JP2016139281A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周囲に危険車両が走行している場合に、より確実に危険を回避すること。【解決手段】運転支援装置１０は、自車両２０の前方を走行する前方車両の危険度を推定する危険度推定手段１０２と、前方車両の危険度に基づいて、自車両２０の最大出力トルクを変更する出力制御手段１０６と、を備える。危険度推定手段１０２は、前方車両のナンバープレート情報から前方車両の事故履歴情報を検索して危険度を推定する。出力制御手段１０６は、前方車両の危険度が高いほど最大出力トルクを小さくして自車両２０が前方車両と接近しにくくする。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の運転を支援する運転支援装置に関する。

従来、自車両の周囲を走行する他車両が危険運転を行っているか否かを判断し、危険運転を行っている場合にその旨を報知して、運転者に注意を促す技術が知られている。
例えば、下記特許文献１では、自車両の周辺を走行する他車両の挙動に関する情報（他車両情報）を、他車両からの通信によって取得するとともに、他車両が走行する道路に関する道路環境情報を取得する。そして、他車両情報と道路環境情報とに基づいて、他車両が危険走行をおこなっているか否かを判断し、危険走行をおこなっていると判断された場合、当該判断結果を通知する。

特開２０１３−０３３３２４号公報

しかしながら、上述した従来技術では、運転者が危険車両の存在を認識できるものの、その後の対応は運転者に委ねられている。例えば運転者が運転初心者であったり、危険車両が間近に迫っている場合などは、危険車両に対して適切な対応が取れない場合があり、従来技術には改善の余地がある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、周囲に危険車両が走行している場合に、より確実に危険を回避することにある。

上述の目的を達成するため、請求項１の発明にかかる運転支援装置は、自車両の前方を走行する前方車両の危険度を推定する危険度推定手段と、前記前方車両の前記危険度に基づいて、前記自車両の最大出力トルクを変更する出力制御手段と、を備えることを特徴とする。
請求項２の発明にかかる運転支援装置は、前記出力制御手段は、前記前方車両の前記危険度が高いほど前記最大出力トルクを小さくする、ことを特徴とする。
請求項３の発明にかかる運転支援装置は、前記前方車両と前記自車両との実車間距離を測定する実車間距離測定手段を備え、前記出力制御手段は、前記前方車両の前記危険度から前記前方車両と前記自車両との適正車間距離を設定するとともに、前記実車間距離と前記適正車間距離との差分に基づいて前記最大出力トルクを変更する、ことを特徴とする。
請求項４の発明にかかる運転支援装置は、前記自車両は、少なくとも動力の一部にモータで発生した回転力を用いる電動車であり、前記出力制御手段は、前記最大出力トルクを負値に設定可能であるとともに、前記最大出力トルクが負値の場合には前記モータを回生運転させる、ことを特徴とする。
請求項５の発明にかかる運転支援装置は、前記危険度推定手段は、前記前方車両のナンバープレート情報から前記前方車両の事故履歴情報を検索して前記危険度を推定する、ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、前方車両の危険度に基づいて自車両の最大出力トルクを変更するので、前方車両との位置関係を適当な位置に保って走行する上で有利となる。
請求項２の発明によれば、前方車両の危険度が高いほど最大出力トルクを小さくするので、前方車両の危険度が高いほど前方車両に近づく方向への加速が制限され、前方車両と自車両とが接近しにくくなる。よって、前方車両に起因する事故等に巻き込まれる可能性を低減する上で有利となる。
請求項３の発明によれば、実車間距離と適正車間距離との差分に基づいて最大出力トルクを変更するので、前方車両と自車両との車間を適正車間距離に保つ上で有利となる。
請求項４の発明によれば、最大出力トルクを負値に設定可能であるとともに、最大出力トルクが負値の場合にはモータを回生運転させるので、前方車両と自車両とが近づきすぎた時などに自車両を減速することができ、より迅速に前方車両と自車両との車間を広げる上で有利となる。
請求項５の発明によれば、車外から視認可能かつ車両を一意に特定するナンバープレート情報を用いて前方車両の危険度を推定するので、危険度の推定を容易かつ確実に行う上で有利となる。

実施の形態にかかる運転支援装置１０を搭載した自車両２０の構成を示すブロック図である。 事故履歴データベース３０の一例を模式的に示す説明図である。 出力制御手段１０６による最大出力トルク制御を説明するための説明図である。 出力制御手段１０６による最大出力トルク制御を説明するための説明図である。 運転支援装置１０による処理の手順を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる運転支援装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかる運転支援装置１０を搭載した自車両２０の構成を示すブロック図である。
自車両２０は、例えば少なくとも動力の一部にモータ２１２で発生した回転力を用いる電動車（電気自動車やハイブリット自動車）であり、本実施の形態では、モータ２１２のみを搭載した電気自動車であるものとする。
自車両２０は、カメラ２０２、通信部２０４、車速センサ２０６、アクセルペダル２０８、アクセルペダルセンサ２１０、モータ２１２、報知部２１４を含んで構成される。

カメラ２０２は、自車両２０のフロントガラス周辺に設置され、自車両２０の進行方向前方を撮影する。このため、カメラ２０２の撮影画像には、自車両２０の前方を走行する前方車両が撮影される。
後述のように本実施の形態では、前方車両のナンバープレート情報を用いて前方車両が危険車両か否かを判断するため、カメラ２０２にズーム機能を持たせ、画像認識で特定した前方車両のナンバープレートの位置を拡大して撮影するようにしてもよい。

通信部２０４は、無線通信によってインターネット網などのネットワークに接続し、自車両２０とネットワーク上の任意の情報端末とを接続する。
本実施の形態では、通信部２０４は、事故履歴データベース（ＤＢ）３０にアクセス可能な情報端末に接続し、事故履歴データベース３０内の情報を検索する。

図２は、事故履歴データベース３０の一例を模式的に示す説明図である。
事故履歴データベース３０には、例えば車両のナンバープレート情報３０２、当該車両の所有者情報３０４、当該車両がこれまで起こした事故の回数情報３０６、事故の種類（人身、物損など）３０８、事故の日時３１０などの情報が記録されている。
なお、図２中の「ＮＯ」欄は複数の事故履歴がある場合に、各事故を識別する番号である。
車両の所有者情報３０４は、例えば所有者の免許証ナンバーなどである。
また、事故履歴データベース３０には、事故以外の交通法規違反履歴（飲酒運転や速度超過等）が記録されていてもよい。
事故履歴データベース３０には、車両登録されている全ての車両の情報が記録されていてもよいし、事故履歴がある車両の情報のみが記録されていてもよい。
事故履歴データベース３０は、例えば警察署などの交通事故対応機関によって作成される。
なお、事故履歴データベース３０に代えて、例えば一般の運転者が危険運転（速度超過や無理な追い越し等）を行っている車両のナンバープレート情報を登録する危険運転車データベースをネットワーク上に作成して、この危険運転車データベースを参照するようにしてもよい。

車速センサ２０６は、自車両２０の走行速度を検出する。
車速センサ２０６は、例えば自車両２０のタイヤの回転速度を検出する車輪速センサである。この場合、タイヤの回転速度にタイヤの周長をかけ合せることにより自車両２０の走行速度を検出することができる。

アクセルペダル２０８は、運転席に設けられ、自車両２０の加速操作を行う際に運転者により踏み込まれる。
アクセルペダルセンサ２１０は、アクセルペダル２０８の踏み込み量を検出する。
アクセルペダルセンサ２１０で検出されたアクセルペダル２０８の踏み込み量に基づいて、後述する出力制御手段１０６はモータ２１２の出力トルクを制御する。すなわち、出力制御手段１０６は、アクセルペダル２０８の踏み込み量が相対的に大きい場合にはモータ２１２の出力トルクを大きくするよう制御する。これにより、自車両２０の加速度が相対的に大きくなる。また、出力制御手段１０６は、アクセルペダル２０８の踏み込み量が相対的に小さい場合にはモータ２１２の出力トルクを小さくするよう制御する。これにより、自車両２０の加速度が相対的に小さくなる。

モータ２１２は、図示しないバッテリから電力供給を受けて自車両２０の車軸を回転させる回転力を発生させる。モータ２１２の出力（出力トルク）の大きさは、後述する出力制御手段１０６によって制御されており、通常はアクセルペダル２０８の踏み込み量によって変化する。
モータ２１２の通常時における最大出力トルク（通常最大トルク）は、個々のモータ２１２の性能に基づく定格値である。一方、後述する運転支援装置１０により出力制限が行われている場合の最大出力トルク（許容最大トルク）は、前方車両の危険度や車間距離によって変更される。

報知部２１４は、後述する運転支援装置１０による運転支援、特にモータ２１２の出力制限が行われていることを報知する。
これは、運転支援装置１０によってモータ２１２の出力が制限されている場合、通常時と比較して運転者のアクセル操作に対する応答性が低くなり、運転者が違和感を覚えたり、故障を疑ったりする可能性があるためである。
報知部２１４は、具体的には、例えば自車両２０の車内に設置されたスピーカやディスプレイであり、音声出力（メッセージや報知音）や表示出力（アイコン表示やメッセージ表示）等を行うことにより報知を行う。

つぎに、運転支援装置１０について説明する。
運転支援装置１０は、例えば自車両２０のＥＣＵであり、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成され、上記ＣＰＵが上記制御プログラムを実行することによって、運転支援装置１０として機能する。

運転支援装置１０は、危険度推定手段１０２、実車間距離測定手段１０４、出力制御手段１０６を含んで構成される。
危険度推定手段１０２は、自車両２０の前方を走行する前方車両の危険度を推定する。
本実施の形態では、危険度推定手段１０２は、前方車両の事故履歴に基づいて前方車両の危険度を推定する。
より詳細には、危険度推定手段１０２は、まず、カメラ２０２で撮影した自車両２０の進行方向の画像から、周知の画像認識技術を用いて前方車両のナンバープレート情報を抽出する。車両のナンバープレートは規格化された文字が用いられているため、高い精度でナンバープレート情報を抽出可能である。
つぎに、危険度推定手段１０２は、通信部２０４を介して事故履歴データベース３０にアクセスし、前方車両のナンバープレート情報を検索する。そして、前方車両の事故履歴の有無、事故履歴がある場合には事故の回数や種類、日時等の情報を読み出す。
また、前方車両の所有者情報から、当該所有者が所有する（または過去に所有していた）車両の事故履歴情報を参照してもよい。
これは、前方車両の所有者が過去起こした事故が大きな事故である場合、事故車両は廃車になる可能性が高く、車両単位での事故履歴検索では検索できないためである。
危険度推定手段１０２は、前方車両（または前方車両の所有者）の事故履歴の有無、事故回数、事故の種類、事故の日時などの情報に基づいて、前方車両の危険度を推定する。
具体的には、例えば事故履歴がなければ（事故回数＝０）危険度０、事故履歴がある場合には事故の回数（Ｎ＝１，２・・などの整数）に対して事故の種類や日時に応じた１以上の係数を掛け合わせる。事故の種類に対する係数は、例えば人身＞物損とし、人身の場合には負傷した人数や負傷の程度などに応じて係数を設定する。また、事故の日時に対する係数は、現在日時に近い場合ほど大きくする。

実車間距離測定手段１０４は、前方車両と自車両２０との実車間距離を測定する。
実車間距離測定手段１０４は、例えばカメラ２０２の撮影画像から前方車両と自車両２０との実車間距離を算出する。カメラ２０２の画角やズーム状態は既知であり、またナンバープレートの大きさも法規で定められていることから、画像上のナンバープレートの大きさから前方車両と自車両２０との距離を算出することができる。
なお、実車間距離測定手段１０４としてレーダー等を用いてもよい。

出力制御手段１０６は、前方車両の危険度に基づいて、自車両２０の最大出力トルクを変更する。
より詳細には、出力制御手段１０６は、前方車両の危険度が高いほど最大出力トルクを小さくする。これは、危険度が高い前方車両に近づき過ぎると、自車両２０が事故に巻き込まれる可能性が高まるためであり、出力制御手段１０６で最大出力トルクを制限することによって前方車両と自車両２０との距離が縮まり過ぎるのを防止している。
以下、出力制御手段１０６（運転支援装置１０）によって最大出力トルクが通常時よりも小さく制限されている状態を出力制限状態という。

図３および図４は、出力制御手段１０６による最大出力トルク制御を説明するための説明図である。
出力制御手段１０６は、まず図３のグラフを用いて自車両２０と前方車両との適正車間時間を算出する。
図３のグラフの横軸は前方車両の危険度、縦軸は適正車間時間である。図３に示すように、前方車両の危険度が高いほど適正車間時間が長くなるように設定されている。
つぎに、出力制御手段１０６は、図３から読み出した適正車間時間に自車両２０の走行速度を掛け合わせて適正車間距離を算出する。自車両２０の走行速度は、車速センサ２０６で測定した測定値を参照する。
つづいて、出力制御手段１０６は、実車間距離測定手段１０４で測定した前方車両と自車両２０との実車間距離と、適正車間距離との差分を算出する。実車間距離と適正車間距離との差分が大きいほど、前方車両と自車両２０との距離が確保されており安全性が高い。一方、実車間距離と適正車間距離との差分がマイナスとなる場合には、適正車間距離以上に前方車両と自車両２０とが接近した状態である。

そして、出力制御手段１０６は、図４のグラフを用いて自車両２０に許容する最大出力トルク（許容出力トルク）を決定する。
図４のグラフの横軸は実車間距離と適正車間距離との差分であり、縦軸は許容最大出力トルクである。また、図４において点線で示すのは、通常時（前方車両がない場合など）における最大出力トルク（通常最大出力トルク）である。
図４の右端側に示すように、実車間距離と適正車間距離との差分が十分大きい場合（差分≧Ｌａ）には、通常最大出力トルクを出力することを許容する。この場合、出力制御手段１０６は出力制限を行わずに、運転者のアクセル操作量に応じたトルクをモータ２１２に出力させる。ここで、Ｌａは許容最大出力トルクと通常最大出力トルクとが等しくなる車間距離である。実車間距離が適正車間距離よりも十分大きい場合に、通常最大出力トルクの出力が許容されるよう、Ｌａは０よりも大きい値に設定される。
また、実車間距離と適正車間距離との差分が０からＬａの間では（０≦差分＜Ｌａ）、実車間距離と適正車間距離との差分に比例して許容最大出力トルクを変更する。すなわち、実車間距離と適正車間距離との差分が小さいほど、許容最大出力トルクを小さくする。
この場合、出力制御手段１０６は、運転者のアクセル操作量に対応するトルクが許容最大出力トルクよりも大きい場合には、モータ２１２で出力するトルクを許容最大出力トルクに制限する。また、運転者のアクセル操作量に対応するトルクが許容最大出力トルク以下の場合には、運転者のアクセル操作量に対応するトルクをモータ２１２に出力させる。
なお、上記のような方法の他、例えば許容最大出力トルクと通常最大出力トルクとの割合（（許容最大出力トルク／通常最大出力トルク）＜１）を係数として、運転者のアクセル操作量に対応するトルク（通常時の出力トルク）に掛け合わせることにより、出力制限を行ってもよい。すなわち、アクセル操作量と出力トルクとは比例関係となるがこの比例関係を表すグラフの傾きを変化させる（傾きを緩くする）ことによって出力制限を行ってもよい。この場合、許容最大出力トルク付近で急激に出力が変化するのを防止することができる。
このように、出力制御手段１０６は、前方車両の危険度から前方車両と自車両２０との適正車間距離を設定するとともに、実車間距離と適正車間距離との差分に基づいて最大出力トルクを変更する。
なお、図３および図４では各グラフが直線状のグラフとなっているが、これに限らず曲線状のグラフであってもよい。

また、本実施の形態では自車両２０が回生トルクを発生できる電動車であるため、出力制御手段１０６は、許容最大出力トルクを負値に設定可能である。
本実施の形態では、実車間距離と適正車間距離との差分がマイナスとなる場合に許容最大出力トルクを負値に設定する。許容最大出力トルクがマイナスの場合、出力制御手段１０６は、モータ２１２を回生運転させる。これにより、モータ２１２で減速トルク（マイナストルク）が発生し、自車両２０が減速する。
よって、より迅速に前方車両と自車両２０との車間距離を広げることができる。

図５は、運転支援装置１０による処理の手順を示すフローチャートである。
運転支援装置１０は、まず危険度推定手段１０２によって、カメラ２０２の撮影画像を参照して、自車両２０の前方に前方車両が走行しているか否かを判断する（ステップＳ２００）。
なお、自車両２０の前方に車両が走行している場合でも、自車両２０との距離が十分に離れている場合には、自車両２０に対して影響を及ぼす可能性はごく小さいので前方車両と判定しない。この際の距離を「前方車両判定距離」という。すなわち、前方を走行する車両と自車両２０との車間距離が前方車両判定距離未満の場合に当該車両を前方車両と判定し、当該車両と自車両２０との車間距離が前方車両判定距離以上の場合には前方車両はないと判定する。
前方車両がない場合には（ステップＳ２００：Ｎｏ）、ステップＳ２０８に移行して、出力制御手段１０６により、運転者のアクセル操作量に対応するトルクをそのまま出力する通常出力を行う（ステップＳ２０８）。
一方、前方車両が走行している場合（ステップＳ２００：Ｙｅｓ）、危険度推定手段１０２は、撮影画像から前方車両のナンバープレート情報を抽出する（ステップＳ２０２）。そして、通信部２０４を介して事故履歴データベース３０を参照し（ステップＳ２０４）、前方車両に事故履歴があるか否かを判断する（ステップＳ２０６）。

前方車両に事故履歴がない場合は（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、前方車両の危険度が低いと判定して出力制御手段１０６により通常出力を行う（ステップＳ２０８）。
一方、前方車両に事故履歴がある場合（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、危険度推定手段１０２は、事故の回数や種類、日時などに基づいて、前方車両の危険度を推定する（ステップＳ２１０）。
つぎに、出力制御手段１０６は、前方車両の危険度および図３のグラフから前方車両との適正車間時間を算出するとともに（ステップＳ２１２）、適正車間時間に自車両２０の走行速度を掛け合わせて適正車間距離を算出する（ステップＳ２１４）。
また、実車間距離測定手段１０４は、カメラ２０２の撮影画像から前方車両と自車両２０との実車間距離を測定する（ステップＳ２１６）。
出力制御手段１０６は、実車間距離と適正車間距離との差分と図４のグラフから許容最大出力トルクを算出し（ステップＳ２１８）、モータ２１２の出力を許容最大出力トルクに制限する出力制限を行う（ステップＳ２２０）。
このとき、報知部２１４により出力制限が実施されていることを運転者に報知する（ステップＳ２２２）。これにより、運転者はアクセル操作時に通常時ほどの加速が得られない可能性がある旨、また回生による減速が行われる可能性がある旨を認識することができる。
前方車両と自車両２０との車間距離が前方車両判定距離以上離れるまでは（ステップＳ２２４：Ｎｏ）、出力制御手段１０６は、ステップＳ２１４に戻り以降の処理をくり返す。これは、自車両２０の走行速度や前方車両との実車間距離が刻々と変化するためである。
そして、前方車両と自車両２０との車間距離が前方車両判定距離以上離れると（ステップＳ２２４：Ｙｅｓ）、出力制限を終了して、ステップＳ２００に戻り以降の処理をくり返す。

以上説明したように、実施の形態にかかる運転支援装置１０によれば、前方車両の危険度に基づいて自車両２０の最大出力トルクを変更するので、前方車両との位置関係を適当な位置に保って走行する上で有利となる。
より詳細には、運転支援装置１０は、前方車両の危険度が高いほど最大出力トルクを小さくするので、前方車両の危険度が高いほど前方車両に近づく方向への加速が制限され、前方車両と自車両２０とが接近しにくくなる。よって、前方車両に起因する事故等に巻き込まれる可能性を低減する上で有利となる。
また、運転支援装置１０は、実車間距離と適正車間距離との差分に基づいて最大出力トルクを変更するので、前方車両と自車両２０との車間を適正車間距離に保つ上で有利となる。
また、運転支援装置１０は、最大出力トルクがマイナスの場合にはモータを回生運転させるので、前方車両と自車両２０とが近づきすぎた時などに自車両２０を減速することができ、より迅速に前方車両と自車両２０との車間を広げる上で有利となる。
また、運転支援装置１０は、車外から視認可能かつ車両を一意に特定するナンバープレート情報を用いて前方車両の危険度を推定するので、危険度の推定を容易かつ確実に行う上で有利となる。すなわち、従来技術のように前方車両の挙動を逐次追跡しなくてもよいため運転支援装置１０の処理負荷を軽減することができるとともに、ナンバープレートの形状や使用文字は規格化されているため認識精度が高く、確実に事故履歴を検索することができる。

なお、本実施の形態では自車両２０が電動車あるものとしたが、これに限らず自車両２０は内燃機関を用いたエンジン車であってもよい。この場合、出力制御手段１０６は前方車両の危険度に基づいて、エンジンの最大出力トルクを変更する。また、自車両２０がハイブリット自動車である場合には、モータの出力とエンジンの出力とを合わせた最大出力トルクを前方車両の危険度に基づいて変更すればよい。

なお、本実施の形態では適正車間時間は前方車両の危険度が高いほど長くなるように設定されるものとしたが、さらに天候情報に応じて補正するようにしてもよい。この場合、車載ナビゲーション等により現在位置の天候情報を取得し、出力制御手段１０６は、取得された天候情報が視界や路面状況が悪い可能性の高い、雨天や積雪或いは濃霧時であれば、適正車間時間が長くなるように補正する。または、雨量や積雪量が大きいほど、或いは視程が小さいほど、適正車間時間が長くなるように補正してもよい。なお、雨天であるか否かや雨量については、ワイパーの駆動状態により判断してもよい。これにより、適正車間距離をさらに好適に設定できる。

１０……運転支援装置、１０２……危険度推定手段、１０４……実車間距離測定手段、１０６……出力制御手段、２０……自車両、２０２……カメラ、２０４……通信部、２０６……車速センサ、２０８……アクセルペダル、２１０……アクセルペダルセンサ、２１２……モータ、２１４……報知部、３０……事故履歴データベース。

Claims (5)

1. 自車両の前方を走行する前方車両の危険度を推定する危険度推定手段と、
   前記前方車両の前記危険度に基づいて、前記自車両の最大出力トルクを変更する出力制御手段と、
   を備えることを特徴とする運転支援装置。
2. 前記出力制御手段は、前記前方車両の前記危険度が高いほど前記最大出力トルクを小さくする、
   ことを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
3. 前記前方車両と前記自車両との実車間距離を測定する実車間距離測定手段を備え、
   前記出力制御手段は、前記前方車両の前記危険度から前記前方車両と前記自車両との適正車間距離を設定するとともに、前記実車間距離と前記適正車間距離との差分に基づいて前記最大出力トルクを変更する、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の運転支援装置。
4. 前記自車両は、少なくとも動力の一部にモータで発生した回転力を用いる電動車であり、
   前記出力制御手段は、前記最大出力トルクを負値に設定可能であるとともに、前記最大出力トルクが負値の場合には前記モータを回生運転させる、ことを特徴とする。
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の運転支援装置。
5. 前記危険度推定手段は、前記前方車両のナンバープレート情報から前記前方車両の事故履歴情報を検索して前記危険度を推定する、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の運転支援装置。

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