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課題

計測対象である移動体挙動、及び、この移動体を操作する運転者操作傾向を適切に解析するために必要な計測データを各種条件に従って記録媒体に書き込む。

解決手段

制御部13aは、センサ部11から送られる計測データをバッファ13bに順次展開する。展開された計測データが書き込み条件満足した場合、バッファ13bに展開された計測データが一般挙動を示すデータとしてメモリカード20に書き込まれる。書き込み処理は、終了条件が満足されるまで維持される。制御部13は、所定の条件をトリガとして、特定挙動に関連する計測データを書き込むための割り込み処理を実行する。

概要

背景

車両等の挙動特徴センサ計測し、このセンサで計測した計測データを記録媒体に書き込むデータレコーダが知られている。データレコーダは、車両の所定箇所に取り付けられ、計測終了後にその車両から取り出されるようになっている。取り出された記録媒体に書き込まれた計測データは、解析装置解析され、危険な運転操作の検出等に用いられる。

このようなデータレコーダに計測データを書き込む手法として、従来、以下の2つの方式がある。第1の方式は、所定の条件を満たす挙動(以下、このような挙動を「イベント」と称する)が検出されたときに、そのイベントが発生した時点から予め設定された時間経過までの間の計測データを記録媒体に書き込む。イベントの発生は、例えば、計測データが予め定められた値(閾値)を超えるか否かによって判定される。第2の方式は、計測データを随時サンプリングし、サンプリング結果をある時間単位で随時バッファ展開(一時的な記録の意、以下同じ)する。イベントの発生が検出されると、バッファヘのデータ展開を予め定められた時間だけ継続させた後、バッファ内のすべての計測データを記憶媒体に書き込む。第1の方式では、イベント発生以降の計測データが記録媒体に書き込まれ、第2の方式では、イベント発生前後の計測データが記録媒体に書き込まれる。

概要

計測対象である移動体の挙動、及び、この移動体を操作する運転者操作傾向を適切に解析するために必要な計測データを各種条件に従って記録媒体に書き込む。

制御部13aは、センサ部11から送られる計測データをバッファ13bに順次展開する。展開された計測データが書き込み条件満足した場合、バッファ13bに展開された計測データが一般挙動を示すデータとしてメモリカード20に書き込まれる。書き込み処理は、終了条件が満足されるまで維持される。制御部13は、所定の条件をトリガとして、特定挙動に関連する計測データを書き込むための割り込み処理を実行する。

目的

この発明は、移動体の挙動やこの移動体の操作傾向を適切に解析するうえで必要なすべての計測データを効率的に書き込んで適切な運行管理を行うことができる運行管理方法及びシステムを提供することを主たる課題とする。

効果

実績

技術文献被引用数
9件
牽制数
17件

この技術が所属する分野

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請求項1

管理対象となる移動体に、この移動体の運行状況計測するセンサバッファ及び不揮発性記録媒体を有するデータレコーダを装着し、前記移動体の移動に伴って前記センサから出力される計測データを前記バッファにエンドレス展開するとともに、前記バッファに展開されている計測データのうち予め定めた移動体の第1の挙動特徴適合する第1データを所定の終了条件を満たすまで前記記録媒体の第1記録領域に書き込み、前記第1の挙動特徴と異なる、移動体の第2の挙動特徴に適合する第2データを所定の終了条件を満たすまで前記記録媒体の第2記録領域に書き込む処理を、前記記録媒体への書き込みが許容される範囲で繰り返し、これにより前記記録媒体に書き込まれたデータを用いて前記移動体の運行時の挙動解析することを特徴とする、移動体の運行管理方法

請求項2

前記第1データは、前記移動体の発進、停止、旋回加速、又は減速の際に発生する計測データのうち、解析目的に応じて任意に設定した一般挙動特徴に適合する加速度データ角速度データ、速度を表すデータの少なくとも一つ又はこれらの所定の組合せであり、前記第2データは、前記計測データのうち、一般挙動特徴を逸脱する危険な挙動特徴に適合する加速度データ、角速度データ、速度を表すデータの少なくとも一つ又はこれらの所定の組合せである、請求項1記載の運行管理方法。

請求項3

前記一般挙動特徴及び特定挙動特徴との適合の有無に代えて、又は各特徴との適合の有無と共に、前記移動体の所定の操作要因と時間情報の少なくとも一方を、前記書き込みの開始及び終了の条件とすることを特徴とする、請求項2記載の運行管理方法。

請求項4

管理対象となる移動体の運行状況を計測するセンサと、バッファと、所定の不揮発性の記録媒体を離脱自在に装着する媒体装着機構と、前記センサ、バッファ及び前記媒体装着機構に装着された記録媒体の動作を制御する制御装置とを備え、該制御装置は、前記移動体の移動に伴って前記センサから出力される計測データを前記バッファにエンドレスに展開するデータ展開手段と、解析目的に応じて任意に設定した一般挙動特徴を表す一般挙動条件及び前記一般挙動から逸脱した特定挙動特徴を表す特定挙動条件と前記バッファに展開されている計測データとを比較して前記一般挙動条件を満たす計測データを第1データ、前記特定挙動条件を満たす計測データを第2データとして出力するとともに、所定の終了条件を満たすかどうかを判定する判定手段と、前記第1データを前記終了条件を満たすまで前記記録媒体の第1記録領域に書き込み、前記第2データを前記終了条件を満たすまで前記記録媒体の第2記録領域に書き込むデータ書込手段とを有することを特徴とする、データレコーダ。

請求項5

前記バッファが、前記計測データの書き込み位置を示すポインタ最終位置の次に最初の位置に戻るリングバッファである、請求項4記載のデータレコーダ。

請求項6

前記装着される記録媒体が記録残量検出機能を有するIC搭載カードであり、前記第1記録領域又は第2記録領域の記録残量が一定値を超えたときに警報を出力するように構成されている、請求項4記載のデータレコーダ。

請求項7

前記センサが複数の計器を有するものであり、前記データ展開手段は、複数の計器による計測データが同時に前記一般挙動又は特定挙動の特徴に適合した場合にその計測データをノイズとしてキャンセルするものである、請求項4記載のデータレコーダ。

請求項8

前記判定手段は、前記一般挙動特徴及び特定挙動特徴の少なくとも一方を所定データの時系列変化パターンとして用意しておき、前記バッファに展開されている計測データを時系列に前記変化パターンと照合することで前記記録媒体への書き込み条件を満たすかどうかを判定するように構成されている、請求項4記載のデータレコーダ。

請求項9

前記データ展開手段は、前記第1データに該当する計測データを第1周波数サンプリングして前記バッファに展開し、前記第2データに該当する計測データについては前記第1周波数よりも高い周波数の第2周波数でサンプリングして前記バッファに展開するように構成されている、請求項4記載のデータレコーダ。

請求項10

前記データ書込手段が、前記バッファに展開されている計測データを書込対象となる記録媒体固有鍵情報で暗号化し、暗号化されたデータを当該記録媒体に書き込むように構成されている、請求項4記載のデータレコーダ。

請求項11

前記移動体の運行状況を撮影する撮像装置をさらに備え、前記データ書込手段は、前記第1データ又は第2データの書き込み時に前記撮影装置により撮影された画像データを当該第1データ又は第2データと時間軸上でリンクさせて書き込むように構成されている、請求項4乃至10のいずれかの項記載のデータレコーダ。

請求項12

請求項4乃至11のいずれかの項に記載されたデータレコーダの媒体装着機構に離脱自在に装着される記録媒体であって、第1記録領域、第2記録領域及び前記データレコーダで計測されたデータを書き込むための条件が記録された半導体メモリを有し、前記データレコーダが取り付けられる移動体及びその操作者を特定可能な情報によって個性化されていることを特徴とする、記録媒体。

請求項13

PCMCIA規格に準じた形状及び機構を有するメモリカードであることを特徴とする、請求項12記載の記録媒体。

請求項14

請求項4乃至11のいずれか項に記載されたデータレコーダの媒体装着機構に離脱自在に装着される記録媒体であって、第1記録領域、第2記録領域及び前記データレコーダで計測されたデータを書き込むための条件が記録された半導体メモリと、データ記録残量検出機能を有するICチップとをカード媒体に搭載してなり、前記ICチップは、前記第1記録領域又は第2記録領域の記録残量が一定値を超えたときに警報を出力するものであり、前記データレコーダが取り付けられる移動体及びその操作者を特定可能な情報によって個性化されていることを特徴とする、記録媒体。

請求項15

請求項4乃至11のいずれかの項に記載されたデータレコーダと、請求項12乃至14のいずれかの項に記載された記録媒体と、この記録媒体を離脱自在に装着するための媒体装着機構を有する運行管理支援装置とを具備し、前記運行管理支援装置は、前記データレコーダによって前記記録媒体の第1記録領域及び第2記録領域に書き込まれたデータを読み出し、読み出されたこれらのデータに基づいて前記移動体の一般挙動の内容と前記特定挙動の内容とを特定するデータ解析手段と、このデータ解析手段によって特定された挙動の内容を視認可能な形態で出力する出力手段とを有することを特徴とする、運行管理システム

技術分野

0001

この発明は、例えばICチップ搭載カードメモリカード等の記録媒体に、車両のような移動体運行状況に関するデータを記録し、この記録されたデータをもとにその車両の挙動運転者運転傾向等を詳細に解析して、運行状況を適切に管理することができる運行管理システムに関する。

背景技術

0002

車両等の挙動特徴センサ計測し、このセンサで計測した計測データを記録媒体に書き込むデータレコーダが知られている。データレコーダは、車両の所定箇所に取り付けられ、計測終了後にその車両から取り出されるようになっている。取り出された記録媒体に書き込まれた計測データは、解析装置で解析され、危険な運転操作の検出等に用いられる。

0003

このようなデータレコーダに計測データを書き込む手法として、従来、以下の2つの方式がある。第1の方式は、所定の条件を満たす挙動(以下、このような挙動を「イベント」と称する)が検出されたときに、そのイベントが発生した時点から予め設定された時間経過までの間の計測データを記録媒体に書き込む。イベントの発生は、例えば、計測データが予め定められた値(閾値)を超えるか否かによって判定される。第2の方式は、計測データを随時サンプリングし、サンプリング結果をある時間単位で随時バッファ展開(一時的な記録の意、以下同じ)する。イベントの発生が検出されると、バッファヘのデータ展開を予め定められた時間だけ継続させた後、バッファ内のすべての計測データを記憶媒体に書き込む。第1の方式では、イベント発生以降の計測データが記録媒体に書き込まれ、第2の方式では、イベント発生前後の計測データが記録媒体に書き込まれる。

発明が解決しようとする課題

0004

上述の第1又は第2の方式では、交通事故時の挙動や交通事故を引き起こす可能性のある危険な挙動がイベントとしてデータレコーダの記録媒体に書き込まれることになる。しかし、データレコーダの利用形態は、必ずしも交通事故時や交通事故を引き起こす可能性があった場合の解析用に止まるものではない。運転者の運転傾向等を事前に把握するために利用することも、データレコーダの重要な利用形態の一つである。このような利用形態を実現するためには、第1又は第2の方式で書き込まれた計測データでは不十分であり、力ーブの旋回時や停止時、ブレーキを踏んだ時、バックギアに入れた時等、通常の挙動に関する計測データを記録媒体に書き込み、これを解析することが、適切な運行管理を行う上で好ましい。言い換えると、日常的な運転中の挙動を詳細に追っていく、いわゆる 「定点観測」を行うことが望ましい。一方、定点観測のみを重視すると、危険な挙動を正確に観測できなくなるおそれがある。

0005

この発明は、移動体の挙動やこの移動体の操作傾向を適切に解析するうえで必要なすべての計測データを効率的に書き込んで適切な運行管理を行うことができる運行管理方法及びシステムを提供することを主たる課題とする。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決する本発明の運行管理方法は、管理対象となる移動体に、この移動体の運行状況を計測するセンサ、バッファ及び不揮発性の記録媒体を有するデータレコーダを装着し、前記移動体の移動に伴って前記センサから出力される計測データを前記バッファにエンドレスに展開するとともに、前記バッファに展開されている計測データのうち定点観測用の一般挙動の特徴に適合する第1データを所定の終了条件を満たすまで前記記録媒体の第1記録領域に書き込み、一般挙動から逸脱した特定挙動の特徴に適合する第2データを所定の終了条件を満たすまで前記記録媒体の第2記録領域に書き込む処理を、前記記録媒体への書き込みが許容される範囲で繰り返し、これにより前記記録媒体に書き込まれたデータを用いて前記移動体の運行状況を解析することを特徴とする。

0007

移動体が車両である場合、「一般挙動」は、日常運転における交差点での旋回時、交差点での停止時、ブレーキ操作時、バックギア操作時の挙動等が含まれる。このような挙動の特徴に適合する第1データは、例えば車両の発進、停止、旋回、加速減速の際に発生する、第1閾値以上第2閾値以下の加速度データ角速度データ、速度を表すデータの少なくとも一つ又はこれらの所定の組合せである。また、「特定挙動」は、車両が事故を引き起こしたり事故に巻き込まれたときの挙動や事故を引き起こす可能性のある挙動が含まれる。このような挙動の特徴に適合する第2データは、例えば所定時間内に第2閾値を超える加速度データ、角速度データ、速度を表すデータの少なくとも一つ又はこれらの所定の組合せである。なお、一般挙動の特徴及び特定挙動の特徴との適合の有無に代えて、又は適合の有無と共に、車両の所定の操作要因と時間情報の少なくとも一方を前記書き込みの条件とすることもできる。

0008

本発明は、また、上記課題を解決する運行管理システムの構成装置となる改良されたデータレコーダを提供する。本発明のデータレコーダは、計測対象となる移動体の運行状況を計測するセンサと、バッファと、所定の不揮発性の記録媒体を離脱自在に装着する媒体装着機構と、前記センサ、バッファ及び前記装着機構に装着された記録媒体の動作を制御する制御装置とを備える。制御装置は、移動体の移動に伴って前記センサから出力される計測データを前記バッファにエンドレスに展開するデータ展開手段と、予め定めた定点観測用の一般挙動の特徴を表す一般挙動条件、一般挙動から逸脱した特定挙動の特徴を表す特定挙動条件及び所定の終了条件と前記バッファに展開されている計測データとを比較して前記一般挙動条件を満たす計測データを第1データ、前記特定挙動条件を満たす計測データを第2データとして出力するとともに、前記終了条件を満たすかどうかを判定する判定手段と、前記第1データを前記終了条件を満たすまで前記記録媒体の第1記録領域に書き込み、前記第2データを前記終了条件を満たすまで前記記録媒体の第2記録領域に書き込むデータ書込手段とを有するものである。

0009

バッファは、前記計測データの書き込み位置を示すポインタ最終位置の次に最初の位置に戻るリングバッファである。装着される記録媒体は、第1記録領域、第2記録領域及び前記データレコーダで計測されたデータを書き込むための条件が記録された半導体メモリを有し、前記データレコーダが取り付けられる移動体及びその操作者を特定可能な情報によって個性化されている記録媒体である。好ましくは、PCMCIA規格に準じた形状及び機構を有するメモリカードを用いる。上記の半導体メモリとデータ記録残量検出機能を有するIC(IntegratedCircuit)チップとをカード状媒体に搭載したカードを用いても良い。

0010

センサは、複数の計器から構成される。通常、これらの計器は、異なる軸線上に配されるため、複数の計器による計測データが同時に一般挙動又は特定挙動の特徴に適合するようになるのは、稀である。この点に着目して、データ展開手段は、複数の計器による計測データが同時に前記一般挙動又は特定挙動の特徴に適合した場合にその計測データをノイズとしてキャンセルするように構成する。

0011

前記判定手段は、一般挙動の特徴及び特定挙動の特徴の少なくとも一方を所定データの時系列変化パターンとして保持し、バッファに展開されている計測データを前記変化パターンと比較することで前記記録媒体への書き込み条件を判定するように構成することが、処理の効率化を図る上で好ましい。

0012

前記データ書込手段は、前記第1データについては第1周波数でサンプリングして前記記録媒体の第1記録領域に書き込み、前記第2データについては前記第1周波数よりも高い周波数の第2周波数でサンプリングして前記記録媒体の第2記録領域に書き込むようにする。このようにすれば、第2データの内容がより詳細に書き込まれるので、この第2データの内容を正確に把握することができる。

0013

セキュリティ性を確保する観点からは、前記データ書込手段を、バッファに展開されている計測データを書込対象となる記録媒体固有鍵情報で暗号化し、暗号化されたデータを当該記録媒体に書き込むように構成する。

0014

以上は、計測データのみを書き込む場合の構成例であるが、移動体の運行状況を撮影する撮像装置をさらに備えるようにしても良い。この場合、前記データ書込手段は、第1データ又は第2データを前記記録媒体に書き込むときに前記撮影装置で撮影された画像データを当該第1データ又は第2データと時間軸上でリンクさせて書き込むように構成する。このようにすれば、挙動発生時の様子を視覚的に把握できるようになり、解析結果がより正確になる。

0015

本発明が提供する運行管理システムは、上記のデータレコーダ、記録媒体のほか、この記録媒体を離脱自在に装着する媒体装着機構を有する運行管理支援装置とを具備するシステムである。運行管理支援装置は、前記データレコーダによって前記記録媒体の第1記録領域及び第2記録領域に書き込まれたデータを読み出し、読み出されたこれらのデータに従って前記移動体の一般挙動の内容と前記特定挙動の内容とを特定するデータ解析手段と、このデータ解析手段によって特定された挙動の内容を視認可能な形態で出力する出力手段とを有するものである。

発明を実施するための最良の形態

0016

以下、本発明を適用した運行管理システムの実施の形態を説明する。図1は、この運行管理システムの全体構成図である。この実施形態では、管理対象となる移動体が、一般車両であるものとして説明する。但し、移動体は、航空機鉄道等にも同様に適用が可能なものである。

0017

運行管理システム1は、本発明のデータレコーダ10と、このデータレコーダ10に離脱自在に装着されるメモリカード20と、メモリカード20の媒体装着機構を有する運行管理支援装置30とを有している。データレコーダ10は、車両の所定位置に取り付けられる。メモリカード20は、車両の運行状況を表すデータを記録するために使用される。運行管理支援装置30は、メモリ力ード20に記録されたデータを読み出し、車両の挙動やその運転傾向を判定するための判定用情報を生成する。以下、これらの具体的な構成例を説明する。

0018

<データレコーダ>データレコーダ10は、センサ部11、カード収容機構12、レコーダ部13により構成される。センサ部11は、角速度計111x,111y,111z、加速度計112x,112y,112z、GPS(Global Positioning System)レシーバ113、パルス取得機構114を有する。角速度計111x,111y,111zは、データレコーダ10を搭載する車両における三次元軸線回りの角速度(ロールレートピッチレートヨーレート)をそれぞれ計測する。計測されたデータを角速度データとする。加速度計112x,112y,112zは、車両の前後、左右、及び上下方向の加速度アクセル加速度、ブレーキ加速度、旋回加速度上下加速度等)を計測する。計測されたデータを加速度データとする。GPSレシーバ113は、車両の現在の緯度経度・速度・方位時刻等を表すGPSデータを受信する。パルス取得機構114は、車両計器等から車速パルスを取得する。センサ部11において計測されるデータのうち、角速度データ、加速度データ、及び車速を表すデータは、運転者の運転性傾向を評価する上で重要な挙動特徴を表すデータである。センサ部11は、GPSデータと車速パルスとを適宜切り換えて出力できるように構成されている。すなわち、速度及び走行距離については、車速パルスを取得している場合にはこれが用いられ、取得していない場合にはGPSデータが用いられる。

0019

なお、センサ部11には、必ずしも上述した計測機器のすべてを搭載する必要はなく、適宜変更することができる。例えば、後述する運行管理支援装置30による解析処理内容によれば、必ずしも3軸ジャイロ(角速度計111x,111y,111z)及び加速度計は必要ではなく、以下の組合せパターンによって実現するようにしても良い。
(1)前後・横加速度計及び方位ジャイロ
前後加速度:アクセル、ブレーキの解析
横加速度 :旋回時の横加速度
方位ジャイロ:ハンドル操作の解析
(2)前後・横加速度計
(3)横加速度計及び車速パルス
車速パルス:車速パルスを微分して前後加速度の利用

0020

この実施形態におけるセンサ部11からレコーダ部13に送られる計測データには、以下のものが挙げられる。
(1)車両の回転のピッチロール、ヨーの角軸の角速度。
(2)前後、横、上下で発生する加速度。
(3)位置、時間情報。
(4)ハンドル角(ハンドル操作の挙動)
(5)その他、ウインカ、ブレーキ、バックギア操作に応じた情報

0021

カード収容機構12は、メモリカード20を離脱自在に収容してレコーダ部13との間のデータ読出やデータ書込を支援する。

0022

レコーダ部13は、制御部13aと、揮発性メモリであるバッファ13bとにより構成される。バッファ13bの容量は、特定挙動のうち、特に交通事故の発生前後一定時間の計測データを展開できる容量とする。制御部13aは、CPU(Central Processing Unit)とRAM(Randam Access Memory)、ROM(Read Only Memory)から構成される。CPUがROMに記憶されているプログラムを読み込んでRAMに展開しながら実行することにより、データ展開部131、判定部132、データ書き込み部133の各機能が実現される。データ展開部131は、センサ部11から送られたアナログの計測データをディジタル形式の計測データに変換して(サンプリングして)バッファ13bにエンドレスに展開する。レコーダ部13にA/D(Analog/Digital)コンバータを設け、これを用いてデータ変換を行うように構成しても良い。データ展開部131は、また、バッファ13bに展開されている計測データのうち、角速度データのオフセット成分及びドリフト成分除去処理を行う。更に、角速度データ及び加速度データから成る自律データ(慣性データと呼ばれる場合もある)とGPSデータとのマッチング処理を行う。つまり、GPSデータは、自律データに対して2秒程度の遅れがあるので、2秒前の自律データとマッチング処理される。これにより、分析処理時の精度を高めることができる。

0023

判定部132は、バッファ13bに展開されている計測データが一般挙動の特徴に適合するか否かの判一般挙動の特徴に適合する計測データ(第1データの書き込みを終了させるための一般終了条件を満足したか否かの判定、バッファ13bに展開された計測データが特定挙動の特徴に適合するか否かの判定、特定挙動の特徴に適合する計測データ(第2データ)の書き込みを終了させるための特定終了条件を満足したか否かの判定等の各種判定処理を行う。判定処理に用いる各種条件は、通常は、メモリカード20に記録されるようになっているが、レコーダ部13の図示しない管理領域に、予めテーブル形式で用意しておくことも可能である。なお、各条件は、任意に書き換え可能なものである。

0024

データ書き込み部133は、判定部132による判定結果に従って、バッファ13bに展開された計測データの中から第1データ、第2データに該当するものを、それぞれカード収容機構12に収容されているメモリカード20に書き込むものである。

0025

<メモリカード>メモリカード20は、半導体メモリをカード媒体に搭載したものである。半導体メモリには、上記の第1データを書き込むための第1記録領域と、上記の第2データを書き込むための第2記録領域と、カード自体識別するカード番号、車両及びその運転者を識別するための識別データ、上記の各種条件を更新自在に書き込むための管理領域が形成されている。各識別データは、メモリカード20の外表面に印刷等によって形成するようにしても良い。このような識別データによって、メモリカード20は、特定の車両用、特定の運転者用として個性化されるようになっている。

0026

メモリカード20の形状及び機構は、データレコーダ10のカード収容機構12に離脱自在に装着される形状及び機構であるが、好ましくは、運行管理支援装置30を汎用コンピュータシステムで構成することを考慮して、PCMCIA規格に準じた形状及び機構(タイプII又はタイプIII)を有するメモリカードとする。半導体メモリは不揮発性メモリであるが、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)のようなフラッシュメモリであっても良い。

0027

<運行管理支援装置>運行管理支援装置30は、CPU、RAM、ROM、ディスクドライブ装置外部記憶装置、カード媒体装着機構、LCD(Liquid Crysta1 Display)やCRT(Cathode-Ray Tube)等の表示装置及びプリンタを有し、BIOS(Basic lnput/Output system)やOS(OperatingSystem)等の制御プログラムと、外部記憶装置又はディスクドライブ装置に装着されたディスク内のプログラムによって動作するコンピュータシステムによって実現される。

0028

上記の各プログラムの実行によって、運行管理支援装置30には、データレコーダ10によってメモリカード20に書き込まれたデータを読み出し、読み出されたこれらのデータに従って車両の一般挙動の内容と特定挙動の内容とを特定するデータ解析部と、特定された各挙動の内容を上記の表示装置やプリンタに出力出力制御部とが形成される。一般挙動の解析では、車両の運転者の操作傾向を把握するための詳細な解析処理が行われる。特定挙動の解析では、交通事故の原因解明や状況把握のための解析処理、どのような危険挙動であったか等の解析処理が行われる。なお、データ解析部は、統計機能を有しており、一般挙動の場合は、読み出された計測データを統計した解析の結果を出力できるようになっている。

0029

運用形態>次に、上記のように構成される運行管理システムの運用形態を説明する。
1.メモリカード装着
まず、運転者によって、データレコーダ10にメモリカード20が装着される。データレコーダ10の制御部13aはこのメモリカード20が正常に動作するか否かを、例えばフォーマット時に管理領域に記録されているカード番号、運転者の識別コード、車両の識別コード等を読みとれたかどうかで確認する。読み取れない場合は、挿入されたメモリカード20が異常なものと判定し、これを運転者などに通知する。メモリカード20へのリードライト試験を行い、その結果で正常/異常を判定することもできる。つまり、カード装着確認後、そのメモリカード20の特定領域に試験データを書き込んだ後(リード)、その試験データを読み込み(ライト)、両データの同一性を確認できれば正常と判定する。正常の場合は、ブザー等によって正常動作可能の通知を行う。

0030

2.データ展開
メモリカード20が装着され、データレコーダ10が正常動作可能になった時点でセンサ部11による計測を開始する。センサ部11からの計測データは、レコーダ部13に送られる。レコーダ部13は、データ展開部131で、計測データをバッファ13bに展開する。本実施形態では、バッファ13bを「リングバッファ」として機能させ、データ展開部131で、計測データをエンドレスに展開する。図2は、リングバッファの概要図3はデータ展開部131によるポインタ処理手順図である。図中、「PS」は、バッファ13bにおける始めのメモリセルのポインタ(番号)、「PE」は、リングバッファの最後のメモリセルのポインタ、「Pn」は、現在書き込みまたは読み込みするメモリセルのポインタを示す。データ展開部131は、ポインタPnの示すメモリセルに計測データを書き込み(ステップS101)、このポインタPnを「1」だけインクリメントしていく(ステップS102)。インクリメントの度にポインタPnの示すメモリセルが最終のメモリセルか否かを判定し、最終のメモリセルであればポインタPnを最初のメモリセルに再セットする(ステップS103:YES、S104)。ポインタPnの示すメモリセルが最終のメモリセルではない場合は、ステップS501の処理に戻る(ステップS103:NO、S101)。 このようにして、計測データのエンドレスな展開を可能にする。

0031

3.メモリカードヘのデータ書き込み
計測データがバッファ13bに展開されると、データレコーダ10は、一般挙動、特定挙動を検知し、それぞれの挙動の特徴に適合するデータ(第1データ/第2データ)を逐次、メモリカード20(第1記録領域/第2記録領域)に書き込んでいく。まず、図4を参照して、第1データの書き込処理の手順を説明する。データ展開部131によって、計測データがバッファ13bにエンドレスに展開されることは前述のとおりである(ステップS201、S202)。判定部132は、バッファ13bに展開されている計測データを常時参照し、それが書き込み対象となる第1データか否かを判定する(ステップS203)。第1データでない場合、つまり書き込み条件を満足しない場合は(ステップS203:NO)、その旨をデータ書き込み部133に通知する。これによりデータ書き込み部133は、書き込み処理パスする。第1データに該当する場合、つまり書き込み条件を満足した場合は(ステップS203:YES)、その旨をデータ書き込み部133に通知する。これによりデータ書き込み部133は、メモリカード20の第1記録領域への書き込みを開始する(ステップS204)。

0032

判定部132は、また、データ書き込み中にそれを終了させるための条件(一般終了条件)をも判定しており(ステップS205)、一般終了条件を満足していない場合(ステップS205:NO)、第1データの書き込みが継続される。一般終了条件を満足した場合は(ステップS205:YES)、その旨をデータ書き込み部133に通知する。これにより、データ書き込み部133は、メモリカード20に対する第1データの書き込みを終了させる(ステップS206)。以上の処理を、データレコーダ10の電源断、メモリカード20の排出、あるいはメモリカード20の書込可能容量に達するまで繰り返す。

0033

次に、第2データの書き込み処理の手順を図5を参照して説明する。第2データの書き込みは、第1データの書き込み処理中(図4参照)に、割込処理として実行される。判定部132は、バッファ13bに展開されている計測データが第2データに該当するかどうか、つまり、特定挙動が発生したか否かを判定する(ステップS301)。特定挙動が発生したと判定された場合は(ステップS301:YES)、その旨をデータ書き込み部133に通知する。これにより、データ書き込み部133は、バッファ13bに展開されている計測データを第2データとしてメモリカード20の第2記録領域へ書き込む(ステップS302)。また、第2データの書き込みを終了させるための条件(特定終了条件)を満足するか否かを判定し(ステップS303)、満足する場合は、その旨をデータ書き込み部133に通知する。これにより、データ書き込み部133は、第2データの書き込みを終了させる(ステップS303:YES、S304)。第2データの書き込み終了後、または、特定挙動が発生していないと判定された場合(ステップS301:NO)は、再び一般挙動の計測処理に戻る。

0034

なお、特定挙動が発生したときは、その前後の計測データの状況の解析が重要となる場合がある。そのため、バッファ13bの書込可能容量は、特定挙動が発生した前後の計測データを十分に確保できるだけの容量になっている。前述のように、バッファ13bにはエンドレスに計測データが展開されるので、最新データが常にバッファ13b内に残る。特定挙動が発生した後は、通常は発生時点以降の計測データのみが第2データとしてバッファ13bからメモリカード20の第2記録領域に書き込まれる。もしも特定挙動発生時点以前に一般挙動に適合する計測データがあれば、それが第1データとしてメモリカード20の第1記録領域に書き込まれているため、特定挙動との因果関係を解析することは容易である。しかし、バッファ13bには特定挙動発生時点以前の計測データがそのまま残っているため、これを設定によって、すべてメモリカード20の第2記録領域に転送して書き込むようにすることも可能である。この場合は、バッファ13b内のすべてのデータであることを識別できる識別データを付加することが便利である。

0035

4.運行状況解析
運行状況解析を行うときは、運転者がデータレコーダ10からメモリカード20を離脱し、これを運行管理支援装置30の媒体装着機構に装着する。運行管理支援装置30は、メモリカード20に書き込まれた第1データ及び第2データを読み取り、第1データについては所要統計処理後、メモリカード20に記録されている運転者用の操作傾向を把握するための解析処理を行う。第2データについては、特定挙動の原因解明や状況把握のための解析処理、どのような挙動であったか等の解析処理を行う。解析結果は表示装置に表示し、必要に応じてプリンタから印字出力する。上記の解析によって明らかになるものとして、アクセル、ブレーキ操作、ハンドル操作、車両旋回時の遠心力・横加速度・ロール角、車両速度、一般挙動及び特定挙動の発生位置(緯度、経度)・発生時間ないし継続時間等が挙げられる。

0036

<各種条件の設定>運行管理システムにおいて、上述の各種条件の内容をどのように設定するかは、運行状況解析を適切に行う上で極めて重要である。そこで、本実施形態において設定可能な各種条件について、以下、詳細に説明する。

0037

[第1データの書き込み開始条件:一般挙動用]この条件は、定点観測用の一般挙動の特徴に適合するかどうか、あるいは、車両に対する運転者の操作要因が予め定めたものかどうか、あるいは予め定めた時刻かどうかである。この条件を満たす計測データが第1データであり、車両の発進、停止、旋回、加速、減速の際に発生する、加速度データ、角速度データ、速度を表すデータの少なくとも一つ又はこれらの所定の組合せとなる。

0038

(1−1)第1閾値以上
通常の運転操作中の加速度が第1閾値(図中、点線)以上になった場合を書き込み開始の条件とする。例えば、アクセル、ブレーキのデータ解析結果の一例を示した図6において、矢印で示したポイントP1が、第1データとして書き込みを開始するタイミングとなる。この場合、加速度計から得られるアクセル、ブレーキの際の加速度や、ジャイロから計測される旋回の角速度のデータのうち第1閾値を越える部分が第1データとしてメモリカード20の第1記録領域に書き込まれる。これにより、運行管理支援装置30で、書き込みの契機となった一般挙動を中心に運転操作傾向を解析することが可能になる。なお、第2閾値(図示省略)を超えた場合は第2データとなる。

0039

(1−2)運転操作と車両の挙動との関連を考慮した条件
車両が停止するためのブレーキ操作や高速走行時のハンドル操作等、運転操作とそのときの車両の挙動との関連性を設定し、この設定内容に適合することを書き込み開始の条件とする。この条件の意味を図7を参照して説明する。図7(a)は、ブレーキ操作時の車両の走行速度(km/h)の変化を示した図(車速パルス、GPSによる)、図7(b)は、同じブレーキ操作時の加速度(G)の変化を示した図(加速度計による)である。速度と加速度を例に挙げたのは、同じブレーキ操作により生じる加速度であっても、40km/hの低速走行時の0.2Gと、100km/hの高速走行時の0.2Gとでは、危険度の観点からは、全く異なるためである。ブレーキ操作であれば、通常は、走行速度10km/h以下であって、且つ0.2G以上の加速度が発生する程度を書き込み開始の条件とする。この条件を満たすのが、図7(a)のポイントP2及び図7(b)のポイントP3である。

0040

(1−3)複合挙動を捉える条件1(ブレーキ/アクセル)
車両の走行速度や加速度のような単独挙動に着目した条件だけでなく、複合挙動の組合せに基づく条件設定も可能である。例えば、ある走行速度のときのブレーキ/アクセル操作時の加速度を定量化し、停止時のブレーキの大きさと走行速度から「停止・減速する場合に、どの位の速度のときにどの位の加速度となるようにブレーキが踏まれるのか」を表す指標とした条件を設定することができる。

0041

具体的には、車両の走行速度をV、前進加速度をax、方位角速度をωとし、Pvx=V×axの演算を行うことで、ある走行速度のときのブレーキ・アクセル操作時の前進加速度を定量化することができる。また、V×ωの演算により、旋回動作時に発生する横加速度(遠心力)ayを定量化することができる。さらに、Pvxy=V×(ax*ax+ay*ay)の1/2乗(ルート演算)を演算することにより、旋回時に発生する遠心力なども含めて速度との関連を定量化した値と用することができる。(ax*ax+ay*ay)の1/2乗は、アクセル・ブレーキと旋回時加速度とを合成したベクトル成分であり、車両にかかるすべての加速度を定量化したものである。このようにして定量化される値Pvx,Pvxyが、それぞれ所定の値以上の場合を書き込み開始の条件とすることができる。実際の数値で検証すると、例えば100km/h走行で、0.1G以上の挙動を一般挙動として捉える条件とした場合、100×0.1=10.0、つまりPvxが10.0以上の時が、第1データとしての書き込み開始の条件となる。

0042

(1−4)複合挙動を捉える条件2(交差点でのカーブ走行
交差点において車両が右折または左折をするカーブ走行の検出時点を書き込み開始の条件とすることができる。図8は、この場合の判定処理手順図である。まず、センサ部11のジャイロによって角速度が計測される(ステップS401)。この計測データは、100秒程度の時定数ハイパスフィルタでDC成分(直流成分)がカットされた後(ステップS402)、挙動抽出が可能な信号として積算(積分)されて角度が算出される(ステップS403)。算出された角度が、60°<角度<100゜の範囲であれば、交差点におけるカーブ走行と判定され、このときの計測データ(第1データ)が、メモリカード20の第1記録領域に書き込まれる(ステップS404:YES、S405)。角度が、60゜<角度<100の範囲でなければステップS401の処理に戻る(ステップS404:NO、S401)。カーブ走行を認識した場合は、カーブ走行の始まり、すなわち、角速度の小さな、例えば10゜/秒以上に遡って計測データをメモリカード20に書き込むようにするのが望ましい。計測データは、バッファ13bに記録されているので、これが可能である。

0043

このように、車両の時系列に発生する複数挙動をパターン化することにより、挙動の特徴を、運転者や車両の相違に関わらず一律化できるようになる。これは、交差点での走行は、都会地方の違い、ラッシュ時の時間帯にあまり依存しない挙動であること、対向車の状況や歩行者の状況も都会や地方に関わらず同じ環境となることによる。従って、他の運転者との比較が容易であり、また、同じ運転者であっても時間的な経過による違い、例えば9時と午後5時でのコンディションの違い、曜日によるコンディションの違い等や疲労度の推測等に役立つ。交通事故の7割が交差点で発生し、しかもこれは複合挙動であることから、本発明による解析手法による利点が、顕著に出やすくなる。

0044

(1−5)複合挙動を捉える条件3(交差点への突入速度
交差点における旋回時のアクセル操作及びハンドル操作とそのときの前後加速度及び角速度の組合せパターンを書き込み開始の条件とすることができる。図9は、このときの計測データの正常時の例を示している。この図9に示されるように、交差点における旋回動作は、交差点前での減速→ハンドルを切ることによる交差点での進行方向の変更(旋回)→加速の順に行われる。一方、交差点前の減速が不十分なために交差点への突入速度が大きくなっている様子を図10に示す。交差点への突入速度が大きいため、カーブを旋回しながらブレーキとアクセルが操作されている。これらの様子を定量化すると、以下のようになる。前後加速度をax、方位角速度をωとして下記の関係式を得る。
Px=ax×ω

0045

図11は、上記の関係式を用いて図9に示される旋回時の操作状態を定量化した値Pxをパターン1(実線)、図10に示される旋回時の操作状態を定量化した値Pxをパターン2(鎖線)としたときの実測図である。パターン1とパターン2との比較から明らかなように、減速、旋回、加速の操作が正常に行われている場合には、Pxの値は小さくなる。パターン2の場合には、交差点に進入してから操作がなされているため、Pxの値がパターン1に比べて大きくなる。

0046

このように、Pxを用いて交差点における組合せ挙動を定量化することができ、このときの値が設定値以上になったことを書込開始の条件とすることができる。例えば前後加速度が0.1Gで加速度が10°/秒の値を複合挙動を捉える条件とした場合、0.1×10=1.0、つまりPxの値が1.0以上になったときを複合挙動の発生時点とし、そのときの計測データをメモリカード20に書き込み、運転の特徴の解析に利用する。

0047

このほかにも、前後加速度(ax)及び横加速度(ay)のベクトル合成と、方位角速度ωとの関係を表す値Pxy(=ω×(ax*ax+ay*ay)の1/2乗)を算出し、この値Pxyの大小を書き込み開始の条件にしても良い。この値Pxyには、旋回時の速度要素が含まれため、旋回中の加減速のみならず、旋回時の走行速度がその値に反映される。例えば高速時に旋回した場合は、値Pxyが大きな数値となる。

0048

(1−6)複合挙動を捉える条件4(停止後の再発進)
車両が停止している状態から再発進した状態を書き込み開始の条件とすることができる。図12は、この場合の処理手順図である。図12において、まず、停止判定によって車両の停止が認識された後(ステップS501)、0.1G以上のアクセル加速が検知されたことを条件として書き込みを開始する(ステップS502:YES、S503)。0.1G未満のアクセル加速の場合は書き込みを行わず、ステップS501の処理に戻る(ステップS502:NO、S501)。なお、車両の停止判定には、本出願人による特開平10−132849号公報に記載された技術を利用することができる。

0049

(1−7)車両に対する運転者の操作要因の併用
ブレーキ、バック、ウインカの操作時、各種スイッチの入力時に発生する信号の発生、あるいはこのような信号の発生と上記の各条件との組み合わせを書き込み開始の条件とすることができる。例えば、ブレーキ操作時に発生するブレーキON信号の入力を契機として計測データの書き込みを開始するようにする。また、走行速度や各種加速度を組合せることにより、車両の走行状態とブレーキ操作との関係、ウインカの操作タイミング操作速度との関係、ブレーキ操作とウインカの操作タイミングとの関係等を把握できるようになる。スイッチ入力トリガとした場合は、例えば初心運転者教育の際に、危ない運転傾向を認識し、この運転傾向をスイッチで記録開始して、後でそれを解析することに役立つ。書き込みを開始する時刻を複数設定し、その時刻になったら第1閾値を超えた値の計測データをすべてメモリカード20の第1記録領域に書き込むようにする。1分毎や2分毎に、自動的に書き込みを開始するようにしても良い。上記の書き込み開始の条件は、各々単独であっても良く、AND条件やOR条件で判定するようにしても良い。例えば「特定の時間にブレーキ認識したら1分ごとに書き込む」等のように、複数の条件を設定しても良い。また、ブレーキ、バック、ウインカの操作、各種スイッチの入力を識別するために、各々を識別するための信号を計測データ(第1データ)に付加することは、望ましい実施の形態である。

0050

[一般終了条件]第1データの書込処理の一般終了条件は、例えば以下のように設定する。なお、メモリカード20の第1記録領域の書込可能容量に達した場合、あるいは電源断が生じた場合は、当然に書き込みが終了する。

0051

(2−1)経過時間
書き込み開始から所定時間経過後、自動的に終了させる。図11に示されるように、経過時間の設定によって第1データの書き込み処理を自動的に終了させる。図示の例では、書き込み開始後、10秒経過をもって第1データの書き込みを終了する。

0052

(2−2)スイッチ操作
図12図16に示されるように、特定操作用のスイッチONで開始された第1データの書き込みをそのスイッチのOFFで終了させる。特定操作用のスイッチとは、例えば、ウィンカオートマティック車でのバックレンジ(R−レンジ)、バックランプ、ブレーキ、ブレーキランプの操作に応じたスイッチである。すなわち、ここでの計測データの書き込みは、特定の操作を示すスイッチ信号を車両から受け取り、これに応じて行われることになる。

0053

(2−3)複合挙動の場合の条件
例えばカーブ走行時の計測データ(第1データ)を書き込んでいる場合、カーブ走行を終えて定常走行を始めたことを検知したことを条件として書き込みを終了させる。図13は、交差点に突入した車両がカーブ走行10Aして右折した後、直進定常走行10Bに至る様子を示したものであるが、図14にその車両の走行中の角速度の変化を示すように、直進定常走行に至ったときは、角速度が極端に小さくなる。そこで、直進定常走行に至ったことを角速度の値から検知して書き込みを終了させるようにする。この例では、カーブ走行の開始から直線定常走行に至るまでの計測データのみがメモリカード20に書き込まれることになる。他の複合挙動についても同様である。以上列挙された一般終了条件は、単独またはこれを組み合わせた形で適用することができる。

0054

[特定挙動の書き込み開始条件:第2データとなる条件]一般挙動から逸脱した特定挙動の特徴に適合するかどうかを判定するための条件である。この条件を満たす計測データが第2データとなる。

0055

(3−1)通常計測時のセンサのレンジオーバ
車両の走行中、加速度計で計測される加速度は、正常走行時には±10.0G程度であるが、事故発生時には±10.0Gを超えるのが通常である。そのため、事故発生時には、正常走行時の計測を目的とするセンサのレンジを大きくオーバーする。そこで、第2閾値を設定し、この第2閾値を超えたことを条件として、書き込みを開始する。因みに、通常利用されるセンサのレンジは、±2.0G程度までであるため、その値を第2閾値として設定すると良い。

0056

(3−2)事故発生パターン
例えば軽自動車が走行速度50km/hで側面衝突された場合の横加速度(G)の変化を図15小型自動車が走行速度50km/hで正面衝突した場合の前後Gの変化を図16に示す。いずれも横軸は時間(ms)であり、600Hzでサンプリングされたものである。図17は、車両の種類に関わらず、これらの事故をパターン化したグラフであり、縦軸は加速度(G)、横軸は時間(秒)である。図示のように、事故時には、0.2秒程度の時間帯に、レンジオーバの衝撃が連続的あるいは断続的に発生し、その後、0.3秒程度で0.1G以上の不連続な加速が発生している。つまり、約0.2秒程度での加速の立ち上がり衝突後の加速の残余を読みとることができる。このようなパターンに適合するかどうかで事故の発生を認識し、加速度及び角速度の変化(微分値)を検出し、その検出値が閾値を超えたかどうかで事故かどうかを確定する。その他、急激なブレーキ操作を伴うパニックブレーキの際のブレーキ操作をパターンで判定できる条件を設定しても良い。また、ABS(Anti‐lock Brake System)から出力される信号の組合せをパターン化することによって、事故発生の条件を設定しても良い。 ABS作動時には、通常、ABSランプ点灯するため、そのランプ信号を入力し、事故の有無を判定するためのトリガとするものである。

0057

(3−3)車輪スリップパターン
車輪スリップは、車速パルスと加速度計の計測データのずれ量を条件とすることで、判定が可能となる。車速パルスは、車輪の回転信号をパルスとして入力したものなので、そのパルス数から走行速度や移動距離を計測することができる。もしも急激なブレーキによって車輪がロックしてしまうと、車速パルスは0になるが、車両の前後加速度は大きくなり、大きな「ずれ」が発生する。このことを示したのが図18である。図18(a)は、ポイントP4で車輪がロックしたことにより車速0が計測される様子(縦軸:速度)、図18(b)は、車速パルスから計算される加速度が車輪のロックによって極めて大きな値となる様子(縦軸:加速度)、図18(c)は車両に搭載した加速度計によって計測される加速度が図18(b)の加速度の変化よりも小さい様子(縦軸:加速度)を示している。この場合に、「車速パルスからの加速度>加速度計での加速度」を設定し、この相違がある閾値を超えることを特定挙動条件とすることで、車輪のロック状態空回り状態等を捉えることができる。

0058

(3−4)車両横滑りパターン
カーブ走行時に発生する遠心力をGc、車速をV、角速度をωとした場合、これらの関係は、Gc=V×ωとなる。横すべりの発生しない状態では、車両に搭載した横方向の加速度を計測する横加速度計によって計測されたGyは等しくなる(Gy=Gc)。ところが横滑りが発生すると、遠心力以外の横方向への進行加速が発生するため、上記関係が成り立たなくなる。つまり、横すべりによって発生した加速度をGsとすると、Gy=Gc+Gsとなる。そこで、Gsの値を第2閾値とし、Gy=Gc以外の条件を特定挙動条件とすることにより、車両横滑りの状態を捉えることができる。同様に、他の複数の挙動特徴をパターン化して、これを特定挙動条件として設定することが可能である。

0059

[特定終了条件]特定終了条件は、第2データを可能な限りメモリカード20に書き込むことを目的として設定される。なお、メモリカード20の第2記録領域の書込可能容量に達した場合、あるいは電源断が生じた場合は、当然に書き込みが終了する。

0060

(4−1)時間の経過
第2データの書き込み開始後、一定時間の経過を特定終了条件とする。図19は、事故発生前後のバッファ13bに展開される計測データの内容を示している。図中、事故発生時点境界線として、左側の時間T0は事故前データ、右側の時間T1は事故後データとなる。第2データとして書き込まれるのは後者のデータである。前者の計測データは、通常は、第1データとしてメモリカード20の第1記録領域に書き込まれる。但し、設定によって、前者の計測データを強制的にメモリカード20に取り込むことが可能であることは、前述のとおりである。

0061

(4−2)事故発生後停止条件
例えば、図20(a)に示されるように、事故発生後、車両が停止した状態を検知したとき、あるいは図20(b)のように、事故が発生して車両の停止した状態を検知した後、T0秒経過したことを条件として書き込みを終了させる。

0062

(4−3)その他
特定操作カスイッチ等の入力、特定操作入力後所定時間の経過を特定終了条件とする。これらの条件は、単独または組み合わせた形で適宜設定される。

0063

<その他の要素処理>運行管理システムの概要は以上のとおりであるが、本実施形態では、この運行管理システムによる解析内容を正確ならしめるため、以下のような要素処理を行っている。

0064

ノイズキャンセル処理1]加速度計やジャイロを含むセンサ部11で急激に変化する加速度や角速度を計測する場合、信号成分とノイズとの区別ができず、ノイズを信号成分と誤判定してしまう場合がある。この事態は、各計器のダイナミックレンジぎりぎりの大きさのノイズが瞬時に発生した場合に多く生じる。そこで、ノイズを適切に検出してそれをキャンセルすることは、計測データ、特に第2データとして書き込まれる計測データの信頼度を高める上で重要となる。加速度及び角速度が急激に変化する原因には電源ノイズが考えられる。そこで、制御部13aは、電源のふらつきを常時監視し、電源ノイズの有無を見極め、電源ノイズであった場合は、これをデータ展開前にキャンセルする処理を行っている。

0065

図21は、この場合の機能構成図である。図中、3つのセンサ#1〜#3は、図1に示されている各種計測機器、すなわち、角速度計111x,111y,111z、加速度計112x,112y,112z、GPSレシーバ113、及び、パルス取得機構114を便宜的に簡略化して示したものである。電源監視IC14は、通常は、レコーダ13内に設けられる。電源監視IC14は、電源から供給される電圧レベルを常時監視し、電圧レベルが所定の範囲外電圧になったことを検出したときは、その旨を制御部13aに通知する。制御部13aは、センサ#1〜#3から送られる計測データと電源監視IC14からの通知データとに基づいて電源の「ふらつき」の有無、すなわち、各センサ#1〜#3が計測可能な電源条件内の電源電圧で計測しているかどうかを監視し、計測データの信頼度を監視する。信頼度が正常範囲のもののみを計測データとして展開し、他のものを電源ノイズとしてキャンセルする。

0066

[ノイズキャンセル処理2]複数の計器の計測結果を利用してノイズをキャンセルすることもできる。例えば、図22は、事故時において発生した衝撃の大きさを示している。図22(a)は正面衝突の前後G、図22(b)は正面衝突の横G、図22(c)は側面衝突の前後G、図22(d)は側面衝突の横G、図22(e)は斜め衝突の前後G、図22(f)は斜め衝突の横Gをそれぞれ示している。正面衝突、側面衝突、斜め衝突等の事故が発生した場合、複数の計器において同時に同じような急激な計測データを出力することはない。しかし、電圧低下や機械的問題等によるノイズは、図23(a)〜(c)に示されるように同時に発生する。図23(a)は、このときの前後G、図23(b)は横G、図23(c)は方位角速度の変化図である。このような場合、制御部13aは、複数の計器で同時に過大となった信号をノイズとして扱い、これをデータ展開前にキャンセルする。

0067

[1次統計処理]特定挙動の発生確率は一般挙動の発生確率よりも低く、正常運転を行っている場合は、メモリカード20に記録されるデータの殆どは第1データになる。一方、一般挙動を解析する場合には、常に詳細な計測データ(生データ)を用いるとは限らない。生データを収集したとしても、それを用いて後で解析を行う場合は統計的処理を実施するのが一般的だからである。そこで、データ書き込み部133に第2のバッファ(何らかのデータ記録領域)を用意しておき、この第2のバッファ上に計測データを蓄積して1次統計処理を行った後、これを第1データとしてメモリカード20に書き込むのが合理的である。1次統計処理の結果となるデータは、ある時間間隔、例えば1分間(随時変更可能)の走行の中での最大加速度(最大アクセル、ブレーキ)、最大角速度(最大ハンドル操作量)、最大走行速度、その時のGPSの計測位置、方位角速度で計測した走行方向、平均加速度(アクセル、ブレーキの平均)、平均角速度(ハンドルの平均操作量)、平均走行速度、加速度の標準偏差、速度の標準偏差、角速度の標準偏差、停止場所及び時刻等が挙げられる。

0068

[停止時の計測データの展開抑制処理]車両の電源をONにした状態で停止しているときは、データレコーダ10が動作を継続しているため、バッファ13bへのデータ展開(殆ど変化のないデータ)がなされている。そこで、統計処理上必要でない計測データがメモリカード20に書き込まれる事態を防止するため、停止状態のときの計測データの展開を抑制する。図24は、この様子を示している。図上部は、走行速度の計測結果、図下部はデータ展開タイミングを示す。図の横軸は時間を表している。図示の例でいえば、停止中の計測データについてはデータ展開を中断し、走行再開した動作検知によってデータ展開を再開する。

0069

サンプリング制御]一般挙動の場合(第1データ)と特定挙動(第2データ)とで、バッファ13bへ展開するときの計測データのサンプリング周波数を変える。すなわち、第1データについては、解析に必要な最大周期、例えば10Hz程度のサンプリング周波数とし、特定挙動の検知を契機に600Hzでサンプリングするようにする。これにより、バッファ13bには、特定挙動の特徴をより詳細に反映した計測データ(第2データ)が展開されるので、これをメモリカード20に書き込むことで、より詳細な内容解析が可能になる。

0070

[メモリカードの容量チェック]制御部13aは、常にメモリカード20における書込可能領域の残容量をチェックし、データ書き込みに支障を起こしそうな時は、警報を発するように構成されている。残容量は「全体容量L−現在容量G」で検出される。この残容量があと1日分のデータ書込分しかなくなったときに警報を発し、カード交換利用者に促すようにすることが可能である。このようにメモリカード20の容量チェックを行うことで、必要な計測データを書き込むことができないなどの事態を回避することができる。

0071

暗号化処理]制御部13aは、バッファ13bに展開された計測データをメモリカード20に書き込む際、計測データを暗号化し、これにより保護を強化する機能を有している。暗号化処理に際しては、メモリカード20の管理領域に書き込まれたカード番号に対応したスクランブルコードを発生させ、このスクランブルコードをもとに暗号化する。暗号化されたデータを運行管理支援装置30で復号する場合は、上述の暗号化処理と逆手順の処理を行う。例えば、「15643」(ヘキサで3DIB)のカード番号がメモリカード20の特定領域に設定されていたとすると、このカード番号のうち下位バイト上位バイトとの合算値(=3D+1B=58)を演算し、演算結果に該当するランダムコードを所定のランダムテーブルから読み出してスクランブルコードとし、このスクランブルコードで暗号化して、暗号データを生成し、この暗号データをメモリカード20に書き込む。このように、計測データを暗号化することにより、事故発生後にメモリカード20内の計測データを改竄するなどの不正な行為を防止することができる。

0072

<本実施形態による効果>以上説明したように、本実施形態の運行管理システムでは、車両の運行状況を表す計測データがデータレコーダ10のバッファ13bにエンドレスに展開され、その中で、目的に応じて任意に設定された条件に適合するもののみがメモリカード20に書き込まれるので、運行管理支援装置30側で、きめ細かな運行管理を行うことが可能になる。例えば、交通事故の状況や車両の危険挙動の内容を詳細に分析できるほか、定点観測用の一般挙動の特徴を表すデータの解析も可能になり、データレコーダの応用範囲を従来よりも拡大することができる。

0073

<変形例>
[他のメモリカード]PCMCIA規格のメモリカード20に代えて、半導体メモリとICチップとを搭載したICチップ搭載カードを用いることができる。この場合、半導体メモリには、上記のメモリカード20と同様、第1記録領域、第2記録領域及び管理頗域を形成し、ICチップに、第1記録領域又は第2記録領域の記録残量一定値を超えたときに自動的に警報を出力する機能を持たせる。このようなICチップ搭載カードを用いることにより、メモリ残量管理をカード自身で行うことができるので、データレコーダ10側の構成を簡略化することができる。

0074

[センサ部]データレコーダ10のセンサ部11に、撮像手段の一例となるCCD(Charge‐Coupled Device)カメラを付加し、このCCDカメラによって撮像された画像データを上記の計測データと共にメモリカード20(又はICチップ搭載カード)に書き込むようにする。図25は、この場合のセンサ部11Aの構成例を示した図である。CCDカメラ115は、画像が車両のフロントガラスを通して運転者に見え映像となるように、車両に取り付ける。画像データは、計測データと同様、常時バッファリングするようにしても良く、メモリカード20に書き込む際にCCDから取り込まれるようにしても良い。メモリカード20に書き込む際には、画像データと計測データ(第1/第2データ)と時間軸上でリンクさせておく。このようにすれば、運行管理支援装置30において、画像データを計測データと時間軸上で対応付けながら解析処理を行うことができる。また、図26に示されるように、解析処理の際に運行管理支援装置30上で画像データによる映像と計測データとを同時に表示することができるようになる。

発明の効果

0075

以上の説明から明らかなように、この発明によれば、移動体の操作傾向を解析する上で必要なデータを目的に応じて任意に設定した条件に従って記録媒体に書き込むことができるので、この書き込まれたデータを用いてきめ細かな運行管理が可能になる。

図面の簡単な説明

0076

図1この発明の実施形態に係る運行管理システムの構成を示すブロック図。
図2リングバッファにおけるポインタを説明するための図。
図3計測データを展開する際のポインタの処理を説明するための手順説明図。
図4この実施形態において、一般挙動に係る計測データを書き込む処理を説明するための手順説明図。
図5この実施形態において、特定挙動に係る計測データを書き込む処理を説明するための手順説明図。
図6この実施形態において、アクセル、ブレーキのデータ解析結果の一例を示したグラフ。
図7(a)は、車速パルス、GPSで計測したブレーキ操作を示すグラフであり、(b)は、加速時計で計測したブレーキ操作を示すグラフ。
図8車両が右折する場合の力ーブ走行をトリガとするための判定処理を説明するための手順説明図。
図9交差点におけるのアクセル(前後加速度)とハンドル(角速度)が操作される様子を示すグラフ。
図10交差点への突入速度が大きい場合のアクセルとハンドルが操作される様子を示すグラフ。
図11図9に示される旋回時の操作状態のPxを実線で、図10に示される旋回時の操作状態のPxを鎖線で示すグラフ。
図12車両が停止から発進する場合を書き込み条件とする判定処理を説明するための手順説明図。
図13交差点の概要と車両が右折後直進する様子を示した図。
図14交差点内における車両の走行中の角速度を表したグラフ。
図15軽自動車が側面衝突した際の計測データを示したグラフ。
図16小型乗用車が正面衝突した際の計測データを示したグラフ。
図17計測データをパターン認識モデリングした場合のグラフ。
図18車輪がスリップした際の計測データであり、(a)は車速パルスで計測された速度データ、(b)は車速パルスから計算された加速度データ、(c)は車両に搭載した加速度計で計測された加速度データを示したグラフ。
図19事故発生時の書き込み処理を説明するための図。
図20(a)は、車両の停止認識を終了条件にした書き込み処理のを説明するための図であり、(b)は、設定時間に加え、車両の停止認識を終了条件にした書き込み処理を説明するための図。
図21データレコーダにおける電源ノイズを除去するための要部構成を示す図。
図22(a)は、正面衝突の前後Gを、(b)は正面衝突の横Gを、(c)は側面衝突の前後Gを、(d)は側面衝突の横Gを、(e)は斜め衝突の前後Gを、(f)は斜め衝突の横Gを示すグラフ。
図23(a)は前後G、(b)は横G、(c)は方位角速度を示すグラフ。
図24車両停止の際の挙動データ削除の処理概要を説明するための図。
図25変形例におけるセンサ部の構成を示すブロック図。
図26運行管理支援装置上で表示される映像と計測データの例を示す図。

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0077

1運行管理システム
10データレコーダ
11,11Aセンサ部
12カード収容機構
13レコーダ部
13a 制御部
13bバッファ
20メモリカード
30運行管理支援装置
111x,111y,111z角速度計
112x,112y,112z加速度計
113GPSレシーバ
114車速パルス取得機構
115CCDカメラ
131データ展開部
132 判定部
133データ書き込み部

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