(57)【要約】【課題】自車両の運転手が、その車両の周辺で走行中の他の車両の運転手の心理特性を認識することができるプログラム、装置及び方法を提供する。【解決手段】観測車両の周辺で走行中の被観測車両の運転手の運転特性を推定する装置であって、観測車両の速度と、当該観測車両から見た被観測車両との間の距離とを走行データとして、時系列に記憶した走行データ記憶手段と、走行データにおける速度及び距離を要素とした特徴量データを生成する特徴量データ生成手段と、複数の特徴量データを入力し、被観測車両の運転手における所定運転特性の尤度を出力する運転特性推定エンジンとを有する。【選択図】図２
2019127196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観測車両の周辺で走行中の被観測車両の運転手の運転特性を推定する装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
観測車両の速度と、当該観測車両から見た被観測車両との間の距離とを走行データとして、時系列に記憶した走行データ記憶手段と、
前記走行データにおける速度及び距離を要素とした特徴量データを生成する特徴量データ生成手段と、
複数の特徴量データを入力し、被観測車両の運転手における所定運転特性の尤度を出力する運転特性推定エンジンと
してコンピュータを機能させることを特徴するプログラム。
【請求項２】
前記運転特性推定エンジンの前記所定運転特性は、危険運転特性、情緒不安定性、非協調性、速度急変性、急発進性、急停止性、蛇行性のいずれか又はそれらの組み合わせである
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項１に記載のプログラム。
【請求項３】
前記特徴量データは、所定時間範囲に基づくものであり、
前記運転特性推定エンジンは、異なる所定時間範囲の複数の特徴量データを入力し、
観測車両の速度の時間的変化が小さいにも拘わらず、被観測車両との間の距離の時間的変化が大きいほど、それら特徴量データを入力した前記運転特性推定エンジンは、被観測車両の所定運転特性の尤度が高くなるように推定する
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項１又は２に記載のプログラム。
【請求項４】
前記走行データ記憶手段について、
観測車両の速度は、当該観測車両に設置された測位センサから出力された位置の時間的変位によって計測されたものであり、
被観測車両との間の距離は、当該観測車両に設置された距離センサによって計測されたものである
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項５】
前記走行データ記憶手段は、観測車両に対して角速度を更に記憶し、被観測車両に対して角度を更に記憶し、
前記特徴量データ生成手段の前記特徴量データは、前記角速度及び角度を要素として更に含む
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項６】
観測車両から見た被観測車両が映る映像データを記憶した映像データ記憶手段と、
前記映像データ記憶手段を用いて、当該被観測車両の映像変化を検出する映像変化検出手段と
してコンピュータを機能させ、
前記特徴量データ生成手段の前記特徴量データは、前記映像変化を要素として更に含む
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項７】
前記映像変化検出手段の前記映像変化とは、当該被観測車両のランプの点滅変化である
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項６に記載のプログラム。
【請求項８】
観測車両の周辺の音データを記憶した音データ記憶手段と、
前記音データ記憶手段を用いて、所定周波数帯の音変化を検出する音変化検出手段と
してコンピュータを機能させ、
前記特徴量データ生成手段の前記特徴量データは、前記音変化を要素として更に含む
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項９】
前記装置は、スマートフォン又は携帯端末であり、観測車両に設置可能なものであり、
当該プログラムは、アプリとしてインストールされたものである
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項１０】
前記運転特性推定エンジンから出力された尤度が所定閾値以上となった際に、被観測車両の運転手の運転特性を、当該観測車両の運転手にアラームとして表示するアラーム表示手段と
して更にコンピュータを機能させることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項１１】
前記走行データ記憶手段は、複数の観測車両について、観測車両毎に、当該観測車両の速度と、当該観測車両から見た被観測車両との間の距離とを時系列に記憶しており、
前記走行データ記憶手段を用いて、被観測車両毎に、複数の観測車両からの走行データを時間軸上に統合するデータ統合手段として更に機能させ、
前記特徴量データ生成手段は、被観測車両毎に、特徴量データを生成する
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項１２】
前記走行データが所定運転特性に基づく所定条件を満たした際に、当該走行データを含む時系列に複数の走行データを教師データとして選択する学習データ選択手段を更に有し、
前記特徴量データ生成手段は、選択された走行データにおける速度及び距離を要素とした特徴量データを生成し、
前記運転特性推定エンジンは、複数の特徴量データを、所定運転特性に基づく教師データとして入力することによって、被観測車両の運転手における所定運転特性の尤度を出力するべく学習モデルを構築する
ようにコンピュータを機能させることを特徴する請求項１から１１のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項１３】
観測車両の周辺で走行中の被観測車両の運転手の運転特性を推定する学習モデルを構築する装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
車両の速度と、当該観測車両から見た被観測車両との間の距離とを走行データとして、時系列に記憶した走行データ記憶手段と、
前記走行データが所定運転特性に基づく所定条件を満たした際に、当該走行データを含む時系列に複数の走行データを選択する学習データ選択手段と、
選択された走行データにおける速度及び距離を要素とした特徴量データを生成する特徴量データ生成手段と、
複数の特徴量データを、所定運転特性に基づく教師データとして入力することによって、被観測車両の運転手における所定運転特性の尤度を出力するべく学習モデルを構築する運転特性推定エンジンと
してコンピュータを機能させることを特徴するプログラム。
【請求項１４】
観測車両の周辺で走行中の被観測車両の運転手の運転特性を推定する装置であって、
観測車両の速度と、当該観測車両から見た被観測車両との間の距離とを走行データとして、時系列に記憶した走行データ記憶手段と、
前記走行データにおける速度及び距離を要素とした特徴量データを生成する特徴量データ生成手段と、
複数の特徴量データを入力し、被観測車両の運転手における所定運転特性の尤度を出力する運転特性推定エンジンと
を有することを特徴する装置。
【請求項１５】
観測車両の周辺で走行中の被観測車両の運転手の運転特性を推定する装置の運転特性推定方法であって、
前記装置は、観測車両の速度と、当該観測車両から見た被観測車両との間の距離とを走行データとして、時系列に記憶した走行データ記憶部を有し、
前記装置は、
前記走行データにおける速度及び距離を要素とした特徴量データを生成する第１のステップと、
複数の特徴量データを入力し、被観測車両の運転手における所定運転特性の尤度を出力する第２のステップと
を実行することを特徴する装置の運転特性推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両における運転手の心理特性を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転手の心理特性を、走行中の車両における運転信号（例えばハンドル舵角やアクセル・ブレーキペダルの踏込度）及び車両信号（例えばエンジン回転数や車速、加速度・角速度）から推定する技術がある（例えば非特許文献１及び２参照）。この技術によれば、教師データを用いて推定器の学習モデルを構築する学習ステップと、その推定器を用いて心理特性を推定する推定ステップとからなる。
学習ステップでは予め、運転手毎に、ペーパーテスト等によって取得した心理特性データと、当該運転手が運転する車両から取得した運転信号及び車両信号とを教師データとして、推定器の学習モデルを構築する。
推定ステップでは、走行中の車両から取得した運転信号及び車両信号を推定器へ入力することによって、当該車両における運転手の心理特性を得ることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】宮原拓磨ら、「車両信号を用いた運転者の個人特性の推定」、情報処理学会第７８回全国大会、3S-04、3-147〜3-148、[online]、［平成３０年１月１８日検索］、インターネット＜URL:file:///C:/Users/hayah/Documents/%E6%A5%AD%E5%8B%99/KDDI/01%E6%96%B0%E8%A6%8F%E5%87%BA%E9%A1%98/P2017-0382-P0906%E7%9F%B3%E5%B7%9D%E9%9B%84%E4%B8%80/IPSJ-Z78-3S-04.pdf＞
【非特許文献２】神沼充伸ら、「運転信号を用いたドライバ行動及び個人特性の自動推定」、自動車技術会学術講演会前刷集、第128-13号、pp.11-16、[online]、［平成３０年１月１８日検索］、インターネット＜URL:http://jglobal.jst.go.jp/public/20090422/201302216010473907＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、推定対象となる車両から得られた運転信号及び車両信号は、その車両の周辺で走行中の他の車両の運転によって影響を受ける場合がある。例えば他の車両の運転手の危険運転が起因となって、事故や運転トラブルが発生する場合もある。
近年特に、相手に対する嫌がらせや威嚇となる走行行為として、「煽り（あおり）運転」が問題となっている。これは、前方を走行する車両に対して、進路を譲るよう強要したり、車間距離を詰めて異常接近したりして追い回したり、ハイビーム・パッシング・クラクション・幅寄せなどをする行為をいう。
また、それ以外にも、周辺走行中の他の車両における運転手に、例えば認知能力の衰えがあったり、協調性の欠如がある場合、その運転手の注意不足や操作ミスが起因となって、事故が発生する場合もある。
【０００５】
これに対し、本願の発明者らは、自車両の運転手が、その車両の周辺で走行中の他の車両の運転手の心理特性を認識することができれば、事故リスクを軽減することができるのではないか、と考えた。
【０００６】
そこで、本発明は、観測車両から見て、その観測車両の周辺で走行中の被観測車両の運転信号・車両信号を取得できなくても、その被観測車両の運転手の心理特性を推定することができるプログラム、装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、観測車両の周辺で走行中の被観測車両の運転手の運転特性を推定する装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
観測車両の速度と、当該観測車両から見た被観測車両との間の距離とを走行データとして、時系列に記憶した走行データ記憶手段と、
走行データにおける速度及び距離を要素とした特徴量データを生成する特徴量データ生成手段と、
複数の特徴量データを入力し、被観測車両の運転手における所定運転特性の尤度を出力する運転特性推定エンジンと
してコンピュータを機能させることを特徴する。
【０００８】
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
運転特性推定エンジンの所定運転特性は、危険運転特性、情緒不安定性、非協調性、速度急変性、急発進性、急停止性、蛇行性のいずれか又はそれらの組み合わせである
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
【０００９】
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
特徴量データは、所定時間範囲に基づくものであり、
運転特性推定エンジンは、異なる所定時間範囲の複数の特徴量データを入力し、
観測車両の速度の時間的変化が小さいにも拘わらず、被観測車両との間の距離の時間的変化が大きいほど、それら特徴量データを入力した運転特性推定エンジンは、被観測車両の所定運転特性の尤度が高くなるように推定する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
【００１０】
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
走行データ記憶手段について、
観測車両の速度は、当該観測車両に設置された測位センサから出力された位置の時間的変位によって計測されたものであり、
被観測車両との間の距離は、当該観測車両に設置された距離センサによって計測されたものである
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
【００１１】
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
走行データ記憶手段は、観測車両に対して角速度を更に記憶し、被観測車両に対して角度を更に記憶し、
特徴量データ生成手段の特徴量データは、角速度及び角度を要素として更に含む
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
【００１２】
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
観測車両から見た被観測車両が映る映像データを記憶した映像データ記憶手段と、
映像データ記憶手段を用いて、当該被観測車両の映像変化を検出する映像変化検出手段と
してコンピュータを機能させ、
特徴量データ生成手段の特徴量データは、映像変化を要素として更に含む
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
【００１３】
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
映像変化検出手段の映像変化とは、当該被観測車両のランプの点滅変化である
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
【００１４】
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
観測車両の周辺の音データを記憶した音データ記憶手段と、
音データ記憶手段を用いて、所定周波数帯の音変化を検出する音変化検出手段と
してコンピュータを機能させ、
特徴量データ生成手段の特徴量データは、音変化を要素として更に含む
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
【００１５】
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
装置は、スマートフォン又は携帯端末であり、観測車両に設置可能なものであり、
当該プログラムは、アプリとしてインストールされたものである
ことも好ましい。
【００１６】
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
運転特性推定エンジンから出力された尤度が所定閾値以上となった際に、被観測車両の運転手の運転特性を、当該観測車両の運転手にアラームとして表示するアラーム表示手段と
して更にコンピュータを機能させることも好ましい。
【００１７】
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
走行データ記憶手段は、複数の観測車両について、観測車両毎に、当該観測車両の速度と、当該観測車両から見た被観測車両との間の距離とを時系列に記憶しており、
走行データ記憶手段を用いて、被観測車両毎に、複数の観測車両からの走行データを時間軸上に統合するデータ統合手段として更に機能させ、
特徴量データ生成手段は、被観測車両毎に、特徴量データを生成する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
【００１８】
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
走行データが所定運転特性に基づく所定条件を満たした際に、当該走行データを含む時系列に複数の走行データを教師データとして選択する学習データ選択手段を更に有し、
特徴量データ生成手段は、選択された走行データにおける速度及び距離を要素とした特徴量データを生成し、
運転特性推定エンジンは、複数の特徴量データを、所定運転特性に基づく教師データとして入力することによって、被観測車両の運転手における所定運転特性の尤度を出力するべく学習モデルを構築する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
【００１９】
本発明によれば、観測車両の周辺で走行中の被観測車両の運転手の運転特性を推定する学習モデルを構築する装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
車両の速度と、当該観測車両から見た被観測車両との間の距離とを走行データとして、時系列に記憶した走行データ記憶手段と、
走行データが所定運転特性に基づく所定条件を満たした際に、当該走行データを含む時系列に複数の走行データを選択する学習データ選択手段と、
選択された走行データにおける速度及び距離を要素とした特徴量データを生成する特徴量データ生成手段と、
複数の特徴量データを、所定運転特性に基づく教師データとして入力することによって、被観測車両の運転手における所定運転特性の尤度を出力するべく学習モデルを構築する運転特性推定エンジンと
してコンピュータを機能させることを特徴する。
【００２０】
本発明によれば、観測車両の周辺で走行中の被観測車両の運転手の運転特性を推定する装置であって、
観測車両の速度と、当該観測車両から見た被観測車両との間の距離とを走行データとして、時系列に記憶した走行データ記憶手段と、
走行データにおける速度及び距離を要素とした特徴量データを生成する特徴量データ生成手段と、
複数の特徴量データを入力し、被観測車両の運転手における所定運転特性の尤度を出力する運転特性推定エンジンと
を有することを特徴する。
【００２１】
本発明によれば、観測車両の周辺で走行中の被観測車両の運転手の運転特性を推定する装置の運転特性推定方法であって、
装置は、観測車両の速度と、当該観測車両から見た被観測車両との間の距離とを走行データとして、時系列に記憶した走行データ記憶部を有し、
装置は、
走行データにおける速度及び距離を要素とした特徴量データを生成する第１のステップと、
複数の特徴量データを入力し、被観測車両の運転手における所定運転特性の尤度を出力する第２のステップと
を実行することを特徴する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のプログラム、装置及び方法によれば、観測車両から見て、その観測車両の周辺で走行中の被観測車両の運転信号・車両信号を取得できなくても、その被観測車両の運転手の心理特性を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】観測車両の運転手から被観測車両を見た外観図である。
【図２】本発明における運転特性推定装置の機能構成図である。
【図３】推定された被観測車両の軌道を表す座標図である。
【図４】第１の特徴量データを表す説明図である。
【図５】運転特性推定エンジンの入力及び出力を表す説明図である。
【図６】本発明における携帯端末の機能構成図である。
【図７】第２の特徴量データを表す説明図である。
【図８】複数の観測車両から特定の被観測車両をみた走行データの統合を表す説明図である。
【図９】運転特性推定エンジンにおける学習モデルを構築する機能構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２５】
図１は、観測車両の運転手から被観測車両を見た外観図である。
【００２６】
観測車両の運転手は、その周辺を走行中の被観測車両を見ることができる。この被観測車両が例えば危険運転をしている場合、観測車両の運転手は、事故リスクを強く感じて、自らの運転操作も乱されることなる。
【００２７】
図１によれば、観測車両のダッシュボードに、本発明の「運転特性推定装置」として、例えばスマートフォンのような携帯端末１が設置されている。この場合、スマートフォンには、本発明の運転特性推定機能のアプリがインストールされているとする。勿論、スマートフォンに限られず、例えばナビゲーションシステムのような車両と一体的に搭載された専用装置であってもよい。また、被観測車両は、観測車両から見て必ずしも前方を走行しているとは限られず、側方や後方を走行していてもよい。
【００２８】
携帯端末１は、測位センサを搭載しており、ＧＰＳ(Global Positioning System)のような測位電波を受信することによって、現在位置を取得することができる。
また、携帯端末１は、カメラを搭載しており、走行中の被観測車両の映像を撮影することもできる。映像データには、被観測車両のブレーキランプやウィンカ、ヘッドライトの点滅状態が映り込むと共に、観測車両から見た被観測車両の位置も検出することができる。
更に、携帯端末１は、マイクを搭載しており、クラクションの鳴動のような、走行中の被観測車両の音を収音することもできる。
【００２９】
尚、他の実施形態として、携帯端末１は、狭域無線通信（例えば無線ＬＡＮ）又は近距離無線通信（例えばBluetooth（登録商標））を介して、観測車両のＣＡＮ(Controller Area Network)内で送受信される車両情報を受信するものであってもよい。ＣＡＮとは、耐ノイズ性が強化されており、相互接続された機器間のデータ転送に使われる規格をいう。
また、携帯端末１は、地図データを保持しており、地図上の現在位置から、走行道路等の情報を取得することもできる。
更に、携帯端末１は、ＶＩＣＳ(Vehicle Information and Communication System)（登録商標）から道路交通情報（混雑状況、交通規制等）を受信することによって、走行中の道路情報や交通情報を取得することもできる。
【００３０】
図２は、本発明における運転特性推定装置の機能構成図である。
【００３１】
本発明の運転特性推定装置１は、観測車両の周辺で走行中の被観測車両の運転手の運転特性を推定するものである。図２によれば、運転特性推定装置１は、本発明の基本的機能のみを有する。
勿論、運転特性推定装置１は、インターネットに接続されたサーバとして実行されるものであってもよい。その場合、サーバは、観測車両から走行データを受信し、被観測車両の運転特性を推定することができる。
【００３２】
図２によれば、運転特性推定装置１は、走行データ記憶部１０と、特徴量データ生成部１１と、運転特性推定エンジン１２とを有する。また、オプション的に、データ統合部１７（後述の図８参照）も有する。これら機能構成部は、装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。また、これら機能構成部の処理の流れは、装置の運転特性推定方法としても理解できる。
【００３３】
［走行データ記憶部１０］
走行データ記憶部１０は、観測車両の「速度」と、当該観測車両から見た被観測車両との間の「距離」とを走行データとして、時系列に記憶する。
観測車両とは、走行データを取得する車両をいう。
被観測車両とは、観測車両周辺で走行中の他の車両をいう。
本発明の運転特性推定装置１は、観測車両によって取得された走行データを用いて、被観測車両における運転手の運転特性を推定する。
【００３４】
図２によれば、走行データ記憶部１０は、観測車両の「速度」と、被観測車両に対する「距離」とを時間的に対応付けた走行データが、時系列に記憶されている。
観測車両の「速度」は、測位センサから出力された位置の時間的変位に基づいて算出されたものである。測位センサとしては、例えばＧＰＳや基地局測位がある。また、観測車両に搭載されたＣＡＮのような車載ネットワークから取得されるものであってもよい。尚、観測車両の「加速度」は、速度から算出することができる。
【００３５】
被観測車両の「距離」は、当該観測車両に設置された距離センサによって計測されたものである。
距離センサとしては、例えばＬｉＤＡＲ(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)がある。これは、パルス状に発光するレーザを照射し、その反射光を受光するまでの時間を計測することによって、対象物までの距離を分析する。ＬｉＤＡＲは、例えば自動車の衝突防止システムとして、前方車両や前方物体との間の距離を測定するべく、自動車の前方バンパー周辺やダッシュボード周辺に配置される。
また、距離センサとしては、デプスカメラを用いたものもある。デプスカメラは、例えばＲＧＢ(Red-Green-Blue)画像とデプス画像（ＸＹＺ座標）とを同時に取得し、色情報付きの６次元（ＲＧＢＸＹＺ）の点群（ポイントクラウドデータ）を出力する。これによって、観測車両から見た、被観測車両の距離を取得することができる。勿論、ＲＧＢカメラによって撮影された映像データであっても、映像分析によって車両を検出し、観測車両との車間距離や角度を計算することはできる。
【００３６】
図２によれば、走行データ記憶部１０は、観測車両に対して、速度に加えて「角速度」を更に記憶し、被観測車両に対して、距離に加えて「角度」を更に記憶している。
観測車両の「角速度」は、例えば加速度センサやジャイロセンサ、地磁気センサによって計測された角度の変位から算出することができる。
被観測車両の「角度」は、例えば映像データや点群データから検出することができる。
【００３７】
［特徴量データ生成部１１］
特徴量データ生成部１１は、走行データを、所定時間範囲（ウィンドウ）毎に区分することにより、速度及び距離を要素とした「特徴量データ」を生成する。特徴量データは、走行データ（少なくとも速度及び距離）を要素とするベクトルである。それらウィンドウ毎の特徴量データは、運転特性推定エンジン１２へ出力される。
【００３８】
図３は、推定された被観測車両の軌道を表す座標図である。
【００３９】
図３によれば、地理座標軸上に、観測車両と被観測車両との位置関係がプロットされたものである。観測車両の位置は、観測車両によって測位されたものである。一方で、被観測車両の位置は、観測車両の位置から見た、被観測車両の距離及び角度によって算出されたものである。例えば、図３の(3)のタイミングでは、観測車両から見た被観測車両の距離及び角度から、被観測車両の位置Ｃがプロットされている。
また、時間経過と共に、位置の変移が軌道としてプロットされている。図３からも明らかなとおり、観測車両の軌道と、被観測車両の軌道との間が一定でなく、急変しているような場合、観測車両から見て、被観測車両が何らかの急変させる運転をしているものと推定できる。
【００４０】
図４は、第１の特徴量データを表す説明図である。
【００４１】
図４によれば、経過時間に応じた、観測車両の「速度」の変化と、被観測車両との間の「距離」の変化とが表されている。速度及び距離の縦軸の尺度はそれぞれ、任意に設定されたものである。
そして、経過時間をウィンドウ（一定の時間間隔）に分割し、ウィンドウ毎に、速度及び距離を要素とするベクトルを、特徴量データとして生成する。
尚、特徴量データの要素となる速度及び距離は、値そのものに限られず、平均値や最大値、最小値、中央値、第一・第三四分位値、分散、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）後の周波数成分毎の振幅等であってもよい。
【００４２】
［運転特性推定エンジン１２］
運転特性推定エンジン１２は、異なる所定時間範囲（ウィンドウ）の複数の特徴量データを入力し、被観測車両の運転手における所定運転特性の尤度を出力する。
【００４３】
運転特性推定エンジン１２は、所定運転特性の各尤度に基づく特徴量データを教師データとして構築した「機械学習エンジン」であってもよい。機械学習エンジンの種類は限定しないが、単なる回帰分析であってもよいし、例えばRandom ForestやSupport Vector Machine、Naive Bayes、K-nearest neighborなどであってもよい。
機械学習エンジンを用いる場合、説明変数となる複数の特徴量データと、目的変数となる運転特性とからなる教師データを予め入力し、学習モデルを構築しておく必要がある。
【００４４】
本発明の本質的な特徴として、「観測車両の速度の時間的変化が小さいにも拘わらず、被観測車両との間の距離の時間的変化が大きいほど、被観測車両の運転特性が強く出ている」ことにある。即ち、観測車両の動きに対して、被観測車両の動きが大きいほど、被観測車両が特別な動きをしていると想定できる。そのような特徴量データを入力した運転特性推定エンジン１２は、被観測車両における否定的な所定運転特性の尤度を高く推定することが好ましい。これによって、被観測車両の所定運転特性が明確となって出力される。
【００４５】
運転特性推定エンジン１２の所定運転特性としては、危険運転特性、情緒不安定性、非協調性、速度急変性、急発進性、急停止性、蛇行性のいずれか又はそれらの組み合わせであってもよい。
【００４６】
「危険運転特性」とは、例えば、交通ルール違反の可能性（速度超過／未達や一時停止違反、信号無視、横断歩行者無視、禁止区間での車線変更など）、交通マナー違反の可能性（急な割り込み、急な交差点進入など）、他車妨害運転の可能性（煽り運転、幅寄せなど）、その他の危険運転の可能性（急加速・減速や急ハンドル、急停止など）を意味する。このように、危険運転として観測された過去多数の特徴量データを教師データとして学習する。
【００４７】
また、危険運転特性に影響する運転手の心理特性として、「情緒不安定性」「非協調性」（ビッグ５パーソナリティとして、その他、「非外向性」「非勤勉性」「経験の閉鎖性」）がある。これらの心理特性は、多数のユーザに対してアンケートによってユーザ毎に予め取得しておき、その心理特性に応じてユーザの運転する車両が観測された過去の特徴量データを教師データとして学習することができる。
【００４８】
更に、危険運転特性に影響する運転操作として、「速度急変性」「急発進性」「急停止性」がある。また、「蛇行性」もあり、例えばカメラによって取得された映像データから、道路の区画線に対する車両の変移によって計測される。これら運転操作も、危険運転として観測された過去多数の特徴量データを教師データとして学習することができる。
【００４９】
その他、運転特性推定エンジン１２の所定運転特性として、様々な指標を用いることができる。
例えばＤＳＱ(Driving Style Questionnaire)スコア、ＷＳＱ(Workload Sensitivity Questionnaire)スコアがある。
ＤＳＱは、運転に取り組む態度や志向、考え方の指標であり、「運転スキルへの自信」「消極性」「せっかち」などの項目について、アンケートに基づいて５点満点のスコアで定量化される。
ＷＳＱは、どのような種類の運転負担を強く感じるかの指標であり、「交通状況把握」「道路環境把握」「運転集中阻害」などの項目について、アンケートに基づいて５点満点のスコアで定量化される。
例えば自動車事故対策機構（ＮＡＳＶＡ）で実施されている「運転者適性診断」によれば、受診者の「認知・処理機能」について、危険感受性、注意の配分、判断・動作のタイミング、動作の正確さ、を測定し、定量的なスコアを算出する。また、その他、「心理・性格面」について、他人に対する好意、気持ちのおおらかさ、協調性、感情の安定性のスコアも算出する。
尚、例えば欧米で運転手の心理特性の測定に用いられているＤＢＱ (Driving Behavior Questionnaire)、ＤＢＩ(Driving Behavior Inventory)、ＤＡＳ(Driving Anger Scale)などの、回答結果及び回答結果から算出されるスコアであってもよい。
【００５０】
また、運転特性推定エンジン１２の所定運転特性は、運転操作に限定しない一般的な心理特性であってもよい。例えば情動的共感性尺度やＥＡＥＱ(Everyday Attentional Experiences Questionnaire)、ＳＳＳ(Sensation Seeking Scale)、ＦＦＭ(Five Factor Model)などの指標で算出されたスコアであってもよい。
【００５１】
図５は、運転特性推定エンジンの入力及び出力を表す説明図である。
【００５２】
図５によれば、運転特性推定エンジン１２は、「情緒不安定性」における尤度（確率やスコア）を出力している。ここでは、情緒不安定性の尤度として「低」「中」「高」のいずれかが出力されている。例えば尤度の分布における相対的なレベル(例えば、平均＋標準偏差以上であれば「高」、平均−標準偏差以下であれば「低」、それ以外は「中」)を推定するものであってもよい。
例えば、運転特性推定エンジン１２は、特徴量データ(1)に対して「高：0.8」「中：0.1」「低：0.1」を出力している。全ての特徴量データについて尤度を計算した後、平均し、最も尤度が高いラベルを推定結果として出力する。図５によれば、「高」の尤度の平均値が最も高いために、「情緒不安定性：高」として推定結果を出力する。
【００５３】
図６は、本発明における携帯端末の機能構成図である。
【００５４】
図６によれば、携帯端末１は、図２の運転特性推定装置の各機能構成部に加えて、映像データ記憶部１３０と、映像変化検出部１３１と、音データ記憶部１４０と、音変化検出部１４１と、車両情報記憶部１５０と、車両情報変化検出部１５１と、アラーム表示部１６と、データ統合部１７とを更に有する。これら機能構成部は、装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。
【００５５】
［映像データ記憶部１３０］
映像データ記憶部１３０は、観測車両から見た被観測車両が映る映像データを記憶したものである。映像データは、カメラ（ＲＧＢカメラやデプスカメラ）によって撮影されたものである。
【００５６】
［映像変化検出部１３１］
映像変化検出部１３１は、映像データ記憶部１３０を用いて、当該被観測車両の映像変化を検出する。映像変化としては、観測車両から見た被観測車両の「ランプの点滅変化」を検出することができる。ランプとしては、ブレーキランプやウィンカ、ヘッドライトがある。特に、被観測車両が煽り運転をしている場合、ランプを点滅させることも多い。
また、映像変化として、観測車両から見た被観測車両の「角速度」も検出することができる。
ここで検出された「映像変化」は、特徴量データ生成部１１の特徴量データにおける要素として含まれる。
【００５７】
［音データ記憶部１４０］
音データ記憶部１４０は、観測車両の周辺の音データを記憶したものである。音データは、マイクによって録音されたものである。
【００５８】
［音変化検出部１４１］
音変化検出部１４１は、音データ記憶部１４０を用いて、所定周波数帯の音変化を検出する。音変化としては、クラクションや人の罵声のような周波数帯を検出する。特に、被観測車両が煽り運転をしている場合に、このような音変化が検出されることも多い。
ここで検出された「音変化」は、特徴量データ生成部１１の特徴量データにおける要素として含まれる。
【００５９】
［車両情報記憶部１５０］
車両情報記憶部１５０は、ＣＡＮ(Controller Area Network)内で送受信される車両情報を記憶する。
車両情報としては、以下のように様々な情報がある。
（走行状態情報）操舵(横方向加速度、前輪切れ角など)、制動(停止までの制動距離、前方加速度、タイヤ回転数など)、駆動(車速、後方加速度、タイヤ回転数など)
（周囲環境情報）前方／後方／側方の障害物までの距離、車線逸脱状況
（運転操作情報）アクセル／ブレーキペダル踏み込み度、ハンドル操舵角、操舵角速度、ウィンカーやワイパー、パワーウィンドウなどの各種装置の操作状況
【００６０】
［車両情報変化検出部１５１］
車両情報変化検出部１５１は、車両情報記憶部１５０を用いて、所定の車両情報の変化を検出する。特に、被観測車両が煽り運転をしている場合に、このような車両情報に急激な変化が検出されることも多い。
【００６１】
［アラーム表示部１６］
アラーム表示部１６は、運転特性推定エンジンから出力された尤度が所定閾値以上となった際に、被観測車両の運転手の運転特性を、当該観測車両の運転手にアラームとして表示する。アラームは、携帯端末１のディスプレイに表示するものであってもよいし、スピーカから音声によって注意を喚起するものであってもよい。
例えば前述した図１のような場合、観測車両の運転手は、前方に見える被観測車両に対する事故リスクに注意して、距離を空けて運転するようにすることができる。
【００６２】
図７は、第２の特徴量データを表す説明図である。
【００６３】
図７によれば、図４と比較して、特徴量データの要素として、角速度及び角度と、ブレーキランプの点滅とが更に含まれている。角速度は、当該観測車両に配置された携帯端末１の加速度センサによって計測することができる。角度及びブレーキランプは、当該被観測車両が映り込んだ映像データから検出することができる。尚、角速度や角度、ブレーキランプの縦軸の尺度はそれぞれ、任意に設定されたものである。
そして、経過時間をウィンドウ（一定の時間間隔）に分割し、ウィンドウ毎に、速度及び距離と、角速度、角度及びブレーキランプを要素とするベクトルを、特徴量データとして生成する。
勿論、図４と同様に、特徴量データの要素となる角速度及び角度は、値そのものに限られず、平均値や最大値、最小値、中央値、第一・第三四分位値、分散、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）後の周波数成分毎の振幅等であってもよい。また、ブレーキランプも、ＯＮ／ＯＦＦのみならず、継続時間の最短、最長、平均等に基づく値を、特徴量データの要素としたものであってもよい。
【００６４】
図８は、複数の観測車両から特定の被観測車両をみた走行データの統合を表す説明図である。
【００６５】
運転特性推定装置１の走行データ記憶部１０は、複数の観測車両について、観測車両毎に、当該観測車両の速度と、当該観測車両から見た被観測車両との間の距離とを時系列に記憶するとする。
この場合、データ統合部１７は、走行データ記憶部１０を用いて、被観測車両毎に、複数の観測車両からの走行データを時間軸上に統合する。これによって、１台の被観測車両に対して、長時間の走行データを得ることができる。また、一方の観測車両から見て当該被観測車両が死角となっていても、他方の観測車両の走行データで補うことができる。
そして、特徴量データ生成部１１は、データ統合部１７によって統合された被観測車両毎の走行データを入力し、被観測車両毎に、特徴量データに区分する。
【００６６】
図８によれば、１台の被観測車両Ａを、５台の観測車両ａ〜ｅから見ることができる。即ち、各観測車両ａ〜ｅから、被観測車両Ａを見た走行データが得られることとなる。
このとき、データ統合部１７は、複数の観測車両ａ〜ｅによって得られた走行データが、１台の被観測車両Ａを見たものであることを特定する必要がある（被観測車両の特定方法）。
その上で、データ統合部１７は、被観測車両Ａに対して、各観測車両ａ〜ｅから得られた走行データを統合する（走行データの統合方法）。
【００６７】
（被観測車両の第１の特定方法）
例えば観測車両から見た被観測車両の走行データの取得時刻における位置を用いることができる。
具体的には、一方の観測車両ａは、当該観測車両ａの位置と、被観測車両Ａとの間の距離（及び角度）とから、被観測車両Ａの位置を特定する（例えば図３参照）。同様に、他方の観測車両ｂも、当該観測車両ｂの位置と、被観測車両Ａとの間の距離（及び角度）とから、被観測車両Ａの位置を特定する。２つの位置が所定距離以内であれば、同一の被観測車両として特定することができる。
（被観測車両の第２の特定方法）
例えば観測車両から見た被観測車両の映像データの画像認識結果を用いることもできる。
具体的には、被観測車両が映り込む映像データから、ナンバープレートや形状・色のような車両特徴を認識し、走行データに対応付けて記憶する。同一の車両特徴の走行データは、同一の被観測車両として特定することができる。
【００６８】
図８によれば、経過時間に応じて以下のような時間帯に区分される。
時間帯t1：観測車両ａから見た被観測車両Ａに対する走行データ
時間帯t2：観測車両ａ及びｂの両方から見た被観測車両Ａに対する走行データ
時間帯t3：観測車両ｂから見た被観測車両Ａに対する走行データ
時間帯t1及びt3では、１台の観測車両からの走行データしか得られていないので、データ統合部１７は、それら走行データをそのまま出力することができる。
【００６９】
（走行データの第１の統合方法）
時間帯t2では、２台の観測車両ａ及びｂから走行データが得られているので、いずれか一方の走行データを出力するものであってもよい。その場合、被観測車両との距離が短い（近い）方の観測車両によって得られた走行データを選択することが好ましい。また、他の実施形態として、距離センサ（及びカメラ）の精度が高い方の走行データを選択するものであってもよい。その場合、観測車両毎のセンサ精度情報も収集する必要がある。
（走行データの第２の統合方法）
時間帯t2では、２台の観測車両ａ及びｂからの走行データを、値として統合するものであってもよい。この場合、走行データの変化量に基づいて任意の計算式によって算出することも好ましい。
【００７０】
図９は、運転特性推定エンジンにおける学習モデルを構築する機能構成図である。
【００７１】
図９によれば、走行データが所定運転特性に基づく所定条件を満たした際に、当該走行データを含む時系列に複数の走行データを教師データとして選択する学習データ選択部１８を更に有する。所定条件とは、例えば危険運転と判断するために予め設定された走行データ（速度、距離と共に、角度、角速度など）の閾値を意味する。
学習データ選択部１８は、例えば速度及び距離の関係が所定条件（例えば加速度が所定閾値以上）を満たした場合、そのような走行データは例えば危険運転であるとして選択する。ここでは、所定条件を満たした走行データのみならず、その走行データを含む時系列範囲の複数の走行データを選択する。即ち、その走行データが検出される前段の走行データや後段の走行データも含まれるのが好ましい。
尚、このような所定条件は、ＣＡＮから得られる道路情報や交通情報によって異なるものとすることも好ましい。道路状況等によって、例えば危険運転の種類も異なることが想定されるためである。
【００７２】
これに対し、特徴量データ生成部１１は、選択された走行データを所定時間範囲（ウィンドウ）毎に区分することにより、速度及び距離を要素とした特徴量データを生成する。これら特徴量データは、例えば危険運転に基づく特徴量データとすることができる。
【００７３】
そして、運転特性推定エンジン１２は、異なる所定時間範囲（ウィンドウ）の複数の特徴量データを、所定運転特性に基づく教師データとして入力することによって、被観測車両の運転手における所定運転特性の尤度を出力するべく学習モデルを構築する。これによって、実運用の中で、学習モデルを構築することができる。
【００７４】
以上、詳細に説明したように、本発明のプログラム、装置及び方法によれば、観測車両から見て、その観測車両の周辺で走行中の被観測車両の運転信号・車両信号を取得できなくても、その被観測車両の運転手の心理特性を推定することができる。
【００７５】
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【符号の説明】
【００７６】
１  運転特性推定装置、携帯端末
１０  走行データ記憶部
１１  特徴量データ生成部
１２  運転特性推定エンジン
１３０  映像データ記憶部
１３１  映像変化検出部
１４０  音データ記憶部
１４１  音変化検出部
１５０  車両情報記憶部
１５１  車両情報変化検出部
１６  アラーム表示部
１７  データ統合部
１８  学習データ選択部
【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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