JP5510736B2 - 挙動異常判定器および情報記録分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、輸送機器の異常な挙動を検出する挙動異常判定器、および、挙動異常判定器を備えた情報記録分析装置に関する。

従来では、ビデオ撮影開始条件を満たすと、車両事故が発生する瞬間を含む撮影映像を確実にビデオ撮影できるようにした事故情報収集システムおよび事故情報記録分析装置に関する技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。ビデオ撮影開始条件としては、急ブレーキ，急加速，速度超過，急ハンドル操作，異常ハンドル操作，居眠り運転の検知が挙げられている（特許文献１の段落００５６を参照）。この技術によれば、ビデオ撮影開始条件を満たすことでビデオ撮影を開始し、撮影された映像に基づいて事故状況を把握することができる。

特開２００７−２９３５３６号公報

しかし、特許文献１の技術を用いてビデオ撮影を行っても、車両が異常な挙動を起こすに至る要因を究明（追求）することは極めて困難である。すなわち、ビデオ撮影は車両が走行中に発生する事故を撮影するに過ぎず、ビデオ撮影開始条件とされる急ブレーキや急加速等に至るまでにおける運転者の操作内容、あるいは車両の走行状態（加速，減速，旋回等）が不明である。そのため、車両の異常な挙動を起こす要因が、運転者の操作であるのか、車両の故障等であるのかを究明できないという問題点があった。

本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、第１の目的は、輸送機器（上記車両を含む）の異常な挙動の要因となる事象を判定して信号を出力することで、異常な挙動の要因を究明することが可能になる挙動異常判定器を提供することである。第２の目的は、挙動異常判定器から出力される信号に基づいて操作者（上記運転者を含む）の操作および輸送機器の運動状態に関する検出情報を記録し、記録した検出情報に基づいて輸送機器に発生した異常な挙動の要因を究明することが可能になる情報記録分析装置を提供することである。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、操作者による操作状態を示す操作値を検出する一以上の操作系センサと、輸送機器の操作による運動状態を示す運動値を検出する一以上の運動系センサと、を備え、前記輸送機器に異常な挙動が発生したか否かを判定する挙動異常判定器において、現時点の前記操作値と、前記現時点の前記運動値である第１運動値と、の両方に基づいて、前記現時点より後の推定時点における前記輸送機器の挙動を示す推定運動値を推定する挙動推定部と、前記推定時点の前記運動値である第２運動値が、前記推定運動値を基準として設定された範囲である挙動許容範囲の外側の値になると、前記輸送機器に異常な挙動が発生したと判定して、出力される信号である挙動異常信号を出力する挙動判定部と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、挙動推定部が現時点より後（つまり近未来）の推定時点における輸送機器の挙動を示す推定運動値を推定し、挙動判定部は推定時点における輸送機器の第２運動値が推定運動値を基準とする挙動許容範囲の外側の値であれば異常な挙動が発生したとみなして（判定して）挙動異常信号を出力する。すなわち、現時点における操作者の操作から推定時点における輸送機器の挙動を推定し、推定時点で輸送機器に許容範囲外の挙動が発生した場合には挙動異常信号を出力する。このように輸送機器の異常な挙動の要因となる事象を判定して信号を出力するので、当該信号に基づく前後の期間について検出情報（すなわち操作値，第１運動値，第２運動値）を記録することにより、輸送機器に発生した異常な挙動の要因を究明することが可能になる。

なお、用語の意義を次のように定義する。
（ａ）「輸送機器」は、人間や貨物等を輸送可能な機器であれば任意である。例えば、自動車，航空機，船舶，鉄道車両などが該当する。
（ｂ）「異常な挙動（挙動異常）」は、事故等の有無を問わず、操作者の操作に基づいて輸送機器が正常に運動しない任意の挙動である。例えば、操作者が行う操作部材（例えばステアリング，スロットル，操縦桿，舵，ペダル，レバー，スイッチ等）の操作に対応しない輸送機器の運動（加速，減速，旋回等）や、操作者の操作に対応して輸送機器が運動するものの意図しない運動となる挙動（具体的には横風等による蛇行、凍結や砂等によるスリップ等）などが該当する。現時点から推定時点までの時間間隔（以下では単に「推定期間」と呼ぶ。）は任意に設定可能である。当該推定期間は、一定期間としてもよく、操作者の操作や輸送機器の運動状態に応じて伸縮してもよい。後者の例では、始動時に推定期間を初期値で設定した後、速度や加速度等が増加するにつれて推定期間を短くしたり、挙動許容範囲内に収まる運動状態が継続する時間や距離等が長くなるにつれて推定期間を伸ばしたりするなどが該当する。
（ｃ）「操作系センサ」は、輸送機器に備えられ、操作者（運転者や操縦者等を含む）が上記操作部材を操作する操作量（絶対量または相対量）を検出可能な任意のセンサである。例えば、開度センサ，ストロークセンサ，操舵角センサ，ポジションセンサなどが該当する。一般的には、輸送機器の種類等に応じて備えられるセンサの種類等も異なる。
（ｄ）「運動系センサ」は、輸送機器に備えられ、輸送機器の運動状態を示す運動値（例えば速度，舵角，加速度，ヨーレート，角度（回転角，ロール角，ピッチ角等），角速度，画像または映像，物体との相対距離等）を検出可能な任意のセンサである。例えば、速度センサ，舵角センサ，加速度センサ，ヨーレートセンサ，ジャイロスコープ，カメラ，距離センサ，角度センサなどが該当する。一般的には、輸送機器の種類に応じて備えるセンサが異なる。
（ｅ）「推定運動値」は、推定時点における輸送機器の運動状態を示す運動値である。可能な全ての運動値を推定してもよく、輸送機器の運動態様（例えば加速，減速，旋回等）に応じて異なる一以上の運動値を推定してもよい。後者の例では、操作者がアクセル操作やブレーキ操作を行った場合には速度，加速度，距離等を推定し、操作者がステアリング，操縦桿，舵等の操作を行った場合には舵角，ヨーレート，角速度（角度）等を推定するなどが該当する。
（ｆ）「挙動許容範囲」は、推定運動値を基準とし、操作者の操作に基づいて輸送機器が正常に運動する場合に運動値として取り得る範囲である。挙動許容範囲は任意に設定可能であり、固定範囲（例えば百分率等のような比率で指定する範囲）としてもよく、境界値（上限を示す絶対値または相対値や、下限を示す絶対値または相対値）で規定する可変範囲してもよい。いずれにせよ、輸送機器の運動状態に応じて範囲を変化させるのが望ましい。例えば、速度や加速度等が増減するにつれて範囲を広狭したり、ほぼ一定の運動状態が継続する時間や距離が長くなるにつれて範囲を狭めるなどが該当する。
（ｇ）「挙動異常信号」は信号の種類（アナログ／デジタル）を問わず、文字や数値等の情報を含む場合もある。

請求項２に記載の発明は、前記操作値を監視し、かつ、直前の単位時間当たりの前記操作値である直前操作値の変化量を基準とし変化許容範囲の外側の前記変化量の値である、変化時点情報を記録する時刻記録部を有し、前記挙動判定部は、前記挙動異常信号と、前記時刻記録部によって記録された前記変化時点情報と、を出力することを特徴とする。この構成によれば、挙動異常信号によって輸送機器に異常な挙動が発生したことが分かり、変化時点情報によって異常な挙動の開始時点が分かる。この開始時点以前の時点から各種センサで検出される情報を記録することによって、異常な挙動の要因をより究明し易くなる。

請求項３に記載の発明は、前記挙動判定部は、前記第２運動値が、前記挙動許容範囲の外側の値になっても、所定期間内に前記挙動許容範囲の内側またはこれと同一の値に戻る場合には、前記挙動異常信号を出力しないことを特徴とする。「所定期間」は運動値が挙動許容範囲の外側の値になった時点を始期とする期間であって、推定期間よりも短いことを条件として任意に設定することができる。例えば、一定期間としてもよく、推定期間と同様にして輸送機器の運動状態に応じて伸縮する期間としてもよい。運動系センサで検出される運動値は、外乱（例えば外来ノイズ等）の影響を受けて挙動許容範囲の外側の値になる場合がある。この構成によれば、運動値が一時的に異常値となっても所定期間内に正常値に戻る（すなわち挙動許容範囲に収まる）場合には、外乱による影響があったとみなして挙動異常信号を出力しない。したがって、外乱の影響を排除できるので不要な情報の記録を抑制し、異常な挙動の要因が究明し易くなる。

請求項４に記載の発明は、前記挙動判定部は、前記運動系センサで検出される速度，舵角，加速度，ヨーレート，角速度，角度，距離のうちで一以上の前記第１運動値に応じて、前記挙動許容範囲を規定する境界値を変化させることを特徴とする。この構成によれば、第１運動値に応じた適切な挙動許容範囲を規定することができるので、的確に挙動異常信号を出力できる。

請求項５に記載の発明は、前記挙動判定部は、前記運動系センサに応じて異なる前記挙動許容範囲を設定することを特徴とする。運動系センサには様々の種類があるため、挙動許容範囲を一律に適用すると、ある運動系センサによる挙動異常信号の出力が過多になったり、別の運動系センサによる挙動異常信号の出力が過小になったりする。この構成によれば、運動系センサの特性に合わせて異なる挙動許容範囲を設定するので、全ての運動系センサについて、挙動異常信号の出力を適切に行える。そのため、運動系センサの特性によらず、異常な挙動の要因が究明し易くなる。

請求項６に記載の発明は、前記挙動推定部は、前記操作値および前記第１運動値のうちで一方または双方に応じて、推定期間（前記現時点から前記推定時点までの時間間隔）を伸縮させることを特徴とする。この構成によれば、操作値（操作者の操作）や第１運動値（輸送機器の運動状態）に応じて推定期間を伸縮する。例えば、高速移動や急な旋回等では推定期間を縮め、低速移動や緩い旋回等では推定期間を伸ばす、などが該当する。特に急速な操作や高速運動等では推定期間を縮めることで、輸送機器に異常な挙動が発生した時点をより正確に特定して挙動異常信号を出力することができる。こうして異常な挙動が発生した時点がより正確になるので、異常な挙動の要因が究明し易くなる。

請求項７に記載の発明は、加速，減速，旋回等のような前記輸送機器の運動態様に応じて、前記挙動推定部による推定および前記挙動判定部による判定にそれぞれ必要な前記操作系センサおよび前記運動系センサを選択するセンサ選択部を有することを特徴とする。輸送機器の運動態様（すなわち加速，減速，旋回等）に応じて、検出値が大きく変化するセンサと、検出値が小さい変化にとどまるセンサとがある。例えば加速や減速についてみると、速度センサや加速度センサ等で検出する検出値が大きく変化するのに対し、ヨーレートセンサやジャイロスコープ等で検出する検出値は小さい変化にとどまる。この構成によれば、センサ選択部が大きく数量が変化するセンサを適切に選択するので、挙動推定部による推定や挙動判定部による判定の精度を高めることができる。

請求項８に記載の発明は、前記操作系センサは、アクセルの開度を検出する開度センサ、ブレーキのストローク量を検出するストロークセンサ、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサ、変速操作（例えばシフトレバーやセレクトレバー）等によるポジション（ギアやレンジ等）を検出するポジションセンサなどのうちで一以上を備え、前記運動系センサは、速度を検出する速度センサ、舵角を検出する舵角センサ、加速度を検出する加速度センサ、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ、前記輸送機器の回転角（すなわち輸送機器を上から見たときの所定点（中心や重心）を軸とする回転角）や角速度を検出するジャイロスコープ、画像または映像を撮像するカメラ、物体との相対距離を検出する距離センサ、前記輸送機器のロール角やピッチ角等の角度を検出する角度センサなどのうちで一以上を備えることを特徴とする。この構成によれば、挙動推定部による推定や挙動判定部による判定を確実に行うことができる。

請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の輸送機器に備えられ、請求項１に記載の一以上の操作系センサと、請求項１に記載の一以上の前記運動系センサと、請求項１から８のいずれか一項に記載の挙動異常判定器と、所定の情報を記録する情報記録部と、を有する情報記録分析装置において、前記情報記録部は、請求項１に記載の前記挙動異常信号を受ける受信時点より前の記録開始時点から、前記操作系センサおよび前記運動系センサのうちで一以上のセンサで検出される検出情報を記録し始めることを特徴とする。この構成によれば、挙動異常信号を受けて、記録開始時点から一以上のセンサで検出される検出情報を記録（蓄積）し始める。そのため、輸送機器に発生した異常な挙動の要因を究明することが可能になる。

なお、記録を終える条件（以下では単に「記録終了条件」と呼ぶ。）は任意に設定することができる。例えば、挙動異常信号を受けてから所定の記録期間（例えば５分や３０分等）を経過したこと、記録対象となる検出情報の数値が特定値（具体的には速度がゼロ等）になったことなどが該当する。現時点から記録開始時点までの時間間隔（以下では単に「遡及期間」と呼ぶ。）は任意に設定可能である。当該遡及期間は、一定期間としてもよく、操作者の操作や輸送機器の運動状態に応じて伸縮してもよい。後者の例では、始動時に遡及期間を初期値で設定した後、速度や加速度等が増減するにつれて遡及期間を短くしたり、挙動許容範囲内に収まる運動状態が継続する時間や距離等が長くなるにつれて遡及期間を伸ばしたりするなどが該当する。

請求項１０に記載の発明は、前記情報記録部は、前記挙動判定部から前記挙動異常信号とともに請求項２に記載の変化時点情報を受けると、前記変化時点情報より前の時点を前記記録開始時点とし、前記検出情報を記録し始めることを特徴とする。この構成によれば、記録開始時点が変化時点情報より前の時点になるので、操作者がどのような操作を行ったのかを記録することができる。よって、輸送機器の異常な挙動を起こす要因をより確実に究明することが可能になる。

請求項１１に記載の発明は、前記情報記録部は、前記検出情報を記録し始めた後に再び前記挙動異常信号を受けても、前記記録開始時点を変化させることなく記録を継続することを特徴とする。「記録を継続する」には、記録を連続的に行うことや、記録を断続的（不連続的）に行うことを含む。この構成によれば、複数回の挙動異常信号を受けた場合でも記録開始時点が変化しないので、輸送機器の異常な挙動を起こす要因をより確実に究明することが可能になる。

請求項１２に記載の発明は、前記情報記録部は、請求項１に記載の操作値および請求項１に記載の第１運動値のうちで一方または双方に応じて、前記検出情報を継続的に記録する際の時間間隔を伸縮することを特徴とする。この構成によれば、操作値（操作者の操作）や第１運動値（輸送機器の運動状態）に応じて、検出情報を継続的に記録する際の時間間隔（以下では単に「記録間隔」と呼ぶ。）を伸縮する。例えば、高速移動や急な旋回等では記録間隔を縮め、低速移動や緩い旋回等では記録間隔を伸ばす、などが該当する。特に急速な操作や高速運動等では記録間隔を縮めることで、輸送機器に発生した異常な挙動の変化を細かく分析できるようになる。そのため、異常な挙動の要因をより詳細に究明することが可能になる。

請求項１３に記載の発明は、前記情報記録部によって記録された前記検出情報に基づいて、前記輸送機器に異常な挙動が前記操作者および前記輸送機器のうち一方または双方に依るのかを分析して出力する分析出力部を有することを特徴とする。この構成によれば、輸送機器の異常な挙動を起こす要因を記録（蓄積）された検出情報に基づいて分析され、その結果が伝達機器（例えば表示器，音響装置，外部処理装置等）に出力（伝達）される。よって、操作者の操作であるのか、輸送機器の故障等であるのか、あるいは他の要因であるのかなどが究明し易くなる。

本発明の構成例を示す模式図である。 センサの種類と制御装置との関係を説明するブロック図である。 現時点処理の手続き例を示すフローチャートである。 推定時点処理の手続き例を示すフローチャートである。 情報記録分析処理の手続き例を示すフローチャートである。 減速（ブレーキ操作）に対する適用例を示すタイムチャートである。 減速（ブレーキ操作）に対する適用例を示すタイムチャートである。 加速（アクセル操作）に対する適用例を示すタイムチャートである。 旋回（ステアリング操作）に対する適用例を示すタイムチャートである。 減速（ブレーキ操作）に対する適用例を示すタイムチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的な接続を意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示してはいない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。

本発明（すなわち挙動異常判定器２０および情報記録分析装置３０）の構成例について、図１と図２を参照しながら説明する。図１には本発明の構成例を模式図で示す。図２にはセンサの種類と制御装置との関係をブロック図で示す。なお、人間や貨物等を輸送可能な「輸送機器」として、車両（特に自動車）を適用した例を説明する。この適用例では、車両を運転する運転者が「操作者」に相当する。

図１に示す車両１０は、一以上の操作系センサ１１と一以上の運動系センサ１２とを備える。操作系センサ１１は、運転者の操作による操作状態を示す操作値を検出する。運動系センサ１２は、車両１０の運動状態を示す運動値を検出する。これらの操作系センサ１１および運動系センサ１２の具体例については後述する（図２を参照）。なお、図１に示す挙動異常判定器２０および情報記録分析装置３０は、車両１０内外のいずれに備えてもよい。車両１０の内部に備える例としては、図２に示すＥＣＵ４０等が該当する。車両１０の外部に備える例としては、通信回線を介して接続可能な外部処理装置等が該当する。

図１に示す挙動異常判定器２０は、センサ選択部２１、挙動推定部２２、時刻記録部２３、挙動判定部２４などを有する。これらの要素のうち、センサ選択部２１および挙動判定部２４については個別に必要に応じて備えればよい。

挙動推定部２２は、操作系センサ１１で検出される現時点の操作値と、運動系センサ１２で検出される現時点の運動値（「第１運動値」に相当する。以下同じである。）とに基づいて、現時点より後（つまり近未来）の推定時点における車両１０の挙動を示す推定運動値Ｊ１を推定する。言い換えれば、操作値および運動値は現在値であり、推定運動値Ｊ１は将来値である。推定運動値Ｊ１は、可能な全ての運動値を推定してもよく、車両１０の運動態様（例えば加速，減速，旋回等）に応じて異なる一以上の運動値を推定してもよい。例えば、運転者が加速のためのアクセル操作や減速のためのブレーキ操作を行った場合には速度，加速度，角速度等を推定する。運転者がステアリング操作を行った場合には速度，舵角，ヨーレート，角度，角速度等を推定する。
挙動判定部２４は、推定時点に運動系センサ１２で検出される運動値（「第２運動値」に相当する。以下同じである。）が、挙動推定部２２で推定した推定運動値Ｊ１を基準とする挙動許容範囲外の値（「挙動許容範囲の外側の値」に相当する。以下同じである。）になると、車両１０に異常な挙動が発生したと判定して挙動異常信号Ｊ３を出力する。一方、運動値が推定運動値Ｊ１を基準とする挙動許容範囲内の値（「挙動許容範囲の内側の値またはこれと同一の値」に相当する。以下同じである。）であれば、挙動異常信号Ｊ３を出力しない。

センサ選択部２１は、車両１０の運動態様に応じて、挙動推定部２２による推定および挙動判定部２４による判定にそれぞれ必要な操作系センサ１１および運動系センサ１２を選択する。車両１０の運動態様に応じて、検出値が大きく変化するセンサを選択するのが望ましい。例えば、加速や減速については速度センサ１２ａや加速度センサ１２ｃ等を選択し、旋回についてはヨーレートセンサ１２ｄやジャイロスコープ１２ｅ等を選択する。時刻記録部２３は、操作系センサ１１で検出される操作値を監視し、単位時間当たりの変化値が変化する前の変化前値を基準とする変化許容範囲外の値になると、単位時間当たりの変化値（「変化量」に相当する。以下同じである。）が変化する時点を示す変化時点情報Ｊ２を記録する。

また図１に示す情報記録分析装置３０は、操作系センサ１１および運動系センサ１２を用いるとともに、上述した挙動異常判定器２０や、情報記録部３２などを有する。情報記録部３２は、異常挙動信号を受ける受信時点より前（つまり過去）の記録開始時点から、操作系センサ１１および運動系センサ１２のうちで一以上のセンサで検出される検出情報Ｊ４を記録し始める。遡及期間は任意に設定可能であり、一定期間としてもよく、運転者の操作や車両１０の運動状態等の条件に応じて伸縮してもよい。伸縮する場合には、例えば速度や加速度等が増すにつれて遡及期間を短くしたり、挙動許容範囲内に収まる運動状態が継続する時間や距離等が長くなるにつれて遡及期間を伸ばしたりする。情報記録部３２が記録を終える記録終了時点は任意に設定可能である。例えば、記録開始時点から一定の期間を経過した時点、検出情報Ｊ４を記録可能な領域が無くなった時点、記録対象となる一以上の検出情報Ｊ４の数値が個々に特定値（例えば速度がゼロや、加速度が設定範囲外の数値等）になった時点などが該当する。当然のことながら、記録開始時点から記録終了時点までに記録可能な検出情報Ｊ４の記録量は、記録媒体の記録容量が上限になる。記録媒体は、ハードディスクやＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリを用いるのが望ましい。

図２には、挙動異常判定器２０および情報記録分析装置３０をＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０に備える構成例を示す。ＥＣＵ４０に備える他の要素は多様であり、周知でもあるので図示および説明を省略する。この構成例では、「伝達機器」に相当する表示器５０をＥＣＵ４０に接続している。以下では、ＥＣＵ４０に接続する操作系センサ１１および運動系センサ１２の一例について説明する。

図２には、操作系センサ１１に該当するセンサと、運動系センサ１２に該当するセンサとをそれぞれ一点鎖線で囲んで示す。操作系センサ１１には、開度センサ１１ａ、ストロークセンサ１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ、操舵角センサ１１ｅ、ポジションセンサ１１ｆなどのセンサが該当する。運動系センサ１２には、速度センサ１２ａ、舵角センサ１２ｂ、加速度センサ１２ｃ、ヨーレートセンサ１２ｄ、ジャイロスコープ１２ｅ、カメラ１２ｆ、距離センサ１２ｇ、角度センサ１２ｈなどのセンサが該当する。各センサの機能を以下に概説するが、当該機能を奏する任意の計測方式を適用してよい。

開度センサ１１ａは、運転者がアクセルペダルを操作して変化するアクセルの開度を検出して出力する。ストロークセンサ１１ｂは、運転者がフットブレーキペダルを操作して変化するブレーキのストローク量を検出して出力する。ストロークセンサ１１ｃは、運転者がサイドブレーキレバーを操作して変化するブレーキのストローク量を検出して出力する。二点鎖線で示すストロークセンサ１１ｄはマニュアル車に備えられ、運転者がクラッチペダルを操作して変化するクラッチのストローク量を検出して出力する。操舵角センサ１１ｅは、運転者がステアリング（ハンドル）を操作して変化する操舵角を検出して出力する。ポジションセンサ１１ｆは、変速操作（例えばシフトレバーやセレクトレバー）等によるポジション（ギアやレンジ等）を検出して出力する。

速度センサ１２ａは、車両１０の速度（例えば車輪の回転速度に基づく速度）を検出して出力する。舵角センサ１２ｂは、車両１０（例えば車輪）の舵角を検出して出力する。加速度センサ１２ｃは、車両１０の加速度（例えば車輪の回転速度に基づく加速度）を検出して出力する。ヨーレートセンサ１２ｄは、車両１０のヨーレートを検出して出力する。ジャイロスコープ１２ｅは、車両１０の角速度（あるいは回転角）を検出して出力する。カメラ１２ｆは、車両１０の周囲（特に進行方向前方側）にかかる画像または映像を撮像する。距離センサ１２ｇは、車両１０と物体との相対距離（例えば先行車両との車間距離等）を検出して出力する。「物体」は、自車の車両１０を除く全ての物体である。例えば、他の車両、構造物（建築物を含む）、設置物（標識，信号機，ガードレール等）、動物（人間を含む）などが該当する。相対距離の検出法は任意である。例えば、検出波（例えば光，電波，音波等）の発信／受信による検出や、カメラ１２ｆで撮像した画像の解析による検出などが該当する。角度センサ１２ｈは、車両１０の角度（ロール角やピッチ角等の傾斜角）を検出する。ロール角によってバンクの程度が分かり、ピッチ角によって前傾や後傾の程度が分かる。

上述したＥＣＵ４０において、車両１０の異常な挙動を検出するための処理手続き例について、図３〜図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。図３には現時点処理の手続き例を示す。当該図３に示すステップＳ１１はセンサ選択部２１に相当し、ステップＳ１３は挙動推定部２２および挙動推定工程に相当し、ステップＳ１５，Ｓ１６は時刻記録部２３に相当する。図４には推定時点処理の手続き例を示し、当該推定時点処理は挙動判定部２４に相当する。図５には情報記録分析処理の手続き例を示す。当該図５に示すステップＳ３０〜Ｓ３９は情報記録部３２に相当し、ステップＳ４０は分析出力部３１に相当する。なお、ある時点では、現時点処理と推定時点処理とを並行して実行する。

図３に示す現時点処理は、現時点から推定期間だけ先の推定時点における車両１０の挙動を推定することを目的とする。具体的には、各センサの検出情報を取得し〔ステップＳ１２〕、取得した検出情報（操作値や運動値）に基づいて推定運動値Ｊ１を推定する〔ステップＳ１３〕。ステップＳ１２では、操作系センサ１１で検出される検出情報が現時点の操作値になり、運動系センサ１２で検出される検出情報が現時点の運動値になる。ステップＳ１３で推定する推定運動値Ｊ１は、現時点から推定期間を経過した後の推定時点における車両１０の挙動を示す一以上の運動値である。運動値が速度である場合を例にすると、現時点で車両１０が停止しているとき（運動値の速度がゼロ）、運転者がアクセルを操作した際の開度（操作値）に基づいて、推定時点における車両１０の速度（運動値）を推定する。同様にして運動値が角速度である場合を例にすると、現時点で車両１０が走行中（一定速度で直進中ならば運動値の角速度はゼロ）に、運転者がステアリング操作やブレーキ操作等をした際の操舵角（操作値）に基づいて、推定時点における車両１０の角速度（運動値）を推定する。これらは単純化した例であり、実際には一以上の操作値および一以上の運動値に基づいてマップ等を参照したり関数式を演算するなどして推定時点における所要の運動値を推定する。例えば、運転者がアクセル操作やブレーキ操作を行った場合には速度，加速度，角速度等を推定する。同様に、運転者がステアリング操作を行った場合には速度，舵角，ヨーレート，角度，角速度等を推定する。

ステップＳ１２で取得した操作値について単位時間当たりの変化値を算出し、算出した変化値が変化する前の変化前値を基準とする変化許容範囲外の値になると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、変化時点情報を記録する〔ステップＳ１６〕。変化時点情報は、単位時間当たりの変化値が変化する時点（言い換えれば前回操作値を取得した時点）を表す日時や時刻等の情報である。一方、変化値が変化許容範囲内のときや（ステップＳ１５でＮＯ）、ステップＳ１６を実行した後は、いずれも現時点処理を終えてリターンする。

なお、図３に二点鎖線で示すステップＳ１０，Ｓ１１とステップＳ１４とをそれぞれ必要に応じて実行してもよい。すなわち、ステップＳ１０では車両１０の運動態様を特定する。例えば、運転者がアクセル操作を行った場合には運動態様を「加速」と特定し、ブレーキ操作を行った場合には運動態様を「減速」と特定し、ステアリング操作を行った場合には運動態様を「旋回」と特定するなどが該当する。

ステップＳ１１では、ステップＳ１０で特定した運動態様に基づいて操作値や運動値を取得するセンサを選択する。どのセンサを選択するのかは任意に設定可能である。一例として、車両１０の運動態様が「加速」または「減速」の場合には、開度センサ１１ａ、ストロークセンサ１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ、ポジションセンサ１１ｆ、速度センサ１２ａ、加速度センサ１２ｃ、ジャイロスコープ１２ｅ、カメラ１２ｆ、距離センサ１２ｇ、角度センサ１２ｈ（ピッチ角）などを選択する。運動態様が「旋回」の場合には、操舵角センサ１１ｅ、舵角センサ１２ｂ、ヨーレートセンサ１２ｄ、ジャイロスコープ１２ｅ、カメラ１２ｆ、角度センサ１２ｈ（ロール角）などを選択する。ステップＳ１１によってセンサが選択される場合には、ステップＳ１２は選択されたセンサの検出情報を取得する。

ステップＳ１４では、ステップＳ１２で取得した検出情報（操作値や運動値）に基づいて推定期間を設定したり伸縮したりする。推定期間の伸縮方法は任意に設定可能である。始動時には推定期間を初期値で設定する。操作値については開度や操舵角等が対象となり、運動値では速度，舵角，加速度，角速度等が対象となる。操作値や運動値が増加するにつれて推定期間を短縮したり、減少するにつれて推定期間を伸張したりする。挙動許容範囲内に収まる運動状態が継続する時間や距離等が長くなるにつれて推定期間を伸張したり、短くなるにつれて推定期間を短縮したりする。

次に図４に示す推定時点処理は、前回の現時点（すなわち過去の時点）で推定された推定運動値Ｊ１に基づいて車両１０に異常な挙動が発生したか否かの判定を目的とする。具体的には、前回の現時点から推定期間を経過して推定時点に達すると（ステップＳ２０でＹＥＳ）、運動系センサ１２で検出される検出情報（運動値）を取得し〔ステップＳ２２〕、車両１０に異常な挙動が発生したか否かの判定を行う〔ステップＳ２４，Ｓ２５〕。

すなわち、ステップＳ２２で取得した運動値が図３のステップＳ１３で推定した推定運動値Ｊ１を基準とする挙動許容範囲外の値になったか否か〔ステップＳ２４〕、挙動許容範囲外の値になってから所定期間内に挙動許容範囲内に収まるか否かで判別する〔ステップＳ２５〕。ステップＳ２４の挙動許容範囲は、固定範囲（例えば百分率等のような比率で指定する範囲）で設定してもよく、可変範囲（境界値で指定する範囲）で設定してもよい。ステップＳ２５の所定期間は、運動値が挙動許容範囲外の値になった時点を始期とする期間である。この所定期間は、一定期間（例えば１００[ミリ秒間]等）としてもよく、推定期間と同様に車両１０の運動状態に応じて伸縮する期間としてもよい。

運動値が挙動許容範囲外の値になり（ステップＳ２４でＹＥＳ）、所定期間内に挙動許容範囲に収まらなければ（ステップＳ２５でＮＯ）、車両１０に異常な挙動が発生したとみなして挙動異常信号Ｊ３を出力する〔ステップＳ２６〕。ステップＳ２５を省略することも可能であり、この場合には運動値が挙動許容範囲外の値になるとすぐにステップＳ２６を実行する。ステップＳ２６では、ステップＳ１６で記録された変化時点情報Ｊ２を併せて出力するのが望ましい。この場合は、挙動異常信号Ｊ３に変化時点情報Ｊ２を含めて出力してもよく、個別に出力してもよい。

一方、前回の現時点から推定期間を経過していないとき（ステップＳ２０でＮＯ）、運動値が挙動許容範囲内のとき（ステップＳ２４でＮＯ）、所定期間内に挙動許容範囲に収まったとき（ステップＳ２５でＹＥＳ）、ステップＳ２６を実行した後は、いずれも推定時点処理を終えてリターンする。

なお、図４に二点鎖線で示すステップＳ２１とステップＳ２３とをそれぞれ必要に応じて実行してもよい。すなわちステップＳ２１では、運動系センサ１２ごとに比率や境界値等を用いて挙動許容範囲を設定する。ステップＳ２３では、ステップＳ２２で取得する運動値に応じて挙動許容範囲の境界値を変化させる。運動値は、例えば速度，舵角，加速度，ヨーレート，角速度のうちで一以上が該当する。境界値は、例えば運動値が増加するにつれて挙動許容範囲が広くなるように境界値を変化させ、減少するにつれて挙動許容範囲が狭くなるように境界値を変化させる。

次に図５に示す情報記録分析処理は、挙動異常信号Ｊ３に基づいて操作系センサ１１や運動系センサ１２の検出情報（操作値や運動値）を記録媒体に記録（蓄積）することを目的とする。挙動異常信号Ｊ３はいつ出力されるのか分からない。そのため、記録媒体の記録容量を上限として、車両１０に備えられたセンサの全部または一部で検出した検出情報Ｊ４を取得して記録媒体に記録して蓄積する〔ステップＳ３０〕。

図４のステップＳ２６で出力される挙動異常信号Ｊ３を受けたか否かを判別する〔ステップＳ３１〕。未だ挙動異常信号Ｊ３を受けていないときは（ＮＯ）、情報記録分析処理を終えてリターンする。一方、挙動異常信号Ｊ３を受けると（ＹＥＳ）、車両１０に発生した異常な挙動の要因を分析可能とする記録処理を行う（ステップＳ３２〜Ｓ３９）。

上述した記録処理は、記録開始時点を特定（もしくは変更）し〔ステップＳ３２〕、検出情報Ｊ４の記録容量をより多く確保するために記録開始時点より前（過去）の記録を破棄または消去する〔ステップＳ３３〕。そして、未だ記録終了条件を満たさないことを条件として（ステップＳ３５でＮＯ）、操作系センサ１１および運動系センサ１２のうちで全部または一部のセンサにかかる検出情報Ｊ４を取得して記録媒体に記録（蓄積）する〔ステップＳ３６〕。ステップＳ３５の記録終了条件は任意に設定することができる。例えば、挙動異常信号を受けてから所定の記録期間（例えば５分や３０分等）を経過したこと、記録対象となる検出情報Ｊ４の数値が特定値（例えば速度がゼロ等）になったことなどが該当する。例外として、記録媒体の記録可能な容量が無くなったことが該当する。ステップＳ３６で記録する検出情報Ｊ４は、全部のセンサを対象とするのが望ましい。一部のセンサにする場合には、図３のステップＳ１１で選択するセンサが望ましい。また、検出情報Ｊ４は、カメラ１２ｆで検出する画像や映像とシンクロさせるとなお良い。

ステップＳ３６の記録は、記録間隔ごとに〔ステップＳ３７〕、記録開始時点の後に挙動異常信号Ｊ３を受けず（ステップＳ３８でＮＯ）、記録終了条件を満たさなければ（ステップＳ３５でＮＯ）、繰り返し行うことで蓄積する。ステップＳ３７の記録間隔（図６〜図８に示すＰ１）は、任意の長さに設定することができる。すなわち記録間隔は、推定期間よりも長い期間を設定してもよく、短い期間を設定してもよい。なお、後述するステップＳ３４を適宜実行することにより、記録間隔を伸縮することも可能である。

ただし、記録開始時点の後に挙動異常信号Ｊ３を受け（ステップＳ３８でＹＥＳ）、かつ、併せて受けた変化時点情報Ｊ２の重要度がステップＳ３１で受けた変化時点情報Ｊ２の重要度よりも高ければ（ステップＳ３９でＹＥＳ）、ステップＳ３８で受けた挙動異常信号Ｊ３に基づいて記録開始時点を変更するためにステップＳ３２に戻り、以降は上述した手続きを繰り返す。

そして、記録終了条件を満たすと（ステップＳ３５でＹＥＳ）、検出情報Ｊ４の記録を終える。さらに、記録媒体に記録された検出情報Ｊ４に基づいて車両１０に発生した異常な挙動の要因を分析し、その分析結果を表示器５０に出力（伝達）して表示した後〔ステップＳ４０〕、情報記録分析処理を終えてリターンする。なお必要に応じて、ステップＳ４０では記録媒体に記録された検出情報Ｊ４を表示器５０に出力してもよい。

なお、図５に二点鎖線で示すステップＳ３４を必要に応じて実行してもよい。すなわちステップＳ３４では、ステップＳ３０またはステップＳ３６で取得した検出情報Ｊ４（操作値や運動値）に基づいて記録間隔を伸縮する。記録間隔の伸縮方法は任意に設定可能である。始動時には記録間隔を初期間隔で設定する。高速移動や急な旋回等では記録間隔を短縮したり、低速移動や緩い旋回等では記録間隔を伸張したりする。

上述のように構成されたＥＣＵ４０（挙動異常判定器２０および情報記録分析装置３０）の適用例について、図６〜図１０に示すタイムチャートを参照しながら説明する。図６，図７，図１０には減速（ブレーキ操作）に対する適用例を示す。図８には加速（アクセル操作）に対する適用例を示す。図９には旋回（ステアリング操作）に対する適用例を示す。

なお、実際の車両１０は短時間でも運動態様が様々に変化するが、理解し易くするために操作や運動を単純化する。車両１０には、オートマチック車の例を示す。また、検出情報Ｊ４が継続して記録媒体に記録された期間を斜線ハッチで示す。適用例１〜３は車両１０側に要因がある場合を示し、適用例４は運転者側に要因がある場合を示す。

〔適用例１〕
適用例１は、運転者がブレーキ操作で車両１０を減速させる場合であり、図６と図７を参照しながら説明する。図６には検出情報Ｊ４が記録される例を示し、図７には検出情報Ｊ４が記録されない例を示す。図６と図７は、いずれも上から順番に、アクセル操作（アクセルペダル）による開度、ブレーキ操作（フットブレーキのブレーキペダル）によるストローク量、車両１０の加速度、車両１０の速度（車速）、車両１０の変速操作（セレクトレバー）によるポジション、情報記録部３２による検出情報Ｊ４の記録をそれぞれ示す。加速度と速度の変化は、現時点の変化を実線で示し、推定時点の変化を二点鎖線で示す。具体的には、加速度を特性線Ｃ２で示し、速度を特性線Ｄ２で示す。各特性線は、直線や曲線等で個々に規定される線である。挙動許容範囲は、いずれも細線の二点鎖線で示す。具体的には、加速度の上限値を特性線Ｃ１で示し、下限値を特性線Ｃ３で示す。同様に速度の上限値を特性線Ｄ１で示し、下限値を特性線Ｄ３で示す。なお、特性線Ｄ１，Ｄ３（境界値）は、速度が増加すると範囲が広くなり、速度が減少すると範囲が狭くなるように変化させている（図４のステップＳ２３）。

図６において、運転者は、車両１０を定速走行中に開度「Ａ１」であったアクセルペダルを時刻ｔ１２に離し、時刻ｔ１３以降はフットブレーキのブレーキペダルをストローク量「Ｂ１」になるまで踏み込む操作を行っている。これらの操作により、時刻ｔ１２からのアクセル操作と、時刻ｔ１３からのブレーキ操作とが、ともに変化許容範囲外となるため（図３のステップＳ１５でＹＥＳ）、時刻ｔ１２，ｔ１３の各時刻がそれぞれ変化時点情報として記録される（図３のステップＳ１６）。なお、セレクトレバーによる変速操作は行われず、「ドライブ」のポジションのままである。

上述した操作に伴って、速度センサ１２ａで検出する速度と、加速度センサ１２ｃで検出する加速度とが変化する。図示しない運動系センサ１２の中には変化するものもある。これらの検出情報は推定期間Ｐ２ごとに取得する（図３のステップＳ１２，図４のステップＳ２２）。推定期間Ｐ２は、一例として図６では時刻ｔ１４から時刻ｔ１５までの期間で示す。車両１０の挙動が正常であるときは、二点鎖線の特性線Ｄ２で示すように、時刻ｔ１７で速度がゼロとなって停止する筈である。ところが実線の特性線Ｄ２で示すように、時刻ｔ１５には挙動許容範囲の上限値（特性線Ｄ１）を超えている（図４のステップＳ２４でＹＥＳ）。しかも、時刻ｔ１５から所定期間Ｐ３を経過する時刻ｔ１６までに挙動許容範囲内に収まらないので（図４のステップＳ２５でＮＯ）、挙動異常信号Ｊ３を出力する（図４のステップＳ２６）。

挙動異常信号Ｊ３を受けて（図５のステップＳ３１でＹＥＳ）、ブレーキ操作の前に行われたアクセル操作（時刻ｔ１２）が基準となり、当該時刻ｔ１２より前の時刻ｔ１０を「記録開始時点」として特定する（図５のステップＳ３２）。そのため、時刻ｔ１０から記録間隔Ｐ１ごとに（図５のステップＳ３７）、操作系センサ１１および運動系センサ１２のうちで全部または一部のセンサにかかる検出情報Ｊ４を取得して記録媒体に記録して蓄積する（図５のステップＳ３６）。よって、挙動異常信号Ｊ３を受けた時刻ｔ１５から時刻ｔ１０まで遡及期間Ｐ４だけ遡って検出情報Ｊ４の記録が残され、時刻ｔ１０より前の記録は消去される（図５のステップＳ３３）。なお、記録間隔Ｐ１は、一例として図６では時刻ｔ１０から時刻ｔ１１までの間隔で示す。

時刻ｔ１０以降に継続して記録媒体に記録（蓄積）された検出情報Ｊ４に基づいて、車両１０に生じた異常な挙動を分析すると（図５のステップＳ４０）、次のようになる。時刻ｔ１２にアクセルが戻されて惰性運動し、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３の間は速度が逓減しているので、この挙動に異常は認められない。しかし、時刻ｔ１３からブレーキ操作が行われているにもかかわらず、速度があまり低下していない。この挙動によれば、ブレーキ系統に異常が生じたことが要因とする結果を表示器５０に出力して表示する（図５のステップＳ４０）。

図７に示す例は、運転者が行う操作が図６と同じである。図６と同様に、時刻ｔ１５には推定時点の速度（特性線Ｄ２）が挙動許容範囲の上限値（特性線Ｄ１）を超える（図４のステップＳ２４でＹＥＳ）。ところが、時刻ｔ１５から所定期間Ｐ３を経過する前に速度（特性線Ｄ２）が挙動許容範囲内に収まったので（図４のステップＳ２５でＹＥＳ）、挙動異常信号Ｊ３を出力しない。そのため、車両１０に異常な挙動が発生したことを前提とする検出情報Ｊ４の記録は行わない（図５のステップＳ３１でＮＯ）。なお、車両１０は速度（特性線Ｄ２）がゼロとなる時刻ｔ１８で停止する。

〔適用例２〕
適用例２は、運転者がアクセル操作で車両１０を加速させる場合であり、図８を参照しながら説明する。図８は、いずれも上から順番に、アクセル操作による開度、フットブレーキのブレーキ操作によるストローク量、サイドブレーキのブレーキ操作によるストローク量、車両１０の速度（車速）、車両１０の変速操作によるポジション、情報記録部３２による検出情報Ｊ４の記録をそれぞれ示す。速度および挙動許容範囲の変化は、図６および図７と同様の形態で示す。

図８において、運転者は、フットブレーキおよびサイドブレーキをかけた状態でセレクトレバーを操作し、「パーキング」から「ドライブ」にポジションを変更している（時刻ｔ２０あたり）。そして、ブレーキレバーを操作してストローク量が「Ｂ３」であったサイドブレーキを時刻ｔ２２に解除し、ブレーキペダルを操作してストローク量が「Ｂ２」であったフットブレーキを時刻ｔ２３に解除している。さらに、時刻ｔ２５からアクセルペダルを操作し始め、時刻ｔ２９には開度「Ａ２」にしている。これらの操作により、時刻ｔ２２，ｔ２３からのブレーキ操作と、時刻ｔ２５からのアクセル操作とが、ともに変化許容範囲外となるため（図３のステップＳ１５でＹＥＳ）、時刻ｔ２２，ｔ２３，ｔ２５の各時刻がそれぞれ変化時点情報として記録される（図３のステップＳ１６）。

上述した操作に伴って、速度センサ１２ａで検出する速度が変化する。図示しない運動系センサ１２の中には変化するものもある。これらの検出情報は推定期間Ｐ２ごとに取得する（図３のステップＳ１２，図４のステップＳ２２）。推定期間Ｐ２は、一例として図８では時刻ｔ２６から時刻ｔ２７までの期間で示す。車両１０の挙動が正常であるときは、フットブレーキが解除された時刻ｔ２４から動き始め、二点鎖線の特性線Ｄ２で示すような上昇をする筈である。ところが実線の特性線Ｄ２で示すように、フットブレーキを解除してもクリープ現象が現れず、時刻ｔ２５にアクセル操作をし始めてからようやく動き出している。そして、時刻ｔ２７には挙動許容範囲の下限値（特性線Ｄ３）を下回っている（図４のステップＳ２４でＹＥＳ）。しかも、時刻ｔ２７から所定期間Ｐ３を経過する時刻ｔ２８までに挙動許容範囲内に収まらないので（図４のステップＳ２５でＮＯ）、挙動異常信号Ｊ３を出力する（図４のステップＳ２６）。

挙動異常信号Ｊ３を受けて（図５のステップＳ３１でＹＥＳ）、アクセル操作の前に行われたブレーキ操作（時刻ｔ２３）が基準となり、当該時刻ｔ２３より前の時刻ｔ２０を「記録開始時点」として特定する（図５のステップＳ３２）。そのため、時刻ｔ２０から記録間隔Ｐ１ごとに（図５のステップＳ３７）、操作系センサ１１および運動系センサ１２のうちで全部または一部のセンサにかかる検出情報Ｊ４を取得して記録媒体に記録して蓄積する（図５のステップＳ３６）。よって、挙動異常信号Ｊ３を受けた時刻ｔ２７から時刻ｔ２０まで遡及期間Ｐ４だけ遡って検出情報Ｊ４の記録が残され、時刻ｔ２０より前の記録は消去される（図５のステップＳ３３）。なお、記録間隔Ｐ１は、一例として図８では時刻ｔ２０から時刻ｔ２１までの間隔で示す。

時刻ｔ２０以降に継続して記録媒体に記録（蓄積）された検出情報Ｊ４に基づいて、車両１０に生じた異常な挙動を分析すると（図５のステップＳ４０）、次のようになる。時刻ｔ２３に全てのブレーキが解除されても、クリープ現象が生じていない。また、時刻ｔ２５からアクセル操作が行われているにもかかわらず、速度があまり増加していない。これらの挙動によれば、ブレーキ系統（例えばブレーキパッドの不具合やブレーキオイル漏れ等）またはエンジン系統（例えば燃料噴射装置やキャブレターの不具合等）で異常が生じたことが要因とする結果を表示器５０に出力して表示する（図５のステップＳ４０）。

〔適用例３〕
適用例３は、運転者がステアリング操作で車両１０を旋回させる場合であり、図９を参照しながら説明する。図９は、いずれも上から順番に、ステアリング操作（ハンドル）による操舵角、車両１０の車輪の舵角、車両１０のヨーレート、車両１０の変速操作によるポジション、情報記録部３２による検出情報Ｊ４の記録をそれぞれ示す。なお、舵角はヨーレートよりも重要度が高く設定されていると仮定する。

図９において、運転者は車両１０の走行中にコーナーやカーブ等を曲がるため、時刻ｔ３２からハンドルを一方向（例えば左方向）に緩やかに操舵角が「ＤＬ」まで回した後、時刻ｔ３７から逆方向（例えば右方向）にやや速めに回し、時刻ｔ３８には元の直進可能な位置に戻している。この操作により、時刻ｔ３２からのステアリング操作が変化許容範囲外となるため（図３のステップＳ１５でＹＥＳ）、時刻ｔ３２の時刻が変化時点情報として記録される（図３のステップＳ１６）。

上述した操作に伴って、舵角センサ１２ｂで検出する車輪の舵角と、ヨーレートセンサ１２ｄで検出するヨーレートとが変化する。図示しない運動系センサ１２の中には変化するものもある。これらの検出情報は推定期間Ｐ２ごとに取得する（図３のステップＳ１２，図４のステップＳ２２）。推定期間Ｐ２は、一例として図９では時刻ｔ３３から時刻ｔ３４までの期間で示す。車両１０の挙動が正常であるときは、二点鎖線の特性線Ｅ２，Ｆ２で示すように、ステアリング操作に合わせた変化をする筈である。ところが、実線の特性線Ｅ２で示すように、舵角およびヨーレートは全く変化していない。そして、時刻ｔ３４には舵角について挙動許容範囲の下限値（特性線Ｅ３）を下回っている（図４のステップＳ２４でＹＥＳ）。しかも、時刻ｔ３４から所定期間Ｐ３を経過する時刻ｔ３５までに挙動許容範囲内に収まらないので（図４のステップＳ２５でＮＯ）、挙動異常信号Ｊ３を出力する（図４のステップＳ２６）。また、時刻ｔ３６にはヨーレートについて挙動許容範囲の上限値（特性線Ｆ１）を超えている（図４のステップＳ２４でＹＥＳ）。

挙動異常信号Ｊ３を受けて（図５のステップＳ３１でＹＥＳ）、ステアリング操作（時刻ｔ３２）が基準となり、当該時刻ｔ３２より前の時刻ｔ３０を「記録開始時点」として特定する（図５のステップＳ３２）。そのため、時刻ｔ３０から記録間隔Ｐ１ごとに（図５のステップＳ３７）、操作系センサ１１および運動系センサ１２のうちで全部または一部のセンサにかかる検出情報Ｊ４を取得して記録媒体に記録して蓄積する（図５のステップＳ３６）。よって、挙動異常信号Ｊ３を受けた時刻ｔ３４から時刻ｔ３０まで遡及期間Ｐ４だけ遡って検出情報Ｊ４の記録が残され、時刻ｔ３０より前の記録は消去される（図５のステップＳ３３）。なお、記録間隔Ｐ１は、一例として図９では時刻ｔ３０から時刻ｔ３１までの間隔で示す。また、ヨーレートについても時刻ｔ３５より後に挙動異常信号Ｊ３が出力されるが、仮定によりヨーレートは舵角よりも重要度が低いので（図５のステップＳ３９でＮＯ）、記録開始時点は変化しない。

時刻ｔ３０以降に継続して記録媒体に記録（蓄積）された検出情報Ｊ４に基づいて、車両１０に生じた異常な挙動を分析すると（図５のステップＳ４０）、次のようになる。時刻ｔ３２からステアリング操作が行われても、舵角やヨーレートが変化していない。これらの挙動によれば、ステアリング（ハンドル）から車輪までの操舵系統で異常が生じたことが要因とする結果を表示器５０に出力して表示する（図５のステップＳ４０）。

〔適用例４〕
適用例４は、適用例１と同様に、運転者がブレーキ操作で車両１０を減速させる場合であり、図１０を参照しながら説明する。本例では、スリップし易い路面（例えば凍結路面や未舗装路面等）でブレーキ操作を行う場合を想定する。図１０は、図６と同様に検出情報Ｊ４が記録される例を示すが、角度センサ１２ｈによって検出されるピッチ角を追加する。なお、図６に示す要素と同一の要素には同一符号を付して、説明を省略する。

図１０において、運転者は、時刻ｔ１３以降にフットブレーキのブレーキペダルをストローク量「Ｂ１」になるまで踏み込む操作を行っている。このブレーキ操作に伴って、速度センサ１２ａが車輪の回転を検出して得られる速度は急激に低下し、時刻ｔ４３には「０」になっている。これに対して、加速度は、一時的にややマイナス値を示すものの、時刻ｔ４３以降は「０」に戻っている。ピッチ角は、ブレーキ操作を始めた直後に一時的に「Ｇ１」となって車両１０がやや前傾するものの、すぐに「０」に戻っている。

上述した操作や挙動に伴って、速度センサ１２ａで検出する速度は特性線Ｄ２で示すように急激に低下するので、時刻ｔ４１には挙動許容範囲の下限値（特性線Ｄ３）を下回る（図４のステップＳ２４でＹＥＳ）。しかも、時刻ｔ４１から所定期間Ｐ３を経過する時刻ｔ４２までに挙動許容範囲内に収まらないので（図４のステップＳ２５でＮＯ）、挙動異常信号Ｊ３を出力する（図４のステップＳ２６）。

挙動異常信号Ｊ３を受けて（図５のステップＳ３１でＹＥＳ）、時刻ｔ１０を「記録開始時点」として特定し（図５のステップＳ３２）、時刻ｔ１０から記録間隔Ｐ１ごとに検出情報Ｊ４を取得して記録媒体に記録して蓄積する点は適用例１と同じである（図５のステップＳ３６，Ｓ３７）。時刻ｔ１０以降に継続して記録媒体に記録（蓄積）された検出情報Ｊ４に基づいて、車両１０に生じた異常な挙動を分析すると（図５のステップＳ４０）、次のようになる。時刻ｔ１３以降に行われるブレーキ操作に伴って、速度センサ１２ａで検出される速度は急減しているにもかかわらず、加速度やピッチ角に大きな変化がみられない。この挙動は、車両１０が路面上をスリップしていることを示す。よって、車両１０の諸機能は正常であり、運転者のブレーキ操作が要因である結果を表示器５０に出力して表示する（図５のステップＳ４０）。

上述した実施の形態によれば、以下に示す各効果を得ることができる。
（１）挙動異常判定器２０において、現時点の操作値と、現時点の運動値である第１運動値と、の両方に基づいて、現時点より後の推定時点における車両１０の挙動を示す推定運動値Ｊ１を推定する挙動推定部２２と、推定時点の運動値である第２運動値が、状態推定部で推定した推定運動値Ｊ１を基準とする挙動許容範囲外の値になると、車両１０に異常な挙動が発生したと判定して挙動異常信号Ｊ３を出力する挙動判定部２４とを有する構成とした（図１を参照）。この構成によれば、車両１０の異常な挙動の要因となる事象を判定して信号を出力する。よって、当該信号に基づく前後期間の各種情報を記録しておくことによって、車両１０に発生した異常な挙動の要因を究明することが可能になる。

（２）操作値を監視し、直前の単位時間当たりの操作値である直前操作値の変化量を基準とし変化許容範囲外の変化量の値であるとき、変化時点情報Ｊ２を記録する時刻記録部２３を有し、挙動判定部２４は、挙動異常信号Ｊ３と、時刻記録部２３によって記録された変化時点情報Ｊ２と、を出力する構成とした（図１を参照）。この構成によれば、挙動異常信号Ｊ３によって車両１０に異常な挙動が発生したことが分かり、変化時点情報Ｊ２によって異常な挙動の開始時点が分かる。この開始時点以前の時点から各種センサで検出される情報を記録することによって、異常な挙動の要因をより究明し易くなる。

（３）挙動判定部２４は、運動系センサ１２で検出される運動値（第２運動値）が挙動許容範囲外の値になっても、所定期間Ｐ３内に挙動許容範囲内の値に戻る場合には、挙動異常信号Ｊ３を出力しない構成とした（図１，図４のステップＳ２５，図６〜図１０を参照）。この構成によれば、運動値が一時的に異常値となっても所定期間Ｐ３内に正常値に戻る（すなわち挙動許容範囲に収まる）場合には、外乱による影響があったとみなして挙動異常信号Ｊ３を出力しない。したがって、外乱の影響を排除できるので不要な情報の記録を抑制し、異常な挙動の要因が究明し易くなる。

（４）挙動判定部２４は、運動系センサ１２で検出される速度，舵角，加速度，ヨーレート，角速度，角度，距離のうちで一以上の運動値（第１運動値）に応じて、挙動許容範囲を規定する境界値を変化させる構成とした（図１，図４のステップＳ２３，図６〜図１０を参照）。この構成によれば、運動値に応じた適切な挙動許容範囲を規定することができるので、的確に挙動異常信号Ｊ３を出力できる。

（５）挙動判定部２４は、運動系センサ１２に応じて異なる挙動許容範囲を設定する構成とした（図１，図４のステップＳ２１，図６〜図１０を参照）。この構成によれば、運動系センサ１２の特性に合わせて異なる挙動許容範囲を設定するので、全ての運動系センサ１２について、挙動異常信号Ｊ３の出力を適切に行える。そのため、運動系センサ１２の特性によらず、異常な挙動の要因が究明し易くなる。

（６）挙動推定部２２は、操作値および運動値（第１運動値）のうちで一方または双方に応じて、推定期間Ｐ２を伸縮させる構成とした（図１，図４のステップＳ２３，図６〜図１０を参照）。この構成によれば、操作値（運転者の操作）や運動値（車両１０の運動状態）に応じて推定期間Ｐ２を伸縮する。例えば、高速移動や急な旋回等では推定期間Ｐ２を縮め、低速移動や緩い旋回等では推定期間Ｐ２を伸ばす、などが該当する。特に急速な操作や高速運動等では推定期間Ｐ２を縮めることで、車両１０に異常な挙動が発生した時点をより正確に特定して挙動異常信号Ｊ３を出力することができる。こうして異常な挙動が発生した時点がより正確になるので、異常な挙動の要因が究明し易くなる。

（７）車両１０の運動態様に応じて、挙動推定部２２による推定および挙動判定部２４による判定にそれぞれ必要な操作系センサ１１および運動系センサ１２を選択するセンサ選択部２１を有する構成とした（図１，図３のステップＳ１１，図６〜図１０を参照）。この構成によれば、センサ選択部２１が大きく数量が変化するセンサを適切に選択するので、挙動推定部２２による推定や挙動判定部２４による判定の精度を高めることができる。

（８）操作系センサ１１は、開度センサ１１ａ、ストロークセンサ１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ、操舵角センサ１１ｅ、ポジションセンサ１１ｆなどのうちで一以上を備える構成とした。また、運動系センサ１２は、速度センサ１２ａ、舵角センサ１２ｂ、加速度センサ１２ｃ、ヨーレートセンサ１２ｄ、ジャイロスコープ１２ｅ、カメラ１２ｆ、距離センサ１２ｇ、角度センサ１２ｈなどのうちで一以上を備える構成とした（図２を参照）。この構成によれば、挙動推定部２２による推定や挙動判定部２４による判定を確実に行える。

（９）情報記録分析装置３０において、情報記録部３２は、挙動異常信号Ｊ３を受ける受信時点より前（つまり過去）の記録開始時点から、操作系センサ１１および運動系センサ１２のうちで一以上のセンサで検出される検出情報Ｊ４を記録し始める構成とした（図５のステップＳ３２，Ｓ３３を参照）。この構成によれば、車両１０に発生した異常な挙動の要因となる記録開始時点から検出情報Ｊ４を記録（蓄積）し始めるので、当該異常な挙動の要因を究明することが可能になる。

（１０）情報記録部３２は、挙動判定部２４から挙動異常信号Ｊ３とともに変化時点情報Ｊ２を受けると、変化時点情報Ｊ２より前の時点を記録開始時点とし、検出情報Ｊ４を記録し始める構成とした（図５のステップＳ３２，Ｓ３３）。この構成によれば、記録開始時点が変化時点情報Ｊ２より前の時点になるので、運転者がどのような操作を行ったのかを記録することができる。よって、車両１０の異常な挙動を起こす要因をより確実に究明することが可能になる。

（１１）情報記録部３２は、検出情報Ｊ４を記録し始めた後に再び挙動異常信号Ｊ３を受けても、記録開始時点を変化させることなく記録を継続する構成とした（図５を参照）。この構成によれば、複数回の挙動異常信号Ｊ３を受けた場合でも記録開始時点が変化しないので、車両１０の異常な挙動を起こす要因をより確実に究明することが可能になる。

（１２）情報記録部３２は、操作値および運動値（第１運動値）のうちで一方または双方に応じて、記録間隔Ｐ１を伸縮する構成とした（図５のステップＳ３４を参照）。この構成によれば、特に急速な操作や高速運動等では記録間隔を縮めることで、車両１０に発生した異常な挙動の変化を細かく分析できるようになる。そのため、挙動に対応して検出情報Ｊ４の記録量を適正化し、異常な挙動の要因をより詳細に究明することが可能になる。

（１３）情報記録部３２によって記録された検出情報Ｊ４に基づいて、車両１０に異常な挙動が運転者および車両１０のうち一方または双方に依るのかを分析して結果を表示器５０（伝達機器）に出力する分析出力部３１を有する構成とした（図１，図２，図５のステップＳ４０を参照）。この構成によれば、車両１０の異常な挙動を起こす要因は、運転者の操作であるのか、車両１０の故障等であるのか、あるいは他の要因であるのかなどが究明し易くなる。

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。

上述した実施の形態では、輸送機器として車両１０を適用した（図１〜図１０を参照）。この形態に代えて、車両１０以外の他の輸送機器にも同様に適用することが可能である。他の輸送機器は、例えば航空機や船舶などが該当する。単に構造上の違いに過ぎず、人間や貨物等を輸送可能であるので、上述した実施の形態と同様の作用効果が得られる。

上述した実施の形態では、ＥＣＵ４０は挙動異常判定器２０および情報記録分析装置３０の双方を備える構成とした（図２を参照）。この形態に代えて、挙動異常判定器２０および情報記録分析装置３０のうちで一方または双方を、ＥＣＵ４０以外の車両１０内や、車両１０外に備える構成としてもよい。単に配置の違いに過ぎないので、上述した実施の形態と同様の作用効果が得られる。

上述した実施の形態では、推定時点で検出する運動値が推定運動値Ｊ１の挙動許容範囲外の値になると挙動異常信号Ｊ３を出力し、挙動許容範囲内の値では挙動異常信号Ｊ３を出力しない構成とした（図４のステップＳ２４，Ｓ２６を参照）。この形態に代えて、挙動許容範囲内の値では挙動正常信号を出力する構成としてもよい。情報記録分析装置３０では挙動異常信号Ｊ３を受けて記録を行うので（図５のステップＳ３１を参照）、上述した実施の形態と同様の作用効果が得られる。

上述した実施の形態では、伝達機器として表示器５０を適用した（図２を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、表示器５０を除いた他の伝達機器を適用してもよい。他の伝達機器は、例えば車両１０（輸送機器）内に備えられた他のＥＣＵを含む処理装置や、スピーカ等の音響装置、信号線や通信回線等を介して接続されるコンピュータやサーバー等の外部処理装置などが該当する。他の伝達機器であっても、車両１０に発生した異常な挙動の要因についての分析結果や、分析対象となる検出情報Ｊ４を得ることができる。よって、上述した実施の形態と同様の作用効果が得られる。

１０ 車両（輸送機器）
１１ 操作系センサ
１１ａ 開度センサ
１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ ストロークセンサ
１１ｅ 操舵角センサ
１１ｆ ポジションセンサ
１２ 運動系センサ
１２ａ 速度センサ
１２ｂ 舵角センサ
１２ｃ 加速度センサ
１２ｄ ヨーレートセンサ
１２ｅ ジャイロスコープ
１２ｆ カメラ
１２ｇ 距離センサ
１２ｈ 角度センサ
２０ 挙動異常判定器
２１ センサ選択部
２２ 挙動推定部
２３ 時刻記録部
２４ 挙動判定部
３０ 情報記録分析装置
３１ 分析出力部
３２ 情報記録部
４０ ＥＣＵ（制御装置）
５０ 表示器（伝達機器）

Claims (13)

1. 操作者による操作状態を示す操作値を検出する一以上の操作系センサと、
   輸送機器の操作による運動状態を示す運動値を検出する一以上の運動系センサと、
   を備え、
   前記輸送機器に異常な挙動が発生したか否かを判定する挙動異常判定器において、
   現時点の前記操作値と、前記現時点の前記運動値である第１運動値と、の両方に基づいて、前記現時点より後の推定時点における前記輸送機器の挙動を示す推定運動値を推定する挙動推定部と、
   前記推定時点の前記運動値である第２運動値が、前記推定運動値を基準として設定された範囲である挙動許容範囲の外側の値になると、前記輸送機器に異常な挙動が発生したと判定して、出力される信号である挙動異常信号を出力する挙動判定部と、
   を有することを特徴とする挙動異常判定器。
2. 前記操作値を監視し、かつ、直前の単位時間当たりの前記操作値である直前操作値の変化量を基準とし変化許容範囲の外側の前記変化量の値であるとき、変化時点情報を記録する時刻記録部を有し、
   前記挙動判定部は、前記挙動異常信号と、前記時刻記録部によって記録された前記変化時点情報と、を出力することを特徴とする請求項１に記載の挙動異常判定器。
3. 前記挙動判定部は、前記第２運動値が、前記挙動許容範囲の外側の値になっても、所定期間内に前記挙動許容範囲の内側またはこれと同一の値に戻る場合には、前記挙動異常信号を出力しないことを特徴とする請求項１または２に記載の挙動異常判定器。
4. 前記挙動判定部は、前記運動系センサで検出される速度，舵角，加速度，ヨーレート，角速度，角度，距離のうちで一以上の前記第１運動値に応じて、前記挙動許容範囲を規定する境界値を変化させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の挙動異常判定器。
5. 前記挙動判定部は、前記運動系センサに応じて異なる前記挙動許容範囲を設定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の挙動異常判定器。
6. 前記挙動推定部は、前記操作値および前記第１運動値のうちで一方または双方に応じて、前記現時点から前記推定時点までの時間間隔を伸縮させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の挙動異常判定器。
7. 加速，減速，旋回等のような前記輸送機器の運動態様に応じて、前記挙動推定部による推定および前記挙動判定部による判定にそれぞれ必要な前記操作系センサおよび前記運動系センサを選択するセンサ選択部を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の挙動異常判定器。
8. 前記操作系センサは、アクセルの開度を検出する開度センサ、ブレーキのストローク量を検出するストロークセンサ、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサ、変速操作等によるポジションを検出するポジションセンサなどのうちで一以上を備え、
   前記運動系センサは、速度を検出する速度センサ、舵角を検出する舵角センサ、加速度を検出する加速度センサ、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ、前記輸送機器の回転角や角速度を検出するジャイロスコープ、画像または映像を撮像するカメラ、物体との相対距離を検出する距離センサ、前記輸送機器のロール角やピッチ角等の角度を検出する角度センサなどのうちで一以上を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の挙動異常判定器。
9. 請求項１に記載の輸送機器に備えられ、請求項１に記載の一以上の操作系センサと、請求項１に記載の一以上の前記運動系センサと、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の挙動異常判定器と、
   所定の情報を記録する情報記録部と、
   を有する情報記録分析装置において、
   前記情報記録部は、請求項１に記載の挙動異常信号を受ける受信時点より前の記録開始時点から、前記操作系センサおよび前記運動系センサのうちで一以上のセンサで検出される検出情報を記録し始めることを特徴とする情報記録分析装置。
10. 前記情報記録部は、前記挙動判定部から前記挙動異常信号とともに請求項２に記載の変化時点情報を受けると、前記変化時点情報より前の時点を前記記録開始時点とし、前記検出情報を記録し始めることを特徴とする請求項９に記載の情報記録分析装置。
11. 前記情報記録部は、前記検出情報を記録し始めた後に再び前記挙動異常信号を受けても、前記記録開始時点を変化させることなく記録を継続することを特徴とする請求項９または１０に記載の情報記録分析装置。
12. 前記情報記録部は、請求項１に記載の操作値および請求項１に記載の第１運動値のうちで一方または双方に応じて、前記検出情報を継続的に記録する際の時間間隔を伸縮することを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載の情報記録分析装置。
13. 前記情報記録部によって記録された前記検出情報に基づいて、前記輸送機器に異常な挙動が前記操作者および前記輸送機器のうち一方または双方に依るのかを分析して結果を出力する分析出力部を有することを特徴とする請求項９から１２のいずれか一項に記載の情報記録分析装置。

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