(57)【要約】【課題】効率的かつ簡潔な構成及び処理によってドライバによる運転の単調性を判定できるようにする【解決手段】踏み込み運動量演算部３１が、アクセルペダルの踏み込み位置の単位時間当たりの踏み込み運動量を算出し、分布解析／レベル決定部３３が、基準時間の範囲内に含まれる踏み込み運動量の第１の集合と、基準時よりも短い判定対象時間の範囲内に含まれる踏み込み運動量の第２の集合とを比較して、基準時間における車両運転に対する判定対象時間における車両運転の単調性の増減を判定し、その判定結果を出力する。また、有効な踏み込み運動量として、アクセルペダルの戻り方向の動きを無視して、アクセルペダルの踏み込み方向の動きを表すゼロ又は正の値の踏み込み運動量を抽出する。【選択図】図１
2014086036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両運転の単調性を判定する運転単調性判定装置であって、
前記車両運転の際のドライバによるアクセルペダルの踏み込み位置を収集する収集部と、
前記収集部によって収集された前記アクセルペダルの踏み込み位置に関する情報を蓄積するデータバッファと、
前記データバッファに蓄積された前記アクセルペダルの踏み込み位置に関する情報の時間的な差分を計算して、前記アクセルペダルの踏み込み位置の単位時間当たりの踏み込み運動量を算出する踏み込み運動量演算部と、
前記アクセルペダルの戻り方向の動きを無視して前記アクセルペダルの踏み込み方向の動きを表すゼロ又は正の値の前記踏み込み運動量を抽出し、基準時間の範囲内に含まれる踏み込み運動量の第１の集合と、前記基準時間よりも短い判定対象時間の範囲内に含まれる踏み込み運動量の第２の集合とを比較して、前記基準時間における車両運転に対する前記判定対象時間における車両運転の単調性の増減を判定し、その判定結果を出力する単調性決定部とを、
有する運転単調性判定装置。
【請求項２】
前記車両運転の際の車速データを収集する車速データ収集部と、
前記車速データ収集部によって収集された前記車速データを蓄積する車速データバッファと、
前記判定対象時間の範囲内に含まれる前記車速データに基づいて、前記判定対象時間における平均車速を算出する平均車速演算部とを、
有し、前記単調性決定部は、前記車両運転の単調性の増減の判定に用いるパラメータとして、さらに前記平均車速を用いる請求項１に記載の運転単調性判定装置。
【請求項３】
前記アクセルペダルの踏み込み位置に関する情報として、前記アクセルペダルのアクセル開度と前記アクセルペダルのペダルロッド長との積を用いる請求項１又は２に記載の運転単調性判定装置。
【請求項４】
前記単調性決定部は、前記第１の集合から算出される第１の代表値と、前記第２の集合から算出される第２の代表値とを比較する請求項１から３のいずれか１つに記載の運転単調性判定装置。
【請求項５】
前記単調性決定部は、前記第１及び第２の集合のそれぞれから求められるヒストグラムに係る数値を、前記第１及び第２の代表値とする請求項４に記載の運転単調性判定装置。
【請求項６】
前記単調性決定部は、前記第１の代表値に基づく複数段階のレベルを設定し、前記第２の代表値が前記複数段階のレベルのいずれに属するかを求めることで前記車両運転の単調性の増減を判定して、その判定結果をレベル値として出力する請求項４又は５に記載の運転単調性判定装置。
【請求項７】
車両運転の単調性を判定する運転単調性判定装置による運転単調性判定方法であって、
前記車両運転の際のドライバによるアクセルペダルの踏み込み位置を収集する収集ステップと、
前記収集ステップで収集された前記アクセルペダルの踏み込み位置に関する情報をデータバッファに蓄積する蓄積ステップと、
前記データバッファに蓄積された前記アクセルペダルの踏み込み位置に関する情報の時間的な差分を計算して、前記アクセルペダルの踏み込み位置の単位時間当たりの踏み込み運動量を算出する踏み込み運動量演算ステップと、
前記アクセルペダルの戻り方向の動きを無視して前記アクセルペダルの踏み込み方向の動きを表すゼロ又は正の値の前記踏み込み運動量を抽出し、基準時間の範囲内に含まれる踏み込み運動量の第１の集合と、前記基準時間よりも短い判定対象時間の範囲内に含まれる踏み込み運動量の第２の集合とを比較して、前記基準時間における車両運転に対する前記判定対象時間における車両運転の単調性の増減を判定し、その判定結果を出力する単調性決定ステップとを、
有する運転単調性判定方法。
【請求項８】
前記車両運転の際の車速データを収集する車速データ収集ステップと、
前記車速データステップで収集された前記車速データを車速データバッファに蓄積する車速データ蓄積ステップと、
前記判定対象時間の範囲内に含まれる前記車速データに基づいて、前記判定対象時間における平均車速を算出する平均車速演算ステップとを、
有し、前記単調性決定ステップにおいて、前記車両運転の単調性の増減の判定に用いるパラメータとして、さらに前記平均車速を用いる請求項７に記載の運転単調性判定方法。
【請求項９】
前記アクセルペダルの踏み込み位置に関する情報として、前記アクセルペダルのアクセル開度と前記アクセルペダルのペダルロッド長との積を用いる請求項７又は８に記載の運転単調性判定方法。
【請求項１０】
前記単調性決定ステップにおいて、前記第１の集合から算出される第１の代表値と、前記第２の集合から算出される第２の代表値とを比較する請求項７から９のいずれか１つに記載の運転単調性判定方法。
【請求項１１】
前記単調性決定ステップにおいて、前記第１及び第２の集合のそれぞれから求められるヒストグラムに係る数値を、前記第１及び第２の代表値とする請求項１０に記載の運転単調性判定方法。
【請求項１２】
前記単調性決定ステップにおいて、前記第１の代表値に基づく複数段階のレベルを設定し、前記第２の代表値が前記複数段階のレベルのいずれに属するかを求めることで前記車両運転の単調性の増減を判定して、その判定結果をレベル値として出力する請求項１０又は１１に記載の運転単調性判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転者（ドライバ）による車両運転の単調性を判定する運転単調性判定装置及び運転単調性判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば下記の特許文献１には、車両を運転するドライバの不注意の度合いに依存して警告信号の規模を変更する技術が開示されている。当該特許文献１の開示技術では、走行ペダル位置信号、ブレーキペダル位置信号、操舵角信号、車道の路肩分離線までの距離信号ないしは未来の距離経過、室内カメラによって検出されたドライバの姿勢に関する信号などの個々のパラメータを重み付けした後に結合して１つの最終的パラメータを算出し、この最終的パラメータに依存する警告を出力する。
【０００３】
また、例えば下記の特許文献２には、車両を運転するドライバの運転者状態をより詳細に判別できるようにするため、覚醒度、注意集中度、運転能力の３つの要素のうちの複数（少なくとも２つ以上）の要素を反映する運転者情報を検出し、当該運転者情報及び車両・運転環境情報に基づいて運転者状態を判定する技術が開示されている。また、当該特許文献２には、運転者情報を算出する際に、アクセルペダル操作量やブレーキペダル操作量を用いるようにしてもよいことが示唆されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３２３７００号公報（段落［００１３］）
【特許文献２】特開２００７−２６５３７７号公報（段落［００１５］、［００１９］、［０１２３］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１及び特許文献２の開示技術などを始めとする従来の技術によれば、ドライバの運転状態を検出するためにアクセルペダルの操作量を用いることは既に公知である。しかしながら、従来の技術は、ドライバの運転操作（ハンドルの操舵など）やドライバの状態（ドライバの姿勢や開眼時間など）を示す様々なパラメータを取得し、これらのパラメータを総合的に組み合わせることで、ドライバの運転状態の検出精度を向上させるよう発展してきており、より複雑化する様相を呈している。
【０００６】
上記の課題に鑑み、本発明は、特にアクセルペダル操作から得られる情報に係る処理に対して工夫を施すことで、効率的かつ簡潔な構成及び処理によってドライバによる運転の単調性を判定する技術を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明によれば、車両運転の単調性を判定する運転単調性判定装置であって、
前記車両運転の際のドライバによるアクセルペダルの踏み込み位置を収集する収集部と、
前記収集部によって収集された前記アクセルペダルの踏み込み位置に関する情報を蓄積するデータバッファと、
前記データバッファに蓄積された前記アクセルペダルの踏み込み位置に関する情報の時間的な差分を計算して、前記アクセルペダルの踏み込み位置の単位時間当たりの踏み込み運動量を算出する踏み込み運動量演算部と、
前記アクセルペダルの戻り方向の動きを無視して前記アクセルペダルの踏み込み方向の動きを表すゼロ又は正の値の前記踏み込み運動量を抽出し、基準時間の範囲内に含まれる踏み込み運動量の第１の集合と、前記基準時間よりも短い判定対象時間の範囲内に含まれる踏み込み運動量の第２の集合とを比較して、前記基準時間における車両運転に対する前記判定対象時間における車両運転の単調性の増減を判定し、その判定結果を出力する単調性決定部とを、
有する運転単調性判定装置が提供される。
【０００８】
さらに、本発明によれば、前記車両運転の際の車速データを収集する車速データ収集部と、
前記車速データ収集部によって収集された前記車速データを蓄積する車速データバッファと、
前記判定対象時間の範囲内に含まれる前記車速データに基づいて、前記判定対象時間における平均車速を算出する平均車速演算部とを、
有し、前記単調性決定部は、前記車両運転の単調性の増減の判定に用いるパラメータとして、さらに前記平均車速を用いる運転単調性判定装置が提供される。
【０００９】
さらに、本発明によれば、前記アクセルペダルの踏み込み位置に関する情報として、前記アクセルペダルのアクセル開度と前記アクセルペダルのペダルロッド長との積を用いる運転単調性判定装置が提供される。
【００１０】
さらに、本発明によれば、前記単調性決定部は、前記第１の集合から算出される第１の代表値と、前記第２の集合から算出される第２の代表値とを比較する運転単調性判定装置が提供される。
【００１１】
さらに、本発明によれば、前記単調性決定部は、前記第１及び第２の集合のそれぞれから求められるヒストグラムに係る数値を、前記第１及び第２の代表値とする運転単調性判定装置が提供される。
【００１２】
さらに、本発明によれば、前記単調性決定部は、前記第１の代表値に基づく複数段階のレベルを設定し、前記第２の代表値が前記複数段階のレベルのいずれに属するかを求めることで前記車両運転の単調性の増減を判定して、その判定結果をレベル値として出力する運転単調性判定装置が提供される。
【００１３】
また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、車両運転の単調性を判定する運転単調性判定装置による運転単調性判定方法であって、
前記車両運転の際のドライバによるアクセルペダルの踏み込み位置を収集する収集ステップと、
前記収集ステップで収集された前記アクセルペダルの踏み込み位置に関する情報をデータバッファに蓄積する蓄積ステップと、
前記データバッファに蓄積された前記アクセルペダルの踏み込み位置に関する情報の時間的な差分を計算して、前記アクセルペダルの踏み込み位置の単位時間当たりの踏み込み運動量を算出する踏み込み運動量演算ステップと、
前記アクセルペダルの戻り方向の動きを無視して前記アクセルペダルの踏み込み方向の動きを表すゼロ又は正の値の前記踏み込み運動量を抽出し、基準時間の範囲内に含まれる踏み込み運動量の第１の集合と、前記基準時間よりも短い判定対象時間の範囲内に含まれる踏み込み運動量の第２の集合とを比較して、前記基準時間における車両運転に対する前記判定対象時間における車両運転の単調性の増減を判定し、その判定結果を出力する単調性決定ステップとを、
有する運転単調性判定方法が提供される。
【００１４】
さらに、本発明によれば、前記車両運転の際の車速データを収集する車速データ収集ステップと、
前記車速データステップで収集された前記車速データを車速データバッファに蓄積する車速データ蓄積ステップと、
前記判定対象時間の範囲内に含まれる前記車速データに基づいて、前記判定対象時間における平均車速を算出する平均車速演算ステップとを、
有し、前記単調性決定ステップにおいて、前記車両運転の単調性の増減の判定に用いるパラメータとして、さらに前記平均車速を用いる運転単調性判定方法が提供される。
【００１５】
さらに、本発明によれば、前記アクセルペダルの踏み込み位置に関する情報として、前記アクセルペダルのアクセル開度と前記アクセルペダルのペダルロッド長との積を用いる運転単調性判定方法が提供される。
【００１６】
さらに、本発明によれば、前記単調性決定ステップにおいて、前記第１の集合から算出される第１の代表値と、前記第２の集合から算出される第２の代表値とを比較する運転単調性判定方法が提供される。
【００１７】
さらに、本発明によれば、前記単調性決定ステップにおいて、前記第１及び第２の集合のそれぞれから求められるヒストグラムに係る数値を、前記第１及び第２の代表値とする運転単調性判定方法が提供される。
【００１８】
さらに、本発明によれば、前記単調性決定ステップにおいて、前記第１の代表値に基づく複数段階のレベルを設定し、前記第２の代表値が前記複数段階のレベルのいずれに属するかを求めることで前記車両運転の単調性の増減を判定して、その判定結果をレベル値として出力する運転単調性判定方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、特にアクセルペダル操作から得られる情報に係る処理に対して工夫を施すことで、効率的かつ簡潔な構成及び処理によってドライバによる運転の単調性を判定できるようにするという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態における運転単調性判定装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態において、ドライバによるアクセルペダルの踏み込みの様子を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態において、ドライバによるアクセルペダルの踏み込みの様子を極座標系によって示す図である。
【図４】本発明の実施の形態において、時刻とアクセル開度データＬとの関係の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態における運転単調性判定装置の単調性判定部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態において、時刻とアクセルペダルの踏み込み運動量との関係の一例を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態において、アクセルペダルの踏み込み運動量の頻度の一例を示すヒストグラムである。
【図８】本発明の実施の形態における運転単調性判定装置の単調性判定部の運転単調性判定処理（レベル算出処理）の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態において、平均車速データＭＶの条件式と指数αとの関係の一例を示す表である。
【図１０】本発明の実施の形態において、ピーク値Ｐ０、Ｐ１の条件式とレベル（Ｌｖ）との関係の一例を示す表である。
【図１１】本発明の実施の形態において、レベル判定処理の具体的な概念の一例を示すヒストグラムである。
【図１２】本発明の実施の形態において、レベル判定処理の具体的な概念の一例を示す別のヒストグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
本発明の実施の形態では、アクセルペダルの踏み込み位置の単位時間当たりの踏み込み運動量を算出し、基準時間の範囲内に含まれる踏み込み運動量の第１の集合と、前記基準時間よりも短い判定対象時間の範囲内に含まれる踏み込み運動量の第２の集合とを比較して、前記基準時間における車両運転に対する前記判定対象時間における車両運転の単調性の増減を判定し、その判定結果を出力する。また、特に、本発明の実施の形態では、アクセルペダルの戻り方向の動きを無視して、アクセルペダルの踏み込み方向の動きを表すゼロ又は正の値の踏み込み運動量を抽出する。
【００２３】
なお、本発明に係る基本技術は、運転の単調性を指標化する技術であることに留意されたい。本発明によって指標化された運転の単調性は、ドライバの疲労、不注意、漫然運転などを検出するための一要素として使用可能であるが、これに限定されず、例えば、ドライバによる運転の安定性（ドライバの低燃費走行の技術などを含む）を検出するための一要素として使用可能でもある。すなわち、本発明によって指標化された運転の単調性を、運転動作の危険性に関連付けて否定的に解釈することも可能であり、また、運転動作の安定性に関連付けて肯定的に解釈することも可能である。
【００２４】
また、本発明は、ドライバの運転操作（ハンドルの操舵など）やドライバの状態（ドライバの姿勢や開眼時間など）を示す様々なパラメータを取得し、これらのパラメータを総合的に組み合わせることを否定するものではないことに留意されたい。本発明は、特にアクセルペダル操作から得られる情報に係る処理に対して工夫を施すものであり、その他様々なパラメータと組み合わせてもよいことは明らかである。
【００２５】
まず、図１を参照しながら、本発明の実施の形態における運転単調性判定装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態における運転単調性判定装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に図示されている運転単調性判定装置は、アクセルペダル位置センサ１１、アクセル開度データ収集部１２、アクセル開度データバッファ１３、車速センサ２１、車速データ収集部２２、車速データバッファ２３、単調性判定部３０を有している。
【００２６】
アクセルペダル位置センサ１１、アクセル開度データ収集部１２、アクセル開度データバッファ１３は、ドライバによるアクセルペダルの操作に係るデータを収集する機構を構成している。アクセルペダル位置センサ１１は、ドライバによるアクセルペダルの踏み込みによって変動するアクセルペダルの位置を検出する機能を有する。アクセル開度データ収集部１２は、アクセルペダル位置センサ１１によって検出されたアクセルペダルの位置に基づいて、アクセル開度データＬを算出する機能を有する。アクセル開度データバッファ１３は、アクセル開度データ収集部１２で算出されたアクセル開度データＬを蓄積する機能（メモリ）を有する。
【００２７】
ドライバによるアクセルペダルの踏み込みの様子は、例えば、図２に図示されているように模式的に表すことができる。アクセルペダルは、アクセルペダルの支点Ｏを中心として略円弧を描くように動くことから、図３に図示されているように、アクセルペダルの支点Ｏを中心とした極座標系で表すことが可能である。具体的には、アクセルペダルに負荷がかかっていない状態をアクセルペダルの基準位置（角度０°）とすることで、アクセルペダルが操作されてアクセルペダルに負荷がかかった状態（すなわち、アクセルペダルが足で踏まれた状態）の位置を角度（アクセル開度Θ）によって表すことが可能である。
【００２８】
また、アクセル開度データ収集部１２は、アクセルペダル位置センサ１１によって検出されたアクセルペダルの位置（アクセル開度Θ）を取得し、アクセルペダルの位置（アクセル開度Θ）に基づいてアクセル開度データＬを算出することが可能である。アクセル開度データ収集部１２は、例えば、所定のサンプリングレート（例えば、５００ｍｓ）でアクセルペダルの位置（アクセル開度Θ）を取得して、アクセル開度Θとペダルロッド長ｒとの積を計算して、アクセル開度データＬ（＝ｒ×Θ）とすることが可能である。なお、この場合、アクセル開度データＬ（＝ｒ×Θ）は、ドライバがアクセルペダルを足で踏み込むペダル部が移動した扇周長（移動距離）である。
【００２９】
アクセル開度データ収集部１２によって収集されるアクセル開度データＬは、車両の運転状態に応じて刻々と変動し、例えば、図４に例示されているように（時刻ｔ，アクセル開度データＬ）のグラフで表すことが可能である。アクセル開度データバッファ１３には、例えば（時刻ｔ，アクセル開度データＬ）などのような形式によって、アクセル開度データＬが計測時刻と共に蓄積される。なお、アクセル開度データバッファ１３には、単調性判定部３０による処理（後述）のために、少なくとも所定の基準時間Ｔ０分のアクセル開度データＬが蓄積される。所定の基準時間Ｔ０として、１トリップ（例えば、ナビゲーションシステムにおいて目的地が設定された時点から計測開始、あるいは、エンジン始動又は車両走行の開始時から計測開始）が設定されてもよく、あるいは、直近３０分又は１時間などが設定されてもよい。
【００３０】
車速センサ２１、車速データ収集部２２、車速データバッファ２３は、車両の速度（車速）に係るデータを収集する機構を構成している。車速センサ２１は、車速を検出する機能を有している。車速データ収集部２２は、車速センサ２１によって検出された車速を、例えば所定のサンプリングレート（例えば、５００ｍｓ）で取得し、車速データＶを取得する機能を有している。また、車速データバッファ２３は、車速データ収集部２２で収集された車速を、車速データＶとして蓄積する機能（メモリ）を有している。
【００３１】
車速データ収集部２２は、例えば、所定のサンプリングレート（例えば、５００ｍｓ）で車速を取得し、車速データＶとして車速データバッファ２３に蓄積することが可能である。車速データＶの取得に係るサンプリングレートは、アクセル開度データＬの取得に係るサンプリングレートとは異なっていてもよい。また、上記アクセル開度データＬと同様に、車速データＶも車両の運転状態に応じて刻々と変動するものであり、計測時刻と共に車速データバッファ２３に蓄積される。なお、車速データバッファ２３には、単調性判定部３０による処理（後述）のために、少なくとも所定の判定対象時間Ｔ１分の車速データＶが蓄積される。所定の判定対象時間Ｔ１は上記所定の基準時間Ｔ０より短くてもよく、例えば所定の判定対象時間Ｔ１として直近５分又は１０分などが設定されてもよい。
【００３２】
単調性判定部３０は、アクセル開度データバッファ１３に蓄積されたアクセル開度データＬと、車速データバッファ２３に蓄積された車速データＶとに基づいて、ドライバの運転の単調性を判定する機能を有している。単調性判定部３０は、例えば、踏み込み運動量演算部３１、平均車速演算部３２、分布解析／レベル決定部３３により構成される。
【００３３】
踏み込み運動量演算部３１は、アクセル開度データバッファ１３に蓄積されているアクセル開度データＬから、所定の時間（例えば、所定の基準時間Ｔ０又は所定の判定対象時間Ｔ１など）の範囲内に含まれるアクセル開度データＬを取得し、それぞれの所定の時間における踏み込み運動量を演算する機能を有している。また、平均車速演算部３２は、車速データバッファ２３に蓄積されている車速データＶから、所定の時間（例えば、所定の判定対象時間Ｔ１など）の範囲に含まれる車速データＶを取得し、所定の時間における平均車速データＭＶを演算する機能を有している。また、分布解析／レベル決定部３３は、踏み込み運動量演算部３１で算出された踏み込み運動量と、平均車速演算部３２で算出された平均車速データＭＶとに基づいて、所定の時間（例えば、所定の判定対象時間Ｔ１など）における運転の単調性を判定する機能を有している。分布解析／レベル決定部３３は、運転の単調性の判定結果を、例えばドライバによる運転の単調性を指標化した情報（レベル値）として出力することが可能である。
【００３４】
なお、アクセルペダル位置センサ１１や車速センサ２１は、車両に設置されている従来のセンサを用いることが可能である。また、アクセル開度データ収集部１２、車速データ収集部２２、単調性判定部３０は、車両に搭載されている組み込みプロセッサ やＯＢＤ（On-board diagnostics）シリアルポート経由で接続されたコンピュータなどによって実現可能である。また、アクセル開度データバッファ１３や車速データバッファ２３は、車両内の記憶装置や外部記憶装置によって実現可能である。
【００３５】
次に、図５のフローチャートを参照しながら、本発明の実施の形態における動作の一例について説明する。図５は、本発明の実施の形態における運転単調性判定装置の単調性判定部３０の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図５では、上述のように、アクセルペダル位置センサ１１及びアクセル開度データ収集部１２の処理によって、アクセル開度データバッファ１３にアクセル開度データＬが蓄積されており、上述の車速センサ２１及び車速データ収集部２２における処理によって、車速データバッファ２３に車速データＶが蓄積されている状態を前提とする。
【００３６】
図５において、単調性判定部３０の平均車速演算部３２は、車速データバッファ２３に蓄積されている車速データＶから、所定の判定対象時間Ｔ１の範囲に含まれる車速データＶを読み込み（ステップＳ１０１）、読み込んだ車速データＶから所定の時間における平均車速データＭＶを計算する（ステップＳ１０３）。判定対象時間Ｔ１は例えば直近の５分又は１０分などとすることが可能であり、また、平均車速データＭＶは、判定対象時間Ｔ１における平均車速を表すものである。
【００３７】
また、単調性判定部３０の踏み込み運動量演算部３１は、アクセル開度データバッファ１３に蓄積されているアクセル開度データＬから、基準時間Ｔ０及び判定対象時間Ｔ１の範囲に含まれるアクセル開度データＬを読み込み（ステップＳ１０５、Ｓ１０７）、基準時間Ｔ０及び判定対象時間Ｔ１のそれぞれに係る踏み込み運動量を算出する（ステップＳ１０９、Ｓ１１１）。基準時間Ｔ０は、判定対象時間Ｔ１よりも長い時間（例えば１トリップや３０分又は１時間など）であり、ステップＳ１０５及びＳ１０７において、踏み込み運動量演算部３１は、アクセル開度データバッファ１３から読み込んだ基準時間Ｔ０の範囲に含まれるアクセル開度データＬから、判定対象時間Ｔ１の範囲に含まれるアクセル開度データＬを抽出することが可能である。また、ステップＳ１０１及びＳ１０３における平均車速データＭＶの計算、ステップＳ１０５及びＳ１０９における基準時間Ｔ０の踏み込み運動量の計算、ステップＳ１０７及びＳ１１１における判定対象時間Ｔ１の踏み込み運動量の計算は、それぞれ並列処理によって行われてもよく、図５に示されているステップの処理順序に限定されるものではない。
【００３８】
ここで、踏み込み運動量演算部３１において算出される踏み込み運動量について説明する。上述のように、アクセル開度Θはアクセルペダルの位置を表す数値であり、時間経過を参酌することで時刻に依存したアクセルペダルの動きを算出することが可能である。例えば、ある時刻におけるアクセル開度Θと単位時間経過後のアクセル開度Θとの差などのような、時間的に隣接するアクセル開度Θの差を算出することで、単位時間当たりのアクセルペダルの位置変化を算出することが可能である。本発明の実施の形態では、上記のように時間的に変化するアクセルペダルの位置（アクセル開度Θ）に伴って変化するアクセル開度データＬの変化（単位時間当たりのアクセルペダルの移動距離）を踏み込み運動量と呼ぶ。なお、アクセルペダルの踏み込み運動量は、時間的に隣接するアクセル開度Θの差を算出した場合には、アクセル開度Θの計測に係るサンプリングレート（例えば５００ｍｓ）と同一の単位時間ごとの移動距離となるが、必ずしもアクセル開度Θの計測に係るサンプリングレートを、アクセルペダルの踏み込み量を算出する際の単位時間とする必要はない。
【００３９】
アクセルペダルの踏み込み運動量は、アクセルペダルが図３の矢印Ａの方向（踏み込み方向）に移動している場合には正の値となり、アクセルペダルが図３の矢印Ｂの方向（戻り方向）に移動している場合には負の値となる。すなわち、アクセルペダルの踏み込み運動量は、例えば、図６に図示されているように、アクセルペダルの移動方向に応じて、正の値又は負の値（あるいは０）を取る。
【００４０】
本発明の実施の形態は、アクセルペダルが図３の矢印Ａの方向（踏み込み方向）に移動する際の踏み込み運動量についてのみ考慮する一方、アクセルペダルが図３の矢印Ｂの方向（戻り方向）に移動する際の踏み込み運動量については考慮しないことを特徴とする。アクセルペダルは、ばねなどの構造物によって、基準位置（アクセル開度０°）の位置に戻ろうとする弾性力が働くよう設計されている。すなわち、ドライバは、戻り方向へアクセルペダルを移動させる場合には、アクセルペダルに負荷をかける動作を行うことなく、足の踏む力を弱くするだけでよい。本発明では、ドライバによってアクセルペダルが踏み込まれる場合を、ドライバの状態（ドライバの脳の状態）が活性化されている状態であると定義する。この定義は従来の技術には見られない特徴であり、これによって、ドライバの運転状態の判定制度を向上させることが可能となる。
【００４１】
上述のように、本発明の実施の形態では、アクセルペダルが図３の矢印Ａの方向（踏み込み方向）に移動する際の踏み込み運動量についてのみ考慮する。これは、アクセルペダルの踏み込み運動量が０以上の正の値となる場合のみを対象とし、負の値を取るアクセルペダルの踏み込み運動量は無視することを意味し、例えば図６を参照すると、点線Ｃで囲まれているアクセルペダルの踏み込み運動量が０以上の正の値のみが処理対象となる。
【００４２】
本発明の実施の形態では、アクセルペダルの踏み込み運動量が０以上の値となる場合のみを考慮し、基準時間Ｔ０の範囲に含まれるアクセルペダルの踏み込み運動量と、基準時間Ｔ０よりも短い判定対象時間Ｔ１の範囲に含まれるアクセルペダルの踏み込み運動量とを比較することで、判定対象時間Ｔ１におけるドライバによる運転の単調性のレベルを算出する。基準時間Ｔ０の範囲に含まれるアクセルペダルの踏み込み運動量の集合と、判定対象時間Ｔ１の範囲に含まれるアクセルペダルの踏み込み運動量の集合とを比較する方法は、様々存在するが、例えば、基準時間Ｔ０に含まれるアクセルペダルの踏み込み運動量の集合や、判定対象時間Ｔ１に含まれるアクセルペダルの踏み込み運動量の集合からそれぞれの代表値を求め、各代表値の比較を行ってもよい。なお、下記の説明では、それぞれの集合のヒストグラムのピーク値を代表値とする例について説明を行うが、こうした代表値の算出は統計学に基づく既存の手法を用いることが可能であり、本発明では特に限定されるものではない。例えば、それぞれの集合において、標準偏差σなどを考慮した値を代表値として算出してもよく、あるいは、それぞれの集合における時系列のパワースペクトル密度を計算し、その全周波数帯域の合計値を代表値としてもよい。
【００４３】
分布解析／レベル決定部３３は、例えば、踏み込み運動量演算部３１で算出された基準時間Ｔ０に含まれるアクセルペダルの踏み込み運動量の集合を取得し、これらの踏み込み運動量に基づいてアクセルペダルの踏み込み運動量の分布を示すヒストグラムを求め、ヒストグラムの頻度のピーク値Ｐ０（頻度が最大の踏み込み運動量）を特定する（ステップＳ１１３）。同様に、分布解析／レベル決定部３３は、例えば、踏み込み運動量演算部３１で算出された判定対象時間Ｔ１に含まれるアクセルペダルの踏み込み運動量の集合を取得し、これらの踏み込み運動量に基づいてアクセルペダルの踏み込み運動量の分布を示すヒストグラムを求め、ヒストグラムの頻度のピーク値Ｐ１（頻度が最大の踏み込み運動量）を特定する（ステップＳ１１３）。ステップＳ１１３で求められたピーク値Ｐ０は、基準時間Ｔ０のアクセルペダル運動量の集合の代表値として用いられ、ステップＳ１１５で求められたピーク値Ｐ１は、判定対象時間Ｔ１のアクセルペダル運動量の集合の代表値として用いられる。
【００４４】
なお、分布解析／レベル決定部３３でヒストグラムを求める際に用いられるアクセルペダルの踏み込み運動量は、上述のように０以上の正の値となる場合のみを対象としている。従って、分布解析／レベル決定部３３で考慮されるヒストグラムは、例えば、図７に図示されているように、最小値０から最大値Ｌｍａｘ（アクセルペダルが移動する最大のアクセル開度Θによって求められる値）までの範囲内において、アクセルペダルの踏み込み運動量が出現する頻度を示すものである。
【００４５】
そして、分布解析／レベル決定部３３は、平均車速データＭＶを考慮しながら、基準時間Ｔ０の代表値であるピーク値Ｐ０と判定対象時間Ｔ１の代表値であるピーク値Ｐ１とを比較することによって、運転の単調性を判定し（ステップＳ１１７）、ドライバによる運転の単調性を指標化したレベル値などの形式で、運転の単調性の判定結果を出力する（ステップＳ１１９）。
【００４６】
次に、図８のフローチャートを参照しながら、上記のステップＳ１１７における運転単調性判定処理（レベル算出処理）の一例について説明する。図８は、本発明の実施の形態における運転単調性判定装置の単調性判定部３０の運転単調性判定処理（レベル算出処理）の一例を示すフローチャートである。
【００４７】
図８において、単調性判定部３０の分布解析／レベル決定部３３は、平均車速演算部３２で算出された平均車速データＭＶに基づいて指数αを決定する。例えば、分布解析／レベル決定部３３は、図９に図示されているように、平均車速データＭＶが１０ｋｍ／ｈより小さい場合、１０ｋｍ／ｈ以上４０ｋｍ／ｈ以下の場合、４０ｋｍより大きい場合のいずれかであるかを判定し（ステップＳ２０１、Ｓ２０３）、平均車速データＭＶが１０ｋｍ／ｈより小さい場合には指数α＝０（ステップＳ２０７）、１０ｋｍ／ｈ以上４０ｋｍ／ｈ以下の場合には指数α＝（ＭＶ−１０）／３０（ステップＳ２０５）、４０ｋｍより大きい場合には指数α＝１とする（ステップＳ２０９）。
【００４８】
次に、分布解析／レベル決定部３３は、基準時間Ｔ０に含まれるアクセルペダルの踏み込み運動量のピーク値Ｐ０と、判定対象時間Ｔ１に含まれるアクセルペダルの踏み込み運動量のピーク値Ｐ１との比較を行う。このとき、当該ピーク値の比較において平均車速が考慮されるように、指数αによって補正をかける。具体的な例としては、分布解析／レベル決定部３３は、図１０に図示されているように、ピーク値Ｐ１が０．４×Ｐ０×α以下の場合、０．４×Ｐ０×αより大きく０．８×Ｐ１×α以下の場合、０．８×Ｐ０×αより大きい場合のいずれかであるかを判定し（ステップＳ２１１、Ｓ２１３）、ピーク値Ｐ１が０．４×Ｐ０×α以下の場合にはレベル（Ｌｖ）＝２（ステップＳ２１９）、０．４×Ｐ０×αより大きく０．８×Ｐ０×α以下の場合にはレベル（Ｌｖ）＝１（ステップＳ２１７）、０．８×Ｐ０×αより大きい場合にはレベル（Ｌｖ）＝０とする（ステップＳ２１５）。
【００４９】
以下、上記のレベル判定処理の具体的な概念について、図１１及び図１２を参照しながら説明する。ヒストグラムのピーク値は、ドライバによるアクセルペダルの踏み込み運動量に係る代表値を表している。ピーク値が高ければドライバによるアクセルペダルの操作が多く、ドライバの状態（ドライバの脳の状態）が活性化していると考えられ、ピーク値が低ければドライバによるアクセルペダルの操作が少なく、ドライバの状態（ドライバの脳の状態）が比較的不活性であると考えられる。従って、ピーク値が低ければ、運転がより単調であることを示している。 
【００５０】
基準時間Ｔ０に含まれるアクセルペダルの踏み込み運動量のピーク値Ｐ０は、比較的長時間計測された計測値に基づいており、ドライバの定常的な運転（通常の運転時）における平均的なアクセルペダルの運動量を表すものである。一方、判定対象時間Ｔ１に含まれるアクセルペダルの踏み込み運動量のピーク値Ｐ１は、直近の比較的短い時間に計測された計測値に基づいており、直近の状態（すなわち、現在の状態）を映したアクセルペダルの運動量を表すものである。
【００５１】
例えば、判定対象時間Ｔ１において高速で運転が行われている場合（ＭＶ＞４０）には、指数α＝１がセットされる。この場合には、図１１に図示されているように、ピーク値Ｐ０の４０％（０．４×Ｐ０）と８０％（０．８×Ｐ０）にレベル判定の境界が設けられる。そして、判定対象時間Ｔ１に含まれるアクセルペダルの踏み込み運動量のピーク値Ｐ１がほとんど低下していない場合（０．８×Ｐ０より大きい場合）には、運転の単調性がほとんど見られないことを示すＬｖ＝０と判定される。
また、ピーク値Ｐ１が低下している場合（０．４×Ｐ０より大きく０．８×Ｐ０以下の場合）には、運転の単調性が見られることを示すＬｖ＝１と判定される。また、判定対象時間Ｔ１に含まれるアクセルペダルの踏み込み運動量のピーク値Ｐ１が極端に低下している場合（０．４×Ｐ０以下の場合）には、運転の単調性が著しく見られることを示すＬｖ＝２と判定される。
【００５２】
また、レベル判定の境界は指数αに依存している。これは、平均車速が低くなればアクセルペダルの運動量も低下すること反映させるためのものである。例えば、判定対象時間Ｔ１の平均車速が低い場合には指数αも１より小さくなり、図１２に図示されているように、各レベルの境界を示す値が指数α＝１の場合（（０．４×Ｐ０）及び（０．８×Ｐ０））よりも低くなり、それぞれ（０．４×Ｐ０×α）及び（０．８×Ｐ０×α）となる。このように、指数αは判定対象時間Ｔ１の平均車速に依存し、さらに、レベル判定の境界の位置に反映されることで、レベル判定における平均車速による補正が行われている。
【００５３】
なお、図１１及び図１２には図示省略されているが、Ｐ１がＰ０より大きい場合（図１１）や、Ｐ１がＰ０×αより大きい場合（図１２）には、Ｌｖ＝０と判定してもよい。また、本発明の実施の形態では、指数αを算出する際の平均車速の境界が１０ｋｍ／ｈ、４０ｋｍ／ｈに設定されており、運転の単調性が３段階（ＬＶ＝０〜２）に設定されており、各レベルの境界が（０．４×Ｐ０×α）及び（０．８×Ｐ０×α）に設定されているが、これらの数値はいずれも一例であって、任意の値を設定できることは明らかである。
【００５４】
また、本発明の実施の形態における運転単調性判定装置から出力される運転の単調性を示す判定結果（例えば、レベル値によって表される）の用途は様々であり、本発明は、当該判定結果の用途を限定するものではない。上述のように、運転の単調性を示す判定結果は、例えば、ドライバの疲労、不注意、漫然運転などを検出するための一要素として使用されてもよく、あるいは、ドライバによる運転の安定性（ドライバの低燃費走行の技術などを含む）を検出するための一要素として使用されてもよい。
【００５５】
また、本発明の実施の形態における運転単調性判定装置が運転の単調性の判定処理を行うタイミングなども任意である。例えば、ドライバによる指示に応じて運転の単調性の判定処理を開始してもよく、あるいは、ドライバの指示の有無によらず定期的に運転の単調性の判定処理を行ってもよい。また、運転の単調性の判定処理を行った際には常にその判定結果を出力してもよく、あるいは、前回の判定結果と異なる判定結果が得られた場合（レベル値が変動した場合）に、判定結果を出力するようにしてもよい。また、運転の単調性の判定処理による判定結果は、車両に搭載されている所定の記憶媒体に蓄積されてもよく、通信手段を通じて遠隔の記憶装置に蓄積されてもよい。また、運転の単調性の判定処理による判定結果は、ナビゲーション装置のモニタなどに画像情報として出力されてもよく、あるいは、レベル値を示す音声情報として音声出力されてもよい。
【００５６】
さらに、本発明に特徴的なアクセルペダルの踏み込み運動量の値（上述のように、０以上の正の値を取る）や、運転単調性判定装置で処理されるその他様々な数値が、ドライバに報知されてもよい。特に、アクセルペダルの踏み込み運動量の値は、ドライバがアクセルペダルに負荷をかけて足を移動させた距離（ドライバによるアクセルペダルの踏み込み距離）に相当する情報である。例えば、アクセルペダルの踏み込み運動量の積算値を記録及びドライバへ報知することで、ドライバが車両を運転している際の運動量を数値で表すことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、特にアクセルペダル操作から得られる情報に係る処理に対して工夫を施すことで、効率的かつ簡潔な構成及び処理によってドライバによる運転の単調性を判定できるようにするという効果を有し、車両運転の単調性を判定する技術に適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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