JP2007122138A - 車両制御装置および車両ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】車両のリスク管理を可能とする車両制御装置および車両ネットワークシステムを提供すること。
【解決手段】各車両の車両制御装置は、各種センサを使用して自車両の運行状況を収集し、周辺車両の運行状況をネットワークを介して取得し、自車両と周辺車両の運行状況に基づき各車両のリスクの度合いを演算する。自車両のリスクの度合いが最も小さい場合に自車両をネットワーク内の親として決定し、演算されたリスクの度合いと自車両と周辺車両の運行状況とに基づき各車両のリスク回避方法を演算し、リスク回避方法をネットワークを介して周辺車両に通知する。各車両制御装置は、さらに、過去に演算されたリスク回避方法に関する履歴情報を記憶し、周辺車両との間でネットワークを構築するとき、あるいは、各車両のリスク回避方法を演算するとき、この履歴情報を参酌する。各車両は、通知されたリスク回避方法に基づき、リスク回避のための処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御装置および車両ネットワークシステムに関する。

周囲を走行する車両の情報に基づいて、車両の運行に係るリスク判定を行う方法が知られている（特許文献１参照）。この従来の方法では、車載コンピュータが、車両の運行状況を検出し、運行状況に応じて車両運行情報を生成し、車両運行情報を管理サーバに送信する。管理サーバは、車載コンピュータから車両運行情報を受信し、車両運行情報に基づいてリスクを判定し、高リスクと判定した車両の車両運行情報に基づいて警告情報を生成し、高リスクと判定した車両の周囲を走行する車両に警告情報を送信する。

特開２００４−８６６９９号公報

しかし、このような従来の方法では、管理サーバが、車両を監視し、高リスクと判定された車両を基に周辺車両への警告を行う。そのため、車両が管理サーバとの通信が出来ない状況にいる場合や情報を受けている最中に通信が出来なくなってしまった場合には、サーバの監視や警告情報を受けられず、安定した十分なリスク管理を行うことができないという問題が生じる。また、リスク管理を行う場合には、状況に応じて全体を考慮したリスク管理が求められる。

本発明の車両に設けられる車両制御装置は、周辺車両との間で無線によるネットワークを構築するネットワーク構築手段と、自車両の運行状況を収集する運行状況収集手段と、周辺車両の運行状況をネットワークを介して取得する周辺車両運行状況取得手段と、自車両の運行状況および周辺車両の運行状況に基づき、各車両のリスクの度合いを演算するリスク演算手段と、演算されたリスクの度合いと自車両の運行状況と周辺車両の運行状況とに基づき、各車両のリスク回避方法を演算するリスク回避方法演算手段と、演算された周辺車両のリスク回避方法をネットワークを介して周辺車両に通知するリスク回避方法通知手段と、過去に演算されたリスク回避方法に関する履歴情報を記憶する履歴情報記憶手段とを備える。
そして、リスク回避方法演算手段は、演算されたリスクの度合いと自車両の運行状況と周辺車両の運行状況に加えて、さらに履歴情報記憶手段に記憶された履歴情報を使用して、各車両のリスク回避方法を演算するようにしたものである。
あるいは、ネットワーク構築手段は、履歴情報記憶手段に記憶された履歴情報を使用してネットワークを構築するようにしたものである。
本発明の車両ネットワークシステムは、複数の車両にそれぞれ設けられた複数の上記車両制御装置から構成されるようにしたものである。

本発明は、以上説明したように構成しているので、安定した十分な車両のリスク管理を行うことができる。同時に、状況に応じた効率のよい適切なリスク管理を行うことができる。

図１は、本発明の一実施の形態である車両ネットワークシステムを示す図である。図１では、車両Ａに搭載された車両制御装置１、車両Ｂに搭載された車両制御装置２、車両Ｃに搭載された車両制御装置３、車両Ｄに搭載された車両制御装置４、ネットワーク５とで１つの車両ネットワークシステムが形成さている。

車両制御装置１は、制御部１１、各種センサ１２、通信部１３、記憶部１４などから構成される。制御部１１は、マイクロプロセッサおよび周辺回路から構成され、所定のプログラムを実行することにより、車両全体の制御および後述する車両のリスク管理を行う。各種センサ１２は、リスク管理に使用する車両の運行状況などを取得するための各種センサの集合である。通信部１３は、周辺車両との間で無線通信を行い、各種のデータのやり取りを行う。記憶部１４は、ハードディスクなどから構成され、後述する履歴情報など各種のデータおよびプログラムを格納する。

車両制御装置２から４も、車両制御装置１と同様に構成され、制御部２１、３１、４１、各種センサ２２、３２、４２、通信部２３、３３、４３、記憶部１４、２４、３４、４４などから構成される。ネットワーク５は、通信部１３、２３、３３、４３によって相互に無線通信を行う無線通信経路により構成される。無線通信は、電波によるものであってもよいし、赤外線等の光によるものであってもよい。

各種センサ１２によって取得する車両の運行状況とは、車両の周辺状況、運転情報、車両情報などを言う。各種センサ１２としては、例えば、車両の周辺の状況を画像データとして取得するＣＣＤカメラ、車間距離を検出するレーザレーダ、自車両の車速を検出する車速センサ、自車両の現在地を検出するＧＰＳセンサ、ヘッドランプのオンオフの状態や方向指示器の状態を検出するスイッチ類など種々のものがある。

図２は、車両制御装置１のリスク管理に関係する機能ブロックを示す図である。車両制御装置１の機能ブロックは、車両の周辺状況・運転情報・車両情報を収集する運行状況収集部５１、近隣の車両間でネットワーク（通信経路）を構築するネットワーク構築部５２、ネットワーク内の各車両のリスクを演算するリスク演算部５３、ネットワーク内の各車両のリスクに基づき親を決定する親決定部５４、ネットワーク内の各車両のリスク回避方法を演算するリスク回避方法演算部５５、自車両が持つリスクを回避するための車両の制御を行う車両制御部５６、周辺車両との間でデータ通信を行うデータ通信部５７、周辺車両の車両の運行状況を取得する周辺車両運行状況取得部５８、所属ネットワークあるいは他のネットワークでのリスク回避に関する履歴情報を記憶部１４に記憶する履歴情報記憶部５９などから構成される。

本実施の形態の車両ネットワークシステムでは、車両ネットワーク内のリスク管理を大本で管理する専用の管理サーバを設けるのではなく、車両ネットワーク内において最もリスクの低い車両の車両制御装置を親として車両ネットワーク内のリスク管理を行う。そして、過去のリスク回避に関する履歴情報を使用しながら、すなわち参酌しながら、車両ネットワークを構築しリスク回避方法を演算するところに特徴がある。各車両の車両制御装置は、自分自身が親になっても子になっても機能できるようなプログラムを有し、車両ネットワーク内において各車両の運行状況を共有するようにしている。

なお、本実施の形態で言うリスクとは、ドライバが車両を運転するにあたって危険と感じるような内容、あるいは運転中に避けたいと感じるような内容を言う。例えば、前方車両との車間距離が短いということは、リスクの一種である。また、前方に障害物があったり、蛇行を繰り返しながら追い越しをする車両が近づいてくるというのもリスクの一種である。

このような各種のリスクを、運行状況収集部５１により収集された車両の周辺状況・運転情報・車両情報などに基づき演算する。リスクを演算するとは、リスクの度合いやリスク量を演算することである。例えば、車間距離が短ければ短いほどリスクが高いと演算される。さらに、車間距離が短くなる方向に変化しているかどうか、あるいは、ヘッドランプのオンオフにより夜間であるかどうかによっても、演算されるリスクの度合いは異なってくる。

図３は、車両制御装置１の制御部１１が実行する制御プログラムのフローチャートを示す図である。図３のプログラムは、車両のイグニッションキーがオン位置にセットされることにより開始される。すなわち、車両のエンジンが起動されることにより開始される。車両制御装置２〜４についても同様なプログラムが実行される。

ステップＳ１では、複数台の車両が近接しているかどうかを判断する。複数台の車両が近接している場合はステップＳ２に進み、複数台の車両が近接していない場合はステップＳ１９に進む。複数台の車両が近接しているかどうかは、運行状況収集部５１が収集した車両の運行状況に基づき判断する。車両の運行状況には、例えば、各種センサ１２として車両の前後左右にレーザレーダを設け、それらのレーザレーダにより測定された前後左右の車両間の距離情報が含まれている。

ステップＳ２では、記憶部１４に記憶されたリスク回避指令内容に関する履歴情報を読み出す。

ステップＳ３では、近隣車両（周辺車両）間でネットワーク５すなわち車両ネットワークを構築する。本実施の形態では、車間距離が所定の基準値以内の車両で車両ネットワークを構築する。各車両の運行状況には、前述した前後左右の車両間の車間距離情報や各車両の現在地情報が含まれる。各車両は、各車両のデータ通信部５７を介して近隣車両の運行状況を一部参照することができる。各車両の運行状況である現在地情報を参照し、例えば自車両の前方を走行している車両を特定し、自車両の運行状況である車間距離情報により車間距離が所定の基準値以内かどうかを判断する。前方を走行している車両との車間距離が所定の基準値以内であれば、前方を走行している車両との間で同一車両ネットワークを構築する。このような処理を各車両で随時行い、近隣車両間で車両ネットワークを構築する。さらに、本実施の形態では、ステップＳ２で読み込んだ履歴情報を参照し、最適な車両ネットワークを構築する。これについては後述する。

ステップＳ４では、他の車両ネットワークからのリスク回避指示内容を待ち受ける。ステップＳ５では、他の車両ネットワークからリスク回避指示内容が送信されてきたらそれを受信し、記憶部１４に履歴情報として記憶する。

ステップＳ６では、車両ネットワーク内で車両の運行状況のデータが共有できるように設定する。ステップＳ３では、車両ネットワークを構築するために必要なデータのみ参照できたが、ステップＳ６では、各車両のリスクの度合いを演算できるすべての運行状況が参照できるようにデータが共有される。

ステップＳ７では、記憶部１４に記憶されたリスク回避指令内容に関する履歴情報を再度読み出す。

ステップＳ８では、共有した各車両の運行状況に基づき、各車両のリスクの度合い（リスク量）を演算する。近隣車両の運行状況は、それぞれの車両で共有設定されたデータに車両ネットワークを介してアクセスして取得する。各車両とは、車両ネットワークを構築する自車両および近隣車両すべてを言う。各車両のリスクの度合いは、車両周辺状況により車両周辺の外乱のサイズ・距離を取得し、車両情報により車両制御手段の有無を取得し、運転情報によりリスク回避作業の有無やリスク回避に要する時間を取得し、これら取得した情報に基づき演算される。

ステップＳ９では、自車両のリスクの度合いが車両ネットワーク内で最も低い場合、自車両が車両ネットワークでの親となることを決定する。ステップＳ１０では、自車両が親となったかどうかを判断し、親となった場合はステップＳ１１に進み、親とならなかった場合はステップＳ１７に進む。ステップＳ１１では、演算された各車両のリスクの度合いに基づき、リスク回避の必要があるかどうかを判断する。すなわち、車両ネットワーク内のいずれかの車両のリスクの度合い（リスク量）が所定の値以上である場合に、リスク回避の必要があると判断する。

ステップＳ１２では、各車両のリスク回避方法を演算する。リスク量が所定の値未満でリスク回避の必要のない車両についてはリスク回避方法は演算されない。リスク回避方法とは、リスク回避のための情報提供やリスク回避のための車両制御である。情報提供では、リスク回避のための情報を音声データやモニタでの表示データを出力し、車両制御では、車両自体の動作を制御するための信号を出力する。車両制御の信号としては、例えば、ブレーキをかける信号やアクセルペダルを戻す方向に働く信号やハンドルを所定の方向には切りにくくするような信号などリスクに応じた種々の信号を出力する。本実施の形態では、ステップＳ７で読み込んだ履歴情報も参照し、各車両のリスク回避方法を演算する。これについては後述する。

ステップＳ１３では、演算されたリスク回避方法を各車両に通知する。ステップＳ１４では、自車両ネットワーク内の各車両へのリスク回避指示内容を他の車両ネットワークの車両にも送信する。ステップＳ１５、Ｓ１６は、独立したステップである。ステップＳ１５では、自車両が親の場合ステップＳ１３で出力された自車両のリスク回避方法にのっとり情報提供をしたり車両を制御したりし、自車両が子の場合、親である他の車両から通知されるリスク回避方法にのっとり情報提供をしたり車両を制御する。ステップＳ１６では、自車両ネットワーク内の各車両へのリスク回避指示内容を、履歴情報として記憶部１４に記憶する。

ステップＳ５およびステップＳ１６により、記憶部１４は、自車両が含まれる車両ネットワークにおける過去に行ったリスク回避指示内容および他の車両ネットワーク内で行われたリスク回避指示内容を、履歴情報として格納し蓄積する。

ステップＳ１７では、車両ネットワーク内の各車両の運行状況に変化があるかどうかを判断する。変化があると判断するとステップＳ１８に進み、変化がないと判断するとステップＳ６に進み処理を繰り返す。

ステップＳ１８では、車両ネットワークを構築する車両に変化があるかどうかを判断する。すなわち、車両ネットワークを構築していた車両が本車両ネットワークから離脱した場合、あるいは、本車両ネットワークに含まれていなかった車両が本車両ネットワークに入ってきた場合などである。これは、データ通信部５７を介して無線による通信が可能な範囲にある車両の運行状況を参照することにより判断できる。車両ネットワークを構築する車両に変化がある場合は、ステップＳ１に戻り車両ネットワークを再構築する処理を繰り返す。車両ネットワークを構築する車両に変化がない場合は、ステップＳ４に戻り処理を繰り返す。

一方、ステップＳ１９では、自車両の運行状況に基づき自車両のリスクの度合いを演算し、リスク回避の必要があるかどうかを判断する。リスク回避の必要があると判断する場合はステップＳ２０に進み、リスク回避の必要がないと判断する場合はステップＳ１に戻り処理を繰り返す。ステップＳ２０では、自車両単独でリスク回避の車両制御を行う。その後、ステップＳ１に戻り処理を繰り返す。ステップＳ１９、Ｓ２０の処理は、車両ネットワークを構築しない場合の自車両単独でのリスク回避処理である。

（履歴情報について）
本実施の形態では、前述したように、ステップＳ３において、記憶部１４から読み出した履歴情報を使用して車両ネットワークを構築し、ステップＳ１２において、記憶部１４から読み出した履歴情報を使用して各車両のリスク回避方法を演算する。この履歴情報について以下説明する。

記憶部１４は、過去に構成されたあらゆる車両ネットワークにおけるリスク回避に関する情報を、履歴情報として記憶する。過去に構成されたあらゆる車両ネットワークとは、自車両が含まれる車両ネットワークのみならず自車両が含まれない車両ネットワークも含まれる。ただし、各車両が同様のプログラムを有し、条件が整えば本実施の形態の車両ネットワークを構築する可能性のある車両間で構築される車両ネットワークが対象となる。各履歴情報は、ある車両ネットワークにおいてあるリスク回避を行ったときの（１）問題と原因、（２）車両ネットワークの構成、（３）回避方法と結果、（４）関連した問題、（５）類似する過去の問題などから構成される。各履歴情報は、例えば通し番号の履歴データ番号を有し、履歴データ番号で該当する履歴情報を参照することができる。

（１）問題と原因は、リスク回避を行ったときの問題あるいは原因であり、リスクの発生状況などに関する情報である。リスク発生原因、車両ネットワーク内各車のリスクの度合いなどのデータで構成される。リスク発生原因には、例えば、車両の前方に障害物があったという事実や、事故の場合の事故理由やそのときの道路状況などに関する情報などが格納される。車両ネットワーク内各車のリスクの度合いには、車両ネットワーク内で算出された各車のリスクの度合いが格納される。

（２）車両ネットワークの構成は、リスク回避を行ったときの車両ネットワークの構成に関する情報であり、車両ネットワーク内の各車両の各種情報である。車両数、車型、道路状況、運転手のスキルなどのデータで構成される。車両数には、車両ネットワークを構成する車両の台数、車型には、セダン、ＳＵＶなどの各車の車型の情報、道路状況には、雨、坂道、カーブに関する情報、運転手のスキルには、各車両の運転手の癖、事故履歴などの情報が格納される。

（３）回避方法と結果は、リスク回避を行ったときのリスク回避方法、すなわちリスク回避指示内容と、指示の結果車両ネットワークがどのような状態になったかなどの情報である。車両ネットワーク内各車ごとのリスク回避方法、回避結果などのデータで構成される。回避結果には、回避できたあるいは回避できなかったかの情報も格納される。

（４）関連した問題は、リスク回避を行ったときの問題に関連する問題で、当問題が影響を及ぼした、また影響を及ぼされた他の問題などに関する情報である。当問題が発生したことによりリスク回避を行い、そのリスク回避の結果によってさらに生じた問題に関する情報である。具体的には、さらに生じた問題を回避したときの履歴情報に振られた履歴データ番号が格納される。すなわち、当履歴データの（３）により発生した他の履歴データ番号や、当履歴データの（１）の発生に関連してリスク回避された他の履歴データ番号が格納される。

（５）類似する過去の問題は、例えば、当履歴データの（１）〜（３）の構成のうち２つ以上同様の構成をもつ他の履歴データ番号が格納される。また、（１）〜（３）の構成のうちリスク回避による結果は同様であるが他の構成が異なる場合や、リスク回避による結果が同じとは言えないが類似しており他の構成が異なる場合なども、類似する過去の問題としてその履歴データ番号が格納される。

（車両ネットワーク構築例１について）
前述したステップＳ３で行う車両ネットワークの構築について、さらに詳細に説明をする。図４は本実施の形態における履歴情報を使用した車両ネットワークの第１の構築例を説明する図である。図４（ａ）（ｂ）は、過去に、車両ネットワークの前方に障害物６２があり、車両Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅで構成する車両ネットワーク１がリスク回避を行った様子を示す図である。

履歴情報として、（１）問題と原因に、前方に障害物６２があった情報、（２）車両ネットワークの構成に、車両Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅで車両ネットワーク１を構成していた情報、（３）回避方法と結果に、車両Ａと車両Ｂが図４（ａ）に示すように車線を変更した回避方法および車両ネットワーク１の車両の並びが図４（ｂ）のようになった結果に関する情報、（４）関連した問題に、車両ネットワーク１のリスク回避の結果、車両ネットワーク１に参加していなかった車両Ｃが障害物に接近してしまい、回避の余裕が少なかったことに関する情報、（５）類似する過去の問題には、図４（ｂ）の結果をもたらした他の問題があればその内容に関する情報が記憶されている。

図４（ａ）あるいは図４（ｂ）のような近隣車両（周辺車両）間の関係があり、記憶部１４に記録した履歴情報に上記のような履歴情報があることが分かると、この履歴情報より危険が予測される車両ネットワーク１後方の車両Ｃ’を組み込んだ車両ネットワーク１’を構築する（図４（ｃ））。その結果、車両ネットワーク１’の前方に障害物６２があった場合には、車両Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ｅ’で構成する車両ネットワーク１’がリスク回避を行う。具体的には、車両Ａ’と車両Ｂ’と車両Ｃ’が図４（ｃ）に示すように車線を変更し、車両ネットワーク１’の車両の並びが図４（ｄ）のようになる。その結果、車両Ｃ’は早期に問題なく障害物６２を回避することが可能となる。

履歴情報を使用しない場合は、図４（ａ）に示すように、車間距離が所定の基準値以内の車両Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅで車両ネットワーク１を構築するにとどまる。

（車両ネットワーク構築例２について）
図５は本実施の形態における履歴情報を使用した車両ネットワークの第２の構築例を説明する図である。図５（ａ）は、過去に、車両Ａと車両Ｂで車両ネットワーク１を構成し、車両Ｃと車両Ｄで車両ネットワーク２を構成中、車両Ａが車両Ｅを発見し、車両ネットワーク１がリスク回避を行った様子を示す図である。各車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは交差点に進入しようとしていた。

履歴情報として、（１）問題と原因に、各車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは交差点に進入しようとしていたことに関する情報、（２）車両ネットワークの構成に、車両Ａと車両Ｂで車両ネットワーク１を構成し、車両Ｃと車両Ｄで車両ネットワーク２を構成していた情報、（３）回避方法と結果に、車両ネットワーク１の車両Ａと車両Ｂが図５（ａ）に示すように左折する回避方法および左折した結果に関する情報、（４）関連した問題に、車両ネットワーク１はリスク回避できたが、車両ネットワーク２は車両Ｅを発見できず直進し事故発生のリスクが増加したことに関する情報、（５）類似する過去の問題には、（４）の結果をもたらした他の問題があればその内容に関する情報が記憶されている。

図５に示されている斜線領域は、周辺車両確認範囲であり、車両Ａの位置にあって始めて車両Ｅを確認できることが示されている。すなわち、車両ネットワーク２は、周辺状況を十分取得できず事故発生等のリスクが発生したことが示されている。

図５（ａ）のように車両ネットワーク１および車両ネットワーク２があり、車両ネットワーク１が車両Ｅを発見し、記憶部１４に記録した履歴情報に上記のような履歴情報があることが分かると、車両Ｅを確認できていない可能性のある車両ネットワーク２を取り込み新たに車両ネットワーク３を構築する。その結果、車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは車両Ｅを早期に確認でき、車両ネットワーク３内において、左折あるいは停止する等のリスク回避方法が指示され、リスクの発生が回避できる。

（リスク演算について）
前述したステップＳ８で行うリスク演算について、さらに詳細に説明をする。図６は本実施の形態におけるリスク演算を説明する図である。図６（ａ）は、車両Ａと車両Ｂとの間で本実施の形態のような車両ネットワークを形成していない場合を示し、図６（ｂ）は、車両Ａと車両Ｂとの間で車両ネットワークを形成している場合を示している。

図６（ａ）において、車両Ａは、各種センサ１２を使用して障害物あるいはネットワークに参加できない車両等の外乱６１を検出する。外乱とは、車両の運行を妨げる障害物や、他車両、道路状況、道路環境などを言う。外乱６１のサイズをｓ、外乱６１までの距離をｄとすると、車両Ａのリスクの度合いは、関数ｆ（ｓ、ｄ）により外乱６１を考慮して演算することができる。車両Ｂについても、車両Ｂの各種センサ１２により外乱６１を検出できる場合は、同様の関数ｆ（ｓ，ｄ）により外乱６１を考慮して車両Ｂのリスクの度合いを演算することができる。しかし、外乱６１が車両Ｂの各種センサ１２の検出能力範囲にある場合は、外乱６１の存在を認識することができず、車両Ｂのリスク演算には外乱６１が考慮されない。

一方、図６（ｂ）のような車両ネットワークが構築されていると、外乱６１が車両Ｂの各種センサ１２の検出能力範囲にあったとしても、車両Ａを介して外乱６１を認識することができる。すなわち、車両Ｂは他の車両Ａの外乱６１の情報を共有することができる。例えば、車両Ａと車両Ｂの距離をｄ２とすると、車両Ｂのリスクの度合いは、関数ｆ（ｓ，ｒ（ｄ，ｄ２，θ））により外乱６１を考慮して演算することができる。

（リスク回避方法の演算について）
前述したステップＳ１２で行うリスク回避方法の演算について、さらに詳細に説明をする。まず、記憶部１４に記憶した履歴情報を使用しない場合のリスク回避方法の演算について説明する。図７は履歴情報を使用しない場合のリスク回避方法の演算を説明する図である。本実施の形態では、車両ネットワークが構築されているので、車両ネットワーク内でリスクを分散、吸収するようにリスク回避方法を演算する。

図７（ａ）は、車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅが十分な車間距離で走行中である様子を示している。また、車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは１つの車両ネットワークを構築している。車両ＢはＡＣＣ（アダプティブオートクルーズ）自動制御中であり、車両Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅは運転手による手動制御中であるとする。

図７（ｂ）は、車両Ｄが車両ＡとＢの間に割り込みをしようとしている様子を示している。車両Ｄの接近により車両Ａ、Ｂの安全距離が減少する、これにより、各車両にリスクが発生する。図７（ｃ）は、車両ネットワークを形成していない場合を示し、図７（ｄ）は、車両ネットワークを形成している場合を示している。図７（ｃ）では、車両ＢのＡＣＣ自動制御開始が開始され、車両Ａ、Ｃでは安全距離減少によるリスクの度合いが増加する。車両Ａ、Ｃの運転手は、リスク認識後に手動でリスク回避動作を行う。

一方、図７（ｄ）の車両ネットワーク有りの場合では、まず同様に車両ＢのＡＣＣ自動制御が開始される。車両Ａ、Ｃの安全距離減少によるリスクが増加する。車両ネットワーク内の親車両は、車両Ａ、Ｃへの安全距離確保のためにする情報提供のリスク回避方法を演算する。さらに、車両ネットワーク内の親車両は、車両Ａ、Ｃの運転手が情報を見る等してリスク回避を行っていると判断できると、車両制御のリスク回避方法は出力しない。一方、リスク回避が無い場合は、車両Ａ、Ｃの車両制御をするためのリスク回避方法を演算する。

このように、発生したリスクに対して、車両ネットワーク内の複数の車両で該リスクを分散吸収できるようにしているので、安全で迅速なリスク回避が実現できる。すなわち、親車両は、発生したリスクに対して、車両ネットワーク内の車両の挙動を予測あるいは先取りして各車両のリスク回避方法を演算する。そして、演算したリスク回避方法を車両ネットワーク内の車両に同時に通知する。その結果、各車両は発生したリスクに対する車両ネットワーク内の車両の挙動を予測あるいは先取りして同時にリスク回避の動作が行われ、適切かつ迅速なリスク回避が実現できる。

また、本実施の形態では、リスクの度合いにより、リスク回避のために提供する情報の量や内容を変更する。そのため、以下の式により計算される情報量判定値というパラメータを使用する。
情報量判定値＝リスク度合い×（リスク回避限界時間−リスク回避作業時間）
×リスク回避作業の有無（有＝１、無＝０）

情報量判定値＞０の場合は、情報提供を行ない、値により情報量を変化させる。すなわち、演算されるべきリスク回避作業が有って、演算されるリスク回避作業の作業時間がリスク回避するための限界時間内である場合である。情報量判定値＜０の場合は、情報提供や車両の制御は行なわない。すなわち、演算されるべきリスク回避作業が有っても、演算されるリスク回避作業の作業時間がリスク回避するための限界時間を超えている場合である。情報量判定値＝０の場合は、車両制御を行う。すなわち、演算されるべきリスク回避作業が無い場合であるので、車両制御のための信号を出力する。

次に、履歴情報を使用したリスク回避方法の演算について説明する。図８は本実施の形態における履歴情報を使用したリスク回避方法の演算例を説明する図である。図８（ａ）（ｂ）は、履歴情報に記憶されている、過去に、車両ネットワーク１、２がリスク回避を行った様子を説明する図である。

図８（ａ）は、車両ネットワーク１の前方に障害物６３があり、車両Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅで構成する車両ネットワーク１がリスク回避を行い、車両ネットワーク１のリスク回避による車両の挙動を見て、車両Ｃ、Ｆで構成する車両ネットワーク２がリスク回避を行っている様子を示す図である。図８（ｂ）は、車両ネットワーク２が距離Ｄにある障害物６３を発見し、緊急にリスク回避を行っている様子を示す図である。

履歴情報として、（１）問題と原因に、前方に障害物６３があった情報、（２）車両ネットワークの構成に、車両Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅで車両ネットワーク１を構成していた情報、（３）回避方法と結果に、車両Ａと車両Ｂが図８（ａ）に示すように車線を変更した回避方法および車両ネットワーク１の車両の並びが図８（ｂ）のようになった結果に関する情報、（４）関連した問題に、車両ネットワーク１のリスク回避の結果、車両ネットワーク２の車両Ｆが図８（ａ）に示すようなリスク回避が必要になり、その結果、車両ネットワーク２は障害物６３を距離Ｄで発見し、さらに車両Ｃ、車両Ｆともに緊急に車線を変更するリスク回避が必要になったことに関する情報、（５）類似する過去の問題には、図８（ｂ）の結果をもたらした他の問題があればその内容に関する情報が記憶されている。

図８（ｃ）（ｄ）は、履歴情報を使用して適切なリスク回避方法を導き出す様子を説明する図である。車両ネットワーク１’が、前方に障害物６３があることを発見し、後方に別の車両ネットワーク２’がある場合において上記の履歴情報があることが分かると、次のようなリスク回避方法を演算し、車両ネットワーク外に影響の少なく、各車両ネットワークの運転手に負荷のない方法を導き出す。

すなわち、単に、図８（ａ）のようなリスク回避方法を演算するのではなく、車両ネットワーク１’は全体に速度を落としながら、車両Ａ’、車両Ｂ’の車線方向を行うリスク回避方法を演算し指示をする。車両ネットワーク１’は速度を落とすので、車両ネットワーク２’も速度を落とし、その結果、車両ネットワーク２’は距離Ｄ’で余裕を持って障害物６３を発見する。その結果、車両ネットワーク２’の車両Ｃ’は余裕を持って障害物６３を回避することができる。

（車両ネットワーク構築の変形例）
上記では、近接車両間のネットワーク構築ルールとして、車間距離が基準値以内の車両でまとめる例を示した。すなわち、車両安全スペース内で、運転に影響する車両でネットワ−クを構築する例を示した。しかし、他の例として、車両状況、運転履歴等、類似した車両をまとめるようにしてもよい。これにより、速度、車両性能、車両挙動、運転手の状態等、車両挙動の要素を考慮して挙動の統一されたネットワークを構築することができる。この場合も、履歴情報を使用して適切な車両ネットワークを構築するのが好ましい。

また、車両の目的地や車両の利用理由でまとめるようにしてもよい。これにより、道路の分岐等で車両挙動の同一な車両で挙動の統一されたネットワークを構築することができる。また、これらの構築ルールを組み合わせるようにしてもよい。このようにすることにより、状況変化に応じた運転負荷や情報提供量の最も少ない車両で、ネットワークを構築することができる。また、その他の要因でまとめるようにしてもよい。これらの場合も、履歴情報を使用して適切な車両ネットワークを構築するのが好ましい。なお、車両ネットワーク内の車両台数を基準台数以下に制限するようにしてもよい。

以上説明した本実施の車両ネットワークシステムおよび車両制御装置は、次のような効果を奏する。
（１）固定した管理サーバを設けることなく近隣（周辺）車両間で車両ネットワークを構築するので、管理サーバとの通信が途絶えるというような問題が発生せず、安定した十分なリスク管理を行うことができる。
（２）リスクの度合いが最も小さい車両を車両ネットワーク内の親とするので、リスクの影響を受けることなく安定したリスク管理を行うことができる。
（３）いずれの車両の車両制御装置も、親になったり子になったりしながら処理をするプログラムを有するので、車両ネットワーク構築の自由度が大きくなる。また、管理サーバなどネットワーク構築のための特別な要素を必要とせず、容易にネットワークを構築することができる。さらに、プログラムを共通化できるので、管理が容易で開発コストも低減できる。
（４）車間距離など所定の距離関係にある車両間でネットワークを構築するので、安全スペース内で運転に影響を及ぼしあう車両間でネットワークを構築することができる。これにより、効率のよいリスク回避などのリスク管理を行うことができる。
（５）他の車両の運行状況を共有するので、正確なリスクの度合いを演算でき、効率のよいきめの細かい迅速なリスク回避方法を演算することができる。例えば、他の車両のセンサのデータを使用することができるので、車両が有するセンサの能力範囲外に外乱や道路情報があっても、それらも考慮してリスクの度合いやリスク回避方法を演算することができる。
（６）発生したリスクに対して、車両ネットワーク内の複数の車両でリスクを分散吸収できるようにしているので、安全で適切かつ迅速なリスク回避が実現できる。
（７）車両の運行状況の変化に応じて、車両ネットワークの再構築をするので、車両の運行状況の変化に応じた適切かつ迅速なリスク回避が実現できる。
（８）過去の履歴情報を使用して車両ネットワークを構築するので、リスクの少ないかつ運転手に負荷の少ない、状況に応じた適切な車両ネットワークを構築することができる。
（９）過去の履歴情報を使用してリスク回避方法を演算するので、他の車両ネットワークにも影響が少なく、各車両ネットワークの運転手に負荷の少ない、状況に応じた適切なリスク回避方法を演算することができる。その結果、自車両ネットワーク内のみならず、周辺に存在する車両ネットワークも考慮した、問題の全体図を考慮したリスク回避を行うことができる。
（１０）過去の履歴情報を使用して、車両ネットワークを構築したり、リスク回避方法を演算したりするので、学習能力を有することになる。
（１１）自他の車両ネットワークで過去に起きた同様のケースを情報として蓄積しており、発生している事象と照合し、車両ネットワークないの車両のリスク回避方法を演算するので、適切なかつ効率のよいリスク回避方法を演算することができる。
（１２）自他の車両ネットワークで過去に起きた同様のケースを参考に、車両ネットワーク内車両のリスク回避のための動作を演算するため、車両ネットワークの動きの理解、その後の動きの予測が容易になる。また、過去の実績を用いることで、より早く正確にリスク回避の指示内容を導き出すことができる。

上記の実施の形態では、各車両で他のすべての車両のリスクの度合いも演算する例を説明をしたが、必ずしもこの内容に限定する必要はない。各車両で自車両のリスクの度合いを演算し、他の車両は、車両ネットワークを介してその演算結果を参照するようにしてもよい。

上記の実施の形態では、記憶部１４は、自車両が含まれる車両ネットワークおよび他の車両ネットワークにおける過去に行ったリスク回避に関する情報を履歴情報として記憶する例を説明をしたが、必ずしもこの内容に限定する必要はない。自車両が含まれる車両ネットワークのみの履歴情報を含むのものであってもよい。また、自車両が含まれる車両ネットワークおよび他の車両ネットワークの過去の履歴情報に限らず、机上で想定できるリスクおよびリスク回避に関する情報や、コンピュータシュミレーションなどで導き出せるリスクおよびリスク回避などに関する情報を履歴情報として格納するようにしてもよい。

上記の実施の形態では、車両制御装置の制御装置が実行するプログラムは、すでに装置内に格納されている例を説明をしたが、必ずしもこの内容に限定する必要はない。制御部を通信部を介してインターネットに接続し、インターネットで接続されるアプリケーションサーバなどからプログラムの提供を受けてもよい。車両制御装置にＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭの駆動装置を設け、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体からプログラムの提供を受けてもよい。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

以下、請求項の構成要素と上記実施の形態の構成要素との対応付けについて説明する。車両制御装置は車両制御装置１に対応し、ネットワーク構築手段は制御部１１と通信部１３およびネットワーク構築部５２に対応し、運行状況収集手段は各種センサ１２および運行状況収集部５１に対応し、周辺車両運行状況取得手段は制御部１１と通信部１３および周辺車両運行状況取得部５８に対応し、リスク演算手段は制御部１１およびリスク演算部５３に対応し、リスク回避方法演算手段は制御部１１およびリスク回避方法演算部５５に対応し、リスク回避方法通知手段は制御部１１と通信部１３およびデータ通信部５７に対応し、履歴情報記憶手段は記憶部１４および履歴情報記憶部５９に対応し、親決定手段は制御部１１および親決定部５４に対応し、リスク回避処理手段は制御部１１および車両制御部５６に対応し、記憶制御手段は制御装置１１および履歴情報記憶部５９に対応し、履歴情報送信手段は制御装置１１と通信部１３およびデータ通信部５７に対応する。なお、この対応付けの説明はあくまで一例であり、本発明はこの対応付けに限定して解釈されるものではない。

本発明の一実施の形態である車両ネットワークシステムを示す図である。 車両制御装置１のリスク管理に関係する機能ブロックを示す図である。 車両制御装置１の制御部１１が実行する制御プログラムのフローチャートを示す図である。 本実施の形態における履歴情報を使用した車両ネットワークの第１の構築例を説明する図である。 本実施の形態における履歴情報を使用した車両ネットワークの第２の構築例を説明する図である。 本実施の形態におけるリスク演算を説明する図である。 履歴情報を使用しない場合のリスク回避方法の演算を説明する図である。 本実施の形態における履歴情報を使用したリスク回避方法の演算例を説明する図である。

符号の説明

１、２、３、４ 車両制御装置
５ ネットワーク
１１、２１、３１、４１ 制御部
１２、２２、３２、４２ 各種センサ
１３、２３、３３、４３ 通信部
１４、２４、３４、４４ 記憶部

Claims (11)

1. 車両に設けられる車両制御装置であって、
   周辺車両との間で無線によるネットワークを構築するネットワーク構築手段と、
   自車両の運行状況を収集する運行状況収集手段と、
   前記周辺車両の運行状況を前記ネットワークを介して取得する周辺車両運行状況取得手段と、
   前記自車両の運行状況および前記周辺車両の運行状況に基づき、各車両のリスクの度合いを演算するリスク演算手段と、
   前記演算されたリスクの度合いと前記自車両の運行状況と前記周辺車両の運行状況とに基づき、前記各車両のリスク回避方法を演算するリスク回避方法演算手段と、
   前記演算された周辺車両のリスク回避方法を前記ネットワークを介して前記周辺車両に通知するリスク回避方法通知手段と、
   過去に演算されたリスク回避方法に関する履歴情報を記憶する履歴情報記憶手段とを備え、
   前記リスク回避方法演算手段は、前記演算されたリスクの度合いと前記自車両の運行状況と前記周辺車両の運行状況に加えて、さらに前記履歴情報記憶手段に記憶された前記履歴情報を使用して、前記各車両のリスク回避方法を演算することを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記ネットワーク構築手段は、前記履歴情報記憶手段に記憶された前記履歴情報を使用して前記ネットワークを構築することを特徴とする車両制御装置。
3. 車両に設けられる車両制御装置であって、
   周辺車両との間で無線によるネットワークを構築するネットワーク構築手段と、
   自車両の運行状況を収集する運行状況収集手段と、
   前記周辺車両の運行状況を前記ネットワークを介して取得する周辺車両運行状況取得手段と、
   前記自車両の運行状況および前記周辺車両の運行状況に基づき、各車両のリスクの度合いを演算するリスク演算手段と、
   前記演算されたリスクの度合いと前記自車両の運行状況と前記周辺車両の運行状況とに基づき、前記各車両のリスク回避方法を演算するリスク回避方法演算手段と、
   前記演算された周辺車両のリスク回避方法を前記ネットワークを介して前記周辺車両に通知するリスク回避方法通知手段と、
   過去に演算されたリスク回避方法に関する履歴情報を記憶する履歴情報記憶手段とを備え、
   前記ネットワーク構築手段は、前記履歴情報記憶手段に記憶された前記履歴情報を使用して前記ネットワークを構築することを特徴とする車両制御装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の車両制御装置において、
   前記演算された各車両のリスクの度合いに基づき、自車両のリスクの度合いが最も小さい場合に自車両を前記ネットワーク内の親として決定する親決定手段と、
   親として決定された自車両あるいは親として決定された周辺車両のいずれかから通知されたリスク回避方法に基づき、自車両のリスク回避のための処理を行うリスク回避処理手段とをさらに備え、
   前記リスク回避方法演算手段は、自車両が親として決定された場合に、前記各車両のリスク回避方法を演算し、
   前記リスク回避方法通知手段は、自車両が親として決定された場合に、前記演算された自車量のリスク回避方法を前記リスク回避処理手段に通知するとともに、前記演算された周辺車両のリスク回避方法を前記ネットワークを介して前記周辺車両に通知することを特徴とする車両制御装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の車両制御装置において、
   前記演算されたリスク回避方法に関する情報を、前記履歴情報として前記履歴情報記憶手段に追加記憶する記憶制御手段をさらに備えることを特徴とする車両制御装置。
6. 請求項５に記載の車両制御装置において、
   前記記憶制御手段は、他のネットワークから送信されてくるリスク回避方法に関する情報を、前記履歴情報として前記履歴情報記憶手段に追加記憶することを特徴とする車両制御装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の車両制御装置において、
   自車両が親として決定された場合に、前記演算されたリスク回避方法に関する情報を、他のネットワークの車両に送信する履歴情報送信手段をさらに備えることを特徴とする車両制御装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の車両制御装置において、
   前記履歴情報は、過去にリスク回避方法を演算したときのリスクを発生させた問題あるいは原因に関する情報、そのときのネットワークの構成に関する情報、そのときのリスク回避方法に関する情報、そのときのリスク回避の結果に関する情報を含むことを特徴とする車両制御装置。
9. 請求項８に記載の車両制御装置において、
   前記履歴情報は、前記リスク回避の結果さらに発生した問題に関する情報を含むことを特徴とする車両制御装置。
10. 請求項１から９のいずれかに記載の車両制御装置を複数有することを特徴とする車両ネットワークシステム。
11. 車両のリスクを回避する車両制御方法であって、
    周辺車両との間でネットワークを構築し、
    自車両の運行状況を収集し、
    前記周辺車両の運行状況を前記ネットワークを介して取得し、
    前記自車両の運行状況および前記周辺車両の運行状況に基づき、各車両のリスクの度合いを演算し、
    前記リスクの度合いと前記自車両の運行状況と前記周辺車両の運行状況とに基づき、前記各車両のリスク回避方法を演算し、
    前記演算された周辺車両のリスク回避方法を前記ネットワークを介して前記周辺車両に通知し、
    過去に演算されたリスク回避方法に関する履歴情報を記憶し、
    前記周辺車両との間でネットワークを構築するとき、あるいは、前記各車両のリスク回避方法を演算するとき、前記記憶された過去に演算されたリスク回避方法に関する履歴情報を参酌することことを特徴とする車両制御方法。

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