JP2014197351A - 運転状態判定システム、運転状態判定方法、及び運転状態判定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】車両の運転状態の判定精度を高めることが可能な技術を実現する。【解決手段】運転状態判定システム１は、運転者による運転操作装置３の操作量である実操作量を取得する実操作量取得部１１と、道路の形状情報を含む道路情報を取得する道路情報取得部１２と、道路幅方向の走行位置に関する走行パターンを道路情報に基づき決定する走行パターン決定部１５と、形状情報に基づき定まる道路の基準走行ラインを、走行パターンに応じた補正データを用いて補正して補正走行ラインを決定する補正走行ライン決定部１６と、実操作量に基づく第一情報と、第一情報と比較可能な情報であって補正走行ラインに基づく第二情報との差分を導出する差分導出部１８と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の運転状態を判定する運転状態判定システム、運転状態判定方法、及び運転状態判定プログラムに関する。

上記のような運転状態判定システムとして、特開平１０−２３３０００号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。特許文献１には、検出したヨーレート及び車速に基づいて車両の走行軌跡（実走行ライン）を算出し、実走行ラインと地図情報から得られる道路形状との差分が所定値より大きい場合に、運転状態が異常であると判定する構成が記載されている。

ところで、運転者が目標とする目標走行ラインが道路形状とは異なる場合があり得る。そのため、特許文献１の構成では、実走行ラインが目標走行ラインに一致する場合に導出される差分が、実走行ラインが目標走行ラインに一致しない場合（例えば道路形状に一致する場合）に導出される差分よりも大きくなる状況が発生するおそれがある。すなわち、特許文献１の構成では、目標走行ライン通りに走行してもずれが大きいと判定されたり、逆に目標走行ライン通りに走行できなくてもずれが小さいと判定されることがあり、運転状態の判定精度が低下するおそれがある。

特開平１０−２３３０００号公報

そこで、車両の運転状態の判定精度を高めることが可能な技術の実現が望まれる。

本発明に係る、車両の運転状態を判定する運転状態判定システムの特徴構成は、前記車両の位置を表す自車位置情報を取得する自車位置取得部と、前記自車位置情報に関連付けられた道路上の各位置での、運転者による運転操作装置の操作量である実操作量を取得する実操作量取得部と、道路の形状情報を含む道路情報を取得する道路情報取得部と、道路幅方向の走行位置に関する走行パターンを前記道路情報に基づき決定する走行パターン決定部と、前記形状情報に基づき定まる道路の基準走行ラインを、前記走行パターンに応じた補正データを用いて補正して補正走行ラインを決定する補正走行ライン決定部と、前記実操作量に基づく第一情報と、前記第一情報と比較可能な情報であって前記補正走行ラインに基づく第二情報との差分を導出する差分導出部と、を備える点にある。

上記のように、運転者が目標とする目標走行ラインが道路形状とは異なる場合があり得る。この点について、本願発明者らは、鋭意研究の結果、道路形状の情報に基づき定まる基準走行ラインからの目標走行ラインの変化の傾向と、道路の構造との間には、ある程度の相関関係があるという知見を得た。すなわち、目標走行ラインの基準走行ラインからの変化の傾向（すなわち走行パターン）を、道路の構造によって複数のパターンに分類することができるという知見を得た。
本発明は、上記の知見に基づきなされたものであり、上記の特徴構成によれば、実操作量に基づく第一情報との比較基準（第二情報）を得るための補正走行ラインを決定する際に、道路情報（すなわち、道路の構造の情報）に基づき決定される走行パターンに応じた補正データを用いて、基準走行ラインが補正される。よって、補正走行ラインを決定するための演算が複雑化することを抑制しつつ、比較基準となる補正走行ラインを適切に設定することが可能となり、結果、車両の運転状態の判定精度を高めることが可能となる。

ここで、前記走行パターンは、カーブの曲率及びカーブの方向の少なくとも一方に基づく分類毎に設定されていると好適である。

この構成によれば、走行パターンを、カーブの曲率やカーブの方向に基づき複数のパターンに分類することができるという本願発明者らの知見に基づき、走行パターンを適切に設定することができる。

また、カーブ路についての前記補正データは、カーブ路の入口部、中間部、及び出口部のそれぞれにおける、前記基準走行ラインからの道路幅方向のずれ方向及びずれ量を含むデータであると好適である。

この構成によれば、カーブ路における走行パターンの傾向を特徴付ける代表的な３つの部分のそれぞれについて補正データが整備されるため、補正データの量を少なく抑えつつ、カーブ路の補正走行ラインを適切に設定することができる。

また、前記走行パターンは、カーブの曲率及びカーブの方向の双方と、道路規模及び車両構造の少なくとも一方とに基づく分類毎に設定されていると好適である。

この構成によれば、走行パターンを、カーブの曲率及びカーブの方向に加えて道路規模や車両構造にも基づき複数のパターンに分類することができるという本願発明者らの知見に基づき、走行パターンを適切に設定することができる。

また、前記差分導出部は、前記車両が前記補正走行ラインを走行する場合の、道路上の各位置での理論上の前記運転操作装置の操作量である標準操作量を導出し、前記第一情報としての前記実操作量と、前記第二情報としての前記標準操作量との道路上の各位置での差分を導出する構成とすると好適である。

この構成によれば、運転者による運転操作装置の実操作量の標準操作量に対するずれ量を、直接求めることができる。

以上の各構成を備えた本発明に係る運転状態判定システムの技術的特徴は、運転状態判定方法や運転状態判定プログラムにも適用可能であり、そのため、本発明は、そのような方法やプログラム、更には、そのようなプログラムが記憶された記憶媒体（例えば、光ディスク、フラッシュメモリ等）も権利の対象とすることができる。

その場合における、車両の運転状態を判定する運転状態判定方法の特徴構成は、演算処理装置が、前記車両の位置を表す自車位置情報を取得する自車位置取得ステップと、前記自車位置情報に関連付けられた道路上の各位置での、運転者による運転操作装置の操作量である実操作量を取得する実操作量取得ステップと、道路の形状情報を含む道路情報を取得する道路情報取得ステップと、道路幅方向の走行位置に関する走行パターンを前記道路情報に基づき決定する走行パターン決定ステップと、前記形状情報に基づき定まる道路の基準走行ラインを、前記走行パターンに応じた補正データを用いて補正して補正走行ラインを決定する補正走行ライン決定ステップと、前記実操作量に基づく第一情報と、前記第一情報と比較可能な情報であって前記補正走行ラインに基づく第二情報との差分を導出する差分導出ステップと、を実行する点にある。

また、車両の運転状態を判定する運転状態判定プログラムの特徴構成は、前記車両の位置を表す自車位置情報を取得する自車位置取得機能と、前記自車位置情報に関連付けられた道路上の各位置での、運転者による運転操作装置の操作量である実操作量を取得する実操作量取得機能と、道路の形状情報を含む道路情報を取得する道路情報取得機能と、道路幅方向の走行位置に関する走行パターンを前記道路情報に基づき決定する走行パターン決定機能と、前記形状情報に基づき定まる道路の基準走行ラインを、前記走行パターンに応じた補正データを用いて補正して補正走行ラインを決定する補正走行ライン決定機能と、前記実操作量に基づく第一情報と、前記第一情報と比較可能な情報であって前記補正走行ラインに基づく第二情報との差分を導出する差分導出機能と、をコンピュータに実現させる点にある。

当然ながら、これらの運転状態判定方法や運転状態判定プログラムも上述した運転状態判定システムに係る作用効果を得ることができ、更に、その好適な構成の例として挙げたいくつかの付加的技術を組み込むことが可能である。

本発明の実施形態に係る運転状態判定システムの概略的な構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る走行パターン設定規則を示す図である。 本発明の実施形態に係る補正規則を示す図である。 本発明の実施形態に係る第一走行パターンに応じた補正走行ラインの説明図である。 本発明の実施形態に係る第二走行パターンに応じた補正走行ラインの説明図である。 本発明の実施形態に係る第三走行パターンに応じた補正走行ラインの説明図である。 本発明の実施形態に係る運転状態判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る走行ライン決定処理の処理手順を示すフローチャートである。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。ここでは、本発明に係る運転状態判定システム１を、運転状態の判定結果の情報を運転者に提供する運転支援システムに適用した場合を例として説明する。運転者に提供される判定結果の情報の内容は、例えば、疲れや眠気への気付きを促す内容、危険な運転状態であることを警告する内容、或いは、運転操作の適正さの程度を評価した評価結果を通知する内容とされる。

１．運転状態判定システムの構成
１−１．全体構成
運転状態判定システム１は、車両２の運転状態を判定する判定システムであり、車両２の運転状態を判定する運転状態判定プログラムを実行するように構成されている。運転状態判定システム１は、単数又は複数のＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として備えると共に、当該演算処理装置が参照可能な記憶装置を備える。この記憶装置は、例えばＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）やＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）等とされ、運転状態判定システム１が実行するプログラムは、当該記憶装置に記憶される。

運転状態判定システム１は、図１に示すように、自車位置取得部１０、実操作量取得部１１、道路情報取得部１２、走行ライン決定部１３、差分導出部１８、及び統計処理部１９を備えている。また、走行ライン決定部１３は、基準走行ライン決定部１４、走行パターン決定部１５、及び補正走行ライン決定部１６を備え、差分導出部１８は、標準操作量導出部１７を備えている。これらの各機能部は、運転状態判定システム１の記憶装置に記憶されたソフトウェア（プログラム）又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により構成される。すなわち、各機能部の機能を演算処理装置（コンピュータ）に実現させるためのプログラムは、演算処理装置が参照可能な記憶装置に記憶される。運転状態判定システム１の各機能部は、通信ネットワークを介して互いに情報の受け渡しを行うことができるように構成されている。

詳細は後述するが、運転状態判定システム１は、車両２の運転操作装置３の運転者による操作量（実操作量）を取得して、当該実操作量に基づき車両２の運転状態を判定する。そして、運転状態の判定結果の情報を、車両２に備えられた情報提供装置６を介して運転者に提供する。情報提供装置６は、表示装置、スピーカ、或いは振動装置等の装置であり、表示画像、音声、或いは振動等により、運転状態判定システム１の判定結果の情報を運転者に提供する。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイや、車両２のフロントガラスに画像を投影するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：head-up display）等が用いられる。

運転状態判定システム１の各機能部は、車両内で使用される装置（車両に固定的に搭載される装置も、使用時に車両に持ち込まれる装置も含む）に備えられ、或いは、通信ネットワーク（例えば、インターネット等）を介して車両内の装置と通信可能な外部装置（例えば、サーバ等）に備えられる。この際、運転状態判定システム１の全ての機能部が同じ装置に備えられていても、運転状態判定システム１の複数の機能部が互いに通信可能な複数の装置（例えば、車載装置とサーバ）に分かれて備えられていても良い。以下、運転状態判定システム１の各機能部について順に説明する。

１−２．自車位置取得部
自車位置取得部１０は、車両２の位置を表す自車位置情報を取得する機能部である。図１に示すように、自車位置取得部１０は、自車位置検出装置４から取得した情報に基づき、自車両の推定現在位置（自車位置）を特定するための演算を行う。自車位置検出装置４は、車両２に備えられる装置であり、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、距離センサ、方位センサ等の、位置情報を検出するための各種装置を備える。

自車位置取得部１０は、必要に応じて、道路情報記憶部７に記憶された道路情報に基づき、自車位置を道路上に合わせるための補正（マップマッチング処理）を実行する。また、本実施形態では、車両２には車両周辺の情景を撮影する車載カメラ（カメラ５）が備えられている。自車位置取得部１０は、カメラ５の撮影画像を画像処理して、区画線（例えば、図６に示す中央線３０や車線境界線３１）、分離帯（例えば、図５に示す中央分離帯３２）、縁石、側溝等を認識することで、車両２が走行中の車線を特定するように構成されている。

１−３．実操作量取得部
実操作量取得部１１は、運転者による運転操作装置３の操作量である実操作量を取得する機能部である。実操作量取得部１１は、自車位置取得部１０が取得する自車位置情報に関連付けられた道路上の各位置での実操作量を取得する。運転操作装置３は、車両２に備えられる装置であり、車両２を運転するために運転者が操作する操作装置である。本実施形態では、運転操作装置３は、車両２を操舵するためのステアリング装置（例えば、ステアリングホイール）である。実操作量取得部１１は、ステアリング装置の操舵角を検出する舵角センサ（図示せず）の検出結果に基づいて、運転者によるステアリング装置の操作量（操舵角）を実操作量として取得する。実操作量取得部１１は、本実施形態では、予め定められた時間間隔毎（例えば、０．１秒毎、０．５秒毎、或いは１秒毎）に、実操作量を取得するように構成されている。実操作量取得部１１が、予め定められた道路上の位置において、実操作量を取得する構成とすることも可能である。

１−４．道路情報取得部
道路情報取得部１２は、道路情報を取得する機能部である。道路情報取得部１２が取得する道路情報には、道路の形状情報が含まれる。本実施形態では、道路情報取得部１２は、道路情報を記憶する道路情報記憶部７を参照して道路情報を取得する。道路情報取得部１２が取得した道路情報は、自車位置取得部１０による自車位置特定処理や、走行ライン決定部１３による後述する走行ライン決定処理を含む、運転状態判定システム１で実行される各種処理に用いられる。

道路情報記憶部７は、記憶装置により構成されるデータベースであり、例えば、ハードディスクドライブやフラッシュメモリ等のように、情報を記憶及び書き換え可能な記録媒体をハードウェア構成として備える。道路情報記憶部７は、運転状態判定システム１の各機能部と同様、車両内で使用される装置に備えられ、或いは、車両内の装置と通信可能な外部装置に備えられる。道路情報記憶部７と運転状態判定システム１の記憶装置とが同一の装置に備えられる場合には、これらの記憶部及び記憶装置が、共通のハードウェア構成を備える構成としても良い。

道路情報記憶部７に記憶される道路情報は、道路ネットワークの情報であり、図４〜図６に示すように、複数のノード２０の情報や、２つのノード２０の間を接続する道路に対応するリンク２１の情報を含む。すなわち、本実施形態では、道路の形状情報は、ノード２０とリンク２１とにより表される。ここでは簡略化のため、交差点に設定されるノードと、交差点に設定されるノード間を接続するリンクの形状を表すための形状補間点とを区別せずに、双方をノード２０としている。各ノード２０は、緯度及び経度で表現された地図上の位置の情報を有している。各リンク２１は、リンクの始点及び終点の位置（座標）、リンク長、車線数、道路幅、道路種別等の情報を有している。道路種別は、例えば、高速道路、有料道路、国道、県道等の分類である。

また、道路情報記憶部７に記憶される道路情報には、道路上や道路周辺に設けられた各種地物の情報（地物情報）が含まれる。道路情報記憶部７に地物情報が記憶される地物には、ペイント等により路面に設けられた道路標示や、道路との相対位置が固定されている立体的な構造物が含まれる。道路標示には、例えば、中央線３０（図４、図６参照）や車線境界線３１（図６参照）等の区画線を表す区画線表示が含まれる。中央線３０は、道路Ｒの中央を示す区画線であり、一般に、進行方向が互いに逆向きの車線同士の境界を示す。また、車線境界線３１は、進行方向が互いに同一の車線の境界を示す区画線である。立体的な構造物には、例えば、中央分離帯３２（図５参照）が含まれる。中央分離帯は、コンクリートや植樹等の構造物によって、進行方向が互いに逆向きの車線同士を分離する帯状の部分である。

１−５．走行ライン決定部
走行ライン決定部１３は、運転状態の判定の際の基準となる走行ラインを決定する機能部である。走行ライン決定部１３は、道路情報取得部１２が取得した道路情報に基づいて、対象道路（道路上の対象区間）における車両２の走行ラインを決定する。走行ライン決定部１３が決定する走行ラインは、走行ラインの決定タイミングが車両２の対象道路の通過後の時点に設定される場合でも、車両２の実際の走行ラインとは無関係なラインとなる。本実施形態では、走行ライン決定部１３は、車両２の進行方向前方の道路区間を対象道路に逐次設定して、当該対象道路における走行ラインを決定する。すなわち、本実施形態では、走行ライン決定部１３は、対象道路における車両２の走行ラインを、車両２が当該対象道路に進入する前に決定する。なお、目的地までの経路案内を行うナビゲーション機能が、運転状態判定システム１、或いは運転状態判定システム１と通信可能な他のシステムにより実行されている場合には、案内経路に含まれる道路区間を対象道路に逐次設定する構成とすることができる。

本実施形態では、走行ライン決定部１３は、図６に示す例のように対象道路が車両２の進行方向と同一方向の車線を複数（図６に示す例では２つ）有する場合、対象道路に進入する前に車両２が走行する車線を予測して、当該車線の走行ラインを決定するように構成されている。この際、対象道路と車両２が現在走行中の道路と間の車線同士の接続関係に基づいて、対象道路において車両２が走行する車線を予測することが可能である。車両２が現在走行中の車線は、例えば、カメラ５の撮影画像を画像処理すること等によって特定することが可能である。車両２が対象道路に進入する前に車線を変更すること等によって予測が外れる場合に備えて、走行ライン決定部１３が、対象道路の複数の車線のそれぞれについて走行ラインを決定する構成とすることも可能である。走行ライン決定部１３は、図１に示すように、基準走行ライン決定部１４、走行パターン決定部１５、及び補正走行ライン決定部１６を備えている。

基準走行ライン決定部１４は、道路情報に含まれる道路Ｒの形状情報に基づいて基準走行ラインＬ１を決定する機能部である。具体的には、基準走行ライン決定部１４は、道路情報取得部１２が取得した対象道路の形状情報に基づいて、対象道路の基準走行ラインＬ１を決定する。本実施形態では、対象道路が図４〜図６に示す例のように複数の車線を有する場合には、基準走行ラインＬ１は、車線の道路幅方向Ｗの中心を結ぶラインに設定される。なお、図４及び図５に示す例では、進行方向が互いに逆向きの車線が１つずつ設けられ、図６に示す例では、進行方向が互いに逆向きの車線が２つずつ設けられている。図示は省略するが、対象道路が単一の車線を有する場合であって、当該車線が一方通行の車線である場合にも、基準走行ラインＬ１は、車線の道路幅方向Ｗの中心を結ぶラインに設定される。一方、対象道路が単一の車線を有する場合であって、当該車線が一方通行の車線でない場合には、基準走行ラインＬ１は、車線の道路幅方向Ｗの中心を結ぶラインを、道路幅方向Ｗの一方側に所定距離だけずらしたラインに設定される。なお、対象道路が、車線が設定されていない道路である場合には、対象道路が単一の車線を有する場合の上記の「車線の道路幅方向Ｗの中心」を「道路の道路幅方向Ｗの中心」に置き換えて、基準走行ラインＬ１が設定される。

基準走行ライン決定部１４は、車線や道路の道路幅方向Ｗの中心位置を、ノード２０或いはリンク２１の端点の座標と、リンク２１が有する車線数及び道路幅の情報に基づき取得する。この場合、例えば、道路幅を車線数で除算することで、１つの車線の幅を導出することができる。図４及び図５に示す例では、ノード２０は車線の道路幅方向Ｗの中心位置に設定されており、基準走行ラインＬ１は、複数のノード２０を通る緩和曲線（例えばクロソイド曲線、以下同様）となる。図６に示す例では、ノード２０は車線境界線３１と同じ位置に設定されており、基準走行ラインＬ１は、複数のノード２０を通る緩和曲線を縮小した曲線となる。なお、リンク２１が、車線の幅の情報を有する場合には、基準走行ライン決定部１４が当該情報に基づき車線の幅を取得する構成とすることもできる。また、車線や道路の幅が道路種別と関連付けられている場合には、基準走行ライン決定部１４が、リンク２１が有する道路種別の情報に基づいて、車線や道路の幅を取得する構成とすることもできる。

走行ライン決定部１３は、対象道路が直線路である場合には、基準走行ライン決定部１４が決定した基準走行ラインＬ１を走行ラインとして決定するように構成されている。ここで、直線路とは、曲率半径が予め定められたカーブ判定閾値以上（無限大を含む）の道路である。一方、曲率半径が上記カーブ判定閾値より小さい道路はカーブ路Ｒｏである。カーブ判定閾値は、固定値とし、或いは、道路の制限速度に基づき設定される値とすることができる。道路の曲率半径の情報は、道路情報記憶部７に記憶されている道路情報に基づき取得することができる。具体的には、対象道路を構成する複数のノード２０を通る円弧曲線の半径に基づき、或いは、対象道路を構成する複数のノード２０を通る緩和曲線の各部の曲率に基づき、対象道路の曲率半径の情報を取得することができる。なお、各ノード２０が曲率半径の情報を有する構成とし、或いは、カーブ路Ｒｏの曲率半径の情報が道路情報に含まれる構成とすることもできる。

走行ライン決定部１３は、対象道路がカーブ路Ｒｏである場合には、基準走行ラインＬ１を補正した補正走行ラインＬ２を走行ラインとして決定するように構成されている。以下に述べるように、補正走行ラインＬ２は、走行パターン決定部１５が決定した走行パターンに基づいて、補正走行ライン決定部１６により決定される。

走行パターン決定部１５は、道路幅方向Ｗの走行位置に関する走行パターンを、道路情報に基づき決定する機能部である。本実施形態では、走行パターン決定部１５は、対象道路がカーブ路Ｒｏである場合に、当該対象道路の走行パターンを決定する。本実施形態では、走行パターン決定部１５は、第一走行パターンＰ１、第二走行パターンＰ２、及び第三走行パターンＰ３の３つの走行パターンの中から、対象道路の走行パターンを決定する。ここで、第一走行パターンＰ１は、図４に示すように、カーブ路Ｒｏの入口部Ａから出口部Ｃまでの全域において、基準走行ラインＬ１よりも内側を走行する走行パターンである。第二走行パターンＰ２は、図５に示すように、カーブ路Ｒｏの入口部Ａ及び出口部Ｃでは基準走行ラインＬ１よりも外側を走行し、カーブ路Ｒｏの中間部Ｂでは基準走行ラインＬ１よりも内側を走行する走行パターン（いわゆる、アウト・イン・アウトの走行パターン）である。そして、第三走行パターンＰ３は、図６に示すように、カーブ路Ｒｏの入口部Ａから出口部Ｃまでの全域において、基準走行ラインＬ１よりも外側を走行する走行パターンである。なお、内側は、右カーブの場合は右側であり、左カーブの場合は左側である。外側は、右カーブの場合は左側であり、左カーブの場合は右側である。

本実施形態では、走行パターン決定部１５は、図２に示す走行パターン設定規則に基づき、対象道路（カーブ路Ｒｏ）の走行パターンを決定する。図２に示すように、本実施形態では、走行パターンは、カーブの形状と道路規模との双方に基づく分類毎に設定される。カーブの形状に基づく分類は、カーブの曲率とカーブの方向とのそれぞれに基づく分類であり、道路規模に基づく分類は、車線数と中央分離帯とのそれぞれに基づく分類である。すなわち、本実施形態では、走行パターンは、カーブの曲率及びカーブの方向の双方と、道路規模とに基づく分類毎に設定される。道路規模の分類として、例えば、道路幅に基づく分類を用いることも可能である。

図２に示す例では、カーブの曲率はカーブの度合いに基づき２つに区分されており、曲率半径が予め定められたカーブ度合判定閾値以上であるものを「小」とし、曲率半径が当該カーブ度合判定閾値未満であるものを「大」としている。カーブの方向は、当該方向が「右」の場合と「左」の場合との２つに区分されている。車線数は、当該車線数が「１本」の場合と「２本以上」の場合との２つに区分されている。なお、ここでの車線数は進行方向が互いに同一の車線の数であり、図４及び図５に示す例では１本であり、図６に示す例では２本である。なお、対象道路が単一の車線を有する場合や、対象道路に車線が設定されていない場合には、車線数が「１本」の区分に分類する。中央分離帯は、中央分離帯が「なし」の場合と「あり」の場合との２つに区分されている。

補正走行ライン決定部１６は、道路の形状情報に基づき定まる道路Ｒの基準走行ラインＬ１を、走行パターンに応じた補正データを用いて補正して補正走行ラインＬ２を決定する機能部である。本実施形態では、基準走行ラインＬ１は、上記のように、基準走行ライン決定部１４により決定される。本実施形態では、カーブ路Ｒｏについての補正データは、図３に示すように、カーブ路Ｒｏの入口部Ａ、中間部Ｂ、及び出口部Ｃのそれぞれにおける、基準走行ラインＬ１からの道路幅方向Ｗのずれ方向及びずれ量を含むデータである。本実施形態では、ずれ量は、車線の幅或いは道路の幅に対する比率で表される。ずれ量は、例えば、車両２の幅等に応じて予め設定される。

具体的には、図３及び図４に示すように、第一走行パターンＰ１については、入口部Ａ、中間部Ｂ、及び出口部Ｃにおけるずれ量が、それぞれ、ΔＷＡ１、ΔＷＢ１、及びΔＷＣ１に設定されている。図３及び図５に示すように、第二走行パターンＰ２については、入口部Ａ、中間部Ｂ、及び出口部Ｃにおけるずれ量が、それぞれ、ΔＷＡ２、ΔＷＢ２、及びΔＷＣ２に設定されている。図３及び図６に示すように、第三走行パターンＰ３については、入口部Ａ、中間部Ｂ、及び出口部Ｃにおけるずれ量が、それぞれ、ΔＷＡ３、ΔＷＢ３、及びΔＷＣ３に設定されている。なお、図３では、カーブ路Ｒｏの内側へ向かう方向のずれを「−」の符号で表し、カーブ路Ｒｏの外側へ向かう方向のずれを「＋」の符号で表している。本実施形態では、図２に示すように、走行ライン決定部１３による走行ラインの決定に際して、基準走行ラインＬ１からのずれ量が、「大」及び「小」の２種類の大きさから選択されるように構成されている。すなわち、図示は省略するが、本実施形態では、ΔＷＡ１、ΔＷＢ１、ΔＷＣ１、ΔＷＡ２、ΔＷＢ２、ΔＷＣ２、ΔＷＡ３、ΔＷＢ３、及びΔＷＣ３の各ずれ量について、２種類の大きさのずれ量が設定されている。

カーブ路Ｒｏの入口部Ａは、カーブ路Ｒｏの始点の位置に設定され、カーブ路Ｒｏの出口部Ｃは、カーブ路Ｒｏの終点の位置に設定される。そして、カーブ路Ｒｏの中間部Ｂは、入口部Ａと出口部Ｃとの間に設定され、例えば、入口部Ａと出口部Ｃとのそれぞれから道路Ｒの延在方向に沿って同じ距離だけ離れた位置（すなわち、カーブ路Ｒｏの延在方向における中心位置）に設定される。なお、カーブ路Ｒｏが、曲率半径が一定のカーブ区間と、その両側に接続される緩和曲線区間とを有する場合には、カーブ路Ｒｏの入口部Ａ及び出口部Ｃを、両側の緩和曲線区間を含む全区間の始点及び終点の位置ではなく、曲率半径が一定のカーブ区間の始点及び終点の位置に設定することも可能である。

本実施形態では、このように、基準走行ラインＬ１を補正するための補正データは、カーブ路Ｒｏの３か所（具体的には、入口部Ａ、中間部Ｂ、及び出口部Ｃ）のそれぞれにおける、ずれ方向及びずれ量を含むデータである。このような補正データに基づき、補正走行ライン決定部１６は、図４〜図６に示すように、基準走行ラインＬ１を補正して補正走行ラインＬ２を決定する。この際、補正走行ライン決定部１６は、入口部Ａ、中間部Ｂ、及び出口部Ｃのそれぞれにおける基準走行ラインＬ１からのずれが補正データに規定されたずれとなるように、円弧曲線或いは緩和曲線により表された補正走行ラインＬ２を決定する。なお、図４に示す例は、図２の表におけるカーブ曲率が「大」、カーブ方向が「右」、車線数が「１本」、及び中央分離帯が「なし」の分類に相当する。図５に示す例は、図２の表におけるカーブ曲率が「大」、カーブ方向が「右」、車線数が「１本」、及び中央分離帯が「あり」の分類に相当する。図６に示す例は、図２の表におけるカーブ曲率が「大」、カーブ方向が「右」、車線数が「２本以上」、及び中央分離帯が「なし」の分類に相当する。

１−６．差分導出部
差分導出部１８は、実操作量に基づく第一情報と、第一情報と比較可能な情報であって補正走行ラインＬ２に基づく第二情報との差分を導出する機能部である。本実施形態では、差分導出部１８は、車両２が補正走行ラインＬ２を走行する場合の、道路上の各位置での理論上の運転操作装置３の操作量である標準操作量を導出する標準操作量導出部１７を備える。なお、標準操作量導出部１７は、対象道路が直線路である場合には、車両２が基準走行ラインＬ１を走行する場合の、道路上の各位置での標準操作量を導出する。そして、差分導出部１８は、標準操作量導出部１７が導出した標準操作量に基づき、第一情報としての実操作量と第二情報としての標準操作量との道路上の各位置での差分を導出する。本実施形態では、実操作量が、ステアリング装置の操舵角であり、標準操作量が、ステアリング装置の標準操舵角である。そのため、本実施形態では、差分導出部１８が導出する差分は、操舵角の標準操舵角からのずれ量である。

標準操作量導出部１７は、実操作量が取得された道路上の位置を、自車位置取得部１０が取得した自車位置情報に基づき取得し、走行ライン決定部１３が決定した走行ライン（基準走行ラインＬ１又は補正走行ラインＬ２）に基づき、実操作量が取得された道路上の位置での標準操作量を導出する。本実施形態では、標準操作量は、走行ライン決定部１３が決定した走行ラインに加えて、実操作量が取得された時点の車両２の速度にも基づいて導出される。車両２の速度は、例えば、自車位置検出装置４が備える距離センサの検出結果に基づき取得される。なお、車両２の速度に代えて、対象道路の制限速度を用いることも可能である。

本実施形態では、差分導出部１８は、実操作量取得部１１が実操作量を取得する毎に、実操作量と標準操作量との差分を導出するように構成されている。なお、差分導出部１８が、実操作量取得部１１が実操作量を複数回取得する毎に、複数の実操作量の平均と標準操作量との差分を導出する構成とすることもできる。この場合の標準操作量は、例えば、当該複数の実操作量が取得された道路区間の延在方向における中心位置における標準操作量とされる。

１−７．統計処理部
統計処理部１９は、差分導出部１８が導出した差分に対して統計処理を行う機能部である。統計処理部１９は、差分導出部１８が導出した複数の差分情報を用いて統計処理を行う。統計処理部１９は、この統計処理により、平均、標準偏差、微分平均、微分標準偏差、最大値、或いは最小値を導出する。本実施形態では、統計処理部１９は、ステアリング装置の操舵角の標準操舵角からのずれについての複数のデータを用いて、統計処理を行う。ステアリング装置の操作の不安定さは、車両のふらつきにつながるため、統計処理部１９による統計処理により、ステアリング装置の操作量の変動から車両のふらつきを推定することができる。統計処理部１９は、統計処理の結果を予め定められた判定基準と比較することで車両２の運転状態を判定し、判定結果の情報を情報提供装置６に出力する。運転状態の判定は、例えば、疲れや眠気への気付きを運転者に促す必要性の判定、危険な運転状態であることを運転者に警告する必要性の判定、或いは、運転操作の適正さの程度を評価するための判定とされる。

２．動作処理の手順
本実施形態に係る運転状態判定システム１において実行される運転状態判定方法、具体的には、図７に示す運転状態判定処理の手順、及び図８に示す走行ライン決定処理の手順について説明する。

２−１．運転状態判定処理の手順
図７に示すように、実操作量取得部１１が運転操作装置３の実操作量を取得すると（ステップ＃０１：Ｙｅｓ）、標準操作量導出部１７が、自車位置取得部１０が取得した自車位置情報と、走行ライン決定部１３が決定した走行ラインとに基づき、標準操作量を取得する（ステップ＃０２、ステップ＃０３）。なお、走行ラインは、本実施形態では、後述する図８のフローチャートに基づき、事前に決定されている。そして、差分導出部１８が、実操作量と標準操作量との差分を導出し、導出した差分の情報を統計処理部１９に送信する（ステップ＃０４）。

統計処理部１９による統計処理の実行条件が成立するまでの間（ステップ＃０５：Ｎｏ）、ステップ＃０１〜ステップ＃０４の処理が繰り返し実行される。そして、統計処理の実行条件が成立すると（ステップ＃０５：Ｙｅｓ）、統計処理部１９が統計処理を実行して、統計処理の結果に基づき車両２の運転状態を判定する（ステップ＃０６、ステップ＃０７）。なお、統計処理の実行条件は、予め設定された統計処理期間が経過した場合に成立する構成とし、或いは、予め設定された個数の差分情報が取得された場合に成立する構成とすることができる。

２−２．走行ライン決定処理の手順
図８に示すように、走行ライン決定部１３が対象道路の道路情報を取得すると（ステップ＃１１）、基準走行ライン決定部１４が当該道路情報に含まれる対象道路の形状情報に基づき、基準走行ラインＬ１を決定する（ステップ＃１２）。走行ライン決定部１３は、対象道路がカーブ路Ｒｏでない場合、すなわち、対象道路が直線路である場合には（ステップ＃１３：Ｎｏ）、走行ラインを基準走行ラインＬ１に決定する（ステップ＃１７）。

一方、対象道路がカーブ路である場合には（ステップ＃１３：Ｙｅｓ）、走行パターン決定部１５が対象道路の走行パターンを決定し（ステップ＃１４）、補正走行ライン決定部１６が、決定された走行パターンに応じた補正データを用いて基準走行ラインＬ１を補正して、補正走行ラインＬ２を決定する（ステップ＃１５）。そして、走行ライン決定部１３は、走行ラインを当該補正走行ラインＬ２に決定する（ステップ＃１６）。

３．その他の実施形態
最後に、本発明に係るその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記の実施形態では、差分導出部１８が、第一情報としての実操作量と、第二情報としての標準操作量との道路上の各位置での差分を導出する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、差分導出部１８が、実操作量に基づき車両２の実際の走行ラインである実走行ラインを導出し、第一情報としての実走行ラインと、第二情報としての走行ライン（基準走行ラインＬ１或いは補正走行ラインＬ２）との差分を導出する構成とすることもできる。実走行ラインは、例えば、道路上の複数の位置での実操作量と、各実操作量が取得された時点の車両２の速度とに基づいて導出される構成とすることができる。この場合に差分導出部１８により導出される差分は、道路上の各位置での、実走行ラインの走行ライン決定部１３が決定した走行ラインからの道路幅方向Ｗのずれ量である。

（２）上記の実施形態では、走行ライン決定部１３が、車両２の前方の道路区間を対象道路に逐次設定して、当該対象道路における走行ラインを決定する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、差分導出部１８による差分の導出を、実操作量取得部１１による実操作量の取得に合わせて実行しない場合等においては、走行ライン決定部１３が、車両２が対象道路に進入した後或いは通過した後に、当該対象道路における車両２の走行ラインを決定する構成とすることもできる。この場合、実操作量取得部１１により取得された実操作量は、当該実操作量が取得された時点の自車位置情報に関連付けられて記憶され、差分導出部１８による差分の導出の際に、実操作量に関連付けられた自車位置情報が参照される構成とすることができる。

（３）上記の実施形態では、カーブ路Ｒｏについての補正データが、図３に示すように、カーブ路Ｒｏの入口部Ａ、中間部Ｂ、及び出口部Ｃのそれぞれにおける、基準走行ラインＬ１からの道路幅方向Ｗのずれ方向及びずれ量を含むデータである構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、カーブ路Ｒｏについての補正データを、カーブ路Ｒｏの４か所以上の部分のそれぞれにおける、基準走行ラインＬ１からの道路幅方向Ｗのずれ方向及びずれ量を含むデータとすることもできる。

（４）上記の実施形態では、走行ライン決定部１３による走行ラインの決定に際して、基準走行ラインＬ１からのずれ量が、「大」及び「小」の２種類の大きさから選択される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、基準走行ラインＬ１からのずれ量が、走行ライン毎に一定量に設定される構成とすることができる。或いは、基準走行ラインＬ１からのずれ量が、３種類以上の大きさから選択される構成とすることも可能である。

（５）上記の実施形態では、補正データが規定する基準走行ラインＬ１からのずれ方向やずれ量が、カーブ形状と道路規模とに基づき設定される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、基準走行ラインＬ１からのずれ方向やずれ量が、天候、時刻、季節等の環境条件によって可変に設定される構成とすることも可能である。

（６）上記の実施形態では、図２に示すように、走行パターン設定規則を規定する「カーブ曲率」、「車線数」、及び「中央分離帯」の各項目が、２つに区分された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、「カーブ曲率」、「車線数」、及び「中央分離帯」のいずれかが、３つ以上に区分される構成とすることもできる。「中央分離帯」を３つ以上に区分する場合には、例えば、中央分離帯の有無に加えて、中央分離帯の種別に基づく区分とすることができる。

（７）上記の実施形態では、走行パターンが、カーブの曲率及びカーブの方向の双方と、道路規模とに基づく分類毎に設定される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、走行パターンが、カーブの曲率、カーブの方向、及び道路規模に加えて、更に車両構造にも基づく分類毎に設定される構成とし、或いは、走行パターンが、カーブの曲率、カーブの方向、及び車両構造に基づく分類毎に設定される構成とすることも可能である。車両構造に基づく分類は、例えば、車両２の幅、トレッド幅、ステアリング装置（運転操作装置３）の車両２の幅方向の位置（すなわち、右ハンドルであるか左ハンドルであるか）、或いはホイールベースの長さによる分類とされる。また、走行パターンが、道路規模や車両構造によらず、カーブの曲率及びカーブの方向の一方或いは双方に基づく分類毎に設定される構成とすることも可能である。

（８）上記の実施形態で説明した運転状態判定システム１の機能部の割り当ては単なる一例であり、複数の機能部を組み合わせたり、１つの機能部を更に区分けしたりすることも可能である。

（９）上記の実施形態では、本発明に係る運転状態判定システムを、車両の運転状態の判定結果の情報を運転者に提供する運転支援システムに適用した場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、本発明に係る運転状態判定システムを、差分導出部が導出した差分に基づき車両の走行を制御する走行制御システムに適用することも可能である。この走行制御システムは、例えば、差分導出部が導出した差分が予め定められた閾値を超えた場合に、車両のブレーキを強制的に作動させる制御を実行するシステムとされる。

（１０）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載されていない構成に関しては、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、車両の運転状態を判定する運転状態判定システム、運転状態判定方法、及び運転状態判定プログラムに利用することができる。

１：運転状態判定システム
２：車両
３：運転操作装置
１０：自車位置取得部
１１：実操作量取得部
１２：道路情報取得部
１５：走行パターン決定部
１６：補正走行ライン決定部
１８：差分導出部
Ａ：入口部
Ｂ：中間部
Ｃ：出口部
Ｌ１：基準走行ライン
Ｌ２：補正走行ライン
Ｒ：道路
Ｒｏ：カーブ路
Ｗ：道路幅方向

Claims (7)

1. 車両の運転状態を判定する運転状態判定システムであって、
   前記車両の位置を表す自車位置情報を取得する自車位置取得部と、
   前記自車位置情報に関連付けられた道路上の各位置での、運転者による運転操作装置の操作量である実操作量を取得する実操作量取得部と、
   道路の形状情報を含む道路情報を取得する道路情報取得部と、
   道路幅方向の走行位置に関する走行パターンを前記道路情報に基づき決定する走行パターン決定部と、
   前記形状情報に基づき定まる道路の基準走行ラインを、前記走行パターンに応じた補正データを用いて補正して補正走行ラインを決定する補正走行ライン決定部と、
   前記実操作量に基づく第一情報と、前記第一情報と比較可能な情報であって前記補正走行ラインに基づく第二情報との差分を導出する差分導出部と、を備える運転状態判定システム。
2. 前記走行パターンは、カーブの曲率及びカーブの方向の少なくとも一方に基づく分類毎に設定されている請求項１に記載の運転状態判定システム。
3. カーブ路についての前記補正データは、カーブ路の入口部、中間部、及び出口部のそれぞれにおける、前記基準走行ラインからの道路幅方向のずれ方向及びずれ量を含むデータである請求項１又は２に記載の運転状態判定システム。
4. 前記走行パターンは、カーブの曲率及びカーブの方向の双方と、道路規模及び車両構造の少なくとも一方とに基づく分類毎に設定されている請求項１から３のいずれか一項に記載の運転状態判定システム。
5. 前記差分導出部は、前記車両が前記補正走行ラインを走行する場合の、道路上の各位置での理論上の前記運転操作装置の操作量である標準操作量を導出し、前記第一情報としての前記実操作量と、前記第二情報としての前記標準操作量との道路上の各位置での差分を導出する請求項１から４のいずれか一項に記載の運転状態判定システム。
6. 車両の運転状態を判定する運転状態判定方法であって、
   演算処理装置が、
   前記車両の位置を表す自車位置情報を取得する自車位置取得ステップと、
   前記自車位置情報に関連付けられた道路上の各位置での、運転者による運転操作装置の操作量である実操作量を取得する実操作量取得ステップと、
   道路の形状情報を含む道路情報を取得する道路情報取得ステップと、
   道路幅方向の走行位置に関する走行パターンを前記道路情報に基づき決定する走行パターン決定ステップと、
   前記形状情報に基づき定まる道路の基準走行ラインを、前記走行パターンに応じた補正データを用いて補正して補正走行ラインを決定する補正走行ライン決定ステップと、
   前記実操作量に基づく第一情報と、前記第一情報と比較可能な情報であって前記補正走行ラインに基づく第二情報との差分を導出する差分導出ステップと、を実行する運転状態判定方法。
7. 車両の運転状態を判定する運転状態判定プログラムであって、
   前記車両の位置を表す自車位置情報を取得する自車位置取得機能と、
   前記自車位置情報に関連付けられた道路上の各位置での、運転者による運転操作装置の操作量である実操作量を取得する実操作量取得機能と、
   道路の形状情報を含む道路情報を取得する道路情報取得機能と、
   道路幅方向の走行位置に関する走行パターンを前記道路情報に基づき決定する走行パターン決定機能と、
   前記形状情報に基づき定まる道路の基準走行ラインを、前記走行パターンに応じた補正データを用いて補正して補正走行ラインを決定する補正走行ライン決定機能と、
   前記実操作量に基づく第一情報と、前記第一情報と比較可能な情報であって前記補正走行ラインに基づく第二情報との差分を導出する差分導出機能と、をコンピュータに実現させる運転状態判定プログラム。

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