JP2017129515A - 加速度処理方法、加速度処理装置及び加速度処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】３軸加速度センサを用いて加速度を一層精度よく検知する。【解決手段】加速度処理装置１０は、車両１２に取り付けられる３軸加速度センサ２２を有し、ノイズ除去部４４により、３軸加速度センサ２２から取得した信号値Ｓを、所定の時定数の一時遅れフィルタに通して一時遅れ値Ｌを算出及び記憶する。また、加速度処理装置１０は、定常成分除去部４６において今回の一時遅れ値Ｌと、所定時間前の一時遅れ値Ｌbeforeとに基づき今回の変動値Ｆnを算出し、さらに合成値算出部４８により今回の変動値Ｆnから加速度合成値Ａを算出する。【選択図】図２

Description

本発明は、３軸加速度センサにより移動体の加速度を検知する加速度処理方法、加速度処理装置及び加速度処理プログラムに関する。

車両の走行時には、障害物の発見や進入、他の車両の割込等により、止むを得ず急減速する（急ブレーキをかける）場合がある。この際、車両の後を走行する他の車両は、急減速が直ちに伝達されてこの急減速を認識できれば、前の車両との衝突を回避し易くなる。

そのため、従来から車両の急減速を検知する様々な技術が開発されている。例えば、特許文献１には、車輪の回転変化率に基づき急減速を判定する第１の急減速判定手段と、ブレーキ操作情報に基づき急減速を判定する第２の急減速判定手段とを併用した装置が提案されている。

国際公開第２０１３／０５７８３７号パンフレット

ところで、車両の急減速を検知する技術としては、３軸加速度センサを車両に取り付け、この３軸加速度センサが検出する加速度を利用することも考えられる。しかしながら、３軸加速度センサの取付状態によっては、姿勢や位置がずれたり、車両が走行する道路の勾配が変化したりしたとき等に、加速度のゼロ点の変化や信号の処理波形が歪む等の不都合が生じる可能性がある。この場合は、急減速を精度よく検出することができなくなるという問題が発生する。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、３軸加速度センサを用いても、加速度を一層精度よく検知することができる加速度処理方法、加速度処理装置及び加速度処理プログラムを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係る加速度処理方法は、移動体に取り付けられた３軸加速度センサの３軸それぞれの信号値を取得する取得ステップと、前記取得ステップにより取得された前記信号値を、所定の時定数の一時遅れフィルタに通して一時遅れ値を算出及び記憶する一時遅れステップと、前記一時遅れステップが算出した今回の一時遅れ値と、前回算出された一時遅れ値よりも前の一時遅れ値とに基づき、今回の変動値を算出する変動値算出ステップと、前記変動値算出ステップが算出した前記今回の変動値から加速度合成値を算出する加速度合成ステップと、を備えることを特徴とする。

上記によれば、加速度処理方法では、変動値算出ステップにおいて、今回の一時遅れ値と、前回算出された一時遅れ値よりも前の一時遅れ値とに基づき、今回の変動値を算出することで、３軸加速度センサが検出した加速度を良好に加工処理することができる。すなわち、３軸加速度センサの姿勢や位置がずれる、車両が走行する道路の勾配が変化する等の原因により、急減速時の一時遅れ値（信号値）に含まれる定常成分が変化したとしても、前回算出された一時遅れ値よりも前の一時遅れ値を用いて処理することで、その定常成分を除去することが可能となる。その結果、処理した加速度合成値が実際の加速度に充分に近似することになり、加速度を一層精度よく検知することができる。

この場合、加速度処理方法は、前記加速度合成値に基づいて前記移動体の急減速の発生を判定する急減速判定ステップを備えることが好ましい。

このように、加速度処理方法は、急減速判定ステップを備えることで、移動体にかかる加速度を高精度に検知した情報を用いて、急減速の発生を判定することができ、急減速の報知等を良好に行うことができる。

また、前記変動値算出ステップでは、前回算出された一時遅れ値よりも前の一時遅れ値を用いて前記今回の一時遅れ値に含まれる定常成分値を算出し、前記今回の一時遅れ値から前記定常成分値を減算して前記今回の変動値を算出するとよい。

このように、加速度処理方法では、前回算出された一時遅れ値よりも前の一時遅れ値を用いて定常成分値を算出することで、一時遅れ値（信号値）に含まれる定常成分を容易に除去することができる。

さらに、前記信号値及び前記一時遅れ値は、前記移動体から急減速を受けることにより立ち上がるものであり、前記変動値算出ステップでは、前記一時遅れ値が立ち上がるよりも前に算出された一時遅れ値を使用して、前記定常成分値を算出するとよい。

このように一時遅れ値が立ち上がるよりも前に算出された一時遅れ値を使用することで、急減速により一時遅れ値が立ち上がった後の値を使用することがなくなり、３軸加速度センサにかかる定常成分値をより確実に除去することが可能となる。

また、前記の目的を達成するために、本発明に係る加速度処理装置は、移動体に取り付けられる３軸加速度センサと、前記３軸加速度センサの３軸それぞれの信号値を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記信号値を、所定の時定数の一時遅れフィルタに通して一時遅れ値を算出及び記憶する一時遅れ手段と、前記一時遅れ手段が算出した今回の一時遅れ値と、前回算出された一時遅れ値よりも前の一時遅れ値とに基づき、今回の変動値を算出する変動値算出手段と、前記変動値算出手段が算出した前記今回の変動値から加速度合成値を算出する加速度合成算出手段と、を備えることを特徴とする。

さらに、前記加速度処理装置は、前記加速度合成値に基づいて、前記移動体の急減速の発生を判定する急減速判定手段を備えることが好ましい。

またさらに、前記変動値算出手段は、前回算出された一時遅れ値よりも前の一時遅れ値を用いて前記今回の一時遅れ値に含まれる定常成分値を算出し、前記今回の一時遅れ値から前記定常成分値を減算して前記今回の変動値を算出するとよい。

さらにまた、前記信号値及び前記一時遅れ値は、前記移動体から急減速を受けることにより立ち上がるものであり、前記変動値算出手段は、前記一時遅れ値が立ち上がるよりも前に算出された一時遅れ値を使用して、前記定常成分値を算出するとよい。

さらに、前記の目的を達成するために、本発明に係る加速度処理プログラムは、移動体に取り付けられる３軸加速度センサを有する加速度処理装置に、前記３軸加速度センサの３軸それぞれの信号値を取得する取得ステップと、前記取得ステップにより取得された前記信号値を、所定の時定数の一時遅れフィルタに通して一時遅れ値を算出及び記憶する一時遅れステップと、前記一時遅れステップが算出した今回の一時遅れ値と、前回算出された一時遅れ値よりも前の一時遅れ値とに基づき、今回の変動値を算出する変動値算出ステップと、前記変動値算出ステップが算出した前記今回の変動値から加速度合成値を算出する加速度合成ステップと、を実行させることを特徴とする。

本発明によれば、加速度処理方法、加速度処理装置及び加速度処理プログラムは、３軸加速度センサを用いて加速度を一層精度よく検知することができる。

本発明の一実施形態に係る情報通信装置を搭載した車両が急減速を行った状態を概略的に示す説明図である。 図２Ａは、情報通信装置の構成を示すブロック図であり、図２Ｂは、図２Ａの算出部の内部機能部を示すブロック図である。 図３Ａは、挙動情報取得部が取得する３軸の信号値について時間と加速度の関係で示すグラフであり、図３Ｂは、ノイズ除去部が算出する３軸の一時遅れ値について時間と加速度の関係で示すグラフである。 図４Ａは、定常成分除去部において一時遅れ値の処理内容を説明するためのグラフであり、図４Ｂは、定常成分除去部が算出する３軸の変動値について時間と加速度の関係で示すグラフである。 本実施形態に係る加速度処理方法の処理フローを示すフローチャートである。

以下、本発明に係る加速度処理方法、加速度処理装置及び加速度処理プログラムについて好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

本発明の一実施形態に係る加速度処理装置１０は、図１に示すように、ユーザが運転する車両１２（移動体：以下、自車１２ａともいう）に取り付けられ、自車１２ａで生じたイベント情報ＩＦを自車１２ａの外部に送信する装置として構成されている。よって以下では、加速度処理装置１０を情報通信装置１０ともいう。イベント情報ＩＦは、自車１２ａの近くを走行する他の車両１２（移動体：以下、他車１２ｂ、１２ｃという）に受信されて安全運転に役立てられる。

情報通信装置１０が送信するイベント情報ＩＦは、特に限定されないが、例えば、急減速（急ブレーキ）の作動、急加速（急発進）の作動、車両１２の旋回方向（左右ウィンカのＯＮ情報）、車両１２のカメラが検出する障害物の情報等があげられる。特に、情報通信装置１０は、自車１２ａに生じた急減速を検知し、その急減速情報ＳＢを自車１２ａに後続する他車１２ｂ、１２ｃに迅速に送信するように構成されている。これにより、急減速に基づく車両１２同士の衝突を低減することが可能となる。

上記の機能を実現するため、情報通信装置１０は、車両１２に取付可能な筐体１４を有し、車内の所定箇所（例えば、グローブボックスの内部）に取り付けられる。情報通信装置１０の筐体１４内には、センサ群１６、制御部１８（制御回路）及び無線通信モジュール２０が設けられている。

センサ群１６は、車両１２のイベント情報ＩＦを取得するため、車両１２の状態を検出する複数種類のセンサから構成されている。具体的には、図２Ａに示すように、３軸加速度センサ２２、ＧＰＳユニット２４が含まれる。なお、センサ群１６は、この他にも、速度センサや角速度センサ、地磁気センサ（共に図示せず）等を有していてもよい。センサ群１６は、車両１２に搭載されている各種のセンサに情報通信装置１０が信号伝達可能に接続されることで、車両１２のセンサを適用することもできる。

３軸加速度センサ２２は、情報通信装置１０にかかる複数方向（３次元）の加速度を検出する。以下の説明では、自車１２ａの車幅方向にかかる加速度をＸ軸方向の加速度、自車１２ａの前後方向にかかる加速度をＹ軸方向の加速度、自車１２ａの重力方向にかかる加速度をＺ軸方向の加速度という（図１も参照）。３軸加速度センサ２２は、３軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）の加速度を信号値Ｓとして個別に出力する。そして、本実施形態に係る情報通信装置１０は、３軸加速度センサ２２の各信号値Ｓに基づき、自車１２ａの急減速の作動を検出するように構成されている。

ＧＰＳユニット２４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの信号を検出するＧＰＳアンテナと、ＧＰＳアンテナの検出値に基づき端末装置の現在位置を算出する算出部とを有する（共に図示せず）。また、算出部は、現在位置の変化時の微分やドップラー効果を利用して、自車１２ａの速度及び進行方向（ベクトル）を検出する。すなわち、ＧＰＳユニット２４は、現在位置Ｐ、自車１２ａの速度Ｖ、自車１２ａの進行方向を出力可能に構成されている。なお、算出部は制御部１８のプロセッサが担ってもよい。

制御部１８は、ハードウェアとして図示しない入出力インタフェース、プロセッサ及びメモリを有する周知のコンピュータ（マイクロコントローラを含む）として構成されている。制御部１８は、メモリに記憶されている加速度処理プログラム１８ａ（図１参照）を読み出して実行処理することにより、加速度を検知し、急減速の情報を外部に送信する。

無線通信モジュール２０は、電波によって、情報通信装置１０の外部に情報を送信し、また外部から情報を受信する機能を有する。この無線通信モジュール２０は、通信インフラとして設けられている基地局等の遠距離に情報通信可能、且つ自車１２ａ内及び自車１２ａから所定範囲までの近距離に情報通信可能に構成されることが好ましい。

例えば遠距離無線通信のため、無線通信モジュール２０は、周知の通信規格である「３Ｇ」（第３世代移動通信方式）、「４Ｇ」（第４世代移動通信方式）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）等を採用した機構を備えるとよい。また近距離無線通信のため、無線通信モジュール２０は、周知の通信規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｘ標準規格に準拠する通信（ＷｉＦｉを含む）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等を採用した機構を備えるとよい。図１に示すように、自車１２ａから後続する他車１２ｂ、１２ｃにイベント情報ＩＦを送信する際には、ＷｉＦｉ（無線ＬＡＮ）を使用している。

自車１２ａのユーザは、車両１２の走行中に前方に障害物を検出した際等に、フットブレーキ２６ａを強く踏む等してブレーキ機構２６を作動させ、自車１２ａの急減速を行う。情報通信装置１０は、内蔵する３軸加速度センサ２２によりこの際の加速度を検出して急減速の発生を判定すると、イベント情報ＩＦ（急減速情報ＳＢ）を無線送信する。他車１２ｂ、１２ｃの端末装置は、この急減速情報ＳＢを自動的に受信して内部で処理することで、他車１２ｂ、１２ｃの前方の車両が急減速した旨を、画像又は音により報知する。

図２Ａに示すように、情報通信装置１０の制御部１８は、上記自車１２ａの急減速発生を判定するための機能部として、加速度検知部３０、急減速判定部３２（急減速判定手段）、送信制御部３４を構築する。

加速度検知部３０は、３軸加速度センサ２２から出力される３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の信号値Ｓをそれぞれ受信して、情報通信装置１０にかかる加速度を統合的に検知する。この加速度検知部３０内には、３軸加速度センサ２２の信号値Ｓを受信してメモリに記憶する挙動情報取得部３６（取得手段）と、取得された信号値Ｓを適宜加工及び処理して加速度合成値Ａ（統合した加速度）を算出する算出部４０が設けられる。

算出部４０は、加速度合成値Ａを算出するため、図２Ｂに示すように、情報読出部４２、ノイズ除去部４４（一時遅れ手段）、定常成分除去部４６（変動値算出手段）、合成値算出部４８（加速度合成算出手段）及びＧＰＳ加速度除去部５０を備える。情報読出部４２は、ノイズ除去部４４、定常成分除去部４６、合成値算出部４８等の指示に基づき、メモリに記憶されている信号値Ｓ、又は算出部４０における算出過程の値（一時遅れ値Ｌ、変動値Ｆ）等を読み出して各構成部に提供する。また、情報読出部４２は、車両１２が停車状態から発進した際等の適宜のタイミングで、メモリに保持されている信号値Ｓや算出過程の値を消去する。

算出部４０のノイズ除去部４４は、３軸加速度センサ２２の３軸の信号値Ｓに含まれるノイズ成分を除去する演算部である。すなわち、３軸加速度センサ２２の３軸の信号値Ｓは、図３Ａに示すように、種々の要因により時間軸上において小幅な振動をランダムに繰り返している。なお、図３Ａ中において、点線で示す波形はＸ軸の信号値Ｓ（ｘ）であり、実線で示す波形はＹ軸の信号値Ｓ（ｙ）であり、１点鎖線で示す波形はＺ軸の信号値Ｓ（ｚ）である。この振動は、信号値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｙ）、Ｓ（ｚ）を処理する際に、高い値（頂部）や低い値（谷部）をとることで、検出異常を生じさせる要因となる。

そのため、ノイズ除去部４４は、３軸加速度センサ２２の信号値Ｓを所定の時定数の一時遅れフィルタに通すことで、信号値Ｓのノイズ成分を除去する。例えば、ノイズ除去では以下の式（１）を用いて、一時遅れ値Ｌを得るように構成されている。
Ｌ_n＝Ｌ_n-1×α＋Ｓ_n×（１−α） …（１）

ここで、上記の式（１）のＬ_nは、今回の一時遅れ値であり、Ｌ_n-1は、前回の一時遅れ値であり、Ｓ_nは、ノイズ除去部４４に今回入力（読出）された信号値である。また、αは、一時遅れフィルタの要素であり、信号値Ｓの取得周期Ｔ及び時定数τを用いて、以下の式（２）で算出され得る。
α＝ｅｘｐ（−Ｔ／τ） …（２）

ノイズ除去部４４は、上記の式（１）、（２）により信号値Ｓからノイズを除去した一時遅れ値Ｌを算出してメモリに記憶する。時定数τは、３軸加速度センサ２２の信号値Ｓの取得周期Ｔにもよるが、例えば０．４秒があげられる。図３Ａに示す信号値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｙ）、Ｓ（ｚ）は、このノイズ除去により図３Ｂに示す一時遅れ値Ｌ（ｘ）、Ｌ（ｙ）、Ｌ（ｚ）のように、その振幅が滑らかになる。

算出部４０の定常成分除去部４６は、３軸それぞれの一時遅れ値Ｌ（ｘ）、Ｌ（ｙ）、Ｌ（ｚ）から定常成分を除去する演算部である。すなわち、３軸加速度センサ２２が出力する３軸の信号値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｙ）、Ｓ（ｚ）には、急減速による加速度の他に、種々の要素の加速度（主に定常成分）が含まれている。その最も大きな要素は、重力成分である。

例えば、定常成分の除去において、定常成分除去部４６は、一時遅れ値Ｌを入力値とし、以下の式（３）、（４）を用いて一時遅れ値Ｌから定常成分を除去して、最終的に変動値Ｆを算出する。
ＳＴ_n＝ＳＴ_n-1×α＋Ｌ_before×（１−α） …（３）
Ｆ_n＝Ｌ_n−ＳＴ_n …（４）

ここで、上記の式（３）のＳＴ_nは、今回の定常成分値であり、ＳＴ_n-1は、前回の定常成分値であり、αは、式（２）で算出される定数であり、Ｌ_beforeは、所定時間前の一時遅れ値である。また、式（４）のＦ_nは、今回の変動値であり、Ｌ_nは今回の一時遅れ値である。

上記の式（３）から分かるように、定常成分除去部４６は、今回の定常成分値ＳＴ_nを算出する際に、メモリに記憶されている所定時間前の一時遅れ値Ｌ_beforeを読み出して使用する構成となっている。所定時間前の一時遅れ値Ｌ_beforeとは、今回の一時遅れ値Ｌ_nの１回前（前回）に算出された一時遅れ値Ｌ_n-1よりも前の時間に算出されたものであり、本実施形態では１０秒前の一時遅れ値Ｌを用いる。この場合の一時遅れ値Ｌ_beforeは、急減速により信号値Ｓ（一時遅れ値Ｌ）が立ち上がるよりも前に算出されたものにあたる。

以下、この所定時間前（１０秒前）の一時遅れ値Ｌ_beforeを適用する意義について説明する。自車１２ａが急減速を行うと、基本的には、自車１２ａの前方向に向かって大きな加速度が生じる。ところで、情報通信装置１０は、車両１２の振動や物体の接触等の影響を受けることで、車両１２に対する取付箇所の位置や姿勢がずれる場合がある。このように姿勢や位置がずれた情報通信装置１０の３軸加速度センサ２２は、初期設定される各軸の加速度のゼロ点がずれてしまう。また車両１２は、走行する道路の勾配が変化した場合等でも、同様にゼロ点をずらしてしまう。つまり、３軸加速度センサ２２がＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの加速度を個別に検出したとしても、他の軸方向の加速度成分も一緒に検出することになる。

例えば、急減速において車両１２の前方向にかかる加速度は、情報通信装置１０のＹ軸方向の信号値Ｓ（ｙ）として概ね出力されるが、センサの姿勢や位置のずれにより、Ｙ軸の信号値Ｓ（ｙ）には初期設定と異なる定常成分がかかる。その結果、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、Ｙ軸の一時遅れ値Ｌ（ｙ）は、速度が不変の場合でも（加速度がかかっていなくても）、ゼロ点からずれた状態となる。また、一時遅れ値Ｌ（ｙ）は、急減速の加速度がかかっても、定常成分の影響により加速度が比較的緩やかに上昇して、最大値付近の時間が短くなる可能性がある。

よって仮に、所定時間前の一時遅れ値Ｌ_beforeではなく、前回の一時遅れ値Ｌ_n-1を使用して今回の定常成分値ＳＴ_nを算出すると、今回の定常成分値ＳＴ_nが大きくなるように計算がなされて、小さな変動値Ｆ_nが算出される。後述するように、急減速の発生の判定では、所定値（例えば０．６Ｇ）以上の加速度が所定時間（例えば１．４秒）以上継続したことを条件としている。このため、変動値Ｆｎが小さくなると、急減速を検出し難くなる。

具体例として図４Ａに示すように、自車１２ａが急ブレーキをかけた時点ｔ₀から３秒後の時点ｔ₊₃の一時遅れ値Ｌは、急減速を検出するには充分に高い値と言える。しかしながら例えば、前回の一時遅れ値Ｌ_n-1が時点ｔ₀から２秒後の時点ｔ₊₂であった場合、時点ｔ₊₂の一時遅れ値Ｌ_nとの差分は小さくなる。このため、所定時間前の一時遅れ値Ｌ_beforeに代えて前回の一時遅れ値Ｌ_n-1を用いて、式（３）により今回の定常成分値ＳＴ_nを求めるとその値が大きくなる。換言すれば、実際よりも大きな定常成分を含むような値を算出してしまう。その結果、図４Ｂの細線で示すように、最終的に算出する変動値Ｆ（ｙ）’は、波形の最大値が小さくなり、また最大値付近の時間も短いものとなる。

そこで、本実施形態に係る定常成分除去部４６は、１０秒前の時点ｔ_-7の一時遅れ値Ｌ_beforeを適用することにより、急減速がかかるよりも充分に前の一時遅れ値Ｌ_beforeから今回（時点ｔ₊₃）の定常成分値ＳＴ_nを算出する。この場合、今回の定常成分値ＳＴ_nには、急減速前の比較的安定している一時遅れ値Ｌが加味されることになり、所定時間前の一時遅れ値Ｌ_beforeから実際の定常成分に近い今回の定常成分値ＳＴ_nを算出することができる。その結果、図４Ｂの実線で示すように、最終的に算出する変動値Ｆ（ｙ）は、ゼロ点付近から急峻に立ち上がって、波形の最大値が大きくなり、また最大値付近の時間も長いものとなる。

以上のように、定常成分除去部４６は、上記の式（３）、（４）により、３軸の一時遅れ値Ｌ（ｘ）、Ｌ（ｙ）、Ｌ（ｚ）それぞれの定常成分を除去することで、図４Ｂに示すような３軸の変動値Ｆ（ｘ）、Ｆ（ｙ）、Ｆ（ｚ）を算出する。詳細には、Ｘ軸の変動値Ｆ（ｘ）及びＺ軸の変動値Ｆ（ｚ）は、１０秒前の一時遅れ値Ｌ_beforeに基づき０Ｇ付近で振動した状態を呈し、Ｙ軸の変動値Ｆ（ｙ）のみが、０Ｇ付近から大きな加速度（水平加速度）で突出した状態を呈する。なお、算出に使用する所定時間前の一時遅れ値Ｌ_beforeは、１０秒前に限定されないことは勿論であり、例えば、一時遅れ値Ｌが若干立ち上がった２秒前の値でもよい。より好適には、急減速により一時遅れ値Ｌが立ち上がる前のものであると、検知精度が高まる。

図２Ｂに戻り、算出部４０の合成値算出部４８は、定常成分除去部４６が算出した３軸の変動値Ｆ（ｘ）、Ｆ（ｙ）、Ｆ（ｚ）から加速度合成値Ａを算出する。この加速度合成値Ａは、上述したようにＹ軸の変動値Ｆ（ｙ）のみが大きな値を示すことから、Ｙ軸方向に大きなベクトル量を有するベクトルとして算出され得る。

また、算出部４０のＧＰＳ加速度除去部５０は、ＧＰＳユニット２４が算出する自車１２ａの速度を用いて今回の定常成分値ＳＴ_nに、実際の急減速に基づく加速度が含まれることを防止する。例えば、ＧＰＳ加速度除去部５０は、ＧＰＳユニット２４から提供された速度を微分することで自車１２ａの進行方向の加速度を補正するための補正値を算出し定常成分除去部４６に送る。定常成分除去部４６は、今回の定常成分値ＳＴ_nの算出時又は算出後に補正値に基づく演算を行い、今回の定常成分値ＳＴ_nを補正することで、より精度が高い変動値を算出することが可能となる。

図２Ａに示すように、制御部１８の急減速判定部３２は、加速度検知部３０が算出した加速度合成値Ａに基づき、イベント情報ＩＦとして自車１２ａの急減速が発生したか否かを判定する。この急減速判定部３２は、急減速の判定において、加速度合成値Ａの他に、ＧＰＳユニット２４が算出する自車１２ａの速度Ｖを用いて総合的に判定を行う。

具体的に、急減速判定部３２は、以下にあげる条件（ａ）〜（ｃ）が全て成立している場合に、急減速の発生を判定している。
（ａ）自車１２ａの速度Ｖが５０ｋｍ／ｈ以上
（ｂ）加速度合成値Ａが０．６Ｇ以上となる時間が１．４秒以上継続
（ｃ）（ｂ）の検出後３秒以内に速度Ｖが３ｍ／ｓ（１０．８ｋｍ／ｈ）以上低下

そして、急減速判定部３２は、急減速を判定すると、急減速情報ＳＢを外部に発信する旨の指示を送信制御部３４に与える。送信制御部３４は、急減速判定部３２の判定結果に基づき、急減速情報ＳＢを生成し、無線通信モジュール２０により急減速情報ＳＢを外部に送信させる。急減速情報ＳＢには、急減速が発生した情報の他に、ＧＰＳユニット２４が検出した現在位置Ｐの情報が付加されるとよい。これにより、急減速情報ＳＢを受け取った他車１２ｂ、１２ｃの端末装置は、急減速の発生を地図情報上に表示することができ、ユーザは急減速の発生位置を容易に認識することが可能となる。

本実施形態に係る情報通信装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、制御部１８が行う処理フローを説明すると共に、その効果について述べていく。

情報通信装置１０は、自車１２ａの駆動時（イグニッションＯＮ等）に起動され、センサ群１６及び制御部１８を動作させる。自車１２ａの走行中に、３軸加速度センサ２２は、自車１２ａの挙動に伴い情報通信装置１０にかかる加速度を検出し、信号値Ｓを所定周期毎に出力している。また、ＧＰＳユニット２４は、自車１２ａの現在位置Ｐを定期的に検出し、走行中に現在位置Ｐに基づき自車１２ａの速度Ｖ及び進行方向Ｄを算出する。

そして自車１２ａの走行中には、必要に応じて自車１２ａのユーザがブレーキ機構２６を作動させる等して、自車１２ａに急減速を生じさせることがある。急減速が生じた場合、３軸加速度センサ２２は大きな加速度を検出する。

制御部１８は、図２Ａに示すように、加速度検知部３０、急減速判定部３２及び送信制御部３４を構築し、３軸加速度センサ２２の信号値Ｓから急減速を判定する処理（加速度処理方法）を実施している。詳細には、加速度検知部３０の挙動情報取得部３６は、３軸加速度センサ２２から出力される３軸の信号値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｙ）、Ｓ（ｚ）を取得して、メモリに記憶する（ステップＳ１０：取得ステップ）。

次に、加速度検知部３０の算出部４０（ノイズ除去部４４）は、情報読出部４２を動作させて、取得した信号値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｙ）、Ｓ（ｚ）のノイズ除去を行う（ステップＳ１１：一時遅れステップ）。信号値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｙ）、Ｓ（ｚ）のノイズ除去において、ノイズ除去部４４は、上述した式（１）を用いて一時遅れ値Ｌ（ｘ）、Ｌ（ｙ）、Ｌ（ｚ）を算出してメモリに記憶する。すなわち、図３Ａに示す信号値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｙ）、Ｓ（ｚ）の振幅がノイズ除去部４４の一時遅れフィルタを通ることで、図３Ｂに示すような平滑化された振幅の一時遅れ値Ｌ（ｘ）、Ｌ（ｙ）、Ｌ（ｚ）となる。

次に、算出部４０の定常成分除去部４６は、ノイズ除去部４４で算出した一時遅れ値Ｌ（ｘ）、Ｌ（ｙ）、Ｌ（ｚ）の定常成分除去を行う（ステップＳ１２：変動値算出ステップ）。一時遅れ値Ｌ（ｘ）、Ｌ（ｙ）、Ｌ（ｚ）の定常成分除去において、定常成分除去部４６は、上述した式（３）、（４）を用いて変動値Ｆ（ｘ）、Ｆ（ｙ）、Ｆ（ｚ）を算出する。この際、情報読出部４２により所定時間（１０秒）前の一時遅れ値Ｌ_before（ｘ）、Ｌ_before（ｙ）、Ｌ_before（ｚ）をメモリから読み出して、変動値Ｆ（ｘ）、Ｆ（ｙ）、Ｆ（ｚ）を算出するための定常成分値ＳＴ_nを算出する。また定常成分値ＳＴ_nの算出においてはＧＰＳ加速度除去部５０を動作して加速度の補正を行う。この常成分除去により、例えば、図３Ｂに示す一時遅れ値Ｌ（ｘ）、Ｌ（ｙ）、Ｌ（ｚ）は、図４Ｂに示すような波形の変動値Ｆ（ｘ）、Ｆ（ｙ）、Ｆ（ｚ）となる。

その後、算出部４０の合成値算出部４８は、定常成分除去部４６で算出した変動値Ｆ（ｘ）、Ｆ（ｙ）、Ｆ（ｚ）に基づき、３軸の値が合成された加速度合成値Ａを算出し、メモリに記憶する（ステップＳ１３：加速度合成ステップ）。算出部４０は、このステップＳ１０〜Ｓ１３までの処理を繰り返すことで、加速度（加速度合成値Ａ）の連続的な変化を得ることができる。

また、制御部１８の急減速判定部３２は、算出部４０により算出された加速度合成値Ａと、ＧＰＳユニット２４が算出した速度Ｖを継続的に監視して、自車１２ａに急減速が発生したか否かを判定する（ステップＳ１４：急減速判定ステップ）。そして、自車１２ａに急減速が発生した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）には、ステップＳ１５に進む。一方、自車１２ａに急減速が発生していない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）には、ステップＳ１５を飛ばして処理フローを終了し、新たな処理フローを開始する。

ステップＳ１５において、制御部１８の送信制御部３４は、急減速情報ＳＢを生成して、無線通信モジュール２０により車外に急減速情報ＳＢを発信する。これにより、自車１２ａに後続する他車１２ｂ、１２ｃは、急減速情報ＳＢを受信して、前方の急減速への対処を容易に図ることができる。一方、自車１２ａの制御部１８は、ステップＳ１５後、処理フローを終了し、新たな処理フローを開始する。

以上のように、本実施形態に係る加速度処理方法、加速度処理装置１０及び加速度処理プログラム１８ａによれば、ステップＳ１２において、今回の一時遅れ値Ｌ_nと、所定時間前の一時遅れ値Ｌ_beforeとに基づき今回の変動値Ｆ_nを算出する。これにより、３軸加速度センサ２２の姿勢や位置がずれる、車両１２が走行する道路の勾配が変化する等の原因により、急減速時の一時遅れ値Ｌ（信号値Ｓ）に含まれる定常成分が変化したとしても、その定常成分を除去することが可能となる。その結果、処理した加速度合成値Ａが実際の加速度に充分に近似することになり、加速度を一層精度よく検知することができる。

さらに、処理フローでは、急減速判定ステップを備えることで、自車１２ａにかかる加速度を高精度に検知して急減速の発生を判定することが可能となり、急減速の報知等を良好に行うことができる。また、所定時間前の一時遅れ値Ｌ_beforeは、急減速により立ち上がるよりも前に算出されたものであり、この一時遅れ値Ｌ_beforeを使用することで、３軸加速度センサ２２にかかる定常成分値ＳＴ_nをより確実に除去することが可能となる。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。

１０…加速度処理装置、情報通信装置 １２…車両
１２ａ…自車 １２ｂ、１２ｃ…他車
２２…３軸加速度センサ ２４…ＧＰＳユニット
３０…加速度検知部 ３２…急減速判定部
３４…送信制御部 ３６…挙動情報取得部
４０…算出部 ４４…ノイズ除去部
４６…定常成分除去部 ４８…合成値算出部
Ａ…加速度合成値 Ｆ…変動値
Ｌ…一時遅れ値 Ｓ…信号値
ＳＢ…急減速情報

Claims (9)

1. 移動体に取り付けられた３軸加速度センサの３軸それぞれの信号値を取得する取得ステップと、
   前記取得ステップにより取得された前記信号値を、所定の時定数の一時遅れフィルタに通して一時遅れ値を算出及び記憶する一時遅れステップと、
   前記一時遅れステップが算出した今回の一時遅れ値と、前回算出された一時遅れ値よりも前の一時遅れ値とに基づき、今回の変動値を算出する変動値算出ステップと、
   前記変動値算出ステップが算出した前記今回の変動値から加速度合成値を算出する加速度合成ステップと、を備える
   ことを特徴とする加速度処理方法。
2. 請求項１記載の加速度処理方法において、
   前記加速度合成値に基づいて前記移動体の急減速の発生を判定する急減速判定ステップを備える
   ことを特徴とする加速度処理方法。
3. 請求項１又は２記載の加速度処理方法において、
   前記変動値算出ステップでは、前回算出された一時遅れ値よりも前の一時遅れ値を用いて前記今回の一時遅れ値に含まれる定常成分値を算出し、前記今回の一時遅れ値から前記定常成分値を減算して前記今回の変動値を算出する
   ことを特徴とする加速度処理方法。
4. 請求項３記載の加速度処理方法において、
   前記信号値及び前記一時遅れ値は、前記移動体から急減速を受けることにより立ち上がるものであり、
   前記変動値算出ステップでは、前記一時遅れ値が立ち上がるよりも前に算出された一時遅れ値を使用して、前記定常成分値を算出する
   ことを特徴とする加速度処理方法。
5. 移動体に取り付けられる３軸加速度センサと、
   前記３軸加速度センサの３軸それぞれの信号値を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された前記信号値を、所定の時定数の一時遅れフィルタに通して一時遅れ値を算出及び記憶する一時遅れ手段と、
   前記一時遅れ手段が算出した今回の一時遅れ値と、前回算出された一時遅れ値よりも前の一時遅れ値とに基づき、今回の変動値を算出する変動値算出手段と、
   前記変動値算出手段が算出した前記今回の変動値から加速度合成値を算出する加速度合成算出手段と、を備える
   ことを特徴とする加速度処理装置。
6. 請求項５記載の加速度処理装置において、
   前記加速度処理装置は、前記加速度合成値に基づいて、前記移動体の急減速の発生を判定する急減速判定手段を備える
   ことを特徴とする加速度処理装置。
7. 請求項５又は６記載の加速度処理装置において、
   前記変動値算出手段は、前回算出された一時遅れ値よりも前の一時遅れ値を用いて前記今回の一時遅れ値に含まれる定常成分値を算出し、前記今回の一時遅れ値から前記定常成分値を減算して前記今回の変動値を算出する
   ことを特徴とする加速度処理装置。
8. 請求項７記載の加速度処理装置において、
   前記信号値及び前記一時遅れ値は、前記移動体から急減速を受けることにより立ち上がるものであり、
   前記変動値算出手段は、前記一時遅れ値が立ち上がるよりも前に算出された一時遅れ値を使用して、前記定常成分値を算出する
   ことを特徴とする加速度処理装置。
9. 移動体に取り付けられる３軸加速度センサを有する加速度処理装置に、
   前記３軸加速度センサの３軸それぞれの信号値を取得する取得ステップと、
   前記取得ステップにより取得された前記信号値を、所定の時定数の一時遅れフィルタに通して一時遅れ値を算出及び記憶する一時遅れステップと、
   前記一時遅れステップが算出した今回の一時遅れ値と、前回算出された一時遅れ値よりも前の一時遅れ値とに基づき、今回の変動値を算出する変動値算出ステップと、
   前記変動値算出ステップが算出した前記今回の変動値から加速度合成値を算出する加速度合成ステップと、を実行させる
   ことを特徴とする加速度処理プログラム。

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