JP5163275B2 - Driving guidance device and driving guidance method - Google Patents

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Description

本発明は運転誘導装置および運転誘導方法に係り、特に、道路走行において運転者の個人差を考慮した適切な操舵タイミングの報知を実現し、特に初級運転者に対して適切な運転誘導を行い得る運転誘導装置および運転誘導方法に関する。   The present invention relates to a driving guidance device and a driving guidance method, and in particular, can realize appropriate steering timing notification in consideration of individual differences among drivers in road driving, and can perform appropriate driving guidance particularly for beginner drivers. The present invention relates to a driving guidance device and a driving guidance method.

従来の運転誘導装置としては、例えば特開2001−109999号公報に開示の「車両用運転支援装置」がある。この従来例では、理想経路上で自車両が旋回を開始する位置の所定時間または所定距離手前の位置を転舵を開始すべき位置とし、該転舵を開始すべき位置を運転者への報知タイミングとして警報音をブザーから発して、狭路等への進入・走行を容易に行えるようにしたものである。
特開2001−109999号公報
As a conventional driving guidance device, for example, there is a “vehicle driving support device” disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-109999. In this conventional example, the position where the vehicle starts to turn on the ideal route for a predetermined time or a position before a predetermined distance is set as a position to start turning, and the position to start turning is notified to the driver. As a timing, an alarm sound is emitted from the buzzer to make it easy to enter and run on narrow roads.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-109999

上述したように特許文献1に開示された技術は、狭路を走行する場合に操舵タイミングを報知するものであり、このような狭路走行シーンや駐車シーンなど、車速が低く準静的に車両が動く際には、運転者の個人差をあまり考慮しなくても適切な運転誘導を行い得ると考えられるが、しかしながら、一般的な道路走行シーンは動的であり、例えばコーナーへの進入の際の操舵タイミング等には個人差があり、したがって、全運転者に対して同一の操舵タイミングを報知することは適切でないという事情があった。   As described above, the technique disclosed in Patent Document 1 notifies the steering timing when traveling on a narrow road, and the vehicle speed is low and quasi-static such as a narrow road traveling scene or a parking scene. However, it is considered that proper driving guidance can be performed without much consideration of individual differences among drivers, however, the general road driving scene is dynamic, for example, entering a corner There is an individual difference in the steering timing at the time, and therefore, there is a situation that it is not appropriate to notify all drivers of the same steering timing.

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、道路走行において運転者の個人差を考慮した適切な操舵タイミングの報知を実現し、特に初級運転者に対して適切な運転誘導を行い得る運転誘導装置および運転誘導方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and realizes appropriate steering timing notification in consideration of individual differences of drivers in road driving, particularly appropriate driving guidance for beginner drivers. It is an object of the present invention to provide a driving guidance device and a driving guidance method that can perform the above.

上記目的を解決するため、本発明は、運転者の頭部挙動および車両挙動の時間差、車両の進路前方にあるコーナーの曲率、並びに該コーナーに対する車両位置に基づき操舵を開始すべき理想操舵開始位置を算出し、運転者の頭部挙動および車両挙動の時間差、並びに理想操舵開始位置に応じて、運転者に操舵を開始するタイミングを触覚、聴覚または視覚の少なくとも1つを用いて報知することを特徴とする。   In order to solve the above-described object, the present invention provides an ideal steering start position at which steering should be started based on the time difference between the driver's head behavior and the vehicle behavior, the curvature of the corner in front of the vehicle, and the vehicle position relative to the corner. Calculating the time difference between the driver's head behavior and the vehicle behavior, and the ideal steering start position, and notifying the driver of the timing to start steering using at least one of tactile, auditory, or visual Features.

本発明に係る運転誘導装置および運転誘導方法では、操舵タイミングのばらつきを低減し、走行ラインのばらつきなどを低下させて運転の再現性を向上させることができ、結果として、道路走行において運転者の個人差を考慮した適切な操舵タイミングの報知を実現し、特に初級運転者に対して適切な運転誘導を行うことができる。   With the driving guidance device and the driving guidance method according to the present invention, it is possible to reduce the variation in steering timing, reduce the variation in the travel line, etc., and improve the reproducibility of the driving. Notification of appropriate steering timing in consideration of individual differences can be realized, and appropriate driving guidance can be performed particularly for beginner drivers.

本発明の運転誘導装置および運転誘導方法の実施例について説明する前に、まず本発明を考案するに至った基礎的な実験について説明を行う。   Before describing embodiments of the driving guidance apparatus and driving guidance method of the present invention, first, a basic experiment leading to the invention will be described.

自動車の性能向上の1つの方向性として、「運転しやすい車」を実現することが挙げられる。例えば、従来よりサスペンションの形式が多数考案され、かつ特性のチューニングが行われているが、これは車両の物理的な旋回限界を向上させるためだけでなく、思ったとおりに運転できる自動車を実現する取り組みであるといって良い。   One direction of improving the performance of automobiles is to realize “a car that is easy to drive”. For example, a number of suspension types have been devised and characteristics have been tuned, but this not only improves the physical turning limit of the vehicle, but also realizes a car that can be driven as expected. It can be said that it is an effort.

「運転しやすい車」は、主観的な評価の表現であるため、実際に自動車の性能向上の取り組みを行う際には定量的な指標に置き換える必要がある。ここで、定量的な指標への置き換えの1つの手段として、「運転の再現性が高いこと」を評価指標とすることができると考えられる。   “Easy to drive” is an expression of subjective evaluation, so it is necessary to replace it with a quantitative index when actually trying to improve the performance of a car. Here, as one means of replacement with a quantitative index, it is considered that “high reproducibility of driving” can be used as an evaluation index.

なお、ここでいう運転の再現性が高い状態とは、ある既定のコースを同一条件で複数回走行する場合の操舵パターンや人間の姿勢に代表される人間の運転挙動、或いは、車両の軌跡などの車両挙動が略同一となることであると定める。   The state of high reproducibility of driving here refers to a steering pattern or a human driving behavior represented by a human posture or a vehicle trajectory when traveling a predetermined course multiple times under the same conditions. The vehicle behavior is determined to be substantially the same.

実際の運転を繰り返し観察してみると、これら運転挙動や車両挙動は十分に再現性が高いとは言えない。運転の再現性を評価するための特性として、人間挙動のうち特に頭部の姿勢に着目して実験を行った結果の一例を図1に示す。   When actual driving is repeatedly observed, it cannot be said that these driving behavior and vehicle behavior are sufficiently reproducible. As a characteristic for evaluating the reproducibility of driving, FIG. 1 shows an example of a result of an experiment focusing on the posture of the head among human behaviors.

この第1の実験では、一定半径のコーナーを旋回する際の頭部の車体に対するロール角θHと、車体に取り付けた振り子の車体に対するロール角θG(図1(a)参照)を、複数回の走行により測定した。このような定常旋回状態においては、運転者は重力加速度と旋回加速度のベクトル和の方向(即ち、θG)に頭部角度θHが略等しくなるように頭部の姿勢を調整する傾向にある。この関係を示したのが図1(b)の実験結果を示すグラフ中の点線で示される直線である(θH=θG)。しかしながら、各試行の結果はこの直線からは大きくばらついた位置にプロットされる。すなわち、同一の旋回条件においても頭部姿勢の再現性は高くないことが分かる。   In this first experiment, the roll angle θH with respect to the vehicle body of the head when turning around a corner having a constant radius and the roll angle θG with respect to the vehicle body of the pendulum attached to the vehicle body (see FIG. 1A) are Measured by running. In such a steady turning state, the driver tends to adjust the posture of the head so that the head angle θH is substantially equal to the direction of the vector sum of gravitational acceleration and turning acceleration (that is, θG). This relationship is shown by a straight line indicated by a dotted line in the graph showing the experimental results in FIG. 1B (θH = θG). However, the results of each trial are plotted at positions that vary widely from this line. That is, it can be seen that the reproducibility of the head posture is not high even under the same turning condition.

運転に特に必要な知覚である視覚情報および加速度情報を得る眼球、三半規管および耳石は頭部に集中しているため、頭部姿勢が不安定になると、それに伴って操舵が乱れることになり、この操舵の乱れは旋回横加速度の変動を促して(即ち、車両運動の再現性が低下して)、頭部傾斜角が更に不安定になるという悪循環を生むことになる。   The eyeball, the semicircular canal, and the otolith, which obtain the visual and acceleration information that are particularly necessary for driving, are concentrated on the head, so if the head posture becomes unstable, steering will be disturbed accordingly, This disturbance of the steering promotes the fluctuation of the turning lateral acceleration (that is, the reproducibility of the vehicle motion is reduced), and creates a vicious circle in which the head inclination angle becomes more unstable.

また、図2には、別の運転再現性に関わる実験結果を模式的に示す。この第2の実験では、運転上級者と運転初級者について、直線から単一のコーナーに移行するコース210を10回走行した際の運転行動について調べた。一般的にこのようなコース210では、コーナー開始地点211の若干手前の区間202においてステアリング操作を開始する(図中、運転挙動204)。そして、それに先んじた区間201においてコーナー内側を向く動作が行われる(図中、運転挙動203)。   Further, FIG. 2 schematically shows experimental results related to another operation reproducibility. In this second experiment, the driving behavior when driving a course 210 transitioning from a straight line to a single corner 10 times was examined for advanced driving drivers and driving beginners. Generally, in such a course 210, the steering operation is started in a section 202 slightly before the corner start point 211 (driving behavior 204 in the figure). And the operation | movement which faces the inside of a corner in the area 201 ahead of it is performed (Driving behavior 203 in the figure).

このとき、実際の操舵開始位置を観察すると、運転上級者は分布208となり、運転初級者は分布209となる傾向にあることが分かった。また、それぞれの分布の平均値を比較すると、その差は距離206となり、運転上級者に比較して運転初心者はコーナーのより手前で操舵を開始していることが分かった。さらに、それぞれの分布の範囲(ばらつき)について、運転初心者の分布の範囲205は運転上級者の分布の範囲207よりも大きいことも分かる。数種類のコーナーで実験を繰り返した結果、運転初級者の操舵開始位置の標準偏差は運転上級者のそれと比較して概ね3倍程度であった。   At this time, when the actual steering start position was observed, it was found that the advanced driver tends to have a distribution 208 and the beginner has a distribution 209. Further, when the average values of the respective distributions were compared, the difference was 206, and it was found that the beginner driver started steering before the corner as compared with the advanced driver. Furthermore, it can be seen that the distribution range 205 for the beginner driving driver is larger than the distribution range 207 for the advanced driving driver for each distribution range (variation). As a result of repeated experiments at several corners, the standard deviation of the steering start position of the beginner driver was about three times that of the advanced driver.

操舵開始位置が運転初級者と運転上級者とで異なることに関しては、本発明で対象としている運転の再現性にあまり関係しないが、操舵開始位置の分布の標準偏差が特に運転初級者で大きいという事実は、上述のように定義した運転再現性が低いことを直接的に表している。   Although the steering start position differs between the driving beginner and the driving advanced person, it is not so much related to the reproducibility of the driving targeted in the present invention, but the standard deviation of the steering start position distribution is particularly large in the driving beginner. The fact directly represents that the operation reproducibility defined as described above is low.

また、ここでは操舵開始位置について比較を行ったが、コーナー内側を向く動作(運転挙動203)の開始位置についても操舵開始位置と同様に、運転初級者群が運転上級者群に比較してより手前でコーナー内側を向く動作を行い、また動作開始位置の分布の範囲(ばらつき)も運転上級者群に比較して大きいことが分かった。   In addition, although the steering start position is compared here, the driving beginner group is compared with the driving senior group for the starting position of the operation facing the inside of the corner (driving behavior 203) as well as the steering starting position. It was found that the movement toward the inside of the corner was performed in front, and the distribution range (variation) of the movement start position was larger than that of the advanced driving group.

さらに、コーナー開始地点211以降の(旋回中の)車両挙動について調べると、運転初級者群は運転上級者群に比較して走行ラインのばらつきが大きく、それに伴い修正操舵(ステアリング操作の微修正)を多く行っていた。   Furthermore, when examining the vehicle behavior (during turning) after the corner starting point 211, the driving beginners group has a larger variation in the driving line than the driving expert groups, and accordingly, the correction steering (fine correction of the steering operation). I went a lot.

以上の第2の実験、即ちコーナーに侵入する際の運転行動について観察結果をまとめると、図3に示すように、操舵を実際に開始する位置を起点としたとき、(1)認知、(2)判断および(3)動作の一連のシーケンスが行われていると考えてよい。すなわち、次のシーケンスである。   The above second experiment, that is, the observation results regarding the driving behavior when entering the corner are summarized as shown in FIG. 3, when the starting point is the position where the steering is actually started, (1) recognition, (2 It may be considered that a series of sequence of determination and (3) operation is performed. That is, the next sequence.

(1)認知:操舵開始より時間z[秒]手前の位置でコーナー内側を向き、前方のコーナー形状を認識し、ステアリング操作への準備をする。 (1) Recognition: Face the inside of the corner at a position before time z [seconds] from the start of steering, recognize the front corner shape, and prepare for steering operation.

(2)判断:操舵開始より時間y[秒]手前の位置では現在の車両位置(車線に対する横位置)を確認し、車両位置の微修正を行う。 (2) Judgment: The current vehicle position (lateral position with respect to the lane) is confirmed at a position before time y [seconds] from the start of steering, and the vehicle position is finely corrected.

(3)動作:操舵開始より時間x[秒]手前の位置では、操舵を開始しようとする位置を確認し、ステアリング操作を開始する。 (3) Operation: At a position before time x [seconds] before the start of steering, the position where steering is to be started is confirmed, and the steering operation is started.

ここで、時間z[秒]、y[秒]およびx[秒]は、運転者の固有特性によって決まり、個人差がある。 Here, the times z [seconds], y [seconds], and x [seconds] are determined by the inherent characteristics of the driver and have individual differences.

これらの事実から、特に運転初級者群の運転行動についてまとめると、以下のような現象が起こっており、結果として運転の再現性が低い状態となっていると考えられる。   From these facts, the driving behavior of the driving beginners can be summarized as follows. As a result, it is considered that the driving reproducibility is low.

・コーナーに侵入する際の内側を向く行動のタイミングがうまく取れない(即ち、時間z[秒]にばらつきが生じる)。 -The timing of the inward action when entering the corner cannot be made well (that is, the time z [second] varies).

・その結果、(1)認知、(2)判断および(3)動作の一連のシーケンスが乱れ、ステアリング操作を開始する位置もばらつく。なお、人間の反応時間の最小単位は0.1〜0.3[秒]程度であり、一旦タイミングを間違えると、反応時間分だけシーケンスが後ろのずれ込むことになる。 As a result, a series of sequences of (1) recognition, (2) determination, and (3) operation is disturbed, and the position at which the steering operation is started varies. Note that the minimum unit of human reaction time is about 0.1 to 0.3 [seconds], and once the timing is wrong, the sequence is shifted backward by the reaction time.

・さらにその結果として、旋回中の走行ラインもばらつき、運転の再現性が低下する。 -Furthermore, as a result, the traveling line during turning also varies, and the reproducibility of driving decreases.

次に、第3の実験により、コーナー手前で内側を向く動作(運転挙動)のタイミングについて調べた。図4にこの第3の実験を行ったコースの概略を示す。コースの全長は約1.1[km]程度であり、コーナーの旋回半径は約40〜100[m]程度の山岳路模擬コースである。実験では、このコースを車速50〜70[km/h]で複数の被験者に走行させた。スタート地点で停車している状態から計測を開始し、コーナーC1からコーナーC6までを通過した後、ゴール地点で再び停車して計測を終了した。   Next, the timing of the operation (driving behavior) facing inward in front of the corner was examined by a third experiment. FIG. 4 shows an outline of the course in which the third experiment was conducted. The total length of the course is about 1.1 [km], and the corner turning radius is a mountain road simulation course of about 40 to 100 [m]. In the experiment, this course was run by a plurality of subjects at a vehicle speed of 50 to 70 [km / h]. The measurement was started from the state where the vehicle was stopped at the start point, and after passing from corner C1 to corner C6, the vehicle was stopped again at the goal point and the measurement was completed.

図5には、ある被験者に対する計測結果の一例を例示する。操舵角、頭部のヨーレイトおよび車体のヨーレイトについて時系列でプロットしたものである。なお、縦軸について、左側に操舵角の目盛を、右側にヨーレイトの目盛を付記している。同図の計測結果から分かるように頭部ヨーレイトの波形と車体ヨーレイトの波形とは略相似であり、頭部ヨーレイトの波形が車体ヨーレイトの波形よりも位相が進んでいる。これは、人間が操舵を開始するより以前にコーナー内側を向くためである。   FIG. 5 illustrates an example of a measurement result for a certain subject. The steering angle, head yaw rate, and vehicle body yaw rate are plotted in time series. Regarding the vertical axis, the scale of the steering angle is added on the left side, and the scale of the yaw rate is added on the right side. As can be seen from the measurement results in the figure, the waveform of the head yaw rate and the waveform of the vehicle body yaw rate are substantially similar, and the waveform of the head yaw rate is ahead of the waveform of the vehicle body yaw rate. This is because the person faces the inside of the corner before starting the steering.

ここで、頭部ヨーレイトと車体ヨーレイトの波形について相互相関関数を求めて、波形の位相差を求める。なお、車体ヨーレイトに対して頭部ヨーレイトが先行する時間、即ち位相差を頭部先行時間と呼ぶこととする。図5に示した被験者の場合、頭部先行時間は1.0[秒]程度の値として求められた。この頭部先行時間は上述した第2の実験の考察(図3参照)における時間z[秒]に相当する。   Here, a cross-correlation function is obtained for the waveforms of the head yaw rate and the vehicle body yaw rate, and the phase difference between the waveforms is obtained. The time that the head yaw rate precedes the vehicle body yaw rate, that is, the phase difference is referred to as the head preceding time. In the case of the test subject shown in FIG. 5, the head leading time was determined as a value of about 1.0 [seconds]. This head leading time corresponds to the time z [seconds] in the consideration of the second experiment described above (see FIG. 3).

また、複数の被験者に対して同様の測定と分析を行った結果、頭部先行時間には個人差があり、0.3〜1.2[秒]程度の値を示すことがわかった。この頭部先行時間の個人差は、運転に対する慣れやスキルによって異なるものと考えられる。また、この第3の実験では、複数のコーナーを含む区間で測定を行ったが、実際には、頭部先行時間はコーナーの曲率や車速によって若干変動することが分かっている。   Moreover, as a result of performing the same measurement and analysis with respect to a plurality of subjects, it was found that there is an individual difference in the head leading time and a value of about 0.3 to 1.2 [seconds] is shown. This individual difference in head lead time is considered to vary depending on driving habituation and skills. In the third experiment, measurement was performed in a section including a plurality of corners, but it has been found that the head leading time actually varies slightly depending on the curvature of the corner and the vehicle speed.

以上説明した第1、第2および第3の実験の結果および考察により、例えばコーナーに侵入する際の操舵タイミングを報知する場合、該コーナーに侵入する際の運転行動シーケンスの起点となる運転者が内側を向く行動のタイミングを、運転者に応じた頭部先行時間に基づき報知することにより、タイミングのばらつきを低減し、その結果として走行ラインのばらつきなどを低下させ(運転の再現性を向上させ)、道路走行において運転者の個人差を考慮した適切な操舵タイミングの報知を実現し、特に初級運転者に対して適切な運転誘導を行い得る運転誘導装置および運転誘導方法を考案するに至った。   Based on the results and considerations of the first, second, and third experiments described above, for example, when informing the steering timing when entering the corner, the driver who is the starting point of the driving action sequence when entering the corner is By reporting the timing of inward action based on the head preceding time according to the driver, the timing variation is reduced, and as a result, the driving line variation is reduced (the driving reproducibility is improved). ), Has realized the appropriate steering timing in consideration of the individual difference of the driver on the road, and devised a driving guidance device and a driving guidance method that can perform appropriate driving guidance especially for beginner drivers. .

次に、本発明の運転誘導装置および運転誘導方法の実施例について、〔実施例1〕、〔実施例2〕、〔変形例〕の順に図面を参照して詳細に説明する。   Next, embodiments of the driving guidance apparatus and driving guidance method of the present invention will be described in detail in the order of [Embodiment 1], [Embodiment 2], and [Modification] with reference to the drawings.

〔実施例1〕
図6は本発明の実施例1に係る運転誘導装置の構成図である。
[Example 1]
FIG. 6 is a configuration diagram of the driving guidance apparatus according to the first embodiment of the present invention.

同図において、本実施例の運転誘導装置は、運転者の頭部挙動および車両挙動を検出し、該頭部挙動および該車両挙動の時間差を演算するドライバ特性検出手段としての車両状態検出装置111、撮像装置112、顔向き検出装置113および頭部/車体ヨー時間差演算部114、車両の進路前方にあるコーナーの曲率並びに該コーナーに対する車両位置を検出する道路情報検出手段としてのナビゲーション装置115、過去に走行した道路線形並びに運転者の操舵操作の履歴を記録する履歴記録手段としてのドライバ固有特性記憶部116、ドライバ特性検出手段および道路情報検出手段の検出結果に基づき操舵を開始すべき理想操舵開始位置を算出する理想操舵開始位置算出手段としての駆動タイミング演算部117、並びに、ドライバ特性検出手段の検出結果並びに理想操舵開始位置算出手段による理想操舵開始位置に応じて、触覚を介して運転者に操舵開始タイミングを報知する報知手段としての乗車用シート118を備えて構成されている。   In the figure, the driving guidance device of the present embodiment detects a driver's head behavior and vehicle behavior, and calculates a time difference between the head behavior and the vehicle behavior. , Imaging device 112, face direction detection device 113 and head / body yaw time difference calculation unit 114, navigation device 115 as road information detection means for detecting the curvature of the corner in front of the vehicle and the vehicle position with respect to the corner, The ideal steering start to start steering based on the detection results of the driver specific characteristic storage unit 116, the driver characteristic detecting means, and the road information detecting means as history recording means for recording the road alignment and the history of the steering operation of the driver. A drive timing calculation unit 117 as an ideal steering start position calculation unit for calculating a position, and a driver The vehicle seat 118 is provided as a notification means for notifying the driver of the steering start timing via the tactile sense according to the detection result of the property detection means and the ideal steering start position by the ideal steering start position calculation means. .

なお、頭部/車体ヨー時間差演算部114、ドライバ固有特性記憶部116および駆動タイミング演算部117は、処理装置110のプロセッサ上で実行されるプログラムであり、処理装置110は、例えば、CPU、MPU(マイクロプロセッサ)またはDSP(ディジタル信号処理プロセッサ)等のプロセッサおよびRAM,ROM等のメモリによって実現される。   The head / vehicle body yaw time difference calculation unit 114, the driver specific characteristic storage unit 116, and the drive timing calculation unit 117 are programs executed on the processor of the processing device 110. The processing device 110 includes, for example, a CPU, an MPU, and the like. (Microprocessor) or a processor such as DSP (digital signal processor) and a memory such as RAM and ROM.

撮像装置112には例えばCCDカメラを使用し、運転席前方に設置されて、運転者の頭部を含む映像を取得する。撮像装置112により撮像された映像情報は顔向き検出装置113に出力される。   For example, a CCD camera is used as the imaging device 112 and is installed in front of the driver's seat to acquire an image including the driver's head. Video information captured by the imaging device 112 is output to the face orientation detection device 113.

また、顔向き検出装置113は、撮像装置112により撮像された運転者の頭部を含む映像から、頭部の姿勢角、より具体的には頭部のヨー方向の姿勢角を検出する。顔向き検出装置113により検出された頭部ヨー姿勢角の微分値(即ち、頭部ヨーレイト)は、頭部/車体ヨー時間差演算部114に出力される。なお、撮像映像から頭部のヨー方向の姿勢角(頭部ヨーレイト)を検出する手法は、周知の画像処理技術を流用すれば良く、例えば特開2005−196567号公報「顔向き検出装置」に開示された技術を利用すれば良い。   The face orientation detection device 113 detects the posture angle of the head, more specifically, the posture angle of the head in the yaw direction, from the image including the driver's head imaged by the imaging device 112. The differential value (ie, head yaw rate) of the head yaw posture angle detected by the face orientation detection device 113 is output to the head / vehicle body yaw time difference calculation unit 114. As a method for detecting the posture angle (head yaw rate) of the head in the yaw direction from the captured image, a known image processing technique may be used. For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2005-196567 “Face Orientation Detection Device” The disclosed technology may be used.

また、車両状態検出装置111には例えばジャイロセンサを使用して、車両のヨーレイトを検出する。車両状態検出装置111により検出された車体ヨーレイトは、頭部/車体ヨー時間差演算部114に出力される。   Further, for example, a gyro sensor is used as the vehicle state detection device 111 to detect the yaw rate of the vehicle. The vehicle body yaw rate detected by the vehicle state detection device 111 is output to the head / vehicle body yaw time difference calculation unit 114.

また、頭部/車体ヨー時間差演算部114は、上述の第3の実験結果として図5に例示したような頭部ヨーレイト波形と車体ヨーレイト波形の相互相関関数を演算して、頭部と車体のヨー運動の位相差を検出する。この相互相関関数の演算は、以下のようにして行う。   Further, the head / body yaw time difference calculation unit 114 calculates a cross-correlation function between the head yaw rate waveform and the vehicle body yaw rate waveform as illustrated in FIG. Detect phase difference of yaw motion. The calculation of the cross correlation function is performed as follows.

ここで、頭部ヨーレイトおよび車体ヨーレイトの検出結果は時間的離散データであり、一般に、離散データの相互相関関数は次式で表わされる。

Figure 0005163275
Here, the detection result of the head yaw rate and the vehicle body yaw rate is temporally discrete data. In general, the cross-correlation function of the discrete data is represented by the following equation.
Figure 0005163275

本実施例では、xを車体ヨーレイトとし、yを頭部ヨーレイトとする。また、式(1)におけるNは、対象とする離散データの総サンプリング数であり、x[k]およびy[k]は、それぞれ車体ヨーレイトおよび頭部ヨーレイトのk番目のデータを示している。さらにτは、データのずらし量である。   In this embodiment, x is the vehicle body yaw rate, and y is the head yaw rate. In Equation (1), N is the total number of samplings of the target discrete data, and x [k] and y [k] indicate the kth data of the vehicle body yaw rate and the head yaw rate, respectively. Furthermore, τ is a data shift amount.

サンプリングレートをS[秒]とすれば、式(1)は、頭部ヨーレイトの波形を時間S×τ[秒]だけずらした場合の頭部ヨーレイトおよび車体ヨーレイトのデータの積の総和を表すこととなる。τを±Nの範囲で変えながら式(1)を演算すれば、τの関数として相互相関関数φxy[τ]を求めることができる。   If the sampling rate is S [seconds], Equation (1) represents the sum of products of head yaw rate and vehicle body yaw rate data when the waveform of the head yaw rate is shifted by time S × τ [seconds]. It becomes. If the equation (1) is calculated while changing τ within a range of ± N, the cross-correlation function φxy [τ] can be obtained as a function of τ.

この相互相関関数φxy[τ]が最大値を取るときのτの値が車体に対する頭部ヨーレイトの位相進みであり、実時間で表わしたときの位相進みをT[秒]とすれば、T=S×τである。この手法により求められた頭部先行時間は、ドライバ固有特性記憶部116に出力される。   The value of τ when the cross-correlation function φxy [τ] takes a maximum value is the phase advance of the head yaw rate with respect to the vehicle body. If the phase advance when expressed in real time is T [seconds], T = S × τ. The head leading time obtained by this method is output to the driver specific characteristic storage unit 116.

一方、ナビゲーション装置115は通常車両に搭載されているもので良く、装置内部に保持されている、或いは外部から通信等を介して取得した道路情報から車両の進路前方のコース形状(コーナーの曲率等)をドライバ固有特性記憶部116に出力する。また、GPS(Global Positioning System)センサおよび車速センサ等(図示せず)から常時取得している車両位置および車速もドライバ固有特性記憶部116に出力する。   On the other hand, the navigation device 115 may be normally mounted on a vehicle, and it is held inside the device, or from the road information acquired through communication or the like from the outside, the course shape in front of the course of the vehicle (the curvature of the corner, etc.) ) To the driver specific characteristic storage unit 116. In addition, the vehicle position and the vehicle speed that are always acquired from a GPS (Global Positioning System) sensor, a vehicle speed sensor, and the like (not shown) are also output to the driver specific characteristic storage unit 116.

ドライバ固有特性記憶部116は、頭部/車体ヨー時間差演算部114からの頭部先行時間、並びにナビゲーション装置115からのコース形状、車両位置および車速を基に、例えば図7に示すような3次元マップとして頭部先行時間を記憶する。なお図7では、x軸を旋回半径、y軸を車速、z軸を頭部先行時間としている。また、走行を続けると、同様の曲率のコーナーを同様の車速で走行することが繰り返されるが、例えば毎回の頭部先行時間を平均して記憶させるようにすれば良い。   Based on the head leading time from the head / body yaw time difference calculation unit 114, the course shape from the navigation device 115, the vehicle position, and the vehicle speed, the driver specific characteristic storage unit 116 is, for example, a three-dimensional model as shown in FIG. The head preceding time is stored as a map. In FIG. 7, the x axis is the turning radius, the y axis is the vehicle speed, and the z axis is the head preceding time. Further, when the vehicle continues to travel, it is repeated that the vehicle travels at the same curvature corner at the same vehicle speed. For example, the head preceding time for each time may be averaged and stored.

また同様に、操舵角センサ等(図示せず)から操舵角を入力して、操舵を開始した位置の履歴を記憶する。例えば頭部先行時間(図7参照)と同様に3次元マップとして記憶する場合には、x軸を旋回半径、y軸を車速、z軸を操舵開始の絶対位置とする。この際の操舵開始の絶対位置の原点は、コース中央をトレースするために必要な車体ヨー角を演算した上で、そのヨー角を発生させるために必要な操舵角を演算し、その操舵角が発生し始める地点とする。このように目標車体ヨー角を演算して必要な操舵角を演算する方法については、例えば自動操縦装置技術として周知のものであるためここでは省略する。   Similarly, a steering angle is input from a steering angle sensor or the like (not shown), and a history of positions where steering is started is stored. For example, when storing as a three-dimensional map in the same manner as the head preceding time (see FIG. 7), the x-axis is the turning radius, the y-axis is the vehicle speed, and the z-axis is the absolute steering start position. In this case, the absolute position of the steering start position is calculated by calculating the vehicle body yaw angle required to trace the center of the course, and then calculating the steering angle required to generate the yaw angle. The point where it begins to occur. Since the method for calculating the target vehicle body yaw angle and calculating the necessary steering angle in this manner is well known as, for example, the technology of an automatic pilot device, it is omitted here.

また、駆動タイミング演算部117は、ナビゲーション装置115からコース形状(コーナーの曲率等)、車両位置および車速を入力し、ドライバ固有特性記憶部116を参照して駆動開始タイミングを演算する。   Further, the drive timing calculation unit 117 inputs the course shape (corner curvature, etc.), the vehicle position, and the vehicle speed from the navigation device 115, and calculates the drive start timing with reference to the driver specific characteristic storage unit 116.

具体的に、駆動開始タイミングは、前述同様にコース中央をトレースするために必要な車体ヨー角を演算した上で、そのヨー角を発生させるために必要な操舵角を演算し、その操舵角が発生し始める地点を原点とした絶対座標で求める。ナビゲーション装置115からのコーナーの曲率および車速を基に、ドライバ固有特性記憶部116を参照して頭部先行時間および操舵開始位置を決定する。操舵開始位置は運転者の平均的な操舵開始位置を表すため、これを理想操舵開始地点として、該理想操舵開始地点から頭部先行時間×車速の距離分だけ手前で乗車用シート118に対して駆動開始指令を出力する。   Specifically, the driving start timing is calculated as follows, after calculating the vehicle body yaw angle necessary to trace the center of the course, as described above, and calculating the steering angle necessary to generate the yaw angle. Find the absolute coordinates with the origin point as the origin. Based on the curvature of the corner and the vehicle speed from the navigation device 115, the head leading time and the steering start position are determined with reference to the driver specific characteristic storage unit 116. Since the steering start position represents the average steering start position of the driver, this is set as an ideal steering start point, and the vehicle head seat 118 is positioned in front of the ideal steering start point by a distance of head preceding time × vehicle speed. Outputs the drive start command.

次に、本実施例の報知手段である乗車用シート118について図8および図9を参照して説明する。ここで、図8(a)は乗車用シート118の外観を、図8(b)は乗車用シート118の内部構造をそれぞれ示す説明図である。また、図9は乗車用シート118の動きを説明する説明図である。   Next, a description will be given of the riding seat 118 which is a notification means of the present embodiment with reference to FIGS. 8 and 9. Here, FIG. 8A is an explanatory view showing the appearance of the riding seat 118, and FIG. 8B is an explanatory view showing the internal structure of the riding seat 118. FIG. 9 is an explanatory view for explaining the movement of the riding seat 118.

まず図8(a)に示すように、乗車用シート118は、運転者が着座した時に運転者の背中に接するシートバック11(シート背面)と、シートバック11の両側に配置された左右1対のサイドサポート12と、シートバック11の上方に配置されたヘッドレスト13とを備えている。サイドサポート12は、運転者の両脇に沿うように運転者の側に傾斜している。   First, as shown in FIG. 8A, the riding seat 118 includes a seat back 11 (seat back) that contacts the driver's back when the driver is seated, and a pair of left and right seats disposed on both sides of the seat back 11. Side support 12 and a headrest 13 disposed above the seat back 11. The side support 12 is inclined toward the driver so as to be along both sides of the driver.

また図8(b)に示すように、乗車用シート118の内部構造は、乗車用シート118の骨格をなすシートフレーム14と、サイドサポート12を支える左右1対のサイドサポートフレーム15a,15bと、サイドサポートフレーム15a,15bを同時に駆動するモータ16と、左右のサイドサポートフレーム15a,15bを連結する第1リンク17、第2リンク18と、第2リンク18とモータ16とを連結する第3リンク19と、サイドサポートフレーム15a,15bの回転を支持する回転支持部20と、ヘッドレスト13をシートフレーム14に取り付けるヘッドレスト取り付け部21と、クッション支持スプリング22と、を備えている。   Further, as shown in FIG. 8B, the internal structure of the riding seat 118 includes a seat frame 14 that forms the skeleton of the riding seat 118, a pair of left and right side support frames 15a and 15b that support the side support 12, and a side support frame. A motor 16 that drives 15a and 15b simultaneously, a first link 17 that connects the left and right side support frames 15a and 15b, a second link 18, a third link 19 that connects the second link 18 and the motor 16, and a side support A rotation support portion 20 that supports the rotation of the frames 15 a and 15 b, a headrest attachment portion 21 that attaches the headrest 13 to the seat frame 14, and a cushion support spring 22 are provided.

サイドサポートフレーム15a,15bは、それぞれ上下1対の回転支持部20を介してシートフレーム14に対して回転可能に支持され、車両横方向またはヨー方向へ変位する。サイドサポートフレーム15a,15bはそれぞれクッションで覆われて図8(a)のサイドサポート12を形成している。   The side support frames 15a and 15b are rotatably supported with respect to the seat frame 14 via a pair of upper and lower rotation support portions 20, respectively, and are displaced in the vehicle lateral direction or the yaw direction. The side support frames 15a and 15b are each covered with a cushion to form the side support 12 shown in FIG.

モータ16の回転軸は、第1乃至第3リンク17〜19及び回転支持部20を介してサイドサポートフレーム15a,15bに結合されている。第1乃至第3リンク17〜19は略平行リンク構造を形成しており、モータ16が回転動作することによってサイドサポートフレーム15a,15bは車両横方向またはヨー方向へ変位する。つまり、モータ16の回転動作がサイドサポートフレーム15a,15bの揺動運動として伝えられる。これに伴い、図8(a)のサイドサポート12が同様な方向へ変位する。モータ16そのものはシートフレーム14に固定されている。   The rotation shaft of the motor 16 is coupled to the side support frames 15 a and 15 b via the first to third links 17 to 19 and the rotation support portion 20. The first to third links 17 to 19 form a substantially parallel link structure, and the side support frames 15a and 15b are displaced in the vehicle lateral direction or the yaw direction when the motor 16 rotates. That is, the rotation operation of the motor 16 is transmitted as the swing motion of the side support frames 15a and 15b. Accordingly, the side support 12 in FIG. 8A is displaced in the same direction. The motor 16 itself is fixed to the seat frame 14.

なお、図8(a)のヘッドレスト13はヘッドレスト取り付け部21を介してシートフレーム14に接続されている。また、シートフレーム14は方形状の形状を有し、その内側に所定の間隔をおいてクッション支持スプリング22が配置されている。   Note that the headrest 13 in FIG. 8A is connected to the seat frame 14 via the headrest attachment portion 21. The seat frame 14 has a square shape, and cushion support springs 22 are arranged inside the seat frame 14 at a predetermined interval.

次に、図9を参照して左右のサイドサポートフレーム15a,15b(サイドサポート12)の動きについて説明する。まず、制御オフ時(駆動タイミング演算部117から駆動指令が出力されていないとき)には、図9(a)および図9(b)に示すように、左右のサイドサポートフレーム15a,15b(サイドサポート12)は車両横方向に対して左右対称な位置に保持されている。このときモータ16は回転動作をしておらず、第1乃至第3リンク17〜19も動いていない。   Next, the movement of the left and right side support frames 15a and 15b (side support 12) will be described with reference to FIG. First, when the control is off (when a drive command is not output from the drive timing calculation unit 117), as shown in FIGS. 9A and 9B, the left and right side support frames 15a and 15b (side support 12 ) Is held at a position symmetrical with respect to the lateral direction of the vehicle. At this time, the motor 16 is not rotating, and the first to third links 17 to 19 are not moving.

一方、例えば、車両が右曲がりのコーナーに侵入する際には、駆動タイミング演算部117から駆動指令が出力されるが、この場合、図9(c)および図9(d)に示すように、モータ16を図9(c)に示す方向へ回転させる。このモータ16の回転は第1乃至第3リンク17〜19を通じて左右のサイドサポートフレーム15a、15bに伝達され、サイドサポートフレーム15a,15b(サイドサポート12)は、初期位置(図9(b)参照)に対してヨー方向に角度α(ヨー方向回転角)だけ回転する。なお、乗車用シート118の駆動は、ヨー方向回転角αの角速度が、コーナーを走行する際の操舵角速度と等しくなるように行うのが望ましい。   On the other hand, for example, when the vehicle enters the corner of a right turn, a drive command is output from the drive timing calculation unit 117. In this case, as shown in FIGS. 9 (c) and 9 (d), The motor 16 is rotated in the direction shown in FIG. The rotation of the motor 16 is transmitted to the left and right side support frames 15a and 15b through the first to third links 17 to 19, and the side support frames 15a and 15b (side support 12) are moved relative to the initial position (see FIG. 9B). And rotate in the yaw direction by an angle α (yaw direction rotation angle). It is desirable that the riding seat 118 is driven so that the angular velocity of the yaw direction rotation angle α is equal to the steering angular velocity when traveling in a corner.

本実施例の運転誘導装置は、コーナー手前で乗車用シート118を駆動することにより、タイミングを運転者に報知する技術を提供するものであることから、定常的な旋回に移行した場合のサイドサポート12の動きを厳格に規定する必要はないが、実際に装置を車両に適用する場合には、定常的な旋回に移行した時点でゆっくりサイドサポート12を元の位置に戻すなどすれば良い。   Since the driving guidance device of the present embodiment provides a technique for notifying the driver of the timing by driving the riding seat 118 in front of the corner, the side support 12 when shifting to a steady turn is provided. However, when the apparatus is actually applied to the vehicle, the side support 12 may be slowly returned to the original position when the vehicle makes a steady turn.

また、本実施例における乗車用シート118と類似した機構でサイドサポートを稼動させ、旋回時の横Gに対処して体を支える従来技術として、例えば特開昭63−151549等がある。この従来技術は、サイドサポートを運転者の状態を締め付ける方向(即ち、左右のサイドサポートをそれぞれ逆方向)にヨー回転させるものであり、これに対して本実施例は、左右のサイドサポートを同方向に回転させる点で異なる。   Japanese Patent Laid-Open No. 63-151549, for example, discloses a conventional technique for operating a side support by a mechanism similar to the riding seat 118 in this embodiment and supporting the body by dealing with the lateral G during turning. In this prior art, the side support is yaw-rotated in the direction of tightening the driver's state (that is, the left and right side supports are respectively reverse directions). On the other hand, this embodiment rotates the left and right side supports in the same direction. It is different in letting you.

次に、以上の構成を備えた本実施例の運転誘導装置による運転誘導方法について、図10を参照して説明する。図10(a)はドライバ固有特性記憶部116による学習を、図10(b)は駆動タイミング演算部117による駆動開始タイミングの演算を、それぞれ説明する説明図である。   Next, a driving guidance method by the driving guidance apparatus of the present embodiment having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 10A is an explanatory diagram for explaining learning by the driver specific characteristic storage unit 116, and FIG. 10B is an explanatory diagram for explaining calculation of the drive start timing by the drive timing calculation unit 117.

先に詳しく述べた第1、第2および第3の実験の結果および考察から、コーナーに侵入する際の操舵タイミングを報知する場合、該コーナーに侵入する際の運転行動シーケンスの起点となる運転者が内側を向く行動のタイミングを、運転者の個人差に合わせて報知するためには以下の条件が必要となる。   From the results and considerations of the first, second, and third experiments described in detail above, when notifying the steering timing when entering the corner, the driver who becomes the starting point of the driving action sequence when entering the corner The following conditions are required to notify the timing of the behavior of facing inward according to the individual differences of the driver.

(ィ)タイミングを計算する起点は、運転者の平均的操舵開始位置とする。すなわち、運転者毎に異なる地点となる。 (I) The starting point for calculating the timing is the average steering start position of the driver. That is, it becomes a different point for each driver.

(ロ)報知するタイミングは、平均的操舵開始位置から運転者の頭部先行時間分だけ手前とする。 (B) The notification timing is set to be closer to the driver's head preceding time from the average steering start position.

以上の条件を満たすべく、本実施例では、ドライバ固有特性記憶部116により走行コースの履歴および運転者の行動履歴の学習を行い、駆動タイミング演算部117によりドライバ固有特性記憶部116を参照して駆動開始タイミングを演算し、乗車用シート118に対して駆動開始指令を出力する。   In the present embodiment, in order to satisfy the above conditions, the driver specific characteristic storage unit 116 learns the driving course history and the driver action history, and the drive timing calculation unit 117 refers to the driver specific characteristic storage unit 116. The drive start timing is calculated, and a drive start command is output to the riding seat 118.

より具体的に、ドライバ固有特性記憶部116による学習では、走行コースの履歴および運転者の行動履歴は、絶対位置を起点とした時間で記憶される。すなわち、図10(a)に示すように、走行コースの中央をトレースするために必要な車体ヨー角を演算した上で、そのヨー角を発生させるために必要な操舵角を演算し、その操舵角が発生し始める地点を絶対位置の起点(図中、601)とする(ステップS101)。   More specifically, in the learning by the driver specific characteristic storage unit 116, the history of the driving course and the behavior history of the driver are stored with the time starting from the absolute position. That is, as shown in FIG. 10A, after calculating the vehicle body yaw angle necessary to trace the center of the traveling course, the steering angle required to generate the yaw angle is calculated, and the steering is performed. The point where the corner starts to be generated is set as the starting point of the absolute position (601 in the figure) (step S101).

次に、運転者が実際に操舵操作を開始した位置を、コーナーの旋回半径および車速に応じた3次元マップとしてドライバ固有特性記憶部116に記憶し、ステアリングの操舵タイミングを学習する(ステップS102)。この場合、同様のコーナー曲率を同様の車速で繰り返し走行されるので、操舵開始位置は平均値(図中、602)として記憶されることとなる。   Next, the position where the driver actually starts the steering operation is stored in the driver specific characteristic storage unit 116 as a three-dimensional map corresponding to the corner turning radius and the vehicle speed, and the steering timing of the steering is learned (step S102). . In this case, since the same corner curvature is repeatedly traveled at the same vehicle speed, the steering start position is stored as an average value (602 in the figure).

また、操舵操作に対する頭部先行時間を、コーナーの旋回半径および車速に応じた3次元マップ(図7参照)としてドライバ固有特性記憶部116に記憶し、頭部先行時間を学習する(ステップS102)。この場合も、同様のコーナー曲率を同様の車速で繰り返し走行されるので平均値(図中、603)として記憶されることとなる。   Further, the head leading time for the steering operation is stored in the driver specific characteristic storage unit 116 as a three-dimensional map (see FIG. 7) according to the corner turning radius and the vehicle speed, and the head leading time is learned (step S102). . Also in this case, since the same corner curvature is repeatedly run at the same vehicle speed, it is stored as an average value (603 in the figure).

次に、駆動タイミング演算部117による駆動開始タイミングの演算は、コーナーの曲率および車速を基に、ドライバ固有特性記憶部116を参照して頭部先行時間および操舵開始位置を決定する。つまり、図10(b)に示すように、操舵開始位置(平均操舵開始位置602)を理想操舵開始地点とし、該理想操舵開始地点から頭部先行時間(平均頭部先行時間603)×車速の距離分だけ手前で乗車用シート118に対して駆動開始指令を出力する。該駆動開始指令により、乗車用シート118のサイドサポート12のコーナー内側へ向けた駆動が開始される。   Next, the calculation of the drive start timing by the drive timing calculation unit 117 determines the head preceding time and the steering start position with reference to the driver specific characteristic storage unit 116 based on the curvature of the corner and the vehicle speed. That is, as shown in FIG. 10B, the steering start position (average steering start position 602) is an ideal steering start point, and the head preceding time (average head leading time 603) × vehicle speed from the ideal steering start point. A drive start command is output to the riding seat 118 just before the distance. In response to the driving start command, driving toward the inside of the corner of the side support 12 of the riding seat 118 is started.

この乗車用シート118の駆動により、以下のような作用が得られる。第1に、旋回に入る準備行動の際、早期にコーナー内側を見ようとした場合、サイドサポート12が適切なタイミングで内側を見る場合に比較して状態の回転を阻害する位置にあるため、コーナー内側を見る行動が抑制される。また第2に、旋回に入る準備行動の際に、コーナー内側を見るタイミングが遅れる場合、サイドサポート12が内側に向けて駆動されるため、状態の回転が促進され、結果としてコーナー内側を見る行動が促進される。   By driving the riding seat 118, the following operation is obtained. First, when preparing to enter a turn, when trying to look inside the corner at an early stage, the side support 12 is in a position that inhibits the rotation of the state compared to when looking at the inside at an appropriate timing. The behavior of watching is suppressed. Secondly, when the timing of looking at the inside of the corner is delayed during the preparation action for entering the turn, the side support 12 is driven toward the inside, so that the rotation of the state is promoted, and as a result, the action of looking at the inside of the corner is Promoted.

以上の運転誘導方法の説明では、ドライバ固有特性記憶部116による学習と、駆動タイミング演算部117による駆動開始タイミングの演算を一連の流れとして説明したが、実際には、双方の動作は同時に行われる。つまり、駆動タイミング演算部117による駆動開始タイミングの演算が行われると同時に、そのときの運転者の頭部先行時間および操舵開始位置が履歴としてドライバ固有特性記憶部116に入力されて、記憶内容が更新されることとなる。   In the above description of the driving guidance method, the learning by the driver specific characteristic storage unit 116 and the calculation of the drive start timing by the drive timing calculation unit 117 have been described as a series of flows. However, both operations are performed simultaneously. . That is, at the same time as the drive start timing is calculated by the drive timing calculation unit 117, the driver's head preceding time and the steering start position at that time are input to the driver specific characteristic storage unit 116 as a history, and the stored contents are stored. Will be updated.

次に、本実施例の運転誘導装置および運転誘導方法を実際に適用した実験結果を図11に示す。この実験では、図2に示したような線形を持つコースを各仕様につき10回ずつ走行した際の図11(a)頭部先行時間のばらつきと、図11(b)走行ラインの安定性(レーントレース性)を測定した。   Next, FIG. 11 shows experimental results in which the driving guidance apparatus and driving guidance method of this example were actually applied. In this experiment, FIG. 11A shows the variation in head leading time when the course having the linear shape shown in FIG. 2 is run 10 times for each specification, and FIG. 11B shows the stability of the running line ( Lane traceability) was measured.

ここでは、4種の仕様の実験条件で測定を行っている。まず、ノーマル仕様は本実施例を適用しない通常の車両である。また、仕様701は図10における地点602で乗車用シート118の駆動を開始したものである。また、仕様702は本実施例を適用(図10における地点602より平均頭部先行時間603分だけ手前で乗車用シート118の駆動を開始)したものである。また、仕様703は図10における地点602より平均頭部先行時間603の1.5倍分だけ手前で乗車用シート118の駆動を開始したもので、本実施例よりもさらに手前で乗車用シート118の駆動を開始したものである。なお、仕様701および703は本実施例の効果を検証するための比較例として準備した。   Here, measurement is performed under experimental conditions of four types of specifications. First, the normal specification is a normal vehicle to which this embodiment is not applied. Further, the specification 701 starts driving the riding seat 118 at a point 602 in FIG. The specification 702 is an example in which the present embodiment is applied (the driving of the riding seat 118 is started from the point 602 in FIG. 10 by an average head preceding time of 603 minutes). The specification 703 starts driving the riding seat 118 from the point 602 in FIG. 10 by 1.5 times the average head leading time 603, and the riding seat 118 is further ahead of the present embodiment. Is started. Specifications 701 and 703 were prepared as comparative examples for verifying the effects of this embodiment.

図11(a)の頭部先行時間のばらつきの結果から分かるように、本実施例を実際に適用した場合、頭部先行時間のばらつきが通常の車両と比較して略半減していることが分かる。これは、コーナーに侵入する際の「内側を向き、そして操舵を開始する」という一連のリズムが毎回揃ってきていることを表している。また、仕様703ではこのような効果が表れていないことを見ると、本実施例の報知タイミングが最適であることが分かる。   As can be seen from the result of the variation in head leading time in FIG. 11 (a), when this embodiment is actually applied, the variation in head leading time is substantially halved compared to a normal vehicle. I understand. This indicates that a series of rhythms of “turning inward and starting steering” at the time of entering the corner are prepared every time. Further, when it is seen that such an effect does not appear in the specification 703, it is understood that the notification timing of the present embodiment is optimal.

また、図11(b)は、旋回中の走行ラインの安定性について分析した結果であり、縦軸のレーントレース性は、毎回の走行ラインの相関係数を表しており、1に近いほど走行ラインの安定性が安定していることを示す。図11(b)に示すとおり、本実施例(仕様702)により走行ラインの安定性が向上していることが分かる。   FIG. 11B shows the result of analysis of the stability of the traveling line during a turn. The lane trace performance on the vertical axis represents the correlation coefficient of the traveling line every time. Indicates that the line stability is stable. As shown in FIG. 11B, it can be seen that the stability of the travel line is improved by this embodiment (specification 702).

以上のことから、旋回開始時の一連のシーケンスの起点となる旋回内側を見るタイミングを運転者に報知することにより、旋回シーケンスのリズムが正しく保たれ、その結果として、旋回時の運転再現性が高まることが実証された。   From the above, the rhythm of the turning sequence is maintained correctly by notifying the driver of the timing of looking at the inside of the turn, which is the starting point of the sequence at the start of turning, and as a result, the driving reproducibility during turning is improved. Proven to increase.

以上説明したように、本実施例の運転誘導装置および運転誘導方法では、ドライバ特性検出手段(ドライバ特性検出ステップ;車両状態検出装置111、撮像装置112、顔向き検出装置113および頭部/車体ヨー時間差演算部114)により、運転者の頭部挙動および車両挙動を検出して該頭部挙動および該車両挙動の時間差を演算し、道路情報検出手段(道路情報検出ステップ;ナビゲーション装置115)により、車両の進路前方にあるコーナーの曲率、並びに該コーナーに対する車両位置を検出し、理想操舵開始位置算出手段(理想操舵開始位置算出ステップ;駆動タイミング演算部117)により、ドライバ特性検出手段および道路情報検出手段の検出結果に基づき操舵を開始すべき理想操舵開始位置を算出し、ドライバ特性検出手段の検出結果、並びに理想操舵開始位置算出手段による理想操舵開始位置に応じて、運転者に操舵を開始するタイミングを触覚による報知手段(乗車用シート118)を介して報知する。   As described above, in the driving guidance device and driving guidance method of this embodiment, the driver characteristic detection means (driver characteristic detection step; vehicle state detection device 111, imaging device 112, face orientation detection device 113, and head / vehicle body yaw). A time difference calculation unit 114) detects a driver's head behavior and vehicle behavior, calculates a time difference between the head behavior and the vehicle behavior, and road information detection means (road information detection step; navigation device 115) Curvature of a corner in front of the course of the vehicle and a vehicle position with respect to the corner are detected, and driver characteristic detection means and road information detection are performed by ideal steering start position calculation means (ideal steering start position calculation step; drive timing calculation unit 117). Based on the detection result of the means, the ideal steering start position where steering should be started is calculated, and the driver characteristic detection Detection result of means, and in accordance with the ideal steering start position by the ideal steering start position calculating means, for notifying the timing for starting the steering to the driver through the informing means tactile (riding sheet 118a).

このように、運転者の固有の特性(即ち、個人差)に応じて操舵タイミングの報知を行えるようにシステムが構成されることにより、操舵タイミングのばらつきを低減し、走行ラインのばらつきなどを低下させて運転の再現性を向上させることができ、結果として、道路走行において運転者の個人差を考慮した適切な操舵タイミングの報知を実現し、特に初級運転者に対して適切な運転誘導を行うことが可能となる。   In this way, the system is configured so that the steering timing can be notified according to the driver's unique characteristics (that is, individual differences), thereby reducing the variation in the steering timing and the variation in the travel line, etc. As a result, it is possible to improve the driving reproducibility and, as a result, realize appropriate steering timing notification that takes into account the individual differences of the driver when driving on the road, and perform appropriate driving guidance especially for beginner drivers. It becomes possible.

また、本実施例の運転誘導装置および運転誘導方法では、報知手段(乗車用シート118)により、理想操舵開始位置から運転者の頭部挙動および車両挙動の時間差(頭部先行時間)だけ手前のタイミングで操舵開始タイミングを報知する。   Further, in the driving guidance device and driving guidance method of the present embodiment, the notification means (the riding seat 118) causes the time difference between the driver's head behavior and the vehicle behavior (head preceding time) to be in front of the ideal steering start position. The steering start timing is notified at the timing.

このように、旋回走行時における一連の行動シーケンスの起点となる運転者が内側を向く行動のタイミングを、運転者に応じた頭部先行時間に基づき報知することにより、タイミングのばらつきを低減してシーケンスのリズムが毎回一定に保たれ、その結果として走行ラインのばらつきなどを低下させ(運転の再現性を向上させ)、道路走行において運転者の個人差を考慮した適切な操舵タイミングの報知を実現し、特に初級運転者に対して適切な運転誘導を行うことが可能となる。   In this way, by reporting the timing of the behavior that the driver, who is the starting point of a series of behavior sequences during turning, faces inward based on the head preceding time according to the driver, variation in timing is reduced. The rhythm of the sequence is kept constant every time, and as a result, the variation of the driving line is reduced (improves driving reproducibility), and the appropriate steering timing is reported in consideration of the individual difference of the driver on road driving In particular, it is possible to provide appropriate driving guidance to the beginner driver.

また、本実施例の運転誘導装置では、運転者の頭部を含む映像を取得して、該映像に基づき運転者の頭部のヨー方向の姿勢角の微分値(以下、頭部ヨーレイトという)を検出する顔向き検出装置113と、車両のヨーレイトを検出する車両状態検出装置111と、を少なくとも備え、頭部ヨーレイトと車両ヨーレイトの相互相関関数に基づき頭部挙動および車両挙動の時間差を演算することが望ましい。   Further, in the driving guidance apparatus of the present embodiment, an image including the driver's head is acquired, and a differential value of a posture angle in the yaw direction of the driver's head based on the image (hereinafter referred to as a head yaw rate). And at least a vehicle state detection device 111 for detecting the yaw rate of the vehicle, and calculates a time difference between the head behavior and the vehicle behavior based on the cross-correlation function between the head yaw rate and the vehicle yaw rate. It is desirable.

また、本実施例の運転誘導装置では、過去に走行した道路線形、並びに運転者の操舵操作の履歴を記録する履歴記録手段(ドライバ固有特性記憶部116)を備え、駆動タイミング演算部117は、ナビゲーション装置115の検出結果およびドライバ固有特性記憶部116の履歴情報に基づき操舵を開始すべき理想操舵開始位置を算出する。   Further, the driving guidance device of the present embodiment includes a history recording unit (driver specific characteristic storage unit 116) that records the road alignment that has traveled in the past and the steering operation history of the driver, and the drive timing calculation unit 117 includes: Based on the detection result of the navigation device 115 and the history information of the driver specific characteristic storage unit 116, an ideal steering start position at which steering should be started is calculated.

たとえば、頭部先行時間および操舵開始位置を旋回半径および車速に応じて逐次平均した値に更新していくことにより、より個人差を反映した操舵タイミングの報知を実現でき、操舵タイミングのばらつきをより低減し、走行ラインのばらつきなどをさらに低下させて運転の再現性をより向上させることができる。   For example, by updating the head preceding time and the steering start position to values that are sequentially averaged according to the turning radius and the vehicle speed, it is possible to realize steering timing notification that more reflects individual differences, and to further reduce the variation in steering timing. It is possible to further reduce driving line variations and improve driving reproducibility.

また、本実施例の運転誘導装置では、車両に取り付けられ、一部が少なくともヨー方向または車体横方向に変位可能に支持される乗車用シート118を報知手段として備え、該乗車用シート118を介した触覚により運転者に操舵を開始するタイミングを報知する。   In addition, the driving guidance apparatus of the present embodiment includes a riding seat 118 that is attached to the vehicle and that is supported so as to be displaceable at least in the yaw direction or the lateral direction of the vehicle body as notification means. The timing to start steering is notified to the driver by the sense of touch.

たとえば、操舵タイミング報知時に乗車用シート118をヨー方向に動かすことにより、自然と運転者がコーナーの内側を向くこととなり、従来の音による報知のように、報知と行うべき動作(内側を向く動作)の対応関係を事前に運転者に教示しておく必要がなくなる。   For example, by moving the riding seat 118 in the yaw direction at the time of steering timing notification, the driver naturally faces the inside of the corner, and the operation to be performed with the notification (the operation toward the inside) like the conventional sound notification. ) Need not be taught to the driver in advance.

また、本実施例の運転誘導装置では、乗車用シート118の可動部分は、当該シートの左右1対のサイドサポート部分であって、該左右のサイドサポートが当該シートの他の部分に対してヨー方向または車体横方向に変位できるように支持する機構を備える。このように、乗車用シートのサイドサポート部分を可動式として、この部分の変位をコントロールするものであるため、低いコストの機構で運転再現性の向上が期待できる。   Further, in the driving guidance apparatus of the present embodiment, the movable part of the riding seat 118 is a pair of left and right side support parts of the seat, and the left and right side supports are in the yaw direction or the other part of the seat. A mechanism is provided for supporting the vehicle body so that it can be displaced laterally. Thus, since the side support portion of the passenger seat is made movable and the displacement of this portion is controlled, it is possible to expect improvement in driving reproducibility with a low-cost mechanism.

〔実施例2〕
次に、本発明の実施例2に係る運転誘導装置について説明する。本実施例は実施例1(図6参照)に対して、報知手段である乗車用シート118の機構のみが異なり、以下では、本実施例の乗車用シート118について図12を参照して説明する。ここで、図12(a)は乗車用シート118の内部構造を、図12(b)はサイドサポート12の動きをそれぞれ示す説明図である。
[Example 2]
Next, a driving guidance apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described. The present embodiment is different from the first embodiment (see FIG. 6) only in the mechanism of the riding seat 118 which is a notification means. Hereinafter, the riding seat 118 of the present embodiment will be described with reference to FIG. . Here, FIG. 12A is an explanatory view showing the internal structure of the riding seat 118, and FIG. 12B is an explanatory view showing the movement of the side support 12.

実施例1の乗車用シート118では、サイドサポートフレーム15a,15bがシートフレーム14に対してヨー方向に回転変位する例を示してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、サイドサポートフレーム15a,15bがシートフレーム14に対して車両横方向へ並行に変位しても構わない。   In the riding seat 118 of the first embodiment, the side support frames 15a and 15b have been shown to rotate and displace in the yaw direction with respect to the seat frame 14, but the present invention is not limited to this. For example, the side support frames 15a and 15b may be displaced in parallel to the seat frame 14 in the vehicle lateral direction.

ここでは、図12(a)に示す乗車用シート118の具体的な内部構造において、図8(b)に示した内部構造と比べて異なる点を説明し、同じ部分については説明を省略する。   Here, in the specific internal structure of the riding seat 118 shown in FIG. 12A, different points from the internal structure shown in FIG. 8B will be described, and description of the same parts will be omitted.

左右のサイドサポートフレーム15a,15bの両端がそれぞれスライドレール36a,36bに接続されることにより、左右のサイドサポートフレーム15a,15bの相対的な位置が固定されている。スライドレール36a,36bは、リニアガイドのスライドレール部分を兼ねており、リニアガイドのスライダ37a〜37dに相当する部分がシートフレーム14に固定されている。これにより、左右のサイドサポートフレーム15a,15bは一体となってシートフレーム14に対して車両横方向に変位できるように支持されている。   By connecting both ends of the left and right side support frames 15a and 15b to the slide rails 36a and 36b, the relative positions of the left and right side support frames 15a and 15b are fixed. The slide rails 36 a and 36 b also serve as a slide rail portion of the linear guide, and portions corresponding to the sliders 37 a to 37 d of the linear guide are fixed to the seat frame 14. As a result, the left and right side support frames 15a and 15b are integrally supported with respect to the seat frame 14 so as to be displaced in the vehicle lateral direction.

さらにスライドレール36a,36bの背面にはラック歯を設け、このラック歯に噛み合うピニオンギアをシートフレーム14に対して固定されたモータ16で駆動する。これにより、サイドサポートフレーム15a、15bの左右への移動が可能となる。   Further, rack teeth are provided on the rear surfaces of the slide rails 36a and 36b, and a pinion gear meshing with the rack teeth is driven by a motor 16 fixed to the seat frame 14. Thereby, the side support frames 15a and 15b can be moved left and right.

次に、左右のサイドサポートフレーム15a,15b(サイドサポート12)の動きについて説明する。まず、制御オフ時(駆動タイミング演算部117から駆動指令が出力されていないとき)には、図12(b)に示すように、左右のサイドサポートフレーム15a,15b(サイドサポート12)は車両横方向に対して左右対称な位置に保持されている。このときモータ16は回転動作をしておらず、スライドレール36a,36bも動いていない。   Next, the movement of the left and right side support frames 15a and 15b (side support 12) will be described. First, when the control is off (when no drive command is output from the drive timing calculation unit 117), the left and right side support frames 15a and 15b (side support 12) are arranged in the lateral direction of the vehicle as shown in FIG. It is held at a symmetrical position. At this time, the motor 16 is not rotating and the slide rails 36a and 36b are not moving.

一方、例えば、車両が右曲がりのコーナーに侵入する際には、駆動タイミング演算部117から駆動指令が出力されるが、この場合、図12(c)に示すように、モータ16を同図に示す方向へ回転させる。このモータ16の回転はスライドレール36a,36bを通じて左右のサイドサポートフレーム15a、15bに伝達され、サイドサポートフレーム15a,15b(サイドサポート12)は、初期位置(図12(b)参照)に対して車体横方向に平行移動する。   On the other hand, for example, when the vehicle enters the corner of a right turn, a drive command is output from the drive timing calculation unit 117. In this case, as shown in FIG. Rotate in the direction shown. The rotation of the motor 16 is transmitted to the left and right side support frames 15a and 15b through the slide rails 36a and 36b, and the side support frames 15a and 15b (side support 12) are transverse to the initial position (see FIG. 12B). Translate to.

なお、報知手段である乗車用シート118の機構としては、実施例1(図8および図9参照)および本実施例(図12)で示した以外の機構であっても、シートの一部分が車体に対してヨー方向または車体横方向に変位できるように支持する機構が含まれているシートを用いれば良く、例えば、特開平7−315088号公報に開示されているシート構造を用いるなどしても良い。   In addition, as a mechanism of the riding seat 118 which is a notification means, even if it is a mechanism other than that shown in the first embodiment (see FIGS. 8 and 9) and the present embodiment (FIG. 12), a part of the seat is a vehicle body. For example, a seat including a mechanism for supporting displacement in the yaw direction or the lateral direction of the vehicle body may be used. For example, a seat structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-315088 may be used. good.

以上説明したように、本実施例の運転誘導装置では、乗車用シート118の可動部分は、当該シートの背面またはシート全体であって、該シート背面の一部または全体を車体に対してヨー方向または車体横方向に変位できるように支持する機構、或いは、該シート全体を車体に対してヨー方向に回転可能に支持する機構を備える。例えば、乗車用シートのシート背面の一部を可動式として、この部分の変位をコントロールするものであるため、低いコストの機構で運転再現性の向上が期待できる。   As described above, in the driving guidance apparatus of the present embodiment, the movable part of the riding seat 118 is the back surface of the seat or the entire seat, and a part or the whole of the back surface of the seat is yaw direction with respect to the vehicle Alternatively, a mechanism that supports displacement in the lateral direction of the vehicle body or a mechanism that supports the entire seat so as to be rotatable in the yaw direction with respect to the vehicle body is provided. For example, since a part of the rear surface of the passenger seat is movable and the displacement of this part is controlled, an improvement in driving reproducibility can be expected with a low-cost mechanism.

〔変形例〕
本発明の運転誘導装置および運転誘導方法は、以上説明した実施例1および実施例2の構成および作用に限定されることなく、様々な変形が可能である。
[Modification]
The driving guidance apparatus and driving guidance method of the present invention are not limited to the configurations and operations of the first and second embodiments described above, and various modifications are possible.

たとえば、実施例1では、ドライバ固有特性記憶部116に、操舵角、コーナー曲率および車速を入力して、操舵を開始した位置の履歴を記憶し、操舵開始位置を理想操舵開始地点としている。これは、一般の道路線形が直線とコーナー部分の間に緩和曲線を持つためである。しかしながら、これ以外の方法で理想操舵開始地点を求めても良い。   For example, in the first embodiment, the steering angle, the corner curvature, and the vehicle speed are input to the driver specific characteristic storage unit 116, the history of the position where the steering is started is stored, and the steering start position is set as the ideal steering start point. This is because general road alignment has a relaxation curve between a straight line and a corner portion. However, the ideal steering start point may be obtained by other methods.

緩和曲線が道路線形の部分をあまり高速でない速度で走行する場合には、運転者の操舵開始地点にそれほど個人差が認められないので、この場合には、直線と曲線(コーナー)の接続部分から車両のヨー応答遅れ分だけ手前の地点を仮想的に理想操舵開始地点として良い。   When the relaxation curve runs on the road alignment part at a speed that is not very high, there is not much individual difference at the steering start point of the driver. In this case, from the connection part of the straight line and the curve (corner) A point before the vehicle yaw response delay may be virtually set as the ideal steering start point.

また、緩和曲線が存在する場合であっても、車速があまり高くない場合には、同様に運転者の操舵開始地点は大きな個人差が存在しないので、コース中央をトレースするために必要な車体ヨー角を演算した上で、そのヨー角を発生させるために必要な操舵角を演算し、その操舵角が発生し始める地点を理想操舵開始地点として良い。   Even if there is a relaxation curve, if the vehicle speed is not very high, there is no significant individual difference in the driver's steering start point, so the vehicle body yaw necessary for tracing the center of the course is not necessary. After calculating the angle, a steering angle necessary for generating the yaw angle is calculated, and a point where the steering angle starts to be generated may be set as an ideal steering start point.

なお、これら2つの手法の何れかによって理想操舵開始地点を設定した場合でも、駆動タイミング演算部117は、ドライバ固有特性記憶部116の運転者の個人差を反映した頭部先行時間に基づいて、乗車用シート118の駆動開始タイミングを求めているので、個人差を反映した操舵タイミングの報知は十分に実現されていることとなる。   Even when the ideal steering start point is set by either of these two methods, the drive timing calculation unit 117 is based on the head preceding time that reflects the individual difference of the driver in the driver specific characteristic storage unit 116. Since the drive start timing of the boarding seat 118 is obtained, the notification of the steering timing reflecting individual differences is sufficiently realized.

また、実施例1では、道路情報検出手段としてナビゲーション装置115を使用し、ナビゲーション装置115により車両の絶対位置を計測し、コース情報を得ることとしたが、必ずしも車両の絶対位置を計測する必要はなく、例えば、公知の車線維持支援装置で用いられているようなステレオカメラによる手法を用いて、前方の道路曲率を推定し、かつ前方のコーナーに対する車両の相対位置を把握して制御を行っても良い。   In the first embodiment, the navigation device 115 is used as the road information detection unit, and the absolute position of the vehicle is measured by the navigation device 115 to obtain the course information. However, it is not always necessary to measure the absolute position of the vehicle. For example, a method using a stereo camera such as that used in a known lane keeping assist device is used to estimate the road curvature ahead and control the vehicle relative to the front corner. Also good.

また、実施例1および実施例2では、報知手段として触覚を用いる乗車用シート118を使用したが、これ以外にもブザーやランプといった聴覚または視覚を用いた報知手段を使用しても良い。この場合には、予め運転者にブザーやランプが内側を向くべきタイミングを報知していることを教示しておく必要はあるが、頭部先行時間の記憶結果を報知開始タイミングに反映させることにより、個人差に応じたタイミング報知は十分に実現され、従来技術より有効な報知を行うことができる。   Further, in the first and second embodiments, the riding seat 118 that uses tactile sensation is used as the notification means, but in addition to this, a notification means using auditory or visual information such as a buzzer or a lamp may be used. In this case, it is necessary to tell the driver in advance that the timing when the buzzer or the lamp should turn inward, but by reflecting the storage result of the head preceding time in the notification start timing. The timing notification according to the individual difference is sufficiently realized, and more effective notification than the prior art can be performed.

以上のように、変形例の運転誘導装置では、理想操舵開始位置算出手段による理想操舵開始位置は、道路線形、車速および車両特性に基づき演算され、運転者によらない単一地点としても良い。特にそれほどの高速でない走行条件の場合に、理想操舵開始位置を全ての運転者に対して共通と設定することで、簡潔な制御ロジックを実現できる。この場合であっても、運転者の個人差に応じた操舵タイミングの報知は実施されることとなる。   As described above, in the driving guidance apparatus according to the modified example, the ideal steering start position by the ideal steering start position calculation unit may be calculated based on road alignment, vehicle speed, and vehicle characteristics, and may be a single point that does not depend on the driver. In particular, when the driving condition is not so high, a simple control logic can be realized by setting the ideal steering start position to be common to all the drivers. Even in this case, the notification of the steering timing according to the individual difference of the driver is performed.

また、変形例の運転誘導装置では、駆動タイミング演算部117は、道路線形の直線部分から曲線部分に至る部分に緩和曲線が無い場合に、車両の操舵に対するヨー応答遅れ時間分手前の地点を理想操舵開始位置とする。道路の線形が単純な形状で構成される場合には理想操舵開始位置を簡潔な手段で演算できるため、制御に要する計算負荷が低減される。   In the driving guidance device according to the modified example, the drive timing calculation unit 117 ideally sets a point before the yaw response delay time with respect to the steering of the vehicle when there is no relaxation curve in the portion from the straight line portion of the road line to the curved portion. Steering start position. When the road alignment is configured in a simple shape, the ideal steering start position can be calculated by simple means, so that the calculation load required for control is reduced.

また、変形例の運転誘導装置では、駆動タイミング演算部117は、車両が車線中央を走行するための目標ヨーレイトと、該目標ヨーレイトを発生するために必要な操舵角を演算し、コーナー手前で該操舵角が発生する地点を理想操舵開始位置とする。道路の線形が、例えば緩和曲線を含むような場合であっても、適切に理想操舵開始位置を求めることができる。また、簡略化した演算によって理想操舵開始位置を求めることにより、システムの計算負荷を下げることができる。   Further, in the driving guidance device of the modified example, the drive timing calculation unit 117 calculates a target yaw rate for the vehicle to travel in the center of the lane and a steering angle necessary to generate the target yaw rate, and before the corner, A point where the steering angle occurs is set as an ideal steering start position. Even when the road alignment includes, for example, a relaxation curve, the ideal steering start position can be obtained appropriately. Further, the calculation load of the system can be reduced by obtaining the ideal steering start position by simplified calculation.

また、変形例の運転誘導装置では、ランプまたはディスプレイを備えた視覚刺激提示手段を備え、報知手段は、該視覚刺激提示手段を介した視覚により運転者に操舵を開始するタイミングを報知する。報知と行うべき動作の対応関係は、従来と同様に事前に運転者に教示しておく必要はあるが、運転者の個人差を反映した視覚による報知を行うことにより、従来のように準静的な走行条件でなくとも、行動タイミングの報知の効果が得られることとなる。   In addition, the driving guidance device according to the modified example includes visual stimulus presentation means including a lamp or a display, and the notification means notifies the driver of the timing for starting steering by vision via the visual stimulus presentation means. The correspondence between the notification and the action to be performed needs to be taught to the driver in advance as in the conventional case, but by performing visual notification reflecting individual differences of the driver, Even if it is not a typical driving condition, the effect of informing the action timing can be obtained.

さらに、変形例の運転誘導装置では、電気的または機械的な音を発する聴覚刺激提示手段を備え、報知手段は、該聴覚刺激提示手段を介した聴覚により運転者に操舵を開始するタイミングを報知する。報知と行うべき動作の対応関係は従来と同様に事前に運転者に教示しておく必要はあるが、運転者の個人差を反映した音による報知を行うことにより、従来のように準静的な走行条件でなくとも、行動タイミングの報知の効果が得られることとなる。   Further, the driving guidance apparatus according to the modified example includes an auditory stimulus presenting means that emits an electrical or mechanical sound, and the notifying means informs the driver of the timing for starting steering by hearing through the auditory stimulus presenting means. To do. The correspondence between the notification and the action to be performed needs to be taught to the driver in advance, as in the past, but by providing a sound notification that reflects the individual differences of the driver, Even if the driving condition is not appropriate, the effect of informing the action timing can be obtained.

第1の実験を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining 1st experiment. 第2の実験を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining a 2nd experiment. コーナーに侵入する際の運転行動のシーケンスを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the sequence of the driving action at the time of invading a corner. 第3の実験におけるコースの概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the course in a 3rd experiment. 第3の実験の実験結果を例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the experimental result of 3rd experiment. 本発明の実施例に係る運転誘導装置の構成図である。It is a block diagram of the driving | operation guidance apparatus which concerns on the Example of this invention. ドライバ固有特性記憶部に記憶される頭部先行時間の3次元マップの説明図である。It is explanatory drawing of the three-dimensional map of the head preceding time memorize | stored in a driver intrinsic | native characteristic memory | storage part. 図8(a)は乗車用シート118の外観を、図8(b)は乗車用シート118の内部構造をそれぞれ示す説明図である。FIG. 8A is an explanatory view showing the appearance of the riding seat 118, and FIG. 8B is an explanatory view showing the internal structure of the riding seat 118. 乗車用シート118の動きを説明する説明図であり、(a)および(b)制御オフ時と(c)および(d)モータ駆動時をそれぞれ示す。It is explanatory drawing explaining the motion of the board | substrate 118 for riding, (a) And (b) The time of control OFF and (c) and (d) The time of motor drive are each shown. 図10(a)はドライバ固有特性記憶部116による学習を、図10(b)は駆動タイミング演算部117による駆動開始タイミングの演算を、それぞれ説明する説明図である。FIG. 10A is an explanatory diagram for explaining learning by the driver specific characteristic storage unit 116, and FIG. 10B is an explanatory diagram for explaining calculation of the drive start timing by the drive timing calculation unit 117. 実施例の運転誘導装置および運転誘導方法を適用した実験結果を例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the experimental result to which the driving | operation guidance apparatus and driving | operation guidance method of an Example are applied. 図12(a)は乗車用シート118の内部構造を、図12(b)はサイドサポート12の動きをそれぞれ示す説明図である。FIG. 12A is an explanatory view showing the internal structure of the riding seat 118, and FIG. 12B is an explanatory view showing the movement of the side support 12.

符号の説明Explanation of symbols

110 処理装置
111 車両状態検出装置
112 撮像装置
113 顔向き検出装置
114 頭部/車体ヨー時間差演算部
115 ナビゲーション装置
116 ドライバ固有特性記憶部
117 駆動タイミング演算部
118 乗車用シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Processing apparatus 111 Vehicle state detection apparatus 112 Imaging apparatus 113 Face direction detection apparatus 114 Head / body-body yaw time difference calculation part 115 Navigation apparatus 116 Driver intrinsic | native characteristic memory | storage part 117 Drive timing calculation part 118 Riding seat

Claims (15)

運転者の頭部挙動および車両挙動を検出し、該頭部挙動および該車両挙動の時間差を演算するドライバ特性検出手段と、
車両の進路前方にあるコーナーの曲率、並びに該コーナーに対する車両位置を検出する道路情報検出手段と、
前記ドライバ特性検出手段および前記道路情報検出手段の検出結果に基づき操舵を開始すべき理想操舵開始位置を算出する理想操舵開始位置算出手段と、
前記ドライバ特性検出手段の検出結果、並びに前記理想操舵開始位置算出手段による理想操舵開始位置に応じて、運転者に操舵を開始するタイミングを触覚、聴覚または視覚の少なくとも1つを用いて報知する報知手段と、
を有することを特徴とする運転誘導装置。
Driver characteristic detection means for detecting a driver's head behavior and vehicle behavior and calculating a time difference between the head behavior and the vehicle behavior;
Road information detection means for detecting the curvature of a corner in front of the course of the vehicle and the vehicle position relative to the corner;
Ideal steering start position calculating means for calculating an ideal steering start position to start steering based on detection results of the driver characteristic detecting means and the road information detecting means;
Notification that informs the driver of the timing to start steering using at least one of tactile sensation, auditory sensation, and vision according to the detection result of the driver characteristic detection means and the ideal steering start position by the ideal steering start position calculation means Means,
A driving guidance device comprising:
報知手段は、前記理想操舵開始位置算出手段による理想操舵開始位置から前記ドライバ特性検出手段で検出した時間差だけ手前のタイミングで報知することを特徴とする請求項1に記載の運転誘導装置。   2. The driving guidance device according to claim 1, wherein the notifying unit notifies at a timing before the time difference detected by the driver characteristic detecting unit from the ideal steering start position by the ideal steering start position calculating unit. 前記ドライバ特性検出手段は、
運転者の頭部を含む映像を取得して、該映像に基づき運転者の頭部のヨー方向の姿勢角の微分値(以下、頭部ヨーレイトという)を検出する顔向き検出手段と、
車両のヨーレイトを検出する車両状態検出装置と、を少なくとも有し、
前記頭部ヨーレイトと前記車両ヨーレイトの相互相関関数に基づき前記頭部挙動および前記車両挙動の時間差を演算することを特徴とする請求項1または請求項2の何れか1項に記載の運転誘導装置。
The driver characteristic detecting means includes
A face direction detecting means for acquiring an image including a driver's head and detecting a differential value of a posture angle in a yaw direction of the driver's head based on the image (hereinafter referred to as a head yaw rate);
A vehicle state detection device for detecting the yaw rate of the vehicle,
3. The driving guidance device according to claim 1, wherein a time difference between the head behavior and the vehicle behavior is calculated based on a cross-correlation function between the head yaw rate and the vehicle yaw rate. 4. .
前記理想操舵開始位置算出手段による理想操舵開始位置は、道路線形、車速および車両特性に基づき演算され、運転者によらない単一地点であることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の運転誘導装置。   The ideal steering start position by the ideal steering start position calculating means is calculated based on road alignment, vehicle speed, and vehicle characteristics, and is a single point not depending on the driver. The driving guidance device according to claim 1. 前記理想操舵開始位置算出手段は、前記道路線形の直線部分から曲線部分に至る部分に緩和曲線が無い場合に、車両の操舵に対するヨー応答遅れ時間分手前の地点を理想操舵開始位置とすることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の運転誘導装置。   The ideal steering start position calculation means sets the point before the yaw response delay time for the steering of the vehicle as the ideal steering start position when there is no relaxation curve in the portion from the straight line portion to the curved portion of the road alignment. The driving | operation guidance apparatus of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 前記理想操舵開始位置算出手段は、車両が車線中央を走行するための目標ヨーレイトと、該目標ヨーレイトを発生するために必要な操舵角を演算し、コーナー手前で該操舵角が発生する地点を理想操舵開始位置とすることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の運転誘導装置。   The ideal steering start position calculating means calculates a target yaw rate for the vehicle to travel in the center of the lane and a steering angle necessary to generate the target yaw rate, and ideally determines a point where the steering angle is generated before the corner. It is set as a steering start position, The driving | operation guidance apparatus of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 過去に走行した道路線形、並びに運転者の操舵操作の履歴を記録する履歴記録手段を有し、
前記理想操舵開始位置算出手段は、前記道路情報検出手段の検出結果および前記履歴記録手段の履歴情報に基づき操舵を開始すべき理想操舵開始位置を算出することを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の運転誘導装置。
It has a history recording means for recording the history of road alignment in the past and the steering operation of the driver,
The ideal steering start position calculating means calculates an ideal steering start position at which steering should be started based on a detection result of the road information detecting means and history information of the history recording means. 4. The driving guidance device according to any one of 3 above.
車両に取り付けられ、一部が少なくともヨー方向または車体横方向に変位可能に支持される乗車用シートを有し、
前記報知手段は、前記乗車用シートを介した触覚により運転者に操舵を開始するタイミングを報知することを特徴とする請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の運転誘導装置。
It has a riding seat that is attached to a vehicle and that is partly supported so as to be displaceable at least in the yaw direction or the lateral direction of the vehicle body,
The driving guidance device according to any one of claims 1 to 7, wherein the notifying unit notifies a driver of timing to start steering by a tactile sense via the riding seat.
前記乗車用シートの可動部分は、当該シートの左右1対のサイドサポート部分であって、該左右のサイドサポートが当該シートの他の部分に対してヨー方向または車体横方向に変位できるように支持する機構を有することを特徴とする請求項8に記載の運転誘導装置。   The movable portion of the riding seat is a pair of left and right side support portions of the seat, and a mechanism that supports the left and right side supports so that they can be displaced in the yaw direction or the lateral direction of the vehicle body with respect to other portions of the seat. The driving guidance device according to claim 8, comprising: 前記乗車用シートの可動部分は、当該シートの背面またはシート全体であって、該シート背面の一部または全体を車体に対してヨー方向または車体横方向に変位できるように支持する機構、或いは、該シート全体を車体に対してヨー方向に回転可能に支持する機構を有することを特徴とする請求項8に記載の運転誘導装置。   The movable part of the riding seat is a back surface of the seat or the whole seat, and a mechanism for supporting a part or the whole of the back of the seat so that it can be displaced in the yaw direction or the lateral direction of the vehicle body, or 9. The driving guidance apparatus according to claim 8, further comprising a mechanism that supports the entire seat so as to be rotatable in a yaw direction with respect to the vehicle body. ランプまたはディスプレイを備えた視覚刺激提示手段を有し、
前記報知手段は、前記視覚刺激提示手段を介した視覚により運転者に操舵を開始するタイミングを報知することを特徴とする請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の運転誘導装置。
A visual stimulus presentation means with a lamp or display;
The driving guidance device according to any one of claims 1 to 7, wherein the notifying unit notifies a driver of timing for starting steering by vision via the visual stimulus presenting unit.
電気的または機械的な音を発する聴覚刺激提示手段を有し、
前記報知手段は、前記聴覚刺激提示手段を介した聴覚により運転者に操舵を開始するタイミングを報知することを特徴とする請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の運転誘導装置。
An auditory stimulus presentation means that emits an electrical or mechanical sound;
The driving guidance device according to any one of claims 1 to 7, wherein the notification unit notifies a driver of timing to start steering by hearing through the auditory stimulus presentation unit.
運転者の頭部挙動および車両挙動を検出し、該頭部挙動および該車両挙動の時間差を演算するドライバ特性検出ステップと、
車両の進路前方にあるコーナーの曲率、並びに該コーナーに対する車両位置を検出する道路情報検出ステップと、
前記ドライバ特性検出ステップおよび前記道路情報検出ステップの検出結果に基づき操舵を開始すべき理想操舵開始位置を算出する理想操舵開始位置算出ステップと、
前記ドライバ特性検出ステップの検出結果、並びに前記理想操舵開始位置算出ステップによる理想操舵開始位置に応じて、運転者に操舵を開始するタイミングを触覚、聴覚または視覚の少なくとも1つを用いて報知する報知ステップと、
を有することを特徴とする運転誘導方法。
A driver characteristic detection step of detecting a driver's head behavior and vehicle behavior and calculating a time difference between the head behavior and the vehicle behavior;
A road information detection step for detecting a curvature of a corner in front of the vehicle path and a vehicle position with respect to the corner;
An ideal steering start position calculating step for calculating an ideal steering start position to start steering based on detection results of the driver characteristic detection step and the road information detection step;
Notification that informs the driver of the timing to start steering using at least one of tactile, auditory, and visual according to the detection result of the driver characteristic detection step and the ideal steering start position in the ideal steering start position calculation step Steps,
A driving guidance method characterized by comprising:
報知ステップは、前記理想操舵開始位置算出ステップによる理想操舵開始位置から前記ドライバ特性検出ステップで検出した時間差だけ手前のタイミングで報知することを特徴とする請求項13に記載の運転誘導方法。   14. The driving guidance method according to claim 13, wherein the notifying step notifies at a timing before the time difference detected in the driver characteristic detecting step from the ideal steering start position in the ideal steering start position calculating step. 前記ドライバ特性検出ステップは、
運転者の頭部を含む映像を取得して、該映像に基づき運転者の頭部のヨー方向の姿勢角の微分値(以下、頭部ヨーレイトという)を検出する顔向き検出ステップと、
車両のヨーレイトを検出する車両状態検出ステップと、を少なくとも有し、
前記頭部ヨーレイトと前記車両ヨーレイトの相互相関関数に基づき前記頭部挙動および前記車両挙動の時間差を演算することを特徴とする請求項13または請求項14の何れか1項に記載の運転誘導方法。
The driver characteristic detection step includes
A face direction detection step of acquiring an image including a driver's head and detecting a differential value of a posture angle in a yaw direction of the driver's head based on the image (hereinafter referred to as a head yaw rate);
A vehicle state detection step for detecting the yaw rate of the vehicle,
The driving guidance method according to any one of claims 13 and 14, wherein a time difference between the head behavior and the vehicle behavior is calculated based on a cross-correlation function between the head yaw rate and the vehicle yaw rate. .
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