(57)【要約】【課題】運転者の心理状態を検出し、該心理状態に適合した操舵特性を設定することにより、車両の無意識なふらつきを改善し安定した操舵操作を実現する。【解決手段】心拍信号検出装置１１は運転者の心拍状態を検出し、心拍特性算出回路１４は運転者の心拍特性データを算出し、走行位置検出装置１６は車両の走行位置を検出し、これらのデータをもとに運転心理状態判定装置１７は運転者の心理状態が集中状態あるいは散漫状態かを判定し、該判定結果に基づき転舵量特性変更装置２０および／または伝達特性変更装置２１は転舵装置２４および／または伝達装置２３の特性を変更する。【選択図】        図１
2004196102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者による操舵装置への操舵量を、伝達手段を介し転舵手段に伝達して車輪を転舵させる車両の操舵装置であって、
前記操舵量と車輪転舵量との間における転舵量特性および／または前記伝達手段の力に関する伝達特性を変更可能にした車両の操舵装置において、
運転者の運転心理状態を計測する運転心理状態計測手段と、
車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
これら手段からの過去のデータをもとに、運転者の運転心理状態データを車両の走行環境別に分類して格納する運転心理状態情報記憶手段と、
該手段内の運転心理状態情報記憶データを参照して、前記運転心理状態計測手段および走行環境検出手段からの信号をもとに現在の運転心理状態を判定する運転心理状態判定手段とを具え、
該判定結果に基づいて、前記転舵量特性および／または伝達特性を変更するよう構成したことを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の操舵装置において、前記運転心理状態計測手段は、運転者の心拍状態を検出する心拍信号検出手段と、該心拍信号検出手段が検出した心拍信号から心拍間隔を算出する心拍間隔算出手段とを具え、該手段で算出した心拍間隔をもとに運転心理状態を計測するよう構成したものであることを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両の操舵装置において、前記運転心理状態計測手段は、所定時間内の複数の前記心拍間隔データに基づく心拍間隔の平均および心拍間隔の分散を算出する心拍特性算出手段と、該心拍特性算出手段によって算出された複数の心拍間隔平均の逆数データおよび心拍間隔分散データの中心値を算出する重心位置算出手段とを具え、
前記運転心理状態情報記憶手段は上記中心値を格納するよう構成したことを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両の操舵装置において、前記走行環境別に分類した過去複数の心拍間隔分散データおよび心拍間隔平均の逆数データをそれぞれ、平面上の横軸および縦軸にプロットすることにより該分布データの重心位置を算出し、
現在の走行環境における複数の心拍間隔分散データおよび心拍間隔平均の逆数データをそれぞれ、平面上の横軸および縦軸にプロットすることにより該分布データの重心位置を算出し、
運転心理状態判定手段は両者の位置関係から運転者の運転心理状態を判定し、
該運転心理状態の判定結果に応じて前記転舵量特性および／または伝達特性を変更することを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両の操舵装置において、走行環境別に過去複数の心拍間隔分散データおよび心拍間隔平均データをそれぞれ、平面上の横軸および縦軸にプロットすることによりそれらの分布面積を算出し、
現在の走行環境における複数の心拍間隔分散データおよび心拍間隔平均の逆数データをそれぞれ、平面上の横軸および縦軸にプロットすることによりそれらの分布面積を算出し、両者の面積比である散漫度を算出し、
該散漫度に応じて前記転舵量特性および／または伝達特性を変更することを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか１項に記載の車両の操舵装置において、前記運転心理状態判定手段は、前記心拍特性算出手段によって算出された複数の心拍間隔平均の逆数データに基づき、運転者の心理状態が緊張状態または弛緩状態にあるかを判定することを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれか１項に記載の車両の操舵装置において、運転心理状態判定手段が運転者の心理状態は散漫であると判定した場合、運転者が操舵装置たるステアリングホイールを回転させる際に該回転操作の角速度に比例して前記伝達特性を変更させることを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項８】
請求項４乃至７のいずれか１項に記載の車両の操舵装置において、運転心理状態判定手段が運転者の心理状態は散漫であると判定した場合、操舵量に対する転舵量の割合が小さくなるように、転舵量特性を変更させることを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項９】
請求項５または６に記載の車両の操舵装置において、
運転心理状態判定手段が運転者の心理状態は散漫であると判定した場合、運転者が操舵装置たるステアリングホイールを回転させる際に該操舵操作の角速度および前記散漫度に比例して前記伝達特性を変更することを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項１０】
請求項５または９に記載の車両の操舵装置において、
運転心理状態判定手段が運転者の心理状態は散漫であると判定した場合、前記散漫度に比例して操舵量に対する転舵量の割合が小さくなるように、転舵量特性を変更させることを特徴とする車両の操舵装置。
【請求項１１】
請求項６に記載の車両の操舵装置において、
車両の走行環境が停止と検出された場合に係る運転心理状態情報記憶手段に格納された過去複数の心拍間隔平均の逆数データの中心値を算出し、
現在の走行環境における複数の心拍間隔平均の逆数データの中心値を算出し、
両者の比率である緊張度を算出し、
運転心理状態判定手段が運転者の心理状態は散漫であると判定した場合、運転者が操舵装置たるステアリングホイールを回転させる際に、該操舵操作の角速度、前記散漫度および上記緊張度に比例して前記伝達特性を変更することを特徴とする車両の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の操舵装置に関し、運転者の心理状態および車両の走行状態を検出し、個々の操作環境に応じて操舵装置の操舵特性に変更を加える手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
運転者がステアリングホイールに入力した操舵量に対する転舵輪の転舵量の割合を変化させる車両の操舵装置や、上記操舵量を転舵装置に伝達する伝達手段において該伝達手段の伝達特性を変化させる車両の操舵装置としては従来、例えば特許文献１に記載のごときものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３０１６３８号公報
【０００４】
この車両の操舵装置おいては以下の作用・効果を有する。まず精神的作業負荷を表すステアリングエントロピー値に着目し、操舵が滑らかに行われたと仮定した場合に推定される転舵量と実際の転舵量との差からステアリングエントロピー値を算出する。次にこのステアリングエントロピー値が高い場合には、ステアリングエントロピー値が低下するように前記転舵量の割合および前記伝達特性の少なくともいずれか一方を変化させるものである。さらにステアリングエントロピー値の他にも、車両の走行状態、走行環境及び／又は運転者の心理状態を考慮することで、操舵時のふらつきを低下させるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のような車両の操舵装置において検出されるステアリングエントロピー値は運転者の運転操作から間接的に得られたものであり、精神的な作業負荷状態をも反映する指標にすぎない。
【０００６】
本発明は運転者の心理状態を、上記従来の発明よりもより詳細に検出し、これを適切に操舵特性へ反映させることで、より運転者の感覚や意図に合致した運転操作を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明による車両の操舵装置は、請求項１に記載のごとく、
運転者による操舵装置への操舵量を、伝達手段を介し転舵手段に伝達して車輪を転舵させる車両の操舵装置であって、
前記操舵量と車輪転舵量との間における転舵量特性および／または前記伝達手段の力に関する伝達特性を変更可能にした車両の操舵装置において、
運転者の運転心理状態を計測する運転心理状態計測手段と、
車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
これら手段からの過去のデータをもとに、運転者の運転心理状態データを車両の走行環境別に分類して格納する運転心理状態情報記憶手段と、
該手段内の運転心理状態情報記憶データを参照して、前記運転心理状態計測手段および走行環境検出手段からの信号をもとに現在の運転心理状態を判定する運転心理状態判定手段とを具え、
該判定結果に基づいて、前記転舵量特性および／または伝達特性を変更するよう構成したことを特徴としたものである。
【０００８】
【発明の効果】
かかる本発明の構成によれば、車両の走行環境別に分類した過去一定個数、例えばＪ個、の心理状態のデータと、現在の走行位置で直近の一定個数、例えばＩ個でありＩ＜＜Ｊとする、心理状態データとを比較し、その大小関係から、運転者が集中した状態で運転しているのかまたは注意力が散漫した状態で運転しているのかを判定し、該判定結果に基づいて、ステアリングホイール（伝達手段）の力に関する伝達特性や、転舵装置の転舵量特性を最適な状態に調整するため、
運転者の精神的作業負荷と車両の走行環境との双方の状況を反映し、車両挙動の安定性を向上することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態になる車両用操舵装置を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態をブロック線図で示したものである。
運転者の心理状態を検出するパラメータとして運転者の心拍信号を検出する心拍信号検出装置１１は具体的には図３に示すようなものとする。すなわち、ステアリングホイール２２左右の表面に塗布した導電性塗料３１、３２にはそれぞれにプラス電極３３とマイナス電極３４が設置され、該両電極３３、３４間の電位差データを時系列的に検出し図４に示すような心拍信号の電位差グラフを得る。
【００１０】
心拍信号検出装置１１で得られた心拍信号のグラフをもとに心拍信号解析装置１２は以下の処理を行う。該心拍信号解析装置１２は心拍間隔算出回路１３、心拍特性算出回路１４および重心位置算出回路１５を具える。まず心拍間隔算出回路１３は上記電位差グラフ上に出現する特定波形に着目し、該特定波形の周期を検出して心拍間隔ＲＲＩとする。特定波形としては図４に示すように例えば、心拍信号のグラフに含まれる急峻な波形を示すＲ波を検出し、該Ｒ波の時間間隔を心拍間隔ＲＲＩとする。心拍信号のグラフに含まれるＲ波は閾値処理や微分処理の組み合わせ、またはウェーブレット解析によって自動的な抽出が可能である。
【００１１】
次に心拍特性算出回路１４は以下の式を用いて、所定サンプル数、例えばＮ個、の心拍間隔ＲＲＩの平均ＲＲＡと分散ＲＲＶを以下の式に基づき算出する。
ＲＲＡ＝（１／Ｎ）ΣＲＲＩ                    ・・・（１）
ＲＲＶ＝（１／Ｎ）Σ（ＲＲＩ−ＲＲＡ）２      ・・・（２）
【００１２】
そして重心位置算出回路１５は、所定サンプル数、例えばＩ個、のＲＲＡの逆数（１／ＲＲＡ）を平面上縦軸に、ＲＲＶを平面上横軸にプロットしてグラフ化し、その重心位置ηｎ（ηｎＲＲＶ,  ηｎ１／ＲＲＡ）たる心拍特性データを以下の式に基づき算出する。
（ηｎＲＲＶ ηｎ１／ＲＲＡ）
＝（（１／Ｉ）ΣＲＲＶ  ，（１／Ｉ）Σ（１／ＲＲＡ））・・・（３）
【００１３】
走行位置検出装置１６は車両用ナビゲーションシステムを用いて車両の走行位置を検出する。またここでは車両が高速道路または一般道路のいずれを走行中なのか、停止中なのかを区分し、走行位置が「高速道路」,「一般道路」,「停止中」のうちのいずれか１つであることを判断する。
【００１４】
以上のデータをもとに運転心理状態判定装置１７は運転者の心理状態が「集中」、「通常」、「散漫」のいずれにあるかの判定を以下の処理により行う。
該判定に関しては以下に説明する法則を利用する。すなわち、前記心拍信号解析装置１２で算出した心拍間隔平均ＲＲＡの逆数１／ＲＲＡを平面上の縦軸に、心拍間隔分散ＲＲＶを平面上横軸にプロットすると、一般にその形状は楕円になるが、この楕円は図５に示すように，運転者の緊張度が高いほど平面上の上側に現れ、運転者の緊張度が低く弛緩した状態だと平面上の下側に現れる。また、緊張度が同様であっても、運転者が集中状態であれば左より，散漫状態であれば右よりに現れることを利用する。
【００１５】
このため、まず前記心拍特性算出回路１４が算出した過去Ｊ個の（ＲＲＶ,１／ＲＲＡ）を平面上にプロットしてグラフ化し、その重心位置ηｍ（ηｍＲＲＶ,  ηｍ１／ＲＲＡ）を前記（３）式に基づき算出する。  プロットに際して図６に示すように前記走行位置検出装置１６で判断した「高速道路」「一般道路」「停止」の走行位置別に分類して行い、走行位置別にプロットされた（ＲＲＶ,１／ＲＲＡ）に基づいた重心位置ηｍおよびこれらの標準偏差σｍを算出する。例えば，走行位置検出装置１６で車両の走行位置が「高速道路」であると判断した場合、この分類全体の重心位置ηｍ（η１ｍＲＲＶ,  η１ｍ１／ＲＲＡ）および標準偏差σｍ（σ１ｍＲＲＶ,  σ１ｍ１／ＲＲＡ）たる運転心理状態情報データを得る。該運転心理状態情報データは運転心理状態情報記憶装置１８に格納される。なおＪ個は前記重心位置算出回路１５でプロットした現在の走行位置に係る直近の心拍特性データサンプル数Ｉ個よりもはるかに多いサンプル数である（Ｊ＞＞Ｉ）。
【００１６】
これより運転心理状態判定装置１７は上記運転心理状態情報記憶装置１８に格納された運転心理状態情報データの中から現在の走行位置に係る重心位置ηｍを参照し、図７に示すように、重心位置ηｍ（ηｍＲＲＶ, ηｍ１／ＲＲＡ）を中心として長軸半径がσ１ｍＲＲＶ／２、短軸半径がσ１ｍ１／ＲＲＡ／２である楕円を描くものとする。そして直近の心拍特性データたる重心位置ηｎが楕円の外部にあり、かつη１ｎＲＲＶ−η１ｍＲＲＶ＜０の時、運転者の心理状態は「集中」、重心位置ηｎが楕円の内部にある時、運転者の心理状態は「通常」、重心位置ηｎが楕円の外部にあり、かつη１ｎＲＲＶ−η１ｍＲＲＶ＞０の時、運転者の心理状態は「散漫」と判定する。
【００１７】
なお上記運転心理状態情報データは、心拍信号検出装置１１によって新たな心拍信号が検出されるたびに、運転心理状態情報記憶装置更新回路１９によって，随時，更新されている。
【００１８】
運転者がステアリングホイール２２に入力した操舵量は、伝達装置２３によって転舵装置２４に伝達されるが、該転舵装置２４の転舵量特性は転舵量特性変更装置２０により変更可能とし、例えば運転者がステアリングホイール２２に入力した操舵量に対する転舵輪の転舵量の比率である舵角比Ｒを可変とする。運転心理状態判定装置１７が「散漫」と判定した場合、舵角比ＲをＲ１とし、「集中」「通常」と判定した場合にはＲ２とし、Ｒ１＜Ｒ２とする。以上に説明した舵角比Ｒと運転心理状態との関係を図示したものを図９に示す。
【００１９】
また伝達装置２３の伝達特性は伝達特性変更装置２１によって変更可能とする。
【００２０】
以上に説明した制御システムを実行するブログラムをフローチャートで示したものが図２である。図２は所定時間隔で繰り返し実行されるもので、まずステップＳ１において、走行位置検出装置１６によって車両の走行位置が「高速道路」「一般道路」「停止中」のいずれであるかを検出する。
【００２１】
次のステップＳ２では、心拍信号検出装置１１によって運転手の心拍信号を検出する。
ステップＳ３では、重心位置算出回路１５によって重心位置ηｎおよびηｍを算出する。
ステップＳ４では、運転心理状態判定装置１７によって運転者の心理状態が「集中」「通常」「散漫」のいずれであるかを判定する。
【００２２】
ステップＳ５では、ステップＳ４における今回の判定が前回の判定と同様であったか否か、つまり「集中」もしくは「通常」から「散漫」へ切り替わったか、あるいはその逆に切り替わったか、をチェックし，今回の判定結果が前回の判定結果と同様であれば次の処理がステップＳ１になるよう戻す。今回の判定結果が前回の判定結果と同様でなければ次のステップＳ６へ進む。
【００２３】
ステップＳ６は伝達特性変更装置２１に指令を与え，伝達装置２３の伝達特性を変化させる。伝達特性を変化させる因子として，運転者がステアリングホイール２２を回転させる時の操舵角速度ｄθ／ｄｔに比例させることで上記回転に対して粘性を与える粘性因子Ｋがある。本実施の形態では、ステップＳ４の判定した運転者の心理状態が「散漫」へ切り替わった場合、この粘性因子ＫをＫ２に変更し、運転者の心理状態が「集中」「通常」に切り替わった場合には粘性因子ＫをＫ１に変更し、図８に示すようにＫ１＜Ｋ２とする。
【００２４】
車両を旋回させるために運転者がステアリングホイール２２を回転させる場合には、反力たるモーメントＭ（Ｋ）に抗した入力を必要とする。
Ｍ（Ｋ）＝ｄθ／ｄｔ  ×Ｋ                  ・・・・（４）
【００２５】
ステップＳ７では、操舵量に対する転舵量の比率である舵角比Ｒを、転舵量特性変更装置２０によって変更する。
【００２６】
ところで本実施の形態のよれば、運転者の運転心理状態を計測する心拍信号検出装置１１および心拍信号解析装置１２と、車両の走行環境を検出する走行位置検出装置１６と、これら手段からの過去のデータをもとに、運転者の運転心理状態データを車両の走行環境別に分類して格納する運転心理状態情報記憶装置１７と、
該手段内の運転心理状態情報記憶データを参照して、前記運転心理状態計測１１，心拍信号解析装置１２および走行位置検出装置１６からの信号をもとに現在の運転心理状態を判定する運転心理状態判定装置１７とを具え、
該判定結果に基づいて、前記転舵量特性および／または伝達特性を変更するため、車両の走行環境および運転者の心理状態に適した転舵量特性および／または伝達特性によるステアリング操作が可能になる。
【００２７】
また、前記運転心理状態計測手段は、運転者の心拍状態を検出する心拍信号検出装置１１と、該心拍信号検出装置１１が検出した心拍信号から心拍間隔を算出する心拍間隔算出回路１３とを具え、該手段で算出した心拍間隔ＲＲＩをもとに運転心理状態を計測するため、運転者の心理状態を的確に検出することが可能になる。
【００２８】
また本実施の形態によれば、前記運転心理状態計測手段は、所定時間内の複数の心拍間隔ＲＲＩデータに基づく心拍間隔の平均ＲＲＡおよび心拍間隔の分散ＲＲＶを算出する心拍特性算出回路１４と、該心拍特性算出回路１４によって算出された複数の心拍間隔平均の逆数（１／ＲＲＡ）データおよび心拍間隔分散ＲＲＶデータの中心値（ηｎＲＲＶ ηｎ１／ＲＲＡ）を算出する重心位置算出回路１５とを具え、運転心理状態情報記憶装置１８は上記中心値（ηｎＲＲＶ ηｎ１／ＲＲＡ）を格納するため、運転心理状態判定装置１７は上記格納された中心値（ηｎＲＲＶ ηｎ１／ＲＲＡ）を参照して、車両の走行環境別に現在の運転者の心理状態が集中または散漫なのかを判定することが可能となる。
【００２９】
また本実施の形態によれば、前記走行環境別に分類した過去Ｊ個の心拍間隔分散ＲＲＶデータおよび心拍間隔平均の逆数（１／ＲＲＡ）データをそれぞれ、平面上の横軸および縦軸にプロットすることにより該分布データの重心位置ηｍ（ηｍＲＲＶ,  ηｍ１／ＲＲＡ）を算出し、現在の走行環境におけるＩ個（Ｉ＜＜Ｊ）の心拍間隔分散ＲＲＶデータおよび心拍間隔平均の逆数（１／ＲＲＡ）データをそれぞれ、平面上の横軸および縦軸にプロットすることにより該分布データの重心位置を算出し、運転心理状態判定装置１７は両者の位置関係から運転者の運転心理状態を判定し、該判定結果に応じて転舵量特性および／または伝達特性を変更するため、運転者の心理状態が集中、通常または散漫なのかを判定することができ、運転者の心理状態に応じた転舵量特性および／または伝達特性を達成することができる。
【００３０】
また本実施の形態においては、運転心理状態判定装置１７が運転者の心理状態は散漫であると判定した場合、粘性因子Ｋを大きくし（Ｋ＝Ｋ２）、運転者が操舵装置たるステアリングホイール２２を回転させる際に該回転操作の角速度ｄθ／ｄｔおよび上記粘性因子Ｋに比例して前記伝達特性を変更させるため、集中もしくは通常の場合（Ｋ＝Ｋ１）と比べて運転者の心理状態が散漫の場合には、操舵操作に際し大きなモーメントＭ（Ｋ）が要求され、車両がふらつきがちである運転者が散漫な状態において、上記ふらつきを低減することができる。
【００３１】
また本実施の形態においては、運転心理状態判定装置１７が運転者の心理状態は散漫であると判定した場合、舵角比Ｒを小さくすることにより、転舵装置２４の転舵量特性を変更させるため、集中もしくは通常の場合と比べて運転者の心理状態が散漫の場合には大きな操舵量が要求され、車両がふらつきがちである運転者が散漫な状態において、上記ふらつきを低減し安定した操舵による車両の運転が可能となる。
【００３２】
次に本発明の第２の実施の形態について図１０に示すブロック線図に基づき説明する。本実施例の基本構成は前記第１の実施の形態と共通であるため、同一の符号を有する共通部分については説明を省略する。
【００３３】
本実施の形態は心拍信号解析装置１２内に新しく面積算出回路４１を設け、走行位置検出装置１６に代わり走行環境検出装置４２を具えたものである。本実施の形態では、走行環境検出装置として例えば、車両用のナビゲーションシステム及び照度センサを用いる。これより走行環境検出装置４２はナビゲーションシステムから得る情報に基づき、車両が「高速道路」を走行中か,「一般道路」を走行中か,「停止」中のいずれであるかを区分し、また照度センサから得る情報に基づき、車両の走行環境が「昼」か「夜」のいずれであるかを区分する。
【００３４】
面積算出回路４１は心拍特性算出回路１４で算出された所定サンプル数、例えばＩ個、が分布する面積を算出する。前述のとおり、一般にＲＲＡの逆数１／ＲＲＡを平面上の縦軸に、ＲＲＶを平面上横軸にプロットすると、一般にその形状は図７に示すような楕円になるが、この楕円の面積Ｓｎを算出する際には、上記Ｉ個の（ＲＲＶ，１／ＲＲＡ）のそれぞれの標準偏差σｎ（σｎＲＲＶ  ，σｎ１／ＲＲＡ）を算出し、近似的に以下の式を用いる。
Ｓｎ＝π×σｎ１／ＲＲＡ×σｎＲＲＶ            ・・・・（５）
【００３５】
本実施の形態において実行される制御システムをフローチャートに示したものが図１１である。基本的な構成は図２と共通であり,同じ符号をもつステップに付いては説明を省略する。図１１に基づいて説明するに,ステップＳ２１では走行環境検出装置４２によって車両の走行環境である「高速道路・昼」、「高速道路・夜」、「一般道路・昼」、「一般道路・夜」、「停止・昼」または「停止・夜」のいずれかを検出する。
【００３６】
ステップＳ２２では面積算出回路４１によってステップＳ３で算出した所定サンプル数、例えばＩ個、が分布する面積Ｓｎを（５）式を用いて算出する。
【００３７】
ステップＳ２３では、運転心理状態判定装置１７によって、運転者の散漫度を判定するが、まず運転心理状態情報記憶装置１８に格納された図１２に示すような走行位置別の重心位置データηｍおよびそれらの標準偏差σｍを参照し、走行環境検出装置４２による現在の走行環境の区分に応じた重心位置η’ｍ（η’ｍＲＲＶ,η’ｍ１／ＲＲＡ）およびこれらの標準偏差σ’ｍ（σ’ｍＲＲＶ,σ’ｍ１／ＲＲＡ）を得る。例えばステップＳ２１で検出した車両の直近の走行環境が「一般道路・夜」であった場合、この環境に対応する運転心理状態情報記憶装置１８に記憶された運転心理状態情報として、重心位置η’ｍ（η４’ｍＲＲＶ,η４’ｍ１／ＲＲＡ）および標準偏差σ’ｍ（σ４’ｍＲＲＶ,σ４’ｍ１／ＲＲＡ）を得る。これより以下の式を用いて、楕円面積Ｓ’mを算出する。
Ｓ’m＝π×σ４’ｍ１／ＲＲＡ×σ４’ｍＲＲＶ          ・・・・（６）
【００３８】
上記楕円面積Ｓ’mに対するステップＳ２２で算出した面積Ｓｎの比を散漫度Ｖとする。
Ｖ＝Ｓｎ／Ｓ’m                              ・・・・（７）
【００３９】
ステップＳ２４では、ステップＳ２３で算出した散漫度Ｖに基づき、伝達特性変更装置２１に指令を与え、伝達装置２３の伝達特性を変化させる。伝達特性を変化させる因子としては、前述のステップＳ６と同様に、運転者がステアリングホイール２２を回転させる時の操舵角速度ｄθ／ｄｔに比例させることで粘性を出す因子Ｋがある。本実施の形態では、ステップＳ４の判定した運転者の心理状態が「集中」もしくは「通常」から「散漫」へ切り替わった場合、または「散漫」を維持していても散漫度Vが変更した場合、この粘性因子Ｋを以下の式より求まる関数Ｋ（Ｖ）に変更する。運転者の心理状態が「集中」もしくは「通常」である場合の粘性因子Ｋ１に対して、図１３に示すように散漫度Ｖが大きいほど粘性因子Ｋ（Ｖ）が大きくなるような特性をする。
Ｋ（Ｖ）＝α×Ｖ＋Ｋ１        α：実数    ・・・・（８）
一方、ステップＳ４の判定した運転者の心理状態が「集中」もしくは「通常」へ切り替わった場合、この粘性因子ＫをＫ１に変更する。
【００４０】
車両を旋回させるために運転者がステアリングホイール２２を回転させる場合には、前記（４）式によって求めた反力たるモーメントＭ（Ｋ）に抗した入力を必要とする。
【００４１】
ステップＳ２５では、ステップＳ２３で算出した散漫度Ｖに基づき、転舵量特性変更装置２０に指令を与え、操舵装置２４の転舵量特性を変化させる。具体的にはステップＳ５で「散漫」と判定した場合、または「散漫」と同様の判定で合っても散漫度Ｖが変化した場合に、舵角比Ｒを以下の式よりＲ（Ｖ）に変更し、「散漫」から「集中」もしくは「通常」へ切り替わった場合にはＲ１に変更する。
上記舵角比Ｒと運転心理状態との関係は、図１４に示すようにＲ１＞Ｒ（Ｖ）であり、散漫度Ｖが増加するにつれて舵角比Ｒは式（９）のように減少する。
Ｒ（Ｖ）＝Ｒ１−α×Ｖ        α：実数    ・・・・（９）
【００４２】
本実施の形態によれば、走行環境別に過去複数（Ｊ個）の心拍間隔分散ＲＲＶデータおよび心拍間隔平均の逆数（１／ＲＲＡ）データをそれぞれ、平面上の横軸および縦軸にプロットすることによりそれらの分布面積Ｓ’mを算出し、現在の走行環境における複数（Ｉ個）の心拍間隔分散ＲＲＶデータおよび心拍間隔平均の逆数（１／ＲＲＡ）データをそれぞれ、平面上の横軸および縦軸にプロットすることによりそれらの分布面積Ｓｎを算出し、両者の面積比である散漫度Ｖを算出し、該散漫度Ｖに応じて前記転舵量特性および／または伝達特性を変更するため、車両の走行環境別に運転者の心理状態が集中、通常または散漫なのかを判断することができ、散漫であれば散漫の程度を判断することができ、該心理状態に応じた転舵量特性および／または伝達特性を達成することができる。
【００４３】
また本実施の形態においては、運転心理状態判定装置１７が運転者の心理状態は散漫であると判定した場合、運転者が操舵装置たるステアリングホイール２２を回転させる際に該操舵操作の角速度ｄθ／ｄｔおよび前記散漫度Ｖに比例して前記伝達特性を変更するため、運転者の心理状態が集中または通常の場合と比べて散漫の場合には上記操舵操作に際し大きなモーメントＭ（Ｋ）を必要とし、車両のふらつきが顕著である運転者が特に散漫な状態においても上記ふらつきを低減することができる。
【００４４】
また、運転心理状態判定装置１７が、運転者の心理状態は散漫である、と判定した場合、散漫度Ｖに比例して舵角比Ｒが小さくなるように、転舵装置２４の転舵量特性を変更させるため、車両のふらつきが顕著である運転者が特に散漫な状態においても安定した操舵による車両の運転が可能となる。
【００４５】
次に本発明の第３の実施の形態について図１５に示すブロック線図に基づき説明する。本実施例の基本構成は前記第１および第２の実施の形態と共通であるため、同一の符号を有する共通部分については説明を省略するが、概略について説明すると本実施の形態においては、第１の実施の形態における走行位置検出装置１６と第２の実施の形態における心拍信号解析装置１２とを組み合わせ、転舵量特性変更装置２０を省略したものである。
【００４６】
本実施の形態における構成をフローチャートに示したものが図１６である。基本的な構成は図２および図１１と共通であり,同じ符号をもつステップに付いては説明を省略する。図１６に基づいて説明するに,ステップＳ５で「散漫」と判定した場合または「集中」もしくは「通常」へ切り替わった場合、ステップＳ３１では運転心理状態判定装置１７によって、以下に述べる方法により運転者の心理状態たる緊張度Ｔを算出する。運転心理状態判定装置１７は運転心理状態情報記憶装置１８に格納され図１８に示すような走行位置別の重心位置η”ｍ（η”ｍＲＲＶ,η”ｍ１／ＲＲＡ）およびそれらの標準偏差σ”ｍ（σ”ｍＲＲＶ,σ”ｍ１／ＲＲＡ）を参照し、車両の走行位置が停止の場合の１／ＲＲＡの重心位置η３”ｍ１／ＲＲＡに対し、ステップＳ３で算出した運転者の現在の１／ＲＲＡの重心位置ηｎ１／ＲＲＡとの比を緊張度Ｔとする。
Ｔ＝ηｎ１／ＲＲＡ／η３”ｍ１／ＲＲＡ        ・・・・（１０）
【００４７】
ステップＳ３２ではステップＳ２３で算出した散漫度Ｖ’、およびステップＳ３１で算出した緊張度Ｔに基づいて、伝達特性変更装置２１に指令することにより、伝達機構２３の伝達特性を変更する。
【００４８】
伝達特性を変化させる因子として、前述のステップＳ６と同様な、操舵角速度ｄθ／ｄｔに比例させることで粘性をだす粘性因子Ｋが存在する。本実施の形態では例えば、ステップＳ４で運転者の心理状態が「散漫」と判定された場合、図１８に示すように、粘性因子Ｋを運転者の心理状態が、「集中」もしくは「通常」の場合のＫ１に対して大きくなるように次式に基づき算出する。
Ｋ＝α’×Ｔ×Ｖ’＋Ｋ１                ・・・・（１１）
【００４９】
車両を旋回させるために運転者がステアリングホイール２２を回転させる場合には、前記（４）式によって求めた操舵反力たるモーメントＭ（Ｋ）に抗して入力を与えなければならないものとする。
【００５０】
なお、本実施の形態では、緊張度Ｔを（１１）式に基づいて粘性因子Ｋに反映する構成を有するが、同様の手法により緊張度Ｔを舵角比Ｒに反映する構成をとることも勿論可能である。
【００５１】
本実施の形態においては、運転心理状態判定装置１７は、心拍特性算出回路１４によって算出された複数の心拍間隔平均の逆数（１／ＲＲＡ）データに基づき、運転者の心理状態の緊張または弛緩の程度を判定するため、運転者の心理状態に応じた転舵量特性および／または伝達特性を達成することができる。
【００５２】
また本実施の形態によれば、車両の走行位置が停止と検出された場合に係る運転心理状態情報記憶装置１８に格納された過去複数（Ｊ個）の心拍間隔平均の逆数（１／ＲＲＡ）データの中心値を算出し、現在の走行環境における複数（Ｉ個）の心拍間隔平均の逆数データの中心値を算出し、両者の比率である緊張度Ｔを算出し、運転心理状態判定手段が運転者の心理状態は散漫であると判定した場合、運転者が操舵装置たるステアリングホイールを回転させる際に、該操舵操作の角速度ｄθ／ｄｔ、前記散漫度Ｖ’および上記緊張度Ｔに比例して前記伝達特性を変更するため、運転者の心理状態が散漫と判定された場合、散漫度Ｖ’に基づき散漫の度合いが大きいほどステアリングホイール２２の粘性因子Ｋを大きくするようにしたため、集中または通常の場合と比べて運転者の心理状態が散漫の場合には、操舵操作に際し大きなモーメントＭ（Ｋ）を入力する必要があり、ステアリングホイール２２の無意識なふらつき操作を抑制し、より安定した車両挙動での走行が可能である。また、緊張度Ｔに基づき緊張の度合いが大きいほど粘性因子Ｋが大きくすることで、運転者の緊張度が高くなるほど車両のふらつき操作を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成をブロック線図で示したものである。
【図２】図１に示した構成を実行するブログラムを示したフローチャートである。
【図３】ステアリングホイール２２に設置した心拍信号検出装置１１の正面図である。
【図４】運転者の心拍信号を波形で示したグラフである。
【図５】心拍間隔平均の逆数１／ＲＲＡおよび心拍間隔分散ＲＲＶと運転者の心理状態との関係を平面上に示した特性図である。
【図６】運転心理状態情報記憶装置１８に格納された走行位置別の重心位置データηｍおよびそれらの標準偏差σｍである。
【図７】平面上に心拍間隔平均ＲＲＡの逆数１／ＲＲＡおよび心拍間隔分散ＲＲＶをプロットし、該平面上における運転者の心理状態の区分を示したものである。
【図８】第１の実施形態における運転者の心理状態と粘性因子Ｋとの関係を示した特性図である。
【図９】第１の実施形態における運転者の心理状態と舵角比Ｒとの関係を示した特性図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の構成をブロック線図で示したものである。
【図１１】図１０に示した構成を実行するブログラムを示したフローチャートである。
【図１２】運転心理状態情報記憶装置１８に格納された走行環境別の重心位置データη’ｍおよびそれらの標準偏差σ’ｍである。
【図１３】第２の実施形態における運転者の心理状態、散漫度Ｖと粘性因子Ｋとの関係を示した特性図である。
【図１４】第２の実施形態における運転者の心理状態、散漫度Ｖと舵角比Ｒとの関係を示した特性図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態の構成をブロック線図で示したものである。
【図１６】図１５に示した構成を実行するブログラムを示したフローチャートである。
【図１７】運転心理状態情報記憶装置１８に格納された走行位置別の重心位置データη’’ｍおよびそれらの標準偏差σ’’ｍである。
【図１８】第３の実施形態における運転者の心理状態、散漫度Ｖ’、緊張度Ｔと粘性因子Ｋとの関係を示した特性図である。
【符号の説明】
１１  心拍信号検出装置
１２  心拍信号解析装置
１３  心拍間隔算出回路
１４  心拍特性算出回路
１５  重心位置算出回路
１６  走行位置検出装置
１７  運転心理状態判定装置
１８  運転心理状態情報記憶装置
１９  運転心理状態情報記憶装置更新回路
２０  転舵量特性変更装置
２１  伝達特性変更装置
２２  ステアリングホイール
２３  伝達装置
２４  転舵装置
３１、３２  導電性塗料
３３、３４  電極
４１  面積算出回路
４２  走行環境検出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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