JP2004240854A

JP2004240854A - 運行管理システム

Info

Publication number: JP2004240854A
Application number: JP2003031128A
Authority: JP
Inventors: Katsuki Yamaguchi; 佳津紀山口
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2023-02-07
Also published as: JP4095460B2

Abstract

【課題】加速度計やジャイロなどのセンサ部品を用いずに、走行中の車両が急カーブしたことを検出することができる運行管理システムを提供する。
【解決手段】ＧＰＳ受信部からの速度信号と方位信号に基づいて車両の角速度を算出する角速度算出手段４０３と、車両のカーブ進入時点からの前記角速度に基づいて得られるカーブ角度とカーブ時間とにより平均角速度を算出する平均角速度算出手段４０８と、前記算出された平均角速度が所定の平均角速度閾値を越えるとき警告信号を出力する警告信号出力手段４１１とを含むカーブ監視部３６を備えた。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラックやタクシーあるいはオートバイなどの業務用車両の運行を管理する運行管理システムに関し、特に、車両が走行しているカーブの状態を検出する機能を有する運行管理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平１１−３１６８９９号公報
【０００３】
近年、運送業界におけるＯＡ化は、事務所内だけでなくトラック内まで及んでおり、業務記録の内容や走行距離，走行速度（以下、車速という）などをそれぞれ個別に自動的に記録し、帰社後、事務所内のコンピュータから出力する運行管理システムが導入され、実用に供されるようになっている。
【０００４】
図８は従来の運行管理システムの例を示している。図８において、５１は従来の運行管理システムの車載装置、５２はこの車載装置５１を搭載する車両、５３は例えば運送業務を行なう事務所、５４は事務所５３側に配置されて各車載装置５１によって記録された運行管理データを集計することにより各車両５２の管理や全体的な業務記録を行なう運行管理システムのサーバである。
【０００５】
前記車載装置５１は車両５２の各部に配置されて車速，エンジン回転数などの種々の車両状態信号を検出するセンサ５５と、乗務員５６によって作業内容などを入力するための入力端末（ハンディーターミナル）５７と、入力された作業内容を作業内容データとして車両状態データなどの各種データと共に運行管理データとして記録する記憶媒体（メモリカード）５８とを有している。
【０００６】
一方、サーバ５４は、所定処理を行うコンピュータ５４ａと、前記メモリカード５８に記録された運行管理データを読み出すためのカードリーダ５９と、コンピュータ５４ａによって分析した業務記録などを印刷するプリンタ６０を有している。
【０００７】
各車両５２は前記メモリカード５８を車載装置５１にセットした状態で、事務所５３側から指示されたルートに従って、複数の作業地点６１を巡回する。そして、乗務員５６は荷物の積込みや荷卸しを行うときに、作業内容を入力端末５７を用いて入力して、車載装置５１は入力された作業内容（例えば、積込，荷卸，休憩など）に加えて車両状態（車速，方位，エンジン回転数など）を運行管理データとしてメモリカード５８に時系列的に記録する。また、全ての作業地点６１を巡回して事務所５３に帰ると車載装置５１からメモリカード５８を取り出してカードリーダ５９に挿入することにより、一日の業務記録を報告することができる。
【０００８】
図９は前記従来の車載装置５１における入力端末５７の操作面を示す図である。図９において、６２は作業内容を入力するためのキーボード、６３は作業内容の入力確認を行うと共に時刻や車両状態のモニタを行うための表示部である。キーボード６２には、作業内容（積込，荷卸，洗車点検など）にそれぞれ関係付けられた種々のキー６４が設けられると共に、テンキー６５など複数のキーが設けられており、前記乗務員５６はこれらのキー６４，６５を操作することで、作業地点および作業内容の入力を行うことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、走行している車両が急カーブを行った場合、この急カーブを検出して警告を行うのに、上記のような従来の運行管理システムでは、車両のカーブ走行時に、車両が受ける横加速度を計測する加速度計や、車両の水平方向の角速度に応じた信号を出力する高精度なジャイロなどを車両に搭載しなければならなかった。また、このような加速度計やジャイロなどのセンサ部品は、精度良く動作させるためには車両に対して決められた位置と方向に取り付けなければならないので、車両における取り付け位置に制限があり、これに伴って車載装置の取り付け位置も制限されることになる。
【００１０】
したがって、上記のような従来の運行管理システムでは、急カーブを検出するのに加速度計やジャイロなどのセンサ部品が必要となり、また、このようなセンサ部品を車両に取り付ける工事も必要となってコストアップする傾向があり、また、加速度計やジャイロなどのセンサ部品や車載装置の車両に対する取り付け位置や方向が制限されるため、乗務員にとっては車内の使い勝手が悪い場合もある。
【００１１】
なお、ジャイロを備え、急カーブを検出して警告を発するように構成された従来技術として、例えば特許文献１に記載の車両用カーブ走行警告装置が知られているが、この従来技術もジャイロを用いて車両の角速度を検出しているため、上記と同様な問題点が生じる。
【００１２】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、加速度計やジャイロなどのセンサ部品を用いずに、走行中の車両が急カーブしたことを検出することができる運行管理システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、運行管理に必要な運行管理データを記録する運行管理システムであって、ＧＰＳ受信部からの速度信号と方位信号に基づいて車両のカーブ進入時点からの平均角速度を算出し、前記平均角速度が所定の平均角速度閾値を越えるときに警告信号を出力するカーブ監視部を有する車載装置を備えたことを特徴としている（請求項１）。
【００１４】
この構成の運行管理システムにおいて、車両がカーブに進入すると、車両の方位が変化するため角速度が変化し、カーブ監視部において、ＧＰＳ受信部からの速度信号と方位信号に基づいてカーブ進入時点からの平均角速度が算出され、この平均角速度が所定の平均角速度閾値を越えると、当該車両にとっては危険なカーブであるとして、警告信号を出力する。
【００１５】
したがって、この構成の運行管理システムによれば、ＧＰＳ受信部からの速度信号と方位信号により車両の走行状態を検出し、当該車両にとっての危険なカーブを警告することができるので、加速度計やジャイロなどのセンサ部品が不要となり、また、このようなセンサ部品を車両に取り付ける工事も不要となって、この分、コストダウンを図れ、また、車載装置の車両に対する取り付け位置や方向の制限がなくなり、これにより、車内を有効に利用でき、また、乗務員にとっては車内の使い勝手が向上する。
【００１６】
前記カーブ監視部は、ＧＰＳ受信部からの速度信号と方位信号に基づいて車両の角速度を算出する角速度算出手段と、車両のカーブ進入時点からの前記角速度に基づいて得られるカーブ角度とカーブ時間とにより平均角速度を算出する平均角速度算出手段と、前記算出された平均角速度が所定の平均角速度閾値を越えるとき警告信号を出力する警告信号出力手段とを有している（請求項２）。
【００１７】
この構成によれば、車両の角速度をＧＰＳ受信部からの速度信号と方位信号とにより算出でき、これにより、加速度計やジャイロなどのセンサ部品が不要になり、更に、車両がカーブに進入してからの平均角速度が前記角速度とカーブ時間とにより算出できて、この平均角速度が所定の平均角速度閾値を超えると、警告信号を出力させることができる。カーブを走行する車両の危険となる角速度は、車種により異なるので、平均角速度閾値は車種毎に設定されるものである。これにより、当該車両の危険となるカーブを精度良く検出することが可能になる。
【００１８】
また、前記カーブ監視部は、角速度が所定の角速度閾値を越えるか否かを判定する角速度判定手段と、該角速度判定手段により前記角速度が所定の角速度閾値を越えると判定されたとき車両がカーブ開始したと見なすと共に角速度が所定の角速度閾値以下と判定されたとき車両がカーブ終了したと見なすカーブ開始終了判定手段とを有している（請求項３）。
【００１９】
この構成によれば、走行している車両の角速度が所定の角速度閾値を越えると、当該車両がカーブを開始したと見なされ、角速度が所定の角速度閾値以下になると、当該車両がカーブを終了したと見なされる。これにより、当該車両がカーブに進入した時点とカーブから進出した時点とを検出することができる。例えば、バスと乗用車を比べると、同じカーブを曲がる場合でも、角速度の変化が異なるので、前記角速度閾値は車種毎に設定される。これにより、当該車両がカーブに進入した時点と、カーブから進出した時点とを精度良く検出することが可能になる。
【００２０】
また、前記カーブ監視部は、カーブ開始と判定されたときのカーブ開始時点から角速度を積算してカーブ角度を算出するカーブ角度算出手段を有している（請求項４）。
【００２１】
この構成によれば、車両がカーブに進入すると、角速度は積算され（時間で積分され）、カーブ角度を得ることができる。即ち、車両が曲がった角度を得ることができる。
【００２２】
また、前記カーブ監視部は、算出されたカーブ角度が所定角度以上であるとき車両がカーブしたと見なすカーブ判定手段を有している（請求項５）。
【００２３】
この構成によれば、カーブ角度が所定角度以上であるときは、当該車両はカーブしたと見なすことができ、カーブ角度が所定角度未満であるときは、当該車両はカーブしていないと見なすことができる。例えば、車両が直線道路を走行していても、通常は多少カーブ角度が生じるが、これをカーブとして見なさなくすることができる。
【００２４】
また、前記カーブ監視部は、カーブ開始時点のカーブ進入速度と方位を、その時点の前記速度信号と前記方位信号から取得するカーブ進入情報取得手段を有している場合（請求項６）、当該車両のカーブ進入速度と方位を得ることができる。
【００２５】
また、前記カーブ監視部は、カーブ終了時点のカーブ進出速度と方位を、その時点の前記速度信号と前記方位信号から取得するカーブ進出情報取得手段を有している場合（請求項７）、当該車両のカーブ進出速度と方位を得ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係る運行管理システムを用いた運行管理の例を示す図である。この運行管理システムは、車両２に搭載される車載装置１と、例えば運送業務を行う事務所３側に配置され、各車載装置１によって記録された運行管理データを集計することにより各車両２の管理や全体的な業務記録を行うサーバ４とから構成されている。
【００２７】
前記車載装置１は、車両２に配置され車両２の位置データ（緯度、経度）、車速、方位などの車両状態データを得るためのＧＰＳ受信部のアンテナ５と、作業内容を入力するための入力端末７と、規定の伝送プロトコルを用いてデジタル無線通信によって無線ＬＡＮを形成するための無線通信カード８と、車両２に差し込まれるシガープラグ（車両の電源供給ソケットに差し込まれる形状の電源端子）９とを備えている。
【００２８】
本実施形態の車載装置１は、車両２の上面部に面する適切な位置にＧＰＳアンテナ５を取り付けると共に、シガープラグ９を車両２の電源供給用ソケット（以下、シガーソケット）に差し込むことにより、車両２に対するセンサ等の取付け工事なしに極めて容易に取り付けることができる。
【００２９】
一方、サーバ４は、無線ＬＡＮで接続されている車載装置１との間をファイル転送するための機能、例えばＦＴＰ（ファイル・トランスファ・プロトコル）サービスの機能を有すると共に所定の処理を行うコンピュータ４ａと、前記無線通信カード８との通信を行い車載装置１に記録された運行管理データを読み出すために例えば標準規格ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに対応した通信を行なう端末１０と、コンピュータ４ａによって分析した業務記録などを印刷するプリンタ１１とを備えている。ここでは、サーバ４と車載装置１間の通信手段として無線ＬＡＮを用いたものを示したが、これに限らず、サーバ４と車載装置１間の通信手段として例えば、ＰＨＳ回線や携帯電話回線などを用いても良い。
【００３０】
なお、前記無線通信カード８が用いる前記伝送プロトコルには上述したＩＥＥＥ（米国電気電子技術協会）の８０２委員会が定めた標準規格ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの通信を行うもの（望ましくは非営利団体ＷＥＣＡ：ＷｉｒｅｌｅｓｓＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ＣｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙＡｌｌｉａｎｃｅによって行われる互換性チェックに合格したもの）の他にも、簡易携帯電話（ＰＨＳ）業界の任意団体（ＰＩＡＦ：ＰＨＳｉｎｔｅｒｎｅｔａｃｃｅｓｓ
ｆｏｒｕｍ）が定めたＰＩＡＦＳ（ＰＨＳｉｎｔｅｒｎｅｔａｃｃｅｓｓｆｏｒｕｍｓｔａｎｄａｒｄ）に準拠する通信を行うものなどが考えられる。
【００３１】
各車両２は、前記無線通信カード８を用いた通信によってサーバ４からダウンロードした運行指示データ（後述する）によって指示されたルートに従って、複数の作業地点１２ａ，１２ｂ…を巡回する。そして、乗務員６は荷物の積込みや荷卸しを行うときに、作業内容を、入力端末９を用いて入力して、車載装置１は入力された内容を図示しない記憶部に記録する。また、全ての作業地点１２ａ，１２ｂ…を巡回して事務所３に帰ると、無線ＬＡＮのエリア内に入ることで無線通信カード８は再び端末１０と通信できる状態となり、無線通信カード８と端末１０との通信によって車載装置１からサーバ４に運行管理データ（後述する）をアップロードすることにより一日の業務記録を報告することができる。
【００３２】
図２は前記車載装置１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、この車載装置１は、ＧＰＳアンテナ５を接続して現在位置の緯経度や高度などの位置データに加えて車両の走行速度や方位などの各種車両状態を車両情報データとして出力するＧＰＳ受信部１３（以下、ＧＰＳアンテナ５を含めてＧＰＳ受信部１３という）と、増幅回路とスピーカを有する音声出力部１４と、無線通信カード８を挿脱自在に保持すると共に、この無線通信カード８に対するデータのやり取りを行うためのカードインターフェース１５と、シガープラグ９を介して入力する例えば１２Ｖの電源電圧Ｖｉを必要な大きさの出力電圧Ｖｏに調整すると共に電源電圧Ｖｏの瞬断が生じても電圧Ｖｏを安定させるための蓄電機能を有する電源回路１６と、前記電源電圧Ｖｉに含まれるリップルを用いて車両２のエンジン２ａの回転数を検出する回転数検出回路１７と、作業内容や処理結果などを表示する表示部１９と、前記各構成要素が接続された処理部１８とを有している。
【００３３】
本実施形態では、前記カードインターフェース１５に無線通信カード８を取り付けているので、車載装置１はサーバ４におけるコンピュータ４ａに接続された端末１０の無線ＬＡＮのエリア内に入ることで、サーバ４と無線ＬＡＮ接続されて互いにデータの通信を行うことが可能となる。したがって、乗務員６は図８に示した従来のように、メモリカード５８を用いるまでもなく、サーバ４からの運行指示データのダウンロードや、サーバ４に対する運行管理データのアップロードを自動的に行うことができる。
【００３４】
なお、本実施形態の運転管理システムにおける車載装置１は、カードインターフェース１５に無線通信カード８をセットすることに限定するものではなく、このカードインターフェース１５にメモリカードを挿入して、運行支持データや運行管理データのやりとりを、メモリカードを介して行うようにしてもよい。
【００３５】
前記回転数検出回路１７は、前記エンジン２ａの回転に比例する回転数で回転する交流発電機（オルタネータ）２ｂによって生じる周期的なリップルを検出し、これに所定の定数を乗算することにより、エンジン回転数を求めるものである。このエンジン回転数検出回路１７は、例えばエンジン２ａに連動される交流発電機２ｂによるリップルだけを通過させるリップル通過手段（図示せず）を備え、このリップル通過手段を通過したリップルに基づいてエンジン回転数を検出するものである。これによって、エンジンの動作に伴って生じるスパイク的なノイズの影響を受けることのない回転数検出を行うことが可能となる。
【００３６】
図３は前記車載装置１の処理部１８内における処理の内容を説明するブロック図である。本例に示す各部の構成は、処理部１８によって実行されるプログラムによって実現されるものであるから、プログラム処理の内容を概略的に示すものであるが、これらをハードウェアによって形成してもよいことはいうまでもない。また、本発明は、このような構成を限定するものではない。
【００３７】
図３において、３０は回転数検出回路１７およびＧＰＳ受信部１３から得られた速度データを用いて正確な車速を求める速度管理手段、３１は車速を監視する速度監視手段、３２はＧＰＳ受信部１３から得られた位置データと車速から作業内容の入力条件にかなう状態において作業内容を連想する位置連想手段である。また、３３は車載装置１内の記憶部、３４は車両の速度，位置，エンジン回転数などの車両状態データや作業内容などを記憶部３３に記録したり、記憶部３３の内容をカードインターフェース１５などを介してサーバ４に対して入出力する集計記録手段である。
【００３８】
３５は乗務員６に対して作業内容を確認するための作業内容確認手段、１４ａはスピーカを有する音声出力部１４に対して音声信号を出力する音声出力手段、１９ａは操作内容や作業内容を表示するための表示信号を表示部１９に対して出力する表示手段である。
【００３９】
前記記憶部３３は、例えば運行管理データ４０として、車両２の緯経度などの位置４１ａ，車速４１ｂ，エンジン回転数４１ｃなどの車両状態データ４１と、各地点における作業内容を示す作業内容データ４２と、時間データ４３とを時系列的に記録する。そして、作業内容データ４２として乗務員６による作業内容の入力履歴４２ａを記録する。さらに、記憶部３３は、例えば各作業地点の緯経度などの位置４４ａ，作業時間４４ｂ，作業内容の候補４４ｃおよび確率４４ｄなどから成る運行指示データ４４を記録している。
【００４０】
前記運行指示データ４４は、基本的にサーバ４側からダウンロードしたり、乗務員６による作業内容の入力に伴って登録されるものであり、運行管理データ４０は業務の遂行に伴って順次蓄積される記録データである。
【００４１】
また、４５は前記入力端末７の操作などにより乗務員６が何らかの作業を入力したときに、この入力が運行指示データ４４内に既に記録されているものでない場合に、新たな作業地点を運行指示データ４４内に登録する作業地点登録手段、４６はこの運行管理データ４０内に記録されている入力履歴４２ａを用いて作業内容の候補４４ｃおよびその確率４４ｄを調整する作業内容確率調整手段である。
【００４２】
図４は本実施形態に係る運行管理システムの車載装置に備えられるカーブ監視部の構成を示すブロック図である。図４において、カーブ監視部３６は、ＧＰＳ受信部１３（図３参照）からの速度信号（速度データ）と方位信号（方位データ）に基づいて車両の角速度を算出する角速度算出手段４０２と、前記車両のカーブ進入時点からの前記角速度に基づくカーブ角度とカーブ時間とにより平均角速度を算出する平均角速度算出手段４０８と、前記算出された平均角速度が所定の平均角速度閾値を越えるとき警告信号を出力する警告信号出力手段４１１と、前記角速度が所定の角速度閾値を越えるか否かを判定する角速度判定手段４０２と、該角速度判定手段４０２により前記角速度が所定の角速度閾値を越えると判定されたとき前記車両がカーブ開始したと見なすと共に前記角速度が前記所定の角速度閾値以下と判定されたとき前記車両がカーブ終了したと見なすカーブ開始終了判定手段４１０とを有している。
【００４３】
また、前記カーブ監視部３６は、前記カーブ開始と判定されたときのカーブ開始時点から前記角速度を積算して前記カーブ角度を算出するカーブ角度算出手段４０４と、前記算出されたカーブ角度が所定角度以上であるとき前記車両がカーブしたと見なすカーブ判定手段４０９と、前記カーブ開始時点のカーブ進入速度と方位を、その時点の前記速度信号と前記方位信号から取得するカーブ進入情報取得手段４０５と、前記カーブ終了時点のカーブ進出速度と方位を、その時点の前記速度信号と前記方位信号から取得するカーブ進出情報取得手段４０６とを有している。これらの各手段４０２〜４１１は、演算制御手段４０１に接続されており、演算制御手段４０１の制御により、それぞれの動作が行われる。
【００４４】
次に、図１〜図３を参照して、車載装置１を搭載した車両２を用いて例えば運送業務を行う場合について説明する。
【００４５】
事務所３においてサーバ４は無線ＬＡＮを用いて車両２の車載装置１に、少なくともその日に巡回する各作業地点１２ａ，１２ｂ…の位置４４ａ，作業時間４４ｂ，作業内容の候補４４ｃおよび確率４４ｄなどからなる運行指示データ４４を転送している。なお、各作業地点１２ａ，１２ｂ…における作業内容が確定している場合には、この作業内容の確率４４ｄは１００％である。
【００４６】
そして、乗務員６が各作業地点１２ａ，１２ｂに到着すると、位置連想手段３２は運行指示データ４４に含まれている位置４４ａのデータと、ＧＰＳ受信部１３から受信した位置データとを比較し、車両２の位置が運行指示データ４４に含まれている位置４４ａに対して例えば１００ｍ以内に近づくと共に、速度監視手段３１によって車速が例えば３ｋｍ／ｈ以下になったことを検出できた時点で作業内容の入力条件にかなうことを検出する。すなわち、位置連想手段３２は車両２の速度や位置を用いて作業内容の入力条件にかなう状態であるかどうかを監視する。
【００４７】
ここで、作業内容の入力条件に車両２の速度が極低速（例えば所定の速度として３ｋｍ／ｈ以下）であることを含めているので、乗務員６が車載装置１に対して操作を行ったとしても、運転の妨げになることがない。また、通常２〜３ｋｍ／ｈ程度の速度誤差があるＧＰＳ受信部１３のみを用いた車速の検出であっても車載装置１は確実に動作させることができる。
【００４８】
また、位置連想手段３２は、運行指示データ４４として記録された各位置４４ａにおける作業内容の候補４４ｃを参照して、現在の車両２の位置から最も確率４４ｄが高い作業内容の候補４４ｃを連想（検索）する。なお、確率が１００％のときは候補４４ｃに挙げられている作業内容は確定している。
【００４９】
次いで、作業内容確認手段３５は、例えば以下の手順にて乗務員６に対する作業内容の入出力を行う。一例として車両２の位置が積込み作業を行う確率の高い作業地点１２ａ，１２ｂ…に近づいた場合には、作業内容確認手段３５は音声出力部１４を用いて最も確率の高い作業内容を確認する伺いメッセージとして、例えば「積込みですか？」と乗務員６に対して作業内容の入力を促す音声を発声させる。そして、積込みであれば、乗務員６は入力端末７を操作して「積込み」を入力する。この場合、作業内容確認手段３５は、積込み作業中であることが確認できて、次の処理を進めることができる。
【００５０】
この後、作業内容確認手段３５は、作業内容が確認できると、表示手段１９ａを介して表示部１９に例えば「積込作業入力しました」と表示すると共に、音声出力手段１４ａを介して音声出力部１４に「積込みを入力しました」と発声させる。前記集計記録手段３４は、前記一連の作業内容確認動作によって入力できた作業内容を運行管理データ４０として登録することができる。また、集計記録手段３４は、入力された作業内容と現在位置との関連を入力履歴４２ａとして記録する。さらに、作業内容確率調整手段４６は、入力履歴４２ａに記録する作業内容と現在位置との関係を用いて確率４４ｄを調整し、次回の作業内容の入力に備える。
【００５１】
次に、図４〜図７を参照して、本実施形態における運行管理システムの特徴とする動作（カーブ警告に関する前処理）について説明する。車両が、例えば、図６に示すように方向ａから道路Ｒを右折して方向ｂへ走行する場合、この車両は破線Ｌで示すような軌跡をとることになる。この破線Ｌで示す軌跡に従って車両は走行するので、車両の角速度は例えば図７に示すラインＬ１で示すように変化していき、車両が右折を終え、直進道路に入ると、方位の変化が殆ど生じないため、角速度は、ほぼゼロまたは小さくなる。また、車両が図６に示すように破線Ｌに沿って右折していくと、曲がっていく角度θ（カーブ角度）は増加していき、車両が例えば９０度曲がると、カーブ角度θはπ／２となる。ここで、角速度をω［ｒａｄ／ｓｅｃ］、時間をｔ［ｓｅｃ］とすると、θ＝ωｔで示される。
【００５２】
次に図５に示すフローチャートに従って説明する。車両が走行している状態において、車載装置１の処理部１８に含まれるカーブ監視部３６は、ＧＰＳ受信部１３からの速度信号と方位信号（緯度および経度による方位信号）を取得する（ステップＳ１）。そして、カーブ監視部３６における角速度算出手段４０３は前記速度信号と前記方位信号に基づいて角速度を算出する（ステップＳ２）。即ち、前記ＧＰＳ受信部１３は、３個の人工衛星（図示せず）から１秒単位でデータを受信しているので、角速度算出手段４０３は、前記データにより１秒当たりの角度変化を検出することにより、角速度を求めることができる。
【００５３】
前記算出された角速度は、角速度判定手段４０２に入力され、トリガ角速度としての所定の角速度閾値Ｘ（図７ではラインＬ２で示すレベル）を越えるか否かが判定される（ステップＳ３）。角速度閾値Ｘは例えば普通車ならばＸ＝５となり、角速度が角速度閾値「５」を越えると、カーブ開始終了判定手段４１０は車両がカーブを開始したと判定することができる。車両がカーブを開始したと判定されると、カーブ進入情報取得手段４０５は、車両のカーブ進入速度と方位を、その時点のＧＰＳ受信部１３からの速度信号と方位信号によって取得する（ステップＳ４）。ここで前記カーブ進入速度とは、車両がカーブを開始した直前の速度のことを言う。
【００５４】
そして、車両がカーブに入り、角速度が図７中のラインＬ１で示したように時間とともに変化する。カーブ角度算出手段４０４は、カーブ開始時点からの角速度を積算して（ステップＳ５）、即ち、刻々変化する角速度を時間で積分して、カーブ角度（車両が曲がった角度）を得る（ステップＳ６）。ここで、前記カーブ開始時点とは、刻々変化する角速度がトリガ角速度としての角速度閾値Ｘ（図７中のラインＬ１）を越えた時点を言う。
【００５５】
次にカーブ判定手段４０９は、前記カーブ角度が所定角度以上であるか否かを判定し（ステップＳ７）、前記カーブ角度が所定角度以上であれば、車両はカーブしたと見なし（ステップＳ８）、前記カーブ角度が所定角度未満であれば、カーブとは見なさない（ステップＳ９）。一般に、道路が直線コースであっても、車両はある程度、左右にぶれるのをハンドル操作で修正して直進コースを走行するので、このときに多少のカーブ角度が生じることになる。したがって、車両が所定角度未満であればカーブと見なす必要がなく、所定角度以上曲がった場合に、車両がカーブしたと見なせば良いことになる。
【００５６】
また、ステップＳ６の処理で得られたカーブ角度（車両が曲がっている最中の角度）とカーブしている時間とを入力した平均角速度算出手段４０８は、そのカーブ角度と時間とに基づいて平均角速度を算出する（ステップＳ１２）。例えば、１秒毎のカーブ角度の変化が角速度になるが、この角速度を時間で積分して得た積分値（その時点のカーブ角度）を、その時点までのカーブ時間で割れば、その時点までの平均角速度を求めることができる。
【００５７】
カーブにおいて車両のカーブ速度の変化に応じて、その時点の平均角速度も変化するので、その時点の平均角速度が所定の平均角速度閾値Ｙを越えるか否かが平均角速度判定手段４０７により判定される（ステップＳ１３）。なお、例えば車両がカーブの途中で信号待ちなどにより止まって、その後、カーブを走行した場合でも、この時点までの角速度に基づくカーブ角度と走行時のカーブ時間（停止時のカーブ時間は除く）とによって平均角速度を算出することができる。
【００５８】
前記平均角速度と比較する平均角速度閾値Ｙは、例えば、普通車であれば「１３」に設定され、普通車の平均角速度が「１３」を越えると、危険なカーブとして判定される。即ち、平均角速度判定手段４０７において、前記平均角速度が所定の平均角速度Ｙを越えると判定されたときは、車両の乗務員に現時点の速度で曲がるには危険なカーブであることを警告するために、警告信号出力手段４１１は危険なカーブを警告するための警告信号を出力する（ステップＳ１４）。この警告信号を入力した音声出力手段１４ａ（図３参照）は、例えば「このカーブは危険です。」と言ったような警告音声をするための音声信号を音声出力部１４に入力し、これにより、音声出力部１４からは前記警告音声が出力される。
【００５９】
一方、角速度判定手段４０２により角速度が角速度閾値Ｘ以下であると判定され（ステップＳ３）、且つカーブ開始終了判定手段４１０によりカーブ検出（車両がカーブを終了したことの判定）がされていた場合（ステップＳ１０）、車両はカーブ走行が終了したと見なされ、カーブ進出情報取得手段４０６は、その時のカーブ進出速度と方位を、その時点でのＧＰＳ受信部１３（図３参照）からの速度信号と方位信号に基づいてそれぞれ取得する（ステップＳ１１）。
【００６０】
次に、平均角速度算出手段４０８は、カーブ角度算出手段４０４においてカーブ進入時点からカーブ進出時点までの角速度を積算して得られたカーブ角度を、カーブ進入時点からカーブ進出時点までに要したカーブ時間で割って、このカーブ走行における車両の平均角速度を算出する（ステップＳ１２）。この場合の平均角速度は、車両が直進走行からカーブ走行に入った時点から、カーブ走行してカーブ走行を抜け出す時点までに要したカーブ時間と、車両が曲がったカーブ角度とにより求めることができる。即ち、平均角速度＝カーブ角度÷カーブ時間となる。
【００６１】
この後、平均角速度判定手段４０７は、前記平均角速度が平均角速度閾値Ｙを越えるか否かを判定する（ステップＳ１３）。この平均角速度判定手段４０７において、前記平均角速度が所定の平均角速度Ｙを越えると判定されたときは、車両の乗務員に現時点の速度で曲がるには危険なカーブであることを警告するために、警告信号出力手段４１１は危険なカーブを警告するための警告信号を出力する（ステップＳ１４）。この警告信号を入力した音声出力手段１４ａは、例えば「このカーブは危険です。」と言ったような警告音声をするための音声信号を音声出力部１４に入力し、これにより、音声出力部１４からは前記警告音声が出力される。
【００６２】
また、車両が右回りに曲がった場合の角速度の符号をプラスとし、左回りに曲がった場合の角速度の符号をマイナスとすると、角速度算出手段４０３において算出された角速度の符号と、カーブ判定手段４０９において判定されたカーブとを検出し、右回りのカーブと左回りのカーブをそれぞれカウントすることにより、当該車両が曲がった右回りのカーブの個数と左回りのカーブの個数をそれぞれ得ることができる（ステップＳ１５）。
【００６３】
以上のような処理がカーブ監視部３６において行われ、このカーブ監視部３６で得られた角速度、カーブ角度、カーブ開始時点、カーブ終了時点、カーブ進入速度、カーブ進入時の方位、カーブ進出速度、カーブ進出時の方位、平均角速度、カーブ回数、右回りカーブの回数、左回りカーブの回数、カーブに関する警告回数、各処理を行った時刻および時間などのデータが集計記録手段３４（図３参照）に収集され、この収集データが例えば１日の運行業務終了時などに、無線ＬＡＮを介してサーバ４に送信される。これに応答してサーバ４は、その収集データを処理して、安全運転に関する評価結果を例えばプリント出力する。そして、運行管理者は、その評価結果を当該乗務員に見せることにより、急カーブなどに関する安全運転の指導を効果的に行うことができる。
【００６４】
以上説明したように本実施形態によれば、ＧＰＳ受信部１３からの速度信号と方位信号に基づいて車両のカーブ進入時点からの平均角速度を算出し、前記平均角速度が所定の平均角速度閾値を越えるときに警告信号を出力するカーブ監視部３６を有する車載装置１を備えたので、当該車両にとっての危険なカーブを警告することができるのは勿論、従来技術のように加速度計やジャイロなどのセンサ部品が不要となり、また、このようなセンサ部品を車両に取り付ける工事も不要となって、この分、コストダウンを図れ、また、車載装置１の車両における取り付け位置や方向の制限がなくなり、これにより、車内を有効に利用でき、また、乗務員にとっては車内の使い勝手も向上する。
【００６５】
また、カーブを走行する車両の危険となる角速度は、車種により異なるので、平均角速度閾値を車種毎に設定することにより、当該車両の危険となるカーブを精度良く検出することが可能になる。また、例えば、バスと乗用車を比べると、同じカーブを曲がる場合でも、角速度の変化が異なるので、前記角速度閾値は車種毎に設定することにより、当該車両がカーブに進入した時点と、カーブから進出した時点とを精度良く検出することが可能になる。
【００６６】
また、カーブ角度が所定角度以上であるときは、当該車両はカーブしたと見なすことができ、カーブ角度が所定角度未満であるときは、当該車両はカーブしていないと見なすことができる。例えば、車両が直線道路を走行していても、通常は多少カーブ角度が生じるが、これをカーブとして見なさなくすることができる。
【００６７】
なお、上記実施形態では、車両が道路を例えば右折する場合について説明したが、それに限らず、当該車両が直線道路を走行しているときに、前方を走行している車両を当該車両が追い抜きを行う場合、当該車両が車線変更すると角速度が大きく変化するので、この角速度が所定の角速度閾値を越えたときに警告を発生させるようにできることは言うまでもない。これにより、追い抜き時の車両の事故を防止することができる。本発明で言うカーブの概念は、車両が進行方向を変更し、そのときに角速度が変化する場合におけるカーブを含むものとする。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように本発明の運行管理システムによれば、車両がカーブに進入すると、車両の方位が変化するため角速度が変化し、カーブ監視部において、ＧＰＳ受信部からの速度信号と方位信号に基づいてカーブ進入時点からの平均角速度が算出され、この平均角速度が所定の平均角速度閾値を越えると、当該車両にとっては危険なカーブであるとして、警告信号を出力する。したがって、従来技術のように加速度計やジャイロなどのセンサ部品を用いずに、カーブを検出でき、当該車両にとっての危険なカーブを警告することができるので、前記加速度計やジャイロなどのセンサ部品、およびそのようなセンサ部品を車両に取り付ける工事も不要となって、この分、コストダウンを図れ、また、車載装置の車両における取り付け位置や方向などの制限がなくなり、これにより、車内を有効に利用でき、乗務員にとっては車内の使い勝手が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る運行管理システムの全体を示す構成図である。
【図２】図１中の車載装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２中の処理部の処理内容を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る運行管理システムの車載装置に備えられるカーブ監視部の構成を示すブロック図である。
【図５】前記カーブ監視部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】前記カーブ監視部の動作におけるカーブ角度を説明するための図である。
【図７】前記カーブ監視部の動作における角速度の時間的な変化を示す説明するための図である。
【図８】従来の運行管理システムの全体を示す構成図である。
【図９】前記運行管理システムにおける車載装置の入力端末の操作面を示す図である。
【符号の説明】
１…車載装置、２…車両、１３…ＧＰＳ受信部、３６…カーブ監視部、４０２…角速度判定手段、４０３…角速度算出手段、４０４…カーブ角度算出手段、４０５…カーブ進入情報取得手段、４０６…カーブ進出情報取得手段、４０７…平均角速度判定手段、４０８…平均角速度算出手段、４０９…カーブ判定手段、４１０…カーブ開始終了判定手段、４１１…警告信号出力手段。

Claims

運行管理に必要な運行管理データを記録する運行管理システムであって、ＧＰＳ受信部からの速度信号と方位信号に基づいて車両のカーブ進入時点からの平均角速度を算出し、前記平均角速度が所定の平均角速度閾値を越えるときに警告信号を出力するカーブ監視部を有する車載装置を備えたことを特徴とする運行管理システム。
前記カーブ監視部は、ＧＰＳ受信部からの速度信号と方位信号に基づいて車両の角速度を算出する角速度算出手段と、前記車両のカーブ進入時点からの前記角速度に基づくカーブ角度とカーブ時間とにより平均角速度を算出する平均角速度算出手段と、前記算出された平均角速度が所定の平均角速度閾値を越えるとき警告信号を出力する警告信号出力手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の運行管理システム。
前記カーブ監視部は、前記角速度が所定の角速度閾値を越えるか否かを判定する角速度判定手段と、該角速度判定手段により前記角速度が所定の角速度閾値を越えると判定されたとき前記車両がカーブ開始したと見なすと共に前記角速度が前記所定の角速度閾値以下と判定されたとき前記車両がカーブ終了したと見なすカーブ開始終了判定手段とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の運行管理システム。
前記カーブ監視部は、前記カーブ開始と判定されたときのカーブ開始時点から前記角速度を積算して前記カーブ角度を算出するカーブ角度算出手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３に記載の運行管理システム。
前記カーブ監視部は、前記算出されたカーブ角度が所定角度以上であるとき前記車両がカーブしたと見なすカーブ判定手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の運行管理システム。
前記カーブ監視部は、前記カーブ開始時点のカーブ進入速度と方位を、その時点の前記速度信号と前記方位信号から取得するカーブ進入情報取得手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の運行管理システム。
前記カーブ監視部は、前記カーブ終了時点のカーブ進出速度と方位を、その時点の前記速度信号と前記方位信号から取得するカーブ進出情報取得手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の運行管理システム。