異常行駛部位檢測裝置以及異常行駛部位檢測方法
【專利摘要】異常行駛部位檢測裝置檢測異常行駛部位。異常行駛部位是發(fā)生向道路的寬度方向的異常行駛的部位。歷史信息獲取部從車輛獲取包括轉(zhuǎn)彎值的行駛歷史信息。轉(zhuǎn)彎值表示與所述車輛的位置及所述車輛的轉(zhuǎn)彎有關(guān)的物理量。轉(zhuǎn)彎值校正部關(guān)于多個所述行駛歷史信息，校正這些行駛歷史信息中包含的所述轉(zhuǎn)彎值。所述轉(zhuǎn)彎值被校正為與預(yù)先設(shè)定的每個運算對象地點關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)彎值?；鶞?zhǔn)轉(zhuǎn)彎值運算部使用與相互相同的運算對象地點關(guān)聯(lián)的多個所述轉(zhuǎn)彎值來運算基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值?；鶞?zhǔn)轉(zhuǎn)彎值是平均轉(zhuǎn)彎值。異常行駛部位檢測部關(guān)于作為異常行駛部位的檢測對象的行駛歷史信息，運算偏離所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值的背離度。偏離所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值的背離度大的部位被檢測為所述異常行駛部位。
【專利說明】
異常行駛部位檢測裝置以及異常行駛部位檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本公開涉及檢測為了躲避障礙物等而發(fā)生了向道路的寬度方向的異常的行駛的 部位的異常行駛部位檢測裝置以及異常行駛部位檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在近年來開展高速公路交通系統(tǒng)（ITS: Intelligent Transport Systems(智能交 通系統(tǒng)））的過程中，特別是最近，例如還要求檢測為了躲避障礙物等而發(fā)生了向道路的寬 度方向的異常行駛的部位(異常行駛部位)等。通過這樣檢測異常行駛部位，例如還能夠?qū)?用戶提供與異常行駛部位有關(guān)的引導(dǎo)、以及反映出異常行駛部位的駕駛支援。
[0003] 以往，作為為了檢測異常行駛部位而使用的裝置，有例如判斷本車輛從行車道脫 離的脫離判斷裝置(例如參照專利文獻1)。脫離判斷裝置使用通過車載攝像裝置拍攝道路 而得到的圖像數(shù)據(jù)、本車輛的轉(zhuǎn)彎量，來判斷本車輛從行車道脫離的可能性是否大。
[0004] 專利文獻1:日本特開2013-3913號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 但是，上述脫離判斷裝置所使用的車載攝像裝置作為搭載于車輛的裝置，由于比 較昂貴等的理由而普及性低。因此，在從設(shè)置有脫離判斷裝置的不特定多個車輛收集行車 道脫離信息來檢測異常行駛部位的情況下，無法收集足夠數(shù)量的數(shù)據(jù)，所以無法得到不依 賴于個體差等一般性高的信息。要求開發(fā)能夠使用普及性高的傳感器來獲取與異常行駛部 位有關(guān)的信息的系統(tǒng)。
[0006] 本公開的目的在于利用普及性高的傳感器來獲取與道路的異常行駛部位有關(guān)的 fg息。
[0007] 與本公開的一個技術(shù)方案有關(guān)的異常行駛部位檢測裝置，是檢測異常行駛部位的 異常行駛部位檢測裝置，所述異常行駛部位是發(fā)生向道路的寬度方向的異常的行駛的部 位，所述異常行駛部位檢測裝置具備:歷史信息獲取部，構(gòu)成為從車輛獲取包括轉(zhuǎn)彎值的行 駛歷史信息，所述轉(zhuǎn)彎值是表示與所述車輛的位置及所述車輛的轉(zhuǎn)彎有關(guān)的物理量的值； 轉(zhuǎn)彎值校正部，構(gòu)成為關(guān)于多個所述行駛歷史信息，校正這些行駛歷史信息中包含的所述 轉(zhuǎn)彎值，所述轉(zhuǎn)彎值校正部構(gòu)成為將所述轉(zhuǎn)彎值校正為與預(yù)先設(shè)定的每個運算對象地點關(guān) 聯(lián)起來的轉(zhuǎn)彎值;基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值運算部，構(gòu)成為使用與相互相同的運算對象地點關(guān)聯(lián)起來的 多個所述轉(zhuǎn)彎值來運算基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值，所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值是平均轉(zhuǎn)彎值；以及異常行駛部位檢 測部，構(gòu)成為關(guān)于作為所述異常行駛部位的檢測對象的行駛歷史信息，運算偏離所述基準(zhǔn) 轉(zhuǎn)彎值的背離度，所述異常行駛部位檢測部構(gòu)成為將偏離所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值的背離度大的部 位檢測為所述異常行駛部位。
[0008] 與本公開的另一技術(shù)方案有關(guān)的異常行駛部位檢測方法，是檢測異常行駛部位的 異常行駛部位檢測方法，所述異常行駛部位是發(fā)生向道路的寬度方向的異常的行駛的部 位，所述異常行駛部位檢測方法的特征在于，包括:從車輛獲取包括轉(zhuǎn)彎值的行駛歷史信 息，所述轉(zhuǎn)彎值是表示與所述車輛的位置及所述車輛的轉(zhuǎn)彎有關(guān)的物理量的值;關(guān)于多個 行駛歷史信息，校正這些行駛歷史信息中包含的轉(zhuǎn)彎值，所述校正將所述轉(zhuǎn)彎值校正為與 預(yù)先設(shè)定的每個運算對象地點關(guān)聯(lián)起來的轉(zhuǎn)彎值;使用與相互相同的運算對象地點關(guān)聯(lián)起 來的多個所述轉(zhuǎn)彎值來運算基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值，所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值是平均轉(zhuǎn)彎值;關(guān)于作為異常行 駛部位的檢測對象的行駛歷史信息，運算偏離所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值的背離度；以及將偏離所述 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值的所述背離度大的部位檢測為所述異常行駛部位。
[0009] 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)或者方法，能夠利用檢測轉(zhuǎn)彎值的傳感器，根據(jù)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值與檢測 對象的行駛歷史信息中包含的轉(zhuǎn)彎值的背離度來檢測異常行駛部位，其中基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值是基 于與每個運算對象地點關(guān)聯(lián)起來的多個轉(zhuǎn)彎值得到的平均轉(zhuǎn)彎值。因此，能夠利用例如偏 航率傳感器等普及性高的傳感器來獲得與道路的異常行駛部位有關(guān)的信息。
[0010] 作為一個方案，所述異常行駛部位檢測部構(gòu)成為計算與相互相同的運算對象地點 關(guān)聯(lián)起來的多個轉(zhuǎn)彎值的絕對偏差，所述異常行駛部位檢測部進而構(gòu)成為關(guān)于作為所述異 常行駛部位的檢測對象的所述行駛歷史信息，將與所述運算對象地點關(guān)聯(lián)起來的所述轉(zhuǎn)彎 值與所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值的差分除以所述絕對偏差，從而計算所述背離度。
[0011]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在計算背離度時使用絕對偏差，所以能夠提高背離度相對于偏移 值的魯棒性。
[0012] 作為一個方案，所述異常行駛部位檢測部構(gòu)成為計算所述轉(zhuǎn)彎值偏離所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn) 彎值的背離度的沿著所述運算對象地點的推移，所述異常行駛部位檢測部進而構(gòu)成為對計 算出的所述背離度的推移實施平滑化處理。
[0013] 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，針對背離度的推移實施平滑化處理，所以能夠抑制方向盤操作的 搖晃等所致的轉(zhuǎn)彎值的偏移值對異常行駛部位的檢測造成的影響。
[0014] 作為一個方案，所述異常行駛部位檢測部構(gòu)成為針對作為異常行駛部位的檢測對 象的每個行駛歷史信息檢測異常行駛部位，所述異常行駛部位檢測部進而構(gòu)成為在基于檢 測到所述異常行駛部位的多個行駛歷史信息的相互相同的部位處的異常行駛部位的出現(xiàn) 頻度大的情況下，將所述部位最終判定為所述異常行駛部位。
[0015] 在上述結(jié)構(gòu)中，將每個行駛歷史信息的異常行駛部位中的、出現(xiàn)頻度大的異常行 駛部位最終判定為異常行駛部位，所以能夠得到不受個體限定的信息。
[0016] 在一個方案中，所述行駛歷史信息中包含的轉(zhuǎn)彎值是車輛的偏航率。
[0017]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，因為作為用于判斷異常行駛部位的變量而使用偏航率，所以能夠 提高檢測出的異常行駛部位的精度，所述偏航率通過與車速等信息并用而能夠判斷道路的 寬度方向的軌跡。在行駛歷史信息是從不特定多數(shù)的車輛收集到的信息的情況下，車輛發(fā) 送包括偏航率的行駛歷史信息即可，異常行駛部位檢測裝置對多個車輛的偏航率進行統(tǒng)計 處理即可。在統(tǒng)計處理的對象的行駛歷史信息是根據(jù)一臺車輛的行駛歷史收集到的信息的 情況下，車輛獲取包括偏航率的行駛歷史信息即可。因此，相比于使用由車載攝像裝置拍攝 到的圖像數(shù)據(jù)等來檢測異常行駛部位的情況，能夠降低成本，并且能夠減輕搭載于車輛的 控制裝置、異常行駛部位檢測裝置所需要的運算負(fù)荷。
【附圖說明】
[0018]圖1是示出包括本公開的異常行駛部位檢測裝置的支援信息生成系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu) 的框圖。
[0019] 圖2是示出從圖1所示的車輛發(fā)送的探查信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖。
[0020] 圖3是示出圖1所示的各行程的行駛軌跡的例子的示意圖。
[0021] 圖4是示出圖1所示的異常行駛部位檢測裝置的動作的流程圖。
[0022]圖5是說明在利用圖1所示的異常行駛部位檢測裝置進行的異常行駛部位的檢測 中所使用的數(shù)據(jù)流的圖。
[0023] 圖6是說明圖2所示的行程中的偏航率的量化方法的圖。
[0024] 圖7是說明計算圖6所示的偏航率的平均值基準(zhǔn)值和絕對偏差的方法的圖。
[0025] 圖8是說明關(guān)于圖8所示的1個行程信息而檢測到的異常行駛部位的圖。
[0026] 圖9是說明關(guān)于圖8所示的行程信息，最終判定異常行駛部位的方法的圖。
[0027] 圖10是關(guān)于異常行駛部位檢測裝置的變形例，說明在異常行駛部位的檢測中所使 用的數(shù)據(jù)流的圖。
[0028](符號說明）
[0029] 10:異常行駛部位檢測裝置;11:支援系統(tǒng)；15:通信部；16:支援信息生成部；17:探 查信息存儲部；18:道路地圖信息存儲部；19:行程信息存儲部;20:歷史信息獲取部;21:行 程提取部;22:轉(zhuǎn)彎值校正部;23:基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值運算部;24:異常行駛部位檢測部;50:歷史發(fā) 送系統(tǒng)；51: GPS接收部；52:車速傳感器;53:偏航率傳感器;54:車載通信部；55 :車載控制 部；100:車輛;101:探查信息；101:行程信息;N:網(wǎng)絡(luò)。
【具體實施方式】
[0030] 以下，說明對異常行駛部位檢測裝置以及異常行駛部位檢測方法進行具體化的一 個實施方式。在本實施方式中，將異常行駛部位檢測裝置具體化為構(gòu)成探查車輛系統(tǒng) (probe car system)的一部分的裝置而進行說明。探查車輛系統(tǒng)收集在不特定多數(shù)的車輛 中生成的行駛歷史信息來作為探查信息。
[0031] 如圖1所示，在本實施方式中，檢測在道路的寬度方向上發(fā)生車輛的異常行駛的部 位的異常行駛部位檢測裝置（以下稱為檢測裝置10)構(gòu)成支援信息生成系統(tǒng)11的一部分，該 支援信息生成系統(tǒng)11生成用于提供道路信息或者駕駛支援等的支援信息。支援信息生成系 統(tǒng)11經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)N與搭載于車輛100的探查發(fā)送系統(tǒng)50連接。
[0032]說明搭載于車輛100的探查發(fā)送系統(tǒng)50。探查發(fā)送系統(tǒng)50具備接收從GPS(Global Positioning System:全球定位系統(tǒng))衛(wèi)星發(fā)送的電波的GPS接收部51、車速傳感器52、偏航 率傳感器53、車載通信部54以及車載控制部55。車載控制部55根據(jù)從GPS接收部51輸入的電 波檢測信號計算本車位置的煒度以及經(jīng)度而作為絕對位置坐標(biāo)。車載控制部55從車速傳感 器52輸入車輪速度脈沖，從偏航率傳感器53輸入作為車輛100的轉(zhuǎn)彎方向的角速度的偏航 率。車載控制部55生成作為行駛歷史信息的探查信息101，將生成的探查信息101經(jīng)由車載 通信部54而發(fā)送到支援信息生成系統(tǒng)11。
[0033] 如圖2所示，探查信息101包括車輛標(biāo)識符102、時刻信息103、絕對位置坐標(biāo)104、車 速105、偏航率106。車輛標(biāo)識符102是用于在支援信息生成系統(tǒng)11側(cè)識別發(fā)送源的車輛100 的標(biāo)識符。時刻信息103表示生成探查信息101時的日期時間。絕對位置坐標(biāo)104是根據(jù)GPS 電波信號計算出的坐標(biāo)。車速105是基于車載控制部55從車速傳感器52輸入的車輪速度脈 沖而得到的車速，偏航率106是從偏航率傳感器53輸入的偏航率。
[0034]參照圖1，說明支援信息生成系統(tǒng)11。支援信息生成系統(tǒng)11除了上述檢測裝置10以 外，還具備用于接收探查信息101的通信部15以及支援信息生成部16。支援信息生成系統(tǒng)11 具備探查信息存儲部17、道路地圖信息存儲部18以及行程信息存儲部19。
[0035]在本實施方式中，檢測裝置10具備CPU、RAM以及ROM等硬件以及用于檢測異常行駛 部位的程序，從而作為歷史信息獲取部20、行程提取部21、轉(zhuǎn)彎值校正部22、基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值運 算部23、異常行駛部位檢測部24而發(fā)揮功能。
[0036]歷史信息獲取部20經(jīng)由通信部15獲取從車輛100發(fā)送的探查信息101，將獲取到的 探查信息101儲存到探查信息存儲部17。
[0037] 行程提取部21從所積蓄的探查信息101中，讀入在通用的條件下生成的探查信息 101。例如，行程提取部21讀入在高速道路、干線道路的預(yù)定的行駛區(qū)域內(nèi)生成的探查信息 101、或者在預(yù)定的行駛區(qū)域內(nèi)在特定的時間段生成的探查信息101等。在本實施方式中，在 讀入相互相同的行駛區(qū)域的探查信息101的情況下，即使是在相互不同的行車道上行駛的 情況下，也作為在相互相同的行駛區(qū)域中行駛的信息處理。行程提取部21從所讀入的探查 信息101中的、從一臺車輛100連續(xù)發(fā)送的探查信息101提取必要的數(shù)據(jù)，將把探查信息101 以被發(fā)送的順序按時系列排列而得到的信息作為行程信息110。行程是指一臺車輛在某個 目的的支配下，從起點（出發(fā)地)移動至終點（目的地）的單位。如果生成了行程信息110,則 行程提取部21儲存到行程信息存儲部19中。
[0038] 道路地圖信息存儲部18中儲存有道路地圖信息25。道路地圖信息具有與鏈路以及 設(shè)置在鏈路的兩端的節(jié)點有關(guān)的信息，所述鏈路是將交叉路口或信號燈、岔路口等作為單 位而劃分出的區(qū)間。
[0039] 支援信息生成部16根據(jù)從檢測裝置10輸出的信息，生成道路信息、用于駕駛支援 的信息。將所生成的信息，從通信部15經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)N而發(fā)送到車輛100。
[0040] 參照圖3~圖9，說明檢測裝置10的動作。
[0041]參照圖3說明異常行駛部位。在存在與"nt"個行程Tj(l<j<nt)對應(yīng)的車輛的行 駛軌跡時，根據(jù)行駛環(huán)境，也有所有行駛軌跡都大致沿道路的區(qū)間。另一方面，在存在停車 車輛、故障車輛等的躲避部位121時、在一個行車道上發(fā)生擁堵時等，如圖3中區(qū)間122所示， 車輛的行駛軌跡向道路的寬度方向的偏散變大，區(qū)間122是在道路120的長度方向上劃分出 的多個區(qū)間中的1個區(qū)間。在存在相對于沿道路的行駛軌跡的背離大的行程Tj、而且在相互 相同的區(qū)間中存在多個背離大的行程Tj的情況下，將該區(qū)間檢測為異常行駛部位。關(guān)于異 常行駛部位，也可以并非如圖3那樣具有沿著道路的行進方向的長度的區(qū)間，而檢測為地 點。
[0042]依照圖4說明用于檢測異常行駛部位的主要的步驟。檢測裝置10獲取在通用條件 下生成的探查信息1〇1(步驟S1)，從探查信息101提取行程信息110(步驟2)。根據(jù)行程信息 110,針對每個行程Tj進行車輛位置的辨識，從而提高車輛位置的精度(步驟S3)。
[0043]進而，由于行程信息110中包含的偏航率的測量位置并非恒定，所以檢測裝置10將 這些偏航率與等間隔地設(shè)定的運算對象地點xi關(guān)聯(lián)起來，從而進行量化(步驟S4)。進而，檢 測裝置10使用量化后的偏航率，計算成為各運算對象地點xi的偏航率的平均的作為轉(zhuǎn)彎基 準(zhǔn)值的偏航率基準(zhǔn)值、以及偏航率的絕對偏差(步驟S5)。
[0044] 接下來，檢測裝置10個別地讀入為了計算平均以及絕對偏差而使用的行程信息 110,處置為用于檢測異常行駛部位的行程信息110。首先，針對每個行程信息110,計算偏離 偏航率基準(zhǔn)值的、量化后的偏航率的背離度(步驟S6)。針對每個運算對象地點xi計算背離 度。檢測裝置10為了去掉方向盤操作的搖晃等所致的偏移值，對運算對象地點xi間的背離 度的推移進行平滑化(步驟S7)。判斷在表示平滑化后的背離度的推移的曲線中是否存在預(yù) 先設(shè)定的閾值以上的區(qū)域，將閾值以上的區(qū)域作為行程的異常行駛部位(步驟S8)。在該階 段中，針對每個行程檢測出的異常行駛部位成為異常行駛部位的候選。
[0045] 檢測裝置10合并針對每個行程計算出的異常行駛部位，最終檢測異常行駛部位 (步驟S9)。
[0046] 參照圖5，說明在上述動作中使用的數(shù)據(jù)流。在計算偏航率基準(zhǔn)值以及絕對偏差 時，多個行程信息110被用作統(tǒng)計處理的對象。接下來，使用該偏航率基準(zhǔn)值以及絕對偏差， 針對每個行程信息110個別地計算偏離偏航率基準(zhǔn)值的背離度。在本實施方式中，個別地讀 入用作統(tǒng)計處理的對象的行程信息110來計算背離度。在計算出每個行程信息110的背離度 時，根據(jù)背離度，針對每個行程信息110檢測異常行駛部位的候選。使用檢測到異常行駛部 位的候選的多個行程信息110,根據(jù)相互相同的部位的異常行駛部位的出現(xiàn)頻度等，最終判 定異常行駛部位。
[0047] 接下來，詳細(xì)闡述各步驟。在步驟S1中，如上所述，檢測裝置10從探查信息存儲部 17所積蓄的探查信息101中獲取車輛100的行進方向相互相同、且在通用條件下生成的探查 信息101，所述通用條件是指預(yù)定的行駛區(qū)域內(nèi)或者預(yù)定的行駛區(qū)域內(nèi)且預(yù)定的時間段等。
[0048] 在步驟S2中，檢測裝置10生成從獲取到的探查信息101中的、由一臺車輛100連續(xù) 發(fā)送的探查信息101提取必要的數(shù)據(jù)并按時系列排列而成的行程信息110。
[0049] 在步驟S3中，檢測裝置10根據(jù)行程信息110中包含的絕對位置坐標(biāo)104、時刻信息 103以及車速105,辨識發(fā)送探查信息101的車輛100的位置。在本實施方式中，檢測裝置10驗 證絕對位置坐標(biāo)104的誤差，在誤差大的情況下，通過對車速105進行時間積分而得到的車 速積分值對絕對位置坐標(biāo)間的車輛位置進行插值。通過該手法，即使在例如發(fā)生多徑傳播 那樣的GPS電波的接收狀況惡化的情況下，也能夠提高車輛位置的精度。
[0050] (偏航率的量化）
[0051] 參照圖6,說明對偏航率106進行量化的步驟S4。首先，檢測裝置10從道路地圖信息 存儲部18中儲存的道路地圖信息25讀出作為運算對象的行駛區(qū)域的鏈路信息，在一個鏈路 L內(nèi)，以例如每0 . lm的固定間隔設(shè)定運算對象地點xi(Ki彡np)。關(guān)于該運算對象地點xi， 也可以使用與鏈路L關(guān)聯(lián)起來預(yù)先設(shè)定的地點。
[0052]檢測裝置10讀入1個行程信息110，獲取行程信息110中的、在鏈路上測量到的多個 偏航率Y1、Y2…以及表示檢測到所述偏航率的位置的車輛位置。車輛位置是在步驟S3中辨 識出的車輛的位置。檢測裝置10對檢測到偏航率的車輛位置和運算對象地點xi進行比較， 在它們一致時不校正偏航率，在不一致的情況下，通過線性插值、使用樣條曲線的插值等公 知的方法，對作為實測值的多個偏航率彼此間進行插值。根據(jù)進行插值而得到的值，計算與 運算對象地點xi關(guān)聯(lián)起來的偏航率yij。標(biāo)號的"i"表示運算對象地點的識別編號，"j"表示 行程的識別編號。運算對象地點xi的個數(shù)為"np"，行程Tj的數(shù)量為"nj"。
[0053]在針對一個行程T j計算出與運算對象地點x i關(guān)聯(lián)起來的偏航率y i j時，針對其他 行程T j也計算偏航率y i j。
[0054](偏航率基準(zhǔn)值以及絕對偏差的運算）
[0055]參照圖7，說明運算偏航率基準(zhǔn)值以及絕對偏差的步驟S5。檢測裝置10獲取例如與 運算對象地點x 1關(guān)聯(lián)起來的行程T j即T1、T2…、Tnt的偏航率y 1 j也就是y 11、y 12…、y lnp，計 算中位值median (y 1 j)而作為偏航率基準(zhǔn)值。關(guān)于運算對象地點x2…、xnp，也同樣地，如 median(y2j)、median(y3j)…、median(ynpj)那樣，計算中位值median(yi j) 〇 [0056]在本實施方式中，依照下述的式（1)，計算使用中位值的中位絕對偏差（MAD: Median Absolute Deviation)。即，計算運算對象地點xl的偏航率yll、y 12…、ylnp與中位 值median(xl)的差分的中位值，計算偏散的中位值。關(guān)于運算對象地點x2…、xnp，也同樣 地，計算MAD(x2)…、MAD(xnp)。通過這樣使用中位值，能夠提高針對偏移值的魯棒性。
[0057] [式1]
[0058] MAD = 1 ? 4826 ? median( |yij_median(yij) | )…（1)
[0059](背離度的運算）
[0060]接下來，說明步驟S6的背離度的運算。如上所述，在該步驟S6中，將一個行程信息 110作為對象。檢測裝置10依照下述的式(2)，從某個運算對象地點xi的偏航率yij減去所述 運算對象地點xi的中位值median (yi j )，將由此得到的值除以中位絕對偏差MAD (yi j )，從而 作為背離度y~ij。關(guān)于一個行程Tj，針對各運算對象地點xi的每一個計算該背離度y~ij。在 關(guān)于一個行程Tj計算出背離度y~ij后，關(guān)于其他行程Tj，也針對各運算對象地點xi的每一 個計算背離度y~ij。
[0061][式 2]
[0063](背離度的平滑化）
[0064]接下來，說明步驟S7中的背離度的平滑化。運算對象地點xi處的背離度y~ij中還 包括方向盤操作的搖晃等所引起的偏移值。因此，檢測裝置10通過對背離度的推移曲線進 行平滑化而去掉偏移值。在本實施方式中，根據(jù)行程信息110中包含的車速105,將預(yù)定的行 駛區(qū)域內(nèi)的行程Tj劃分成從出發(fā)至停止的區(qū)間，在區(qū)間內(nèi)計算移動平均。此時，既可以計算 每固定距離的背離度y~ij的移動平均，也可以計算每固定時間的y~ij的移動平均。針對全 部行程Tj進行背離度的平滑化。
[0065](異常行駛部位的候選的檢測）
[0066]接下來，參照圖8,說明步驟S8中的異常行駛部位的候選的檢測。檢測裝置10判斷 在平滑化了的背離度中是否存在超過預(yù)先設(shè)定的閾值yth的區(qū)域。關(guān)于閾值yth，經(jīng)由試驗， 設(shè)定為異常行駛部位的檢測中的適合率和再現(xiàn)率適當(dāng)平衡的值。將背離度y~ij超過閾值 yth的區(qū)域檢測為所述行程Tj的異常行駛部位Zj。每個該行程Tj的異常行駛部位Zj成為用 于最終判定異常行駛部位Z的候選。對全部行程Tj檢測異常行駛部位Zj。
[0067](異常行駛部位的判定）
[0068]接下來，參照圖9說明步驟S9中的異常行駛部位的判定。在行程Tj(Tl、T2…）彼此 中，所檢測出的異常行駛部位Zj未必一致或者重復(fù)，所以在相互相同的地點或者區(qū)間，以異 常行駛部位Zj出現(xiàn)的頻度比較大為基準(zhǔn)，將所述部位確定為異常行駛部位Z。
[0069] 即使行程Tj彼此間成為候選的異常行駛部位相互重復(fù)，異常行駛部位彼此的長度 也未必一致，所以根據(jù)相互不同的行程Tj的異常行駛部位Zj的間隔、各異常行駛部位Zj的 重復(fù)區(qū)域，最終決定異常行駛部位Z的長度。例如，也可以僅將異常行駛部位Zj重復(fù)的地點 或者區(qū)間確定為異常行駛部位Z。在多個行程Tj的異常行駛部位Zj相互接近的情況下，也可 以將包含相互接近的全部異常行駛部位Zj的區(qū)間確定為異常行駛部位Z。
[0070] 在這樣檢測到異常行駛部位時，檢測裝置10將與異常行駛部位有關(guān)的信息輸出到 支援信息生成部16。支援信息生成部16根據(jù)與異常行駛部位有關(guān)的信息生成道路信息、駕 駛支援信息，經(jīng)由通信部15以及網(wǎng)絡(luò)N發(fā)送到車輛100。
[0071] 接下來，說明依照上述方法檢測異常行駛部位時的作用。
[0072] 在例如大多數(shù)的車輛在沿道路行駛的情況下，在該車群中存在變更行車道的車輛 時，關(guān)于變更了行車道的車輛的行程，變更了行車道的區(qū)間被檢測為異常行駛部位，但關(guān)于 其他行程未被檢測為異常行駛部位，所以在步驟S9中，最終該區(qū)間不被檢測為異常行駛部 位Z。
[0073] 另一方面，在車輛例如停在道路的行駛行車道上的情況下，在行駛行車道上行駛 的車輛中，既有在停車車輛的跟前50m處躲避的車輛，也有在跟前10m處躲避的車輛。因此， 在所述行車道上行駛的車輛的行駛軌跡根據(jù)車輛而相互不同，停車位置附近的運算對象地 點xi的偏航率yi j的偏散變大。在該情況下，也存在所述運算對象地點xi的中位絕對偏差 MAD (y i j)變大的可能性，但偏離中位值median (y i j)的背離度大的偏航率y i j也變多。因此， 如果適當(dāng)?shù)卦O(shè)定運算對象地點xi的間隔、進行平滑化的間隔，則在這些運算對象地點xi，關(guān) 于停車位置附近的運算對象地點xi，偏航率yij為閾值以上的行程Tj變多，能夠?qū)⑼＼囓囕v 所存在的地點或者區(qū)間檢測為異常行駛部位。關(guān)于被檢測為異常行駛部位的地點或者區(qū) 間，不僅是存在路上停車的部位，而且還有例如故障車輛、事故車輛、道路的遺撒物所存在 的部位、特定的行車道的發(fā)生擁堵的部位、交叉路口跟前等。
[0074]如以上說明的那樣，根據(jù)本實施方式，能夠得到以下的效果。
[0075] (1)根據(jù)與每個運算對象地點xi關(guān)聯(lián)起來的多個偏航率yij，運算偏航率的中位 值。在檢測異常行駛部位時，關(guān)于作為異常行駛部位的檢測對象的行程信息110,將與運算 對象地點x i關(guān)聯(lián)起來的偏航率y i j、和所述地點的偏離偏航率的中位值的背離度y ~ i j大的 部位作為異常行駛部位。因此，能夠利用車輛標(biāo)準(zhǔn)地搭載的普及性高的傳感器，得到與道路 的異常行駛部位有關(guān)的信息。因此，與異常行駛部位有關(guān)的信息成為不依賴于個體差、突發(fā) 性的要因的信息，所以能夠提高一般性。
[0076] (2)在計算與運算對象地點x i關(guān)聯(lián)起來的偏航率y i j、和所述地點的偏航率y i j偏 離中位值的背離度y ~ i j時，使用基于與所述地點x i關(guān)聯(lián)起來的多個偏航率y i j得到的中位 絕對偏差MAD(yij)。因此，能夠以運算對象地點xi的偏離中位值的平均的背離程度為基準(zhǔn)， 運算檢測對象的偏航率yij偏離中位值的背離度y~ij，所以能夠提高針對偏移值的背離度y ~ij的魯棒性。
[0077] (3)針對背離度y~ij沿著運算對象地點xi的推移計算移動平均值，所以能夠抑制 方向盤操作的搖晃等所致的轉(zhuǎn)彎值的偏移值對異常行駛部位的檢測造成的影響。
[0078] (4)在最終判定是否是異常行駛部位Z時，根據(jù)檢測到異常行駛部位Zj的多個行程 信息110,將出現(xiàn)頻度大的部位最終判定為異常行駛部位，所以能夠得到不受個體限定的信 息。
[0079] (5)作為用于判斷異常行駛部位Z的變量而使用偏航率yij，所以能夠提高檢測出 的異常行駛部位Z、Zj的精度，所述偏航率yij通過與車速等信息并用而能夠判斷道路的寬 度方向的軌跡。車輛100發(fā)送包括偏航率106的探查信息101即可，異常行駛部位檢測裝置10 對多個車輛的偏航率進行統(tǒng)計處理即可。例如，相比于使用由車載攝像裝置拍攝到的圖像 數(shù)據(jù)等來檢測異常行駛部位的情況，本實施方式使用了普及性高的傳感器，從而能夠削減 車輛側(cè)所需要的成本，并且能夠減輕車載控制部55、異常行駛部位檢測裝置10所需要的運 算負(fù)荷等負(fù)荷。也無需在車載控制部55等中準(zhǔn)備解析圖像數(shù)據(jù)的應(yīng)用。
[0080] (其他實施方式）
[0081] 上述實施方式還能夠以以下那樣的方式實施。
[0082] ?在上述實施方式中，異常行駛部位檢測裝置10構(gòu)成為包括CPU、RAM、R0M等，但也 可以是這以外的結(jié)構(gòu)。例如，也可以由ASIC(特定用途集成電路)等構(gòu)成。
[0083] ?在上述實施方式中，與探查信息存儲部17獨立地設(shè)置了行程信息存儲部19,但 只要能夠?qū)⑿谐绦畔?10臨時儲存到任意的存儲部，則也可以省略行程信息存儲部。
[0084] ?探查信息101中也可以不包括車輛標(biāo)識符102,而包括例如對每個駕駛員賦予的 用戶標(biāo)識符。探查信息101中也可以包括行進方向。在該情況下，能夠省略利用異常行駛部 位檢測裝置10進行的車輛100的行進方向的判斷。探查信息101中也可以包括與車輛100的 行駛行車道有關(guān)的信息。在該情況下，異常行駛部位檢測裝置10能夠很容易地針對每個行 駛行車道判斷是否發(fā)生行車道的寬度方向的異常的行駛。
[0085] ?在上述實施方式中，將異常行駛部位說明為在道路的長度方向上劃分出的區(qū) 間，但在車輛位置的精度高的情況下，也可以辨識道路的寬度方向的位置。
[0086] ?在上述實施方式中，設(shè)為檢測裝置10提取行程，但檢測裝置10既可以獲取由其 他裝置生成的行程信息110,也可以獲取在車輛側(cè)生成的行程信息110。
[0087] ?在上述實施方式中，設(shè)為使用偏航率的中位值以及中位絕對偏差來計算偏航率 的背離度，但也可以省略式（1)的系數(shù)"1.4826"。既可以使用中位值以外的平均，也可以使 用中位絕對偏差以外的絕對偏差。例如，也可以使用與運算對象地點關(guān)聯(lián)起來的多個偏航 率的算術(shù)平均值以及平均絕對偏差來計算偏航率的背離度。在使用個數(shù)為"n"的偏航率yij 的情況下，算術(shù)平均值為(711+712+-+7；[11)/11。平均絕對偏差是關(guān)于個數(shù)為"11"的全部偏航 率，對從偏航率yij減去偏航率算術(shù)平均值A(chǔ)vr而得到的絕對值| yij-Avr |進行加法運算而 得到總和，將總和I yil-Avr | + | yi2-Avr | +…+1 yin-Avr |除以"n"而得到的值、或者進一步乘 以系數(shù)"1.253"而得到的值。
[0088] ?在上述實施方式中，通過合并每個行程的異常行駛部位，最終判定了異常行駛 部位，但也可以根據(jù)支援信息的目的，將每個行程的全部異常行駛部位判定為異常行駛部 位。
[0089] ?關(guān)于車輛位置的辨識，也可以通過用車速積分值對絕對位置坐標(biāo)進行插值的方 法以外的方法來進行。例如，也可以使用絕對位置坐標(biāo)和道路地圖信息25來進行車輛位置 的辨識?；蛘?，也可以使用車速積分值和道路地圖信息25來進行車輛位置的辨識。也可以不 由檢測裝置10進行車輛位置的辨識，而在車輛側(cè)辨識車輛位置，異常行駛部位檢測裝置10 使用已辨識的車輛位置。
[0090] ?在上述實施方式中，等間隔地設(shè)定了運算對象地點xi，但也可以以不均等的間 隔設(shè)定。例如，也可以在交叉路口附近增大運算對象地點的密度，在其以外的區(qū)域減小運算 對象地點的密度。
[0091] ?在上述實施方式中，通過移動平均進行了背離度的推移的平滑化，但也可以通 過低通濾波器等其他公知的平滑化處理來去掉偏移值。
[0092] ?如圖10所示，根據(jù)檢測異常行駛部位的目的，也可以使作為用于計算偏航率基 準(zhǔn)值的統(tǒng)計處理的對象的行程（T1、T2…、Tnt)和作為背離度的計算對象的行程（TA1、 TA2…、TAn)為相互不同的行程。在該方案中，也可以例如使收集作為統(tǒng)計處理的對象的行 程信息110的期間比收集背離度的計算對象的行程信息110的期間長。由此，根據(jù)作為統(tǒng)計 處理的對象的行程信息110,能夠得到更一般的信息。因此，通過作為統(tǒng)計處理的對象的行 程信息110與作為背離度的計算對象的行程信息110的比較，能夠在去掉操作搖晃等偏移值 的同時檢測異常的行駛，所以異常行駛部位的信息的一般性提高。
[0093] ?在上述實施方式中，針對背離度的推移實施了平滑化處理，但也可以省略所述 處理，進行背離度與閾值的比較。在該方案中，在例如檢測到背離度的推移中的閾值以上的 部位時，在閾值以上的部位的長度小于預(yù)定的長度的情況下，也可以不將所述部位檢測為 異常行駛部位。
[0094] ?在上述實施方式中，根據(jù)上述式(2)計算了背離度。即，將與運算對象地點關(guān)聯(lián) 起來的偏航率和與該地點關(guān)聯(lián)起來的多個偏航率的中位值的差分的絕對值，除以與該地點 關(guān)聯(lián)起來的多個偏航率的中位絕對偏差。其中，背離度的運算方法能夠根據(jù)與異常行駛部 位有關(guān)的信息的用途而變更，也可以通過這以外的手法計算背離度。例如，在求取還包括偏 移值的背離度的情況下，也可以簡單地將與運算對象地點關(guān)聯(lián)起來的偏航率和算術(shù)平均值 或者中位值等偏航率基準(zhǔn)值的差分作為背離度。
[0095] ?作為轉(zhuǎn)彎值，探查信息101中除了偏航率106以外還包括橫加速度、舵角或者基 于陀螺儀的相對方向。也可以包括偏航率106、橫加速度、舵角以及基于陀螺儀的相對方向 中的多個。進而，也可以包括偏航率106、橫加速度、舵角以及基于陀螺儀的相對方向中的至 少一個、和表示轉(zhuǎn)向指示器的0N或者OFF的信息。在該情況下，能夠檢測用戶所意圖的轉(zhuǎn)彎 方向。檢測裝置10根據(jù)探查信息101中包含的轉(zhuǎn)彎值，檢測車輛100在道路的寬度方向的舉 動。
[0096] ?在上述實施方式中，說明為異常行駛部位檢測裝置10構(gòu)成生成道路信息、駕駛 支援信息的支援信息生成系統(tǒng)的一部分，但檢測裝置10也可以被用作通過簡單地收集并統(tǒng) 計探查信息101來檢測異常行駛部位的裝置。在該情況下，能夠?qū)⑴c異常行駛部位有關(guān)的信 息用于例如交通檢查。
[0097] ?在上述實施方式中，從搭載于車輛的偏航率傳感器獲取了轉(zhuǎn)彎值，但也可以從 車載傳感器以外獲取。例如，也可以從被帶進車輛的智能手機、平板終端等便攜信息終端中 設(shè)置的陀螺儀、旋轉(zhuǎn)矢量傳感器等能夠檢測車輛的方向的傳感器獲取轉(zhuǎn)彎值。
[0098] ?在上述實施方式中，設(shè)為異常行駛部位檢測裝置10構(gòu)成探查車輛系統(tǒng)的一部 分，但異常行駛部位檢測裝置10也可以搭載于車輛1〇〇。在該情況下，異常行駛部位檢測裝 置10收集并積蓄本車輛的行駛歷史信息，將在相互不同的定時收集到的多個行駛歷史信息 作為統(tǒng)計處理的對象，在預(yù)定的行駛區(qū)域內(nèi)計算偏航率基準(zhǔn)值以及絕對偏差。將統(tǒng)計處理 的對象的行駛歷史信息之一或者最新的行駛歷史信息作為背離度判定對象，計算偏離偏航 率基準(zhǔn)值的背離度，根據(jù)背離度的大小判定異常行駛部位。在該方案中，也可以在檢測到異 常行駛部位的情況下，在接下來在異常行駛部位行駛時，提醒駕駛員注意。也可以在檢測到 異常行駛部位的時間點，提醒駕駛員注意。
【主權(quán)項】
1. 一種異常行駛部位檢測裝置，檢測異常行駛部位，所述異常行駛部位是發(fā)生向道路 的寬度方向的異常的行駛的部位，所述異常行駛部位檢測裝置的特征在于， 所述異常行駛部位檢測裝置具備： 歷史信息獲取部，構(gòu)成為從車輛獲取包括轉(zhuǎn)彎值的行駛歷史信息，所述轉(zhuǎn)彎值是表示 與所述車輛的位置及所述車輛的轉(zhuǎn)彎有關(guān)的物理量的值； 轉(zhuǎn)彎值校正部，構(gòu)成為關(guān)于多個所述行駛歷史信息，校正這些行駛歷史信息中包含的 所述轉(zhuǎn)彎值，所述轉(zhuǎn)彎值校正部構(gòu)成為將所述轉(zhuǎn)彎值校正為與預(yù)先設(shè)定的每個運算對象地 點關(guān)聯(lián)起來的轉(zhuǎn)彎值； 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值運算部，構(gòu)成為使用與相互相同的運算對象地點關(guān)聯(lián)起來的多個所述轉(zhuǎn)彎 值來運算基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值，所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值是平均轉(zhuǎn)彎值;以及 異常行駛部位檢測部，構(gòu)成為關(guān)于作為所述異常行駛部位的檢測對象的行駛歷史信 息，運算偏離所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值的背離度，所述異常行駛部位檢測部構(gòu)成為將偏離所述基準(zhǔn) 轉(zhuǎn)彎值的背離度大的部位檢測為所述異常行駛部位。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的異常行駛部位檢測裝置，其特征在于，所述異常行駛部位檢測 部構(gòu)成為計算與相互相同的運算對象地點關(guān)聯(lián)起來的多個轉(zhuǎn)彎值的絕對偏差， 所述異常行駛部位檢測部進而構(gòu)成為關(guān)于作為所述異常行駛部位的檢測對象的所述 行駛歷史信息，將與所述運算對象地點關(guān)聯(lián)起來的所述轉(zhuǎn)彎值與所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值的差分除 以所述絕對偏差，從而計算所述背離度。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的異常行駛部位檢測裝置，其特征在于， 所述異常行駛部位檢測部構(gòu)成為計算所述轉(zhuǎn)彎值偏離所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值的背離度的沿 著所述運算對象地點的推移， 所述異常行駛部位檢測部進而構(gòu)成為針對計算的所述背離度的推移實施平滑化處理。4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任意一項所述的異常行駛部位檢測裝置，其特征在于， 所述異常行駛部位檢測部構(gòu)成為針對作為異常行駛部位的檢測對象的每個行駛歷史 信息檢測異常行駛部位， 所述異常行駛部位檢測部進而構(gòu)成為在基于檢測到所述異常行駛部位的多個行駛歷 史信息的相互相同的部位處的異常行駛部位的出現(xiàn)頻度大的情況下，將所述部位最終判定 為所述異常行駛部位。5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任意一項所述的異常行駛部位檢測裝置，其特征在于， 所述行駛歷史信息中包含的轉(zhuǎn)彎值是車輛的偏航率。6. -種異常行駛部位檢測方法，檢測異常行駛部位，所述異常行駛部位是發(fā)生向道路 的寬度方向的異常的行駛的部位，所述異常行駛部位檢測方法的特征在于，包括： 從車輛獲取包括轉(zhuǎn)彎值的行駛歷史信息，所述轉(zhuǎn)彎值是表示與所述車輛的位置及所述 車輛的轉(zhuǎn)彎有關(guān)的物理量的值； 關(guān)于多個行駛歷史信息，校正這些行駛歷史信息中包含的轉(zhuǎn)彎值，所述校正將所述轉(zhuǎn) 彎值校正為與預(yù)先設(shè)定的每個運算對象地點關(guān)聯(lián)起來的轉(zhuǎn)彎值； 使用與相互相同的運算對象地點關(guān)聯(lián)起來的多個所述轉(zhuǎn)彎值來運算基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值，所述 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值是平均轉(zhuǎn)彎值； 關(guān)于作為異常行駛部位的檢測對象的行駛歷史信息，運算偏離所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值的背離 度；以及 將偏離所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎值的所述背離度大的部位檢測為所述異常行駛部位。
【文檔編號】G08G1/00GK105934786SQ201480073508
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2014年12月22日
【發(fā)明人】柏井忠大, 根山亮
【申請人】豐田自動車株式會社