JP2009122864A - 輸送用機器の運転支援方法及び輸送用機器の運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のセンサで輸送用機器の現在時における動作状態を把握し、その連続した動作状態の組み合わせパターンから運転者の不安全運転／非定常状態を推定する。
【解決手段】運転支援装置内に配された記憶装置に不安全運転／非定常状態に該当する場合の感知パターンを複数記憶する。このパターンは、ある時点での検知結果だけでなく、複数の時刻における検知結果をパターン化したものである。複数回のイベントが発生することで判断されるような運転者の不安全運転／非定常状態や、運転者の不安全運転／非定常状態を推定し、運転者が自身の運転状態や運転技術に対して注意を向けることができるようになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、輸送用機器の運転支援装置および運転支援方法、特に輸送用機器が走行する際、走行する道路の状態や交通標識といった周辺環境の情報、ブレーキングやステアリングといった運転者が操作する情報に基づいて走行状態を推定し、さらにその時間的に連続した走行状態の中から運転者の不安全運転状態や非定常状態を検知し、運転者や運転者の管理者に報告することによって、運転者の運転状態の改善を図り、運転技術の改善指針を立案する、という運転支援装置および運転支援方法に関する。

現在、乗用車やトラック、ダンプカー、フォークリフトといった輸送用機器に関する運転支援装置が多数開発されている。これらの装置は、運転者が快適かつ安全に運転することが可能となるように、運転中にセンサで取得した様々な情報を運転者に通知したりステアリングやブレーキ動作などを補助したりするものである。従来の運転支援装置に関する技術の一例として、センサで取得した車両周辺の走行環境と車両状態を総合的に判断して車両運転者の最適な運転支援を行うものがある。

特開２００５−２０２５１２号公報（以下特許文献１）には、ある時点における複数のセンサから得られる情報を組み合わせて、車両の運転状態を認識する技術が記載されている。

また、特開２００５−３５１６４８号公報（以下特許文献２）には、現在走行中の道路状況に関する情報の取得に基づき、運転支援を行うことが記載されている。
特開２００５−２０２５１２号公報 特開２００５−３５１６４８号公報

しかし、これらのセンサを利用した運転支援装置及び運転支援方法は、輸送用機器の短期間のイベントをもとにして現在の運転状態の推定や今後の運転の予測を行っている。これは、主に交通事故の回避のためのブレーキングアシストや追い越し走行の際のステアリングアシストといった緊急性の高い問題の解決に向けられたものであった。そのため、緊急性は高くないものの、長期間にわたって積み重なると運転者に危険をもたらすような不安全運転や非定常状態をセンサによって把握することはできなかった。

また、輸送用機器の個々の動作状態は運転者に危険をもたらすようなものではないものの、その組み合わせによって将来的に運転者に危険をもたらすような運転が行われている可能性があると予測し、その危険を回避するようなフィードバックを行うことは為されていなかった。

本発明の目的は、複数のセンサで輸送用機器の現在時における動作状態を把握し、その連続した動作状態の組み合わせパターンから運転者の不安全運転／非定常状態を推定するものである。本発明は、車両の状態を把握すると同時に、その組み合わせから運転者の不安全運転/非定常状態を推定し、運転者や運転者の管理者に報告を行うものである。

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。

本発明の代表的な実施の形態に関わる輸送用機器の運転支援方法は、第１情報検出部及び第２情報検出部と計算部と記憶装置とそれらを接続するインターフェイス部を有する輸送用機器を対象とするものであって、第１情報検出部又は第２情報検出部が情報を取得する情報取得ステップと、情報取得ステップにより取得された情報から計算部が該輸送用機器の特定の時点における動作状態を同定する輸送用機器動作状態同定ステップと、輸送用機器動作状態同定ステップにおいて同定された動作状態を記憶装置に格納する輸送用機器動作状態格納ステップと、記憶装置に格納された複数の動作状態から該輸送用機器の運転者の不安全運転又は非定常状態を推定する不安全運転／非定常状態推定ステップと、を含むことを特徴とする。

この輸送用機器の運転支援方法においては、第１情報検出部及び第２情報検出部はいずれか１が該輸送用機器の走行情報を検出するものであり、別の１が該輸送用機器の運転者操作情報を検出することを特徴としても良い。

この輸送用機器の運転支援方法においては、該輸送用機器は更にメッセージ通知出力処理部及びメッセージ無線送信部を有し、不安全運転／非定常状態推定ステップで不安全運転又は非定常状態を推定するとメッセージ通知出力処理部を介して不安全運転又は非定常状態に関する情報を出力するデータ形式に変換し、メッセージ無線送信部経由で外部に出力する不安全運転／非定常状態出力ステップを更に含むことを特徴としても良い。

また、この輸送用機器の運転支援方法の別の形態においては、該輸送用機器は更にメッセージ通知出力処理部及び表示部を有し、不安全運転／非定常状態推定ステップで不安全運転又は非定常状態を推定するとメッセージ通知出力処理部を介して不安全運転又は非定常状態に関する情報を出力する表示形式に変換し、表示部経由で該輸送機器の操作者に警告する不安全運転／非定常状態表示ステップを更に含むことを特徴としても良い。

本発明の代表的な実施の形態に関わる輸送用機器の運転支援装置は各種情報を取得する情報検出部と、情報検出部より取得された情報を参酌し輸送用機器の現在の動作状態を同定する輸送用機器動作状態同定部と、輸送用機器動作状態同定部の出力結果を格納する記憶装置と、記憶装置に格納された複数の前記輸送用機器動作状態同定部の出力結果から不安全運転及び非定常状態を推定する不安全運転／非定常状態推定手段と、を含むことを特徴とする。

この輸送用機器の運転支援装置においては、情報検出部は該輸送用機器の走行情報または該輸送用機器の運転者操作情報を検出することを特徴としても良い。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。

本発明の代表的な実施の形態に関わる輸送用機器の運転支援装置により、運転の際に複数回イベントが発生することによって判断されうるような運転者の不安全運転／非定常状態や、複数のセンサ情報の組み合わせから判断されうるような運転者の不安全運転／非定常状態を推定し、運転者が自身の運転状態や運転技術に対して注意を向けることができる。

また運転者の管理者による運転者に対する運転技術に関する改善指導、輸送用機器の作業環境や走行環境の改善指針の立案が可能となる。

本発明に関わる輸送用機器の運転支援装置は、輸送用機器の該当箇所に設置された各種情報検出部で情報を取得する各種情報取得機能と、各種情報検出部による情報取得機能によって取得した情報から輸送用機器の現在の動作状態を同定する輸送用機器動作状態同定機能と、輸送用機器動作状態同定機能において同定した時間的に連続する輸送用機器動作状態の組み合わせから当該輸送用機器の運転者の不安全運転状態や非定常状態を推定する不安全運転／非定常状態推定機能と、不安全運転／非定常状態推定機能において不安全運転／非定常状態と推定された場合に関して運転者及び運転者の管理者に不安全運転／非定常状態の情報を報告／通知する不安全運転／非定常状態通知機能とを備えることを特徴とする。

以下、図を用いて本発明の実施の形態について説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に関わる輸送用機器の運転支援装置の全体動作を示したフローチャートであり、図２は本実施の形態における運転支援方法を実現するための運転支援装置の基本構成を示すものである。

本発明に関わる運転支援方法を実現するための運転支援装置５００は、ディスプレイ１、キーボード２、輸送用機器走行情報検出部３、運転者操作情報検出部４、インターフェイス部５、メッセージ無線送信部６、入力処理部１００、出力処理部２００、計算部３００、記憶装置４００を有して構成される。

ディスプレイ１は該輸送用機器の運転支援装置の操作者に対して不安全運転／非定常状態を通知等するための出力デバイスである。

キーボード２は操作者が運転支援装置の設定等を変更するための外部インターフェイスである。

輸送用機器走行情報検出部３は該輸送用機器の外部から該輸送用機器の走行情報を検出するためのセンサ及びその周辺回路である。

運転者操作情報検出部４は該輸送用機器の操作者の情報を検出するためのセンサ及びその周辺回路である。

インターフェイス部５は該輸送用機器の運転支援装置内の上述した各種モジュール間を接続するためのバスなどのインターフェイスである。具体的な接続方法（アドレスバス・データバスが独立しているか等）は設計事項であり、本発明では特に限定しない。

メッセージ無線送信部６は外部に対して、該輸送用機器の不安全運転／非定常状態を報告するための無線モジュールである。該輸送用機器と不安全運転／非定常状態の報告を受ける側との距離関係に応じて、ＲＦＩＤ（無線タグ）や無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）といった近距離通信用の送信器や、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００などの第３世代携帯電話に用いられる通信方式、ＰＤＣやＣＤＭＡ、ＧＳＭと言った第２世代携帯電話に用いられる無線方式、ＰＨＳなどを用いることができる。いずれの通信方式及び送信器を用いるかは設計事項であり、本発明では特に限定するものではない。

入力処理部１００は、輸送用機器走行情報入力処理部１０１、運転者操作情報入力処理部１０２で構成される。

出力処理部２００は、運転者や管理者へのメッセージ通知出力処理部２０１で構成される。通知出力処理部２０１は不安全運転／非定常状態であると認識された際に、外部にその旨を通知するための出力形式に変換するためのモジュールである。この出力形式には、情報源符号化、通信路符号化のいずれか若しくは双方を指す。通知出力処理部２０１で変換されたデータはディスプレイ１での表示や、メッセージ無線送信部６経由で外部に出力される対象になるが、それぞれ適切なデータ形式で出力形式にデータ変換される。

計算部３００は、輸送用機器の動作状態同定部３０１、運転者の不安全運転／非定常状態同定部３０２、運転者や管理者へのメッセージ通知決定部３０３で構成される。

本実施の形態においては、入力処理部１００、出力処理部２００、計算部３００の３つを異なるモジュールとして表している。しかし、ＣＰＵ（中央処理制御装置）などを用いて、ソフトウェア的に処理することで、これら３つをまとめても良い。

記憶装置４００は、輸送用機器走行情報／運転者操作情報記憶部４０１、輸送用機器の動作状態記憶部４０２、運転者の不安全運転／非定常状態のパターン一覧記憶部４０３、運転者の不安全運転/非定常状態記憶部４０４、運転者や管理者への通知文の記憶部４０５で構成される。

運転者の不安全運転／非定常状態のパターン一覧記憶部４０３には運転者の不安全運転／非定常状態個別パターン記憶部４０３―ｋ（ｋ＝１〜ｎ）がリンクしており、運転者の不安全運転／非定常状態のパターン一覧記憶部４０３に記憶されたｎ個のレコードのそれぞれに対応して個別パターンの情報が記憶されている。

これらの構成要素に基づいての輸送用機器の運転支援装置について、その処理フローを図１に基づいて説明する。

処理フローは４段階のステップを経て進行する。

順に、輸送用機器の該当箇所に設置された各種情報検出部で情報取得する各種情報検出部による情報取得ステップＳ１０００、各種情報検出部による情報取得ステップにおいて取得した情報から輸送用機器の現在の動作状態を同定する輸送用機器動作状態同定ステップＳ２０００、輸送用機器動作状態同定ステップにおいて同定した時間的に連続する輸送用機器動作状態の組み合わせから当該輸送用機器の運転者の不安全運転状態や非定常状態を推定する運転者の不安全運転／非定常状態推定ステップＳ３０００、運転者の不安全運転／非定常状態推定ステップにおいて不安全運転／非定常状態と推定された場合に関して運転者や運転者の管理者に不安全運転／非定常状態の情報を報告／通知する不安全運転／非定常状態通知ステップＳ４０００である。また、これらの処理の合間に分岐がある。

始めに、各種情報検出部による情報取得ステップＳ１０００を説明する。このステップでは、輸送用機器に設置されたセンサで走行情報や運転者情報を取得し、これらの情報を記憶装置４００に時系列に記録する。この情報取得ステップＳ１０００は図３に示すとおり、４段階のステップを経て実現される。

まず、輸送用機器走行情報検出部３により取得した輸送用機器走行情報を、インターフェイス部５経由で計算部３００が取得する（ステップＳ１００１）。ここで輸送用機器走行情報検出部３にて取得する情報とは、現在時刻、速度、加速度、タイヤ回転角速度といった輸送用機器の内部的な走行情報と、走行している座標（緯度経度や非測定対象の特定に関するもの）、信号情報、交通標識情報、道路の車線数、歩道の歩行者情報、といった外部的な走行情報の２種が考えられる。上記の情報のいずれを参照するかは設計事項である。

これらの輸送用機器走行情報は、計算部３００が記憶装置４００の輸送用機器走行情報／運転者操作情報記憶部４０１に記録される（ステップＳ１００２）。この情報は時系列に記録される。

次に、運転者操作情報検出部４にて運転者操作情報を検出し、インターフェイス部５経由で計算部３００に送信される（ステップＳ１００３）。ここで運転者操作情報とは、運転者が走行の際に操作する情報、つまりアクセルやブレーキの操作、ギア操作、ワイパーやウィンカー操作といった情報のことである。輸送用機器走行情報同様に上記の情報のいずれを参照するかは設計事項であり、必要なセンサを運転者操作情報検出部４に用意する必要がある。

インターフェイス部５経由で計算部３００に送信された運転者操作情報は、記憶装置４００の輸送用機器走行情報／運転者操作情報記憶部４０１に記録される（ステップＳ１００４）。

図４は、ステップＳ１００２とステップＳ１００４にて、輸送用機器走行情報／運転者操作情報記憶部４０１に記録された輸送用機器走行情報及び運転者操作情報の例を示す概念図である。この例では、１秒毎の速度、加速度、座標、信号情報、交通標識情報、ハンドル角、ギアに関して各種センサで情報を取得した例を示している。例えば、速度は速度計にて、加速度は加速度計にて、座標はＧＰＳセンサによって、信号情報と交通標識情報は輸送機器の前面に設置された画像センサにて、ハンドル角はハンドルに設置された角度検出センサにて、ギアはギアが何速の状態であるのかを検知するセンサによって情報を取得したものである。これらの情報の記録は一定の間隔で記憶装置に記録され、各センサが作動している限り、記憶部に順次レコードを追加していくことになる。

次に、取得した情報から現在の輸送機器の動作状態を同定するステップＳ２０００を説明する。図５は輸送用機器動作状態同定ステップＳ２０００の内部処理を表すフローチャートである。

この輸送用機器動作状態同定ステップは、ステップＳ１０００にてセンサで取得し記憶装置４００に記録していた時系列の数値データをもとに、計算部３００において輸送用機器がどのような動作状態であるのか同定する、というものである。

まず、計算部３００の輸送機器の動作状態同定部３０１が輸送用機器走行情報／運転者操作情報記憶部４０１に記録された図４の数値データを用いて該輸送用機器の動作状態の同定を行う（ステップＳ２００１）。ここでの処理は、時系列的に記録された図４の数値データの各列の連続情報を読み取り、その連続した変化から輸送機器の動作状態を同定するというものである。

例えば、図４に示す輸送用機器走行情報/運転者操作情報記憶部４０１において、速度が時刻９時５０分０秒から０５秒まで５０、４０、３５、３０、２０、０と推移した場合、これを中速前進、低速前進、低速前進、低速前進、低速前進、停止と算出する。同様に、加速度が時刻９時５０分０秒から０５秒まで−１０、−１０、−５、−５、−１０、０と推移した場合、減速、減速、減速、減速、減速、(なし)と算出する。このような処理は速度、加速度といった各列の情報を単独で読み取って算出する方法もあるし、速度と加速度の列の組み合わせで算出する、といったように、複数の列の情報からそれぞれの列の情報を算出する方法でもかまわない。

また、それぞれの算出の根拠となる閾値の設定に関しても、本例では速度５０を中速前進、速度２０から速度４０を低速前進として算出をしている。しかし、これに限定するものではなく、センサで取得した情報をどのような値として同定するかはキーボード２で変更可能となっている。

これらの情報は動作状態同定部３０１が記憶装置４００の輸送用機器の動作状態記憶部４０２に記憶する（ステップＳ２００２）。このようにして図４に記憶された時系列のデータをもとに輸送用機器の動作状態を同定した例を示す概念図が図６である。この例では、図４の各列の情報をそれぞれ単独で同定した例を示しており、速度、加速度、ハンドル角の列に関して情報の変換が行われている。この記録は輸送用機器走行情報検出部３と運転者操作情報検出部４というセンサの両方或いは片方が動作している場合、そして輸送用機器走行情報／運転者操作情報記憶部４０１が更新されている限り、この記憶装置も順次更新されていくことになる。

不安全運転／非定常状態推定ステップＳ３０００は、連続する動作状態の組み合わせから運転者の不安全運転／非定常状態を推定するステップである。図７はこの不安全運転／非定常状態推定ステップＳ３０００内での内部処理を表すフローチャートである。

このステップでは、まず、運転者の不安全運転／非定常状態のパターン一覧記憶部４０３、及び運転者の不安全運転／非定常状態個別パターン記憶部４０３−ｋ（ｋ＝１〜ｎ）から運転者の不安全運転や非定常状態のパターンを読み出す（ステップＳ３００１）。これは、予め不安全運転や非定常状態として登録されたパターンであり、運転者の不安全運転／非定常状態のパターン一覧記憶部４０３に全種類の不安全運転／非定常状態のパターン一覧が、そして運転者の不安全運転／非定常状態個別パターン記憶部４０３−ｋ（ｋ＝１〜ｎ）に個々のパターンが記録されている。以下、上述するパターン一覧及び個々のパターンの記録例について図を用いて説明する。

図８は運転者の不安全運転／非定常状態のパターン一覧記憶部４０３に記録される、全種類の不安全運転／非定常状態のパターン一覧の一例を表した概念図である。図９は上記不安全運転／非定常状態のパターン一覧に記されたもののうち「Ｎｏ．１ オーバーラン」についての認識パターンを示した概念図である。同様に、図１０は「Ｎｏ．２ オーバーランの繰り返し（運転のあせり）」についての認識パターンを、図１１は「Ｎｏ．３ 車両進入禁止路への進入」に関する認識パターンをそれぞれ表している。

「Ｎｏ．１ オーバーラン」については、図９に示すように、速度が低速前進であり、かつ信号情報が赤である場合をそのように認識できる様にパターンが設定されている。

また、「Ｎｏ．２ オーバーランの繰り返し（運転のあせり）」については、図１０に示すように、速度が低速前進であり、かつ信号情報が赤であるというパターンが時間的に連続せずに２回繰り返された場合をそのように認識できる様にパターンが設定されている。

また、図１１で示すとおり、「Ｎｏ．３ 車両進入禁止路への進入」については、交通標識情報が進入禁止であるパターンに加え、「速度が低速前進であり、かつ、ハンドル角が直進であるパターンが時間的に連続して２回繰り返された場合」に、そのように認識可能な様に不安全運転／非定常状態ごとにパターンが設定されている。

このように、ある単位時間で瞬間的に発生したイベントに関して、また個々のイベントが組み合わされたイベントに関して、また時間的に連続しているイベントに関してのパターンが記録されている。

一方、輸送用機器の動作状態記憶部４０２のレコードを順次読み出し、４０１で読み出した不安全運転／非定常状態のパターンとのパターンマッチングを計算部３００の運転者の不安全運転／非定常状態同定部３０２にて行う（ステップＳ３００２）。

ステップＳ３００２でのパターンマッチングを行った結果、不安全運転／非定常状態のパターンと一致したレコードが存在していた場合、記憶装置４００の運転者の不安全運転／非定常状態記憶部４０４に記憶する（ステップＳ３００３）。例えば、図６に示す輸送用機器の動作状態記憶部４０２のレコードを図８ないし図１１に示す運転者の不安全運転／非定常状態のパターン一覧記憶部４０３と運転者の不安全運転／非定常状態個別パターン（１）記憶部４０３−１、運転者の不安全運転／非定常状態個別パターン（２）記憶部４０３−２、運転者の不安全運転/非定常状態個別パターン（３）記憶部４０３−３でパターンマッチングを行った場合を考える。

輸送用機器の動作状態記憶部４０２における時刻９：５０：０４のレコードと時刻１０：５０：０４のレコードが運転者の不安全運転／非定常状態個別パターン（１）記憶部４０３−１と一致するため、Ｎｏ．２のオーバーランの繰り返しという不安全運転／非定常状態であることが計算部３００の運転者の不安全運転／非定常状態同定部３０２でわかる。そこで、このオーバーランの繰り返しに該当するという結果を記憶装置４００の運転者の不安全運転／非定常状態記憶部４０４に記憶する。図１２は不安全運転／非定常状態記憶部４０４に記憶された不安全運転／非定常状態の同定結果を示す概念図である。この一連のパターンマッチングと記憶部への記憶の処理は、輸送用機器の動作状態記憶部４０２に時系列にレコードが追加されている期間中は連続して行われていることになる。

不安全運転／非定常状態通知ステップＳ４０００は、運転者の不安全運転／非定常状態を連絡するステップである。図１３は不安全運転／非定常状態通知ステップＳ４０００の内部処理を表すフローチャートである。

不安全運転／非定常状態推定ステップＳ３０００では、輸送用機器の動作状態から運転者の不安全運転/非定常状態をパターンマッチングにて同定、記憶部に記憶している。本ステップでは、この結果を読み出し、それぞれの不安全運転/非定常状態に対応するメッセージを運転者あるいは運転者の管理者に連絡することになる。

記憶装置４００の運転者の不安全運転／非定常状態記憶部４０４に記憶されたレコードを読み出す（ステップＳ４００１）。図１２を例に挙げると、運転者の不安全運転／非定常状態記憶部４０４にはステップＳ３００３にて記憶されたレコードが存在しており、このＮｏの情報を計算部３００のメッセージ通知決定部３０３が読み出す。

次に、ステップＳ４００１で読み出したＮｏと対応するメッセージを記憶装置４００の運転者や管理者への通知文の記憶部４０５から読み出す（ステップＳ４００２）。この処理は、計算部３００のメッセージ通知決定部３０３にて行う。運転者や管理者への通知文の例を図１４に示す。この場合、ステップＳ４００１でＮｏ．２の情報が読み出されており、対応するＮｏ．２のメッセージである「オーバーランを繰り返しています。あせらないで運転してください。」の読み出しを行う。

読み出したメッセージは出力処理部２００の運転者や管理者へのメッセージ通知出力処理部２０１へ送付され、適切なデータ形式に変換した後、インターフェイス部５を介してディスプレイ１に表示される（ステップＳ４００３）。管理者（＝輸送用機器の外部）へ通知する場合は、インターフェイス部５からメッセージ無線送信部６へ送信され、無線経由で管理者に送信される。

以上、このようにステップＳ１００１からステップＳ４００３に示した具体例に対応したステップを図１５に示す。図１５ではステップＳ１５０１からＳ１５１４の１４ステップ存在する。このうち、ステップＳ１５０１からＳ１５０４までが時刻９：５０：０４にセンサで取得した情報に関するステップである。また、ステップＳ１５０５からＳ１５０８までが時刻１０：５０：０４にセンサで取得した情報に関するステップである。

この２時点の時刻で発生したイベントの組み合わせから、ステップＳ１５０９からＳ１５１１で運転者の不安全運転/非定常状態を「オーバーランの繰り返し」と推定/記録し、ステップＳ１５１２からＳ１５１４で運転者或いは管理者に「オーバーランを繰り返しています。あせらないで運転してください。」というメッセージを決定し送信している。

このように、運転の際に複数回イベントが発生することによって判断されうるような運転者の不安全運転／非定常状態や、複数のセンサ情報の組み合わせから判断されうるような運転者の不安全運転／非定常状態を推定し、運転者が自身の運転状態や運転技術に対して注意を向けることができる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は、第１の実施の形態と同様のシステムを、フォークリフトを利用した運搬業務に適用したものである。本例では、フォークリフトの動作状態のうち、前進／後退／右折／左折の動作状態、絶対位置、フォークリフトにかかる外部衝撃、およびフォークリフトが運搬する荷物の荷重、を検知することで運転者の不安全／非定常状態を判断する際に用いるパターンについて述べる。

この例では、前進／後退／右折／左折の動作状態に関しては、車輪の回転軸部分に加速度センサを装着して検知し、絶対位置に関しては、ＧＰＳ等の位置センサを車両に装着して倉庫内や屋外での位置を検知する。また、フォークリフトにかかる外部衝撃は、フォークリフトのリーチ部分や外装部分に加速度センサ等を装着することで検知し、フォークリフトが運搬する荷物の荷重に関しては、フォークのリーチ部分に荷重センサを装着し、リーチ部分にかかる荷重を検知できるようにする。これらのセンサから取得される情報によって、フォークリフトの動作状態を検知し、以下に示すような運転者の非定常状態を検知する。

(非定常状態 その１：荷物の落下)
フォークリフトで荷物を積載して走行中、棚などに接触することによって、荷物を落下させる場合がある。このような状態を非定常状態として検知し、運転者や管理者に「運転者がＡ地点において運搬中の荷物を落下させました。荷物の破損等がないか確認をお願いします。」といった通知を送信し、対策の実施を喚起する。

荷物の落下はフォークリフトが走行中に車両に衝撃を受け、次いでリーチ部分の荷重が減少することによって検知する。即ち、車輪の回転軸部分の加速度センサによって前進／後退／右折／左折という状態が検知されている状態でリーチ部分や外装に衝撃による加速度を検知する。次いでリーチ部分の荷重の減少を検知すると、非定常状態と判断する。輸送用機器の動作状態記憶部４０２の記憶例を図１６に示す。

(非定常状態 その２：荷物持ち替えの頻発)
出荷の際や荷物を棚に保管する際、荷物の向きが決められているにも関わらずフォークリフトに逆向きに荷物を搭載している場合、一旦荷物を仮置きし、逆向きに荷物を持ち替える必要がある。このような状態は非効率で非定常状態であるといえる。そこで、このような荷物持ち替えの頻発を非定常状態として検知し、運転者或いは管理者に注意喚起のメッセージを送信する。

荷物持ち替えの頻発は、フォークリフトがある場所で荷物を降ろし、後退や前進によって再度同じ場所に短時間で戻り逆方向から荷物を持つ、という一連の動作を検知することで行う。即ち、ある場所で車両が停止していることを位置センサと車輪の加速度、荷物を降ろしていることをリーチの荷重と加速度で判断し、短時間である場所に逆方向から車両を停止させることを車輪の加速度と位置センサで判断し、再び荷物を持ち上げることをリーチの荷重と加速度で判断する。輸送用機器の動作状態記憶部４０２の記憶例を図１７に示す。

(非定常状態 その３：過積載)
フォークリフトに荷物を過積載して移動した場合、フォークリフトと荷物の荷重バランスが悪くなる。この結果、走行時にリーチ部分の上下振動が大きくなって荷物やパレットが地面に接触したり、右左折時にフォークリフトが横転したりする危険がある。そこで、このような過積載を非定常状態として検知し、運転者或いは管理者に注意喚起のメッセージを送信する。

過積載は、フォークリフトが走行中にリーチ部分に大きな荷重が掛かり、リーチ部分が上下に振動している状態を検知することで行う。即ち、車両が走行している状態を車輪の加速度で判断し、かつリーチ部分に設置した荷重センサがある閾値以上で一定時間以上継続し、リーチ部分の加速度が上下振動を示している場合に過積載と判断する。輸送用機器の動作状態記憶部４０２の記憶例を図１８に示す。

(非定常状態 その４：仮置き行動の過多)
本来、入荷した荷物は所定の棚に順次収納され、出荷する荷物は出荷場所に順次移動するのが望ましい。しかし、棚が満載で収納しきれない場合であったり、出荷場所が確保できなかったりする場合に、荷物を通路部分等に仮置きし、多段階的に入出荷作業を行う場合がある。

このような通路への仮置き行動は安全上問題となり効率的でもない。そこで、このような仮置き行動の過多を非定常状態として検知し、運転者或いは管理者に注意喚起のメッセージを送信する。

仮置き行動は、本来、荷物を置くべきではない場所にて荷物の上げ下ろしを何度も繰り返している状態を検知することで行う。即ち、荷物を置くべきではない場所の特定を車両の位置センサで判断し、かつ、その場所で停止しての荷物の上げ下ろし動作を車輪の加速度とリーチ部分の荷重と加速度で判断する。輸送用機器の動作状態記憶部４０２の記憶例を図１９に示す。

(非定常状態 その５：倉庫での荷物検索行動の遅延)
荷物を棚に収納する際に、何をどの棚に収納するか、という情報が記載された書類、或いは電子情報端末を運転者は有している。運転者はこの情報をもとに荷物を棚に収納する。また、出荷の際にも同様の書類や電子情報端末によって出荷品をピックアップする。

このような行動は通常はスムーズに行われるが、書類や電子情報端末に記憶された情報が誤っていたり、或いは正しい場所に荷物が収納されていなかったりすると、所定の棚に移動した後に荷物を探索するのに時間を掛けることになる。このような行動は効率が悪いため、是正されるべきである。

そこで、このような遅延した荷物検索行動を非定常状態として検知し、運転者或いは管理者に注意喚起のメッセージを送信する。

荷物探索行動の遅延は、フォークリフトが倉庫の棚の位置で一旦停止し、荷物を棚に積み込もうとするものの、荷物を棚に積み込まず他の場所(例えば隣接する棚)に移動して棚に積み込む、という一連の状態を検知することで行う。即ち、棚の位置で一旦停止する行動の検知を車輪の加速度と位置センサで検知し、荷物を積み込まないという行動の検知をリーチ部分の荷重と加速度で検知し、荷物を持ったまま他の棚へ移動する行動を車輪の加速度と位置センサとリーチ部分の荷重で検知し、移動した別の棚で荷物を積み込む行動を車輪の加速度とリーチ部分の荷重および加速度と絶対座標で検知し、その一連の組み合わせで運転者の非定常状態を判断する。輸送用機器の動作状態記憶部４０２の記憶例を図２０に示す。

(非定常状態 その６：積載量が多い時の前進走行)
フォークリフトが荷物を搭載して倉庫内を走行する場合、その積載量が多いと運転席の前方の視界を荷物が遮ることとなる。このため、通常は視界が確保できる後退運転を行って荷物を運搬する。積載量が多い場合に前進走行を行うことは前方の障害物や歩行者に衝突する危険があるため望ましくない運転である。そこで、荷物の積載量が多い場合の前進走行を非定常状態として検知し、運転者或いは管理者に注意喚起のメッセージを送信する。

積載量が多い場合の前進走行は、フォークリフトが倉庫内通路においてリーチ部分に大量の荷物を搭載して前進走行するという状態を検知することで行う。即ち、位置センサで倉庫内の絶対位置を検知し、車輪の加速度から前進運動を検知し、リーチ部分に大きな荷重がかかっていることを検知した場合に運転者の非定常状態を判断する。輸送用機器の動作状態記憶部４０２の記憶例を図２１に示す。

なお、第２の実施の形態ではフォークリフトを利用した運搬業務に適用したものを例示しているが、フォークリフトには特にこだわらない。例えば、ショベルカーであれば土砂を掘り返すためのショベル操作と言った動作に関して非定常状態のパターンを用意し、キーボード２等から入力可能なようにすれば、他の産業用機械にも適用可能である。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは言うまでもない。

上述では、乗用車に適用した例、及びフォークリフト等の産業機械の運用に適用した例を挙げたが、必ずしもこれに限定されるものではない。たとえば、工場内部の工作機械・装置の運用などの適用も考えられる。

また、管理者側と、運転者側との間に密接な関係が無い場合でも適用の余地はある。たとえば、共通な通信・論理インターフェイスやデータ形式さえ規定すれば、大規模な駐車場等で、警告を駐車場の管理者に報告するようなことの実現も考えられる。

本発明の第１の実施の形態に関わる輸送用機器の運転支援装置の全体動作を示したフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に関わる輸送用機器の運転支援装置の基本構成を示す図である。 情報取得ステップの内部処理フローを表すフローチャートである。 輸送用機器走行情報／運転者操作情報記憶部に記録された輸送用機器走行情報及び運転者操作情報の例を示す概念図である。 輸送用機器動作状態同定ステップの内部処理を表すフローチャートである。 時系列のデータをもとに輸送用機器の動作状態を同定した例を示す概念図である。 不安全運転／非定常状態推定ステップ内での内部処理を表すフローチャートである。 全種類の不安全運転／非定常状態のパターン一覧の一例を表した概念図である。 「Ｎｏ．１ オーバーラン」についての認識パターンを示した概念図である。 「Ｎｏ．２ オーバーランの繰り返し（運転のあせり）」についての認識パターンを示した概念図である。 「Ｎｏ．３ 車両進入禁止路への進入」についての認識パターンを示した概念図である。 不安全運転／非定常状態記憶部に記憶された不安全運転／非定常状態の同定結果を示す概念図である。 不安全運転／非定常状態通知ステップの内部処理を表すフローチャートである。 運転者や管理者への通知文の例である。 情報取得ステップ、輸送用機器動作状態同定ステップ、不安全運転／非定常状態推定ステップを一つにまとめたフローチャートである。 第２の実施の形態における非定常状態「荷物の落下」についての認識パターンを示した概念図である。 第２の実施の形態における非定常状態「荷物持ち替えの頻発」についての認識パターンを示した概念図である。 第２の実施の形態における非定常状態「過積載」についての認識パターンを示した概念図である。 第２の実施の形態における非定常状態「仮置き行動の過多」についての認識パターンを示した概念図である。 第２の実施の形態における非定常状態「倉庫での荷物検索行動の遅延」についての認識パターンを示した概念図である。 第２の実施の形態における非定常状態「積載量が多い時の前進走行」についての認識パターンを示した概念図である。

符号の説明

１…ディスプレイ、２…キーボード、３…輸送用機器走行情報検出部、
４…運転者操作情報検出部、５…インターフェイス部、６…メッセージ無線送信部、
１００…入力処理部、２００…出力処理部、３００…計算部、４００…記憶装置、
５００…運転支援装置。

Claims (6)

1. 第１情報検出部及び第２情報検出部と計算部と記憶装置とそれらを接続するインターフェイス部を有する輸送用機器の運転支援方法であって、
   前記第１情報検出部又は前記第２情報検出部が情報を取得する情報取得ステップと、
   前記情報取得ステップにより取得された前記情報から前記計算部が該輸送用機器の特定の時点における動作状態を同定する輸送用機器動作状態同定ステップと、
   前記輸送用機器動作状態同定ステップにおいて同定された前記動作状態を前記記憶装置に格納する輸送用機器動作状態格納ステップと、
   前記記憶装置に格納された複数の前記動作状態から該輸送用機器の運転者の不安全運転又は非定常状態を推定する不安全運転／非定常状態推定ステップと、を含むことを特徴とする輸送用機器の運転支援方法。
2. 請求項１記載の輸送用機器の運転支援方法において、前記第１情報検出部及び前記第２情報検出部はいずれか１が該輸送用機器の走行情報を検出するものであり、別の１が該輸送用機器の運転者操作情報を検出することを特徴とする輸送用機器の運転支援方法。
3. 請求項１記載の輸送用機器の運転支援方法において、該輸送用機器は更にメッセージ通知出力処理部及びメッセージ無線送信部を有し、
   前記不安全運転／非定常状態推定ステップで不安全運転又は非定常状態を推定すると前記メッセージ通知出力処理部を介して不安全運転又は非定常状態に関する情報を出力するデータ形式に変換し、前記メッセージ無線送信部経由で外部に出力する不安全運転／非定常状態出力ステップを更に含むことを特徴とする輸送用機器の運転支援方法。
4. 請求項１記載の輸送用機器の運転支援方法において、該輸送用機器は更にメッセージ通知出力処理部及び表示部を有し、
   前記不安全運転／非定常状態推定ステップで不安全運転又は非定常状態を推定すると前記メッセージ通知出力処理部を介して不安全運転又は非定常状態に関する情報を出力する表示形式に変換し、前記表示部経由で該輸送用機器の操作者に警告する不安全運転／非定常状態表示ステップを更に含むことを特徴とする輸送用機器の運転支援方法。
5. 各種情報を取得する情報検出部と、
   前記情報検出部より取得された情報を参酌し輸送用機器の現在の動作状態を同定する輸送用機器動作状態同定部と、
   前記輸送用機器動作状態同定部の出力結果を格納する記憶装置と、
   前記記憶装置に格納された複数の前記輸送用機器動作状態同定部の出力結果から不安全運転及び非定常状態を推定する不安全運転／非定常状態推定手段と、を含むことを特徴とする輸送用機器の運転支援装置。
6. 請求項５記載の輸送用機器の運転支援装置において、
   前記情報検出部は該輸送用機器の走行情報又は該輸送用機器の運転者操作情報を検出することを特徴とする輸送用機器の運転支援装置。

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