JP2012256138A

JP2012256138A - 携帯端末装置およびこれを備えた運転評価システム

Info

Publication number: JP2012256138A
Application number: JP2011127840A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Saito; 聡齋藤
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2012-12-27

Abstract

【課題】カメラ等の周辺状況認識機能を有する携帯端末装置を利用し、携帯端末装置の機能と車載装置の機能とを連携させることにより車両側のコストを抑えつつ、運転評価性能の向上を図る。
【解決手段】車両とその周辺の障害物との関係を示す周辺状況を認識する携帯端末装置１の前方カメラ４と、前方カメラ４により認識された周辺状況下における自車両のドライバの運転操作に関する実運転情報を車両側から取得する状況照合部９と、前方カメラ４により認識された周辺状況と類似する状況下において模範とすべき模範ドライバの運転操作に関する模範運転操作情報を保持する記憶部７とを備え、状況照合部９により取得された実運転操作情報と、記憶部７に保持された模範運転操作情報とに基づいて、自車両のドライバの運転操作のレベルを状況照合部９により評価する機能を有する携帯端末装置１を利用し、携帯端末装置１の機能と車載装置２の機能を連携させることにより車両側のコストを抑えつつ、運転評価性能の向上を図ることができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、カメラ機能を有する携帯端末装置およびこれを備えた運転評価システムに関する。

近年、携帯電話などの携帯端末装置の分野において、携帯端末装置の高機能化が進み、例えば、音楽の視聴や動画の撮影を携帯端末上で行うことができるのは勿論のこと、各種ソフトをインターネットからダウンロードし実行するなど、それまで困難であった種々のアプリケーションを実行することができるようになった。

この種の携帯端末装置を、車両ドライバの運転操作の補助に利用することが提案されている。例えば、携帯端末装置と車載装置との連携を容易ならしめるべく、車両内に持ち込まれた近距離無線通信機能を有する携帯端末装置を車載装置が検知し、車載装置がこれに対してペアリング処理を自動的に実施し、携帯端末装置が所有するアプリケーションを車両システム上で容易に実行できるようにしたものがある（特許文献１、２）。一方、カーナビゲーションシステムで使用される地図情報などに基づいて、各地点での模範的運転操作と自車両の運転操作とを比較・評価する技術も提案されている（特許文献３）。

特開２０１０−１３０６６９（段落００１８〜００２０、図１参照）特開２０１０−１９９７１８（段落００１７〜００２０等、図１参照）特開２００９−２９４２５０（段落００３５〜００３７、図１参照）

しかしながら、上記した特許文献３の運転評価システムでは、カーナビゲーションシステムなどに保存されている地図情報のみで道路状況を特定し、模範的運転操作と運転者の運転操作を比較し評価しているため、刻々と変化する道路状況に対応して的確な評価を行うことは困難である。

さらに、上記評価装置では、運転者の運転操作（アクセル開度、ブレーキ踏込み度、舵角）が模範的運転操作と一定以上ずれると警告ブザー等で注意喚起するものの、運転の振り返りおよび運転者に対する教示効果を向上できるにとどまる。

一方、車両の低燃費化の技術も進み、低燃費運転モード（いわゆるＥＣＯモード）搭載車両においては、ドライバの急激なアクセルの踏込みに対して一律に加速を緩やかにする制御を行うことにより低燃費化を実現しているが、周囲の状況と連動した制御を行っていないため、そもそも不要なアクセルの踏込みについては対応できない。そこで、車両にカメラ等を搭載することにより、周辺道路状況を的確に把握することを可能にし、運転操作・評価装置の性能の向上を図ることが考えられるが、カメラ等の搭載によりコストの上昇を招くという新たな不具合が生じる。このようなコストアップを抑えるために、上記した特許文献１，２のように、高機能携帯端末装置を車載装置の機能と有効に連携させ、車両側のコストを抑えつつ、車両周辺の障害物に対する運転操作を的確に評価させたいという要望がある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、カメラ等の周辺状況認識機能を有する携帯端末装置を利用し、携帯端末の機能と車載装置の機能とを連携させることにより車両側のコストを抑えつつ、運転評価性能の向上を図ることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の携帯端末装置では、車両とその周辺の障害物との関係を示す周辺状況を認識する周辺状況認識手段と、前記周辺状況認識手段により認識された周辺状況下における当該車両のドライバの運転操作に関する実運転情報を車両側から取得する取得手段と、前記周辺状況認識手段により認識された周辺状況と類似する状況下において模範とすべき模範ドライバの運転操作に関する模範運転操作情報を保持する保持手段と、前記取得手段により取得された前記実運転操作情報と、前記保持された前記模範運転操作情報とに基づいて、当該車両のドライバの運転操作のレベルを評価する評価手段とを備えたことを特徴とする（請求項１）。

また、本発明の運転評価システムは、上記の携帯端末装置を備えた運転評価システムにおいて、当該車両のドライバの前記実運転操作情報を前記携帯端末装置へ出力する出力手段を有する車載装置と、種々の周辺状況ごとの前記模範運転操作情報を記憶する記憶手段を有するサーバ装置とを備え、前記携帯端末装置の前記取得手段は、前記車載装置から当該ドライバの前記実運転操作情報を取得し、前記携帯端末装置の前記保持手段は、前記模範運転操作情報を通信により受信して保持することを特徴とする（請求項２）。

請求項１にかかる発明によれば、例えばＣＣＤカメラなどの周辺状況認識手段により、車両周辺の障害物と自車両との位置関係や相対速度などの周辺状況が認識され、認識された周辺状況下における実運転操作情報が車両側から取得され、保持手段により、その周辺状況と類似する状況下における模範運転操作情報が保持され、これらの取得された実運転操作情報と保持された模範運転操作情報とに基づき、評価手段により、当該車両のドライバーの運転操作のレベルが評価されるため、車両側には周辺状況認識手段や保持手段を設ける必要がない。

したがって、車両周辺に障害物などが存在する周辺状況下において、実運転操作情報とその状況に類似する状況下における模範運転操作情報に基づいて運転評価をするに当たり、車両側に周辺状況認識手段や保持手段を設ける必要がなく、車両の低コスト化を図ることができる。

また、携帯端末装置の機能と車載装置の機能を連携させ、実際に認識された周辺状況での実運転操作を模範運転操作により評価するため、例えば、周辺状況にそぐわない不要なアクセルの踏込みであるか否かの評価も可能であり、ある周辺状況において不要なアクセルの踏込みがあれば、携帯端末装置上で注意喚起を行うことによって、車両の低燃費化に寄与することが可能である。このように、周辺状況に対応した的確な運転評価が可能であり、より精度の高い運転評価装置を提供することができる。

また、請求項２にかかる発明によれば、実運転操作情報を携帯端末装置に出力する出力手段を有する車載装置、および、模範運転操作情報を記憶する手段を有するサーバ装置を運転評価システムとして備えるため、携帯端末装置とサーバ装置との間で通信により模範運転操作情報のやりとりを行えばよく、車両にサーバ装置を設ける必要がなく、車両のコストを抑えることができる。

本発明の一実施形態の運転評価システムのブロック図である。データベースの一例の説明図である。図１の動作説明図である。図１動作の説明図である。図１のシステムの動作説明用フローチャートである。図１のシステムの動作説明用フローチャートである。

本発明の一実施形態について、図１〜４を参照して説明する。なお、図１は本発明における運転評価システムにおける端末装置と車両のブロック図、図２はデータベースの一例の説明図、図３は周辺状況のモデル化の一例の説明図、図４は注意喚起例の説明図、図５、６は動作説明用のフローチャートである。

（構成）
図１に示すように、本発明にかかる一実施形態における運転評価システムは、携帯端末装置１、車載装置２、サーバ装置３から構成される。

携帯端末装置１は、カメラ機能や通信機能を有した携帯端末装置であり、例えば、携帯電話やスマートフォンなどが挙げられる。なお、前方カメラ４が車両の前方方向の周辺状況を認識できるよう、携帯端末装置１はやや下向きに車両側に設置される。

車載装置２は、自車両のステアリング操作角を検出する舵角センサ２ａ、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルペダルセンサ２ｂ、ブレーキペダルの踏込み量を検出するブレーキペダルセンサ２ｃ、左右ウインカの点灯の有無を検出するウインカセンサ２ｄ、ライトの点灯の有無を検出するライトセンサ２ｅ、自車両の車速を検出する車速センサ２ｄを備え、これらの各センサ２ａ〜２ｆから舵角、アクセル踏込み量、ブレーキ踏込み量、ウインカ点灯の有無、ライトの点灯の有無、車速の情報を携帯端末装置１の状況照合部９に供給する。携帯端末装置１の状況照合部９はこれらの情報を、現在の周辺状況における自車両にドライバの実運転操作情報として取得する（本発明における取得手段）。このとき、有線、無線のどちらで取得するようにしてもかまわない。

サーバ装置３は、種々の状況下における模範とすべき模範ドライバの運転操作に関する情報（模範運転操作情報）をデータベースに記憶し、それらの情報を携帯端末装置１に送信する。このとき、サーバ装置３のデータベースは、例えば図２に示すように、種々の前方状況に対応付けられた条件１，２を満たす優良ドライバ行動を、模範運転操作情報として記憶している。また、サーバ装置３は、携帯端末装置１の前方カメラ４より認識された周辺状況下における車両の実運転操作情報を携帯端末装置１の通信部１１を介して受信し、受信した実運転操作情報を模範運転操作情報とすることが妥当かどうかを判断し、妥当であれば模範運転操作情報としてその周辺状況の情報とともにデータベースに登録する。

上記模範ドライバとは、例えば、図２に示すように、衝突可能性のある状況下でアクセルの踏込みを行わない者、周辺が暗い状況下ではライトを点灯する者、走行レーンに応じた適切なウインカ点灯を行う者、自車両が道路渋滞状況下で最後尾につくときはハザード点灯を行う者など、つまり、周囲の状況に応じた適切な操作ができる者をいう。また、急ブレーキ、急発進、急ハンドル、急加速といった無駄な操作は適切な運転操作とはいえないため、無駄な運転操作が少ない者も該当する。また、無駄な操作が少ない運転は、車両の燃費が良いと考えられることから、燃費上位者が模範ドライバともいえる。そして、これらのドライバの運転操作に関する情報が模範運転操作情報である。

前方カメラ４は、車両前方の周辺状況を認識するためのカメラであり、本発明の周辺状況認識手段に相当する。これにより、自車両前方の障害物、前方車両、対向車両と自車両との距離、位置関係、相対速度等を認識する。

表示画面５は、通常、静止画や動画等の種々の映像を表示し、後述する状況照合部９による実運転操作情報と模範運転操作情報との比較結果が大きく異なる場合は、自車両１２のドライバに対して運転操作の補正を促すために注意メッセージを表示する。このとき、表示画面５には注意メッセージとともに周辺状況を併せて表示するようにしてもよい。

スピーカー６は、通常、音声や音楽等を出力し、後述する状況照合部９による実運転操作情報と模範運転操作情報との比較結果が大きく異なる場合は、警告音をならすなどして自車両１２ドライバに注意喚起を行う。

記憶手段７（本発明における保持手段）は、ハードディスク、ＩＣメモリなどから構成され、運転評価に必要なデータベース化された種々の周辺状況下における模範とすべき模範ドライバの運転操作に関する情報（模範運転操作情報）を記憶する。この場合、サーバ装置３に保存された模範運転操作情報を通信部１１を介して受信して記憶する。

映像解析部８は、上記した前方カメラ４で得られた撮影映像を画像処理によりモデル化する。例えば、図３に示すように、１車線道路を北方向に走行する自車両１２と、これと同じ車線を走行する前方車両１３と、自車両１２の対向車線を南方向に走行する対向車両１４がある場合に、前方カメラ４の撮影映像に画像処理を加えることで、走行車両が１車線であることが分かるとともに他車両１３，１４の自車両１２に対する位置関係のほか、他車両１３、１４との相対速度と車間距離が分かり、これらの情報をもとに自車両１２の周辺状況をモデル化する。またモデル化された情報を後述する状況照合部９に送る。

状況照合部９は、上記した携帯端末装置１の前方カメラ４により認識された周辺状況下において、車載装置２から取得した自車両１２ドライバの運転操作に関する情報（実運転操作情報）とその周辺状況と類似する状況下における模範運転操作情報とを比較する。例えば、自車両１２の前方カメラ４が同一車線上の前方からきた車両を撮影したとき、その撮影映像を映像解析部８で画像処理することにより、前方車両が接近していると判断すると、前方車両１３と自車両１２との車間距離と相対速度からその前方車両１３と自車両１２との衝突時間（ＴＴＣ）を算出する。
そして、前方車両１３が接近していることから、前方車両１３に関する周辺状況が図２の最上段の「前方車両接近」という前方状況の分類に該当すると判断し、さらにＴＴＣが５秒以内であるときは条件１を満たし、かつ、自車両１２のドライバがアクセルを踏込んでいるならば、図２の最上段の前方状況における「アクセル踏込みしない」という優良ドライバの行動、つまり模範運転操作情報とは異なると判断する。このように前方カメラ４による現在の周辺状況と、これに類似する状況における優良ドライバの行動をサーバ装置３から模範運転操作情報として取得して記憶部７に保持し、実運転操作情報と模範運転操作情報とを比較する。

管理部１０は、後述する状況照合に必要な前方カメラ４により認識された周辺状況と類似する状況下における模範運転操作情報がすでに記憶部７に存在するか否かを判断し、存在する場合はその情報を記憶部７から読み出して、状況照合部９に送るとともに、通信により受信したサーバ装置３に保存された模範運転操作情報を記憶部７に格納する。

通信部１１は、携帯端末装置１とサーバ装置３との間で情報のやり取りを行う送受信機能を有し、サーバ装置３に保存された模範運転操作情報を受信するとともに、前方カメラ４や車載装置２の各センサ２ａ〜２ｆから受信した各情報等により認識された周辺状況下での実運転操作情報をサーバ装置３に送信する。

次に、ドライバに対する注意喚起をどのように行うかの具体例について図４を参照して説明する。例えば、図４（ａ）に示すように、自車両１２に設置された前方カメラ４により、前方を撮影し、空に該当する領域の明るさと対向車両１４のライト点灯とを検知して周辺状況を認識する。そして、優良ドライバの周辺の明るさによるライト点灯の有無に関するサーバ装置３からの模範運転操作情報をもとに、自車両１２のライトが非点灯である場合はライト点灯を促すべく注意喚起を行う。

また、図４（ｂ）に示すように、自車両１２に設置された携帯端末装置１の前方カメラ４により自車両１２の走行車線（右折専用レーンを示す標識１５）が撮影されれば、走行中の右折専用レーンの停止線１６および停止線１６までの距離を検知して周辺状況を認識する。そして、右折専用レーンを走行する場合の優良ドライバのウインカ点灯に関するサーバ装置３からの模範運転操作情報をもとに、自車両１２のウインカが非点灯である場合にはウインカ点灯を促すべく注意喚起を行う。

さらに、図４（ｃ）に示すように、自車両１２に設置された携帯端末装置１の前方カメラ４により、自車両１２と同一の走行車線および隣接する走行車線の前方車両１３を撮影し、ハザードランプを点灯している両走行車線上の各前方車両１３と自車両１２との車間距離および相対車速等を検知して周辺状況として「渋滞」を認識する。そして、自車両１２が減速により、渋滞中の前方車両１３の走行状況に追従するために、渋滞状況下において優良ドライバがハザードランプを一定時間（５秒程度）点灯するという行動に関するサーバ装置３からの模範運転操作情報をもとに、自車両１２がハザードランプ非点灯である場合には点灯を促すべく注意喚起を行う。

（システム動作）
次に、本発明における一実施形態の運転評価システムの制御動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。

まず、ステップＳ１において、携帯端末装置１の前方カメラ４により周辺映像を取得し、映像解析部８により自車両１２とその周辺の障害物（前方車両１３等を含む）との関係を認識し、その周辺状況をモデル化する（ステップＳ２）。これにより、後述するように模範運転操作情報との比較が可能になる。

次に、上記モデル化された周辺状況と類似する状況下における模範運転操作情報が携帯端末装置１内の記憶部７に記憶されているか否かを判定し（ステップＳ３）、この判定結果がＮＯであれば、サーバ装置３に上記モデル化された周辺状況と類似する類似状況下における模範運転操作情報が存在しているか否かを判定する（ステップＳ８）。この判定結果がＹＥＳであれば、管理部１０はサーバ装置３から類似状況下における模範運転操作情報を通信部１１を介して取得（ダウンロード）して記憶部７に記憶保持する（ステップＳ９）。こうすることで、記憶部７に類似状況の模範運転操作情報がない場合であっても、サーバ装置３内に保存された蓄積あるいは更新された多くの情報に基づいて運転評価が可能になる。

一方、ステップＳ８の判定結果がＮＯであれば、携帯端末装置１の映像解析部８により認識された自車両１２の周辺状況と、車載装置２から取得したそのときの実運転操作情報を通信部１１を介してサーバ装置３に送信してアップロードし（ステップＳ１０）、運転評価を終了する。このとき、サーバ装置３において、これらの情報が優良ドライバの行動である模範運転操作情報に当たるか否かを判定し、当たる場合にはこれらの情報を模範運転操作情報としてサーバ装置３に保存するが、この処理手順については後に詳述する。

次に、ステップＳ３をＹＥＳで通過するか、ステップＳ８をＹＥＳで通過しステップＳ９によりダウンロードが完了すれば、ステップＳ４にて、自車両１２のドライバの現在の周辺状況における実運転操作情報を車載装置２から取得し、実運転操作情報と模範運転操作情報とを比較する（ステップＳ５）。この比較は、携帯端末装置１の状況照合部９にて行う。

次に、上記実運転操作情報と模範運転操作情報との比較に基づいて、実運転操作が不適切な操作であるか否かを判定する（ステップＳ６）。この判定がＹＥＳであれば、表示画面５およびスピーカー６によりドライバへの注意喚起を行い（ステップＳ７）、判定がＮＯであれば注意喚起を行わず運転評価を終了する。

上記したステップＳ１０へのアップロード処理の手順について、図６のフローチャートを参照して説明する。

上記のように、前方カメラ４により認識された周辺状況と類似する状況の模範運転操作情報が携帯端末装置１とサーバ装置３のどちらにも存在しない場合があるため、図６に示すように、前方カメラ４により認識された周辺状況の情報とそのときの実運転操作情報が携帯端末装置１からサーバ装置３に送信され、サーバ装置３がこれを受信し（ステップＳ１１）、その情報発信元のドライバの運転操作に関する情報が模範運転操作情報に該当するか否かを判定する（ステップＳ１２）。この判定結果がＹＥＳであれば、ステップＳ１３にて、その周辺状況情報と実運転操作情報をサーバ装置３に保存し、ＮＯであれば、保存は行わず判定処理を終了する。

模範運転操作情報に該当するか否かの判定は、例えば、情報発信元のドライバが、それまで模範運転操作情報に登録されていない状況下において、急ブレーキや急発進、急加速、急ハンドルなどの無駄な操作が所定回数より少ないか否かで判定すればよい。この所定回数を示す回数情報は、予めサーバ装置３に保存されている。

このように、前方カメラ４により認識された周辺状況と類似する類似情報の模範運転操作情報が携帯端末装置１およびサーバ装置３のいずれにも存在しない場合であっても、新たな模範運転操作情報をサーバ装置３に随時保存することにより、運転評価ができないという事態が回避される。

したがって、上記実施形態によれば、携帯端末装置１は、前方カメラ４の撮影映像から自車両１２の周辺状況を認識し、認識した周辺状況下における実運転操作情報を車載装置２から取得し、その周辺状況と類似する状況下における模範運転操作情報を記憶部７により保持し、取得した実運転操作情報と保持した模範運転操作情報に基づき、自車両１２のドライバの運転操作のレベルを評価するため、車両側にはカメラや記憶部を設ける必要がなく、車両側のコストを抑えることができる。

また、前方カメラ４により自車両１２とその周辺に存在する他車両１３，１４などの障害物との関係を示す周辺状況を認識した上で運転評価を行うため、従来のカーナビゲーション機能を利用して、地図情報にもとづき周辺状況を認識し運転評価するのと比較して、より精度の高い運転評価を行うことが可能になる。

さらに、模範運転操作情報を記憶する手段を有するサーバ装置３を運転評価システムとして車両外部に備えるため、携帯端末装置１とサーバ装置３との間で通信により模範運転操作情報のやりとりを行えばよく、自車両１２にはサーバ装置を設ける必要がなく、車両側のコストをよりいっそう抑えることができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。

例えば、上記した実施形態における優良ドライバの情報を燃費上位者の情報に置き換えたシステム構成としてもよい。例えば、前方カメラ４により認識された周辺状況とその周辺状況下におけるアクセルペダルセンサ２ｂによるアクセル踏込み量から燃費を導出する手段を車載装置２に設け、当該アクセル踏込み量に関する情報と記憶部７またはサーバ装置３に保持された現在の周辺状況と類似する状況下における燃費上位者のアクセル踏み込み量に関する情報とを比較し、その比較によるずれが燃費における一定の閾値以上の差になる場合には、ドライバに注意喚起を行う。こうすることで、周辺状況にそぐわない不要なアクセルの踏込みであるか否かの評価を行うことができ、いわゆるエコ運転である低燃費走行に寄与することが可能になる。

なお、上記した実施形態では、模範運転操作情報が携帯端末装置１にもサーバ装置３にも存在しない場合に、認識された周辺状況の情報とその周辺状況下での実運転操作情報をサーバ装置３が通信により受信し、サーバ装置３によりそれらの情報が優良ドライバのものであるか否かを判定したが、この判定を携帯端末装置１で行うようにしてもよい。

また、上記実施形態における携帯端末装置１の周辺状況認識手段はカメラで構成されているが、周辺状況を認識できるものであればいずれの手段を選択してもよい。

１… 携帯端末装置
２… 車載装置
３… サーバ装置
４… 前方カメラ（周辺認識手段）
７… 記憶部（保持手段）
９… 状況照合部（取得手段、評価手段）
１１… 通信部

Claims

車両とその周辺の障害物との関係を示す周辺状況を認識する周辺状況認識手段と、
前記周辺状況認識手段により認識された周辺状況下における当該車両のドライバの運転操作に関する実運転情報を車両側から取得する取得手段と、
前記周辺状況認識手段により認識された周辺状況と類似する状況下において模範とすべき模範ドライバの運転操作に関する模範運転操作情報を保持する保持手段と、
前記取得手段により取得された前記実運転操作情報と、前記保持された前記模範運転操作情報とに基づいて、当該車両のドライバの運転操作のレベルを評価する評価手段とを備えた携帯端末装置。
請求項１に記載の携帯端末装置を備えた運転評価システムにおいて、
当該車両のドライバの前記実運転操作情報を前記携帯端末装置へ出力する出力手段を有する車載装置と、
種々の周辺状況ごとの前記模範運転操作情報を記憶する記憶手段を有するサーバ装置とを備え、
前記携帯端末装置の前記取得手段は、前記車載装置から当該ドライバの前記実運転操作情報を取得し前記携帯端末装置の前記保持手段は、前記模範運転操作情報を通信により受信して保持することを特徴とする運転評価システム。