JP5233711B2 - 走行状態記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の走行状態を記録する走行状態記録装置に関する。

従来、自動運転装置等の運転支援装置を搭載した車両が知られている。運転支援装置は、例えば車両が道路上を車線に沿って走行するように運転者のステアリング操作をアシストする等の機能を有している。また、従来、運転支援装置を搭載した車両が事故に遭遇した場合の原因究明に有益となるよう、車両の走行データを記録する装置も知られている。例えば特許文献１には、運転者から作動装置までの信号路、作動装置から駆動伝達系までの信号路、車両の実走行データという３つのレベルに分類してデータを記録することにより、車両制御に問題があったかどうかといった事故原因を容易に決定できるようにした走行データ記録装置が開示されている。

特表２００４−５０９７９９号公報

前述した走行データ記録装置では、車両に事故が発生した場合にどこにその原因があったのかを容易に決定することができる。
しかし、運転支援装置でどのような演算が行われたのかの記録をとっておかないと駆動情報を再現することができないため、従来の走行データ記録装置では、走行支援や自動運転を実際に行うにあたって必要となるデータ（環境認識に要するデータから制御量算出に要するデータ）をすべて記録しておかねばならず、そのため、記録すべきデータのボリュームが増大してしまうという課題があった。

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、車両の走行に関するデータを効率的に記録することができる走行状態記録装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、走行状態を検出する走行状態検出手段から出力されるセンサ情報を含む環境データに基づいて演算処理を行い、走行支援を行うための走行支援情報を出力する演算手段と、環境データと演算手段の演算途中に作成される途中情報とに基づき、途中情報を、記録する記録途中情報と記録しない非記録途中情報とに選別する選別手段と、その選別手段により選別された記録途中情報を記録する記録手段とを有する走行状態記録装置を特徴とする。

この走行状態記録装置では、環境データと途中情報とに基づき、途中情報を選別手段により選別して記録手段に記録しておくことができる。

また、この走行状態記録装置において、環境データと途中情報との相違が所定値よりも大きいときに途中情報を記録途中情報に選別するようにすることが好ましい。

こうすると、環境データとの相違が所定値よりも大きくて適切でない途中情報を記録途中情報に選別して記録することができる。

さらに、上記走行状態記録装置は演算手段が演算処理を行うための演算パラメータを記録手段に出力する演算パラメータ出力手段を更に有することが好ましい。

演算パラメータ出力手段を有することにより、演算パラメータを記録途中情報とともに記録できるようになる。

上記走行状態記録装置の場合、演算パラメータ出力手段は、演算パラメータが更新されたときに演算パラメータを記録手段に出力することが好ましい。

こうすると、演算パラメータが更新されたときにだけ演算パラメータを記録手段に記録できるようになる。

本発明によれば、車両の走行に関するデータを効率的に記録することができる走行状態記録装置が得られる。

本発明の第１の実施の形態に係る走行状態記録装置の構成を示すブロック図である。 同じく、走行状態記録装置における途中情報記録制御処理の動作手順を示すフローチャートである。 ２台の車両が走行している走行状況を模式的に示した図である。 本発明の第２の実施の形態に係る走行状態記録装置の構成を示すブロック図である。 同じく、走行状態記録装置における途中情報記録制御処理の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る走行状態記録装置の構成を示すブロック図である。 同じく、走行状態記録装置における途中情報記録制御処理の動作手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る走行状態記録装置１の構成を示すブロック図である。走行状態記録装置１は、自動運転モジュール２と、環境データ出力部３と、記録部４と、駆動部５とを有し、図示しない車両に搭載されている。

自動運転モジュール２は、ＥＣＵによって構成されている。ＥＣＵは、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力ポート等を備え、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されている制御プログラムにしたがいＲＡＭに対するデータの読み書きを行いながら作動する。自動運転モジュール２は、演算部１０、演算パラメータ部１１および演算状態評価部１２を有している。

演算部１０は、環境データ出力部３から出力される環境データ３ｄと演算パラメータ部１１から出力される演算パラメータ１１ｄとに基づき、自動運転を実現するための演算処理を行い、演算処理の結果に基づき走行支援情報１０ｄを駆動部５に出力する。走行支援情報１０ｄは駆動部５を駆動することによって走行支援を行うためのデータである。また、演算部１０は、演算途中に作成される途中情報１０ｅを演算状態評価部１２に出力する。

途中情報１０ｅは、環境データ３ｄが入力されてから、目標制動量等の走行支援情報が演算されるまでに出力される情報である。

例えば、自動運転の進路制御（走行軌跡制御）が行われる場合、環境データ３ｅが入力され、その環境データ３ｅに基づいて周辺物体認識結果が出力され、その周辺物体認識結果に基づいて走行進路が出力され、その走行進路に基づいて車両制御量が出力される。この場合において、周辺物体認識結果、走行進路の情報がそれぞれ途中情報に相当する。

また、車両緊急時の制動制御が行われる場合、環境データ３ｅが入力され、その環境データ３ｅに基づいて障害物認識結果が出力され、その障害物認識結果に基づいて衝突予測結果が出力され、その衝突予測結果に基づいて車両制御量（走行支援情報）が出力される。この場合において、障害物認識結果、衝突予測結果の情報がそれぞれ途中情報に相当する。

なお、途中情報１０ｅは、車両の制御介入を行わない場合に出力される情報であってもよい。例えば、車両緊急時の制動制御が行われる場合において、環境データ３ｅが入力され、その環境データ３ｅに基づいて障害物認識結果が出力され、その障害物認識結果に基づいて衝突予測結果が出力され、その衝突予測結果に基づいて音声や表示などによって車両の運転者に情報提供や警告などが行われる際に、その障害物認識結果、衝突予測結果の情報はそれぞれ途中情報に相当する。

演算パラメータ部１１は演算部１０により行われる演算処理に用いられる演算パラメータ、演算式、モデルなどを記憶している。また、演算パラメータ部１１は乱数を生成するためのシードを記憶しており、記憶しているこれらのデータを変更することもできる。そして、演算パラメータ部１１は演算パラメータ１１ｄを演算部１０に出力する。

演算状態評価部１２は、演算部１０から途中情報１０ｅと環境データ３ｄとを入力して、それらに基づき演算部１０による演算処理が適切か否かを判定する。演算状態評価部１２は、判定結果にしたがい途中情報１０ｅを、残すために記録部４に記録する記録途中情報と、記録しない非記録途中情報とに選別する選別手段としての機能を有し、選別した記録途中情報１２ｄを記録部４に出力する。

例えば演算状態評価部１２は、選別手段として、環境データ３ｄと途中情報１０ｅとの相違が所定値よりも大きいときにその途中情報１０ｅを記録途中情報として選別する。

環境データ出力部３は、車両の走行状態を検出するセンサ（走行状態検出手段）を有し、そのセンサによって検出したセンサ情報（例えば、車載カメラで撮影された画像データや、レーダ、速度計、バッテリから得られる種々の計測データなどの自車情報）を含む環境データ３ｄを自動運転モジュール２に出力する。また、環境データ出力部３は、図示しないメモリに記憶されている地図情報、交通情報、天気情報、ナビゲーション情報といった周辺環境情報、さらには、手動運転モードと自動運転モードとのモード切替信号、ＧＰＳ衛星との通信で得られた通信データ、自動運転モジュール２とは独立して計算されたデータなどを含めて環境データ３ｄを出力することもできる。

記録部４は、演算状態評価部１２から出力される記録途中情報１２ｄを記録する記録手段であって、例えば、ＨＤＤ、メモリ等によって構成することができる。記録部４は時刻データとともに記録途中情報１２ｄを記録することができる。

駆動部５は走行支援情報１０ｄにしたがい自動運転による走行支援に必要な動作を実行する。

続いて、以上のような構成を有する走行状態記録装置１の動作内容について図２を参照して詳述する。図２は走行状態記録装置１における途中情報記録制御処理の動作手順を示すフローチャートである。途中情報記録制御処理は自動運転モジュール２によって実行される。

自動運転モジュール２は途中情報記録制御処理をスタートすると、Ｓ１で演算部１０が環境データ出力部３からの環境データ３ｄ（センサ情報）の入力を行う。続くＳ２では、演算部１０が演算パラメータ部１１からの演算パラメータ１１ｄの入力を行う。すると、Ｓ３で演算部１０が環境データ３ｄおよび演算パラメータ１１ｄにしたがった演算処理を行い、作成した走行支援情報１０ｄを駆動部５に出力する一方、途中情報１０ｅおよび環境データ３ｄを演算状態評価部１２に出力する。

そして、Ｓ４では、途中情報１０ｅが適切か否かを演算状態評価部１２が判定し、その判定結果にしたがい途中情報１０ｅを選別する。この場合、演算状態評価部１２は、途中情報１０ｅが適切だと判定したときはＳ５を実行せずに途中情報記録制御処理を終了するが、適切でないと判定したときはＳ５に動作を進める。Ｓ５に動作を進める場合、演算状態評価部１２が途中情報１０ｅを記録して残すための記録途中情報１２ｄとして記録部４に出力し、その後、途中情報記録制御処理を終了する。こうして記録途中情報１２ｄが記録部４に記録される。

Ｓ４において、途中情報１０ｅを選別する場合、演算状態評価部１２は、環境データ３ｄに含まれる距離、速度、加速度等のデータが所定の閾値を越えた場合に途中情報１０ｅを適切ではないと判定して選別することができる。また、演算状態評価部１２は、環境データ３ｄと途中情報１０ｅとの相違が所定の閾値を越えた場合に途中情報１０ｅを適切ではないと判定して選別することもできる。そのほか、演算状態評価部１２は、それまで認識していた対象が認識できなくなったタイミングをトリガーとして選別するようにしてもよい。

また、途中情報１０ｅの選別としては、自車両の走行状態と所定の閾値に基づいて行ってもよい。例えば、車両走行中の環境における実際の車両挙動（速度、加速度）が予め定められる閾値以上である場合や周辺物体との相対距離、相対速度などが安全上定められる所定の範囲内から逸脱している場合に、途中情報１０ｅが適切でないと判定してもよい。

また、途中情報１０ｅの選別は、同一の途中情報１０ｅの時間変化に基づいて行ってもよい。例えば、周辺物体認識結果が同一物体の状態変化量が所定値以上といった非連続的な時間変化を示す場合に、そのような周辺物体認識結果が途中情報１０ｅとして適切でないと判定してもよい。

さらに、途中情報１０ｅの選別は、途中情報１０ｅ同士の比較に基づいて行ってもよい。例えば、同一物体に対する挙動予測結果と実挙動の認識結果が大きく異なる場合に、そのような挙動予測結果と認識結果が途中情報１０ｅとして適切でないと判定してもよい。

以上のように、走行状態記録装置１は、途中情報１０ｅが適切でないときにはその途中情報１０ｅを記録途中情報１２ｄとして記録部４に記録するが、途中情報１０ｅが適切であれば記録しないように動作を実行する。そのため、保存を要する途中情報１０ｅだけを効率的に記録するため、記録される途中情報１０ｅのデータボリュームを削減できるようになっている。

この場合、走行状態記録装置１では、記録される途中情報１０ｅによって、車両が事故に遭遇したさい、演算部１０に問題があったのかどうかを見極め、演算部１０に問題がなければそのことを証明することも可能となる。

ここで、図３に示すように、車両５０，５１が対向して走行し、車両５０の走行車線６０上に歩行者ｈがいた場合の走行状況を考える。そして、車両５０が手動運転での走行中に歩行者ｈと接触する事故に遭遇した走行パターンｐ１と、自動運転での走行中に歩行者ｈと接触する事故に遭遇した走行パターンｐ２とを考える。走行パターンｐ２については、演算部１０が認識を誤った（例えば歩行者ｈを見落とした）場合（走行パターンｐ２ａ）と、演算部１０が人の行動予測を誤った（例えば歩行者ｈは走行車線６０上をまっすぐ歩行すると予測したものの、実際の歩行者ｈは走行車線６０を横切るように動いた）場合（走行パターンｐ２ｂ）という２つのパターンが考えられる。

従来の技術では、走行パターンｐ１か、それとも走行パターンｐ２（ｐ２ａまたはｐ２ｂ）かということの選別は可能であった。しかし、従来の技術では、自動運転装置の演算結果から、走行パターンｐ２ａかｐ２ｂかを選別することはできなかった。そのため、事故原因の究明が困難を極めることがあった。

このような場合の事故原因を究明するためには、あらゆる途中情報を保存しておき、認識と予測にかかるすべての履歴を記録しておかねばならない。しかし、これでは、途中情報の記録に要するデータボリュームが増大し、データ通信に要するボリュームも増大してしまう。

こうしたことから、走行状態記録装置１は、途中情報１０ｅが適切でないときにだけ、その途中情報１０ｅを記録途中情報１２ｄとして記録部４に記録して保存するようになっている。そのため、例えば、走行パターンｐ２ａについては認識に関するデータのみ記録し、予測に関するデータを記録しないことし、走行パターンｐ２ｂについては認識に関するデータは保存せず、予測に関するデータだけを記録することとすることができる。こうして、保存を要する途中情報１０ｅを効率的に記録し、途中情報１０ｅの保存に要するデータボュームを削減できるようになっている。

（第２の実施形態）
続いて、第２の実施の形態に係る走行状態記録装置２１について説明する。図４は本発明の第２の実施の形態に係る走行状態記録装置２１の構成を示すブロック図である。走行状態記録装置２１は、走行状態記録装置１と比較して、自動運転モジュール１３を有し、その自動運転モジュール１３が演算パラメータ出力部１４を有する点で相違している。

演算パラメータ出力部１４は、演算状態評価部１２から記録途中情報１２ｄの出力があったときに、その記録途中情報１２ｄと演算パラメータ１１ｄとを記録部４に出力する。また、演算パラメータ部１１は演算パラメータ１１ｄを演算部１０に出力するほか、演算パラメータ出力部１４に出力する点でも相違している。

そして、走行状態記録装置２１は、図５に示すフローチャートに沿って途中情報記録制御処理を実行する。図５に示すフローチャートは、図２に示すフローチャートと比較して、Ｓ４に続いてＳ５を実行する代わりにＳ１０、Ｓ１１を実行する点で相違している。

走行状態記録装置２１では、自動運転モジュール２がＳ４に動作を進めると、途中情報１０ｅが適切か否かを演算状態評価部１２が判定し、その判定結果にしたがい途中情報１０ｅを選別する。この場合、演算状態評価部１２は、途中情報１０ｅが適切だと判定したときはＳ１０，Ｓ１１を実行せずに途中情報記録制御処理を終了するが、適切でないと判定したときはＳ１０に動作を進める。Ｓ１０に動作を進める場合、演算状態評価部１２が途中情報１０ｅを記録途中情報１２ｄとして演算パラメータ出力部１４に出力する。また、続くＳ１１では、演算パラメータ出力部１４が記録途中情報１２ｄおよび演算パラメータ１１ｄを記録部４に出力して、その後、途中情報記録制御処理を終了する。こうして、記録途中情報１２ｄおよび演算パラメータ１１ｄが記録部４に記録される。

このように、走行状態記録装置２１も走行状態記録装置１と同様、途中情報１０ｅが適切でないときにだけ、その途中情報１０ｅを記録途中情報１２ｄとして記録部４に記録するため、保存を要する途中情報１０ｅだけを効率的に記録し、記録される途中情報１０ｅのデータボリュームを削減できるようになっている。前述した走行状態記録装置１では、演算に用いた演算パラメータ１１ｄが記録されていなかったため、すべての演算結果の再現可能性が確保されていなかったところ、走行状態記録装置２１は演算パラメータ１１ｄを記録しているので、すべての演算途中結果を再現できるようになっている。

（第３の実施形態）
続いて、第３の実施の形態に係る走行状態記録装置３１について説明する。図６は本発明の第３の実施の形態に係る走行状態記録装置３１の構成を示すブロック図である。走行状態記録装置３１は、走行状態記録装置１と比較して、自動運転モジュール２３を有し、その自動運転モジュール２３が演算パラメータ更新部１５を有する点で相違している。

演算パラメータ更新部１５は、演算状態評価部１２から記録途中情報１２ｄの出力があったときに、更新確認信号１５ｄを演算パラメータ部１１に出力して演算パラメータ部１１から演算パラメータ１１ｄを新たに入力する。演算パラメータ更新部１５は、演算パラメータ１１ｄが更新されていたときに更新後の演算パラメータ１１ｄを記録部４に出力する演算パラメータ出力手段としての機能を有している。このとき、演算パラメータ１１ｄの更新は、途中情報１０ｅが適切でないと判定されたときに行われ、不適切と判断された途中情報１０ｅ、環境データ３ｄ及び先の演算パラメータ１１ｄに基づいて新たな演算パラメータ１１ｄを導出して行われる。

そして、走行状態記録装置３１は、図７に示すフローチャートに沿って途中情報記録制御処理を実行する。図７に示すフローチャートは、図２に示すフローチャートと比較して、Ｓ４に続いてＳ５を実行する代わりにＳ１５からＳ２０を実行する点で相違している。

走行状態記録装置３１では、自動運転モジュール２がＳ４に動作を進めると、途中情報１０ｅが適切か否かを演算状態評価部１２が判定し、その判定結果にしたがい途中情報１０ｅを選別する。この場合、演算状態評価部１２は、途中情報１０ｅが適切だと判定したときはＳ１５からＳ２０を実行せずに途中情報記録制御処理を終了するが、適切でないと判定したときはＳ１５に動作を進める。Ｓ１５に動作を進める場合、演算状態評価部１２が途中情報１０ｅを記録途中情報１２ｄとして演算パラメータ更新部１５に出力する。

また、続くＳ１６では、演算状態評価部１２が環境データ３ｄ及び演算パラメータ１１ｄを演算パラメータ更新部１５に出力する。そして、Ｓ１７では、演算パラメータ更新部１５が新たな演算パラメータ１１ｄを導出する。この新たな演算パラメータ１１ｄは、不適切と判断された途中情報１０ｅ、環境データ３ｄ及び先の演算パラメータ１１ｄに基づいて導出される。

そして、Ｓ１８に動作が進み、演算パラメータ更新部１５が新たな演算パラメータ１１ｄを演算パラメータ部１１及び記録部４に出力する。演算パラメータ部１１では、新たな演算パラメータ１１ｄの更新が行われる。そして、Ｓ２０では、記録途中情報１２ｄを記録部４に出力し、その後、途中情報記録制御処理が終了する。こうして、記録途中情報１２ｄが記録部４に記録され、演算パラメータ１１ｄは更新されていたときだけ記録部４に記録される。

以上のように、走行状態記録装置３１も走行状態記録装置１と同様、途中情報１０ｅが適切でないときにだけ、その途中情報１０ｅを記録途中情報１２ｄとして記録部４に記録するため、保存を要する途中情報１０ｅだけを効率的に記録し、記録される途中情報１０ｅのデータボリュームを削減できるようになっている。前述した走行状態記録装置１では、演算に用いた演算パラメータ１１ｄが記録されていなかったため、すべての演算結果の再現可能性が確保されていなかったところ、走行状態記録装置３１は演算パラメータ１１ｄを記録しているので、すべての演算途中結果を再現できるようになっている。加えて、演算パラメータ１１ｄは更新されていたときにだけ記録されるので、演算パラメータ１１ｄについても効率的に記録でき、記録容量をより圧縮できるようになっている。また、自動運転モジュール２３が演算部１０の途中情報１０ｅを利用して学習することも可能になる。

（変形例）
演算状態評価部１２は、演算部１０を介することなく環境データ３ｄを環境データ出力部３から直接入力してもよい。また、演算状態評価部１２は、記録途中情報１２ｄを図示しない情報通信装置を介して車両外のサーバに送信するようにしてもよい。こうすれば、不適切な行動を低減して事故を未然防止できるように自動運転モジュール２を改善することができる。さらに、演算状態評価部１２は、適切と判断された途中情報１０ｅを車両外のサーバに送信するようにしてもよい。こうすれば、安全な行動をとるための演算方法を共有し、事故の少ない交通環境の整備に寄与することができる。

さらにまた、演算状態評価部１２は、演算部１０からの出力がないことを示すデータ（出力無しデータ）を記録部４に出力するようにしてもよい。この出力無しデータとモード切替信号とに基づき、演算状態評価部１２に異常があるか否かを判断することができる。

そして、図示しない表示装置に演算部１０の演算状態を伝達するための情報を表示させたり、スピーカーから音声出力させてもよい。例えば、設定パラメータ（予定速度）、加速、減速、曲がる情報を表示装置に表示させてもよい。

演算パラメータ更新部１５は、環境データ出力部３と接続して演算パラメータ１１ｄを更新する好適な時期を選択してもよい。例えば、電圧情報を利用して電圧の低いときは更新を行わないとしたり、速度情報を利用して車両の移動中は更新を行わないとするなどである。また、記録部４とは別の記録部を設け更新するのに好適な時期の情報を記録しておいてもよい。

さらに、演算パラメータ更新部１５の出力は記録部のみならず図示しないデータ通信装置に接続して、外部のデータベースとの間で送受信を実行してもよい。これにより、不適切な行動を低減し、事故を未然に防止するように自動運転モジュール２３を改善することも可能となる。

以上の説明は、本発明の実施の形態についての説明であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができる。又、各実施形態における構成要素、機能、特徴あるいは方法ステップを適宜組み合わせて構成される装置又は方法も本発明に含まれるものである。

１…走行状態記録装置、２，１３，２３…自動運転モジュール、３…環境データ出力部、４…記録部、５…駆動部、１０…演算部、１１…演算パラメータ、１２…演算状態評価部、１４…演算パラメータ出力部、１５…演算パラメータ更新部。

Claims (3)

1. 走行状態を検出する走行状態検出手段から出力されるセンサ情報を含む環境データに基づいて演算処理を行い、走行支援を行うための走行支援情報を出力する演算手段と、
   前記環境データと前記演算手段の演算途中に作成される途中情報とに基づき、前記途中情報を、記録する記録途中情報と記録しない非記録途中情報とに選別する選別手段と、
   該選別手段により選別された前記記録途中情報を記録する記録手段とを有することを特徴とする走行状態記録装置。
2. 前記演算手段が前記演算処理を行うための演算パラメータを前記記録手段に出力する演算パラメータ出力手段を更に有することを特徴とする請求項１記載の走行状態記録装置。
3. 前記演算パラメータ出力手段は、前記演算パラメータが更新されたときに前記演算パラメータを前記記録手段に出力することを特徴とする請求項２記載の走行状態記録装置。