(57)【要約】【課題】車両の運転滑らかさ度や、自車の前車による影響度を判断する。【解決手段】運転時の自車と前車との車間距離を取得する車間距離取得手段１０１と、自車の速度を取得する自車速度取得手段１０２と、車間距離と自車の速度に基づいて前車の速度の時間に関する２階微分値を算出し、自車の速度に基づいて自車の速度の時間に関する２階微分値を算出する車両情報算出手段１０４と、前車の速度の時間に関する２階微分値に基づいて、前車の運転滑らかさ度を推定する前車の運転滑らかさ度推定手段１０５と、自車の速度の時間に関する２階微分値に基づいて、自車の運転滑らかさ度を推定する自車の運転滑らかさ度推定手段１０６と、前車の運転滑らかさ度と自車の運転滑らかさ度とを時系列で比較して、自車の前車による影響度を推定する前車と自車比較推定手段１０７と、情報を提示する表示手段１０８とを有する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転時の自車と前車との車間距離を取得する車間距離取得手段と、
前記自車の速度を取得する自車速度取得手段と、
前記車間距離と前記自車の速度に基づいて、前記前車の速度の時間に関する２階微分値を算出する車両情報算出手段と、
前記前車の速度の時間に関する２階微分値に基づいて、前記前車の運転滑らかさ度を推定する前車の運転滑らかさ度推定手段と、
を有することを特徴とする運転推定装置。
【請求項２】
前記車両情報算出手段は、前記自車の速度に基づいて、前記自車の速度の時間に関する２階微分値をさらに算出し、
前記自車の速度の時間に関する２階微分値に基づいて、前記自車の運転滑らかさ度を推定する自車の運転滑らかさ度推定手段と、
前記前車の運転滑らかさ度と、前記自車の運転滑らかさ度とを時系列で比較して、前記自車の前記前車による影響度を推定する前車と自車比較推定手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の運転推定装置。
【請求項３】
前記前車と自車比較推定手段は、
前記影響度、前記自車の反応時間、前記自車の運転滑らかさ度、前記前車の運転滑らかさ度に応じて、前記運転者の状態を推定することを特徴とする請求項２記載の運転推定装置。
【請求項４】
前記前車と自車比較推定手段は、
道路の渋滞時に微少距離での発進停止を繰り返す場合、前記車間距離、前記反応時間、前記自車の運転滑らかさ度に基づいて、渋滞時の前記運転者の状態を推定することを特徴とする請求項３記載の運転推定装置。
【請求項５】
前記前車の運転滑らかさ度、前記影響度、前記運転者の状態により、前記運転者に所定のメッセージを提示する提示手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至４のいずか記載の運転推定装置。
【請求項６】
運転時の自車と前車との車間距離を取得する車間距離取得工程と、
前記自車の速度を取得する自車速度取得工程と、
前記車間距離と前記自車の速度に基づいて、前記前車の速度の時間に関する２階微分値を算出する車両情報算出工程と、
前記前車の速度の時間に関する２階微分値に基づいて、前記前車の運転滑らかさ度を推定する前車の運転滑らかさ度推定工程と、
を有することを特徴とする運転推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転推定装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として下記特許文献１に記載された運転者による車両の操作傾向解析システムがある。  
このシステムは、車両の挙動を時系列に検出するセンサと、該センサで検出した挙動をメモリカードに記録する記録部と、車両の挙動を危険挙動と判定するための条件パターンを設定する挙動解析装置とを備えている。  
記録部は、上記条件パターンと、センサで実際に検出した挙動とを比較し、条件パターンに適合する挙動に関わる情報のみを危険挙動別にメモリカードに記録し、これを上記挙動解析装置で統計的に解析できるようになっている。  
このシステムでは、車両の挙動を簡潔に記録すると共に、危険挙動と判断された場合は詳しく記録しておく。そして、加速度などをある一定の閾値で判別し、危険挙動の回数や度合いにより運転者の操作傾向を解析するものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１８５６７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術では、車両の運転の滑らかさ度というものは検出できない。また自車の挙動の傾向しかわからないため、自車の挙動が前車の影響なのか、それとも自車単独のものなのかを判断することはできなかった。  
本発明の目的は、車両の運転滑らかさ度や、自車の前車による影響度等を判断することができる運転推定装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、自車と前車との車間距離取得手段と、自車速度取得手段と、車間距離と自車の速度に基づいて、前車の速度の時間に関する２階微分値を算出する車両情報算出手段と、該２階微分値に基づいて、前車の運転滑らかさ度を推定する前車の運転滑らかさ度推定手段とを有するという構成になっている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、前車の運転滑らかさ度を推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。  
実施の形態１
以下、本発明の実施の形態１について説明する。  
《構成》
まず、本実施の形態１の運転推定装置の構成について説明する。図１は本実施の形態１の運転推定装置の構成を示す機能ブロック図である。  
図１に示すように、本実施の形態１の運転推定装置は、前車（自車の前方に位置する車両）と自車との車間距離取得手段１０１と、自車の車両速度取得手段１０２と、自車のペダル状態取得手段１０３と、自車と前車の車両情報算出手段１０４と、前車の運転滑らかさ度推定手段１０５と、自車の運転滑らかさ度推定手段１０６と、前車と自車比較推定手段１０７と、表示装置１０８とを備える。
【０００８】
車間距離取得手段１０１は、例えば自車の前方に向けられた、ミリ波やレーザーによる車間距離センサであり、前車と自車との車間距離（相対距離）に対応する値を出力する。  
車両速度取得手段１０２は、例えば車両の車輪速センサであり、自車の速度に対応する値を出力する。  
ペダル状態取得手段１０３は、自車のアクセルペダルやブレーキペダルが踏まれているか踏まれていないかの状態を検出するものである。  
車両情報算出手段１０４は、各種センサ類、すなわち、車間距離取得手段１０１、車両速度取得手段１０２、ペダル状態取得手段１０３からの情報を取得し、また、前車の情報を推定するところである。  
前車の運転滑らかさ度推定手段１０５と自車の運転滑らかさ度推定手段１０６は、車両情報算出手段１０４によって推定された前車の情報と、車両情報算出手段１０４によって取得された自車の情報とを使い、それぞれ前車、自車の運転滑らかさ度を算出・推定するものである。  
前車と自車比較推定手段１０７は、前車の運転滑らかさ度推定手段１０５と自車の運転滑らかさ度推定手段１０６より出力された、前車と自車の運転滑らかさ度を比較することにより、自車の前車による影響を推定し、前車の挙動変化に対する自車の挙動変化や反応時間（前車の特徴区間と自車の特徴区間の起きる時間遅れ、時間差、あるいは反応速度）を検出するものである。これらに、現在の自車の速度や、自車と前車との車間距離を加えて判断することにより、自車を運転する運転者の状態を詳しく推定することができ、その内容に合わせて表示装置１０８に情報を提示する。
【０００９】
《動作》
次に、本実施の形態１の運転推定装置の動作について、図２、図３を用いて説明する。図２は本実施の形態１の運転推定装置のフローチャート、図３（ａ）、（ｂ）は自車と前車との関係を示す図である。図３において、１０は自車、２０は前車である。  
まず、図２に示すように、車両情報を取得する（２０１）。すなわち、図３に示すような前車２０がいる場合に、ある時間ｔにおいて、車間距離取得手段１０１（図１）から取得した前車と自車との車間距離Ｌｔを車両情報算出手段１０４によりデータ取得間隔Ｔ（ｍｓ）の時間での変化量＝Ｌ（ｍ）を算出する。  
ΔＬ＝Ｌｔ−Ｌｔ−１      …式１
また、自車の速度Ｖａのデータ取得間隔Ｔでの変化量ΔＶａ（ｋｍ／ｈ）を算出する。  
ΔＶａ＝Ｖａｔ−Ｖａｔ−１      …式２
このΔＶａから自車の速度変化により変化した車間距離ΔＬａ（ｍ）を算出する。  
ΔＬａ＝（ΔＶａ×１０００）／（３６００×（１０００／Ｔ））      …式３
このΔＬａとΔＬから、前車の速度変化により変化した車間距離ΔＬｂ（ｍ）を算出する。  
ΔＬｂ＝ΔＬ−ΔＬａ      …式４
このΔＬｂから自車との相対速度ΔＶ（ｋｍ／ｈ）を算出する。  
ΔＶ＝（ΔＬｂ／１０００）×（３６００×（１０００／Ｔ））      …式５
次に、過去に取得した車両情報２０２から前車の速度Ｖｂを算出する（２０３）。すなわち、上記ΔＶと車両速度取得手段１０２から取得した自車の速度Ｖａにより、前車の速度Ｖｂを算出する。  
Ｖｂ＝Ｖａ＋ΔＶ      …式６
次に、前車の運転滑らかさ度推定手段１０５では、車両情報算出手段１０４で算出された前車の速度Ｖｂをもとに、前車の運転滑らかさ度として、前車の速度の時間に関する２階微分値（以下、ジャーク値と記す）の算出を行う。速度を１階微分すると加速度が得られ、２階微分すると加速度の時間的変化が得られる。  
Ｊｂ＝ｄＡｂ／ｄｔ＝ｄ２Ｖｂ／ｄｔ２      …式７
ここで、Ｊｂは前車のジャーク値、Ａｂは前車の加速度を表す。次に、過去に算出したデータ２０４から、自車と前車の運転滑らかさ度として、時間ｔｎでの前車のジャーク自乗和ＳＪｂ（ｔｎ）を以下の式で算出する。  
ＳＪｂ（ｔｎ）＝ΣＪｂ２（ｔ＝ｔｎ−ｍ…ｔｎ）      …式８
ここで、ｔは時間を表し、式８は前車のジャーク自乗Ｊｂ２をｔｎ−ｍからｔｎの時間分、加算している。なお、式８において、前車のジャーク自乗Ｊｂ２の代わりに、前車のジャーク絶対値｜Ｊｂ｜を用いてもよい。  
自車の運転滑らかさ度推定手段１０６については、前車の運転滑らかさ度推定手段１０５と同じ計算を自車の速度Ｖａで行うものである。すなわち、自車の速度Ｖａの時間に関する２階微分値に基づいて、自車の運転滑らかさ度ＳＪａを推定する。上記により、前車の運転滑らかさ度ＳＪｂと自車の運転滑らかさ度ＳＪａが算出される（２０５）。
【００１０】
前車と自車比較推定手段１０７は、上記で算出された自車と前車の運転滑らかさ度を用いて、自車の運転滑らかさ度の時系列データと前車の運転滑らかさ度の時系列データとの類似性、すなわち、前車による自車の影響度があるかないかを推定し、自車と前車の類似性を判定する（２０６）。  
図４（ａ）、（ｂ）は、自車と前車との運転滑らかさ度の関係を示す図である。（ａ）は前車、（ｂ）は自車を示す。（ａ）において２００は前車の特徴区間、（ｂ）において１００は自車の特徴区間である。なお、特徴区間とは、特徴（挙動変化）が現われる時間区間のことである。図４に示すように、前車の時系列データでの特徴区間２００が自車の時系列データで特徴区間１００がどのくらいの反応時間遅れて現われるかにより、自車と前車にどのくらいの類似性があるかを推定することができる。  
図５は、前車からの影響度と、自車の運転滑らかさ度に基づく表示装置１０８における情報提示例を示す表である。  
図５に示すように、前車からの影響度が高い場合については、自車の運転滑らかさ度が高い場合は、「危険なため前車注意」、自車の運転滑らかさ度が中くらいの場合は、「前車の影響を受けています」、自車の運転滑らかさ度が低い場合は、「優良表示」を提示する。  
また、前車からの影響度が中くらいの高い場合については、自車の運転滑らかさ度が高い場合は、「車間を空けることを勧める」、自車の運転滑らかさ度が中くらいの場合は、「前車の影響を受けています」、自車の運転滑らかさ度が低い場合は、「優良表示」を提示する。  
さらに、前車からの影響度が低い場合については、自車の運転滑らかさ度が高い場合は、「休憩を勧める」、自車の運転滑らかさ度が中くらいの場合は、「特になし」、自車の運転滑らかさ度が低い場合は、「特になし」を提示する。  
前車の運転滑らかさ度で前車の挙動の怪しさを判定することができるため、前車があまり良い運転傾向でないことと、図５に示すように自車が影響を受けやすい状態にあることを提示することで、運転者により安全な運転をしてもらうために注意を促すことができる。
【００１１】
上記のように本実施の形態１の運転推定装置は、運転時の自車と前車との車間距離を取得する車間距離取得手段１０１と、自車の速度を取得する自車速度取得手段１０２と、車間距離と自車の速度に基づいて、前車の速度の時間に関する２階微分値を算出する車両情報算出手段１０４と、前車の速度の時間に関する２階微分値に基づいて、前車の運転滑らかさ度を推定する前車の運転滑らかさ度推定手段１０５とを有する。また、本実施の形態１の運転推定方法は、運転時の自車と前車との車間距離を取得する車間距離取得工程と、自車の速度を取得する自車速度取得工程と、車間距離と自車の速度に基づいて、前車の速度の時間に関する２階微分値を算出する車両情報算出工程と、前車の速度の時間に関する２階微分値に基づいて、前車の運転滑らかさ度を推定する前車の運転滑らかさ度推定工程とを有する。このような構成により、自車の速度と車間距離情報より前車の加速度の変化を推定し、その挙動より前車の運転滑らかさ度を推定することができる。  
また、車両情報算出手段１０４は、自車の速度に基づいて、自車の速度の時間に関する２階微分値をさらに算出する。そして、自車の速度の時間に関する２階微分値に基づいて、自車の運転滑らかさ度を推定する自車の運転滑らかさ度推定手段１０６と、前車の運転滑らかさ度と、自車の運転滑らかさ度とを時系列で比較して、自車の前車による影響度を推定する前車と自車比較推定手段１０７とをさらに有する。このように自車の運転滑らかさ度と前車の運転滑らかさ度を比較し、前車の運転滑らかさ度の変動が起きた後の、自車の運転滑らかさ度の変動具合を見ることにより、前車の挙動が自車にどのように影響しているのかが推定することができる。これにより、自車の挙動の不自然さが前車の影響によるものなのか、自車単独によるものなのかを推定することができる。
【００１２】
実施の形態２
以下、本発明の実施の形態２について説明する。構成については、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。  
《動作》
本実施の形態２の運転推定装置の動作について図６、図７を用いて説明する。図６は本実施の形態２の運転推定装置のフローチャート、図７は自車の速度と、自車と前車の車間距離による反応時間との関係を示す図、図８は、表示装置１０８における情報提示例を示す表である。  
車両情報取得（６０１）から前車の運転滑らかさ度と自車の運転滑らかさ度を算出するところ（６０５）までは、実施の形態１と同様なため、説明を省略する。  
次に、前車の運転滑らかさ度推定手段１０５と、自車の運転滑らかさ度推定手段１０６から出力された前車と自車の運転滑らかさ度を、前車と自車の比較推定手段１０７で類似性（前車による影響度）を推定していく（６０６）のだが、自車の速度が高ければ反応時間は早くなる必要があり、また車間距離が短ければ反応時間が早くなる必要がある。このため、図７に示すように自車の速度と、自車と前車との車間距離に応じて前車の挙動変化に影響される大体の反応時間（時間遅れ）を推定しておき、その推定された反応時間を考慮した時間の前後で自車の運転滑らかさ度を比較し、類似性を推定することができる。すなわち、類似性があるかどうかを判定し（６０７）、類似性がある場合は、自車の運転滑らかさ度が高いか低いか、反応時間があらかじめ定めた範囲内か範囲外かの判定を行い（６０８）、各条件により情報を提示する（６１０）。類似性がない場合は、前車の運転滑らかさ度が高いか低いか、自車の運転滑らかさ度が高いか低いか、車間距離が近いか近くないか、反応時間があらかじめ定めた範囲内か範囲外かの判定を行い（６０９）、各条件により情報を提示する（６１０）。
【００１３】
これにより、現在の速度、車間距離で反応時間が先に推定しておいた時間遅れに対して早すぎるとか遅すぎるという判断や、この速度でこの車間距離は不安全であるといった判断をすることができ、自車の運転者が急いでいるかいないかや注意の散漫度等の運転者の状態を推定することができる。これにより、図８に示すように多岐な場合で適正な車間距離や運転に集中してもらうための注意を促すことができる。  
図８に示すように、前車による影響度がある場合については、自車の運転滑らかさ度が低い場合、所定の反応時間範囲外では、「車間距離を空けることを勧める。反応時間が特に長い場合は、前車への注意喚起を行う」。所定の反応時間範囲内では、「車間距離を空けることを勧める」。また、自車の運転滑らかさ度が高い場合、所定の反応時間範囲外では、「車間距離を適正範囲内にすることを勧める」。所定の反応時間範囲内では、「前車の影響を受けつつも良い運転をしているため優良表示を行う」。  
また、前車による影響度がない場合については、自車の運転滑らかさ度が低い場合、「休憩を勧める」。また、自車の運転滑らかさ度が高い場合、前車の運転滑らかさ度が低い場合、「車間距離が近すぎない場合には前車の影響を受けつつも良い運転をしているため優良表示を行う」。前車の運転滑らかさ度が高い場合は、「特になし」である。  
また、前車の運転滑らかさ度に特徴区間があるにもかかわらず、推定した反応時間の近傍で自車の運転滑らかさ度に類似性が見つけられない場合には、自車の運転滑らかさ度と現在の自車の速度と車間距離により、所定の閾値を越えて車間距離が近すぎないか、運転滑らかさ度が著しく低くないかを判定し、運転者が前車の挙動変化を予想して自車に影響しないようにしたのか、前車の動きを汲み取れずに車間距離が近くなりすぎたのか等の運転者の状態を推定することができ、それに応じて運転者への注意喚起や優良表示を行うことができる。
【００１４】
上記のように本実施の形態２では、前車と自車比較推定手段１０７は、自車が前車に影響を受けやすい距離にいるかいないか等の影響度、自車の反応時間、自車の運転滑らかさ度、前車の運転滑らかさ度に応じて、自車の運転者が急いでいるかいないか等の運転者の状態を推定するようになっている。前車の挙動の影響は、前車との車間距離が短い方、また速度域が高い方が受けやすいと考えられる。そのため、前車の突発的な挙動変化に対して、車間距離が短いあるいは速度域が高いにもかかわらず、ほとんど影響を受けていない、あるいは反応時間が長いなど、注意力散漫状態を推定することができる。  
また、前車の運転滑らかさ度、影響度、運転者の状態により、運転者に所定のメッセージを提示する提示手段をさらに有する。これにより上記のように推定された情報により、運転者の運転を前車から影響を受けにくくするためや、注意を呼び起こすために、運転者に対して安全運転をするように促すことができる。なお、メッセージの提示は、画面の表示に限らず、音声や音による提示であってもよい。
【００１５】
実施の形態３
以下、本発明の実施の形態３について説明する。構成については、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。  
《動作》
本実施の形態３の運転推定装置の動作について図９を用いて説明する。図９は本実施の形態３の運転推定装置のフローチャートである。  
車両情報取得（９０１）から自車と前車の運転滑らかさ度を算出するところ（９０５）までは、実施の形態１と同様なため、説明を省略する。  
本実施の形態３では、渋滞という微低速もしくは発進停止を繰り返すような特殊環境での前車と自車との関係性を見ることで、渋滞時の運転者の状態を推定するものである。自車の速度と車間距離が所定の閾値内で渋滞かどうかを判定し（９０７）、渋滞でないと判定された場合は、他の実施の形態１（図２）、実施の形態２（図６）を参照。渋滞と判定された場合には、前車の運転滑らかさ度推定手段１０５と自車の運転滑らかさ度推定手段１０６により算出された前車、自車の運転滑らかさ度から前車と自車比較推定手段１０７にて、前車と自車との車間距離の変動をどのぐらい許容しているか、前車の特徴区間に対して自車がどのくらいの反応時間を許しているか、自車の運転滑らかさ度が高いか低いかにより、渋滞時の運転者の状態を推定し（９０９）、所定の情報を提示する（９１０）。具体的には、例えば、反応時間や車間距離をできるだけ短くする方向にしている場合、早く渋滞から抜けたがっている、他車が割り込んでこないようにガードしていると判断でき、加えて運転滑らかさ度が低い場合は、イライラもしくは焦っていると渋滞時の運転者の状態を判断することができる。これにより、渋滞情報を提示するなどして運転者の無駄な労力を減らすことを促すことができる。
【００１６】
このように本実施の形態３では、前車と自車比較推定手段１０７は、道路の渋滞時に微少距離での発進停止を繰り返す場合、車間距離、反応時間、自車の運転滑らかさ度に基づいて、渋滞時の運転者の状態を推定するようになっている。これにより、渋滞時における前車との車間距離や前車の挙動に対してどのくらいの遅れ（反応時間）を許容できるか、およびその反応後の運転円滑度により、その運転者がどのくらい急いでいるか等の運転者の状態を推定することができる。  
なお、以上説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１の運転推定装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１の運転推定装置のフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１における自車と前車との関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１における自車と前車との運転滑らかさ度の関係を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における前車からの影響度と、自車の運転滑らかさ度に基づく情報提示例を示す表である。
【図６】本発明の実施の形態２の運転推定装置のフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２における自車の速度と、自車と前車の車間距離による反応時間との関係を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２における情報提示例を示す表である。
【図９】本発明の実施の形態３の運転推定装置のフローチャートである。
【符号の説明】
【００１８】
１０…車                                ２０…前車
１００…自車の特徴区間
１０１…車間距離取得手段                １０２…車両速度取得手段
１０３…ペダル状態取得手段              １０４…車両情報算出手段
１０５…前車の運転滑らかさ度推定手段
１０６…自車の運転滑らかさ度推定手段
１０７…前車と自車比較推定手段          １０８…表示装置
２００…前車の特徴区間
【図１】
2006031572.tif 000003
【図２】
2006031572.tif 000004
【図３】
2006031572.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006031572.tif 000007
【図６】
2006031572.tif 000008
【図７】
2006031572.tif 000009
【図８】
2006031572.tif 000010
【図９】
2006031572.tif 000011