、ジャイロセンサ１２４と加速度センサ１２５が横転関連量センサであり、横転関連量センサが検出する物理量が横転関連量である。

　通信ＩＣ１２６は、少なくとも１つのプロセッサを備えた構成であり、コネクタ１２７およびコネクタ１２７に接続されている信号線１２８を介して、車両１０に備えられている種々の電子機器との間で信号の送受信を行う。

　また、通信ＩＣ１２６は、アンテナ１１３から送信する信号の生成、変調、増幅、アンテナ１１３が受信した信号の増幅、復調、復号などを行う。通信ＩＣ１２６が生成する信号には、緊急通報信号がある。緊急通報信号は、車両１０に事故が発生した可能性があることを、車両１０の外部にあるセンタなどに通知する信号である。

　緊急通報信号は、信号線１２８、コネクタ１２７を介して、車両１０に備えられたエアバックが展開したことを示す信号が入力された場合に送信される。また、次に示す横転予測部１３２が、車両１０が横転することを予測した場合にも、緊急通報信号が送信される。

　図３は、車両用緊急通報装置１００が備える機能を示すブロック図である。車両用緊急通報装置１００は、無線通信部１３１と、横転予測部１３２とを備える。無線通信部１３１は、通信ＩＣ１２６が実行する演算機能と、通信ＩＣ１２６が備える、増幅等を行う回路部と、回路素子１１４を備えた構成である。無線通信部１３１は、たとえば、携帯通信回線網を介してセンタと通信する。横転予測部１３２は、通信ＩＣ１２６の演算機能により実現される。

　図４に、無線通信部１３１、横転予測部１３２が実行する処理を示す。図４において、Ｓ３およびＳ８は無線通信部１３１が実行し、残りは横転予測部１３２が実行する。無線通信部１３１および横転予測部１３２は、車両用緊急通報装置１００に通電されている間、周期的に図４に示す処理を実行する。車両用緊急通報装置１００へは、車両１０の電源ポジションがオンポジションである場合には、車両１０に搭載されたメインバッテリから電源が供給される。また、バックアップバッテリを備え、メインバッテリから電源が供給されない場合に、そのバックアップバッテリから電源が供給されてもよい。

　次に図４に示す処理を説明する。Ｓ１では、センサ値を取得する。本実施形態では、センサ値は、ジャイロセンサ１２４が検出するロール角速度と、加速度センサ１２５が検出する前後方向加速度である。Ｓ２では、Ｓ１で取得したセンサ値を用い、車両１０が横転すると予測したか否かを判断する。

　図５に、Ｓ２の判断をするために用いる図の一例を示す。図５に示す図は、ロール角速度が高いほど、低い前後方向加速度で車両１０が横転すると予測する関係を示している。また、図５に示す図は、ロール角速度が低くても、前後方向加速度が高ければ、車両１０が横転すると予測する関係を示していると言うこともできる。Ｓ２では、Ｓ１で取得したセンサ値と図５に示す関係から、車両１０が横転するか否かを予測する。

　Ｓ２の判断結果がＮＯであれば、一旦、図４に示す処理を終了した後、実行周期経過後にＳ１を実行する。一方、Ｓ２の判断結果がＹＥＳであればＳ３に進む。Ｓ３では、緊急通報信号を、予め定められたセンタに送信する。緊急通報信号には、車両１０に事故が発生した可能性があることを意味する信号が含まれている。加えて、Ｓ１で取得したセンサ値を示す信号も緊急通報信号に含まれている。Ｓ３を実行後はＳ４を実行する。

　Ｓ４では、Ｓ１と同様、ジャイロセンサ１２４が検出するロール角速度と、加速度センサ１２５が検出する前後方向加速度を取得する。Ｓ５では、Ｓ４で取得したセンサ値を示す信号をセンタに送信する。

　Ｓ６では、Ｓ４で取得したセンサ値をもとに、車両１０が横転することが確定したか否かを判断する。図６を用いて横転確定の判断を説明する。図６の上図は車両前後方向の加速度の時間変化である。図６の下図はロール角の時間変化である。ロール角は逐次取得するロール角速度を積分することで算出できる。

　時刻ｔ０は、ロール角速度が０であり、車両１０がロール角方向に回転を開始した時刻である。時刻ｔ１は、Ｓ２において車両１０が横転すると予測した時刻である。時刻ｔ２は、ロール角の変化を示す曲線の変曲点である。時刻ｔ２以降、ロール角速度が増加している。時刻ｔ２は、図７に示すように、車両１０の重心Ｇが横転確定面１６を越えた時刻である。

　横転確定面１６は、左右一方の車輪１５が路面３から離れた状態において、路面３に接している側の前後の車輪１５が路面３に接している接地点１７を含む鉛直平面である。車両１０の重心Ｇが横転確定面１６を越えると、車両１０の自重により、車両１０が横転する方向へのロール角速度が増加する。この時刻ｔ２で、車両１０が横転することは確定する。

　車両１０が横転すると予測した時刻は時刻ｔ１である。したがって、本実施形態では、車両１０の重心Ｇが、横転確定面１６を、路面３から離れている車輪１５とは反対側に越える前に、車両１０が横転することを予測する。

　時刻ｔ３は、車両１０が横転した時刻である。車両１０が横転したとは、車両１０の側面あるいは上面が障害物に接触し、車両１０が走行していない状態である。車両１０が横転したことにより、ロール角は、ほぼ時間変化がなくなる。また、横転すれば、車両１０は走行することはできないので、前後方向加速度は時刻ｔ３以降、急減速する。

　図８には、車両１０の全部の車輪１５が路面３に接地している状態を二点鎖線で示している。図８に示すロール角閾値ＴＨＲは、車両１０の全部の車輪１５が路面３に接地しているときから、重心Ｇが横転確定面１６を越えるまでの車両１０のロール角変化量である。このロール角閾値ＴＨＲは事前に計算しておくことができる。Ｓ６では、ロール角速度の積算により計算できるロール角変化量が、上記ロール角閾値ＴＨＲを越えた場合、車両１０が横転することが確定したと判断する。ロール角変化量の起算時点は、車両１０がロール角方向に回転を開始した時点である。車両１０がロール角方向に回転を開始したことは、ロール角速度から判断できる。

　車両１０が横転すると確定しても、この時点では、まだ車両１０は横転した状態ではない。したがって、車両用緊急通報装置１００には破損は生じていない可能性が高く、Ｓ７以下の処理も実行することが可能である。Ｓ６の判断結果がＹＥＳであれば、図４に示す処理を終了する。すでに緊急通報信号は送信しているので、この時点で追加の処理は不要である。Ｓ６の判断結果がＹＥＳになった場合、Ｓ２の判断結果がＮＯになった場合と異なり、図４に示す処理を再実行しない。

　なお、Ｓ６の判断結果がＹＥＳになった後、即座に処理を終了するのではなく、継続してセンサ値を取得して、取得したセンサ値を示す信号を送信するようにしてもよい。ただし、車両１０が実際に横転すると、車両用緊急通報装置１００が備えるいずれかの部品の破損等により、センサ値を示す信号が送信できない可能性はある。

　Ｓ６の判断結果がＮＯであればＳ７に進む。Ｓ７では、横転する可能性がなくなったか否かを判断する。たとえば、ロール角が減少に転じた場合、横転する可能性がなくなったと判断できる。より確実な判断をするのであれば、ロール角がｔ０時点の角度に戻ったことにより、横転する可能性がなくなったと判断してもよい。

　Ｓ７の判断結果がＮＯである場合、横転確定でもなく、また、車両１０が横転する可能性がなくなったと判断することもできない状態である。Ｓ７の判断結果がＮＯであれば、Ｓ４に戻り、最新のセンサ値を取得する。

　一方、Ｓ７の判断結果がＹＥＳであればＳ８に進む。Ｓ８では、Ｓ３で送信した緊急通報信号を取り消すために、取り消し信号を送信する。Ｓ８を実行した場合には、Ｓ２の判断結果がＮＯであった場合と同様、一旦、図４に示す処理を終了した後、実行周期経過後にＳ１を実行する。

　〔実施形態のまとめ〕
　車両１０が横転した後に緊急通報信号を開始する構成であると、横転により無線通信部１３１が使えなくなった場合、緊急通報信号を送信することができない。しかし、この車両用緊急通報装置１００は、車両１０が横転する前の横転を予測した段階で緊急通報信号を送信する（Ｓ２、Ｓ３）。したがって、車両１０が横転したことにより無線通信部１３１が使えなくなったとしても、すでに緊急通報信号を送信済みであるので、車両１０が横転したときに、緊急通報信号が送信されていないという事態を抑制できる。また、緊急通報信号は少しでも早く送信することが望まれている。車両用緊急通報装置１００は、車両１０が横転してしまう前に緊急通報信号を送信するので、エアバックが展開するよりも早く緊急通報信号を送信できるという利点もある。

　車両用緊急通報装置１００は、車両１０の横転を予測するための横転関連量を検出するセンサであるジャイロセンサ１２４と加速度センサ１２５を、無線通信部１３１と同じ筐体１２１内に備えている。したがって、無線通信部１３１は正常に作動するが、ジャイロセンサ１２４および加速度センサ１２５が横転関連量を検出できないことにより、車両１０が横転する可能性を予測できないことが防止できる。

　また、車両用緊急通報装置１００は、車両１０が横転する前の横転を予測した段階で緊急通報信号を送信するので、実際には、車両１０が横転しなかったということも生じ得る。そこで、本実施形態では、車両１０が横転すると予測した後（Ｓ２：ＹＥＳ）、車両１０が横転する可能性が一旦なくなったと判断した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、取り消し信号を送信する（Ｓ８）。このようにすることで、横転を予測した段階で緊急通報信号を送信することにより生じる不具合を軽減できる。

　本実施形態では、センタに送信する緊急通報信号に、車両１０が横転することを予測するのに用いたセンサ値を示す信号を含ませている。また、緊急通報信号を送信した後も、センサ値を逐次取得して、取得したセンサ値を示す信号をセンタに送信している（Ｓ４、Ｓ５）。これにより、センタでも、送信されたセンサ値を用いて、車両１０が横転する可能性があるかどうかを判断することができる。

　以上、実施形態を説明したが、開示した技術は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も開示した範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。なお、以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。

　＜変形例１＞
　実施形態では、車両１０の横転が確定する前に、車両１０が横転すると判断していた。しかし、車両１０の横転が確定した時点、たとえば図６の時刻２でも、車両１０はまだ横転していない。この時刻ｔ２など、車両１０の横転が確定した時点以降であって、車両１０が横転した状態になる前に、車両１０が横転することを予測してもよい。

　＜変形例２＞
　実施形態では、横転関連量として、ロール角速度と車両前後方向加速度を用いていた。しかし、横転関連量には、この２つの組み合わせ以外にも種々のものがある。たとえば、ロール角速度のみを横転関連量としてもよい。ロール角速度のみを横転関連量とする場合、ロール角速度のみから、直接的に車両１０の横転を予測することができる。また、ロール角速度からロール角変化量を演算し、ロール角速度とロール角変化量とを用いて車両１０の横転を予測することもできる。たとえば、「ロール角閾値ＴＨＲ－ロール角変化量＜ロール角速度×α（αは係数）」が成立する場合に、車両１０が横転すると予測してもよい。上記不等式が成立した時点では、まだ、車両１０の重心Ｇは横転確定面１６を越えていない。しかし、横転する方向に車両１０が回転しているので、車両１０が横転すると予測できる。

　また、ロール角速度は、車両１０の横方向角速度と上下方向加速度に分解することができる。したがって、ジャイロセンサ１２４に代えて、車両１０の横方向角速度と上下方向加速度を検出する加速度センサを横転関連量センサとして備えてもよい。もちろん、車両１０の横方向角速度と上下方向加速度に、実施形態のように、車両１０の前後方向加速度を加えて、車両１０の横転を予測してもよい。

　また、横転関連量をもとに、車両１０が横転するか否かを判断するに際し、全部の車輪１５が路面３に接しているときのロール角により、ロール角閾値ＴＨＲを補正してもよい。全部の車輪１５が路面３に接していることは、たとえば、ロール角速度の変化がほぼないことにより判断することができる。

　＜変形例３＞
　実施形態では、横転関連量センサであるジャイロセンサ１２４と加速度センサ１２５は、下部１２０の筐体１２１に収容されていた。しかし、ジャイロセンサ１２４と加速度センサ１２５の一方または両方が、上部１１０の筐体１１１に収容されていてもよい。

　＜変形例４＞
　また、車両用緊急通報装置１００とは別に、ジャイロセンサおよび加速度センサなど、横転関連量センサを車両１０が備えていることもある。この場合、車両用緊急通報装置１００は横転関連量センサを備えず、横転予測部１３２は、車両１０が備える横転関連量センサの検出値を取得して、車両１０が横転することを予測してもよい。

　＜変形例５＞
　アンテナ１１３が、アンテナ回路基板１１２に沿った平板状の導体板を備える平面アンテナであってもよい。アンテナ１１３を平面アンテナとする場合には、屋根板１１を凹ませて、筐体１１１をその凹みに収容してもよい。

　＜変形例６＞
　実施形態では、無線通信部１３１は、取得したセンサ値を逐次送信していた（Ｓ３、Ｓ５）。しかし、これに代えて、あるいは、これに加えて、事後的に状況を解析するために、無線通信部１３１は、取得したセンサ値を、所定の記憶部に記憶しておいてもよい。

　＜変形例７＞
　緊急通報信号を送信した後、車両１０に備えられた表示器およびスピーカーの一方または両方を使い、緊急通報信号を送信したことを車両１０の乗員に通知してもよい。また、乗員が操作できる取り消しボタンを用意し、乗員の手動操作により取り消し信号を送信できるようにしてもよい。

　＜変形例８＞
　本開示において、無線通信部１３１および横転予測部１３２は制御部である。これら制御部およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部およびその手法は、専用ハードウエア論理回路により、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部およびその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウエア論理回路との組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。ハードウエア論理回路は、たとえば、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡである。

　また、コンピュータプログラムを記憶する記憶媒体はＲＯＭに限られず、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていればよい。たとえば、フラッシュメモリに上記プログラムが記憶されていてもよい。

Claims (8)

1. 　車両（１０）に搭載される車両用緊急通報装置であって、
   　前記車両の外部に緊急通報信号を無線送信する無線通信部（１３１）と、
   　前記車両の横転を予測するための物理量である横転関連量を取得し、取得した前記横転関連量に基づいて、前記車両が横転することを予測する横転予測部（１３２）と、を備え、
   　前記無線通信部は、前記横転予測部が、前記車両が横転すると予測したことに基づいて、前記緊急通報信号を送信する、車両用緊急通報装置。
2. 　請求項１に記載の車両用緊急通報装置であって、
   　前記横転予測部は、前記車両の左右一方の車輪が路面から離れた後であって、前記車両の重心（Ｇ）が、前記路面に接している側の前記車輪が前記路面に接している接地点（１７）を含む鉛直平面を越える前に、前記車両が横転することを予測する、車両用緊急通報装置。
3. 　請求項１または２に記載の車両用緊急通報装置であって、
   　前記横転予測部は、前記車両が横転すると予測した後、横転する可能性が一旦なくなったか否かを判断し、
   　前記無線通信部は、前記緊急通報信号を送信した後、前記横転予測部が、前記車両は横転する可能性がなくなったと判断した場合、前記緊急通報信号を取り消すことを意味する取り消し信号を送信する、車両用緊急通報装置。
4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用緊急通報装置であって、
   　前記無線通信部は、前記緊急通報信号に、前記横転予測部が横転を予測するのに用いた前記横転関連量を示す信号を含ませる、車両用緊急通報装置。
5. 　請求項４に記載の車両用緊急通報装置であって、
   　前記無線通信部は、前記緊急通報信号を送信した後も、前記横転関連量を示す信号を送信する、車両用緊急通報装置。
6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の車両用緊急通報装置であって、
   　前記横転関連量を検出する横転関連量センサ（１２４、１２５）を備え、
   　前記横転関連量センサが、前記無線通信部と同じ筐体（１１１）内に位置している、車両用緊急通報装置。
7. 　請求項６に記載の車両用緊急通報装置であって、
   　前記横転関連量センサとして、前記車両のロール角速度を検出するジャイロセンサを備える、車両用緊急通報装置。
8. 　請求項７に記載の車両用緊急通報装置であって、
   　前記横転関連量センサとして、前記ジャイロセンサと、前記車両の前後方向の加速度を検出する加速度センサを備える、車両用緊急通報装置。

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