JP7002355B2 - 走行経路探索装置及び方法 - Google Patents
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Description
本発明は、走行経路探索装置及び方法に関する。
交通情報、地図データ等を参照しながら車両の現在位置から目的地までの走行経路を探索する走行経路探索装置は、車両に搭載されたナビゲーション装置等で用いられる。交通情報は、FM多重放送(文字放送)、電波ビーコン、光ビーコン等によりVICS(登録商標)(道路交通情報通信システム)から提供され、地図データは、道路データ、地図上に施設等を描画するための描画データ等を含む。
従来、車両の運転者に適応した走行経路を提示するために、大渋滞、複数車線、右折等の車両に関するイベントの種類に基づいて車両の現在位置から目的地までの走行経路を探索する走行経路探索装置が提示されている(例えば、特許文献1)。このような走行経路探索装置は、探索された各走行径路に含まれるイベントを抽出し、イベントに対応する走行難易度に応じた点数を算出し、算出した点数に基づいた走行経路の優先順位を運転者に提示する。
しかしながら、従来の走行経路探索装置で考慮される走行難易度は、個別の運転者に対して考慮された走行難易度ではない。例えば、走行難易度が低いと判断された走行経路は、運転技量が比較的低くて疲労度が比較的大きい運転者にとっては走行難易度が高いことがあり、この場合、提示された走行経路は、運転者に適応した走行経路ではない。
本発明の目的は、車両の運転者に適応した走行経路を提示することができる走行経路探索装置及び方法を提供することである。
本発明による走行経路探索装置は、目的地までの車両の走行経路探索を行う走行経路探索装置であって、車両の走行経路に関するイベントの種類ごとに設定されるともに車両の運転者の技量に応じた運転技量の値と、イベントの種類ごとに設定されたイベントの遭遇時のリスク度の値とを取得する取得部と、運転者の運転時の疲労度を検出する疲労度検出部と、走行経路探索を開始した時点の車両の第1の位置から目的地までの第1の走行経路候補を検索し、第1の走行経路候補のそれぞれについて、当該第1の走行経路候補上に存在するイベントを抽出し、抽出したイベントのそれぞれに対する運転技量の値及びリスク度の値に基づいて、運転者のダメージの度合いの評価値を算出し、第1の走行経路候補のうちの疲労度の値から決定される運転者のダメージに対する許容限界値より低い評価値を持つ第1の走行経路候補のいずれかを、第1の走行経路として提示する走行経路提示部と、を備える。
好適には、走行経路提示部は、許容限界値より低い評価値を持つ第1の走行経路候補のうちの第1の位置から前記目的地に到達するまでに要すると予測される時間が最も短い第1の走行経路候補を、第1の走行経路として提示する。
好適には、走行経路提示部は、許容限界値より低い評価値を持つ第1の走行経路候補のうちの評価値が最小となる第1の走行経路候補を、第1の走行経路として提示する。
好適には、走行経路提示部は、疲労度の値が高くなるに従って許容限界値を低下させる。
好適には、疲労度検出部は、所定の周期ごとに前記疲労度を検出し、走行経路提示部は、第1の走行経路の走行中において、疲労度検出部が疲労度を検出する度に許容限界値を更新し、第1の走行経路に沿った第1の位置と目的地の間にある第2の位置に車両が存在するときに第2の位置から目的地までの第1の走行経路における評価値が許容限界値以上になると、第2の位置か目的地までの第2の走行経路候補を検索し、第2の走行経路候補のそれぞれについて、当該第2の走行経路候補上に存在するイベントを抽出し、抽出したイベントのそれぞれに対する運転技量の値及びリスク度の値に基づいて、評価値を算出し、第2の走行経路候補のうちの許容限界値より低い評価値を持つ第2の走行経路候補のいずれかを、第2の走行経路として提示する。
好適には、走行経路提示部は、第1の走行経路の走行中において、第1の走行経路に沿った第1の位置と目的地の間にある第3の位置での車両の所定の時間以上の駐車を検出すると、第3の位置から目的地までの第3の走行経路候補を検索し、第3の走行経路候補のそれぞれについて、当該第3の走行経路候補上に存在するイベントを抽出し、抽出したイベントのそれぞれに対する運転技量の値及びリスク度の値に基づいて、評価値を算出し、第3の走行経路候補のうちの許容限界値より低い評価値を持つ第3の走行経路候補のいずれかを、第3の走行経路として提示する。
好適には、評価値は、イベントごとの運転技量の値を対応するイベントのリスク度の値で重み付けした値の総和である。
本発明による走行経路探索方法は、目的地までの車両の走行経路探索を走行経路探索装置によって行う走行経路探索方法であって、走行経路探索装置が、車両の走行経路に関するイベントの種類ごとに設定されるとともに車両の運転者の技量に応じた運転技量の値と、イベントの種類ごとに設定されたイベントの遭遇時のリスク度の値とを取得するステップと、走行経路探索装置が、運転者の運転時の疲労度を検出するステップと、走行経路探索装置が、走行経路探索を開始した時点の車両の位置から目的地までの走行経路候補を検索し、走行経路候補のそれぞれについて、当該走行経路候補上に存在するイベントを抽出し、抽出したイベントのそれぞれに対する運転技量の値及びリスク度の値に基づいて、運転者のダメージの度合いの評価値を算出し、走行経路候補のうちの疲労度の値から決定される運転者のダメージに対する許容限界値より低い評価値を持つ走行経路候補のいずれかを、走行経路として提示するステップと、を備える。
本発明によれば、車両の運転者に適応した走行経路を提示することができる走行経路探索装置及び方法を提供することができる。
本発明による走行経路探索装置及び方法を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明による走行経路探索装置が用いられる通信システムの構成図である。図1に示す通信システムは、車内カメラ1、車両状態センサ2、GPS受信機3及びVICS(登録商標)・FM多重レシーバ4が接続されるとともに車両に搭載された走行経路探索装置5と、FM多重レシーバ6が接続されるとともに情報センターに設けられたサーバ7と、通信ネットワーク8とを備える。
図1は、本発明による走行経路探索装置が用いられる通信システムの構成図である。図1に示す通信システムは、車内カメラ1、車両状態センサ2、GPS受信機3及びVICS(登録商標)・FM多重レシーバ4が接続されるとともに車両に搭載された走行経路探索装置5と、FM多重レシーバ6が接続されるとともに情報センターに設けられたサーバ7と、通信ネットワーク8とを備える。
車内カメラ1は、可視光カメラ等によって構成され、車両の運転席に着座した運転者の顔を撮像できるように車内に配置され、運転者の顔を含む撮影画像を走行経路探索装置5に供給する。車両状態センサ2は、例えば、車速センサ、ジャイロセンサ、ヨーレートセンサ、及び舵角センサ等を有する。車速センサは、走行経路探索装置5が搭載されている車両の速度を検出し、ジャイロセンサは車体の姿勢及び進行方向を検知し、ヨーレートセンサはヨーレート(車両の重心の上下方向軸周りの回転角速度)を検知する。舵角センサは、ドライバにより操作されるステアリングホイールの舵角(操舵角度)又はステアリングホイールの舵角に応じた実舵角(転舵角度)を検出する。車両状態センサ2は、車速、姿勢、進行方向、ヨーレート、操舵角度、転舵角度等の検出結果のデータを走行経路探索装置5に供給する。GPS受信機3は、GPS信号を衛星から受信する。VICS(登録商標)・FM多重レシーバ4は、VICS(登録商標)(図示せず)から交通情報を取得して走行経路探索装置5に供給する。
走行経路探索装置5は、様々な走行経路探索手法のいずれか(例えば、ダイクストラ法)に従って車両の現在位置から目的地までの車両の走行経路探索候補を検索し、探索した走行経路候補の中から適切な走行経路(例えば、目的地に到達するまでに要すると予測される時間が最も短い走行経路)を提示する。走行経路探索装置5の一例は、カーナビゲーション装置である。本実施の形態では、走行経路探索装置5は、通信ネットワーク8を介してサーバ7と通信を行う。なお、走行経路探索装置5として、通信ネットワーク8を介してサーバ7と通信を行うことができるスマートフォン等の携帯機器を用いてもよい。また、本実施の形態では、走行経路探索装置5は、通信部11と、表示装置12と、ROM13と、RAM14と、CPU15と、を備える。
通信部11は、CPU15に接続され、通信ネットワーク8に接続するためのインタフェース回路を有する。そして、通信部11は、通信ネットワーク8が準拠する通信方式に従ってサーバ7と通信を行う。
表示装置12は、CPU15に接続され、走行経路探索装置5の操作に関する指示を入力するためのボタンスイッチ12a及び各種処理に応じてCPU15によって出力された画像データに対応する画像を表示する表示画面12bを有する。本実施の形態では、表示画面12bは、タッチパネルとなっており、表示画面12bに触れた指の位置を検出することができ、検出された結果についてはCPU15で取得できるようになっている。なお、走行経路探索装置5の操作に関する指示を、マイクロホンによって運転者の発話による音声の電気的な音声信号の変換、運転者の発話から生成される音声データからの運転者の音声の特徴量の抽出及び所定の音声認識処理によるコマンドの音声認識に基づいて行ってもよい。
ROM13は、CPU15に接続され、走行経路提示プログラム等の各種制御プログラム及び地図データ等の各種データを格納する。RAM14は、CPU15に接続され、車両IDに関連するユーザIDと関連付けられた運転者の顔を含む画像、車両の走行経路に関するイベント(例えば、渋滞、右折、複数車線等)の種類に応じたリスク度の値及び当該イベントの種類に対する車両の運転者の運転技量の値を示す後に詳しく説明するリスク度・運転技量マップ、上述した検出結果のデータ等の各種データを格納する。
CPU15は、車内カメラ1、車両状態センサ2、GPS受信機3及びVICS(登録商標)/FM多重レシーバ4が接続され、各種制御プログラムを実行する。本実施の形態では、CPU15は、CPU15によって実行される制御プログラムによってソフトウェア的に構成される又はCPU15内の専用回路によりハードウェア的に構成される運転者識別部15a、データ取得部15b、疲労度検出部15c及び走行経路提示部15dを備える。
運転者識別部15aは、車両の運転席に着座した運転者を識別する。本実施の形態では、運転者識別部15aは、車両IDに関連するユーザIDと関連付けられた登録画像と撮影画像との照合(顔認証)を行うことによって、車両の運転席に着座した運転者を識別する。
この場合、運転者識別部15aは、照合対象となる登録画像及び撮影画像に対して、一般学習ベクトル量子化手法(GLVQ)を用いた顔検出を行い、登録画像及び撮影画像における顔領域を決定する。次に、運転者識別部15aは、顔形状モデルによる顔特徴点位置検出手法を用いた顔特徴点検出処理を行うことによって、目、鼻、口端等の顔の特徴点を決定する。そして、運転者識別部15aは、決定した特徴点の位置を用いて顔領域の位置及び大きさを正規化し、多点部位検出、多元特徴識別法、摂動空間法等を用いて登録画像と撮影画像との合致度を計算する。運転者識別部15aは、合致度が所定の値を超えるときには、撮影画像に含まれる顔の人物(すなわち、車両の運転席に着座した運転者)が登録画像に含まれる顔の人物であると識別する。上述した顔認証処理は一例であり、顔認証を行うために他の処理を適用することもできる。また、運転者の識別を指紋認証、操作部12a又は表示画面12bのタッチパネルによる操作等によって行ってもよい。
データ取得部15bは、上述した検出結果のデータを、ユーザID及び車両の走行履歴と関連付け、このように関連付けられた検出結果のデータを、通信部11及び通信ネットワーク8を介してサーバ7に送信する。また、データ取得部15bは、運転者識別部15aによって識別された運転者に対応するユーザIDに関連したリスク度・運転技量マップの要求を、通信部11及び通信ネットワーク8を介してサーバ7に送信する。そして、データ取得部15bは、要求に応じてサーバ7から送信されたリスク度・運転技量マップを、通信ネットワーク8及び通信部11を介して受信し、RAM14に格納されているリスク度・運転技量マップを更新する。
疲労度検出部15cは、車両の運転席に着座した運転者の疲労度を所定の周期ごとに検出する。本実施の形態では、疲労度検出部15cは、視線方向の変化に基づく疲労度の検出を行うために運転者の視線方向を検知する。疲労度検出部15cは、撮影画像に含まれる運転者の顔の画像から運転者の左右の眼球を検知対象物とした特徴量算出、形状判別等の認識処理を行う。疲労度検出部15cは、認識処理の結果に基づいて、例えば、目頭の位置、眼の虹彩及び瞳孔の中心位置、角膜表面における光源の反射像であるプルキエニ像の中心位置、眼球中心位置等を用いた所定の視線検知処理により運転者の視線方向及び注視点を検知する。目頭の位置を用いた視線検知処理を行う場合、疲労度検出部15cは、撮影画像に含まれる運転者の顔の画像に含まれる運転者の目頭及び虹彩をそれぞれ基準点及び動点として設定し、目頭に対する虹彩の位置に基づいて運転者の視線方向を検知する。図2は、ドライバの視線方向の検知を説明するための図である。例えば、図2Aに示すように運転者の虹彩e1が運転者の目頭e2が離れている場合には、運転者の視線方向は、運転者の正面方向に対して左側に所定の角度だけ傾斜した方向となる。一方、図2Bに示すように運転者の虹彩e1が運転者の目頭e2に近い場合には、運転者の視線方向は、運転者の正面方向に対して右側に所定の角度だけ傾斜した方向となる。
疲労度検出部15cは、所定の期間内の単位時間当たりの運転者の視線方向の角度の変化量の絶対値の総和と(運転者がイベントに遭遇することにより運転者に加えられる負荷に相当する運転者のダメージに対する許容限界値に対応する)n(nは、2以上の整数)個の閾値との比較を行うことによって疲労度を判定する。例えば、絶対値の総和が最大閾値より大きい場合に疲労度を0とし、絶対値の総和より大きい閾値の数がk(kは、0以上n以下の整数)個である場合に疲労度の値をkとする。nを、運転に悪影響が及ぼされると予測される疲労度の最小値より下の任意の整数値とする。例えば、運転に悪影響が及ぼされると予測される疲労度の最小値が40である場合、nを35とする。運転に悪影響が及ぼされると予測される運転者の疲労度の最小値は、例えば、所定の期間に亘る運転者の視線方向の角度の移動量の変化に基づく複数の運転者の疲労度のデータに基づいて決定される。上述した視線方向の変化に基づく疲労度の検出処理は一例であり、視線方向の変化に基づく疲労度の検出処理を行うために他の処理を適用することもできる。また、疲労度の検出を、運転者に装着されたウエアラブルデバイスが取得した心拍数の情報等に基づいて行ってもよい。
走行経路提示部15dは、車両の現在位置から目的地までの車両の走行経路候補を検索し、走行経路候補のそれぞれについて、当該走行経路候補上に存在する車両の走行経路に関するイベント(例えば、渋滞、右折、複数車線等)を抽出する。走行経路提示部15dは、抽出したイベントのそれぞれに対する車両の運転者の技量に応じた運転技量の値及びイベントの種類ごとに設定されたイベントの遭遇時のリスク度の値に基づいて、運転者のダメージの度合いを示す評価値を算出する。評価値は、前記イベントごとの前記運転技量の値を対応する前記イベントのリスク度の値で重み付けした値の総和(例えば、運転技量の値の合計とリスク度の値の合計の総和)である。そして、走行経路提示部15dは、走行経路候補のうちの運転者の運転の疲労度の値から決定される運転者のダメージに対する許容限界値より低い評価値を持つ走行経路候補のいずれかを、走行経路として提示する。運転技量の値は、車両に関するイベントの種類ごとに設定され、車両の運転者の技量が高くなるに従って低くなる。リスク度の値は、車両に関するイベントの種類ごとに設定され、高くなるに従って運転者のイベントの遭遇時のダメージに対する運転技量の値の寄与が小さくなる。本実施の形態では、走行経路提示部15dは、疲労度検出部15cが疲労度を検出する度に許容限界値を更新し、疲労度検知部15cが検知した疲労度の値が高くなるに従って許容限界値を低下させる。例えば、疲労度の値が0のときの許容限界値をn(nは、2以上の整数)とし、疲労度の値をk(kは、0以上n以下の整数)とした場合、許容限界値は、n-kとなる。また、走行経路提示部15dは、走行経路探索装置5が搭載されている車両の位置を、上述した検出結果のデータに含まれる車速及び進行方向並びにGPS信号に基づいて決定する。また、走行経路提示部15dは、探索した走行経路候補の各々について、車両の現在位置から目的地に到達するまでに要すると予測される時間を、車両の現在位置から目的地までの距離、車両の速度、交通情報等に基づいて算出する。
VICS(登録商標)・FM多重レシーバ6は、VICS(登録商標)から交通情報を取得してサーバ7に供給する。サーバ7は、通信部21と、ROM22と、RAM23と、CPU24と、を備える。通信部21は、CPU24に接続され、通信ネットワーク8に接続するためのインタフェース回路を有する。そして、通信部21は、通信ネットワーク8が準拠する通信方式に従って走行経路探索装置5と通信を行う。また、サーバ7は、車両に関するイベントの種類に応じた全ての運転者に対するリスク度の値を示す後に説明するリスク度マップを、外部サーバ(図示せず)から受け取る。
ROM22は、CPU24に接続され、運転技量判定及びリスク度・運転技量マップ作成プログラム等の各種制御プログラム及び地図データ等の各種データを格納する。RAM23は、CPU24に接続され、リスク度マップ、イベントの種類に対する個別の運転者の運転技量の値を示す後に説明する運転技量マップ、リスク度・運転技量マップ、上述した検出結果のデータ等の各種データを格納する。
CPU24は、VICS(登録商標)/FM多重レシーバ6が接続され、各種制御プログラムを実行する。本実施の形態では、CPU24は、CPU24によって実行される制御プログラムによってソフトウェア的に構成される又はCPU24内の専用回路によりハードウェア的に構成されるマップ処理部24a及び運転技量判定部24bを備える。
マップ処理部24aは、共通のリスク度マップの更新、運転技量マップの更新及びリスク度・運転技量マップの作成を行う。運転技量判定部24bは、ユーザID及び車両の走行履歴と関連付けられた上述した検出結果のデータ、地図データ、交通情報等に基づいて個別の運転者の運転技量を判定する。
図3は、車両に関するイベントの種類に応じたリスク度の値を示すリスク度マップの一例を示す図である。リスク度マップは、イベントの種類ごとの事故頻度等に基づいて外部サーバによって作成され、運転者が運転中にイベントに遭遇した場合のリスク度の値を、イベントの種類すなわちイベント遭遇時の道路の走行の難易度に応じた五つ値(難易度が高い順に5,4,3,2,1)に設定している。図3に示すリスク度マップのイベントの種類として、4番目に高い難易度の値2の大渋滞、5番目に高い難易度の値1の渋滞、3番目に高い難易度の値3の左折、1番目に高い難易度の値5の右折、2番目に高い難易度の値4の複数車線等を示す。リスク度の値を、イベントの種類に応じた5以外の数の値(例えば、難易度が高い順に3,2,1)に設定してもよい。
本実施の形態では、運転技量判定部24bは、運転者の運転技量を、上述した検出結果のデータに含まれるイベント遭遇時の車両の挙動に関するデータと運転技量が高い運転者のイベント遭遇時の車両の挙動に関するデータとを比較することによって行う。例えば、イベントが右折であるときには、運転者の右折の開始から終了まで(操舵角度が0°を超えてから最大操舵角度になった後に0°に戻るまで)の操舵角度の時間変化が運転技量の高い運転者の右折の開始から終了するまでの操舵角度の時間変化とどの程度乖離しているかに基づいて判断する。また、イベントが渋滞であるときには、渋滞時において運転者が車両の速度を低下させたタイミングが運転技量の高い運転者が車両の速度を低下させたタイミングとどの程度乖離しているかに基づいて判断する。この場合、運転技量判定部24bは、走行経路探索装置5が搭載された車両の運転手(対象となる運転者)の車両のイベント遭遇時の挙動に関するデータと運転技量が高い運転者のイベント遭遇時の車両の挙動に関するデータとの差がΔ(Δは標準偏差)未満であるときには運転者の運転技量が高い(運転技量の値が1)と判定する。また、運転技量判定部24bは、対象となる運転者のイベント遭遇時の車両の挙動に関するデータと運転技量が高い運転者のイベント遭遇時の車両の挙動に関するデータとの差がΔ以上であるとともに(Δの2倍である)Δ’未満であるときには運転者の運転技量が中程度(運転技量の値が2)と判定する。さらに、運転技量判定部24bは、対象となる運転者のイベント遭遇時の車両の挙動に関するデータと運転技量が高い運転者のイベント遭遇時の車両の挙動に関するデータとの差がΔ’以上であるときには運転者の運転技量が低い(運転技量の値が3)と判定する。すなわち、運転技量判定部24bは、運転者が運転中にイベントに遭遇した場合の運転技量の値を、イベントの種類に応じた三つの値(運転技量が高い順に1,2,3)に設定している。
また、本実施の形態では、運転技量判定部24bは、イベントの種類に応じたリスク度の値と運転技量の値との和がイベント遭遇時の予測される運転者のダメージ(運転者がイベントに遭遇することにより運転者に加えられる負荷)の値(例えば、蓄積された疲労度の値)に対応するように運転技量の値を設定する。例えば、右折に対する運転技量が高い運転者のダメージの値、右折に対する運転技量が中程度の運転者のダメージの値及び右折に対する運転技量が低い運転者のダメージの値がそれぞれ6,7,8であり、右折のリスク度が5である場合、運転技量判定部24bは、運転技量の値を、運転技量が低い順に3,2,1に設定する。運転技量の値を、イベントの種類に応じた3以外の数の値(例えば、運転技量が高い順に1,2,3,4,5)に設定してもよい。また、運転技量の値の個数がイベントの種類ごとに異なってもよい。例えば、右折に対する運転技量の値を、運転技量が低い順に5,4,3,2,1に設定し、渋滞に対する運転技量の値を、運転技量が低い順に3,2,1に設定してもよい。
図4は、車両に関するイベントの種類に応じた車両の運転者の運転技量の判定を説明するための図である。図4において、運転技量の高い運転者の右折時の操舵角度の時間変化を実線で示し、対象となる運転者の右折時の操舵角度の時間変化を点線で示す。運転技量判定部24bは、複数の時点における運転技量の高い運転者の操舵角度が0°を超えてから最大操舵角度になった後に0°に戻るまでの操舵角度と対象となる運転者の右折時の操舵角度との差(例えば、図4に示すような時点trにおける差δ)を算出し、算出した差の総和がΔ未満であるときには運転者の運転技量の値に1を割り当てる。また、運転技量判定部24bは、算出した差の総和がΔ以上であるとともにΔ’未満であるときには運転者の運転技量の値に2を割り当てる。さらに、運転技量判定部24bは、算出した差の総和がΔ’以上であるときには運転者の運転技量の値に3を割り当てる。
図5は、車両に関するイベントの種類に応じた車両の運転者の運転技量の値を示す運転技量マップの一例を示す図である。運転技量マップは、運転技量判定部24bが判定した運転技量に基づいてマップ処理部24aによって運転手ごとに個別に作成され、運転者が運転中にイベントに遭遇した場合の運転技量の値を、イベントの種類に応じた三つの値(運転技量が高い順に1,2,3)に設定している。図5に示す運転技量マップでは、図3に示すリスク度マップのイベントの種類に対応するように、運転者の運転技量が大渋滞では高い運転技量の値1であること、渋滞では高い運転技量の値1であること、左折では中程度の運転技量の値2であること、右折では低い運転技量の値3であること、複数車線では中程度の運転技量の値2であること等を示す。上述した運転技量の判定は一例であり、運転技量の判定のために他の処理を適用することもできる。
図6は、車両に関するイベントの種類に応じたリスク度の値及び車両に関するイベントの種類に応じた車両の運転者の運転技量の値を示すリスク度・運転技量マップの一例を示す図である。リスク度・運転技量マップは、外部サーバから受け取ったリスク度マップ及び運転技量判定部24bが判定した運転技量に基づいてマップ処理部24aによって運転手ごとに個別に作成される。図6に示すリスク度・運転技量マップは、図3に示すリスク度マップ及び図5に示す運転技量マップに基づいて作成される。マップ処理部24aは、データ取得部15bによるユーザIDに関連するリスク度・運転技量マップの要求に応じて、ユーザIDに関連するリスク度・運転技量マップを、通信部21、通信ネットワーク8及び通信部11を介してデータ取得部15bに送信する。
図7は、図1に示すサーバ7の運転技量判定及びリスク度・運転技量マップ作成手順の一例を示すフローチャートである。このフローは、ROM22に予め記憶されている運転技量判定及びリスク度・運転技量マップ作成プログラムに基づいて、主にCPU24により、サーバ7の各要素と協働して実行される。このフローは、データ取得部15bからのユーザIDに関連するリスク度・運転技量マップの要求を受け取る度に実行される。
まず、マップ処理部24aは、ユーザIDに関連するリスク度・運転技量マップの前回の要求から今回の要求までの間にリスク度マップを外部サーバから受信したか否かを判断する(ステップS1)。ユーザIDに関連するリスク度・運転技量マップの前回の要求から今回の要求までの間にリスク度マップを外部サーバから受信した場合(ステップS1のYes)、マップ処理部24aは、ROM22に格納されたリスク度マップを、最新のリスク度マップに更新する(ステップS2)。その後、運転技量判定部24bは、ユーザIDに関連する運転者の運転技量を判定する(ステップS3)。
その後、マップ処理部24aは、運転技量判定部24bが今回判定したユーザIDに関連する運転者の運転技量と運転技量判定部24bが前回判定したユーザIDに関連する運転者の運転技量と同一であるか否かを判断する(ステップS4)。運転技量が同一でない場合(ステップS4のNo)、マップ処理部24aは、ROM22に格納されたユーザIDに関連する運転者の運転技量マップを、運転技量判定部24bが今回判定したユーザIDに関連する運転者の運転技量に基づいて作成した運転技量マップに更新する(ステップS6)。その後、マップ処理部24aは、ユーザIDに関連する運転者のリスク度・運転技量マップを作成する(ステップS6)。その後、マップ処理部24aは、ユーザIDに関連するリスク度・運転技量マップを、通信部21、通信ネットワーク8及び通信部11を介してデータ取得部15bに送信する(ステップS7)。その後、CPU24は、処理を終了する。
一方、ステップS1においてユーザIDに関連するリスク度・運転技量マップの前回の要求から今回の要求までの間にリスク度マップを外部サーバから受信しない場合(ステップS1のNo)、処理はステップS3に進む。また、ステップS4において運転技量判定部24bが今回判定したユーザIDに関連する運転者の運転技量と運転技量判定部24bが前回判定したユーザIDに関連する運転者の運転技量と同一である場合(ステップS4のYes)、処理はステップS6に進む。また、図7のフローチャートにおいて、ステップS4を省略してもよい、すなわち、ステップS3でユーザIDに関連する運転者の運転技量を判定する度にユーザIDに関連する運転者の運転技量マップを更新してもよい。
図8は、図1に示す走行経路探索装置5の走行経路提示の一例を示すフローチャートである。このフローは、ROM13に予め記憶されている第1の走行経路提示プログラムに基づいて、主にCPU15により、走行経路探索装置5の各要素と協働して実行される。このフローは、ユーザIDに関連する運転者によるボタンスイッチ12a又は表示画面12bのタッチパネルの操作による走行経路探索を開始する度に実行される。
先ず、走行経路提示部15dは、走行経路探索を開始した時点の車両の位置から目的地までの走行経路候補を探索し(ステップS11)、探索した全ての走行経路候補の各々に存在するイベントを地図データ及び交通情報に基づいて抽出し(ステップS12)、走行経路候補の各々についてのリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計をリスク度・運転技量マップに基づいて算出する(ステップS13)。その後、疲労度検出部15cは、ユーザIDに関連する運転者の疲労度を検出する(ステップS14)。その後、走行経路提示部15dは、ステップS13で算出したリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和に基づいて、探索した全ての走行経路候補の中から走行経路を提示する(ステップS15)。ステップS11で探索した走行経路候補は、第1の走行経路候補の一例である。ステップS13で算出したリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和は、評価値の一例である。その後、CPU15は、処理を終了する。
図8に示すフローチャートの処理において、走行経路提示部15dは、疲労度の値が0のときの許容限界値を35とし、疲労度の値をk(kは、0以上n以下の整数)とした場合に許容限界値を35-kに設定する。したがって、走行経路提示部15dは、リスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和(トータル)が35より低い走行経路を提示する。なお、疲労度の値が0のときの許容限界値を35以外の値としてもよい。
図9は、図8に示す走行経路提示によって提示された走行経路の表示例を示す図であり、図10は、図9の表示例に含まれる走行経路に存在するイベント、イベントの種類、リスク度及び運転者の運転技量の関係を説明するための図である。図9の表示例において、位置Xから目的地Yまでの予測される走行時間が20分の走行経路1、位置Xから目的地Yまでの予測される走行時間が30分の走行経路2及び位置Xから目的地Yまでの予測される走行時間が40分である走行経路3が、位置Xから目的地Yまでの予測される走行時間が短い順に上から表示され、疲労度が0であることが表示される。すなわち、許容限界値が35であることが表示される。走行経路1は、走行経路探索を開始した時点の車両の位置Xから分岐点A、分岐点B及び合流点Cを経て目的地Yまでである。走行経路2は、位置Xから分岐点A、分岐点B、合流点D及び合流点Cを経て目的地Yまでで走行経路である。走行経路3は、位置Xから分岐点A、合流点D及び合流点Cを経て目的地Yまでで走行経路である。位置Xは、車両の第1の位置の一例である。
図10Aに示すように、走行経路1には、分岐点A、分岐点B及び合流点Cにそれぞれ右折が存在し、地点E1に左折が存在する。図6に示すリスク度・運転技量マップからわかるように、右折におけるリスク度の値及び運転技量の値がそれぞれ5及び3であり、左折におけるリスク度の値及び運転技量の値がそれぞれ3及び2である。したがって、ステップS11で算出したリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計はそれぞれ18及び11となり、走行経路1についてのリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和は29となる。
図10Bに示すように、走行経路2には、分岐点A及び合流点Dにそれぞれ右折が存在し、地点E2に大渋滞が存在する。図7に示すリスク度・運転技量マップからわかるように、右折におけるリスク度の値及び運転技量の値がそれぞれ5及び3であり、大渋滞におけるリスク度の値及び運転技量の値がそれぞれ2及び1である。したがって、ステップS11で算出したリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計はそれぞれ12及び7となり、走行経路2についてのリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和は19となる。
図10Cに示すように、走行経路3には、地点E3に複数車線が存在し、地点E4に渋滞が存在する。図7に示すリスク度及び運転技量マップからわかるように、複数車線におけるリスク度の値及び運転技量の値がそれぞれ4及び2であり、渋滞におけるリスク度の値及び運転技量の値がそれぞれ1及び1である。したがって、ステップS11で算出したリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計はそれぞれ5及び3となり、走行経路3についてのリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和は8となる。
上述したように、走行経路探索装置5は、リスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和に基づいて走行経路を提示することによって、車両の運転者に適応した走行経路を提示することができ、運転者は、提示された走行経路を選択することができる。また、イベントごとの運転技量の値を対応するイベントのリスク度の値で重み付けした値の総和(リスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和)を評価値として用いることによって、車両の運転者に適応した走行経路を適切に判断することができる。
例えば、走行経路探索装置5は、許容限界値より低いリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和に対応する抽出した全てのイベントが存在するとともに車両の現在位置から目的地に到達するまでに要すると予測される時間が最も短い走行経路(この場合、走行経路1)を提示することができる。これによって、運転者の運転に悪影響が及ぼされることなく目的地に短時間で到達することができる。また、走行経路探索装置5は、許容限界値より低いリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和のうちの最小の総和に対応する抽出した全てのイベントが存在する走行経路(この場合、走行経路3)を提示することができる。これによって、目的地に到達するまでに運転者が被るダメージを少なくすることができる。
リスク度の値の合計及び運転技量の値の合計を計算するために、リスク度・運転技量マップの代わりにリスク度マップと運転技量マップの両方を用いてもよい。また、図8のフローチャートを実行することによって提示された走行経路を、リスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和が小さい順(この場合、走行経路3、走行経路2及び走行経路1の順)に表示してもよい。また、リスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和が許容限界値以上となる走行経路を走行経路1、走行経路2及び走行経路3と共に表示してもよい。この場合、リスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和が許容限界値以上となる走行経路の途中の駐車エリア(例えば、商業施設の駐車場)を休憩場所として表示してもよい。
図11は、図1に示す走行経路探索装置5の走行経路提示の他の例を示すフローチャートである。このフローは、ROM13に予め記憶されている第2の走行経路提示プログラムに基づいて、主にCPU15により、走行経路探索装置5の各要素と協働して実行される。このフローは、図8に示すフローチャートを実行することによって提示された走行経路1を選択してから車両が目的地に到着するまで所定時間ごと(例えば、0.1秒ごと)に実行される。
先ず、疲労度検出部15cは、ユーザIDに関連する運転者の疲労度を検出する(ステップS21)。次に、走行経路提示部15dは、許容限界値を検出した疲労度の値だけ減少させ、走行経路(例えば、走行経路1)の走行経路探索を開始した時点の車両の位置と目的地との間の位置から目的地までのリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和が許容限界値以上であるか否か判断する(ステップS22)。リスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和が許容限界値以上である場合(ステップS22)、走行経路提示部15dは、車両の現在位置から目的地までの走行経路候補を探索し、探索した全ての走行経路候補の各々に存在するイベントを地図データ及び交通情報に基づいて抽出する。そして、走行経路提示部15dは、走行経路候補の各々についてのリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計をリスク度・運転技量マップに基づいて算出し、リスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和に基づいて、探索した全ての走行経路候補の中から走行経路を提示する(ステップS23)。ステップS23で探索した走行経路候補は、第2の走行経路候補の一例である。ステップS23で算出したリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和は、評価値の一例である。その後、CPU15は、処理を終了する。それに対し、ステップS22においてリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和が許容限界値以上である場合、CPU15は、処理を終了する。
図12は、図10に示す走行経路提示によって提示された走行経路の表示例を示す図であり、図13は、図12の表示例に含まれる走行経路に存在するイベント、イベントの種類、リスク度及び運転者の運転技量の関係を説明するための図である。図12の表示例において、位置Xから目的地Yまでの予測される走行時間が30分の走行経路1’及び位置Xから目的地Yまでの予測される走行時間が40分である走行経路2’が、位置Xから目的地Yまでの予測される走行時間が短い順に上から表示され、疲労度が10であることが表示される。すなわち、図12の表示例において、許容限界値が35から25に減少し、車両が目的地Yに到達するために走行経路1を走行した場合のリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和(値25)が許容限界値を超えることが表示される。走行経路1’は、走行経路1の位置Xと目的地Yとの間の車両の位置X’から分岐点B’、分岐点B及び合流点Cを経て目的地Yまでである。走行経路2’は、位置X’から分岐点B’、合流点D及び合流点Cを経て目的地Yまでである。位置X’は、車両の第2の位置の一例である。
図13Aに示すように、走行経路1’には、地点E2に大渋滞が存在し、合流点Dに右折が存在する。図6に示すリスク度・運転技量マップからわかるように、右折におけるリスク度の値及び運転技量の値がそれぞれ5及び3であり、大渋滞におけるリスク度の値及び運転技量の値がそれぞれ2及び1である。したがって、リスク度の値の合計及び運転技量の値の合計はそれぞれ7及び4となり、走行経路1’についてのリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和は11となる。
図13Bに示すように、走行経路2’には、地点E4に渋滞が存在する。図6に示すリスク度・運転技量マップからわかるように、渋滞におけるリスク度の値及び運転技量の値がそれぞれ1及び1である。したがって、リスク度の値の合計及び運転技量の値の合計はそれぞれ1及び1となり、走行経路2’についてのリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和は2となる。
上述したように、走行経路探索装置5は、疲労度の値が高くなるに従って低下する許容限界値に基づいて走行経路を提示することによって、運転者の現時点の運転技量及び疲労度に適合した走行経路を提示することができる。したがって、走行経路探索装置5は、運転者にとって違和感のない走行経路を提示することができる。
図11のフローチャートを実行することによって提示された走行経路を、リスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和が小さい順(この場合、走行経路2’及び走行経路1’の順)に表示してもよい。また、リスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和が許容限界値以上となる走行経路を走行経路1’及び走行経路2’と共に表示してもよい。この場合、リスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和が許容限界値以上となる走行経路の途中の駐車エリアを休憩場所として表示してもよい。
図14は、図1に示す走行経路探索装置5の走行経路提示の他の例を示すフローチャートである。このフローは、ROM13に予め記憶されている第3の走行経路提示プログラムに基づいて、主にCPU15により、走行経路探索装置5の各要素と協働して実行される。このフローは、図8に示すフローチャートを実行することによって提示された走行経1の走行中に車両のイグニションスイッチ(図示せず)がオフである時間が所定の時間(例えば、1時間)以上であるとき、すなわち、車両が所定の時間以上停車したときに実行される。車両のイグニションスイッチがオフである時間は、CPU15に内蔵されたタイマ(図示せず)によって計測され、走行経路提示部15dは、タイマによって計測された時間が所定の時間以上であるか否かを判断する。走行経路提示部15dは、車両が所定の時間以上停車した場合、運転者が車両を駐車エリアに駐車することによって休憩をとることができたために現在蓄積されている運転者の疲労度が低減されたと判断し、低減された運転者の疲労度に応じた走行経路を提案する。
先ず、走行経路提示部15dは、走行経路1に沿った車両を駐車した位置から目的地までの走行経路候補を探索し、探索した全ての走行経路候補の各々に存在するイベントを地図データ及び交通情報に基づいて抽出し、走行経路候補の各々についてのリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計をリスク度・運転技量マップに基づいて算出する(ステップS31)。その後、走行経路提示部15dは、ステップS31で算出したリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和に基づいて、探索した全ての走行経路候補の中から走行経路を提示する(ステップS32)。ステップS31で探索した走行経路候補は、第3の走行経路候補の一例である。ステップS31で算出したリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和は、評価値の一例である。その後、CPU15は、処理を終了する。
図15は、図14に示す走行経路提示によって提示された走行経路の表示例を示す図であり、図16は、図15の表示例に含まれる走行経路に存在するイベント、イベントの種類、リスク度及び運転者の運転技量の関係を説明するための図である。図15の表示例において、位置Xから目的地Yまでの予測される走行時間が20分の走行経路1”、位置Xから目的地Yまでの予測される走行時間が30分の走行経路2”及び位置Xから目的地Yまでの予測される走行時間が40分である走行経路3”が、位置Xから目的地Yまでの予測される走行時間が短い順に上から表示され、疲労度が10であることが表示される。すなわち、すなわち、図15の表示例において、許容限界値が35から25に減少していることを示す。走行経路1”は、車両を駐車した位置X”から分岐点B’、分岐点B及び合流点Cを経て目的地Yまでである。走行経路2”は、車両を駐車した位置X”から分岐点B’、分岐点B、合流点D及び合流点Cを経て目的地Yまでで走行経路である。走行経路3”は、車両を駐車した位置X”から分岐点B’、合流点D及び合流点Cを経て目的地Yまでである。車両を駐車した位置X”は、車両の第3の位置の一例である。
図16Aに示すように、走行経路1”には、分岐点B及び合流点Cにそれぞれ右折が存在し、地点E1に左折が存在する。図6に示すリスク度・運転技量マップからわかるように、右折におけるリスク度の値及び運転技量の値がそれぞれ5及び3であり、左折におけるリスク度の値及び運転技量の値がそれぞれ3及び2である。したがって、ステップS33で算出したリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計はそれぞれ13及び8となり、走行経路1”についてのリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和は21となる。
図16Bに示すように、走行経路2”には、地点E2に大渋滞が存在し、合流点Dに右折が存在する。図6に示すリスク度・運転技量マップからわかるように、右折におけるリスク度の値及び運転技量の値がそれぞれ5及び3であり、大渋滞におけるリスク度の値及び運転技量の値がそれぞれ2及び1である。したがって、ステップS33で算出したリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計はそれぞれ7及び4となり、走行経路2”についてのリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和は11となる。
図16Cに示すように、走行経路3”には、地点E4に渋滞が存在する。図6に示すリスク度・運転技量マップからわかるように、渋滞におけるリスク度の値及び運転技量の値がそれぞれ1及び1である。したがって、ステップS33で算出したリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計はそれぞれ1及び1となり、走行経路3”についてのリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和は2となる。
上述したように、走行経路探索装置5は、車両が停車した位置X”(運転者が休息をとったために疲労が回復した時点の位置)から目的地Yまでの走行経路候補についてのリスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和と許容限界値との比較に基づいて走行経路を提示することによって、運転者の現時点の運転技量及び疲労度に適合した走行経路を提示することができる。したがって、走行経路探索装置5は、運転者にとって違和感のない走行経路を提示することができる。
図14のフローチャートを実行することによって提示された走行経路を、リスク度の値の合計及び運転技量の値の合計の総和が小さい順(この場合、走行経路3”、走行経路2”及び走行経路1”の順)に表示してもよい。
本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、幾多の変更及び変形が可能である。例えば、運転者の技量の判定及び運転技量マップの作成を走行経路探索装置5で行い、作成された運転技量マップを、リスク度・運転技量マップをサーバ7側で作成するために走行経路探索装置5からサーバ7に送信してもよい。また、リスク度・運転技量マップの作成を走行経路探索装置5で行ってもよい。この場合、運転技量マップは、走行経路探索装置5で作成される又はサーバ7から走行経路探索装置5に送信される。さらに、車両の運転席に着座した運転者を識別するために、運転者(所有者)との関連付けが行われた車両IDをユーザIDの代わりに用いてもよい。
1 車内カメラ
2 車両状態センサ
3 GPS受信機
4,6 VICS(登録商標)・FM多重レシーバ
5 走行経路検索装置
7 サーバ
8 通信ネットワーク
11,21 通信部
12 表示装置
12a ボタンスイッチ
12b 表示画面
13,22 ROM
14,23 RAM
15,24 CPU
15a 運転者識別部
15b データ取得部
15c 疲労度検出部
15d 走行経路提示部
24a マップ処理部
24b 運転技量判定部
2 車両状態センサ
3 GPS受信機
4,6 VICS(登録商標)・FM多重レシーバ
5 走行経路検索装置
7 サーバ
8 通信ネットワーク
11,21 通信部
12 表示装置
12a ボタンスイッチ
12b 表示画面
13,22 ROM
14,23 RAM
15,24 CPU
15a 運転者識別部
15b データ取得部
15c 疲労度検出部
15d 走行経路提示部
24a マップ処理部
24b 運転技量判定部
Claims (8)
- 目的地までの車両の走行経路探索を行う走行経路探索装置であって、
車両の走行経路に関するイベントの種類ごとに設定されるとともに車両の運転者の技量に応じた運転技量の値と、前記イベントの種類ごとに設定された前記イベントの遭遇時のリスク度の値とを取得する取得部と、
前記運転者の運転時の疲労度を検出する疲労度検出部と、
前記走行経路探索を開始した時点の車両の第1の位置から前記目的地までの第1の走行経路候補を検索し、前記第1の走行経路候補のそれぞれについて、当該第1の走行経路候補上に存在する前記イベントを抽出し、抽出した前記イベントのそれぞれに対する前記運転技量の値及び前記リスク度の値に基づいて、前記運転者のダメージの度合いの評価値を算出し、前記第1の走行経路候補のうちの前記疲労度の値から決定される前記運転者のダメージに対する許容限界値より低い前記評価値を持つ前記第1の走行経路候補のいずれかを、第1の走行経路として提示する走行経路提示部と、
を備える走行経路探索装置。 - 前記走行経路提示部は、前記許容限界値より低い評価値を持つ前記第1の走行経路候補のうちの前記第1の位置から前記目的地に到達するまでに要すると予測される時間が最も短い前記第1の走行経路候補を、前記第1の走行経路として提示する請求項1に記載の走行経路探索装置。
- 前記走行経路提示部は、前記許容限界値より低い評価値を持つ前記第1の走行経路候補のうちの前記評価値が最小となる前記第1の走行経路候補を、前記第1の走行経路として提示する請求項1に記載の走行経路探索装置。
- 前記走行経路提示部は、前記疲労度の値が高くなるに従って前記許容限界値を低下させる請求項1~3のいずれか一項に記載の走行経路探索装置。
- 前記疲労度検出部は、所定の周期ごとに前記疲労度を検出し、
前記走行経路提示部は、前記第1の走行経路の走行中において、前記疲労度検出部が前記疲労度を検出する度に前記許容限界値を更新し、前記第1の走行経路に沿った前記第1の位置と前記目的地の間にある第2の位置に車両が存在するときに前記第2の位置から前記目的地までの前記第1の走行経路における前記評価値が前記許容限界値以上になると、前記第2の位置から前記目的地までの第2の走行経路候補を検索し、前記第2の走行経路候補のそれぞれについて、当該第2の走行経路候補上に存在する前記イベントを抽出し、抽出した前記イベントのそれぞれに対する前記運転技量の値及び前記リスク度の値に基づいて、前記評価値を算出し、前記第2の走行経路候補のうちの前記許容限界値より低い評価値を持つ前記第2の走行経路候補のいずれかを、第2の走行経路として提示する請求項4に記載の走行経路探索装置。 - 前記走行経路提示部は、前記第1の走行経路の走行中において、前記第1の走行経路に沿った前記第1の位置と前記目的地の間にある第3の位置での車両の所定の時間以上の駐車を検出すると、前記第3の位置から前記目的地までの第3の走行経路候補を検索し、前記第3の走行経路候補のそれぞれについて、当該第3の走行経路候補上に存在する前記イベントを抽出し、抽出した前記イベントのそれぞれに対する前記運転技量の値及び前記リスク度の値に基づいて、前記評価値を算出し、前記第3の走行経路候補のうちの前記許容限界値より低い評価値を持つ前記第3の走行経路候補のいずれかを、第3の走行経路として提示する請求項1~3のいずれか一項に記載の走行経路探索装置。
- 前記評価値は、前記イベントごとの前記運転技量の値を対応する前記イベントのリスク度の値で重み付けした値の総和である請求項1~6のいずれか一項に記載の走行経路探索装置。
- 目的地までの車両の走行経路探索を走行経路探索装置によって行う走行経路探索方法であって、
前記走行経路探索装置が、車両の走行経路に関するイベントの種類ごとに設定されるとともに車両の運転者の技量に応じた運転技量の値と、前記イベントの種類ごとに設定された前記イベントの遭遇時のリスク度の値とを取得するステップと、
前記走行経路探索装置が、前記運転者の運転時の疲労度を検出するステップと、
前記走行経路探索装置が、前記走行経路探索を開始した時点の車両の位置から前記目的地までの走行経路候補を検索し、前記走行経路候補のそれぞれについて、当該走行経路候補上に存在する前記イベントを抽出し、抽出した前記イベントのそれぞれに対する前記運転技量の値及び前記リスク度の値に基づいて、前記運転者のダメージの度合いの評価値を算出し、前記走行経路候補のうちの前記疲労度の値から決定される前記運転者のダメージに対する許容限界値より低い評価値を持つ前記走行経路候補のいずれかを、走行経路として提示するステップと、
を備える走行経路探索方法。
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