JP2015203876A - 運転行動分類装置および運転行動分類方法 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、路側に設置された装置が、通過した車両の挙動が危険であることを検知し、通過車両数に対する、危険が検知された車両数の割合に基づいて危険度情報を生成し、当該地点を通過する車両に配信するシステムが記載されている。
これらの発明を用いると、危険な事象が発生しやすい地点についての情報を自動的に収集することができ、これらの情報を後続車両に配信することで安全性を高めるといったことが可能になる。
車両の位置情報と、当該車両の運転行動を記号化したデータである運転行動記号を取得する運転行動記号取得手段と、異なる車両から取得した、同一または類似の場所に対応す
る運転行動記号を収集し、当該運転行動記号の頻度分布を記号化したデータである運転傾向記号を生成する傾向記号化手段と、を有することを特徴とする。
また、傾向記号化手段は、複数の車両から、同一または類似の場所に対応する運転行動記号を取得し、その頻度分布を記号化することで運転傾向記号を生成する手段である。運転傾向記号とは、複数のドライバーに対応する運転行動記号の分布を記号化したものである。すなわち、当該場所において、複数のドライバーがとった運転行動を類型化したデータとなる。なお、同一の場所とは、必ずしも同一の地点である必要はなく、同一の区間であってもよいし、多少のずれを含んでいてもよい。また、車線ごとに異なる場所であると定義してもよい。また、類似の場所とは、道路の特徴が類似している場所である。特徴とは、例えば、道路の幅、車線数、周囲の建物、交差点からの距離などである。
かかる構成によると、道路上のある場所、または、当該場所と類似した特徴を持つ場所を通過したドライバーが、全体の傾向としてどのような運転行動をとっているかを分類することができる。
また、行動記号化手段とは、センサデータを入力として、当該センサデータを記号化することで運転行動記号を生成する手段である。
記号化は、例えば、一つ以上のセンサデータをクラスタリングすることで行ってもよいし、一つ以上のセンサデータを任意の手法によって分類することで行ってもよい。
また、記号化は、ある時点において発生したセンサデータを対象として行ってもよいし、ある区間の走行で発生したセンサデータを対象として行ってもよい。
間または距離内に元の値に戻った場合を指す。このような場合、外的な要因に起因してドライバーが走行中に何らかの行動をとったことが推定される。したがって、当該場所において特異な運転行動が発生したと判断できる。
受け付け、運転行動記号の頻度分布を記号化する際に、フィルタリングによって、指定された属性に関連付いた運転行動記号のみを抽出するようにしてもよい。
なお、属性は例示したものに限られず、例えば、天候、道路の混雑状況、車間距離、路上駐車の多寡、歩行者の多寡などを用いるようにしてもよい。
<システム構成>
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
第一の実施形態に係る情報提供システムは、車両に搭載された車載装置10と、情報提供装置20からなるシステムであって、車載装置から送信された情報に基づいて、道路を構成する区間ごとにドライバーの運転行動を分類し、運転に注意を要する地点についての情報を出力するシステムである。
運転行動記号は、例えば、「時刻tからt+1秒まで」「地点Aから30m先まで」といったように、任意の時間または区間を対象として取得することができる。
運転行動記号生成部22が生成する運転行動は、一台の車両に対応する運転行動である。
運転行動記号は、一台の車両に対応する運転行動を表すものであるが、運転傾向記号生成部23によって、複数のドライバーがとった運転行動の傾向を類型化することができる
。すなわち、対象の地点において、どのような運転行動が行われがちかを表すデータを得ることができる。運転傾向記号は、例えば、同一の地点で異なる車両から収集された運転行動記号をクラスタリングすることで得ることができる。
本実施形態に係る情報提供装置20が行う処理は、主に、車両からセンサ情報を取得する処理と、センサ情報を用いて運転行動記号を生成する処理と、複数の車両に対応する運転行動記号から運転傾向記号を生成する処理の三つに分けられる。各処理の概要について説明する。
センサ情報取得部11は、車両が有する複数のセンサから、所定のサンプリングレート(例えば10Hz)でセンサ値を取得する。なお、センサ値は、目標のサンプリングレートよりも高いサンプリングレートで取得したのち、フィルタによって平滑化されてもよい。例えば、100Hzでサンプリングを行ったのち、ガウシアンフィルタ等によって10Hzにダウンサンプルしてもよい。本実施形態では、センサ値を10Hzにダウンサンプルするものとする。
なお、本実施形態では、操舵角、速度、加速度の三つのセンサを用いる。すなわち、3つのセンサそれぞれについて、毎秒10個のセンサ値が得られるため、毎秒30個のセンサ値がセンサ情報として情報提供装置20に送信される(符号301)。
情報提供装置20は、通信部21を介して車両からセンサ情報を受信すると、一時的に記憶する。センサ情報は、それぞれが10個分のセンサ値に対応する要素を持つ3次元のベクトルとして記憶される。
次に、運転行動記号生成部22が運転行動記号を生成する処理について、図4を参照しながら説明する。
運転行動記号を生成する処理は、行動要素記号を生成する処理と、運転行動記号を生成する処理の二つに分けられる。まず、行動要素記号について説明する。
行動要素記号とは、ごく短時間(本実施形態では1秒間とする)の車両の挙動を表す記号である。行動要素記号は、ある車両で生成されたセンサ情報(1秒分の情報を持つ3次元のベクトル)をクラスタリングすることで得ることができる。この結果、符号401で示したような、行動要素記号の列が得られる。符号401は、16秒(1秒×16個)分の行動要素記号を表している。なお、クラスタリングは、例えば、K平均法(K-means)や、スペクトラルクラスタリングなど、任意の手法を用いることができる。また、センサ
情報を入力として、分類結果を得ることができれば、他の手法を用いて分類を行ってもよい。また、分類とクラスタリングの組み合わせを用いてもよい。例えば、サポートベクタマシン(SVM)で処理した余りをK-meansによって処理するようにしてもよい。
本実施形態では、8秒分の行動要素記号から、運転行動記号を生成する。具体的には、まず、図5に示したように、8秒間における行動要素記号の分布を表すヒストグラム(符号501)を生成する。そして、図6に示したように、当該ヒストグラムをクラスタリングする。ここで行うクラスタリングも、任意の手法を用いることができる。当該クラスタリングの結果が、8秒間におけるドライバーの運転行動を分類した結果である運転行動記号となる。このように、データをクラスタリングすることでシステムの特性を取得する手法は、BoS(Bag of Systems)と呼ばれている。なお、行動要素記号に重みを付したうえで運転行動記号を生成するようにしてもよい。
運転行動記号は、位置情報と対応づけられて記憶部24に記憶される。具体的には、図7に示したように、車両ID、日時、位置情報などとともにレコードの集合として記憶される。当該レコードを運転行動データと称する。なお、本実施形態では、道路に対して複数の地点を定義し、8秒間の走行を代表する地点を特定して位置情報とする。
以上に説明した処理は、単一の車両に対応する運転行動を取得する処理である。次に、図8を参照しながら、運転傾向記号生成部23が、複数の車両に対応する運転行動記号から運転傾向記号を生成する処理について説明する。
運転傾向記号は、位置情報と対応づけられて記憶部24に記憶される。具体的には、図9に示したように、日時などとともにレコードの集合として記憶される。当該レコードを運転傾向データと称する。
以上に説明した処理を、定義された全ての地点に対して行うと、道路に対して定義された地点ごとに運転傾向記号を生成することができる。
生成された運転傾向記号は、情報提示部25を介してユーザに提供される。
運転傾向記号をユーザに提供する方向について例示する。本実施形態では、ユーザの操作に応じて、情報提示部25が、記憶部24に記憶された道路地図を表示する。この際、ユーザが所望する運転経路の入力を受け付けたり、経路探索によって運転経路を取得する処理を行ってもよい。なお、本実施形態では道路地図を表示することで情報の提示を行うが、情報の提示方法はこれに限られない。例えば、音声によって出力してもよいし、他のシステムに送信するデータ形式で出力してもよい。
なお、局所的な変化とは、変化した運転傾向記号が所定の時間あるいは距離内に元の記号に戻った場合を指す。
次に、以上に説明した機能を実現するための処理フローチャートについて説明する。
図11は、本実施形態に係る情報提供システムが行う処理のフローチャートである。当該処理は周期的に実行される。
次に、ステップS12で、運転行動記号生成部12が、取得したセンサ情報をクラスタリングすることで行動要素記号を生成し、行動要素記号をクラスタリングすることで運転行動記号を生成する。
以上に説明した処理によって、車両および地点に対応する運転行動記号が取得され、記憶された状態となる。
なお、ステップS13で、一定以上古くなった運転行動データがある場合、該当するレコードを削除してもよい。ある程度古くなったデータを削除することで、記憶容量を確保すると共に、データの鮮度を確保することができる。
次に、ステップS22で、運転傾向記号生成部23が、指定された経路に対応する(すなわち経路上に位置する)複数の運転行動データを記憶部24から抽出する。
運転傾向記号が得られる。なお、すでに生成された運転傾向データが記憶部24に記憶されている場合、再度の生成を省略してもよいが、運転行動データは随時更新されるため、情報が古いと認められる場合は再生成することが好ましい。
第一の実施形態では、所定の時間ごとに運転行動記号を生成した。これに対し、本変形例は、道路を所定の長さに区切って区間(セグメント)で管理し、区間ごとに運転行動記号を生成する例である。
本変形例における、車載装置10および情報提供装置20の構成は、第一の実施形態と同様であるため説明は省略し、異なる処理についてのみ説明を行う。
このようにすると、運転傾向記号も同様に30mごとに生成することができる。
第一の実施形態では所定の時間ごとに、第一の実施形態の変形例では所定の距離ごとに運転行動記号を生成した。これに対し、第二の実施形態は、運転行動記号を生成する単位をユーザが指定できる実施形態である。
第二の実施形態における、車載装置10および情報提供装置20の構成は、第一の実施形態と同様であるため説明は省略し、異なる処理についてのみ説明を行う。
また、ステップS23を実行する前に、ユーザが指定した単位に基づいて、行動要素記号から運転行動記号を生成する処理を行う。
第二の実施形態では、以上に説明したような処理を行うことで、ユーザが所望する単位で運転傾向記号を取得することができる。
第三の実施形態は、ユーザの操作に応じて運転傾向記号を生成するのではなく、運転傾向記号および注意地点情報を自動的に生成したうえで、車両に配信する実施形態である。
入出力部34は、ユーザが行った入力操作を受け付け、ユーザに対して情報を提示する手段である。具体的には、タッチパネルとその制御手段、液晶ディスプレイとその制御手段から構成される。タッチパネルおよび液晶ディスプレイは、本実施形態では一つのタッチパネルディスプレイからなる。
注意地点情報提供部45は、通信部21を通して車両の位置情報を取得し、記憶部24に記憶された運転傾向データを参照して、当該位置の近傍に注意地点があるか(すなわち、運転傾向記号が一時的に変化している地点があるか)を判定し、注意地点がある場合に、その旨を当該車両に通知する手段である。
また、図11の処理において、ステップS13を実行後、注意地点情報提供部45が、注意地点の有無を判定する処理を実行する。具体的には、情報を送信した車両が進行している方向の前方に注意地点があるか否かを判定し、ある場合に、その旨を、通信部21を介して車載装置30に通知する。これにより、入出力部34を通して、ドライバーに通知が行われる。通知は、例えば画面表示によって行ってもよいし、音声を再生することで行ってもよい。
1の処理(センサ情報を収集し、運転行動データを生成する処理)と、車両から位置情報を取得し、注意地点の有無を判定したうえで注意地点情報を送信する処理とを分けて実行すればよい。
第一ないし第三の実施形態は、生成した運転傾向記号が局所的に変化していた場合に、当該場所において特異な運転行動が発生したと判定した。第四の実施形態は、これに加え、収集した運転行動記号に、全体の傾向に反したものがあることを検出し、対応する場所において特異な運転行動が発生したことを判定する処理を付加した実施形態である。
第四の実施形態に係る車載装置および情報提供装置のシステム構成は、第一の実施形態と同様である。ここでは、第一の実施形態との処理の相違点についてのみ説明する。
上記の実施形態はあくまでも一例であって、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施しうる。
例えば、第一ないし第二の実施形態では、記憶された運転行動データに基づいて、経路が指定されるごとに対応する運転傾向データを算出したが、全ての道路を対象として定期的に再計算を行い、運転傾向データを自動で算出するようにしてもよい。
これらの指定条件は、あらかじめ設定されていてもよいし、ユーザが操作を行うたびに入力するようにしてもよい。
以上の変形例は、車載装置10側で運転行動記号を生成し、送信する場合も同様である。
11 センサ情報取得部
12 位置情報取得部
13,21 通信部
20 情報提供装置
22 運転行動記号生成部
23 運転傾向記号生成部
24 記憶部
25 情報提示部
34 入出力部
45 注意地点情報提供部
Claims (18)
- 車両の位置情報と、当該車両の運転行動を記号化したデータである運転行動記号を取得する運転行動記号取得手段と、
異なる車両から取得した、同一または類似の場所に対応する運転行動記号を収集し、当該運転行動記号の頻度分布を記号化したデータである運転傾向記号を生成する傾向記号化手段と、
を有する、運転行動分類装置。 - 前記運転行動記号取得手段は、
センサを備えた車両から、センサデータと、当該センサデータが発生した際の当該車両の位置情報を取得するセンサデータ収集手段と、
前記取得したセンサデータに基づいて、当該センサデータを記号化したデータである運転行動記号を生成する行動記号化手段と、
からなる、請求項1に記載の運転行動分類装置。 - 前記運転傾向記号の変化と、前記運転傾向記号に対応する位置情報に基づいて、特異な運転行動が発生した場所を特定する地点特定手段をさらに有する、
請求項1または2に記載の運転行動分類装置。 - 前記地点特定手段は、前記運転傾向記号が、ある場所において局所的に変化した場合に、当該場所において特異な運転行動が発生したと推定する、
請求項3に記載の運転行動分類装置。 - 前記取得した運転行動記号と、対応する場所における運転傾向記号との乖離状態に基づいて、特異な運転行動が発生した場所を特定する地点特定手段をさらに有する、
請求項1または2に記載の運転行動分類装置。 - 第二の車両の位置情報を取得する第二の位置情報取得手段と、
前記第二の位置情報取得手段が取得した位置情報が、前記地点特定手段が特定した、特異な運転行動が発生した場所の近傍である場合に、当該第二の車両に対して通知を送信する通知手段と、をさらに有する、
請求項3から5のいずれかに記載の運転行動分類装置。 - 前記運転傾向記号に対応する追加情報を記憶する追加情報記憶手段をさらに有し、
前記通知手段は、前記通知とともに、前記運転傾向記号に対応する追加情報を前記第二の車両に送信する、
請求項6に記載の運転行動分類装置。 - 前記運転行動記号取得手段は、位置情報を複数のセグメントに分類し、当該セグメントごとに運転行動記号を取得し、
前記傾向記号化手段は、前記セグメントごとに、前記運転行動記号の頻度分布を記号化する、
請求項1から7のいずれかに記載の運転行動分類装置。 - 前記運転行動記号取得手段は、前記取得した運転行動記号に、車両走行時の状況に関する属性を関連付け、
前記傾向記号化手段は、ユーザによって指定された属性が関連付いている運転行動記号を用いて運転傾向記号を生成する、
請求項1から8のいずれかに記載の運転行動分類装置。 - 前記車両走行時の状況に関する属性は、前記車両が走行した時間帯である、
請求項9に記載の運転行動分類装置。 - 前記車両走行時の状況に関する属性は、前記車両を運転するドライバーの属性である、
請求項9に記載の運転行動分類装置。 - 前記センサデータは、複数のセンサによって生成された複数のデータを含み、
前記行動記号化手段は、前記複数のデータをクラスタリングすることで、運転行動記号を生成する、
請求項2に記載の運転行動分類装置。 - 前記センサデータは、速度、加速度、操舵角、ヨーレートのうち少なくとも一つ以上である、
請求項12に記載の運転行動分類装置。 - ドライバーの運転行動を分類する運転行動分類装置が行う運転行動分類方法であって、
車両の位置情報と、当該車両の運転行動を記号化したデータである運転行動記号を取得する運転行動記号取得ステップと、
異なる車両から取得した、同一あるいは類似の場所に対応する運転行動記号を収集し、当該運転行動記号の頻度分布を記号化したデータである運転傾向記号を生成する傾向記号化ステップと、
を含む、運転行動分類方法。 - センサを備えた車両に搭載された車載端末であって、
前記センサからセンサデータを取得するセンサデータ収集手段と、
前記取得したセンサデータに基づいて、当該センサデータを記号化したデータである運転行動記号を生成する行動記号化手段と、
を有する、車載端末。 - 請求項1から13のいずれかに記載の運転行動分類装置と通信を行う車載端末であって、
前記車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記位置情報と、前記運転行動記号を前記運転行動分類装置に送信する送信手段と、
をさらに有する、
請求項15に記載の車載端末。 - 前記センサデータは、複数のセンサによって生成された複数のデータを含み、
前記行動記号化手段は、前記複数のデータをクラスタリングすることで、運転行動記号を生成する、
請求項15または16に記載の車載端末。 - 前記センサデータは、速度、加速度、操舵角、ヨーレートのうち少なくとも一つ以上である、
請求項17に記載の車載端末。
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