加速度判定装置及びプログラム
【課題】 複数のセンサで測定された加速度のうち、車両の実加速度を精度よく表す加速度情報を選択することができる加速度判定装置を提供する。
【解決手段】 車両挙動に異常な状態が生じているか否かを判定する処理と、車両挙動に異常な状態が生じていると判定したときに、加速度センサ１５で測定された車両の第１加速度と、車速センサ２１で測定された車速を演算して求めた第２加速度との差が第１しきい値以上であるか否かを判定する処理と、第１加速度と第２加速度との差が第１しきい値以上であるときに第１加速度を車両の実加速度として記憶部１７４に記憶させる処理とを実行する制御部１７を有している。
【解決手段】 車両挙動に異常な状態が生じているか否かを判定する処理と、車両挙動に異常な状態が生じていると判定したときに、加速度センサ１５で測定された車両の第１加速度と、車速センサ２１で測定された車速を演算して求めた第２加速度との差が第１しきい値以上であるか否かを判定する処理と、第１加速度と第２加速度との差が第１しきい値以上であるときに第１加速度を車両の実加速度として記憶部１７４に記憶させる処理とを実行する制御部１７を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセンサで測定された車両の加速度のうち、精度のよい加速度を判定する加速度判定装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の加速度を検出し、この検出値に基づいた車両の各種制御が行われている。また、検出した加速度に基づいて車両の挙動を把握し、ドライバに安全な運転操作を指導する等の技術も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
車両の加速度の算出は、車速センサの出力に基づき演算して求めるのが一般的である。
車速センサは、車両の車軸の回転数に比例した電気的なパルスを出力する。例えば、歯車を車軸に取り付けて、磁気センサでその歯車の回転を検出したり、予め歯車の歯を磁化しておいて、コイルによる電磁誘導で回転を検出する。そして、その出力をパルス整形することにより、車軸の回転数に比例した電気的なパルスを得ることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６３４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら急ブレーキや急ハンドル等の操作がなされると、タイヤがロックし、タイヤや車軸の正確な回転を検出することができない。従って、車速センサにより算出した車速は車両の速度を正確には表せない場合がある。
また、ＡＢＳ装置を備えた車両においては、ブレーキ圧を低減させることによりタイヤロックを防止しているが、ＡＢＳ装置の作動中も車軸の回転数から正確に車速を検出することはできない。
なお、ＡＢＳとは、アンチロックブレーキシステム（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を表す。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、複数のセンサで測定された加速度のうち、車両の実加速度を精度よく表す加速度情報を選択することができる加速度判定装置及びプログラム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】
かかる目的を達成するために本明細書の開示では、車両の挙動に異常な状態が生じているか否かを判定する第１判定手段と、前記第１判定手段で前記車両の挙動に異常な状態が生じていると判定したときに、前記車両に搭載されている加速度センサで測定された前記車両の第１加速度と、前記車両に搭載されている車速センサで測定された車速を演算して求めた前記車両の第２加速度との差が第１しきい値以上であるか否かを判定する第２判定手段と、前記第１加速度と前記第２加速度との差が前記第１しきい値以上であるときに、前記第１加速度を前記車両の実加速度として記憶手段に記憶させる記憶処理手段とを有している。
車両の挙動が異常を示しており、車両の第１加速度と車両第２加速度との差が第１しきい値以上ある場合に、加速度センサで測定された車両の第１加速度を選択することにより、車両の実加速度を精度よく表す加速度情報を選択することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本明細書に開示の加速度判定装置及びプログラムによれば、複数のセンサで測定された加速度のうち、車両の実加速度を精度よく表す加速度情報を選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、図１を参照しながら本実施例の構成を説明する。
図１には、車両１に搭載された車載器１０の構成と、車載器１０と車両１側の機器との接続構成とを示す。
なお、本実施例では車載器１０をナビゲーション装置として説明するが、車載器１０はナビゲーション装置に限定されるものではない。例えば、専用装置として車載器１０を車両１に搭載してもよい。
【００１１】
車載器１０は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）情報受信部１１と、時計部１２と、ディスプレイ１３と、操作部１４と、加速度センサ１５と、加速度変換部１６と、制御部１７とを有している。
また、車載器１０は、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のプロトコルに従って通信を行うＥＣＵ１０１、１０２とＣＡＮネットワーク１００を介して接続されている。なお、ＥＣＵ１０１、１０２は、車両１に搭載された電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。また、図１には、ＣＡＮネットワーク１００に接続されたＥＣＵとして、ＥＣＵ１０１とＥＣＵ１０２とを図示しているが、ＣＡＮネットワーク１００にはさらに複数のＥＣＵが接続されていても構わない。
【００１２】
ＧＰＳ情報受信部１１は、不図示のＧＰＳアンテナ及びチューナ部を有し、衛星からのＧＰＳ信号を受信する。ＧＰＳアンテナは、例えば、車両１のダッシュボード上に配置されたり、又はフロントガラスの車室内側に貼り付けられている。
ＧＰＳ情報受信部１１で受信したＧＰＳ信号は、制御部１７に出力され、制御部１７でＧＰＳ信号に基づいて車両１の現在位置が割り出される。
【００１３】
時計部１２は、時間を計時し、計時した時刻情報を制御部１７に出力する。
【００１４】
ディスプレイ１３には、車両１の搭乗者に通知する情報が表示される。例えば、車両の現在位置付近の地図情報や、この地図情報に重ねて表示される目的地までの誘導経路情報などが表示される。
【００１５】
操作部１４は、車両１の搭乗者からの操作入力を受け付ける。例えば、目的地の設定や、ナビゲーションの設定などがこの操作部１４から入力される。
【００１６】
加速度センサ１５は、車載器１０に搭載されており、車両１の加速度を測定する。以下では、加速度センサ１５で測定された加速度を第１加速度と呼ぶ。加速度センサ１５には、ピエゾ抵抗型、静電容量型などの一般的なセンサを用いることができる。加速度センサ１５は、車両１の前後方向及び左右方向の加速度を測定する２軸のセンサである。なお、本実施例では加速度センサ１５を車載器１０側に設けているが、車両１側に設けてもよい。
【００１７】
加速度変換部１６は、車両１側に設けられた車速センサ２１によって測定される車速を入力して、これを加速度に変換する（以下では、この加速度を第２加速度と呼ぶ）。加速度変換部１６は、入力した車速を微分して第２加速度を求める。算出した第２加速度は制御部１７に出力される。
【００１８】
図２には、制御部１７の詳細な構成を示す。
図２に示すように制御部１７は、入出力部１７１、グラフィックインターフェース１７２、入力インターフェース１７３、記憶部１７４、ＲＡＭ１７５、ＣＰＵ１７６を有している。なお、ＣＰＵ１７６は、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を表す。また、ＲＡＭは、ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を表す。
【００１９】
入出力部１７１は、ＣＡＮネットワーク１００に接続し、ＣＡＮネットワーク１００に接続された他のＥＣＵ１０１、１０２から送信されるデータの受信処理を行う。受信したデータは、入出力部１７１からＣＰＵ１７６に出力される。
また入出力部１７１は、ＣＰＵ１７６から出力されたデータをＣＡＮネットワーク１００上の他のＥＣＵ１０１、１０２に送信する。
【００２０】
グラフィックインターフェース１７２は、ＣＰＵ１７６で処理された画像をディスプレイ１３に表示させるためのインターフェースであり、ディスプレイ１３に表示するグラフィックデータを波形電気信号に変換する。
【００２１】
入力インターフェース１７３は、信号の入力部である。図２に示すようにＧＰＳ情報受信部１１、時計部１２、操作部１４、加速度センサ１５、加速度変換部１６の出力信号が入力インターフェース１７３から制御部１７に入力される。
また、入力インターフェース１７３は、車両１に設けられたセンサから出力されるセンサ信号やスイッチの状態を表す信号（以下、ＳＷ信号と呼ぶ）を入力する。
例えば、車速センサ２１で測定された車速、シフトポジションセンサ２４で測定されたシフトレバーのシフト位置などがセンサ信号として入力される。
また、ＡＢＳ＿ＥＣＵ２２がＡＢＳ制御を行っているときに出力されるＡＢＳ信号（動作信号）や、ブレーキスイッチ（以下、ブレーキＳＷと略記する）２３から出力されるブレーキ信号が入力される。
ＡＢＳ＿ＥＣＵ２２は、制動時に車輪がロック傾向となったことを検出すると、車輪のブレーキ力を弱める制御を行ってロック傾向を解消する。その後再びブレーキ力が大きくなるように制御することで車両１の操縦性を安定させ、制動距離ができるだけ短くなるようにブレーキ制御を行う。ＡＢＳ＿ＥＣＵ２２がこのブレーキ制御を行っているときにはＡＢＳ信号が制御部１７に入力される。なお、本実施例では、ＡＢＳ＿ＥＣＵ２２からのＡＢＳ信号を直接制御部１７に入力する構成を採っているが、ＡＢＳ信号をＣＡＮ通信によって制御部１７に入力するように構成してもよい。
また、ブレーキ信号は、ブレーキペダルが踏み込まれたときにブレーキＳＷ２３から出力される信号である。
【００２２】
記憶部１７４は、不揮発性の記憶装置であり、例えば、ＣＰＵ１７６が制御に使用するプログラムや、ナビゲーションのための地図情報などが記憶されている。
制御部１７は、記憶部１７４に記憶されたプログラムを記憶部１７４から読み出し、読み出したプログラムに従って処理を実行する。処理の詳細についてはフローチャートを参照しながら後ほど詳述する。
また、記憶部１７４には、ＧＰＳ情報受信部１１で受信したＧＰＳ信号に基づいて割り出された車両１の現在位置情報（緯度、経度情報）が記憶される。
さらに、加速度センサ１５で測定された第１加速度、車速センサ２１で測定された車速や、この車速から求めた第２加速度などが記憶部１７４に記憶される。
【００２３】
ＲＡＭ１７５は、ＣＰＵ１７６が演算結果のデータや演算途中のデータを書き込む作業用メモリとして利用される。
ＣＰＵ１７６は、記憶部１７４に記録されている制御プログラムや地図情報に基づいて、各種の処理を実行する。
【００２４】
図３には、時刻情報と、現在位置情報（緯度経度情報）と、車速と、前後方向加速度（第１加速度）と、左右方向加速度（第１加速度）との収集周期と、分解能とを示す。
時計部１２で計時される時刻情報を制御部１７に取り込む周期は１．０［ｓｅｃ］であり、分解能は１［ｓｅｃ］である。また、ＧＰＳ情報受信部１１により受信したＧＰＳ信号を制御部１７に取り込む周期は１．０［ｓｅｃ］であり、分解能は０．１［ｓｅｃ］である。また、車速センサ２１で測定される車速を制御部１７に取り込む周期は０．１［ｓｅｃ］であり、分解能は０．１［ｍ／ｓ］である。また、加速度センサ１５で測定される第１加速度を制御部１７に取り込む周期は０．１［ｓｅｃ］であり、分解能は０．０１［Ｇ］である。なお、ここに示す収集周期はこの値に限定されものではない。
【００２５】
制御部１７は、加速度センサ１５で測定した第１加速度と、車速センサ２１で測定した車速から求めた第２加速度のうち、どちらの加速度が車両１の実加速度を精度よく表す加速度であるのかを車両１の挙動に応じて判定する。
【００２６】
例えば、定常走行時には、車速センサ２１で測定された車速から求めた第２加速度が第１加速度よりも精度がよい。
車載器１０をナビゲーション装置とした場合、通常、ナビゲーション装置は、車両１のインパネ（インストルメントパネル）部分に取り付けられる。車載器１０の本体が車両１に対して傾いて取り付けられると、車載器１０の本体に内蔵されている加速度センサ１５の検出軸も正規の軸に対して傾いてしまい、加速度を良好に検出することができなくなる。また、車両自体が傾斜のある路面を走行していると、加速度センサ１５で測定される第１加速度にもこの路面の傾きの影響が出る。
このため、定常走行時には、車速センサ２１で測定された車速から求めた第２加速度を車両１の実加速度として使用する。
なお、本実施例では、車両１が停止状態にあると判定すると、制御部１７は、加速度センサ１５で測定された第１加速度のオフセット補正を実施する。車両１の停止時に、加速度センサ１５のセンサ値のオフセット補正を行うことで、加速度センサ１５の測定精度を高めることができる。
【００２７】
このように定常走行時には、車速センサ２１で測定される車速から求めた第２加速度を車両の実加速度として採用するほうが精度がよい。しかしながら、車両１が異常挙動を示す状態では、加速度センサ１５で測定された第１加速度を採用するほうが好ましい。
例えば、急ブレーキがかけられた状態では、タイヤがロックに近い状態となり、急速に車両１が停止運動状態に入る。車両１は、この停止運動状態のままある一定距離（制動距離）を走行する。
この状態では、車速センサ２１で測定される車速は０ｋｍ／ｈかそれに近い値を示す。すなわち、車速センサ２１は、車両１の車軸の回転数に比例したパルスを出力する。このため、タイヤがロックに近い状態では、車速として０ｋｍ／ｈかそれに近い値を測定し、車両１の実速度を精度よく表していない。従って、急ブレーキ等の操作がなされ、車両が異常挙動を示す時には、車速センサ２１で測定した車速から求めた第２加速度は車両の実加速度を精度よく表していない。
【００２８】
そこで、本実施例では、急ブレーキ、急ハンドル等の操作がドライバによってなされ、車両１が異常挙動状態にあるときには、第２加速度ではなく、第１加速度を選択して車両１の実加速度とする。
制御部１７は、選択した実加速度に、時刻情報と現在位置情報（緯度、経度情報）とを関連づけて記憶部１７４に記憶する。記憶部１７４に記憶された情報は、例えば、ヒヤリマップ（交通事故多発地図）等の作成時に使用することができる。
【００２９】
また、車両１が異常挙動状態にあるか否かを判定する方法として、本実施例では２つの方法を用いている。
【００３０】
第１の方法は、車両１から出力されるＡＢＳ信号やブレーキ信号を制御部１７が入力したときに、急ブレーキの操作があったと判定する方法である。ＡＢＳ信号は、ＡＢＳ＿ＥＣＵ２２がブレーキ制御を行っているときにＡＢＳ＿ＥＣＵ２２から出力される信号である。また、ブレーキ信号は、ブレーキペダルが踏み込まれ、ブレーキＳＷ２３がオンしているときに出力される信号である。
【００３１】
第２の方法は、加速度センサ１５で測定される第１加速度のうち、車両１の前後方向の加速度が第２しきい値以上であるか否かを判定する方法である。また、加速度センサ１５で測定される第１加速度のうち、車両１の左右方向の加速度が第３しきい値以上であるか否かを判定する方法である。
加速度センサ１５で測定される車両１の前後方向の加速度が第２しきい値以上である場合、急ブレーキ操作が行われ、車両１が異常挙動状態にあると判定できる。また、加速度センサ１５で測定される車両１の左右方向の加速度が第３しきい値以上である場合、急ハンドル操作が行われ、車両１が異常挙動状態にあると判定できる。
なお、本実施例では、第２しきい値として−０．３０Ｇを採用している。また、第３しきい値として±０．２２Ｇを採用している。但し、第２しきい値及び第３しきい値は、この値に限定されるものではなく、例えば、道路勾配や車両重量等により補正してもよい。また、第２しきい値、第３しきい値として挙げた数値が、急ブレーキや急ハンドルの操作があったことを精度よく判定できる数値であることを示す根拠が、以下に示す文献に記載されている。
“Incident detection by probe data”13th World Congress on its 2007
【００３２】
第１の方法又は第２の方法により車両挙動が異常な状態であると判定されると、制御部１７は、第１加速度と第２加速度との差を求めて、これを第１しきい値と比較する。
図４には、定常走行時と、急ブレーキ操作時とに測定した第１加速度と第２加速度とを示す。図４に示すように定常走行時には、第１加速度と第２加速度とはほぼ同じ値を示しているが、急ブレーキの操作が行われると第１加速度と第２加速度とが大きく異なっている。従って、第２加速度と第１加速度との差が第１しきい値以上であった場合には、第１加速度を車両の実加速度を表す加速度として選択する。
なお、本実施例では、第１しきい値として０．１Ｇを採用している。但し、第１しきい値は、この値に限定されるものではなく、例えば、道路勾配や車両重量等により補正してもよい。
【００３３】
図５に示すフローチャートを参照しながら制御部１７の第１の処理手順を説明する。
車載器１０が起動すると、制御部１７は、まず、第１加速度と、車速と、第２加速度と、シフト位置情報とを入力する（ステップＳ１）。第１加速度は、加速度センサ１５によって測定される。車速は、車速センサ２１で測定される。第２加速度は、加速度変換部１６で車速を加速度に変換することで得られる。シフト位置情報は、シフトポジションセンサ２４で測定される。
【００３４】
次に、制御部１７は、車両１が停止状態にあるか否かを判定する（ステップＳ２）。例えば、車速が０ｋｍ／ｈである状態が所定時間以上継続した場合や、車速が０でシフト位置情報がパーキング位置にあれば、車両１は停止状態にあると判定することができる。車両１が停止状態にあると判定すると（ステップＳ２／ＹＥＳ）、制御部１７は、停止時に加速度センサ１５により測定される第１加速度の値をゼロにセットする（ステップＳ３）。起動直後等の車両１の停止時に、加速度センサ１５のセンサ値のオフセット補正を行うことで、加速度センサ１５の測定精度を高めることができる。なお、ステップＳ２およびステップＳ３の処理は、無くても構わない。
【００３５】
また、車両１が停止状態にはないと判定すると（ステップＳ２／ＮＯ）、制御部１７は、第２加速度から第１加速度を減算し、減算結果を第１しきい値と比較する（ステップＳ４）。
減算結果が第１しきい値よりも小さい場合は（ステップＳ４／ＮＯ）、制御部１７は、第１加速度と第２加速度との差が小さいので第２加速度の値が正常であると判定する。この場合、制御部１７は、第２加速度を実加速度として選択する（ステップＳ８）。
また減算結果が第１しきい値以上である場合には（ステップＳ４／ＹＥＳ）、制御部１７は、ブレーキ信号やＡＢＳ信号の入力があるか否かを判定する（ステップＳ５）。ブレーキ信号やＡＢＳ信号の入力がある場合には（ステップＳ５／ＹＥＳ）、制御部１７は、車両１が異常挙動状態にあると判定する。この場合、制御部１７は、加速度センサ１５で測定された第１加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ７）。
また、ブレーキ信号やＡＢＳ信号の入力がなかった場合には（ステップＳ５／ＮＯ）、制御部１７は、車両１の前後方向加速度及び左右方向加速度をしきい値と比較する（ステップＳ６）。
車両１の前後方向の加速度が第２しきい値以上であれば（ステップＳ６／ＹＥＳ）、制御部１７は、急ブレーキ操作が行われたと判定する。この場合、制御部１７は、加速度センサ１５で測定された第１加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ７）。
また車両１の左右方向の加速度が第３しきい値以上であった場合（ステップＳ６／ＹＥＳ）には、制御部１７は、急ハンドルの操作が行われたと判定する。この場合も制御部１７は、加速度センサ１５で測定された第１加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ７）。
また、前後方向加速度が第２しきい値以上ではなく、且つ左右方向加速度が第３しきい値以上ではなかった場合には（ステップＳ６／ＮＯ）、制御部１７は、急ブレーキ、急ハンドル等の操作はなかったと判定する。この場合、制御部１７は、第２加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ８）。
【００３６】
制御部１７は、車両１の加速度を選択すると、選択した加速度に、時刻情報と車両１の現在位置情報とを関連付けて記憶部１７４に記憶する（ステップＳ９）。
従って、記憶部１７４には、車両１の加速度と、その時の時刻と、その時の位置情報とが正確に記録されることになる。
以上のルーチンを制御部１７は、電源がオフ（アクセサリスイッチ又はイグニッションスイッチがオフ）となるまで繰り返し行う（ステップＳ１０）。
【００３７】
このように本実施例は、車両１が異常挙動を示す状態にあるか否かを判定して、異常挙動を示す状態のときには車両１の実加速度を表す加速度情報を精度よく判定することができる。
また、ブレーキ信号やＡＢＳ信号の入力により車両１の異常挙動を判定しているので、車両が異常挙動状態にあるのかを精度よく判定することができる。
また、車両１の前後方向加速度及び左右方向加速度をしきい値と比較して車両１の異常挙動を判定しているので、急ブレーキ、急ハンドル等の操作が行われたときの車両の異常挙動を精度よく判定することができる。
また、車両１の加速度を精度よく求めることができるので、例えば、ヒヤリマップでの危険箇所の特定精度を高めることができる。
【００３８】
なお、制御部１７の処理手順は、図６のフローチャートに示す第２の手順であってもよい。以下、この手順について説明する。なお、図６に示すフローのステップＳ１３までの処理については、上述した図５に示す手順と同一であるので説明を省略する。
制御部１７は、車両１が停止状態にはないと判定すると（ステップＳ１２／ＮＯ）、ブレーキ信号又はＡＢＳ信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１４）。
ブレーキ信号又はＡＢＳ信号が入力されている場合には（ステップＳ１４／ＹＥＳ）、制御部１７は、第２加速度から第１加速度を減算する。そして、制御部１７は、減算結果を第１しきい値と比較する（ステップＳ１６）。減算結果が第１しきい値以上であれば（ステップＳ１６／ＹＥＳ）、制御部１７は、第１加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ１７）。
また、減算結果が第１しきい値よりも小さければ（ステップＳ１６／ＮＯ）、制御部１７は、第２加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ１８）。
【００３９】
また、ステップＳ１４でブレーキ信号又はＡＢＳ信号が入力されていない場合には（ステップＳ１４／ＮＯ）、制御部１７は車両１の前後方向加速度及び左右方向加速度をしきい値と比較する（ステップＳ１５）。
車両１の前後方向加速度が第２しきい値以上であれば（ステップＳ１５／ＹＥＳ）、制御部１７は、急ブレーキの操作が行われたと判定する。また、車両１の左右方向の加速度が第３しきい値以上であった場合（ステップＳ１５／ＹＥＳ）、制御部１７は急ハンドルの操作が行われたと判定する。
急ブレーキ又は急ハンドルの操作があったと判定した場合には、制御部１７は、第２加速度から第１加速度を減算し減算結果を第１しきい値と比較する（ステップＳ１６）。比較の結果、減算結果が第１しきい値以上であれば（ステップＳ１６／ＹＥＳ）、制御部１７は、第１加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ１７）。また、比較の結果、減算結果が第１しきい値よりも小さければ（ステップＳ１６／ＮＯ）、制御部１７は、第２加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ１８）。
また、前後方向加速度が第２しきい値以上ではなく、且つ左右方向加速度が第３しきい値以上ではなかった場合には（ステップＳ１５／ＮＯ）、制御部１７は、急ブレーキ、急ハンドル等の操作はなかったと判定する。この場合、制御部１７は、第２加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ１８）。以後の処理は、図５に示すフローと同一であるので説明を省略する。
【００４０】
図７には、第２の手順を実行するソフトウェアの機能ブロック図を示す。
ＣＰＵ１７６が記憶部１７４に記憶されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムに従って処理を行うことにより、図７に示す機能ブロックが実現される。
第１判定処理手段２０１は、ブレーキ信号とＡＢＳ信号との入力を判定する。少なくとも一方の信号の入力を検出すると、第１判定処理手段２０１は第２判定処理手段２０３に判定許可信号を出力する。
また、第３判定処理手段２０２は、加速度センサ１５で測定された第１加速度を入力して、これを第２しきい値及び第３しきい値と比較する。
第３判定処理手段２０２は、車両の前後方向加速度が第２しきい値以上であると判定した場合、又は車両の左右方向加速度が第３しきい値以上であると判定した場合に、判定許可信号を第２判定処理手段２０３に出力する。
第２判定処理手段２０３には、第１加速度と第２加速度とが入力される。さらに第２判定処理手段２０３には、第１判定処理手段２０１と第３判定処理手段２０２とから判定許可信号が入力される。
第２判定処理手段２０３は、第１判定処理手段２０１と第３判定処理手段２０２とのいずれか一方から判定許可信号を入力した場合に、第１加速度と第２加速度の比較を行う。比較の結果、第２加速度と第１加速度との差が第１しきい値以上であると判定すると、第２判定処理手段２０３は第１加速度を選択する選択信号を記憶処理手段２０４に出力する。
また、判定許可信号の入力がない場合や、第２加速度と第１加速度との差が第１しきい値よりも小さい場合には、第２判定処理手段２０３は、第２加速度を選択する選択信号を記憶処理手段２０４に出力する。
記憶処理手段２０４は、第１加速度と第２加速度とを入力する。また、記憶処理手段２０４は、第２判定処理手段２０３から選択信号を入力する。さらに、記憶処理手段２０４は、現在位置情報と時刻情報とを入力する。
記憶処理手段２０４は、選択信号が第１加速度を選択する信号であった場合には、選択された第１加速度に、現在位置情報と時刻情報とを関連付けて記憶部１７４に記憶させる。
また、記憶処理手段２０４は、選択信号が第２加速度を選択する信号であった場合には、選択された第２加速度に、現在位置情報と時刻情報とを関連付けて記憶部１７４に記憶させる。
【実施例２】
【００４１】
添付図面を参照しながら本発明の第２実施例を説明する。なお、第２実施例の構成は、上述した第１実施例と同一であるので構成の説明は省略する。
【００４２】
加速度センサ１５で測定される加速度の値は、道路に勾配があれば平地での加速度とは異なる値となる。例えば、登り坂では加速度センサ１５で測定される加速度は平地よりも小さくなり、下り坂では加速度センサ１５で測定される加速度は平地よりも大きくなる。
そこで、本実施例は、第１しきい値と、第２しきい値との少なくとも一方を道路勾配に応じて補正する。
制御部１７は、記憶部１７４に記憶した地図情報と、ＧＰＳ信号により割り出した現在位置情報とから現在位置での道路勾配を判定し、判定結果により第１しきい値と第２しきい値との少なくとも一方を補正する。
道路が登り坂である場合には、第１しきい値と第２しきい値との少なくとも一方の絶対値を平地での値よりも小さい値に補正する。例えば、平地では０．１Ｇであった第１しきい値を０．０５Ｇといった値に変更する。また、平地では−０．３Ｇであった第２しきい値を−０．２Ｇといった値に変更する。
また、道路が下り坂である場合には、第１しきい値と第２しきい値との少なくとも一方の絶対値を平地での値よりも大きい値に補正する。例えば、平地では０．１Ｇであった第１しきい値を０．１５Ｇといった値に変更する。また、平地では−０．３Ｇであった第２しきい値を−０．４Ｇといった値に変更する。
【００４３】
また、第１しきい値と第２しきい値とを一定値に補正するのではなく、道路勾配に応じた値に補正してもよい。すなわち、道路勾配が大きければ、第１しきい値と第２しきい値との少なくとも一方の絶対値を道路勾配に応じた大きな値に補正する。逆に、道路勾配が小さければ、第１しきい値と第２しきい値との少なくとも一方の絶対値を道路勾配に応じた小さな値に補正する。
また、車体重量に応じて加速度センサ１５で測定される加速度の値も変わってくる。そこで、車体重量を記憶部１７４に予め記憶しておき、記憶した車体重量により第１しきい値及び第２しきい値の補正量を変更してもよい。
【００４４】
図８に示すフローチャートを参照しながら本実施例の処理手順（第３の処理手順）を説明する。なお、ステップＳ２３までの手順は、図５に示すフローと同一であるので説明を省略する。
【００４５】
制御部１７は、車両１が停止状態にはないと判定すると（ステップＳ２２／ＮＯ）、記憶部１７４から読み出した地図情報と、車両１の現在位置情報とに基づいて現在位置での道路勾配を判定する（ステップＳ２４）。そして、判定した道路勾配に基づいて、しきい値の補正が必要であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。道路勾配が所定値以上である場合には、制御部１７はしきい値の補正が必要であると判定する（ステップＳ２５／ＹＥＳ）。
しきい値の補正が必要であると判定すると（ステップＳ２５／ＹＥＳ）、制御部１７は道路勾配に基づいて第１しきい値と第２しきい値との少なくとも一方を補正する（ステップＳ２６）。
また、しきい値の補正が必要ではないと判定すると（ステップＳ２５／ＮＯ）、制御部１７は第１しきい値と第２しきい値との補正は行わない。
【００４６】
この後、制御部１７は、第１しきい値と、第２しきい値及び第３しきい値とを用いて、車両１が異常挙動を示す状態にあるか否かを判定する。
車両１が異常挙動を示す状態にあると判定した場合には、制御部１７は加速度センサ１５で測定された第１加速度を車両１の実加速度として選択する。また、車両１が異常挙動を示す状態にはないと判定した場合には、制御部１７は、車速センサ２１で測定された車速から求めた第２加速度を車両１の実加速度として選択する。
なお、この判定手順の詳細は、図５に示すフローチャートと同一であるため、詳細な説明は省略する。
【００４７】
このように本実施例は、車両１の現在位置での道路勾配を判定する。そして、道路の勾配が大きければ、道路勾配に応じたしきい値となるように第１しきい値と第２しきい値との少なくとも一方を補正する。このため、車両１が異常挙動を示す状態にあるか否かの判定精度を高めることができる。
【００４８】
図９には、第３の手順を実行するソフトウェアの機能ブロック図を示す。
ＣＰＵ１７６が記憶部１７４に記憶されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムに従って処理を行うことにより、図９に示す機能ブロックが実現される。
図９に示す機能ブロックは、図７に示す機能ブロックの構成に加えて、補正手段２０５が新たに追加されている。
補正手段２０５は、地図情報と現在位置情報とに基づいて車両の現在位置での路面勾配を判定する。路面の勾配が所定値よりも大きいと判定すると、第１しきい値と第２しきい値との少なくとも一方を補正する。そして、第２判定処理手段２０３と第３判定処理手段２０２との少なくとも一方に、補正したしきい値を通知するしきい値通知信号を出力する。
第２判定処理手段２０３と、第３判定処理手段２０２とは、しきい値通知信号により通知されたしきい値を用いて判定処理を実施する。
【００４９】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
例えば、上述した実施例では、車両１が異常挙動を示す状態にはないと判定した場合には、制御部１７は、車速センサ２１で測定された車速から求めた第２加速度を車両の実加速度として選択していた。しかしながら、車両１が異常挙動を示す状態にはない場合には、第１加速度と第２加速度とのいずれを選択してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】車載器の構成と、車載器と接続した車両側の機器との接続構成とを示す図である。
【図２】制御部の詳細な構成を示す図である。
【図３】制御部に入力される情報の測定周期と分解能とを示す図である。
【図４】車載器の加速度センサで測定された第１加速度と、車速センサの車速を微分して求めた第２加速度との測定結果を示す図である。
【図５】制御部の加速度選択の第１の手順を示すフローチャートである。
【図６】制御部の加速度選択の第２の手順を示すフローチャートである。
【図７】第２の手順を実行するソフトウェアの機能ブロックを示す図である。
【図８】制御部の加速度選択の第３の手順を示すフローチャートである。
【図９】第３の手順を実行するソフトウェアの機能ブロックを示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 車両
１０ 車載器
１１ ＧＰＳ情報受信部
１２ 時計部
１３ ディスプレイ
１４ 操作部
１５ 加速度センサ
１６ 加速度変換部
１７ 制御部
２１ 車速センサ
２２ ＡＢＳ＿ＥＣＵ
２３ ブレーキＳＷ
２４ シフトポジションセンサ
１７４ 記憶部
１７６ ＣＰＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセンサで測定された車両の加速度のうち、精度のよい加速度を判定する加速度判定装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の加速度を検出し、この検出値に基づいた車両の各種制御が行われている。また、検出した加速度に基づいて車両の挙動を把握し、ドライバに安全な運転操作を指導する等の技術も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
車両の加速度の算出は、車速センサの出力に基づき演算して求めるのが一般的である。
車速センサは、車両の車軸の回転数に比例した電気的なパルスを出力する。例えば、歯車を車軸に取り付けて、磁気センサでその歯車の回転を検出したり、予め歯車の歯を磁化しておいて、コイルによる電磁誘導で回転を検出する。そして、その出力をパルス整形することにより、車軸の回転数に比例した電気的なパルスを得ることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６３４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら急ブレーキや急ハンドル等の操作がなされると、タイヤがロックし、タイヤや車軸の正確な回転を検出することができない。従って、車速センサにより算出した車速は車両の速度を正確には表せない場合がある。
また、ＡＢＳ装置を備えた車両においては、ブレーキ圧を低減させることによりタイヤロックを防止しているが、ＡＢＳ装置の作動中も車軸の回転数から正確に車速を検出することはできない。
なお、ＡＢＳとは、アンチロックブレーキシステム（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を表す。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、複数のセンサで測定された加速度のうち、車両の実加速度を精度よく表す加速度情報を選択することができる加速度判定装置及びプログラム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】
かかる目的を達成するために本明細書の開示では、車両の挙動に異常な状態が生じているか否かを判定する第１判定手段と、前記第１判定手段で前記車両の挙動に異常な状態が生じていると判定したときに、前記車両に搭載されている加速度センサで測定された前記車両の第１加速度と、前記車両に搭載されている車速センサで測定された車速を演算して求めた前記車両の第２加速度との差が第１しきい値以上であるか否かを判定する第２判定手段と、前記第１加速度と前記第２加速度との差が前記第１しきい値以上であるときに、前記第１加速度を前記車両の実加速度として記憶手段に記憶させる記憶処理手段とを有している。
車両の挙動が異常を示しており、車両の第１加速度と車両第２加速度との差が第１しきい値以上ある場合に、加速度センサで測定された車両の第１加速度を選択することにより、車両の実加速度を精度よく表す加速度情報を選択することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本明細書に開示の加速度判定装置及びプログラムによれば、複数のセンサで測定された加速度のうち、車両の実加速度を精度よく表す加速度情報を選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、図１を参照しながら本実施例の構成を説明する。
図１には、車両１に搭載された車載器１０の構成と、車載器１０と車両１側の機器との接続構成とを示す。
なお、本実施例では車載器１０をナビゲーション装置として説明するが、車載器１０はナビゲーション装置に限定されるものではない。例えば、専用装置として車載器１０を車両１に搭載してもよい。
【００１１】
車載器１０は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）情報受信部１１と、時計部１２と、ディスプレイ１３と、操作部１４と、加速度センサ１５と、加速度変換部１６と、制御部１７とを有している。
また、車載器１０は、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のプロトコルに従って通信を行うＥＣＵ１０１、１０２とＣＡＮネットワーク１００を介して接続されている。なお、ＥＣＵ１０１、１０２は、車両１に搭載された電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。また、図１には、ＣＡＮネットワーク１００に接続されたＥＣＵとして、ＥＣＵ１０１とＥＣＵ１０２とを図示しているが、ＣＡＮネットワーク１００にはさらに複数のＥＣＵが接続されていても構わない。
【００１２】
ＧＰＳ情報受信部１１は、不図示のＧＰＳアンテナ及びチューナ部を有し、衛星からのＧＰＳ信号を受信する。ＧＰＳアンテナは、例えば、車両１のダッシュボード上に配置されたり、又はフロントガラスの車室内側に貼り付けられている。
ＧＰＳ情報受信部１１で受信したＧＰＳ信号は、制御部１７に出力され、制御部１７でＧＰＳ信号に基づいて車両１の現在位置が割り出される。
【００１３】
時計部１２は、時間を計時し、計時した時刻情報を制御部１７に出力する。
【００１４】
ディスプレイ１３には、車両１の搭乗者に通知する情報が表示される。例えば、車両の現在位置付近の地図情報や、この地図情報に重ねて表示される目的地までの誘導経路情報などが表示される。
【００１５】
操作部１４は、車両１の搭乗者からの操作入力を受け付ける。例えば、目的地の設定や、ナビゲーションの設定などがこの操作部１４から入力される。
【００１６】
加速度センサ１５は、車載器１０に搭載されており、車両１の加速度を測定する。以下では、加速度センサ１５で測定された加速度を第１加速度と呼ぶ。加速度センサ１５には、ピエゾ抵抗型、静電容量型などの一般的なセンサを用いることができる。加速度センサ１５は、車両１の前後方向及び左右方向の加速度を測定する２軸のセンサである。なお、本実施例では加速度センサ１５を車載器１０側に設けているが、車両１側に設けてもよい。
【００１７】
加速度変換部１６は、車両１側に設けられた車速センサ２１によって測定される車速を入力して、これを加速度に変換する（以下では、この加速度を第２加速度と呼ぶ）。加速度変換部１６は、入力した車速を微分して第２加速度を求める。算出した第２加速度は制御部１７に出力される。
【００１８】
図２には、制御部１７の詳細な構成を示す。
図２に示すように制御部１７は、入出力部１７１、グラフィックインターフェース１７２、入力インターフェース１７３、記憶部１７４、ＲＡＭ１７５、ＣＰＵ１７６を有している。なお、ＣＰＵ１７６は、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を表す。また、ＲＡＭは、ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を表す。
【００１９】
入出力部１７１は、ＣＡＮネットワーク１００に接続し、ＣＡＮネットワーク１００に接続された他のＥＣＵ１０１、１０２から送信されるデータの受信処理を行う。受信したデータは、入出力部１７１からＣＰＵ１７６に出力される。
また入出力部１７１は、ＣＰＵ１７６から出力されたデータをＣＡＮネットワーク１００上の他のＥＣＵ１０１、１０２に送信する。
【００２０】
グラフィックインターフェース１７２は、ＣＰＵ１７６で処理された画像をディスプレイ１３に表示させるためのインターフェースであり、ディスプレイ１３に表示するグラフィックデータを波形電気信号に変換する。
【００２１】
入力インターフェース１７３は、信号の入力部である。図２に示すようにＧＰＳ情報受信部１１、時計部１２、操作部１４、加速度センサ１５、加速度変換部１６の出力信号が入力インターフェース１７３から制御部１７に入力される。
また、入力インターフェース１７３は、車両１に設けられたセンサから出力されるセンサ信号やスイッチの状態を表す信号（以下、ＳＷ信号と呼ぶ）を入力する。
例えば、車速センサ２１で測定された車速、シフトポジションセンサ２４で測定されたシフトレバーのシフト位置などがセンサ信号として入力される。
また、ＡＢＳ＿ＥＣＵ２２がＡＢＳ制御を行っているときに出力されるＡＢＳ信号（動作信号）や、ブレーキスイッチ（以下、ブレーキＳＷと略記する）２３から出力されるブレーキ信号が入力される。
ＡＢＳ＿ＥＣＵ２２は、制動時に車輪がロック傾向となったことを検出すると、車輪のブレーキ力を弱める制御を行ってロック傾向を解消する。その後再びブレーキ力が大きくなるように制御することで車両１の操縦性を安定させ、制動距離ができるだけ短くなるようにブレーキ制御を行う。ＡＢＳ＿ＥＣＵ２２がこのブレーキ制御を行っているときにはＡＢＳ信号が制御部１７に入力される。なお、本実施例では、ＡＢＳ＿ＥＣＵ２２からのＡＢＳ信号を直接制御部１７に入力する構成を採っているが、ＡＢＳ信号をＣＡＮ通信によって制御部１７に入力するように構成してもよい。
また、ブレーキ信号は、ブレーキペダルが踏み込まれたときにブレーキＳＷ２３から出力される信号である。
【００２２】
記憶部１７４は、不揮発性の記憶装置であり、例えば、ＣＰＵ１７６が制御に使用するプログラムや、ナビゲーションのための地図情報などが記憶されている。
制御部１７は、記憶部１７４に記憶されたプログラムを記憶部１７４から読み出し、読み出したプログラムに従って処理を実行する。処理の詳細についてはフローチャートを参照しながら後ほど詳述する。
また、記憶部１７４には、ＧＰＳ情報受信部１１で受信したＧＰＳ信号に基づいて割り出された車両１の現在位置情報（緯度、経度情報）が記憶される。
さらに、加速度センサ１５で測定された第１加速度、車速センサ２１で測定された車速や、この車速から求めた第２加速度などが記憶部１７４に記憶される。
【００２３】
ＲＡＭ１７５は、ＣＰＵ１７６が演算結果のデータや演算途中のデータを書き込む作業用メモリとして利用される。
ＣＰＵ１７６は、記憶部１７４に記録されている制御プログラムや地図情報に基づいて、各種の処理を実行する。
【００２４】
図３には、時刻情報と、現在位置情報（緯度経度情報）と、車速と、前後方向加速度（第１加速度）と、左右方向加速度（第１加速度）との収集周期と、分解能とを示す。
時計部１２で計時される時刻情報を制御部１７に取り込む周期は１．０［ｓｅｃ］であり、分解能は１［ｓｅｃ］である。また、ＧＰＳ情報受信部１１により受信したＧＰＳ信号を制御部１７に取り込む周期は１．０［ｓｅｃ］であり、分解能は０．１［ｓｅｃ］である。また、車速センサ２１で測定される車速を制御部１７に取り込む周期は０．１［ｓｅｃ］であり、分解能は０．１［ｍ／ｓ］である。また、加速度センサ１５で測定される第１加速度を制御部１７に取り込む周期は０．１［ｓｅｃ］であり、分解能は０．０１［Ｇ］である。なお、ここに示す収集周期はこの値に限定されものではない。
【００２５】
制御部１７は、加速度センサ１５で測定した第１加速度と、車速センサ２１で測定した車速から求めた第２加速度のうち、どちらの加速度が車両１の実加速度を精度よく表す加速度であるのかを車両１の挙動に応じて判定する。
【００２６】
例えば、定常走行時には、車速センサ２１で測定された車速から求めた第２加速度が第１加速度よりも精度がよい。
車載器１０をナビゲーション装置とした場合、通常、ナビゲーション装置は、車両１のインパネ（インストルメントパネル）部分に取り付けられる。車載器１０の本体が車両１に対して傾いて取り付けられると、車載器１０の本体に内蔵されている加速度センサ１５の検出軸も正規の軸に対して傾いてしまい、加速度を良好に検出することができなくなる。また、車両自体が傾斜のある路面を走行していると、加速度センサ１５で測定される第１加速度にもこの路面の傾きの影響が出る。
このため、定常走行時には、車速センサ２１で測定された車速から求めた第２加速度を車両１の実加速度として使用する。
なお、本実施例では、車両１が停止状態にあると判定すると、制御部１７は、加速度センサ１５で測定された第１加速度のオフセット補正を実施する。車両１の停止時に、加速度センサ１５のセンサ値のオフセット補正を行うことで、加速度センサ１５の測定精度を高めることができる。
【００２７】
このように定常走行時には、車速センサ２１で測定される車速から求めた第２加速度を車両の実加速度として採用するほうが精度がよい。しかしながら、車両１が異常挙動を示す状態では、加速度センサ１５で測定された第１加速度を採用するほうが好ましい。
例えば、急ブレーキがかけられた状態では、タイヤがロックに近い状態となり、急速に車両１が停止運動状態に入る。車両１は、この停止運動状態のままある一定距離（制動距離）を走行する。
この状態では、車速センサ２１で測定される車速は０ｋｍ／ｈかそれに近い値を示す。すなわち、車速センサ２１は、車両１の車軸の回転数に比例したパルスを出力する。このため、タイヤがロックに近い状態では、車速として０ｋｍ／ｈかそれに近い値を測定し、車両１の実速度を精度よく表していない。従って、急ブレーキ等の操作がなされ、車両が異常挙動を示す時には、車速センサ２１で測定した車速から求めた第２加速度は車両の実加速度を精度よく表していない。
【００２８】
そこで、本実施例では、急ブレーキ、急ハンドル等の操作がドライバによってなされ、車両１が異常挙動状態にあるときには、第２加速度ではなく、第１加速度を選択して車両１の実加速度とする。
制御部１７は、選択した実加速度に、時刻情報と現在位置情報（緯度、経度情報）とを関連づけて記憶部１７４に記憶する。記憶部１７４に記憶された情報は、例えば、ヒヤリマップ（交通事故多発地図）等の作成時に使用することができる。
【００２９】
また、車両１が異常挙動状態にあるか否かを判定する方法として、本実施例では２つの方法を用いている。
【００３０】
第１の方法は、車両１から出力されるＡＢＳ信号やブレーキ信号を制御部１７が入力したときに、急ブレーキの操作があったと判定する方法である。ＡＢＳ信号は、ＡＢＳ＿ＥＣＵ２２がブレーキ制御を行っているときにＡＢＳ＿ＥＣＵ２２から出力される信号である。また、ブレーキ信号は、ブレーキペダルが踏み込まれ、ブレーキＳＷ２３がオンしているときに出力される信号である。
【００３１】
第２の方法は、加速度センサ１５で測定される第１加速度のうち、車両１の前後方向の加速度が第２しきい値以上であるか否かを判定する方法である。また、加速度センサ１５で測定される第１加速度のうち、車両１の左右方向の加速度が第３しきい値以上であるか否かを判定する方法である。
加速度センサ１５で測定される車両１の前後方向の加速度が第２しきい値以上である場合、急ブレーキ操作が行われ、車両１が異常挙動状態にあると判定できる。また、加速度センサ１５で測定される車両１の左右方向の加速度が第３しきい値以上である場合、急ハンドル操作が行われ、車両１が異常挙動状態にあると判定できる。
なお、本実施例では、第２しきい値として−０．３０Ｇを採用している。また、第３しきい値として±０．２２Ｇを採用している。但し、第２しきい値及び第３しきい値は、この値に限定されるものではなく、例えば、道路勾配や車両重量等により補正してもよい。また、第２しきい値、第３しきい値として挙げた数値が、急ブレーキや急ハンドルの操作があったことを精度よく判定できる数値であることを示す根拠が、以下に示す文献に記載されている。
“Incident detection by probe data”13th World Congress on its 2007
【００３２】
第１の方法又は第２の方法により車両挙動が異常な状態であると判定されると、制御部１７は、第１加速度と第２加速度との差を求めて、これを第１しきい値と比較する。
図４には、定常走行時と、急ブレーキ操作時とに測定した第１加速度と第２加速度とを示す。図４に示すように定常走行時には、第１加速度と第２加速度とはほぼ同じ値を示しているが、急ブレーキの操作が行われると第１加速度と第２加速度とが大きく異なっている。従って、第２加速度と第１加速度との差が第１しきい値以上であった場合には、第１加速度を車両の実加速度を表す加速度として選択する。
なお、本実施例では、第１しきい値として０．１Ｇを採用している。但し、第１しきい値は、この値に限定されるものではなく、例えば、道路勾配や車両重量等により補正してもよい。
【００３３】
図５に示すフローチャートを参照しながら制御部１７の第１の処理手順を説明する。
車載器１０が起動すると、制御部１７は、まず、第１加速度と、車速と、第２加速度と、シフト位置情報とを入力する（ステップＳ１）。第１加速度は、加速度センサ１５によって測定される。車速は、車速センサ２１で測定される。第２加速度は、加速度変換部１６で車速を加速度に変換することで得られる。シフト位置情報は、シフトポジションセンサ２４で測定される。
【００３４】
次に、制御部１７は、車両１が停止状態にあるか否かを判定する（ステップＳ２）。例えば、車速が０ｋｍ／ｈである状態が所定時間以上継続した場合や、車速が０でシフト位置情報がパーキング位置にあれば、車両１は停止状態にあると判定することができる。車両１が停止状態にあると判定すると（ステップＳ２／ＹＥＳ）、制御部１７は、停止時に加速度センサ１５により測定される第１加速度の値をゼロにセットする（ステップＳ３）。起動直後等の車両１の停止時に、加速度センサ１５のセンサ値のオフセット補正を行うことで、加速度センサ１５の測定精度を高めることができる。なお、ステップＳ２およびステップＳ３の処理は、無くても構わない。
【００３５】
また、車両１が停止状態にはないと判定すると（ステップＳ２／ＮＯ）、制御部１７は、第２加速度から第１加速度を減算し、減算結果を第１しきい値と比較する（ステップＳ４）。
減算結果が第１しきい値よりも小さい場合は（ステップＳ４／ＮＯ）、制御部１７は、第１加速度と第２加速度との差が小さいので第２加速度の値が正常であると判定する。この場合、制御部１７は、第２加速度を実加速度として選択する（ステップＳ８）。
また減算結果が第１しきい値以上である場合には（ステップＳ４／ＹＥＳ）、制御部１７は、ブレーキ信号やＡＢＳ信号の入力があるか否かを判定する（ステップＳ５）。ブレーキ信号やＡＢＳ信号の入力がある場合には（ステップＳ５／ＹＥＳ）、制御部１７は、車両１が異常挙動状態にあると判定する。この場合、制御部１７は、加速度センサ１５で測定された第１加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ７）。
また、ブレーキ信号やＡＢＳ信号の入力がなかった場合には（ステップＳ５／ＮＯ）、制御部１７は、車両１の前後方向加速度及び左右方向加速度をしきい値と比較する（ステップＳ６）。
車両１の前後方向の加速度が第２しきい値以上であれば（ステップＳ６／ＹＥＳ）、制御部１７は、急ブレーキ操作が行われたと判定する。この場合、制御部１７は、加速度センサ１５で測定された第１加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ７）。
また車両１の左右方向の加速度が第３しきい値以上であった場合（ステップＳ６／ＹＥＳ）には、制御部１７は、急ハンドルの操作が行われたと判定する。この場合も制御部１７は、加速度センサ１５で測定された第１加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ７）。
また、前後方向加速度が第２しきい値以上ではなく、且つ左右方向加速度が第３しきい値以上ではなかった場合には（ステップＳ６／ＮＯ）、制御部１７は、急ブレーキ、急ハンドル等の操作はなかったと判定する。この場合、制御部１７は、第２加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ８）。
【００３６】
制御部１７は、車両１の加速度を選択すると、選択した加速度に、時刻情報と車両１の現在位置情報とを関連付けて記憶部１７４に記憶する（ステップＳ９）。
従って、記憶部１７４には、車両１の加速度と、その時の時刻と、その時の位置情報とが正確に記録されることになる。
以上のルーチンを制御部１７は、電源がオフ（アクセサリスイッチ又はイグニッションスイッチがオフ）となるまで繰り返し行う（ステップＳ１０）。
【００３７】
このように本実施例は、車両１が異常挙動を示す状態にあるか否かを判定して、異常挙動を示す状態のときには車両１の実加速度を表す加速度情報を精度よく判定することができる。
また、ブレーキ信号やＡＢＳ信号の入力により車両１の異常挙動を判定しているので、車両が異常挙動状態にあるのかを精度よく判定することができる。
また、車両１の前後方向加速度及び左右方向加速度をしきい値と比較して車両１の異常挙動を判定しているので、急ブレーキ、急ハンドル等の操作が行われたときの車両の異常挙動を精度よく判定することができる。
また、車両１の加速度を精度よく求めることができるので、例えば、ヒヤリマップでの危険箇所の特定精度を高めることができる。
【００３８】
なお、制御部１７の処理手順は、図６のフローチャートに示す第２の手順であってもよい。以下、この手順について説明する。なお、図６に示すフローのステップＳ１３までの処理については、上述した図５に示す手順と同一であるので説明を省略する。
制御部１７は、車両１が停止状態にはないと判定すると（ステップＳ１２／ＮＯ）、ブレーキ信号又はＡＢＳ信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１４）。
ブレーキ信号又はＡＢＳ信号が入力されている場合には（ステップＳ１４／ＹＥＳ）、制御部１７は、第２加速度から第１加速度を減算する。そして、制御部１７は、減算結果を第１しきい値と比較する（ステップＳ１６）。減算結果が第１しきい値以上であれば（ステップＳ１６／ＹＥＳ）、制御部１７は、第１加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ１７）。
また、減算結果が第１しきい値よりも小さければ（ステップＳ１６／ＮＯ）、制御部１７は、第２加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ１８）。
【００３９】
また、ステップＳ１４でブレーキ信号又はＡＢＳ信号が入力されていない場合には（ステップＳ１４／ＮＯ）、制御部１７は車両１の前後方向加速度及び左右方向加速度をしきい値と比較する（ステップＳ１５）。
車両１の前後方向加速度が第２しきい値以上であれば（ステップＳ１５／ＹＥＳ）、制御部１７は、急ブレーキの操作が行われたと判定する。また、車両１の左右方向の加速度が第３しきい値以上であった場合（ステップＳ１５／ＹＥＳ）、制御部１７は急ハンドルの操作が行われたと判定する。
急ブレーキ又は急ハンドルの操作があったと判定した場合には、制御部１７は、第２加速度から第１加速度を減算し減算結果を第１しきい値と比較する（ステップＳ１６）。比較の結果、減算結果が第１しきい値以上であれば（ステップＳ１６／ＹＥＳ）、制御部１７は、第１加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ１７）。また、比較の結果、減算結果が第１しきい値よりも小さければ（ステップＳ１６／ＮＯ）、制御部１７は、第２加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ１８）。
また、前後方向加速度が第２しきい値以上ではなく、且つ左右方向加速度が第３しきい値以上ではなかった場合には（ステップＳ１５／ＮＯ）、制御部１７は、急ブレーキ、急ハンドル等の操作はなかったと判定する。この場合、制御部１７は、第２加速度を車両１の実加速度として選択する（ステップＳ１８）。以後の処理は、図５に示すフローと同一であるので説明を省略する。
【００４０】
図７には、第２の手順を実行するソフトウェアの機能ブロック図を示す。
ＣＰＵ１７６が記憶部１７４に記憶されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムに従って処理を行うことにより、図７に示す機能ブロックが実現される。
第１判定処理手段２０１は、ブレーキ信号とＡＢＳ信号との入力を判定する。少なくとも一方の信号の入力を検出すると、第１判定処理手段２０１は第２判定処理手段２０３に判定許可信号を出力する。
また、第３判定処理手段２０２は、加速度センサ１５で測定された第１加速度を入力して、これを第２しきい値及び第３しきい値と比較する。
第３判定処理手段２０２は、車両の前後方向加速度が第２しきい値以上であると判定した場合、又は車両の左右方向加速度が第３しきい値以上であると判定した場合に、判定許可信号を第２判定処理手段２０３に出力する。
第２判定処理手段２０３には、第１加速度と第２加速度とが入力される。さらに第２判定処理手段２０３には、第１判定処理手段２０１と第３判定処理手段２０２とから判定許可信号が入力される。
第２判定処理手段２０３は、第１判定処理手段２０１と第３判定処理手段２０２とのいずれか一方から判定許可信号を入力した場合に、第１加速度と第２加速度の比較を行う。比較の結果、第２加速度と第１加速度との差が第１しきい値以上であると判定すると、第２判定処理手段２０３は第１加速度を選択する選択信号を記憶処理手段２０４に出力する。
また、判定許可信号の入力がない場合や、第２加速度と第１加速度との差が第１しきい値よりも小さい場合には、第２判定処理手段２０３は、第２加速度を選択する選択信号を記憶処理手段２０４に出力する。
記憶処理手段２０４は、第１加速度と第２加速度とを入力する。また、記憶処理手段２０４は、第２判定処理手段２０３から選択信号を入力する。さらに、記憶処理手段２０４は、現在位置情報と時刻情報とを入力する。
記憶処理手段２０４は、選択信号が第１加速度を選択する信号であった場合には、選択された第１加速度に、現在位置情報と時刻情報とを関連付けて記憶部１７４に記憶させる。
また、記憶処理手段２０４は、選択信号が第２加速度を選択する信号であった場合には、選択された第２加速度に、現在位置情報と時刻情報とを関連付けて記憶部１７４に記憶させる。
【実施例２】
【００４１】
添付図面を参照しながら本発明の第２実施例を説明する。なお、第２実施例の構成は、上述した第１実施例と同一であるので構成の説明は省略する。
【００４２】
加速度センサ１５で測定される加速度の値は、道路に勾配があれば平地での加速度とは異なる値となる。例えば、登り坂では加速度センサ１５で測定される加速度は平地よりも小さくなり、下り坂では加速度センサ１５で測定される加速度は平地よりも大きくなる。
そこで、本実施例は、第１しきい値と、第２しきい値との少なくとも一方を道路勾配に応じて補正する。
制御部１７は、記憶部１７４に記憶した地図情報と、ＧＰＳ信号により割り出した現在位置情報とから現在位置での道路勾配を判定し、判定結果により第１しきい値と第２しきい値との少なくとも一方を補正する。
道路が登り坂である場合には、第１しきい値と第２しきい値との少なくとも一方の絶対値を平地での値よりも小さい値に補正する。例えば、平地では０．１Ｇであった第１しきい値を０．０５Ｇといった値に変更する。また、平地では−０．３Ｇであった第２しきい値を−０．２Ｇといった値に変更する。
また、道路が下り坂である場合には、第１しきい値と第２しきい値との少なくとも一方の絶対値を平地での値よりも大きい値に補正する。例えば、平地では０．１Ｇであった第１しきい値を０．１５Ｇといった値に変更する。また、平地では−０．３Ｇであった第２しきい値を−０．４Ｇといった値に変更する。
【００４３】
また、第１しきい値と第２しきい値とを一定値に補正するのではなく、道路勾配に応じた値に補正してもよい。すなわち、道路勾配が大きければ、第１しきい値と第２しきい値との少なくとも一方の絶対値を道路勾配に応じた大きな値に補正する。逆に、道路勾配が小さければ、第１しきい値と第２しきい値との少なくとも一方の絶対値を道路勾配に応じた小さな値に補正する。
また、車体重量に応じて加速度センサ１５で測定される加速度の値も変わってくる。そこで、車体重量を記憶部１７４に予め記憶しておき、記憶した車体重量により第１しきい値及び第２しきい値の補正量を変更してもよい。
【００４４】
図８に示すフローチャートを参照しながら本実施例の処理手順（第３の処理手順）を説明する。なお、ステップＳ２３までの手順は、図５に示すフローと同一であるので説明を省略する。
【００４５】
制御部１７は、車両１が停止状態にはないと判定すると（ステップＳ２２／ＮＯ）、記憶部１７４から読み出した地図情報と、車両１の現在位置情報とに基づいて現在位置での道路勾配を判定する（ステップＳ２４）。そして、判定した道路勾配に基づいて、しきい値の補正が必要であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。道路勾配が所定値以上である場合には、制御部１７はしきい値の補正が必要であると判定する（ステップＳ２５／ＹＥＳ）。
しきい値の補正が必要であると判定すると（ステップＳ２５／ＹＥＳ）、制御部１７は道路勾配に基づいて第１しきい値と第２しきい値との少なくとも一方を補正する（ステップＳ２６）。
また、しきい値の補正が必要ではないと判定すると（ステップＳ２５／ＮＯ）、制御部１７は第１しきい値と第２しきい値との補正は行わない。
【００４６】
この後、制御部１７は、第１しきい値と、第２しきい値及び第３しきい値とを用いて、車両１が異常挙動を示す状態にあるか否かを判定する。
車両１が異常挙動を示す状態にあると判定した場合には、制御部１７は加速度センサ１５で測定された第１加速度を車両１の実加速度として選択する。また、車両１が異常挙動を示す状態にはないと判定した場合には、制御部１７は、車速センサ２１で測定された車速から求めた第２加速度を車両１の実加速度として選択する。
なお、この判定手順の詳細は、図５に示すフローチャートと同一であるため、詳細な説明は省略する。
【００４７】
このように本実施例は、車両１の現在位置での道路勾配を判定する。そして、道路の勾配が大きければ、道路勾配に応じたしきい値となるように第１しきい値と第２しきい値との少なくとも一方を補正する。このため、車両１が異常挙動を示す状態にあるか否かの判定精度を高めることができる。
【００４８】
図９には、第３の手順を実行するソフトウェアの機能ブロック図を示す。
ＣＰＵ１７６が記憶部１７４に記憶されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムに従って処理を行うことにより、図９に示す機能ブロックが実現される。
図９に示す機能ブロックは、図７に示す機能ブロックの構成に加えて、補正手段２０５が新たに追加されている。
補正手段２０５は、地図情報と現在位置情報とに基づいて車両の現在位置での路面勾配を判定する。路面の勾配が所定値よりも大きいと判定すると、第１しきい値と第２しきい値との少なくとも一方を補正する。そして、第２判定処理手段２０３と第３判定処理手段２０２との少なくとも一方に、補正したしきい値を通知するしきい値通知信号を出力する。
第２判定処理手段２０３と、第３判定処理手段２０２とは、しきい値通知信号により通知されたしきい値を用いて判定処理を実施する。
【００４９】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
例えば、上述した実施例では、車両１が異常挙動を示す状態にはないと判定した場合には、制御部１７は、車速センサ２１で測定された車速から求めた第２加速度を車両の実加速度として選択していた。しかしながら、車両１が異常挙動を示す状態にはない場合には、第１加速度と第２加速度とのいずれを選択してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】車載器の構成と、車載器と接続した車両側の機器との接続構成とを示す図である。
【図２】制御部の詳細な構成を示す図である。
【図３】制御部に入力される情報の測定周期と分解能とを示す図である。
【図４】車載器の加速度センサで測定された第１加速度と、車速センサの車速を微分して求めた第２加速度との測定結果を示す図である。
【図５】制御部の加速度選択の第１の手順を示すフローチャートである。
【図６】制御部の加速度選択の第２の手順を示すフローチャートである。
【図７】第２の手順を実行するソフトウェアの機能ブロックを示す図である。
【図８】制御部の加速度選択の第３の手順を示すフローチャートである。
【図９】第３の手順を実行するソフトウェアの機能ブロックを示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 車両
１０ 車載器
１１ ＧＰＳ情報受信部
１２ 時計部
１３ ディスプレイ
１４ 操作部
１５ 加速度センサ
１６ 加速度変換部
１７ 制御部
２１ 車速センサ
２２ ＡＢＳ＿ＥＣＵ
２３ ブレーキＳＷ
２４ シフトポジションセンサ
１７４ 記憶部
１７６ ＣＰＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の挙動に異常な状態が生じているか否かを判定する第１判定手段と、
前記第１判定手段で前記車両の挙動に異常な状態が生じていると判定したときに、前記車両に搭載されている加速度センサで測定された前記車両の第１加速度と、前記車両に搭載されている車速センサで測定された車速を演算して求めた前記車両の第２加速度との差が第１しきい値以上であるか否かを判定する第２判定手段と、
前記第１加速度と前記第２加速度との差が前記第１しきい値以上であるときに、前記第１加速度を前記車両の実加速度として記憶手段に記憶させる記憶処理手段と、
を有することを特徴とする加速度判定装置。
【請求項２】
前記第１判定手段は、ブレーキペダルが踏み込まれていることを示すブレーキ信号の入力を検出した場合と、アンチロックブレーキシステムが動作していることを示す動作信号の入力を検出した場合と、前記車両の前後方向の加速度が第２しきい値以上であることを検出した場合と、前記車両の左右方向の加速度が第３しきい値以上であることを検出した場合とのうちの少なくとも１つを検出した場合に、前記車両の挙動に異常な状態が生じていると判定することを特徴とする請求項１記載の加速度判定装置。
【請求項３】
前記記憶手段に記憶された地図情報を参照して路面の勾配を求め、該路面の勾配により前記第１しきい値と前記第２しきい値との少なくとも一方を補正する第１補正手段を有することを特徴とする請求項２記載の加速度判定装置。
【請求項４】
前記加速度判定装置は、前記車速センサで測定された車速が所定時間以上連続して０である場合、又は前記車速センサの車速が０でシフトセンサで検出されるシフト位置がパーキングである場合に、前記加速度センサの測定する前記第１加速度を０に補正する第２補正手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の加速度判定装置。
【請求項５】
前記記憶処理手段は、前記第１加速度と前記第２加速度との差が前記第１しきい値未満であるとき、もしくは、前記第１判定手段で前記車両の挙動に異常な状態が生じていないと判定したときに、前記第２加速度を車両の実加速度として記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の加速度判定装置。
【請求項６】
コンピュータを、
車両の挙動に異常な状態が生じているか否かを判定する手段と、
前記車両の挙動に異常な状態が生じていると判定したときに、前記車両に搭載されている加速度センサで測定された前記車両の第１加速度と、前記車両に搭載されている車速センサで測定された車速を演算して求めた前記車両の第２加速度との差が第１しきい値以上であるか否かを判定する手段と、
前記第１加速度と前記第２加速度との差が前記第１しきい値以上であるときに、前記第１加速度を前記車両の実加速度として記憶手段に記憶させる手段として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
車両の挙動に異常な状態が生じているか否かを判定する第１判定手段と、
前記第１判定手段で前記車両の挙動に異常な状態が生じていると判定したときに、前記車両に搭載されている加速度センサで測定された前記車両の第１加速度と、前記車両に搭載されている車速センサで測定された車速を演算して求めた前記車両の第２加速度との差が第１しきい値以上であるか否かを判定する第２判定手段と、
前記第１加速度と前記第２加速度との差が前記第１しきい値以上であるときに、前記第１加速度を前記車両の実加速度として記憶手段に記憶させる記憶処理手段と、
を有することを特徴とする加速度判定装置。
【請求項２】
前記第１判定手段は、ブレーキペダルが踏み込まれていることを示すブレーキ信号の入力を検出した場合と、アンチロックブレーキシステムが動作していることを示す動作信号の入力を検出した場合と、前記車両の前後方向の加速度が第２しきい値以上であることを検出した場合と、前記車両の左右方向の加速度が第３しきい値以上であることを検出した場合とのうちの少なくとも１つを検出した場合に、前記車両の挙動に異常な状態が生じていると判定することを特徴とする請求項１記載の加速度判定装置。
【請求項３】
前記記憶手段に記憶された地図情報を参照して路面の勾配を求め、該路面の勾配により前記第１しきい値と前記第２しきい値との少なくとも一方を補正する第１補正手段を有することを特徴とする請求項２記載の加速度判定装置。
【請求項４】
前記加速度判定装置は、前記車速センサで測定された車速が所定時間以上連続して０である場合、又は前記車速センサの車速が０でシフトセンサで検出されるシフト位置がパーキングである場合に、前記加速度センサの測定する前記第１加速度を０に補正する第２補正手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の加速度判定装置。
【請求項５】
前記記憶処理手段は、前記第１加速度と前記第２加速度との差が前記第１しきい値未満であるとき、もしくは、前記第１判定手段で前記車両の挙動に異常な状態が生じていないと判定したときに、前記第２加速度を車両の実加速度として記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の加速度判定装置。
【請求項６】
コンピュータを、
車両の挙動に異常な状態が生じているか否かを判定する手段と、
前記車両の挙動に異常な状態が生じていると判定したときに、前記車両に搭載されている加速度センサで測定された前記車両の第１加速度と、前記車両に搭載されている車速センサで測定された車速を演算して求めた前記車両の第２加速度との差が第１しきい値以上であるか否かを判定する手段と、
前記第１加速度と前記第２加速度との差が前記第１しきい値以上であるときに、前記第１加速度を前記車両の実加速度として記憶手段に記憶させる手段として機能させることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−８２３４（Ｐ２０１０−８２３４Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６７９９２（Ｐ２００８−１６７９９２）
【出願日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
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