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JP2009136117A - Driving operation analysis method, driving operation analysis device, and motion operation analysis program - Google Patents

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JP2009136117A JP2007311169A JP2007311169A JP2009136117A JP 2009136117 A JP2009136117 A JP 2009136117A JP 2007311169 A JP2007311169 A JP 2007311169A JP 2007311169 A JP2007311169 A JP 2007311169A JP 2009136117 A JP2009136117 A JP 2009136117A
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Hitoshi Tsunashima
均 綱島
Yoshitaka Marumo
喜高 丸茂
Takashi Kojima
崇 小島
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】運転者による車両の運転操作を解析する運転操作解析方法、運転操作解析装置、及び、運動操作解析プログラムに関し、容易、かつ、的確に運転操作の特性を解析できる運転操作解析方法、運転操作解析装置、及び、運転操作解析プログラムを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、運転者による車両の運転操作を解析する運転操作解析方法であって、前記車両の現在位置情報を位置検出手段から取得し、前記車両の現在速度情報を速度検出手段から取得し、前記車両の現在減速度情報を加速度検出手段から取得する現在情報取得手順と、前記現在情報取得手順で取得された前記現在位置情報及び前記現在速度情報に基づいて所要減速度情報を算出する所要減速度算出手順と、前記現在減速度情報と前記所要減速度情報とに基づいて前記運転操作を解析する解析手順とを有することを特徴とする。
【選択図】図9
The present invention relates to a driving operation analysis method, a driving operation analysis device, and a motion operation analysis program for analyzing a driving operation of a vehicle by a driver, and a driving operation analysis method and driving capable of analyzing driving operation characteristics easily and accurately. An object is to provide an operation analysis device and a driving operation analysis program.
The present invention relates to a driving operation analysis method for analyzing a driving operation of a vehicle by a driver, acquiring current position information of the vehicle from position detecting means, and detecting current speed information of the vehicle as speed detecting means. Current information acquisition procedure for acquiring the current deceleration information of the vehicle from the acceleration detecting means, and the required deceleration information based on the current position information and the current speed information acquired in the current information acquisition procedure. A required deceleration calculation procedure to be calculated; and an analysis procedure for analyzing the driving operation based on the current deceleration information and the required deceleration information.
[Selection] Figure 9

Description

本発明は運転操作解析方法、運転操作解析装置、及び、運動操作解析プログラムに係り、特に、運転者による車両の運転操作を解析する運転操作解析方法、運転操作解析装置、及び、運動操作解析プログラムに関する。   The present invention relates to a driving operation analysis method, a driving operation analysis device, and a motion operation analysis program, and in particular, a driving operation analysis method, a driving operation analysis device, and a motion operation analysis program for analyzing a driving operation of a vehicle by a driver. About.

近年、鉄道網の発展にともなって、鉄道への安全性の確保と向上が望まれている。そして、鉄道車両を含めた機械システムに今まで以上の安全性の確保と向上が求められている。   In recent years, with the development of the railway network, it has been desired to secure and improve the safety of the railway. And, it is required to secure and improve safety more than ever for mechanical systems including railway vehicles.

こうした要請に対して、鉄道車両は、高度な滑走防止制御の研究開発によってブレーキシステムの安全性の向上の検討がなされている(例えば、非特許文献1参照)。   In response to such demands, railway vehicles have been studied to improve the safety of brake systems through research and development of advanced skid prevention control (see Non-Patent Document 1, for example).

また、特に、人間がミスを起こしやすい状況下においても安全性を確保できる人間−機械系を鉄道車両側でも考慮し、構築する必要が生じている。いままで、鉄道の分野では、ヒューマンエラーの認知や運転時の人間の動作所要時間に関する報告は示されている(例えば、非特許文献2、3参照)。   In particular, it has become necessary to consider and build a human-machine system that can ensure safety even in situations where humans are likely to make mistakes. Until now, in the field of railways, reports on human error recognition and human operation time required for driving have been shown (for example, see Non-Patent Documents 2 and 3).

しかしながら、これまで、人間−機械系としての安全性に関する議論はなされていない。   However, until now, no discussion has been made on safety as a human-machine system.

そこで、運転者の動特性を考慮した人間−機械系として制御系全体のモデルを構築し、ブレーキ操作を支援することによって、車両の安全性を確保する必要がある(例えば、非特許文献4参照)。
山崎大生,鎌田崇義,永井正夫:スライディングモード制御理論に基づいた鉄道車両の滑走制御,(社)日本フルードパワーシステム学会論文集,第37巻,第3号,(2006.5),pp.8-14 橋本邦衛:安全人間工学,中央労働災害防止協会,(1988.3),pp.3-21,pp.25-36,pp.51-59 林善男,井口雅一:人間・機械システムの設計,人間と技術社,(1970),pp.48-64 山崎大生:鉄道車両のブレーキシステムの現状と将来のあるべきシステム,(社)日本フルードパワーシステム学会ウィンターセミナー2005 機械システムの安全性,p.30-41
Therefore, it is necessary to ensure the safety of the vehicle by constructing a model of the entire control system as a human-machine system in consideration of the driver's dynamic characteristics and assisting the brake operation (for example, see Non-Patent Document 4). ).
Daisei Yamazaki, Takayoshi Kamada, Masao Nagai: Sliding control of railway vehicles based on sliding mode control theory, Proceedings of the Japan Fluid Power System Society, Vol. 37, No. 3, (2006.5), pp.8-14 Kunihe Hashimoto: Safety Ergonomics, Central Industrial Accident Prevention Association, (1988.3), pp.3-21, pp.25-36, pp.51-59 Yoshio Hayashi, Masakazu Iguchi: Design of Human-Machine System, Human and Technology, (1970), pp.48-64 Daisei Yamazaki: Current state of brake systems for railway vehicles and systems that should be in the future, Japan Fluid Power System Society Winter Seminar 2005 Safety of Mechanical Systems, p.30-41

車両の安全性を確保するために、運転操作の特性を的確に解析できるシステムが求められている。また、このとき、できるだけ簡単に設置できるシステムが求められている。   In order to ensure the safety of the vehicle, a system that can accurately analyze the characteristics of the driving operation is required. At this time, a system that can be installed as easily as possible is required.

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、容易、かつ、的確に運転操作の特性を解析できる運転操作解析方法、運転操作解析装置、及び、運転操作解析プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a driving operation analysis method, a driving operation analysis device, and a driving operation analysis program capable of analyzing driving operation characteristics easily and accurately. To do.

本発明は、運転者による車両の運転操作を解析する運転操作解析方法であって、前記車両の現在位置情報を位置検出手段から取得し、前記車両の現在速度情報を速度検出手段から取得し、前記車両の現在減速度情報を加速度検出手段から取得する現在情報取得手順と、前記現在情報取得手順で取得された前記現在位置情報及び前記現在速度情報に基づいて所要減速度情報を算出する所要減速度算出手順と、前記現在減速度情報と前記所要減速度情報とに基づいて前記運転操作を解析する解析手順とを有することを特徴とする。   The present invention is a driving operation analysis method for analyzing a driving operation of a vehicle by a driver, acquiring the current position information of the vehicle from a position detection unit, acquiring the current speed information of the vehicle from a speed detection unit, Current information acquisition procedure for acquiring the current deceleration information of the vehicle from the acceleration detection means, and required deceleration information for calculating the required deceleration information based on the current position information and the current speed information acquired in the current information acquisition procedure And a speed calculation procedure, and an analysis procedure for analyzing the driving operation based on the current deceleration information and the required deceleration information.

なお、前記所要減速度算出手順は、前記所要減速度情報をαr、前記現在速度情報をv(t)、前記目標速度情報をvt、前記現在在位置情報をx(t)、前記目標位置情報をxtとするとき、 The required deceleration calculation procedure includes the required deceleration information α r , the current speed information v (t), the target speed information v t , the current location information x (t), and the target speed information. When the position information is x t ,

Figure 2009136117
により、前記所要減速度情報をαrを算出することを特徴とする。
Figure 2009136117
Then, α r is calculated from the required deceleration information.

また、前記解析手順は、前記所要減速度情報に対する前記現在減速度情報の偏差に基づいて前記運転操作の良否、例えば、異常運転操作と、正常運転操作とを判定することを特徴とする。   The analysis procedure may determine whether the driving operation is good or not, for example, an abnormal driving operation and a normal driving operation based on a deviation of the current deceleration information with respect to the required deceleration information.

本発明によれば、車両の現在位置情報、現在速度情報、現在減速度情報を取得し、取得した現在位置情報及び現在速度情報に基づいて所要減速度情報を算出し、現在減速度情報と所要減速度情報とに基づいて運転操作を解析することにより、運転者の操作自体を検出することなく、運転操作を解析することができる。   According to the present invention, the current position information, current speed information, and current deceleration information of the vehicle are acquired, and the required deceleration information is calculated based on the acquired current position information and current speed information. By analyzing the driving operation based on the deceleration information, the driving operation can be analyzed without detecting the driver's operation itself.

ここでは、本発明の運転操作解析方法を、列車を例とって説明する。   Here, the driving operation analysis method of the present invention will be described using a train as an example.

まず、列車を目標位置に停止させる際の運転者のブレーキ行動について説明する。   First, the driver's braking action when stopping the train at the target position will be described.

運転者は、走行している列車を停止させる場合、運転台のブレーキハンドルを操作することにより、車両のブレーキを動作させ、車両を減速させる。列車を駅などの定められた位置に停止させる場合は、車両に適切なブレーキ力を与える必要がある。もし、ブレーキ力が必要以上に強い場合、車両は目標位置より手前に停止し、逆にブレーキ力が弱い場合、目標位置を行き過ぎて停止する。   When the driver stops the traveling train, the driver operates the brake handle of the cab to operate the brake of the vehicle and decelerate the vehicle. When the train is stopped at a predetermined position such as a station, it is necessary to apply an appropriate braking force to the vehicle. If the braking force is stronger than necessary, the vehicle stops before the target position. Conversely, if the braking force is weak, the vehicle stops past the target position.

運転者は、目標位置に列車をスムースに停止させるために、時々刻々変化する車両の走行速度と目標位置までの距離に応じて、ブレーキハンドルを操作することにより、ブレーキ力を調整している。   In order to smoothly stop the train at the target position, the driver adjusts the braking force by operating the brake handle according to the traveling speed of the vehicle that changes from time to time and the distance to the target position.

そこで、運転者が列車を駅などの定められた位置に停止させる場合の運転者のブレーキ操作を定式化する。   Therefore, the driver's brake operation when the driver stops the train at a predetermined position such as a station is formulated.

運転者のブレーキ行動は、次のように考えることができる。   The driver's braking behavior can be considered as follows.

速度v(t)で走行する車両が、位置x(t)から目標位置xtに停止するために必要な平均の減速度αr(t)は、下記の式(1)で定義される。 The average deceleration rate α r (t) required for a vehicle traveling at the speed v (t) to stop from the position x (t) to the target position x t is defined by the following equation (1).

Figure 2009136117
なお、この平均の減速度αr(t)を所要減速度と呼ぶことにする。
Figure 2009136117
This average deceleration rate α r (t) is referred to as required deceleration rate.

車両の減速度α(t)が、所要減速度平均の減速度αr(t)より大きい場合(α>αr)、車両は目標位置xtの手前で停止することを意味し、逆に、α<αrでは、目標位置xtを行き過ぎる、すなわち、オーバーランを意味する。 If the vehicle deceleration α (t) is greater than the average deceleration α r (t) of the required deceleration (α> α r ), this means that the vehicle stops before the target position x t , and conversely , Α <α r means that the target position x t is exceeded, that is, overrun.

そこで、運転者は、車両の減速度αが所要減速度αrに近づくようにブレーキを操作することによってブレーキ力を修正しているものと考える。 Therefore, it is considered that the driver corrects the braking force by operating the brake so that the vehicle deceleration α approaches the required deceleration α r .

以上の考え方は、速度制限に対するブレーキについても同様に考えることができる。速度制限などの目標速度がある場合に対しても適用可能にするため、式(1)を拡張し、所要減速度αr(t)を下記の式(2)で定義し直す。 The above concept can be similarly applied to braking against speed limitation. In order to make it applicable even when there is a target speed such as speed limit, the expression (1) is expanded and the required deceleration rate α r (t) is redefined by the following expression (2).

Figure 2009136117
ここで、vtは目標位置xtにおける目標速度である。車両を停止させる場合は、目標速度vt=0とする。
Figure 2009136117
Here, v t is a target speed at the target position x t . When the vehicle is to be stopped, the target speed v t = 0.

次に減速度による運転操作の評価について説明する。   Next, evaluation of driving operation by deceleration will be described.

図1は所要減速度αrの傾向を説明するための図を示す。 FIG. 1 is a diagram for explaining the tendency of the required deceleration rate α r .

所要減速度αr(t)は、車両の走行速度v(t)と位置x(t)から求められるため、時々刻々変化する値となり、図1に示すような傾向に分類される。所要減速度αr(t)は、減速度α(t)との偏差を増大する方向に変化することが特徴である。 Since the required deceleration rate α r (t) is obtained from the travel speed v (t) of the vehicle and the position x (t), the required deceleration rate α r (t) is a value that changes every moment and is classified into the tendency shown in FIG. The required deceleration rate α r (t) is characterized by changing in a direction that increases the deviation from the deceleration rate α (t).

減速度α(t)と所要減速度αr(t)とに偏差が生じている場合、減速度α(t)を修正しなければ、偏差は増大する。運転者は、偏差が増大する前に、減速度α(t)が所要減速度αr(t)に近づくように、ブレーキを修正する必要がある。例えば、運転者に何らかの異常が発生し、ブレーキの修正が遅れたり不適当だったりする場合、減速度α(t)が所要減速度αr(t)に収束しないことになる。 If there is a deviation between the deceleration α (t) and the required deceleration α r (t), the deviation increases unless the deceleration α (t) is corrected. The driver needs to correct the brake so that the deceleration rate α (t) approaches the required deceleration rate α r (t) before the deviation increases. For example, when some abnormality occurs in the driver and the correction of the brake is delayed or inappropriate, the deceleration α (t) does not converge to the required deceleration α r (t).

以上のことから、所要減速度αr(t)に対する減速度α(t)の動きが、運転行動を評価する方法の一つになると考えられる。そこで、所要減速度αr(t)を横軸、減速度α(t)を縦軸にとる平面において軌跡、αr−α線図を描く方法が考えられる。これにより、所要減速度αr(t)に対する減速度α(t)の変化、すなわちブレーキの修正動作の特徴を明確に示すことができる。 From the above, it is considered that the movement of the deceleration α (t) with respect to the required deceleration α r (t) is one of the methods for evaluating the driving behavior. Therefore, a method of drawing a locus and an α r -α diagram on a plane having the required deceleration rate α r (t) on the horizontal axis and the deceleration rate α (t) on the vertical axis can be considered. Thereby, the change of the deceleration α (t) with respect to the required deceleration α r (t), that is, the feature of the brake correction operation can be clearly shown.

図2はαr−α線図の一例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing an example of an α r -α diagram.

図1に示す性質から、α=αrの線より上に位置するときに左側に遷移するようにブレーキ操作し、α=αrの線の下側に位置するときには右側に遷移するようにブレーキ操作が行われる。 Due to the nature shown in FIG. 1, the brake is operated so as to shift to the left when positioned above the line of α = α r , and the brake is operated to shift to the right when positioned below the line of α = α r. The operation is performed.

軌跡がα=αrの線を越えると、反時計回りに円を描くことになる。 When the trajectory crosses the line α = α r , a circle is drawn counterclockwise.

ところで、減速度α(t)は、車両のブレーキ性能により、発生し得る最大値が存在する。その最大減速度は、摩擦係数や線路の勾配などの条件により変化する。ここで、最大減速度をαmaxの一定値と定義すると、所要減速度αr(t)が最大減速度αmaxを超えたとき、すなわち、αr(t)>αmaxのとき、運転者のブレーキ行動に関係なく車両は目標位置xtを行き過ぎる、いわゆる、オーバーランが決まる。このことは、所要減速度αr(t)が運転者のブレーキ行動を評価するだけでなく、物理的なオーバーランの危険性を表す指標にもなり得る。 Meanwhile, the deceleration α (t) has a maximum value that can be generated depending on the braking performance of the vehicle. The maximum deceleration changes depending on conditions such as the coefficient of friction and the slope of the track. Here, when the maximum deceleration is defined as a constant value of α max , when the required deceleration α r (t) exceeds the maximum deceleration α max , that is, when α r (t)> α max , the driver vehicle regardless of the brake action of the overshoot the target position x t, so-called, overrun is determined. This means that the required deceleration rate α r (t) not only evaluates the driver's braking behavior, but can also be an indicator of the risk of physical overrun.

次に、解析例について説明する。   Next, an analysis example will be described.

ここでは、列車運転シミュレータを用いた模擬実験の結果を被験者に負荷を与えた場合と、負荷を与えない場合とで比較する。なお、被験者に与える負荷は、被験者に暗算課題を与えるものとする。   Here, the result of the simulation experiment using the train operation simulator is compared between a case where a load is given to the subject and a case where no load is given. In addition, the load given to a test subject shall give a mental arithmetic task to a test subject.

図3は車両が停止するときの距離に対する速度の変化を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a change in speed with respect to a distance when the vehicle stops.

負荷なし、負荷ありともに停止位置に正常に停止している。速度の変化からは、負荷による違いを判別することは難しい。   Both no load and load are stopped normally at the stop position. It is difficult to determine the difference due to the load from the change in speed.

図4は距離に対する所要減速度と減速度の変化を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing changes in required deceleration and deceleration with respect to distance.

実線と波線の差異が所要減速度αr(t)と減速度α(t)の偏差の偏差を示す。ブレーキの修正動作は、ある程度の偏差が生じた場合に行われていることが確認できる。 The difference between the solid line and the wavy line indicates the deviation between the required deceleration rate α r (t) and the deceleration rate α (t). It can be confirmed that the brake correcting operation is performed when a certain degree of deviation occurs.

負荷ありでは、停止位置目標までの距離が50m以下になったとき、ブレーキの修正量が必要以上に大きくなり、逆の偏差が生じている傾向が見られる。その結果、偏差が大きくなっている。   When there is a load, when the distance to the stop position target is 50 m or less, the brake correction amount becomes larger than necessary, and a reverse deviation tends to occur. As a result, the deviation is large.

図5は、αr−α線図を示す。同図中、矢印は、時間的な軌跡の動きを表している。 FIG. 5 shows an α r -α diagram. In the figure, the arrows indicate temporal trajectory movements.

図5に示すように、負荷ありでは、ブレーキの修正量が必要以上に大きいため、反時計回りの円を描いている。この特徴的な軌跡を評価することにより、異常運転を判別できる可能性がある。   As shown in FIG. 5, when there is a load, the correction amount of the brake is larger than necessary, so a counterclockwise circle is drawn. By evaluating this characteristic trajectory, there is a possibility that abnormal operation can be determined.

図6は、αr−α線図を用いた運転操作解析方法を説明するための図を示す。 FIG. 6 is a diagram for explaining a driving operation analysis method using an α r -α diagram.

ここでは、運転操作を正常操作と異常操作とに分類し、異常操作を検知する評価を行う場合について説明する。   Here, a case will be described in which driving operations are classified into normal operations and abnormal operations, and evaluation for detecting abnormal operations is performed.

図6のようにαr−α線図に正常操作領域A0と異常操作領域A1、A2を設定する方法が考えられる。例えば、軌跡が正常領域A0から異常領域A1、A2へ進入した場合に、異常と判定する。異常領域A1は、正常状態で軌跡が推移しない領域を示す。異常領域A2は、最大減速度αmax=4〔km/h/s〕としたとき、オーバーランが決定する領域を示し、異常領域A1より危険度の高い領域と言える。 As shown in FIG. 6, a method of setting the normal operation area A0 and the abnormal operation areas A1 and A2 in the α r -α diagram can be considered. For example, when the trajectory enters the abnormal areas A1 and A2 from the normal area A0, it is determined as abnormal. The abnormal area A1 indicates an area where the locus does not change in a normal state. The abnormal region A2 indicates a region where overrun is determined when the maximum deceleration rate α max = 4 [km / h / s], and can be said to be a region having a higher degree of risk than the abnormal region A1.

なお、ここでは運転操作の評価を、単純に、正常操作と異常操作とに分類したが、軌跡の広がり具合などによって複数段階に分類するようにしてもよい。また、単にαr−α線図を提示し、軌跡によって評価を行うようにしてもよい。 Here, although the evaluation of the driving operation is simply classified into normal operation and abnormal operation, it may be classified into a plurality of stages depending on the extent of the trajectory. Alternatively, an α r -α diagram may be simply presented and the evaluation may be performed based on the trajectory.

次に、上記運転操作解析方法を実現するための運転操作解析装置について説明する。   Next, a driving operation analysis device for realizing the driving operation analysis method will be described.

まず、運転操作解析装置100の構成について説明する。   First, the configuration of the driving operation analysis apparatus 100 will be described.

図7は本発明の運転操作解析装置の一実施例のブロック構成図、図8は運転操作解析装置100の設置の例を説明するための図を示す。   FIG. 7 is a block diagram of an embodiment of the driving operation analysis apparatus according to the present invention, and FIG. 8 is a diagram for explaining an example of installation of the driving operation analysis apparatus 100.

本実施例の運転操作解析装置100は、処理システム110、位置検出装置120、速度検出装置130、加速度検出装置140を含む構成とされている。   The driving operation analysis apparatus 100 according to the present embodiment includes a processing system 110, a position detection apparatus 120, a speed detection apparatus 130, and an acceleration detection apparatus 140.

処理システム110は、例えば、ノート型パーソナルコンピュータなどから構成されており、予めインストールされた運転操作解析処理プログラムに基づいて位置検出装置120、速度検出装置130、加速度検出装置140からデータを収集し、運転操作解析処理を実行する。   The processing system 110 is configured by, for example, a notebook personal computer, and collects data from the position detection device 120, the speed detection device 130, and the acceleration detection device 140 based on a driving operation analysis processing program installed in advance. Executes driving operation analysis processing.

位置検出装置120は、例えば、GPSであり、車両の外側や内側に取り付けられ、車両150の走行位置を検出する。なお、位置検出装置120は、GPSに限定されるものではなく、車両の位置を検出できるシステムであればよい。   The position detection device 120 is, for example, a GPS, is attached to the outside or the inside of the vehicle, and detects the traveling position of the vehicle 150. The position detection device 120 is not limited to the GPS, and may be any system that can detect the position of the vehicle.

速度検出装置130は、例えば、速度発電機であり、台車などに取り付けられ、車両150の速度を検出する。なお、速度検出装置130は、速度発電機に限定されるものではなく、車両の走行速度を検出できるものであればよい。   The speed detection device 130 is, for example, a speed generator and is attached to a carriage or the like, and detects the speed of the vehicle 150. The speed detection device 130 is not limited to a speed generator and may be any apparatus that can detect the traveling speed of the vehicle.

加速度検出装置140は、例えば、加速度センサであり、車両の室内に設けられ、車両150にかかる加速度を検出する。   The acceleration detection device 140 is, for example, an acceleration sensor, and is provided in a vehicle interior to detect acceleration applied to the vehicle 150.

位置、速度、加速度の3つの物理量は、微分・積分の関係にあるため、位置検出装置120、速度検出装置130、加速度検出装置140のいずれか一つの検出装置から、3つの物理量を処理装置により計算できる。そのため、各検出装置のいずれか一つの検出装置で構成してもよい。   Since the three physical quantities of position, velocity, and acceleration are in a differential / integral relationship, the three physical quantities are obtained from any one of the position detection device 120, the velocity detection device 130, and the acceleration detection device 140 by the processing device. Can be calculated. Therefore, you may comprise in any one detection apparatus of each detection apparatus.

位置検出装置120、速度検出装置130、加速度検出装置140を車両150の室内に設置できるように構成すれば、持ち運びが容易になる。また、誤差を小さくするためには、位置検出装置120、速度検出装置130、加速度検出装置140を各々複数の設けるようにする方がよい。   If the position detection device 120, the speed detection device 130, and the acceleration detection device 140 are configured so as to be installed in the interior of the vehicle 150, carrying becomes easy. In order to reduce the error, it is preferable to provide a plurality of position detection devices 120, velocity detection devices 130, and acceleration detection devices 140 each.

入力装置111は、異常運転検出プログラムの操作を行う。   The input device 111 operates an abnormal operation detection program.

記憶装置112には、異常運転検出プログラムと、駅や速度制限の位置や制限速度などの路線のデータが記憶されている。   The storage device 112 stores an abnormal operation detection program and route data such as a station, a speed limit position, and a speed limit.

処理装置113は、記憶装置に記憶された異常運転検出プログラムにより、異常運転検出処理を行う。各検出装置から取得した数値や、異常運転検出処理により計算した数値を記憶装置に記録し、運転状態を運転後に分析できるようにする。   The processing device 113 performs abnormal operation detection processing using an abnormal operation detection program stored in the storage device. A numerical value acquired from each detection device or a numerical value calculated by the abnormal operation detection process is recorded in a storage device so that the operation state can be analyzed after the operation.

出力装置114は、例えば、ディスプレイモニタやスピーカーであり、運転操作解析処理の結果や異常運転を示す警報を発する。警報は、例えば、音や光によるものである。   The output device 114 is, for example, a display monitor or a speaker, and issues a warning indicating the result of the driving operation analysis process or abnormal driving. The alarm is, for example, by sound or light.

次に、処理システム110による運転操作解析処理プログラムの処理について図面を用いて説明する。   Next, the processing of the driving operation analysis processing program by the processing system 110 will be described with reference to the drawings.

図9は運転操作解析処理プログラムのフローチャートを示す。   FIG. 9 shows a flowchart of the driving operation analysis processing program.

処理システム110は、ステップS1−1で位置検出装置120、速度検出装置130、加速度検出装置140から現在の車両の位置情報、走行速度、加速度を取得する。処理システム110は、ステップS1−2で、ディジタルフィルタ処理などの各種ディジタル処理を施し、取得した位置情報、走行速度、加速度の誤差を補正する。   In step S <b> 1-1, the processing system 110 acquires current vehicle position information, travel speed, and acceleration from the position detection device 120, the speed detection device 130, and the acceleration detection device 140. In step S1-2, the processing system 110 performs various digital processes such as a digital filter process, and corrects errors in the acquired position information, travel speed, and acceleration.

次に、処理システム110は、ステップS1−3で、減速度を計算する。なお、減速度は、加速度の符号を逆にしたものである。   Next, the processing system 110 calculates deceleration in step S1-3. The deceleration is obtained by reversing the sign of acceleration.

また、処理システム110は、ステップS1−4で、記憶装置112から目標位置情報と目標速度情報を読み出す。   The processing system 110 reads out target position information and target speed information from the storage device 112 in step S1-4.

処理システム110は、ステップS1−5で、記憶装置112から読み出した目標位置情報、目標速度情報、及び、位置検出装置120で検出した位置情報、速度検出装置130で検出した速度情報を式(2)に代入することより所要減速度αr(t)を計算する。 In step S1-5, the processing system 110 uses the target position information, the target speed information read from the storage device 112, the position information detected by the position detection device 120, and the speed information detected by the speed detection device 130 using the formula (2 ), The required deceleration rate α r (t) is calculated.

処理システム110は、ステップS1−6で、計算した所要減速度αr(t)をαr−α線図にプロットする。 In step S1-6, the processing system 110 plots the calculated required deceleration rate α r (t) on the α r -α diagram.

処理システム110は、ステップS1−7で、αr−α線図のプロット位置が異常領域A1、A2内にあるか否か判別する。 In step S1-7, the processing system 110 determines whether or not the plot position of the α r -α diagram is within the abnormal areas A1 and A2.

処理システム110は、軌跡が異常領域A1、A2内であれば、ステップS1−8で出力装置114から警報を出力する。   If the locus is within the abnormal areas A1 and A2, the processing system 110 outputs an alarm from the output device 114 in step S1-8.

処理システム110は、ステップS1−9で、記憶装置112にプロット位置を記録する。処理システム110は、ステップS1−10で入力装置111から終了のための入力がなければ、ステップS1−1からステップS1−9を繰り返す。また、ステップS1−10で入力装置111から終了の入力があると、運転操作解析処理を終了する。   The processing system 110 records the plot position in the storage device 112 in step S1-9. If there is no input for termination from the input device 111 in step S1-10, the processing system 110 repeats step S1-1 to step S1-9. Further, when there is an end input from the input device 111 in step S1-10, the driving operation analysis process is ended.

処理システム110は、運転操作終了後などに、入力装置111の操作による命令によって、記憶装置112に記憶されたαr−α線図のプロット位置を時系列的に接続して、軌跡を生成し、出力装置114を構成するディスプレイなどに表示する。このαr−α線図を参照することによって、運転操作の良否の判定を行うことができる。 The processing system 110 generates a trajectory by connecting the plot positions of the α r -α diagram stored in the storage device 112 in time series in accordance with a command by the operation of the input device 111 after the driving operation is completed. And displayed on a display or the like constituting the output device 114. By referring to this α r -α diagram, it is possible to determine whether the driving operation is good or bad.

本実施例によれば、車両の現在位置情報、現在速度情報、現在減速度情報を検出することにより車両の運転操作を解析することができ、運転者のブレーキ操作などの操作を自体を検出する必要がないので、実車などに簡単に搭載することができ、運転操作を容易に解析することが可能となる。   According to the present embodiment, it is possible to analyze the driving operation of the vehicle by detecting the current position information, the current speed information, and the current deceleration information of the vehicle, and to detect the operation of the driver such as the brake operation itself. Since it is not necessary, it can be easily mounted on an actual vehicle and the driving operation can be easily analyzed.

なお、処理システム110、位置検出装置120、加速度検出装置140を一つの筐体に収納し、速度検出装置130を車両などに予め取り付けられた速度検出装置で代用して、車両に取り付けられた速度検出装置から処理システム110に速度信号を導入して、速度検出を行うようにする構成としてもよい。このような構成とすることによって、処理システム110、位置検出装置120、加速度検出装置140が収納された筐体を運転席に持ち込み、速度検出装置に接続されたケーブルを処理システム110に接続するだけで、容易に運転操作解析を行うことが可能となる。   It should be noted that the processing system 110, the position detection device 120, and the acceleration detection device 140 are housed in a single housing, and the speed detection device 130 is replaced with a speed detection device that is previously attached to the vehicle or the like. A speed signal may be introduced from the detection device to the processing system 110 to perform speed detection. By adopting such a configuration, the housing containing the processing system 110, the position detection device 120, and the acceleration detection device 140 is brought into the driver's seat, and the cable connected to the speed detection device is simply connected to the processing system 110. Thus, it is possible to easily perform a driving operation analysis.

また、本実施例では、列車を例にその運転操作解析方法を説明したが、列車に限定されるものではなく、バス、乗用車などの車両一般に適用できることは言うまでもない。   Further, in this embodiment, the driving operation analysis method has been described by taking a train as an example. However, the present invention is not limited to a train, and it goes without saying that it can be applied to general vehicles such as buses and passenger cars.

なお、本発明は上記実施例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において種々の変形例が考えられることは言うまでもない。   In addition, this invention is not limited to the said Example, It cannot be overemphasized that a various modified example can be considered in the range which does not deviate from the summary of this invention.

所要減速度の傾向を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the tendency of a required deceleration. αr−α線図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an (alpha) r- ( alpha) diagram. 車両が停止するときの距離に対する速度の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the speed with respect to the distance when a vehicle stops. 距離に対する所要減速度と減速度の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the required deceleration with respect to distance, and deceleration. αr−α線図である。It is an α r -α diagram. αr−α線図を用いた運転操作解析方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the driving | running operation analysis method using the (alpha) r- ( alpha) diagram. 本発明の一実施例のブロック構成図である。It is a block block diagram of one Example of this invention. 運転操作解析装置100の設置の例を説明するための図である。4 is a diagram for explaining an example of installation of a driving operation analysis apparatus 100. FIG. 運転操作解析処理プログラムのフローチャートである。It is a flowchart of a driving operation analysis processing program.

符号の説明Explanation of symbols

100 運転操作解析処理装置
110 処理システム、111 入力装置、112 記憶装置、113 処理装置
114 出力装置
120 位置検出装置、130 速度検出装置、140 加速度検出装置
150 車両、160 台車
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Driving operation analysis processing apparatus 110 Processing system, 111 Input apparatus, 112 Storage apparatus, 113 Processing apparatus 114 Output apparatus 120 Position detection apparatus, 130 Speed detection apparatus, 140 Acceleration detection apparatus 150 Vehicle, 160 cart

Claims (8)

運転者による車両の運転操作を解析する運転操作解析方法であって、
前記車両の現在位置情報を位置検出手段から取得し、前記車両の現在速度情報を速度検出手段から取得し、前記車両の現在減速度情報を加速度検出手段から取得する現在情報取得手順と、
前記現在情報取得手順で取得された前記現在位置情報及び前記現在速度情報に基づいて所要減速度情報を算出する所要減速度算出手順と、
前記現在減速度情報と前記所要減速度情報とに基づいて前記運転操作を解析する解析手順とを有する運転操作解析方法。
A driving operation analysis method for analyzing a driving operation of a vehicle by a driver,
A current information acquisition procedure for acquiring current position information of the vehicle from position detection means, acquiring current speed information of the vehicle from speed detection means, and acquiring current deceleration information of the vehicle from acceleration detection means;
A required deceleration calculation procedure for calculating required deceleration information based on the current position information and the current speed information acquired in the current information acquisition procedure;
A driving operation analysis method including an analysis procedure for analyzing the driving operation based on the current deceleration information and the required deceleration information.
前記所要減速度算出手順は、前記所要減速度情報をαr、前記現在速度情報をv(t)、前記目標速度情報をvt、前記現在位置情報をx(t)、前記目標位置情報をxtとするとき、
Figure 2009136117
により、前記所要減速度情報をαrを算出する請求項1記載の運転操作解析方法。
The required deceleration calculation procedure includes the required deceleration information α r , the current speed information v (t), the target speed information v t , the current position information x (t), and the target position information x t
Figure 2009136117
The driving operation analysis method according to claim 1, wherein α r is calculated from the required deceleration information.
前記解析手順は、前記所要減速度情報に対する前記現在減速度情報の偏差に基づいて前記運転操作の良否を判断する請求項1又は2記載の運転操作解析方法。 The driving operation analysis method according to claim 1, wherein the analysis procedure determines whether the driving operation is good or not based on a deviation of the current deceleration information with respect to the required deceleration information. 運転者による車両の運転操作を解析する運転操作解析装置であって、
前記車両の現在位置情報、前記車両の現在速度情報、前記車両の現在減速度情報を取得する現在情報取得手段と、
前記現在情報取得手段で取得された前記現在位置情報及び前記現在速度情報に基づいて所要減速度情報を算出する所要減速度算出手段と、
前記現在減速度情報と前記所要減速度情報とに基づいて前記運転操作を解析する解析手段とを有する運転操作解析装置。
A driving operation analysis device for analyzing a driving operation of a vehicle by a driver,
Current information acquisition means for acquiring current position information of the vehicle, current speed information of the vehicle, and current deceleration information of the vehicle;
Required deceleration calculation means for calculating required deceleration information based on the current position information and the current speed information acquired by the current information acquisition means;
A driving operation analysis apparatus comprising: an analysis unit that analyzes the driving operation based on the current deceleration information and the required deceleration information.
前記現在位置情報を検出する位置検出手段と、
前記現在減速度情報を検出する加速度検出手段とを有する請求項4記載の運転操作解析装置。
Position detecting means for detecting the current position information;
The driving operation analysis device according to claim 4, further comprising acceleration detection means for detecting the current deceleration information.
一つの筐体に収納されている請求項4又は5記載の運転操作解析装置。 The driving operation analysis device according to claim 4 or 5, wherein the driving operation analysis device is housed in one housing. コンピュータに、
車両の現在位置情報を位置検出手段から取得し、前記車両の現在速度情報を速度検出手段から取得し、前記車両の現在減速度情報を加速度検出手段から取得する現在情報取得手順と、
前記現在情報取得手順で取得された前記現在位置情報及び前記現在速度情報に基づいて所要減速度情報を算出する所要減速度算出手順と、
前記現在減速度情報と前記所要減速度情報とに基づいて前記運転操作を解析する解析手順とを実行させるコンピュータ読取可能な運転操作解析プログラム。
On the computer,
Current position information acquisition procedure for acquiring current position information of the vehicle from position detection means, acquiring current speed information of the vehicle from speed detection means, and acquiring current deceleration information of the vehicle from acceleration detection means;
A required deceleration calculation procedure for calculating required deceleration information based on the current position information and the current speed information acquired in the current information acquisition procedure;
A computer-readable driving operation analysis program for executing an analysis procedure for analyzing the driving operation based on the current deceleration information and the required deceleration information.
前記所要減速度算出手順は、前記所要減速度情報をαr、前記現在速度情報をv(t)、前記目標速度情報をvt、前記現在在位置情報をx(t)、前記目標位置情報をxtとするとき、
Figure 2009136117
により、前記所要減速度情報をαrを算出する請求項8記載の運転操作解析プログラム。
The required deceleration calculation procedure includes the required deceleration information α r , the current speed information v (t), the target speed information v t , the current position information x (t), and the target position information. X t
Figure 2009136117
The driving operation analysis program according to claim 8, wherein α r is calculated from the required deceleration information.
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