JP2001354047A - 運転技量監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転者の癖と運転技量とを分離して、運転者
の運転技量を監視することができる運転技量監視装置と
する。 【解決手段】 運転負荷検出装置１２で運転者の負荷量
を検出し、分類装置１４で同種の運転タスクの大きさ毎
に検出された負荷量を分類する。そして、運転技量検出
装置１６で、分類された運転タスクの大きさに対する負
荷量から、運転者の癖と運転技量とを分離して運転技量
を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、運転者の運転技量
を検出する運転技量監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、運転者の運転技量を検出または運
転操作状況を監視する装置としては、特開平８−１５０
９１４号公報、特開平１０−３２９７３９号公報または
特開平１１−２２７４９１号公報に記載されたものがあ
る。

【０００３】特開平８−１５０９１４号公報に記載され
た運転技量検出装置及び車両運動制御装置は、ＦＲ車両
での駆動力過多による前後輪速差ΔＶｗ_R-Fとカウンタ
ステアに相当する逆操舵角θ_CTNとの相関係数ρ（Ｓｌ
ｉｐ）からスリップ時の車両姿勢立直し技量を判別し、
ヨーイング運動量であるヨーレートψ’と旋回中の最大
操舵角θ_MAXとの相関係数ρ（ψ’）から曲路走破技量
を判別し、車速Ｖと前記最大操舵角θ_MAXとの相関係数
ρ（Ｖ）から高速走行対応技量を判別し、これら全ての
運転技量に優れた運転者ほど運転技量が高いとして、例
えばアンチスキッド制御装置の基準スリップ率Ｓ_i0を大
きく設定することで、当該アンチスキッド制御による減
圧タイミングを遅くして、ブレーキペダルの操作感が高
まるようにしている。

【０００４】特開平１０−３２９７３９号公報に記載さ
れた運転特性判定装置及びそれを用いた車両の運動特性
制御装置は、操舵挙動測定装置及び車両状態測定装置で
それぞれ運転者の操舵角及び車速を測定し、操舵特性判
定装置に供給する。操舵特性判定装置では、車速毎に操
舵角及び操舵量を算出し、さらに蛇行量を算出する。操
舵周期が基準値より長い場合にはコース予測型と分類し
て操舵応答ゲインを高く設定し、操舵周期が基準値より
短い場合にはコース維持型と分類して操舵応答ゲインを
低く設定する。また、蛇行量が多い場合にはゲインを低
めに設定し、蛇行量が少ない場合にはゲインを高めに設
定する。これにより、コース予測型では応答性を向上さ
せ、一方コース維持型では安定性を向上させて運転者の
操舵特性に最適化できる。

【０００５】特開平１１−２２７４９１号公報に記載さ
れた車両用運転操作監視装置は、運転操作の不安定な状
態を検知するものであり、操舵角の時系列データに基づ
いて一定時間内の操舵誤差、すなわちステアリングが滑
らかに操作されたと仮定した場合の操舵角の推定値と実
際の操舵角との差を求め、操舵誤差の度数分布から９０
％タイル値（操舵誤差の９０％が含まれる分布の範囲）
を通常運転時の運転者固有の操舵ばらつき度合いを示す
α値として算出する。そのα値を用いて、通常の運転操
作状態のステアリング舵角エントロピー値（Ｈｐ基準
値）と、監視状況下の計算値とを算出し、両計算値の相
対比較により運転操作状況の判断を行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平８−１５０
９１４号公報記載の装置では、日常での運転ではあまり
起こり得ない高度な運転タスクでの車両コントロール特
性から運転者の技量を検出する構成になっていたため、
高齢ドライバを含む一般的な運転者の技量を検出するこ
とは困難であるという問題点がある。

【０００７】このような運転技量検出に対して、上記特
開平１０−３２９７３９号公報記載の装置では、一般的
な運転行動から技量を検出している。しかし、運転特性
はドライバーの癖と技量の影響を受けるため、非常に高
度な運転タスクの場面では癖の影響が無視しうるもので
あっても、一般的な運転行動においては癖の影響が大き
く癖と技量の影響が混在し、精度が悪化するという問題
点がある。また、特定の車両操作結果の定量化した絶対
値をその基準値と比較する構成になっていたため、特定
操作の善し悪しが判断されても、技量要素の一つである
運転余裕度を含めた正確な技量に関する情報を抽出する
ことが困難である。

【０００８】さらに特開平１１−２２７４９１号公報記
載の車両用運転操作監視装置においては、運転余裕度を
判断する指標としてステアリングの操舵の乱れ量から運
転者の不安定状態を検出し不安定な状態にあるときは余
裕がないものとみなし運転者に与えられる情報を制限す
る構成としているが、技量と癖の影響を同時に除去し不
安定状態の情報のみを検出する構成となっていたため、
運転余裕度を含めた正確な技量値を抽出できないという
問題がある。

【０００９】本発明はかかる課題に鑑みなされたもの
で、一般的な運転行動から運転者の癖と運転技量とを分
離して、運転者の運転技量を検出することができる運転
技量監視装置を提供することをその目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１記載の運転技量監視装置は、
運転者の負荷量を検出する運転負荷検出手段と、該運転
負荷検出手段で検出された負荷量を同種の運転タスクの
大きさ毎に分類する分類手段と、分類手段で分類された
運転タスクの大きさに対する負荷量から、運転者の癖と
運転技量とを分離して運転技量を検出する運転技量検出
手段とを有することを特徴とする。

【００１１】運転特性は運転者の操作の癖と運転技量に
分けられる。さらに、運転の運転技量は運転技量＝運転
余裕度＋運転操作負荷と表現することができる。ある運
転課題即ち運転タスクを実行するときの運転パフォーマ
ンス（操作結果）は、運転者の運転技量により変化す
る。この運転技量の中で、運転余裕度の検出は次のよう
な特徴に基づいて検出する。運転余裕度が少ない場合
（運転者の運転能力容量全体に対して運転に要求される
能力の比率が大きい場合）には、運転余裕度が大きい場
合に比べて、運転課題の難度が上がった時に運転パフォ
ーマンスに与える影響が大きいと考えられる。つまり、
難度の異なる二つの運転タスクを実行した毎に運転者の
負荷量を分類した場合、運転余裕度が少ない運転者と運
転余裕度の多い運転者とでは、負荷量の分類傾向が異な
る。本発明ではこの点に着目し、大きさの異なる同種の
運転タスクを実行するときの運転操作負荷、即ち、運転
者の負荷量を検出し、運転タスクに対する負荷量から、
運転余裕度を含んだ運転者の運転技量と運転者の癖とを
分離して運転技量を検出するものである。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１に記載の
運転技量監視装置において、前記運転技量検出手段は、
同種でかつ大きさの異なる運転タスクに対する運転者の
負荷量の変化率から、運転者の運転技量を検出すること
を特徴とする。難度の異なる二つの運転タスクを実行し
た毎に運転者の負荷量の変化率を比較した場合、運転余
裕度が少ない運転者と運転余裕度の多い運転者とでは、
運転余裕度の少ない運転者程、その変化率が高く、運転
余裕度の多い運転者程、その変化率が低い。この負荷量
の変化率から運転余裕度を含めた運転技量を検出するこ
とができる。負荷量に運転タスクの難易に拘わらず癖の
影響が一定に加算されていた場合でも、負荷量の変化率
を求めることで、癖の影響を完全に排除することができ
る。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の運転技量監視装置において、前記分類手段は、走
行中の道路状況を表す道路状況値を検出する道路状況検
出手段を備え、異なる大きさの道路状況値を異なる大き
さの運転タスクとしており、前記運転負荷検出手段は、
運転者の操作量または運転者の操作に起因した車両の挙
動を検出する操作量検出手段を備え、該操作量検出手段
で検出された操作量または挙動から運転者の負荷量を検
出することを特徴とする。

【００１４】異なる大きさの運転タスクは、２つ以上の
異なるタスクの組み合わせとすることができ、請求項４
記載の発明は、請求項１または２記載の運転技量監視装
置において、前記分類手段が、走行中の道路状況を表す
道路状況値を検出する道路状況検出手段と車速を検出す
る車速検出手段を備え、該道路状況値及び車速の異なる
大きさの組み合わせから異なる大きさの運転タスクを決
め、前記運転負荷検出手段は、運転者の操作量または運
転者の操作に起因した車両の挙動を検出する操作量検出
手段を備え、該操作量検出手段で検出された操作量また
は挙動から運転者の負荷量を検出することを特徴とす
る。

【００１５】請求項５記載の発明は、請求項３または４
記載の運転技量監視装置において、前記道路状況値が、
道路の曲率または道路の傾斜角度であることを特徴とす
る。

【００１６】異なる大きさの運転タスクは、３つ以上の
異なるタスクの組み合わせとすることもでき、請求項６
記載の発明は、請求項１または２記載の運転技量監視装
置において、前記分類手段が、前方走行車両との車間距
離を検出する車間距離検出手段と、該前方走行車両の相
対速度を検出する相対速度検出手段と、自車の車速を検
出する車速検出手段を備えて該車間距離、相対速度及び
車速の異なる大きさの組み合わせから異なる大きさの運
転タスクを決め、前記運転負荷検出手段は、運転者の操
作量または運転者の操作に起因した車両の挙動を検出す
る操作量検出手段を備え、該操作量検出手段で検出され
た操作量または挙動から運転者の負荷量を検出すること
を特徴とする。

【００１７】前記運転負荷検出手段としては、任意の公
知の手段を選択することができ、例えば、前記特開平１
１−２２７４９１号公報に記載の手法により求められる
指標を負荷量とすることも可能であるが、例えば、運転
者の操作量または運転者の操作に起因した車両の挙動を
検出する操作量検出手段と、該操作量検出手段で検出さ
れた操作量または挙動検出値に基づいて操作が滑らかに
行われたと推定した場合の操作量または挙動を推定する
操作量推定手段と、該操作量推定手段で推定された推定
値と前記操作量または挙動検出値との偏差量を検出する
操作偏差量検出手段と、前記偏差量の操作量検出時また
は挙動検出時における波形に基づいて負荷量を検出する
負荷量検出手段と、を備えるものから構成することも可
能であり、さらには、前記負荷量検出手段は、ゼロ値を
跨いで上下変動する偏差量の各検出時における周期を検
出する周期検出手段と、前記周期で変動するときの偏差
量の振幅を検出する振幅検出手段と、前記周期と前記振
幅に基づいて負荷量を演算する負荷量演算手段と、を備
えることができる。または、前記負荷量検出手段は、ゼ
ロ値を跨いで上下変動する偏差量の各検出時における周
期を検出する周期検出手段と、前記偏差量から該偏差量
の時間変化率を検出する操作速度検出手段と、前記偏差
量、前記偏差量の時間変化率及び前記周期に基づいて検
出時毎の負荷量を演算する負荷量演算手段と、を備える
こともできる。

【００１８】また、前記運転者の操作量としては、ステ
アリングの操舵角、アクセルペダルまたはブレーキペダ
ルの踏み込み角度等とすることができ、前記運転者の操
作に起因した車両の挙動としては、車両の加速度、速度
等とすることできるが、その他の任意の操作量または挙
動を選択することが可能である。

【００１９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、一般的な
運転状況から同種のタスクの大きさに対する負荷量から
運転技量を検出しているため、一般的なドライバの癖に
よる影響を削除した運転技量を精度良く検出することが
できる。請求項２記載の発明によれば、請求項１に係る
効果に加えて、運転余裕度を含めた運転技量を精度良く
検出することができ、また、難易度の異なる運転タスク
に対する負荷量に癖の影響が一定で加算されていた場合
に、癖の影響を完全に排除することができる。

【００２０】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２に係る効果に加えて、運転技量の差が顕著に現れ
ると考えられる道路状況を運転タスクとすることで、運
転技量を明確に検出することができる。

【００２１】請求項４記載の発明によれば、請求項１ま
たは２に係る効果に加えて、運転技量の差が顕著に現れ
ると考えられる道路状況及び車速を運転タスクとするこ
とで、運転技量を明確に検出することができる。

【００２２】請求項５記載の発明によれば、請求項３ま
たは４に係る効果に加えて、運転技量の差が顕著に現れ
ると考えられる道路の曲率や傾斜角度を運転状況値とす
ることによって、運転技量を明確に検出することができ
る。

【００２３】請求項６記載の発明によれば、請求項１ま
たは２に係る効果に加えて、運転技量の差が顕著に現れ
ると考えられる車間距離、相対速度及び車速から決めら
れるものを運転タスクとすることで、運転技量を明確に
検出することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態を表す
図であり、この運転技量監視装置１０は、主に、運転負
荷検出装置１２、分類装置１４、運転技量検出装置１６
及び表示装置１８とを備えている。

【００２５】運転負荷検出装置１２は運転者の負荷量を
検出するものであり、分類装置１４は運転負荷検出装置
１２による負荷量の検出時における運転タスクを検出す
る運転タスク検出手段としての機能を持つと共に、異な
る運転タスク毎に運転負荷検出装置１２で検出された負
荷量を分類する機能を有している。運転技量検出装置１
６は、運転者の癖と運転技量とを分離して運転技量を検
出するものである。

【００２６】運転負荷検出装置１２としては、特開平１
１−２２７４９１号公報に記載された手法によって検出
された指標を負荷量とすることができ、または他の任意
の手法により負荷量を検出することが可能であるが、こ
の実施形態では、運転者の操作の滑らかさから運転者の
感覚的な負荷量に対応する定量値を算出する手法を使用
している。操作が滑らかに行われたと推定した場合の操
作量推定値と、実際の操作量との操作偏差量は、運転タ
スクの大きさと運転者の運転技量との影響を受け、タス
クと運転技量の相対的な関係によって決まる運転者の感
覚的な負荷量を検出する情報が含まれている。操作が滑
らかに行われたと仮定した操作量推定値は、運転者が意
図した操作信号と略一致すると見なすことができ、道路
形状による操作成分も含まれる。このことから操作量検
出値と操作量推定値との操作偏差量は、低周波の道路成
分が除去された修正操作成分であると見なせる。この操
作偏差量は、与えられたタスクや外乱により目標値から
ずれを生じた後、目標操作量に対し左右に振動しながら
近づいていくという特徴がある。この操作偏差量の操作
量検出時における波形に基づいて、運転者の負荷量を求
めることができる。この検出手法を実行するために、運
転負荷検出装置１２は、図２に示したように、ステアリ
ングコラムに取り付けられ操作量検出値であるステアリ
ングの操舵角を検出する舵角センサー２２（操作量検出
手段）と、舵角センサー２２からの舵角検出値を任意の
サンプリング周期でサンプリングしてＡ／Ｄ変換するＡ
／Ｄ変換器２４と、Ａ／Ｄ変換器２４からサンプリング
されたデータを取り込む演算装置２６と、を備えてい
る。尚、舵角センサー２２からの電気ノイズを除去する
ためのローパスフィルタを、Ａ／Ｄ変換器２４との間に
介在させることも可能である。

【００２７】演算装置２６は、その演算機能として、操
作量推定手段３２と、操作偏差量検出手段３４と、負荷
量検出手段３６とを備えている。負荷量検出手段３６
は、さらに周期検出手段４０と、振幅検出手段４２と、
負荷量演算手段４４とを備えている。

【００２８】また、分類装置１４は、車速を検出する車
速センサー（車速検出手段）５０と、車速センサー５０
からの車速信号を任意のサンプリング周期でサンプリン
グしてＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器５１と、運転負荷検
出装置１２からの信号を得て、走行中の道路状況を表す
道路状況値を検出する道路状況検出手段５２と、該道路
状況検出手段５２からの道路状況値毎及び車速毎に運転
負荷検出装置１２で検出される負荷量を分類して格納す
る負荷量分類手段５４と、を備えている。

【００２９】運転技量検出装置１６は、分類装置１４で
分類された負荷量に基づいて運転技量を演算するもので
ある。

【００３０】尚、上記演算装置２６、道路状況検出手段
５２、負荷量分類手段５４及び運転技量検出装置１６
は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを備えたマイク
ロコンピュータで構成することができ、予めＲＯＭ格納
されたプログラムに基づいてそれぞれのアルゴリズムを
実行するものである。

【００３１】以下、各装置の作用を説明する。

【００３２】運転負荷検出装置１２では、舵角センサー
２２から出力されＡ／Ｄ変換器２４でＡ／Ｄ変換された
操舵角信号が所定のサンプリング周期（例えば、０．０
５seｃ）で演算装置２６に取り込まれる。演算装置２６
では、運転者の負荷量を算出するものである。この演算
装置２６における実際の処理を、図３のフローチャート
図及び図４の波形図を参照しながら、以下に説明してい
く。

【００３３】まず、Ａ／Ｄ変換器２４から所定のサンプ
リング周期（例えば０．０５sec）で舵角検出値が取り
込まれ（ステップＳ１１、図４（ａ））、操作量推定手
段３２において、所定のサンプリング周期で取り込まれ
る舵角検出値に基づいて所謂フィルタリングを行うこと
によって、その操作が滑らかに行われたと推定した場合
の操作量が推定され、舵角推定値が演算される（ステッ
プＳ１２、図４（ｂ））。そのフィルタリングの手法に
ついては、移動平均をとることができる。移動平均をと
る範囲は、舵角センサー２２の分解能及びサンプリング
周期により適当な幅に変更するとよい。但し、移動平均
に限ることなく、時系列的に得られる舵角検出値を時間
による２次テイラー展開を施すことにより求める手法、
ローパスフィルタと位相補正を組み合わせる手法等の任
意の他の手法を用いることができる。

【００３４】次に、操作偏差量検出手段３４では、舵角
検出値と、操作量推定手段３２で推定された舵角推定値
との舵角偏差値を求める（ステップＳ１３、図４
（ｃ））。舵角検出値をθ_n、舵角推定値をθ_sn、舵角
偏差値をΔθ_nとすると、

【００３５】

【数１】 となる。

【００３６】この舵角偏差値Δθ_nは、図５に拡大して
示したように、ゼロ値を跨いで上下変動する波形とな
り、この舵角偏差値Δθ_nは、順次、演算装置２６のバ
ッファーメモリに格納されて以下の処理に供される。周
期検出手段４０では、このゼロ値を跨いで上下変動する
波形を、１つの単純な波形と見なし、周期Ｔを求める
（ステップＳ１４、図４（ｅ））。周期を求める方法と
しては、次の方法が考えられる（図５参照）。

【００３７】方法 舵角偏差値は０度を中心とした振動となるため、ゼロク
ロス間のサンプリング数をカウントし、そのサンプリン
グ数×サンプリング周期により、Ｔ／２を算出する。

【００３８】方法 プラス側ピーク値とマイナス側ピーク値との間隔をＴ／
２として算出する。

【００３９】方法 方法と方法から求めた数値を区間毎に平均する。

【００４０】次に、振幅検出手段４２では、ゼロ値を跨
いで上下変動する舵角偏差値の波形の振幅を求める（ス
テップＳ１５、図４（ｄ））。この振幅検出には、波形
のピーク値をそのまま振幅値としてみなす方法と、波形
の面積と周期から正弦波形とみなして振幅値を求める方
法がある。この後者の方法の場合には、ゼロクロス間の
波形の面積をＳ、振幅をａとすると、

【００４１】

【数２】 で表される。

【００４２】舵角偏差値は、目標操舵角を中心として振
動する修正操舵であり、常に目標操舵角に向かう力が働
くステアリング周りのバネ振動（単振動）と見なすこと
ができる。つまり、運転者がバネによるものと同等の仕
事をステアリングに対して行っており、それはステアリ
ングが持つ振動によるエネルギー量と同等であると見な
すことができる。実際の操舵ではセルフアライニングト
ルクによる反力や操舵機構系のフリクション、さらにパ
ワーステアリングのアシスト特性が加わるため単純では
ないが、単純なモデルとして捉えている。そして、この
エネルギー量を求めることにより、運転者の感覚的な負
荷量を求めることができる。このように、目標操舵角を
中心として振動する修正操舵を、常に目標操舵角に向か
う力が働くステアリング周りのバネ振動（単振動）と見
なした場合、そのステアリングが持つ振動によるエネル
ギーＥは、次の式で求めることができる。

【００４３】

【数３】 Ｉはステアリングの慣性モーメントである。この式の中
から負荷量検出手段３６では、操舵量に関わる数値とし
て、上記周期及び振幅値を用いて負荷量を、

【００４４】

【数４】 で求める（ステップＳ１６、図４（ｆ））。尚、以上の
処理の変形として、振幅演算を行う代わりに、負荷量検
出手段３６に操作速度検出手段４３を備えて、偏差角速
度を演算し、この偏差角速度を用いて負荷量を求めるこ
ともできる。操作速度検出手段４３では、各サンプリン
グ時の舵角偏差値の時間変化率、即ち偏差角速度を算出
する（ステップＳ１８、図４（ｈ））。偏差角速度は、
以下の式から求める。

【００４５】

【数５】 目標操舵角を中心として振動する修正操舵を、常に目標
操舵角に向かう力が働くステアリング周りのバネ振動
（単振動）と見なした場合、そのステアリングが持つ振
動による各瞬間のエネルギーＥ_nを次の式で求めること
ができる。

【００４６】

【数６】 この式の中から負荷量演算手段４４では、操舵量に関わ
る数値として、上記周期Ｔ、舵角偏差値Δθ_n、該偏差
角速度Δθ_nドットを用いて、負荷量を、

【００４７】

【数７】 で求めることもできる（ステップＳ１６）。

【００４８】一方、分類装置１４の道路状況検出手段５
２は、道路状況値として道路の曲率を検出するものであ
る。この実施形態では、道路の曲率及び車速を運転技量
を検出するための運転タスクとしている。具体的には、
操作量推定手段３２から、滑らかに操舵したと想定した
信号を得て、そのピーク値を求め、求めたピーク値から
カーブの曲率を推定する（図４（ｉ））。図４（ｉ）に
おいて、滑らかに操舵したと仮定したときの舵角信号の
プラス・マイナスのそれぞれの大きな１つのピークは、
１つのカーブに対応しており、カーブの曲率の大きさは
舵角に比例すると考えられ、カーブの曲率とピーク値と
の関係は予め既知のものとしておくことができる。図示
した実施形態の場合には、操舵角度が−となる左右カー
ブのいずれか一方のカーブのみを対象とし、そのピーク
値からカーブの曲率を求めている。右カーブと左カーブ
は道路状況が異なるため、異なるタスクとして区別する
ことが望ましい。

【００４９】そして、負荷量分類手段５４では、対象と
する１つのカーブの始まりから終わりまでの、即ち、操
作量推定手段３２からの滑らかに操舵したと想定された
信号のゼロクロス間において、運転負荷検出装置１２か
ら得られた負荷量の平均値を演算する（図４（ｇ））と
共に、車速センサー５０からの車速データの平均値を演
算し、これらのカーブの曲率、平均車速及び平均負荷量
を対応付けながら順次格納していく（図６参照）。

【００５０】次に、運転技量検出装置１６では、負荷量
分類手段５４で格納されたデータから、タスクの大きさ
即ちカーブの曲率及び車速に対する負荷量の偏差または
変化率を求め、これらから運転技量を演算する。図７
は、カーブの曲率Ｃ、車速Ｖ及び負荷量Ｌをそれぞれ座
標にとり３次元座標で表したものである。例えば、図６
の格納例から同じ車速を持つ２つのデータ（Ｃ１，Ｖ
１，Ｌ１）及び（Ｃ２，Ｖ１，Ｌ２）を抽出し、これら
のデータから傾きを求め、傾きから運転技量を求める。
傾きが小さいほど運転技量が高く、傾きが大きいほど運
転技量が低くなるようにする。

【００５１】

【数８】 一般的に、カーブの曲率が大きくなり運転タスクの難易
が高くなれば、運転者の負荷量は増加する。しかしなが
ら、運転余裕度が大きければ、その難易の変動に対する
負荷量の偏差は小さく、従って（１）式の傾きは小さ
く、逆に運転余裕度が小さければ、その難易の変動に対
する負荷量の偏差は大きく、従って（１）式の傾きが大
きくなる。従って、この傾きが、運転余裕度と負荷量と
の和となる運転技量を表すものと考えられる。運転者の
癖の影響は、演算した負荷量の中に包含されているが、
タスクの難易に拘わらず、常に一定の影響を与えている
ものと考えられる。従って、（１）式の傾きを演算する
ことにより、運転者の癖の影響を削除することができ
る。具体的には、前記傾きの逆数をとることにより、運
転技量の指標値とすることができる。なお、図６の格納
例において、同じ曲率（＝Ｃ２）という条件下で、傾き
を求めることにより、運転技量を相対的に検出すること
もできる。即ち、同じカーブの曲率を持つ２つのデータ
（Ｃ２，Ｖ１，Ｌ２）及び（Ｃ２，Ｖ２，Ｌ３）を抽出
し、これらのデータから、

【００５２】

【数９】 を求めて、運転技量を求めることも可能である。また
は、２つのデータから変化率を求めるだけでなく、複数
のデータから相関係数を求め、この相関係数を変化率と
し、相関係数から運転技量を求めることも可能である。

【００５３】車速の大きさの差で運転パフォーマンスの
差が出ない場合等は、分類装置１４で車速センサー５０
を省略し、曲率Ｃのみを運転タスクとして負荷量分類手
段５４では曲率Ｃと負荷量Ｌのみを関連づけて格納し、
（１）式のみから運転技量を求めることも可能である。
図８は、同じ車速の条件下において、横軸に道路の曲
率、縦軸に負荷量をとって測定した具体例を表す。スペ
シャリストの傾きは小さく、一般者の傾きは中程度、高
齢者では傾きが一般的に大きくなっていることがわか
り、傾きが運転技量を表していることがわかる。

【００５４】表示装置１８は、運転技量検出装置１６で
演算した運転技量を表示する。得られた運転技量は、運
転余裕度を含んだ指標値となるため、この情報から運転
者に与えられる基本操作以外のサブタスク量を決定する
ことができる。サブタスクの典型的なものとしては、車
室内に提示される表示やスイッチ操作がある。特に、近
年ナビゲーションシステムや車間距離制御システムなど
表示内容が増加する傾向になると同時に安全性の観点か
ら運転者の技量に合わせた量や方法にする重要性が増加
している。運転者の運転技量を検出することで、予めそ
の運転者に与えられるサブタスク量を決定することがで
き安全性を高めることができる。

【００５５】以上の実施形態では、カーブの曲率及び車
速を運転タスクとし、またステアリングの舵角に基づい
て運転者の負荷を求めていたが、これに限るものではな
い。図９は、本発明の第２実施形態を表す図である。こ
の例において、前実施形態と同一の部材または部品は同
一の符号を付し、その詳細説明を省略する。

【００５６】この実施形態の運転負荷検出装置１２−２
は、舵角センサー２２の代わりにアクセルペダルのペダ
ル踏み込み角度を検出するペダル角センサー６８（操作
量検出手段）を備えており、演算装置２６は、このペダ
ル角センサー６８からのペダル踏み込み角度に基づいて
運転者の負荷量を演算するものである。その演算手法に
ついては第１実施形態と同様であるため、その詳細説明
は省略する。

【００５７】また、分類装置１４−２は、自車の車速を
検出する車速センサー５０と、前方走行車両との車間距
離を検出する車間距離検出センサー（車間距離検出手
段）６２と、車速センサー５０及び車間距離検出センサ
ー６２からのそれぞれ車速信号及び車間距離信号を任意
のサンプリング周期でサンプリングしてＡ／Ｄ変換する
Ａ／Ｄ変換器５１、６３と、相対速度検出手段６４と、
負荷量分類手段６６とを備えている。

【００５８】相対速度検出手段６４は、自車の車速信号
と、前方走行車両との車間距離信号の変化とから、前方
走行車両との相対速度を求めるものである。負荷量分類
手段６６では、車間距離、相対速度及び自車の車速から
車間時間（＝車間距離／車速）及び仮想衝突時間（＝車
間距離／相対速度）を求め、これらを運転タスクとし
て、運転タスク毎に運転負荷検出装置１２−２で検出さ
れる負荷量を分類して格納する（図１０参照）。

【００５９】運転技量検出装置１６では、第１実施形態
と同様に、負荷量分類手段６６で格納されたデータから
タスクの大きさ即ち車間時間及び衝突時間に対する負荷
量の偏差または変化率を求め、運転技量を演算する。図
１１は、車間時間Ｔａ、衝突時間Ｔｂ及び負荷量Ｌをそ
れぞれ座標にとり３次元座標で表した例である。例え
ば、図１０の格納例から同じ衝突時間を持つ２つのデー
タ（Ｔａ１，Ｔｂ１，Ｌ１）、（Ｔａ２，Ｔｂ１，Ｌ
２）から傾きを求め、傾きに基づいて運転技量を求める
ことができる。即ち、

【００６０】

【数１０】 である。または、同じ車間時間を持つ２つのデータ（Ｔ
ａ２，Ｔｂ１，Ｌ２）、（Ｔａ２，Ｔｂ２，Ｌ３）から

【００６１】

【数１１】 とすることも可能である。さらには、２つの任意のデー
タ（Ｔａ１，Ｔｂ１，Ｌ１）、（Ｔａ３，Ｔｂ３，Ｌ
４）から

【００６２】

【数１２】 とすることも可能である。または、多数のデータから相
関関数を求め、この相関関数を変化率として、運転技量
を求めることができる。

【００６３】さらに他の実施形態としては、運転タスク
を道路の傾斜角度とし、負荷量を加速度センサーからの
車体の加速度に基づいて求めたものとすることができ
る。道路の傾斜角度は、車体に取り付けられた傾斜計か
ら検出することができる。坂道発進において、車体の挙
動の一つである加速度から求めた運転者の負荷量を検出
し、道路の傾斜角度の大小に対する負荷量の変化率を演
算することにより、運転技量を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施形態による運転技量監視
装置の構成を表すブロック図である。

【図２】図１の運転負荷検出装置の構成を表すブロック
図である。

【図３】図２の装置における処理を表すフローチャート
図である。

【図４】図３のフローチャート図に対応した波形図であ
る。

【図５】図２の周期検出手段及び振幅検出手段の原理を
説明するための舵角偏差値の波形図の拡大図である。

【図６】分類手段の負荷量分類手段の格納例である

【図７】運転技量検出装置での運転技量検出の説明図で
ある。

【図８】異なる運転技量を持つ運転者に対して行った運
転タスクと負荷量との関係を表すグラフであり、横軸は
曲率、縦軸は負荷量を表す。

【図９】本発明による第２実施形態による運転技量監視
装置の構成を表すブロック図である。

【図１０】分類手段の負荷量分類手段の格納例である

【図１１】運転技量検出装置での運転技量検出の説明図
である。

【符号の説明】

１０ 運転技量監視装置 １２、１２−２ 運転負荷検出装置（運転負荷検出手
段） １４、１４−２ 分類装置（分類手段） １６ 運転技量検出装置（運転技量検出手段） ２２ 舵角センサー（操作量検出手段） ５０ 車速センサー（車速検出手段） ５２ 道路状況検出手段 ６２ 車間距離検出センサー（車間距離検出手段） ６４ 相対速度検出手段 ６８ ペダル角センサー（操作量検出手段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転者の負荷量を検出する運転負荷検出
   手段と、該運転負荷検出手段で検出された負荷量を同種
   の運転タスクの大きさ毎に分類する分類手段と、分類手
   段で分類された運転タスクの大きさに対する負荷量か
   ら、運転者の癖と運転技量とを分離して運転技量を検出
   する運転技量検出手段とを有することを特徴とする運転
   技量監視装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の運転技量監視装置にお
   いて、 前記運転技量検出手段は、同種でかつ大きさの異なる運
   転タスクに対する運転者の負荷量の変化率から、運転者
   の運転技量を検出することを特徴とする運転技量監視装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の運転技量監視装
   置において、 前記分類手段は、走行中の道路状況を表す道路状況値を
   検出する道路状況検出手段を備え、異なる大きさの道路
   状況値を異なる大きさの運転タスクとしており、前記運
   転負荷検出手段は、運転者の操作量または運転者の操作
   に起因した車両の挙動を検出する操作量検出手段を備
   え、該操作量検出手段で検出された操作量または挙動か
   ら運転者の負荷量を検出することを特徴とする運転技量
   監視装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載の運転技量監視装
   置において、 前記分類手段は、走行中の道路状況を表す道路状況値を
   検出する道路状況検出手段と車速を検出する車速検出手
   段を備え、該道路状況値及び車速の異なる大きさの組み
   合わせから異なる大きさの運転タスクを決め、前記運転
   負荷検出手段は、運転者の操作量または運転者の操作に
   起因した車両の挙動を検出する操作量検出手段を備え、
   該操作量検出手段で検出された操作量または挙動から運
   転者の負荷量を検出することを特徴とする運転技量監視
   装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載の運転技量監視装
   置において、 前記道路状況値は、道路の曲率または道路の傾斜角度で
   あることを特徴とする運転技量監視装置。
6. 【請求項６】 請求項１または２記載の運転技量監視装
   置において、 前記分類手段は、前方走行車両との車間距離を検出する
   車間距離検出手段と、該前方走行車両の相対速度を検出
   する相対速度検出手段と、自車の車速を検出する車速検
   出手段を備えて該車間距離、相対速度及び車速の異なる
   大きさの組み合わせから異なる大きさの運転タスクを決
   め、前記運転負荷検出手段は、運転者の操作量または運
   転者の操作に起因した車両の挙動を検出する操作量検出
   手段を備え、該操作量検出手段で検出された操作量また
   は挙動から運転者の負荷量を検出することを特徴とする
   運転技量監視装置。