JP6401821B1

JP6401821B1 - 運転負荷推定装置

Info

Publication number: JP6401821B1
Application number: JP2017102101A
Authority: JP
Inventors: 宗一郎青▲柳▼; 佐藤　晴彦; 晴彦佐藤; 敏夫伊東
Original assignee: Calsonic Kansei Corp; Shibaura Institute of Technology
Current assignee: Shibaura Institute of Technology; Marelli Corp
Priority date: 2017-05-23
Filing date: 2017-05-23
Publication date: 2018-10-10
Anticipated expiration: 2037-05-23
Also published as: WO2018216394A1; US20200079384A1; US11458977B2; JP2018197055A

Abstract

【課題】走行環境に応じた運転者の運転負荷を個人ごとに推定できる運転負荷推定装置を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る運転負荷推定装置１０は、車両の走行環境に関する情報に基づいて第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅを算出する第１ＶＡＣＰ算出部１１と、走行環境におけるステアリング操作に基づいて、対象となる運転者ごとのＶＡＣＰ補正値ａ_ｉを算出する補正値算出部１３と、を備え、第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅをＶＡＣＰ補正値ａ_ｉに基づいて補正することで、運転者の運転負荷を推定することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載される運転負荷推定装置に関する。

従来、車両を運転する運転者の運転行動を、走行環境の情報に基づいて一律に点数化する手法が知られている。

非特許文献１に開示されたドライバ・ワークロード推定方法では、航空機の設計段階でパイロットの作業負荷を推定するために各種操作に必要な認知資源を定量的に見積もったＶＡＣＰと呼ばれる指標を、車両を運転する運転者の運転行動に適用している。

「ＶＡＣＰによるドライバ・ワークロード推定方法の研究」、自動車技術会論文集、Ｖｏｌ．４６、Ｎｏ．６、ｐｐ．１１７１−１１７６（２０１５）

しかしながら、ＶＡＣＰを適用した上記の手法は、走行環境の情報に基づいて運転者の運転行動を一律に点数化するために、運転者ごとの運転負荷の違いを考慮していなかった。

上記のような課題に鑑みてなされた本発明の目的は、走行環境に応じた運転者の運転負荷を個人ごとに推定できる運転負荷推定装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る運転負荷推定装置は、
車両の走行環境に関する情報に基づいて第１ＶＡＣＰ値を算出する第１ＶＡＣＰ算出部と、
ステアリング舵角に関する情報に基づいて、運転者のステアリングエントロピー値を算出するステアリングエントロピー算出部と、
前記運転者のステアリングエントロピー値に基づいて、前記運転者のＶＡＣＰ補正値を算出する補正値算出部と、
を備え、
前記第１ＶＡＣＰ値を前記ＶＡＣＰ補正値に基づいて補正することで、前記運転者の運転負荷を推定し、
前記補正値算出部は、
前記運転者のステアリングエントロピー値に基づいて、前記走行環境におけるステアリング操作に対する前記運転者のＶＡＣＰ値として個人ＶＡＣＰ値を算出し、
一般的な運転者のステアリングエントロピー値とＶＡＣＰ値の関係を示す一般関係式と、前記運転者のステアリングエントロピー値とに基づいて、前記走行環境におけるステアリング操作に対する一般的な運転者のＶＡＣＰ値として一般ＶＡＣＰ値を算出し、
前記一般ＶＡＣＰ値及び前記個人ＶＡＣＰ値に基づいて前記ＶＡＣＰ補正値を取得する、ことを特徴とする。

本発明の一実施形態に係る運転負荷推定装置によれば、走行環境に応じた運転者の運転負荷を個人ごとに推定できる。

一実施形態に係る運転負荷推定装置を含む情報制御システムを示すブロック図である。一実施形態に係る運転負荷推定装置の構成を示すブロック図である。補正値算出部によって第１ＶＡＣＰ値を補正する具体例を示す。運転負荷推定装置が表示コンテンツの情報量に基づいてＶＡＣＰ値を算出する例示的なフローを示す。表示コンテンツとチャンク数及びＶＡＣＰ値との関係の一例を示す模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。

図１は、一実施形態に係る運転負荷推定装置１０を含む情報制御システム１を示すブロック図である。一実施形態に係る運転負荷推定装置１０は、車両の情報制御システム１の一部を構成する。

情報制御システム１は、運転負荷推定装置１０に加えて、走行環境認識部２０、コントローラ３０及び表示部４０を主要な構成要素として有する。情報制御システム１は、運転負荷推定装置１０によってリアルタイムに推定された運転者ごとの運転負荷に基づいて、表示部４０に表示する表示情報を制御する。例えば、情報制御システム１は、運転者ごとの運転負荷に基づいて、表示情報の表示位置及び情報量の少なくとも一方を変える。

走行環境認識部２０は、車両の走行環境に関する情報を取得する。車両の走行環境に関する情報は、以下に説明するように、車両周辺の環境情報及び自車の現在位置に関する情報を含む。

走行環境認識部２０は、カメラ、ライダー（ＬＩＤＡＲ：Light Detection And Ranging）、速度センサ、ステアリング舵角センサなどの適宜なセンサによって構成される。走行環境認識部２０は、車載インフォテイメント（ＩＶＩ：In-Vehicle Infotainment）システムを構成する適宜なセンサを含んでもよい。走行環境認識部２０は、交通参加者の特徴、位置、移動速度などの交通参加者状況、路面の状態、道路の白線との間隔、道路種別、車線数などの道路状況、信号状況などを検出して、車両周辺の環境情報を取得する。走行環境認識部２０は、前方車両状況、後方車両状況、並走車両状況及び交差車両状況の少なくとも１つに関する情報を取得してもよい。その他にも、走行環境認識部２０は、外部ネットワークとの通信状態に関する情報、周辺上空移動体状況に関する情報、外部サーバ情報、ＰＯＩ（Point Of Interest）情報などの車両周辺の環境情報を取得してもよい。

走行環境認識部２０は、ナビゲーションシステムを含んでもよい。この場合、走行環境認識部２０は、車両の緯度、経度、高度、斜度、車線位置などによって示される自車の現在位置を算出する。また、走行環境認識部２０は、自車の現在位置における温度、湿度、天候、明るさ、透明度などの自車位置状況に関する情報を取得してもよい。

走行環境認識部２０は、この他にも、種々の車両の走行環境に関する情報を取得してもよい。走行環境認識部２０は、例えば、車載ネットワークにおける１つの通信方式であるコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）を用いて、種々の車両状況に関する情報を取得してもよい。例えば、走行環境認識部２０は、車両の速度、アクセル状態、ブレーキ状態、クラッチ状態、ウィンカ状態、ギア状態、ワイパー状態、ドアミラー状態、シート状態、オーディオ状態、ワーニング状態、ライト状態、ステアリング状態、アイドル状態、エアコン状態、シートベルト状態、運転操作レベルなどの車両状況に関する情報を取得してもよい。

走行環境認識部２０は、運転者に関する情報も取得する。例えば、走行環境認識部２０は、運転者の状態に関する情報を取得してもよい。例えば、走行環境認識部２０は、運転者の顔向き、視線、瞬き状態などの運転者の状態に関する情報を取得してもよい。

走行環境認識部２０によって取得された上記の情報は、運転負荷推定装置１０に出力される。

コントローラ３０は、情報制御システム１の各機能ブロックをはじめとして、情報制御システム１の全体を制御及び管理するプロセッサである。コントローラ３０は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサで構成される。このようなプログラムは、任意の記憶媒体に格納される。

コントローラ３０は、運転者容量算出部３１と、表示情報制御部３２とを有する。コントローラ３０は、運転負荷推定装置１０によって推定された運転者ごとの運転負荷を、運転者容量算出部３１によって算出された当該運転者の運転負荷に対する許容量と比較する。

例えば、運転者が、運転中に表示部４０を視認する、エアコンを操作するなどの運転以外のタスクを並列に行うことが苦手な場合、運転者の運転負荷に対する許容量は低くなる。仮に、運転負荷推定装置１０によって推定された運転者ごとの運転負荷が低い場合であっても、当該運転者の運転負荷に対する許容量が低い場合、コントローラ３０は、例えば情報量をある程度制限した状態で運転者に表示情報を提供するのが好適である。このように、コントローラ３０は、より適切に表示情報の制御を行うために、運転負荷推定装置１０によって推定された運転者ごとの運転負荷に加えて、運転者容量算出部３１により当該運転者の運転負荷に対する許容量も取得する。

表示情報制御部３２は、運転者ごとの運転負荷及び当該運転者の運転負荷に対する許容量に基づいて、表示部４０に出力する表示情報を制御する。例えば、表示情報制御部３２は、運転者ごとの運転負荷及び当該運転者の運転負荷に対する許容量に応じて、表示情報の表示位置及び情報量の少なくとも一方を制御する。表示情報制御部３２は、制御された表示情報を表示部４０に出力する。

表示情報の種別、すなわち、表示コンテンツは、様々である。例えば、表示コンテンツは、自車情報、周囲情報、車外情報、内蔵記録情報及び通信端末経由情報に大きく分類される。自車情報は、例えば、車速、燃料残量及びタイヤ空気圧に関する情報を含む。周囲情報は、走行環境認識部２０を構成するセンサによってセンシングされた車両周辺の環境情報を含む。例えば、周囲情報は、制限速度及びその他の標識に関する情報を含む。車外情報は、周囲情報以外の車両外部の情報を含む。例えば、車外情報は、地図情報、インフラストラクチャ情報、交通情報、ＰＯＩ情報などの外部のオープン情報を含む。内蔵記録情報は、自車情報、周囲情報及び車外情報のいずれにも該当しない、記憶媒体などに格納されたローカル情報を含む。通信端末経由情報は、車載又は個人の通信端末を経由して入手される情報又はその履歴を含む。例えば、通信端末経由情報は、緊急災害速報、号外、メール、ＳＮＳ（Social Networking Service）、ニュース、天気などの情報を含む。

表示部４０は、表示情報制御部３２から出力された表示情報を表示する。すなわち、表示部４０は、上記の各種表示コンテンツを表示する。表示部４０は、少なくとも１つの画面を有する。表示部４０は、液晶ディスプレイなどの任意の表示装置により構成されてもよい。表示部４０は、液晶ディスプレイによって構成される場合、例えばインストルメントパネルに配置される。表示部４０を構成する表示装置は、タッチパネルディスプレイであってもよいし、タッチ操作不能のディスプレイであってもよい。

表示部４０は、一例として、３つの画面により構成される。すなわち、表示部４０は、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head-Up Display）４１、メーター表示器４２及びセンター表示器４３により構成される。ＨＵＤ４１を含むＨＵＤ型の装置は、表示情報を表示光として発生する発光部を有し、発生した表示光を運転者などの観察者へ向かうように反射して、フロントウィンドシールド越しに虚像を表示する。観察者は、運転者に限定されず、助手席に座っている同乗者などでもよい。メーター表示器４２及びセンター表示器４３は、インストルメントパネルに配置される。

図２は、一実施形態に係る運転負荷推定装置１０の構成を示すブロック図である。運転負荷推定装置１０は、第１ＶＡＣＰ算出部１１、ステアリングエントロピー（ＳＥ）算出部１２、補正値算出部１３及び第２ＶＡＣＰ算出部１４を有する。運転負荷推定装置１０は、第１ＶＡＣＰ算出部１１によって算出されたＶＡＣＰ値を、補正値算出部１３によって算出されたＶＡＣＰ補正値に基づいて補正することで、対象となる運転者の運転負荷を走行環境からリアルタイムに推定する。

第１ＶＡＣＰ算出部１１は、走行環境認識部２０によって取得された車両の走行環境に関する情報に基づいて、車両を運転する運転者の運転行動に適用されたＶＡＣＰ値（第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅ）を算出する。ここで、パイロットの作業負荷を推定するための従来のＶＡＣＰ値を以下の表１に具体的に示す。

ＶＡＣＰとは、人間の行動を、視覚（Ｖ：Visual）、聴覚（Ａ：Auditory）、認識（Ｃ：Cognitive）及び精神（Ｐ：Psychomotor）の４つの要素に分け、消費される認知資源の量に応じて１．０から７．０までの数値で表す手法である。４つの要素の数値の合計が負荷量となる。消費される認知資源の量は、一対比較法の調査によって定義されている。これに基づいて、非特許文献１に記載のとおり、車両の運転操作に関するＶＡＣＰ値が見積もられる。運転負荷推定装置１０が運転行動のＶＡＣＰ値を運転者ごとに推定することで、情報制御システム１は、運転者ごとの運転負荷を客観的に判定できる。すなわち、情報制御システム１は、ＶＡＣＰが低いと運転者の運転負荷が小さいと判定し、ＶＡＣＰが高いと運転者の運転負荷が大きいと判定する。

第１ＶＡＣＰ算出部１１は、車両の走行環境から一般的に定められる運転者の運転行動を、見積もられた車両の運転操作に関するＶＡＣＰ値に対応させて、第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅを一律に算出する。すなわち、第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅは、運転者ごとの運転負荷を示すわけではなく、あくまでも走行環境認識部２０によって取得された車両の走行環境に関する情報から運転者個人に依存せずに一律に算出される値である。しかしながら、運転者によっては、運転経験の浅い初心者である場合もあれば、運転経験の長い熟練者である場合もある。このように運転者の熟練度に個人差が現れるような場合、第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅにより運転者の運転負荷を一律に推定していては、情報制御システム１は、適切な情報制御を行うことができない。以下では、運転者の運転負荷を個人ごとに適切に推定するために備えられる、運転負荷推定装置１０のＳＥ算出部１２及び補正値算出部１３について詳細に説明する。

ＳＥ算出部１２は、走行環境認識部２０によって取得されたステアリング操作に関する情報に基づいて、運転者のＳＥ値を算出する。より具体的には、ＳＥ算出部１２は、ステアリング舵角に関する情報に基づいて、運転者のＳＥ値を算出する。一般的に、運転者は先の情報を予測して、無意識のうちに滑らかにステアリング操作を行う。しかしながら、運転者が運転以外のタスクを行うと、運転者の意識及び視線が運転行為から逸脱し、運転者は、滑らかなステアリング操作を行うことができなくなる。ＳＥ値は、運転者のこのような傾向に対応させて、運転者のステアリング操作の滑らかさを、時系列ステアリング舵角データから計算される情報エントロピー値として数値化したものである。すなわち、運転者が通常通りの滑らかなステアリング操作を行っている場合、ＳＥは低くなる。一方で、運転者が、急激な変化を伴うような滑らかさを欠いたステアリング操作を行っている場合、ＳＥは高くなる。

補正値算出部１３は、対象となる運転者ごとのＶＡＣＰ補正値を算出する。より具体的には、補正値算出部１３は、一般的な運転者のＳＥ値とＶＡＣＰ値との相関データに基づいて、一般的な運転者のＶＡＣＰ値Ｗ_ｂとＳＥ値ｅｐとの一般関係式ｆ（ｅｐ）を導出する（式１参照）。

運転者のＶＡＣＰ値は、例えばカメラなどによって走行中に取得された運転者の顔向き、視線、瞬き状態などの運転者の状態に関する情報及び車両周辺の環境情報に基づいて、各運転行動に定められたＶＡＣＰ値を加算していくことで算出できる。運転者のＳＥ値は、例えばステアリング舵角センサによって走行中に取得されたステアリング状態に関する情報に基づいて算出できる。

一般的な運転者のＳＥ値とＶＡＣＰ値との相関データは、上記のような方法により関連付けて算出されたＳＥ値とＶＡＣＰ値とを、複数の運転者に対して予め統計的に求めたものである。この場合、一般的な運転者のＶＡＣＰ値Ｗ_ｂは、例えば、複数の運転者のＶＡＣＰ値を平均したものであってもよい。一般的な運転者のＳＥ値とＶＡＣＰ値との相関データは、データベースとして任意の記憶媒体に格納されてもよい。

補正値算出部１３は、対象となる運転者ごとのＳＥ値とＶＡＣＰ値との相関データに基づいて、個人のＶＡＣＰ値Ｗ_ｉとＳＥ値ｅｐとの個人関係式ｇ（ｅｐ）を導出する（式２参照）。

対象となる運転者ごとのＳＥ値とＶＡＣＰ値との相関データは、上記のような方法により関連付けて算出されたＳＥ値とＶＡＣＰ値とを、データベースとして蓄積することで取得できる。対象となる運転者ごとのＳＥ値とＶＡＣＰ値との相関データは、任意の記憶媒体に格納されてもよい。

補正値算出部１３は、一般関係式ｆ（ｅｐ）及び個人関係式ｇ（ｅｐ）に基づいて、ＳＥ算出部１２によって算出されたＳＥ値ｅｐ_１に対応する一般ＶＡＣＰ値ｆ（ｅｐ_１）及び個人ＶＡＣＰ値ｇ（ｅｐ_１）をそれぞれ算出する。補正値算出部１３は、一般ＶＡＣＰ値ｆ（ｅｐ_１）に対する個人ＶＡＣＰ値ｇ（ｅｐ_１）の比率を算出することで、ＶＡＣＰ補正値ａ_ｉを取得する（式３参照）。

運転負荷推定装置１０は、補正値算出部１３によって算出されたＶＡＣＰ補正値ａ_ｉを第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅに乗算することで当該第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅを補正する。以下では、補正後の第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅを改めてＷ_ｉ’と表記する（式４参照）。

以上により、運転負荷推定装置１０は、個人差による補正を行ったＶＡＣＰ値によって運転者の運転負荷を表すことができる。一方で、情報制御システム１は、表示部４０に表示される表示コンテンツについてもその情報量に応じて負荷を定義して、上記の運転行動に基づく運転者個人の運転負荷と比較するのが好適である。このような観点から、運転負荷推定装置１０は、第１ＶＡＣＰ算出部１１に加えて、第２ＶＡＣＰ算出部１４を有してもよい。

第２ＶＡＣＰ算出部１４は、表示部４０に表示される表示コンテンツの情報量に基づいてＶＡＣＰ値（第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃ）を算出する。すなわち、第２ＶＡＣＰ算出部１４は、表示コンテンツの情報量に対応させて第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃを算出する。

例えば、表示コンテンツの情報量は、文字数、単語数、文節、アイコン及び図の数、又は図示での注目点の数から定義されるチャンク数により決定されてもよい。「チャンク」とは、短期記憶の単位のことである。より具体的には、「チャンク」は、いくつかの文字を一つの単語に再符号化して、これを１つの塊として捉えた際の情報量の単位である。例えば、案内標識の地名を１地名ごとに１チャンク、方向を全体で１チャンク、及び規制標識を標識一種類で１チャンクとして、各標識のチャンク数が算出される。情報表示の電光掲示板では、文章中の一品詞を１チャンクとし、助動詞、助詞及び接続詞をチャンクとしてカウントせずに、チャンク数が算出される。

第２ＶＡＣＰ算出部１４は、このような考え方を利用して、表示コンテンツのチャンク数を算出する。第２ＶＡＣＰ算出部１４は、算出したチャンク数に対して、表１のＶＡＣＰスケールを基に表示コンテンツのＶＡＣＰ値（第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃ）を算出する。

運転負荷推定装置１０は、補正した第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｉ’に第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃを加算することで（式（５）参照）、総合的な運転負荷Ｗ_ｔを推定する。

図３は、補正値算出部１３によって第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅを補正する具体例を示す。

例えば、第１ＶＡＣＰ算出部１１は、走行環境認識部２０を構成するナビゲーションシステム及びＬＩＤＡＲによって、自車が高速道路を走行しており、先行車が存在するという車両の走行環境に関する情報を取得する。この場合、第１ＶＡＣＰ算出部１１は、このような走行環境から一般的に定められる運転者の運転行動を、車両の運転操作に関するＶＡＣＰ値に対応させて、第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅを一律に２５と算出する。

一方で、ＳＥ算出部１２は、走行環境認識部２０によって取得されたステアリング舵角に関する情報に基づいて、運転者のＳＥ値ｅｐ_１を算出する。

補正値算出部１３は、一般的な運転者のＳＥとＶＡＣＰとの一般関係式ｆ（ｅｐ）及び個人のＳＥとＶＡＣＰとの個人関係式ｇ（ｅｐ）に基づいて、ＳＥ算出部１２によって算出されたＳＥ値ｅｐ_１に対応する一般ＶＡＣＰ値ｆ（ｅｐ_１）及び個人ＶＡＣＰ値ｇ（ｅｐ_１）をそれぞれ算出する。例えば、補正値算出部１３は、一般ＶＡＣＰ値ｆ（ｅｐ_１）を２５と算出し、個人ＶＡＣＰ値ｇ（ｅｐ_１）を４０と算出する。

したがって、補正値算出部１３は、一般ＶＡＣＰ値ｆ（ｅｐ_１）に対する個人ＶＡＣＰ値ｇ（ｅｐ_１）の比率を４０／２５と算出する。

運転負荷推定装置１０は、補正値算出部１３によって算出された４０／２５というＶＡＣＰ補正値ａ_ｉを２５という第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅに乗算する。これにより、運転負荷推定装置１０は、高速道路において先行車ありという走行環境において、当該運転者個人の補正後の第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｉ’を２５×（４０／２５）＝４０と算出する。

図４は、運転負荷推定装置１０が表示コンテンツの情報量に基づいてＶＡＣＰ値を算出する例示的なフローを示す。

第２ＶＡＣＰ算出部１４は、表示部４０に表示される表示コンテンツのチャンク数を算出する。一方で、第２ＶＡＣＰ算出部１４は、例えば、１チャンクあたりのＶＡＣＰ値を、表１のＶＡＣＰスケールを基に算出する。第２ＶＡＣＰ算出部１４は、算出した表示コンテンツのチャンク数に対して、１チャンクあたりのＶＡＣＰ値を乗算することで、表示コンテンツの第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃを算出する。

第２ＶＡＣＰ算出部１４は、このような第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃの算出方法に限定されず、任意の最適な方法で第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃを算出してもよい。例えば、第２ＶＡＣＰ算出部１４は、図５を用いて以下で説明するとおり、複数の表示コンテンツのうち最小のチャンク数を有する表示コンテンツに第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃを対応付けて、チャンク数の比率に基づいて他の表示コンテンツの第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃを算出してもよい。

図５は、表示コンテンツとチャンク数及びＶＡＣＰ値との関係の一例を示す模式図である。

第２ＶＡＣＰ算出部１４は、例えば、図５の破線囲み部にある表示コンテンツのチャンク数を３と算出する。一方で、第２ＶＡＣＰ算出部１４は、当該表示コンテンツに対して、表１のＶＡＣＰスケールにおける「視覚（Ｖ）」の「視覚的に登録／イメージ検出」（＝１．０）及び「認識（Ｃ）」の「記号／合図の認識」（＝３．７）の点数を加算して、第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃを４．７と算出する。第２ＶＡＣＰ算出部１４は、この第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃ（＝４．７）を基準として、当該表示コンテンツのチャンク数（＝３）に対する他の表示コンテンツのチャンク数の比を乗算することで、他の表示コンテンツの第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃを算出する。例えば、チャンク数が６の表示コンテンツにおいては、第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃは、４．７×（６／３）＝９．４と算出される。

以上のような運転負荷推定装置１０は、ＶＡＣＰスケールを運転負荷の推定に適用することで、運転者ごとの主観的な運転負荷を客観的な数値として計量化できる。

運転負荷推定装置１０は、第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅをＶＡＣＰ補正値ａ_ｉに基づいて補正することで、走行環境に応じた運転者の負荷を個人ごとに推定できる。すなわち、運転負荷推定装置１０は、運転者の熟練度などによって生じる運転負荷の個人差を加味して運転者ごとに運転負荷を推定できる。これにより、運転負荷推定装置１０は、運転者及び走行環境に合わせて適切に運転負荷を推定できるので、情報制御システム１は、最適な態様で運転者に表示情報を提供できる。また、運転負荷推定装置１０は、車両の走行中にリアルタイムで取得可能なパラメータに基づいてＶＡＣＰ値の補正を行うことができるので、状況に応じた客観評価を可能にする。運転負荷推定装置１０は、リアルタイムに運転負荷を推定できる。

運転負荷推定装置１０は、ステアリング舵角に関する情報に基づき運転者のＳＥ値を算出することで、走行環境におけるステアリング状態をより忠実に数値化できる。これにより、運転負荷推定装置１０は、運転者ごとの主観的な負荷状態をＳＥ値という客観的な数値としても計量化できる。

運転負荷推定装置１０は、ＳＥ値に対応する一般的な運転者及び対象となる運転者のＶＡＣＰ値をそれぞれ導出してその比を求めることで、一般的な運転者からの個人差を補正値として数値化できる。また、運転負荷推定装置１０は、複数の運転者に対して予め統計的に一般的な運転者の相関データを求めることで、運転者のＶＡＣＰ値をより平均的に算出できる。これにより、運転負荷推定装置１０は、補正値の基準とする一般的な運転者のＶＡＣＰ値を精度よく算出できる。また、運転負荷推定装置１０は、対象となる運転者ごとの相関データを蓄積していくことで、個人により適した最良の補正値を算出できるようになる。

運転負荷推定装置１０は、ＶＡＣＰ補正値ａ_ｉを第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅに乗算することで、一般的な運転者と対象となる運転者との間の個人差を精度よく反映して、走行環境に基づく一律の第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅを補正できる。

運転負荷推定装置１０は、表示コンテンツの情報量に基づいて第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃを算出することで、表示コンテンツの情報量に起因する負荷を、運転行動に基づく運転負荷と同一の尺度で定量化できる。すなわち、運転負荷推定装置１０は、同一の尺度によって計量化された数値として、これら２つの負荷を容易に比較できる。

運転負荷推定装置１０は、チャンク数により情報量を定義することで、より客観的に表示コンテンツの情報量を計測できる。運転負荷推定装置１０は、当該チャンク数と対応するように第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃを算出することで、表示コンテンツの情報量をＶＡＣＰ値として正確に計量化できる。

運転負荷推定装置１０は、補正した第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｉ’に第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃを加算することで、運転行動及び表示コンテンツの情報量に起因する負荷をまとめて推定できる。これにより、運転負荷推定装置１０は、情報制御システム１によって運転者ごとに行われる最適な情報制御に寄与できる。

情報制御システム１は、運転者容量算出部３１によって運転者の運転負荷に対する許容量を算出することで、運転者個人により適した最良の情報制御を行うことができる。

本発明を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形又は修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段又はステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

例えば、運転負荷推定装置１０は、ステアリング操作に基づいて運転者のＳＥ値を算出する構成に限定されず、運転者個人のステアリング操作を客観的に数値化可能であれば、任意の構成を適用してもよい。

運転負荷推定装置１０は、一般ＶＡＣＰ値ｆ（ｅｐ_１）に対する個人ＶＡＣＰ値ｇ（ｅｐ_１）の比率を算出する構成に限定されず、ＶＡＣＰ補正値ａ_ｉを適切に取得可能であれば、任意の構成を適用してもよい。例えば、運転負荷推定装置１０は、一般の運転者の相関データを用いるのではなく、走行環境に関する情報に基づいて一律に定められる第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅとＳＥ値との相関データを用いてもよい。第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅとＳＥ値との相関データは、予めデータベースとして任意の記憶媒体に格納されているものとする。この場合、運転負荷推定装置１０は、第１ＶＡＣＰ算出部１１によって算出された第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅに対応するＳＥ値と、ＳＥ算出部１２によってリアルタイムに算出されたＳＥ値とを比較して、それぞれの比率を求めることでＶＡＣＰ補正値ａ_ｉを取得してもよい。

運転負荷推定装置１０は、ＶＡＣＰ補正値ａ_ｉを第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅに乗算することで補正する構成に限定されず、第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｅを適切に補正可能であれば、任意の算出方法で補正を行ってもよい。

運転負荷推定装置１０は、表示コンテンツの情報量をチャンク数によって決定する方法に限定されず、当該情報量を客観的に数値化可能であれば、任意の方法を適用してもよい。

運転負荷推定装置１０は、補正した第１ＶＡＣＰ値Ｗ_ｉ’に第２ＶＡＣＰ値Ｗ_ｃを加算する構成に限定されず、運転者の負荷をまとめて計量化できる他の適宜な構成を採用してもよい。

１情報制御システム
１０運転負荷推定装置
１１第１ＶＡＣＰ算出部
１２ＳＥ算出部
１３補正値算出部
１４第２ＶＡＣＰ算出部
２０走行環境認識部
３０コントローラ
３１運転者容量算出部
３２表示情報制御部
４０表示部
４１ＨＵＤ
４２メーター表示器
４３センター表示器

Claims

車両の走行環境に関する情報に基づいて第１ＶＡＣＰ値を算出する第１ＶＡＣＰ算出部と、
ステアリング舵角に関する情報に基づいて、運転者のステアリングエントロピー値を算出するステアリングエントロピー算出部と、
前記運転者のステアリングエントロピー値に基づいて、前記運転者のＶＡＣＰ補正値を算出する補正値算出部と、
を備え、
前記第１ＶＡＣＰ値を前記ＶＡＣＰ補正値に基づいて補正することで、前記運転者の運転負荷を推定し、
前記補正値算出部は、
前記運転者のステアリングエントロピー値に基づいて、前記走行環境におけるステアリング操作に対する前記運転者のＶＡＣＰ値として個人ＶＡＣＰ値を算出し、
一般的な運転者のステアリングエントロピー値とＶＡＣＰ値の関係を示す一般関係式と、前記運転者のステアリングエントロピー値とに基づいて、前記走行環境におけるステアリング操作に対する一般的な運転者のＶＡＣＰ値として一般ＶＡＣＰ値を算出し、
前記一般ＶＡＣＰ値及び前記個人ＶＡＣＰ値に基づいて前記ＶＡＣＰ補正値を取得する、ことを特徴とする運転負荷推定装置。
前記補正値算出部は、前記一般ＶＡＣＰ値に対する前記個人ＶＡＣＰ値の比率を算出して前記ＶＡＣＰ補正値を取得する、請求項１に記載の運転負荷推定装置。
前記補正値算出部は、運転者個人のステアリングエントロピー値とＶＡＣＰ値の関係を示す個人関係式と、前記運転者のステアリングエントロピー値に基づいて、前記個人ＶＡＣＰ値を算出する、請求項１又は２に記載の運転負荷推定装置。
前記ＶＡＣＰ補正値を前記第１ＶＡＣＰ値に乗算することで当該第１ＶＡＣＰ値を補正する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の運転負荷推定装置。
表示コンテンツの情報量に基づいて第２ＶＡＣＰ値を算出する第２ＶＡＣＰ算出部をさらに備える、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の運転負荷推定装置。
前記表示コンテンツの前記情報量は、文字数、単語数、文節、アイコン及び図の数、又は図示での注目点の数から定義されるチャンク数により決定され、
前記第２ＶＡＣＰ算出部は、当該チャンク数と対応するように前記第２ＶＡＣＰ値を算出する、
請求項５に記載の運転負荷推定装置。
補正した前記第１ＶＡＣＰ値に前記第２ＶＡＣＰ値を加算する、
請求項５又は６に記載の運転負荷推定装置。
前記一般関係式は、複数の運転者のステアリングエントロピー値とＶＡＣＰ値との相関データに基づき設定されたものである請求項１〜７のいずれかに記載の運転負荷推定装置。