JP2001213189A - 車両用運転操作監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 曲線路を含むどのような走行条件下でも運転
操作の不安定状態を正確に検出する。 【解決手段】 車両の進行方位をを検出し、進行方位検
出値に基づいて運転者が運転操作に集中していると仮定
した場合の操舵角を推定する。そして、操舵角推定値と
操舵角検出値との誤差を算出し、操舵誤差の分布の峻険
度に基づいて運転操作の不安定な状態を検出する。これ
により、曲線路を含むどのような走行条件下でも運転操
作の不安定状態を正確に検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両の運転操作を監
視する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】居眠り運転はもちろんのこと、運転以外
の作業に気を取られて運転操作が不安定な状態にあるこ
とを検出するために、過去の操舵角検出値に基づいて運
転者が運転操作に注意を集中していると仮定した場合の
現在の操舵角を推定し、この操舵角推定値と現在の実際
の操舵角検出値との操舵誤差を検出し、操舵誤差の分布
の峻険度に基づいて運転操作の不安定な状態を検出する
車両用運転操作監視装置が知られている（例えば、特開
平１１−２２７４９１号公報参照）。

【０００３】この車両用運転操作監視装置では、曲線路
を走行しているときには操舵誤差が大きくなるため、曲
線路走行時に運転者が運転操作に注意を集中しているに
も拘わらず、運転操作が不安定な状態にあると誤認する
ことがある。そこで、道路の曲率が小さく、運転操作が
正常な状態では操舵角の変化が小さく滑らかになること
が明らかな走行条件、すなわち、高速道路を略一定速度
で走行していることを条件に操舵誤差を検出し、操舵誤
差の分布の峻険度により運転操作の不安定な状態を検出
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車両用運転操作監視装置では、高速道路の曲線路を略一
定速度で走行しているときでも、直線路を走行している
と仮定して運転操作の不安定状態の検出を行っているの
で、検出精度が悪くなるという問題がある。

【０００５】また、高速度路を略一定速度で走行してい
ることを検出条件としているので、一般道路の曲線路を
走行する時には運転操作を監視できないという問題があ
る。

【０００６】本発明の目的は、曲線路を含むどのような
走行条件下でも運転操作の不安定状態を正確に検出する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】一実施の形態の構成を示
す図９に対応づけて本発明を説明すると、 （１） 請求項１の発明は、車両の進行方位を検出する
方位検出手段６と、進行方位検出値に基づいて運転者が
運転操作に集中していると仮定した場合の操舵角を推定
する操舵角推定手段１と、操舵角を検出する操舵角検出
手段２と、操舵角推定値と操舵角検出値との誤差を算出
する操舵誤差算出手段１と、操舵誤差の分布の峻険度に
基づいて運転操作の不安定な状態を検出する不安定状態
検出手段１とを備え、これにより上記目的を達成する。 （２） 請求項２の車両用運転操作監視装置は、操舵角
推定手段１によって、方位検出手段６により検出された
進行方位の変化に基づいて、運転者が運転操作に集中し
ていると仮定した場合の操舵角を推定するようにしたも
のである。 （３） 請求項３の車両用運転操作監視装置は、走行中
の道路の幅を検出する道路幅検出手段６と、道路幅検出
値が所定値を越えたら操舵誤差の分布を補正する補正手
段１とを備える。 （４） 請求項４の車両用運転操作監視装置は、走行中
の道路の曲率を検出する道路曲率検出手段６と、道路曲
率検出値が所定値を越えたら操舵誤差の分布を補正する
補正手段１とを備える。

【０００８】上述した課題を解決するための手段の項で
は、説明を分かりやすくするために一実施の形態の図を
用いたが、これにより本発明が一実施の形態に限定され
るものではない。

【０００９】

【発明の効果】（１） 請求項１の発明によれば、車両
の進行方位をを検出し、進行方位検出値に基づいて運転
者が運転操作に集中していると仮定した場合の操舵角を
推定する。そして、操舵角推定値と操舵角検出値との誤
差を算出し、操舵誤差の分布の峻険度に基づいて運転操
作の不安定な状態を検出するようにしたので、曲線路を
含むどのような走行条件下でも運転操作の不安定状態を
正確に検出することができる。 （２） 請求項２の発明によれば、進行方位の変化に基
づいて運転者が運転操作に集中していると仮定した場合
の操舵角を推定するようにしたので、曲線路を含むどの
ような走行条件下でも運転操作の不安定状態を正確に検
出することができる。 （３） 請求項３の発明によれば、走行中の道路の幅を
検出し、道路幅検出値が所定値を越えたら操舵誤差の分
布を補正するようにしたので、広い幅の道路を走行する
ときの車両の蛇行による進行方位変化や、複数の車線が
ある道路を走行するときの車線変更による進行方位変化
などがあっても正確な操舵角推定値を得ることができ、
運転操作の不安定状態を正確に検出できる。 （４） 請求項４の発明によれば、走行中の道路の曲率
を検出し、道路曲率検出値が所定値を越えたら操舵誤差
の分布を補正するようにしたので、曲率の大きな道路を
通過するときに、道路の左側からいったん右側に寄った
後にふたたび左側に戻るような進行方位変化があっても
正確な操舵角推定値を得ることができ、運転操作の不安
定状態を正確に検出できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明ではステアリングエントロ
ピー法により運転操作の不安定な状態の程度、すなわち
運転者の不安定度を検出する。発明の実施の形態を説明
する前に、まずステアリングエントロピー法について説
明する。

【００１１】《ステアリングエントロピー法の概要》ス
テアリングエントロピー法は、ステアリング操作（操舵
角）の滑らかさに基づいて運転操作の不安定度を算出す
る手法である。運転者が運転操作以外の負荷のために運
転操作に注意を集中していない状態（以下、有負荷状態
または有負荷時と呼ぶ）にあると、運転者が運転操作以
外の作業をせずに運転操作に注意を集中している状態
（以下、無負荷状態または無負荷時と呼ぶ）のときよ
り、操舵が行われない時間が長くなり、大きな舵角の誤
差が蓄積される。そのため、運転に注意が戻ったときの
修正操舵量が大きくなり、操舵角の時系列データを見る
と運転操作がガクガクする度合いが大きくなる。ステア
リングエントロピー法はこの特性に着目したものであ
り、特性値としてα値と、α値を基準に算出された舵角
エントロピーＨｐ値を用いる。α値はそれ自体も運転者
の不安定度を表すが、ここでは運転者の技量や癖を補正
してそれらに影響を受けない舵角エントロピーＨｐ値を
算出するための基準値として用いる。そして、舵角エン
トロピーＨｐ値に基づいて運転者の不安定度を検知す
る。

【００１２】《α値について》α値は、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、すなわち運転
者が運転操作に注意を集中している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、この操舵誤
差の分布（ばらつき）を測定して９０％タイル値（操舵
誤差の９０％が含まれる分布の範囲）を算出したもので
ある。α値の測定は無負荷状態で行われ、求められたα
値はその運転者のその時点における不安定度の基準値と
なる。α値はステアリング操作が滑らかで安定している
場合は小さくなり、ステアリング操作がガクガクと不安
定な場合は大きくなる。また、運転者の運転技量が高
く、操舵が安定しているほど小さくなり、逆に運転者の
運転技量が低く、ステアリング操作がガクガクし不安定
になるほど大きくなる。また、α値は運転者の癖によっ
ても異なる。さらに、同一運転者であっても体調の変化
や運転技量の変化などにより変化する。

【００１３】《Ｈｐ値について》Ｈｐ値はステアリング
舵角エントロピーであり、操舵誤差の分布のあいまいさ
（不確実性）を表す。Ｈｐ値は、操舵誤差の分布をα値
により９区分に分け、各区分内の分布比率（分布確率）
のエントロピーとして算出する。Ｈｐ値は、α値と同様
に、ステアリング操作が滑らかで安定している場合は小
さくなり、ガクガクと不安定な場合は大きくなる。Ｈｐ
値はα値により補正され、運転者の技量や癖により影響
を受けない運転者不安定度として用いることができる。
つまり、同一の負荷に対しては、運転者の技量や癖によ
らず、ほぼ同一の値を示す。したがって、運転者の不安
定度を示す従来にない画期的なパラメーターといえる。

【００１４】次に、ステアリングエントロピー法による
運転操作不安定状態の検出方法を説明する。上述した特
開平１１−２２７４９１号公報では、図１に示すよう
に、所定のサンプリング時間Δｔごとに検出された過去
の３個の操舵角θn-3、θn-2、θn-1に基づいて、二次
のテーラー展開により運転者が運転操作に注意を集中し
ていると仮定した場合の現在（今回の操舵角サンプリン
グ時刻ｔn）の操舵角推定値θn-hatを求め、現在の実際
の操舵角検出値θnとの差を操舵誤差ｅnとしている。

【数１】

【００１５】ところが、この操舵誤差ｅnの算出方法で
は、図２に示すような曲線路を走行している場合には操
舵誤差ｅnが大きくなってしまう。つまり、Ａ点までの
直線路における過去の操舵角検出値に基づいて現在の操
舵角推定値θn-hatを求めるとＢ点となるが、実際は曲
線路上のＣ点を走行しているので大きな操舵角θnが検
出され、操舵誤差ｅnが大きくなる。

【００１６】そこでこの実施の形態では、ナビゲーショ
ン装置により車両の進行方位を検出し、進行方位検出値
に基づいて運転者が運転操作に注意を集中していると仮
定した場合の操舵角推定値θn-hat’を求め、曲線路を
走行しているときでも正確な操舵誤差ｅnを演算して運
転操作不安定状態の検出精度を向上させる。

【００１７】今、図３に示すように、車両がノードＡ〜
Ｄにより表される曲線路上を走行しており、前回の操舵
角サンプリング時刻ｔn-1にＰ点（ｘ，ｙ）にあり、所
定時間Δｔ後の今回の操舵角サンプリング時刻ｔnにΔ
Ｌだけ移動したＱ点（ｘ’，ｙ’）にあるとする。ここ
で、移動量ΔＬは車速Ｖspにサンプリング間隔Δｔを乗
じて得られる。

【００１８】任意の時刻の車両の位置（ｘ，ｙ）および
方位φは、ナビゲーション装置による衛星航法および自
立航法により得られる。衛星航法と自立航法による車両
の位置および進行方位の検出方法については、すでに周
知であるから詳細な説明を省略する。この例では、Ｐ点
（ｘ，ｙ）における車両の進行方位をφ、Ｑ点における
車両の進行方位をφ’とする。

【００１９】前回のサンプリング時刻ｔn-1から今回の
サンプリング時刻ｔnの間の車両の進行方位変化Δφ
は、

【数２】Δφ＝φ’−φ ・・・（２） となる。この前回と今回のサンプリング時刻間（ｔn-1
〜ｔn）にΔφだけ進行方位の変化があったのであるか
ら、今回のサンプリング時刻ｔnには前回のサンプリン
グ時刻ｔn-1の操舵角θn-1から進行方位変化Δφに応じ
た操舵角変化Δθがあればよいことになる。

【００２０】図４に示すように、ナビゲーション装置か
らの車両の位置および進行方位情報に基づいて推定され
る今回のサンプリング時刻ｔnの操舵角推定値θn-hat’
は、前回のサンプリング時刻ｔn-1の操舵角θn-1に操作
角変化Δθを加えた値となる。

【数３】 この操舵角推定値θn-hat’には曲線路における上記推
定誤差が含まれないので、上述した従来の装置により推
定した操舵角推定値θn-hatよりも正確である。

【００２１】この実施の形態では、ナビゲーション装置
からの車両の位置および進行方位情報に基づいて推定し
た操舵角推定値θn-hat’を用いて、操舵誤差ｅnを次式
により求める。

【数４】 これにより、曲線路においても正確な操舵誤差ｅnを求
めることができる。

【００２２】ところで、道路の幅が広い場合、あるいは
道路の曲率が大きい場合には、操舵角を正確に推定でき
ないことがある。例えば、狭い道路を走行する場合には
車両の蛇行は少なく、ナビゲーション装置により検出さ
れた車両の進行方位変化Δφに応じた操舵変化Δθがあ
る。しかし、図５に示すように、幅の広い道路を走行す
る場合には、正常な運転操作が行われていても車両の蛇
行が大きくなりやすく、特に複数の車線がある道路では
車線変更のための操舵も行われる。また、曲率が小さい
道路を走行する場合には蛇行も小さく道路の曲線形状に
沿って走行するが、曲率が大きい道路を通過する場合に
は、図６に示すように、道路の左側からいったん右側へ
寄った後にふたたび左側へ戻る傾向がある。

【００２３】このような場合には、操舵変化Δθは、ナ
ビゲーション装置により検出した進行方位変化Δφに応
じた値とならず、ずれが生じる。そのため、操舵角推定
値θn-hat’の精度が低下し、さらに操舵誤差ｅnの精度
も低下する。

【００２４】ここで、無負荷状態で幅の狭い曲率の小さ
い道路を走行した場合は、操舵誤差ｅnが図７に示すよ
うな分布になり、峻険度が高くなってα値は小さくな
る。逆に、無負荷状態で幅の広い曲率の大きな道路を走
行した場合は、操舵誤差ｅnが図８に示すような分布に
なり、峻険度が低くなってα値は大きくなる。

【００２５】この実施の形態では、道路の幅および曲率
に応じてα値を補正する。すなわち操舵誤差ｅnの分布
を補正することによって、ナビゲーション装置により検
出した車両の進行方位変化Δφと、実際の操舵変化Δθ
とのずれを抑制し、正確な操舵誤差ｅnの分布を求め
る。

【００２６】まず、無負荷状態において操舵誤差ｅnを
求め、その分布に基づいて表１に示すように操舵角ｅn
を９区分ｂ1〜ｂ9に分ける。

【表１】 ここで、α値は、操舵誤差ｅnの９０％が区間［−α，
α］の中に含まれるように設定する。なお、運転者ごと
に運転技量が異なり癖があるため、区分ｂiは運転者ご
とに設定しなければならない。

【００２７】次に、通常の走行状態における操舵誤差ｅ
n’を求め、これらの通常走行時の操舵誤差ｅn’を無負
荷時のα値による区分ｂ1〜ｂ9にしたがって分ける。操
舵誤差ｅn’が区分ｂiに含まれる確率Ｐiは、区分ｂiの
度数を全度数で除して得られる。通常走行状態における
舵角エントロピーＨｐ値は、次式により定義される。

【数５】 ここで、”Ｈｐ”の下付文字ｐは、舵角エントロピーが
確率分布Ｐ、

【数６】 に従うことを表す。

【００２８】舵角エントロピーＨｐ値は操舵誤差ｅn’
の分布の峻険度を表し、操舵誤差ｅn’が各区分ｂiに等
分に含まれる場合にＨｐが１となるように底が９の対数
により演算する。なお、操舵誤差ｅnの分布の中心の３
区分ｂ4〜ｂ6に全度数の９０％が含まれるように区分を
設定しているので、無負荷状態ではＨｐ値が１になるこ
とはない。

【００２９】舵角エントロピーＨｐ値が小さいほど通常
走行時の操舵誤差ｅn’の分布の峻険度が大きく、操舵
誤差ｅn’の分布が一定の範囲に収まっている。すなわ
ち、ステアリング操作が滑らかに行われ、運転操作が安
定な状態にあることを示す。逆に、舵角エントロピーＨ
ｐ値が大きいほど操舵誤差ｅn’の分布の峻険度が小さ
く、操舵誤差ｅn’の分布がばらついている。すなわ
ち、ステアリング操作がガクガクしており、運転操作が
不安定な状態にあることを示す。

【００３０】運転者が運転操作以外の作業を行って有負
荷状態になると、無負荷時よりも舵角エントロピーＨｐ
値が増加する。したがって、通常走行時の舵角エントロ
ピーＨｐ値が予め設定した基準値を越えたら、運転者が
居眠りをしたり、あるいは運転以外の作業に気を取られ
ているために、運転操作が不安定な状態にあると判断す
る。舵角エントロピーＨｐ値の判定基準値には、事前の
実験により統計的に求めた不安定状態のＨｐ値を設定す
る。

【００３１】図９は一実施の形態の構成を示す図であ
る。一実施の形態の車両用運転操作監視装置は、演算制
御装置１を中心に構成される。演算制御装置１はマイク
ロコンピューターとＡＤコンバーター、メモリなどの周
辺部品を備え、後述する制御プログラムを実行して運転
者の不安定度を検出し、運転に注意を集中させるための
種々の対応処理を行う。演算制御装置１には、舵角セン
サー２、車速センサー３、ディスプレイ４、スピーカー
５、ＡＶＣＮ（Audio,Visual,Communication,Navigatio
n）機器６、追従走行制御装置７などが接続される。

【００３２】舵角センサー２はステアリングの操舵角θ
を検出し、車速センサー３は走行速度Ｖを検出する。デ
ィスプレイ４は操作用タッチパネルを備え、ＡＶＣＮ機
器６などの制御状態を表示するとともに、エアコンの操
作、ナビゲーション装置の操作、車載電話の操作、オー
ディオ・ビジュアル機器の操作などを可能にしている。
スピーカー５はＡＶＣＮ機器６などの各種放送の他に、
運転操作の不安定な状態が検出されたときに警報を行
う。ＡＶＣＮ機器６は、車載のオーディオ・ビジュアル
機器、電話機、ナビゲーション装置などである。追従走
行制御装置７は、一定の車間距離を保って先行車に追従
走行するための装置である。

【００３３】図１０〜図１７は、演算制御装置１で実行
される制御プログラムを示すフローチャートである。こ
れらのフローチャートにより、一実施の形態の動作を説
明する。

【００３４】図１０は、無負荷時のα値を算出するため
のＩＧＮオンプログラムを示すフローチャートである。
α値は、運転者が無負荷状態にあることを確認した上で
ステアリング舵角の時系列データを測定し、算出する必
要がある。しかし、そのようなことは開発時の実験なら
ばともかく、通常の運転時に運転者が無負荷状態を確認
して舵角データの測定を行うのは煩雑であり、現実的で
はない。

【００３５】そこで、この実施の形態では次の手順で無
負荷時のα値を算出する。人通りの多い路地、渋滞路、
信号停車の多い一般道など、頻繁に発進と停止を繰り返
すような運転環境では、発進と停止の間でハンドルの据
え切りがあると、最小サンプリング間隔の間で舵角θが
不連続になり、舵角θの時系列データがガクガクと大き
く変動する。したがって、ステアリングエントロピーも
大きな値で飽和し、α値、Ｈｐ値ともに算出不可能にな
る。また、せっかくα値を求めても、運転者が途中で交
代した場合や、同一運転者であっても時間の経過にとも
なう運転技量や体調の変化により無負荷状態のα値も変
化するため、適当な条件においてα値を更新する必要が
ある。

【００３６】この実施の形態では、イグニッションキー
・スイッチがＯＮ位置に設定されるたびにα値の更新を
行う。これにより、運転者ごとのα値を算出でき、ま
た、同一運転者に対しては時間の経過による運転技量や
体調の変化の影響を排除したα値を算出することができ
る。

【００３７】ところが、イグニッションオン後から運転
者が異常な状態にあり、運転操作の不安定度が高く、無
負荷時のα値が測定できないことが考えられる。そこ
で、事前の実験により統計的に無負荷時のα値（以下、
統計値αoと呼ぶ）と、明らかな不安定状態におけるα
値（以下、異常値αkと呼ぶ）とを求めておき、イグニ
ッションオン後に算出した無負荷時のα値を異常値αk
と比較する。算出した無負荷時のα値が異常値αkを越
える場合には、算出したα値を破棄して統計値αoを無
負荷時のα値とする。これにより、異常な無負荷時のα
値に基づきステアリングエントロピーが演算されて、誤
った判断が行われるのを避けることができる。

【００３８】演算制御装置１は、車両のイグニッション
キー・スイッチがＯＮ位置に設定されると、図１０に示
す制御プログラムの実行を開始する。ステップ１におい
て、図１１に示す無負荷時α値演算ルーチンを実行す
る。この無負荷時のα値の算出方法については後述す
る。ステップ２で算出した無負荷時のα値が異常値αk
を越えているかどうかを確認し、越えていなければステ
ップ４へ進み、算出したα値を無負荷時のα値に設定す
る。一方、異常値αkを越えているときはステップ３へ
進み、統計値αoを無負荷時のα値に設定する。

【００３９】無負荷時のα値を設定したらステップ５へ
進み、舵角エントロピーＨｐ値の演算ルーチンを起動す
るためのタイマー割り込みを許可する。ステップ６でイ
グニッションキー・スイッチがオフされたかどうかを確
認し、オフされるとステップ７へ進み、無負荷時のα値
をリセットする。続くステップ８でタイマー割り込みを
不許可にして処理を終了する。

【００４０】次に、図１１に示すフローチャートにした
がって無負荷時α値の算出方法を説明する。ステップ１
１において、図１２に示す車両の進行方位変化Δφ演算
ルーチンを実行する。図１２にステップ２１において、
演算制御装置１のメモリ（不図示）から前回の操舵角サ
ンプリング時刻ｔn-1に記憶した車両位置Ｐ（ｘ，ｙ）
と進行方位φを読み出す。続くステップ２１で、ＡＶＣ
Ｎ機器６のナビゲーション装置により今回の操舵角サン
プリング時刻ｔnの車両位置Ｑ（ｘ’，ｙ’）と進行方
位φ’を検出し、それらをメモリに記憶する。演算制御
装置１のメモリには、操舵角サンプリング時刻ごとの車
両位置（ｘ，ｙ）と進行方位φが記憶される。ステップ
２３では、数式２により前回と今回のサンプリング時刻
間（ｔn-1〜ｔn）の車両の進行方位変化Δφを演算す
る。

【００４１】進行方位変化Δφ演算後の図１１のステッ
プ１２において、前回と今回のサンプリング時刻間（ｔ
n-1〜ｔn）の進行方位変化Δφから、操舵角変化Δθを
算出する。そして、続くステップ１３で数式３により今
回のサンプリング時刻ｔnにおける操舵角推定値θn-ha
t’を演算する。さらに、ステップ１４では数式４によ
り操舵誤差ｅnを算出する。

【００４２】次に、ステップ１５で所定の操舵誤差ごと
に操舵誤差ｅnの度数を数える。ここで、所定の操舵誤
差は舵角センサー２の分解能を考慮して決定する。この
実施の形態では、表２に示すように０．００１radごと
に操舵誤差ｅnを分類する。

【表２】 図１３は操舵誤差ｅnの度数の分布例を示す。

【００４３】ステップ１６において、図１４に示すα演
算ルーチンを実行し、無負荷時のα値を決定する。図１
４のステップ３１において、操舵誤差ｅn＝0.000radに
おける度数Ｔ0.000の、すべての操舵誤差の全度数に対
する確率が９０％以上か否かを判定する。判定が肯定さ
れた場合はステップ３２へ進み、無負荷時のα値を０．
０００［rad］とする。一方、判定が否定された場合は
ステップ３３へ進み、−0.001radから＋0.001radまでの
操舵誤差ｅnの度数（Ｔ0.000＋Ｔ0.001＋Ｔ-0.001）
の、すべての操舵誤差の全度数に対する確率が９０％以
上か否かを判定する。判定が肯定された場合はステップ
３４へ進み、無負荷時のα値を０．００１［rad］とす
る。判定が否定された場合はステップ３５へ進み、−0.
002radから＋0.002radまでの操舵誤差ｅnの度数（Ｔ0.0
00＋Ｔ0.001＋Ｔ-0.001＋Ｔ0.002＋Ｔ-0.002）の、すべ
ての操舵誤差の全度数に対する確率が９０％以上か否か
を判定する。判定が肯定された場合はステップ３６へ進
み、無負荷時のα値を０．００２［rad］とする。以
下、同様に操舵誤差範囲を拡大し、９０％の操舵誤差ｅ
n’が含まれるα値を見つけ出し、無負荷時のα値とす
る。

【００４４】なお、上述した一実施の形態では、イグニ
ッションキースイッチがオンされるたびに無負荷時のα
値を演算し、演算結果のα値が異常値αkを越えている
場合は統計値αoを採用し、異常値αk以下の場合は演算
結果のα値を採用する例を示したが、より信頼性の高い
無負荷時のα値を得るために次のような手順としてもよ
い。すなわち、イグニッションキースイッチがオンされ
てから所定時間ごとにα値を演算し、所定個数のα値を
求める。そして、すべてのα値が異常値αkを越えてい
なければ演算結果の最新のα値を無負荷時のα値に設定
し、演算結果のα値が１個でも異常値αkを越えている
場合は統計値αoを無負荷時のα値とする。

【００４５】無負荷時のα値が決定されたら、通常走行
時の舵角θn’の時系列データを測定し、上述した方法
により通常走行時の舵角θn’の操舵誤差ｅn’を演算す
る。次に、通常走行時の操舵誤差ｅn’を無負荷時のα
値による９区分ｂ1〜ｂ9に分け、各区分ｂiの確率Ｐiを
求める。そして、数式５により舵角エントロピーＨｐ値
を演算する。算出したＨｐ値を、事前の実験により統計
的に求めた不安定な運転状態におけるＨｐ値（以下、異
常値Ｈpkと呼ぶ）と比較し、Ｈｐ値が異常値Ｈpkを越え
ている場合は運転者が不安定な状態にあると判断する。

【００４６】上述したように、無負荷時のα値を決定し
た後の図１０のステップ５でタイマー割り込みが許可さ
れるので、所定時間ごとに図１５に示す舵角エントロピ
ーＨｐ値を演算するための割り込みルーチンが実行され
る。

【００４７】図１５のステップ４１において、図１６に
示すα値補正ルーチンを実行する。図１６のステップ５
１においてＡＶＣＮ機器６のナビゲーション装置から走
行中の道路に関する情報を入手し、道路幅Ｗを推定す
る。続くステップ５２で道路幅推定値Ｗを予め設定した
基準値Ｗoと比較し、道路幅推定値Ｗが基準値Ｗoより広
い場合は道路幅が広くて車線変更や蛇行の発生する可能
性が高いと判断し、ステップ５３へ進んでα値を補正す
る。

【数７】α・ｋ→α （ｋ＞１） ・・・（７）

【００４８】次にステップ５４でＡＶＣＮ機器６のナビ
ゲーション装置から走行中の道路に関する情報を入手
し、道路曲率Ｃを推定する。続くステップ５５で道路曲
率Ｃを予め設定した基準値Ｃoと比較する。道路曲率推
定値Ｃが基準値Ｃoより大きい場合は、急カーブで道路
の左側からいったん右側へ寄った後にふたたび道路の左
側に戻るような運転操作が行われると判断し、ステップ
５６へ進んで上記数式７によりα値を補正する。

【００４９】α値を補正したら図１５のステップ４２に
おいて、図１７に示すＨｐ演算ルーチンを実行し、Ｈｐ
値を算出する。この算出方法については後述する。続く
ステップ４３で、算出したＨｐ値が異常値Ｈpkを越えて
いるかどうかを判定し、越えている場合はステップ４４
へ進み、不安定状態に対する対応動作を実行する。この
動作については後述する。

【００５０】図１７のフローチャートにしたがってＨｐ
値の演算方法を説明する。ステップ６１において、図１
２に示す車両の進行方位変化Δφ演算ルーチンを実行
し、上述したように前回と今回のサンプリング時刻間
（ｔn-1〜ｔn）の車両の進行方位変化Δφを演算する。
車両の進行方位変化Δφ演算後のステップ６２で、前回
と今回のサンプリング時刻間（ｔn-1〜ｔn）の進行方位
変化Δφから、操舵角変化Δθを算出する。そして、続
くステップ６３で数式３により今回のサンプリング時刻
ｔnにおける操舵角推定値θn-hat’を演算する。さら
に、ステップ６４では数式４により通常走行時の操舵誤
差ｅn’を算出する。

【００５１】ステップ６５で、表２に示すように、演算
結果の操舵誤差ｅn’を無負荷時のα値による９区分ｂ1
〜ｂ9に分類し、各区分ｂiに含まれる操舵誤差ｅn’の
度数の全度数に対する確率Ｐiを求める。そして、ステ
ップ６６で数式５により舵角エントロピーＨｐ値を算出
する。

【００５２】次に、ステアリングエントロピー法により
運転操作が不安定な状態にあると判定されたときの対応
動作について説明する。基本的には、スピーカー５によ
り警告して運転操作に対する注意を喚起する。ブザーや
ホーンにより警報を発するようにしてもよい。あるい
は、車内の照明灯やインストルメントパネルに設けた表
示灯などを点灯して、光により運転に対する注意を喚起
するようにしてもよい。また、運転席シートを振動させ
たり、刺激臭のある香りを放出するなどして注意を喚起
してもよい。

【００５３】また、ディスプレイ４の操作用タッチパネ
ルにおいて、運転操作の不安定状態が検出された場合に
は操作可能なタッチスイッチの数を減らし、操作の内容
や種類を制限して運転が不安定な状態に陥る原因を取り
除くようにしてもよい。これらの操作には、エアコンの
操作、ナビゲーション装置の操作、車載電話機の操作、
オーディオの操作、ビジュアル機器の操作などがある。

【００５４】追従走行制御装置７により一定の車間距離
で先行車に追従しているときに運転操作の不安定状態が
検出された場合には、不安定状態における制動動作の遅
れを考慮して車間距離を通常より長くしてもよい。

【００５５】ナビゲーション装置と情報提供サービスセ
ンターとの間で電話回線を通じて交通情報、電話番号案
内、電話番号接続、目的地設定、天気予報案内、ニュー
ス案内などの情報提供サービスを受けているときに運転
操作の不安定状態が検出された場合には、放送や表示に
よるサービス内容を簡略化するか、あるいはサービスの
提供を一時中断するようにして不安定状態に陥る原因を
取り除くようにしてもよい。

【００５６】上述した一実施の形態では道路幅および道
路曲率に応じてα値を補正する例を示したが、さらに道
路の渋滞状況に応じてα値を補正することによって、運
転操作の監視精度をさらに向上させることができる。道
路の渋滞時には、周囲の車両や軽車両あるいは歩行者な
どを回避するために大きな操舵が行われることがある。
そのようなときには、操舵変化Δθは、ナビゲーション
装置により検出した車両の進行方位変化Δφに応じた値
とならず、ずれが生じる。そのため、操舵角推定値θn-
hat’の精度が低下し、さらに操舵誤差ｅn’の精度も低
下する。そこで、渋滞度合いが大きいほどα値が大きく
なるように補正する。また、交差点などの大きな操舵が
行われる所でも、α値を大きくするようにしてもよい。

【００５７】さらに、上述した一実施の形態ではナビゲ
ーション装置からの道路情報と位置および進行方位情報
とに基づいて、運転者が運転操作に注意を集中している
と仮定した場合の現在の操舵角を推定する例を示した
が、路車間通信や車車間通信などから得られる自車両の
位置に基づいて操舵角推定値を求めてもよい。

【００５８】通常、高速道路では定速走行制御装置ＡＳ
ＣＤにより定速走行を行うことがあるが、この定速走行
を行っているときはアクセルペダル操作やブレーキペダ
ル操作、あるいは操舵の頻度および量が少なく、運転者
の運転負荷が低い。そのため、定速走行の継続時間が長
くなるにしたがって運転者の運転操作に対する注意力が
低下し、不安定な状態になりやすい。そこで、定速走行
時にはＨp値を判定するための異常値Ｈpkを小さくし、
通常走行時よりも早く不安定状態と判断する。さらに、
定速走行の継続時間が長くなるほど異常値Ｈpkを小さく
してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 運転者が運転操作に注意を集中していると仮
定した場合の、従来の装置における操舵角推定値θn-ha
tと操舵誤差ｅnの演算方法を説明する図である。

【図２】 曲線路における従来の装置の演算誤差を説明
する図である。

【図３】 ナビゲーション装置により車両の進行方位変
化Δφを求める方法を説明する図である。

【図４】 運転者が運転操作に注意を集中していると仮
定した場合の、一実施の形態の操舵角推定値θn-hat’
と操舵誤差ｅnの演算方法を説明する図である。

【図５】 幅の広い道路における蛇行を説明する図であ
る。

【図６】 大きな曲率の道路を通過するときの傾向を説
明する図である。

【図７】 幅が狭く曲率が小さな道路を走行する場合の
操舵誤差ｅnの分布とα値を示す図である。

【図８】 幅が広く曲率が大きな道路を走行する場合の
操舵誤差ｅnの分布とα値を示す図である。

【図９】 一実施の形態の構成を示す図である。

【図１０】 イグニッションオン時の制御プログラムを
示すフローチャートである。

【図１１】 無負荷時のα値演算ルーチンを示すフロー
チャートである。

【図１２】 車両の進行方位変化Δφの演算ルーチンを
示すフローチャートである。

【図１３】 操舵誤差ｅnの分布例を示す図である。

【図１４】 α値演算ルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図１５】 タイマー割り込みルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図１６】 α値補正ルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図１７】 Ｈp値演算ルーチンを示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１ 演算制御装置 ２ 舵角センサー ３ 車速センサー ４ ディスプレイ ５ スピーカー ６ ＡＶＣＮ機器 ７ 追従走行制御装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の進行方位を検出する方位検出手段
   と、 進行方位検出値に基づいて運転者が運転操作に集中して
   いると仮定した場合の操舵角を推定する操舵角推定手段
   と、 操舵角を検出する操舵角検出手段と、 操舵角推定値と操舵角検出値との誤差を算出する操舵誤
   差算出手段と、 操舵誤差の分布の峻険度に基づいて運転操作の不安定な
   状態を検出する不安定状態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。
2. 【請求項２】請求項１に記載の車両用運転操作監視装置
   において、 前記操舵角推定手段は、前記方位検出手段によって検出
   された進行方位の変化に基づいて、運転者が運転操作に
   集中していると仮定した場合の操舵角を推定することを
   特徴とする車両用運転操作監視装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の車両用運転操作監視装置
   において、 走行中の道路の幅を検出する道路幅検出手段と、 道路幅検出値が所定値を越えたら操舵誤差の分布を補正
   する補正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。
4. 【請求項４】請求項１に記載の車両用運転操作監視装置
   において、 走行中の道路の曲率を検出する道路曲率検出手段と、 道路曲率検出値が所定値を越えたら操舵誤差の分布を補
   正する補正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。