JP4972448B2 - 運行状況記憶装置 - Google Patents

Description

本発明は、二輪車の運行状況を記憶する運行状況記憶装置に関する。

この種運行状況記憶装置にあっては、たとえば、四輪自動車に設置されるカメラと、四輪自動車の加速度を検出する加速度センサと、カメラが撮影した画像を常時記憶する第１の記憶手段と、加速度データが閾値を一定時間以上継続して超える場合にこれを条件（トリガ）とし、第１の記憶手段に記憶していた画像を読み込んでトリガ検出前後の画像を記憶する第２の記憶手段を備えて構成されている（たとえば、特許文献１参照）。

上記した従来の運行状況記憶装置では、ＲＡＭ等の記憶装置に常時画像データ等を蓄積しておき、加速度センサで検出する加速度が閾値を超える場合にこれをトリガとしてＲＡＭ等の記憶装置に記憶させていた画像データを他のメモリに記憶させる方式を採用し、自動車事故発生時の画像データおよび加速度データを運行履歴データとして記憶することができる。

また、自動車事故を未然に防ぐことを目的として、自動車事故に至らずとも自動車事故を招く恐れのある運転状況を把握したい要望があり、特に、運行履歴データをタクシーや鉄道等の事業用車両等の運行管理に役立てたいといったニーズもあるので、上記閾値を自動車事故時に見込まれる加速度の値より低い値とし、上記運行履歴は、自動車事故発生時のみ取得されるのではなく、四輪自動車が事故に遭遇するか否かに関わらず、多数の運行履歴が記憶装置内に記憶されることになる。

したがって、この運行状況記憶装置は、自動車事故発生時の運行履歴データ、すなわち、画像や衝撃等のデータ以外にも、旋回時のスピードの出しすぎや事故に到らないまでも急ブレーキをしたときに検出される加速度も上記閾値を超えるようにしておいて、運転中にヒヤッとしたりハッとしたりする運転状況、いわゆるヒヤリハットの画像データも記憶装置内に記憶するようにし、自動車事故の当事者や目撃者の証言に加えて事故発生当時の画像や衝撃等のデータから客観的に事故原因を究明といった本来の目的に加えて運行管理に役立つようにしている。
特開２００５−１６５８０５号公報（段落番号００２０〜００３３，図１）

しかしながら、運行状況記憶装置を二輪車に適用して二輪車の運行状況を記憶させようとする場合、単に運行状況記憶装置を二輪車に設置するだけでは、適切に運行履歴データを採取することができない。

というのは、二輪車は四輪自動車と異なり、特に低速走行時に運転者が危険を回避する場合、ハンドルを急激に操舵する行動、いわゆる急ハンドルをきって危険を回避しようとする傾向にあり、この急ハンドルをきらざるを得ない状況は事故に結びつく可能性があるヒヤリハットに相当する状況であるので、このような急ハンドル時の運行履歴データを記憶装置内に記憶させることが望ましいが、加速度センサを単に車体に取付けただけでは、運転者のハンドル操作を検知できないため、急ハンドル時の運行履歴データを記憶できない虞があり、適切に二輪車の運行履歴データを採取することができないのである。

そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、適切に二輪車の運行履歴データを採取することができる運行状況記憶装置を提供することである。

上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、二輪車に設置されるカメラと、二輪車の前後加速度および横加速度を検出する加速度センサと、検出した前後加速度の絶対値が前後加速度閾値を超えることおよび検出した横加速度の絶対値が横加速度閾値を超えることのいずれか一方を満たすことを条件として上記カメラが上記条件を満たした時刻に撮影した画像データを含む画像データを記憶する記憶手段とを備えた運行状況記憶装置において、加速度センサの前後方向の検出軸とカメラの光軸の向きとを一致させると共に加速度センサの横方向の検出軸をカメラの撮影方向に対して水平となるように加速度センサとカメラとを配置してハンドルに設置したことを特徴とする。

本発明の運行状況記憶装置によれば、カメラがハンドルの車体中心線上に搭載されるから、カメラの撮影範囲は二輪車の進行方向であって左右均等となるので、事故原因を確実にカメラで撮影可能となり二輪車事故の一部始終を撮影して、事故原因を特定可能な重要な画像データを記憶装置に確実に保存することができる。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１は、一実施の形態における運行状況記憶装置を搭載した二輪車の側面図である。図２は、一実施の形態における運行状況記憶装置のカメラを設置した二輪車の平面図である。図３は、一実施の形態における運行状況記憶装置のシステム構成を示す図である。図４は、一実施の形態における運行状況記憶装置のハードウェア資源の構成を示す図である。

図１に示すように、一実施の形態における運行状況記憶装置は、ケース５内に収容される二輪車Ｂに設置されるカメラ１および二輪車Ｂに作用する加速度を検出する加速度センサ２と、記憶手段を備えた制御部３とを備えて構成されている。

以下、詳細に説明すると、カメラ１と加速度センサ２は、同一のケース５内に収容されており、当該ケース５は、図１および図２に示すように、二輪車Ｂの前方を撮影可能なように二輪車ＢのハンドルＳに設置されている。

カメラ１は、ＣＣＤ（電荷結合素子、図示せず）とレンズ（図示せず）を備えており、ＣＣＤカメラとして構成され、ハンドルＳを直進状態に維持したときに、カメラ１は二輪車Ｂの前方を撮影範囲とするようになっており、この実施の形態の場合、カメラ１は、図１および図２に示すように、ハンドルＳを直進状態に維持したときに光軸Ｌが二輪車Ｂの前後方向に一致するようにハンドルＳに設置される。なお、光軸とは、本書ではカメラ１の光学的な中心軸を意味している。また、ケース５には、図示はしないが、天板と底板と四つの側板とを備えて箱型に形成されるとともに、側板の一つに窓が設けられており、この窓を通じてカメラ１が二輪車Ｂの前方を撮影することが可能なようになっている。

ケース５の設置箇所は、カメラ１がハンドルＳに設置されるようにすればよいので、設置スペースがあればハンドルＳの中央下部に設置しても良く、カメラ１の光軸Ｌを二輪車Ｂの前後方向に容易に一致させることが可能なように、カメラ１のアングルを上下左右に調節可能なブラケット等を介してケース５をハンドルＳ上に設置するようにしてもよい。なお、ハンドルＳにカメラ１を設置するには、二輪車ＢのハンドルＳに直接にケース５を取付ける以外に、たとえば、図２に示すように、ハンドルＳにヘッドライトや計器パネル等を固定するための化粧カバーＣ等を介してケース５を取付けるようにしてもよい。

そして、このカメラ１は、上述のようにケース５を介してハンドルＳに設置されているので、二輪車Ｂの搭乗者のハンドルＳの操作に対してハンドルＳとともに回動操作されるようになっている。

したがって、このカメラ１は、直進時には前方を旋回時には旋回方向を向く前輪とともに二輪車Ｂがこれから進む方向を向くようになっており、すなわち、カメラ１は、進行方向を向く前輪とともに二輪車Ｂの進行方向を撮影範囲としている。

カメラ１は、光軸Ｌが二輪車Ｂの前後方向に容易に一致していればよいので、ハンドルＳのどの位置に設置されてもよいが、この実施の形態の場合、カメラ１は、ケース５を介してハンドルＳの中央となる車体中心線Ｚ上に設置されている。この車体中心線Ｚは、二輪車Ｂの車体の左右に対する中心線であり、ハンドルＳにおける車体中心線Ｚ上とは、直進状態に維持したときのハンドルＳにおける車体中心線Ｚ上を意味している。

このようにカメラ１は、ハンドルＳの車体中心線Ｚ上に設置されているので、右に旋回しても、左に旋回しても撮影範囲が均等になる。つまり、カメラ１が車体の左右いずれかにオフセットされた位置に設置されると、撮影範囲がオフセットされた側へ偏ることになるが、カメラ１をハンドルＳの車体中心線Ｚ上に設置することで、左右旋回時で撮影範囲に偏りが生じなくなるのである。

さらに、二輪車Ｂの場合、車体を路面に対して傾けて旋回するので、カメラ１が車体の左右いずれかにオフセットされた位置に設置されると、オフセット側へ旋回すると撮影した画像中に地面が占める割合が増えて事故原因を撮影できない可能性が大きくなるが、カメラ１は、ハンドルＳの車体中心線Ｚ上に設置されているので、そのような不具合を生じない。

また、ハンドルＳの左右側にウインカが設けられている場合には、カメラ１がハンドルＳの車体中心線Ｚ上に設置されているので、特に、夜間ではウインカの作動時の点滅する光の画像への映りこみも期待でき、搭乗者の二輪車操作状況を克明に記録することも可能となる。

なお、カメラ１をハンドルＳの車体中心線Ｚ上に設置するとは、カメラ１で事故原因を収めることができない程度にカメラ１の撮影範囲が左右へ偏ることがないようにするという本願発明の意図からすれば、厳密にハンドルＳのハンドルＳの車体中心線Ｚ上に設置することのみならず、ハンドルＳのハンドルＳの車体中心線Ｚ付近に設置することも含まれる。また、ハンドルＳは通常左右均等の長さに設定されているので、このような場合、ハンドルＳの車体中心線Ｚ上に設置するとは、ハンドルＳの中央に設置することと同義である。

また、この実施の形態の運行状況記憶装置では、単一のカメラ１のみを備えているが、カメラ１の他に後方や側方を撮影するカメラを備えて、後述の画像データにカメラ１とは別のカメラで撮影した画像データを含ませるようにしてもよい。

続いて、カメラ１は、この撮影範囲を常時撮影し続け、この撮影した画像を電気信号に変換して制御部３へ出力するようになっている。なお、画像については広義に解釈しており、画像には、静止画像の他、動画も含まれる。また、カメラ１はＣＣＤカメラとして構成される以外にもＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を利用したカメラを使用することが可能である。

他方の加速度センサ２は、ケース５を介してハンドルＳに設置されており、二輪車Ｂの前後左右の２軸の加速度Ｇｘ，Ｇｙを検知することができるようになっており、また、より多くの運行情報を得たい場合には、二輪車Ｂの上下方向の加速度を検知できる３軸の加速度センサを用いるようにしてもよい。なお、加速度センサ２としては、具体的には、たとえば、圧電式、半導体ピアゾ抵抗式、静電容量式、その他の種々の加速度センサを用いることが可能である。

そして、加速度センサ２は、上記したように、ハンドルＳに設置されているので、二輪車Ｂの前後および横方向の加速度を検知可能であることに加えて、運転者が急ハンドルをきった場合にこれを横方向の大きな加速度として検知することができるようになっている。

また、加速度センサ２は、所定のサンプリング周期、たとえば、１０ｍｓ（ミリ秒）の周期で二輪車Ｂの前後左右の２軸の加速度Ｇｘ，Ｇｙを検出して、アナログの電圧信号である加速度信号を出力し、この加速度信号はデジタル信号に変換されて制御部３へ入力される。

さらに、加速度センサ２は、カメラ１が収容されるケース５内に収容されており、前後方向の加速度の検出方向となる検出軸Ｘは、カメラ１の光軸Ｌの向きと一致させてある。また、加速度センサ２の横方向の加速度の検出方向となる検出軸Ｙが、カメラ１の撮影方向に対して水平になるようになっている。

つまり、ハンドルＳを直進状態に維持しつつ、カメラ１の光軸Ｌを二輪車Ｂの前後方向に一致させ、さらに、二輪車Ｂを水平な路面に対し鉛直に起立させてカメラ１が二輪車Ｂの前方を水平に撮影するようにケース５をハンドルＳに設置すれば、加速度センサ２の前後方向の検出軸Ｘは二輪車Ｂの前後方向を向くとともに横方向の検出軸Ｙが二輪車Ｂの横方向を向くことになる。

そして、カメラ１で撮影した画像を図外のモニタ装置にアウトプットして確認しつつケース５をハンドルＳに設置することで、運行状況記憶装置の二輪車Ｂへの設置作業に不慣れな作業者でも、加速度センサ２の検出方向である検出軸Ｘ，Ｙを正確かつ容易に二輪車Ｂの前後および横方向に合わせる（軸合せ）ことができる。

さらに、この実施の形態では、二輪車Ｂの速度ｖを検出する速度センサ４が設けられており、この速度センサ４は、具体的には、ロータリエンコーダ等とされ、速度ｖに応じたパルス信号（車速パルス）を制御部３に出力するようになっている。なお、速度センサ４としては、車速パルスから演算して速度ｖを得る以外にも、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信装置を備えている場合には、これを速度センサ４として、このＧＰＳ受信装置から得られる位置データから速度ｖを得るようにしてもよい。

そして、制御部３は、図３に示すように、カメラ１が撮影した画像を処理する画像処理部３１と、画像処理部３１が出力する画像データと加速度センサ２が検出する二輪車Ｂの前後方向の前後加速度データおよび二輪車Ｂの横方向の横方向加速度データ、さらには、速度センサ４が検出する速度データを常時記憶する副記憶手段３２と、加速度センサ２が検出した前後加速度データと横加速度データを処理して画像データを記憶手段３４に記憶させるか否かを判断する判断部３３と、副記憶手段３２内に蓄積された画像データから所定の画像データを抽出して記憶する記憶手段３４を備えて構成されている。

画像処理部３１は、常時作動のカメラ１が撮影した画像を動画として取り込み、この動画から所定のフレームレートで静止画像を切り取り、この静止画像を所定の圧縮形式、たとえば、ＪＰＥＧやＧＩＦ等の圧縮形式の画像データを生成する。なお、フレームレートを大きくしすぎると、１秒間に生成される画像データの容量が大きくなりすぎて、大容量の記憶装置が必要となることから、二輪車事故時の検証に画像データが不足することにならない程度、具体的にはたとえば、５〜１０フレーム毎秒程度に設定されている。

つづいて、副記憶手段３２は、画像処理部３１が出力する画像データと、同画像データが得られた時刻における加速度データと速度データとを記憶するが、記憶する際には、画像データと、画像データが得られた時点の加速度データおよび速度データとが対応可能なように関連付けを行って記憶する。

具体的には、この画像データ、加速度データおよび速度データは、副記憶手段３２に記憶される際に、それぞれ日付と時刻に関連付けられて記憶される。なお、副記憶手段３２に記憶される上記画像データ、前後加速度および横加速度のデータおよび速度データは、一定量蓄積されると古いデータから順に削除されるか一括して削除されて、新しいデータに更新されるようになっている。

そして、判断部３３は、加速度検出手段２が検出した前後加速度Ｇｘおよび横加速度Ｇｙを取り込み、前後加速度Ｇｘの絶対値が前後加速度閾値αを超えることおよび横加速度Ｇｙの絶対値が横加速度閾値βを超えることのいずれか一方を満たすことを条件として、この条件を満たしているか否かを判断し、条件を満たしている場合には、副記憶手段３２が記憶している画像データのうちカメラ１が上記条件を満たした時刻に撮影した画像データを含む画像データを抽出してこれを一纏まりの運行履歴データとして記憶手段３４に記憶させ、逆に、満たしていない場合には、記憶手段３４に画像データを記憶させない。

すなわち、判断部３３は、前後加速度Ｇｘの絶対値が前後加速度閾値αを超えても、横加速度Ｇｙの絶対値が横加速度閾値βを超えても、記憶手段３４にカメラ１が上記条件を満たした時刻に撮影した画像データを含む画像データである運行履歴データを記憶させることになる。

したがって、上記した条件を満たすか否かの判断においては、二輪車Ｂの前後方向の前後加速度Ｇｘの絶対値と前後加速度閾値αの比較と、二輪車Ｂの横方向の横加速度Ｇｙの絶対値と横加速度閾値βの比較を行うことになる。

そして、上記判断に必要となる前後加速度閾値αおよび横加速度閾値βは、互いに独立した値であり、基本的には、旋回時のスピードの出しすぎや事故に到らないまでも急発進、急停車、急旋回や横滑り等の二輪車事故を招く恐れがある運転状況と判断されうる状況で二輪車Ｂに作用すると想定される加速度の絶対値、すなわち、運転中にヒヤッとしたりハッとしたりする運転状況にある場合に二輪車Ｂに作用すると想定される加速度の絶対値に設定される。

戻って、上記記憶手段３４に記憶される画像データは、上記条件を満足した時刻を含んで所定範囲の時間内に撮影された画像データとされ、さらには、記憶手段３４は、記憶すべき画像データに関連付けられる該所定範囲の時間内に検出された前後加速度Ｇｘおよび横加速度Ｇｙのデータ、および、速度データとともに、これらを一つの運行履歴データとして記憶するようになっている。すなわち、記憶手段３４には、上記した条件を満足した時刻の画像データのみならず、その時刻の前後の画像データを記憶しておくことができ、事故時やヒヤリハット時の状況の一部始終を記憶しておくことができる。

なお、所定範囲の時間は、具体的にはたとえば、条件満足時刻の前２０秒と後１０秒の合計で３０秒程度とされており、この程度の運行履歴データを記憶しておくことによって、事故時やヒヤリハット時の状況の一部始終を記憶しておくことができる。

なお、上記したところでは、二輪車Ｂの前後および横方向の加速度Ｇｘ，Ｇｙについて、上記判断を行うようにしているが、加速度検出手段２が上下方向の加速度Ｇｚをも検出する場合、３つの加速度Ｇｚ，Ｇｘ，Ｇｙに対して上記判断を行うようにしても記憶手段３４に画像データを記憶させるようにしてもよい。

また、運行履歴データには、前後加速度Ｇｘあるいは横加速度Ｇｙが条件を満たした時刻を含む所定範囲の時間内に検出された画像データが含まれるので、各加速度Ｇｘ，Ｇｙの絶対値がそれぞれ対応する各閾値α，βを超える状況に至る前と至った後を確認することができ、車両事故や乱暴運転等の原因の究明が容易となり、また、前後加速度Ｇｘおよび横加速度Ｇｙのデータが含まれるので、二輪車Ｂの制動や操舵状況をも把握することができ、さらに、速度データが含まれるので、より精緻に二輪車事故や乱暴運転等の原因を究明することが可能となり、また、すべてのデータから正確な運行状況を把握することが可能である。

そして、この運行状況記憶装置の場合、加速度センサ２は、上述のように、ハンドルＳに設置されているので、二輪車Ｂの前後および横方向の加速度を検知可能であることに加えて、運転者が急ハンドルをきった場合にこれを横方向の大きな加速度として検知することができるようになっているから、急ハンドル時の運行履歴データを採取することができ、二輪車特有の事故に結びつく可能性がある状況の一部始終を重要な画像データとして記憶手段３４に確実に保存することができる。つまり、この運行状況記憶装置によれば、適切に二輪車の運行履歴データを採取することができ、二輪車に最適となる。

さらに、加速度センサ２は、カメラ１が収容されるケース５内に収容されて、前後方向の加速度の検出方向となる検出軸Ｘがカメラ１の光軸Ｌの向きと一致し、横方向の加速度の検出方向となる検出軸Ｙが、カメラ１の撮影方向に対して水平になるようになっているので、運行状況記憶装置の二輪車Ｂへの設置作業に不慣れな作業者でも、加速度センサの検出方向である検出軸Ｘ，Ｙを正確かつ容易に二輪車Ｂの前後および横方向に合わせる（軸合せ）ことができる。したがって、運行状況記憶装置の二輪車への設置が簡単であるから、運行状況記憶装置の実用性および汎用性が向上する。

さらに、この実施の形態の場合、カメラ１は、ハンドルＳの車体中心線Ｚ上に搭載されるから、カメラ１の撮影範囲は二輪車Ｂの進行方向であって左右均等となるので、事故原因を確実にカメラ１で撮影可能となり事故の一部始終を撮影して、事故原因を特定可能な重要な画像データを記憶手段３４に確実に保存することができる。

つづき、本実施の形態における運行状況記憶装置のハードウェア資源の構成について説明すると、この運行状況記憶装置は、図４に示すように、ハードウェアとしてはカメラ１、加速度センサ２および速度センサ４以外に、カメラ１の画像データをデコードするビデオデコーダ２０と、加速度検出手段１が出力するアナログの電圧でなる加速度信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２１と、速度センサ４が出力するアナログのパルス信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２２と、ビデオデコーダ２０および各Ａ／Ｄ変換器２１，２２を介して画像信号、加速度信号および速度信号を取り込み、上記した制御部３の処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｓｓｅｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２３と、上記ＣＰＵ２３に記憶領域を提供するＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２４と、運行履歴データが記憶されるフラッシュメモリ２５と、制御部３の処理を行うためＣＰＵが実行するアプリケーションやオペレーティングシステム等のプログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２６と、を備えて構成されており、制御部３の各部における構成は、ＣＰＵ２３が制御部３の処理を行うためアプリケーションプログラムを実行することで実現することができる。

なお、具体的には、画像処理部３１は、画像データを取り込んだＣＰＵ２３が画像データを圧縮することで実現され、判断部３３は、前後横の各加速度Ｇｘ，Ｇｙのデータを取り込んだＣＰＵ２３がＳＤＲＡＭ２４から記憶領域の提供を受けつつ各加速度Ｇｘ，Ｇｙの絶対値がそれぞれに対応する各閾値を超えるか否かの判断する演算を行うことで実現され、副記憶手段３２は、圧縮された画像データ、加速度データおよび速度データをＳＤＲＡＭ２４に書き込んでＳＤＲＡＭ２４にこれらデータを記憶させることで実現され、記憶手段３４は、ＣＰＵ２３がＳＤＲＡＭ２４から上記条件成就時前後の所定範囲の時間内の画像データ、加速度データおよび速度データを抽出して読み込んで、該画像データを含む運行履歴データファイルを生成してフラッシュメモリ２５内に記憶させることで実現されることになる。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

一実施の形態における運行状況記憶装置を搭載した二輪車の側面図である。 一実施の形態における運行状況記憶装置のカメラを設置した二輪車の平面図である。 一実施の形態における運行状況記憶装置のシステム構成を示す図である。 一実施の形態における運行状況記憶装置のハードウェア資源の構成を示す図である。

符号の説明

１ カメラ
２ 加速度センサ
３ 制御部
４ 速度センサ
５ ケース
２０ ビデオデコーダ
２１，２２ Ａ／Ｄ変換器
２３ ＣＰＵ
２４ ＳＤＲＡＭ
２５ フラッシュメモリ
２６ ＲＯＭ
３１ 画像処理部
３２ 副記憶手段
３３ 判断部
３４ 記憶手段
Ｂ 二輪車
Ｃ 化粧カバー
Ｓ ハンドル
Ｚ 車体中心線

Claims (2)

1. 二輪車に設置されるカメラと、二輪車の前後加速度および横加速度を検出する加速度センサと、検出した前後加速度の絶対値が前後加速度閾値を超えることおよび検出した横加速度の絶対値が横加速度閾値を超えることのいずれか一方を満たすことを条件として上記カメラが上記条件を満たした時刻に撮影した画像データを含む画像データを記憶する記憶手段とを備えた運行状況記憶装置において、加速度センサの前後方向の検出軸とカメラの光軸の向きとを一致させると共に加速度センサの横方向の検出軸をカメラの撮影方向に対して水平となるように加速度センサとカメラとを配置してハンドルに設置したことを特徴とする運行状況記憶装置。
2. 加速度センサとカメラとをハンドルに設置した同一のケース内に収容させたことを特徴とする請求項１に記載の運行状況記憶装置。

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