(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３軸方向の加速度を検出する加速度センサおよび演算装置を備えた携帯端末において実行されるプログラムであって、
前記携帯端末が静止状態であるか否かを判断し、前記携帯端末が静止状態であると判断した場合に、前記携帯端末の静止状態を検出すると共に、前記携帯端末の傾斜角度を算出する第１の処理を、前記演算装置に実行させ、
前記携帯端末が搭載された自動車が直進状態であるか否かを判断し、前記自動車が直進状態であると判断した場合に、前記自動車の直進状態を検出すると共に、前記自動車の進行方向に対する前記携帯端末の回転角を算出する第２の処理を、前記第１の処理において前記携帯端末の静止状態を検出済みである場合に、前記演算装置に実行させ、
前記傾斜角度および前記回転角に基づいて、前記加速度センサにより検出された加速度を前記自動車の加速度に変換する第３の処理を、前記第１の処理において前記携帯端末の静止状態を検出済みであり、かつ前記第２の処理において前記自動車の直進状態を検出済みである場合に、前記演算装置に実行させることを特徴とする携帯端末用プログラム。
【請求項２】
請求項１に記載の携帯端末用プログラムにおいて、
直前の前記第１の処理において前記携帯端末の静止状態が検出されておらず、かつ過去の前記第１の処理において前記携帯端末の静止状態を検出済みである場合に、前記第２の処理を前記演算装置に実行させることを特徴とする携帯端末用プログラム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の携帯端末用プログラムにおいて、
過去の前記第１の処理において算出された前記携帯端末の傾斜角度と、直前の前記第１の処理において算出された前記携帯端末の傾斜角度との差が所定値以上である場合に、前記第２の処理において前記演算装置が前記自動車の直進状態を検出済みであっても、前記自動車の直進状態を解除させることを特徴とする携帯端末用プログラム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の携帯端末用プログラムにおいて、
前記携帯端末は、３軸方向の方位角を検出する方位角センサおよび位置を検出する位置センサの少なくとも一つをさらに備え、
前記第１の処理では、前記加速度センサにより検出された加速度の変化に基づいて、前記携帯端末が静止状態であるか否かを判断し、
前記第２の処理では、前記方位角センサにより検出された方位角、前記位置センサにより検出された位置、および前記加速度センサにより検出された加速度の少なくとも一つの変化に基づいて、前記自動車が直進状態であるか否かを判断することを特徴とする携帯端末用プログラム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の携帯端末用プログラムにおいて、
前記第１の処理および前記第３の処理では、前記自動車が走行している道路の勾配を取得し、取得した前記道路の勾配に基づいて前記傾斜角度を補正することを特徴とする携帯端末用プログラム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の携帯端末用プログラムにおいて、
前記携帯端末は、画像表示部をさらに備え、
前記回転角に基づいて前記自動車の進行方向を前記画像表示部に表示させることを特徴とする携帯端末用プログラム。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の携帯端末用プログラムにおいて、
前記携帯端末は、タッチパネルをさらに備え、
前記第１の処理において前記携帯端末の静止状態を検出済みである場合に、前記第１の処理で検出された前記携帯端末の静止状態を解除するための操作ボタンを、前記タッチパネルに表示させ、
前記第２の処理において前記自動車の直進状態を検出済みである場合に、前記第２の処理で検出された前記自動車の直進状態を解除するための操作ボタンを、前記タッチパネルに表示させることを特徴とする携帯端末用プログラム。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の携帯端末用プログラムにおいて、
前記携帯端末は、動画を撮影するカメラをさらに備え、
前記自動車の運転風景に関する運転動画を前記カメラにより撮影し、前記自動車の加速度に基づいて前記運転動画の撮影終了タイミングを決定する処理を前記演算装置にさらに実行させることを特徴とする携帯端末用プログラム。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の携帯端末用プログラムにおいて、
前記自動車の加速度の履歴に基づいて、前記自動車のドライバーに対する運転特性診断を前記携帯端末に行わせることを特徴とする携帯端末用プログラム。
【請求項１０】
３軸方向の加速度を検出する加速度センサを備え、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の携帯端末用プログラムを実行することを特徴とする携帯端末。
【請求項１１】
請求項１０に記載の携帯端末と、
前記携帯端末と無線通信を行うセンタ装置とを備え、
前記携帯端末は、前記携帯端末が搭載された自動車の加速度を検出して前記センタ装置に送信し、
前記センタ装置は、前記携帯端末から送信された前記自動車の加速度の履歴に基づいて、前記自動車のドライバーに対する運転特性診断を行うことを特徴とする自動車運転特性診断システム。
【請求項１２】
３軸方向の加速度を検出する加速度センサを備えた携帯端末を用いて、前記携帯端末が搭載された自動車の加速度を算出する方法であって、
前記携帯端末が静止状態であるか否かを判断し、前記携帯端末が静止状態であると判断した場合に、前記携帯端末の静止状態を検出して前記携帯端末の傾斜角度を算出し、
前記携帯端末の静止状態を検出済みである場合に、前記自動車が直進状態であるか否かを判断し、前記自動車が直進状態であると判断した場合に、前記自動車の直進状態を検出して前記自動車の進行方向に対する前記携帯端末の回転角を算出し、
前記携帯端末の静止状態を検出済みであり、かつ前記自動車の直進状態を検出済みである場合に、前記傾斜角度および前記回転角に基づいて、前記加速度センサにより検出された加速度を前記自動車の加速度に変換することにより、前記自動車の加速度を算出することを特徴とする自動車加速度算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末用プログラムおよび携帯端末と、この携帯端末を用いた自動車運転特性診断システムおよび自動車加速度算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ドライバーの利用状況に応じて自動車の保険料を決定する保険サービスが提供されている。このような保険サービスでは、各ドライバーの事故リスクに応じて適切な保険料を決定するために、例えば優良運転者免許証（ゴールド免許）を保有している場合は保険料を安くしたり、年間走行距離に応じて保険料を変化させたりするなど、各ドライバーの運転特性を考慮して保険料を設定する必要がある。
【０００３】
上記のような運転特性の評価方法では、事故リスクとの関連性が統計的に判明しているパラメータが一般に利用される。しかしながら、例えば普段は全く運転しないドライバーが優良運転者免許証を保有している場合や、運転の習熟度が浅いために年間走行距離に応じて事故リスクが変動しない場合などのように、統計的傾向から外れる特定のドライバーについては、事故リスクを正しく見積もることができない。そのため、事故リスクの高いドライバーには高い保険料を、事故リスクの低いドライバーには低い保険料をそれぞれ適切に適用することが難しいという問題点がある。
【０００４】
上記のような問題への対策方法として、自動車の走行履歴（プローブデータ）を活用して、各ドライバーの運転特性を個別に診断し、保険料金への反映に活用するサービスが検討されている。各ドライバーの運転特性は、自動車運転時のアクセルやブレーキの傾向、特に急アクセルや急ブレーキの回数などを基準に算出される。自動車の加速度を算出する手段として、カーナビゲーション端末を利用するだけではなく、スマートフォンなどの携帯端末や、より精度の高い加速度センサを搭載した携帯端末用クレードルを利用する場合もある。たとえば特許文献１には、自動車のダッシュボード上に装着されたクレードルに携帯端末を固定し、クレードルに内蔵された高精度のセンサ部での検出結果を用いて、携帯端末のセンサ部で検出した自動車の挙動情報を補完することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７２９１３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された従来技術において、携帯端末のセンサ部で自動車の挙動を検出したり、その検出結果をクレードルのセンサ部での検出結果を用いて補完したりするためには、自動車の移動方向と、クレードルおよび携帯端末のセンサ部の検出軸方向とが、互いに既知の関係にある必要がある。したがって、例えばドライバーが携帯端末の画面を見やすいように傾けてしまった場合には、携帯端末のセンサ部の検出軸方向が変化してしまうため、自動車の挙動を正確に検出できなくなる。その結果、正しく運転特性を診断できないという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の課題を解消するためになされたものである。その主な目的は、ドライバーの運転特性を診断するために、携帯端末の設置状況に関わらず、携帯端末を用いて自動車の挙動を正確に検出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様による携帯端末用プログラムは、３軸方向の加速度を検出する加速度センサおよび演算装置を備えた携帯端末において実行されるプログラムであって、前記携帯端末が静止状態であるか否かを判断し、前記携帯端末が静止状態であると判断した場合に、前記携帯端末の静止状態を検出すると共に、前記携帯端末の傾斜角度を算出する第１の処理を、前記演算装置に実行させ、前記携帯端末が搭載された自動車が直進状態であるか否かを判断し、前記自動車が直進状態であると判断した場合に、前記自動車の直進状態を検出すると共に、前記自動車の進行方向に対する前記携帯端末の回転角を算出する第２の処理を、前記第１の処理において前記携帯端末の静止状態を検出済みである場合に、前記演算装置に実行させ、前記傾斜角度および前記回転角に基づいて、前記加速度センサにより検出された加速度を前記自動車の加速度に変換する第３の処理を、前記第１の処理において前記携帯端末の静止状態を検出済みであり、かつ前記第２の処理において前記自動車の直進状態を検出済みである場合に、前記演算装置に実行させるものである。
本発明による携帯端末は、３軸方向の加速度を検出する加速度センサを備え、上記の携帯端末用プログラムを実行するものである。
本発明による自動車運転特性診断システムは、上記の携帯端末と、前記携帯端末と無線通信を行うセンタ装置とを備え、前記携帯端末は、前記携帯端末が搭載された自動車の加速度を検出して前記センタ装置に送信し、前記センタ装置は、前記携帯端末から送信された前記自動車の加速度の履歴に基づいて、前記自動車のドライバーに対する運転特性診断を行うものである。
本発明による自動車加速度算出方法は、３軸方向の加速度を検出する加速度センサを備えた携帯端末を用いて、前記携帯端末が搭載された自動車の加速度を算出する方法であって、前記携帯端末が静止状態であるか否かを判断し、前記携帯端末が静止状態であると判断した場合に、前記携帯端末の静止状態を検出して前記携帯端末の傾斜角度を算出し、前記携帯端末の静止状態を検出済みである場合に、前記自動車が直進状態であるか否かを判断し、前記自動車が直進状態であると判断した場合に、前記自動車の直進状態を検出して前記自動車の進行方向に対する前記携帯端末の回転角を算出し、前記携帯端末の静止状態を検出済みであり、かつ前記自動車の直進状態を検出済みである場合に、前記傾斜角度および前記回転角に基づいて、前記加速度センサにより検出された加速度を前記自動車の加速度に変換することにより、前記自動車の加速度を算出するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ドライバーの運転特性を診断するために、携帯端末の設置状況に関わらず、携帯端末を用いて自動車の挙動を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】携帯端末による自動車運転特性診断システムの構成例を示す図である。
【図２】携帯端末の３軸加速度センサが検出する加速度の３軸の定義の一例を示す図である。
【図３】地球に対する加速度の３軸の定義の一例を示す図である。
【図４】自動車に対する加速度の３軸の定義の一例を示す図である。
【図５】テレマティクスセンタの記憶装置に蓄積されるユーザ情報およびプローブ情報のフォーマットの一例を示す図である。
【図６】プローブ情報の収集および蓄積に関する処理の流れを示す図である。
【図７】動画データの収集および蓄積に関する処理の流れを示す図である。
【図８】端末座標系から自動車座標系への回転行列を算出する処理の流れを示す図である。
【図９】端末静止判定の処理の流れを示す図である。
【図１０】自動車直進判定の処理の流れを示す図である。
【図１１】ドライバーの運転特性の診断および診断結果の表示に関する処理の流れを示す図である。
【図１２】自車両の運転開始前に携帯端末の入出力装置に表示される画面の一例を示す図である。
【図１３】自車両の運転開始後に携帯端末の入出力装置に表示される画面の一例を示す図である。
【図１４】携帯端末の入出力装置に表示される自動車運転特性診断結果の画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、図１〜図１４を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
【００１２】
図１に、本発明の一実施形態に関する、携帯端末による自動車運転特性診断システムの構成例を示す。
【００１３】
図１に示す携帯端末による自動車運転特性診断システムは、運転時のプローブデータを収集し送信する携帯端末１００と、携帯端末１００からプローブデータを受信し運転特性を診断するテレマティクスセンタ２００と、これらの間で通信を可能とするネットワーク３００から構成される。ネットワーク３００には、例えば携帯電話網、インターネット網、無線ＬＡＮ等の近距離無線通信網や、あるいはそれら複数の組み合わせで構成されたものなどが挙げられる。
【００１４】
携帯端末１００は、演算装置１１０と、記憶装置１２０と、入出力装置１３０と、３軸加速度センサ１４０と、位置測位センサ１５０と、カメラ１６０と、３軸地磁気センサ１７０と、通信部１８０からなる。携帯端末１００としては、例えば自動車に搭載されるＰＮＤ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ）、スマートフォン、ドライブレコーダや、これらを自動車に固定するためのクレードルなど、それらの組み合わせにて構成されることが考えられる。以下では、この携帯端末１００が搭載された自動車を「自車両」と称する。
【００１５】
演算装置１１０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などから構成され、所定の動作プログラムを実行することで、携帯端末１００の各種機能を実現するための処理を行う。この演算装置１１０は、プローブ蓄積処理部１１１、プローブ送信処理部１１２、加速度変換処理部１１３、動画撮影処理部１１４、動画編集処理部１１５、動画送信処理部１１６、車両状態検出処理部１１７および運転特性表示処理部１１８を機能的に有する。これらの機能は、演算装置１１０においてそれぞれ所定のプログラムが実行されることにより実現されるものである。すなわち、演算装置１１０で実行されるプログラムにより、プローブ蓄積処理部１１１、プローブ送信処理部１１２、加速度変換処理部１１３、動画撮影処理部１１４、動画編集処理部１１５、動画送信処理部１１６、車両状態検出処理部１１７および運転特性表示処理部１１８として演算装置１１０を機能させることができる。
【００１６】
プローブ蓄積処理部１１１は、３軸加速度センサ１４０、位置測位センサ１５０および３軸地磁気センサ１７０の各センサから取得したセンサ値に基づいてプローブデータを収集し、記憶装置１２０に蓄積させる。プローブ蓄積処理部１１１で収集されたプローブデータは、記憶装置１２０にプローブ情報１２２として蓄積される。
【００１７】
プローブ送信処理部１１２は、通信部１８０を用いて、記憶装置１２０に蓄積されたプローブ情報１２２をテレマティクスセンタ１００に送信する。これにより、携帯端末１００で収集されたプローブデータが通信部１８０からネットワーク３００を介してテレマティクスセンタ１００に送信される。
【００１８】
加速度変換処理部１１３は、記憶装置１２０に蓄積されたプローブ情報１２２と自車両の状態から、自車両の前後・左右・上下方向の加速度を計算するための処理を実行する。なお、この加速度変換処理部１１３が行う処理については、後で詳しく説明する。
【００１９】
動画撮影処理部１１４は、カメラ１６０を利用して自車両の前方等の風景を撮影することにより、自車両の運転中の風景を表す運転動画を取得する。動画撮影処理部１１４で撮影された運転動画のデータは、記憶装置１２０に動画データ１２３として蓄積される。
【００２０】
動画編集処理部１１５は、記憶装置１２０に蓄積された動画データ１２３から必要な部分を切り抜いて抽出することで、運転動画の編集を行う。
【００２１】
動画送信処理部１１６は、通信部１８０を用いて、動画編集処理部１１５で編集された運転動画をテレマティクスセンタ１００に送信する。これにより、携帯端末１００で撮影された自車両の運転風景に関する運転動画が通信部１８０からネットワーク３００を介してテレマティクスセンタ１００に送信される。
【００２２】
車両状態検出処理部１１７は、記憶装置１２０に蓄積されたプローブ情報１２２に基づいて、現在の携帯端末１００や自車両の状態を特定するための処理を実行する。なお、この車両状態検出処理部１１７が行う処理については、後で詳しく説明する。
【００２３】
運転特性表示処理部１１８は、自車両のドライバーに対する運転特性の診断結果をテレマティクスセンタ１００に問い合わせ、これに応じてテレマティクスセンタ１００から送信される運転特性診断結果を通信部１８０により受信して入出力装置１３０に表示する。なお、運転特性表示処理部１１８は、プローブデータを送信する携帯端末１００のみに限らず、他の情報端末に搭載されていてもよい。例えば、自車両のドライバーが所有する他の携帯端末や、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｎｐｕｔｅｒ）などが運転特性表示処理部１１８を所有し、テレマティクスセンタ２００に対して対象ドライバーの運転特性診断結果を問い合わせても良い。
【００２４】
記憶装置１２０は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などから構成される。この記憶装置１２０には、ユーザ情報１２１、プローブ情報１２２、動画データ１２３および地図情報１２４が格納される。ユーザ情報１２１は、携帯端末１００を所有するシステム利用者を管理するための情報である。地図情報１２４は、各地の道路の位置情報や接続情報、勾配情報などを含む。なお、地図情報１２４は、テレマティクスセンタ２００の記憶装置２２０に蓄積されていても良い。その場合、携帯端末１００が地図情報１２４を利用する場合には、ネットワーク３００を介してテレマティクスセンタ２００に問い合わせることなどが考えられる。また、演算装置１１０が実行するプログラムや、プログラムの実行に必要な各種のデータ群なども記憶装置１２０に格納されている。
【００２５】
入出力装置１３０は、入力装置として機能する各種の操作部材と、出力装置として機能する画像表示部や音声出力部とを有する。この入出力装置１３０は、例えばタッチパネル、キーボード、マウス、スピーカなどの組み合わせからなる。
【００２６】
３軸加速度センサ１４０は、携帯端末１００が受ける３軸方向の加速度を検出し、その検出結果を演算装置１１０に出力する。
【００２７】
位置測位センサ１５０は、携帯端末１００の位置（すなわち自車両の位置）を検出し、その検出結果を演算装置１１０に出力する。この位置測位センサ１５０は、例えばＧＰＳ（Ｇｒｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）などの規格に基づいて、衛星から送信される電波を受信し、その電波に含まれる時刻情報から位置を算出する。なお、位置測位センサ１５０を利用することで、現在時刻を検出することもできる。
【００２８】
カメラ１６０は、動画撮影機能を有しており、携帯端末１００を自車両に設置したときに、その撮影方向が車外風景を撮影可能な位置および向きに取り付けられている。
【００２９】
３軸地磁気センサ１７０は、携帯端末１００が受ける地磁気から携帯端末１００の３軸方向の方位角を検出する方位角センサである。この３軸地磁気センサ１７０により検出された方位角は、演算装置１１０に出力される。なお、地磁気センサ以外の方位角センサを利用して携帯端末１００の３軸方向の方位角を検出しても良い。
【００３０】
通信部１８０は、有線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）や無線ＬＡＮなどの有線通信あるいは無線通信あるいはその両方に必要な通信規格に準拠するネットワークカードなどから構成され、テレマティクスセンタ１００と各種通信プロトコルに基づきデータを送受信する。テレマティクスサーバ２００から送信されるデータは、通信部１８０から運転特性表示処理部１１８へ渡される。
【００３１】
テレマティクスセンタ２００は、演算装置２１０と、記憶装置２２０と、通信部２３０から構成される。
【００３２】
演算装置２１０は、例えばＣＰＵやＲＡＭなどから構成され、所定の動作プログラムを実行することで、テレマティクスセンタ２００の各種機能を実現するための処理を行う。演算装置２１０は、プローブ受信処理部２１１、動画データ受信処理部２１２および運転特性診断処理部２１３を機能的に有する。これらの機能は、演算装置２１０においてそれぞれ所定のプログラムが実行されることにより実現されるものである。すなわち、演算装置２１０で実行されるプログラムにより、プローブ受信処理部２１１、動画データ受信処理部２１２および運転特性診断処理部２１３として演算装置２１０を機能させることができる。
【００３３】
プローブ受信処理部２１１は、プローブ送信処理部１１２により携帯端末１００からネットワーク３００を介して送信されたプローブデータを受信する。受信されたプローブデータは、記憶装置２２０にプローブ情報２２２として蓄積される。
【００３４】
動画データ受信処理部２１２は、動画送信処理部１１６により携帯端末１００から送信された自車両の運転風景に関する運転動画を受信する。受信された運転動画は、記憶装置２２０に動画データ２２３として蓄積される。
【００３５】
運転特性診断処理部２１３は、運転特性表示処理部１１８からの問い合わせに応じて、記憶装置２２０に蓄積されているプローブ情報２２２に基づいて、自車両のドライバーに対する運転特性を診断する。運転特性診断処理部２１３による運転特性の診断結果は、通信部２３０により、ネットワーク３００を介して携帯端末１００に送信される。なお、テレマティクスセンタ２００は、運転特性診断処理部２１３の処理結果を、携帯端末１００以外の情報端末やセンタに対して送信しても良い。この場合、例えば自動車保険会社のシステムを構築するセンタに対して、ドライバーの保険料を決定するために運転特性診断結果を送信することなどが考えられる。
【００３６】
記憶装置２２０は、例えば、ＨＤＤ、ＳＳＤ、フラッシュメモリ、ＲＯＭなどから構成される。この記憶装置２２０には、ユーザ情報２２１、プローブ情報２２２、動画データ２２３が格納される。ユーザ情報２２１は、携帯端末１００を用いてプローブデータを送信するシステム利用者を管理するための情報であり、携帯端末１００の記憶装置１２０に蓄積されているユーザ情報１２１に対応している。また、演算装置２１０が実行するプログラムや、プログラムの実行に必要な各種のデータ群なども記憶装置２２０に格納されている。
【００３７】
通信部２３０は、有線ＬＡＮや無線ＬＡＮなどの有線通信あるいは無線通信あるいはその両方に必要な通信規格に準拠するネットワークカードなどから構成され、携帯端末１００と各種プロトコルに基づきデータを送受信する。携帯端末１００から送信されるデータは、通信部２３０からプローブ受信処理部２１１や動画データ受信処理部２１２へ渡される。
【００３８】
図２に、携帯端末１００の３軸加速度センサ１４０が検出する加速度の３軸の定義について一例を示す。
【００３９】
図２において、携帯端末１００には、例えばスマートフォンのようにタッチパネルなどの表示装置が入出力装置１３０の一部として装着されている。この時、３軸加速度センサ１４０が検出する加速度の軸を３つ、図２に示すようにそれぞれ定義する。具体的には、入出力装置１３０の表示面に対して、携帯端末１００の上下方向（長手方向）に並行なｘ軸と、入出力装置１３０の表示面に対して、携帯端末１００の左右方向（短手方向）に並行なｙ軸と、入出力装置１３０の表示面に対して垂直なｚ軸とを定義する。各軸の正方向は、ｘ軸は画面上方向、ｙ軸は画面右方向、ｚ軸は画面下方向であると定義する。したがって、例えば携帯端末１００がスマートフォンであれば、その画面が上を向く様に平坦な机に置いた場合、重力加速度はｚ軸に正の方向に表れる。
【００４０】
入出力装置１３０の上側を飛行機の機首に見立てた場合、ｘ軸はＲｏｌｌ（ロール）回転軸、ｙ軸はＰｉｃｔｈ（ピッチ）回転軸、ｚ軸はＹａｗ（ヨー）回転軸に一致する。なお、各回転軸における正の方向の回転とは、ロール回転ではｙ軸をｚ軸に向ける方向に、ピッチ回転ではｚ軸をｘ軸に向ける方向に、ヨー回転ではｘ軸をｙ軸に向ける方向にそれぞれある位置ベクトルを回転することであると定義される。なお、以降では、携帯端末１００が表現する加速度の３軸にて表現される座標系を「端末座標系」あるいは「ｘｙｚ座標系」と表記する。
【００４１】
また、携帯端末１００において、３軸地磁気センサ１７０を利用することで得られる携帯端末１００の方位角は、図２に示す携帯端末１００のｘ軸の向きによって定義される。例えば、ｘ軸が真北方向を向いているときの方位角を０とした場合、３軸地磁気センサ１７０は、真北方向に対するｘ軸のずれ角として方位角を検出する。
【００４２】
図３に、地球上の特定の地点における、加速度の３軸の定義について一例を示す。
【００４３】
図３において、地球４００上の特定の地点に対して、加速度の軸を３つ、図３に示すようにそれぞれ定義する。具体的には、特定地点と地球４００の中心の２点を通る直線から成るＺ軸と、Ｚ軸に垂直で、北極点と南極点と特定地点の３点を通る平面に並行なＸ軸と、Ｚ軸とＸ軸に垂直なＹ軸とを定義する。この場合、Ｘ軸は経線に、Ｙ軸は緯線に平行である。各軸の正方向は、Ｘ軸は北方向、Ｙ軸は東方向、Ｚ軸は地球４００の中心方向であると定義する。したがって、地球４００上に静止する物体に対して、重力加速度はＺ軸の正方向に表れる。なお、以降では、地球４００が表現する加速度の３軸にて表現される座標系を「地球座標系」あるいは「ＸＹＺ座標系」と表記する。
【００４４】
ここで、端末座標系の位置ベクトルを地球座標系の位置ベクトルに変換するための回転式を下記の数式１に示す。
【数１】
0005990553.tif 000002
（数式１）
【００４５】
数式１では、ｘｙｚ座標系をｘ軸回りにα回転してｘ’ｙ’ｚ’座標系に変換する行列をＲｘ(α)と、ｘ’ｙ’ｚ’座標系をｙ’軸回りにβ回転してｘ’’ｙ’’ｚ’’座標系に変換する行列をＲｙ’（β）と、ｘ’’ｙ’’ｚ’’座標系をｚ’’軸回りにγ回転して変換する行列をＲｚ’’（γ）とそれぞれ表記している。図２に示した端末座標系を図３に示した地球座標系に変換する場合、回転の順序をロール回転軸、ピッチ回転軸、ヨー回転軸の順と定義すると、オイラー角の定義に基づく回転行列は数式１の通りとなる。以降、全ての回転行列は、オイラー角の定義に基づく「ロール回転軸（ｘ軸あるいはＸ軸あるいはＸ’軸）」、「ピッチ回転軸（ｙ軸あるいはＹ軸あるいはＹ’軸）」、「ヨー回転軸（ｚ軸あるいはＺ軸あるいはＺ’軸）」の順で算出されるものであると定めるが、本発明はその順に限定するものではない。
【００４６】
また、数式１で表現される回転角α，β，γは、携帯端末１００の地球座標系に対する設置状態の傾斜角度ともみなすことができる。
【００４７】
図４に、自車両における、加速度の３軸の定義について一例を示す。
【００４８】
図４において、自車両である自動車５００に対して、加速度の軸を３つ、図４に示すようにそれぞれ定義する。具体的には、自動車５００の中心と地球の中心の２点を通る直線からなるＺ’軸と、Ｚ’軸に垂直で、自動車５００の正面方向、すなわち自動車５００が全くハンドル操作をせずに加速した場合に進む方向に平行な、自動車５００の前後方向を示すＸ’軸と、Ｚ’軸およびＸ’軸に垂直で、自動車５００の左右方向を示すＹ’軸とを定義する。各軸の正方向は、Ｘ’軸は自動車５００の進行方向、Ｙ’軸は自動車５００の進行方向に対する右方向、Ｚ’軸は地球の中心方向であると定義する。この時、Ｚ’軸は図３に示したＺ軸と一致する。なお、以降では、自動車５００が表現する加速度の３軸にて表現される座標系を「自動車座標系」あるいは「Ｘ’Ｙ’Ｚ’座標系」と表記する。
【００４９】
なお、図４の自動車座標系は、重力の方向が一致することから、自動車座標系の位置ベクトルは図３に示した地球座標系の位置ベクトルをＺ軸（Ｚ’軸）周りに回転することで得ることができる。
【００５０】
図５に、図１に示した携帯端末による自動車運転特性診断システムにおいて、テレマティクスセンタ２００の記憶装置２２０に蓄積されるユーザ情報２２１とプローブ情報２２２のフォーマットの一例を示す。
【００５１】
図５において、ユーザ情報２２１は、ユーザＩＤ６００、車種情報６０１、端末機種情報６０２、年齢６０３、性別６０４、運転歴６０５、年間走行距離６０６、事故回数６０７から構成される。
【００５２】
ユーザＩＤ６００は、プローブデータをアップロードする各ユーザ（ドライバー）を一意に特定するための識別子である。テレマティクスセンタ２００には、サービス利用者として登録されている複数のユーザが所持する各携帯端末１００に対して、それぞれ固有のユーザＩＤが割り当てられている。この各携帯端末１００に対して割り当てられたユーザＩＤの情報が、記憶装置２２０にユーザＩＤ６００として記録される。
【００５３】
車種情報６０１は、各ユーザが運転する自車両の車種を表す情報である。
【００５４】
端末機種情報６０２は、各ユーザが運転特性診断に利用する携帯端末１００の機種を表す情報である。
【００５５】
年齢６０３、性別６０４、運転歴６０５は、各ユーザの年齢、性別、運転歴をそれぞれ表す。年間走行距離６０６、事故回数６０７は、各ユーザの昨年の年間走行距離、累計事故回数をそれぞれ表す。
【００５６】
図５において、プローブ情報２２２は、プローブＩＤ６１０、ユーザＩＤ６１１、トリップＩＤ６１２、データ取得時刻６１３、位置座標６１４、端末座標系３軸加速度６１５、端末座標系３軸差分加速度６１６、設置角度６１７、自動車座標系３軸加速度６１８から構成される。
【００５７】
プローブＩＤ６１０は、プローブ情報２２２が表す各プローブデータを一意に特定するための識別子である。テレマティクスセンタ２００には、前述のユーザＩＤが割り当てられた各ユーザが所持する携帯端末１００から、所定のタイミングでプローブデータが送信される。携帯端末１００からプローブデータを受信すると、テレマティクスセンタ２００は、その各々に対して固有のプローブＩＤを割り当てる。こうして各プローブデータに対して割り当てられたプローブＩＤの情報が、記憶装置２２０にプローブＩＤ６１０として記録される。
【００５８】
ユーザＩＤ６１１は、各プローブデータをアップロードしたユーザを表す情報であり、ユーザ情報２２１に含まれるユーザＩＤ６００と対応付けられている。
【００５９】
トリップＩＤ６１２は、各プローブデータの、出発地から目的地までのある一連の移動（トリップ）を一意に特定するための識別子である。すなわち、出発地から目的地まで自車両が移動する際に、当該自車両に搭載された携帯端末１００において収集された一連の各プローブデータには、トリップＩＤ６１２として同じ識別子が付される。
【００６０】
データ取得時刻６１３、位置座標６１４は、各プローブデータを取得した時刻と位置をそれぞれ表す。
【００６１】
端末座標系３軸加速度６１５は、各プローブデータを取得したときに３軸加速度センサ１４０が取得した端末座標系における加速度の値である。端末座標系３軸差分加速度６１６は、端末座標系３軸加速度６１５が表す加速度の値から、重力加速度による影響を除外した値を表す。
【００６２】
設置角度６１７は、各プローブデータを取得したときの携帯端末１００の地球座標系に対する設置角度を示す。自動車座標系３軸加速度６１８は、端末座標系３軸加速度６１５が表す端末座標系における加速度の値を、自動車座標系の加速度の値に変換した値を示す。なお、これらの値の算出方法については、後で詳細に説明する。
【００６３】
なお、端末座標系３軸加速度６１６および設置角度６１７は、後述する図８において、携帯端末１００の静止状態を検出済みでない場合はその値を算出できない。そのため、当該取得時刻におけるプローブデータの値には、図５に示すように「Ｎｕｌｌ」が入る。
【００６４】
同様に、自動車座標系３軸加速度６１８は、後述する図８において、自車両の直進状態を検出済みでない場合はその値を算出できない。そのため、当該取得時刻におけるプローブデータの値には、図５に示すように「Ｎｕｌｌ」が入る。
【００６５】
なお、携帯端末１００の記憶装置１２０に蓄積されるユーザ情報１２１とプローブ情報１２２のフォーマットも、図５に示したのと同様の構造を有している。ただし、ユーザ情報１２１とプローブ情報１２２には、図５のユーザ情報２２１とプローブ情報２２２とは異なり、当該ユーザに関する情報のみが記録される。
【００６６】
次に、図１に示した携帯端末による自動車運転特性診断システムにおいて、携帯端末１００とテレマティクスセンタ２００でそれぞれ実行される処理について、図６〜図８に示す処理フローを参照して説明する。なお、以降の図６〜図８に示す処理フローは、自車両の移動を検知し、必要な計算を実施した上で、端末座標系を自動車座標系に変換する回転行列を導出するためのものである。これにより、携帯端末１００の３軸加速度センサ１４０で検知した３軸方向の加速度を、自車両の前後・左右・上下方向の加速度に変換することが目的である。なお、以降の実施例では、図６〜図８に示す携帯端末１００の処理は、全て並列で行われるものとして説明する。ただし、図６〜図８の処理を並列で実行しなくても構わない。
【００６７】
図６に、携帯端末１００のプローブ蓄積処理部１１１、プローブ送信処理部１１２および加速度変換処理部１１３と、テレマティクスセンタ２００のプローブ受信処理部２１１とによる、プローブ情報の収集および蓄積に関する処理の流れを示す。この図６の処理フローに示す処理は、携帯端末１００の演算装置１１０およびテレマティクスセンタ２００の演算装置２１０において、それぞれ所定のプログラムを実行することで行われる。
【００６８】
図６において、携帯端末１００のプローブ蓄積処理部１１１は、携帯端末１００が自車両、すなわち図４に示した自動車５００に設置され、ドライバーが自車両の運転を開始したか否かを確認する（Ｓ７００）。運転開始を検知する方法は、例えば図１２に示す様に、運転開始前に「運転開始」を入力するためのボタン１３０１を入出力装置１３０に表示し、ドライバーがこのボタン１３０１を押下すると、運転開始と判断する方法などが考えられる。または、携帯端末１００のセンサ値の変化を運転開始の判断基準として用いても良い。例えば、３軸加速度センサ１４０の検出値が一定値を超えた場合や、位置測位センサ１５０により検出された位置情報が急激に変異した場合などに、運転開始と判断することができる。
【００６９】
プローブ蓄積処理部１１１が運転開始を検出できなかった場合（Ｓ７００：Ｎｏ）には、再度運転開始を確認するため、Ｓ７００の判定処理を継続して実行する。なお、上記の通りボタン１３０１の押下を運転開始と見立てる場合は、Ｓ７００はイベントドリブンな処理であってもよい。また、センサ値の変化を運転開始と見立てる場合は、Ｓ７００はループ処理であれば良い。
【００７０】
プローブ蓄積処理部１１１が運転開始を検出した場合（Ｓ７００：Ｙｅｓ）には、運転開始から終了までの一連の運転行動を特定するため、トリップＩＤ６１２を一意な値として生成する。その後、一定時間待機した後（Ｓ７０１）、３軸加速度センサ１４０、位置測位センサ１５０、３軸地磁気センサ１７０の各センサから、携帯端末１００の端末座標系での加速度、現在地および方位角と、それらのセンサ値を取得した日時を取得する（Ｓ７０２）。なお、携帯端末１００の位置情報は、自車両の位置情報としてとらえることが可能である。
【００７１】
なお、Ｓ７０１での一定時間待機の処理は実施せずに、携帯端末１００の演算装置１１０が処理できる範囲で、各センサからリアルタイムにセンサ値を取得しても良い。
【００７２】
次に、加速度変換処理部１１３は、プローブ蓄積処理部１１１が取得した端末座標系での加速度を自動車座標系に変換する処理を行う。まず、加速度変換処理部１１３は、携帯端末１００の静止状態を検出済みであるかを確認する（Ｓ７０３）。静止状態の検出方法については、図８により後述する。
【００７３】
携帯端末１００の静止状態が未検出である場合（Ｓ７０３：Ｎｏ）は、自動車座標系の加速度を算出できない。そのため、加速度変換処理部１１３は処理を終了し、処理フローを後述のＳ７１０に進める。
【００７４】
携帯端末１００の静止状態を検出済みである場合（Ｓ７０３：Ｙｅｓ）は、まず加速度変換処理部１１３は、検出済みの携帯端末１００の静止状態をドライバーの指示に応じて解除できるようにするため、後述の図１３に示すボタン１４０５を入出力装置１３０に表示する（Ｓ７０４）。そして、記憶装置１２０に蓄積されている地図情報１２４から、自車両が走行している道路の傾きを表す情報として、Ｓ７０２で取得した現在地における、携帯端末１００の方位角に対する道路の勾配角度情報を取得する（Ｓ７０５）。以降では、Ｓ７０５で取得した道路の勾配角度を、地球座標系におけるＸ軸回転角ＬＣｘおよびＹ軸回転角ＬＣｙで表す。なお、この２つの回転角は、地球座標系をＹ軸回転、Ｘ軸回転の順に回転する際のオイラー系における回転角を示しているものとする。なお、道路の勾配情報を考慮しない場合は、Ｓ７０５を省略しても良い。
【００７５】
続いて、加速度変換処理部１１３は、Ｓ７０２で取得した各センサ値のうち端末座標系の加速度に基づいて、重力加速度を除外した携帯端末１００の加速度を算出する（Ｓ７０６）。ここでは、Ｓ７０２で取得した端末座標系の３軸での加速度の値から、携帯端末１００が静止状態にあると判定されたときに検出された端末座標系の３軸での加速度の値を差し引くことにより、重力加速度を除外した携帯端末１００の加速度を算出することができる。なお、携帯端末１００が静止状態にあるか否かの判定は、後述する図８のＳ９０３において、車両状態検出処理部１１７により行われる。
【００７６】
なお、携帯端末１００が静止状態にあるときに検出された端末座標系の加速度では、現在地の道路勾配角度が考慮されていない。そのため、道路の勾配角度を考慮する場合には、Ｓ７０５で取得した道路の勾配角度を表すＸ軸回転角ＬＣｘ、Ｙ軸回転角ＬＣｙを用いて、静止時に得られた端末座標系の加速度を回転変換し、これをＳ７０２で取得した端末座標系の加速度から差し引くことが好ましい。この時、Ｓ７０５で取得したＸ軸回転角ＬＣｘ及びＹ軸回転角ＬＣｙは、携帯端末１００が真北を向いている場合には、それぞれロール回転角（ｘ軸）およびピッチ回転角（ｙ軸）に相当する。一方で、携帯端末１００が真北を向いていない場合には、Ｓ７０２で取得した端末の方位角に応じて、端末座標系におけるロール回転角とピッチ回転角を導出する必要がある。例えば、携帯端末１００が真東を向いている場合には、Ｘ軸回転角ＬＣｘは端末座標系のピッチ回転角（ｙ軸）に、Ｙ軸回転角ＬＣｙは端末座標系のロール回転角に相当する。このように、Ｓ７０２で取得した方位角に基づいて、道路の勾配角度を端末座標系のロールおよびピッチに対する回転角を算出し、静止時に得られた端末座標系の加速度を回転変換する。具体的には、Ｘ軸回転角ＬＣｘ及びＹ軸回転角ＬＣｙの勾配である道路上に、方位角Ａ（北向きとの差がＡ）である端末が道路に平行となる様に設置されていた場合、ｘ軸に対する勾配角度はａｒｃｔａｎ（ｔａｎ（ＬＣｘ）ｓｉｎ（Ａ）＋ｔａｎ（ＬＣｙ）ｃｏｓ（Ａ））となり、ｙ軸に対する勾配角度はａｒｃｔａｎ（ｔａｎ（ＬＣｘ）ｃｏｓ（Ａ）−ｔａｎ（ＬＣｙ）ｓｉｎ（Ａ））となる。
以上により、自車両が走行している道路の傾きに基づいて、３軸加速度センサ１４０により検出された加速度を補正した上で、重力加速度を除外した携帯端末１００の加速度を算出することができる。一方、道路の勾配角度を無視する場合には、Ｓ７０２で取得した端末座標系の加速度から、静止時の端末座標系の加速度の値をそのまま差し引くことで、重力加速度を除外した携帯端末１００の加速度を算出することができる。
【００７７】
次に、加速度変換処理部１１３は、自車両の直進状態を検出済みであるかを確認する（Ｓ７０７）。直進状態の検出方法については、図８により後述する。
【００７８】
自車両の直進状態が未検出である場合（Ｓ７０７：Ｎｏ）は、自動車座標系の加速度を算出できない。そのため、加速度変換処理部１１３は処理を終了し、処理フローを後述のＳ７１０に進める。
【００７９】
自車両の直進状態を検出済みである場合（Ｓ７０７：Ｙｅｓ）は、加速度変換処理部１１３は、検出済みの自車両の直進状態をドライバーの指示に応じて解除できるようにするため、後述の図１３に示すボタン１４０６を入出力装置１３０に表示する（Ｓ７０８）。Ｓ７０８ではさらに、自車両の進行方向を示すため、後述の図１３に示す矢印画像１４０４を入出力装置１３０に表示する。そして、Ｓ７０２で取得した各センサ値のうち端末座標系の加速度に基づいて、自車両の加速度を算出する（Ｓ７０９）。ここでは、Ｓ７０２で取得した端末座標系の３軸での加速度に対して、端末座標系から自動車座標系への変換用の回転角φ、θ、ψを用いて行列回転計算を行うことにより、自車両の３軸での加速度を算出することができる。この行列回転計算は、後述する数式６に示す計算式にて行われる。
【００８０】
なお、回転角φ、θは、後述する図９のＳ１００４において、車両状態検出処理部１１７により、携帯端末１００が静止状態のときに、地球座標系のＸ軸、Ｙ軸に対する端末座標系のｘ軸、ｙ軸の傾斜角度としてそれぞれ算出されるものである。一方、回転角ψは、後述する図１０のＳ１１０７において、車両状態検出処理部１１７により、自車両が直進状態のときに、自車両の進行方向を表す自動車座標系のＸ’軸に対する端末座標系のｘ’’軸の、ｚ’’軸周りの回転角として算出されるものである。この回転角ψは、Ｓ７０８で矢印画像１４０４の向きを決定するためにも利用される。ここで、ｘ’’軸、ｚ’’軸は、後述するように、回転角φおよびθによる回転変換後のｘ軸、ｚ軸をそれぞれ表している。すなわち、Ｓ７０９では、携帯端末１００の傾斜角度と、自車両の進行方向に対する携帯端末１００の回転角とに基づいて、３軸加速度センサ１４０により検出された端末座標系の加速度を自車両の加速度に変換することができる。
【００８１】
なお、上記の回転角φ、θ、ψでは、現在地の道路勾配角度が考慮されていない。そのため、道路の勾配角度を考慮する場合には、Ｓ７０５で取得した道路の勾配角度を表すＸ軸回転角ＬＣｘ、Ｙ軸回転角ＬＣｙを、Ｓ７０６に示す処理と同様に携帯端末１００の方位角を考慮した上でｘ軸、ｙ軸の回転角に変換した後、回転角φ、θにそれぞれ加えた上で、数式６に示す計算式にて行列回転計算を行うことが好ましい。これにより、自車両が走行している道路の傾きに基づいて、携帯端末１００の傾斜角度を補正した上で、３軸加速度センサ１４０により検出された加速度を自車両の加速度に変換することができる。一方、道路の勾配角度を無視する場合には、回転角φ、θをそのまま用いて、３軸加速度センサ１４０により検出された加速度を自車両の加速度に変換することができる。
【００８２】
次に、プローブ蓄積処理部１１１は、Ｓ７０２で携帯端末１００のセンサにより取得した各センサ値と、Ｓ７０６、Ｓ７０９でそれぞれ算出した携帯端末１００および自車両の加速度の値と、後述する図９のＳ１００４において算出される携帯端末１００の傾斜角度とを、記憶装置１２０にプローブ情報１２２として格納する（Ｓ７１０）。ただし、Ｓ７０６およびＳ７０９の少なくとも一方が実行されなかった場合は、それぞれに該当する値として、前述のように「Ｎｕｌｌ」を入力する。具体的には、Ｓ７０６が実行されなかった場合は、図５の端末座標系３軸差分加速度６１６および設置角度６１７に「Ｎｕｌｌ」が入力され、Ｓ７０９が実行されなかった場合は、自動車座標系３軸加速度６１８に「Ｎｕｌｌ」が入力される。さらにこのとき、プローブＩＤ６１０と、Ｓ７００で生成したトリップＩＤ６１２と、ユーザＩＤ６１１とが付与されて、記憶装置１２０に格納される。プローブＩＤ６１０は、格納時に一意な値が生成される。
【００８３】
次に、プローブ蓄積処理部１１１は、ドライバーが運転を終了したか否かを確認する（Ｓ７１１）。運転終了を確認する方法は、例えば図１３に示す様に、運転開始後に「運転終了」を入力するためのボタン１３０１を入出力装置１３０に設置し、ドライバーがこのボタン１３０１を押下すると、運転終了と判断する方法などが考えられる。または、携帯端末１００のセンサ値の変化を運転開始の判断基準として用いても良い。例えば、３軸加速度センサ１４０の検出値や、位置測位センサ１５０により検出された位置情報が一定時間以上変動しなかった場合などに、運転終了と判断することができる。この場合、運転終了時刻は、Ｓ７１１を実行した時刻から遡って特定しても良い。
【００８４】
プローブ蓄積処理部１１１が運転終了を検出できなかった場合（Ｓ７１１：Ｎｏ）には、再度プローブデータの蓄積を実行するため、処理フローをＳ７０１に戻す。
【００８５】
プローブ蓄積処理部１１１が運転終了を検出した場合（Ｓ７１１：Ｙｅｓ）には、プローブ送信処理部１１２は、今回の運転で収集され、プローブ情報１２２として記憶装置１２０に蓄積されたプローブデータを、テレマティクスセンタ２００に対して送信する（Ｓ７１２）。なお、上記の通りボタン１３０１の押下を運転終了と見立てる場合は、Ｓ７１１はイベントドリブンな処理であってもよい。また、センサ値の変化を運転開始と見立てる場合は、Ｓ７１１はループ処理であれば良い。このとき、運転終了時に、運転開始時から収集し続けたプローブデータを一括に送信するのではなく、定期的にテレマティクスセンタ２００に送信しても良い。
【００８６】
テレマティクスセンタ２００のプローブ受信処理部２１１では、携帯端末１００から送信されるプローブデータを受信し、受信したプローブデータを記憶装置２２０にプローブ情報２２２として蓄積する（Ｓ７２０）。
【００８７】
携帯端末１００のプローブ蓄積処理部１１１、プローブ送信処理部１１２および加速度変換処理部１１３と、テレマティクスセンタ２００のプローブ受信処理部２１１では、以上説明したようにして、プローブ情報の収集および蓄積に関する処理が実行される。
【００８８】
図７に、携帯端末１００の動画撮影処理部１１４、動画編集処理部１１５および動画送信処理部１１６と、テレマティクスセンタ２００の動画データ受信処理部２１２とによる、動画データの収集および蓄積に関する処理の流れを示す。この図７の処理フローに示す処理は、携帯端末１００の演算装置１１０およびテレマティクスセンタ２００の演算装置２１０において、それぞれ所定のプログラムを実行することで行われる。
【００８９】
図７において、携帯端末１００の動画撮影処理部１１４は、携帯端末１００が自車両、すなわち図４に示した自動車５００に設置され、ドライバーが運転を開始したか否かを確認する（Ｓ８００）。この処理は、前述の図６の処理フローにおけるＳ７００と同一のものである。なお、Ｓ７００とＳ８００の処理を共通化しても良い。
【００９０】
動画撮影処理部１１４が運転開始を検出できなかった場合（Ｓ８００：Ｎｏ）には、再度運転開始を確認するため、Ｓ８００の判定処理を継続して実行する。
【００９１】
動画撮影処理部１１４が運転開始を検出した場合（Ｓ８００：Ｙｅｓ）には、カメラ１６０を利用して、自車両の運転風景に関する運転動画の撮影を開始する（Ｓ８０１）。その後、一定時間待機した後（Ｓ８０２）、携帯端末１００が自車両の急加速あるいは急減速を検出したかを確認する（Ｓ８０３）。なお、Ｓ８０２での一定時間待機の処理は必ずしも必要ではなく、実施しない、すなわち待機時間を０秒としても良い。自車両の急加減速は、急アクセル、急ブレーキ、急ハンドルを起因として発生することが考えられる。したがって、Ｓ８０３にて急加速あるいは急減速を確認する手段としては、図６のＳ７０９で算出した自車両の加速度、すなわち自動車座標系での自車両の前後方向あるいは左右方向の加速度が一定以上であるかを確認する方法などが考えられる。なお、Ｓ７０９が実行されなかった場合を想定し、例えばＳ７０２で取得した端末座標系の加速度値の平方和が一定以上であることを、急加減速の確認手段として用いても良い。
【００９２】
動画撮影処理部１１４が急加減速を検出できなかった場合（Ｓ８０３：Ｎｏ）には、動画撮影を継続し、処理フローをＳ８０８に進める。
【００９３】
動画撮影処理部１１４が急加減速を検出した場合（Ｓ８０３：Ｙｅｓ）には、一定時間待機した後（Ｓ８０４）、運転動画の撮影を終了する。これにより、Ｓ８０３で急加減速として検出した自車両の加速度に基づいて、運転動画の撮影終了タイミングを決定し、そのタイミングに応じて撮影を終了する。そして、撮影開始から終了までの動画データを記憶装置１２０に動画データ１２３として蓄積する（Ｓ８０５）。
【００９４】
その後、動画編集処理部１１５は、Ｓ８０５で記憶装置１２０に蓄積された動画データ１２３のうち、撮影終了時から一定秒数だけ前の時点を起点として、そこから撮影終了までの動画データを抽出する。そして、動画送信処理部１１６により、抽出した動画データをテレマティクスセンタ２００に送信する（Ｓ８０６）。テレマティクスセンタ２００の動画データ受信処理部２１２は、携帯端末１００からＳ８０６で送信された動画データを受信し、受信した動画データを記憶装置２２０に動画データ２２３として蓄積する（Ｓ８１０）。携帯端末１００は、Ｓ８０６の実行後、運転動画の撮影を再開し（Ｓ８０７）、Ｓ８０８に進む。なお、動画編集や動画データの送信には、一般的に画像処理やデータ送信に多大な時間が必要である。そのため、動画編集処理部１１５および動画送信処理部１１６は、動画撮影処理部１１４と非同期に動作しても良い。すなわち、動画撮影処理部１１４は、Ｓ８０５の実行後、直ちにＳ８０７を実行しても良い。
【００９５】
動画撮影処理部１１４は、Ｓ８０３で上記のようにして急加減速の確認処理を行った後、ドライバーが運転を終了したか否かを確認する（Ｓ８０８）。この処理は、前述の図６の処理フローにおけるＳ７１１と同一のものである。なお、Ｓ７１１とＳ８０８の処理を共通化しても良い。
【００９６】
動画撮影処理部１１４が運転終了を検出できなかった場合（Ｓ８０８：Ｎｏ）には、再度急加減速の有無を確認するため、処理フローをＳ８０２に戻す。
【００９７】
動画撮影処理部１１４が運転終了を検出した場合（Ｓ８０８：Ｙｅｓ）には、カメラ１６０による運転動画の撮影を終了する（Ｓ８０９）。
【００９８】
携帯端末１００の動画撮影処理部１１４、動画編集処理部１１５および動画送信処理部１１６と、テレマティクスセンタ２００の動画データ受信処理部２１２では、以上説明したようにして、動画データの収集および蓄積に関する処理が実行される。
【００９９】
図８に、携帯端末１００の車両状態検出処理部１１７による、端末座標系から自動車座標系への回転行列を算出する処理の流れを示す。この図８の処理フローに示す処理は、携帯端末１００の演算装置１１０において、所定のプログラムを実行することで行われる。
【０１００】
図８において、携帯端末１００の車両状態検出処理部１１７は、携帯端末１００が自車両、すなわち図４に示した自動車５００に設置され、ドライバーが運転を開始したか否かを確認する（Ｓ９００）。この処理は、前述の図６の処理フローにおけるＳ７００および図７の処理フローにおけるＳ８００と同一のものである。なお、Ｓ７００、Ｓ８００およびＳ９００の処理を共通化しても良い。
【０１０１】
車両状態検出処理部１１７が運転開始を検出できなかった場合（Ｓ８００：Ｎｏ）には、再度運転開始を確認するため、Ｓ９００の判定処理を継続して実行する。
【０１０２】
車両状態検出処理部１１７が運転開始を検出した場合（Ｓ９００：Ｙｅｓ）には、一定時間（Ｔ秒）待機した後（Ｓ９０１）、図６のＳ７１０でプローブ情報１２２として記憶装置１２０に蓄積された運転開始からのプローブデータを、現在時刻から前のＴ秒分だけ抽出する（Ｓ９０２）。ここで、Ｓ９０２の処理は、Ｔ秒ごとに繰り返し実行される。そのため、Ｓ９０２で抽出されるプローブデータは、Ｓ９０２を前回実行した以降にプローブ蓄積処理部１１１によって蓄積されたプローブデータを意味する。なお、Ｓ９０２で抽出するプローブデータの範囲は、これに限定されない。例えば固定で１秒とするなど、Ｓ９０１にて一定時間待機した秒数に依存しなくても良い。
【０１０３】
次に、車両状態検出処理部１１７は、Ｓ９０２にて抽出したプローブデータを基に、携帯端末１００が静止状態にあるか否かを判定するための端末静止判定を実行する（Ｓ９０３）。このＳ９０３の処理の詳細については、図９の処理フローを参照して後述する。Ｓ９０３の実行結果から、Ｓ９０２でプローブデータを抽出した期間、携帯端末１００が静止（停止）状態にあったかを確認する（Ｓ９０４）。
【０１０４】
車両状態検出処理部１１７が携帯端末１００の静止状態を検出できなかった場合（Ｓ９０４：Ｎｏ）は、自車両が走行状態にあったり、ドライバーが携帯端末１００を動かしていたりしたことで、携帯端末１００が静止状態になかったと判断する。この場合、車両状態検出処理部１１７は、Ｓ９０６の自動車直進判定を実行するべきかを確認するため、以前のＳ９０３の処理で既に静止状態を検出済みであるかを確認する（Ｓ９０５）。
【０１０５】
今回のトリップ開始以降、まだ静止状態を一度も検出したことがない場合（Ｓ９０５：Ｎｏ）には、自車両の直進状態を検出できない。そのため、Ｓ９０６の自動車直進判定を実行せず、処理フローをＳ９０７に進める。
【０１０６】
今回のトリップ開始以降、既に静止状態を検出していた場合（Ｓ９０５：Ｙｅｓ）には、自車両が直進状態にあるかを確認するために、Ｓ９０６の自動車直進判定を実行する。このＳ９０６の処理の詳細については、図１０の処理フローを参照して後述する。Ｓ９０６を実行した後は、処理フローをＳ９０７に進める。
【０１０７】
また、車両状態検出処理部１１７が携帯端末１００の静止状態を検出した場合（Ｓ９０４：Ｙｅｓ）は、自車両が停止していたと判断する。そのため、Ｓ９０６の自動車直進判定を実行せず、処理フローをＳ９０７に進める。
【０１０８】
車両状態検出処理部１１７は、Ｓ９０４、Ｓ９０５またはＳ９０６の実行後、ドライバーが運転を終了したか否かを確認する（Ｓ９０７）。この処理は、前述の図６の処理フローにおけるＳ７１１および図７の処理フローにおけるＳ８０８と同一のものである。なお、Ｓ７１１、Ｓ８０８およびＳ９０７の処理を共通化しても良い。
【０１０９】
車両状態検出処理部１１７が運転終了を検出できなかった場合（Ｓ９０７：Ｎｏ）には、最新の車両状態を再度確認するため、処理フローをＳ９０１に戻す。
【０１１０】
車両状態検出処理部１１７が運転終了を検出した場合（Ｓ９０７：Ｙｅｓ）には、処理を終了する。
【０１１１】
図９に、図８のＳ９０３で実行される端末静止判定の処理の流れを示す。
【０１１２】
図９において、車両状態検出処理部１１７は、図８のＳ９０２において抽出したＴ秒分のプローブデータに対して、端末座標系にて取得した３軸加速度センサ１４０のセンサ値の、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸それぞれの分散を算出する（Ｓ１０００）。次に、Ｓ１０００で算出した各軸の加速度センサ値の分散が、いずれも一定値Ａ以下であるかを確認する（Ｓ１００１）。
【０１１３】
各軸の加速度センサ値の分散が一定値Ａ以下ではない場合（Ｓ１００１：Ｎｏ）には、携帯端末１００が静止状態になかったと判断し、端末静止判定の処理を終了する。
【０１１４】
各軸の加速度センサ値の分散が一定値Ａ以下であった場合（Ｓ１００１：Ｙｅｓ）には、携帯端末１００が静止状態であったと判定する。この場合、図８のＳ９０２で抽出したＴ秒分のプローブデータに含まれる位置情報が表す各位置の重心を、携帯端末１００が静止していた位置であると特定する（Ｓ１００２）。なお、重心ではなく、Ｔ秒分のプローブデータの内、例えば最新時刻のデータに含まれる位置情報が表す位置を、携帯端末１００の静止位置として利用しても良い。
【０１１５】
以上説明したようなＳ１０００〜Ｓ１００３の処理により、携帯端末１００は、３軸加速度センサ１４０で検出された加速度の変化に基づいて、自身の静止状態を検出することができる。
【０１１６】
次に、車両状態検出処理部１１７は、記憶装置１２０に格納されている地図情報１２４から、Ｓ１００２で特定した静止位置における道路の勾配角度情報を、現在地の道路傾斜角として取得する（Ｓ１００３）。このとき、現在地に対して北向きを基準として取得することにより、地球座標系のＸ軸回転角及びＹ軸回転角を取得することができる。以降では、Ｓ１００３で取得した道路の勾配角度を、地球座標系におけるＸ軸回転角ＬＳｘ、Ｙ軸回転角ＬＳｙで表すこととする。なお、この２つの回転角は、地球座標系をＹ軸回転、Ｘ軸回転の順に回転する際のオイラー系における回転角を示しているものとする。なお、道路の勾配情報を考慮しない場合は、Ｓ１００３を省略しても良い。
【０１１７】
続いて、車両状態検出処理部１１７は、Ｓ９０２において抽出したＴ秒分のプローブデータに含まれる３軸加速度センサ１４０のセンサ値に基づいて、地球座標系に対する携帯端末１００の傾斜角度（設置角度）を算出する（Ｓ１００４）。ここでは、各軸の加速度センサ値が重力加速度を表していると見なして、以下の数式２、３、４に示す算出式を用いて、携帯端末１００の傾斜角度を算出する。
【０１１８】
【数２】
0005990553.tif 000003
（数式２）
【０１１９】
【数３】
0005990553.tif 000004
（数式３）
【０１２０】
【数４】
0005990553.tif 000005
（数式４）
【０１２１】
数式２は、前述の数式１の両辺に、Ｒｘ(α)、Ｒｙ’（β）、Ｒｚ’’（γ）それぞれの逆行列を左から順に掛けて変形したものである。すなわち、各軸の回転行列の逆行列（例えばＲｘ(α)）は、回転角の正負の符号を反転した回転行列（例えばＲｘ(−α)）に一致するため、数式２に示す式となる。
【０１２２】
なお、Ｓ９０２において抽出したＴ秒分のプローブデータのｘ軸、ｙ軸、ｚ軸それぞれの加速度の平均値（それぞれＧｘ、Ｇｙ、Ｇｚと表現した場合）は、地球座標系におけるＺ軸への重力加速度を表している。したがって、道路の勾配角度を無視する場合には、数式１に基づき、端末座標系の加速度の平均値（Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚ）を携帯端末１００の傾斜角度（α，β，γ）に基づいて回転すると、地球座標系での加速度（０，０、Ｇ）に一致すると見なすことができる。ここでＧは、数式４に示す通り、Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚの平方和の平方根であり、重力加速度を意味する。
【０１２３】
上記の条件と、数式２に基づく変換とを利用することで、数式３に示す等式が成立する。ここで、Ｇｘ，Ｇｙ，ＧｚおよびＧは既知の値であることから、ｘ軸周りの回転角αおよびｙ軸周りの回転角βを算出することができる。すなわち、携帯端末１００の傾斜角を知ることができる。なお、数式３が示す通り、ヨー回転軸に基づく回転（回転角γ）は、携帯端末１００をｚ軸周りに回転する動きであるため、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の加速度センサ値に影響を与えない。したがって、ヨー回転軸に基づく回転を表す回転角γは、Ｔ秒分のプローブデータに含まれる３軸地磁気センサ１７０のセンサ値から導出する。以降では、Ｓ１００４にて算出される携帯端末１００の傾斜角度α，β，γを、順にφ，θ，δと表記する。
【０１２４】
Ｓ１００４で算出される携帯端末１００の傾斜角度φ，θ，δの内、ｘ軸周りの回転角に相当する傾斜角度φおよびｙ軸周りの回転角に相当する傾斜角度θには、道路の勾配角度がそれぞれ含まれている。そのため、道路の勾配角度を考慮する場合はまず、Ｓ１００３で取得した道路傾斜角ＬＳｘ、ＬＳｙを、Ｓ７０６に示す処理と同様に携帯端末１００の方位角を考慮した上でｘ軸、ｙ軸の回転角に変換する。そして、傾斜角度φ，θから変換した値をそれぞれ差し引いた値を、平坦な地面における携帯端末１００の傾斜角度φ，θとして求める。これにより、自車両が走行している道路の傾きに基づいて、携帯端末１００の傾斜角度φ，θ，δを補正することができる。また、Ｓ１００４で携帯端末１００の傾斜角度を算出する際に用いられるＴ秒分のプローブデータのｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の加速度の平均値にも、道路の勾配角度が影響している。そのため、Ｓ１００３で取得した道路勾配角度分だけ行列回転することで、その影響を除外してデータを蓄積することが好ましい。
【０１２５】
なお、上記の例では、Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚとして、Ｔ秒分のプローブデータのｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の加速度の平均値を利用したが、例えば最新時刻のセンサ値を代わりに利用しても良い。また、３軸加速度センサ１４０が誤差を含む可能性があることから、重力加速度は数式４を利用して導出するのではなく、固定値（例えばＧ＝９．８０６６５）を利用しても良い。
【０１２６】
次に、車両状態検出処理部１１７は、今回のトリップ内で以前に実行した端末静止判定において、携帯端末１００の静止状態を既に検出していたかを確認する（Ｓ１００５）。
【０１２７】
以前には携帯端末１００の静止状態を検出していなかった場合（Ｓ１００５：Ｎｏ）には、今回の検出が初回である。この場合、車両状態検出処理部１１７は、携帯端末１００が静止状態にあることを示す「静止状態」のフラグ設定を行う（Ｓ１００６）。そして、Ｓ１００４で算出した携帯端末１００の傾斜角度φ，θ，δを、演算装置１１０内の所定の記憶領域に記憶する。
【０１２８】
以前にも携帯端末１００の静止状態を検出していた場合（Ｓ１００５：Ｙｅｓ）には、既に算出していた携帯端末１００の傾斜角度φ，θ，δと、今回の処理で算出した携帯端末１００の傾斜角度φ，θ，δとについて、それぞれの差分を算出する（Ｓ１００７）。そして、算出した各差分の絶対値が、それぞれ一定値Ｂ以上であるかを確認する（Ｓ１００８）。
【０１２９】
傾斜角度の差分の絶対値が全て一定値Ｂ以上でない場合（Ｓ１００８：Ｎｏ）には、携帯端末１００の設置角度は大きく変化していないと判断できる。この場合、携帯端末１００の設置角度の精度を向上させるため、前回の静止判定リセットから今回までに求められた傾斜角度φ，θ，δの各平均値を、静止状態における携帯端末１００の傾斜角度として記憶する（Ｓ１００９）。
【０１３０】
傾斜角度の差分の絶対値が１つでも一定値Ｂ以上である場合（Ｓ１００８：Ｙｅｓ）には、携帯端末１００の設置角度が大きく変化した、すなわちドライバーが携帯端末１００を動かしたことが想定される。そのため、今回算出した傾斜角度φ，θ，δを携帯端末１００の新しい設置角度として記憶した上で、静止状態が再設定されたことから、自車両の直進状態の検出状態を未検出状態にリセットする（Ｓ１０１０）。
【０１３１】
図８のＳ９０３では、以上説明したようにして、端末静止判定の処理が行われる。
【０１３２】
図１０に、図８のＳ９０６で実行される自動車直進判定の処理の流れを示す。
【０１３３】
図１０において、車両状態検出処理部１１７は、図８のＳ９０２において抽出したＴ秒分のプローブデータに対して、３軸地磁気センサ１７０を介して得られた携帯端末１００のヨー回転角（方位角）の分散を算出する（Ｓ１１００）。そして、算出した方位角の分散値が一定値Ｃ以下であるかを確認する（Ｓ１１０１）。
【０１３４】
方位角の分散値が一定値Ｃ以下ではない場合（Ｓ１１０１：Ｎｏ）には、自車両が進行方向に真っ直ぐ移動しておらず、方位角が一定の値になるような走行をしていなかったと判断し、自動車直進判定の処理を終了する。例えば自車両が右または左にカーブする道路を走行していたなどの場合には、方位角が一定の値にはならない。
【０１３５】
方位角の分散が一定値Ｃ以下であった場合（Ｓ１１０１：Ｙｅｓ）には、自車両が直進状態にあったと判定する。この場合、図８のＳ９０２で抽出したＴ秒分のプローブデータに含まれる端末座標系の差分加速度、すなわち図５の端末座標系３軸差分加速度６１６の平均を算出する（Ｓ１１０２）。なお、図１０の自動車直進判定を行う場合は、図８のＳ９０５にて携帯端末１００の静止状態を検出済みであるか確認しているため、必ず端末座標系の差分加速度を取得可能である。以降では、Ｓ１１０２にて算出される端末座標系の差分加速度の平均値を、端末座標系のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の順に、Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚと表記する。
【０１３６】
続いて、車両状態検出処理部１１７は、Ｓ１１０２で算出した端末座標系の差分加速度の平均値Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚについて、その平方和の平方根であるＭを算出する（Ｓ１１０３）。ここでは、以下の数式５に示す算出式を用いてＭを算出する。
【０１３７】
【数５】
0005990553.tif 000006
（数式５）
【０１３８】
Ｓ１１０３で算出されるＭの値は、端末座標系の差分加速度の平均値をベクトルと見立てたときの、そのベクトルの絶対値に相当する。したがって、Ｍの値は、Ｔ秒間に携帯端末１００が検出した自車両の前後、左右、上下方向の加速度の平均に相当する。
【０１３９】
なお、Ｓ１１０２で算出される端末座標系の差分加速度の平均値Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚではなく、端末座標系の差分加速度の合計値を用いて、Ｓ１１０３の処理を行っても良い。
【０１４０】
次に、車両状態検出処理部１１７は、Ｓ１１０３で算出したＭの値、すなわち重力加速度を除外した携帯端末１００の加速度の平均値が、一定値Ｄ以上であるかを確認する（Ｓ１１０４）。
【０１４１】
Ｓ１１０３で算出したＭの値が一定値Ｄ以下であった場合（Ｓ１１０４：Ｎｏ）には、自車両がほとんど移動しておらず、その結果、携帯端末１００で検出される端末座標系の差分加速度は、各軸共にほぼ０に近い値となっていると判断できる。すなわち、自車両は直進移動をしておらず、ほぼ静止していたと判断できる。この場合、自車両が直進状態になかったと判断し、自動車直進判定の処理を終了する。
【０１４２】
Ｓ１１０３で算出したＭの値が一定値Ｄ以上であった場合（Ｓ１１０４：Ｙｅｓ）には、方位角の変動がほとんどなく、かつ、自車両の移動によって端末座標系での加速度の変化があったと判断できる。そのため、この場合は自車両が直進方向に走行中であり、Ｓ１１０３で算出したＭの値が示すベクトルの絶対値は、全て自車両の前後方向の加速度を表しているものと判定する（Ｓ１１０５）。
【０１４３】
以上説明したようなＳ１１００〜Ｓ１１０５の処理により、携帯端末１００は、図９の端末静止判定処理で携帯端末１００の静止状態を検出済みであるときに、３軸地磁気センサ１７０で検出された方位角の変化と、３軸加速度センサ１４０で検出された加速度の変化とに基づいて、自車両の直進状態を検出することができる。
【０１４４】
なお、自車両が直進方向に走行中であることを判定する方法は、Ｓ１１０１およびＳ１１０４で説明したような方位角や加速度の変化量を用いる方法でなくても良い。例えば、方位角と加速度のいずれか一方のみの変化量に基づいて、自車両が直進方向に走行中であるか否かを判定しても良い。また、Ｔ秒間における携帯端末１００の位置座標の変化が一定以上であったなど、位置情報を用いて自車両が直進方向に走行中であるかを判断しても良い。すなわち、各センサで検出した方位角、位置および加速度の少なくとも一つの変化に基づいて、自車両が直進方向に走行中であるか否かを判定することができる。
【０１４５】
また、携帯端末１００を自車両に設置した場合、通常は、入出力装置１３０の表示面がドライバーの方を向いた状態で設置されるはずである。したがって、自車両が加速した場合には、ｚ軸の正の方向に加速度が検出されるはずであり、反対に自車両が減速あるいはバックした場合には、ｚ軸の負の方向に加速度が検出されるはずである。このことを利用して、Ｓ１１０２で算出した端末座標系の差分加速度の平均値Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚのうち、ｚ軸の平均値Ｍｚが負である場合には、自車両が減速またはバック中であったと判断し、Ｓ１１０４の条件分岐をＮｏとして取り扱っても良い。
【０１４６】
続いて、車両状態検出処理部１１７は、記憶装置１２０に格納されている地図情報１２４から、図８のＳ９０２で抽出したＴ秒分のプローブデータが表す自車両の移動軌跡の重心の位置座標における道路の勾配角度情報を、直進中の道路傾斜角として取得する（Ｓ１１０６）。このとき、現在地に対して北向きを基準として取得することにより、地球座標系のＸ軸回転角及びＹ軸回転角を取得することができる。以降では、Ｓ１１０６で取得した道路の勾配角度を、地球座標系におけるＸ軸回転角ＬＤｘ、Ｙ軸回転角ＬＤｙで表すこととする。なお、この２つの回転角は、図９のＳ１００３と同様に、地球座標系をＹ軸回転、Ｘ軸回転の順に回転する際のオイラー系における回転角を示しているものとする。なお、道路の勾配情報を考慮しない場合は、Ｓ１１０６を省略しても良い。
【０１４７】
また、Ｓ１１０６において、Ｔ秒間のプローブデータが表す自車両の移動軌跡の重心ではなく、移動軌跡上の特定の一点、例えば最新時刻の位置座標での道路の勾配角度を利用しても良い。
【０１４８】
そして、車両状態検出処理部１１７は、Ｓ９０２において抽出したＴ秒分のプローブデータに含まれる３軸加速度センサ１４０のセンサ値に基づいて、端末座標系を自動車座標系に変換するためのヨー回転角、すなわち自車両の進行方向に対する携帯端末１００の回転角を算出する（Ｓ１１０７）。ここでは、以下の数式６、７、８に示す算出式を用いて、ヨー回転角を算出する。
【０１４９】
【数６】
0005990553.tif 000007
（数式６）
【０１５０】
【数７】
0005990553.tif 000008
（数式７）
【０１５１】
【数８】
0005990553.tif 000009
（数式８）
【０１５２】
数式６は、前述の数式１と同様の定義に基づき、ｘｙｚ座標系をｘ軸回りにφ回転し、ｙ’軸回りにθ回転し、ｚ’’軸回りにψ回転することで、ｘｙｚ座標系をＸ’Ｙ’Ｚ’座標系に変換する回転行列を示している。
【０１５３】
ここで、φおよびθの値は、図９のＳ１００４で携帯端末１００の傾斜角度として算出されるφ，θを利用することができる。
【０１５４】
道路の勾配角度を無視する場合には、数式６、７においてＲｘ(φ)Ｒｙ’（θ）で表される回転行列は、端末座標系を地球座標系に直すための回転行列の一部であり、ｚ’’軸周りの回転成分を含まないものである。すなわち、携帯端末１００の向きを、ｘ軸、ｙ軸がそれぞれ地面に平行（ただし、ｘ軸は北を向いているとは限らない）となるような向きに変換するための回転行列に相当する。この時、ｚ’’軸はＺ軸と一致することになる。
【０１５５】
そのため、数式７に示す通り、Ｓ１１０２で算出した端末座標系の差分加速度の平均値Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚを回転行列Ｒｘ(φ)Ｒｙ’（θ）にて回転すると、必ずｚ’’軸の加速度の値は０に一致する。したがって、数式７に示す通り、Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚを回転行列Ｒｘ(φ)Ｒｙ’（θ）にて回転した値をｘψ、ｙψ、０と表現した場合、自動車座標系は地球座標系をＺ軸（Ｚ’軸）回転にて得られることから、このｘψ、ｙψ、０を適切な回転角ψでｚ’’軸周りに回転することで、自動車座標系の値に変換することができる。この時、Ｓ１１０２では自車両が直進している際に得られたプローブデータからＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚを算出していることから、ｘψ、ｙψ、０の回転後の値は、Ｘ’軸、Ｙ’軸、Ｚ’軸の順に、Ｍ，０，０とそれぞれ一致する。
【０１５６】
よって、数式７を変換することで、数式８に示す等式が成立する。数式８において、Ｍ，ｘψ、ｙψの値はいずれも既知であるか、あるいは算出可能な値である。したがって、数式８からｚ軸周りの回転角ψを算出することができる。この回転角ψと、図９のＳ１００４で算出される携帯端末１００の傾斜角度φ，θから、端末座標系を自動車座標系に変換するための回転角φ、θ、ψを得ることができる。
【０１５７】
なお、端末座標系の差分加速度の平均値Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚは、携帯端末の傾斜角度だけではなく、道路の勾配角度を含む値となっている。したがって、道路の勾配角度を考慮する場合は、上記の回転行列Ｒｘ(φ)Ｒｙ’（θ）でＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚを回転したとしても、携帯端末１００の向きを、ｘ軸、ｙ軸がそれぞれ道路に平行となるような向きに変換しただけであり、平坦な地面に平行となるような向きに変換したことにはならない。したがってこの場合は、回転角φ、θ、ψの内、ｘ軸周りの回転角φおよびｙ軸周りの回転角θについては、これらの値にＳ１１０６で取得した道路傾斜角ＬＤｘ、ＬＤｙを、Ｓ７０６に示す処理と同様に携帯端末１００の方位角を考慮した上でｘ軸、ｙ軸の回転角ＬＤｘ’及びＬＤｙ’に変換した後、ＬＤｘ’及びＬＤｙ’それぞれを差し引いた値を回転行列において利用する。すなわち、Ｒｘ(φ−ＬＤｘ’)Ｒｙ’（θ−ＬＤｙ’）を回転行列として利用する。またこの場合、φ−ＬＤｘ’，θ−ＬＤｙ’，ψを、端末座標系を自動車座標系に変換するための回転角φ、θ、ψと見なす。これにより、自車両が走行している道路の傾きではなく、平坦な地面に基づいて、回転角φ、θ、ψを補正することができる。
【０１５８】
次に、車両状態検出処理部１１７は、今回のトリップ内で以前に実行した自動車直進判定において、自車両の直進状態を既に検出していたかを確認する（Ｓ１１０８）。
【０１５９】
以前には自車両の直進状態を検出していなかった場合（Ｓ１１０８：Ｎｏ）には、今回の検出が初回である。この場合、車両状態検出処理部１１７は、自車両が直進状態にあることを示す「直進状態」のフラグ設定を行う（Ｓ１００９）。そして、Ｓ１１０７で算出した端末座標系を自動車座標系に変換するための回転角φ、θ、ψを、演算装置１１０内の所定の記憶領域に記憶する。
【０１６０】
以前にも直進状態を検出していた場合（Ｓ１１０８：Ｙｅｓ）には、端末座標系から自動車座標系に変換するための回転角の精度を向上させるため、前回の直進判定リセットから今回までに求められた回転角φ、θ、ψの各平均値を、端末座標系を自動車座標系に変換するための回転角として記憶する（Ｓ１１００）。
【０１６１】
図８のＳ９０６では、以上説明したようにして、自動車直進判定の処理が行われる。
【０１６２】
図１１に、携帯端末１００の運転特性表示処理部１１８と、テレマティクスセンタ２００の運転特性診断処理部２１３とによる、ドライバーの運転特性の診断および診断結果の表示に関する処理の流れを示す。この図１１の処理フローに示す処理は、携帯端末１００の演算装置１１０およびテレマティクスセンタ２００の演算装置２１０において、それぞれ所定のプログラムを実行することで行われる。
【０１６３】
図１１において、運転特性表示処理部１１８は、ドライバーの要望に応じて、対象となるドライバーの運転特性の診断結果をテレマティクスセンタ２００に問い合わせる（Ｓ１２００）。問い合わせの方法としては、例えば図１２に示す様に、「運転診断結果の表示」を入力するためのボタン１３０２を入出力装置１３０に設置し、ドライバーがこのボタン１３０２を押下すると、運転特性診断を問い合わせる必要があると判断する方法などが考えられる。また、問い合わせ時には、問い合わせたドライバーを特定するためのユーザＩＤも合わせて送信する。
【０１６４】
テレマティクスセンタ２００の運転特性診断処理部２１３は、携帯端末１００からの運転特性の診断結果の問い合わせを受信する（Ｓ１２１０）。そして、記憶装置２２０に蓄積されているプローブ情報２２２のうちで、受信した問い合わせに含まれるユーザＩＤに対応するプローブデータを、運転診断に利用するプローブデータとして抽出する（Ｓ１２１１）。このとき、対象となるプローブデータの抽出範囲を限定しても良い。例えば問い合わせがあった日時から過去１年間分など、時間を基準として抽出範囲を設定する方法が考えられる。なお、抽出範囲として指定する期間をドライバーが携帯端末１００を介して入力しても良い。
【０１６５】
次に、運転特性診断処理部２１３は、Ｓ１２１１で抽出したプローブデータに基づいて、自車両の前後方向の加速度の傾向を示す統計値としての分散と歪度を算出する（Ｓ１２１２）。さらに、対象ドライバーと類似する複数のドライバーについても、同一対象期間のプローブデータを抽出した上で、同様に当該ドライバーの車両の加速度の傾向を示す統計値である分散と歪度を算出する。ドライバーの類似性を特定する方法としては、例えばユーザ情報２２１に含まれるドライバー情報において、車種情報６０１や年齢６０３などの内容が類似または一致することを条件として利用することが考えられる。そして、算出したその他複数のドライバーの統計値と比較して、問い合わせのあったドライバーの運転特性診断を算出する（Ｓ１２１３）。運転特性診断の算出方法としては、周知の様々な手法を用いることができる。そして、対象期間にアップロードされた動画を動画データ２２３から抽出した上で、診断結果と合わせて携帯端末１００に送信する（Ｓ１２１４）。
【０１６６】
携帯端末１００の運転特性表示処理部１１８は、テレマティクスセンタ２００から送信される運転特性診断結果を受信する（Ｓ１２０１）。その後、例えば図１４の画面により、受信した運転特性診断結果を、急加減速を検出した付近の再生動画と併せて、入出力装置１３０に表示する（Ｓ１２０２）。
【０１６７】
図１２に、自車両の運転開始前に携帯端末１００の入出力装置１３０に表示される画面の一例を示す。
【０１６８】
図１２において、携帯端末１００の入出力装置１３０には、動画の撮影状況を表示するプレビュー画面１３００と、運転開始または運転終了をドライバーが明示的に宣言するためのボタン１３０１と、ドライバーが運転特性診断を実施したい場合に押下するためのボタン１３０２と、ドライバーへの通知事項を示す通知領域１３０３とが表示される。
【０１６９】
運転開始前には、例えば「運転開始」などの、運転開始時に押下することをドライバーに促すための文字がボタン１３０１に表示される。ドライバーがこのボタン１３０１を押下した場合には、携帯端末１００は運転開始を検出する。これにより、図６のＳ７００、図７のＳ８００および図８のＳ９００において、運転終了の条件分岐にそれぞれ遷移することができる。この時、図７のＳ８０１によって動画撮影が開始されるため、プレビュー画面１３００には携帯端末１００のカメラ１６０が撮影した動画画像が表示される。
【０１７０】
ボタン１３０２が押下された場合には、図１１のＳ１２００が実行され、Ｓ１２０１にて応答結果として得られる運転特性診断結果を表示する。その表示方法の具体例については、後述する図１４に示す。
【０１７１】
通知領域１３０３には、任意の角度で携帯端末１００を自車両内に設置（固定）するようにドライバーを促すための文字が表示される。
【０１７２】
図１３に、自車両の運転開始後に携帯端末１００の入出力装置１３０に表示される画面の一例を示す。
【０１７３】
図１３において、携帯端末１００の入出力装置１３０には、図２と同様のプレビュー画面１３００、ボタン１３０１およびボタン１３０２に加えて、ドライバーへの通知事項を示す通知領域１４００〜１４０３と、自車両の進行方向を示す矢印画像１４０４と、検出済みの携帯端末１００の静止状態や自車両の直進状態を解除するためのボタン１４０５、１４０６とが表示される。
【０１７４】
運転開始後には、例えば「運転終了」などの、自動車運転の終了時に押下することを促すための文字がボタン１３０１に表示される。ドライバーがこのボタン１３０１を押下した場合には、携帯端末１００は運転終了を検出する。これにより、図６のＳ７１１、図７のＳ８０８および図８のＳ９０７において、運転終了の条件分岐にそれぞれ遷移することができる。
【０１７５】
自車両の運転開始後、通知領域１４００には、図８のＳ９０３で行われる端末静止判定により、携帯端末１００の静止状態を検出済みであるか否かを示す文字が表示される。通知領域１４０１には、図８のＳ９０６で行われる自動車直進判定により、自車両の直進状態を検出済みであるか否かを示す文字が表示される。通知領域１４０２には、図７のＳ８０３で急加減速を検出したか否かを示す文字と、Ｓ８０５にて撮影した動画データをテレマティクスセンタ２００に対して送信しているか否かを示す文字とが表示される。ここでは、例えば「急アクセル」「急ブレーキ」「急ハンドル」などの詳細な要因が表示されても良い。ボタン１３０１の押下により運転終了を検出すると、通知領域１４０３には、図６のＳ７１２でプローブデータをテレマティクスセンタ２００に対して送信していることを示す文字が表示される。
【０１７６】
矢印画像１４０４は、自車両の運転開始後、図８のＳ９０６で行われる自動車直進判定において自車両が直進方向に走行中であると判定されると、その判定結果に基づいて表示される。この矢印画像１４０４が示す矢印の向きは、携帯端末１００のｘ軸方向に対するｚ軸回りの回転角、すなわち図１０のＳ１１０７で算出される回転角ψに基づいて決定される。
【０１７７】
なお、入出力装置１３０には、図８のＳ９０３で検出した携帯端末１００の静止状態を解除するためのボタン１４０５や、図８のＳ９０６で検出した自車両の直進状態を解除するためのボタン１４０６を表示しても良い。ボタン１４０５が押下された場合には、それまでの車両状態検出処理部１１７の処理結果に関わらず、直ちに携帯端末１００の静止状態および自車両の直進状態をリセットする。一方、ボタン１４０６が押下された場合には、携帯端末１００の静止状態についてはリセットせず、自車両の直進状態のみをリセットする。なお、ボタン１４０５は、携帯端末１００が静止状態にあると判定されていない時は表示されず、判定直後に表示されるように制御しても良い。同様に、ボタン１４０６は、自車両が直進状態にあると判定されていない時は表示されず、判定直後に表示されるように制御しても良い。
【０１７８】
図１４に、携帯端末１００の入出力装置１３０に表示される自動車運転特性診断結果の画面の一例を示す。
【０１７９】
図１４において、携帯端末１００の入出力装置１３０には、以前撮影した動画を再生するための再生閲覧画面１５００、再生する動画を選択するためのボタン１５０１、運転特性診断結果を表示するための診断結果表示領域１５０２が表示される。
【０１８０】
再生閲覧画面１５００には、ボタン１５０１を利用して動画を選択した際に、その動画を再生する。動画の選択方法としては、例えば各動画の撮影日時をプルダウン形式で表示し、その一覧からドライバーに選択してもらう方法などが考えられる。なお、選択方法としては、例えば地図画面を表示し、地図上に動画撮影位置のアイコンを設置することで、ドライバーにアイコンを選択してもらうなどの方法であっても良い。
【０１８１】
診断結果表示領域１５０２には、運転特性診断結果として、自車両の前後方向の加速度の統計値が図１１のＳ１２０２で表示される。具体的には、横軸には加速度の分散の大きさを示し、縦軸には加速度の歪度の大きさを示したグラフ座標系を診断結果表示領域１５０２に表示し、この座標系でドライバーの運転履歴から算出された自車両の加速度の分散および歪度に対応する座標の位置に、診断結果を示す画像１５０３を表示する。加えて図中に示すように、グラフ座標系を複数の領域に分割するための境界線を表示し、その各領域に対して、運転特性診断のスコア（ランク）がどの程度かを示す文字を表示する。これにより、ドライバーの運転特性診断結果を表示する。
【０１８２】
以上説明した本発明の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【０１８３】
（１）携帯端末１００は、３軸方向の加速度を検出する３軸加速度センサ１４０と、演算装置１１０とを備える。この携帯端末１００で実行される携帯端末１００用のプログラムは、携帯端末１００の静止状態を検出し、携帯端末１００の傾斜角度をＳ１００４で算出する図９の端末静止判定処理と、携帯端末１００が搭載された自車両の直進状態を検出し、自車両の進行方向に対する携帯端末１００の回転角をＳ１１０７で算出する図１０の自動車直進判定処理と、算出した携帯端末１００の傾斜角度および自車両の進行方向に対する携帯端末１００の回転角に基づいて、３軸加速度センサ１４０により検出された加速度を自車両の加速度に変換する図６のＳ７０９の処理とを、演算装置１１０に実行させる。これにより、携帯端末１００を、車両状態検出処理部１１７および加速度変換処理部１１３として機能させる。このようにしたので、ドライバーの運転特性を診断するために、携帯端末１００の設置状況に関わらず、携帯端末１００を用いて自車両の挙動を正確に検出することができる。
【０１８４】
（２）図９の端末静止判定処理では、Ｓ１０００〜Ｓ１００３において、３軸加速度センサ１４０により検出された加速度の変化に基づいて、携帯端末１００の静止状態を検出する。また、図１０の自動車直進判定処理では、Ｓ１１０１〜Ｓ１１０５において、３軸地磁気センサ１７０により検出された方位角、位置測位センサ１５０により検出された位置、および３軸加速度センサ１４０により検出された加速度の少なくとも一つの変化に基づいて、自車両の直進状態を検出する。このようにしたので、携帯端末１００の静止状態や自車両の直進状態を確実に検出することができる。
【０１８５】
（３）図９の端末静止判定処理におけるＳ１００３、Ｓ１００４の処理と、図６のＳ７０５、Ｓ７０９の処理では、自車両が走行している道路の傾きを取得し、取得した道路の傾きに基づいて、携帯端末１００の傾斜角度を補正しても良い。このようにすれば、自車両が走行している道路の傾きを考慮して、３軸加速度センサ１４０により検出された加速度を自車両の加速度に正確に変換することができる。
【０１８６】
（４）図６のＳ７０８の処理では、図１０の自動車直進判定処理で算出される回転角に基づいて、自車両の進行方向を示す矢印画像１４０４を入出力装置１３０に表示させる。すなわち、携帯端末１００で実行される携帯端末１００用のプログラムは、自車両の進行方向を検出し、検出した自車両の進行方向を入出力装置１３０に表示する処理を携帯端末１００に実行させる。このようにしたので、携帯端末１００において自車両の進行方向が正しく認識されているかをドライバーに分かりやすく示すことができる。
【０１８７】
（５）図６のＳ７０４の処理では、図９の端末静止判定処理で検出された携帯端末１００の静止状態を解除するための操作ボタン１４０５を、タッチパネルである入出力装置１３０にさらに表示させる。また、図６のＳ７０８の処理では、図１０の自動車直進判定処理で検出された自車両の直進状態を解除するための操作ボタン１４０６を入出力装置１３０にさらに表示させる。このようにしたので、携帯端末１００において携帯端末１００の静止状態や自車両の直進状態が誤って認識されたときに、ドライバーの指示により、これらの状態を速やかに解除することができる。
【０１８８】
（６）携帯端末１００で実行される携帯端末１００用のプログラムは、自車両の運転風景に関する運転動画をカメラ１６０により撮影し（Ｓ８０１）、自車両の加速度に基づいてこの運転動画の撮影終了タイミングを決定する（Ｓ８０３〜Ｓ８０５）処理を、演算装置１１０に実行させる。このようにしたので、急加速や急減速等の危険な運転が行われると、その時の運転風景を表す運転動画を自動的に収集することができる。
【０１８９】
（７）携帯端末１００は、携帯端末１００が搭載された自車両の加速度を検出してテレマティクスセンタ２００に送信する（Ｓ７０２、Ｓ７１２）。テレマティクスセンタ２００は、携帯端末１００から送信された自車両の加速度の履歴に基づいて、自車両のドライバーに対する運転特性診断を行う（Ｓ１２１１〜Ｓ１２１３）。このようにしたので、携帯端末１００から送信される自車両の加速度検出結果を利用して、正確な運転特性診断を行うことができる。
【０１９０】
なお、以上説明した実施形態では、テレマティクスセンタ２００において運転特性診断を行う例を説明したが、携帯端末１００において運転特性診断を行うようにしてもよい。すなわち、記憶装置１２０に格納されたプローブ情報１２２を利用することで、３軸加速度センサ１４０で検出した自車両の加速度の履歴に基づいて、自車両の前後方向に対する加速度の分散や歪度を算出し、これに基づいて運転特性診断を行うことができる。
【０１９１】
以上説明した実施形態や各種の変化例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されない。本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１９２】
１００：携帯端末
１１０：演算装置
１１１：プローブ蓄積処理部
１１２：プローブ送信処理部
１１３：加速度変換処理部
１１４：動画撮影処理部
１１５：動画編集処理部
１１６：動画送信処理部
１１７：車両状態検出処理部
１１８：運転特性表示処理部
１２０：記憶装置
１３０：入出力装置
１４０：３軸加速度センサ
１５０：位置測位センサ
１６０：カメラ
１７０：３軸地磁気センサ
１８０：通信部
２００：テレマティクスセンタ
２１０：演算装置
２１１：プローブ受信処理部
２１２：動画データ受信処理部
２１３：運転特性診断処理部
２２０：記憶装置
２３０：通信部
３００：ネットワーク
【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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【図１３】
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【図１４】
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