JP2009070254A - 車両用リスク推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両の動きが他車両に与える影響を考慮してリスクを推定する車両用リスク推定装置を提供する。
【解決手段】自車両の後方を走行する後続車の自車両に対するリスク度を算出し、自車両がブレーキをかけた場合に後続車に与える影響を推定する。そこで、自車両に対する後続車のリスク度が自車両のブレーキ動作によってどのように変化するかを推定する。推定したリスク度変化に応じて自車両はどうするべきかを運転者に報知する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用リスク推定装置に関する。

従来の装置は、自車速や車間距離、相対速度に基づいて自車両周囲のリスクポテンシャルを算出している（例えば特許文献１参照）。この装置は、自車両周囲の環境変化に応じて運転者のリスク感の変化を推定し、リスク度を補正する。

特開２００５−６３０２１号公報

上述したような従来の装置は、自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境に基づいて自車両周囲のリスクポテンシャルを算出するので、他車両の行動まで考慮したトータルなリスク検出が行えない。

本発明による車両用リスク推定装置は、自車両の周囲状況を検出する自車周囲状況検出手段と、自車両の周囲に存在する他車両の周囲状況を取得する他車周囲状況検出手段と、自車周囲状況検出手段によって検出された自車両の周囲状況に基づいて、自車両のリスク度を算出する自車リスク算出手段と、他車両周囲状況検出手段で取得した他車両の周囲状況に基づいて他車両のリスク度を算出する他車リスク算出手段と、自車両と他車両のうちの一方の動作が他方のリスク度に与える影響を推定する影響推定手段とを備える。
本発明による車両用リスク推定装置は、自車両の周囲状況を検出する自車周囲状況検出手段と、自車両の周囲に存在する他車両の周囲状況を取得する他車周囲状況検出手段と、自車周囲状況検出手段によって検出された自車両の周囲状況に基づいて、自車両のリスク度を算出する自車リスク算出手段と、他車両周囲状況検出手段で取得した他車両の周囲状況に基づいて他車両のリスク度を算出する他車リスク算出手段と、自車両の動作が他車両のリスク度に与える影響を推定する影響推定手段と、自車両の動作の影響による他車両の動作の変化を検出する他車変化検出手段と、他車変化検出手段によって検出された他車両の動作変化による自車両のリスク度の変化を推定する自車リスク変化推定手段とを備える。
本発明による車両用リスク推定装置は、自車両の周囲状況を検出する自車周囲状況検出手段と、自車両の周囲に存在する他車両の周囲状況を取得する他車周囲状況検出手段と、自車周囲状況検出手段によって検出された自車両の周囲状況に基づいて、自車両のリスク度を算出する自車リスク算出手段と、他車周囲状況検出手段で取得した他車両の周囲状況に基づいて、他車両のリスク度を算出する他車リスク算出手段と、自車両の動作が他車両のリスク度に与える影響を推定する影響推定手段と、自車両の動作の影響による他車両の動作の変化を検出する他車変化検出手段と、自車両の動作の影響によって他車両の動作が変化した場合の自車両のリスク度の変化を推定する自車リスク変化推定手段と、自車両の動作の影響によって他車両の動作が変化した場合の他車両のリスク度の変化を推定する他車リスク変化推定手段と、自車リスク変化推定手段によって推定された自車両のリスク度の変化と他車リスク変化推定手段によって推定された他車両のリスク度の変化とを比較するリスク度比較手段とを備える。

本発明によれば、自車両のみでなく他車両の動作も考慮した適切なリスク度の推定を行うことができる。

《第１の実施の形態》
本発明の第１の実施の形態による車両用リスク推定装置について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施の形態による車両用リスク推定装置の構成を示すシステム図であり、図２は、車両用リスク推定装置を搭載する車両の構成図である。

車両用リスク推定装置は、情報系ＩＴシステム１と、車両制御系ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）システム２とから構成される。情報系ＩＴシステム１は、ナビゲーション装置４、車両情報集約装置５、周囲環境集約装置６、表示装置７、および音声出力装置８等を備えている。これらは全てＩＴ情報取得部として機能する。

具体的には、ナビゲーション装置４は、ＧＰＳ受信機、道路情報データベース、および表示モニタ等を備えており、経路探索および経路案内等を行う。ナビゲーション装置４を介して自車両の現在位置、自車両が走行する道路の道路種別等の情報を得ることができる。さらに、ナビゲーションシステム装置４は、例えば携帯電話を介して外部の情報センターとの情報の送受信を行うことができ、道路混雑状況、走行道路周辺の天候等の走行環境情報を得ることができる。

車両情報集約装置５は、自車両周囲に存在する他車両、具体的には自車両前方の先行車、先行車よりもさらに前方に存在する車両(先々行車)、および自車両の後方を走行する後続車や後側方車等の走行状況を取得する。他車両の走行状況は、例えば他車両の車速、自車両と他車両との車間距離等を含む。車両情報集約装置５は、例えば車々間通信や路車間通信等により他車両情報を取得する。

周囲環境集約装置６は、自車両周囲の環境、例えば天候や走行時間帯（昼夜）等の情報を取得する。表示装置７および音声出力装置８は、例えばナビゲーション装置４に組み込まれる。情報系ＩＴシステム１で得られた情報は全て、車両制御系ＩＴＳシステム２のコントローラ３へ送信される。

車両制御系ＩＴＳシステム２は、レーザレーダ９、周囲カメラ１０、操舵角センサ１１、車速センサ１２、コントローラ３、振動装置１３、ブレーキ／アクセル操作量制御装置１４、操舵量制御装置１５、および音／表示装置１６等を備えている。

レーザレーダ９は、車両の前方グリル部もしくはバンパ部等に取り付けられ、水平方向に赤外光パルスを走査する。レーザレーダ９は、前方にある複数の反射物（通常、前方車の後端）で反射された赤外光パルスの反射波を計測し、反射波の到達時間より、複数の前方障害物までの相対距離と自車両との相対車速を検出する。検出した相対距離及び相対車速はコントローラ３へ出力される。レーザレーダ９によりスキャンされる前方の領域は、自車正面に対して±６deg程度であり、この範囲内に存在する前方物体が検出される。

周囲カメラ１０は、フロントウィンドウ上部、およびリアウィンドウ上部の左右端付近に取り付けられた小型のＣＣＤカメラ、またはＣＭＯＳカメラ等を含み、自車両周囲の状況、すなわち前方道路の状況および後側方道路の状況を画像として検出し、コントローラ３へと出力する。

操舵角センサ１１は、例えばステアリングコラムもしくはステアリングホイール付近に取り付けられた角度センサであり、ステアリングシャフトの回転からドライバの転舵による操舵角を検出する。検出した操舵角は、コントローラ３に出力される。車速センサ１２は、車輪の回転数や変速機の出力側の回転数を計測することにより自車両の車速を検出し、検出した自車速をコントローラ３に出力する。

コントローラ３は、ＣＰＵと、ＲＯＭおよびＲＡＭ等のＣＰＵ周辺部品とから構成されており、ＣＰＵのソフトウェア形態により車両制御系ＩＴＳシステム２全体の制御を行う。コントローラ３は、車速センサ１２から入力される自車速と、レーザレーダ９から入力される距離情報と、周囲カメラ１０から入力される車両周囲の画像情報とから、自車両周囲の障害物状況を検出する。なお、コントローラ３は、周囲カメラ１０から入力される画像情報を画像処理することにより自車両周囲の障害物状況を検出する。

ここで、自車両周囲の障害物状況とは、自車両と自車両周囲に存在する障害物、具体的には先行車および後続車とが相対的にどのような関係をもって走行しているかを表しており、具体的には、自車両前方を走行する他車両までの車間距離、自車両後方を走行する他車両までの車間距離、および車線識別線（白線）に対する自車両の左右位置、つまり相対位置と角度、さらに車線識別線の形状などである。

さらに、コントローラ３には、情報系ＩＴシステム１から自車両周囲に存在する他車両（先行車、先々行車、後続車および後側方車等）に関する情報および天候等の走行環境情報が入力される。コントローラ３は、これらの自車両周囲の障害物状況、他車両に関する情報、および走行環境情報に基づいて、自車両の行動のみでなく、自車両周囲に存在する他車両の行動も加味した総合的なリスク度を算出する。

リスク度とは「潜在的なリスク／危急」を意味し、ここで述べる総合的なリスク度とは特に、自車両と自車両周囲に存在する複数の障害物が相対的に移動することで影響を与え合いながら変化するリスクの大きさを表す。

コントローラ３は、算出したリスク度を運転者へ伝達するように、振動装置１３、ブレーキ／アクセル操作量制御装置１４、操舵量制御装置１５、および音／表示装置１６を制御する。

振動装置１３は振動体を有し、コントローラ３からの指令に応じて振動を発生し、運転者への情報伝達を行う。振動体は、運転者が明確に振動を感じることができるように、例えば運転席シートやステアリングホイール等に設置される。

ブレーキ／アクセル操作量制御装置１４は、コントローラ３からの指令に応じてブレーキペダル操作量およびアクセルペダル操作量を制御し、自車両の行動（動作）をよりよい方向へと導く。例えば、ブレーキ／アクセル操作量制御装置１４は、ブレーキペダルを操作するときに発生するブレーキペダル操作反力を制御するブレーキペダル反力制御装置と、 アクセルペダルを操作するときに発生するアクセルペダル操作反力を制御するアクセルペダル反力制御装置を有する。

操舵量制御装置１５は、コントローラ３からの指令に応じて操舵量を制御し、自車両の行動（動作）をよりよい方向へと導く。例えば、操舵量制御装置１５は、操舵操作を行うときにステアリングホイールから発生する操舵反力を制御する操舵反力制御装置を有する。

音／表示装置１６は、コントローラ３からの指令に応じてリスク度に関する情報を音声や表示として運転者に伝達する。音／表示装置１６として、例えばナビゲーション装置４の表示モニタおよびスピーカを利用することができる。

次に、第１の実施の形態による車両用リスク推定装置の動作を説明する。まず、その概要を図３を用いて説明する。

図３に示すように第１の実施の形態では、まず自車両周囲に存在する他車両（例えば先行車、後続車、あるいは並走車等）のリスク度を検出する。そして、自車両の動きが他車両に与える影響、具体的にはリスク度の変化を推定する。最後に、推定されるリスク度の変化に対応して自車両はどうするべきかを運転者に伝える。

すなわち、車両用リスク推定装置は、自車両周囲の総合的なリスク度を算出し、それを運転者に伝えることによって、自車両を含む交通流全体のリスクを低下させるように、あるいはリスク度が増加しないようにする。

以下に、第１の実施の形態による車両用リスク推定装置の動作を説明する。ここでは、図４に示すように自車両の後方に存在する後続車を対象とし、自車両の動きが後続車に与える影響、すなわち、自車両の動きに起因する後続車のリスク度の変化を推定する。そして、リスク度の変化に対して自車両がどのように対応すればよいかを自車両の運転者に報知する。図５に、第１の実施の形態によるコントローラ３におけるリスク推定処理および報知処理の処理手順を示すフローチャートを示す。本処理内容は、一定間隔、例えば５０msec毎に連続的に行われる。

まず、ステップＳ１１０で、後続車のリスク度Ｒ１２を算出する。ここでは、周囲カメラ１０によって検出した自車両と後続車との車間距離ｄ２、車速センサ１２によって検出した自車速ｖ０と、情報系ＩＴシステム１から取得した後続車の車速ｖ２とを用いて、自車両に対する後続車の接近度合を表すリスク度Ｒ１２を算出する。リスク度Ｒ１２を算出するために、まず、自車両と後続車との車間時間ＴＨＷ２と余裕時間ＴＴＣ２を算出する。

車間時間ＴＨＷ２は、後続車が自車両の現在位置に到達するまでの時間を表し、以下の(式１)に示すように自車両と後続車との車間距離ｄ２を後続車速ｖ２で除算することで算出できる。
ＴＨＷ２＝ｄ２／ｖ２ ・・・(式１)

余裕時間ＴＴＣ２は、現在の走行状況が継続した場合に後続車と自車両とが接触するまでの余裕時間を表し、以下の(式２)に示すように、自車両と後続車との車間距離ｄ２を相対速度（＝ｖ０−ｖ２）で除算することで算出できる。
ＴＴＣ２＝ｄ２／（ｖ０−ｖ２） ・・・(式２)

後続車のリスク度Ｒ１２は、車間時間ＴＨＷ２と余裕時間ＴＴＣ２を用いて、以下の(式３)から算出する。
Ｒ１２＝ａ・１／ＴＨＷ２＋ｂ・１／ＴＴＣ２＋Ｃ ・・・(式３)
ここで、ａ，ｂ，Ｃは予め適切に設定された定数である。

ステップＳ１２０では、自車両状況の算出を開始する。具体的には、後続車のリスク度Ｒ１２に影響を与えるような行動を自車両が行っているかを検出する。ここでは、後続車のリスク度Ｒ１２に影響を与えるような自車両の行動として、自車両の制動動作を検出する。自車両がブレーキをかけたか否かは、たとえば車速センサ１２によって検出される自車速ｖ０の時間変化、あるいは不図示のブレーキペダルセンサの検出信号から検出することができる。

ステップＳ１３０では、自車両がブレーキ操作を行ったことによる後続車のリスク度Ｒ１２の変化を推定する。具体的には、ブレーキ操作による自車速ｖ０の低下と車間距離ｄ２の減少を予測してこれらの補正値を算出し、自車速補正値と車間距離補正値とを用いて、上記(式３)から変化後の後続車のリスク度（リスク度変化）Ｒ１２’を算出する。なお、後続車速ｖ２は変化しないと仮定する。

ステップＳ１４０では、ステップＳ１１０で算出した後続車のリスク度Ｒ１２とステップＳ１３０で推定した後続車のリスク度変化Ｒ１２’とを比較する。リスク度Ｒ１２とリスク度変化Ｒ１２’との差が大きく、自車両のブレーキ操作によって後続車のリスク度が増大していると判定される場合は、ステップＳ１５０へ進み、Ｒ１２とＲ１２’との差が小さく後続車のリスク度が増大していない場合はこの処理を終了する。

Ｒ１２とＲ１２’との差が大きい場合は、ステップＳ１５０において自車両状況を改善させるための情報を運転者へ提供する。具体的には、自車両の運転者に対してブレーキをゆっくりとかけるように音／表示装置１５から表示や音を出力する。また、振動装置１３によって振動を感じさせて運転者の注意を喚起する。さらに、ブレーキ／アクセル操作量制御装置１４によりブレーキペダル操作量を制御して急ブレーキがかからないように調整する。例えば、ブレーキペダル反力制御装置によりブレーキペダルの操作反力を重くし、ブレーキペダルの急な踏み込み操作を抑制する。これにより、今回の処理を終了する。

このように、以上説明した第１の実施の形態においては、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）自車両の周囲状況を検出して、自車両のリスク度を算出する。さらに、自車両の周囲に存在する他車両の周囲状況を取得して、他車両のリスク度を算出する。そして、自車両と他車両のうちの一方の動作が他方のリスク度に与える影響を推定する。これにより、自車両および自車両周囲の他車両の動作を考慮したリスク度の推定を行うことができる。以上説明した第１の実施の形態では、自車両の動作が他車両、具体的には後続車のリスク度に与える影響を判定することができる。
（２）自車両の動作が他車両のリスク度に与える影響を推定し、他車両のリスク度を自車両の運転者に伝達するので、自車両の運転者の運転行動が他車両、ここでは後続車に与える影響を運転者に伝えることができる。
（３）自車両の動作が他車両、ここでは後続車のリスク度に与える影響に応じて自車両の動作の変化を促すので、自車両の運転者の運転行動が他車両に与える影響を運転者に知らせて、不適切な運転行動を改善させるために車両挙動を制御したり、具体的な注意を与えることが可能となる。
（４）自車両と他車両との前後方向の車間距離および相対速度を用いて車間時間ＴＨＷと余裕時間ＴＴＣを算出し、これらを用いてリスク度を算出するので、定量的なリスク度を算出することができる。

《第２の実施の形態》
以下に、本発明の第２の実施の形態による車両用リスク推定装置について説明する。第２の実施の形態による車両用リスク推定装置の基本構成は、図１および図２に示した第１の実施の形態と同様である。ここでは、上述した第１の実施の形態との相違点を主に説明する。

第２の実施の形態では、図６に示すように自車両の後側方に存在する後側方車を対象とし、自車両の動きが後側方車に与える影響、すなわち、自車両の動きに起因する後側方車のリスク度の変化を推定する。そして、リスク度の変化に対して自車両がどのように対応すればよいかを自車両の運転者に報知する。コントローラ３におけるリスク推定処理および報知処理の流れは、図５のフローチャートに示した第１の実施の形態と同様である。

具体的には、ステップＳ１１０で自車両が走行する車線の隣接車線上に存在する後側方車のリスク度Ｒ１２を算出する。ここでは、情報系ＩＴシステム１から取得した後側方車とその前方に存在する他車両との車間距離ｄ２と、他車両の車速ｖ０と、後側方車の車速ｖ２とを用いて、後側方車のリスク度Ｒ１２を上述した(式３)から算出する。

ステップＳ１２０では、後側方車のリスク度Ｒ１２に影響を与えるような行動を自車両が行っているかを検出する。ここでは、後側方車のリスク度Ｒ１２に影響を与えるような自車両の行動として、自車両が車線変更を行い後側方車両の前に合流する合流動作を検出する。自車両が合流動作を行ったか否かは、周囲カメラ１０によって検出される自車線のレーンマーカと自車両の横方向位置との相対的な関係、あるいは操舵角センサ１１によって検出される操舵角変化から検出することができる。

ステップＳ１３０では、自車両が合流動作を行ったことによる後側方車（車線変更後は自車両の後続車）のリスク度Ｒ１２の変化を推定する。具体的には、車線変更後の自車両と後側方車との車間距離ｄ２を予測し、車間距離の予測値と自車速ｖ０と後側方車速ｖ２とを用いて上記(式３)から変化後の後側方車のリスク度変化Ｒ１２’を算出する。

ステップＳ１４０では、ステップＳ１１０で算出した後側方車のリスク度Ｒ１２とステップＳ１３０で推定した後側方車のリスク度変化Ｒ１２’とを比較する。リスク度Ｒ１２とリスク度変化Ｒ１２’との差が大きく、自車両の合流動作によって後側方車のリスク度が増大していると判定される場合は、ステップＳ１５０へ進み、Ｒ１２とＲ１２’との差が小さく後側方車のリスク度が増大していない場合はこの処理を終了する。

Ｒ１２とＲ１２’との差が大きい場合は、ステップＳ１５０において自車両状況を改善させるための情報を運転者へ提供する。具体的には、自車両の運転者に対して無理な合流を行わないように音／表示装置１５から表示や音を出力する。また、振動装置１３によって振動を感じさせて運転者の注意を喚起する。さらに、操舵量制御装置１５により操舵操作量を制御してスムーズな合流を支援する。これにより、今回の処理を終了する。

このように、以上説明した第２の実施の形態においては、上述した第１の実施の形態による効果に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
（１）自車両の合流動作が後側方車のリスク度に与える影響を推定し、後側方車のリスク度を自車両の運転者に伝達するので、自車両の運転者の運転行動が後側方車に与える影響を運転者に伝えることができる。
（２）自車両の動作が後側方車のリスク度に与える影響に応じて自車両の動作の変化を促すので、自車両の運転者の運転行動が後側方車に与える影響を運転者に知らせて、不適切な運転行動を改善させるために車両挙動を制御したり、具体的な注意を与えることが可能となる。

《第３の実施の形態》
以下に、本発明の第３の実施の形態による車両用リスク推定装置について説明する。第３の実施の形態による車両用リスク推定装置の基本構成は、図１および図２に示した第１の実施の形態と同様である。ここでは、上述した第１および第２の実施の形態との相違点を主に説明する。

第３の実施の形態では、図７に示すように自車両の前方に存在する先行車を対象とし、自車両の動きが先行車に与える影響、すなわち、自車両の動きに起因する先行車のリスク度の変化を推定する。そして、リスク度の変化に対して自車両がどのように対応すればよいかを自車両の運転者に報知する。図８に、第３の実施の形態によるコントローラ３におけるリスク推定処理および報知処理の処理手順を示すフローチャートを示す。本処理内容は、一定間隔、例えば５０msec毎に連続的に行われる。

まず、ステップＳ２１０で、先行車のリスク度Ｒ１１を算出する。ここでは、レーザレーダ９によって検出された先行車と自車両との車間距離ｄ０と、車速センサ１２によって検出された自車速ｖ０と、情報系ＩＴシステム１から取得された先行車の車速ｖ１とを用いて、自車両との相対関係による先行車のリスク度Ｒ１１を算出する。リスク度Ｒ１１を算出するために、まず、先行車と自車両との車間時間ＴＨＷ０と余裕時間ＴＴＣ０を以下の(式４)(式５)から算出する。
ＴＨＷ０＝ｄ０／ｖ０ ・・・(式４)
ＴＴＣ０＝ｄ０／（ｖ１−ｖ０） ・・・(式５)

先行車のリスク度Ｒ１１は、車間時間ＴＨＷ０と余裕時間ＴＴＣ０を用いて、以下の(式６)から算出する。
Ｒ１１＝ａ・１／ＴＨＷ０＋ｂ・１／ＴＴＣ０＋Ｃ ・・・(式６)
ここで、ａ，ｂ，Ｃは予め適切に設定された定数である。

ステップＳ２２０では、自車両状況の算出を開始する。具体的には、先行車のリスク度Ｒ１１に影響を与えるような行動を自車両が行っているかを検出する。ここでは、先行車のリスク度Ｒ１１に影響を与えるような自車両の行動として、自車両が先行車へ急激に接近する、いわゆる煽り動作を検出する。自車両が先行車を煽っているか否かは、たとえばレーザレーダ９によって検出される自車両と先行車との車間距離の時間変化から検出することができる。

ステップＳ２３０では、自車両が煽りを行ったことによる先行車のリスク度Ｒ１１の変化を推定する。具体的には、自車両に煽られることで狭まる自車両と先行車との車間距離ｄ０の低下と自車速ｖ０の増加を予測してこれらの補正値を算出し、自車速補正値と車間距離補正値とを用いて、上記(式６)から変化後の先行車のリスク度（リスク度変化）Ｒ１１’を算出する。

ステップＳ２４０では、ステップＳ２１０で算出した先行車のリスク度Ｒ１１とステップＳ２３０で推定した先行車のリスク度変化Ｒ１１’とを比較する。リスク度Ｒ１１とリスク度変化Ｒ１１’との差が大きく、自車両の煽り動作によって先行車のリスク度が増大していると判定される場合は、ステップＳ２５０へ進み、Ｒ１１とＲ１１’との差が小さく先行車のリスク度が増大していない場合はこの処理を終了する。

Ｒ１１とＲ１１’との差が大きい場合は、ステップＳ２５０において自車両状況を改善させるための情報を運転者へ提供する。具体的には、自車両の運転者に対して先行車を煽らないように音／表示装置１５から表示や音を出力する。また、振動装置１３によって振動を感じさせて運転者の注意を喚起する。さらに、ブレーキ／アクセル操作量制御装置１４によりアクセルペダル操作量を制御して先行車への近づきすぎを抑制する。例えば、アクセルペダル反力制御装置によりアクセルペダルの操作反力を重くし、アクセルペダルを踏み込みにくくする。これにより、今回の処理を終了する。

このように、以上説明した第３の実施の形態においては、上述した第１及び第２の実施の形態による効果に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
（１）自車両の煽り動作が先行車のリスク度に与える影響を推定し、先行車のリスク度を自車両の運転者に伝達するので、自車両の運転者の運転行動が先行車に与える影響を運転者に伝えることができる。
（２）自車両の動作が先行車のリスク度に与える影響に応じて自車両の動作の変化を促すので、自車両の運転者の運転行動が先行車に与える影響を運転者に知らせて、不適切な運転行動を改善させるために車両挙動を制御したり、具体的な注意を与えることが可能となる。

《第４の実施の形態》
以下に、本発明の第４の実施の形態による車両用リスク推定装置について説明する。第４の実施の形態による車両用リスク推定装置の基本構成は、図１および図２に示した第１の実施の形態と同様である。ここでは、上述した第１〜第３の実施の形態との相違点を主に説明する。

第４の実施の形態による車両用リスク推定装置の動作の概要を図９を用いて説明する。図９に示すように第４の実施の形態では、まず自車両が自車両周囲に存在する他車両（例えば先行車、後続車、あるいは並走車等）に与えるリスク、すなわち自車両に起因する他車両のリスク度を検出する。そして、自車両に起因するリスク度により他車両がどのように動くかを検出し、その他車両の動きから自車両のリスク度の変化を推定する。最後に、推定されるリスク度の変化に対応して自車両はどうするべきかを運転者に伝える。

そこで、第４の実施の形態では、図１０に示すように自車両の前方に存在する先行車を対象とし、自車両の動きが先行車に与える影響、すなわち、自車両の動きに起因する先行車のリスク度の変化を推定する。とくに、ここでは先行車のさらに前方に存在する先々行車と先行車との相対位置関係についても考慮する。そして、リスク度の変化に対して自車両がどのように対応すればよいかを自車両の運転者に報知する。図１１に、第４の実施の形態によるコントローラ３におけるリスク推定処理および報知処理の処理手順を示すフローチャートを示す。本処理内容は、一定間隔、例えば５０msec毎に連続的に行われる。

まず、ステップＳ３１０で、先行車のリスク度Ｒ１１を算出する。ここでは、情報系ＩＴシステム１から取得した先行車と先々行車との車間距離ｄ１と、先行車の車速ｖ１と、先々行車の車速ｖ３とを用いて、先々行車に対する先行車の接近度合を表すリスク度Ｒ１１を算出する。リスク度Ｒ１１を算出するために、まず、先行車と先々行車との車間時間ＴＨＷ１と余裕時間ＴＴＣ１を以下の(式７)(式８)から算出する。
ＴＨＷ１＝ｄ１／ｖ１ ・・・(式７)
ＴＴＣ１＝ｄ１／（ｖ３−ｖ１） ・・・(式８)

先々行車に対する先行車のリスク度Ｒ１１は、車間時間ＴＨＷ１と余裕時間ＴＴＣ１を用いて、以下の(式９)から算出する。
Ｒ１１＝ａ・１／ＴＨＷ１＋ｂ・１／ＴＴＣ１＋Ｃ ・・・(式９)
ここで、ａ，ｂ，Ｃは予め適切に設定された定数である。

ステップＳ３２０では、自車両のリスク度Ｒ００を算出する。ここでは、レーザレーダ９によって検出された先行車と自車両との車間距離ｄ０と、車速センサ１２によって検出された自車速ｖ０と、情報系ＩＴシステム１から取得された先行車の車速ｖ１とを用いて、先行車に対する自車両のリスク度Ｒ００を算出する。リスク度Ｒ００を算出するために、まず、自車両と先行車との車間時間ＴＨＷ０と余裕時間ＴＴＣ０を以下の(式１０)(式１１)から算出する。
ＴＨＷ０＝ｄ０／ｖ０ ・・・(式１０)
ＴＴＣ０＝ｄ０／（ｖ１−ｖ０） ・・・(式１１)

先行車に対する自車両のリスク度Ｒ００は、車間時間ＴＨＷ０と余裕時間ＴＴＣ０を用いて、以下の(式１２)から算出する。
Ｒ００＝ａ・１／ＴＨＷ０＋ｂ・１／ＴＴＣ０＋Ｃ ・・・(式１２)
ここで、ａ，ｂ，Ｃは予め適切に設定された定数である。

ステップＳ３３０では、自車両状況および他車両状況の算出を開始する。具体的には、自車両のリスク度Ｒ００や先行車のリスク度Ｒ１１に影響を与えるような行動を自車両が行っているかを検出する。ここでは、自車両のリスク度Ｒ００や先行車のリスク度Ｒ１１に影響を与えるような自車両の行動として、自車両が先行車へ急激に接近する、いわゆる煽り動作を検出する。自車両が先行車を煽っているか否かは、たとえばレーザレーダ９によって検出される自車両と先行車との車間距離の時間変化から検出することができる。

ステップＳ３４０では、自車両が煽りを行ったことによる自車両のリスク度ＲＰ００の変化を推定する。具体的には、先行車を煽ることで狭まる自車両と先行車との車間距離ｄ０の低下と自車速ｖ０の増加を予測してこれらの補正値を算出し、自車速補正値と車間距離補正値とを用いて、上記(式１２)から変化後の先行車に対する自車両のリスク度（リスク度変化）Ｒ００’を算出する。

ステップＳ３５０では、自車両が煽りを行ったことによる先行車のリスク度Ｒ１１の変化を推定する。具体的には、自車両に煽られた先行車が自車両との車間距離を広げようとして前に詰めた場合の、先行車速ｖ１の増加、および先行車と先々行車との車間距離ｄ１の低下を予測してこれらの補正値を算出し、先行車速補正値と車間距離補正値とを用いて、上記(式９)から変化後の先行車のリスク度（リスク度変化）Ｒ１１’を算出する。なお、先々行車速ｖ３は変化しないと仮定する。

ステップＳ３６０では、ステップＳ３２０で算出した自車両のリスク度Ｒ００とステップＳ３４０で推定した自車両のリスク度変化Ｒ００’とを比較する。リスク度Ｒ００とリスク度Ｒ００’との差があり、自車両の煽り動作によって自車両のリスク度が増大している場合は、ステップＳ３８０へ進み、自車両状況を改善させるための情報を運転者へ提供する。具体的には、自車両の運転者に対して先行車を煽らないように音／表示装置１５から表示や音を出力する。また、振動装置１３によって振動を感じさせて運転者の注意を喚起する。さらに、ブレーキ／アクセル操作量制御装置１４によりアクセルペダル操作量を制御して先行車への近づきすぎを抑制する。例えば、アクセルペダル反力制御装置によりアクセルペダルの操作反力を重くし、アクセルペダルを踏み込みにくくする。

一方、ステップＳ３６０でリスク度Ｒ００とリスク度Ｒ００’との差がないと判定されると、ステップＳ３７０へ進む。ステップＳ３７０では、ステップＳ３１０で算出した先行車のリスク度Ｒ１１とステップＳ３５０で推定した先行車のリスク度変化Ｒ１１’とを比較する。リスク度Ｒ１１とリスク度変化Ｒ１１’との差が大きく、自車両の煽り動作によって先行車のリスク度が増大していると判定される場合は、ステップＳ３８０へ進み、Ｒ１１とＲ１１’との差が小さく先行車のリスク度が増大していない場合はこの処理を終了する。

Ｒ００とＲ００’との差がなく、Ｒ１１とＲ１１’との差が大きい場合、すなわち先行車に対する自車両のリスク度は変化せずに、先行車が先々行車に接近して先々行車に対する先行車のリスク度が増大している場合は、ステップＳ３８０において自車両状況を改善させるための情報を運転者へ提供する。具体的には、先行車のリスク度の増大分を自車両の運転者に対して伝達する。例えば、自車両が先行車を煽ることで先行車の前が詰まっていることを音／表示装置１５から表示や音によって伝達する。また、振動装置１３によって振動を感じさせて運転者の注意を喚起する。さらに、ブレーキ／アクセル操作量制御装置１４によりアクセルペダル操作量を制御して先行車への近づきすぎを抑制する。例えば、アクセルペダル反力制御装置によりアクセルペダルの操作反力を重くし、アクセルペダルを踏み込みにくくする。これにより、今回の処理を終了する。

このように、以上説明した第４の実施の形態においては、上述した第１から第３の実施の形態による効果に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
（１）自車両の周囲状況を検出して、自車両のリスク度を算出する。さらに、自車両の周囲に存在する他車両の周囲状況を取得して、他車両のリスク度を算出する。そして、自車両の動作が他車両のリスク度に与える影響を推定し、自車両の動作の影響による他車両の動作の変化を検出する。そして、他車両の動作変化による自車両のリスク度の変化を推定する。これにより、自車両の運転者の運転行動が他車両に与える影響を推定し、影響を受けた他車両の運転行動の変化とそれに伴う自車両のリスク度の変化を推定することができる。
（２）自車両の運転者の運転行動が他車両に与える影響による他車両の運転行動も考慮して、他車両のリスク度を算出し、運転者に伝達することが可能となる。
（３）自車両の運転者の運転行動が他車両に与える影響による他車両の運転行動も考慮して、他車両のリスク度を算出し、他車両のリスク度に与える影響もしくは自車両のリスク度の変化に応じて自車両の動作の変化を促すので、自車両の運転者の運転行動が他車両に与える影響もしくはそれに伴う自車両のリスク度の変化を運転者に知らせて、不適切な運転行動を改善させるために車両挙動を制御したり、具体的な注意を与えることが可能となる。

−変形例１−
ここでは、上述した第４の実施の形態において推定した自車両のリスク度変化Ｒ００’と先行車のリスク度変化Ｒ１１’とを比較する。そして、自車両が先行車への煽りを行うことでより大きく変化したほうのリスク度を運転者に報知する。すなわち、自車両のリスク度変化と他車両のリスク度変化のセレクトハイにより、運転者へ伝達する情報を選択する。

例えば、自車両に煽られて先行車が前に詰めたことにより、先行車と先々行車との接近度合が高まった場合（Ｒ００’＜Ｒ１１’）は、先行車のリスク度変化Ｒ１１’を運転者に伝達する。一方、先行車を煽ることで自車両と先行車との接近度合が高まった場合（Ｒ００’＞Ｒ１１’）は、自車両のリスク度変化Ｒ００’を運転者に伝達する。

なお、このようなリスク度変化のセレクトハイを、上述した第１および第２の実施の形態で説明した走行状況に適用することもできる。この場合は、自車両のリスク度と後続車もしくは後側方車両のリスク度の両方を算出し、自車両のブレーキ操作や合流動作によって影響を受ける後続車もしくは後側方車両のリスク度変化とともに、ブレーキ操作や合流を行うことによる自車両のリスク度変化を推定する。そして、自車両のリスク度変化と後続車もしくは後側方車両のリスク度変化のうち、大きいほうを選択して運転者に伝達する。

このように、自車両の動作の影響によって他車両の動作が変化した場合の自車両のリスク度の変化と、自車両の動作の影響によって他車両の動作が変化した場合の他車両のリスク度の変化を推定し、これらを比較することにより、自車両を含む周囲でどのような運転行動が行なわれ、リスクがどのように変化しているかを推定することができる。

自車両のリスク度変化と他車両のリスク度変化のうち大きいほうを選択的に自車両の運転者に伝達するので、自車両の車両周囲のリスクと自車両の運転者の運転行動が他車両に与える影響を比較して、運転者に伝達することが可能となる。また、比較結果に応じて自車両の動作の変化を促すので、不適切な運転行動を改善させるために車両挙動を制御したり、具体的な注意を与えることが可能となる。

−変形例２−
ここでは、自車両が走行する道路の混雑状況に基づいて、算出したリスク度の補正を行う。例えば、道路が混雑している場合は道路が空いている場合よりも他車両との相対位置関係に起因するリスクが大きくなるので、リスク度が大きくなるように補正する。また、道路が混雑している場合は自車両の行動が他車両に与える影響、および他車両の行動が自車両に与える影響が大きくなるので、混雑度合が高くなるほどリスク度変化の推定値を大きくするようにしてもよい。なお、道路混雑状況に関する情報は、例えばナビゲーション装置４から取得することができる。

さらに、自車両が走行する道路の種別（高速道路、国道、市街路等）、時間帯（昼、夜）、および天候（晴れ、雨等）等の走行環境に基づいてリスク度を補正することもできる。例えば、市街路を走行している場合は高速道路を走行している場合よりもリスク度が大きくなるように補正する。また、昼間よりも夜間、晴れの日よりも雨の日のリスク度が大きくなるように補正する。あるいは、これらの走行環境に基づいてリスク度変化の推定値を補正するようにしてもよい。

−変形例３−
上述した第１から第４の実施の形態では、自車両状況を改善するための情報を提示する際に、振動装置１３、ブレーキ／アクセル操作量制御装置１４、操舵量制御装置１５、および音／表示装置１６を用いるとして説明した。ただし、これには限定されず、これらの振動、ブレーキペダル操作量の制御、アクセルペダル操作量の制御、操舵量の制御、音声、および表示のうち、すくなくともいずれか一つの適切な手段を用いて情報呈示を行うようにすることもできる。また、他車両のリスク度とリスク度変化との差の大きさに応じて情報伝達の手法を変えるようにすることもできる。

例えば、第１の実施の形態のように後続車を対象とした場合に、リスク度変化Ｒ１２’は増大しているがＲ１２とＲ１２’との差が小さい場合、すなわち自車両のブレーキ操作による後続車のリスク度Ｒ１２への影響が小さい場合は、音、表示または振動によりリスク度変化Ｒ１２’を伝える。そして、Ｒ１２とＲ１２’との差が大きい場合、すなわち自車両のブレーキ操作による後続車のリスク度Ｒ１２への影響が大きい場合は、音、表示または振動によるリスク度変化Ｒ１２’の伝達に加えて、ブレーキペダル操作量を制御するように構成することもできる。これにより、運転者によるブレーキペダル操作を抑制して急ブレーキがかからないようにする。

また、上述した第１から第４の実施の形態では、リスク度とリスク度変化の比較結果に応じて自車両の運転者へ状況改善情報を提示するようにしたが、リスク度とリスク度変化の比較までを行うように車両用リスク推定装置を構成することも可能である。この場合は、振動装置１３、ブレーキ／アクセル操作量制御装置１４、操舵量制御装置１５、および音／表示装置１６を省略することができる。

なお、上述した第１から第４の実施の形態においては、自車両と他車両、もしくは他車両同士の車間時間ＴＨＷと余裕時間ＴＴＣとを用いてリスク度を算出したが、これには限定されず、例えば、車間時間ＴＨＷおよび余裕時間ＴＴＣのいずれかを用いてリスク度を算出することもできる。

以上説明した第１から第４の実施の形態において、レーザレーダ９、周囲カメラ１０、操舵角センサ１１、および車速センサ１２は自車周囲状況検出手段として機能し、車両情報集約装置５は他車周囲状況検出手段および他車変化検出手段として機能し、コントローラ３は自車リスク算出手段、他車リスク算出手段、影響推定手段、自車リスク変化推定手段、他車リスク変化推定手段、リスク度比較手段、およびリスク度補正手段として機能することができる。振動装置１３、ブレーキ/アクセル操作量制御装置１４、操舵量制御装置１５、および音/表示装置１６は、それぞれ伝達手段および促進手段として機能することができる。ナビゲーション装置４は混雑状況検出手段および走行環境検出手段として機能することができる。なお、自車周囲状況検出手段として、レーザレーダ９の代わりに別方式のミリ波レーダを利用することもできる。また、他車両の車速をレーザレーダ９の検出値から算出することもできる。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。

本発明の第１の実施の形態による車両用リスク推定装置のシステム構成を示す図。 図１に示す車両用リスク推定装置を搭載した車両の構成図。 第１の実施の形態における動作の概要を説明する図。 第１の実施の形態における自車両と他車両との関係を説明する図。 第１の実施の形態におけるリスク推定処理の処理手順を示すフローチャート。 第２の実施の形態における自車両と他車両との関係を説明する図。 第３の実施の形態における自車両と他車両との関係を説明する図。 第３の実施の形態におけるリスク推定処理の処理手順を示すフローチャート。 第４の実施の形態における動作の概要を説明する図。 第４の実施の形態における自車両と他車両との関係を説明する図。 第４の実施の形態におけるリスク推定処理の処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１：情報系ＩＴシステム、２：車両制御系ＩＴＳシステム、３：コントローラ、４：ナビゲーション装置、５：車両情報集約装置、６：周囲環境集約装置、７：表示装置、８：音声出力装置、９：レーザレーダ、１０：周囲カメラ、１１：操舵角センサ、１２：車速センサ、１３：振動装置、１４：ブレーキ/アクセル操作量制御装置、１５：操舵量制御装置、１６：音/表示装置

Claims (13)

1. 自車両の周囲状況を検出する自車周囲状況検出手段と、
   前記自車両の周囲に存在する他車両の周囲状況を取得する他車周囲状況検出手段と、
   前記自車周囲状況検出手段によって検出された前記自車両の周囲状況に基づいて、前記自車両のリスク度を算出する自車リスク算出手段と、
   前記他車両周囲状況検出手段で取得した前記他車両の周囲状況に基づいて前記他車両のリスク度を算出する他車リスク算出手段と、
   前記自車両と前記他車両のうちの一方の動作が他方のリスク度に与える影響を推定する影響推定手段とを備えることを特徴とする車両用リスク推定装置。
2. 請求項１に記載の車両用リスク推定装置において、
   前記影響推定手段は、前記自車両の動作が前記他車両のリスク度に与える影響を推定し、
   前記他車リスク算出手段によって算出される前記他車両のリスク度を前記自車両の運転者に伝達する伝達手段をさらに備えることを特徴とする車両用リスク推定装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両用リスク推定装置において、
   前記影響推定手段は、前記自車両の動作が前記他車両のリスク度に与える影響を推定し、
   前記影響推定手段によって推定された前記他車両のリスク度に与える影響に応じて、前記自車両の動作の変化を促す促進手段をさらに備えることを特徴とする車両用リスク推定装置。
4. 自車両の周囲状況を検出する自車周囲状況検出手段と、
   前記自車両の周囲に存在する他車両の周囲状況を取得する他車周囲状況検出手段と、
   前記自車周囲状況検出手段によって検出された前記自車両の周囲状況に基づいて、前記自車両のリスク度を算出する自車リスク算出手段と、
   前記他車両周囲状況検出手段で取得した前記他車両の周囲状況に基づいて前記他車両のリスク度を算出する他車リスク算出手段と、
   前記自車両の動作が前記他車両のリスク度に与える影響を推定する影響推定手段と、
   前記自車両の動作の影響による前記他車両の動作の変化を検出する他車変化検出手段と、
   前記他車変化検出手段によって検出された前記他車両の動作変化による前記自車両のリスク度の変化を推定する自車リスク変化推定手段とを備えることを特徴とする車両用リスク推定装置。
5. 請求項４に記載の車両用リスク推定装置において、
   前記他車リスク算出手段によって算出される前記他車両のリスク度を前記自車両の運転者に伝達する伝達手段をさらに備えることを特徴とする車両用リスク推定装置。
6. 請求項４または請求項５に記載の車両用リスク推定装置において、
   前記影響推定手段によって推定された前記他車両のリスク度に与える影響、もしくは前記自車リスク変化推定手段によって推定された前記自車両のリスク度の変化に応じて、前記自車両の動作の変化を促す促進手段をさらに備えることを特徴とする車両用リスク推定装置。
7. 自車両の周囲状況を検出する自車周囲状況検出手段と、
   前記自車両の周囲に存在する他車両の周囲状況を取得する他車周囲状況検出手段と、
   前記自車周囲状況検出手段によって検出された前記自車両の周囲状況に基づいて、前記自車両のリスク度を算出する自車リスク算出手段と、
   前記他車周囲状況検出手段で取得した前記他車両の周囲状況に基づいて、前記他車両のリスク度を算出する他車リスク算出手段と、
   前記自車両の動作が前記他車両のリスク度に与える影響を推定する影響推定手段と、
   前記自車両の動作の影響による前記他車両の動作の変化を検出する他車変化検出手段と、
   前記自車両の動作の影響によって前記他車両の動作が変化した場合の前記自車両のリスク度の変化を推定する自車リスク変化推定手段と、
   前記自車両の動作の影響によって前記他車両の動作が変化した場合の前記他車両のリスク度の変化を推定する他車リスク変化推定手段と、
   前記自車リスク変化推定手段によって推定された前記自車両のリスク度の変化と前記他車リスク変化推定手段によって推定された前記他車両のリスク度の変化とを比較するリスク度比較手段とを備えることを特徴とする車両用リスク推定装置。
8. 請求項７に記載の車両用リスク推定装置において、
   前記リスク度比較手段による比較結果から、前記自車両のリスク度の変化と前記他車両のリスク度の変化のうち大きいほうを選択的に自車両の運転者に伝達する伝達手段をさらに備えることを特徴とする車両用リスク推定装置。
9. 請求項７または請求項８に記載の車両用リスク推定装置において、
   前記リスク度比較手段による比較結果から、前記自車両のリスク度の変化と前記他車両のリスク度の変化のうち大きいほうに応じて、前記自車両の動作の変化を促す促進手段をさらに備えることを特徴とする車両用リスク推定装置。
10. 請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の車両用リスク推定装置において、
    前記自車周囲状況検出手段は、自車速、前記自車両と前記自車両の前後方向に存在する他車両との前後方向の車間距離および相対速度を検出し、
    前記自車リスク度算出手段は、前記自車速、前記車間距離および前記相対速度に基づいて、前記自車両と前記他車両との車間時間および余裕時間を算出し、算出した前記車間時間および前記余裕時間を用いて前記自車両のリスク度を算出し、
    前記他車周囲状況検出手段は、前記他車両の車速、前記他車両と前記他車両の前後方向に存在する第２の他車両との前後方向の車間距離および相対速度を検出し、
    前記他車リスク度算出手段は、前記他車両の車速、前記他車両と前記第２の他車両との前記車間距離および前記相対速度に基づいて、前記他車両と前記第２の他車両との車間時間および余裕時間を算出し、算出した前記車間時間および前記余裕時間を用いて前記他車両のリスク度を算出することを特徴とする車両用リスク推定装置。
11. 請求項１０に記載の車両用リスク推定装置において、
    前記自車両の走行する道路の混雑状況を検出する混雑状況検出手段と、
    前記混雑状況検出手段によって検出された道路混雑状況に基づいて、前記自車両のリスク度および前記他車両のリスク度を補正するリスク度補正手段とをさらに備えることを特徴とする車両用リスク推定装置。
12. 請求項１０に記載の車両用リスク推定装置において、
    前記自車両の走行する道路の道路種別、昼夜の別、および天候を含む走行環境を検出する走行環境検出手段をさらに備え、
    前記リスク度補正手段は、前記走行環境検出手段によって検出された前記走行環境に基づいて、前記自車両のリスク度および前記他車両のリスク度をさらに補正することを特徴とする車両用リスク推定装置。
13. 請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の車両用リスク推定装置を備えることを特徴とする車両用リスク推定装置。

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