WO2011111750A1

WO2011111750A1 - 車両安全運転促進システム

Info

Publication number: WO2011111750A1
Application number: PCT/JP2011/055530
Authority: WO
Inventors: 西山　義孝; 理植草; 裕二松木
Original assignee: Ｕｄトラックス株式会社; 学校法人福岡工業大学
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2011-09-15
Also published as: JP5430454B2; EP2546817A1; EP2546817A4; US8626432B2; EP2546817B1; CN102792351A; JP2011191849A; US20130006513A1; CN102792351B

Abstract

　距離センサが車両から車両前方のターゲットまでのターゲット距離を検出し、車速センサが車速を検出する。コントローラは車速から車両の停止距離を計算する。コントローラはターゲット距離と停止距離とから衝突可能性指数を計算し、車速とターゲット距離からターゲットへの衝突直前の車両の運動エネルギーを計算する。コントローラが衝突可能性指数と衝突直前の車両の運動エネルギーとに基づいて衝突の可能性と衝突時の被害規模を車両のドライバに警告することで、ドライバに対して訴求力の高い安全運転のための情報提供を行う。　

Description

車両安全運転促進システム

　この発明は、車両の安全運転促進システムに関する。

　日本国特許庁が発行した路面走行車両の安全運転促進のためにの下記の公報は、走行前方の車両と自車との車間距離を検出して警報を発するシステムや、自車の運転行動記録の評価データを作成してドライバに通知して危険運転の自制を促すシステムを提案している。

　ＪＰ２００７－０７６６３２Ａ，２００７年３月２９日

　ＪＰ０６－１６２３９６Ａ，１９９４年６月１０日

　ＪＰ０６－０７５０４８Ａ，１９９４年３月１８日

　ＪＰ０９－５０１７８４Ａ，１９９７年２月１８日

　これらの従来技術は、車両走行中に警報を発したり、ドライバに対する運転技量の評価や注意点といった情報を与える。これらの警報や情報は、ドライバの事情やそれに伴う特別な運転操作の必要性あるいは緊急性のために、ドライバに無視されたり、情報が十分に活用されない場合がある。

　この発明は、したがって、ドライバに対する訴求力のより高い安全運転促進システムを提供することである。

　以上の目的を達成するために、この発明による車両安全運転促進システムは、車両から車両前方のターゲットまでのターゲット距離を検出する距離センサと、車速を検出する車速センサと、プログラムされたプログラマブルコントローラとを備えている。コントローラは、車速から車両の停止距離を計算し、ターゲット距離と停止距離との比に相当する衝突可能性指数を計算し、車速とターゲット距離からターゲットへの衝突直前の車両の運動エネルギーを計算し、衝突可能性指数に基づく衝突の危険と、衝突直前の車両の運動エネルギーに基づく衝突被害の情報とをドライバに提供するようプログラムされる。

　この発明の詳細並びに他の特徴や利点は、明細書の以下の記載の中で説明されるとともに、添付された図面に示される。

ＦＩＧ．１はこの発明による安全運転促進システムの概略構成図である。ＦＩＧ．２はこの発明によるコントローラが実行する安全運転促進ルーチンを説明するフローチャートである。ＦＩＧ．３はコントローラが実行する衝突可能性指数ＣＰＩの計算サブルーチンを説明するフローチャートである。ＦＩＧ．４はコントローラが実行する衝突直前運動エネルギーＫＥの計算サブルーチンを説明するフローチャートである。ＦＩＧ．５はコントローラが情報表示ディスプレイに表示するリスク評価マップの特性を示すダイアグラムである。ＦＩＧ．６はコントローラが情報表示ディスプレイに表示する別のリスク評価マップの特性を示すダイアグラムである。ＦＩＧ．７はこの発明の第２の実施例による安全運転促進システムの概略構成図である。ＦＩＧ．８はこの発明の第２の実施例によるコントローラが実行する安全運転促進ルーチンを説明するフローチャートである。

　図面のＦＩＧ．１を参照すると、この発明による車両用安全運転促進システムは、コントローラ１１と、モニタ１２と、操作盤１３と、不揮発メモリやハードディスクで構成された外部記憶装置１４と、車両の運転走行状態を検出するセンサ群１５とを備える。これらのコンポーネントは車両搭載設備としてすべて車両に搭載される。

　センサ群１５は車両の現在位置を取得するグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）の受信機であるＧＰＳユニット１７と、車両の進行方向の前方に存在するターゲットとのターゲット距離を計測する測距センサ１８と、車速、アクセラレータペダル開度、エンジントルクなどの車両運転状態を取得するＣＡＮデータパス１９と、質量センサ２０と、を備える。ＣＡＮデータパス１９は車速センサ、アクセラレータペダル開度センサ、トルクセンサなどにコントロールエリアネットワーク（ＣＡＮ）を介して接続される。

　質量センサ２０は、例えば車両のサスペンジョンスプリングの撓み量から、ばね上質量を求め、ばね上質量に固定値であるばね下質量を加えることで、車両質量を算出する。あるいは、車両が平坦路を加速走行中のエンジン回転速度とエンジントルクから、車両駆動力Ｆを計算し、車速の検出値から車両加速度αを求め、運動方程式　Ｆ＝α・ｍから車両質量ｍを算出する。

　センサ群１５はデータ入力処理回路１６を介してコントローラ１１に接続される。データ入力処理回路１６はセンサ群１５から入力されたデータをコントローラ１１が受け取り可能な信号に変換してコントローラ１１に入力する。

　コントローラ１１は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ１１を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。

　コントローラ１１は、ターゲットとの衝突に至る可能性を示す指標として衝突可能性指数（ＣＰＩ）を計算するＣＰＩ計算ユニット２１と、ターゲットとの衝突によって生じる被害の程度を示す指標として衝突直前の車両の運動エネルギ値ＫＥを計算する運動エネルギ計算ユニット２２と、衝突可能性指数ＣＰＩおよび衝突直前の車両の運動エネルギ値ＫＥに基づき、衝突の可能性および衝突によって生じる被害度を警告する警告ユニット２３と、を備える。これらの各ユニット２１－２３は計算処理装置の各機能を、仮想的なユニットとして示したものであり、必ずしも物理的な存在を意味しない。

　ＣＰＩ計算ユニット２１は車両とターゲットとのターゲット距離Ｄｈｗと車両の停止距離Ｄｓｔの比ＣＰＩを次式（１）で計算する。

　車両の停止距離Ｄｓｔは、次式（２）で与えられる。

　ただし、Ｖｆ＝車速、

　　　　　Ｔｒ＝ドライバの反応時間、

　　　　　μ＝タイヤと路面との摩擦係数、

　　　　　ｇ＝重力加速度。

　停止距離Ｄｓｔは、例えば、ターゲットがその場で停止するイベントの発生時点から、これに気づいてドライバがブレーキペダルを踏み込んで車両を急減速させる、いわゆる理想ブレーキ状態、における車両の停止距離を示す。ＣＰＩが１．０を超える場合は、Ｄｓｔ＞Ｄｈｗとなり、ドライバが車両を急減速させても、衝突が発生する。

　車速Ｖｆにはデータパス１９から得られる検出値を用いる。反応時間Ｔｒ、摩擦係数μ及び重力加速度ｇにはＲＯＭに記憶された固定値を使用する。ドライバの反応時間Ｔｒと摩擦係数μに実測値を使用することも好ましい。

　ＣＰＩ計算ユニット２１は、さらに、衝突可能性指数ＣＰＩが１．０以上の場合にその継続時間ＣＰＩｔを計測する。そして、ＣＰＩおよびＣＰＩｔに基づいてドライバの運転疲労度や運転集中力の低下を推定し、これらが、所定レベル以上になると車両の停止およびドライバの休息を促す警報をモニタ１２への表示と音声出力により行う。

　運動エネルギ計算ユニット２２は衝突直前の車速Ｖｃを、車両とターゲットとの車間距離をＤｈｗ、車両のドライバの反応時間Ｔｒ、車速Ｖｆ、車両のタイヤと路面間の摩擦係数μを用いて次式（３）で計算する。

　運動エネルギ計算ユニット２２はさらに、衝突直前の車両の運転エネルギ値ＫＥを、車両質量ｍと式（３）で計算した衝突直前の車速Ｖｃを用いて、次式（４）で計算する。

　ただし、ＣＰＩが１．０未満の場合の運動エネルギ値ＫＥはゼロと見なす。

　警告ユニット２３は、衝突可能性指数ＣＰＩが所定レベル以上になると、運動エネルギ値ＫＥに基づき、衝突による被害程度をモニタ１２への文字表示や音声出力により行ってドライバに警告を与える。

　衝突可能性指数ＣＰＩ及び運動エネルギ値ＫＥの計算値と、及び継続時間ＣＰＩｔの計測値は、運転走行状態に関する検出値とともに、車両に搭載した外部記憶装置１４に随時記憶される。

　安全運転促進装置はまた、車両の運転修了後にパターンに関してドライバが操作盤１３から入力するチェック要求に応じて、リスク評価マップをモニタ１２に表示する。

　車両に搭載した外部記憶装置１４には、車両の運転行動パターンに関する運転走行データのほか、衝突の危険度の高い運転行動を行っているかどうかを判定するための、衝突可能性指数ＣＰＩ、車両の運動エネルギ値ＫＥ、及び継続時間ＣＰＩｔに関する各判定基準値があらかじめ記憶される。

　ＦＩＧ．２を参照して、以上の機能を実現するために、コントローラ１１が実行する安全運転促進ルーチンを説明する。このルーチンは車両のイグニッションスイッチがＯＮの状態で繰り返し実行され、イグニッションスイッチがＯＦＦになることで実行を停止する。

　ステップＳ１１で、コントローラ１１は、センサ群１５が検出する車両位置、ターゲットとの車間距離Ｄｈｗ、車速Ｖｆ、アクセラレータペダル開度、エンジントルク車両質量などのデータを取得する。

　ステップＳ１２で、コントローラ１１は取得したデータに基づき、ＦＩＧ．３のサブルーチンを実行して衝突可能性指数ＣＰＩを計算する。

　ＦＩＧ．３を参照すると、コントローラ１１はステップＳ４１でドライバの反応時間Ｔｒを取得する。反応時間Ｔｒには既に述べたようにＲＯＭに記憶された固定値を用いるが、例えば次の方法で求めた実測値を用いることも好ましい。

　すなわち、センサ群１５の中にターゲットとしての先行車のストップランプの点灯を検出するセンサと、自車のブレーキペダルの踏み込みを検出すセンサを設け、先行車のストップランプの点灯からブレーキペダルの踏み込みまでの所要時間を計測し、計測値を反応時間Ｔｒとする。

　ステップＳ４２で、コントローラ１１はタイヤと路面間の摩擦係数μを取得する。摩擦係数μには既に述べたようにＲＯＭに記憶された固定値を用いるが、路面摩擦係数μを実測に基づき設定することも好ましい。このための方法として例えば、車両進行方向の路面へ所定角度でレーザ光線を照射し、レーザ光線の反射波の強弱から路面の凹凸を検出し、路面の凹凸に基づき路面摩擦係数を推定することが考えられる。

　ステップＳ４３で、コントローラ１１はセンサ群１５の検出データから車速Ｖｆを取得する。

　ステップＳ４４で、コントローラ１１はセンサ群１５の中の測距センサ１８が検出したターゲットまでのターゲット距離Ｄｈｗを取得する。

　以上のステップＳ４１－Ｓ４４の実行順序は任意に変更可能である。

　ステップＳ４５で、コントローラ１１は車両の停止距離Ｄｓｔを前述の式（２）を用いて計算する。ここで、重力加速度ｇは、前述のようにＲＯＭに記憶された固定値である。

　ステップＳ４６で、コントローラ１１は車間距離ＤｈｗとステップＳ４５で計算した停止距離Ｄｓｔとを用いて、式（１）により衝突可能性指数ＣＰＩを計算する。以上の衝突可能性指数ＣＰＩの計算サブルーチンがＣＰＩ計算ユニット２１の機能に相当する。

　ステップＳ４６の処理の後、コントローラ１１はＦＩＧ．２の安全運転促進制御ルーチンのステップＳ１３の処理を行う。

　再びＦＩＧ．２を参照すると、ステップＳ１３でコントローラ１１は、衝突可能性指数ＣＰＩが１以上かどうかを判定する。コントローラ１１は判定結果が肯定的な場合はステップＳ１４の処理を行い、判定結果が否定的な場合は、ステップＳ１３の判定が肯定的に転じるまで、ステップＳ１１－Ｓ１３の処理を繰り返す。

　ステップＳ１４で、コントローラ１１はＣＰＩが１以上の状態の継続時間ＣＰＩｔを専用タイマのカウントアップにより計測する。

　ステップＳ１５で、コントローラ１１はＦＩＧ．４のサブルーチンを実行して衝突直前の車両の運動エネルギ値ＫＥを計算する。

　ＦＩＧ．４を参照すると、コントローラ１１はステップＳ５１でステップＳ４２と同様にタイヤと路面間の摩擦係数μを取得する。

　ステップＳ５２で、コントローラ１１は、ステップＳ４４と同様にターゲットまでの車間距離Ｄｈｗを取得する。

　ステップＳ５３で、コントローラ１１は、ステップＳ４３と同様にセンサ群１５の検出データから車速Ｖｆを取得する。

　ステップＳ５４で、コントローラ１１は、質量センサ２０の出力値から車両質量ｍを取得する。

　ステップＳ５５で、コントローラ１１は、ステップＳ４１と同様にドライバの反応時間Ｔｒを取得する。

　ステップＳ５６で、コントローラ１１は前述の式（３）を用いて衝突直前の車速Ｖｃを計算する。

　ステップＳ５７で、コントローラ１１は前述の式（４）を用いて衝突直前の車両の運動エネルギ値ＫＥを計算する。

　ステップＳ５８で、コントローラ１１はステップＳ２で計算した衝突可能性指数ＣＰＩが１以下どうかを判定する。判定が肯定的な場合には、コントローラ１１はステップＳ５９で衝突直前の車両の運動エネルギ値ＫＥをゼロに上書きして、サブルーチンを終了する。

　一方、判定が否定的な場合には、コントローラ１１は衝突直前の車両の運動エネルギ値ＫＥを維持したまま、サブルーチンを終了する。以上説明した衝突直前の車両の運動エネルギ値ＫＥの計算サブルーチンが、運動エネルギ計算ユニット２２の機能に相当する。

　再びＦＩＧ．２を参照すると、ステップＳ１５で衝突直前の車両の運動エネルギＫＥを計算した後、コントローラ１１はステップＳ１６で、ＣＰＩが１．０以上の状態の継続時間ＣＰＩｔが基準値ＣＰＩｔＥ以上かどうかを判定する。ここで、基準値ＣＰＩｔＥはあらかじめＲＯＭに記憶された固定値である。

　ステップＳ１６の判定が肯定的な場合には、衝突可能性指数ＣＰＩが高い状態が長時間継続していることを示す。この場合には、コントローラ１１はドライバの疲労や集中力の低下が激しいと判断し、ステップＳ１７でモニタ１２に車両の停止とドライバの休息を促す警報を表示する。併せて、音声出力による警報を発する。ステップＳ１７の処理の後、コントローラ１１はステップＳ８の処理を行う。

　一方、ステップＳ１６の判定が否定的な場合には、コントローラ１１はステップＳ１７の処理をスキップして、直接ステップＳ１８の処理を行う。

　ステップＳ１８で、コントローラ１１は衝突可能性指数ＣＰＩが基準値ＣＰＩｃＥ以上かどうかを判定する。ここで、基準値ＣＰＩｃＥはあらかじめＲＯＭに記憶された固定値である。

　ステップＳ１８の判定が肯定的な場合には、コントローラ１１は衝突の可能性が極めて高いと判断し、ステップＳ１９において車間距離を拡げるように促す警報を、衝突時の被害規模を示す衝突直前の車両の運動エネルギＫＥの情報とともにモニタ１２に表示する。また音声出力による警報を発する。ステップＳ１９の処理の後、コントローラ１１は再びステップＳ１１以降の処理を行う。ステップＳ１８とＳ１９の処理が警告ユニット２３の機能に相当する。

　ステップＳ１８の判定が否定的な場合には、コントローラ１１は警報を発することなく、再びステップＳ１１以降の処理を行う。

　コントローラ１１はこのようにして、イグニッションスイッチがＯＦＦになるまで、上記のプロセスを繰り返し実行する。

　以上の安全運転促進制御ルーチン及びサブルーチンの実行により、衝突可能性指数ＣＰＩに基づいて、車両の進行方向前方のターゲットへの衝突の危険を警告するだけでなく、衝突直前の車両の運動エネルギＫＥを用いた衝突時の被害の程度をも知らせることができる。このような情報提供により、安全運転の重要性をドライバに強くアピールすることができる。また、衝突時の被害の程度を知らせることでドライバの危機感を喚起し、ドライバに危険な運転行動の自粛を喚起することができる。

　また、衝突可能性指数ＣＰＩの値だけでなく、ＣＰＩが１以上の状態の継続時間ＣＰＩｔに基づく警告も行うので、運転疲労度や運転集中度といったドライバの運転負荷を判定して、車両の停止とドライバの休息を促すことができる。したがって、衝突危険度の高い状態での運転継続がドライバにもたらすストレスが事故を誘発する現象の防止にも好ましい効果が得られる。

　また、ステップＳ１２で計算される衝突可能性指数ＣＰＩとステップＳ１５で計算される衝突直前の車両の運動エネルギＫＥとを、コントローラ１１が外部記憶装置１４に記憶することで、コントローラ１１は記憶されたデータからＦＩＧ．５に示すようなリスク評価マップを作成することができる。

　ＦＩＧ．５を参照すると、外部記憶装置１４に記憶されたドライバの運転履歴は図にプロットされた数多くの点に示される。図の横軸は衝突可能性指数ＣＰＩを、縦軸は衝突直前の車両の運動エネルギＫＥを表す。また、図に引かれた２本の直線のうち、傾斜の緩い直線Ｌｄは、図の点の集合を最小二乗法などの数学的手段を用いて直線で表したものである。傾斜のきつい直線Ｌａは、ＣＰＩ＝１．０を起点とする直線で図の点の集合の傾きを表したものである。ＣＰＩ＝１．０は停止距離と車間距離が等しいことを意味する。直線Ｌａの傾きθは衝突による被害の上昇率を示す。上昇率が大きいと、衝突可能性指数ＣＰＩがそれほど大きくない場合でも、衝突により発生する被害は衝突可能性指数ＣＰＩの増加に対して急速に増大する。

　図において同一水平線上に位置する複数の点は、同一の衝突直前の運動エネルギＫＥに関して衝突可能性指数ＣＰＩが大きく変化していることを示す。このような点の分布は、一定車速のもとで、前方を走行する車両との車間距離が大きく変化する場合に現れる。一方、図の同一垂直線上に位置する複数の点は、同一の衝突可能性指数ＣＰＩのもとで衝突直前の運動エネルギＫＥが大きく変化していることを意味する。このような点の分散は車速によらずに、車両が前方の車両との車間距離を一定に保ちながら走行する場合に現れる。

　図の十字線は衝突可能性指数ＣＰＩと衝突直前の車両の運動エネルギＫＥのおおよその最大値を表す。また、図の円弧はＣＰＩが１．０かつＫＥが０のポイントを中心とし、図の十字線の交点を通る。円弧の径が大きいほど衝突可能性指数ＣＰＩまたは衝突直前の車両の運動エネルギＫＥまたはその両方が大きいことを意味する。

　運転終了後に、ドライバによる操作盤１３の操作に応じて、コントローラ１１がモニタ１２にこのようなリスク評価マップを表示することが望ましい。ドライバはモニタ１２に表示されたリスク評価マップを見て、自己の運転操作を分析できるからである。

　これに対して、ＦＩＧ．６に示すリスク評価マップにおいては、ＦＩＧ．５のリスク評価マップと比べて、直線ＬｄとＸ軸との交差角αが小さく、ＣＰＩ＝１．０を原点として引かれたプロット点を包括する円弧の径も比較的小さい。運行履歴の中の衝突可能性指数ＣＰＩの最大値に対応する衝突直前の運動エネルギ値ＫＥも小さい。

　この運転履歴を有するドライバは、ＦＩＧ．５のリスク評価マップに示される運転履歴をもつドライバと比べて、前方の車両に衝突する可能性が低いとまでは言えない。しかしながら、衝突事故が発生した場合に発生する衝突エネルギは小さく抑えられている。ＦＩＧ．６の運転履歴を示す点の集合の形状は、ＣＰＩ＝１．９程度のところで、衝突直前の運動エネルギ値ＫＥが小さなうちに水平方向に屈曲している。このドライバは、車速を維持しながら走行しつつ車間距離を変化させるような運転をしていることが認識できる。このように運行履歴をプロットしたリスク評価マップを作成することで、ドライバがどのような運転行動を取る傾向にあるかを読み取ることができる。

　このように、リスク評価マップにおいては、直線Ｌａまたは直線Ｌｄの長さと傾きから運転行動の危険度を評価することができる。

　ここで、ＦＩＧ．５のリスク評価マップと、ＦＩＧ．６のリスク評価マップとで、ドライバ以外の車両の運転条件が同一であると仮定すると、ＦＩＧ．６のリスク評価マップは、ＦＩＧ．５のリスク評価マップと比較して、直線Ｌｄの長さが短く、直線Ｌｄの傾きも小さい。この事実から、ＦＩＧ．６のリスク評価マップに表されるドライバは、ＦＩＧ．５のリスク評価マップに表されるドライバより運転行動の危険度が低いと考えることができる。言い換えれば、ＦＩＧ．５のリスク評価マップに表されるドライバは、ＦＩＧ．６のリスク評価マップに表されるドライバより運転の危険度が高いと考えられる。

　車両の運転終了後に、このような情報をモニタ１２に表示することで、ドライバは自分の運転操作の危険度を、客観的に把握することができる。ＦＩＧ．５のリスク評価マップとＦＩＧ．６のリスク評価マップを比較すれば、衝突時の被害までを考慮した総合的な運転危険度は前者が後者より高いことが分かる。ドライバへのこのような情報提供により、ドライバに対する安全運転の訴求力をさらに高めることができる。なお、衝突可能性指数ＣＰＩ及び衝突直前の運動エネルギ値ＫＥの値とともにＧＰＳ１７が検出する車両の位置情報を外部記憶装置１４に記憶することで、例えば市街地、郊外地、高速道路といった走行条件ごとにリスク評価マップを作成すれば、ドライバに対して安全運転促進のためのさらに詳細な情報を提供することができる。

　次にＦＩＧ．７及びＦＩＧ．８を参照してこの発明の第２の実施例を説明する。

　第１の実施例による路面走行車両の安全運転促進システムは、すべてのコンポーネントを車両に搭載していたが、この実施例による路面走行車両の安全運転促進装置は、車外の基地局との連係により一層の安全運転の促進を目指す。

　ＦＩＧ．７を参照すると、そのためにこの実施例による安全運転促進システムは、車両に搭載される車両搭載設備Ａと、車外の基地局Ｅに設置された運行管理設備Ｂ及びデータベースＣとで構成される。車両搭載設備Ａは、第１の実施例のＦＩＧ．１の構成に加えて通信装置Ｄをさらに備える。

　運行管理設備Ｂは車両搭載設備Ａを搭載した複数の車両との通信を介してこれらの車両の運行管理を行う。データベースＣは個々の車両の運転データを蓄積し、必要に応じて運行管理設備Ｂを介して個々の車両の車両搭載設備Ａと通信を行って、新規のデータの記憶と記憶されたデータの供給とを行う。

　車両搭載設備Ａと運行管理設備Ｂとの通信を行う通信装置Ｄの通信方式は、運行管理設備Ｂと相互認識可能かつ必要に応じて随時交信可能であるという条件が満たされる限りいかなる通信方式であっても良い。

　個々の車両の車両搭載設備Ａは、所定の送信条件が成立すると、外部記憶装置１４に記憶された衝突可能性指数ＣＰＩと衝突直前の車両の運動エネルギＫＥを含む運転データを、通信装置Ｄを介して運行管理設備Ｂに送信する。

　データベースＣは所定の管理システムのもとで、これらのデータを記憶する。また、車両搭載設備Ａまたは運行管理設備Ｂからの情報提供要求に応じて、蓄積したデータを出力する。例えば、運行管理設備Ａから、あるドライバの、ある走行区間のリスク評価マップと、これと比較される標準的なリスク評価マップの提供が要求されると、データベースＣはそれらのマップを運行管理設備Ａへと出力する。

　運行管理設備Ｂは、車両搭載設備Ａから通信により入力された情報に基づき該当するドライバの運行管理上の問題を分析し、分析結果をデータベースＣに記憶するとともに、分析結果に基づく指示を情報発信元の車両搭載設備Ａへ送信する。そのために、運行管理設備Ｂも中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。運行管理設備Ｂを複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。

　データベースＣは運行管理設備ＢとＩ／Ｏインタフェースを介して接続されたハードディスクなどの外部記憶装置内に構成される。

　以上のように構成された安全運転促進システムにおいて、車両搭載設備Ａのコントローラ１１はＦＩＧ．２の安全運転促進制御ルーチンに代えて、ＦＩＧ．６に示す安全運転促進制御ルーチンを実行する。この安全運転促進制御ルーチンも車両のイグニッションスイッチがＯＮの状態で繰り返し実行され、イグニッションスイッチがＯＦＦになることで実行を停止する。

　ＦＩＧ．８を参照すると、イグニッションスイッチがＯＮになった直後に実行されるステップＳ１で、コントローラ１１は車両に搭載された外部記憶装置１４の継続時間ＣＰＩｔを含む一部の格納データの初期化を行う。また、センサ群１５を構成する各機器の故障診断を行う。

　ステップＳ２でコントローラ１１は、ステップＳ１の処理が正しく行われ、かつ機器に異常なしと診断されたかどうかを判定する。ステップＳ２の判定が否定的な場合、すなわちステップＳ１の処理に何らかのエラーが発生した場合またはいずれかの機器に異常ありと診断された場合には、コントローラ１１はステップＳ２９以降の処理を行う。

　ステップＳ２の判定が肯定的な場合は、コントローラ１１はステップＳ３でモニタ１２に車両搭載設備Ａの稼働が可能である旨を表示する。

　ステップＳ４で、コントローラ１１は通信装置Ｄを介した受信データのリセット要求フラグがセットされているかどうかを判定する。リセット要求フラグの初期値はゼロである。

　ステップＳ４の判定が肯定的な場合には、ステップＳ５でコントローラ１１はデータベースＣに記憶された運行管理設備Ｂからの受信データをリセットした後、ステップＳ１１の処理を行う。

　ステップＳ４の判定が否定的な場合は、コントローラ１１はステップＳ５の処理をスキップしてステップＳ１１の処理を行う。

　ステップＳ１１からステップＳ１９の処理は第１の実施例によるＦＩＧ．２の安全運転促進制御ルーチンと同一である。ただし、通信装置Ｄをそなえたこの安全運転促進システムにおいては、ステップＳ１６で使用する継続時間ＣＰＩｔの基準値ＣＰＩｔＥを固定値とせず、その都度設定することも可能である。すなわち、ＧＰＳ１７が検出する現在位置が通信装置Ｄを介して運行管理設備Ｂに入力されると、運行管理設備ＢはデータベースＣを検索して走行条件を判定し、走行条件に応じた基準値ＣＰＩｔＥを通信装置Ｄを介してコントローラ１１に入力するようにしても良い。

　この実施例においては、ステップＳ１８の判定が否定的な場合またはステップＳ１９の処理の後は、コントローラ１１はステップＳ２１の処理を行う。

　ステップＳ２１で、コントローラ１１は車両運行管理設備Ｂに送信すべき情報を取得する。情報はＧＰＳユニット１７が検出した車両の現在位置、車速、車両加速度、衝突可能性指数ＣＰＩ、継続時間ＣＰＩｔ、衝突直前の車両の運動エネルギＫＥ、衝突可能性指数ＣＰＩの最大値、路面摩擦係数μを含む。

　ステップＳ２２で、コントローラ１１はデータベースＣへ送信すべき情報の取得が完了したかどうかを判定する。

　ステップＳ２２の判定が肯定的な場合には、コントローラ１１はステップＳ２３の処理を行う。ステップＳ２２を判定が否定的な場合には、コントローラ１１はステップＳ３１でリセット要求フラグをセットした後、ステップＳ４以降の処理を繰り返す。

　ステップＳ２３では、コントローラ１１は通信装置Ｄによるコントローラ１１と運行管理設備Ｂとの交信準備が完了しているかどうかを判定する。

　ステップＳ２２の判定が肯定的な場合には、コントローラ１１はステップＳ２４でステップＳ２１で揃えたデータを通信装置Ｄを介して運行管理設備Ｂに送信する。運行管理設備Ｂは受け取ったデータをデータベースＣに格納する。ステップＳ２４の処理の後、コントローラ１１はステップＳ２５の処理を行う。

　一方、ステアップＳ２３の判定が否定的な場合は、コントローラ１１はステップＳ２４の処理をスキップしてステップＳ２５の処理を行う。

　ステップＳ２５において、コントローラ１１はドライバの運転に問題があるかどうかを判定する。具体的にはステップＳ１７とＳ１９のいずれかが実行された場合に、ステップＳ２５の判定が肯定的となり、それ以外の場合にはステップＳ２５の判定は否定的となる。

　ステップＳ２５の判定が肯定的な場合、コントローラ１１はステップＳ２６で運行管理設備Ｂへの通報を決定する。

　ステップＳ２７において、コントローラ１１は車両の運行管理上の問題があることをモニタ１２に表示する。この表示はステップＳ２７以降の処理においても継続して行われる。

　ステップＳ２８において、コントローラ１１は運行管理設備Ｂへの通報を行う。

　ステップＳ２８の処理の後、あるいはステップＳ２５の判定が否定的な場合は、コントローラ１１はステップＳ３１でリセット要求フラグをセットした後、ステップＳ４以降の処理を繰り返す。

　一方、ステップＳ２の判定が否定的な場合、すなわちステップＳ１の処理に何らかのエラーが発生した場合または機器に異常ありと診断された場合には、コントローラ１１はステップＳ２９以降の処理を行う。

　ステップＳ２９で、コントローラ１１は異常ありの表示と異常箇所を示すコードをモニタ１２に表示する。

　ステップＳ３０で、コントローラ１１は運行管理設備Ｂへの異常発生の通報を決定する。

　ステップＳ３０の処理の後、コントローラ１１はステップＳ２７でコントローラ１１は異常ありの表示と異常箇所を示すコードのモニタ１２への表示を続行する。

　ステップＳ２８でコントローラ１１は、車両搭載設備Ａに問題があることを運行管理設備Ｂに通報する。以後は、ステップＳ３１でリセット要求フラグをセットした後、ステップＳ４以降の処理を繰り返す。

　この安全運転促進装置は、第１の実施形態のスタンドアローンな安全運転促進装置と異なり、必要に応じて車両搭載設備Ａと基地局の運行管理設備Ｂ及びデータベースＣとの間で通信を行う。したがって、運行管理設備Ｂは複数の車両の車両搭載設備Ａからの通報に基づき、各車両のドライバの運転性向を把握し、車両の運行管理に役立てることができる。

　以上の説明に関して２０１０年３月１２日を出願日とする日本国における特願２０１０－５５５０８号、の内容をここに引用により合体する。

　以上、この発明をいくつかの特定の実施例を通じて説明してきたが、この発明は上記の各実施例に限定されるものではない。当業者にとっては、クレームの技術範囲でこれらの実施例にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。

　例えば、第２の実施例において、リスク評価マップの作成を各車両の車両搭載設備Ａではなく、車両搭載設備Ａから衝突可能性指数ＣＰＩと衝突直前の車両の運動エネルギＫＥの送信を受けた基地局の運行管理設備Ｂが行い、作成したリスク評価マップを対応する車両の車両搭載設備Ａに送信するようにしても良い。

　上記のいずれの実施例においても、衝突可能性指数ＣＰＩの代わりに、ターゲット衝突所要時間ＴＴＣを用いることができる。ターゲット衝突所要時間ＴＴＣは、車両の前方のターゲットと車両との相対速度が現在のまま推移すると仮定した場合に、衝突に至る所要時間を表す。

　この発明による安全運転促進システムは路面車両に適しているが、電車など軌道上を走行する車両へも適用することができる。

　この発明の実施例が包含する排他的性質あるいは特長は以下のようにクレームされる。

Claims

　車両から車両前方のターゲットまでのターゲット距離を検出する距離センサと、
　車速を検出する車速センサと、
　次のようにプログラムされたプログラマブルコントローラ：
　　車速から車両の停止距離を計算し；
　　ターゲット距離と停止距離との比に相当する衝突可能性指数を計算し；
　　車速とターゲット距離からターゲットへの衝突直前の車両の運動エネルギーを計算し；
　　衝突可能性指数に基づく衝突の危険と、衝突直前の車両の運動エネルギーに基づく衝突被害の情報とをドライバに提供する、
　とを備えた車両安全運転促進システム。
　コントローラは、所定値以上の衝突可能性指数の持続時間を計測し、持続時間が所定時間を超えた場合と衝突可能性指数が所定値を超えた場合に、衝突の可能性と衝突時の被害規模を車両のドライバに警告するよう、さらにプログラムされた請求項１の車両安全運転促進システム。
　衝突可能性指数および衝突直前の車両の運動エネルギーを車両の走行履歴として格納する記憶装置と、走行履歴に基づくリスク評価マップを車両内に表示するモニタとをさらに備えた、請求項１の車両安全運転促進システム。
　コントローラは車両の停止距離を次式（Ａ）で計算するようさらにプログラムされた、請求項１の車両安全運転促進システム。

　ただし、Ｄｓｔ＝停止距離、
　　　　　Ｖｆ＝車速、
　　　　　Ｔｆ＝ドライバの反応時間、
　　　　　μ＝タイヤと路面間の摩擦係数、
　　　　　ｇ＝重力加速度。
　コントローラは衝突直前の車両の運動エネルギーを次式（Ｂ）と（Ｃ）で計算するようさらにプログラムされた、請求項１の車両安全運転促進システム。

　ただし、Ｖｃ＝衝突直前の車速、
　　　　　Ｄｈｗ＝ターゲット距離、
　　　　　Ｔｒ＝車両のドライバの反応時間、
　　　　　Ｖｆ＝車速、
　　　　　μ＝車両のタイヤと路面間の摩擦係数。

　ただし、ＫＥ＝衝突直前の車両の運動エネルギー、
　　　　　ｍ＝車両質量、
　　　　　Ｖｃ＝衝突直前の車速。
　車両の外の基地局に設けた運行管理設備と、運行管理設備とコントローラとの間で情報を送受信する車両に搭載された通信装置と、をさらに備え、運行管理設備は複数の車両の運転履歴を格納する外部記憶装置を備え、コントローラは衝突可能性指数および衝突直前の車両の運動エネルギーに基づく車両の走行情報を運行管理設備に送信するよう、さらにプログラムされた請求項１の車両安全運転促進システム。