JP2005219639A - 走行状況検出装置及び走行状況検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両走行時のリスク度の高い走行状況であるリスク発生シーンを検出して、運転者の後の運転に役立たせることのできる走行状況検出装置を提供する。
【解決手段】本発明の走行状況検出装置は、所定時間内の車速の二階微分値であるジャークを算出し、このジャークが所定のしきい値を超えたときの車両の位置からリスク度の高い走行状況であるリスク発生シーンを検出することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の走行時における特徴的な走行状況を検出する走行状況検出装置及びその方法に関する。

従来、例えば車両や鉄道等の移動体の挙動を管理する運行データの管理システムがあり、このようなシステムでは車両その他の移動体の挙動に関わる測定データを記録し、記録された測定データを解析して車両の挙動を求めていた。

ここで、車両の高リスク挙動を効率的に検出して運転者の操作傾向を運転者毎に解析する装置の従来例として、例えば特開２０００−１８５６７６号公報（特許文献１）には、車両の挙動を高リスク挙動と認識するための条件パターンとセンサ部で実際に検出した挙動とを比較し、条件パターンに適合する挙動に関わる情報のみを高リスク挙動別にメモリカードに記録して統計的に解析する技術が開示されている。
特開２０００−１８５６７６号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来例は、高リスク挙動の回数に着目しているので、運転の注意深さや加減速のメリハリ等の運転者の運転操作の傾向は解析できるものの、障害物に気づくのが遅れて操作が乱れたり、障害物を避ける等のリスク度の高い状況であるリスク発生シーンを推定することはできないという問題点があった。

この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、リスク度の高い走行状況であるリスク発生シーンが車両に起きていることを検出し、これによって検出されたリスク発生シーンを参考にして運転者が後の運転に役立たせることのできる走行状況検出装置及びその方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の走行状況検出装置は、車両走行時における特徴的な走行状況を検出する走行状況検出装置であって、所定時間内の車速の二階微分値に基づいて、リスク度の高い走行状況であるリスク発生シーンを検出することを特徴とする。

本発明に係る走行状況検出装置では、所定時間内における車速の二階微分値を求めることによってリスク度の高い走行状況であるリスク発生シーンを検出することができ、これによって運転者は検出したリスク発生シーンを参考にして後の運転に役立たせることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る走行状況検出装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。同図に示すように、走行状況検出装置は、車速検出部１で検出された車速値を受信して事前処理を行う事前処理部２と、ジャーク自乗和を算出する運転の特徴算出部３と、位置検出部４で検出された車両の位置情報と進行方向検出部５で検出された進行方向信号とに基づいて車両の進行方向と位置を判断する進行方向・位置判断部６と、車両の交差点内における位置を判断する交差点内位置判断部７と、道路や交差点の位置や形状などに関する情報を記録した電子地図データを格納する電子地図データベース８と、ジャーク自乗和と交差点内の車両位置によってリスク発生シーンを判断するリスク発生シーン判断部９と、検出されたリスク発生シーンに関するデータを格納するリスク発生シーンデータベース１０と、運転者にリスク発生シーンが検出されたことを通知する画面を作成するリスク発生シーン通知画面作成部１１と、リスク発生シーン通知画面を表示する表示装置１２とを備えている。

ここで、車速検出部１は、例えば車両の車輪速センサであり、車速に対応する値を出力し、出力された車速値は走行状況検出装置の事前処理部２に入力される。
また、位置検出部４は、例えば位置検出を行うためのＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）装置等で検出した車両の現在位置を地図データ上で特定するナビゲーションロケータであり、車両の位置情報に対応する値を出力し、出力された位置情報は走行状況検出装置の進行方向・位置判断部６に入力される。

進行方向検出部５は、例えば車両のウィンカーを操作するためのウィンカーレバーやハンドル切れ角を検出する舵角センサであり、車両の進行方向を示す進行方向信号を出力する。出力された進行方向信号は走行状況検出装置の進行方向・位置判断部６に入力される。

電子地図データベース８は、海、川、鉄道、施設、道路等の地図構成物に関する電子地図データを格納している。各構成物に関するデータは、直線、多角形等の図形を用いてその形状を記録しており、図形の各頂点は地図座標、例えば緯度、経度もしくはそれに準ずる形で位置が表されている。電子地図データベース８内の電子地図データは自由に読み出せるようになっている。

次に、本実施形態に係る走行状況検出装置による走行状況の検出方法について図２のフローチャートに基づいて説明する。

図２に示すように、まず車速検出部１により車両の車速が検出されると（Ｓ２０１）、検出された車速をもとに、以下の微分方程式を用いてジャーク値の算出を行う（Ｓ２０２）。

Ｊ ＝ ｄＡ／ｄｔ ＝ ｄ２Ｖ／ｄｔ２ （式１）
ここで、Ｊはジャーク、Ａは加速度、Ｖは車速を表す。次に、時間ｔnにおけるジャーク自乗和ＳＪ（ｔn）を以下の式で算出する（Ｓ２０３）。

ＳＪ（ｔn）＝ΣＪ２（ｔ＝ｔn-m…ｔn+m） （式２）
ここで、ｔは時間を表しており、式２はジャーク自乗Ｊ２をｔn-mからｔn+mまでの時間ｔ分だけ加算したものである。また、式２において、ジャーク自乗Ｊ２を用いる代わりに、ジャークの絶対値｜Ｊ｜の和を用いてもよい。

このようにジャークの自乗和を算出するのは、ジャークは加速度の変化率を表すので、急ブレーキや急ハンドルなどの操作が行われると大きな値となる。したがって、リスク発生シーンのようなリスク度の高い状況では所定時間内のジャークの自乗和を算出すると大きな値となり、あらかじめ所定のしきい値を定めておき、ジャークの自乗和がこのしきい値以上となったときにリスク度の高い状況であると判断するようにすれば、リスク発生シーンを検出できるからである。

一方、位置検出部４で検出された車両の位置情報は進行方向・位置判断部６に入力され（Ｓ２０４）、同時に進行方向検出部５で検出された車両の進行方向を示す進行方向信号も進行方向・位置判断部６に入力される（Ｓ２０５）。

そして、進行方向・位置判断部６では入力された位置情報と進行方向信号とに基づいて車両の位置と進行方向とを判断する（Ｓ２０６）。

こうして、車両の位置と進行方向が求められると、ステップＳ２０３で算出したジャーク自乗和が所定のしきい値以上であるか否かを判断し（Ｓ２０７）、所定のしきい値以上であるときにはステップＳ２０６で求めた車両の位置と進行方向とを参考にして、電子地図データベース８にアクセスして車両付近の電子地図データを読み出す（Ｓ２０８）。

ここで、電子地図データの一例を図３に示す。同図に示すように、電子地図データには各交差点に付与されたノード番号、交差点の位置を示す緯度と経度、接続するリンク番号が記録されている。この接続するリンクには、交差点に進入する道路について記録されており、リンク番号、道路のレベル（国道、県道など）や車線数が記録されたリンク属性、交差点への進入角度などの情報が記録されている。

そして、ステップＳ２０８で電子地図データが読み出されたら、読み出された電子地図データに基づいて、ジャーク自乗和が所定のしきい値を超えたときの車両の交差点内の位置や進行方向からリスク発生シーンを検出し（Ｓ２０９）、リスク発生シーンを発生させた発生対象を推定する。例えば、右折時のリスク発生シーンであれば、対向車が発生対象であると推定する。

そして、検出されたリスク発生シーンはリスク発生シーンデータベース１０に格納される（Ｓ２１０）。

ここで、リスク発生シーンデータベース１０に格納されているリスク発生シーンデータの一例を図４に示す。同図に示すように、リスク発生シーンデータは、各リスク発生シーンを交差点の状況と交差点に対する位置とに基づいて記録できるようになっている。交差点の状況としては、交差点の右折、交差点の左折、狭い道路から広い道路への右折などの状況があり、交差点に対する位置としては交差点進入、交差点手前、交差点中央などの位置がある。そして、リスク発生シーンが発生した日付を記録するようになっている。

こうしてステップＳ２１０においてリスク発生シーンをリスク発生データベース１０に登録したら、リスク発生シーンの詳細を運転者に通知するための通知画面を作成し（Ｓ２１１）、表示装置１２に作成した通知画面を表示して（Ｓ２１２）運転者にリスク発生シーンの詳細を知らせ、さらに運転者に対して周辺への注意を促すメッセージを提示して、本実施形態における走行状況の検出処理は終了する。

上述したように、本実施形態に係る走行状況検出装置では、障害物に気づくのが遅れて操作が乱れたり、障害物を避ける等のリスク発生シーンを検出することができ、これによって運転者は検出したリスク発生シーンを参考にして後の運転に役立たせることができる。

また、本実施形態に係る走行状況検出装置では、リスク発生シーンが検出されると運転者に周辺への注意を促すメッセージを提示するので、運転者に注意を促して、リスク度を回避することができる。

さらに、本実施形態に係る走行状況検出装置では、電子地図データを参照し、リスク発生シーンの発生位置を検出してリスク発生シーンを発生させた発生対象を推定するので、リスク発生シーンの詳細を検出することができ、これによって運転者の後の運転に役立たせることができる。

次に、第２の実施形態に係る走行状況検出装置による走行状況の検出方法について説明する。ただし、本実施形態の走行状況検出装置では、第１の実施形態の走行状況検出装置と電子地図データ及びリスク発生シーンデータの内容が異なるのみで、装置の構成や行われる処理は同様なので、本実施形態の走行状況検出装置の構成及び処理については詳しい説明を省略する。

本実施形態における電子地図データの一例を図５に示す。図５に示すように、本実施形態の電子地図データには、各交差点に付与されたノード番号、交差点の位置を示す緯度と経度、接続するリンク番号に加えて、さらに自転車走行帯位置、横断歩道位置、中央分離帯位置が記録されている。

そして、走行状況検出装置は、電子地図データを参照してジャーク自乗和が所定のしきい値以上になったときの車両の位置が横断歩道付近であるときには、歩行者によるリスク発生シーンであると推定する。

同様に、ジャーク自乗和が所定のしきい値以上になったときの車両の位置が自転車走行帯付近であるときには自転車によるリスク発生シーンであると推定し、またジャーク自乗和が所定のしきい値以上になったときの車両の位置が中央分離帯付近や対向車線付近であるときには、右折時の対向車によるリスク発生シーンであると推定する。

そして、走行状況検出装置は、検出したリスク発生シーンをリスク発生シーンデータベース１０に登録する。

ここで、本実施形態におけるリスク発生シーンデータの一例を図６に示す。同図に示すように、リスク発生シーンデータは、各リスク発生シーンを交差点の状況と交差点に対する位置とに基づいて記録できるようになっている。交差点の状況としては、交差点の右折、交差点の左折、狭い道路から広い道路への右折などの状況があり、交差点に対する位置としては交差点の進入、交差点の手前、交差点中央の位置に加えて、本実施形態のリスク発生シーンデータでは交差点直後の項目に横断歩道手前、自転車走行帯手前、その他の項目が追加されており、さらに交差点脱出後の項目には中央分離帯付近とその他の項目が追加されている。そして、リスク発生シーンが発生した日付を記録するようになっている。

上述したように、本実施形態に係る走行状況検出装置では、電子地図データに横断歩道位置及び自転車走行帯位置を記録しておき、リスク発生シーンの発生位置が横断歩道付近または自転車走行帯付近であるときには歩行者または自転車がリスク発生シーンの発生対象であると推定するので、リスク発生シーンを詳細に検出することができ、これによって運転者の後の運転に役立たせることができる。

また、本実施形態に係る走行状況検出装置では、電子地図データに車線位置及び中央分離帯位置を記録しておき、リスク発生シーンの発生位置が対向車線または中央分離帯付近であるときには右折時の対向車がリスク発生シーンの発生対象であると推定するので、リスク発生シーンを詳細に検出することができ、これによって運転者の後の運転に役立たせることができる。

次に、第３の実施形態に係る走行状況検出装置の構成を図７に基づいて説明する。

図７に示すように、本実施形態の走行状況検出装置は、車速検出部１で検出された車速値を受信して事前処理を行う事前処理部２と、ジャーク自乗和を算出する運転の特徴算出部３と、位置検出部４で検出された車両の位置情報と進行方向検出部５で検出された進行方向信号とに基づいて車両の進行方向と位置とを判断する進行方向・位置判断部６と、車両の交差点内における位置を判断する交差点内位置判断部７と、道路や交差点の位置や形状に関する情報を記録した電子地図データを格納する電子地図データベース８と、ジャーク自乗和と交差点内の車両位置によってリスク発生シーンを判断するリスク発生シーン判断部９と、検出されたリスク発生シーンに関するデータを格納するリスク発生シーンデータベース１０と、運転者にリスク発生シーンが検出されたことを通知する画面を作成するリスク発生シーン通知画面作成部１１と、リスク発生シーン通知画面を表示する表示装置１２と、リスク発生シーンデータに基づいて運転者の陥りやすいリスク発生シーンを判断する陥りやすいリスク発生シーン判断部１３と、運転者の陥りやすいリスク発生シーンが検出されたときに割込みメッセージを作成する割込みメッセージ作成部１４とを備えている。

なお、車速検出部１から表示装置１２までの構成要素については第１の実施形態と同様の構成になるので、図１と同じ番号を付して詳しい説明は省略する。

陥りやすいリスク発生シーン判断部１３は、検出されたリスク発生シーンと同様のリスク発生シーンがすでに所定回数以上リスク発生シーンデータベース１０に記録されているときには、運転者の陥りやすいリスク発生シーンであると判断する。

割込みメッセージ作成部１４は、運転者の陥りやすいリスク発生シーンが検出されると、運転者がよく起こすリスク発生シーンであったことを知らせる割込みメッセージを作成する。

次に、本実施形態に係る走行状況検出装置による走行状況の検出方法について図８のフローチャートに基づいて説明する。ただし、ステップＳ８０１からステップＳ８１２までの処理は図２のフローチャートにおけるステップＳ２０１からステップＳ２１２までの処理と同じ処理が行われるので、ここではステップＳ８１３以降の処理について説明する。

まず、ステップＳ８１２においてリスク発生シーン詳細通知画面が表示されると、次に走行状況検出装置はリスク発生シーンデータベース１０にアクセスして今回起きたリスク発生シーンが運転者の陥りやすいリスク発生シーンであるか否かを判断する（Ｓ８１３）。この判断方法としてはリスク発生シーンデータに、同じ状況で、しかも同じ交差点に対する位置でのリスク発生シーンがすでに所定回数以上記録されていたときに、運転者の陥りやすいリスク発生シーンであると判断するようにする。

そして、ステップＳ８１３において運転者の陥りやすいリスク発生シーンでないと判断されたときには本実施形態における走行状況の検出処理は終了し、運転者の陥りやすいリスク発生シーンであると判断されたときには割込みメッセージを作成する（Ｓ８１４）。

そして、作成した割込みメッセージを表示装置１２に表示して（Ｓ８１５）運転者がよく起こすリスク発生シーンであったことを知らせて本実施形態における走行状況の検出処理は終了する。

上述したように、本実施形態に係る走行状況検出装置では、履歴として記録されているリスク発生シーンデータに基づいて、運転者が陥りやすいリスク発生シーン検出して運転者に知らせるので、運転者の後の運転に役立たせることができる。

以上、本発明の走行状況検出装置及びその方法について、図示した実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

車両走行時における特徴的な走行状況を検出する走行状況検出装置に関し、リスク度の高い走行状況であるリスク発生シーンを検出して、運転者の後の運転のリスク度を低減するための技術として極めて有用である。

本発明の第１の実施形態に係る走行状況検出装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る走行状況検出装置による走行状況検出方法を説明するためのフローチャートである。 本発明に係る走行状況検出装置の電子地図データベースに格納される電子地図データの一例を示す図である。 本発明に係る走行状況検出装置のリスク発生シーンデータベースに格納されるリスク発生シーンデータの一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る走行状況検出装置の電子地図データベースに格納される電子地図データの一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る走行状況検出装置のリスク発生シーンデータベースに格納されるリスク発生シーンデータの一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る走行状況検出装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る走行状況検出装置による走行状況検出方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 車速検出部
２ 事前処理部
３ 運転の特徴算出部
４ 位置検出部
５ 進行方向検出部
６ 進行方向・位置判断部
７ 交差点内位置判断部
８ 電子地図データベース
９ リスク発生シーン判断部
１０ リスク発生シーンデータベース
１１ リスク発生シーン通知画面作成部
１２ 表示装置
１３ 陥りやすいリスク発生シーン判断部
１４ 割込みメッセージ作成部

Claims (12)

1. 車両走行時における特徴的な走行状況を検出する走行状況検出装置であって、
   所定時間内の車速の二階微分値に基づいて、リスク度の高い走行状況であるリスク発生シーンを検出することを特徴とする走行状況検出装置。
2. 前記リスク発生シーンが検出されたときには、運転者に対して周辺への注意を促すメッセージを提示することを特徴とする請求項１に記載の走行状況検出装置。
3. 前記リスク発生シーンが検出されたときには、電子地図データを参照して前記リスク発生シーンの発生位置を検出することによって、前記リスク発生シーンを発生させた発生対象を推定することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の走行状況検出装置。
4. 前記電子地図データに横断歩道位置及び自転車走行帯位置を記録しておき、前記リスク発生シーンの発生位置が横断歩道または自転車走行帯付近であるときには歩行者または自転車が前記リスク発生シーンの発生対象であると推定することを特徴とする請求項３に記載の走行状況検出装置。
5. 前記電子地図データに車線位置及び中央分離帯位置を記録しておき、前記リスク発生シーンの発生位置が対向車線または中央分離帯付近であるときには右折時の対向車が前記リスク発生シーンの発生対象であると推定することを特徴とする請求項３または４のいずれかに記載の走行状況検出装置。
6. 前記リスク発生シーンが検出されたときには履歴として記録しておき、前記履歴に基づいて運転者が陥りやすいリスク発生シーンを検出することを特徴とする請求項１、２、３、４または５のいずれか１項に記載の走行状況検出装置。
7. 車両走行時における特徴的な走行状況を検出する走行状況検出方法であって、
   所定時間内の車速の二階微分値に基づいて、リスク度の高い走行状況であるリスク発生シーンを検出することを特徴とする走行状況検出方法。
8. 前記リスク発生シーンが検出されたときには、運転者に対して周辺への注意を促すメッセージを提示することを特徴とする請求項７に記載の走行状況検出方法。
9. 前記リスク発生シーンが検出されたときには、電子地図データを参照して前記リスク発生シーンの発生位置を検出することによって、前記リスク発生シーンを発生させた発生対象を推定することを特徴とする請求項７または８のいずれかに記載の走行状況検出方法。
10. 前記電子地図データに横断歩道位置及び自転車走行帯位置を記録しておき、前記リスク発生シーンの発生位置が横断歩道または自転車走行帯付近であるときには歩行者または自転車が前記リスク発生シーンの発生対象であると推定することを特徴とする請求項９に記載の走行状況検出方法。
11. 前記電子地図データに車線位置及び中央分離帯位置を記録しておき、前記リスク発生シーンの発生位置が対向車線または中央分離帯付近であるときには右折時の対向車が前記リスク発生シーンの発生対象であると推定することを特徴とする請求項９または１０のいずれかに記載の走行状況検出方法。
12. 前記リスク発生シーンが検出されたときには履歴として記録しておき、前記履歴に基づいて運転者が陥りやすいリスク発生シーンを検出することを特徴とする請求項７、８、９、１０または１１のいずれか１項に記載の走行状況検出方法。
    

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