(57)【要約】【課題】車両の状態を運転手の立場で推定する状態推定プログラム及び情報処理装置を提供する。【解決手段】情報処理装置１は、車両３の加速度を加速度センサ１２で検出して得られる加速度情報１１１に基づいて当該車両３の走行状態として「走行」、「アイドリング」、「エンジンオフ」等の状態を推定する走行状態推定手段として「運転中」、「一時停車」、「駐車」等の状態１０３と、加速度情報１１１と走行状態情報１１２とに基づいて、当該車両３の運転状態を推定する運転状態推定手段１０４を有する。【選択図】図１
2014119307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを、
車両の運動を検出して得られる運動情報と、当該車両の走行状態とに基づいて、当該車両の運転状態を推定する運転状態推定手段として機能させるための状態推定プログラム。
【請求項２】
前記運転状態推定手段は、前記走行状態に対応した前記運転状態を推定する請求項１に記載の状態推定プログラム。
【請求項３】
前記運転状態推定手段は、前記走行状態が走行を示す状態から走行していない状態に変化する前の前記運動情報に基づいて、走行していない状態が前記運転状態として停車している状態及び駐車している状態のいずれであるか推定する請求項１に記載の状態推定プログラム。
【請求項４】
前記運転状態推定手段は、前記走行状態の継続時間に基づいて、前記運転状態を推定する請求項１に記載の状態推定プログラム。
【請求項５】
前記運転状態推定手段は、前記運転状態を推定する際の基準を前記走行状態に基づいて変更する請求項１又は３に記載の状態推定プログラム。
【請求項６】
コンピュータを、
前記運動情報に基づいて、前記車両の走行状態を推定して、前記走行状態を出力する走行状態推定手段としてさらに機能させる請求項１に記載の状態推定プログラム。
【請求項７】
コンピュータを、
車両の走行状態に基づいて、当該車両の運転状態を推定する運転状態推定手段として機能させるための状態推定プログラム。
【請求項８】
車両の運動を検出して得られる運動情報と、当該車両の走行状態とに基づいて、当該車両の運転状態を推定する運転状態推定手段を有する情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、状態推定プログラム及び情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、車両の走行状態等を推定する情報処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された情報処理装置は、慣性センサから得られる加速度と角速度を用いて予め複数の車両走行状態を定義しておき、加速度、速度、現在位置および姿勢方位角を検出する慣性航法システムに搭載された慣性センサから車両の各座標軸における加速度と角速度を受信し、該加速度と角速度を評価することで車両の現在の走行状態を判別し、判別された車両走行状態に応じた値を求め、該値を測定値としてカルマン・フィルタに送り、車両走行状態を考慮してカルマン・フィルタ処理を行って車両の位置、速度及び姿勢の最適な推定値を得る。これにより、情報処理装置は、通常走行状態、コーナリング状態を推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０７６３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、車両の状態を運転手の立場で推定する状態推定プログラム及び情報処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の状態推定プログラム及び情報処理装置を提供する。
【０００７】
［１］コンピュータを、
車両の運動を検出して得られる運動情報と、当該車両の走行状態とに基づいて、当該車両の運転状態を推定する運転状態推定手段として機能させるための状態推定プログラム。
【０００８】
［２］前記運転状態推定手段は、前記走行状態に対応した前記運転状態を推定する前記［１］に記載の状態推定プログラム。
【０００９】
［３］前記運転状態推定手段は、前記走行状態が走行を示す状態から走行していない状態に変化する前の前記運動情報に基づいて、走行していない状態が前記運転状態として停車している状態及び駐車している状態のいずれであるか推定する前記［１］に記載の状態推定プログラム。
【００１０】
［４］前記運転状態推定手段は、前記走行状態の継続時間に基づいて、前記運転状態を推定する前記［１］に記載の状態推定プログラム。
【００１１】
［５］前記運転状態推定手段は、前記運転状態を推定する際の基準を前記走行状態に基づいて変更する前記［１］又は［３］に記載の状態推定プログラム。
【００１２】
［６］コンピュータを、
前記運動情報に基づいて、前記車両の走行状態を推定して、前記走行状態を出力する走行状態推定手段としてさらに機能させる前記［１］に記載の状態推定プログラム。
【００１３】
［７］コンピュータを、
車両の走行状態に基づいて、当該車両の運転状態を推定する運転状態推定手段として機能させるための状態推定プログラム。
【００１４】
［８］車両の運動を検出して得られる運動情報と、当該車両の走行状態とに基づいて、当該車両の運転状態を推定する運転状態推定手段を有する情報処理装置。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１、７又は８に係る発明によれば、車両の状態を運転手の立場で推定することができる。
【００１６】
請求項２に係る発明によれば、走行状態に対応した運転状態を推定することができる。
【００１７】
請求項３に係る発明によれば、走行状態が走行を示す状態から走行していない状態に変化する前の運動情報に基づいて、走行していない状態が運転状態として停車している状態及び駐車している状態のいずれであるか推定することができる。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、走行状態の継続時間に基づいて、運転状態を推定することができる。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、運転状態を推定する際の基準を走行状態に基づいて変更することができる。
【００２０】
請求項６に係る発明によれば、運動情報に基づいて、車両の走行状態を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、情報処理装置の使用形態の一例を示す概略図である。
【図２】図２は、情報処理装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は、各走行状態の特徴の一例を説明するためのグラフ図である。
【図４】図４は、情報処理装置の走行状態推定動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、運転状態のうち一時停車時の特徴の一例を説明するためのグラフ図である。
【図６】図６（ａ）及び（ｂ）は、運転状態のうち駐車時の特徴の一例を説明するためのグラフ図である。
【図７】図７（ａ）及び（ｂ）は、運転状態のうち駐車時の特徴の一例を説明するためのグラフ図である。
【図８】図８は、情報処理装置の運転状態推定動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［実施の形態］
図１は、情報処理装置の使用形態の一例を示す概略図である。
【００２３】
情報処理装置１は、一例として携帯電話等であり、利用者２の胸ポケットや利用者２が運転する車両３に配置され、車両３の加速度、角速度、方位等の運動情報をセンサにより検出して、車両３の立場から車両３のエンジンが止まっている状態、エンジンは動いているが車両３は停止している状態又は車両３が走行している状態（以下、「走行状態」という。）のいずれであるか推定するものである。なお、車両３は、走行状態を車両３の各部から取得する制御装置３０を備え、情報処理装置１は制御装置３０から走行状態を取得するものであってもよい。
【００２４】
また、情報処理装置１は、走行状態を運転手である利用者２の立場から具体化した、車両３が駐車している状態、車両３が一時停止した状態又は車両３を運転中である状態（以下、「運転状態」という。）のいずれであるか推定するものである。なお、走行状態及び運転状態は上記した状態以外の状態を推定するものであってもよい。
（情報処理装置の構成）
図２は、情報処理装置１の構成の一例を示すブロック図である。
【００２５】
この情報処理装置１は、ＣＰＵ等から構成され各部を制御するとともに各種のプログラムを実行する制御部１０と、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）やフラッシュメモリ等の記録媒体から構成され情報を記憶する記憶装置の一例としての記憶部１１と、運動情報の一例として三軸方向の加速度を検出する加速度センサ１２と、外部と通信する通信部１３とを備える。また、文字や図形等を表示する表示部、ボタンスイッチやタッチセンサ等の操作部、並びにマイク及びスピーカ等を含む電話機能部等をさらに備えてもよい。
【００２６】
制御部１０は、後述する状態推定プログラム１１０を実行することで、加速度情報取得手段１００、重力方向判定手段１０１、軸方向変換手段１０２、走行状態推定手段１０３、運転状態推定手段１０４及び情報出力手段１０５等として機能する。
【００２７】
加速度情報取得手段１００は、加速度センサ１２が検出した三軸方向の加速度を加速度情報１１１とする。
【００２８】
重力方向判定手段１０１は、一例として三軸方向の加速度情報を一定期間平均して重力方向を判定する。
【００２９】
軸方向変換手段１０２は、加速度情報１１１の三軸方向を重力方向判定手段１０１が判定した重力方向に基づいて、重力方向、前後方向、側方向に変換する。なお、三軸方向は極座標等のほかの方向もとりうる。
【００３０】
走行状態推定手段１０３は、軸方向変換手段１０２が三軸方向を重力方向、前後方向、側方向等に変換した加速度情報１１１及び加速度情報１１１から得られる特徴量（分散、エントロピー等）に基づいて車両３の走行状態（車両３のエンジンが止まっている状態、エンジンは動いているが車両３は停止している状態又は車両３が走行している状態）を推定し、走行状態情報１１２として記憶部１１に格納する。
【００３１】
運転状態推定手段１０４は、軸方向変換手段１０２が三軸方向を重力方向、前後方向、側方向等に変換した加速度情報１１１及び加速度情報１１１から得られる角速度に基づいて車両３の運転状態（車両３が駐車している状態、車両３が一時停止した状態又は車両３を運転中である状態等）を推定し、運転状態情報１１３として記憶部１１に格納する。
【００３２】
情報出力手段１０５は、走行状態推定手段１０３が推定した走行状態及び運転状態推定手段１０４が推定した運転状態を通信部１３を介して外部に出力する。
【００３３】
記憶部１１は、状態推定プログラム１１０、加速度情報１１１、走行状態情報１１２及び運転状態情報１１３等を格納する。
【００３４】
状態推定プログラム１１０は、制御部１０で実行することにより制御部１０を上記した各手段１００〜１０５として機能させるプログラムである。
【００３５】
加速度情報１１１は、加速度情報取得手段１００が取得した情報である。
【００３６】
走行状態情報１１２は、走行状態推定手段１０３が推定した走行状態の履歴である。なお、走行状態情報１１２は、車両３に備えられた制御装置３０から取得するものであってもよい。
【００３７】
運転状態情報１１３は、運転状態推定手段１０４が推定した運転状態の履歴である。
【００３８】
なお、情報処理装置１は、例えば、加速度センサ１２を備えた携帯電話等や携帯情報処理端末であるが、カーナビゲーションシステムの一部として構成してもよい。
【００３９】
（情報処理装置の動作）
次に、本実施の形態の作用を、（１）基本動作、（２）走行状態推定動作、（３）運転状態推定動作に分けて説明する。
【００４０】
（１）基本動作
まず、利用者は情報処理装置１を携帯し、車両３を運転する。運転の一例として、利用者は情報処理装置１を利用者の着用するシャツの胸ポケットに入れた状態で、車両３のエンジンを始動したり、車両３を走行させたり、アイドリングのまま停止したりする。また、運転中に一時停止したり、バックで車庫入れして駐車したり、縦列駐車したりする。
【００４１】
情報処理装置１の加速度センサ１２は、利用者２の移動に伴い情報処理装置１に発生する加速度を検出する。
【００４２】
加速度情報取得手段１００は、加速度センサ１２が検出した加速度を加速度情報１１１として取得する。
【００４３】
次に、重力方向判定手段１０１は、三軸方向の加速度情報を一定期間平均して重力方向を判定する。
【００４４】
次に、軸方向変換手段１０２は、加速度情報１１１の三軸方向を重力方向判定手段１０１が判定した重力方向に基づいて、重力方向、前後方向、側方向等に変換する。
【００４５】
（２）走行状態推定動作
走行状態推定手段１０３は、軸方向変換手段１０２が三軸方向を重力方向、前後方向、側方向等に変換した加速度情報１１１及び加速度情報１１１から得られる特徴量に基づいて車両３の走行状態を推定し、走行状態情報１１２として記憶部１１に格納する。以下に、走行状態の推定動作の具体例を説明する。
【００４６】
図４は、情報処理装置１の走行状態推定動作の一例を示すフローチャートである。
【００４７】
まず、走行状態推定手段１０３は、加速度情報１１１から得られる特徴量としてエントロピーを算出し、エントロピーが小さい場合（Ｓ１；Ｙｅｓ）は車両３の振動が周期的であるとする。
【００４８】
次に、ステップＳ１でＹｅｓであり、加速度情報１１１から得られる特徴量として水平方向（前後方向及び側方向）と重力方向の加速度の分散の比が予め定めた閾値以上である場合（Ｓ２；Ｙｅｓ）、つまり、水平方向の加速度の分散が重力方向の加速度の分散より大きい場合、車両３の走行状態は「走行」中であると推定する（Ｓ３）。
【００４９】
また、ステップＳ１でＹｅｓであるが、ステップＳ２において水平方向（前後方向及び側方向）と重力方向の加速度の分散の比が予め定めた閾値より小さい場合（Ｓ２；Ｎｏ）、つまり、重力方向の加速度の分散が水平方向の加速度の分散より大きい場合、車両３の走行状態は「アイドリング」中であると推定する（Ｓ４）。
【００５０】
また、ステップＳ１において、エントロピーが大きい場合（Ｓ１；Ｎｏ）は車両３の振動が非周期的であるとして、車両３の走行状態は「エンジンオフ」であると推定する（Ｓ５）。
【００５１】
上記の推定は、以下に示す走行状態の特徴からなされるものである。
【００５２】
図３（ａ）及び（ｂ）は、各走行状態の特徴の一例を説明するためのグラフ図である。
【００５３】
図３（ａ）に示すように、走行状態が「走行」及び「アイドリング」である場合、エンジンが動作しているため、振動が周期的でありエントロピーが小さい。また、走行状態が「エンジンオフ」である場合、エンジンが動作していないため、振動が非周期的でありエントロピーが大きい。
【００５４】
また、図３（ｂ）に示すように、走行状態が「走行」である場合、水平方向の振動が重力方向の振動に比べて大きく、水平方向の分散比が閾値（一例として１０）以上となる。一方、走行状態が「アイドリング」である場合、水平方向の分散比が閾値（一例として１０）より小さくなる。
【００５５】
（３）運転状態推定動作
運転状態推定手段１０４は、軸方向変換手段１０２が三軸方向を重力方向、前後方向、側方向に変換した加速度情報１１１及び加速度情報１１１から得られる角速度に基づいて車両３の運転状態（車両３が駐車している状態、車両３が一時停止した状態又は車両３を運転中である状態）を推定し、運転状態情報１１３として記憶部１１に格納する。以下に、運転状態の推定動作の具体例を説明する。
【００５６】
図８は、情報処理装置１の運転状態推定動作の一例を示すフローチャートである。
【００５７】
まず、運転状態推定手段１０４は、走行状態推定手段１０３が推定した走行状態の履歴である走行状態情報１１２を取得し、走行状態が「走行中」から「アイドリング」に変化した場合（Ｓ１１；Ｙｅｓ）であって、その後、走行状態が「アイドリング」から「エンジンオフ」に変化した場合（Ｓ１２；Ｙｅｓ）、かつ、ステップＳ１１の事前に第１の閾値ａ以上の側方向の加速度が加速度情報１１１にあった場合（Ｓ１３；Ｙｅｓ）、運転状態は「駐車」であると推定する（Ｓ１４）。理由については、図６及び図７の説明において後述する。
【００５８】
また、ステップＳ１３において、閾値ａ以上の側方向の加速度がなかった場合（Ｓ１３；Ｎｏ）、運転状態は「一時停車」であると推定する（Ｓ１５）。理由については、図５の説明において後述する。
【００５９】
また、ステップＳ１２において、走行状態が「アイドリング」から「エンジンオフ」に変化していなかった場合（Ｓ１２；Ｎｏ）、かつ、ステップＳ１１の事前に第１の閾値ａより大きい第２の閾値ｂ以上の側方向の加速度が加速度情報１１１にあった場合（Ｓ１６；Ｙｅｓ）、運転状態は「駐車」であると推定する（Ｓ１７）。閾値ｂが閾値ａより大きい理由は、駐車した後に「アイドリング」のままにする状況が、駐車した後に「エンジンオフ」する状況に比べて少ないためであり、閾値を大きくすることで推定する基準を厳しくするためである。
【００６０】
また、ステップＳ１６において、閾値ｂ以上の側方向の加速度がなかった場合（Ｓ１６；Ｎｏ）、運転状態は「一時停車」であると推定する（Ｓ１８）。
【００６１】
また、ステップＳ１１において走行状態が「走行中」から「アイドリング」に変化していなかった場合（Ｓ１１；Ｎｏ）、車が走行を継続しており、運転手が運転していると考えられるため、運転状態は「運転中」であると推定する（Ｓ１９）。
【００６２】
上記の推定は、以下に示す運転状態の特徴からなされるものである。
【００６３】
図５は、運転状態のうち一時停車時の特徴の一例を説明するためのグラフ図である。
【００６４】
車両３が一時停止する場合、利用者２はブレーキ操作により車両３の速度を減速するため、図５に示すように、側方向加速度や角速度には変化が少なく、進行方向の加速度に変化が現れる。これは、ステップＳ１３又はＳ１６において、事前に側方向の加速度がない場合に該当する。
【００６５】
図６（ａ）及び（ｂ）は、運転状態のうち駐車時の特徴の一例を説明するためのグラフ図である。
【００６６】
車両３が駐車場の駐車枠等に駐車する場合、一例として、利用者２は車両３を駐車方向に垂直に駐車場に進入させ、右又は左方向にハンドルを切ることにより車両３の進行方向を駐車方向とし、その後、後方に移動させるため、図６（ａ）に示すように、進行方向の加速度に変化が現れるだけでなく、側方向の加速度及び角速度にも変化が現れる。また、進行方向の加速度は前向きと後ろ向きの両方が発生し、最後は前向きの加速度が現れる。これはステップＳ１３又はＳ１６において、事前に側方向の加速度がある場合に該当する。
【００６７】
また、車両３が駐車場の駐車枠等に駐車する場合、他の例として、利用者２は車両３を駐車方向に垂直に駐車場に進入させ、右又は左方向にハンドルを切ることにより車両３の進行方向を駐車方向とし、その後、後方に移動させるものの車両３の進行方向が駐車方向となっていなかったり、駐車枠に収まらなかったりしたことで車両３を再び前進させて切り返しを行うと、図６（ｂ）に示すように、進行方向の加速度に変化が現れるだけでなく、側方向の加速度及び角速度にも変化が現れる。これはステップＳ１３又はＳ１６において、事前に側方向の加速度がある場合に該当する。
【００６８】
図７（ａ）及び（ｂ）は、運転状態のうち駐車時の特徴の一例を説明するためのグラフ図である。
【００６９】
車両３が駐車場の縦列駐車をする場合、一例として、利用者２は車両３を駐車方向に平行に進入させ、右又は左方向にハンドルを切ることにより車両３の進行方向を一旦変えながら前進又は後進し、その後、進行方向を最初の方向に戻すため、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、進行方向の加速度に変化が現れるだけでなく、側方向の加速度及び角速度にも変化が現れる。また、角速度及び側方向の加速度は正側及び負側にペアで発生する。これはステップＳ１３又はＳ１６において、事前に側方向の加速度がある場合に該当する。
【００７０】
次に、情報出力手段１０５は、走行状態推定手段１０３が推定した走行状態及び運転状態推定手段１０４が推定した運転状態を、走行状態情報１１２及び運転状態情報１１３として通信部１３を介して外部に出力する。
【００７１】
外部に出力された走行状態情報１１２及び運転状態情報１１３は、一例として、外部の状態情報配信サーバが受信し、状態情報配信サーバは他の利用者が所持する情報処理装置等に走行状態情報１１２及び運転状態情報１１３を配信する。
【００７２】
他の利用者が所持する情報処理装置は走行状態情報１１２及び運転状態情報１１３を表示処理等することで他の利用者に利用者２の状態を提示し、他の利用者は利用者２の状態に応じてコンタクトを取る手段（電話又はメール等）を決定する。
【００７３】
（実施の形態の効果）
上記した実施の形態によると、加速度情報１１１と、加速度情報１１１から推定した走行状態情報１１２とに基づいて運転状態を推定したため、車両３の状態を運転手である利用者２の立場で推定することができる。
【００７４】
［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々な変形が可能である。例えば、走行状態情報１１２及び運転状態情報１１３は、外部に出力せずに情報処理装置１の制御に用いてもよい。例えば、情報処理装置１が携帯電話である場合には、運転状態が「運転中」又「一時停止」であれば通話を受け付けないドライブモードとしたり、「駐車」であればドライブモードを解除して通常状態としてもよい。
【００７５】
また、車両３は、エンジンを搭載した車両を前提として図３、図５−図７のグラフ図を示したが、電気自動車、ハイブリッド車や二輪車に推定の基準を適宜変更して適用してもよい。
【００７６】
なお、運転状態推定手段１０４は、走行状態「走行中」に対応させて運転状態「運転中」と、走行状態「アイドリング」に対応させて運転状態「一時停止」と、走行状態「エンジンオフ」に対応させて運転状態「駐車」と簡略化して推定してもよい。
【００７７】
また、運転状態推定手段１０４は、走行状態「アイドリング」及び「エンジンオフ」の継続時間に応じて、運転状態「一時停車」又は「駐車」のいずれであるかを推定してもよい。例えば、「アイドリング」が継続すれば「一時停車」、「エンジンオフ」が継続すれば「駐車」であると推定してもよい。
【００７８】
なお、「アイドリング」の状態が一定時間以上継続した場合に自動で「エンジンオフ」の状態にするアイドリングストップの機能が搭載された車両の場合、走行状態は「エンジンオフ」であるが、走行状態が「アイドリング」である場合の判断基準を採用してもよい（図８、ステップＳ１１、Ｓ１２）。
【００７９】
上記実施の形態では制御部１０内の各手段１００−１０５の機能をプログラムで実現したが、各手段の全て又は一部をＡＳＩＣ等のハードウエアによって実現してもよい。また、上記実施の形態で用いたプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記憶して提供することもできる。また、上記実施の形態で説明した上記ステップの入れ替え、削除、追加等は本発明の要旨を変更しない範囲内で可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１     情報処理装置
２     利用者
３     車両
１０   制御部
１１   記憶部
１２   加速度センサ
１３   通信部
３０   制御装置
１００ 加速度情報取得手段
１０１ 重力方向判定手段
１０２ 軸方向変換手段
１０３ 走行状態推定手段
１０４ 運転状態推定手段
１０５ 情報出力手段
１１０ 状態推定プログラム
１１１ 加速度情報
１１２ 走行状態情報
１１３ 運転状態情報
【図１】
2014119307.tif 000003
【図２】
2014119307.tif 000004
【図３】
2014119307.tif 000005
【図４】
2014119307.tif 000006
【図５】
2014119307.tif 000007
【図６】
2014119307.tif 000008
【図７】
2014119307.tif 000009
【図８】
2014119307.tif 000010