JP2002010995A - 運転負荷判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確な運転負荷判定を可能とする。 【解決手段】 運転者の生体信号傾向と運転者の負荷状
態を関連づけて負荷判定法則１１，１２，１３，１４と
して保持した判定法則記憶装置１０と、運転者の一種類
の生体信号を計測し、生体信号及び前記判定法則記憶装
置１０に保持された前記負荷判定法則１１，１２，１
３，１４に基づいて運転者負荷データを出力する運転者
状態検出装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと、運転
者状態検出装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄが出力
した複数の運転者負荷データに基づいて運転者の負荷状
態を判定する総合運転負荷判定手段３０とを有すること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、運転負荷判定装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、心拍信号から算出される心拍変動
ＲＲＶ（R-R Variance）の変化の傾向や、心拍間隔ＲＲ
Ｉ（R-R Interval）を周波数解析して得る２つのピーク
成分の変化の傾向から運転者の精神的負荷状態を判定す
る装置や、これら装置の判定結果に応じて警報の提示や
車両制御に制限を与える装置が開発されている。

【０００３】例えば、特開平８−１３１４２４号公報に
記載の疲労蓄積判定方法及びシステム及び輸送機器は、
運転者の心拍状態を検出し、時系列的に離れた２時点の
拍動間隔の変動または分散または標準偏差を比較するこ
とによって、運転者の疲労蓄積を判定する方法であり、
また運転者の疲労蓄積が大と判定された場合には、車両
の速度を低下したり、進行方向を制限したりする装置、
及び輸送機器である。

【０００４】また、特開平８−２８０６３７号公報に記
載の精神活動判定装置は、運転者の心拍間隔を検出し、
検出した心拍間隔に対して周波数解析を行った上で、抽
出した２つの周波数成分を２次元平面状に展開して、そ
の座標上の変化パターンから精神活動の状態を判定する
精神活動判定装置である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た前者の運転者の負荷判定装置では、車両運転中の運転
者の精神的負荷の判定を心拍信号の揺らぎＲＲＶのみに
よって行なっている。しかし、車室内に装備されたモー
タなど、電気的なノイズを発生する機器が起動した際に
は、心拍信号に、これら電気的なノイズが混入する可能
性があり、一元的な情報源による精神的負荷の判定と、
更にはその判定に基づく車両の制御や情報提供は、必ず
しも正確に行われる保証はない。

【０００６】また、上述した後者の運転者の負荷判定装
置では、拍動間隔ＲＲＩを周波数解析して得る２つのピ
ーク成分、つまり血圧変動性成分と呼吸変動性成分との
描く軌跡より精神的負荷の判定を行っている。しかし、
この方法は、前記のように呼吸変動性成分を含んでいる
為、高速道路の走行時など、運転者に対する負荷が一定
状態に保たれて、ほぼ一定周期の呼吸が実施できる場合
にのみ有効な判定手法である。例えば、街中の走行やカ
ーブが連続し、アクセル、ブレーキ、ステアリングの操
作が連続するような、いわゆる身体的な負荷が課せられ
ている場合には、通常、運転者は呼吸を一定のリズムで
行うことが困難であるため、この方法による精神的負荷
の判定結果には、身体的負荷の影響がノイズとして混入
している可能性がある。

【０００７】本発明は、運転者の負荷判定をより正確に
行うことのできる運転負荷判定装置の提供を課題とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、運転
者の生体信号傾向と運転者の負荷状態とを関連づけて負
荷判定法則として保持した判定法則記憶装置と、運転者
の一種類の生体信号を計測し、該生体信号及び前記判定
法則記憶装置に保持された前記負荷判定法則に基づいて
運転者負荷データを出力する運転者状態検出装置と、前
記運転者状態検出装置が出力した複数の運転者負荷デー
タに基づいて運転者の負荷状態を判定する総合運転負荷
判定手段と、を有することを特徴とする。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１記載の運転負
荷判定装置であって、前記複数の運転者負荷データに基
づき、運転者の運転負荷状態を精神的負荷と身体的負荷
とに区分する総合運転負荷判定法則を保持した総合運転
負荷判定法則記憶装置を有し、前記総合運転負荷判定手
段は、前記複数の運転負荷データ及び前記総合運転負荷
判定法則に基づいて、運転負荷状態の判定を精神的負荷
と身体的負荷とに区分して行う負荷分別手段を有するこ
とを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
記載の運転負荷判定装置であって、前記運転者状態検出
装置は、運転者の拍動間隔を検出する拍動間隔検出手段
と、前記拍動間隔検出手段によって検出された拍動間隔
とに基づいて所定時間ごとの拍動間隔の分散値を算出す
る拍動間隔分散値算出手段を有し、前記判定法則記憶装
置に保持された負荷判定法則は、運転者の拍動間隔分散
値に基づき、運転者の運転負荷状態をその度合いに応じ
て区分する拍動間隔分散値負荷判定法則であり、前記拍
動間隔分散値算出手段によって算出された拍動間隔の分
散値及び前記拍動間隔分散値負荷判定法則に基づいて、
運転者の負荷状態を判定する拍動間隔分散値負荷判定手
段を有することを特徴とする。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
記載の運転負荷判定装置であって、前記運転者状態検出
装置は、運転者の拍動間隔を検出する拍動間隔検出手段
と、前記拍動間隔検出手段によって検出された拍動間隔
に基づいて所定時間ごとの拍動間隔を周波数解析する拍
動周波数解析手段と、前記拍動周波数解析手段による周
波数解析の結果から所定周波数を上回る高周波成分と所
定周波数を下回る低周波成分との比を算出する拍動周波
数比算出手段とを有し、前記判定法則記憶装置に保持さ
れた負荷判定法則は、運転者の拍動周波数比に基づき、
運転者の運転負荷状態をその度合いに応じて区分する拍
動周波数比負荷判定法則であり、前記拍動周波数比算出
手段によって算出された拍動周波数比及び前記拍動周波
数比負荷判定法則に基づいて、運転者の負荷状態を判定
する拍動周波数負荷判定手段を有することを特徴とす
る。

【００１２】請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４
記載の運転負荷判定装置であって、前記運転者状態検出
装置は、運転者の呼吸周波数を検出する呼吸周波数検出
手段を有し、前記判定法則記憶装置に保持された負荷判
定法則は、運転者の呼吸周波数に基づき運転者の運転負
荷状態をその度合いに応じて区分するための呼吸周波数
負荷判定法則であり、前記呼吸周波数検出手段によって
検出した呼吸周波数及び前記呼吸周波数負荷判定法則に
基づいて、運転者の負荷状態を判定する呼吸周波数平均
値負荷判定手段を有することを特徴とする。

【００１３】請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５
記載の運転負荷判定装置であって、前記運転者状態検出
装置は、運転者の呼吸周波数を検出する呼吸周波数検出
手段と、前記呼吸周波数検出手段によって検出した呼吸
周波数に基づいて所定時間ごとの呼吸周波数の分散値を
算出する呼吸周波数分散値算出手段とを有し、前記判定
法則記憶装置に保持された負荷判定法則は、運転者の呼
吸周波数分散値に基づいた運転者の運転負荷状態を区分
するための呼吸周波数分散値負荷判定法則であり、前記
呼吸周波数分散値算出手段によって算出した呼吸周波数
分散値及び前記呼吸周波数分散値負荷判定法則に基づい
て、運転者の負荷状態を判定する呼吸周波数分散値負荷
判定手段を有することを特徴とする。

【００１４】請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６
記載の運転負荷判定装置であって、前記負荷分別手段
は、前記呼吸周波数平均値負荷判定手段による運転負荷
判定の結果と前記呼吸周波数分散値負荷判定手段による
運転負荷判定の結果とに基づき、運転負荷が高いと判定
された場合には、運転者の運転負荷状態を身体的負荷に
区分し、運転負荷が低いと判定された場合には、運転者
の運転負荷状態を精神的負荷に区分することを特徴とす
る。

【００１５】請求項８の発明は、請求項１乃至請求項７
記載の運転負荷判定装置であって、車両運転に必要な行
動の全部もしくは一部を行う運転支援装置と、精神的又
は身体的な運転負荷状態に応じた運転支援法則を保持す
る運転支援法則記憶装置と、前記総合運転負荷判定手段
の判定及び前記運転支援法則記憶装置に保持された運転
支援法則に基づいて前記運転支援装置の起動と停止及び
動作状態を決定する運転支援装置制御手段とを有するこ
とを特徴とする。

【００１６】請求項９の発明は、請求項８記載の運転負
荷判定装置であって、前記運転支援装置は、前記運転支
援装置制御手段に基づいて車両運転に必要な動作の全部
もしくは一部を自動的に行う車両の自動走行制御手段
と、前記運転支援装置制御手段に基づいて蛇角比の変更
が可能である蛇角比可変操舵手段と、前記運転支援装置
制御手段に基づいてアクセル操作量に対するスロットル
ゲインの変更が可能である駆動力特性可変駆動制御手段
と、前記運転支援装置制御手段に基づいてブレーキ操作
量に対する制動力が変更可能である制動特性可変制動制
御手段と、前記運転支援装置制御手段に基づいて警報情
報を提供する情報提供手段との少なくとも１つ以上を有
することを特徴とする。

【００１７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、運転者状
態検出装置によって、運転者の一種類の生体信号を計測
させ、計測した生体信号の傾向と運転者の負荷状態とを
関連づけた負荷判定法則を参照することで、運転者の負
荷状態を示す運転負荷データを得ることが可能になる。
更に、複数の運転者負荷データに基づいて運転者の負荷
状態の判定を行う総合運転負荷判定手段を設けることに
よって、複数の運転者状態検出装置が出力した複数の運
転者負荷データに基づく運転者の負荷状態、すなわち複
数の生体信号に基づく運転者の負荷状態の判定が可能に
なる。

【００１８】請求項２記載の発明によれば、請求項１の
発明の効果に加え、複数の運転者負荷データを運転者の
精神的負荷と身体的負荷とに関連付けた総合運転負荷判
定法則を総合運転負荷判定法則記憶装置の内部に保持さ
せることによって、総合運転負荷判定手段においては、
複数の運転負荷データの入力に対して、精神的負荷と身
体的負荷とに区分した運転負荷の判定を行うことが可能
になる。

【００１９】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２の発明の効果に加え、運転者の拍動間隔を拍動間隔
検出手段によって検出させ、拍動間隔分散値算出手段で
は、所定時間分の拍動間隔を収集させることで、拍動間
隔の分散値を算出することが可能になる。更に、判定法
則記憶装置に、拍動間隔の分散値と運転負荷の関係を区
分して示す拍動間隔分散値負荷判定法則とを保持させる
ことによって、拍動間隔分散値負荷判定手段では、適
宜、判定法則規則装置を参照することで、運転者の拍動
信号の入力に対する運転負荷の判定が可能になる。

【００２０】請求項４記載の発明によれば、請求項１乃
至３の発明の効果に加え、運転者の拍動間隔を拍動間隔
検出手段によって検出させ、拍動周波数解析手段では、
所定時間分の拍動間隔を収集することで拍動間隔の周波
数解析を行うことが可能になる。周波数解析によって抽
出される低周波成分と高周波成分との比は、拍動周波数
比算出手段を設けることによって算出することが可能に
なる。更に、判定法則記憶装置に、拍動周波数比と運転
負荷の関係とを区分して示す拍動周波数比負荷判定法則
を保持させることによって、拍動周波数比負荷判定手段
では、適宜、判定法則記憶装置を参照することで、運転
者の拍動信号の入力に対する運転負荷の判定が可能にな
る。

【００２１】請求項５記載の発明によれば、請求項１乃
至４の発明の効果に加え、運転者の呼吸周波数を呼吸周
波数検出手段によって検出させ、判定法則記憶装置に、
呼吸周波数と運転負荷との関係を区分して示す呼吸周波
数負荷判定法則を保持させることによって、呼吸周波数
負荷判定手段では、適宜、判定法則記憶装置を参照する
ことで、運転者の呼吸信号の入力に対する運転負荷の判
定が可能になる。

【００２２】請求項６記載の発明によれば、請求項１乃
至５の発明の効果に加え、運転者の呼吸周波数を呼吸周
波数検出手段によって検出させ、呼吸周波数分散値算出
手段では、所定時間分の呼吸周波数を収集させることで
呼吸周波数の分散値を算出することが可能になる。更
に、判定法則記憶装置に、呼吸周波数の分散値と運転負
荷との関係を区分して示す呼吸周波数分散値負荷判定法
則を保持させることによって、呼吸周波数分散値負荷判
定手段では、適宜、判定法則記憶装置を参照すること
で、運転者の呼吸信号の入力に対する運転負荷の判定が
可能になる。

【００２３】また、請求項７記載の発明によれば、請求
項１乃至６の発明の効果に加え、負荷分別手段におい
て、呼吸周波数負荷判定手段の運転負荷判定結果と、呼
吸周波数分散値負荷判定手段の運転負荷判定結果とか
ら、運転負荷が高いとの判定であった場合には、運転者
の運転負荷状態を身体的負荷に区分し、運転負荷が低い
との判定であった場合には、運転者の運転負荷状態を精
神的負荷に区分することによって、運転負荷の精神的負
荷と身体的負荷との区分を実現することが可能になる。

【００２４】請求項８記載の発明によれば、請求項１乃
至７の発明の効果に加え、運転支援法則記憶装置に精神
的又は身体的な運転負荷状態に適した運転支援を示す運
転支援法則を保持させることによって、運転支援装置制
御装置では、適宜、総合運転負荷判定手段の判定に基づ
いて、車両運転に必要な行動の全部もしくは一部を行う
運転支援装置の起動と停止及び動作状態を決定すること
が可能になる。

【００２５】請求項９記載の発明によれば、請求項８の
発明の効果に加え、運転支援装置に、自動走行制御手段
と、蛇角比可変操舵手段と、駆動力特性可変駆動制御手
段と、制動特性可変制動制御手段と、情報提供手段との
少なくとも１つ以上の手段を保持させ、これらを運転者
の精神的・身体的な負荷状況とその程度に応じて駆動す
ることによって運転者の運転負荷を軽減することが可能
になる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の構成を示すブロッ
ク図である。この図１のように、本発明の運転負荷判定
装置は、運転者状態検出装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、
２０Ｄの何れかを備えている。又、判定法則記憶装置１
０、総合運転負荷判定手段３０、総合運転負荷判定法則
記憶装置８０、運転支援装置制御手段５０、運転支援法
則記憶装置６０、運転支援装置７０を備えている。

【００２７】前記判定法則記憶装置１０は、運転者の生
体信号傾向と、運転者の負荷状態に関連付けて負荷判定
法則すなわち拍動間隔分散値負荷判定法則１１又は拍動
周波数比負荷判定法則１２又は呼吸周波数負荷判定法則
１３又は呼吸周波数分散値負荷判定法則１４を保持した
ものである。

【００２８】前記運転者状態検出装置２０Ａ、２０Ｂ、
２０Ｃ、２０Ｄは、運転者の１種類の生体信号を記憶
し、該生体信号及び前記判定法則記憶装置１０に保持さ
れた負荷判定法則１１，１２，１３，１４に基づいて運
転者負荷データを出力するものである。

【００２９】又、前記運転者状態検出装置２０Ａは、拍
動間隔検出手段２１１、拍動間隔分散値算出手段２１
２、拍動間隔分散値負荷判定手段２１３を備えている。
前記拍動間隔検出手段２１１は、運転者の拍動間隔を検
出するものである。前記拍動間隔分散値算出手段２１２
は、拍動間隔検出手段２１１によって検出された拍動間
隔に基づいて所定時間毎の拍動間隔の分散値を算出する
ものである。前記拍動間隔分散値負荷判定手段２１３
は、前記拍動間隔分散値算出手段２１２によって算出さ
れた拍動間隔の分散値及び前記判定法則記憶装置１０に
保持された負荷判定法則としての拍動間隔分散値負荷判
定法則１１に基づいて運転者の負荷状態を判定するもの
である。

【００３０】前記運転者状態検出装置２０Ｂは、拍動間
隔検出手段２１１、拍動周波数解析手段２１２、拍動周
波数比算出手段２２３、拍動周波数比負荷判定手段２２
４を備えている。前記拍動間隔検出手段２１１は、運転
者の拍動間隔を検出するものである。前記拍動周波数解
析手段２１２は、拍動間隔検出手段２２１によって検出
された拍動間隔に基づいて所定時間毎の拍動間隔を周波
数解析するものである。前記拍動周波数比算出手段２２
３は、前記拍動周波数解析手段２２２による周波数解析
の結果から所定周波数を上回る高周波成分と所定周波数
を下回る低周波成分との比を算出するものである。前記
拍動周波数比負荷判定手段２２４は、前記拍動周波数比
算出手段２２３によって算出された拍動周波数比及び前
記判定法則記憶装置に保持された判定負荷法則としての
拍動周波数比負荷判定法則１２に基づいて運転者の負荷
状態を判定するものである。

【００３１】前記運転者状態検出装置２０Ｃは、呼吸周
波数検出手段２３１、呼吸周波数平均値負荷判定手段２
３２を備えている。前記呼吸周波数検出手段２３１は、
運転者の呼吸周波数を検出するものである。前記呼吸周
波数平均値負荷判定手段２３２は、前記呼吸周波数検出
手段２３１によって検出した呼吸周波数及び前記判定法
則記憶装置１０に保持された負荷判定法則としての呼吸
周波数負荷判定法則１３に基づいて運転者の負荷状態を
判定するものである。

【００３２】前記運転者状態検出装置２０Ｄは、呼吸周
波数検出手段２４１、呼吸周波数分散値算出手段２４
２、呼吸周波数分散値負荷判定手段２４３を備えてい
る。前記呼吸周波数検出手段２４１は、運転者の呼吸周
波数を検出するものである。前記呼吸周波数分散値算出
手段２４２は、前記呼吸周波数検出手段２４１によって
検出した呼吸周波数に基づいて所定時間毎の呼吸周波数
の分散値を算出するものである。前記呼吸周波数分散値
負荷判定手段２４３は、前記呼吸周波数分散値算出手段
２４２によって算出した呼吸周波数分散値及び前記判定
法則記憶装置１０に保持された負荷判定法則としての呼
吸周波数分散値負荷判定法則１４に基づいて運転者の負
荷状態を判定するものである。

【００３３】前記総合運転負荷判定手段３０は、負荷分
別手段４０を備えている。負荷分別手段４０は、前記呼
吸周波数平均値負荷判定手段２３２と、呼吸周波数分散
値負荷判定手段２４３とによる運転負荷判定の結果に基
づき、運転負荷が高いと判定された場合には運転者の運
転負荷状態を身体的負荷に区分し、運転負荷が低いと判
定された場合には運転者の運転負荷状態を精神的負荷に
区分するものである。

【００３４】前記総合運転負荷判定法則記憶装置８０
は、総合運転負荷判定法則８１を備えている。前記総合
運転負荷判定法則８１は、複数の運転者負荷データに基
づき運転者の運転負荷状態を精神的負荷と身体的負荷と
に区分する法則を記述したものである。前記運転支援装
置７０は、車両運転に必要な行動の全部もしくは一部を
行うものである。前記運転支援法則記憶装置６０は精神
的又は身体的な運転負荷状態に応じた運転支援法則６１
を保持している。

【００３５】前記運転支援装置制御手段５０は、総合運
転負荷判定手段３０及び運転支援法則記憶装置６０に保
持された運転支援法則６１に基づいて、前記運転支援装
置７０の起動と停止及び動作状態を決定するものであ
る。

【００３６】前記運転支援装置７０は、自動走行制御手
段７１、蛇角比可変操舵手段７２、駆動力特性可変駆動
制御手段７３、制動特性可変制動制御手段７４、情報提
供手段７５を備えている。前記自動走行制御手段７１
は、運転支援装置制御手段５０に基づいて車両運転に必
要な動作の全部もしくは一部を自動的に行うものであ
る。前記蛇角比可変操舵手段７２は、運転支援装置制御
手段５０に基づいて蛇角比の変更を行うものである。前
記駆動力特性可変駆動制御手段７３は、前記運転支援装
置制御手段５０に基づいてアクセル操作量に対するスロ
ットルゲインの変更を行うものである。前記制動特性可
変制動制御手段７４は、前記運転支援装置制御手段５０
に基づいてブレーキ操作量に対する制動力を変更するも
のである。前記情報提供手段７５は、前記運転支援装置
制御手段に基づいて警報情報を提供するものである。

【００３７】（第１実施形態）図２は、本発明の第１実
施形態に係るブロック図を示している。この図２のよう
に、第１実施形態の運転負荷判定装置は、心電信号検出
装置１００、拍動間隔分散値算出回路１０１、拍動間隔
分散値負荷判定回路１０２、拍動周波数解析回路１０
３、拍動周波数比負荷判定回路１０４を備えている。
又、呼吸信号検出装置１０５、呼吸周波数平均値算出回
路１０６、呼吸周波数平均値負荷判定回路１０７、呼吸
周波数分散値算出回路１０８、呼吸周波数分散値負荷判
定回路１０９を備えている。更に、総合運転負荷判定回
路１１０、運転支援装置制御回路１１１、自動走行制御
装置１１２、情報提供装置１１３、負荷判定法則記憶装
置１１４、運転支援法則記憶装置１１５を備えている。

【００３８】前記心電信号検出装置１００は、前記拍動
間隔検出手段２１１を構成し、運転者の心拍信号を検出
するものである。前記拍動間隔分散値算出回路１０１
は、前記拍動間隔分散値算出手段２１２を構成するもの
で、検出した心拍信号から拍動間隔を求めて分散値を算
出するものである。前記拍動間隔分散値負荷判定回路１
０２は、前記拍動間隔分散値負荷判定手段２１３を構成
するもので、算出した拍動間隔分散値を負荷判定法則記
憶装置１１４に記憶された判定法則に照らし合わすこと
で運転者の運転負荷を判定するものである。前記拍動周
波数解析回路１０３は、前記拍動周波数解析手段２１２
を構成するもので、検出した心拍信号から拍動間隔を求
めて、これを一定サンプリング周波数のデータに補正し
た後に周波数解析を行うものである。

【００３９】前記拍動周波数比負荷判定回路１０４は、
前記拍動周波数比算出手段２２３及び拍動周波数比負荷
判定手段２２４を構成するもので、周波数解析の結果と
して得た高周波成分と低周波成分との比を求め、算出し
た比を負荷判定法則記憶装置１１４に記憶された判定法
則に照らし合わすことで運転者の運転負荷を判定するも
のである。

【００４０】前記呼吸信号検出装置１０５は、前記呼吸
周波数検出手段２３１を構成するもので、運転者の呼吸
信号を検出するものである。前記呼吸周波数平均値算出
回路１０６は、前記呼吸周波数検出手段２３１を構成す
るもので、検出した呼吸信号から呼吸周波数を求めてそ
の平均値を算出するものである。

【００４１】前記呼吸周波数平均値負荷判定回路１０７
は、前記呼吸周波数平均値負荷判定手段２３２を構成す
るもので、算出した呼吸周波数平均値を負荷判定法則記
憶手段１１４に記憶された判定法則に照らし合わすこと
で運転者の運転負荷を判定するものである。

【００４２】前記呼吸周波数分散値算出回路１０８は、
前記呼吸周波数分散値算出手段２４２を構成するもの
で、検出した呼吸信号から呼吸周波数を求めてその分散
値を算出するものである。前記呼吸周波数分散値負荷判
定回路１０９は、前記呼吸周波数分散値負荷判定手段２
４３を構成するもので、算出した呼吸周波数分散値を負
荷判定法則記憶手段１１４に記憶された判定法則に照ら
し合わすことで運転者の運転負荷を判定するものであ
る。

【００４３】前記総合運転負荷判定回路１１０は、前記
総合運転負荷判定手段３０を構成するもので、各判定回
路１００，２０４，１０７，１０９の判定結果を負荷判
定法則記憶装置１１４に記憶された判定法則に照らし合
わすことで運転者の運転負荷の種類と程度とを判定する
ものである。

【００４４】前記運転支援装置制御回路１１１は、前記
運転支援装置制御手段５０を構成するもので、判定され
た運転負荷の種類と程度とを運転支援法則記憶装置１１
５に記憶された支援法則に照らし合わすことで運転者の
運転支援の必要性判断、支援方法を決定するものであ
る。

【００４５】前記自動走行制御装置１１２は、前記自動
走行制御手段７１を構成するもので、操舵制御、アクセ
ル制御、ブレーキ制御のそれぞれを自動的に行うもので
ある。前記情報提供装置１１３は、前記情報提供手段７
５を構成するもので、警報情報を音声、画像で運転者に
提示するものである。

【００４６】前記心拍信号検出装置１００は、超音波セ
ンサによって心臓の拍動を検出するものであり、検出す
る心拍信号は心電の正確な波形診断が目的ではないた
め、図３に示すように、本超音波センサ９１をシート９
２に内蔵することで心拍信号の検出が可能である。ま
た、前記呼吸信号検出装置１０５は、胸部に配置した歪
みゲージの伸縮で呼吸運動を波形として検出するもので
あり、図３に示すように、呼吸センサ９３をシートベル
ト９０に内蔵することで呼吸信号の検出が可能である。

【００４７】前記拍動間隔分散値算出回路１０１で行わ
れる処理には実時間で行われるＲＲＶ算出手法を用いる
ことができるが、算出方法の一例を図４に示すフローチ
ャートを用いて説明する。ステップＳ１１で、心拍信号
検出装置１００によって検出された心拍信号が入力され
る。ステップＳ１２では、あらかじめ与えられた閾値に
よって心拍信号のＲ波を検出する。ステップＳ１３で
は、Ｒ波検知の時間間隔ＲＲＩ（R-R Interval）を算出
する。ステップＳ１４では、ステップＳ１３で算出した
ＲＲＩデータを新たに加えた例えば過去３０秒分のＲＲ
Ｉデータを回路内のデータ蓄積手段に蓄積する。ステッ
プＳ１５では、蓄積された３０秒分のＲＲＩデータにつ
いて、正規化分散ＲＲＶを算出する。この方法によれ
ば、計測開始から３０秒間については正確なＲＲＶを算
出できないが、３０秒経過以降はＲ波が検出されるタイ
ミングで３０秒分の心拍信号を基にしたＲＲＶが算出さ
れることになる。ステップＳ１６では、求めたＲＲＶを
出力する。

【００４８】前記拍動間隔分散値判定回路１０２で行わ
れる処理の流れを図５に示すフローチャートを用いて説
明する。ステップＳ１７で拍動間隔分散値算出回路１０
１によって算出された拍動間隔分散値ＲＲＶが入力され
る。ステップＳ１８では、負荷判定法則記憶装置１１４
を参照して、運転負荷の程度を算出する。負荷判定法則
記憶装置１１４には、拍動間隔分散値と運転負荷の関係
を示す、図６に示すテーブルが記憶されており、例え
ば、ステップＳ１７で入力された拍動間隔分散値がｒｒ
ｖ＝２×１０^-4であった場合、運転負荷段階ＷＬｒｒｖ
＝４を得る。なお、本テーブルに示される拍動間隔分散
値と運転負荷の関係は、実験的に複数の被験者（運転
者）に対して負荷を与えたときに示される拍動間隔分散
値と、その負荷の程度を被験者の主観で、例えば５段階
で評価した結果を統計的に解析したものを用いることが
可能である。ステップＳ１９では、求めた運転負荷を運
転者負荷データＷＬｒｒｖとして出力する。

【００４９】前記拍動周波数解析回路１０３で行われる
処理の流れを図７に示すフローチャートを用いて説明す
る。ステップＳ２１で、心拍信号検出装置１００によっ
て検出された心拍信号が入力される。ステップＳ２２で
は、あらかじめ与えられた閾値によって心拍信号のＲ波
を検出する。ステップＳ２３では、Ｒ波検知の時間間隔
ＲＲＩ（R-R Interval）を算出する。ステップＳ２４で
は、算出したＲＲＩを新たに加えた、例えば３２秒分の
ＲＲＩデータを蓄積する。ステップＳ２５では、蓄積さ
れた３２秒分のＲＲＩデータについて、例えば４Ｈｚで
補間する。これはＲＲＩデータが時系列的に不規則なサ
ンプリングになるためである。ステップＳ２６では、補
完されたデータに基づき高速周波数解析ＦＦＴを行う。
この方法に依れば、初めの３２秒間については正確な周
波数解析を行えないが、３２秒経過以降はＲ波が検知さ
れるタイミングで１２８点のＦＦＴを実施することがで
きる。ステップＳ２７では、周波数解析の結果を出力す
る。

【００５０】前記拍動周波数比判定回路１０４で行われ
る処理の流れを図８に示すフローチャートを用いて説明
する。ステップＳ２８で拍動周波数解析回路１０３によ
って算出された周波数解析結果が入力される。ステップ
Ｓ２９では、解析結果の低周波成分ＬＦと高周波成分Ｈ
Ｆとを求める。低周波成分ＬＦは血圧変動性の成分であ
り、０．１Ｈｚ前後に現れることがわかっているので、
０．１Ｈｚ前後のピーク点をＬＦとすればよい。高周波
成分ＨＦは呼吸変動性の成分であり、車両の運転中であ
れば、０．２Ｈｚ以降に現れることがわかっている。し
たがって、０．２Ｈｚ以降のピーク点をＨＦとすればよ
い。ステップＳ３０では、検出した低周波成分ＬＦと高
周波成分ＨＦの比ＬＨ＝ＬＦ／ＨＦを算出する。ステッ
プＳ３１では、負荷判定法則記憶装置１１４を参照して
運転負荷の程度を算出する。負荷判定法則記憶装置１１
４には、周波数成分比ＬＨと運転負荷の関係を示す図９
に示すテーブルが記憶されており、例えば、算出された
ＬＨがｌｈ＝２．９であった場合、運転負荷段階ＷＬｌ
ｈ＝３を得る。なお、本テーブルに示される周波数成分
比ＬＨと運転負荷の関係は、実験的に複数の被験者（運
転者）に対して負荷を与えたときに示される周波数成分
比ＬＨと、その負荷の程度を被験者の主観で、例えば５
段階で評価した結果を統計的に解析したものを用いるこ
とが可能である。ステップＳ３２では、求めた運転負荷
を運転者負荷データＷＬｌｈとして出力する。

【００５１】前記呼吸周波数算出回路１０６で行われる
処理の流れを図１０に示すフローチャートを用いて説明
する。ステップＳ４１で、呼吸信号検出装置１０５によ
って検出された呼吸信号が入力される。ステップＳ４２
では、例えば３２秒分の呼吸信号を蓄積する。ステップ
Ｓ４３では、ステップＳ４２で蓄積した３２秒分の呼吸
信号を新たに加えた、３２０秒分の呼吸信号を蓄積す
る。ステップＳ４３で蓄積された呼吸信号に基づき高速
周波数解析ＦＦＴを行う。この方法によれば、初めの３
２０秒間については正確な周波数解析を行えないが、３
２０秒経過以降はステップＳ４２で設定した時間間隔、
本例では３２秒間隔で周波数解析を実施することができ
る。本周波数解析の結果、呼吸周波数が抽出される。ス
テップＳ４５では、求めた呼吸周波数を出力する。

【００５２】前記呼吸周波数負荷判定回路１０７で行わ
れる処理の流れを図１１に示すフローチャートを用いて
説明する。ステップＳ４６で呼吸周波数算回路１０５に
よって算出された呼吸周波数が入力される。ステップＳ
４７では、負荷判定法則記憶装置１１４を参照して、運
転負荷の程度を算出する。負荷判定法則記憶装置１１４
には、呼吸周波数と運転負荷の関係を示す。図１２に示
すテーブルが記憶されており、例えば、ステップＳ４６
で入力された呼吸周波数がｒ＝０．３３［Ｈｚ］であっ
た場合、運転負荷段階ＷＬｒ＝３を得る。なお、本テー
ブルに示される呼吸周波数と運転負荷の関係は、実験的
に複数の被験者（運転者）に対して負荷を与えたときに
示される呼吸周波数と、その負荷の程度を被験者の主観
で、例えば５段階で評価した結果を統計的に解析したも
のを用いることが可能である。ステップＳ４８では、求
めた運転負荷を運転者負荷データＷＬｒとして出力す
る。

【００５３】前記呼吸周波数分散値算出回路１０８で行
われる処理の流れを図１３に示すフローチャートを用い
て説明する。ステップＳ５１で、呼吸信号検出装置１０
５によって検出された呼吸信号が入力される。ステップ
Ｓ５２では、例えば３２秒分の呼吸信号を蓄積する。ス
テップＳ５３では、蓄積された呼吸信号に基づき高速周
波数解析ＦＦＴを行う。本周波数解析の結果、呼吸周波
数が抽出される。ステップＳ５４では、算出した呼吸周
波数を新たに加えた、３２０秒分の呼吸周波数を蓄積す
る。ステップＳ５５では、蓄積した呼吸周波数の分散値
を求める。この方法によれば、初めの３２０秒間につい
ては正確な呼吸周波数の分散値を求めることはできない
が、３２０秒経過以降はステップＳ２６で設定した時間
間隔、３２秒間隔で呼吸周波数の分散値を求めることが
可能である。ステップＳ５６では、求めた呼吸周波数分
散値を出力する。

【００５４】前記呼吸周波数分散値負荷判定回路１０９
で行われる処理の流れを図１４に示すフローチャートを
用いて説明する。ステップＳ５７で呼吸周波数分散値算
出回路１０８によって算出された呼吸周波数分散値が入
力される。ステップＳ５８では、負荷判定法則記憶装置
１１４を参照して、運転負荷の程度を算出する。負荷判
定法則記憶装置１１４には、呼吸周波数分散値と運転負
荷との関係を示す図１５のテーブルが記憶されており、
例えば、ステップＳ５７で入力された呼吸周波数分散値
がｒｖ＝０．０１２であった場合、運転負荷段階ＷＬｂ
ｖ＝２を得る。なお、本テーブルに示される呼吸周波数
分散値と運転負荷の関係は、実験的に複数の被験者（運
転者）に対して負荷を与えたときに示される呼吸周波数
分散値と、その負荷の程度を被験者の主観で、例えば５
段階で評価した結果を統計的に解析したものを用いるこ
とが可能である。ステップＳ５９では、求めた運転負荷
段階を運転者負荷データＷＬｒｖとして出力する。

【００５５】前記総合負荷判定回路１１０で行われる処
理の流れを図１６に示すフローチャートを用いて説明す
る。ステップＳ６１で拍動間隔分散値負荷判定回路１０
２、拍動周波数比負荷判定回路１０４、呼吸周波数負荷
判定回路１０７、呼吸周波数分散価判定回路１０９の各
々で判定された運転者負荷データ（ＷＬｈｖ，ＷＬｌ
ｈ，ＷＬｒ，ＷＬｒｖ）が入力される。ステップＳ６２
では、入力された各運転者負荷データを負荷判定法則記
憶装置１１４を参照して、「精神的負荷」、「身体的負
荷」、「通常」の３種のどの運転負荷種別に属するもの
であるかを判定する。負荷判定法則記憶装置１１４に
は、拍動間隔分散値と拍動周波数比と呼吸周波数と呼吸
周波数分散値との各運転者負荷データが「精神的負
荷」、「身体的負荷」、「通常」のそれぞれが与えられ
た時に示す典型的な値を図１７に示すテーブルのように
記憶されている。そして、精神的負荷値ＷＬｍは

【数１】 で決定する。同様に身体的負荷値ＷＬｂは

【数２】 で決定し、通常負荷値ＷＬｎは

【数３】 で決定する。例えば、ステップＳ６１で入力された運転
負荷データが（ＷＬｈｖ，ＷＬｌｈ，ＷＬｒ，ＷＬｒ
ｖ）＝（４，３，３，２）であり、テーブルが図１８で
与えられた場合、

【数４】 を得る。本手法によれば、算出された各負荷値で最も小
さい値を示すものが運転者がおかれている負荷の状態
（運転負荷種別）に近い。すなわち、本例の場合、運転
負荷種別ＷＬｋは「精神的負荷」と判定される。なお、
本テーブルは、複数の被験者（運転者）に対して実験的
に「精神的負荷」、「身体的負荷」、「通常」の３種の
負荷を与え、この時に示される各運転者負荷データを平
均することによって作成できる。ステップＳ６３では、
ステップＳ６２の判定結果に基づき運転負荷レベルＷＬ
ｌを算出する。判定結果が「精神的負荷」であれば、そ
の傾向を実験的に最も反映すると認められている拍動周
波数比負荷判定による運転負荷データＷＬｌｈの値を運
転負荷レベルＷＬｌとする。一方、判定結果が「身体的
負荷」であれば、その傾向を実験的に最も反映すると認
められている呼吸周波数分散値判定による運転負荷デー
タＷＬｒｖの値を運転負荷レベルＷＬｌとする。判定結
果が「通常」であれば、運転負荷レベルの項目は空白で
よい。ステップＳ６４では、運転負荷種別ＷＬｋと運転
負荷レベルＷＬｌとの組合わせを総合運転負荷値（ＷＬ
ｋ，ＷＬｌ）として出力する。

【００５６】前記自動走行制御手段１１２は、車両運転
に係わる動作に全部または一部を自動的に行うものであ
り、例えば、車間距離センサ、速度センサ、アクセル、
ブレーキを駆動するアクチュエータを搭載し、自動的に
先行車両との車間距離を維持したり、車速を維持して走
行することを可能とする所謂オートマチッククルーズコ
ントロール（ＡＣＣ）や、カメラ、操舵アクチュエータ
に搭載して、カメラで検出した走行車線を維持すべく操
舵アクチュエータによって自動的に操舵輪を転蛇して走
行するレーン追従制御装置などもこれに相当する。な
お、本実施形態では、オートマチッククルーズコントロ
ールとレーン追従制御装置を搭載している。

【００５７】前記情報提供装置１１３は、本実施形態で
は、図１９に示すように、特定周波数の音を指定した時
間で提示する車室内の任意の位置に設置されたブザー９
５と任意の画像の提示が可能であるモニタ９６となって
いる。

【００５８】前記運転支援制御装置制御回路１１１で行
われる処理の流れを図２０に示すフローチャートを用い
て説明する。ステップＳ７１では、前記総合負荷判定回
路１１０から出力された運転負荷種別と運転負荷値レベ
ルの組合わせである総合運転負荷値が入力される。ステ
ップＳ７２では、運転支援法則記憶装置１１５を参照し
て、駆動する運転支援装置の種類と、駆動方法を決定す
る。運転支援法則記憶装置１１５には、運転負荷種別、
運転負荷レベルに対応させて駆動する運転支援装置の関
係を示す図２１のテーブルが記憶されており、本テーブ
ルによれば、例えば、ステップＳ７１で入力された運転
負荷種別が「精神的負荷」であり、運転負荷レベルＷＬ
ｌ＝３であった場合、自動走行制御装置１１２のオート
マチッククルーズコントロールに対して駆動命令を出す
ことを示している。この時、情報提供装置のモニタにオ
ートマチッククルーズコントロールが起動することを伝
える情報を表示することと、情報提示装置のブザーを
０．５秒間鳴らすことを示している。また、運転負荷レ
ベルＷＬｌ≧４であった場合には、オートマチッククル
ーズコントロールに加えてレーン追従制御装置を駆動
し、レーン追従装置が起動したことを伝える情報を情報
提供装置のモニタに表示すること、情報提供装置のブザ
ーを１秒間鳴らすことを示している。また、運転負荷種
別が「身体的負荷」と「通常」である場合には、運転支
援装置を駆動しないことを示している。本テーブルに示
される運転負荷種別と運転負荷レベルと駆動する運転支
援装置の関係は、実験的に複数の被験者（運転者）に対
して精神的負荷および身体的負荷を与えたときの被験者
の主観で起動したい支援手段をアンケート調査すること
によって求められ、さらに運転支援装置を駆動した時の
運転負荷種別と運転負荷レベルを計測し、運転支援装置
を駆動する前の負荷レベルと比較することによって、そ
の効果を確認することができる。ステップＳ７３ではス
テップＳ７２で決定された運転支援の方策を実施する。

【００５９】以上説明したように本実施形態によれば、
心拍信号から得る心拍間隔の分散値による負荷判断と、
拍動間隔の周波数解析による負荷判断と、呼吸信号から
得る呼吸周波数による負荷判断と、呼吸周波数の分散値
による負荷判断の、計４種の多元的な負荷判断を行な
い、各判断値の出現パターンを記憶装置に記憶されたパ
ターンと比較することによって、多元的な生体信号から
の運転負荷の判定ができ、更に、この運転負荷を精神的
負荷と身体的負荷に分離することができる。従って、正
確な負荷判定を行い、運転支援装置の的確な制御等を行
うことができる。

【００６０】（第２実施形態）図２２は、運転者の運転
負荷を判定する運転負荷判定装置へ適用した本発明の第
２実施形態の構成図である。この実施形態は運転支援を
行う上で制御する装置として、蛇角比可変操舵装置１１
６と駆動特性可変駆動制御装置１１７と制動特性可変制
動制御装置１１８を増やした例であり、これにともなっ
て、運転支援装置制御回路１１１’が参照する運転支援
法則記憶装置１１５’に記憶されている運転支援法則の
内容を変更した例であり、他の構成及び各構成要素にお
ける処理の流れは第１実施形態と同じである。

【００６１】前記操舵特性可変操舵制御装置１１６は、
運転者の操舵に対する操舵輪の操舵量を決定するステア
リングギヤ比を変更可能である操舵制御装置である。

【００６２】前記駆動特性可変駆動制御装置１１７は、
運転者のアクセル操作量に対するスロットルバルブの開
度のゲイン、すなわちスロットルゲインを変更可能であ
る駆動制御装置である。

【００６３】前記制動特性可変制動制御装置１１８は、
運転者のブレーキ踏力もしくはブレーキ踏込み量に対し
て発生させる制動力の変更が可能である制動制御装置で
あり、いわゆるブレーキアシスト装置である。

【００６４】前記運転支援制御装置制御回路１１１’で
行われる処理の流れを図２３に示すフローチャートを用
いて説明する。ステップＳ８１では、総合負荷判定回路
１１０から出力された運転負荷種別と運転負荷値レベル
の組合わせである総合運転負荷値が入力される。ステッ
プＳ８２では、運転支援法則記憶装置１１５’を参照し
て、駆動する運転支援装置の種類と、駆動方法を決定す
る。運転支援法則記憶装置１１５’には、運転負荷種
別、運転負荷レベルに対応させて駆動する運転支援装置
の関係を示す、図２４に示すテーブルが記憶されてお
り、本テーブルによれば、例えば、ステップＳ７１で入
力された運転負荷種別が「精神的負荷」であり、運転負
荷レベルＷＬｌ＝４であった場合、自動走行制御装置１
１２のオートマチッククルーズコントロールに対して駆
動命令を出すことを示している。この時、情報提供装置
のモニタにオートマチッククルーズコントロールが起動
することを伝える情報を表示することと、情報提供装置
のブザーを０．５秒間鳴らすことを示している。また、
ステアリングギア比を通常時の０．９倍、スロットルゲ
インを通常時の０．９５倍、ブレーキアシスト量を通常
の１．０５倍に設定している。なお、本設定は、精神的
な負荷が課せられている時の運転者の心理状態として、
急激な挙動の車両特性は煩わしく感じること、通常時と
比較して制動動作に遅れが生じることに起因している。

【００６５】また、例えば、ステップＳ７１で入力され
た運転負荷種別が「身体的負荷」であり、運転負荷レベ
ルＷＬｌ＝５であった場合、ステアリングギア比を通常
時の１．５倍、スロットルゲインを通常時の１．１倍、
ブレーキアシスト量を通常の１．１５倍に設定してい
る。なお、本設定は、身体的な負荷が課せられている時
の運転者の審理状態として、通常時と比較して各種操作
を急いで行いたいこと、操作量を減少させたいことに起
因している。更に、通常時である場合には、運転支援装
置を駆動しないことを示している。

【００６６】本テーブルに示される運転負荷種別と運転
負荷レベルと駆動する運転支援装置の関係は、実験的に
複数の被験者（運転者）に対して精神的負荷および身体
的負荷を与えたときの被験者の主観で起動したい支援手
段をアンケート調査することによって求められ、さらに
運転支援装置を駆動した時の運転負荷種別と運転負荷レ
ベルを計測し、運転支援装置を駆動する前の負荷レベル
と比較することによって、その効果を確認することがで
きる。ステップＳ８３ではステップＳ８２で決定された
運転支援の方策を実施する。

【００６７】以上説明したように本実施形態によれば、
心拍信号から得る拍動間隔の分散値による負荷判断と、
拍動間隔の周波数解析による負荷判断と、呼吸信号から
得る呼吸周波数の分散値による負荷判断の計４種の負荷
判断に基づき総合的に判断した結果、運転負荷を精神的
負荷と身体的負荷に区別がなされ、更にそれぞれの負荷
レベルを算出することで、運転者の負荷状態に適した運
転支援手段を選択し、実施することができる。

【００６８】なお、上記実施形態では、心拍、呼吸の双
方により判定したが、心拍、呼吸、いずれか一方のみを
用いて判定することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１実施形態の構成を示すブロック図
である。

【図３】第１実施形態に係り、超音波センサと呼吸セン
サの取付例を示す説明図である。

【図４】第１実施形態に係り、拍動間隔分散値算出回路
における演算処理手順を示すフローチャートである。

【図５】第１実施形態に係り、拍動間隔分散値負荷判定
回路における演算処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図６】第１実施形態に係り、負荷判定法則記憶装置に
収められた情報の説明図である。

【図７】第１実施形態に係り、拍動周波数解析回路にお
ける演算処理手順を示すフローチャートである。

【図８】第１実施形態に係り、拍動間周波数比負荷判定
回路における演算処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図９】第１実施形態に係り、負荷判定法則記憶装置に
収められた情報の説明図である。

【図１０】第１実施形態に係り、呼吸周波数算出回路に
おける演算処理手順を示すフローチャートである。

【図１１】第１実施形態に係り、呼吸周波数比負荷判定
回路における演算処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図１２】第１実施形態に係り、負荷判定法則記憶装置
に収められた情報の説明図である。

【図１３】第１実施形態に係り、呼吸周波数分散値算出
回路における演算処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図１４】第１実施形態に係り、呼吸周波数分散値負荷
判定回路における演算処理手順を示すフローチャートで
ある。

【図１５】第１実施形態に係り、負荷判定法則記憶装置
に収められた情報の説明図である。

【図１６】第１実施形態に係り、総合負荷判定回路にお
ける演算処理手順を示すフローチャートである。

【図１７】第１実施形態に係り、負荷判定法則記憶装置
に収められた情報の説明図である。

【図１８】第１実施形態に係り、負荷判定法則記憶装置
に収められた情報の説明図である。

【図１９】第１実施形態に係り、情報提供装置の設置例
を示す図である。

【図２０】第１実施形態に係り、運転支援制御装置制御
回路における演算処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図２１】第１実施形態に係り、運転支援法則記憶装置
に収められた情報の説明図である。

【図２２】本発明の第２実施形態の構成を示すブロック
図である。

【図２３】第２実施形態に係り、運転支援制御装置制御
回路における演算処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図２４】第２実施形態に係り、運転支援法則記憶装置
に収められた情報の説明図である。

【符号の説明】

１０ 判定法則記憶装置 ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ 運転者状態検出装置 ３０ 総合運転負荷判定手段 ４０ 負荷分別手段 ５０ 運転支援装置制御手段 ６０ 運転支援法則記憶装置 ６１ 運転支援法則 ７０ 運転支援装置 ７１ 自動走行制御手段 ７２ 蛇角比可変操舵手段 ７３ 駆動力特性可変駆動制御手段 ７４ 制動特性可変制動制御手段 ７５ 情報提供手段 ８０ 総合運転負荷判定法則記憶装置 ８１ 総合運転負荷判定法則

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４ Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｃ ６２６Ａ ６２６ ６２７ ６２７ Ａ６１Ｂ 5/02 ３２０Ｃ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転者の生体信号傾向と運転者の負荷状
   態とを関連づけて負荷判定法則として保持した判定法則
   記憶装置と、 運転者の一種類の生体信号を計測し、該生体信号及び前
   記判定法則記憶装置に保持された前記負荷判定法則に基
   づいて運転者負荷データを出力する運転者状態検出装置
   と、 前記運転者状態検出装置が出力した複数の運転者負荷デ
   ータに基づいて運転者の負荷状態を判定する総合運転負
   荷判定手段とを有することを特徴とする運転負荷判定装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の運転負荷判定装置であっ
   て、 前記複数の運転者負荷データに基づき、運転者の運転負
   荷状態を精神的負荷と身体的負荷とに区分する総合運転
   負荷判定法則を保持した総合運転負荷判定法則記憶装置
   を有し、 前記総合運転負荷判定手段は、前記複数の運転負荷デー
   タ及び前記総合運転負荷判定法則に基づいて、運転負荷
   状態の判定を精神的負荷と身体的負荷とに区分して行う
   負荷分別手段を有することを特徴とする運転負荷判定装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の運転負荷判
   定装置であって、 前記運転者状態検出装置は、運転者の拍動間隔を検出す
   る拍動間隔検出手段と、 前記拍動間隔検出手段によって検出された拍動間隔に基
   づいて所定時間ごとの拍動間隔の分散値を算出する拍動
   間隔分散値算出手段とを有し、 前記判定法則記憶装置に保持された負荷判定法則は、運
   転者の拍動間隔分散値に基づき、運転者の運転負荷状態
   をその度合いに応じて区分する拍動間隔分散値負荷判定
   法則であり、 前記拍動間隔分散値算出手段によって算出された拍動間
   隔の分散値及び前記拍動間隔分散値負荷判定法則に基づ
   いて、運転者の負荷状態を判定する拍動間隔分散値負荷
   判定手段を有することを特徴とする運転負荷判定装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３記載の運転負荷判
   定装置であって、 前記運転者状態検出装置は、運転者の拍動間隔を検出す
   る拍動間隔検出手段と、前記拍動間隔検出手段によって
   検出された拍動間隔に基づいて所定時間ごとの拍動間隔
   を周波数解析する拍動周波数解析手段と、前記拍動周波
   数解析手段による周波数解析の結果から所定周波数を上
   回る高周波成分と所定周波数を下回る低周波成分の比を
   算出する拍動周波数比算出手段とを有し、 前記判定法則記憶装置に保持された負荷判定法則は、運
   転者の拍動周波数比に基づき、運転者の運転負荷状態を
   その度合いに応じて区分する拍動周波数比負荷判定法則
   であり、 前記拍動周波数比算出手段によって算出された拍動周波
   数比及び前記拍動周波数比負荷判定法則に基づいて、運
   転者の負荷状態を判定する拍動周波数負荷判定手段を有
   することを特徴とする運転負荷判定装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４記載の運転負荷判
   定装置であって、 前記運転者状態検出装置は、運転者の呼吸周波数を検出
   する呼吸周波数検出手段を有し、 前記判定法則記憶装置に保持された負荷判定法則は、運
   転者の呼吸周波数に基づき運転者の運転負荷状態をその
   度合いに応じて区分するための呼吸周波数負荷判定法則
   であり、 前記呼吸周波数検出手段によって検出した呼吸周波数及
   び前記呼吸周波数負荷判定法則に基づいて、運転者の負
   荷状態を判定する呼吸周波数平均値負荷判定手段を有す
   ることを特徴とする運転負荷判定装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５記載の運転負荷判
   定装置であって、 前記運転者状態検出装置は、運転者の呼吸周波数を検出
   する呼吸周波数検出手段と、前記呼吸周波数検出手段に
   よって検出した呼吸周波数に基づいて所定時間ごとの呼
   吸周波数の分散値を算出する呼吸周波数分散値算出手段
   とを有し、 前記判定法則記憶装置に保持された負荷判定法則は、運
   転者の呼吸周波数分散値に基づいた運転者の運転負荷状
   態を区分するための呼吸周波数分散値負荷判定法則であ
   り、 前記呼吸周波数分散値算出手段によって算出した呼吸周
   波数分散値及び前記呼吸周波数分散値負荷判定法則に基
   づいて、運転者の負荷状態を判定する呼吸周波数分散値
   負荷判定手段を有することを特徴とする運転負荷判定装
   置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項６記載の運転負荷判
   定装置であって、 前記負荷分別手段は、前記呼吸周波数平均値負荷判定手
   段による運転負荷判定の結果と前記呼吸周波数分散値負
   荷判定手段による運転負荷判定の結果とに基づき、運転
   負荷が高いと判定された場合には、運転者の運転負荷状
   態を身体的負荷に区分し、運転負荷が低いと判定された
   場合には、運転者の運転負荷状態を精神的負荷に区分す
   ることを特徴とする運転負荷判定装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至請求項７記載の運転負荷判
   定装置であって、 車両運転に必要な行動の全部もしくは一部を行う運転支
   援装置と、 精神的又は身体的な運転負荷状態に応じた運転支援法則
   を保持する運転支援法則記憶装置と、 前記総合運転負荷判定手段の判定及び前記運転支援法則
   記憶装置に保持された運転支援法則に基づいて前記運転
   支援装置の起動と停止及び動作状態を決定する運転支援
   装置制御手段とを有することを特徴とする運転負荷判定
   装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の運転負荷判定装置であっ
   て、 前記運転支援装置は、前記運転支援装置制御手段に基づ
   いて車両運転に必要な動作の全部もしくは一部を自動的
   に行う車両の自動走行制御手段と、前記運転支援装置制
   御手段に基づいて蛇角比の変更が可能である蛇角比可変
   操舵手段と、前記運転支援装置制御手段に基づいてアク
   セル操作量に対するスロットルゲインの変更が可能であ
   る駆動力特性可変駆動制御手段と、前記運転支援装置制
   御手段に基づいてブレーキ操作量に対する制動力が変更
   可能である制動特性可変制動制御手段と、前記運転支援
   装置制御手段に基づいて警報情報を提供する情報提供手
   段との少なくとも１つ以上を有することを特徴とする運
   転負荷判定装置。