JP5076553B2 - 走行状況検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の走行状況を検出してデータベースを作成することに好適する走行検出装置に関する。

従来、ユーザー（運転者）の運転行動を逐次記録し、現時点での運転動作と比較検討する技術として、特許文献１に記載の車両用運転特性報知装置がある。また、現時点で走行する道路の道路形状（勾配や道幅）などのデータを取得し、この道路形状に応じてユーザーの運転行動を分析する技術として特許文献２に記載の車両運転能力向上支援装置がある。
特開２００１−１７１３８８号公報 特開２００３−２５６９９７号公報

前記特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、走行中における車両情報を瞬時瞬時で取得するものであり、走行中の道路の各地点に車両情報が点在するものであり、例えば、交差点などの分岐点で、ユーザーが道路を右折するコースを進んだ時、あるいは左折するコースを進んだ時、又は直進するコースを進んだ時など、走行コースの違いによる運転行動を取得できず、走行コースごとに異なる走行特性をデータベースとして記憶できないものであった。

特に特許文献２のものでは、道路勾配やカーブなどの道路状況データを取得して該道路状況データに基づいて標準走行データを作成して、運転行動の正常・異常を判定するものであり、道路状況データの取得が必要であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、道路状況データなどを取得しなくても、道路状況が自ずと含まれると共にユーザーの運転習慣も含まれた適正な走行特性のデータベースを作成することができる走行状況検出装置を提供することにある。

請求項１の発明においては、特性算出手段が、自車両位置が地図データの連続する２つの走行道路リンクごとに、車両情報の特性を算出するから、１つのリンクの任意のタイミングで車両情報を取得して車両情報の特性を算出する場合と異なり、自車両が右左折あるいは直進した走行コースを加味した車両情報特性を算出することができ、そして、特性記憶手段が、前記算出された前記連続走行道路リンクごとの前記車両情報の特性を走行データベースとして記憶するから、道路状況データなどを取得しなくても、右左折や直進、さらには勾配などの道路状況が自ずと含まれると共にユーザーの運転習慣も含まれた適正な走行特性のデータベースを作成することができる。
この場合、前記特性算出手段は、所定の時間間隔で、連続する車両情報の変化量を逐次算出し、当該変化量の適正な分布を車両情報の特性として算出する構成でも良い（請求項２の発明）。このようにすると、車両情報の特性を適正に算出することができる。

また、報知手段と、現時点で走行している道路リンクの車両情報の変化量を算出し、当該算出した変化量と、前記特性記憶手段おける当該道路リンクに対応する前記特性とを比較し、当該算出した変化量が、当該特性の所定範囲に含まれないときに前記報知手段に警告報知を実行させる警告制御手段とを設ける構成としても良い（請求項３の発明）。このようにすると、特性記憶手段で記憶したデータベースとしての特性を、危険予知のためのデータベースとして利用でき、報知手段及び警告制御手段により、異常な運転行動をユーザーに警告することができる。

また、前記車両情報以外の不定外部情報を取得する不定外部情報取得手段と、報知手段とを設け、前記特性記憶手段は、前記特性と前記不定外部情報とを関連付けて走行データベースとして記憶し、現時点で走行している道路リンクの車両情報の変化量を算出する共に、該道路リンクの不定外部情報を取得し、当該算出した変化量と、前記特性記憶手段において当該道路リンクに対応し且つ取得した前記不定外部情報に対応する前記特性とを比較し、当該算出した変化量が、当該特性の所定範囲に含まれないときに前記報知手段に警告報知を実行させる警告制御手段を設ける構成としても良い（請求項４の発明）。このようにすると、渋滞状況や走行時間帯などの不定外部情報に応じた特性をデータベースとして記憶でき、これら不定外部情報に惑わされることなく、異常な運転行動かどうかを判定でき、そして警告することができる。

以下、本発明をカーナビゲーション装置の走行状況検出装置に適用した一実施例について図面を参照しながら説明する。全体の電気的構成を概略的に示す図１において、カーナビゲーション装置１は、そのナビゲーション動作を制御する機能を有したナビＥＣＵ２（特性算出手段、警告制御手段に相当）と、位置検出手段に相当する位置検出器３と、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の地図データ記録媒体４（地図データ記憶手段に相当する）から地図データを読み取る地図データ入力器５と、地図などの表示を行なう報知手段たる表示装置６と、音声を出力する報知手段たる音声出力装置７と、リモコン８からの信号を受信するリモコンセンサ９と、ナビゲーションに必要な各種操作を行なうための操作スイッチ群１０と、特性記憶手段に相当する外部メモリ１１と、車内ＬＡＮインターフェース１２と、外部情報受信部１３とを備えて構成されている。

ナビＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース及びこれらを接続するバスラインなど（何れも図示せず）を備えている。これらのうち、ＲＯＭには、カーナビゲーション用のプログラムなどが格納され、ＲＡＭにはプログラム実行時の処理データの他に地図データ入力器５から取得した道路地図データや外部情報受信部１３が受信した道路交通情報などが一時的に格納される。

位置検出器３は、図示しないが、ヨー角速度（ヨーレート）を検出するためのジャイロスコープや、車両の走行距離検出などに使用される車速センサ及びＧＰＳ用人工衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信機から構成されており、車両の現在位置情報を算出する部分であり、また、時刻情報も含まれている。

地図データ入力器５は、大容量の地図データ記録媒体４からデータを読み取るためのものである。この場合、地図データ記録媒体４には、地図表示のための地図描画用データ、マップマッチングや経路探索、経路誘導などの種々の処理に必要な道路データ、交差点の詳細データから成る交差点データなどが記憶されている。特に、上記道路データは、表示可能な地図についての全部のノード及びリンクについての情報（ノードの位置情報、ノードの属性フラグなど）を網羅した状態となっている。上記リンクは固有ＩＤが付けられていて、道路上の位置を認識できるようになっている。尚、地図データ記録媒体４としては、ハードディスク、光磁気ディスク、大容量メモリカードなどを用いることもできる。

表示装置６は、地図画面などを表示するための例えばカラー液晶ディスプレイを含んで構成されており、車両の運転席近傍に設置される。この表示装置６の画面には、通常時において縮尺を複数段階に変更可能な道路地図が表示されると共に、その表示に重ね合わせて、車両の現在位置及び進行方向を示すポインタが表示されるようになっている。また、目的地までの経路探索結果に基づいた経路案内機能の実行時には、道路地図に重ね合わせた状態で進むべき案内ルートが表示されるようになっている。さらに、ユーザーによる目的地などの検索及び入力のための各種の入力画面、並びに各種のメッセージやインフォメーションなども表示されるようになっている。

音声出力装置７は、音声合成回路、アンプ、スピーカなどを備えたもので、ナビＥＣＵ２からの音声情報に応じた音声出力を発生する構成となっており、前記経路案内機能の実行時に音声ガイダンスを行うと共に、警告報知を行なう。
操作スイッチ群１０は、表示装置６の周辺に配置されたメカニカルスイッチや表示装置６のカラー液晶ディスプレイ上に形成されたタッチスイッチなどから成り、各種のデータや設定事項などの操作入力をナビＥＣＵ２に与えるために設けられている。

外部メモリ１１は、ハードディスクドライブなどの大容量記憶装置により構成されたもので、車両情報の特性を走行データベースとして記憶するものである。
車内ＬＡＮインターフェース１２は、車両情報取得手段に相当するものであり、ＣＡＮ（Controller Area Network）を介して、ブレーキ踏み込み量、ステアリング操舵角、アクセル開度などの車両情報を取得してナビＥＣＵ２に与える。

外部情報受信部１３は、不定情報取得手段に相当する。この外部情報受信部１３は、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System、登録商標）を利用して交通情報を取得するものであり、FM多重放送や道路上の発信機から受信した交通情報を受け取ってナビＥＣＵ２に与える構成となっている。尚、上記道路交通情報には、道路の渋滞箇所及び渋滞の長さを特定可能な情報、通行止め箇所や規制箇所を特定可能な情報などが障害情報として含まれている。

ここで、ナビＥＣＵ２は、現在位置を地図上に位置付けるマップマッチング処理を実行するという基本的な地図表示機能の他に、操作スイッチ群１０やリモコン８を通じて目的地や経由地点などの地点データが入力されたときに、その地点データに基づいて現在位置から目的地までの経路探索動作を例えばダイクストラ法を用いて行い、その経路探索結果に基づいて設定された案内ルートを地図画面上に表示するという経路計算機能（所謂リルート探索機能も含む）や、この機能により得られた案内ルートに基づいて音声や表示などにより種々のガイドを行う経路案内機能など、周知の支援機能を備えている。

前記ナビＥＣＵ２、位置検出器３、地図データ記録媒体４、地図データ入力器５、表示装置６、音声出力装置７、外部メモリ１１、外部情報受信部１３などから走行状況検出装置１Ａが構成されている。
さらに、このナビＥＣＵ２には、自車両走行時において、車両情報の特性を算出し、前記外部メモリ１１に記憶させる機能を備えており、以下、この機能について、図２のフローチャートを参照して説明する。

図２において、自車両のイグニッションスイッチがオンされると、該図２のフローチャートがスタートする。ステップＴ１においては、位置検出器３により自車位置を取得し、ステップＴ２でマップマッチングにより自車両が走行している道路リンクを検出する。ステップＴ３では、不定外部情報として、時刻情報を取得すると共に、ＶＩＣＳを利用して交通情報（渋滞情報）を取得する。

ステップＴ４では、車両情報（ブレーキ踏み込み量情報、アクセル開度情報、ステアリング操舵角情報）を取得する。
ステップＴ５では、所定時間（例えば０．１秒）毎に上記３つの情報の加速度を検出し、ステップＴ６で、各３つの情報について夫々直前の加速度との変化量を算出する。ステップＴ７では、算出した変化量が予め設定された異常値であるか否かを判断し、異常値でなければ、ステップＴ８に移行する。異常値であれば、ステップＴ８をジャンプし、ステップＴ１２を経てステップＴ９に移行する（当該変化量を走行データベースに用いないことになる）。このステップＴ１２では、ユーザーに対して、異常運転行動についての注意を促すために表示装置６及び音声出力装置７に注意報知を行わせる。

ステップＴ８では、１つの道路リンクを走行した時点で各３つの情報についての前記多数の加速度の変化量を一時的に記憶する。一時記憶する変化量のデータ数が規定値よりも多い時には古い変化量データと入れ替える。

ステップＴ９では、２つの道路リンクを完走した（走行し終えた）否かを判断し、完走したことが判断されると（「ＹＥＳ」）、ステップＴ１０で完走した当該２つの道路リンクにおける前記３つの情報についての一時記憶した各変化量の分布を特性として算出する。

この特性は、図４に示すような分布で示される。この図４においては、ブレーキ踏み込み量の変化量についての特性を示している。特性線ＣＤは、図５に示す道路リンクＣからＤのコースを走行した場合、特性線ＣＥは道路リンクＣからＥのコースを走行した場合、特性線ＣＦは道路リンクＣからＦのコースを走行した場合を示す。特性線ＣＤの場合、交差点を直進するコースなので、ブレーキ踏み込み変化が少ない（「０」に近い）ことが分かる。また特性線ＣＥの場合、右折するコースなので、ブレーキ踏み込み変化がかなり多く、特性線ＣＦの場合、左折するコースなので、ブレーキ踏み込み変化がやや多いことが分かる。

ステップＴ１１では、前記特性を走行データベースとして外部メモリ１１に記憶する。この場合、ステップＴ３で取得した不定外部情報のうち時刻情報を「日中」、「朝又は夕方」、「夜」のいずれかの時間帯に分類し、また、渋滞情報を「渋滞」、「混雑」、「通常」のいずれかに分類し、これら時刻情報及び渋滞情報を前記特性に関連付けて、記憶する。この外部メモリ１１における記憶内容を図６に示す。

ナビＥＣＵ２は、前記図２の制御と並行して、図３のフローチャートで示すように制御（前述の外部メモリ１１に記憶したデータベースを活用する制御）を実行する。ステップＰ１〜ステップＰ６は図のステップＴ１〜ステップＴ６と同じである。ステップＰ７では、この時点における自車両の走行コース（連続する２つのリンク）に対応し且つ前記不定外部情報（時刻は「日中」、「朝又は夕方」、「夜」のいずれか、渋滞情報は「渋滞」、「混雑」、「通常」のいずれか）に対応する各特性（ブレーキ踏み込み量の変化量特性、アクセル開度の変化量特性、ステアリング操舵角の変化量特性）を外部メモリ１１から読み出す。

ステップＰ８では、前記ステップＰ６で算出した変化量（ブレーキ踏み込み量の変化量、アクセル開度の変化量、ステアリング操舵角の変化量）が、前記各特性の所定範囲（例えばブレーキ踏み込み量の変化量については図４の所定範囲Hcd（走行コースが道路リンクＣからＤの時）、Hce（走行コースが道路リンクＣからＥの時）又はHcf（走行コースが道路リンクＣからＦの時））に含まれるか否かを判断し、含まれなければ、ステップＰ９で表示装置６に警告表示を行う（警告制御）と共に音声出力装置７に警告音声を出力(警告制御）させる。

このような本実施例によれば、自車両位置が地図データの連続する２つの走行道路リンクごとに、車両情報の特性を算出するから、１つのリンクの任意のタイミングで車両情報を取得して車両情報の特性を算出する場合と異なり、自車両が右左折あるいは直進した走行コースを加味した車両情報特性を算出することができる。従って、わざわざ、道路状況データ（道路勾配データやカーブデータなど）を取得しなくても、該道路状況データの要素を含んだ車両情報特性を得ることができる。そして、前記算出された前記連続走行道路リンクごとの前記車両情報の特性を走行データベースとして記憶するから、道路状況データなどを取得しなくても、右左折や直進、さらには勾配などの道路状況が自ずと含まれると共にユーザーの運転習慣も含まれた適正な走行特性のデータベースを作成することができる。

この場合、本実施例によれば、所定の時間間隔で、連続する車両情報の変化量を逐次算出し、当該変化量の適正な分布を車両情報の特性として算出するから、車両情報の特性を適正に算出することができる。

また、本実施例によれば、現時点で走行している道路リンクの車両情報の変化量を算出し、当該算出した変化量と、外部メモリ１１おける当該道路リンクに対応する前記特性とを比較し、当該算出した変化量が、当該特性の所定範囲に含まれないときに表示装置６及び音声出力装置７に警告報知を実行させるから、外部メモリ１１で記憶したデータベースを、危険予知のためのデータベースとして利用でき、表示装置６及び音声出力装置７により、異常な運転行動をユーザーに警告することができる。

また、本実施例によれば、前記車両情報以外の不定外部情報（時刻情報や渋滞情報）を取得し、前記特性と前記不定外部情報とを関連付けて走行データベースとして外部メモリ１１に記憶するから、渋滞状況や走行時間帯などの不定外部情報に応じた特性をデータベースとして記憶できる。そして、前記算出した変化量と、前記外部メモリ１１において当該道路リンクに対応し且つ取得した前記不定外部情報に対応する前記特性とを比較し、当該算出した変化量が、当該特性の所定範囲に含まれないときに表示装置６及び音声出力装置７に警告報知を実行させるから、渋滞や走行時間帯などの不定外部情報に惑わされることなく、異常な運転行動かどうかを判定でき、そして警告することができる。

すなわち、当該算出した変化量が、不定外部情報を関連付けた当該特性の所定範囲に含まるか否かを判断することにより、ユーザーの心理的理由などにより運転行動が異常となったと判定できる。つまり、当該算出した変化量が、不定外部情報を関連付けた当該特性の所定範囲に含まれないとき、その原因としては、道路状況であったり、不定外部要因であったり、ユーザーの心理状態や体調の変調であったりする。しかし、前記道路状況は前記特性が含んでおり、また不定外部要因は、不定外部情報関連付けにより除外されることになり、残るはユーザーの心理状態や体調の変調が運転行動の異常の要因（いわゆるヒヤリハットの原因）として判断できる。そしてこの時は前述したように警告を行うから、ヒヤリハット状態までを未然に警告できる。

なお、前記実施例では、車両情報として、ブレーキ踏み込み量情報、アクセル開度情報、ステアリング操舵角情報を取得するようにしたが、ナビＥＣＵにＣＡＮが接続されない構成である場合、この車両情報としては、加速度センサ値や車速センサ値であっても良い。また、外部メモリ１１には、画像など一般的な走行記録の情報を記憶させるようにしても良い。

本発明の一実施例を示すカーナビゲーション装置の電気的構成のブロック図 制御内容を示すフローチャート 別の制御内容を示すフローチャート ブレーキ踏み込み量の走行コースごとの特性を示す図 道路リンクの一例を示す図 特性データベースを説明するための図

符号の説明

図面中、１はカーナビゲーション装置、１Ａは走行状況検出装置、２はナビＥＣＵ（特性算出手段、警告制御手段）、３は位置検出器（位置検出手段）、４は地図データ記録媒体（地図データ記憶手段）、６は表示装置（報知手段）、７は音声出力装置（報知手段）、１１は外部メモリ（特性記憶手段）、１３は外部情報受信部（不定情報取得手段）を示す。

Claims (4)

1. 自車両位置を検出可能な位置検出手段と、
   多数のノード及び各ノード間を結ぶ道路リンクを含む地図データを記憶した地図データ記憶手段と、
   車両情報の取得が可能で、前記位置検出手段により検出した自車両位置と前記地図データとのマップマッチングに基づいて自車両が走行する道路リンクを検出し、連続する２つの走行道路リンクごとにおける前記車両情報の特性を算出する特性算出手段と、
   この特性算出手段により算出された前記連続走行道路リンクごとの前記車両情報の特性を走行データベースとして記憶する特性記憶手段と
   を備えたことを特徴とする走行状況検出装置。
2. 前記請求項１に記載の走行状況検出装置において、
   前記特性算出手段は、所定の時間間隔で、連続する車両情報の変化量を逐次データとして算出し、当該変化量のデータ数での分布を車両情報の特性として算出することを特徴と走行状況検出装置。
3. 前記請求項２に記載の走行状況検出装置において、
   報知手段と、
   現時点で走行している道路リンクの車両情報の変化量を算出し、当該算出した変化量と、前記特性記憶手段おける当該道路リンクに対応する前記特性とを比較し、当該算出した変化量が、当該特性の所定範囲に含まれないときに前記報知手段に警告報知を実行させる警告制御手段とを設けたことを特徴とする走行状況検出装置。
4. 前記請求項２に記載の走行状況検出装置において、
   前記車両情報以外の不定外部情報を取得する不定外部情報取得手段と、報知手段とを設け、
   前記特性記憶手段は、前記特性と前記不定外部情報とを関連付けて走行データベースとして記憶し、
   現時点で走行している道路リンクの車両情報の変化量を算出する共に、該道路リンクの不定外部情報を取得し、当該算出した変化量と、前記特性記憶手段おいて当該道路リンクに対応し且つ取得した前記不定外部情報に対応する前記特性とを比較し、当該算出した変化量が、当該特性の所定範囲に含まれないときに前記報知手段に警告報知を実行させる警告制御手段とを設けたことを特徴とする走行状況検出装置。

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