JPWO2013099246A1 - 操縦技量情報提示装置 - Google Patents

Abstract

操縦者の操縦に対する余裕度に応じて操縦技量に関する情報を提示する操縦技量情報提示装置を提供する。操縦者の操縦技量を評価する操縦技量評価部と、操縦技量を基に操縦者の操縦に対する余裕度を判定する余裕度判定部と，余裕度に基づいて操縦技量の提示情報を選択する提示情報選択部と，選択された提示情報を出力する情報出力部とを備える操縦技量情報提示装置。操縦者の操縦に対する余裕度に応じて提示される技量情報が選択されるので、操縦者に対して適切な情報負荷で技量情報を提示することができる。

Description

本発明は、車両を操縦する操縦技量に関する情報を提示する操縦技量情報提示装置に関する。

従来、二輪車または四輪車を操縦する操縦者の技量を判定する技量判定装置がある。四輪車の場合、操舵角を基に操縦者の技量を判定することができる。二輪者の場合、ヨー方向の変化に加えて、ロール方向またはピッチ方向またはキャスタ角度の変化を検出し、これを基にして操縦者の技量を判定することができる。なお、「操縦者」とは、二輪車におけるライダーも含まれる。

（１）特許文献１の技術
特許文献１に記載の車両用運転支援装置では、操縦者の操舵角を基に技量レベルを判定し、技量レベルの向上または低下を運転者へ報知することができる。

（１）特許文献２の技術
特許文献２に記載のライダー特性判定装置は、ヨー方向の変化に加えて、ロール方向またはピッチ方向またはキャスタ角度の変化を検出する。これらの検出値を基に、ライダーの車両安定特性および旋回特性を判定し、それらの判定結果をモニタに表示することができる。

特開２００６−２３２１７４号 国際公開ＷＯ２０１１−０７７６３８号

特許文献１および２に記載の操縦者の技量判定装置では、操縦者の運転中の操縦に対する余裕度に関係なく判定結果の情報が提示されている。すなわち、操縦者が初心者であっても上級者であっても関係なく、同じ情報量の操縦技量情報が同じ情報提示手段により提示されていた。しかしながら、操縦者の操縦技量に応じて要求される情報は異なる。たとえば、操縦者が上級者であればより多種多量の情報を要求する。操縦者が初心者であればより集中して操縦するので、多くの情報が提示されても情報を理解することが困難であり、少ない情報が提示される方が好ましい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、操縦者の操縦技量に応じて提示される情報が変更される操縦技量情報提示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る操縦技量情報提示装置は、操縦者の操縦技量を評価する操縦技量評価部と、前記操縦技量を基に操縦者の操縦に対する余裕度を判定する余裕度判定部と，前記余裕度に基づいて前記操縦技量の提示情報を選択する提示情報選択部と，選択された前記提示情報を出力する情報出力部と備える。

本発明の操縦技量情報提示装置によれば、操縦技量評価部が操縦者の操縦技量を評価する。評価された操縦技量を基に、余裕度判定部は、操縦者がどの程度余裕を持って操縦しているかの指針となる余裕度を判定する。判定された余裕度を基に、提示情報選択部が、操縦者に提示する操縦技量に関する情報を選択する。選択された技量情報は情報出力部により出力される。操縦者の操縦に対する余裕度に応じて提示される技量情報が選択されるので、操縦者に対して適切な情報負荷で技量情報を提示することができる。操縦者は自身の操縦技量に適した技量情報が提示されるので、技量情報の取得にストレスを感じることなく余裕を持って車両の操縦を楽しむことができる。

また、前記余裕度判定部は、前記操縦技量に応じて前記余裕度を段階的に判定することが好ましい。余裕度判定部が操縦者の操縦技量に応じて余裕度を段階的に判定することで、各段階的に判定されたレベルに応じてより適切に技量情報を提示することができる。操縦者は、自身の余裕度レベルに応じて提示される技量情報が変わるので、余裕を持って車両の操縦を楽しむことができる。また、自身の技量レベルを認識することができるので、自分の技量レベルに応じた車両の操縦をすることができる。

また、前記提示情報選択部は、前記余裕度に応じて前記提示情報として視覚的情報または非視覚的情報のいずれかを選択する出力手段選択部を備えることが好ましい。出力手段選択部は、余裕度に応じて提示情報として視覚的情報または非視覚的情報のいずれかを選択する。これにより、操縦者は自身の余裕度に応じて視覚的情報または非視覚的情報を得ることできるので、適切な情報負荷を得ることができる。

また、前記提示情報選択部は、前記余裕度に応じて視覚的情報の提示領域を選択する提示領域選択部を備えることが好ましい。提示領域選択部は、余裕度に応じて視覚的情報の提示領域を選択するので、操縦者は自身の余裕度に応じた提示領域の視覚的情報を得ることができ、技量情報の取得が容易になる。

また、前記非視覚的情報は音情報または振動情報であることが好ましい。非視覚的情報が音情報または振動情報であるので、操縦者の情報負荷が軽減され、余裕を持って車両の操縦を楽しむことができる。

また、前記提示情報選択部は、前記余裕度に応じて前記提示情報の情報量を選択する提示情報量選択部を備えることが好ましい。提示情報量選択部が余裕度に応じて提示情報の情報量が選択されるので、操縦者は自身の余裕度に応じて情報量が変更されるので、適切な情報負荷を得ることができる。

本発明によれば、操縦者の操縦技量に応じて提示される情報が変更される操縦技量情報提示装置を提供することができる。

実施例に係る自動二輪車の概略構成を示す側面図である。 実施例に係る操縦技量情報提示装置の構成を示す機能ブロック図である。 実施例に係る余裕度判定を示す説明図である。 実施例に係る余裕度判定を示す説明図である。 実施例に係る情報提示の処理手順を示すフローチャートである。 実施例に係る提示される視覚的情報を示す説明図である。 実施例に係る提示される視覚的情報を示す説明図である。 実施例に係る技量情報を非視覚的情報により段階的な提示を示す説明図である。 実施例に係る情報提示の処理手順を示すフローチャートである。 実施例に係る情報提示の処理手順を示すフローチャートである。 実施例に係る情報提示の処理手順を示すフローチャートである。 実施例に係る提示される視覚的情報を示す説明図である。 実施例に係る提示される視覚的情報を示す説明図である。 実施例に係る提示される視覚的情報を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。ここでは、実施例に係る車両として、自動二輪車を例に挙げて説明する。なお、以下の説明で、前後および左右とは自動二輪車の走行方向を基準としている。

１．自動二輪車の概略構成
図１は、本実施例に係る操縦技量情報提示装置を備えた自動二輪車の概略構成を示す側面図である。自動二輪車１はメインフレーム２を備えている。メインフレーム２の前端上部にはヘッドパイプ３が設けられている。ヘッドパイプ３にはステアリングシャフト４が挿通されている。ステアリングシャフト４の上端部にはハンドル５が連結されている。ハンドル５の右側には、ブレーキレバー（図示省略）が配置されている。

ステアリングシャフト４の下端部には一対の伸縮可能なフロントフォーク７が連結されている。これより、ハンドル５の回転操作によってフロントフォーク７が揺動する。フロントフォーク７の下端部には前輪８が回転可能に取り付けられている。フロントフォーク７の伸縮により前輪８の振動が吸収される。また、フロントフォーク７の下端部にはブレーキ１０が取り付けられ、ブレーキレバーの操作により前輪８の回転を制動する。前輪８の上部には、前輪カバー１１がフロントフォーク７に固定されている。

メインフレーム２の上部には、燃料タンク１５とシート１６とが前後に並んで保持されている。燃料タンク１５の下方にあたる位置には、エンジン１７と変速機１８とがメインフレーム２に保持されている。変速機１８は、エンジン１７で発生した動力を出力するドライブ軸１９を備えている。ドライブ軸１９にはドライブスプロケット２０が連結されている。

メインフレーム２の下部後側にはスイングアーム２１が揺動可能に支持されている。スイングアーム２１の後端部には、ドリブンスプロケット２２および後輪２３が回転可能に支持されている。ドライブスプロケット２０とドリブンスプロケット２２との間には、チェーン２４が懸架されている。エンジン１７で発生した動力は、変速機１８、ドライブ軸１９、ドライブスプロケット２０、チェーン２４およびドリブンスプロケット２２を介して後輪２３に伝達される。また、シート１６の下部には、自動二輪車１の各部の動作を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit；電子制御ユニット）２５が設けられている。

また、自動二輪車１は、車両の走行状態を検出する状態量検出部３１を備える。状態量検出部３１は、ジャイロスコープ３３と、ステアリング角度センサ３４と、ストロークセンサ３５と、前輪８に設けられた車輪速センサ３６、自動二輪車１の位置を測定するＧＰＳ（Global Positioning System）３７とを有する。

ジャイロスコープ３３は、燃料タンク１５上に配置されている。ジャイロスコープ３３は自動二輪車１のヨー、ロール、およびピッチの３軸方向の角速度および角度を検出する。すなわち、自動二輪車１のヨーレート、ヨー角度、ロールレート、ロール角度、ピッチレート、およびピッチ角度を検出する。ステアリング角度センサ３４は、フロントフォーク７の上端に設けられ、ステアリングシャフト４の回転角であるステアリング角度を検出する。

ストロークセンサ３５は、フロントフォーク７に設けられ、フロントフォーク７の伸縮量を検出する。さらにこの伸縮量を基にフロントフォーク７のキャスタ角を算出する。フロントフォーク７が油圧式のサスペンションで伸縮する場合は、ストロークセンサ７は、サスペンションの油圧を検出することでキャスタ角を算出してもよい。車輪速センサ３６は、前輪８の回転速度を検出する。さらに、この回転速度を基に自動二輪車１の車速を算出する。ＧＰＳ３７は燃料タンク１５の前方に配置されており、自動二輪車１の位置情報を検出する。

カーブを曲がる際に、操縦者が自動二輪車１のハンドル５を操舵すると、自動二輪車１のヨー角度、ヨーレートおよびステアリング角度が変化する。また、操縦者が自動二輪車１の車体をカーブの中心方向に傾けると、自動二輪車１のロール角度およびロールレートが変化する。また、カーブに入る前またはカーブ走行中に操縦者がブレーキレバーを操作して自動二輪車１が減速すると、フロントフォーク７が縮む。このフロントフォーク７の縮みにより、自動二輪車１のピッチ角度、ピッチレート、およびキャスタ角度が変化する。

自動二輪車１のこれら、ヨー角度、ヨーレート、ロール角度、ロールレート、ピッチ角度、ピッチレート、キャスタ角度、ステアリング角度、車速および位置情報を車両状態量と呼ぶ。

自動二輪車１は他にも、道路情報や操縦技量の評価結果が表示されるモニタ４１と、自動二輪車１とヘルメット間で情報の伝達を行う無線通信機４０と、操縦技量の評価結果を振動で伝達する振動子４３を備える。モニタ４１はハンドル５の前方に設置され、振動子４３はシート１６の内部に埋め込まれている。モニタ４１の周辺部にはキ―入力できるボタンで構成される入力部２６が配置されている。操縦者は入力部２６からモニタ４１に表示される映像情報を切り替えることができる。

また、操縦者が装着するヘルメット３８には、自動二輪車１とヘルメット間で情報の伝達を行う無線通信機３９と、無線通信により伝達される音情報を出力するスピーカ４２を有する。モニタ４１の代わりにスマートフォンなどの携帯端末を自動二輪車１に設置してもよいし、スピーカ４２の代わりにヘッドフォンが配置されていてもよい。自動二輪車１からスマートフォンへの情報伝達は無線通信機４０から出力される。

２．操縦技量情報提示装置の構成
次に図１および図２を参照しながら操縦技量情報提示装置３０の構成を説明する。図２は、操縦技量情報提示装置の構成を示す機能ブロック図である。操縦技量情報提示装置３０はＣＰＵとメモリで構成されており、ＥＣＵ２５の一部に組み込まれていてもよい。操縦技量情報提示装置３０は、操縦技量評価部３２と、余裕度判定部４４と、提示情報選択部４５と、提示情報データベース４９と、情報出力部５０とを有する。

操縦技量評価部３２は、操縦者の操縦技量を評価する。操縦技量評価部３２は、メモリ５１、旋回運動判別部５２、成分分離部５３、車両安定特性評価部５４、旋回特性評価部５５、標準化部５６、総合特性評価部５７を有する。また、操縦技量評価部３２の入力には、ジャイロスコープ３３、ステアリング角度センサ３４、ストロークセンサ３５、車輪速センサ３６、および、ＧＰＳ３７が接続される。状態量検出部３１で検出された各車両状態量は、操縦技量評価部３２に入力されてメモリ５１に時系列にそれぞれ保管される。

３.１ 旋回運動判別
旋回運動判別部５２では、自動二輪車１が操縦者の技量評価の対象となる旋回運動を実施したかどうかを判別する。ここで、旋回運動の判断基準として、自動二輪車１のヨーレートがある一定の値以上であり、かつ、ある一定の時間以上持続した場合を例に説明する。上記の条件が満たされない場合、旋回運動判別部５２は、自動二輪車１が旋回運動を実施したとは判別しない。

旋回運動判別部５２は、ジャイロスコープ３３より入力されるヨーレートの検出値の絶対値から、旋回運動区間Ｙを判別する。すなわち、旋回運動判別部５２は、自動二輪車１のヨーレートの検出値の絶対値が閾値Ｘ_ｔを超えた時点から再び閾値Ｘ_ｔを下回る時点までの区間であり、かつ、その区間の持続時間が最低持続時間Ｙ_ｍｉｎ以上であれば、その区間を旋回運動区間Ｙと判別する。自動二輪車１のヨーレートの検出値が閾値Ｘ_ｔを超えた時点から再び閾値Ｘ_ｔを下回る時点までの区間が最低持続時間Ｙ_ｍｉｎに満たない場合、旋回運動判別部５２は、この区間を旋回運動区間と判別しない。閾値Ｘ_ｔの値は、自動二輪車１の車種により適宜設定すればよい。また、上述したのは、ヨーレートを用いて旋回運動区間Ｙを判別する方法であったが、他の方法を用いて旋回運動区間Ｙを判別してもよい。

旋回運動判別部５２が旋回運動区間Ｙを判別すると、旋回運動区間Ｙ中にメモリ５１に保管された各車両状態量の検出値が成分分離部５３へ送られる。成分分離部５３はローパスフィルタとバンドパスフィルタとで構成される。成分分離部５３へ入力された各検出値は、ローパスフィルタおよびバンドパスフィルタでフィルタ処理が実施される。成分分離部５３にて成分分離可能な車両状態量として、ヨーレート、ヨー角度、ロールレート、ロール角度、ピッチレート、ピッチ角度、ステアリング角度、キャスタ角度が挙げられる。ここでは、ロールレートを例に挙げてフィルタ処理による成分分離の説明をする。

成分分離部５３に入力されるロールレートの全周波数帯域データが、ローパスフィルタおよびバンドパスフィルタにてフィルタ処理が実施される。ローパスフィルタでは予め定められた値である閾値周波数Ｆｃ１よりも高い高周波数成分を除去する。これより、低周波数帯域成分がローパスフィルタより出力される。バンドパスフィルタでは、閾値周波数Ｆｃ１以下の低周波数成分を除去するとともに、閾値周波数Ｆｃ２以上のノイズ成分を除去する。これより、高周波数帯域成分７３がバンドパスフィルタ６６より出力される。閾値周波数Ｆｃ２以上の周波数成分は、ノイズ成分であるので操縦者の特性判断に関係しない。

メモリ５１に保管された各検出値の時系列データがローパスフィルタおよびバンドパスフィルタによってフィルタ処理を実施されることで、各検出値が低周波数帯域成分と高周波数帯域成分とに分離される。閾値周波数Ｆｃ１は、判定したい特性に応じて設定してもよい。例えば、操縦者の特性を判定する場合には、初級者と上級者との差が最大となるように閾値周波数Ｆｃ１を設定すればよい。ただし、閾値周波数Ｆｃ２は閾値周波数Ｆｃ１よりも必ず大きい値でなければならない。

３.２ 車両安定特性評価
車両安定特性評価部５４には、ローパスフィルタ６５およびバンドパスフィルタ６６によりフィルタ処理された自動二輪車１の旋回運動区間Ｙにおける各検出値が入力される。ここでは、ヨーレート、ロールレート、ピッチレートが入力される場合を例として挙げる。

閾値周波数Ｆｃ１を境に分離された各レートの低周波数帯域は、操縦者がカーブを旋回する予測成分と解釈する。また、高周波数帯域は、操縦者がカーブを旋回する際に修正した修正成分と解釈する。次に、ヨーレート、ロールレート、ピッチレートのそれぞれについて、旋回区間Ｙにおける各レートの予測成分および修正成分の単位時間あたりの積分値の平均値を算出する。得られたそれぞれの予測成分に対応する値を修正成分に対応する値で除した値を１つの旋回区間Ｙにおけるヨーレート、ロールレート、ピッチレートの安定性指標（Ｓ_yaw，Ｓ_roll，Ｓ_pitch）とする。

カーブに対して、滑らかなハンドル操作を操縦者がすると低周波数帯域の絶対値の積分量が大きく、高周波数帯域の絶対値の積分量が小さい。カーブ走行中に、ハンドル５を細かく操作して操縦者が修正すると、高周波数帯域の絶対値の積分量が大きくなり、低周波数帯域の絶対値の積分量がその分小さくなる。このように、低周波数帯域の絶対値の積分量と高周波数帯域の絶対値の積分量との比率を指標とすることで、カーブ走行中の操縦者の特性を得点化することができる。

このように、自動二輪車１の旋回運動中のヨーレート、ロールレート、ピッチレートの低周波数帯域および高周波数帯域の絶対値の積分量の比率を求めることで、自動二輪車１の車両安定性指標を算出することができる。さらに、上記３つの安定性指標（Ｓ_yaw，Ｓ_roll，Ｓ_pitch）の重みづけ線形和である車両安定性得点Ｓ_ｖを算出する。算出された車両安定性得点Ｓ_ｖは、余裕度判定部４４、提示情報データベース４９、標準化部５６、および総合特性評価部５７へ出力される。

３.３ 旋回特性評価
旋回特性評価部５５は、ローパスフィルタによりフィルタ処理された自動二輪車１の旋回運動区間Ｙにおける各検出値が入力される。ここでは、ステアリング角度と、ロール角度と、ピッチ角度またはキャスタ角度とが入力される場合を例として挙げる。また、メモリ５１から旋回特性評価部５５に自動二輪車１の旋回運動区間Ｙにおける車速が入力される。

各角度の低周波数帯域は、操縦者がカーブを旋回する予測成分と解釈する。カーブに対して、滑らかなハンドル操作を操縦者がすると低周波数帯域の絶対値量が大きい。なお、各レートの周波数分離に用いる閾値周波数Ｆｃ１は、各種角度ごとに異なる値を用いてもよい。旋回区間Ｙにおける予測成分の単位時間あたりの積分値の平均値をステアリング角度と、ロール角度と、ピッチまたはキャスタ角度とのそれぞれの角度について算出する。算出された値を、ステアリング角度、ロール角度、ピッチまたはキャスタ角度の旋回性指標Ｔ_steer、Ｔ_roll、Ｔ_{pitch(caster)}とする。

また、入力された旋回区間Ｙの車速から旋回区間Ｙにおける平均車速Ｔ_speedを算出する。これら、３つの旋回性指標と平均車速の重み付け線形和を旋回性得点Ｔ_vとして算出する。旋回性得点Ｔ_vは、余裕度判定部４４、提示情報データベース４９、標準化部５６、および総合特性評価部５７へ出力される。

３.４ 総合特性判定
総合特性評価部５７は、車両安定性得点Ｓ_vおよび旋回性得点Ｔ_vの重み付け線形和を算出することで旋回区間Ｙにおける操縦者の総合特性得点Ｇを得る。総合特性得点Ｇは、操縦者の車両安定特性および旋回特性を基に操縦者の特性を総合的に評価するものである。

以上をもって、総合特性得点Ｇ、車両安定性得点Ｓ_vおよび旋回性得点Ｔ_vと３つの指標により操縦者の操縦技量を評価することができる。各得点は連続値であるので、各得点により無段階に操縦者の車両安定性、旋回性、および総合特性を評価することができる。また、算出された各得点をそのまま評価する他に、各得点をそれぞれ標準化した得点により操縦者の操縦技量を評価することもできる。

標準化部５６は、入力された各総合特性得点Ｇ、車両安定性得点Ｓ_v、および、旋回性得点Ｔ_vを基に、ある一定の期間ごとの各平均得点を算出する。図３は、旋回区間Ｙごとに算出されたある得点を時系列にプロットしたグラフ図である。算出された複数の得点を基に任意の期間ｔごとの平均点を算出してもよいし、一定の旋回区間数ごとに平均点を算出してもよい。また、平均点の他にも標準偏差を算出して評価してもよい。標準化された各得点は余裕度判定部４４および提示情報データベース４９へ送られる。

４．余裕度判定
次に、操縦特性を評価する各得点を基に操縦者の操縦に対する余裕度を判定する。この判定された余裕度に応じて、操縦者の技量情報の提示手段および提示する情報量が適切に選択される。余裕度判定部４４は、総合特性得点Ｇまたは車両安定性得点Ｓ_vだけを参照して余裕度を判定してもよいし、総合特性得点Ｇ、車両安定性得点Ｓ_v、旋回性得点Ｔ_vのうち少なくとも２つの得点を基にして余裕度を判定してもよい。以下に、総合特性得点Ｇを基に余裕度を判定する場合を例として説明する。

余裕度判定部４４は、総合特性得点Ｇを基に操縦者の操縦に対する余裕度を判定する。すなわち、図３に示すように、総合特性得点Ｇに対して予め定められた閾値Ｘ_１を基準として余裕度が「高」または「低」のいずれか２段階に判定する。また、図４に示すように、予め定められた２つの閾値Ｘ_２およびＸ_３を基準として余裕度を「高」、「中」、「低」の３段階に判定してもよい。総合特性得点Ｇは、総合特性評価部５７から送られる得点でもよいし、標準化部５６から送られる標準化された得点でもよい。余裕度の判定結果は提示情報選択部４５へ出力される。

提示情報選択部４５は、提示情報量選択部４６と情報提示器選択部４７と提示領域選択部４８とを有する。提示情報選択部４５は、余裕度の判定結果に応じて、操縦者に提示する情報手段および情報量を選択する。

提示情報量選択部４６は、余裕度の判定結果に応じて提示する情報量を選択する。たとえば、余裕度の判定結果が２段階評価の「高」である場合、総合特性得点Ｇ、車両安定性得点Ｓ_v、および、旋回性得点Ｔ_vに関する情報が選択される。余裕度の判定結果が２段階評価の「低」である場合、総合特性得点Ｇに関する情報だけが選択される。

情報提示器選択部４７は、余裕度の判定結果に応じて技量情報の提示手段、すなわち提示器を選択する。本実施例では情報提示器としてモニタ４１、スピーカ４２、振動子４３が設置されている。余裕度の判定結果が２段階評価の「高」である場合、提示手段として視覚的情報が選択されて、視覚的情報提示器としてモニタ４１が選択される。余裕度の判定結果が２段階評価の「低」である場合、提示手段として非視覚的情報が選択されて、非視覚的情報提示器としてスピーカ４２または振動子４３のいずれかが選択される。

提示領域選択部４８は、情報提示器選択部４７にて視覚的情報の提示が選択されると、余裕度の判定結果に応じて技量情報を表示する領域を選択する。表示領域は、余裕度の判定結果に応じて選択してもよいし、任意の割合の得点が表示されるような拡大表示をしてもよいし、表示される得点の重心を中心としたオートスケール変更でもよい。

提示情報データベース４９は、メモリで構成され、操縦者に提示可能な全ての情報が保管されている。状態量検出部３１において検出された各車両状態量に加え、操縦技量評価部３２において旋回区間Ｙごとに評価された各得点も保管されている。また、非視覚的情報である音情報も保管されている。提示情報データベース４９とメモリ５１とを一体に設けてもよい。

情報出力部５０は、提示情報量選択部４６にて選択された提示情報量に該当する技量情報を提示情報データベースから取り出して、情報提示器選択部４７にて選択された情報提示器から提示できるように取り出した技量情報を出力する。すなわち、情報出力部５０は、提示情報量選択部４６にて選択された提示情報量を、情報提示器選択部４７にてモニタ４１が選択されれば映像情報を出力し、スピーカ４２が選択されれば音情報を出力し、振動子４３が選択されれば振動情報を出力する。

４．１ 総合特性評価による余裕度判定
次に、実施例において、総合特性評価を余裕度判定の基準として情報提示を実施する動作について図５を参照して説明する。図５は、情報提示の処理手順を示すフローチャートである。

状態量検出部３１より操縦技量情報提示装置３０へ各種の車両状態量が入力される。入力された車両状態量を基に、車両安定特性評価部５４が車両安定性得点Ｓ_vを算出し、旋回特性評価部５５が旋回性得点Ｔ_vを算出する。また、総合特性評価部５７は、車両安定性得点Ｓ_vおよび旋回性得点Ｔ_vを基に総合特性得点Ｇを算出する。これら各種の得点を算出することで、操縦者の車両操縦に対する技量評価をすることができる（ステップＳ０１）。算出された総合特性得点Ｇは余裕度判定部４４へ出力される。

余裕度判定部４４は、入力された総合特性得点Ｇに対して、予め定められた閾値Ｘ_１を基準として、余裕度が高いか低いかを判定する（ステップＳ０２）。余裕度が高いと判定されると（ステップＳ０３）、判定結果を基に情報提示器選択部４７は、視覚的情報の出力を情報出力部５０へ指示する（ステップＳ０４）。また、提示情報量選択部４６は、余裕度が高いと判定された場合に提示するべき情報量を情報出力部５０に指示する。

余裕度が低いと判定されると（ステップＳ０３）、判定結果を基に情報提示器選択部４７は、非視覚的情報の出力を情報出力部５０へ指示する（ステップＳ０５）。また、提示情報量選択部４６は、余裕度が低いと判定された場合に提示するべき情報量を情報出力部５０に指示する。

情報出力部５０は、提示情報量選択部４６から指示された情報量を提示情報データベース４９から取得する。そして、情報出力部５０は情報提示器選択部４７から視覚的情報の出力を指示されると、取得した情報量の映像情報をモニタ４１へ出力する。また、情報出力部５０は情報提示器選択部４７から非視覚的情報の出力を指示されると、取得した情報量の音情報をスピーカ４２へ出力するか、取得した情報量の振動情報を振動子４３へ出力する。

モニタ４１から提示される映像情報の一例を図６に示す。図６に示すように、モニタ４１には、操縦技量に関する文字情報６０および図示情報６１が提示される。図６に示されている文字情報６０は、旋回性得点Ｔ_v、車両安定性得点Ｓ_v、および、総合特性得点Ｇが表示されている。提示される各得点は、旋回区間Ｙごとの得点でもよいし、一定期間ｔにおいて標準化された得点でもよい。

図示情報６１は、旋回性得点Ｔ_vおよび車両安定性得点Ｓ_vを図的に表示したものである。旋回性得点Ｔ_vおよび車両安定性得点Ｓ_vが表示される表示領域は第１〜第４領域と４つの領域に分割される。第１領域は旋回性得点Ｔ_vが高く車両安定性得点Ｓ_vが低い領域であり、第２領域は旋回性得点Ｔ_vおよび車両安定性得点Ｓ_vが共に低い領域であり、第３領域は旋回性得点Ｔ_vが低く車両安定性得点Ｓ_vが高い領域であり、第４領域は旋回性得点Ｔ_vおよび車両安定性得点Ｓ_vが共に高い領域である。各第１〜第４領域は、色分けされている。旋回区間Ｙごとに算出される旋回性得点Ｔ_vおよび車両安定性得点Ｓ_vが１個の円として該当する領域上にプロットされる。また、標準化された旋回性得点Ｔ_vおよび車両安定性得点Ｓ_vが素点としてプロットされる円よりも大きな円でプロットされる。各第１〜第４領域上にプロットされる円は、該当する領域と同じ系統の色で表示される。すなわち、得点を示す各円はそれが属する領域ごとに色分けされている。

また、モニタ４１から提示される映像情報のもう一つの例を図７に示す。図７に示されている文字情報６２は、旋回性得点Ｔ_v、車両安定性得点Ｓ_v、および、総合特性得点Ｇに加えて、車両挙動を示す数値として左右の最大バンク角が表示されている。また、図示情報６３は、ＧＰＳ３７の情報を用いて、自動二輪車１が走行した道路地図上において、旋回区間Ｙと道路地図とを対応させて、該当する旋回区間Ｙ上に算出された車両安定性得点Ｓ_vおよび旋回性得点Ｔ_vの評価を図示している。図示情報６２で表示されている各円は、図示情報６１と同様の色分けがされている。文字情報６０、６２および図示情報６１、６３の切り替えは入力部２６から実施することができる。操縦者が入力部２６に切り替えの指示を入力すると、入力部２６から情報出力部５０へ切り替え指示がなされる。

提示される映像情報として他にも、技量評価結果、車両挙動、地図、操作情報等が挙げられる。また、提示される車両挙動として他にも、バンク角、走行速度、サスペンションストローク等が挙げられる。また、提示される操作情報として他にも、スロットル開度、操舵角、ブレーキ量、ブレーキタイミングが挙げられる。これらの各値が文字情報または図示情報として提示されてもよい。これらの情報は提示情報データベースに入力されている。

次に、スピーカ４２から提示される音情報の一例を説明する。スピーカ４２から提示される音情報は、人の声の音声情報でもよいし、信号音のような音情報でもよい。音声情報で出力する場合、各得点が算出されるごとにその結果を音声により出力する。総合特性得点Ｇを音声出力する場合、「総合特性得点Ｇは４０点です。」というようにスピーカ４２から出力する。情報出力部５０が総合特性得点Ｇに対応する音声情報を提示情報データベースから取り出して出力する。

スピーカ４２から信号音のような音情報を提示する場合、各得点を有段階に評価してその段階レベルを音情報で提示する。余裕度の判定と同様に、各得点をそれぞれ段階的に評価する閾値を用いて判定する。図８に示すように、各得点を予め定められた閾値Ｘ_４およびＸ_５を基準に「高」、「中」、「低」の３段階に評価する。得点が閾値Ｘ_５以下の「低」と判定されると、「ピッ」と１音が提示される。得点が閾値Ｘ_５より大きく閾値Ｘ_４より小さい場合、「ピッ、ピッ」と２音が提示される。得点が閾値Ｘ_５よりも大きい場合、「ピッ、ピッ、ピッ」と３音が提示される。これらの音情報は、情報出力部５０により判定され、対応する音情報が提示情報データベースから取り出されてスピーカ４２へ出力される。

次に、振動子４３から提示される振動情報の一例を説明する。振動子４３から提示される振動情報は、各得点が算出されるごとにその結果を音情報と同様に閾値を用いて有段階に評価してその段階レベルを振動情報で提示する。すなわち、各得点を予め定められた閾値Ｘ_４およびＸ_５を基準に「高」、「中」、「低」の３段階に評価する（図８）。得点が閾値Ｘ_５以下の「低」と判定されると、「ブルッ」と１回の振動が提示される。得点が閾値Ｘ_５より大きく閾値Ｘ_４より小さい場合、「ブルッ、ブルッ」と２回の振動が提示される。得点が閾値Ｘ_５よりも大きい場合、「ブルッ、ブルッ、ブルッ」と３回の振動が提示される。これらの振動情報は、情報出力部５０により判定され、振動子４３へ出力される。振動子４３はハンドル５、グローブ、シート１６、ヘルメット３８、操縦者の装着服、携帯電話またはスマートフォンのいずれかに組み込まれたものを用いることが好ましい。

４．２ 車両安定特性評価による余裕度判定
４．１において総合特性得点Ｇを用いて余裕度を判定していたが、車両安定性得点Ｓ_vを用いて余裕度を判定してもよい。図９は車両安定性得点Ｓ_vによる情報提示の処理手順を示すフローチャートである。

状態量検出部３１より操縦技量情報提示装置３０へ各種の車両状態量が入力される。入力された車両状態量を基に、車両安定特性評価部５４が車両安定性得点Ｓ_vを算出する。車両安定性得点Ｓ_vを算出することで、操縦者の車両操縦に対する技量評価することができる（ステップＳ１１）。算出された車両安定性得点Ｓ_vは余裕度判定部４４へ出力される。

余裕度判定部４４は、入力された車両安定性得点Ｓ_vに対して、予め定められた閾値を基準として、余裕度が高いか低いかを判定する（ステップＳ１２）。余裕度が高いと判定されると（ステップＳ１３）、判定結果を基に情報提示器選択部４７は、視覚的情報の出力を情報出力部５０へ指示する（ステップＳ０４）。また、提示情報量選択部４６は、余裕度が高いと判定された場合に提示するべき情報量を情報出力部５０に指示する。

余裕度が低いと判定されると（ステップＳ１３）、判定結果を基に情報提示器選択部４７は、非視覚的情報の出力を情報出力部５０へ指示する（ステップＳ０５）。また、提示情報量選択部４６は、余裕度が低いと判定された場合に提示するべき情報量を情報出力部５０に指示する。

以上のように、車両安定性得点Ｓ_vだけを用いて余裕度を判定しても、操縦者に対して提示する情報量および情報手段を適切に選択することができる。また、車両安定性得点Ｓ_vだけを用いて余裕度を判定するので、情報提示を簡易に選択することができる。

４．３ 車両安定特性評価および旋回特性評価による余裕度判定
４．１において総合特性得点Ｇを用いて余裕度を判定していたが、車両安定性得点Ｓ_vおよび旋回性得点Ｔ_vを用いて余裕度を判定してもよい。図１０は車両安定性得点Ｓ_vおよび旋回性得点Ｔ_vによる情報提示の処理手順を示すフローチャートである。

状態量検出部３１より操縦技量情報提示装置３０へ各種の車両状態量が入力される。入力された車両状態量を基に、車両安定特性評価部５４が車両安定性得点Ｓ_vを算出し、旋回特性評価部５５が旋回性得点Ｔ_vを算出する。これら各種の得点を算出することで、操縦者の車両操縦に対する技量評価をすることができる（ステップＳ２１）。算出された車両安定性得点Ｓ_vおよび旋回性得点Ｔ_vは余裕度判定部４４へ出力される。

余裕度判定部４４は、入力された車両安定性得点Ｓ_vおよび旋回性得点Ｔ_vに対して、予め定められた閾値を基準として、余裕度が高いか低いかを判定する（ステップＳ２２）。
すなわち、余裕度を車両安定性および旋回性という２つの基準により判定する。まず、車両安定性を基準に余裕度を判定する（ステップＳ２３）。余裕度判定部４４は、車両安定性得点Ｓ_vに対して予め定められた閾値を基準に、車両安定性が「高」または「低」のいずれかを判定する。車両安定性が「低」と判定されると余裕度は低いと判定される。

車両安定性が「高」と判定されると、余裕度判定部４４はさらに、旋回性を基準に余裕度を判定する（ステップＳ２４）。余裕度判定部４４は、旋回性得点Ｔ_vに対して予め定められた閾値を基準に、旋回性が「高」または「低」のいずれかを判定する。旋回性が「高」と判定されると余裕度が高いと判定され、旋回性が「低」と判定されると余裕度が低いと判定される。すなわち、余裕度が高いと判定されるのは、車両安定性および旋回性が共に「高」と判定される場合であり、車両安定性または旋回性が「低」と判定されると余裕度が低いと判定される。

余裕度が高いと判定されると、情報提示器選択部４７は、視覚的情報の出力を情報出力部５０へ指示する（ステップＳ０４）。また、提示情報量選択部４６は、余裕度が高いと判定された場合に提示するべき情報量を情報出力部５０に指示する。また、余裕度が低いと判定されると、情報提示器選択部４７は、非視覚的情報の出力を情報出力部５０へ指示する（ステップＳ０５）。また、提示情報量選択部４６は、余裕度が低いと判定された場合に提示するべき情報量を情報出力部５０に指示する。

以上のように、車両安定性得点Ｓ_vおよび旋回性得点Ｔ_vが共に高い場合のみ余裕度が高いと判定するので、操縦者に対して提示される情報量および情報手段がより慎重に選択され、操縦者に対する情報負荷が軽減される。

また、車両安定性得点Ｓ_vおよび旋回性得点Ｔ_v用いていて余裕度を３段階に判定してもよい。図１１は車両安定性得点Ｓ_vおよび旋回性得点Ｔ_vによる情報提示の処理手順を示すフローチャートである。

状態量検出部３１より操縦技量情報提示装置３０へ各種の車両状態量が入力される。入力された車両状態量を基に、車両安定特性評価部５４が車両安定性得点Ｓ_vを算出し、旋回特性評価部５５が旋回性得点Ｔ_vを算出する。これら各種の得点を算出することで、操縦者の車両操縦に対する技量評価することができる（ステップＳ２１）。算出された車両安定性得点Ｓ_vおよび旋回性得点Ｔ_vは余裕度判定部４４へ出力される。

余裕度判定部４４は、入力された車両安定性得点Ｓ_vおよび旋回性得点Ｔ_vに対して、予め定められた閾値を基準として、余裕度を「高」、「中」、「低」のいずれか３段階に判定する（ステップＳ３２）。すなわち、余裕度を車両安定性および旋回性という２つの基準により３段階に判定する。まず、車両安定性を基準に余裕度を判定する（ステップＳ３３）。余裕度判定部４４は、車両安定性得点Ｓ_vに対して予め定められた閾値を基準に、車両算定性が「高」または「低」のいずれかを判定する。車両安定性が「低」と判定されると余裕度は「低」と判定される。

車両安定性が「高」と判定されると、余裕度判定部４４はさらに、旋回性を基準に余裕度を判定する（ステップＳ３４）。余裕度判定部４４は、旋回性得点Ｔ_vに対して予め定められた閾値を基準に、旋回性が「高」または「低」のいずれかを判定する。旋回性が「高」と判定されると余裕度は「高」と判定され、旋回性が「低」と判定されると余裕度は「中」と判定される。すなわち、車両安定性および旋回性が共に「高」と判定されると余裕度は「高」と判定され、車両安定性が「高」と判定されかつ旋回性が「低」と判定されると余裕度は「中」と判定され、車両安定性および旋回性が共に「低」と判定されると余裕度は「低」と判定される。

余裕度が「高」と判定されると、情報提示器選択部４７は、視覚的情報の出力を情報出力部５０へ指示する。また、提示情報量選択部４６は、余裕度が「高」と判定された場合に提示するべき詳細な情報量を情報出力部５０に指示する（ステップＳ３５）。視覚的詳細情報として、たとえば、図６および図７で示されるように、文字情報および図示情報を有する映像情報が提示される。

また、余裕度が「高」と判定されると、さらに、提示領域選択部４８が図示情報で表示する領域において安定特性が高領域の領域のみを表示する。図１３に示すように、安定特性が高領域の第３領域および第４領域が表示され、プロットされた各得点を示す円が拡大表示される。

余裕度が「中」と判定されると、情報提示器選択部４７は、視覚的情報の出力を情報出力部５０へ指示する。また、提示情報量選択部４６は、余裕度が「中」と判定された場合に提示するべき簡易な情報量を情報出力部５０に指示する（ステップＳ３６）。視覚的簡易情報として、たとえば、図１２で示されるように、図示情報の無い文字情報からなる映像情報が提示される。図示情報が表示されない分、情報負荷が軽減されて、操縦者が車両の操縦に集中することができる。

また、余裕度が「中」と判定されると、さらに、提示領域選択部４８が図示情報で表示する領域において旋回特性が低領域の領域のみを表示する。図１４に示すように、旋回特性が低領域の第２領域および第３領域が表示され、プロットされた各得点を示す円が拡大表示される。

余裕度が「低」と判定されると、情報提示器選択部４７は、非視覚的情報の出力を情報出力部５０へ指示する。また、提示情報量選択部４６は、余裕度が「低」と判定された場合に提示するべき情報量を情報出力部５０に指示する（ステップＳ０５）。非視覚的情報は、４．１と同様に、音情報または振動情報が提示される。

なお、余裕度を３段階に判定するのに、車両安定性得点Ｓ_vおよび旋回性得点Ｔ_vを用いていたが、これに限らず、各得点に対して２つの閾値を用いることで３段階に判定してもよい。余裕度をどの操縦技量に応じて判定するかは、操縦者が入力部２６から指示することができる。入力部２６への指示が余裕度判定部４４へ送られる。

本実施例によれば、操縦技量を基に操縦者の余裕度が判定される。この余裕度に応じて操縦者に提示される操縦技量に関する情報の提示手段および提示情報量が選択される。操縦者は、自身の余裕度に応じて技量判定結果がフィードバックされるので、余裕を持って車両の操縦を楽しむことができる。また、余裕度の判定を任意の閾値を基準として段階的にレベル判定するので、余裕度のレベルに応じた技量情報の提示手段をより適切に選択することができる。操縦者は自身の余裕度に応じて提示される情報手段および情報量が変更されるので、より操縦者の技量レベルに合わせた情報提示をすることができる。

また、余裕度が「低」と判定された場合には、視覚的負担を課さない音情報または振動情報で操縦者に技量情報がフィードバックされる。余裕度が「高」と判定された場合には、視覚的に情報量の多い技量情報がフィードバックされる。操縦者は、音または振動で技量情報がフィードバックされると情報量が少ないので物足りなさを感じ、より技量を向上してより詳細な情報が知りたいとの欲求が生まれ、技量向上のモチベーション向上につながる。一方、映像情報にて詳細な技量情報がフィードバックされると、操縦者は自分の知りたいタイミングで詳細な情報を知ることができ、楽しみながら操縦の技量向上をすることができる。

本発明は、上記実施例のものに限らず、次のように変形実施することができる。

（１）上記実施例において、車両として自動二輪車１を例に挙げたがこれに限らず、四輪自動車における操縦技量情報提示装置でもよい。

（２）状態量検出部３１は、ヨー角度、ヨーレート、ロール角度、ロールレート、ピッチ角度、ピッチレート、キャスタ角度、ステアリング角度、車速および位置情報以外の車両状態を表す検出値を取得してもよいし、上記車両状態量の中から任意の検出値だけを検出してもよい。

１ … 自動二輪車両
３０ … 操縦技量情報提示装置
３２ … 操縦技量評価部
４４ … 余裕度判定部
４５ … 提示情報選択部
４６ … 提示情報量選択部
４７ … 情報提示器選択部
４８ … 提示領域選択部
５０ … 情報出力部
５４ … 車両安定特性評価部
５５ … 旋回特性評価部
５７ … 総合特性評価部

Claims (6)

1. 操縦者の操縦技量を評価する操縦技量評価部と、
   前記操縦技量を基に操縦者の操縦に対する余裕度を判定する余裕度判定部と，
   前記余裕度に基づいて前記操縦技量の提示情報を選択する提示情報選択部と，
   選択された前記提示情報を出力する情報出力部と
   を備える操縦技量情報提示装置。
2. 請求項１に記載の操縦技量情報提示装置おいて，
   前記余裕度判定部は、前記操縦技量に応じて前記余裕度を段階的に判定する
   操縦技量情報提示装置。
3. 請求項１または２に記載の操縦技量情報提示装置において、
   前記提示情報選択部は、
   前記余裕度に応じて前記提示情報として視覚的情報または非視覚的情報のいずれかを選択する出力手段選択部を
   備える操縦技量情報提示装置。
4. 請求項３に記載の操縦技量情報提示装置において、
   前記提示情報選択部は、
   前記余裕度に応じて視覚的情報の提示領域を選択する提示領域選択部を
   備える操縦技量情報提示装置。
5. 請求項４に記載の操縦技量情報提示装置において、
   前記非視覚的情報は音情報または振動情報である
   操縦技量情報提示装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の操縦技量情報提示装置において、
   前記提示情報選択部は、
   前記余裕度に応じて前記提示情報の情報量を選択する提示情報量選択部を
   備える操縦技量情報提示装置。

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