JP2001354047A - Monitor for driving practice - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving skill monitoring device for detecting a driving skill of a driver.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for detecting a driving skill of a driver or monitoring a driving operation state, Japanese Patent Laid-Open No. 8-150 discloses
914, JP-A-10-329739 or JP-A-11-227491.
【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ΔＶｗR-Fとカウンタ
ステアに相当する逆操舵角θCTN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θMAX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θMAX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Ｓi0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。[0003] operation described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-150914 skill detecting device and a vehicle motion control device, the reverse steering angle corresponding to the wheel speed difference Delta] Vw RF and counter steering longitudinal by the driving force excessive in FR vehicle theta CTN Correlation coefficient ρ (Sl
ip), the vehicle posture recovery skill at the time of slip is determined,
From the correlation coefficient ρ (ψ ′) between the yaw rate ψ ′, which is the yaw momentum, and the maximum steering angle θ MAX during turning, the amount of running on a curved road is determined, and the correlation coefficient ρ between the vehicle speed V and the maximum steering angle θ MAX is determined. (V), the driving skill corresponding to the high-speed driving is determined, and it is determined that the driver having a higher driving skill has a higher driving skill. For example, the reference slip ratio S i0 of the anti-skid control device is set to be large, and the anti-skid The pressure reduction timing by the control is delayed so that the operational feeling of the brake pedal is enhanced.
【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。A driving characteristic determining apparatus and a vehicle dynamic characteristic control apparatus using the same disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-329939 are disclosed. Measure and supply to the steering characteristic determination device. The steering characteristic determination device calculates a steering angle and a steering amount for each vehicle speed, and further calculates a meandering amount. If the steering cycle is longer than the reference value, it is classified as a course prediction type and the steering response gain is set high. If the steering cycle is shorter than the reference value, it is classified as a course maintenance type and the steering response gain is set low. Further, when the meandering amount is large, the gain is set lower, and when the meandering amount is small, the gain is set higher. As a result, the response can be improved in the course prediction type, while the stability can be improved in the course maintenance type to optimize the steering characteristics of the driver.
【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。A driving operation monitoring device for a vehicle described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-227491 detects an unstable driving operation, and performs steering within a predetermined time based on time-series data of a steering angle. Error, that is, the difference between the estimated value of the steering angle and the actual steering angle when it is assumed that the steering is smoothly operated, is calculated from the frequency distribution of the steering error by 90%.
% Tile value (distribution range including 90% of steering error)
Is calculated as an α value indicating the degree of steering variation unique to the driver during normal driving. Using the α value, a steering angle entropy value (Hp reference value) in a normal driving operation state and a calculated value under monitoring conditions are calculated, and the driving operation state is determined by a relative comparison between the two calculated values. ing.
【０００６】[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。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned JP-A-8-150 is disclosed.
The device described in Japanese Patent No. 914 discloses a configuration in which the skill of the driver is detected from the vehicle control characteristics in an advanced driving task that is unlikely to occur in daily driving.
There is a problem that it is difficult to detect the skills of general drivers including elderly drivers.
【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。In order to detect such a driving skill, the apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-329739 detects a skill based on general driving behavior. However, since the driving characteristics are affected by the habit and skill of the driver, even in the case of a very advanced driving task, the effect of the habit is negligible in general driving behavior, even if it is negligible. There is a problem that the influence of the habit and the skill are mixed, and the accuracy is deteriorated. In addition, since the quantified absolute value of the specific vehicle operation result is compared with its reference value, even if the specific operation is judged to be good or bad, the accuracy including the driving margin which is one of the skill elements It is difficult to extract information on a skill.
【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。Further, in the vehicle driving operation monitoring device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-227491, an unstable state of the driver is detected by detecting an unstable state of the driver from the amount of steering disturbance as an index for judging a driving margin. When there is, it is considered that there is no room to limit the information given to the driver, but because the effect of the skill and habit is removed at the same time and only the information of the unstable state is detected,
There is a problem that an accurate skill value including the driving margin cannot be extracted.
【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。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and provides a driving skill monitoring device capable of detecting a driving skill of a driver by separating a driver's habit and driving skill from general driving behavior. Its purpose is to provide.
【００１０】[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。In order to achieve the above object, a driving skill monitoring device according to claim 1 of the present invention comprises:
A driving load detecting unit that detects a load amount of the driver, a classifying unit that classifies the load amount detected by the driving load detecting unit for each size of the same type of driving task, and a driving task classified by the classifying unit. There is provided a driving skill detecting means for detecting a driving skill by separating a driver's habit and a driving skill from a load amount corresponding to the magnitude.
【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。[0011] The driving characteristics are divided into a driver's operation habit and a driving skill. Furthermore, the driving skill of driving can be expressed as driving skill = driving margin + driving operation load. The driving performance (operation result) when executing a certain driving task, that is, a driving task, changes depending on the driving skill of the driver. In this driving skill, the driving margin is detected based on the following characteristics. When the driving margin is small (when the ratio of the capacity required for driving to the entire driving capability capacity of the driver is large), when the difficulty of the driving task increases compared to when the driving margin is large. It is considered that the influence on driving performance is large. That is,
When the load of the driver is classified each time two driving tasks with different degrees of difficulty are executed, the classification tendency of the load differs between a driver with a small driving margin and a driver with a large driving margin. In the present invention, paying attention to this point, the driving operation load when executing the same type of driving task having different sizes, that is, the load of the driver is detected, and from the load for the driving task,
The driving skill is detected by separating the driving skill of the driver including the driving margin and the habit of the driver.
【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。According to a second aspect of the present invention, in the driving skill monitoring apparatus according to the first aspect, the driving skill detecting means includes:
The driving skill of the driver is detected from the rate of change of the driver's load amount for driving tasks of the same kind and different in size. When comparing the rate of change of the load amount of the driver every time two driving tasks with different degrees of difficulty are executed, the driver with a small driving margin and the driver with a large driving margin have the following problems.
A driver with a lower driving margin has a higher rate of change, and a driver with a higher driving margin has a lower rate of change. The driving skill including the driving margin can be detected from the change rate of the load amount. Even when the influence of the habit is constantly added to the load regardless of the difficulty of the driving task, the influence of the habit can be completely eliminated by calculating the change rate of the load.
【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。[0013] The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the driving skill monitoring device according to the above, the classification unit includes a road condition detection unit that detects a road condition value representing a road condition during traveling, and sets different-sized road condition values as driving tasks having different sizes, The operating load detecting means,
An operation amount detection unit that detects a driver's operation amount or a behavior of the vehicle caused by the driver's operation is provided, and detecting a driver's load amount from the operation amount or the behavior detected by the operation amount detection unit. Features.
【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。[0014] The driving task of different size may be a combination of two or more different tasks.
According to a preferred embodiment of the present invention, in the driving skill monitoring apparatus according to claim 1 or 2, the classifying unit includes a road condition detecting unit that detects a road condition value indicating a road condition during driving and a vehicle speed detecting unit that detects a vehicle speed. A driving task of a different size is determined from a combination of the road condition value and a different size of the vehicle speed, and the driving load detecting means detects an operation amount of the driver or a behavior of the vehicle caused by the operation of the driver. It is characterized by comprising an amount detection means, and detecting a driver's load amount from an operation amount or behavior detected by the operation amount detection means.
【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。The invention according to claim 5 is the invention according to claim 3 or 4.
In the driving skill monitoring device described in the above, the road condition value,
It is characterized by the curvature of the road or the inclination angle of the road.
【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。The driving tasks of different sizes may be a combination of three or more different tasks.
According to a preferred embodiment of the present invention, in the driving skill monitoring device according to claim 1 or 2, the classifying unit detects an inter-vehicle distance with a vehicle traveling ahead and a relative distance that detects a relative speed of the vehicle traveling ahead. Speed detecting means, and a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the own vehicle, determining a driving task of a different size from a combination of the different sizes of the inter-vehicle distance, the relative speed and the vehicle speed, and the driving load detecting means Operating amount detecting means for detecting the operation amount of the driver or the behavior of the vehicle caused by the operation of the driver, and detecting the load amount of the driver from the operating amount or the behavior detected by the operating amount detecting means. And
【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。As the operating load detecting means, any known means can be selected.
It is also possible to use an index obtained by the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-227471 as the load amount. For example, an operation amount detection unit that detects the operation amount of the driver or the behavior of the vehicle caused by the operation of the driver And operation amount estimating means for estimating an operation amount or behavior when the operation is estimated to be performed smoothly based on the operation amount or behavior detection value detected by the operation amount detection means; Operation deviation amount detection means for detecting a deviation amount between the estimated value and the operation amount or the behavior detection value, and a load for detecting a load amount based on a waveform at the time of operation amount detection or behavior detection of the deviation amount And a load detecting means. The load detecting means may further comprise a cycle detecting means for detecting a cycle at each detection of a deviation amount that fluctuates up and down over a zero value. When can comprise an amplitude detecting means for detecting the amplitude of the deviation amount when varies the period, and a load calculating means for calculating a load based on the said periodic amplitude. Alternatively, the load amount detection means may include a cycle detection means for detecting a cycle at each detection of a deviation amount that fluctuates up and down over a zero value, and an operation speed detection for detecting a time change rate of the deviation amount from the deviation amount. Means for calculating a load amount for each detection time based on the deviation amount, a time rate of change of the deviation amount, and the cycle.
【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。Further, the driver's operation amount can be a steering angle of a steering wheel, a depression angle of an accelerator pedal or a brake pedal, and the like. Acceleration, speed, etc. can be used, but any other operation amount or behavior can be selected.
【００１９】[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。According to the first aspect of the present invention, since the driving skill is detected from the load amount corresponding to the size of the same type of task from the general driving situation, the influence of the general driver habit is eliminated. The detected driving skill can be accurately detected. According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, it is possible to accurately detect the driving skill including the driving margin, and to add a habit to the load amount for the driving tasks having different difficulty levels. In the case where the influence of the habit is added constantly, the influence of the habit can be completely eliminated.
【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。According to the third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first or second aspect, the driving task is defined as a road condition in which a difference in driving skill is considered to be conspicuous. Can be detected.
【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。According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first or second aspect, the driving skill is determined by setting the road condition and the vehicle speed at which the difference in driving skill appears to be remarkable as the driving task. Can be clearly detected.
【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。According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effect of the third or fourth aspect, the curvature or the inclination angle of the road on which the difference in driving skills is considered to be remarkable appears as the driving situation value. In addition, the driving skill can be clearly detected.
【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。According to the sixth aspect of the invention, in addition to the effect of the first or second aspect, the driving task is determined by the inter-vehicle distance, the relative speed, and the vehicle speed at which a difference in driving skill is considered to appear remarkably. By doing so, the driving skill can be clearly detected.
【００２４】[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。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. This driving skill monitoring device 10 mainly includes a driving load detection device 12, a classification device 14, a driving skill detection device 16
And a display device 18.
【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。The driving load detecting device 12 detects the driver's load, and the classifying device 14 functions as a driving task detecting means for detecting a driving task when the driving load detecting device 12 detects the load. It has a function of classifying the load amounts detected by the operation load detection device 12 for each of different operation tasks. Driving skill detection device 1
Reference numeral 6 is for detecting the driving skill by separating the habit of the driver from the driving skill.
【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。The operating load detecting device 12 is disclosed in
The index detected by the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-227491 can be used as the load amount, or the load amount can be detected by another arbitrary method. A method of calculating a quantitative value corresponding to the driver's perceived load from the smoothness of the operation of the driver is used. The amount of operation deviation between the estimated amount of operation when the operation is estimated to be performed smoothly and the actual amount of operation is affected by the size of the driving task and the driving skill of the driver. The information includes information for detecting a driver's sensible load determined by a dynamic relationship. The operation amount estimation value assuming that the operation is performed smoothly can be regarded as substantially matching the operation signal intended by the driver, and includes an operation component due to the road shape. Thus, the operation deviation amount between the operation amount detection value and the operation amount estimation value can be regarded as a corrected operation component from which the low-frequency road component has been removed. This operation deviation amount is characterized in that, after a deviation from a target value due to a given task or disturbance, the operation deviation amount approaches the target operation amount while vibrating right and left. The amount of load on the driver can be obtained based on the waveform at the time of detecting the operation amount of the operation deviation amount. In order to execute this detection method, as shown in FIG. 2, the driving load detection device 12 includes a steering angle sensor 22 (operation amount detection sensor) that is attached to a steering column and detects a steering angle of the steering, which is an operation amount detection value. A) for sampling the steering angle detection value from the steering angle sensor 22 at an arbitrary sampling cycle and performing A / D conversion.
A / D converter 24 and an arithmetic unit 26 for taking in data sampled from the A / D converter 24 are provided. Note that a low-pass filter for removing electric noise from the steering angle sensor 22 may be interposed between the low-pass filter and the A / D converter 24.
【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。The arithmetic unit 26 includes, as its arithmetic functions, an operation amount estimating means 32, an operation deviation amount detecting means 34, and a load amount detecting means 36. Load amount detecting means 36
Further includes a period detecting unit 40, an amplitude detecting unit 42,
And a load amount calculating means 44.
【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。The classification device 14 includes a vehicle speed sensor (vehicle speed detecting means) 50 for detecting a vehicle speed, and a vehicle speed sensor 50.
A / D converter 51 for sampling the vehicle speed signal from the vehicle at an arbitrary sampling period and A / D converting the signal, and a signal from the driving load detecting device 12 to obtain a road condition value representing a road condition during traveling. Road condition detecting means 52, and load amount classifying means 54 for classifying and storing the load amounts detected by the driving load detecting device 12 for each road condition value and each vehicle speed from the road condition detecting means 52. ing.
【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。The driving skill detecting device 16 calculates the driving skill based on the load amounts classified by the classifying device 14.
【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。The arithmetic unit 26, the road condition detecting means 52, the load amount classifying means 54 and the driving skill detecting device 16
Can be configured by a microcomputer having a memory such as a CPU, a ROM, and a RAM, and executes each algorithm based on a program stored in the ROM in advance.
【００３１】以下、各装置の作用を説明する。The operation of each device will be described below.
【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。In the driving load detector 12, the steering angle signal output from the steering angle sensor 22 and A / D converted by the A / D converter 24 is converted to a predetermined sampling period (for example, 0.0
At 5 sec), it is taken into the arithmetic unit 26. Arithmetic unit 26
Then, the load of the driver is calculated. The actual processing in the arithmetic unit 26 will be described below with reference to the flowchart of FIG. 3 and the waveform diagram of FIG.
【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。First, a steering angle detection value is fetched from the A / D converter 24 at a predetermined sampling cycle (for example, 0.05 sec) (step S11, FIG. 4A). By performing so-called filtering based on the steering angle detection value taken in the sampling cycle, the operation amount when the operation is estimated to be performed smoothly is estimated, and the steering angle estimation value is calculated (step S12, FIG. 4 (b)). As for the filtering method, a moving average can be obtained. The range in which the moving average is obtained may be changed to an appropriate width depending on the resolution of the steering angle sensor 22 and the sampling period. However, without being limited to the moving average, a method of obtaining a steering angle detection value obtained in time series by performing a secondary Taylor expansion with time,
Any other method such as a method of combining a low-pass filter and phase correction can be used.
【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θn、舵角推定値をθsn、舵角
偏差値をΔθnとすると、Next, the operation deviation amount detecting means 34 obtains a steering angle deviation value between the detected steering angle value and the estimated steering angle value estimated by the operation amount estimating means 32 (step S13, FIG. 4).
(C)). Assuming that the detected steering angle is θ n , the estimated steering angle is θ sn , and the deviation of the steering angle is Δθ n ,
【００３５】[0035]
【数１】 となる。(Equation 1) Becomes
【００３６】この舵角偏差値Δθn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Δθn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）。[0036] The steering angle deviation [Delta] [theta] n, as shown in the enlarged view of FIG. 5, a waveform of vertical movements across the zero value, the steering angle deviation [Delta] [theta] n sequentially, buffer of the arithmetic unit 26 The data is stored in the memory and used for the following processing. The cycle detecting means 40 regards the waveform that fluctuates up and down over the zero value as one simple waveform and obtains the cycle T (step S14, FIG. 4 (e)). The following method is conceivable as a method for obtaining the period (see FIG. 5).
【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。Method Since the steering angle deviation value has a vibration centered at 0 degrees, the number of samplings between zero crossings is counted, and T / 2 is calculated by the number of samplings × the sampling period.
【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。Method The interval between the positive peak value and the negative peak value is defined as T /
Calculated as 2.
【００３９】方法 方法と方法から求めた数値を区間毎に平均する。Method A method and numerical values obtained by the method are averaged for each section.
【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、Next, the amplitude detecting means 42 determines the amplitude of the waveform of the steering angle deviation value that fluctuates up and down over the zero value (step S15, FIG. 4D). This amplitude detection includes a method in which the peak value of the waveform is regarded as the amplitude value as it is, and a method in which the amplitude value is determined by regarding the waveform area and period as a sine waveform. In the case of this latter method, if the area of the waveform between zero crosses is S and the amplitude is a,
【００４１】[0041]
【数２】 で表される。(Equation 2) It is represented by
【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。The steering angle deviation value is a corrected steering that oscillates around the target steering angle, and can be regarded as a spring vibration (simple vibration) around the steering that always exerts a force toward the target steering angle. In other words, the driver is performing the same work on the steering as that performed by the spring, which can be regarded as being equivalent to the amount of energy of the vibration of the steering. In actual steering, it is not a simple model because the reaction force due to self-aligning torque, friction of the steering mechanism system, and assist characteristics of power steering are added, but it is regarded as a simple model. Then, by calculating the amount of energy, it is possible to obtain a sensory load of the driver. As described above, when the correction steering that oscillates around the target steering angle is regarded as a spring vibration (simple vibration) around the steering that always exerts a force toward the target steering angle, the energy E due to the vibration that the steering has is It can be obtained by the following equation.
【００４３】[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、(Equation 3) I is the moment of inertia of the steering. From this equation, the load amount detecting means 36 calculates the load amount using the above-mentioned cycle and amplitude value as a numerical value related to the steering amount.
【００４４】[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。(Equation 4) (Step S16, FIG. 4F). As a modification of the above processing, instead of performing the amplitude calculation, the load amount detection means 36 may be provided with the operation speed detection means 43 to calculate the deviation angular velocity, and the load amount may be obtained using the deviation angular velocity. . The operation speed detection means 43 calculates the time rate of change of the steering angle deviation value at each sampling, that is, the deviation angular speed (step S18, FIG. 4 (h)). The deviation angular velocity is
It is calculated from the following equation.
【００４５】[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Ｅnを次の式で求めること
ができる。(Equation 5) If the correction steering that oscillates around the target steering angle, always regarded as the spring vibration of the steering around the force acts towards the target steering angle (single vibration), following the energy E n of the moment by the vibration of the steering has Can be obtained by the following equation.
【００４６】[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Δθn、該偏差
角速度Δθnドットを用いて、負荷量を、(Equation 6) From this equation, the load amount calculating means 44 calculates the load amount by using the cycle T, the steering angle deviation value Δθ n , and the deviation angular velocity Δθ n dots as numerical values related to the steering amount,
【００４７】[0047]
【数７】 で求めることもできる（ステップＳ１６）。(Equation 7) (Step 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。On the other hand, the road condition detecting means 5 of the classification device 14
Numeral 2 detects a curvature of a road as a road condition value. In this embodiment, the curvature of the road and the vehicle speed are used as the driving task for detecting the driving skill. In particular,
A signal is assumed from the manipulated variable estimating means 32 assuming that the steering is performed smoothly, the peak value is obtained, and the curvature of the curve is estimated from the obtained peak value (FIG. 4 (i)). In FIG. 4 (i), one large positive and negative peak of the steering angle signal when it is assumed that the steering is smoothly performed is as follows.
It corresponds to one curve, and the magnitude of the curvature of the curve is considered to be proportional to the steering angle, and the relationship between the curvature of the curve and the peak value can be known in advance. In the illustrated embodiment, only one of the left and right curves having a negative steering angle is targeted, and the curvature of the curve is obtained from the peak value. Since the right curve and the left curve have different road conditions, it is desirable to distinguish them as different tasks.
【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）。The load classifying means 54 performs the operation load from the beginning to the end of one target curve, that is, between the zero crosses of the signal assumed to be smoothly steered from the manipulated variable estimating means 32. An average value of the load amounts obtained from the detection device 12 is calculated (FIG. 4G), and an average value of the vehicle speed data from the vehicle speed sensor 50 is calculated. The curvature, the average vehicle speed, and the average load amount of these curves are calculated. Are sequentially stored while associating (see FIG. 6).
【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。Next, the driving skill detecting device 16 obtains a deviation or a change rate of the load amount with respect to the task size, that is, the curvature of the curve and the vehicle speed, from the data stored in the load amount classifying means 54, and from these, the driving skill is obtained. Is calculated. FIG.
Is a three-dimensional coordinate system in which the curvature C, the vehicle speed V, and the load L of the curve are taken as coordinates. For example, FIG.
From the storage example of the two data (C1, V
(1, L1) and (C2, V1, L2) are extracted, a slope is determined from these data, and a driving skill is determined from the slope.
The smaller the inclination, the higher the driving skill, and the larger the inclination, the lower the driving skill.
【００５１】[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、(Equation 8) Generally, as the curvature of the curve increases and the difficulty of the driving task increases, the load on the driver increases. However, if the driving margin is large, the deviation of the load with respect to the variation of the difficulty is small. Therefore, the slope of the equation (1) is small. Conversely, if the margin of the driving is small, the deviation of the load with respect to the variation of the difficulty is small. Therefore, the inclination of the equation (1) becomes large. Therefore, this inclination is considered to represent the driving skill that is the sum of the driving margin and the load amount. The influence of the driver's habit is included in the calculated load,
Regardless of the difficulty of the task, it is considered that it has always had a certain effect. Therefore, the influence of the driver's habit can be eliminated by calculating the inclination of the equation (1). Specifically, the index value of the driving skill can be obtained by taking the reciprocal of the inclination. In the storage example of FIG. 6, the driving skill can be relatively detected by calculating the inclination under the condition of the same curvature (= C2). That is, two data (C2, V1, L2) and (C2, V2, L3) having the same curve curvature are extracted, and from these data,
【００５２】[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。(Equation 9) , It is also possible to determine the driving skill. Alternatively, in addition to calculating the change rate from two data, it is also possible to obtain a correlation coefficient from a plurality of data, use the correlation coefficient as the change rate, and calculate the driving skill from the correlation coefficient.
【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。If there is no difference in driving performance due to the difference in vehicle speed, the classification device 14 uses the vehicle speed sensor 50.
Is omitted, and only the curvature C and the load L are stored in association with each other in the load amount classifying unit 54 with the curvature C as the driving task.
It is also possible to obtain the driving skill only from equation (1).
FIG. 8 shows a specific example in which the horizontal axis represents the curvature of the road and the vertical axis represents the load under the same vehicle speed. It can be seen that the slope of the specialist is small, the slope of the general person is moderate, and the slope is generally large in the elderly, indicating that the slope indicates the driving skill.
【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。The display device 18 displays the driving skill calculated by the driving skill detecting device 16. Since the obtained driving skill becomes an index value including the driving margin, the amount of subtasks other than the basic operation given to the driver can be determined from this information. Typical examples of the subtask include a display and a switch operation to be presented in the vehicle interior. In particular, in recent years, display contents such as a navigation system and an inter-vehicle distance control system have tended to increase, and at the same time, the importance of using the amount and method according to the skill of the driver has increased from the viewpoint of safety. By detecting the driving skill of the driver, the subtask amount given to the driver can be determined in advance, and safety can be improved.
【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。In the above embodiment, the curvature of the curve and the vehicle speed are used as the driving task, and the load on the driver is obtained based on the steering angle. However, the present invention is not limited to this. FIG. 9 is a diagram illustrating a second embodiment of the present invention. In this example, the same members or components as those in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【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。The operation load detection device 12-2 of this embodiment
Is provided with a pedal angle sensor 68 (operating amount detecting means) for detecting the pedal depression angle of the accelerator pedal instead of the steering angle sensor 22, and the arithmetic unit 26 calculates the pedal depression angle from the pedal angle sensor 68 based on the pedal depression angle. To calculate the load of the driver. The calculation method is the same as in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
【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。The classification device 14-2 includes a vehicle speed sensor 50 for detecting the vehicle speed of the own vehicle, an inter-vehicle distance detection sensor (inter-vehicle distance detection means) 62 for detecting an inter-vehicle distance to a vehicle traveling ahead, and a vehicle speed sensor 50. A / D converters 51 and 63 that sample and A / D convert the vehicle speed signal and the vehicle distance signal from the vehicle distance detection sensor 62 at an arbitrary sampling period, and a relative speed detection unit 64,
And a load classifying means 66.
【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）。The relative speed detecting means 64 obtains a relative speed with respect to the vehicle traveling ahead from the vehicle speed signal of the own vehicle and a change in the inter-vehicle distance signal with respect to the vehicle traveling ahead. The load classifying means 66 obtains an inter-vehicle time (= inter-vehicle distance / vehicle speed) and a virtual collision time (= inter-vehicle distance / relative speed) from the inter-vehicle distance, the relative speed, and the vehicle speed of the own vehicle. The load amounts detected by the operation load detection device 12-2 are classified and stored for each operation (see FIG. 10).
【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、In the driving skill detecting device 16, similarly to the first embodiment, the deviation or change rate of the load amount with respect to the task size, that is, the inter-vehicle time and the collision time is obtained from the data stored by the load amount classifying means 66. Calculate driving skills. FIG. 11 is an example in which the inter-vehicle time Ta, the collision time Tb, and the load L are each represented by coordinates and represented by three-dimensional coordinates. For example, two data (Ta1, Tb1, L1), (Ta2, Tb1, L1) having the same collision time from the storage example of FIG.
The inclination can be obtained from 2), and the driving skill can be obtained based on the inclination. That is,
【００６０】[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(Equation 10) It is. Alternatively, two data (T
a2, Tb1, L2) and (Ta2, Tb2, L3)
【００６１】[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[Equation 11] It is also possible to use Further, two arbitrary data (Ta1, Tb1, L1), (Ta3, Tb3, L
From 4)
【００６２】[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。(Equation 12) It is also possible to use Alternatively, a correlation function is obtained from a large number of data, and the driving skill can be obtained using the correlation function as a change rate.
【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。In still another embodiment, the driving task may be a road inclination angle, and the load may be determined based on the acceleration of the vehicle body from an acceleration sensor. The inclination angle of the road can be detected from an inclinometer attached to the vehicle body. When the vehicle starts on a slope, the driving skill can be detected by detecting the driver's load obtained from the acceleration, which is one of the behaviors of the vehicle body, and calculating the rate of change of the load with respect to the magnitude of the inclination angle of the road. it can.
【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。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a driving skill monitoring device according to a first embodiment of the present invention.
【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。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the operating load detection device of FIG.
【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。FIG. 3 is a flowchart illustrating a process in the apparatus of FIG. 2;
【図４】図３のフローチャート図に対応した波形図であ
る。FIG. 4 is a waveform diagram corresponding to the flowchart of FIG.
【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。FIG. 5 is an enlarged view of a waveform diagram of a steering angle deviation value for explaining the principle of the period detecting means and the amplitude detecting means of FIG. 2;
【図６】分類手段の負荷量分類手段の格納例であるFIG. 6 is a storage example of a load amount classifying unit of the classifying unit;
【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。FIG. 7 is an explanatory diagram of driving skill detection by the driving skill detecting device.
【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。FIG. 8 is a graph showing a relationship between a driving task and a load performed on a driver having different driving skills, wherein the horizontal axis represents the curvature and the vertical axis represents the load.
【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。FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a driving skill monitoring device according to a second embodiment of the present invention.
【図１０】分類手段の負荷量分類手段の格納例であるFIG. 10 is a storage example of a load amount classifying unit of the classifying unit;
【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。FIG. 11 is an explanatory diagram of driving skill detection by the driving skill detecting device.
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）DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Driving skill monitoring device 12, 12-2 Driving load detection device (driving load detection means) 14, 14-2 Classification device (classification means) 16 Driving skill detection device (driving skill detection means) 22 Steering angle sensor (operation amount detection) Means) 50 vehicle speed sensor (vehicle speed detecting means) 52 road condition detecting means 62 inter-vehicle distance detecting sensor (inter-vehicle distance detecting means) 64 relative speed detecting means 68 pedal angle sensor (operating amount detecting means)
Claims (6)
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。An operation load detection means for detecting a load amount of a driver, a classification means for classifying the load amount detected by the operation load detection means for each size of the same type of operation task, and a classification means A driving skill monitoring device, comprising: driving skill detecting means for detecting a driving skill by separating a driver's habit and a driving skill from a load amount corresponding to the size of the driving task.
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。2. The driving skill monitoring device according to claim 1, wherein the driving skill detecting means calculates a driving skill of the driver based on a change rate of a load amount of the driver for driving tasks of the same kind and different in size. A driving skill monitoring device characterized by detecting.
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。3. The driving skill monitoring device according to claim 1, wherein the classifying unit includes a road condition detecting unit that detects a road condition value indicating a road condition during driving. As driving tasks of different sizes, the driving load detecting means includes an operation amount detecting means for detecting a driver's operation amount or a behavior of the vehicle caused by the driver's operation, and the operation load detecting means detects the operation amount. A driving skill monitoring device characterized in that a driver's load is detected from the operated amount or behavior.
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。4. The driving skill monitoring device according to claim 1, wherein the classifying unit includes a road condition detecting unit that detects a road condition value indicating a road condition during driving, and a vehicle speed detecting unit that detects a vehicle speed. A driving task of a different size is determined from a combination of the road condition value and a different size of the vehicle speed, and the driving load detecting means detects an operation amount of the driver or a behavior of the vehicle caused by the operation of the driver. Equipped with an amount detecting means,
A driving skill monitoring device characterized in that a driver's load is detected from an operation amount or a behavior detected by the operation amount detecting means.
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。5. The driving skill monitoring device according to claim 3, wherein the road condition value is a curvature of a road or an inclination angle of the road.
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。6. The driving skill monitoring device according to claim 1, wherein the classification unit detects an inter-vehicle distance with a vehicle traveling in front, and a relative unit detects a relative speed of the vehicle traveling in front. Speed detecting means, and a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the own vehicle, determining a driving task of a different size from a combination of the different sizes of the inter-vehicle distance, the relative speed and the vehicle speed, and the driving load detecting means Operating amount detecting means for detecting the operation amount of the driver or the behavior of the vehicle caused by the operation of the driver, and detecting the load amount of the driver from the operating amount or the behavior detected by the operating amount detecting means. Driving skill monitoring device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000178000A JP2001354047A (en) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | Monitor for driving practice |
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|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2000178000A Withdrawn JP2001354047A (en) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | Monitor for driving practice |
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