JP7525543B2 - Vehicle behavior judgment system, vehicle driving diagnosis system - Google Patents
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Description
本発明は、運転者が運転する車両の挙動を判定する上で好適な車両挙動判定システム、並びに運転者による車両の運転診断を行う上で好適な車両運転診断システムに関する。 The present invention relates to a vehicle behavior determination system suitable for determining the behavior of a vehicle driven by a driver, and a vehicle driving diagnosis system suitable for diagnosing the driving of a vehicle by a driver.
従来、自動車等に備わる車載センサから運転者の運転操作を検出し、LTE(long Term Evolution)、5G等の広域無線通信規格や、Wi-Fi (登録商標)、LPWA(Low Power Wide Area)等の通信方式で構築されたネットワークで通信を行い、運転者の運転診断や、車両の運転挙動を行う装置として、例えば特許文献1の処理配置制御装置等が提案されている。
Conventionally, a processing arrangement control device such as that disclosed in
特許文献1に開示された処理配置制御装置は、車両に搭載された車載コンピュータと、車両の外部に設けられた外部コンピュータと、を相互に通信可能なノードとして備え、車両の運転支援に関する処理を実行するシステムにおける、処理のノードへの配置を制御する車両に搭載された処理配置制御装置である。この特許文献1の開示技術によれば、処理をいずれかのノードに配置した場合に処理が中断される配置リスクを、ノード間の通信状況および車両のバッテリ残量の少なくとも一方に基づいて推定する配置リスク推定部と、配置リスクに基づいて、処理を配置するノードを決定する配置決定部と、を有する。このため、システムにて実行される処理を各サーバへ配置することができる。これにより、処理が配置されるノードを車両の状況の変化に伴い処理を継続させることが可能となる。
The processing placement control device disclosed in
しかしながら、上述した特許文献1の開示技術によれば、車両の振動や路面の段差等により、運転に起因する車両の危険挙動を誤判定する場合があった。
However, the technology disclosed in the above-mentioned
また、上述したLPWA等の通信費やハードウェアのコストを削減するために、センサを利用することなく車両挙動判定や車両運転診断を行うことができる技術が従来より望まれていた。 In addition, in order to reduce the communication costs and hardware costs of the above-mentioned LPWA and the like, there has been a demand for technology that can determine vehicle behavior and diagnose vehicle driving without using sensors.
更に、四輪車ではなくバイク等の二輪車に車載コンピュータを搭載したい場合には、車体の傾きによる影響を除去した車両挙動判定や車両運転診断を行う必要もあった。 Furthermore, if you want to install an on-board computer on a two-wheeled vehicle such as a motorcycle instead of a four-wheeled vehicle, it is also necessary to perform vehicle behavior judgment and vehicle driving diagnosis that eliminates the effects of vehicle body tilt.
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、車両の振動や路面の段差等による誤判定を軽減でき、LPWA等のコストを削減でき、更に二輪車による車体の傾きによる影響を除去しつつ、車両挙動判定や車両運転診断を行うことが可能な車両挙動判定システム、車両運転診断システムを提供することにある。 The present invention was conceived in consideration of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a vehicle behavior determination system and a vehicle driving diagnosis system that can reduce erroneous judgments caused by vehicle vibrations and road bumps, reduce the cost of LPWAs, etc., and perform vehicle behavior judgments and vehicle driving diagnosis while eliminating the effects of body tilt caused by motorcycles.
第1発明に係る車両挙動判定システムは、路上を走行する車両が受信したGNSS(Global Navigation Satellite System)信号に基づく緯度及び経度から算出した走行速度及び走行方位、又は上記GNSS信号から直接検出した走行速度及び走行方位を取得する情報取得手段と、情報取得手段により検出された走行速度と走行方位とに基づいて、GNSS-センサ変換ロジックを介して上記車両の前後加速度、左右加速度、方位角速度をそれぞれ算出する算出手段と、上記算出手段により算出された走行速度、前後加速度、左右加速度、方位角速度の何れか1以上に対して補正処理を施す補正処理手段を備え、上記補正処理手段は、上記情報取得手段により検出された走行速度が予め設定された閾値以下の時間帯において、上記方位角速度がマイナスになっている領域に対して上記方位角速度を予め設定した値にする補正処理を施すことを特徴とする。 The vehicle behavior determination system according to a first aspect of the present invention includes an information acquisition means for acquiring a traveling speed and traveling direction calculated from latitude and longitude based on a Global Navigation Satellite System (GNSS) signal received by a vehicle traveling on a road, or a traveling speed and traveling direction detected directly from the GNSS signal, a calculation means for calculating a longitudinal acceleration, a lateral acceleration, and an azimuth angular velocity of the vehicle via a GNSS-sensor conversion logic based on the traveling speed and traveling direction detected by the information acquisition means , and a correction processing means for performing a correction process on one or more of the traveling speed, longitudinal acceleration, lateral acceleration, and azimuth angular velocity calculated by the calculation means, wherein the correction processing means performs a correction process to set the azimuth angular velocity to a preset value for an area where the azimuth angular velocity is negative during a time period when the traveling speed detected by the information acquisition means is equal to or less than a preset threshold value .
第2発明に係る車両挙動判定システムは、第1発明において、上記補正処理手段は、上記GNSS信号の測位状態が変化した時点から連続測位回数をカウントすることにより有効信号レベルを計算し、計算した有効信号レベルに基づいて、上記GNSS信号に基づいて算出される緯度及び経度、上記情報取得手段により検出される走行速度及び走行方位のうち何れか1以上を前回値とし、又は上記算出手段により算出された前後加速度、左右加速度、方位角速度のうち、何れか1以上を予め設定した値とする補正処理を行うことを特徴とする。 The vehicle behavior determination system of the second invention is characterized in that, in the first invention , the correction processing means calculates an effective signal level by counting the number of continuous positioning from the point at which the positioning state of the GNSS signal changes, and based on the calculated effective signal level, performs a correction process to set one or more of the latitude and longitude calculated based on the GNSS signal, and the driving speed and driving direction detected by the information acquisition means as the previous value, or to set one or more of the longitudinal acceleration, lateral acceleration, and azimuth velocity calculated by the calculation means as a preset value.
第3発明に係る車両挙動判定システムは、第1発明において、上記補正処理手段は、上記情報取得手段により検出された走行速度が予め設定された閾値以下の時は、上記走行速度を当該閾値よりも高く補正した上で、上記前後加速度を算出する補正処理を施すことを特徴とする。 The vehicle behavior judgment system of the third invention is characterized in that, in the first invention , the correction processing means, when the driving speed detected by the information acquisition means is below a predetermined threshold value, corrects the driving speed to be higher than the threshold value and then performs a correction process to calculate the longitudinal acceleration.
第4発明に係る車両挙動判定システムは、第1発明において、上記補正処理手段は、上記情報取得手段により検出された走行速度と走行方位の単位時間の平均に基づいて、上記前後加速度及び上記左右加速度を算出する補正処理を施すことを特徴とする。 The vehicle behavior judgment system of the fourth invention is characterized in that, in the first invention , the correction processing means performs a correction process to calculate the longitudinal acceleration and the lateral acceleration based on the average per unit time of the traveling speed and traveling direction detected by the information acquisition means.
第5発明に係る車両挙動判定システムは、路上を走行する車両が受信したGNSS(Global Navigation Satellite System)信号に基づく緯度及び経度から算出した走行速度及び走行方位、又は上記GNSS信号から直接検出した走行速度及び走行方位を取得する情報取得手段と、情報取得手段により検出された走行速度と走行方位とに基づいて、GNSS-センサ変換ロジックを介して上記車両の前後加速度、左右加速度、方位角速度をそれぞれ算出する算出手段と、上記算出手段により算出された走行速度、前後加速度、左右加速度、方位角速度の何れか1以上に対して補正処理を施す補正処理手段と、上記補正処理手段により補正処理が施された走行速度、前後加速度、左右加速度、方位角速度に基づいて、車両の運転を診断する運転診断手段とを備え、上記補正処理手段は、上記情報取得手段により検出された走行速度が予め設定された閾値以下の時間帯において、上記方位角速度がマイナスになっている領域に対して上記方位角速度を予め設定した値にする補正処理を施すことを特徴とする。 A vehicle behavior determination system according to a fifth aspect of the present invention includes an information acquisition means for acquiring a running speed and running direction calculated from latitude and longitude based on a Global Navigation Satellite System (GNSS) signal received by a vehicle running on a road, or a running speed and running direction detected directly from the GNSS signal, a calculation means for calculating a longitudinal acceleration, a lateral acceleration, and an azimuth angular velocity of the vehicle through a GNSS-sensor conversion logic based on the running speed and running direction detected by the information acquisition means, a correction processing means for performing a correction process on any one or more of the running speed, longitudinal acceleration, lateral acceleration, and azimuth angular velocity calculated by the calculation means , and a driving diagnosis means for diagnosing the driving of the vehicle based on the running speed, longitudinal acceleration, lateral acceleration, and azimuth angular velocity corrected by the correction processing means, and the correction processing means performs a correction process to set the azimuth angular velocity to a preset value for an area where the azimuth angular velocity is negative during a time period in which the running speed detected by the information acquisition means is equal to or less than a preset threshold value .
第6発明に係る車両運転診断システムは、第5発明において、上記補正処理手段は、上記GNSS信号の測位状態が変化した時点から連続測位回数をカウントすることにより有効信号レベルを計算し、計算した有効信号レベルに基づいて、上記GNSS信号に基づいて算出される緯度及び経度、上記情報取得手段により検出される走行速度及び走行方位のうち何れか1以上を前回値とし、又は上記算出手段により算出された前後加速度、左右加速度、方位角速度のうち、何れか1以上を予め設定した値とする補正処理を行うことを特徴とする。 The vehicle driving diagnosis system of the sixth invention is characterized in that, in the fifth invention , the correction processing means calculates an effective signal level by counting the number of continuous positioning from the point at which the positioning state of the GNSS signal changes, and based on the calculated effective signal level, performs a correction process to set one or more of the latitude and longitude calculated based on the GNSS signal, and the driving speed and driving direction detected by the information acquisition means as the previous value, or to set one or more of the longitudinal acceleration, lateral acceleration, and azimuth velocity calculated by the calculation means as a preset value.
上述した構成からなる本発明によれば、GNSS信号のみに基づいて車両挙動判定や車両運転診断を行うことが可能となる。このため、車両から直接取得する信号、又はセンサを利用することなく車両挙動判定や車両運転診断を行うことが可能となることから、車両の振動や路面の段差等による誤判定を軽減でき、LPWA等の通信費やハードウェアのコストを削減でき、更に二輪車による車体の傾きによる影響を除去することができる。 According to the present invention having the above-mentioned configuration, it is possible to perform vehicle behavior judgment and vehicle driving diagnosis based only on GNSS signals. Therefore, it is possible to perform vehicle behavior judgment and vehicle driving diagnosis without using signals or sensors directly obtained from the vehicle, which reduces erroneous judgments due to vehicle vibrations and road bumps, etc., reduces communication costs and hardware costs for LPWAs, etc., and further eliminates the effects of body tilt caused by motorcycles.
以下、本発明を適用した実施形態における車両挙動判定システムの一例について、図面を参照しながら説明する。 Below, an example of a vehicle behavior determination system in an embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
図1を参照して、本実施形態における車両挙動判定システム100の一例について説明する。
With reference to FIG. 1, an example of a vehicle
車両挙動判定システム100は、情報処理装置1を備える。情報処理装置1は、例えばトラック等の車両2に搭載され、情報処理装置1に備わる通信モジュールにより、例えば通信網3を介してサーバ4や運転診断の管理や評価等を行う端末5に接続される。
The vehicle
情報処理装置1は、例えば運転者(図示せず)が運転する車両2に搭載され、加速度センサ、ジャイロ等のセンサを備える。情報処理装置1は、例えば情報処理装置1に搭載されている各種のセンサ(例えば加速度センサ、ジャイロセンサ、GNSS等)により取得する情報のみ(自律情報)で車両挙動情報、運転診断情報を生成する。加速度センサは、例えば車両2の加速や減速、交差点での横方向の加速度を検出する。ジャイロセンサは、例えば運転者のハンドル操作を検出する。GNSS(Global Navigation Satellite System)は、衛星6から受信したGNSS信号に基づいて、例えば車両2の走行速度及び走行方位を検出する。情報処理装置1は、例えば車両2に備わる故障診断用のポート(OBD2:On Board Diagnosis second generation)や例えば車速パルス信号を介して、車両2の操作や運航に関する各種のデータや車両挙動を判定するための車両挙動判定情報、運転診断を評価するための運転診断情報を取得するようにしてもよい。
The
情報処理装置1は、例えば車両2に備わる外部との情報やデータの入出力用のポートに接続される。その後、情報処理装置1は、接続されたポートを介して、車両2に関する各種の車両挙動判定情報や運転診断情報を取得し、例えばLPWA(Low Power Wide Area)の通信方式に準じたモジュールによりサーバ4に送信する。サーバ4は、例えば情報処理装置1により送信された車両2の車両挙動判定情報や運転診断情報に基づいて、車両2の挙動判定や運転者の運転操作等の診断を行う。サーバ4により診断された判定結果は、例えば車両挙動判定や、運転診断の管理や指導を行う管理者の端末5で参照できるほか、例えば車両2に備わる情報表示を行うモニターや運転者が所持する端末(図示せず)で参照等できるようにしてもよい。
The
情報処理装置1は、例えば図2に示すように、運転者による車両2の始動後に、車両2の挙動判定情報や運転診断情報の取得を開始する。情報処理装置1は、例えば車両2の運転を終了するまでの間、車両2に関する各種の車両挙動判定情報や運転診断情報を取得し、例えば後述する送信の間隔、送信の回数、送信の内容で電文として生成し、サーバ4に送信する。
As shown in FIG. 2, for example, after the driver starts the
サーバ4は、情報処理装置1から送信された電文に基づき、車両2の挙動判定や運転者の運転操作等の運転診断を行う。サーバ4により解析等され、車両2の挙動判定や運転診断の出力結果は、例えば端末5の表示部109に出力結果5aとして表示される。管理者は、例えば車両2の挙動判定、又は運転者の運転診断の結果5aを参照し、例えば運転者の運転操作の評価が低い場合等は改善指導を行い、また運転者の運転操作の評価が高い場合は模範運転として賞賛等を行うようにしてもよい。
The
結果5aは、例えば情報処理装置1により取得した車両挙動判定や運転診断情報がプロットされた複数の散布図として示されてもよい。管理者や運転者は、例えば結果5aの複数の散布図を参照することで、車両の挙動や運転操作の傾向や特徴を俯瞰的、視覚的に把握することができる。管理者や運転者は、結果5aを参照することで、例えば車両2の運転操作で気を付けるべき運転操作や、安全な運転操作等を認識することが可能となる。
情報処理装置1として、例えばLPWAのモジュールと、LPWAアンテナ、GNSSアンテナ、バッテリ、各種の設定情報を記憶するメモリ等を備える。管理者の端末5として、パーソナルコンピュータ(PC)等の電子機器が用いられるほか、例えばスマートフォン、タブレット型端末、ウェアラブル端末、IoT(Internet of Things)デバイス等の電子機器、Raspberry Pi(登録商標)等のシングルボードコンピュータが用いられてもよい。
The
情報処理装置1は、例えば車両2に備わる外部との情報やデータの入出力用のポートに接続され、車両2側の各種の操作に応じて、操作や設定される。また情報処理装置1は、例えば車両2の納車時や定期点検時、整備時等に、車両2で想定される各種機能や設定、パラメータ、LPWA等の通信等の設定が組み込まれ、その後に車両2のポートに接続されるようにしてもよい。情報処理装置1は、例えば車両2のキー操作によるキー操作連動信号(ING)を識別し、起動又は停止するようにしてもよい。
The
(情報処理装置1)
次に、図3を参照して、本実施形態における情報処理装置1の一例を説明する。図3(a)は、本実施形態における情報処理装置1の構成の一例を示す模式図であり、図3(b)は、本実施形態における情報処理装置1の機能の一例を示す模式図である。
(Information processing device 1)
Next, an example of the
情報処理装置1は、例えば図3(a)に示すように、筐体10と、CPU(Central Processing Unit)101と、ROM(Read Only Memory)102と、RAM(Random Access Memory)103と、保存部104と、I/F105~107とを備える。各構成101~107は、内部バス110により接続される。
As shown in FIG. 3(a), the
CPU101は、情報処理装置1の全体を制御する。ROM102は、CPU101の動作コードを格納する他に、例えば予備領域も保持するようにしてもよい。RAM103は、CPU101の動作時に使用される作業領域である。保存部104は、評価対象情報や参照データベース等の各種情報の他、例えば設定情報(例えば送信間隔、送信回数等)が保存される。保存部104として、例えばHDD(Hard Disk Drive)の他、SSD(Solid State Drive)やSDカード、miniSDカード等のデータ保存装置が用いられる。保存部104は、例えばROM102の予備領域、及びRAM103の作業領域内に設けられてもよい。なお、例えば情報処理装置1は、図示しないGPU(Graphics Processing Unit)を有してもよい。GPUを有することで、通常よりも高速演算処理が可能となる。
The
I/F105は、例えば車両2との各種情報の送受信を行うためのポートのインターフェースであるほか、例えば車両2から情報処理装置1が取得する自律情報より詳細な情報を得るようにしてもよい。I/F105は、例えばインターネット等の通信網3を介して、サーバ4や他の端末5等との各種情報の送受信を行うためのインターフェースでもよい。
The I/
I/F106は、例えば車両2の入力部108a、緊急通報ボタン108bとの情報の送受信を行うためのインターフェースである。入力部108a、緊急通報ボタン108bとして、例えば車両2に設置される各種の操作スイッチ、キーボードやボタン等が用いられる。車両2の運転者、または情報処理装置1の管理を行う管理者等は、例えば外部接続される入力部108a、緊急通報ボタン108bを介して、各種情報又は情報処理装置1の制御コマンド、緊急通報等を入力する。なお緊急通報ボタン108bは、例えば情報処理装置1に接続され、専用ボタンとして車両2内に設置されてもよい。緊急通報は、例えば情報処理装置1が取得した運転診断情報に基づいて、情報処理装置1に予め設定された閾値以上の数値(例えば衝撃等)を情報処理装置1が取得した場合に、自動的に緊急通報情報としてサーバ4や管理者の端末5等に通報されるようにしてもよい。
The I/
I/F107は、例えば車両2や管理者の端末5等の表示部109との各種情報の送受信を行うためのインターフェースである。表示部109は、例えば保存部104に保存された評価結果等の各種情報、又は情報処理装置1の処理状況等を出力する。表示部109として、ディスプレイが用いられ、例えばタッチパネル式でもよい。
The I/
<参照データベース>
保存部104に保存された参照データベースには、予め取得された各種の設定情報や車両の挙動判定情報、運転診断情報、過去の運転履歴や故障履歴、アラート情報、移動体の各種の機能診断ステータス等が記憶される。参照データベースには、例えば過去の運転診断の評価対象情報、連関性、及び運転診断の参照情報が記憶されてもよい。またROM102の予備領域、及びRAM103の保存部104に記憶されるようにしてもよい。
<Reference database>
The reference database stored in the
図3(b)は、情報処理装置1の機能の一例を示す模式図である。情報処理装置1は、例えば取得部11と、生成部12と、送信部13と、送信設定部14とを備える。なお、図3(b)に示した各機能は、例えばCPU101が、RAM103を作業領域として、保存部104等に保存されたプログラムを実行することにより実現され、例えば人工知能により制御されてもよい。
Fig. 3(b) is a schematic diagram showing an example of the functions of the
<取得部11>
取得部11は、例えば車両2に予め備わる各種のセンサも備えるが、GNSS信号を受信するためのGNSS信号受信手段の機能も含まれる。取得部11は、受信したGNSS信号に基づいて、運転者が運転する車両2の運転操作を抽出し、車両挙動判定情報や運転診断情報を推計する。
<
The
取得部11は、LPWAで規定されるデータ量(ペイロード:11~16Byte)の制限に基づいて、その制限内で車両挙動情報、運転診断情報を取得する。なおLPWAのペイロード値(可能送信量)は、例えばLPWAを提供する各々の通信会社で決めたペイロード値としてもよい。本実施形態では、例えばペイロードを16Byteとして説明するが、他のペイロード値であってもよい。取得部11が取得する車両挙動情報、運転診断情報は、例えば「急ハンドル」、「ブレーキの強さ」、「ハンドル操作の穏やかさ」、「急ブレーキ」、「ブレーキ操作の穏やかさ」等の項目に分類される情報である。
The
<生成部12>
生成部12は、車両挙動判定情報や運転診断情報に関する電文を生成する。生成部12は、取得部11により取得された車両挙動判定情報や運転診断情報を用いて、LPWAの通信方式(例えば、提供各社の通信規約等)で構築されるネットワークに対応する形式の車両挙動判定や運転診断の電文を生成する。
<
The
生成部12が生成する電文は、例えば車両の挙動や運転者の運転操作状況や過去の運転診断結果、移動している場所の状況(道路の混雑状況、事故の発生状況、移動の危険度等)の各種の車両挙動判定情報、運転操作情報や外部環境情報などに基づいて、適宜に生成される。
The message generated by the
<送信部13>
送信部13は、例えば生成部12により生成された電文を、LPWAの通信方式に基づいてサーバ4に送信する。
<
The transmitting
<送信設定部14>
送信設定部14は、例えば情報処理装置1に予め設定されるLPWAによる通信方式と、取得部11により取得された車両2の各種の車両挙動情報や運転診断情報とに基づいて、生成部12において生成される電文の送信間隔情報、送信回数情報、及び運転診断情報を含む送信対象情報を設定する。
<
The
送信設定部14は、例えば予め管理者により設定された送信回数に基づいて、送信間隔情報、送信回数情報、及び車両挙動判定情報、運転診断情報を設定するようにしてもよい。
The
次に、本発明を適用した車両挙動判定システム100の動作について説明をする。
Next, we will explain the operation of the vehicle
取得部11は、車両挙動情報、運転診断情報を得る前に、先ずGNSS信号から得られる緯度、経度のデータを走行速度、走行方位に変換する。この取得部11は、緯度及び経度から算出した走行速度及び走行方位を取得する場合のみならず、GNSS信号から直接走行速度及び走行方位を検出するようにしてもよい。次に図4に示すように、GNSS信号から取得した走行速度、走行方位からGNSS-センサ変換ロジックを介して前後加速度、左右加速度、方位加速度、走行速度、走行方位を得る。そして得られた前後加速度、左右加速度、方位加速度、走行速度、走行方位に基づいて車両の挙動情報や運転診断情報を生成する。なお、GNSS-センサ変換ロジックを介して走行速度、走行方位を出力する場合は、入力される走行速度、走行方位につき何ら処理を施すことなくそのまま出力するものであってもよい。
Before obtaining vehicle behavior information and driving diagnosis information, the
GNSS信号から前後加速度、左右加速度、方位加速度を得るGNSS-センサ変換ロジックとしては、例えば以下の方法に基づくものであってもよい。 The GNSS-sensor conversion logic for obtaining longitudinal acceleration, lateral acceleration, and azimuth acceleration from the GNSS signal may be based on, for example, the following method.
前後加速度=(現在走行速度-1秒前走行速度)/重力加速度
現在走行速度(m/s)は、GNSS信号により測定した現時点における車両2の走行速度を示している。また、1秒前走行速度(m/s)とは、GNSS信号により測定した現時点より1秒前における走行速度を示している。重力加速度(m/s2)は、凡そ9.8である。例えば、車両挙動の検出や運転診断を10Hzで動作させる場合には、1秒毎にGNSS信号を10回取得することになるが、取得したGNSS信号から求めた走行速度、走行方位を1秒毎に取り込むことで、上述した前後加速度を算出することが可能となる。
Longitudinal acceleration = (current running speed - running
方位角速度(deg/s)=現在走行方位-1秒前走行方位
ここでいう、現在走行方位(deg)とは、GNSS信号により測定した現時点における車両2の走行方位を示している。また1秒前走行方位(deg)とは、GNSS信号により測定した1秒前における車両2の走行方位を示している。
Azimuth angular velocity (deg/s) = current driving direction - driving
左右加速度(g)=走行速度(m/s)×方位角速度(rad/s)/重力加速度
ここでいう走行速度は、GNSS信号により測定した車両2の走行速度を示している。方位角速度は、上述した式に基づいて求めたものである。この左右加速度を求める上で使用する方位角速度の単位は、rad/s(=deg/s×π/180)である。
Lateral acceleration (g) = running speed (m/s) x azimuth angular velocity (rad/s) / gravitational acceleration The running speed here indicates the running speed of the
取得部11は、このようにして得られた前後加速度、左右加速度、方位加速度に加え、更に走行速度、走行方位の情報から挙動判定や運転診断を行う。この挙動判定や運転診断を行うための具体的なアルゴリズムは、この前後加速度、左右加速度、方位加速度、走行速度、走行方位の何れか1以上を利用するものであればいかなるものであってもよい。またこれらの指標の何れか2以上を互いに組み合わせて挙動判定や運転診断を行う場合においても、指標同士の重み付けや具体的な計算式については、いかなる設計も含まれる。
The
挙動判定や運転診断を行う場合には、予め各挙動や、各運転診断毎に、参照パターンを用意するようにしてもよい。例えば「急ハンドル」、「ブレーキの強さ」、「ハンドル操作の穏やかさ」等について、それぞれ前後加速度、左右加速度、方位加速度に加え、更に走行速度、走行方位の何れか1以上の参照パターンが紐付けられている。次にGNSS信号を介して測定した走行速度及び走行方位からGNSS-センサ変換ロジックを介して得られた前後加速度、左右加速度、方位加速度、走行速度、走行方位について、上述した参照パターンに適合するか否かを判定する。その結果、得られた前後加速度等が何れかの参照パターンに適合する場合、その適合する参照パターンに紐付けられた挙動又は運転診断の判定を行うこととなる。 When performing behavior judgment or driving diagnosis, a reference pattern may be prepared in advance for each behavior or each driving diagnosis. For example, for "sudden steering," "braking strength," "gentleness of steering operation," etc., in addition to longitudinal acceleration, lateral acceleration, and azimuth acceleration, one or more reference patterns of driving speed and driving direction are linked to each. Next, it is determined whether the longitudinal acceleration, lateral acceleration, azimuth acceleration, driving speed, and driving direction obtained from the driving speed and driving direction measured via the GNSS signal through GNSS-sensor conversion logic match the above-mentioned reference patterns. As a result, if the obtained longitudinal acceleration, etc. matches any of the reference patterns, a judgment is made on the behavior or driving diagnosis linked to the matching reference pattern.
このとき、本発明においては、GNSS-センサ変換ロジックについて以下のような補正処理を施すようにしてもよい。 At this time, in the present invention, the following correction process may be performed on the GNSS-sensor conversion logic.
例えば図5は、GNSS信号から直接取得した走行速度と、GNSS-センサ変換ロジックを介して算出した方位角速度の例を示している。走行速度が、予め設定された閾値以下であるか否かを判別する。ここでいう閾値は、0(km/h)以上であればいかなるものであってもよい。そして、走行速度が閾値以下であると判別された場合には、方位角速度を0にする補正処理を施す。即ち、図5の例では、走行速度が閾値以下である時間帯において、方位角速度がマイナスになっている領域があるが、これを0(deg/s)にする補正処理を施す。これにより、特に走り始め及び停止のタイミングにおいて、正確な方位角速度を得ることが可能となる。なお、方位角速度については、0(deg/s)に補正する場合に限定されるものではなく、予め設定した値にする補正処理であればいかなるものであってもよい。ここでいう予め設定した値とは、任意のいかなる値であればよい。 For example, FIG. 5 shows an example of the driving speed obtained directly from the GNSS signal and the azimuth velocity calculated via the GNSS-sensor conversion logic. It is determined whether the driving speed is equal to or lower than a preset threshold value. The threshold value may be any value equal to or higher than 0 (km/h). If it is determined that the driving speed is equal to or lower than the threshold value, a correction process is performed to set the azimuth velocity to 0. That is, in the example of FIG. 5, in the time period when the driving speed is equal to or lower than the threshold value, there is an area where the azimuth velocity is negative, but a correction process is performed to set this to 0 (deg/s). This makes it possible to obtain an accurate azimuth velocity, especially at the timing of starting and stopping driving. Note that the azimuth velocity is not limited to being corrected to 0 (deg/s), and any correction process may be used as long as it sets the value to a preset value. The preset value may be any value.
また、本発明によれば、GNSS信号の測位状態が変化した時点から連続測位回数をカウントし、カウントした結果に基づいて補正処理を実行するようにしてもよい。GNSS信号の測位状態が変化した時点とは、測位状態が非測位になった時、2次元測位から3次元測位へ、又は3次元測位から2次元測位へ移行した時、又は測位衛星数が変化した時等である。 Furthermore, according to the present invention, the number of continuous positioning operations may be counted from the time when the positioning state of the GNSS signal changes, and a correction process may be performed based on the counted result. The time when the positioning state of the GNSS signal changes is when the positioning state becomes non-positioning, when the positioning state transitions from two-dimensional positioning to three-dimensional positioning or from three-dimensional positioning to two-dimensional positioning, or when the number of positioning satellites changes, etc.
このような信号有効レベルは、実際にGNSS信号の強さに対して設定される。例えば図6に示すように連続測位回数が増加するにつれて信号有効レベルも増加する。有効信号レベルは、最初にマージン時間を経た後に、連続測位回数が1回目は、0であるが、連続測位回数が2回以上になるとこれに応じて信号有効レベルも1ずつ上昇することになる。このため、連続測位回数をカウントすることができればこれに応じた信号有効レベルを一義的に取得することができる。 Such a signal validity level is actually set according to the strength of the GNSS signal. For example, as shown in FIG. 6, the signal validity level increases as the number of consecutive positioning times increases. The valid signal level is 0 the first time consecutive positioning times have been performed after the initial margin time has elapsed, but when the number of consecutive positioning times reaches two or more, the signal validity level increases by 1 accordingly. Therefore, if the number of consecutive positioning times can be counted, the corresponding signal validity level can be uniquely obtained.
本発明においては、このようにして取得した信号有効レベルが1ずつ上昇する毎に、GNSS信号に基づいて算出される緯度及び経度、走行速度及び走行方位のうち何れか1以上を前回値とする。即ち、前回値とすることとは、信号有効レベルが上がったとしても、緯度及び軽度、走行速度及び走行方位のうち何れか1以上をあえて信号有効レベルが上がる直近の値をそのまま保持する。また、信号有効レベルが1ずつ上昇する毎に算出された前後加速度、左右加速度、方位角速度、更にはGx変化量、Gy変化量、角速度変化量について何れか1以上を0±0.1とする補正処理を行う。ここでいうGx変化量とは、前後加速度の変化量であり、アクセルやブレーキの踏み込みがどの程度速いかを示すものである。またGy変化量とは、左右加速度の変化量である。 In the present invention, each time the signal validity level thus obtained increases by one, one or more of the latitude and longitude, driving speed, and driving direction calculated based on the GNSS signal are set to the previous value. In other words, setting to the previous value means that even if the signal validity level increases, the most recent value at which the signal validity level increases is maintained for one or more of the latitude and longitude, driving speed, and driving direction. In addition, a correction process is performed to set one or more of the calculated longitudinal acceleration, lateral acceleration, azimuth angular velocity, Gx change amount, Gy change amount, and angular velocity change amount to 0±0.1 each time the signal validity level increases by one. The Gx change amount here is the change amount in longitudinal acceleration, which indicates how fast the accelerator or brake is depressed. The Gy change amount is the change amount in lateral acceleration.
なお、算出された前後加速度、左右加速度、方位角速度、更にはGx変化量、Gy変化量、角速度変化量について何れか1以上を0±0.1とする補正処理に限定するものではなく、予め設定した値にする補正処理であればいかなるものであってもよい。ここでいう予め設定した値とは、任意のいかなる値であればよい。 The correction process is not limited to a correction process that sets one or more of the calculated longitudinal acceleration, lateral acceleration, azimuth velocity, Gx change amount, Gy change amount, and angular velocity change amount to 0±0.1, but may be any correction process that sets a preset value. The preset value referred to here may be any arbitrary value.
このような補正処理を行いつつ、補正処理を施さない上述した各パラメータについては、実測値をそのまま使用する。 While performing this type of correction process, for the above-mentioned parameters that are not subjected to correction process, the actual measured values are used as is.
例えば、有効信号レベルが0から1に上がった場合、走行速度及び走行方位を前回値とし、Gy変化量を0とする。有効信号レベルが1から2に上がった場合には、方位加速度を0±0.1とする。有効信号レベルが2から3に上がった場合には、更に緯度及び経度については前回値と、角速度変化量と左右加速度を0±0.1にする等の補正処理を施すようにしてもよい。 For example, if the valid signal level rises from 0 to 1, the driving speed and driving direction are set to the previous values, and the Gy change amount is set to 0. If the valid signal level rises from 1 to 2, the direction acceleration is set to 0±0.1. If the valid signal level rises from 2 to 3, further correction processing may be performed, such as setting the latitude and longitude to the previous values, and the angular velocity change amount and lateral acceleration to 0±0.1.
これにより、測位状態が変化した直後において、誤差を減らし、より精度の高い挙動判定や運転診断を行うことが可能となる。 This makes it possible to reduce errors and perform more accurate behavior assessments and driving diagnosis immediately after a change in positioning conditions.
また、本発明においては、検出された走行速度が予め設定された閾値以下の時は、走行速度を当該閾値よりも高く補正した上で、前後加速度を算出する補正処理を施すようにしてもよい。 In addition, in the present invention, when the detected driving speed is equal to or lower than a preset threshold, the driving speed may be corrected to be higher than the threshold, and a correction process may be performed to calculate the longitudinal acceleration.
図7は、GNSS信号から直接取得した走行速度と、GNSS-センサ変換ロジックを介して算出した前後角速度の例を示している。走行速度が、予め設定された閾値以下であるか否かを判別する。ここでいう閾値は、0(km/h)以上であればいかなるものであってもよい。そして、走行速度が閾値以下であると判別された場合には、走行速度が閾値よりも高くなるように補正した上でこれに基づいて前後加速度(km/h)を算出する。例えば閾値が5(km/h)である場合、走行速度が5km/h以下になった場合には、当該倉庫速度を5km/hよりも高くなるように補正した上で、これに基づいて前後加速度(G)を算出する。これにより、停止後の急制動時において、より精度の高い挙動判定や運転診断を行うことが可能となる。 Figure 7 shows an example of the driving speed obtained directly from the GNSS signal and the longitudinal angular velocity calculated via the GNSS-sensor conversion logic. It is determined whether the driving speed is equal to or lower than a preset threshold value. The threshold value may be any value equal to or higher than 0 (km/h). If it is determined that the driving speed is equal to or lower than the threshold value, the driving speed is corrected to be higher than the threshold value, and the longitudinal acceleration (km/h) is calculated based on this. For example, if the threshold value is 5 (km/h), when the driving speed becomes 5 km/h or lower, the storage speed is corrected to be higher than 5 km/h, and the longitudinal acceleration (G) is calculated based on this. This makes it possible to perform more accurate behavior judgment and driving diagnosis when suddenly braking after stopping.
また、本発明によれば、検出された走行速度と走行方位の単位時間の平均に基づいて、前後加速度及び左右加速度を算出する補正処理を施すようにしてもよい。前後加速度及び左右加速度は、走行速度、走行方位をパラメータとして算出されるものであるが、この走行速度、走行方位については、実測値をそのまま適用するのではなく、走行速度と走行方位の単位時間の平均値を利用する。これにより、より精度の高い挙動判定や運転診断を行うことが可能となる。なお、この補正処理は、測位から非測位になる直前において実行すると特に有効である。 According to the present invention, a correction process may be performed to calculate longitudinal acceleration and lateral acceleration based on the average of the detected driving speed and driving direction per unit time. The longitudinal acceleration and lateral acceleration are calculated using the driving speed and driving direction as parameters, but for this driving speed and driving direction, the average value of the driving speed and driving direction per unit time is used instead of applying the actual measured values as is. This makes it possible to perform more accurate behavior judgment and driving diagnosis. Note that this correction process is particularly effective when performed immediately before changing from positioning to non-positioning.
1 情報処理装置
2 車両
3 通信網
4 サーバ
5 端末
6 衛星
10 筐体
11 取得部
12 生成部
13 送信部
14 送信設定部
100 車両挙動判定システム
104 保存部
108a 入力部
108b 緊急通報ボタン
109 表示部
110 内部バス
Claims (6)
情報取得手段により検出された走行速度と走行方位とに基づいて、GNSS-センサ変換ロジックを介して上記車両の前後加速度、左右加速度、方位角速度をそれぞれ算出する算出手段と、
上記算出手段により算出された走行速度、前後加速度、左右加速度、方位角速度の何れか1以上に対して補正処理を施す補正処理手段を備え、
上記補正処理手段は、上記情報取得手段により検出された走行速度が予め設定された閾値以下の時間帯において、上記方位角速度がマイナスになっている領域に対して上記方位角速度を予め設定した値にする補正処理を施すこと
を特徴とする車両挙動判定システム。 An information acquisition means for acquiring a traveling speed and a traveling direction calculated from a latitude and a longitude based on a GNSS (Global Navigation Satellite System) signal received by a vehicle traveling on a road, or a traveling speed and a traveling direction directly detected from the GNSS signal;
A calculation means for calculating longitudinal acceleration, lateral acceleration, and azimuth angular velocity of the vehicle through a GNSS-sensor conversion logic based on the traveling speed and traveling direction detected by the information acquisition means;
a correction processing means for performing a correction process on one or more of the traveling speed, the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, and the azimuth angular velocity calculated by the calculation means,
The correction processing means performs a correction process for setting the azimuth angular velocity to a preset value in an area where the azimuth angular velocity is negative during a time period in which the traveling speed detected by the information acquisition means is equal to or lower than a preset threshold value.
A vehicle behavior judgment system comprising:
を特徴とする請求項1記載の車両挙動判定システム。 The vehicle behavior determination system according to claim 1, wherein the correction processing means calculates an effective signal level by counting the number of continuous positioning from the point at which the positioning state of the GNSS signal changes, and performs correction processing based on the calculated effective signal level to set one or more of the latitude and longitude calculated based on the GNSS signal, and the driving speed and driving direction detected by the information acquisition means as previous values, or to set one or more of the longitudinal acceleration, lateral acceleration, and azimuth angular velocity calculated by the calculation means as preset values.
を特徴とする請求項1記載の車両挙動判定システム。 2. The vehicle behavior determination system according to claim 1, wherein the correction processing means, when the traveling speed detected by the information acquisition means is equal to or lower than a preset threshold value, corrects the traveling speed to be higher than the threshold value and then performs a correction process to calculate the longitudinal acceleration.
を特徴とする請求項1記載の車両挙動判定システム。 The vehicle behavior determination system according to claim 1, wherein the correction processing means performs a correction process to calculate the longitudinal acceleration and the lateral acceleration based on an average of the driving speed and the driving direction per unit time detected by the information acquisition means immediately before the positioning state of the GNSS signal changes from positioning to non-positioning.
情報取得手段により検出された走行速度と走行方位とに基づいて、GNSS-センサ変換ロジックを介して上記車両の前後加速度、左右加速度、方位角速度をそれぞれ算出する算出手段と、
上記算出手段により算出された走行速度、前後加速度、左右加速度、方位角速度の何れ
か1以上に対して補正処理を施す補正処理手段と、
上記補正処理手段により補正処理が施された走行速度、前後加速度、左右加速度、方位角速度に基づいて、車両の運転を診断する運転診断手段とを備え、
上記補正処理手段は、上記情報取得手段により検出された走行速度が予め設定された閾値以下の時間帯において、上記方位角速度がマイナスになっている領域に対して上記方位角速度を予め設定した値にする補正処理を施すこと
を特徴とする車両運転診断システム。 An information acquisition means for acquiring a traveling speed and a traveling direction calculated from a latitude and a longitude based on a GNSS (Global Navigation Satellite System) signal received by a vehicle traveling on a road, or a traveling speed and a traveling direction directly detected from the GNSS signal;
A calculation means for calculating longitudinal acceleration, lateral acceleration, and azimuth angular velocity of the vehicle through a GNSS-sensor conversion logic based on the traveling speed and traveling direction detected by the information acquisition means;
a correction processing means for performing a correction process on any one or more of the traveling speed, the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, and the azimuth angular velocity calculated by the calculation means;
a driving diagnosis means for diagnosing the driving of the vehicle based on the driving speed, the longitudinal acceleration, the lateral acceleration, and the azimuth angular velocity corrected by the correction processing means ,
The correction processing means performs a correction process for setting the azimuth angular velocity to a preset value in an area where the azimuth angular velocity is negative during a time period in which the traveling speed detected by the information acquisition means is equal to or lower than a preset threshold value.
A vehicle driving diagnostic system comprising:
を特徴とする請求項5記載の車両運転診断システム。 The vehicle driving diagnosis system according to claim 5, wherein the correction processing means calculates a valid signal level by counting the number of continuous positioning from a point in time when the positioning state of the GNSS signal changes, and performs correction processing based on the calculated valid signal level to set one or more of the latitude and longitude calculated based on the GNSS signal, the driving speed and driving direction detected by the information acquisition means as previous values, or to set one or more of the longitudinal acceleration, lateral acceleration, and azimuth angular velocity calculated by the calculation means as preset values.
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