JP2015071330A - 評価プログラム、記録媒体、評価方法、評価装置および車両 - Google Patents

評価プログラム、記録媒体、評価方法、評価装置および車両 Download PDF

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Abstract

【課題】車両の運転技量を一層適切に評価することができる評価プログラム、記録媒体、評価方法、評価装置および車両を提供する。
【解決手段】評価プログラムは、計測データに基づいて車両の運転技量に関する車両安定特性得点Sを取得する処理と、計測データに基づいて車両の運転技量に関する旋回特性得点Tを取得する処理と、換算情報を用いて、車両安定特性得点Sと旋回特性得点Tとから総合特性得点を取得する処理と、総合特性得点を出力部に送る処理と、をコンピュータに実行させる。換算情報は、車両安定特性得点Sが閾値より低い場合には旋回特性得点Tが高くなるにつれて総合特性得点が低くなり、かつ、車両安定特性得点Sが閾値より高い場合には旋回特性得点Tが高くなるにつれて総合特性得点が高くなるように、総合特性得点を規定する。
【選択図】図4

Description

本発明は、評価プログラム、記録媒体、評価方法、評価装置および車両に関する。
特許文献1は、ライダーの運転技量を判定する装置を開示する。この装置は、第1車両状態検出器と、第2車両状態検出器と、成分分離部と、車両安定特性判定部と、旋回特性判定部と、総合特性判定部とを備えている。
第1車両状態検出器は、ヨーレート等を検出する。第2車両状態検出器は、ロールレート等を検出する。成分分離部は、第1、第2車両状態検出器の各検出値を、修正成分と予測成分にそれぞれ分離する。車両安定特性判定部は、第1車両状態検出器の検出値における修正成分および予測成分の比率に基づいて車両安定性得点を算出する。旋回特性判定部は、第2車両状態検出器の検出値における予測成分に基づいて旋回性得点を算出する。総合特性判定部は、車両安定性得点および旋回性得点の一方または双方に基づいて総合特性得点を算出する。
総合特性得点は、例えば、車両安定性得点および旋回性得点の線形和である。したがって、車両安定性得点が高いほど、総合特性得点は高くなる。また、旋回性得点が高いほど、総合特性得点は高くなる。すなわち、車両安定性得点は常に加点要素であり、旋回性得点も常に加点要素である。
国際公開第2011/077638号
このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
安定性得点および旋回性得点をそれぞれ高めることによって、運転技量は向上する。ただし、運転技量を向上させる過程にわたって常に、安定性得点および旋回性得点の両方を同じように高めることを、運転者に求めるとは限らない。たとえば、運転技量を向上させる過程を複数の段階で構成する場合がある。段階としては、例えば、安定性得点および旋回性得点の両方を同じように高める段階のほかに、安定性得点および旋回性得点の一方のみを重点的に高める段階、または、安定性得点および旋回性得点の一方のみを抑制する段階などである。
しかしながら、従来例では、安定性得点および旋回性得点は加点要素である。すなわち、従来例は、安定性得点および旋回性得点をそれぞれ高めることを運転者に硬直的に促していることに等しい。よって、運転技量を向上させる過程を柔軟に構成することが困難である。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、車両の運転技量を一層適切に評価することができる評価プログラム、記録媒体、評価方法、評価装置および車両を提供することを目的とする。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明は、車両の運転技量を評価するための評価プログラムであって、前記評価プログラムは、計測データに基づいて車両の運転技量に関する第1評価結果を取得する処理と、前記計測データに基づいて車両の運転技量に関する第2評価結果を取得する処理と、前記第1評価結果および前記第2評価結果によって総合評価結果を規定する換算情報を用いて、前記第1評価結果と前記第2評価結果とから、車両の運転技量に関する前記総合評価結果を取得する処理と、前記総合評価結果を出力部に送る処理と、をコンピュータに実行させ、前記換算情報は、前記第1評価結果が閾値より低い場合には前記第2評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が低くなり、かつ、前記第1評価結果が前記閾値より高い場合には前記第2評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が高くなるように、前記総合評価結果を規定する評価プログラムである。
[作用・効果]本発明によれば、評価プログラムがインストールされたコンピュータに、第1評価結果を取得する処理と、第2評価結果を取得する処理と、総合評価結果を取得する処理と、前記総合評価結果を出力部に送る処理とを実行させる。
第1評価結果は、第1の観点から車両を運転する技量を評価した情報である。第2評価結果は、第1の観点とは異なる第2の観点から車両を運転する技量を評価した情報である。これら第1評価結果および第2評価結果と、換算情報とに基づいて総合評価結果を取得する。総合評価結果は、第1、第2の観点から車両を運転する技量を評価した情報である。
その結果、第1評価結果が閾値より低い場合には第2評価結果が高くなるにつれて総合評価結果が低くなる。すなわち、第1評価結果が閾値より低いとき、第2評価結果は総合評価結果を低下させる減点要素である。他方、第1評価結果が閾値より高い場合には第2評価結果が高くなるにつれて総合評価結果が高くなる。すなわち、第1評価結果が閾値より高いとき、第2評価結果は総合評価結果を高める加点要素である。このように、第1評価結果に応じて、第2評価結果は加点要素または減点要素に切り替わる。
総合評価結果は出力部に送られる。これにより、出力部を通じて総合評価結果を運転者に好適に提示できる。さらに、第1評価結果が閾値より低い場合、第2評価結果が高くなるほど低い総合評価結果を提示する。これは、第2評価結果を抑制することを運転者に促すことに等しい。また、第1評価結果が閾値より高い場合、第2評価結果が高くなるほど、高い総合評価結果を提示する。これは、第2評価結果を向上させることを運転者に促すことに等しい。このように、第2評価結果を抑制する段階と第2評価結果を高める段階を通して、運転技量を向上させることができる。
このように、本発明に係る評価プログラムによれば、コンピュータに車両の運転技量を一層適切に評価させることができる。
上述した発明において、前記換算情報は、前記第1評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が高くなるように、前記総合評価結果を規定することが好ましい。
第2評価結果に関係なく、第1評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が高くなる。すなわち、第1評価結果は、常に総合評価結果を高める加点要素である。これは、第1評価結果を向上させることを運転者に常に促すことに等しい。さらに、第1評価結果が閾値よりも低い場合、第1評価結果のみを向上させることを運転者に促すことに等しい。このように、第2評価結果を抑制し、かつ、第1評価結果のみを重点的に向上させる段階と、第1評価結果および第2評価結果の両方をそれぞれ向上させる段階とによって、運転技量を向上させることができる。
上述した発明において、前記換算情報は、前記第1評価結果および前記第2評価結果を変数とし、前記総合評価結果を規定する換算関数、および、前記第1評価結果と前記第2評価結果と前記総合評価結果とが対応付けられた換算マップの少なくともいずれかであることが好ましい。これによれば、コンピュータは総合評価結果を取得する処理を好適に実行できる。
上述した発明において、総合評価結果を出力部に送る処理は、視覚を通じて運転者に伝達可能な情報の形式、または、聴覚を通じて運転者に伝達可能な情報の形式で前記総合評価結果を送ることが好ましい。これによれば、総合評価結果を運転者に明瞭に提示できる。
また、本発明は、上述した評価プログラムを記録した記録媒体である。
[作用・効果]本発明によれば、評価プログラムをコンピュータで読み取ることができる。これにより、評価プログラムをコンピュータに適切にインストールでき、コンピュータに車両の運転技量を適切に評価させることができる。
また、本発明は、車両の運転技量を評価する評価方法であって、前記評価方法は、計測データに基づいて車両の運転技量に関する第1評価結果を取得するステップと、前記計測データに基づいて車両の運転技量に関する第2評価結果を取得するステップと、前記第1評価結果および前記第2評価結果によって総合評価結果を規定する換算情報を用いて、前記第1評価結果と前記第2評価結果とから、車両の運転技量に関する前記総合評価結果を取得するステップと、出力部が運転者に総合評価結果を提示するステップと、を備え、前記換算情報は、前記第1評価結果が閾値より低い場合には前記第2評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が低くなり、かつ、前記第1評価結果が前記閾値より高い場合には前記第2評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が高くなるように、前記総合評価結果を規定する評価方法である。
[作用・効果]本発明に係る評価方法は、第1評価結果を取得するステップと、第2評価結果を取得するステップと、総合評価結果を取得するステップと、総合評価結果を提示するステップを備える。第1評価結果、第2評価結果および総合評価結果を取得する各ステップを、コンピュータが行うことが好ましい。
総合評価結果を取得するステップでは、換算情報を用いて第1評価結果と第2評価結果の組み合わせを総合評価結果に換算する。換算情報において、第1評価結果が閾値より低い場合には第2評価結果は減点要素であり、第1評価結果が閾値より高い場合には第2評価結果は加点要素である。
総合評価結果を提示するステップでは、第1評価結果が閾値より低い場合、第2評価結果が高くなるほど低い総合評価結果を提示する。また、第1評価結果が閾値より高い場合、第2評価結果が高くなるほど、高い総合評価結果を提示する。これにより、第1評価結果に応じて、第2評価結果を抑制する段階と、第2評価結果を高める段階とを切り換えることができる。
このように、本発明に係る評価方法によれば、車両の運転技量を一層適切に評価することができる。
上述した評価方法において、前記換算情報は、前記第1評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が高くなるように、前記総合評価結果を規定することが好ましい。第1評価結果は常に加点要素である。これにより、第1評価結果が閾値に達するまでは第1評価結果を重点的に向上させる段階とし、第1評価結果が閾値を超えてからは第1評価結果と第2評価結果をそれぞれ向上させる段階とすることができる。
上述した評価方法において、前記換算情報は、前記第1評価結果および前記第2評価結果を変数とし、前記総合評価結果を規定する換算関数、および、前記第1評価結果と前記第2評価結果と前記総合評価結果とが対応付けられた換算マップの少なくともいずれかであることが好ましい。これによれば、総合評価結果を好適に取得できる。
上述した評価方法において、前記総合評価結果を提示するステップでは、前記出力部は、前記総合評価結果を示す文字、および、前記総合評価結果に応じた色の少なくともいずれかを表示することが好ましい。これによれば、総合評価結果を明瞭に提示できる。
上述した評価方法において、前記総合評価結果を提示するステップでは、前記出力部は、第1軸および第2軸を有する二次元座標に、第1軸の座標を前記第1評価結果とし、第2軸の座標を前記第2評価結果とする点がプロットされているグラフを表示することが好ましい。これによれば、第1評価結果および第2評価結果を明瞭に提示できる。
上述した評価方法において、前記総合評価結果を提示するステップでは、前記出力部は、総合評価結果が読み上げられた音声を出力することが好ましい。これによれば、運転者に総合評価結果を円滑に伝えることができる。
また、本発明は、車両の運転技量を評価する評価装置であって、前記評価装置は、計測データに基づいて車両の運転技量に関する第1評価結果を取得する第1評価部と、前記計測データに基づいて車両の運転技量に関する第2評価結果を取得する第2評価部と、前記第1評価結果および前記第2評価結果によって総合評価結果を規定する換算情報を用いて、前記第1評価結果と前記第2評価結果とから、車両の運転技量に関する前記総合評価結果を取得する総合評価部と、前記総合評価結果を出力部に送る出力制御部と、を備え、前記換算情報は、前記第1評価結果が閾値より低い場合には前記第2評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が低くなり、かつ、前記第1評価結果が前記閾値より高い場合には前記第2評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が高くなるように、前記総合評価結果を規定する評価装置である。
[作用・効果]本発明に係る評価装置は、第1評価部と、第2評価部と、総合評価部と、出力制御部とを備える。
総合評価部は、換算情報を用いて第1評価結果と第2評価結果を総合評価結果に換算する。換算情報では、第1評価結果が閾値より低い場合には第2評価結果は減点要素であり、第1評価結果が閾値より高い場合には第2評価結果は加点要素である。
出力制御部を備えているので、出力部を通じて総合評価結果を運転者に好適に提示できる。また、第1評価結果が閾値より低い場合、第2評価結果が高くなるほど低い総合評価結果を提示する。また、第1評価結果が閾値より高い場合、第2評価結果が高くなるほど、高い総合評価結果を提示する。これにより、第1評価結果に応じて、第2評価結果を抑制する段階と、第2評価結果を向上する段階とを切り換えることができる。
このように、本発明に係る評価装置によれば、車両の運転技量を一層適切に評価できる。
上述した評価装置において、前記計測データを取得する計測部を備えていることが好ましい。評価装置が計測部を備えているので、運転技量を簡易に評価できる。
上述した評価装置において、前記出力制御部によって制御され、運転者に前記総合評価結果を提示する出力部を備えていることが好ましい。評価装置が出力部を備えているので、運転技量を簡易に提示できる。
また、本発明は、上述した評価装置を備えた車両である。
[作用・効果]本発明に係る車両によれば、評価装置を備えているので、車両の運転技量を適切に評価できる。
なお、本明細書は、次のような技量判定装置に係る発明も開示している。
(1)上述した発明において、前記計測データは、車両状態に関する計測データ、および、運転者の状態に関する計測データの少なくともいずれかを含むことが好ましい。
(2)上述した発明において、車両状態に関する計測データは、車両のヨーレート、ヨー角度、ロールレート、ロール角度、ピッチレート、ピッチ角度、ステアリング角度、キャスタ角度、車速および位置の少なくともいずれかであることが好ましい。
(3)上述した発明において、運転者の状態に関する計測データは、運転者の頭部のヨーレート、ヨー角度、ロールレート、ロール角度、ピッチレート、ピッチ角度、および
眼球運動の少なくともいずれかであることが好ましい。
前記(1)から前記(3)に記載の発明によれば、運転技量を好適に評価できる。すなわち、第1評価結果および第2評価結果をそれぞれ適切に取得できる。
(4)上述した発明において、第1評価基準情報を用いて、計測データから前記第1評価結果を取得し、第1評価基準情報と異なる第2評価基準情報を用いて、計測データから前記第2評価結果を取得することが好ましい。
前記(4)に記載の発明によれば、第1評価結果と第2評価結果とをそれぞれ好適に取得できる。
(5)上述した評価装置と、
評価装置の外部に設けられ、計測データを取得し、計測データを前記評価装置に送る計測部と、
を備えている評価システム。
前記(5)に記載の発明によれば、車両の運転技量を一層適切に評価できる。なお、この評価システムにおいて、評価装置は、計測部を備えてもよい。この場合、評価装置の外部に設けられる計測部を「外部計測部」と呼び、評価装置が備える計測部を「内部計測部」と呼ぶことで、両者を区別できる。
(6)上述した評価装置と、
前記評価装置の外部に設けられ、前記評価装置から送られる総合評価結果を受け取り、総合評価結果を操縦者に提示する出力部と、
を備えた評価システム。
前記(6)に記載の発明によれば、車両の運転技量を一層適切に評価できる。なお、この評価システムにおいて、評価装置は、出力部を備えてもよい。この場合、評価装置の外部に設けられる出力部を「外部出力部」と呼び、評価装置が備える出力部を「内部出力部」と呼ぶことで、両者を区別できる。
(7)上述した評価システムを備えた鞍乗型車両。
前記(7)に記載の発明によれば、車両が評価システムを備えているので、車両の運転技量を適切に評価できる。
本発明に係る評価プログラム、記録媒体、評価方法、評価装置および車両によれば車両の運転技量を一層適切に評価させることができる。
実施例1に係る自動二輪車の概略構成を示す側面図である。 評価装置の構成を示すブロック図である。 評価装置の機能ブロック図である。 換算情報が規定する各得点の関係を模式的に示す図である。 換算マップの一例を示す図である。 換算関数が規定する各得点の関係を模式的に示す図である。 換算関数が規定する各得点の関係を模式的に示す図である。 車両の運転技量を評価する手順を示すフローチャートである。 表示部の画面を例示する図である。 実施例2に係る自動二輪車の概略構成を示す側面図である。 評価システムの構成を示すブロック図である。 評価システムの機能ブロック図である。
以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。実施例1では、車両として自動二輪車を例に挙げて説明する。以下の説明において、前後、左右、上下とは、自動二輪車1に乗車したライダーにとっての「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」を意味する。
1.自動二輪車の概略構成
図1は、本実施例に係る自動二輪車の概略構成を示す側面図である。自動二輪車1はメインフレーム2を備えている。メインフレーム2の前端上部にはヘッドパイプ3が設けられている。ヘッドパイプ3にはステアリングシャフト4が挿通されている。ステアリングシャフト4の上端部にアッパブラケット(図示省略)が固定され、下端部にロアブラケット6が固定されている。これら両ブラケットにより、左右一対の伸縮可能なフロントフォーク7が支持される。アッパブラケットにはハンドル5が連結されている。ハンドル5の右側には、スロットル操作部とブレーキレバー(図示省略)が配置され、左側にはクラッチレバー(図示省略)が配置されている。
ハンドル5の回転操作によってフロントフォーク7がステアリングシャフト4を中心に揺動する。フロントフォーク7は上側のアウターチューブ7a内に下側のインナーチューブ7bが伸縮可能に支持されており、インナーチューブ7bの下端部には前輪8が回転可能に取り付けられている。フロントフォーク7の伸縮により前輪8の振動が吸収される。また、インナーチューブ7bと前輪8との間にはブレーキ10が取り付けられ、ブレーキレバーの操作により前輪8の回転を制動する。インナーチューブ7bには、フロントフェンダ11が前輪8と共に上下動するよう支持されている。
メインフレーム2の上部には、燃料タンク15とシート16とが前後に並んで保持されている。燃料タンク15の下方にあたる位置には、エンジン17と変速機18とがメインフレーム2に保持されている。変速機18は、エンジン17で発生した動力を出力するドライブ軸19を備えている。ドライブ軸19にはドライブスプロケット20が連結されている。
メインフレーム2の下部後側にはスイングアーム21が揺動可能に支持されている。スイングアーム21の後端部には、ドリブンスプロケット22および後輪23が回転可能に支持されている。ドライブスプロケット20とドリブンスプロケット22との間には、チェーン24が懸架されている。エンジン17で発生した動力は、変速機18、ドライブ軸19、ドライブスプロケット20、チェーン24およびドリブンスプロケット22を介して後輪23に伝達される。
2.評価装置の構成
自動二輪車1は、評価装置31を備えている。評価装置31は、車両の運転技量を評価する。評価装置31は、例えば、ハンドル5に直接的または間接的に支持されている。不図示のホルダーを用いることによって、評価装置31を自動二輪車1に着脱自在に取り付けてもよい。評価装置31は、例えば、スマートフォンである。
図2は、評価装置31の構成を示す図である。評価装置31は、制御部32と、記憶部33と、ジャイロセンサ34と、GPS(Global Positioning System)受信部35と、表示部36と、スピーカ37と、操作部38と、通信部39とを備えている。制御部32は、記憶部33とジャイロセンサ34とGPS受信部35と表示部36とスピーカ37と操作部38と通信部39とに電気的に接続されている。
制御部32は、例えば、CPU(中央演算処理装置)である。制御部32は、記憶部33に記憶される評価プログラムの命令にしたがって各種の処理を実行する。制御部32は、本発明におけるコンピュータの例である。
記憶部33は、例えば、ROM(リードオンリメモリ)、フラッシュメモリ、RAM(ランダムアクセスメモリ)などである。記憶部33には、評価プログラムや各種の情報が予め記憶されている。記憶部33は、計測データを記憶する。記憶部33は、制御部32の処理の作業領域として使用される。
ジャイロセンサ34は、自動二輪車1のヨーレート、ロールレート、ピッチレート、ヨー角度、ロール角度、ピッチ角度を計測する。ヨーレート、ロールレート、ピッチレートはそれぞれ、ヨー方向、ロール方向、ピッチ方向における自動二輪車1の角速度である。ヨー角度、ロール角度、ピッチ角度は、ヨー方向、ロール方向、ピッチ方向における自動二輪車1の角度である。以下では、自動二輪車1のヨーレート、ロールレート、ピッチレートを特に区別しない場合には、これらを「車両角速度」と呼ぶ。自動二輪車1のヨー角度、ロール角度、ピッチ角度を特に区別しない場合には、これらを「車両角度」と呼ぶ。
GPS受信部35は、自動二輪車1の位置を計測する。
ジャイロセンサ34とGPS受信部35は、本発明における計測部の例である。ジャイロセンサ34またはGPS受信部35によって取得される車両角速度、車両角度および位置に関する情報はそれぞれ、自動二輪車1の状態に関する計測データである。
表示部36は、画像を表示するディスプレイである。スピーカ37は、音声等の音を出力する。表示部36とスピーカ37はそれぞれ、本発明における出力部の例である。
操作部38は、例えば、物理的なボタンまたは表示部36に表示されたボタンである。操作部38は、運転者によって操作され、各種の命令を受け付ける。
通信部39は、評価装置31の外部に設けられる機器と無線で情報を通信する。
なお、評価プログラムは、ネットワークを介して配信されてもよい。その場合、通信部39を通じて、外部機器(例えば、サーバー)から評価プログラムをダウンロードできる。また、評価プログラムは、記録媒体に記録されていてもよい。記録媒体は、コンピュータが評価プログラムを読み取り可能な媒体である。記録媒体としては、たとえば、DVD−ROM、CD−ROMなどである。
3.評価装置の機能的な構成
図3は、評価装置31の機能ブロック図である。評価装置31は、演算処理部41を有する。演算処理部41は、機能的に、計測データ記憶部42と、評価基準記憶部43と、評価期間特定部44と、成分分離部45と、車両安定特性評価部46と、旋回特性判定部47と、総合評価部48と、出力制御部49と、に分けられる。
計測データ記憶部42と評価基準記憶部43とは、記憶部33によって実現される。評価期間特定部44と成分分離部45と車両安定特性評価部46と旋回特性判定部47と総合評価部48と出力制御部49はそれぞれ、制御部32が評価プログラムの命令に従って行う処理によって実現される。
3.1.計測データ記憶部42と評価基準記憶部43
計測データ記憶部42は、ジャイロセンサ34およびGPS受信部35によって取得された各計測データを記憶する。計測データ記憶部42に記憶される計測データは、時系列データである。
評価基準記憶部43は、評価期間条件情報、フィルタ、車両安定特性評価情報、旋回特性評価情報および換算情報を記憶している。各種の情報は、評価を行う前に予め設定されている。詳細は、評価期間特定部44等の説明のなかで、適宜説明する。
3.2.評価期間特定部44
評価期間特定部44は、計測データに基づいて、自動二輪車1の運転技量を評価する評価期間を特定する。評価期間は、例えば、自動二輪車1が旋回運動している旋回運動期間である。ここで、旋回運動を、適宜に定義できる。以下に、評価期間特定部44における具体的な処理を例示する。
評価期間特定部44は、ジャイロセンサ34または計測データ記憶部42からヨーレートの時系列データを取得する。評価期間特定部44は、評価基準記憶部43から下限値Xと最低持続時間Yminを取得する。そして、評価期間特定部44は、最低持続時間Ymin以上にわたってヨーレートの絶対値が下限値X以上である期間を評価期間(旋回運動期間)Yと特定する。下限値Xと最低持続時間Yminは、評価期間条件情報の一例である。
下限値Xおよび最低持続時間Yminの値は、自動二輪車1の車種等を考慮して適宜設定される。また、ヨーレート以外の計測データを用いて評価期間Yを特定してもよい。例えば、GPS受信部35によって取得された位置情報を用いて旋回運動期間を特定してもよい。
3.3.成分分離部45
成分分離部45は、評価期間における計測データから、低周波成分と高周波成分を抽出する。
ロールレートを処理する場合を例に採って、成分分離部45の処理を具体的に説明する。成分分離部45は、ジャイロセンサ34または計測データ記憶部42から、評価期間にわたるロールレートの時系列データを取得する。ロールレートの時系列データは、全周波数帯域データである。成分分離部45は、評価基準記憶部43から、ローパスフィルタとバンドパスフィルタを読み出す。ローパスフィルタとバンドパスフィルタとは、フィルタの例である。
成分分離部45は、ローパスフィルタを用いて、ロールレートの全周波数帯域データから、所定の閾値周波数Fc1よりも高い高周波数成分を除去する。これより、評価期間におけるロールレートの低周波数成分を得る。
成分分離部45は、バンドパスフィルタを用いて、ロールレートの全周波数帯域データから閾値周波数Fc1以下の低周波数成分、および、所定の閾値周波数Fc2(Fc2>Fc1)以上のノイズ成分を除去する。これより、評価期間におけるロールレートの高周波数成分を得る。
閾値周波数Fc1、Fc2は、処理する計測データの種類や判定したい特性に応じて設定される。例えば、初級者と上級者との差が最大となるように閾値周波数Fc1を設定してもよい。ただし、閾値周波数Fc2は閾値周波数Fc1よりも必ず大きい値である。
3.4.車両安定特性評価部46
車両安定特性評価部46は、計測データに基づいて、車両安定特性の観点から運転技量を評価する。
例えば、走行時に運転者が滑らかに自動二輪車1を操作(操縦)するほど、車両角速度の低周波数成分の絶対値の積分値がそれぞれ大きくなり、車両角速度の高周波成分の絶対値の積分値がそれぞれ小さくなる。他方、走行時に運転者が細かく、急激に操作するほど、各車両角速度の高周波成分の絶対値の積分値がそれぞれ大きくなり、各車両角速度の低周波数成分の絶対値の積分値がそれぞれ小さくなる。このため、各車両角速度の低周波数成分の絶対値の積分値と各車両角速度の高周波成分の絶対値の積分値との比率によって、運転技量を安定特性の観点から評価できる。特に、評価期間が旋回運動期間である場合、安定特性に関する運転技量が上記比率に反映されやすい。
以下では、車両安定特性評価部46が、ヨーレート、ロールレートおよびピッチレートに基づいて運転技量を評価する処理を具体的に説明する。
車両安定特性評価部46は、成分分離部45から、評価期間におけるヨーレート、ロールレートおよびピッチレートの低周波成分および高周波成分を取得する。
ここで、低周波成分の絶対値の積分値と高周波成分の絶対値の積分値との比率を、安定特性指標Sとする。車両安定特性評価部46は、ヨーレートに関する安定特性指標Syaw、ロールレートに関する安定特性指標Sroll、および、ピッチレートに関する安定特性指標Spitchをそれぞれ計算する。さらに、車両安定特性評価部46は、各安定特性指標Syaw,Sroll,pitchの重みづけ線形和(以下、「車両安定特性得点S」と呼ぶ)を計算する。
安定特性性指標Syaw,Sroll,pitchおよび車両安定特性得点Sを計算するための関数などは、車両安定特性評価情報に含まれている。車両安定特性評価部46は、評価基準記憶部43から読み出した車両安定特性評価情報を用いて、上述した処理を行う。
車両安定特性評価部46は、本発明における第1評価部の例である。車両安定特性得点Sは、本発明における第1評価結果の例である。車両安定特性評価情報は、本発明における第1基準情報の例である。
3.5.旋回特性評価部47
旋回特性評価部47は、計測データに基づいて、旋回特性に関する観点から運転技量を評価する。例えば、走行時に運転者が自動二輪車1を滑らかに操作するほど、車両角度の低周波数成分の絶対値の積分値が大きくなる。このため、車両角度の低周波数成分の絶対値の積分値によって、運転技量を旋回特性の観点から評価できる。特に、評価期間が旋回運動期間である場合、旋回特性に関する運転技量が上記低周波数成分の絶対値の積分値に反映されやすい。
以下では、旋回特性評価部47が、ロール角度とピッチ角度と位置情報に基づいて、運転技量を評価する処理を説明する。
旋回特性評価部47は、成分分離部45から、評価期間におけるロール角度およびピッチ角度の低周波成分を取得する。旋回特性評価部47は、計測データ記憶部42から、評価期間における自動二輪車1の位置情報を取得する。
旋回特性評価部47は、ロール角度の低周波成分の絶対値の積分値(以下、「旋回特性指標Troll」と呼ぶ)を計算する。同様に、旋回特性評価部47は、ピッチレートの低周波成分の絶対値の積分値(以下、「旋回特性指標Tpitch」と呼ぶ)を計算する。また、旋回特性評価部47は、計測データ記憶部42から取得する位置情報に基づいて、評価期間における平均車速Tspeedを算出する。さらに、旋回特性評価部47は、旋回特性指標Troll,Tpitchと平均車速Tspeedの重みづけ線形和(以下、「旋回特性得点T」と呼ぶ)を計算する。
旋回特性指標Troll,Tpitch、平均車速Tspeed、旋回特性得点Tを計算するための関数などは、旋回特性評価情報に含まれている。なお、旋回特性評価情報と車両安定特性評価情報とは、互いに異なる評価基準を規定する。旋回特性評価部47は、評価基準記憶部43から読み出した旋回特性評価情報を用いて、上述した処理を行う。
旋回特性評価部47は、本発明における第2評価部の例である。旋回特性得点Tは、本発明における第2評価結果の例である。旋回特性評価情報は、本発明における第2基準情報の例である。
3.6.総合評価部48
総合評価部48は、運転技量を総合的に評価する。具体的には、車両安定特性得点Sと旋回特性得点Tに基づいて、総合特性得点Gを取得する。総合評価部48は、本発明における総合評価部の例である。総合特性得点Gは、本発明における総合評価結果の例である。
総合特性得点Gを取得する際、総合評価部48は、換算情報を用いる。換算情報は、評価基準記憶部43に予め記憶されている。換算情報は、車両安定特性得点Sおよび旋回特性得点Tによって総合特性得点Gを規定する。換算情報は、各得点S、T、Gの関係について、3つの特徴を有する。
<換算情報の第1の特徴>
車両安定特性得点Sが閾値bより低い場合、旋回特性得点Tが高くなるにつれて総合特性得点Gが低くなるように、換算情報は総合特性得点Gを規定する。
数式を用いて説明すると、次のようになる。
車両安定特性得点Sおよび旋回特性得点Tに応じた総合特性得点Gを、「G(S、T)」と表記する。得点Sv、vS、TvBが式(1)、(2)の関係を満たすとき、式(3)が成り立つ。
<b ・・・(1)
vS<TvB ・・・(2)
G(S、TvS)≧G(S、TvB) ・・・(3)
<換算情報の第2の特徴>
車両安定特性得点Sが閾値bより高い場合、旋回特性得点Tが高くなるにつれて総合特性得点Gが高くなるように、換算情報は総合特性得点Gを規定する。
すなわち、得点S、TvS、TvBが式(4)、(5)を満たすとき、式(6)が成り立つ。
>b ・・・(4)
vS<TvB ・・・(5)
G(S、TvS)≦G(S、TvB) ・・・(6)
<換算情報の第3の特徴>
車両安定特性得点Sが高くなるにつれて総合特性得点Gが高くなるように、換算情報は総合特性得点Gを規定する。
すなわち、得点SvS、SvBが式(7)を満たすとき、式(8)が成り立つ。
vS<SvB ・・・(7)
G(SvS、T)≦G(SvB、T) ・・・(8)
図4を参照する。図4は、換算情報が規定する各得点S、T、Gの関係を模式的に示す図である。
図4は、車両安定特性得点Sを横軸とし、旋回特性得点Tを縦軸とする二次元座標を示す。図4では、説明の便宜上、車両安定特性得点S、旋回特性得点Tはそれぞれ、0から100の値をとるものとする。さらに、二次元座標上に、総合特性得点Gが10、20、30、………、100となる位置を連ねた線L10、L20、L30、………、L100を示す。図4では、閾値bは70である。
図4において、例えば、線L10と線L20とによって囲まれる領域には、10から20の範囲内の値が総合特性得点Gとして段階的または連続的に規定されている。他の隣り合う2つの線L同士の間の領域も、同様である。
図から明らかなように、車両安定特性得点Sが70よりも低い領域A1と、車両安定特性得点Sが70よりも高い領域A2とでは、各得点S、T、Gの関係が異なっている。
−T座標における点P1(30、70)と、点P2(30、30)を比較する。点P1における総合特性得点G(P1)は、20から30の範囲内である。点P2における総合特性得点G(P2)は30から40の範囲内である。G(P1)はG(P2)より低い。このように、図4に示す換算情報は、第1の特徴を有している。
第1の特徴によって、旋回特性得点Tは、領域A1では、総合特性得点Gを低下させる減点要素となる。領域A1では、点Pを方向D1に移動すれば(すなわち、旋回特性得点Tを抑制すれば)、総合特性得Gが高くなる。
点P3(90、30)と、点P4(90、70)を比較する。点P3における総合特性得点G(P3)は80から90の範囲内である。点P4における総合特性得点G(P4)は90から100の範囲内である。G(P4)はG(P3)より高い。このように、図4に示す換算情報は、第2の特徴を有している。
第2の特徴によって、旋回特性得点Tは、領域A2では、総合特性得点Gを高める加点要素となる。領域A2では、点Pを方向D2に移動すれば(すなわち、旋回特性得点Tを高めれば)、総合特性得Gが高くなる。
点P1と点P4を比較する。G(P4)はG(P1)より高い。また、点P2と点P3を比較する。G(P3)はG(P1)より高い。このように、図4に示す換算情報は、第3の特徴を有している。
第3の特徴によって、車両安定特性得点Sは、領域A1、A2の全体にわたって、総合特性得点Gを高める加点要素となる。点Pを方向D3に移動すれば(すなわち、車両安定特性得点Sを高めれば)、総合特性得Gが高くなる。
なお、S−T座標において、総合特性得点Gが同じである領域が存在してもよい。
すなわち、式(3)に示すように、得点G(S、TvS)と得点G(S、TvB)とが等しくてもよい。例えば、不図示の点P5(30、31)を、点P2(30、30)と比較する。このとき、総合特性得点G(P5)が総合特性得点G(P1)と等しくてもよい。得点G(P5)がG(P1)と等しいことは、第1の特徴と矛盾しない。
また、式(6)に示すように、得点G(S、TvS)と得点G(S、TvB)とが等しくてもよい。例えば、点P6(90、31)を、点P3(90、30)と比較する。このとき、総合特性得点G(P6)が総合特性得点G(P3)と等しくてもよい。得点G(P6)がG(P3)と等しいことは、第2の特徴と矛盾しない。
さらに、式(9)に示すように、得点G(SvS、T)と得点G(SvB、T)とが等しくてもよい。例えば、点P7(31、30)を、点P2(30、30)と比較する。このとき、総合特性得点G(P7)が総合特性得点G(P3)と等しくてもよい。得点G(P7)がG(P2)と等しいことは、第3の特徴と矛盾しない。
上述した換算情報は、具体的には、換算マップまたは換算関数などで実現できる。以下、換算マップと換算関数をそれぞれ例示する。
図5を参照する。図5は、換算マップの一例を示す図である。図5では、説明の便宜上、車両安定特性得点S、旋回特性得点Tはそれぞれ、0から100の値をとるものとする。
図示するとおり、換算マップは、車両安定特性得点Sと旋回特性得点Tと総合特性得点Gとが対応付けられた行列データである。各列には、車両安定特性得点Sの値として、0から100が割り当てられている。各行には、旋回特性得点Tの値として、0から100が割り当てられている。列と行とが交差する各マス目には、車両安定特性得点Sと旋回特性得点Tとに対応した総合特性得点Gの値が割り当てられている。すなわち、車両安定特性得点Sと旋回特性得点Tとの組み合わせによって、総合特性得点Gが一意に決まる。
上述した換算マップは、経験または実験等に基づいて作成される。閾値bも、適宜に設定される。換算マップを用いる場合、総合評価部48は、評価基準記憶部43から換算マップを読み出す。総合評価部48は、読み出した換算マップを参照して、車両安定特性得点Sと旋回特性得点Tとに対応付けられた総合特性得点Gを特定する。
次に、換算関数を例示する。
G(S、T)=k1*S+k2+k3*T*(S−b) ・・・(9)
ただし、閾値b、係数k1、k2は、式(10)を満たすものとする。
b*k1+k2=G(b、T) ・・・(10)
式(9)に示すように、換算関数は、車両安定特性得点Sと旋回特性得点Tとを変数とする総合評価得点Gの関数である。閾値bと係数k1、k2、k3は、式(10)を満たす限り、適宜に設定することができる。
式(10)において、G(b、T)は、車両安定特性得点Sがbであり、旋回特性得点Tが任意の値であるときの総合特性得点Gである。G(b、T)が式(10)を満たすとき、G(b、T)は定数である。すなわち、式(9)の換算情報は、さらに、第4の特徴を有する。
<換算情報の第4の特徴>
車両安定特性得点Sが閾値bである場合、総合特性得点Gが一定であるように、換算情報は総合特性得点Gを規定する。
式(11)、式(12)は、それぞれ換算関数の具体例である。
G(S、T)=0.6*S+28+0.004*T*(S−70) ・・・(11)
G(S、T)=0.6*S+29+0.00483*T*(S−60) ・・・(12)
式(11)では、閾値bは70であり、G(b、T)は70である。式(12)では、閾値bは60であり、G(b、T)は65である。
図6、図7を参照する。図6は、式(11)の換算関数が規定する各得点S、T、Gの関係を模式的に示す図である。図7は、式(12)の換算関数が規定する各得点S、T、Gの関係を模式的に示す図である。図6、図7において、車両安定特性得点Sを横軸とし、旋回特性得点Tを縦軸とする。さらに、二次元座標上に、総合特性得点Gが10、20、30、………、100となる位置を連ねた線L10、L20、L30、………、L100を示す。
図6、図7に示すように、領域A1と領域A2とでは、各線Lの傾向いている方向が異なっている。すなわち、領域A1と領域A2とでは、各得点S、T、Gの関係が異なっている。領域A1には、第1の特徴が表れている。領域A2には、第2の特徴が表れている。領域A1、A2の全体には、第3の特徴が表れている。
図6では線L70が垂直であり、図7では線L65が垂直である。すなわち、安定特性得点Sがbであるとき、総合特性得点Gは一定である。安定特性得点Sがbであるとき、第4の特徴が表れている。
上述した換算関数は、経験または実験等に基づいて作成される。閾値bも、適宜に設定される。換算関数を用いる場合、総合評価部48は、評価基準記憶部43から換算関数を読み出す。総合評価部48は、読み出した換算関数に、車両安定特性得点Sと旋回特性得点Tとを代入することによって総合特性得点Gを算出する。
なお、換算マップと換算関数の両方を用いることもできる。この場合には、換算マップを用いて取得した総合特性得点GMと、換算関数を用いて取得した総合特性得点GFとに基づいて、最終的な総合特性得点Gを取得してもよい。ここで、最終的な総合特性得点Gを、総合特性得点GM、GFの平均値としてもよい。あるいは、最終的な総合特性得点Gを、総合特性得点GM、GFのうち高い方、または、低い方としてもよい。
3.7.出力制御部49
出力制御部49は、総合特性得点Gを表示部36またはスピーカ37の少なくともいずれかに送る。表示部36に対しては、視覚を通じて運転者に伝達可能な情報の形式で総合特性得点Gを送る。スピーカ37に対しては、聴覚を通じて運転者に伝達可能な情報の形式で総合評価結果を送る。
4.運転技量を評価する動作
次に、本実施例において、車両の運転技量を評価する動作を説明する。図8は、運転技量を評価する手順を示すフローチャートである。以下の説明では、既に、評価プログラムが起動され、制御部32は評価プログラムの命令に基づいて各種処理を実行可能であるものとする。
<ステップS1> 計測データの取得
運転者が自動二輪車1を走行させる。ジャイロセンサ34およびGPS受信部35は、車両状態を計測し、各種の計測データを取得する。ジャイロセンサ34およびGPS受信部35は、取得した計測データを演算処理部41に送る。計測データ記憶部42は計測データを記憶する。
<ステップS2> 評価期間の特定
評価期間特定部44は、計測データに基づいて運転技量を評価する評価期間を特定する。評価期間を特定するとき、評価期間特定部44は、評価基準記憶部43から読み出した評価期間条件情報を用いる。
<ステップS3> 低周波成分と高周波成分の抽出
成分分離部45は、評価期間における計測データから、低周波成分と高周波成分を抽出する。低周波成分と高周波成分を抽出するとき、成分分離部45は、評価基準記憶部43から読み出した各種のフィルタを用いる。
<ステップS4> 車両安定特性評価
車両安定特性評価部46は、評価期間における計測データに基づいて、車両安定特性の観点から車両の運転技量を評価する。具体的には、車両安定特性評価部46は、評価期間における車両角速度の低周波数成分および高周波成分に基づいて車両安定特性得点Sを取得する。車両安定特性得点Sを取得するとき、車両安定特性評価部46は、評価基準記憶部43から読み出した車両安定特性評価情報を用いる。
<ステップS5> 旋回特性評価
旋回特性評価部47は、評価期間における計測データに基づいて、旋回特性の観点から車両の運転技量を評価する。具体的には、旋回特性評価部47は、評価期間における車両角度の低周波数成分と、評価期間における平均車速Tspeedとに基づいて旋回特性得点Tを取得する。旋回特性得点Tを取得するとき、旋回特性評価部47は、評価基準記憶部43から読み出した旋回特性評価情報を用いる。
<ステップS6> 総合特性評価
総合評価部48は、車両安定特性得点Sと旋回特性得点Tとに基づいて、車両安定特性および旋回特性の両方の観点から車両の運転技量を総合的に評価する。具体的には、総合評価部48は、総合特性得点Gを取得する。総合特性得点Gを取得するとき、総合評価部48は、評価基準記憶部43から読み出した換算情報を用いる。
<ステップS7> 総合特性評価の提示
出力制御部49は、表示部36に総合特性得点Gを送る。加えて、出力制御部49は、車両安定特性得点Sと旋回特性得点Tとを表示部36に送る。表示部36は、各得点G、S、Tを提示する。
図9を参照する。図9は、表示部36の画面を例示する。
図示するように、表示部36は、総合特性得点Gを示す文字Icを表示する。さらに、表示部36は、横軸と縦軸を有する二次元座標に、横軸の座標を車両安定特性得点Sとし、縦軸の座標を旋回特性得点Tとする位置がプロットされているグラフIgを表示する。図9では、マークImによって当該位置を明示している。また、図9では、グラフIgの横軸には「スムーズさ」と表記されている。このように、車両安定特性に代えて、運転者にとってわかりやすい表現を採用してもよい。同様に、グラフIgの縦軸には「曲がる力」と表記されている。このように、旋回特性に代えて、運転者にとってわかりやすい表現を採用してもよい。
さらに、表示部36は、グラフIg上で総合特性得点Gが高い領域や低い領域を区別できるように、種々の色を用いてグラフIgを明示してもよい。さらに、表示部36は、総合特性得点Gの値によって色を変えてもよい。例えば、総合特性得点Gを示す文字Icの色やマークImの色を、総合特性得点Gの値によって変えてもよい。
また、出力制御部49は、スピーカ37に総合特性得点Gを送る。スピーカ37は、例えば、総合特性得点Gの値が読み上げられた音声を出力する。
このように、本実施例によれば、換算情報を備えているので、総合評価部48は、車両安定特性得点Sと旋回特性得点Tに基づいて総合特性得点Gを好適に取得できる。
換算情報は上述した第1の特徴を有するので、車両安定特性得点Sが閾値bより低い場合には旋回特性得点Tが高くなるにつれて総合評価得点Gが低くなる。これにより、車両安定特性得点Sが閾値bより低い場合、第2評価結果を抑制することを求めるメッセージを運転者に与えることができる。
換算情報は、上述した第2の特徴を有するので、車両安定特性得点Sが閾値bより高い場合には旋回特性得点Tが高くなるにつれて総合評価得点Gが高くなる。これにより、車両安定特性得点Sが閾値bより高い場合、旋回特性得点Tを高めることを求めるメッセージを運転者に与えることができる。
このように、車両安定特性得点Sに応じて異なる指針を、総合特性得点Gを通じて運転者に与えることができる。これにより、旋回特性得点Tを抑制する段階と旋回特性得点Tを高める段階とによって、運転技量の向上を図ることができる、
換算情報は、上述した第3の特徴を有するので、旋回特性得点Tに関係なく、車両安定特性得点Sが高くなるにつれて総合評価得点Gが高くなる。これにより、車両安定特性得点Sを高めることを求めるメッセージを運転者に与えることができる。
特に、車両安定特性得点Sが閾値bより低い場合、車両安定特性得点Sのみを重点的に高めることを求めるメッセージを運転者に与えることができる。その結果、旋回特性得点Tを抑制し、かつ、車両安定特性得点Sのみを重点的に向上させる段階と、車両安定特性得点Sおよび旋回特性得点Tの両方をそれぞれ向上させる段階とによって、運転技量を向上させる過程(カリキュラム)を構成できる。
換算情報は換算マップおよび換算関数の少なくともいずれかであるので、総合評価部48は、総合特性得点Gを好適に取得できる。また、換算マップおよび換算関数のいずれであっても、上述した第1乃至第3の特徴を有する換算情報を好適に実現できる。
出力制御部49を備えているので、表示部36およびスピーカ37の少なくともいずれかを通じて総合特性得点Gを運転者に好適に提示できる。
表示部36を備えているので、視覚を通じて運転者に総合特性得点Gを提示できる。さらに、この表示部36を評価装置31が備えているので、総合特性得点Gを円滑に提示できる。
スピーカ37を備えているので、聴覚を通じて運転者に総合特性得点Gを提示できる。さらに、このスピーカ37を評価装置31が備えているので、総合特性得点Gを円滑に提示できる。
ジャイロセンサ34およびGPS受信部35を備えているので、自動二輪車1に状態を好適に検出できる。さらに、これらジャイロセンサ34およびGPS受信部35を評価装置31が備えているので、車両の運転技量を円滑に評価できる。
次に、図面を参照してこの発明の実施例2を説明する。本実施例2は、評価装置53と、評価装置53の外部に設けられる計測部等によって構成される評価システムである。なお、実施例1と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
1.自動二輪車の概略構成
図10を参照する。図10は、本実施例に係る自動二輪車の概略構成を示す側面図である。
自動二輪車1は、ECU(Electronic Control Unit;電子制御ユニット)51と評価装置53を備えている。ECU51と評価装置53は、シート16の下部に設けられている。ECU51は、自動二輪車1の各部の動作を制御する。
自動二輪車1は計測部61を備える。計測部61は、評価装置53の外部に設けられている。計測部61は、車両用ジャイロセンサ62と、ステアリング角度センサ63と、ストロークセンサ64と、車輪速センサ65と、GPS受信部66と頭部用ジャイロセンサ67とを有する。センサ62、63、64、65、66は、車両状態に関する各種の計測データを取得する。頭部用ジャイロセンサ67は、運転者の状態に関する計測データを取得する。以下、具体的に説明する。
車両用ジャイロセンサ62は、例えば、燃料タンク15上に配置されている。車両用ジャイロセンサ62は、自動二輪車1のヨー、ロール、およびピッチの各軸回りの車両角速度および車両角度を計測する。
ステアリング角度センサ63は、例えば、フロントフォーク7の上端に設けられている。ステアリング角度センサ63は、ステアリング角度を計測する。ステアリング角度は、ステアリングシャフト4の回転角である。
ストロークセンサ64は、例えば、フロントフォーク7に設けられている。ストロークセンサ64は、フロントフォーク7の伸縮量を計測する。ストロークセンサ64は、さらに伸縮量を基にフロントフォーク7のキャスタ角を算出する。フロントフォーク7が油圧式のサスペンションで伸縮する場合、ストロークセンサ64は、サスペンションの油圧を計測することによって、キャスタ角を算出してもよい。
車輪速センサ65は、前輪8に設けられている。車輪速センサ65は、前輪8の回転速度を検出する。さらに、車輪速センサ65は、この回転速度を基に自動二輪車1の車速を算出する。
GPS受信部66は、例えば、燃料タンク15に設置されている。GPS受信部66は、自動二輪車1の位置を計測する。
頭部用ジャイロセンサ67は、運転者が装着するヘルメット69に取り付けられている。頭部用ジャイロセンサ67は、運転者の頭部のヨーレート、ロールレート、ピッチレート、ヨー角度、ロール角度、ピッチ角度を計測する。頭部のヨーレート、ロールレート、ピッチレートを特に区別しない場合には、これらを「頭部角速度」と呼ぶ。頭部のヨー角度、ロール角度、ピッチ角度を特に区別しない場合には、これらを「頭部角度」と呼ぶ。
自動二輪車1は、画像を表示するモニタ71を備える。モニタ71は、例えば、ハンドル5の前方に設置されている。モニタ41は、例えば、スマートフォン等の情報端末であってもよい。
自動二輪車1は、スピーカ75を備える。スピーカ75は、ヘルメット69に取り付けられている。なお、スピーカ75の代わりにヘッドフォンを採用してもよい。ヘルメット69には、さらに、ヘルメット用通信部77が取り付けられている。ヘルメット用通信部77は、スピーカ75と頭部用ジャイロセンサ67とに電気的に接続されている。
上述した評価装置53、計測部61、モニタ71、スピーカ75は、評価システム55を構成する。モニタ71とスピーカ75はそれぞれ、本発明における出力部(より詳しくは、評価装置53の外部に設けられている出力部)の例である。
2.評価システムの構成
図11は、評価システム55の構成を示す図である。評価装置53は、制御部32と、記憶部33と、入出力インターフェース57とを備えている。制御部32と記憶部33と入出力インターフェース57とは、バスによって接続されている。
入出力インターフェース57は、例えば、USBインターフェース、有線LAN、無線LAN、Bluetooth(登録商標)インターフェース等である。入出力インターフェース57は、計測部61と有線または無線によって接続されている。入出力インターフェース57は、計測部61によって計測された計測データを受信する。入出力インターフェース57は、ECU51と接続されていてもよい。この場合、入出力インターフェース57は、ECU51から計測データを取得できる。
入出力インターフェース57は、モニタ71に有線または無線によって接続されている。また、入出力インターフェース57は、ヘルメット用通信部77を介して頭部用ジャイロセンサ67およびスピーカ75と接続されている。さらに、入出力インターフェース57を通じて、評価プログラムを評価装置53にインストールしてもよい。
3.評価システムの機能的な構成
図12は、評価システム55の機能ブロック図である。評価装置53は、演算処理部81を有する。演算処理部81は、機能的に、計測データ記憶部42と、評価基準記憶部43と、評価期間特定部44と、成分分離部45と、頭部安定特性評価部83と、旋回特性判定部47と、総合評価部48と、出力制御部49と、に分けられる。頭部安定特性評価部83等は、制御部32が評価プログラムの命令に従って行う処理によって実現される。
計測データ記憶部42は、計測部61によって取得された各計測データを記憶する。
評価基準記憶部43は、評価期間条件情報、フィルタ、頭部安定特性評価情報、旋回特性評価情報および換算情報を記憶している。
評価期間特定部44は、GPS受信部66が取得した位置情報に基づいて評価期間を特定する。
成分分離部45は、各車両角速度および各車両角度のほかに、頭部角速度を処理する。具体的には、成分分離部45は、評価期間における頭部角速度の全周波数帯域データを、計測データ記憶部42から取得する。成分分離部45は、評価基準記憶部43から頭部用のフィルタを読み出す。成分分離部45は、頭部用のフィルタを用いて、頭部角速度から高周波成分と低周波成分を抽出する。成分分離部45は、さらに、ステアリング角度やキャスタ角度を処理してもよい。
頭部安定特性評価部83は、計測データに基づいて、運転者の頭部の安定特性の観点から、運転技量を評価する。
例えば、走行時における頭部が滑らかに動く(動揺する)なほど、頭部角速度の低周波数成分の絶対値の積分値がそれぞれ大きくなり、頭部角速度の高周波成分の絶対値の積分値がそれぞれ小さくなる。他方、走行時における頭部が小刻みに動いたり、頻繁に動くほど、各頭部角速度の高周波成分の絶対値の積分値がそれぞれ大きくなり、各頭部角速度の低周波数成分の絶対値の積分値がそれぞれ小さくなる。このため、各頭部角速度の低周波数成分の絶対値の積分値と各頭部角速度の高周波成分の絶対値の積分値との比率によって、運転技量を安定特性の観点から評価できる。特に、評価期間が旋回運動期間である場合、頭部安定特性に関する運転技量が上記比率に反映されやすい。
以下では、頭部安定特性評価部83が、頭部のピッチレートに基づいて運転技量を評価する処理を具体的に説明する。
頭部安定特性評価部83は、成分分離部45から、評価期間における頭部のピッチレートの低周波成分および高周波成分を取得する。頭部安定特性評価部83は、ピッチレートの低周波成分の絶対値の積分値と、ピッチレートの高周波成分の絶対値の積分値との比率(以下、「頭部安定特性得点H」と呼ぶ)を計算する。
頭部安定特性得点Hを計算するための関数などは、頭部安定特性評価情報に含まれている。なお、頭部安定特性評価情報は、旋回特性評価情報と異なる評価基準を規定する。頭部安定特性評価部83は、評価基準記憶部43から読み出した頭部安定特性評価情報を用いて、上述した処理を行う。
頭部安定特性評価部83は、本発明の第1評価部の例である。頭部安定特性得点Hは、本発明における第1評価結果の例である。頭部安定特性評価情報は、本発明における第1基準情報の例である。
旋回特性評価部47は、車両角度および平均車速のほかに、ステアリング角度やキャスタ角度に基づいて運転技量を評価してもよい。あるいは、旋回特性評価部47は、車両角度、平均車速、ステアリング角度およびキャスタ角度の少なくともいずれかに基づいて運転技量を評価してもよい。また、旋回特性評価部47は、評価期間における平均車速Tspeedを算出するとき、車輪速センサ65によって取得された計測データおよびGPS受信部66によって取得された計測データの少なくともいずれかを用いることができる。
総合評価部48は、頭部安定特性得点Hと旋回特性得点Tに基づいて、総合特性得点Gを取得する。この際、総合評価部48は、換算情報を用いる。換算情報は、頭部安定特性得点Hおよび旋回特性得点Tによって総合特性得点Gを規定する。換算情報は、3つの特徴を有する。
<換算情報の第1の特徴>
頭部安定特性得点Hが閾値より低い場合、旋回特性得点Tが高くなるにつれて総合特性得点Gが低くなるように、換算情報は総合特性得点Gを規定する。
<換算情報の第2の特徴>
頭部安定特性得点Hが閾値より高い場合、旋回特性得点Tが高くなるにつれて総合特性得点Gが高くなるように、換算情報は総合特性得点Gを規定する。
<換算情報の第3の特徴>
頭部安定特性得点Hが高くなるにつれて総合特性得点Gが高くなるように、換算情報は総合特性得点Gを規定する。
上述した換算情報は、具体的には、換算マップまたは換算関数などである。換算マップおよび換算関数は、経験または実験等に基づいて作成される。閾値も、適宜に設定される。
出力制御部49は、モニタ71またはスピーカ75の少なくともいずれかに総合特性得点Gを送る。モニタ71、スピーカ75は、運転者に総合特性得点Gを提示する。
4.運転技量を評価する動作
次に、本実施例において、車両の運転技量を評価する動作を説明する。本実施例の評価システム55が運転技量を評価する手順は、実施例1(図8参照)と略同様である。実施例2では、図8に示す「車両安定特性評価」(ステップS4)に代えて、「頭部安定特性評価」(「ステップS4H」と記載する)を行う。以下、図8を適宜に参照しつつ、実施例2の動作を簡単に説明する。
計測部61は計測データを取得する(ステップS1)。評価期間特定部44は、計測データに基づいて運転技量を評価する評価期間を特定する(ステップS2)。成分分離部45は、評価期間における計測データから、低周波成分と高周波成分を抽出する(ステップS3)。
頭部安定特性評価部83は、評価期間における頭部角速度の低周波成分および高周波成分に基づいて頭部安定特性得点Hを取得する(ステップS4H)。旋回特性評価部47は、評価期間における計測データに基づいて、旋回特性得点Tを取得する(ステップS5)。
総合評価部48は、頭部安定特性得点Hと旋回特性得点Tとに基づいて、総合特性得点Gを取得する(ステップS6)。総合特性得点Gを取得するとき、総合評価部48は、評価基準記憶部43から読み出した換算情報を用いる。
出力制御部49は、モニタ71およびスピーカ75の少なくともいずれかに総合特性得点Gを送る。モニタ71/スピーカ75は総合特性得点Gを提示する(ステップS7)。
このように、実施例2においても、実施例1と同様に、自動二輪車1の運転技量を好適に評価することができる。これにより、頭部安定特性得点Hに応じて、旋回特性得点Tを抑制する段階と旋回特性得点Tを高める段階を設けることができる。
さらに、旋回特性得点Tを抑制し、かつ、頭部安定特性得点Hのみを重点的に向上させる段階と、頭部安定特性得点Hおよび旋回特性得点Tの両方をそれぞれ向上させる段階とによって、運転技量を向上させる過程を構成できる。
計測部61は、評価装置53の外部に設けられている。すなわち、計測部61は外部計測部である。よって、計測部61は車両状態を精度よく計測できる。評価装置53は、運転技量を一層精度よく評価できる。
モニタ71は、評価装置53の外部に設けられている。すなわち、モニタ71は外部出力部である。よって、モニタ71を適所に配置できる。モニタ71は、運転者に総合特性得点Gを一層適切に提示できる。
スピーカ75も、外部出力部である。よって、スピーカ75を適所に配置できる。スピーカ75は、運転者に総合特性得点Gを一層適切に提示できる。
本発明は、上記実施例のものに限らず、次のように変形実施することができる。
(1)上述した各実施例において、換算情報は、第1乃至第3の特徴、または、第1乃至第4の特徴を有していたが、これに限られない。例えば、第3の特徴および第4の特徴の少なくともいずれかを有しない換算情報に変更してもよい。あるいは、他の特徴をさらに有する換算情報に変更してもよい。
(2)上述した実施例1において、第4の特徴を例示したが、これに限られない。例えば、第4の特徴を他の特徴に変更してもよい。例えば、車両安定特性得点Sが閾値bである場合、旋回特性得点Tが高くなるにつれて総合特性得点Gが低くなるように、換算情報が総合特性得点Gを規定してもよい。あるいは、車両安定特性得点Sが閾値bである場合、旋回特性得点Tが高くなるにつれて総合特性得点Gが高くなるように、換算情報が総合特性得点Gを規定してもよい。
(3)上述した各実施例において、換算関数として式(9)乃至(12)を例示したが、これに限られない。例えば、2以上の換算関数を準備し、これら関数を車両安定特性得点Sの値に応じて選択的に用いてもよい。例えば、車両安定特性得点Sが閾値b以上である場合には、第1の換算関数を用い、そうでない場合には、第2の換算関数を用いてもよい。このような変形例によれば、換算情報の第1の特徴が明確に反映させた第1の換算関数を用いることができる。同様に、換算情報の第2の特徴が明確に反映させた第2の換算関数を用いることができる。
(4)上述した実施例2において、評価装置53とECU51とはそれぞれ別個に設けられていたが、これに限られない。ECU51と評価装置53とを1つの機器によって実現してもよい。
(5)上述した実施例1において、評価装置31としてスマートフォンを例示したが、これに限られない。例えば、評価装置31は、情報端末、携帯型コンピュータ、PDA、携帯型ゲーム機、カーナビゲーション装置などであってもよい。
(6)上述した実施例1では、車両安定特性得点Sが第1評価結果の例であり、旋回特性得点Tが第2評価結果の例であったが、これに限られない。車両安定特性得点Sを第2評価結果の例として扱い、旋回特性得点Tを第1評価結果の例として扱ってもよい。実施例2についても、同様に変更できる。
(7)上述した実施例1では、総合特性得点Gの基礎となる2つの得点S、Tの両方が、車両状態に関する計測データに基づく評価結果であった。また、上述した実施例2では、総合特性得点Gの基礎となる一方の得点Hが運転者の状態に関する計測データに基づく評価結果であり、他方の得点Tが車両状態の計測データに基づく評価結果であった。ただし、これに限られない。総合特性得点Gの基礎となる2つの得点の両方が、運転者の状態に関する計測データに基づく評価結果であってもよい。
(8)上述した実施例2において、頭部角速度および頭部角度を頭部用ジャイロセンサ67によって計測したが、これに限られない。カメラ等の撮影機器によって頭部角速度および頭部角度の少なくともいずれかを計測してもよい。さらに、撮影機器によって運転者の頭部以外の部位(例えば、首、肩、腕など)の位置や姿勢を計測してもよい。また、眼球運動センサやアイカメラによって、運転者の眼球運動を計測してもよい。
(9)上述した各実施例では、第1評価結果、第2評価結果、総合評価結果は、それぞれ得点S、T、H、Gであったが、これに限られない。たとえば、運転技量を複数の段階によって評価してもよい。すなわち、第1評価結果、第2評価結果、総合評価結果は、階級(クラス)であってもよい。これによれば、運転技量を段階的に評価できる。
(10)上述した実施例2において、評価装置53は、車両安定特性評価部46を更に備えてもよい。この変形実施例では、車両安定特性評価部46は、ステアリング角度およびキャスタ角度に基づいて、車両安定特性得点Sを取得してもよい。あるいは、車両安定特性評価部46は、各車両角速度とステアリング角度とキャスタ角度の少なくともいずれかに基づいて車両安定特性得点Sを取得してもよい。たとえば、ロールレートのみに基づいて、車両安定特性得点Sを取得してもよい。
また、この変形実施例では、総合評価部48は、各得点S、T、Hのうち、任意の2つの得点に基づいて、総合特性得点Gを取得してもよい。
(11)上述した各実施例では、車両として自動二輪車1を例示したが、これに限られない。例えば、三輪自動車、四輪自動車に変更してもよい。いずれの車両に対しても、各実施例で説明した評価装置31、53および評価システム55を好適に適用することができる。
(12)上述した各実施例において、評価期間特定部44は、所定の条件を満たす旋回運動期間を評価期間としたが、これに限られない。評価期間は適宜に設定できる。例えば、自動二輪車1が直進走行している時、自動二輪車1が停車している状態から発進する時、自動二輪車1が走行している状態から停止する時などを評価期間として特定してもよい。
(13)上述した実施例および上記(1)から(12)で説明した各変形実施例については、さらに各構成を他の変形実施例の構成に置換または組み合わせるなどして適宜に変更してもよい。
1 … 自動二輪車(車両)
31、53 … 評価装置
32 … 制御部
34 … ジャイロセンサ(計測部)
35 … GPS受信部(計測部)
36 … 表示部(出力部)
37 … スピーカ(出力部)
46 … 車両安定特性評価部(第1評価部)
47 … 旋回特性判定部(第2評価部)
48 … 総合評価部
49 … 出力制御部
55 … 評価システム
61 … 計測部
62 … 車両用ジャイロセンサ(計測部)
63 … ステアリング角度センサ(計測部)
64 … ストロークセンサ(計測部)
65 … 車輪速センサ(計測部)
66 … GPS受信部(計測部)
67 … 頭部用ジャイロセンサ(計測部)
71 … モニタ(出力部)
75 … スピーカ(出力部)
83 … 頭部安定特性評価部(第1評価部)
… 車両安定特性得点(第1評価結果)
H … 頭部安定特性得点(第1評価結果)
… 旋回特性得点(第2評価結果)
G … 総合特性得点(総合評価結果)
b、c … 閾値
Ic … 文字
Ig … グラフ
Im … マーク

Claims (15)

  1. 車両の運転技量を評価するための評価プログラムであって、
    前記評価プログラムは、
    計測データに基づいて車両の運転技量に関する第1評価結果を取得する処理と、
    前記計測データに基づいて車両の運転技量に関する第2評価結果を取得する処理と、
    前記第1評価結果および前記第2評価結果によって総合評価結果を規定する換算情報を用いて、前記第1評価結果と前記第2評価結果とから、車両の運転技量に関する前記総合評価結果を取得する処理と、
    前記総合評価結果を出力部に送る処理と、
    をコンピュータに実行させ、
    前記換算情報は、前記第1評価結果が閾値より低い場合には前記第2評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が低くなり、かつ、前記第1評価結果が前記閾値より高い場合には前記第2評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が高くなるように、前記総合評価結果を規定する評価プログラム。
  2. 請求項1に記載の評価プログラムにおいて、
    前記換算情報は、前記第1評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が高くなるように、前記総合評価結果を規定する評価プログラム。
  3. 請求項1または2に記載の評価プログラムにおいて、
    前記換算情報は、前記第1評価結果および前記第2評価結果を変数とし、前記総合評価結果を規定する換算関数、および、前記第1評価結果と前記第2評価結果と前記総合評価結果とが対応付けられた換算マップの少なくともいずれかである評価プログラム。
  4. 請求項1から3のいずれかに記載の評価プログラムにおいて、
    総合評価結果を出力部に送る処理は、視覚を通じて運転者に伝達可能な情報の形式、または、聴覚を通じて運転者に伝達可能な情報の形式で前記総合評価結果を送る評価プログラム。
  5. 請求項1から4のいずれかに記載の評価プログラムを記録した記録媒体。
  6. 車両の運転技量を評価する評価方法であって、
    前記評価方法は、
    計測データに基づいて車両の運転技量に関する第1評価結果を取得するステップと、
    前記計測データに基づいて車両の運転技量に関する第2評価結果を取得するステップと、
    前記第1評価結果および前記第2評価結果によって総合評価結果を規定する換算情報を用いて、前記第1評価結果と前記第2評価結果とから、車両の運転技量に関する前記総合評価結果を取得するステップと、
    出力部が運転者に総合評価結果を提示するステップと、
    を備え、
    前記換算情報は、前記第1評価結果が閾値より低い場合には前記第2評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が低くなり、かつ、前記第1評価結果が前記閾値より高い場合には前記第2評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が高くなるように、前記総合評価結果を規定する評価方法。
  7. 請求項6に記載の評価方法において、
    前記換算情報は、前記第1評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が高くなるように、前記総合評価結果を規定する評価方法。
  8. 請求項6または7に記載の評価方法において、
    前記換算情報は、前記第1評価結果および前記第2評価結果を変数とし、前記総合評価結果を規定する換算関数、および、前記第1評価結果と前記第2評価結果と前記総合評価結果とが対応付けられた換算マップの少なくともいずれかである評価方法。
    評価方法。
  9. 請求項6から8のいずれかに記載の評価方法において、
    前記総合評価結果を提示するステップでは、前記出力部は、前記総合評価結果を示す文字、および、前記総合評価結果に応じた色の少なくともいずれかを表示する評価方法。
  10. 請求項6から9のいずれかに記載の評価方法において、
    前記総合評価結果を提示するステップでは、前記出力部は、第1軸および第2軸を有する二次元座標に、第1軸の座標を前記第1評価結果とし、第2軸の座標を前記第2評価結果とする点がプロットされているグラフを表示する評価方法。
  11. 請求項6から10のいずれかに記載の評価方法において、
    前記総合評価結果を提示するステップでは、前記出力部は、総合評価結果が読み上げられた音声を出力する評価方法。
  12. 車両の運転技量を評価する評価装置であって、
    前記評価装置は、
    計測データに基づいて車両の運転技量に関する第1評価結果を取得する第1評価部と、
    前記計測データに基づいて車両の運転技量に関する第2評価結果を取得する第2評価部と、
    前記第1評価結果および前記第2評価結果によって総合評価結果を規定する換算情報を用いて、前記第1評価結果と前記第2評価結果とから、車両の運転技量に関する前記総合評価結果を取得する総合評価部と、
    前記総合評価結果を出力部に送る出力制御部と、
    を備え、
    前記換算情報は、前記第1評価結果が閾値より低い場合には前記第2評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が低くなり、かつ、前記第1評価結果が前記閾値より高い場合には前記第2評価結果が高くなるにつれて前記総合評価結果が高くなるように、前記総合評価結果を規定する評価装置。
  13. 請求項12に記載の評価装置において、
    前記計測データを取得する計測部を備えている評価装置。
  14. 請求項12または13に記載の評価装置において、
    前記出力制御部によって制御され、運転者に前記総合評価結果を提示する出力部を備えている評価装置。
  15. 請求項12から14のいずれかに記載の評価装置を備えた車両。
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