JP2001253266A

JP2001253266A - 車両用運転操作監視装置

Info

Publication number: JP2001253266A
Application number: JP2000069851A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Nemoto; 英明根本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2001-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】運転操作状況における人間の感覚負荷量に対
応する定量値を短時間毎に検知することができる車両用
運転操作監視装置とする。【解決手段】舵角センサー１２で運転者のステアリン
グの操舵角を検出し、操作量推定手段２２で該舵角セン
サー１２で検出された操舵角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を推定し、操作偏差量
検出手段２４で推定された操作量推定値と操舵角検出値
との操作偏差量を検出し、操作状況指標値検出手段２６
で前記操作偏差量の操作量検出時における波形に基づい
て操作状況指標値を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用運転操作監
視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、運転者の運転操作状況を監視する
ための装置としては、特開平９−２７７８４８号公報や
特開平１１−２２７４９１号公報に記載されたものがあ
る。

【０００３】特開平９−２７７８４８号公報に記載され
た覚醒度推定装置は、運転操作状況として運転者の覚醒
度を推定するものであり、車両の操舵量を検出し、その
操舵量を高速フーリエ解析（ＦＦＴ）のアルゴリズムを
用いて、フーリエ展開による周波数分析を行い、その操
舵スペクトルで示される操舵周波数を求め、操舵周波数
の極低周波成分（ＤＣ成分）に基づいて車両の走行状況
を判断している。そして判定された走行状況に応じて、
直線走行時には操舵周波数のピーク周波数Ｆから、また
曲線路走行時には操舵周波数の蛇行周波数帯におけるス
ペクトルの積分値として求められる操舵パワーＰから覚
醒度を推定しており、更に誤判定しやすい車線変更時に
は覚醒度の推定処理を禁止しながら、所定時間に亘る推
定覚醒度の移動平均を、運転者の覚醒度として求めてい
る。

【０００４】また、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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平９−２７７
８４８号公報記載の装置では、フーリエ展開による周波
数解析に、計算速度の問題から高速フーリエ解析（ＦＦ
Ｔ）アルゴリズムが用いられている。しかしながら、高
速フーリエ解析では、そのアルゴリズムの特性上、サン
プルデータ数が解析周波数の１周期分に相当するサンプ
ル数の整数倍の場合には波形の正確な周波数に対しての
み値を持つが、整数倍でない場合にはその周辺の周波数
に対しても値をもちパワースペクトル分布に広がりをも
つことになる。このため、ＦＦＴによるスペクトルを基
にその面積から操舵のパワーを求める方法では、誤差を
多く含み、特徴となる周波数が打ち消されるという問題
点がある。また、周波数分解能と時間分解能とは両立し
ないという問題がある。即ち、短時間間隔の変化の検出
を行う場合、時間分解能の精度を上げるためサンプリン
グ数を短くすると周波数分解能が低下する。例えば、２
０Ｈｚのサンプリング周波数で操舵のスペクトルを解析
する場合、特徴的な操舵周期は０．２Ｈｚ〜０．８Ｈｚ
であることから周波数分解能は最低でも０．０５Ｈｚ以
上を必要とする。ＦＦＴでは２の階乗個のサンプリング
数で計算されるため、サンプリング数は５１２以上とな
り、連続したサンプルとして必要な時間は２５．６秒以
上となり、これよりも短いサンプリング時間では周波数
分解能が悪化する。さらには前記のスペクトル分布の誤
差との影響で、短時間間隔の操舵状況を正確に検出する
ことができないという問題点がある。さらに、ＦＦＴに
よる解析は全帯域の周波数を対象に解析を行うため、同
時に起きる複数の周波数の刺激に対する人間特有のマス
キング効果が考慮されておらず、人間の感覚量と一致し
ないという問題点がある。

【０００６】また、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、操舵角推定値
と操舵角検出値との誤差ｅ_nを検出し、その操舵誤差ｅ_n
の統計的度数分布の峻険度から運転操作状態を検出して
いるため、分布形状が安定するサンプリング数とサンプ
リング時間が必要となり、一定時間以上のサンプル数毎
でしか解析できないという問題点がある。

【０００７】運転者の運転操作状態は、定常的な刺激に
対しては長時間に渡って変化があり、ＦＦＴやステアリ
ングエントロピー法を用いた検出手法でも可能である
が、過渡的な瞬時の刺激に対しては、短時間の間隔でし
か変化しない。このため、瞬時の刺激に対する運転操作
状態の変化を検出するためには時間分解能を向上させる
必要があるが、前述の如く、これらの手法では最低限必
要となるサンプリング時間が長く、平均化され、検出が
困難であるという問題点がある。

【０００８】本発明はかかる従来の課題に鑑みなされた
もので、請求項１ないし６記載の発明は、運転操作状況
における人間の感覚負荷量に対応する定量値を短時間毎
に検知することができる車両用運転操作監視装置を提供
することをその目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、運転者の操作量を検出する操
作量検出手段と、該操作量検出手段で検出された操作量
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
手段で推定された操作量推定値と前記操作量検出値との
操作偏差量を検出する操作偏差量検出手段と、前記操作
偏差量の操作量検出時における波形に基づいて操作状況
指標値を検出する操作状況指標値検出手段と、を備え
る。

【００１０】本発明は、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操作状況指標
値として算出する手法を提案するものである。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、操作
量検出手段で検出された操作量検出値との操作偏差量
は、運転者に与えられたタスクの大きさと運転者のスキ
ルとの影響を受ける。従って、タスクとスキルの相対的
な関係によって決まる運転者の感覚的な負荷量（運転者
の操作状況）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、操作状況指標値を検
出することにより、運転者の負荷量を効率的かつ瞬時に
検出することができる。

【００１１】また、請求項２記載の発明は、運転者の操
作量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操作量推定値と前記
操作量検出値との操作偏差量を検出する操作偏差量検出
手段と、ゼロ値を跨いで上下変動する前記操作偏差量の
操作量検出時における波形に基づいて操作状況指標値を
検出する操作状況指標値検出手段と、を備えることを特
徴とする。

【００１２】本発明は、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操作状況指標
値として算出する手法を提案するものである。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、操作
量検出手段で検出された操作量検出値との操作偏差量
は、運転者に与えられたタスクの大きさと運転者のスキ
ルとの影響を受ける。従って、タスクとスキルの相対的
な関係によって決まる運転者の感覚的な負荷量（運転者
の操作状況）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。このゼロ値を跨いで上
下変動する操作偏差量の操作量検出時における波形、言
い換えれば、操作偏差量の最大振幅の周波数成分に基づ
いて操作状況指標値を検出することにより、運転者の負
荷量を効率的かつ瞬時に検出することができる。この検
出手法においては、人間の感覚的な特徴であるマスキン
グ効果も考慮することができる。マスキング効果とは、
複数の刺激を同時に感知した場合、大きな刺激に引っ張
られ小さな刺激は感覚的な受容から消去される効果であ
り、人間の一般感覚と考えられる。人間の感覚量に影響
する最大刺激に対応する最大振幅の周波数成分を、操作
偏差量の波形から検出して、これに基づいて操作状況指
標値を検出することにより、人間の一般感覚負荷量に対
応する操作状況指標値を得ることができる。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項２に記載の
車両用運転操作監視装置において、前記操作状況指標値
検出手段は、ゼロ値を跨いで上下変動する操作偏差量の
各操作量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操作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操
作状況指標値を演算する操作状況指標値演算手段と、を
備えることを特徴とする。

【００１４】操作偏差量信号には、種々の周波数成分が
含まれるが、前述の通り、人間の感覚的負荷に対応する
のは各操作状態での最大振幅の周波数成分であり、この
成分を効率的に検出することが望ましい。ゼロ値を跨い
で上下変動する操作偏差量が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に鑑み、操作偏差量
を時系列に時々刻々と変化する単振動になっていると見
なして、その波形の周期と振幅を検出する。そして、周
期及び振幅から、例えばその操作にかけるエネルギーま
たはそれに準ずる値を演算し、操作偏差量の波形に基づ
いた操作状況指標値とする。操作偏差量を単純な波形と
見なすことで、その波形の周期と振幅を検出することが
容易になる。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項２に記載の
車両用運転操作監視装置において、前記操作状況指標値
検出手段は、ゼロ値を跨いで上下変動する操作偏差量の
各操作量検出時における周期を検出する周期検出手段
と、前記操作偏差量から該操作偏差量の時間変化量を検
出する操作速度検出手段と、前記操作偏差量、前記操作
偏差量の時間変化量及び前記周期に基づいて操作量検出
時毎の操作状況指標値を演算する操作状況指標値演算手
段と、を備えることを特徴とする。

【００１６】操作偏差量信号には種々の周波数成分が含
まれるが、前述の通り、人間の感覚的負荷に対応するの
は各操作状態での最大振幅の周波数成分であり、この成
分を効率的に検出することが望ましい。ゼロ値を跨いで
上下変動する操作偏差量が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に鑑み、前記操作偏差
量から検出した周期（周波数）を検出する。そして、例
えばその操作にかかるエネルギーまたはそれに準じた値
を、検出された周期と、操作偏差量と、操作偏差量の時
間変化から演算し、操作偏差量の波形に基づいた操作状
況指標値とする。操作量検出時の操作偏差量と操作偏差
量の時間変化とを用いることで、周期内での変化も、操
作量検出時毎に検出することができる。

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項３または４
に記載の車両用運転操作監視装置において、前記操作状
況指標値検出手段は、前記操作状況指標値演算手段で演
算された操作状況指標値に基づいて、所定の期間内での
平均値を演算する操作状況指標平均値演算手段を、さら
に備えることを特徴とする。

【００１８】請求項６記載の発明は、請求項１ないし５
のいずれか１項に記載の車両用運転操作監視装置におい
て、前記操作はステアリングの操舵であり、前記操作量
検出手段が検出する操作量は操舵角であることを特徴と
する。

【００１９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、人間の感
覚に最も影響を与える各操作での操作偏差量の操作量検
出時における波形に基づいて操作状況指標値を検出する
こととしているので、運転者の負荷感覚量に相関の高い
定量値を効果的に抽出することができる。フーリエ展開
による周波数解析を行わずに操作状況指標値を計算でき
るので、そのアルゴリズムの弊害を受けずに、操作偏差
量の波形を検出できる最短時間幅まで時間分解能を向上
させることができ、過渡的な瞬時の刺激に対する運転操
作状態の変化も検出することができるようになる。

【００２０】請求項２記載の発明によれば、人間の感覚
に最も影響を与える各操作での操作偏差量の操作量検出
時における波形に基づいて操作状況指標値を検出するこ
ととしているので、運転者の負荷感覚量に相関の高い定
量値を効果的に抽出することができる。フーリエ展開に
よる周波数解析を行わずに操作状況指標値を計算できる
ので、そのアルゴリズムの弊害を受けずに、操作偏差量
の波形を検出できる最短時間幅まで時間分解能を向上さ
せることができ、過渡的な瞬時の刺激に対する運転操作
状態の変化も検出することができるようになる。このゼ
ロ値を跨いで上下変動する操作偏差量の操作量検出時に
おける波形、言い換えれば、操作偏差量の最大振幅の周
波数成分に基づいて操作状況指標値を検出することによ
り、マスキング効果を考慮した指標値とすることができ
る。

【００２１】請求項３記載の発明によれば、請求項２に
係る効果に加えて、フーリエ展開による周波数解析を行
わずに操作状況指標値を計算できるので、そのアルゴリ
ズムの弊害を受けずに、操作偏差量の波形の周期と振幅
が検出できる最短時間幅まで時間分解能を向上させるこ
とができる。操作偏差量を単純な波形と見なすことで、
その波形の周期と振幅を検出することが容易になる。ま
た、マスキングされた操作成分と共に道路の外乱による
高い周波数の影響を除去し、効果的に操作状況に対応し
た感覚負荷量である操作状況指標値を検出することがで
きる。

【００２２】請求項４記載の発明によれば、請求項２に
係る効果に加えて、フーリエ展開による周波数解析を行
わずに操作状況指標値を計算できるので、そのアルゴリ
ズムの弊害を受けずに、各操作量検出時毎に操作状況指
標値を検出することができる。ゼロ値を跨って上下変動
する操作偏差量の波形からその周期を求めることによ
り、マスキングされた高い周波数成分による指標値への
影響を減衰させ、効果的に操作状況に対応した感覚負荷
量である操作状況指標値を検出することができる。

【００２３】請求項５記載の発明によれば、請求項３ま
たは請求項４に係る効果に加えて、所定期間内での指標
値の平均値を演算することにより、所定期間毎で平滑化
した運転操作状況を検出することができる。所定時間を
ある程度の時間にとることにより、特開平１１−２２７
４９１号公報に記載のステアリング舵角エントロピー法
によって定量化された値と略一致させることもでき、従
って、本発明による指標値はステアリング舵角エントロ
ピー法の代替手段として用いることができると共に、平
均値を演算する所定時間を短い時間とすることによっ
て、このステアリング舵角エントロピー法では不可能で
あった時間分解能を向上させることができる。

【００２４】請求項６記載の発明によれば、請求項１な
いし５のいずれか１項に係る効果に加えて、運転者の運
転操作状況を表すステアリングの操舵の操舵角を操作量
とすることによって、運転者の感覚負荷量を直接的に算
出することができるようになる。

【００２５】

【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、この車両用運転操作監視装置１０は、主に、
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１２（操作量検出手段）と、舵角センサー１
２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１４と、Ａ／Ｄ
変換器１４からサンプリングされたデータを取り込む演
算装置１６と、表示装置１８とを備えている。尚、舵角
センサー１２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１４との間に介在させるこ
とも可能である。

【００２６】演算装置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
操作状況指標値の演算を行うアルゴリズムを実行するも
のである。演算装置１６は、その演算機能として、操作
量推定手段２２と、操作偏差量検出手段２４と、操作状
況指標値検出手段２６とを備えている。操作状況指標値
検出手段２６は、さらに周期検出手段３０と、振幅検出
手段３２と、操作状況指標値演算手段３４と、操作状況
指標平均値演算手段３６とを備えている。

【００２７】演算装置１６では、運転者の運転状況を表
す運転状況指標値を算出するものである。この演算装置
１６における実際の処理を、図２のフローチャート図及
び図３の波形図を参照しながら、以下に説明していく。

【００２８】まず、Ａ／Ｄ変換器１４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３（ａ））、操作量推定手
段２２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３（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１２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。

【００２９】次に、操作偏差量検出手段２４では、舵角
検出値と、操作量推定手段２２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３
（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、

【００３０】

【数１】となる。

【００３１】この舵角偏差値Δθ_nは、図４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１６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３０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３（ｅ））。周期を求める方法と
しては、次の方法が考えられる（図４参照）。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】方法方法と方法から求めた数値を区間毎に平均する。

【００３５】次に、振幅検出手段３２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３（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、

【００３６】

【数２】で表される。

【００３７】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て、操作状況指標値として検出する
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、運転者の運転状況を監視することができる。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。

【００３８】

【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
から操作状況指標値検出手段２６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操作状況指標
値を、

【００３９】

【数４】で求める（ステップＳ１６、図３（ｆ））。

【００４０】そして、上記操作状況指標値を操作状況指
標平均値演算手段３６において、対象区間で平均化し
て、単位時間当たりの操作状況指標値（sec^-1）を求め
（ステップＳ１７、図３（ｇ））、表示装置１８で表示
する。さらに、この操作状況指標平均値演算手段３６で
求められた平均化した単位時間当たりの操作状況指標値
の移動平均をとることにより、データを円滑化すること
も可能である。

【００４１】本実施形態では、修正操舵の周期と振幅を
検出できる最小時間幅内での最大振幅の周波数成分の時
間変化が誤差として含まれるが、舵角偏差値の波形を単
振動と見なすことによって、その周期と振幅を簡単に検
出することができ、簡単にエネルギーに相当する値を操
作状況指標値として求めることができるようになる。

【００４２】次に、本発明の第２実施形態を説明する。
本実施形態のブロック図を図５に示す。このブロック図
は、図１と類似するが、演算装置１６は、その演算機能
として、操作量推定手段２２と、操作偏差量検出手段２
４と、操作状況指標値検出手段２６とを備えており、操
作状況指標値検出手段２６は、さらに周期検出手段３０
と、操作速度検出手段３８と、操作状況指標値演算手段
３４と、操作状況指標平均値演算手段３６とを備えてい
る。

【００４３】図６及び図７を参照しながら、演算装置１
６で行われる処理アルゴリズムについて説明する。ステ
ップＳ２１からＳ２４までは、ステップＳ１１からＳ１
４までと同一であるため、説明を省略する。次に、操作
速度検出手段３８では、各サンプリング時の舵角偏差値
の時間変化量、即ち偏差角速度を算出する（ステップＳ
２５、図７（ｄ））。偏差角速度は、以下の式から求め
る。

【００４４】

【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。

【００４５】

【数６】この式の中から操作状況指標値検出手段２６では、操舵
量に関わる数値として、上記周期Ｔ、舵角偏差値Δ
θ_n、該偏差角速度Δθ_nドットを用いて、操作状況指標
値を、

【００４６】

【数７】で求める（ステップＳ２６、図７（ｆ））。

【００４７】そして、上記操作状況指標値を操作状況指
標平均値演算手段３６において、対象区間で平均化し
て、単位時間当たりの指標値（sec^-1）を求め（ステッ
プＳ２７、図７（ｇ））、表示装置１８で表示する。

【００４８】本実施形態では、舵角偏差値の時系列デー
タ群（ステップＳ２３、図７（ｃ）参照）に含まれる、
最大振幅の周波数成分以上の周波数を持つ波形成分と、
最大振幅の周波数成分の周期の時間変化が誤差として含
まれるが、サンプリング瞬時のエネルギーを求めること
により、サンプリング時毎に指標値を検出することがで
きる。舵角偏差値の波形を単振動と見なしてその周期を
求めることにより、マスキングされるより高い周波数成
分による影響を低減させている。本実施形態によって算
出した単位時間当たりの指標値は、特開平１１−２２７
４９１号公報にあるステアリング舵角エントロピー法に
よって定量化された値と同等の結果が算出されており、
操舵に対する負荷量を定量化する手法として精度は十分
なものであることがわかる。しかも、同公報による検出
に比較して、同公報によるステアリング舵角エントロピ
ー法では不可能であった時間分解能を向上させることが
でき、また、簡単なアルゴリズムで検出することもでき
るので、本発明による操作状況指標値の算出が有利であ
ることは明らかである。

【００４９】なお、以上の実施形態では、運転者の運転
操作を監視する操作としてステアリングの操舵とし、そ
の操作量としてその操舵角とした例について説明した
が、これに限るものではなく、操作としてアクセルペダ
ルまたはブレーキペダルとし、その操作量として、ペダ
ルの踏み込み角度とすることもでき、同様に操作状況指
標値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実施形態による車両用運転操
作監視装置の構成を表すブロック図である。

【図２】図１の装置における処理を表すフローチャート
図である。

【図３】図２のフローチャート図に対応した波形図であ
る。

【図４】図１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５】本発明による第２実施形態による車両用運転操
作監視装置の構成を表すブロック図である。

【図６】図５の装置における処理を表すフローチャート
図である。

【図７】図６のフローチャート図に対応した波形図であ
る。

【符号の説明】

１０車両用運転操作監視装置１２舵角センサー（操作量検出手段）２２操作量推定手段２４操作偏差量検出手段２６操作状況指標値検出手段３０周期検出手段３２振幅検出手段３４操作状況指標値演算手段３６操作状況指標平均値演算手段３８操作速度検出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】運転者の操作量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
を推定する操作量推定手段と、該操作量推定手段で推定
された操作量推定値と前記操作量検出値との操作偏差量
を検出する操作偏差量検出手段と、前記操作偏差量の操
作量検出時における波形に基づいて操作状況指標値を検
出する操作状況指標値検出手段と、を備えることを特徴
とする車両用運転操作監視装置。
【請求項２】運転者の操作量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
を推定する操作量推定手段と、該操作量推定手段で推定
された操作量推定値と前記操作量検出値との操作偏差量
を検出する操作偏差量検出手段と、ゼロ値を跨いで上下
変動する前記操作偏差量の操作量検出時における波形に
基づいて操作状況指標値を検出する操作状況指標値検出
手段と、を備えることを特徴とする車両用運転操作監視
装置。
【請求項３】請求項２に記載の車両用運転操作監視装
置において、前記操作状況指標値検出手段は、ゼロ値を跨いで上下変動する操作偏差量の各操作量検出
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操作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操作状況指標値を演算す
る操作状況指標値演算手段と、を備えることを特徴とする車両用運転操作監視装置。
【請求項４】請求項２に記載の車両用運転操作監視装
置において、前記操作状況指標値検出手段は、ゼロ値を跨いで上下変動する操作偏差量の各操作量検出
時における周期を検出する周期検出手段と、前記操作偏差量から該操作偏差量の時間変化量を検出す
る操作速度検出手段と、前記操作偏差量、前記操作偏差量の時間変化量及び前記
周期に基づいて操作量検出時毎の操作状況指標値を演算
する操作状況指標値演算手段と、を備えることを特徴と
する車両用運転操作監視装置。
【請求項５】請求項３または４に記載の車両用運転操
作監視装置において、前記操作状況指標値検出手段は、前記操作状況指標値演算手段で演算された操作状況指標
値に基づいて、所定期間内での平均値を演算する操作状
況指標平均値演算手段を、さらに備えることを特徴とす
る車両用運転操作監視装置。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれか１項に記載
の車両用運転操作監視装置において、前記操作はステア
リングの操舵であり、前記操作量検出手段が検出する操
作量は操舵角であることを特徴とする車両用運転操作監
視装置。