JP3458417B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドライバーの心理状態
に応じて車両の制御を変更する車両の制御装置に関し、
上記心理状態を判定するための時間範囲を走行環境に応
じて変更するようにした車両の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両の運動特性を車両の走行
環境に応じて変化させることにより、車両の運動特性を
ドライバーの要求に合致したものに変更制御しようとす
るものが提案されている。このような車両の制御装置と
して、道路状況に応じてスロットルゲインを変化させる
ものが提案されている（例えば、特開平２−２４１９３
５号公報参照）。この制御装置は、道路状況を市街地
路、高速道路、登坂道路および渋滞道路に分類して、各
種道路状況に応じて定めたスロットル開度をスロットル
開度特性記憶手段に予め記憶させ、道路状況設定手段に
予め設定した上記道路状況の中から特定の道路状況を選
択指定することにより、その選択指定ごとにスロットル
開度を変更しようとするものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、自動車の走行
環境は、上記の各種道路状況だけで定まるものではな
く、同じ道路状況であってもその時の交通流の状態によ
っても種々変化する。このため、各種道路状況によって
のみ車両を制御しても、車両の運動特性に実際の走行環
境を必ずしも反映させることはできない。その上、上記
走行環境に対してドライバーの望む車両の運動特性、す
なわち、ドライバーの要求は、走行環境の状態のみなら
ず、その時の走行環境下で運転操作するドライバーの緊
張度合いなどで表される心理状態によっても変化する。
そして、この心理状態はドライバーの主として運転習熟
度合いなどの相違に起因してドライバー各人で相違す
る。従って、たとえ走行環境の把握を各種センサなどを
用いて行ったとしても、それら車両や道路の側からのみ
の検出情報によって車両の運動特性を画一的に制御する
だけでは、ドライバーの内面的要求と必ずしも合致せ
ず、個々のドライバー各人にとって、車両の運動特性を
必ずしも実際の走行環境に適応したものとすることがで
きない。

【０００４】このため、実際の走行環境における生体で
あるドライバーの心理状態を検出し、この心理状態に応
じて車両の運動特性を変化させることが考えられるが、
そのようなドライバーの心理状態を表す生体信号を検出
し、これを制御用コンピュータに入力することは困難で
あり、従来、実現されてはいない。

【０００５】ところで、上記ドライバーの心理状態を表
す生体信号の一つとして心拍数があり、この心拍数を用
いてドライバーの心理状態を判定することが考えられ
る。この場合、実際の心拍数は種々変動する量であるた
め、ドライバーの心理状態を的確に判定するにはこの心
拍数を統計的性質で表現する必要があり、統計処理する
には数多くのデータが必要になる。しかし、心拍データ
を数多く検出する程、数値的にはより安定するものの、
走行環境の変化などに基くドライバーの心理状態の急変
を応答性よく表現することができなくなることが考えら
れる。つまり、心拍データのサンプル時間を長くする
程、より安定したデータが得られるものの、その結果を
車両の制御に適用する場合、上記サンプル時間があまり
長いと、現実の走行環境下におけるドライバーの心理状
態の変化を応答性よく反映させることができなくなる。
このため、ドライバーの心理状態を車両の制御に反映す
る上で、上記のサンプル時間をいかに定めるかが問題と
なる。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、走行中のドライ
バーの心理状態を判定してそれを車両の制御に適用する
上で、ドライバーの心理状態についてより安定した判定
を行いつつ、走行環境が頻繁に変化する状態におけるド
ライバーの心理状態の変動を応答性よく車両の制御に反
映させることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、図１に示すように、車両の
運動特性を制御する制御手段２０と、ドライバーの心拍
数を検出する心拍数検出手段４０と、所定のサンプリン
グ時間内に上記心拍数検出手段４０により検出されたド
ライバーの心拍数の変動に基いてドライバーの心理状態
を判定する心理状態判定手段５０と、この心理状態判定
手段５０により判定されるドライバーの心理状態に応じ
て上記制御手段２０における制御量を変更する制御量変
更手段６０とを備えるものに、車両の走行環境を判定す
る走行環境判定手段３０を設ける。そして、上記心理状
態判定手段５０に、心理状態判定のための上記サンプリ
ング時間を、上記走行環境判定手段３０により判定され
た走行環境に応じて、交通流の状態が渋滞傾向であると
き、又は道路の屈曲の度合いが大きいとき若しくはその
屈曲の変動度合いが大きいときには、短く変更設定する
サンプリング時間設定部５１を備える構成とするもので
ある。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、走行環境判定手段３０に交通流の状態を検
出する交通流検出部３１を備える。そして、心理状態判
定手段５０のサンプリング時間設定部５１を、上記交通
流検出部３１により検出される交通流の状態が厳しい
程、サンプル時間を短くする構成とするものである。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、上記交通流検出部３１を、車速検出手段か
らの車速検出値により得られる車速変動率、アクセル操
作量検出手段からのアクセル操作量検出値により得られ
るアクセル変動率、および、上記アクセル操作量検出値
により得られるアクセル踏み速度の各車両運動状態量の
内、少なくとも１の車両運動状態量に基いて交通流の状
態を検出する構成とするものである。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、走行環境判定手段３０に道路状況を検出す
る道路状況検出部３２を備える。そして、サンプリング
時間設定部５１を、上記道路状況検出部３２により検出
される道路状況が厳しい程、サンプル時間を短くする構
成とするものである。

【００１１】また、請求項５記載の発明は、請求項４記
載の発明において、上記道路状況検出部３２を、操舵角
検出手段により所定時間内に検出される操舵角の平均
値、上記操舵角検出値により得られる操舵速度、およ
び、上記所定時間内に検出される操舵角の内の大値側９
０％値の各運動状態量の内、少なくとも１の運動状態量
に基いて道路の屈曲状況を検出する構成とするものであ
る。

【００１２】さらに、請求項６記載の発明は、請求項１
記載の発明において、心理状態判定手段５０を、サンプ
リング時間設定部５１により設定されたサンプリング時
間内に、心拍数検出手段４０により検出された心拍数デ
ータと、その心拍数データのサンプル数と、その心拍数
の平均値とから算出される標準偏差に基づいて、ドライ
バーの心理状態を判定する構成とするものである。

【００１３】加えて、請求項７記載の発明は、請求項１
記載の発明において、心理状態判定 手段５０を、サンプ
リング時間設定部５１により設定されたサンプリング時
間内に、心拍数検出手段４０により検出された心拍数デ
ータを統計的処理することによって、ドライバーの心理
状態を判定する構成とするものである。

【００１４】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明では、
まず、心理状態判定手段のサンプリング時間設定部にお
いて、走行環境判定手段により判定された走行環境に応
じてサンプリング時間が設定される。次に、このサンプ
リング時間内に、心拍数検出手段によりサンプリングさ
れた心拍数データに基きドライバーの心理状態が判定さ
れる。そして、この判定されたドライバーの心理状態に
応じて制御量が変更され、この変更された制御量に基い
て車両の運動特性が制御手段によって制御される。この
場合、交通流の状態が渋滞傾向であるとき、又は道路の
屈曲の度合いが大きいとき若しくはその屈曲の変動度合
いが大きいときには、サンプリング時間が短く変更され
るため、走行環境の変化に伴いドライバーの心理状態が
変化した場合、その変化した心理状態の判定が走行環境
に応じて応答性よく行われる。

【００１５】また、心理状態判定手段でのドライバーの
心理状態の判定が心拍数検出手段により検出されたドラ
イバーの実際心拍数の大小に基いて客観的に行われる。

【００１６】請求項２記載の発明では、上記請求項１記
載の発明による作用に加えて、走行環境判定手段におい
て、交通流検出部で検出された交通流の状態によって走
行環境が判定される。そして、この検出された交通流の
状態が激しい程短いサンプリング時間にサンプリング時
間設定部で変更設定される。このため、交通流の状態が
激しいような走行環境に変化し、それに伴いドライバー
の心理状態が急変しても、心理状態判定手段でその変化
を応答性よく判定可能となり、その心理状態の変化に伴
う制御量の変更制御が迅速に行われる。

【００１７】請求項３記載の発明によれば、上記請求項
２記載の発明による作用に加えて、交通流検出部におい
て、車速変動率、アクセル変動率、および、アクセル踏
み速度の内の少なくとも１つに基いて交通流の変化が検
出される。上記車速変動率、アクセル変動率、もしく
は、アクセル踏み速度の各運動状態量は、交通流の変化
に車両を対応させるべくドライバーが運転操作した結果
が表れるものであるため、上記の各運動状態量によって
交通流の状態が的確に検出され、この交通流の状態によ
り走行環境の判定が的確に行われる。

【００１８】請求項４記載の発明では、上記請求項１記
載の発明による作用に加えて、走行環境判定手段におい
て、道路状況検出部で検出された道路状況によって走行
環境が判定される。そして、この検出された道路状況が
厳しい程短いサンプリング時間にサンプリング時間設定
部で変更設定される。このため、道路の屈曲状況や勾配
状況などの道路状況が厳しいような走行環境に変化し、
それに伴いドライバーの心理状態が急変しても、心理状
態判定手段でその変化を応答性よく判定可能となり、そ
の心理状態の変化に伴う制御量の変更制御が迅速に行わ
れる。

【００１９】また、請求項５記載の発明によれば、上記
請求項４記載の発明による作用に加えて、道路状況検出
部において、操舵角平均値、操舵速度、および、所定時
間内操舵角検出値の９０％値の内の少なくとも１つの運
動状態量に基いて道路の屈曲状況の変化が検出される。
これらの各運動状態量は、道路の屈曲状況に車両を対応
させるべくドライバーがステアリング操作をした結果が
表れるものであり、上記操舵角平均値により所定時間内
に走行中の道路を代表する屈曲状況を、操舵速度の大小
により屈曲の度合いを、上記の操舵角検出値の９０％値
により特にドライバーを緊張させる急カーブの存在など
が検出可能となる。このため、このような各運動状態量
に基いて道路の屈曲状況の変化が的確に検出され、この
道路状況の変化により走行環境の判定が的確に行われ
る。

【００２０】さらに、請求項６記載の発明では、上記請
求項１記載の発明による作用に加えて、心拍数データ
と、その心拍数データのサンプル数と、その心拍数の平
均値とから算出される標準偏差に基づいてドライバーの
心理状態が判定される。このよ うに実際心拍数の単なる
大小ではなく、心拍変動に基づいて判定が行われるた
め、ドライバーの心理状態がより客観的かつ的確に判定
される。

【００２１】加えて、請求項７記載の発明では、上記請
求項１記載の発明による作用に加えて、心拍数データを
統計的処理することによって、ドライバーの心理状態が
判定される。このため、ドライバーの心理状態が的確に
判定される。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図２以下の図面に基
いて説明する。

【００２３】＜第１実施例＞ 図２は、エンジンのスロットル制御に本発明を適用した
第１実施例に係る車両の概略構成図を示す。本第１実施
例は、交通流の状態を車速変動率により検出して走行環
境の判定を行い、上記車速変動率に基いてサンプリング
時間の変更設定を行うものである。

【００２４】−車両の全体構成− 同図において、１はエンジンであって、このエンジン１
はオートマチックトランスミッション（Ａ／Ｔ）２を備
えたパワートレイン３を介して駆動輪である後輪４，４
と接続され、エンジン１の駆動力が上記パワートレイン
３を介して上記後輪４，４に伝達されるようになってい
る。

【００２５】また、５は上記エンジン１に接続された吸
気系である吸気通路であって、この吸気通路５には上流
側からエアクリーナ６、エアフローメータ７およびスロ
ットル弁８が設けられている。このスロットル弁８はア
クチュエータ９と接続されており、このアクチュエータ
９の作動により上記スロットル弁８の開度調節が行われ
るようになっている。このアクチュエータ９はコントロ
ールユニット１０ａから出力される作動信号により作動
されるようになっている。

【００２６】さらに、上記エンジン１には図示しない燃
料供給系が接続され、上記スロットル弁８のスロットル
開度に応じて所定の空燃比で燃料の供給が行われるよう
になっている。

【００２７】上記コントロールユニット１０ａは、図３
に示すように、上記アクチュエータ９の作動を制御する
ことによりドライバーのアクセル操作に対するスロット
ル弁８の開度（スロットル開度）を所定の基本スロット
ル特性に基いて制御する制御手段２０してのスロットル
制御手段２１と、車両の走行環境を判定する走行環境判
定手段３０ａと、ドライバーの心理状態を後述の心拍数
検出手段４０からのドライバーの実際心拍数に基いて判
定する心理状態判定手段５０ａと、この心理状態判定手
段５０ａにより判定されたドライバーの心理状態に基い
て上記スロットル制御手段２１の制御ゲインを変更補正
する制御ゲイン変更手段６１とを備えている。同図にお
いて、１１はスロットル開度を検出するスロットルセン
サ、１２はアクセルペダルの操作量（アクセル開度）を
検出するアクセルセンサ、１３は車速を検出する車速セ
ンサであり、これらセンサ１１〜１３の各検出信号は上
記コントロールユニット１０ａに入力されるようになっ
ている。

【００２８】−スロットル制御手段２１の構成− 上記スロットル制御手段２１は、アクセルペダル開度な
どとの関係において所定の基本スロットル特性となるよ
う予め定められたマップを有しており、アクセルセンサ
１２により検出された現在のアクセル開度に対応する基
本スロットル開度を上記マップから求め、スロットル弁
８の開度が基本スロットル開度となるように上記アクチ
ュエータ９の作動量を例えばフィードバック制御するよ
うになっている。

【００２９】−走行環境判定手段３０ａの構成− 上記走行環境判定手段３０ａは、交通流の状態を検出す
る交通流検出部３１ａを備えており、この交通流検出部
３１ａで検出された交通流の状態によって走行環境を判
定するようになっている。

【００３０】上記交通流検出部３１ａは車速センサ１３
からの車速検出値に基いて車速変動率ｈｖを計算し、こ
の車速変動率ｈｖによって交通流の状態を検出するよう
になっている。上記車速変動率ｈｖは、上記車速検出値
に基いて今回の制御タイミングまでの所定時間内（例え
ば２分）の平均車速値Ｖｓｐａと、この平均車速値Ｖｓ
ｐａに基いて車速標準偏差σＶｓｐとを計算し、これら
平均車速値Ｖｓｐａと車速標準偏差σＶｓｐとに基い
て、 ｈｖ＝（σＶｓｐ／Ｖｓｐａ）×１００ （％） ……（１） によって求める。

【００３１】そして、この車速変動率ｈｖの値が比較的
小さい値であれば走行車両が比較的少なく交通流は穏や
かな状態にあり安定した走行環境にあると判定し、上記
車速変動率ｈｖの値が大きい程、交通流がより渋滞傾向
となってより厳しい走行環境にあると判定するようにな
っている。なお、上記所定時間は交通流を検出する上で
制御の安定性を害さず、かつ、的確な検出ができるであ
ろう時間間隔を考慮して定めればよい。

【００３２】−心拍数検出手段４０の構成− 次に、上記心拍数検出手段４０の構成について図４に基
いて説明する。

【００３３】心拍数検出手段４０は、ステアリングホイ
ール１９の所定の各部位に配設されてドライバーの左右
両手間の電位差を検出するための電極４１と、この電極
４１に接続されて上記電位差を増幅する増幅器４２と、
この増幅器４２により増幅された電位差から心電位以外
の所定の周波数信号成分を除去するバンドパスフィルタ
（ＢＰＦ）４３と、このバンドパスフィルタ４３を通過
した心電位から心拍信号であるＲ波の出現した時間間隔
に基き実際心拍数を計測する計測部４４とを備えてい
る。

【００３４】上記電極４１は、各一対の＋極４１ａ，４
１ａおよび−極４１ｂ，４１ｂからなる。この電極４１
は、ステアリングホイール１９の上下左右の各位置に所
定幅の４つの絶縁部１９ａ，１９ａ，…を形成すること
により上記ステアリングホイール１９のホイール部を左
上、左下、右下および右上の４つの領域（同図にメッシ
ュ模様で示す領域）１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅに
分割し、この各領域１９ｂ，１９ｃ，…に＋極４１ａお
よび−極４１ｂを交互に配設する構成となっている。つ
まり、ドライバーが相対向した状態でステアリングホイ
ール１９の左右両側の領域１９ｂ，１９ｅまたは１９
ｃ，１９ｄ、すなわち、ドライバーの左右の各手により
握られる左右の領域の一方１９ｂ，１９ｄが＋極４１
ａ、他方１９ｃ，１９ｅが−極４１ｂとなるように配設
されており、これにより、上記ステアリングホイール１
９を握るドライバーの左右両手間の電位差を検出するよ
うになっている。このような電極４１はステアリングホ
イール１９の各領域１９ｂ，１９ｃ，…の表面に導電性
ゴムもしくは導電性プラスチックなどを用いて皮膜を形
成することによって配設される一方、上記各絶縁部１９
ａが未処理部とされることによりステアリングホイール
１９自体の材質により絶縁体部分が形成されている。

【００３５】上記各電極４１ａ，４１ｂはステアリング
シャフトとステアリングコラムとの間に介在させた図示
省略のスリップリングを介してインピーダンス変換用増
幅器４２に接続されており、この増幅器４２は生体であ
るドライバーからのインピーダンスの極めて高い心拍信
号を増幅し、この増幅した心拍信号を上記ＢＰＦ４３を
介して上記計測部４４に送るようになっている。

【００３６】上記ＢＰＦ４３は、そのカットオフ周波数
として高周波側および低周波側にそれぞれ所定値が設定
されており、これら両設定値の間の周波数帯域のものを
通過させるようになっている。すなわち、上記高周波側
のカットオフ周波数はドライバーが手でステアリングホ
イール１９の電極４１を握る際の手の筋肉活動に伴い心
電位に混入する高周波信号成分である筋電位をカットし
得る値に設定され、一方、上記低周波側のカットオフ周
波数は上記ドライバーの手と上記電極４１との接触不良
に伴い上記心拍信号に混入する低周波信号成分をカット
し得る値に設定されている。

【００３７】上記計測部４４での心拍数計測の原理は、
心電位の時間的変化の波形である心電図（図５参照）に
おいて順に表れるＰ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，ＴおよびＵの各波の
内のＲ波がベース電位より所定量高く設定されたトリガ
ーレベルを超える１分間当りの回数を計測し、この回数
をドライバーの実際心拍数とするものである。

【００３８】以下、上記計測部４４での基本的な処理を
図６に示すフローチャートに基いて説明する。

【００３９】まず、ステップＳＨ１で上記トリガーレベ
ルを超えるＲ波を検出したか否かを検出するまで繰り返
し、検出したらステップＳＨ２でその時のタイマ値を読
取りこれを今回値ｔ(n) に記憶させる。そして、ステッ
プＳＨ３で今回値ｔ(n) から前回値t(n-1)を減算して時
間間隔ｄｔを求め、この時間間隔ｄｔの逆数に６０を乗
じて１分間当りの心拍数ｈr の今回値ｈr(n)を求める。

【００４０】次に、ステップＳＨ４で心拍数ｈr の今回
値ｈr(n)から前回値ｈr(n-1)を減算したもの（心拍数の
変動幅）が設定変動幅Ｃlmの範囲内か否かを判別し、範
囲内であればステップＳＨ５で今回値ｈr(n)を今回の有
効心拍数Ｈr とし、範囲外であればステップＳＨ６で今
回値ｈr(n)をキャンセルして前回値ｈr(n-1)を今回の有
効心拍数Ｈr とする。そして、ステップＳＨ７で上記今
回の有効心拍数Ｈr を計測心拍数ｈｒとして心理状態判
定手段５０ａに出力し、ステップＳＨ８でタイマ読取り
値ｔ(n) および心拍数検出値ｈr(Ｎ）の更新を行いリタ
ーンする。

【００４１】−心理状態判定手段５０ａの構成− 心理状態判定手段５０ａは、上記走行環境判定手段３０
ａにより判定された走行環境に応じてサンプリング時間
を変更設定するサンプリング時間設定部５１ａと、この
サンプリング時間設定部５１ａにより設定されたサンプ
リング時間内に上記心拍数検出手段４０の計測部４４で
計測された実際心拍数のデータ群からドライバーの心拍
数の変動度合いを表わす心拍ゆらぎ量を演算する心拍ゆ
らぎ量演算部５２と、この心拍ゆらぎ量に基いてドライ
バーの心理状態を判定しこれを上記制御量変更手段６１
に出力する判定部５３とを備えている。つまり、この実
施例における心理状態判定手段５０ａは、ドライバーの
生体信号として心拍信号を取り出し、その心拍数の上記
サンプリング時間内における変動状態を心拍ゆらぎ量に
より表し、この心拍ゆらぎ量によりドライバーの内面的
緊張度合いを判定してドライバーの心理状態を判定する
ようになっている。

【００４２】上記サンプリング時間設定部５１ａは、上
記交通流検出部３１ａにより求められた車速変動率ｈｖ
に対する心拍ゆらぎ計測時間（サンプリング時間）ｔｈ
ｒのマップを有しており、上記交通流検出部３１ａから
出力される車速変動率ｈｖに基いて上記マップからサン
プリング時間ｔｈｒを設定するようになっている。この
マップは、後述の図９のステップＳＡ６の図に示すよう
に、車速変動率ｈｖの小値側の範囲ではサンプリング時
間ｔｈｒとして最大値（例えば１２０ｓｅｃ）の一定値
が与えられ、以後、上記車速変動率ｈｖが大きくなる程
短いサンプリング時間ｔｈｒとなり、上記車速変動率ｈ
ｖの所定の大値側範囲でサンプリング時間ｔｈｒとして
最小値（例えば２０ｓｅｃ）が与えられるようになって
いる。つまり、走行環境が厳しくなる程、サンプリング
時間ｔｈｒとして短い時間に変更設定されるようになっ
ている。上記最大値はより安定した判定結果が得られる
であろう個数の心拍数データの得られるサンプリング時
間であり、最小値は交通流の変化に速応しつつ有意な判
定結果が得られるであろう最小のサンプリング時間であ
る。この最小値は心拍数変動に影響を与える生体リズム
の内、血圧性変動成分もしくは呼吸性変動成分などに基
いて定めればよい（第２実施例以下において同じ）。

【００４３】上記心拍ゆらぎ量演算部５２での心拍ゆら
ぎ量を得るための基本的な処理を図７のフローチャート
に基いて説明する。

【００４４】まず、ステップＳＨ１１で計測部４４から
有効心拍数Ｈr の入力（図６のステップＳＨ７参照）が
あったか否かを判別し、あった場合、ステップＳＨ１２
で有効心拍計測数ａ（初期値０）に１を加えて積算す
る。加えて、ステップＳＨ１３で上記有効心拍数Ｈr を
有効心拍データＨm(i)（ i＝１〜ａ）に蓄積する。

【００４５】次に、ステップＳＨ１４で上記サンプリン
グ時間ｔｈｒが経過したか否かの判別をおこない、経過
するまでステップＳＨ１１〜ＳＨ１４を繰り返す。サン
プリング時間ｔｈｒの経過によりステップＳＨ１５で上
記時間ｔｈｒのタイマカウントを０にしてステップＳＨ
１６で平均心拍数Ｆr(j)の演算を行う。この演算は、上
記有効心拍データＨm(i)と有効心拍計測数ａとに基いて
次式によって行う。

【００４６】 そして、ステップＳＨ１７で標準偏差Ｓr(j)の演算を、
上記有効心拍データＨm(i)と有効心拍計測数ａと上記平
均心拍数Ｆr(j)とに基き次式により行う。

【００４７】

【数１】

【００４８】そして、ステップＳＨ１８で変動率、すな
わち、上記標準偏差Ｓr(j)を平均心拍数Ｆr(j)で除した
値が１０％以内か否かの判別を行う。変動率が１０％以
内であれば上記平均心拍数Ｆr(j)は有効として、ステッ
プＳＨ１９でこのＦr(j)に基く標準偏差Ｓr(j)を今回の
心拍ゆらぎ量σｈｒ(j) とし、変動率が１０％以内でな
ければステップＳＨ２０で上記平均心拍数Ｆr(j)は無効
でありこのＦr(j)に基く標準偏差Ｓr(j)をキャンセルし
て前回の標準偏差Ｓr(j-1)を今回の心拍ゆらぎ量σｈｒ
(j) とする。そして、この心拍ゆらぎ量σｈｒ(j) の値
をドライバーの心理状態の判定、ひいては、スロットル
制御の制御量変更に用いる心拍ゆらぎ量σｈｒとする。
つまり、この心拍ゆらぎ量演算部５２では、心拍ゆらぎ
量σｈｒを上記所定サンプリング時間ｔｈｒ内の心拍数
の標準偏差として求めるようになっている。

【００４９】また、上記判定部５３では、この心拍ゆら
ぎ量σｈｒと、所定の基準値σｈｒｏとの比較により現
在のドライバーが安定心理状態にあるか否かを判定する
ようになっている。すなわち、判定部５３において、心
拍ゆらぎ量σｈｒが上記基準値σｈｒｏより小さい時、
ドライバーは緊張状態にあり、上記心拍ゆらぎ量σｈｒ
が上記基準値σｈｒｏより大きい時、上記ドライバーは
リラックスした安定心理状態にあるとそれぞれ判定する
ようになっている。すなわち、上記心拍ゆらぎ量は一定
時間範囲でのドライバーの心拍数の変動状態を表すもの
であり、この心拍ゆらぎ量は、ドライバーが緊張状態に
ある時、副交感神経の働きが減弱して比較的小さい値と
なる一方、リラックス状態にある時、副交感神経の機能
が亢進して比較的大きい値となるという生理特性を有す
る。このため、上記心拍ゆらぎ量の変化によりドライバ
ーの安定心理状態〜不安定心理状態の変化がより客観的
に把握可能となる。

【００５０】−制御量変更手段６１の構成− 上記制御量変更手段６１は、アクセル操作に対するスロ
ットル開度変更の応答性に時間遅れ成分を付与してスロ
ットル開度の変更を滑らかに行うフィルタ部６２を有し
ており、このフィルタ部６２によって付与される時間遅
れ成分をドライバーの心理状態の安定度合いが高い程
（心拍ゆらぎ量σｈｒの値が大きい程）、増大させるよ
うになっている。つまり、上記判定部５３によりドライ
バーが安定心理状態にあると判定されたとき、スロット
ル制御手段２１による基本スロットル特性に基くスロッ
トル開度の変更制御の制御量を、上記時間遅れ成分を付
与した制御量に変更することによりスロットル特性を緩
慢とする変更補正を行う一方、ドライバーが緊張状態に
あると判定されたとき、上記の変更補正を停止してその
制御量を通常制御量に戻すよう変更補正するようになっ
ている。

【００５１】具体的には、上記フィルタ部６２は２次系
のフィルタ伝達関数 Ｃ（ｓ）＝ω_n ²／（ｓ²＋２ζω_nｓ＋ω_n ²） ……（２） を離散系の状態方程式 Ｃ（ｓ）→（ａ，ｂ） に変換し、この状態方程式のシステム行列項であるａ項
と、制御入力行列項であるｂ項とをフィルタ定数として
求め、これらａ項およびｂ項を用いてスロットル開度の
制御値に時間遅れを付与するようになっている。なお、
上記フィルタ伝達関数において、ζは減衰係数、ωn は
固有振動数であるそして、上記制御量変更手段６１はド
ライバーの心拍ゆらぎ量σｈｒと上記減衰係数ζとの関
係について予め定めたマップ（図１０のステップＳＳ４
における図参照）を有しており、ドライバーが安定心理
状態にあるとき、上記マップからそのときの心理状態の
安定度合いに応じた減衰係数ζの値を求め、この減衰係
数ζの値に対応した時間遅れを上記スロットル開度の制
御値に付与するようになっている。上記マップは、心拍
ゆらぎ量σｈｒが大きくなる程大きい減衰係数ζの値を
与えるようになっており、その心拍ゆらぎ量σｈｒの小
値側範囲で標準値０．７の一定値に、大値側範囲で最大
値（例えば３．０）の一定値になるようになっている。
この減衰係数ζの値が、図８に示すように、標準値０．
７から大きくなる側に変更される程、スロットル開度の
制御目標値までの変更がゆっくりと行われ、その制御目
標値に到達するまでの時間がより遅れるようになる。つ
まり、この制御量変更手段６１では、ドライバーの心理
状態が安定状態にあるとき、アクセル操作変動に対して
基本スロットル特性に基くスロットル開度の変更作動が
上記心理状態の安定度合いが高い程ゆっくりと行われる
よう、制御量の変更を行うなっている。

【００５２】−コントロールユニット１０ａの制御内容
− 以下、コントロールユニット１０ａでの制御内容を図９
のフローチャートに基いて具体的に説明する。

【００５３】まず、ステップＳＡ１で制御タイミングに
なるごとに、ステップＳＡ２でスロットルセンサ１１か
らスロットル開度、アクセルセンサ１２からアクセル開
度、車速センサ１３から車速値などの車両運動状態量の
計測を行う。

【００５４】次に、ステップＳＡ３で上記車速値に基い
てこれまでの所定時間内の平均車速Ｖｓｐａの計算を、
ステップＳＡ４でこの平均車速Ｖｓｐａに基いて車速標
準偏差σＶｓｐの計算をそれぞれ行い、ステップＳＡ５
でこれらの値に基いて上述の式（１）により車速変動率
ｈｖの計算を行う。

【００５５】そして、ステップＳＡ６で上記の車速変動
率ｈｖに基いてマップからサンプリング時間（心拍ゆら
ぎ計測時間）ｔｈｒを求め、ステップＳＡ７でこのサン
プリング時間ｔｈｒ内に得られた心拍データにより心拍
ゆらぎ量σｈｒを求める（図７参照）。そして、心拍ゆ
らぎ量σｈｒをベースとした車両制御Ｒ１を行う。

【００５６】この車両制御Ｒ１では、図１０に示すよう
に、まず、ステップＳＳ１で心拍制御タイミングか否か
を判別し、心拍制御タイミングでなければ後述の減衰係
数ζの新たな設定を行うことなくステップＳＳ７に進み
前回のａ項、ｂ項に基き今回のスロットル開度θｔｈを
求める。

【００５７】上記ステップＳＳ１で心拍制御タイミング
であれば、ステップＳＳ２で上記ステップＳＡ７の心拍
ゆらぎ量σｈｒが基準値σｈｒｏより大きいか否かの判
別を行い、心拍ゆらぎ量σｈｒが基準値σｈｒｏより小
さければドライバーは安定心理状態にはないとしてステ
ップＳＳ３で減衰係数ζに標準値０．７を設定してステ
ップＳＳ５に進み、標準の時間遅れの付与を行う。

【００５８】上記ステップＳＳ２で心拍ゆらぎ量σｈｒ
が基準値σｈｒｏより大きければドライバーは安定心理
状態にあるとしてステップＳＳ４で上記心拍ゆらぎ量σ
ｈｒの値に応じた減衰係数ζをマップから求め、ステッ
プＳＳ５に進む。

【００５９】ステップＳＳ５では、上述の式（２）で表
されるフィルタ伝達関数に上記減衰係数ζの値を入れ、
ステップＳＳ６でこのフィルタ伝達関数を離散化して状
態方程式に変換しそのａ項およびｂ項を求める。そし
て、ステップＳＳ７でこのａ項に１つ前のスロットル開
度θｔｈ（ｎ−１）を乗じたものと、上記ｂ項に今回の
アクセル操作に基き基本スロットル特性マップｆ（Ａｃ
ｐ）から得られるスロットル開度を乗じたものとの和を
今回のスロットル開度の制御値θｔｈ（ｎ）とし、ステ
ップＳＳ８でスロットル開度が上記制御値θｔｈ（ｎ）
となるようアクチュエータ９を駆動し、リターンする。

【００６０】上記図９のフローチャート中、ステップＳ
Ａ３〜ＳＡ５が走行環境判定手段３０ａの交通流検出部
３１ａを、ステップＳＡ６がサンプリング時間設定部５
１ａを、ステップＳＡ７が心理状態判定手段５０ａの心
拍ゆらぎ量演算部５２をそれぞれ構成し、また、上記図
１０のフローチャート中、ステップＳＳ１，ＳＳ２が判
定部５３を、ステップＳＳ３〜ＳＳ７が制御量変更手段
６１を、ステップＳＳ７の一部とＳＳ８とがスロットル
制御手段２１をそれぞれ構成している。

【００６１】−第１実施例の作用、効果− 上記構成の第１実施例の場合、まず、心理状態判定手段
５０ａのサンプリング時間設定部５１ａにおいて、走行
環境判定手段３０ａでの交通流の状態に基く走行環境の
判定結果に応じてサンプリング時間が変更設定される。
次に、この設定されたサンプリング時間内にサンプリン
グされた心拍データに基きドライバーの心理状態が判定
される。そして、この判定されたドライバーの心理状態
に応じて制御量が制御量変更手段６１によって変更さ
れ、この変更された制御量に基いて車両のスロットル開
度が制御手段２１によって制御される。

【００６２】この場合、走行環境が厳しい程、より短い
サンプリング時間に変更されるため、穏やかな走行環境
から厳しい走行環境への変化に伴いドライバーの心理状
態が緊張した不安定心理状態に変化した場合、その変化
した心理状態の判定を走行環境の変化に対応してより的
確に、かつ、迅速に行うことができる。このため、その
心理状態の変化に伴う車両の運動特性の変更制御を、上
記サンプリング時間を走行環境に関係なく一定時間にし
て心理状態の判定を行う場合と比べ、上記走行環境の変
化に速応して応答性よく行うことができる。

【００６３】また、上記の走行環境の判定を交通流の状
態に基いて行いその状態が激しい程、サンプリング時間
をより短くしているため、ドライバーの心理状態が不安
定化しやすい交通渋滞などへの交通流の変化に対応して
迅速な制御の切換を行うことができる。しかも、上記の
交通流の状態を車速変動率に基いて検出しているため、
その交通流の状態およびその変化を的確に検出すること
ができる。

【００６４】さらに、心理状態判定手段５０ａにおける
ドライバーの心理状態の判定をドライバーの生体信号で
ある実際心拍数に基いて行うようにしているため、ドラ
イバーの心理状態がリラックスして安定したものか緊張
して不安定化したものかの判定を客観的に行うことがで
きる。しかも、上記の判定を上記実際心拍数の単なる大
小により行うのではなく、その心拍変動を表す心拍ゆら
ぎ量に基いて行っているため、上記判定をより客観的か
つ的確に判定することができる。その上、ドライバーの
心理状態の安定状態から緊張化への変換、もしくは緊張
状態から安定化への変換に伴う心拍ゆらぎ量の変動が、
人体の生理特性により上記実際心拍数よりも大きく表れ
るため、ドライバーの心理状態の変化をより迅速に判定
することができ、上記のドライバーの心理状態の変化に
伴う車両制御の制御量の変更をより応答性よく行うこと
ができる。

【００６５】そして、上記の心拍ゆらぎ量σｈｒをベー
スとした車両制御Ｒ１によれば、ドライバーが安定心理
状態にあると判定されたとき、制御量変更手段６１によ
って、ドライバーによるアクセル操作変動に基くスロッ
トル開度の変更がより滑らかになるよう制御量の変更が
行われるため、ドライバーが無意識下でアクセルの踏み
込み操作などをしても、そのスロットル開度の変動に伴
う車速や駆動トルクの変動をドライバーが感知し難くす
ることができる。このため、ドライバーが無意識下でア
クセル操作をしても、意図しない車両の走行変動に起因
する心理的緊張状態の誘発を防止することができ、ドラ
イバーの安定心理状態を継続させて、快適な走り感を維
持することができる。しかも、上記フィルタ部６１ａで
の減衰係数ζがドライバーの心拍ゆらぎ量σｈｒの値が
大きい程大きい値に変更されてスロットル開度変更がよ
り滑らかに制御されるため、車両の走行特性の緩慢化補
正をドライバーの心理状態の安定度合いに応じて最適な
ものにすることができる。一方、ドライバーの心理状態
が緊張状態にあると判定されたとき、上記の変更された
制御量が元に戻されるよう変更され、これにより、車両
の加速挙動などを敏感に反応させることができ、ドライ
バーの車両の挙動に対する要求に沿う制御を行うことが
できる。

【００６６】＜第２実施例＞ 図１１は、第２実施例のコントロールユニット１０ｂで
の制御を示すフローチャートである。この第２実施例
は、交通流の状態をアクセル踏み速度に基いて検出し、
サンプリング時間ｔｈｒの変更設定をアクセル踏み速度
に基いて行うものであり、第１実施例と同様の車両に適
用するものである（図２参照）。

【００６７】上記コントロールユニット１０ｂの基本的
な構成は、図３に示すように、第１実施例と同様の構成
を有しており、走行環境判定手段３０ｂにおける交通流
検出部３１ｂ、および、心理状態判定手段５０ｂにおけ
るサンプリング時間設定部５１ｂの各内容においてのみ
第１実施例のものと異なるものである。このため、第１
実施例と同じ構成のものには第１実施例と同一符号を付
してその説明は省略し、異なる点についてのみ、以下、
説明する。

【００６８】上記走行環境判定手段３０ｂにおける交通
流検出部３１ｂは、アクセルセンサ１２からのアクセル
開度に基いて平均アクセル踏み速度ΔＡｃｐａを計算
し、この平均アクセル踏み速度ΔＡｃｐａによって交通
流の変化を検出するようになっている。上記平均アクセ
ル踏み速度ΔＡｃｐａは、まず、アクセル開度検出値の
今回値から前回値を減じたものを１制御タイミングの時
間で除することにより１制御タイミング間のアクセル踏
み速度ΔＡＣＰ（絶対値）を求め、次に、所定時間（例
えば２分間）に得られた複数のアクセル踏み速度をその
データ数で除することにより求められる。

【００６９】そして、上記走行環境判定手段３０ｂは、
この平均アクセル踏み速度ΔＡｃｐａの値が比較的小さ
い値であれば交通流は穏やかな状態にあってドライバー
が穏やかにアクセル操作を行っており、安定した走行環
境にあると判定し、上記平均アクセル踏み速度ΔＡｃｐ
ａの値が大きい程、交通流がより輻輳状態にあってドラ
イバーがその交通流に対応すべくアクセルを急激に踏み
込み、戻し操作を繰り返しており、厳しい走行環境にあ
ると判定するようになっている。

【００７０】また、上記心理状態判定手段５０ｂにおけ
るサンプリング時間設定部５１ｂは、上記交通流検出部
３１ｂにより求められた平均アクセル踏み速度ΔＡｃｐ
ａに対する心拍ゆらぎ計測時間（サンプリング時間）ｔ
ｈｒのマップを有しており、上記交通流検出部３１ｂか
ら出力される平均アクセル踏み速度ΔＡｃｐａに基いて
上記マップからサンプリング時間ｔｈｒを設定するよう
になっている。このマップは、後述の図１１のステップ
ＳＢ４の図に示すように、平均アクセル踏み速度ΔＡｃ
ｐａの小値側の範囲ではサンプリング時間ｔｈｒとして
最大値（例えば１２０ｓｅｃ）の一定値が与えられ、以
後、上記平均アクセル踏み速度が大きくなる程短いサン
プリング時間ｔｈｒとなり、上記平均アクセル踏み速度
ΔＡｃｐａの所定の大値側範囲でサンプリング時間ｔｈ
ｒとして最小値（例えば２０ｓｅｃ）が与えられるよう
になっている。つまり、走行環境が厳しくなる程、サン
プリング時間ｔｈｒとして短い時間に変更設定されるよ
うになっている。

【００７１】−コントロールユニット１０ｂの制御内容
− 以下、コントロールユニット１０ｂでの制御内容を図１
１のフローチャートに基いて具体的に説明する。

【００７２】まず、ステップＳＢ１で制御タイミングに
なるごとに、ステップＳＢ２でスロットル開度、アクセ
ル開度、車速値などの車両運動状態量の計測を行う。

【００７３】次に、ステップＳＢ３で上記アクセル開度
に基いてこれまでの所定時間内の平均アクセル踏み速度
ΔＡｃｐａの計算を行い、ステップＳＢ４でこの平均ア
クセル踏み速度ΔＡｃｐａの値に基いてマップからサン
プリング時間（心拍ゆらぎ計測時間）ｔｈｒを求める。
そして、ステップＳＢ５でこのサンプリング時間ｔｈｒ
内に得られた心拍データにより心拍ゆらぎ量σｈｒを求
め（図７参照）、この心拍ゆらぎ量σｈｒをベースとし
た車両制御Ｒ１（図１０参照）を行う。

【００７４】このフローチャート中、ステップＳＢ３が
走行環境判定手段３０ｂの交通流検出部３１ｂを、ステ
ップＳＢ４がサンプリング時間設定部５１ｂを、ステッ
プＳＢ５が心拍ゆらぎ量演算部５２をそれぞれ構成して
いる。

【００７５】−第２実施例の作用、効果− 上記構成の第２実施例の場合、心理状態判定手段５０ｂ
のサンプリング時間設定部５１ｂにおいて、走行環境が
厳しい程、より短いサンプリング時間に変更されるた
め、第１実施例と同様に、穏やかな走行環境から厳しい
走行環境への変化に伴いドライバーの心理状態が緊張し
た不安定心理状態に変化した場合、その変化した心理状
態の判定を走行環境の変化に対応してより的確に、か
つ、迅速に行うことができ、その心理状態の変化に伴う
車両の運動特性の変更制御を、上記走行環境の変化に即
応して応答性よく行うことができる。

【００７６】また、上記の走行環境の判定を交通流の状
態に基いて行いその状態が激しい程、サンプリング時間
をより短くしているため、第１実施例と同様に、ドライ
バーの心理状態が不安定化しやすい交通渋滞などへの交
通流の変化に対応して迅速な制御の切換を行うことがで
きる。しかも、上記の交通流の状態を平均アクセル踏み
速度に基いて検出しているため、その交通流の状態およ
びその変化を的確に検出することができる上、ドライバ
ーが交通流の変化に対応すべく努力してアクセル操作を
行っている状況に対して、車両の制御をその状況に適合
するよう素早く変更することができる。

【００７７】なお、心理状態判定手段５０ｂにおけるド
ライバーの心理状態の判定をドライバーの生体信号であ
る実際心拍数に基き、その心拍ゆらぎ量に基いて行うこ
とによる作用、効果、および、その心拍ゆらぎ量σｈｒ
をベースとした車両制御Ｒ１による作用、効果は、本第
２実施例においても第１実施例と同様に得ることができ
る。

【００７８】＜第３実施例＞ 図１２は、第３実施例のコントロールユニット１０ｃで
の制御を示すフローチャートである。この第３実施例
は、交通流の状態をアクセル変動率に基いて検出し、サ
ンプリング時間ｔｈｒの変更設定を上記アクセル変動率
に基いて行うものであり、第１実施例と同様の車両に適
用するものである（図２参照）。

【００７９】上記コントロールユニット１０ｃの基本的
な構成は、図３に示すように、第１実施例と同様の構成
を有しており、走行環境判定手段３０ｃにおける交通流
検出部３１ｃ、および、心理状態判定手段５０ｃにおけ
るサンプリング時間設定部５１ｃの各内容においてのみ
第１実施例のものと異なるものである。このため、第１
実施例と同じ構成のものには第１実施例と同一符号を付
してその説明は省略し、異なる点についてのみ、以下、
説明する。

【００８０】上記走行環境判定手段３０ｃにおける交通
流検出部３１ｃは、ドライバーのアクセル操作に伴うア
クセル開度の変動状態を表すアクセル変動率ｈａをアク
セルセンサ１２からのアクセル開度検出値に基いて演算
し、このアクセル変動率ｈａの値によって交通流の変化
を検出するようになっている。上記アクセル変動率ｈａ
は、所定時間（例えば２分間）に得られたアクセル開度
検出値の算術平均である平均アクセル開度Ａｃｐａと、
この平均アクセル開度Ａｃｐａに基いて計算したアクセ
ル標準偏差σＡｃｐとに基いて ｈａ＝（σＡｃｐ／Ａｃｐａ）×１００ （％） により求められる。

【００８１】そして、上記走行環境判定手段３０ｃは、
このアクセル変動率ｈａの値が比較的小さい値であれば
交通流は穏やかな状態にあってドライバーがほぼ一定量
のアクセル操作を行っており、安定した走行環境にある
と判定し、上記アクセル変動率ｈａの値が大きい程、交
通流の変動がより激しくドライバーがその交通流に対応
すべくアクセル開度を頻繁に変化させており、厳しい走
行環境にあると判定するようになっている。

【００８２】また、上記心理状態判定手段５０ｃにおけ
るサンプリング時間設定部５１ｃは、上記交通流検出部
３１ｃにより求められたアクセル変動率ｈａに対する心
拍ゆらぎ計測時間（サンプリング時間）ｔｈｒのマップ
を有しており、上記交通流検出部３１ｃから出力される
アクセル変動率ｈａに基いて上記マップからサンプリン
グ時間ｔｈｒを設定するようになっている。このマップ
は、後述の図１２のステップＳＣ６の図に示すように、
アクセル変動率ｈａの小値側の範囲ではサンプリング時
間ｔｈｒとして最大値（例えば１２０ｓｅｃ）の一定値
が与えられ、以後、上記アクセル変動率ｈａが大きくな
る程短いサンプリング時間ｔｈｒとなり、上記アクセル
変動率ｈａの所定の大値側範囲でサンプリング時間ｔｈ
ｒとして最小値（例えば２０ｓｅｃ）が与えられるよう
になっている。つまり、走行環境が厳しくなる程、サン
プリング時間ｔｈｒとして短い時間に変更設定されるよ
うになっている。

【００８３】−コントロールユニット１０ｃの制御内容
− 以下、コントロールユニット１０ｃでの制御内容を図１
２のフローチャートに基いて具体的に説明する。

【００８４】まず、ステップＳＣ１で制御タイミングに
なるごとに、ステップＳＣ２でスロットル開度、アクセ
ル開度、車速値などの車両運動状態量の計測を行う。

【００８５】次に、ステップＳＣ３で上記アクセル開度
に基いてこれまでの所定時間内の平均アクセル開度Ａｃ
ｐａの計算を、ステップＳＣ４でこの平均アクセル開度
Ａｃｐａの値に基いてアクセル標準偏差σＡｃｐの計
算、および、ステップＳＣ５で上記のＡｃｐａ，σＡｃ
ｐの両値に基いてアクセル変動率ｈａの計算をそれぞれ
行い、ステップＳＣ６でこのアクセル変動率ｈａの値に
基いてマップからサンプリング時間（心拍ゆらぎ計測時
間）ｔｈｒを求める。そして、ステップＳＣ７でこのサ
ンプリング時間ｔｈｒ内に得られた心拍データにより心
拍ゆらぎ量σｈｒを求め（図７参照）、この心拍ゆらぎ
量σｈｒをベースとした車両制御Ｒ１（図１０参照）を
行う。

【００８６】このフローチャート中、ステップＳＣ３〜
ステップＳＣ５が走行環境判定手段３０ｃの交通流検出
部３１ｃを、ステップＳＣ６がサンプリング時間設定部
５１ｃを、ステップＳＣ７が心拍ゆらぎ量演算部５２を
それぞれ構成している。

【００８７】−第３実施例の作用、効果− 上記構成の第３実施例の場合、心理状態判定手段５０ｃ
のサンプリング時間設定部５１ｃにおいて、走行環境が
厳しい程、より短いサンプリング時間に変更されるた
め、第１実施例と同様に、穏やかな走行環境から厳しい
走行環境への変化に伴いドライバーの心理状態が緊張し
た不安定心理状態に変化した場合、その変化した心理状
態の判定を走行環境の変化に対応してより的確に、か
つ、迅速に行うことができ、その心理状態の変化に伴う
車両の運動特性の変更制御を、上記走行環境の変化に即
応して応答性よく行うことができる。

【００８８】また、上記の走行環境の判定を交通流の状
態に基いて行いその状態が激しい程、サンプリング時間
をより短くしているため、第１実施例と同様に、ドライ
バーの心理状態が不安定化しやすい交通渋滞などへの交
通流の変化に対応して迅速な制御の切換を行うことがで
きる。しかも、上記の交通流の状態をアクセル変動率に
基いて検出しているため、その交通流の状態およびその
変化を的確に検出することができる上、ドライバーが交
通流の変化に対応すべく努力してアクセル操作を行って
いる状況において、車両の制御をその状況に適合するよ
う素早く変更することができる。

【００８９】なお、心理状態判定手段５０ｃにおけるド
ライバーの心理状態の判定をドライバーの生体信号であ
る実際心拍数に基き、その心拍ゆらぎ量に基いて行うこ
とによる作用、効果、および、その心拍ゆらぎ量σｈｒ
をベースとした車両制御Ｒ１による作用、効果は、本第
３実施例においても第１実施例と同様に得ることができ
る。

【００９０】＜第４実施例＞ 図１３は、第４実施例のコントロールユニット１０ｄの
構成を示すブロック図である。この第４実施例は、走行
環境を道路の屈曲状況により把握して、サンプリング時
間ｔｈｒの変更設定を上記屈曲状況の判定結果に基いて
行うものであり、第１実施例と同様の車両に適用するも
のである（図２参照）。

【００９１】上記コントロールユニット１０ｄの基本的
な構成は、同図に示すように、第１実施例と同様に、基
本スロットル特性に基いてドライバーのアクセル操作に
対するアクセル開度を制御するスロットル制御手段２１
と、走行環境を判定する走行環境判定手段３０ｄと、こ
の走行環境判定手段３０ｄの判定結果に基いて定めたサ
ンプリング時間内に心拍数検出手段４０からの心拍数デ
ータによりドライバーの心理状態を判定する心理状態判
定手段５０ｄと、この心理状態の判定結果に基いて上記
スロットル制御手段２１での制御量の変更補正を行う制
御量変更手段６３とを備えたものである。そして、この
第４実施例は上記の走行環境判定手段３０ｄ、心理状態
判定手段５０ｄ、および、制御量変更手段６３の各内容
においてのみ第１実施例のものと異なるものである。こ
のため、第１実施例と同じ構成のものには第１実施例と
同一符号を付してその説明は省略し、異なる点について
のみ、以下、説明する。

【００９２】−走行環境判定手段３０ｄの構成− 上記走行環境判定手段３０ｄは、道路状況を検出する道
路状況検出部３２ａを備えており、この道路状況検出部
３２ａで検出された道路状況によって走行環境を判定す
るようになっている。上記道路状況検出部３２ａは、ド
ライバーのステアリング操作に伴う操舵角の所定時間
（例えば３０ｓｅｃ）内の舵角平均値Ｆｓｔｇ３０の値
によって道路状況を検出するようになっている。上記の
３０秒舵角平均値Ｆｓｔｇ３０は、３０ｓｅｃ内に得ら
れた舵角センサ１４からの舵角検出値Ｆｓｔｇ（ｉ）を
そのデータ数で除することにより求められる。

【００９３】そして、道路状況検出部３２ａでは上記３
０秒舵角平均値Ｆｓｔｇ３０が比較的小さい値であれば
ドライバーはほぼニュートラル付近のステアリング操作
を行っており道路状況はほぼ直線路であると検出し、走
行環境判定手段３０ｄでは安定した走行環境にあると判
定する一方、上記３０秒舵角平均値Ｆｓｔｇ３０の値が
大きい程、より大きいステアリング操作を行っており道
路状況はより厳しいカーブの屈曲路であると検出し、上
記走行環境判定手段３０ｄでは厳しい走行環境にあると
判定するようになっている。なお、上記の所定時間（３
０ｓｅｃ）は、道路状況に対してドライバーが自己の意
思でステアリング操作をしている状況を検出するもので
あるため、第１〜第３実施例における交通流を検出する
ための時間範囲（２分間）よりも短い時間値が設定され
ている。

【００９４】−心理状態判定手段５０ｄの構成− 心理状態判定手段５０ｄは、上記走行環境判定手段３０
ｄにより判定された走行環境に応じてサンプリング時間
を変更設定するサンプリング時間設定部５１ｄと、この
サンプリング時間設定部５１ｄにより設定されたサンプ
リング時間内に上記心拍数検出手段４０の計測部４４で
計測された実際心拍数のデータ群から平均心拍数ｈｒを
演算する平均心拍数演算部５４と、この平均心拍数に基
いてドライバーの心理状態を判定しこれを上記制御量変
更手段６３に出力する判定部５５とを備えている。つま
り、この実施例における心理状態判定手段５０ａは、ド
ライバーの生体信号として心拍信号を取り出し、その心
拍数の上記サンプリング時間内における平均心拍数の大
小によりドライバーの内面的緊張度合いを判定してドラ
イバーの心理状態を判定するようになっている。

【００９５】上記サンプリング時間設定部５１ｄは、上
記道路状況検出部３２ａにより求められた３０秒舵角平
均値Ｆｓｔｇ３０に対する心拍演算基準時間（サンプリ
ング時間）ｔｈのマップを有しており、上記道路状況検
出部３２ａから出力される３０秒舵角平均値Ｆｓｔｇ３
０に基いて上記マップからサンプリング時間ｔｈを設定
するようになっている。このマップは、後述の図１４の
ステップＳＤ４の図に示すように、３０秒舵角平均値Ｆ
ｓｔｇ３０の小値側の範囲ではサンプリング時間ｔｈと
して最大値（例えば１２０ｓｅｃ）の一定値が与えら
れ、以後、上記Ｆｓｔｇ３０の値が大きくなる程短いサ
ンプリング時間ｔｈとなり、上記Ｆｓｔｇ３０の所定の
大値側範囲でサンプリング時間ｔｈとして最小値（例え
ば２０ｓｅｃ）が与えられるようになっている。つま
り、屈曲状況が厳しくなる程、サンプリング時間ｔｈと
して短い時間に変更設定されるようになっている。

【００９６】また、上記平均心拍数演算部５４では、上
記のサンプリング時間ｔｈを制御タイミングの時間間隔
で除することによりその制御タイミングごとに得られる
ドライバーの瞬時心拍数ｈｒｉ（ｉ）のデータ数を計算
し、このデータｈｒｉ（ｉ）を算術平均することにより
平均心拍数ｈｒが求められる。

【００９７】さらに、上記判定部５５では、この平均心
拍数ｈｒと、所定の基準心拍数Ｓｈｒとの比較により現
在のドライバーが安定心理状態にあるか否かを判定する
ようになっている。すなわち、判定部５５において、平
均心拍数ｈｒが上記基準心拍数Ｓｈｒより大きい時、ド
ライバーは緊張状態にあり、上記平均心拍数ｈｒが上記
基準心拍数Ｓｈｒより小さい時、上記ドライバーはリラ
ックスした安定心理状態にあるとそれぞれ判定するよう
になっている。なお、上記基準心拍数Ｓｈｒはドライバ
ーが安定心理状態で運転操作を行っている時の心拍数と
して種々の統計結果より予め設定してもよいし、車両挙
動の安定状態における個々のドライバーの心拍数を検出
して順次更新するようにしてもよい。

【００９８】−制御量変更手段６３の構成− 上記制御量変更手段６３は、ドライバーが緊張状態に陥
っていると判定されたとき（平均心拍数ｈｒが基準心拍
数Ｓｈｒより大のとき）、スロットル制御手段２１にお
けるスロットル特性をアクセル操作変動に対するスロッ
トル開度の変動量がより小さくなるよう制御量に補正係
数ｋ（ｋ＜１．０）を乗じて変更補正するようになって
いる。つまり、道路の屈曲状況が厳しいとき、アクセル
操作に対するスロットルゲインがハイゲインにあるた
め、車両がドライバーのアクセル操作意図以上に加速し
て大きい遠心力が作用し驚いてアクセルの戻し操作を行
うことにより心理的緊張状態を招くような場合に、ドラ
イバーの心理状態を安定化させるようスロットル制御量
を低減補正するようになっている。一方、ドライバーの
心理状態が安定しているときは上記の補正係数ｋを１．
０と変更設定して本来の基本スロットル特性に基くスロ
ットル制御を行うようになっている。

【００９９】−コントロールユニット１０ｄの制御内容
− 以下、コントロールユニット１０ｄでの制御内容を図１
４のフローチャートに基いて具体的に説明する。

【０１００】まず、ステップＳＤ１で制御タイミングに
なるごとに、ステップＳＤ２でスロットル開度、アクセ
ル開度、舵角値などの車両運動状態量の計測を行う。

【０１０１】次に、ステップＳＤ３で上記舵角値に基い
てこれまでの３０ｓｅｃ間の３０秒舵角平均値Ｆｓｔｇ
３０の計算を行い、ステップＳＤ４でこの３０秒舵角平
均値Ｆｓｔｇ３０の値に基いてマップからサンプリング
時間（心拍演算基準時間）ｔｈを求める。そして、ステ
ップＳ５７で今回の瞬時心拍数ｈｒｉの計測を行い、ス
テップＳＤ６で上記サンプリング時間ｔｈ内の平均心拍
数ｈｒの計算を行い、この平均心拍数ｈｒをベースとし
た車両制御Ｒ２を行う。

【０１０２】この車両制御Ｒ２では、図１５に示すよう
に、まず、ステップＳＤ７で心拍制御タイミングか否か
を判別し、心拍制御タイミングでなければ後述の補正係
数ｋの新たな設定を行うことなくステップＳＤ１３に進
み前回の補正係数ｋに基き今回のスロットル開度θｔｈ
を求める。

【０１０３】上記ステップＳＤ７で心拍制御タイミング
にあれば、ステップＳＤ８で上記ステップＳＤ６の平均
心拍数ｈｒが基準心拍数Ｓｈｒより高いか否かの判別を
行い、平均心拍数ｈｒが基準心拍数Ｓｈｒ以下であれば
ドライバーは安定心理状態にあり変更補正を戻すべくス
テップＳＤ９で補正係数ｋに１．０を設定してステップ
ＳＤ１３に進む。

【０１０４】上記ステップＳＤ８で今回の平均心拍数ｈ
ｒが上記基準心拍数Ｓｈｒより高い場合、ステップＳＤ
１０でこれまでの補正係数ｋに０．９を乗じたものを今
回の補正係数ｋとする。そして、ステップＳＤ１１で今
回の補正係数ｋが予め設定された限界最小値（例えば
０．６）より小さいか否かを見て、０．６より小さけれ
ば上記ステップＳＤ１２で上記補正係数ｋを０．６とし
てステップＳＤ１３に進む一方、０．６より小さくなっ
ていなければ上記ステップＳＤ１２を飛ばしてステップ
ＳＤ１３に進む。つまり、補正係数ｋが過度に小さくな
らないように制限し、アクセル操作に対するスロットル
開度の変動がドライバーの緊張状態の解消を図る以上に
過度に緩慢となる側に補正されないようにしている。

【０１０５】そして、ステップＳＤ１３でアクセル開度
Ａｃｐの関数として与えられている基本スロットル開度
のマップｆ（Ａｃｐ）に補正係数ｋを乗じて今回のスロ
ットル開度θｔｈを求め、ステップＳＤ１４でこのスロ
ットル開度θｔｈとなるようにアクチュエータ９を駆動
し、リターンする。

【０１０６】上記図１４のフローチャート中、ステップ
ＳＤ３が走行環境判定手段３０ｄの道路状況検出部３２
ａを、ステップＳＤ４がサンプリング時間設定部５１ｄ
を、ステップＳＤ５が心拍数検出手段４０の計測部４４
を、ステップＳＤ６が心理状態判定手段５０ｄの平均心
拍数演算部５４をそれぞれ構成し、また、上記図１５の
フローチャート中、ステップＳＤ７，ＳＤ８が判定部５
５を、ステップＳＤ９〜ＳＤ１３が制御量変更手段６３
を、ステップＳＤ１４がスロットル制御手段２１をそれ
ぞれ構成している。

【０１０７】−第４実施例の作用、効果− 上記構成の第４実施例の場合、心理状態判定手段５０ｄ
のサンプリング時間設定部５１ｄにおいて、走行環境が
厳しい程、より短いサンプリング時間に変更されるた
め、第１実施例と同様に、穏やかな走行環境から厳しい
走行環境への変化に伴いドライバーの心理状態が緊張し
た不安定心理状態に変化した場合、その変化した心理状
態の判定を走行環境の変化に対応してより的確に、か
つ、迅速に行うことができ、その心理状態の変化に伴う
車両の運動特性の変更制御を、上記走行環境の変化に即
応して応答性よく行うことができる。

【０１０８】また、上記の走行環境の判定を道路の屈曲
状況に基いて行いその屈曲状況が厳しい程、サンプリン
グ時間をより短くしているため、ドライバーの心理状態
が不安定化しやすい屈曲路への道路状況の変化に対応し
て迅速な制御の切換を行うことができる。しかも、上記
道路の屈曲状況を３０秒舵角平均値Ｆｓｔｇ３０に基い
て検出しているため、その屈曲状況およびその変化をド
ライバーのステアリング操作量に基いて的確に検出する
ことができる上、ドライバーがその屈曲路に対応すべく
努力してステアリング操作を行っている状況において、
車両の制御をその状況に適合するよう素早く変更するこ
とができる。

【０１０９】さらに、心理状態判定手段５０ｄにおける
ドライバーの心理状態の判定をドライバーの平均心拍数
に基いて行うようにしているため、ドライバーの心理状
態がリラックスして安定したものか緊張して不安定化し
たものかの判定を心拍ゆらぎ量に基いて行う場合と比べ
簡易に行うことができる。しかも、上記の判定のための
基準心拍数をその都度更新するようにした場合、個々の
ドライバーに応じて心理状態の判定のための基準を最適
なものにすることができ、判定の的確化を図ることがで
きる。

【０１１０】そして、上記の平均心拍数ｈｒをベースと
した車両制御Ｒ２によれば、ドライバーが心理的緊張状
態にあると判定されたとき、制御量変更手段６３によっ
て、ドライバーによるアクセル操作変動に基くスロット
ル開度の変更がより緩慢となるよう制御量の変更が行わ
れるため、屈曲路における意図しない車両の加速変動に
起因する心理的緊張状態の誘発を防止することができ、
安定したステアリング操作を行なわせることができる。
これにより、ドライバーの心理状態を安定化させること
ができ、屈曲路における快適な走り感を維持することが
できる。一方、ドライバーの心理状態が安定状態にある
と判定されたとき、上記の変更された制御量が元に戻さ
れるよう変更され、これにより、アクセル操作に対する
車両の加速挙動などを敏感に反応させることができ、ド
ライバーの車両の挙動に対する要求に沿う制御を行うこ
とができる。

【０１１１】＜第５実施例＞ 図１６は、第５実施例のコントロールユニット１０ｅの
構成を示すブロック図である。この第５実施例は、道路
の屈曲状況の検出を操舵速度に基いて行い、サンプリン
グ時間ｔｈｒの変更設定を上記屈曲状況の検出結果に基
いて行うものであり、第１実施例と同様の車両に適用す
るものである（図２参照）。

【０１１２】上記コントロールユニット１０ｅの基本的
な構成は、図１６に示すように、第１実施例と同様の構
成を有しており、走行環境判定手段３０ｅ、および、心
理状態判定手段５０ｅにおけるサンプリング時間設定部
５１ｅの各内容においてのみ第１実施例のものと異なる
ものである。このため、第１実施例と同じ構成のものに
は第１実施例と同一符号を付してその説明は省略し、異
なる点についてのみ、以下、説明する。

【０１１３】上記走行環境判定手段３０ｅは、第４実施
例と同様に、道路状況を検出する道路状況検出部３２ｂ
を備えており、この道路状況検出部３２ｂで検出された
道路状況によって走行環境を判定するようになってい
る。上記道路状況検出部３２ｂは、ドライバーのステア
リング操作における所定時間（例えば３０ｓｅｃ）内の
操舵速度平均値ｄＦｓｔｇａの値によって道路状況を検
出するようになっている。上記の操舵速度平均値ｄＦｓ
ｔｇａは、まず、舵角センサ１４からの舵角検出値の今
回値から前回値を減じたものを１制御タイミングの時間
間隔で除することにより１制御タイミング間の操舵速度
ｄＦｓｔｇ（絶対値）を求め、次に、３０ｓｅｃ間に得
られた複数の操舵速度ｄＦｓｔｇをそのデータ数ｎで除
することにより求められる。

【０１１４】そして、道路状況検出部３２ｂでは上記操
舵速度平均値ｄＦｓｔｇａが比較的小さい値であればド
ライバーはゆっくりとした穏やかなステアリング操作を
行っており道路状況はほぼ直線路もしくは一定アールの
屈曲路であると検出し、走行環境判定手段３０ｅでは安
定した走行環境にあると判定する一方、上記操舵速度平
均値ｄＦｓｔｇａの値が大きい程、急激なステアリング
操作を行っており道路状況はよりアールの状態が急激に
変化するような厳しい屈曲路であると検出し、上記走行
環境判定手段３０ｅでは厳しい走行環境にあると判定す
るようになっている。

【０１１５】また、心理状態判定手段５０ｅにおけるサ
ンプリング時間設定部５１ｅは、上記道路状況検出部３
２ｂにより求められる操舵速度平均値ｄＦｓｔｇａに対
する心拍ゆらぎ量計測時間（サンプリング時間）ｔｈｒ
のマップを有しており、上記道路状況検出部３２ｂから
出力される操舵速度平均値ｄＦｓｔｇａに基いて上記マ
ップからサンプリング時間ｔｈｒを設定するようになっ
ている。このマップは、後述の図１７のステップＳＥ４
の図に示すように、操舵速度平均値ｄＦｓｔｇａの小値
側の範囲ではサンプリング時間ｔｈｒとして最大値（例
えば１２０ｓｅｃ）の一定値が与えられ、以後、上記ｄ
Ｆｓｔｇａの値が大きくなる程短いサンプリング時間ｔ
ｈとなり、上記ｄＦｓｔｇａの所定の大値側範囲でサン
プリング時間ｔｈｒとして最小値（例えば２０ｓｅｃ）
が与えられるようになっている。つまり、屈曲状況が厳
しくなる程、サンプリング時間ｔｈｒとして短い時間に
変更設定されるようになっている。

【０１１６】−コントロールユニット１０ｅの制御内容
− 以下、コントロールユニット１０ｅでの制御内容を図１
７のフローチャートに基いて具体的に説明する。

【０１１７】まず、ステップＳＥ１で制御タイミングに
なるごとに、ステップＳＥ２でスロットル開度、アクセ
ル開度、舵角値などの車両運動状態量の計測を行う。

【０１１８】次に、ステップＳＥ３で上記舵角値に基い
てこれまでの所定時間内の操舵速度平均値ｄＦｓｔｇａ
の計算を行い、ステップＳＥ４でこの操舵速度平均値ｄ
Ｆｓｔｇａの値に基いてマップからサンプリング時間
（心拍ゆらぎ計測時間）ｔｈｒを求める。そして、ステ
ップＳＥ５でこのサンプリング時間ｔｈｒ内に得られた
心拍データにより心拍ゆらぎ量σｈｒを求め（図７参
照）、この心拍ゆらぎ量σｈｒをベースとした車両制御
Ｒ１（図１０参照）を行う。

【０１１９】このフローチャート中、ステップＳＥ３が
走行環境判定手段３０ｅの道路状況検出部３２ａを、ス
テップＳＥ４がサンプリング時間設定部５１ｅを、ステ
ップＳＥ５が心拍ゆらぎ量演算部５２をそれぞれ構成し
ている。

【０１２０】−第５実施例の作用、効果− 上記構成の第５実施例の場合、心理状態判定手段５０ｅ
のサンプリング時間設定部５１ｅにおいて、走行環境が
厳しい程、より短いサンプリング時間に変更されるた
め、第１実施例と同様に、穏やかな走行環境から厳しい
走行環境への変化に伴いドライバーの心理状態が緊張し
た不安定心理状態に変化した場合、その変化した心理状
態の判定を走行環境の変化に対応してより的確に、か
つ、迅速に行うことができ、その心理状態の変化に伴う
車両の運動特性の変更制御を、上記走行環境の変化に即
応して応答性よく行うことができる。

【０１２１】また、上記の走行環境の判定を道路の屈曲
状況に基いて行いその屈曲状況が厳しい程、サンプリン
グ時間をより短くしているため、第４実施例と同様に、
ドライバーの心理状態が不安定化しやすい屈曲路への道
路状況の変化に対応して迅速な制御の切換を行うことが
できる。しかも、上記道路の屈曲状況を操舵速度平均値
ｄＦｓｔｇａに基いて検出しているため、その屈曲状況
およびその変化をドライバーのステアリング操作の緩急
に基いて的確に検出することができる上、ドライバーが
その屈曲路に対応すべく努力してステアリング操作を行
っている状況において、車両の制御をその状況に適合す
るよう素早く変更することができる。

【０１２２】なお、心理状態判定手段５０ｅにおけるド
ライバーの心理状態の判定をドライバーの生体信号であ
る実際心拍数に基き、その心拍ゆらぎ量に基いて行うこ
とによる作用、効果、および、その心拍ゆらぎ量σｈｒ
をベースとした車両制御Ｒ１による作用、効果は、本第
５実施例においても第１実施例と同様に得ることができ
る。

【０１２３】＜第６実施例＞ 図１８は、第６実施例のコントロールユニット１０ｆで
の制御を示すフローチャートである。この第６実施例
は、道路の屈曲状況の検出を後述の９０％舵角値に基い
て行い、サンプリング時間ｔｈｒの変更設定をその検出
結果に基いて行うものであり、第１実施例と同様の車両
に適用するものである（図２参照）。

【０１２４】上記コントロールユニット１０ｅの基本的
な構成は、図１６に示すように、第５実施例と同様の構
成を有しており、走行環境判定手段３０ｆにおける道路
状況検出部３２ｃ、および、心理状態判定手段５０ｆに
おけるサンプリング時間設定部５１ｆの各内容において
のみ第５実施例のものと異なるものである。このため、
第１実施例と同じ構成のものには第５実施例と同一符号
を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ、以
下、説明する。

【０１２５】上記道路状況検出部３２ｃは、所定時間内
に検出した舵角値のデータＦｓｔｇ（ｉ）（ｉ＝１〜
ｎ）を大きい値から順に並べ換えたときに最大値側から
全データ数ｎの９０％に対応する位置となる舵角値（９
０％舵角値ｆｆ９０）の値によって道路状況を検出する
ようになっている。そして、道路状況検出部３２ｃでは
９０％舵角値ｆｆ９０が比較的小さい値であれば道路状
況はほぼ直線路もしくは極めて大きいアールの屈曲路で
あると検出し、走行環境判定手段３０ｆでは安定した走
行環境にあると判定する一方、上記９０％舵角値ｆｆ９
０の値が大きい程、大きなステアリング操作を行ってお
り道路状況は極めて小さなアールの屈曲路もしくはアー
ル向きが急変動するような厳しい屈曲路であると検出
し、上記走行環境判定手段３０ｆでは厳しい走行環境に
あると判定するようになっている。

【０１２６】また上記サンプリング時間設定部５１ｆ
は、上記道路状況検出部３２ｃにより求められる９０％
舵角値ｆｆ９０に対する心拍ゆらぎ量計測時間（サンプ
リング時間）ｔｈｒのマップを有しており、上記道路状
況検出部３２ｃから出力される９０％舵角値ｆｆ９０に
基いて上記マップからサンプリング時間ｔｈｒを設定す
るようになっている。このマップは、後述の図１８のス
テップＳＦ４の図に示すように、９０％舵角値ｆｆ９０
の小値側の範囲ではサンプリング時間ｔｈｒとして最大
値（例えば１２０ｓｅｃ）の一定値が与えられ、以後、
上記ｆｆ９０の値が大きくなる程短いサンプリング時間
ｔｈとなり、上記ｆｆ９０の所定の大値側範囲でサンプ
リング時間ｔｈｒとして最小値（例えば２０ｓｅｃ）が
与えられるようになっている。つまり、第５実施例と同
様に、屈曲状況が厳しくなる程、サンプリング時間ｔｈ
ｒとして短い時間に変更設定されるようになっている。

【０１２７】−コントロールユニット１０ｆの制御内容
− 以下、コントロールユニット１０ｆでの制御内容を図１
８のフローチャートに基いて具体的に説明する。

【０１２８】まず、ステップＳＦ１で制御タイミングに
なるごとに、ステップＳＦ２でスロットル開度、アクセ
ル開度、舵角値などの車両運動状態量の計測を行う。

【０１２９】次に、ステップＳＦ３で上記舵角値に基い
てこれまでの所定時間内の９０％舵角値ｆｆ９０を求
め、ステップＳＦ４でこの９０％舵角値ｆｆ９０の値に
基いてマップからサンプリング時間（心拍ゆらぎ計測時
間）ｔｈｒを求める。そして、ステップＳＦ５でこのサ
ンプリング時間ｔｈｒ内に得られた心拍データにより心
拍ゆらぎ量σｈｒを求め（図７参照）、この心拍ゆらぎ
量σｈｒをベースとした車両制御Ｒ１（図１０参照）を
行う。

【０１３０】このフローチャート中、ステップＳＦ３が
走行環境判定手段３０ｆの道路状況検出部３２ｃを、ス
テップＳＦ４がサンプリング時間設定部５１ｆを、ステ
ップＳＦ５が心拍ゆらぎ量演算部５２をそれぞれ構成し
ている。

【０１３１】−第６実施例の作用、効果− 上記構成の第６実施例の場合、心理状態判定手段５０ｆ
のサンプリング時間設定部５１ｆにおいて、走行環境が
厳しい程、より短いサンプリング時間に変更されるた
め、第１実施例と同様に、穏やかな走行環境から厳しい
走行環境への変化に伴いドライバーの心理状態が緊張し
た不安定心理状態に変化した場合、その変化した心理状
態の判定を走行環境の変化に対応してより的確に、か
つ、迅速に行うことができ、その心理状態の変化に伴う
車両の運動特性の変更制御を、上記走行環境の変化に即
応して応答性よく行うことができる。

【０１３２】また、上記の走行環境の判定を道路の屈曲
状況に基いて行いその屈曲状況が厳しい程、サンプリン
グ時間をより短くしているため、第４もしくは第５実施
例と同様に、ドライバーの心理状態が不安定化しやすい
屈曲路への道路状況の変化に対応して迅速な制御の切換
を行うことができる。しかも、上記道路の屈曲状況を９
０％舵角値ｆｆ９０に基いて検出しているため、その屈
曲アールが厳しい、もしくは、屈曲アールの向きが交互
に変化するような複雑な屈曲状況を的確に的確に検出す
ることができる。すなわち、９０％舵角値ｆｆ９０を用
いれば、屈曲状況の変化に対して第４もしくは第５実施
例における算術平均値よりも大きな値となってあらわれ
るため、より複雑な屈曲状況の検出が可能となる。ま
た、１００％舵角値、すなわち、最大値を除外している
ため、局所的な道路状況に起因するノイズ的なものが検
出結果に反映されるのを防止することができる。

【０１３３】なお、心理状態判定手段５０ｆにおけるド
ライバーの心理状態の判定をドライバーの生体信号であ
る実際心拍数に基き、その心拍ゆらぎ量に基いて行うこ
とによる作用、効果、および、その心拍ゆらぎ量σｈｒ
をベースとした車両制御Ｒ１による作用、効果は、本第
６実施例においても第１実施例と同様に得ることができ
る。

【０１３４】＜第７実施例＞ 図１９は、第７実施例のコントロールユニット１０ｇの
構成を示すブロック図である。この第７実施例は、走行
環境の判定を気象条件、特に降雪、路面の凍結などの状
態に基いて行い、サンプリング時間ｔｈｒの変更設定を
その気象条件の判定結果に基いて行うものであり、第１
実施例と同様の車両に適用するものである（図２参
照）。

【０１３５】上記コントロールユニット１０ｇの基本的
な構成は、図１９に示すように、第１実施例と同様の構
成を有しており、走行環境判定手段３０ｇ、および、心
理状態判定手段５０ｇにおけるサンプリング時間設定部
５１ｇの各内容においてのみ第１実施例のものと異なる
ものである。このため、第１実施例と同じ構成のものに
は第１実施例と同一符号を付してその説明は省略し、異
なる点についてのみ、以下、説明する。

【０１３６】上記走行環境判定手段３０ｇは、第４実施
例などと同様に、道路状況を検出する道路状況検出部３
２ｄを備えており、この道路状況検出部３２ｄで検出さ
れた道路状況によって走行環境を判定するようになって
いる。上記道路状況検出部３２ｄは、まず、吸気温セン
サ１５からの大気温度Ｔａｉｒの検出値とワイパスイッ
チ（ワイパＳＷ）１７のＯＮ・ＯＦＦとから降雪中か否
かを検出し、降雪中もしくは非降雪中の双方において地
表温センサ１６からの地表温度Ｔｅｒの検出値から路面
の凍結状況、ドライもしくはウェットの状況などを検出
するようになっている。すなわち、降雪中である場合、
地表温度Ｔｅｒが０℃以上であれば路面はウェットな融
雪路となって不安定な道路状況にあると検出して厳しい
走行環境にあると判定する一方、上記地表温度Ｔｅｒが
−１０℃より低ければ雪が締まった状態で安定した道路
状況にあると検出して安定した走行環境にあると判定す
るようになっている。また、非降雪中である場合、地表
温度Ｔｅｒが０℃以上であれば路面はドライな路面とな
って安定した道路状況にあると検出して安定した走行環
境にあると判定する一方、上記地表温度Ｔｅｒが−１０
℃より低ければ路面が部分的に凍結した不安定な道路状
況にあると検出して厳しい走行環境にあると判定するよ
うになっている。

【０１３７】また、心理状態判定手段５０ｇにおけるサ
ンプリング時間設定部５１ｇは、上記道路状況検出部３
２ｄにより求められる降雪中および非降雪中のそれぞれ
について地表温度Ｔｅｒに対する心拍ゆらぎ量計測時間
（サンプリング時間）ｔｈｒのマップを有しており、上
記道路状況検出部３２ｄから出力される気象条件検出結
果に基いて上記マップからサンプリング時間ｔｈｒを設
定するようになっている。降雪中におけるマップは、後
述の図２０のステップＳＧ８の図に示すように、地表温
度Ｔｅｒの−１０℃より低い側の範囲ではサンプリング
時間ｔｈｒとして標準値ｔｎｏｒｍａｌ（例えば６０ｓ
ｅｃ）の一定値が与えられ、以後、上記Ｔｅｒの値が高
くなる程短いサンプリング時間ｔｈとなり、上記Ｔｅｒ
が０℃より高い側の範囲でサンプリング時間ｔｈｒとし
て最小値（例えば２０ｓｅｃ）が与えられるようになっ
ている。一方、非降雪中におけるマップは、図２０のス
テップＳＧ９の図に示すように、地表温度Ｔｅｒの−１
０℃より低い側の範囲ではサンプリング時間ｔｈｒとし
て最小値（例えば２０ｓｅｃ）が与えられ、以後、上記
Ｔｅｒの値が高くなる程長いサンプリング時間ｔｈとな
り、上記Ｔｅｒが０℃より高い側の範囲でサンプリング
時間ｔｈｒとして上記標準値ｔｎｏｒｍａｌが与えられ
るようになっている。つまり、降雪中と非降雪中とで地
表温度Ｔｅｒに対するサンプリング時間ｔｈｒの特性は
逆の傾向となるものの、いずれも、路面状況が厳しくな
る程、サンプリング時間ｔｈｒとして短い時間に変更設
定されるようになっている。

【０１３８】なお、上記地表温センサ１６は赤外線を用
いた放射温度計によって構成されている。

【０１３９】−コントロールユニット１０ｇの制御内容
− 以下、コントロールユニット１０ｇでの制御内容を図２
０のフローチャートに基いて具体的に説明する。

【０１４０】まず、ステップＳＧ１で制御タイミングに
なるごとに、ステップＳＧ２でスロットル開度、アクセ
ル開度などの車両運動状態量の計測を行う。

【０１４１】次に、ステップＳＧ３で上記吸気温センサ
１５から大気温度Ｔａｉｒの計測を、ステップＳＧ４で
地表温センサ１６から地表温度Ｔｅｒの計測を行う。そ
してステップＳＧ５で上記大気温度Ｔａｉｒが２℃以下
にあるか否かの判別を行い、２℃より高ければ雪を考慮
する必要のない気象条件であるとしてステップＳＧ６で
サンプリング時間ｔｈｒに標準値ｔｎｏｒｍａｌを設定
してステップＳＧ１０に進む。

【０１４２】上記ステップＳＧ５で大気温度Ｔａｉｒが
２℃以下であれば雪を考慮する必要があり、ステップＳ
Ｇ７でワイパＳＷ１７がＯＮであるか否かにより降雪中
であるか非降雪中であるかを判別する。そして、ＯＮで
あれば降雪中であるとしてステップＳＧ８に、ＯＦＦで
あれば非降雪中であるとしてステップＳＧ９にそれぞれ
進む。

【０１４３】ステップＳＧ８では降雪中におけるマップ
から上記地表温度Ｔｅｒの値に基いてサンプリング時間
ｔｈｒを求めてステップＳＧ１０に進む。一方、ステッ
プＳＧ９に進んだ場合は非降雪中におけるマップから上
記地表温度Ｔｅｒの値に基いてサンプリング時間ｔｈｒ
を求めてステップＳＧ１０に進む。

【０１４４】そして、ステップＳＧ１０でこれらのサン
プリング時間ｔｈｒ内に得られた心拍データにより心拍
ゆらぎ量σｈｒを求め（図７参照）、この心拍ゆらぎ量
σｈｒをベースとした車両制御Ｒ１（図１０参照）を行
う。

【０１４５】このフローチャート中、ステップＳＧ３〜
ＳＧ５およびＳＧ７が走行環境判定手段３０ｇの道路状
況検出部３２ｄを、ステップＳＧ６，ＳＧ８，ＳＧ９が
サンプリング時間設定部５１ｇを、ステップＳＧ１０が
心拍ゆらぎ量演算部５２をそれぞれ構成している。

【０１４６】−第７実施例の作用、効果− 上記構成の第７実施例の場合、心理状態判定手段５０ｇ
のサンプリング時間設定部５１ｇにおいて、走行環境が
厳しい程、より短いサンプリング時間に変更されるた
め、第１実施例と同様に、安定した走行環境から厳しい
走行環境への変化に伴いドライバーの心理状態が緊張し
た不安定心理状態に変化した場合、その変化した心理状
態の判定を走行環境の変化に対応してより的確に、か
つ、迅速に行うことができ、その心理状態の変化に伴う
車両の運動特性の変更制御を、上記走行環境の変化に速
応して応答性よく行うことができる。

【０１４７】また、上記の走行環境の判定を道路条件の
中でも特にドライバーを緊張状態に陥れる雪道や凍結路
などの路面状況に基いて行いその路面状況が厳しい程、
サンプリング時間をより短くしているため、このような
路面条件の変化に対応して迅速な制御の切換を行うこと
ができる。しかも、上記道路状況を大気温度Ｔａｉｒ、
地表温度Ｔｅｒ、および、ワイパＳＷのＯＮ・ＯＦＦな
どの気象状態量に基いて簡易にかつ的確に検出して上記
サンプリング時間ｔｈｒの変更設定、ひいては、ドライ
バーの心理状態の判定を的確かつ迅速に行うことができ
る。

【０１４８】なお、心理状態判定手段５０ｇにおけるド
ライバーの心理状態の判定をドライバーの生体信号であ
る実際心拍数に基き、その心拍ゆらぎ量に基いて行うこ
とによる作用、効果、および、その心拍ゆらぎ量σｈｒ
をベースとした車両制御Ｒ１による作用、効果は、本第
７実施例においても第１実施例と同様に得ることができ
る。

【０１４９】＜他の態様＞ なお、本発明は上記第１〜第７実施例に限定されるもの
ではなく、その他種々の変形例を包含するものである。
すなわち、上記第１〜第７実施例では、心拍ゆらぎ量も
しくは平均心拍数をベースとした車両制御としてスロッ
トル制御を例示したが、これに限らず、例えば４輪操舵
車の後輪転舵角制御、もしくは、オートマチックトラン
スミッションの変速制御などに適用してもよい。例え
ば、ドライバーの心理状態が緊張状態に陥った場合に
は、前輪転舵角に対する後輪転舵角の転舵比をより安定
側に変更補正、すなわち、逆位相であればニュートラル
に復元し同位相にあればより同位相を強める側に変更補
正するよう、後輪操舵装置のモータに対する制御量を変
更補正すればよい。

【０１５０】第１〜第３実施例のいずれかにおいて、車
速変動率、アクセル変動率、および、アクセル踏み速度
の内の２以上の運動状態量を組み合わせて交通流検出部
３１ａ〜３１ｃにおける交通流の検出を行ってもよい。

【０１５１】第４〜第６実施例のいずれかにおいて、舵
角平均値、操舵速度、および、９０％舵角値の内の２以
上の運動状態量を組み合わせて道路状況検出部３２ａ〜
３２ｃにおける道路状況の検出を行ってもよい。加え
て、第７実施例の道路状況検出部３２ｄにおける内容を
付加してもよい。

【０１５２】また、第６実施例では、道路状況検出部に
おける道路状況の検出を９０％舵角値により行っている
が、これに限らず、例えば９０％操舵速度により行って
もよい。

【０１５３】さらに、第７実施例では、特に降雪に関す
る気象条件により走行環境の判定およびサンプリング時
間の変更設定を行ったが、これに限らず、他の気象条件
により走行環境の判定などを行ってもよい。例えば、フ
ォグランプスイッチのＯＮ・ＯＦＦにより走行路に霧が
発生しているか否かを検出し、ＯＮであれば霧が発生し
て厳しい走行環境にあるとしてサンプリング時間の短縮
を行ってもよい。また、車両に作用するヨーレイトを舵
角で除したヨーゲインの値に基いて、車両に対して横風
が作用しているか否かを検出し、舵角が小値であるにも
拘らず大きい値のヨーゲインが発生していれば横風が車
両に作用して厳しい走行環境にあるとしてサンプリング
時間の短縮を行うにしてもよい。

【０１５４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明における車両の制御装置によれば、走行環境判定手段
により判定された走行環境に応じて心理状態判定手段の
サンプリング時間設定部でサンプリング時間を変更する
ようにしているため、走行環境の変化に伴いドライバー
の心理状態が変化した場合、その変化した心理状態の判
定を走行環境に応じて応答性よく行うことができる。こ
のため、制御量変更手段によるドライバーの心理状態に
応じた制御量の変更を走行環境の変化に対応して応答性
よく行うことができる。また、心理状態判定手段でのド
ライバーの心理状態の判定を心拍数検出手段により検出
されたドライバーの実際心拍数に基いて客観的に行うこ
とができる。

【０１５５】請求項２記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明による効果に加えて、走行環境判定手段に
おいて交通流検出部で検出された交通流の状態によって
走行環境を判定し、この検出された交通流の状態が厳し
い程短いサンプリング時間をサンプリング時間設定部で
変更設定するようにしているため、交通流の状態が厳し
いような走行環境に変化し、それに伴いドライバーの心
理状態が急変しても、心理状態判定手段でその変化を応
答性よく判定することができ、その心理状態の変化に伴
う制御量の変更制御を迅速に行うことができる。

【０１５６】請求項３記載の発明によれば、上記請求項
２記載の発明による効果に加えて、交通流検出部におい
て、車速変動率、アクセル変動率、および、アクセル踏
み速度の各運動状態量の内の少なくとも１つに基いて交
通流の変化を検出するようにしているため、交通流の変
化に車両を対応させるべくドライバーがアクセル操作し
た結果に基いて交通流の状態を的確に検出することがで
き、この交通流の状態により走行環境の判定を的確に行
うことができる。

【０１５７】請求項４記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明による効果に加えて、走行環境判定手段に
おいて道路状況検出部で検出された道路状況の変化によ
って走行環境を判定し、この検出された道路状況が厳し
い程短いサンプリング時間をサンプリング時間設定部で
変更設定するようにしているため、道路の屈曲状況や勾
配状況などの道路状況が厳しいような走行環境におい
て、それに伴いドライバーの心理状態が急変しても、心
理状態判定手段でその変化を応答性よく判定することが
でき、その心理状態の変化に伴う制御量の変更制御を迅
速に行うことができる。

【０１５８】また、請求項５記載の発明によれば、上記
請求項４記載の発明による効果に加えて、道路状況検出
部において、操舵角平均値、操舵速度、および、所定時
間内操舵角検出値の９０％値の内の少なくとも１つの運
動状態量に基いて道路の屈曲状況が検出するようにして
いるため、道路の屈曲状況を的確に検出することがで
き、この道路状況の変化により走行環境の判定を的確に
行うことができる。

【０１５９】さらに、請求項６記載の発明によれば、上
記請求項１記載の発明による効果に加えて、心理状態判
定手段でのドライバーの心理状態の判定を、心拍変動に
基づいてより客観的かつ的確に行うことができる。

【０１６０】加えて、請求項７記載の発明によれば、上
記請求項１記載の発明による効果に加えて、心理状態判
定手段でのドライバーの心理状態の判定を、心拍数デー
タの統計的処理により的確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】各請求項に記載の発明を示すブロック図であ
る。

【図２】第１〜第７実施例が適用される車両の模式図で
ある。

【図３】第１〜第３実施例のコントロールユニットのブ
ロック図である。

【図４】心拍数検出手段を示す構成図である。

【図５】ドライバーの心電位と時間との関係図である。

【図６】ドライバーの心拍数を計測するためのフローチ
ャートである。

【図７】ドライバーの心拍ゆらぎ量を求めるためのフロ
ーチャートである。

【図８】スロットル制御の目標値に対する制御値の比率
と時間との関係図である。

【図９】第１実施例のコントロールユニットによる制御
のフローチャートである。

【図１０】心拍ゆらぎ量をベースとした車両制御のフロ
ーチャートである。

【図１１】第２実施例のコントロールユニットによる制
御のフローチャートである。

【図１２】第３実施例のコントロールユニットによる制
御のフローチャートである。

【図１３】第４実施例のコントロールユニットのブロッ
ク図である。

【図１４】第４実施例のコントロールユニットによる制
御のフローチャートである。

【図１５】平均心拍数をベースとした車両制御のフロー
チャートである。

【図１６】第５および第６実施例のコントロールユニッ
トのブロック図である。

【図１７】第５実施例のコントロールユニットによる制
御のフローチャートである。

【図１８】第６実施例のコントロールユニットによる制
御のフローチャートである。

【図１９】第７実施例のコントロールユニットのブロッ
ク図である。

【図２０】第７実施例のコントロールユニットによる制
御のフローチャートである。

【符号の説明】

１１ アクセルセンサ（アクセル操
作量検出手段） １３ 車速センサ（車速検出手段） １４ 舵角センサ（操舵角検出手
段） ２０ 制御手段 ２１ スロットル制御手段（制御手
段） ３０，３０ａ〜３０ｇ 走行環境判定手段 ３１，３１ａ〜３１ｃ 交通流検出部 ３２，３２ａ〜３２ｄ 道路状況検出部 ４０ 心拍数検出手段 ５０，５０ａ〜５０ｇ 心理状態判定手段 ５１，５１ａ〜５１ｇ サンプリング時間設定部 ６０，６１ 制御量変更手段

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−24460（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−214368（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−54300（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−144244（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−241935（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−85221（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60R 16/02 660 G08G 1/16

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の運動特性を制御する制御手段と、ドライバーの心拍数を検出する心拍数検出手段と、 所定のサンプリング時間内に上記心拍数検出手段により
   検出されたドライバーの心拍数の変動に基いて ドライバ
   ーの心理状態を判定する心理状態判定手段と、 この心理状態判定手段により判定されるドライバーの心
   理状態に応じて上記制御手段における制御量を変更する
   制御量変更手段とを備えるものであって、 車両の走行環境を判定する走行環境判定手段を有してお
   り、 上記心理状態判定手段は、心理状態判定のための上記サ
   ンプリング時間を、上記走行環境判定手段により判定さ
   れた走行環境に応じて、交通流の状態が渋滞傾向である
   とき、又は道路の屈曲の度合いが大きいとき若しくはそ
   の屈曲の変動度合いが大きいときには、短く変更設定す
   るサンプリング時間設定部を備えていることを特徴とす
   る車両の制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 走行環境判定手段は交通流の状態を検出する交通流検出
   部を備えており、 サンプリング時間設定部は、上記交通流検出部により検
   出される交通流の状態が厳しい程、サンプル時間を短く
   するよう構成されている車両の制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、 交通流検出部は、車速検出手段からの車速検出値により
   得られる車速変動率、アクセル操作量検出手段からのア
   クセル操作量検出値により得られるアクセル変動率、お
   よび、上記アクセル操作量検出値により得られるアクセ
   ル踏み速度の各車両運動状態量の内、少なくとも１の車
   両運動状態量に基いて交通流の状態を検出するよう構成
   されている車両の制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 走行環境判定手段は道路状況を検出する道路状況検出部
   を備えており、 サンプリング時間設定部は、上記道路状況検出部により
   検出される道路状況が厳しい程、サンプル時間を短くす
   るよう構成されている車両の制御装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、 道路状況検出部は、操舵角検出手段により所定時間内に
   検出される操舵角の平均値、上記操舵角検出値により得
   られる操舵速度、および、上記所定時間内に検出される
   操舵角の内の大値側９０％値の各運動状態量の内、少な
   くとも１の運動状態量に基いて道路の屈曲状況を検出す
   るよう構成されている車両の制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１において、心理状態判定手段は、サンプリング時間設定部により設
   定されたサンプリング時間内に、心拍数検出手段により
   検出された心拍数データと、その心拍数データのサンプ
   ル数と、その心拍数の平均値とから算出される標準偏差
   に基づいて、ドライバーの心理状態を判定するように構
   成されている車両の制御装置。
7. 【請求項７】 請求項１において、 心理状態判定手段は、サンプリング時間設定部により設
   定されたサンプリング時間内に、心拍数検出手段により
   検出された心拍数データを統計的処理することによっ
   て、ドライバーの心理状態を判定するように構成されて
   いる車両の制御装置。