(57)【要約】【課題】走行中の速度が適切であるかどうかを随時変化し得る道路状態を踏まえて判定してその結果を通知する車載装置を提供する。【解決手段】車載装置１は、車両の現在の走行速度を検出する車速取得部３と、判定の対象となる走行期間中に常時連続して気圧変動量を測定する気圧変動センサ４と、気圧変動センサ４が測定した気圧変動量から車両の上下動情報を算出する上下動情報算出部５と、上下動情報算出部５により算出された上下動情報から走行期間中に車両により走行される道路の状態を推定する道路状態推定部６と、道路状態推定部６の推定した道路の状態に基づいて、道路における判定の対象となる走行期間中の適正速度を算出する適正速度算出部７と、走行速度と適正速度に基づいて安全運転レベルを判定し、当該判定の結果を表す判定結果情報を出力する安全運転レベル判定部８と、安全運転レベル判定部８の出力する判定結果情報を通知するインターフェース部９と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されて該車両の安全運転レベルを判定する車載装置であって、
前記車両の現在の走行速度を検出する車速部と、
前記判定の対象となる走行期間中に常時連続して気圧変動量を測定する気圧変動センサと、
前記気圧変動センサが測定した前記気圧変動量から前記車両の上下動情報を算出する上下動情報算出部と、
前記上下動情報算出部により算出された上下動情報から前記走行期間中に前記車両により走行される道路の状態を推定する道路状態推定部と、
前記道路状態推定部の推定した道路の状態に基づいて、前記道路における前記判定の対象となる走行期間中の適正速度を算出する適正速度算出部と、
前記走行速度と前記適正速度に基づいて前記安全運転レベルを判定し、当該判定の結果を表す判定結果情報を出力する安全運転レベル判定部と、
前記安全運転レベル判定部の出力する判定結果情報を通知する通知部と、
を備えることを特徴とする車載装置。
【請求項２】
前記道路状態推定部は、道路における傾斜の有無と傾斜角、道路上の段差の有無と当該段差の大きさ、路面の舗装の有無あるいは舗装状態、の少なくとも何れか一つを推定するものであることを特徴とする請求項１に記載の車載装置。
【請求項３】
前記安全運転レベル判定部は、前記適正速度に基づいて複数段階におよぶ安全運転レベルを設定可能であり、安全運転レベルの段階に応じて異なる判定結果情報を出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の車載装置。
【請求項４】
前記車両の現在位置を特定する位置特定部と、
前記位置特定部により特定された現在位置から前記車両の現在走行する道路の制限速度を特定する制限速度特定部と、
を備え、
前記適正速度算出部は、前記制限速度特定部により特定された制限速度を用いて、前記適正速度を算出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車載装置。
【請求項５】
前記通知部は、前記判定結果情報を表示画面部と音声出力部との少なくとも何れか一方を介して、前記車両のユーザに対して通知を行うことを特徴とする請求項１に記載の車載装置。
【請求項６】
前記車載装置は、前記車載装置を搭載した車両を管理する管理端末とネットワークを介して接続され、
前記安全運転レベル判定部の出力する判定結果情報を前記ネットワークを介して前記管理端末に送信する通信部を有することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の車載装置。
【請求項７】
前記通知部は、無線通信用の通信インターフェースであることを特徴とする請求項６に記載の車載装置。
【請求項８】
前記気圧変動センサは、
所定容積からなるキャビティと、
前記気圧を伝達する圧力伝達媒体を前記キャビティ内外に流通させる連通孔と、
大気圧変動に応じて可変する基準圧に相当し前記キャビティの内部圧力を表す内圧と、前記周囲の圧力と、の差圧に関する気圧変動量を出力する出力部と、を備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の車載装置。
【請求項９】
前記上下動情報算出部は、
前記気圧変動量に基づいて、前記内圧と前記周囲の気圧との差圧を求める差圧算出部と、
前記内圧の設定値と前記差圧算出部により算出された前記差圧とに基づいて、前記周囲の気圧を算出する圧力算出部と、
前記差圧算出部により算出された前記差圧に基づいて、前記キャビティ内外を流通する圧力伝達媒体の所定時間当たりの流通量を算出する流量算出部と、
前記流量算出部により算出された前記流通量と前記キャビティの容積とに基づいて、所定時間後の前記内圧を算出し、当該算出した内圧で前記圧力算出部にて用いる前記内圧の設定値を更新する内圧更新部と、
を有することを特徴とする請求項８に記載の車載装置。
【請求項１０】
前記気圧変動センサは、前記連通孔を除く前記キャビティの開口面を塞ぐように設けられ、前記差圧に応じて撓み変形するカンチレバーを有し、
前記出力部は、前記カンチレバーの撓み変形量に応じた気圧変動量を出力することを特徴とする請求項８又は９に記載の車載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転状態を評価する車載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の安全運転を確保することは、ユーザにとって自家用業務用問わず最重要の課題である。ただし、運転中のユーザは、刻一刻と変化する周囲の状況にその都度対応する必要があるため、制限速度と現在の車両の走行速度だけに注意を集中させることはできない。
【０００３】
そこで、走行中の道路の制限速度を自動的に検出することで、制限速度以内で走行しているか否かを判定する技術が知られている。例えば特許文献１では、車載装置に気圧センサを搭載することで車両が坂道を走行しているかどうかの識別を行い、地図データと照合することで当該車両が一般道から高速道に移行したかどうか、あるいはその逆に高速道から一般道に移行したかどうか、を判定し、その結果に基づいて車載装置の制限速度の設定を更新する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２０６４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、車両が安全な速度で走行しているかどうかの判定は、制限速度と走行速度との比較だけでは不十分である。例えば、制限速度は道路ごとに決まっており、坂道における上り車線の制限速度と下り車線の制限速度とは区別されていない。また、制限速度は、その時の天候など一時的な環境要因に対して細かく再設定をすることが難しい。また、同じ道路であっても路面の舗装状態や積雪降雨の状態が一定ではないため、定速走行していてもその安全性は常時変動していると考えるべきである。そのため、上記判定を行う車載装置では、制限速度のみに捉われることなく上述した随時変化し得る道路状態を踏まえた安全性の判定を行えることが望ましい。
【０００６】
本発明はこのような事情に考慮してなされたもので、その目的は、走行中の速度が適切であるかどうかを随時変化し得る道路状態を踏まえて判定してその結果を通知する車載装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る車載装置は、車両に搭載されて該車両の安全運転レベルを判定する車載装置であって、前記車両の現在の走行速度を検出する車速部と、前記判定の対象となる走行期間中に常時連続して気圧変動量を測定する気圧変動センサと、前記気圧変動センサが測定した前記気圧変動量から前記車両の上下動情報を算出する上下動情報算出部と、前記上下動情報算出部により算出された上下動情報から前記走行期間中に前記車両により走行される道路の状態を推定する道路状態推定部と、前記道路状態推定部の推定した道路の状態に基づいて、前記道路における前記判定の対象となる走行期間中の適正速度を算出する適正速度算出部と、前記走行速度と前記適正速度に基づいて前記安全運転レベルを判定し、当該判定の結果を表す判定結果情報を出力する安全運転レベル判定部と、前記安全運転レベル判定部の出力する判定結果情報を通知する通知部と、を備えることを特徴とする。
本発明に係る車載装置によれば、道路の傾斜や段差、路面の凹凸などを考慮に入れた適正速度を基に現時点での運転がどの程度安全かが自動的瞬時に判定することができ、適切な助言をユーザに与えることができる。
【０００８】
本発明に係る車載装置は、前記道路状態推定部は、道路における傾斜の有無と傾斜角、道路上の段差の有無と当該段差の大きさ、路面の舗装の有無あるいは舗装状態、の少なくとも何れか一つを推定するものであることを特徴とする。
本発明に係る車載装置によれば、道路の状態の詳細を推定してその結果を基に安全運転レベルを判定することができる。
【０００９】
本発明に係る車載装置は、前記安全運転レベル判定部は、前記適正速度に基づいて複数段階におよぶ安全運転レベルを設定可能であり、安全運転レベルの段階に応じて異なる判定結果情報を出力することを特徴とする。
本発明に係る車載装置によれば、よりきめ細かく正確な安全運転レベル判定ができる。
【００１０】
本発明に係る車載装置は、前記車両の現在位置を特定する位置特定部と、前記位置特定部により特定された現在位置から前記車両の現在走行する道路の制限速度を特定する制限速度特定部と、を備え、前記適正速度算出部は、前記制限速度特定部により特定された制限速度を用いて、前記適正速度を算出することを特徴とする。
本発明に係る車載装置によれば、推定した道路状況に加えて本来定められている制限速度などの情報を利用して安全運転レベルの判定ができる。
【００１１】
本発明に係る車載装置は、前記通知部は、前記判定結果情報を表示画面部と音声出力部との少なくとも何れか一方を介して、前記車両のユーザに対して通知を行うことを特徴とする。
本発明に係る車載装置によれば、運転中のユーザに対してリアルタイムに安全運転レベルを判定して通知することにより、危険な運転になった場合に即座に修正して安全運転を維持することができる。
【００１２】
本発明に係る車載装置は、前記車載装置は、前記車載装置を搭載した車両を管理する管理端末とネットワークを介して接続され、前記安全運転レベル判定部の出力する判定結果情報を前記ネットワークを介して前記管理端末に送信する通信部を有することを特徴とする。
本発明に係る車載装置によれば、ユーザだけでなくユーザや車両を管理する者が安全運転レベルを把握することができ、その情報を基にユーザに対して適切な指導を行うことができる。
【００１３】
本発明に係る車載装置は、前記通知部は、無線通信用の通信インターフェースであることを特徴とする。
本発明に係る車載装置によれば、安全運転レベルを判定した結果を即座に送信することができ、危険な運転になった場合に即座に管理者から注意を与えることができる。
【００１４】
本発明に係る車載装置は、気圧変動センサは、所定容積からなるキャビティと、気圧を伝達する圧力伝達媒体をキャビティ内外に流通させる連通孔と、大気圧変動に応じて可変する基準圧に相当しキャビティの内部圧力を表す内圧と、周囲の圧力と、の差圧に関する気圧変動量を出力する出力部と、を備えることを特徴とする。
本発明に係る車載装置によれば、微小な気圧変動を検出することにより、車両の微小な上下動を検出することで、道路の状態の正確な把握に基づいた安全運転レベルの判断を行うことができる。
【００１５】
本発明に係る車載装置は、上下動情報算出部は、気圧変動量に基づいて、内圧と周囲の気圧との差圧を求める差圧算出部と、内圧の設定値と差圧算出部により算出された差圧とに基づいて、周囲の気圧を算出する圧力算出部と、差圧算出部により算出された差圧に基づいて、キャビティ内外を流通する圧力伝達媒体の所定時間当たりの流通量を算出する流量算出部と、流量算出部により算出された流通量とキャビティの容積とに基づいて、所定時間後の内圧を算出し、算出した内圧で圧力算出部にて用いる内圧の設定値を更新する内圧更新部と、を有することを特徴とする。
本発明に係る車載装置によれば、気圧の微小な変動を正確に検出して上下動情報を算出し、その情報に基づいて正確な安全運転レベルの判断を行うことができる。
【００１６】
本発明に係る車載装置は、気圧変動センサは、連通孔を除くキャビティの開口面を塞ぐように設けられ、差圧に応じて撓み変形するカンチレバーを有し、出力部は、カンチレバーの撓み変形量に応じた気圧変動量を出力することを特徴とする。
本発明に係る車載装置によれば、わずかな気圧変動に対応した信号を出力することで、車両の微小な上下動を検出でき、それに基づいて正確な安全運転レベルの判断を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る車載装置によれば、走行中に常時適正な速度と現在の速度との比較を行い、その結果に基づいて安全運転レベルを通知するため、ユーザあるいはその管理者は適正な速度での走行を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車載装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる気圧変動センサ４の断面構造を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる車載装置１の特徴的動作を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）（ｂ）本発明の第１実施形態における高さ変動データを周波数成分に変換した例を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる車載装置１の特徴的動作のバリエーション部分を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる車載装置２１の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態にかかる車載装置２１の特徴的動作を示すフローチャートである。
【図８】地図データ２３の構造を示すデータ構造図である。
【図９】本発明の第３実施形態にかかる車両安全管理システム５０の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第３実施形態にかかる車載装置４１ａの構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第３実施形態おける管理者装置６１の図示を略した表示部に表示される情報の例を示す図である。
【図１２】本発明の第３実施形態おける管理者装置６１の図示を略した表示部に表示される情報の別の例を示す図である。
【図１３】本発明の第４実施形態における圧力センサ８１の構成を示す平面図である。
【図１４】図１３中に示すＡ−Ａ線に沿った圧力センサ８１の断面図である。
【図１５】図１３に示す圧力センサ８１の出力の一例を示す図である。
【図１６】図１３に示す圧力センサ８１の出力の一例を示す図である。
【図１７】図１に示す上下動情報算出部５が実行する上下方向の移動量を算出する処理の流れを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る車載装置の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
本発明にかかる車載装置の第１実施形態を図１〜図５を用いて説明する。
図１は本発明の第１実施形態にかかる車載装置１の構成を示すブロック図である。図２は気圧変動センサ４の断面構造を示す模式図である。図３は車載装置１の特徴的動作を示すフローチャートである。図４（ａ）（ｂ）は高さ変動データを周波数成分に変換した例を示す図である。図５は車載装置１の特徴的動作のバリエーション部分を示すフローチャートである。
【００２０】
「車載装置の各部構成について」
本実施形態に係る車載装置１は、例えば、ユーザの使用する車両の内部（車内）であって、ユーザが操作しやすいよう運転席付近に設置される。車載装置１は、車載装置１の各部を統括制御するための制御部２と、車両の速度データを取得する車速取得部３と、車両の気圧変動量を検出するための気圧変動センサ４と、気圧変動量を表す気圧変動データより、車両の高さ変動量を算出する上下動情報算出部５と、高さ変動量より道路状態を推定する道路状態推定部６と、道路状態より安全運転のための適正速度を算出する適正速度算出部７と、適正速度と車両速度の比較によって運転がどの程度安全なものであるかを示す安全運転レベルを判定する安全運転レベル判定部８と、ユーザが車載装置１の起動や停止その他の各種設定情報を入力したり、安全運転レベルをユーザに警告するためのインターフェース部９と、を持つ。
【００２１】
制御部２は、例えば、図示しないＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、等を含んで構成され、ＣＰＵがＲＯＭ内に格納された各種の制御プログラムをＲＡＭ上に展開して実行することで、車載装置１の各部と全体を制御する中央制御部である。
【００２２】
車速取得部３は、車両に搭載されたコンピュータ（図示省略）と接続され当該コンピュータから車速パルス信号を得ることで、現在の車両速度を表す車両速度データを取得できるように構成されている。
【００２３】
気圧変動センサ４は、車両の走行期間中に常時連続して気圧変動量を測定するセンサである。気圧変動センサ４は、例えば、図２に示すように、キャビティ１０と、そのキャビティ１０を覆うように配置され一端が固定され他端が自由になっている薄い板状のカンチレバー１１を持つセンサである。カンチレバー１１はキャビティ１０の入口（図２における上端側）のほぼすべてを覆っているが、周囲にわずかなギャップ１２を残している。このような構造の気圧変動センサ４は、周囲の気圧が変動した際にキャビティ１０内部の気圧と周囲の気圧との圧力差によってカンチレバー１１が変形する。そのため、気圧変動センサ４は、カンチレバー１１の変形部にピエゾ抵抗素子１３を形成しておくことで、カンチレバー１１の変形を電気信号として出力することができ、気圧変動センサ４は周囲の気圧変動を電気信号（気圧変動データ）として出力する。なお、気圧変動センサ４は、上記原理／構造のセンサに限られるものではなく、周囲の気圧変動を定量的に測定する機能を持つものであれば、どのような原理／構造に基づいたセンサを用いてもよい。
【００２４】
上下動情報算出部５は、気圧変動センサ４から出力される気圧変動データを受け取り、所定の変換方法を用いて気圧変動データを車両の重力加速度方向に沿った高さ変動量（上下動情報）に変換する。ここで、気圧は重力方向に沿った位置に依存するため、車両が上下動するとそれに対応した気圧変動が発生することとなる。そのため、上下動情報算出部５は、気圧変動データに係る気圧変動量を所定の変換式に代入する、あるいは所定の気圧高度対応表を参照することにより、車両の高さ変動量を算出できる。ここで所定の変換式とは、任意の時刻ｔ１における測定気圧をＰ１、ｔ１と異なる時刻ｔ２における測定気圧をＰ２とすると、ｔ１における車両の高さとｔ２における車両の高さの差（高さ変動量）ΔｈをＰ１とＰ２から求める式のことであり、例えば式（１）のような式が知られている。
【００２５】
Δｈ＝１８４１０．０×（ｌｏｇ１０Ｐ１−ｌｏｇ１０Ｐ２）・・・式（１）
ここで、高さ変動量Δｈの単位はメートル［ｍ］であり、測定気圧Ｐ１，Ｐ２の単位は、ヘクトパスカル［ｈＰａ］である。なお、車両の高さ変動量は、その時刻における温度情報も組み込んだ気圧高度対応表をあらかじめ作成しておき、その表を参照することで気圧変動量から算出することもできる。
【００２６】
道路状態推定部６は、上下動情報算出部５の算出した上下動情報に基づいて、道路の状態を推定する。車両の上下動は種々の原因によって発生する。例えば、路面の凹凸、段差、道路の傾斜などである。このうち路面の凹凸とは、舗装路の切れ目や路面上の砂利などの、路面から数ミリメートル程度以上の高さ変動をもたらすものである。また、段差とは、車両が車道から歩道や駐車場へ乗り上げる場合などに生じる数センチメートル程度以上の高さ変動をもたらすものである。さらに、道路の傾斜とは、道路自体が坂道になっている場合などに生じる数メートル程度以上の高さ変動をもたらすものである。つまり、それぞれの要因が引き起こす車両の上下動には高さ変動量のスケール上の違いがあり、そのスケールの相違が周波数解析時における周波数の相異として表れる。
【００２７】
したがって、道路状態推定部６は、高さ変動データを周波数成分に変換することにより、上下動の要因ごとの周波数成分に容易に分離できる。ここで、図４（ａ）、（ｂ）は、高さ変動データを周波数成分に変換した例である。横軸ｆは周波数であり、縦軸Ａは信号強度を示す。高さ変動データの周波数成分は第１周波数閾値ｆ１、第２周波数閾値ｆ２によって低周波数領域、中周波数領域、高周波数領域、の３つの領域に分けて解釈する。ピークの有無は信号強度と強度閾値Ａｔとの大小関係で判定する。図４（ａ）は、低周波数領域にピークｐ１と、高周波数領域にピークｐ２が観測された例である。低周波数成分の存在は、道路が坂道であることを示唆している。高周波数成分の存在は、路面に細かな凹凸があることを示唆している。また、中周波数成分が無いことは、上述した車道から歩道や駐車場への乗り上げなどの段差が無いことを示唆している。これらのことから道路状態推定部６は、図４（ａ）の場合、砂利などの細かな凹凸がある坂道を走行していることが推定できる。図４（ｂ）では中周波数領域にピークｐ３が観測されており、他の周波数領域の信号強度は低い。これらのことから道路状態推定部６は、図４（ｂ）の場合、平地で舗装された路面において上述した車道から歩道や駐車場への乗り上げなどの段差が存在していることが推定できる。道路状態推定部６は、当該推定した道路状態を表す道路状態情報を適正速度算出部７へ出力する。
【００２８】
適正速度算出部７は、道路状態推定部６の推定した道路状態の推定結果（道路状態情報）に基づいて、その道路状態に応じた適正速度を算出する。車両が安全に運転されているかどうかは、速度とその道路の制限速度だけから判断すべきでなく、路面の細かな凹凸情報や傾斜情報も含めて判断することがより望ましい。例えば、路面の凹凸が極めて少ない場合はタイヤのグリップが不十分になる可能性が有る一方で、路面の凹凸が非常に多い場合は車両の走行が不安定になる可能性が有る。また、路面に段差が存在する場合も車両の走行が不安定になる。
【００２９】
そこで、適正速度算出部７は、特定の道路を走行する際の適正速度を、これら路面の凹凸や傾斜などの道路状態を考慮に入れて算出する。ここで、適正速度とそれぞれの道路状態との関係はあらかじめ実験によって求めたものを対応表として作成され、当該対応表は適正速度算出部７の記憶領域に記憶される。対応表は、例えば「大きな凹凸有り、傾斜大きい」道路状態の場合は「適正速度は当該制限速度の８０％」とする、また、「細かい凹凸有り、傾斜小さい」道路状態の場合は「制限速度と時速５０キロメートルのうち小さい方」とする、など、道路状態と、各々の道路状態に応じて定められた適正速度と、の対応関係が記憶されている。すなわち、適正速度算出部７は、車両速度情報と上下動情報から上記対応表を用いて適正速度を算出し、結果を制御部２に送る。なお、上記対応表にて記憶される道路状態に応じた項目は、適正速度そのもの（適正な速度値そのもの）には限られず、例えば、制限速度に対する減速量や減速率などであってもよい。つまり、インターフェース部９を介してユーザが走行予定の道路の制限速度を予め設定しておくことで、適正速度算出部７は、道路状態情報を取得した際に、道路状態に応じた減速量や減速率を対応表より抽出し、当該減速量や減速率を用いた制限速度に対する四則演算を行うことで適正速度を算出するように構成してもよい。
【００３０】
安全運転レベル判定部８は、適正速度算出部７の算出した適正速度と車速取得部３により取得された車両速度の比較によって運転がどの程度安全なものであるかを示す安全運転レベルを判定する。具体的には、安全運転レベル判定部８は、車両速度と適正速度を比較し、車両速度が適正速度以下であれば安全運転レベルは「安全」、適正速度を超えた場合は「危険」であると判定し、判定結果（判定結果情報）を制御部２に送る。
【００３１】
また、安全運転レベル判定部８は、複数段階におよぶ安全運転レベルを設定可能とし、安全運転レベルの段階に応じて異なる判定結果を出力するように構成してもよい。すなわち、安全運転レベル判定部８は、あらかじめ適正速度以外に、中危険速度、高危険速度を設定しておくことでより細やかな安全運転レベルを判定する。
【００３２】
ここで、中危険速度，高危険速度は例えば、適正速に予め定めた倍率（中危険用の倍率＜高危険用の倍率）を乗じた速度値や、予め定めた速度値（中危険用の速度値＜高危険用の速度値）を加算した速度値である。なお、中危険速度と高危険速度は、適正速度算出部７が適正速度を算出した際にそれから所定の値（例えば時速１０ｋｍ）を上乗せすることで適正速度と同時に求めてもよい。
【００３３】
この場合、安全運転レベル判定部８は、車両速度が高危険速度を超過していると「極めて危険」と判定し、高危険速度を下回り且つ中危険速度を超過していると「かなり危険」と判定し、中危険速度を下回り且つ適正速度を超過していると「危険」と判定する。
【００３４】
インターフェース部９は、例えば、各種の選択／決定ボタンやタッチパネル機能を有するモニタ、スピーカなどを含んで構成される。当該インターフェース部９は、ユーザに車載装置１の起動や停止その他の各種設定情報の入力処理を実行させたり、モニタやスピーカを介した安全運転レベルの報知（警告）を行う。
【００３５】
「安全運転レベルの判定・報知処理について」
次いで、車載装置１にて実現される安全運転レベルの判定・報知処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。
まず、ユーザがインターフェース部９を操作して車載装置１による安全運転レベル判定機能を開始させる。なお、安全運転レベル判定機能は、エンジン駆動中は常時実行されるように設定してもよい。すると制御部２は、車速取得部３から現在の車両速度を取得する（ステップＳ１）。次いで、制御部２は、気圧変動センサ４を起動し、気圧変動センサ４から気圧変動データを得る（ステップＳ２）。制御部２はステップＳ２にて取得した気圧変動データを、上下動情報算出部５に送る。次いで、上下動情報算出部５は、上述の変換式に基づいて上下動情報を算出し、制御部２に出力する（ステップＳ３）。
【００３６】
次いで、制御部２より上下動情報を取得した道路状態推定部６は、当該上下動情報に基づいて道路状態の推定を行い、その推定結果を制御部に出力する（ステップＳ４）。
次いで、制御部２より道路状態の推定結果を取得した適正速度算出部７は、道路状態に即した適正速度を算出し、当該算出した適正速度を制御部２に出力する（ステップＳ５）。
【００３７】
次いで、制御部２は、ステップＳ１にて取得した車両速度とステップＳ５にて取得した適正速度を安全運転レベル判定部８に出力する。すると、安全運転レベル判定部８は、当該車両速度と適正速度の大小関係比較し、車両速度が適正速度以下であれば安全運転レベルは「安全」、適正速度を超えた場合は「危険」であると判定し、判定結果を制御部２に送る（ステップＳ６）。
【００３８】
なお、安全運転レベル判定部８は、ステップＳ６で述べた車両速度と適正速度の大小関係の比較の後、図５のＳ１１〜Ｓ１５に示すような処理を更に実行することとしてもよい。具体的には、安全運転レベル判定部８は、あらかじめ適正速度以外に中危険速度（＞適正速度）、高危険速度（＞中危険速度、＜制限速度）を設定しておく。そして、安全運転レベル判定部８は、車両速度と高危険速度との大小関係を判断し（ステップＳ１１）、高危険速度を超過していると判断した場合（ステップＳ１１；Ｙ）は「極めて危険」と判定する（ステップＳ１３）。一方で、安全運転レベル判定部８は、ステップＳ１１にて高危険速度を超過していないと判断した場合（ステップＳ１１；Ｎ）、中危険速度との大小関係を判断する（ステップＳ１２）。そして、安全運転レベル判定部８は、ステップＳ１２にて中危険速度を超過していると判断した場合（ステップＳ１２；Ｙ）、「かなり危険」と判定し（ステップＳ１４）、中危険速度を超過していないと判断した場合（ステップＳ１２；Ｎ）は「危険」と判定する（ステップＳ１５）。  次いで、安全運転レベル判定部８による判定結果を取得した制御部は、判定された安全運転レベルが「安全」ではなかった場合、インターフェース部を介してユーザに警告通知する（ステップＳ７）。なお、ユーザへの通知は画面への文字や画像によるものでもよいし、スピーカからの警告音や音声によるものでもよい。
【００３９】
したがって、ユーザは、当該警告を受けた場合は警告が出なくなるまで速度を落とすことで、常に安全運転を続けることができる。気圧変動測定から安全運転判定を経てユーザへの警告の動作は、運転が安全な状態になるまで常時駆動し続けるため、ユーザが万一危険な運転をしてしまった場合でも即座に警告を行うことができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
本発明にかかる車載装置の第２実施形態を図６〜図８を用いて説明する。
図６は本発明の第２実施形態にかかる車載装置２１の構成を示すブロック図である。図７は車載装置２１の特徴的動作を示すフローチャートである。なお、図６に示す構成や図７に示すステップのうち、図１、図３と同一の構成、ステップについては同一符号を与え説明を省略する。
【００４１】
本実施形態の第１実施形態との差異は、車載装置２１が搭載された現在の車両の位置を取得する位置取得部２２と、地図データ２３を記憶する地図データ記憶部２４を有する点である。位置取得部２２と地図データ記憶部２４はともに一般的なカーナビゲーション装置が保有している機能を利用する。
【００４２】
位置取得部２２は、ＧＰＳ衛星より送信されるＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信装置を含んで構成され、車両（車載装置２１）の現在位置を表す現在位置データを生成する。
地図データ記憶部２４は、ハードディスクドライブ等で構成され地図データ２３を記憶する。
【００４３】
地図データ２３は、図８に示すように、道路データ３１、背景データ３２、文字データ３３、誘導データ３４を含むデータ構造からなる。道路データ３１は、地図を表示したり現在位置を表示するために使用されるデータである。背景データ３２と文字データ３３はそれぞれ、地図を表示する際の背景と文字を表示するために使用されるデータである。誘導データ３４は、交差点の名称など経路案内に使用されるデータである。ここで、道路データ３１には、それぞれの道路の制限速度に関する情報を保持する。
【００４４】
「安全運転レベルの判定・報知処理について」
次いで、車載装置２１にて実現される安全運転レベルの判定・報知処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。ここで、ステップＳ１〜ステップＳ４の処理までは図３に示す処理と同一であるので説明を省略する。本実施形態においては、ステップＳ４にて道路状態推定部６が道路状態の推定を行った後、位置取得部２２が車両の現在位置を取得して制御部２に送信する（ステップＳ３１）。次に制御部２は、地図データ記憶部２４に記憶された地図データ２３を参照して、車両の現在位置に対応する地図データ２３上の位置と、当該位置における道路の制限速度を把握する（ステップＳ３２）。適正速度算出部７は、当該道路状態と制限速度から適正速度を算出する（ステップＳ３３）。適正速度算出部７は、例えば、道路状態として傾斜が少なく段差や路面凹凸が少ないことが推定されている場合は、適正速度は制限速度と同一とする。また、適正速度算出部７は、道路に段差や凹凸が多い場合は、その量に応じて適正速度は制限速度よりも低い値とする。更に、適正速度算出部７は、道路が傾斜している坂道である場合は、適正速度を更に低い値とする。
【００４５】
次いで、安全運転レベル判定部８は、車両速度と適正速度を比較する（ステップＳ６）。そして、制御部２は、ユーザインターフェース部９を介して車両速度が適正速度を超過している場合はユーザに対して警告を発する（ステップＳ３４）。本実施形態における警告は、制限速度を踏まえた上での発せられるものであり、例えば「制限速度は５０キロメートルですが、現在走行中の区間においては速度を抑えることが望ましいです」という音声での警告となる。危険な区間を通過し終えて傾斜や段差のない区間に入ると、この警告が無効になったことをユーザに通知する。
【００４６】
本発明をこのように実施することにより、同一道路を走行中であっても安全性を常時評価し続け、必要に応じて警告を発し、不要な警告は出さない、という高精度な助言が可能となる。
【００４７】
（第３の実施形態）
本発明にかかる車載装置を用いた車両安全管理システム５０の実施形態を図９〜図１１を用いて説明する。
図９は本発明の第３実施形態にかかる車両安全管理システム５０の構成を示すブロック図である。車両安全管理システム５０には複数の車両が登録される。ある車両には車載装置４１ａ、別の車両には車載装置４１ｂ、が搭載され、すべての車両に１台ずつ車載装置が搭載される。車両安全管理システム５０は、これらの車載装置４１ａ、４１ｂ、・・とデータの通信を行うデータ管理サーバ５１と、車両を管理する管理者が使用する端末である管理者装置６１を含む。
【００４８】
図１０は本実施形態にかかる車載装置４１ａの構成を示すブロック図である。車載装置４１ｂ、４１ｃ、・・はすべて基本的に車載装置４１ａと同じ構成であるので説明を省略する。また、車載装置４１ａの構成のうち、図１に示した第１の実施形態に係る車載装置１と同一部分には同一符号を与えて説明を省略する。
本実施形態に係る車載装置４１ａが車載装置１と相違する点は、運転者データ７１を記憶する運転者データ記憶部７３と、車載通信部７２と、を更に備える点である。
【００４９】
運転者データ記憶部７３は、ハードディスクドライブ等で構成され、運転者データ７１を記憶する。運転者データ７１は、現在車両を運転している（車載装置４１ａを使用している）ユーザを特定するために、各ユーザ（各車両の運転者）に付けられたＩＤナンバーである。ここで、本実施形態に係る車両は、例えば運輸業などのように、一台に対して複数のユーザにより入れ替わり運転されるような態様を想定してする。そのため、運転者データ７１は、各々の車両の現在のユーザが誰なのかを一意に特定するために利用される。ここで、ユーザは車両の運転を開始する際に、当該車両に備わる車載装置４１ａのインターフェース部９に自分のＩＤ番号を入力することで、運転者データ７１に自己のＩＤ情報を記憶させる。
【００５０】
車載通信部７２は、データ管理サーバ５１とのデータの送受信を行うための有線／無線通信インターフェースであり、安全運転レベル判定部８による安全運転レベルの判定結果を、車両ＩＤと運転者データ７１と共にデータ管理サーバ５１に送信する。
【００５１】
データ管理サーバ５１は、データ管理サーバ５１の各部構成を統括制御するサーバ制御部（図示省略）と、各種のデータを記憶する管理サーバ記憶部５６と、車載装置４１ａ〜４１ｘや管理者装置６１とのデータ通信を行うためのサーバ通信部５５と、を備える。
【００５２】
管理サーバ記憶部５６は、例えば、ハードディスクドライブ等で構成され、車両ＩＤデータ５２、運転者データ５３、安全運転レベルデータ５４、等のデータ項目を含んで構成されたレコードを複数記憶するデータベースである。ここで、車両ＩＤデータ５２は、車載装置４１ａ〜４１ｘを搭載する各車両に付けられたＩＤナンバーに関するデータであり、運転者データ５３は、各ユーザ（各車両の運転者）に付けられたＩＤナンバーに関するデータであり、安全運転レベルデータ５４は、各車載装置４１ａ〜４１ｘにより判定された安全運転レベルの判定結果に関するデータである。
【００５３】
サーバ通信部５５は、車載装置４１ａ〜４１ｘや管理者装置６１とのデータの送受信を行うための有線／無線通信インターフェースである。当該サーバ通信部５５は、車載装置４１ａの車載通信部７２より、車両ＩＤと運転者データ７１と安全運転レベルの判定結果と、を受信する。また、サーバ通信部５５は、管理サーバ記憶部５６に記憶された車両ＩＤデータ５２、運転者データ５３、安全運転レベルデータ５４、などを管理者装置６１に送信する。
【００５４】
サーバ制御部は、例えば、図示しないＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、等を含んで構成され、ＣＰＵがＲＯＭ内に格納された各種の制御プログラムをＲＡＭ上に展開して実行することで、データ管理サーバ５１の各部と全体を制御する中央制御部である。ここで、サーバ制御部は、サーバ通信部５５より、車両ＩＤと運転者データ７１と安全運転レベルの判定結果と、を取得する。そして、サーバ制御部は、取得した車両ＩＤ及び運転者データ７１で管理サーバ記憶部５のデータベースに対して、該当する車両ＩＤデータ５２及び運転者データ５３を照会して、安全運転レベルデータ５４の追記修正を行う車両とユーザを管理する管理者は管理者装置６１を使用してデータ管理サーバ５１（管理サーバ記憶部５）にアクセスすることで、各車両が現在安全運転しているかどうかを把握することができる。
【００５５】
管理者装置６１は、例えば、パーソナルコンピュータなどの端末であり、図示を省略するが、管理者装置６１を統括制御する端末制御部と、データ管理サーバ５１と通信を行うための通信インターフェースと、モニタ装置などで構成される表示部と、車両ＩＤデータを記憶した端末記憶部と、などを含んで構成される。
【００５６】
ここで、管理者装置６１の端末制御部が、サーバ通信部５５を介して、安全運転レベルを把握したい車両ＩＤデータ及び運転者データをデータ管理サーバ５１に送信することで、サーバ制御部が管理サーバ記憶部５より該当する車両ＩＤデータ５２、運転者データ５３、安全運転レベルデータ５４を端末制御部に返送するように構成される。そして、端末制御部は、車両ＩＤデータ５２、運転者データ５３、安全運転レベルデータ５４を取得すると、当該取得したデータに対して所定の加工処理を行うことで、例えば図１１に示すような、各車両に対応した安全運転レベルの判定結果を表示部を介して表示する。ここで、図１１において、縦軸は各車両の車両ＩＤであり、横軸は現時点での（データ管理サーバ５１より、車両ＩＤデータ５２、運転者データ５３、安全運転レベルデータ５４を取得した時点での）安全運転レベルを表す。図１１の例では、車両ＩＤ０１と車両ＩＤ０２の設定された車両は現時点で安全運転されていることを示すが、車両ＩＤ０３の設定された車両は危険な運転状態にあることが把握される。なお、図１１において、車両ＩＤ０４の設定された車両は停止していることを示す。そのため、管理者装置６１のユーザ（管理者）は、このような表示部に表示される結果を見たうえで、車両ＩＤ０３の設定された車両に無線などの方法で連絡を取り、現在のドライバーに対して安全運転するように注意を喚起ことができる。また、このような注意喚起処理を端末制御部が自動的に実行するように構成することも可能である。すなわち、端末制御部は、データ管理サーバ５１より車両ＩＤデータ５２、運転者データ５３、安全運転レベルデータ５４を取得した際に、各車両の安全運転レベルが所定のレベルを下回ったか否かを判断する。そして端末制御部は、下回ったと判断した場合に、管理者装置６１の通信インターフェースと車載装置４１ａのインターフェース部９とを介して車載装置４１ａに注意喚起のメッセージを送信する等により、現在のドライバー―に注意を促すこともできる。
【００５７】
ここで、管理者装置６１が表示部に表示する安全運転レベルの判定結果は、図１２に図示されるようなものであってもよい。図１２において、縦軸は安全運転レベル、横軸は時間を示す。また、図１２における折れ線グラフのそれぞれの線は、車両ＩＤ０１〜０４の設定された車両の安全運転レベルの時間変化を示す。この図においては車両ＩＤ０１の設定された車両は安定して安全運転を実行しているが、車両ＩＤ０２の設定された車両は不安定な上に徐々に危険な方向に変化していることがわかる。また、車両ＩＤ０３の設定された車両は常に危険な運転状態にあることを示す。ここで車両ＩＤ０４は途中の時刻までは停車していたことを示す。このようにして各車両の安全運転レベルの時間変化を確認することで、必要に応じて当該車両に注意を促す連絡をすることができる。また、各ユーザに対する業務評価に安全運転レベルを反映させることにより、ユーザ全員に安全運転に対するより強い動機付けが可能となる。
【００５８】
（第４の実施形態）
以上説明した実施形態においては気圧変動センサ４として、ＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ）プロセスによって作製された薄膜からなる片持ち梁（カンチレバー）を持つ微小な圧力センサを利用することができる。以下に構造と信号処理方法について説明する。
【００５９】
（圧力センサの構造）
図１３は、気圧変動センサ４としての圧力センサ８１の構成を示す平面図である。また、図１４は、図１３中に示すＡ−Ａ線に沿った圧力センサ８１の断面図である。
圧力センサ８１は、所定の周波数帯域（例えば、０．０５Ｈｚ〜１０ｋＨｚ）の圧力変動を検出するセンサであって、センサ本体８３と、気圧計測用カンチレバー８４と、蓋部３１２と、変位測定部８５とを有する。
【００６０】
センサ本体８３は、その内部にキャビティ３１０を有する。センサ本体８３は、例えば、キャビティ３１０を区画し、かつ樹脂よりなる第一の部分８３−１と、第一の部分８３−１上に配置され、かつシリコン支持層８２ａ、及びシリコン酸化膜等の酸化層８２ｂよりなる第二の部分８３−２と、を有する。
【００６１】
気圧計測用カンチレバー８４は、例えば、シリコン支持層８２ａ、シリコン酸化膜等の酸化層８２ｂ、及びシリコン活性層８２ｃを熱的に張り合わせたＳＯＩ基板８２を加工することで形成することができる。
【００６２】
気圧計測用カンチレバー８４は、ＳＯＩ基板８２におけるシリコン活性層８２ｃよりなり、平板上のシリコン活性層８２ｃより、平面視コ字状に形成されたギャップ３１３を切り出すことで形成される。ここで、ギャップ３１３（連通孔）は、気圧計測用カンチレバー８４とセンサ本体８３の内壁との間に形成される間隙であり、キャビティ３１０内外の空気を流通させる。
これにより、気圧計測用カンチレバー８４は、基端部８４ａを固定端とし、先端部８４ｂを自由端とした片持ち梁構造とされている。
【００６３】
また、気圧計測用カンチレバー８４は、センサ本体８３に形成されたキャビティ３１０の上面を囲うよう配置される。つまり、気圧計測用カンチレバー８４は、キャビティ３１０の開口を略閉塞している。
【００６４】
気圧計測用カンチレバー８４は、センサ本体８３における第二の部分８３−２上において基端部８４ａを介して一体的に固定されることで、キャビティ３１０を塞ぐように片持ち支持される。
【００６５】
これにより、気圧計測用カンチレバー８４は、基端部８４ａを中心としてキャビティ３１０の内部と外部との圧力差に応じた撓み変形が可能となる。ここで、気圧計測用カンチレバー８４の基端部８４ａには、平面視コ字状の貫通孔３１５が形成されているので、気圧計測用カンチレバー８４が撓み変形しやすい。ただし、この貫通孔３１５の形状は、気圧計測用カンチレバー８４の撓み変形を容易にする形状ならば、上記コ字状に限定されるものではない。
【００６６】
蓋部３１２は、平面視で、ギャップ３１３を介して気圧計測用カンチレバー８４の周囲を取り囲むように配置されている。蓋部３１２は、シリコン活性層８２ｃで構成される。蓋部３１２は、キャビティ３１０の上方に配置される。
【００６７】
変位測定部８５（出力部）は、気圧計測用カンチレバー８４の撓み量（変位量）に応じて電気抵抗値が変化するピエゾ抵抗３２０と、この電気抵抗値変化を取り出す検出回路３２２から構成される。図１１に示すように、ピエゾ抵抗３２０は、気圧計測用カンチレバー８４の短手方向において、貫通孔３１５を挟んだ両側に対となって配置される。
これら一対のピエゾ抵抗３２０は、導電性材料からなる配線部３２１を介して相互に電気的に接続されている。
【００６８】
なお、この配線部３２１及びピエゾ抵抗３２０を含む全体的な形状は、例えば平面視Ｕ字状とすることもできる。また、ピエゾ抵抗３２０には、ピエゾ抵抗３２０の電気抵抗値変化に基づいて気圧計測用カンチレバー８４の変位を測定する検出回路３２２が電気的に接続されている。
【００６９】
上記構成とされた変位測定部８５において、検出回路３２２を通じてピエゾ抵抗３２０に所定電圧が印加された際に発生する電流は、貫通孔３１５を回り込むようにして、一方のピエゾ抵抗３２０から配線部３２１を経由して他方のピエゾ抵抗３２０に流れる。
【００７０】
このため、気圧計測用カンチレバー８４の変位（撓み変形）に応じて変化するピエゾ抵抗３２０の電気抵抗値変化を、検出回路３２２は電気的な出力信号として取り出すことが可能となる。
【００７１】
したがって、変位測定部８５は、検出回路３２２の出力信号（センサ出力）に基づいて、気圧計測用カンチレバー８４の変位を測定することが可能である。キャビティ３１０の内部と外部との差圧に基づいて気圧計測用カンチレバー８４が変形するため、キャビティ３１０外部の気圧変化を出力信号として取り出すことが可能となる。
【００７２】
なお、上記ピエゾ抵抗３２０は、例えば、イオン注入法や拡散法等の各種方法により、リン等のドープ剤（不純物）をシリコン活性層８２ｃにドーピングすることで形成される。
【００７３】
また、一対のピエゾ抵抗３２０は、配線部３２１のみで電気的導通するよう構成されている。このため、図示していないが、気圧計測用カンチレバー８４の周囲に位置するシリコン活性層８２ｃは、配線部３２１以外でピエゾ抵抗３２０双方が導通しないようにエッチングされている。
【００７４】
また、上記ピエゾ抵抗３２０に替えて、圧電薄膜を用いてもよい。
この場合、気圧計測用カンチレバー８４の基端部８４ａに加わる応力に応じて起電力が発生し、この起電力を検出することで、気圧計測用カンチレバー８４の変位を検出することが可能となる。
【００７５】
（圧力センサの動作）
次に、図１５及び図１６を参照して、上述した圧力センサ８１が、微小な圧力変動を検出する場合の動作について説明する。
図１５は、圧力センサ８１の出力の一例を模式的に示す図である。図１５（Ａ）はキャビティ内外の圧力の経時変化を示す図であり、図１５（Ｂ）は圧力センサ８１の出力の経時変化を示す図である。
【００７６】
また、図１６は、圧力センサ８１の動作の一例を模式的に示す断面図である。図１６（Ａ）は初期状態の圧力センサの断面図を示しており、図１６（Ｂ）はキャビティ外部の圧力が内部の圧力より高い場合の圧力センサの断面図を示しており、図１６（Ｃ）はキャビティ内外の圧力が同じ圧力に戻ったときの圧力センサの断面図を示している。なお、図１６において、圧力センサ８１を構成する検出回路３２２の図示を省略する。
【００７７】
はじめに、図１５（Ａ）に示す期間Ａのように、キャビティ３１０外部の圧力（以下、「外圧Ｐｏｕｔ」）と、キャビティ３１０内部の圧力（以下、「内圧Ｐｉｎ」）との差がゼロである場合には、図１６（Ａ）に示すように、気圧計測用カンチレバー８４は撓み変形しない。
【００７８】
ここで、図１５（Ａ）に示す時刻ｔ１以降の期間Ｂのように、例えば、外圧Ｐｏｕｔがステップ状に上昇すると、キャビティ３１０外部と内部との間に差圧が生じるため、図１６（Ｂ）に示すように、気圧計測用カンチレバー８４はキャビティ３１０内部に向けて撓み変形する。
【００７９】
そして、気圧計測用カンチレバー８４の撓み変形に応じてピエゾ抵抗３２０に歪が生じて、電気抵抗値が変化するので、図１５（Ｂ）に示すように、圧力センサ８１の出力信号が増大する。
【００８０】
また、外圧Ｐｏｕｔの上昇以降の時間において、ギャップ３１３を介してキャビティ３１０の外部から内部へと圧力伝達媒体が流動する。このため、図１５（Ａ）に示すように、内圧Ｐｉｎは時間の経過とともに、外圧Ｐｏｕｔに遅れながらかつ外圧Ｐｏｕｔの変動よりも緩やかな応答で上昇する。
【００８１】
その結果、内圧Ｐｉｎが外圧Ｐｏｕｔに徐々に近づくので、キャビティ３１０の外部と内部との圧力が均衡状態になり、気圧計測用カンチレバー８４の撓みが徐々に小さくなり、図１５（Ｂ）に示すように上記出力信号が徐々に低下する。
【００８２】
そして、図１５（Ａ）に示す時刻ｔ２以降の期間Ｃのように、内圧Ｐｉｎが外圧Ｐｏｕｔと同じになると、図１６（Ｃ）に示すように、気圧計測用カンチレバー８４の撓み変形が解消されて元の状態に復帰する。さらに、図１５（Ｂ）に示すように、圧力センサ８１の出力信号もゼロに回帰する。
このように、気圧計測用カンチレバー８４の変位に基づいた出力信号の変動をモニタすることで、キャビティ３１０外部の圧力変動を検出することができる。
【００８３】
特に、ＳＯＩ基板８２のシリコン活性層８２ｃを利用して半導体プロセス技術により気圧計測用カンチレバー８４を形成できるので、従来の圧電素子に比べて薄型化（例えば数十から数百ｎｍ厚）しやすい。したがって、微小な圧力変動の検出を精度よく行うことができる。
【００８４】
ただし、上述の出力信号は、外気の圧力の上昇もしくは低下を示しているが、外気の圧力の時間変動（時間軸に対する圧力勾配）を単純に示すものではない。具体的に示すと、図１５の期間Ｂ１における出力信号上昇傾向は、実際の測定対象の圧力（外圧Ｐｏｕｔ）が上昇することを示しているが、期間Ｂ２における出力信号減少傾向は、上述の通りキャビティ３１０の外部から内部への圧力伝達媒体の流動による内圧Ｐｉｎの上昇に起因するものであり、実際の測定対象の圧力が時間変化していないにも関わらず、下降することを示唆してしまう。このため、当該出力信号に対して単純な積分処理等を行っても、測定対象となる圧力の時間変化（外圧の時間変化）は把握することができない。また、図１５に示す出力信号の、期間Ｂ１と期間Ｂ２の境界における極大値は、時間軸に対する圧力勾配をおおよそ示しているが、必ずしも圧力勾配値ではない。圧力の変動が生じている時間によっても出力信号の極大値が変化するためである。その一方で、外気の圧力がわずかでも上昇もしくは低下した場合、その圧力の変化した方向（上昇もしくは低下）に応じた出力信号を得ることができる。
【００８５】
上記に示したように、圧力センサ８１は、外気の圧力が変動した時のみ出力信号が得られ、さらに、カンチレバーが薄いため、微小な圧力変化であっても出力することができる。このため、車両が数十ｃｍの段差一段を上り下りしても、その上下動を気圧変化から検出することができる。
【００８６】
（上下移動量・算出方法）
次に、圧力センサ８１を用いた本実施形態において、上下動情報算出部５が圧力センサ８１の出力から車両の上下移動量を算出する手順について、図１７のフローチャートを用いて説明する。
【００８７】
まず、上下動情報算出部５は、圧力センサ８１から出力信号が入力されると（ステップＳ７０１）、当該圧力センサ８１の出力信号の値を一定時間Δｔ毎にＮ個、記憶装置（図示省略）に格納する（ステップＳ７０２）。
【００８８】
次いで、上下動情報算出部５は、上記出力信号に対応した気圧計測用カンチレバーに加わる差圧ΔＰ、Ｎ個（ΔＰ（１〜Ｎ））を差圧データベースから求める（ステップＳ７０３）。ここで、差圧データベースとは、圧力センサ８１の出力信号値と、当該出力信号値に応じた気圧計測用カンチレバー８４に加わる差圧ΔＰの値とを出力信号値ごとに予め計測しておき、計測結果から特定される関係性をデータベースとして格納したものである。
【００８９】
次いで、上下動情報算出部５は、内圧Ｐｉｎ（ｉ）のうち（ｉ＝１〜Ｎ、Ｎ：２以上の自然数）、最も時刻の早い１個目の内圧Ｐｉｎ（１）に初期値を設定する（ステップＳ７０４）。ここで、本実施形態にかかる内圧Ｐｉｎ（１）は、空気中で用いることを前提として、大気圧とする。次いで、上下動情報算出部５は、Ｐｉｎ（ｉ）と差圧ΔＰ（ｉ）とを加算して、外圧Ｐｏｕｔ（ｉ）を算出する（ステップＳ７０５；差圧算出ステップ）。
【００９０】
次いで、上下動情報算出部５は、差圧ΔＰ（ｉ）を用いて、キャビティ３１０に流入する圧力伝達媒体の流量Ｑ（ｉ）を記憶装置に格納された流量データベースから読みだす（ステップＳ７０６）。ここで流量データベースは、差圧ΔＰと当該差圧ΔＰの大きさに応じた流量Ｑとを差圧ΔＰごとに予め計測しておき、計測結果から特定される関係性を、データベースとして格納したものとする。
【００９１】
次に、上下動情報算出部５は、流量Ｑ（ｉ）とキャビティの容積Ｖから、Δｔ時間後の内圧Ｐｉｎ（ｉ＋１）を算出する（ステップＳ７０７；測定対象圧力算出ステップ）。ここで、一定時間Δｔは非常に小さく、また、Δｔ毎の外圧Ｐｏｕｔの変化量が非常に小さいと仮定し、熱移動や圧力損失を無視できるほど小さいとする。このため、圧力伝達媒体がキャビティ３１０に流入した分だけ内圧Ｐｉｎが上昇する。したがって、流量Ｑ（ｉ）、容積Ｖ、内圧Ｐｉｎ（ｉ＋１）内圧Ｐｉｎ（ｉ）の関係は以下の式（２）であらわすことができる。
【００９２】
Ｐｉｎ（ｉ）×Ｖ＝Ｐｉｎ（ｉ＋１）×（Ｖ＋Ｑ（ｉ）×Δｔ）・・・（２）
このため、車載データ変換部６は、Δｔ時間後のＰｉｎ（ｉ＋１）を、次の式（３）で得ることができる。
【００９３】
Ｐｉｎ（ｉ＋１）＝Ｖ／（Ｖ＋Ｑ（ｉ）×Δｔ）×Ｐｉｎ（ｉ）・・・（３）
次いで、上下動情報算出部５は、ステップＳ７０７にて得られたＰｉｎ（ｉ＋１）と、ステップＳ７０５にて算出したＰｏｕｔ（ｉ）とを上下動情報算出部５を構成する記憶装置に格納する（ステップＳ７０８；流量算出ステップ）。
【００９４】
次いで、上下動情報算出部５は、ｉにｉ＋１を代入し（ステップＳ７０９）、ｉがＮを上回ったか否かを判断して（ステップＳ７１０）、ｉがＮ以下と判断した場合（ステップＳ７１０；Ｎ）、ステップＳ７０５〜Ｓ７０９の処理を繰り返す（繰返し処理ステップ）。この際、上下動情報算出部５は、ステップＳ７０５にて使用する内圧Ｐｉｎを、ステップＳ７０８にて算出したＰｉｎ（ｉ＋１）に更新する（内圧更新ステップ）。
【００９５】
そして、上下動情報算出部５は、ｉがＮより大きいと判断した場合（ステップＳ７１０；Ｙ）、得られたＮ個のＰｏｕｔから上下移動量を換算する（ステップＳ７１１）。大気圧変化量から高度変化量を求める関係式は実施形態１で説明した式（１）のＰ１、Ｐ２にそれぞれＰｏｕｔ（ｉ＋１）とＰｏｕｔ（ｉ）を代入した式（４）を用いる。
【００９６】
Δｈ＝１８４１０．０×ｌｏｇ１０（Ｐｏｕｔ（ｉ＋１）／Ｐｏｕｔ（ｉ））・・・（４）
ここで、Δｈは上下移動量［ｍ］、Ｐｏｕｔは気圧（絶対圧）［ｈＰａ］である。
これにより、上下動情報算出部５は、外圧Ｐｏｕｔ（ｉ）からＰｏｕｔ（ｉ＋１）へ変化した場合の上下移動量を求めることができる。
【００９７】
以上により、上下動情報算出部５は、Δｔ時間毎にＮ個の上下移動量を記憶装置内部に蓄積することができる。この情報は、Ｎ×Δｔ期間中に、測定対象物が上下方向にどの程度の距離を移動したかを示している。
【００９８】
なお、上記Δｔ（所定時間）は、車載ナビ装置２に備わる図示しないユーザインターフェース部を介してユーザが適宜設定できるように構成してもよい。
上記により、上下動情報算出部５は、圧力センサ８１の出力信号から外圧Ｐｏｕｔの時間経緯、そして上下方向の移動量を計測することができる。
【００９９】
（変形例）
上記実施形態に係る適正速度算出部７の算出する適正速度は、道路状態のみに応じて算出されるものに限られず、安全運転に係る他の要因、例えば、タイヤの空気圧、車両周囲の輝度（又は車両のライトのオン/オフ状態）、車両の重量、気象状態（晴天，雨天，霧等）、なども考慮して算出されることとしてもよい。
【０１００】
具体的には、適正速度算出部７の記憶領域に記憶される対応表には、道路状態と、上述の安全運転に係る一又は複数の他の要因と、道路状態と他の要因との組み合わせに応じて定められた適正速度と、の対応関係が記載される。さらに、車載装置１には、他の要因を特定するための要因情報を取得する要因情報取得部（図示省略）を設けられる。そして、適正速度算出部７は、道路状態推定部６の推定した道路状態と、要因情報取得部の取得した要因情報とに基づいて、上記対応表より適正速度を算出するように構成する。ここで、要因情報取得部は、例えば、他の要因がタイヤの空気圧，車両の重量，車両周囲の輝度である場合には、車両に設けられる各種の空気圧センサ，重量センサ，輝度計（図示省略）より空気圧，重量，周囲の輝度を取得する機能を有する。また、要因情報取得部は、例えば、他の要因が気象状態である場合には、第３実施形態で例示したように車載装置に車載通信部７２を設けることで、データ管理サーバ５１等の外部より気象状態を取得する機能を有する。
【０１０１】
この場合、車載装置は、適正速度算出部７が一層正確な安全運転に資する適正速度を算出するので、安全性の判定を更に精度よく行うことが可能となる。
【符号の説明】
【０１０２】
１      車載装置
２      制御部
３      車速取得部（車速部）
４      気圧変動センサ
５      上下動情報算出部
６      道路状態推定部
７      適正速度算出部
８      安全運転レベル判定部
９      インターフェース部（通知部）
１０    キャビティ
１１    カンチレバー
１２    ギャップ
１３    ピエゾ抵抗素子
２１    車載装置
２２    位置取得部
２３    地図データ
２４    地図データ記憶部
３１    道路データ
３２    背景データ
３３    文字データ
３４    誘導データ
４１ａ、４１ｂ、・・・    車載装置
５０    車両安全管理システム
５１    データ管理サーバ
５２    車両ＩＤデータ
５３    ユーザデータ
５４    安全運転レベルデータ
５５    サーバ通信部
５６    管理サーバ記憶部
６１    管理者装置（管理端末）
７１    ユーザデータ
７２    車載通信部
７３    運転者データ記憶部
８１    圧力センサ
８２    ＳＯＩ基板
８２ａ  シリコン支持層
８２ｂ  シリコン酸化膜等の酸化層
８２ｃ  シリコン活性層
８３    センサ本体
８３−１  センサ本体の第一の部分
８３−２  センサ本体の第二の部分
８４    気圧計測用カンチレバー
８４ａ  気圧計測用カンチレバー基端部
８４ｂ  気圧計測用カンチレバー先端部
８５    変位測定部
３１０  キャビティ
３１２  蓋部
３１３  ギャップ
３１５  貫通孔
３２０  ピエゾ抵抗
３２１  配線部
３２２  検出回路
Ａｔ    強度閾値
ｆ１    第１周波数閾値
ｆ２    第２周波数閾値
ｐ１、ｐ２、ｐ３  強度ピーク
Ｓ１〜Ｓ７、Ｓ１１〜Ｓ１５、Ｓ３１〜Ｓ３４  車載装置の動作ステップ
Ｓ７０１〜Ｓ７１１  上下移動量算出の動作ステップ
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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