特許 6857472 パワーステアリングシステムの操舵アシスト比演算装置及びパワーステアリングシステムの操舵アシスト比演算方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6857472

(24)【登録日】2021年3月24日

(45)【発行日】2021年4月14日

(54)【発明の名称】パワーステアリングシステムの操舵アシスト比演算装置及びパワーステアリングシステムの操舵アシスト比演算方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/06 20060101AFI20210405BHJP

   A61B 5/389 20210101ALI20210405BHJP

   B62D 6/00 20060101ALI20210405BHJP

【ＦＩ】

   G01M17/06

   A61B5/04 330

   B62D6/00

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-191460(P2016-191460)

(22)【出願日】2016年9月29日

(65)【公開番号】特開2018-54481(P2018-54481A)

(43)【公開日】2018年4月5日

【審査請求日】2019年6月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】特許業務法人青海特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】澄川 瑠一

(72)【発明者】

【氏名】鳥居 武史

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 能英瑠

【審査官】 飯島 尚郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０５８７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４５４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２１４２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１１７３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８９５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６６６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２２５４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０３２６５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−１７７０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２８９３７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１７９７６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２２４８７５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ １７／０６

Ａ６１Ｂ ５／３１８

Ｂ６０Ｋ ２８／１０

Ｂ６２Ｄ ６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ドライバーが運転する車両の現在地と目的地の情報に基づいて、カーブを走行する際の平均車速及び平均ヨーレートの相違に応じて分類される運転状態のうち、前記現在地から前記目的地までの運転経路に応じた運転状態を取得する運転状態取得部と、
ステアリング操舵に関連する腕の加速度および腕の筋活動量の離散度が低くなる前記ステアリング操舵のアシスト比を、前記運転状態毎に、個々のドライバーに関して規定したデータベースから、前記運転状態取得部により取得した前記運転経路に応じた前記運転状態に応じたアシスト比を取得するアシスト比取得部と、
を備えることを特徴とする、パワーステアリングシステムの操舵アシスト比演算装置。

【請求項2】

前記運転状態取得部は、地図情報から得られるカーブ区間毎に車速及びヨーレートを取得し、全カーブ区間で車速及びヨーレートを平均することで、前記運転経路に応じた平均車速及び平均ヨーレートを前記運転状態として取得することを特徴とする、請求項１に記載のパワーステアリングシステムの操舵アシスト比演算装置。

【請求項3】

ドライバーが運転する車両の現在地と目的地の情報に基づいて、カーブを走行する際の平均車速及び平均ヨーレートの相違に応じて分類される運転状態のうち、前記現在地から前記目的地までの運転経路に応じた運転状態を取得するステップと、
ステアリング操舵に関連する腕の加速度および腕の筋活動量の離散度が低くなる前記ステアリング操舵のアシスト比を、前記運転状態毎に、個々のドライバーに関して規定したデータベースから、前記運転状態を取得するステップで取得した前記運転経路に応じた前記運転状態に応じたアシスト比を取得するステップと、
を備えることを特徴とする、パワーステアリングシステムの操舵アシスト比演算方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パワーステアリングシステムの操舵アシスト比演算装置及びパワーステアリングシステムの操舵アシスト比演算方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば下記の特許文献１には、三角筋電極から筋電位を検出して、積分筋電位を求め、積分筋電位に基づいてアクティブ状態かパッシブ状態かを判定し、アクティブ状態かパッシブ状態であるかの情報と共に、感圧センサ、車両操舵状態検出部、官能評価入力部からの情報を収集して記憶し、これらの情報を用いて操舵感の要因の評価を行うことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−１７７０７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ドライバーが車両を運転する際に、ステアリング操舵は運転操作の主要な部分の１つを占めており、操舵感を向上させることで運転フィーリングを高めることができる。しかし、上記特許文献に記載された技術は、操舵感の要因の評価を行うものであり、操舵感を向上させることは何ら想定していなかった。

【0005】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、操舵のアシスト比を最適に設定することで運転者の操舵感を向上することが可能な、新規かつ改良された操舵アシスト比演算装置及び操舵アシスト比演算装置方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ドライバーが運転する車両の現在地と目的地の情報に基づいて、カーブを走行する際の平均車速及び平均ヨーレートの相違に応じて分類される運転状態のうち、前記現在地から前記目的地までの運転経路に応じた運転状態を取得する運転状態取得部と、ステアリング操舵に関連する腕の加速度および腕の筋活動量の離散度が低くなる前記ステアリング操舵のアシスト比を、前記運転状態毎に、個々のドライバーに関して規定したデータベースから、前記運転状態取得部により取得した前記運転経路に応じた前記運転状態に応じたアシスト比を取得するアシスト比取得部と、を備える、パワーステアリングシステムの操舵アシスト比演算装置が提供される。

【0010】

また、前記運転状態取得部は、地図情報から得られるカーブ区間毎に車速及びヨーレートを取得し、全カーブ区間で車速及びヨーレートを平均することで、前記運転経路に応じた平均車速及び平均ヨーレートを前記運転状態として取得するものであっても良い。

【0011】

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、ドライバーが運転する車両の現在地と目的地の情報に基づいて、カーブを走行する際の平均車速及び平均ヨーレートの相違に応じて分類される運転状態のうち、前記現在地から前記目的地までの運転経路に応じた運転状態を取得するステップと、ステアリング操舵に関連する腕の加速度および腕の筋活動量の離散度が低くなる前記ステアリング操舵のアシスト比を、前記運転状態毎に、個々のドライバーに関して規定したデータベースから、前記運転状態を取得するステップで取得した前記運転経路に応じた前記運転状態に応じたアシスト比を取得するステップと、を備える、パワーステアリングシステムの操舵アシスト比演算方法が提供される。

【発明の効果】

【0012】

以上説明したように本発明によれば、操舵のアシスト比を最適に設定することで運転者の操舵感を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係るステアリング操舵のアシスト比演算システム１０００の構成を示す模式図である。

【図2】アシスト比演算装置１００が行う処理の概要を示す模式図である。

【図3】アシスト比演算装置１００が行う処理の詳細を示すフローチャートである。

【図4】アシスト比演算装置１００が行う処理の詳細を示すフローチャートである。

【図5】ラベル表の例を示す模式図である。

【図6】腕の加速度のＺスコア（ＺＡ_ｉｊｋ）と腕の筋負担のＺスコア（ＺＭ_ｉｊｋ）を２次元平面にプロットした例を示す特性図である。

【図7】ｊ＝１，ｋ＝１の場合に、ｉ＝１，２，３のそれぞれの離散度Ｄ_１１１，Ｄ_２１１，Ｄ_３１１とアシスト比の関係を示す特性図である。

【図8】式（２）から算出した近似曲線を示す模式図である。

【図9】本実施形態に係るアシスト比の自動変更モードの処理を示すフローチャートである。

【図10】走行状態に応じて最適なＣ_ｘｊｋがデータベースに格納された様子を示す模式図である。

【図11】現在地から目的地までの経路を示す模式図である。

【図12】データベースに格納された情報を示す模式図である。

【図13A】異なるドライバーＡ，Ｂ，Ｃ毎にアシスト比のピーク値Ｃ_ｘｊｋが異なる様子を説明するための特性図である。

【図13B】異なるドライバーＡ，Ｂ，Ｃ毎にアシスト比のピーク値Ｃ_ｘｊｋが異なる様子を説明するための特性図である。

【図13C】異なるドライバーＡ，Ｂ，Ｃ毎にアシスト比のピーク値Ｃ_ｘｊｋが異なる様子を説明するための特性図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0015】

図１は、本発明の一実施形態に係るステアリング操舵のアシスト比演算システム１０００の構成を示す模式図である。図１に示すシステム１０００は、車両に搭載されることができる。本実施形態では、個々のドライバー（運転者）から、ステアリング操舵に関連する身体の情報を取得し、取得した身体の情報に基づいて、それぞれのドライバーに最適なステアリング操舵のアシスト比を算出する。ステアリング操舵に関連する身体の情報として、腕の加速度Ａと、腕の筋活動量Ｍ（筋電（筋負担ともいう））を用いる。

【0016】

ドライバーが車両を運転する際に、ステアリング操舵は運転操作の主要な部分の１つを占めており、操舵感を向上させることで運転フィーリングを高めることができる。本実施形態は、乗員の操舵時の動作を計測することにより、個人の特性に合わせた最適な操舵制御の設定を行うことで操舵感を向上させる。具体的には、生体計測によって、操舵時の手の加速度Ａ、筋活動量Ｍを測定する。これらの計測を、３つ以上の異なる制御設定にて行う。制御設定の変更は、電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）のアシスト比Ｃを変更することで行う。異なる制御設定で取得した加速度Ａ、筋活動量ＭをそれぞれＺ得点化し、加速度Ａ、筋活動量Ｍの２軸の相平面上にて制御設定毎に操舵感指標としての離散度Ｄの平均を計算する。そして、求めた離散度Ｄとアシスト比Ｃが非線形となるような近似曲線を求め（Ｄ＝ｆ（Ｃ））、離散度Ｄが最適値(下に凸となる頂点)となるアシスト比を求める。このような手法によれば、ドライバー毎に離散度が最も低くなるアシスト比を算出することができるため、個々のドライバーの特性に応じて最適にアシスト比を設定することができる。なお、加速度Ａは３軸合成ベクトルの平均値を用いても良い。

【0017】

なお、本実施形態では、生体情報として腕の加速度Ａと、腕の筋活動量Ｍを例示するが、生体情報は他の情報であっても良い。また、生体情報として腕の加速度Ａと、腕の筋活動量Ｍの２つの情報を使用したが、１つ又は３つ以上の生体情報を使用しても良い。

【0018】

図１に示すように、アシスト比演算システム１０００は、制御装置（アシスト比演算装置）１００、生体センサ２００（加速度センサ２１０、筋負担を計測する筋負担センサ２２０）、車両センサ４００、モード切替ＳＷ５００、通信部５１０、電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）６００を有して構成されている。車両センサ４００は、車速センサ４０２、操舵角センサ４０４、ヨーレートセンサ４０６、操舵トルクセンサ４０８、車外センサ４１０、位置センサ（ＧＰＳ）４１２を含む。車外センサ４１０は、ステレオカメラ等から得た画像の画像処理により、道路形状や路面の白線形状等を検知する。なお、ステレオカメラの代わりに、単眼カメラ等の他の撮像装置を用いても良い。また、車外センサ４１０として、ミリ波レーダー、赤外線レーザー等を用いて車外の状況を検出する装置を用いても良い。位置センサ４１２は、現在位置を取得する。通信部５１０は、無線通信により外部と通信を行い、他車の走行状態、走行履歴等を取得する。

【0019】

腕の加速度は、ドライバーの腕に加速度センサ２１０を装着することによって計測する。また、腕の加速度は、カメラで撮像した画像を解析して手の軌跡を計測し、軌跡から算出しても良い。画像解析の場合、モーションキャプチャーによるマーカー計測、ステレオカメラや赤外線カメラ等によるマーカーレス計測を用いることができる。なお、腕の加速度の取得方法はこれらに限定されるものではなく、他の方法を用いても良い。

【0020】

筋負担センサ２２０は、筋電計（電極）を含み、例えば筋電計をドライバーの三角筋に装着することで筋電を計測する。具体的には、以下の式より、筋電のデータから％ＭＶＣを計算した値を使用することができる。なお、ＲＭＳ値は筋電の実効値を表す。最大随意収縮時におけるＲＭＳ値は予め停車状態などで計測しておく。
％ＭＶＣ＝解析箇所のＲＭＳ値
÷ 最大随意収縮時におけるＲＭＳ値
なお、筋電計の代わりに、荷重センサによる代用測定で筋負担を計測しても良い。この場合、ステアリング、またはシートに荷重センサを装着し、ドライバーが力を入れた時の作用点として荷重を測定し、荷重から筋負担を推定する。また、筋骨格モデルなどを用いて筋負担を推定しても良い。

【0021】

アシスト比演算装置１００は、第１の制御部１１０、第２の制御部１２０、モータ制御部１３０、データベース１４０，１５０を有して構成される。第１の制御部１１０は、車速、操舵トルクに基づいて、電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）６００が備えるモータを制御するための制御値を求め、モータ制御部１３０に送る。モータ制御部１３０は、制御値に基づいて電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）６００が備えるモータを制御する。

【0022】

第２の制御部１２０は、生体センサ２００の情報に基づいて電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）６００のアシスト比を演算する。モータ制御部１３０は、第２の制御部１２０が演算したアシスト比に基づいて、電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）６００が備えるモータを制御する。

【0023】

通常の運転状態では、車速、操舵トルクに基づいて、電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）６００が備えるモータが制御される。この際、電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）６００は、予め定められた所定のアシスト比で電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）６００を制御する。一方、ドライバーがモード切替ＳＷ５００により所定の操作を行うと、電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）６００によるアシスト比が第２の制御部１２０が演算したアシスト比に変更され、変更されたアシスト比により電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）６００が備えるモータが制御される。

【0024】

データベース１４０には、ナビゲーションシステムの地図情報、自車又は他社の走行履歴情報、等が格納されている。また、データベース１５０には、後述するアシスト比Ｃ_ｘｊｋが格納されている。

【0025】

第２の制御部１２０は、生体センサ２００が検出した生体情報を取得する生体情報取得部１２２、生体情報に基づいてアシスト比を演算するアシスト比演算部１２４、車両の運転状態を取得する運転状態取得部１２６、車両の運転状態に基づいて、データベース１５０に格納されたアシスト比を取得するアシスト比取得部１２７、経路検索部１２８、を有して構成されている。

【0026】

より詳細には、生体情報取得部１２２は、パワーステアリングシステム６００で設定されるステアリング操舵の複数のアシスト比のそれぞれについて、複数の運転状態に応じて、ステアリング操舵に関連する生体情報を取得する。また、アシスト比演算部１２４は、複数の運転状態において、生体情報の離散度が低くなるアシスト比を演算する。運転状態取得部１２６は、車両の現在地と目的地の情報に基づいて、運転経路に応じた運転状態を取得する。アシスト比取得部１２７は、ステアリング操舵に関連する生体情報の離散度が低くなるアシスト比を運転状態毎に規定したデータベース１５０から、運転状態取得部１２６が取得した前記運転状態に応じたアシスト比を取得する。

【0027】

なお、図１のアシスト比演算装置１００が有する各構成要素は、回路（ハードウェア）又はＣＰＵなどの中央演算処理装置とこれを機能させるためのプログラム（ソフトウェア）から構成することができる。また、そのプログラムは、メモリ等の記録媒体に格納されることができる。

【0028】

図２は、アシスト比演算装置１００が行う処理の概要を示す模式図である。先ず、加速度センサ２１０、筋負担センサ２２０をドライバーに装着した状態で、車両の運転を行う（ステップＳ１０）。そして、運転中に手の加速度と筋電を計測する（ステップＳ１２，Ｓ１４）。

【0029】

次に、計測した加速度と筋電の離散度を計算する（ステップＳ１６）。次に、離散度のデータを蓄積し、離散度に基づいてステアリング操舵のアシスト比の最適値を計算する（ステップＳ１８）。次に、電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）６００におけるステアリング操舵のアシスト比を変更し（ステップＳ１８）、ステップＳ１０へ戻り、ステップＳ１０〜Ｓ２０の処理を繰り返す。そして、３回以上の繰り返し処理を行った後は、ステップＳ１６からステップＳ２２へ進んで最適値を判定し、アシスト比を最終決定する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４で決定されたアシスト比により、制御条件が決定され、車両の運転が行われる（ステップＳ２６）。制御条件の決定には、車速、舵角等の各種車両情報が適宜用いられる。

【0030】

図３及び図４は、アシスト比演算装置１００が行う処理の詳細を示すフローチャートである。図３の処理は、主として生体情報取得部１２２によって行われる。また、図４の処理は、主としてアシスト比演算部１２４、アシスト比決定部１２７によって行われる。先ず、ステップＳ１００では、モード切替ＳＷ５００が操作され、初期設定モードがオン（ＯＮ）とされる。なお、初期設定モードは車両を運転することが前提となるが、車両静止状態で操舵を行うシミュレーション設定モードで各種情報を取得しても良い。次のステップＳ１０２では、各制御設定時の電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）６００のアシスト比Ｃｉを設定する。ｉは３以上とし、３つ以上のアシスト比を設定する。一例として、ｉ＝１，２，３であり、Ｃ１＝１、Ｃ２＝２、Ｃ３＝０．４とする。また、アシスト比の設定は、直線区間や停車中等に行う。直線区間の推定は、ナビゲーションシステムの地図情報や車外センサ４１０から得られる情報等を用いて行うことができる。

【0031】

次のステップＳ１０４では、各種データの記録を開始する。ここで記録するデータは、車速Ｖｉ、操舵角αｉ、ヨーレートγｉ、実操舵トルクＴｓｉ、操舵トルクＴｈｉ、腕の加速度Ａｉ、腕の筋負担Ｍｉ、等の各種データである。

【0032】

次のステップＳ１０６では、定常円区間を走行しているかを推定し、定常円区間走行毎に上記各データの平均値を計算する。定常円走行区間の推定は、一例として、ヨーレートの移動平均ピーク値を計算し、ピーク値の前２秒、後２秒の４秒分を定常円走行区間として推定し、各データを計算する。

【0033】

次のステップＳ１０８では、ラベル表に従い、定常円区間毎に車速、ヨーレートの平均値に合わせて、各データにｊ，ｋのラベル付をする。図５はラベル表の例を示す模式図である。ｉ＝１の場合、ある定常円区間の車速Ｖ１の平均が０〜１０［ｋｍ／ｈ］であり、ヨーレートγ１の平均が０．１〜０．２［ｒａｄ／ｓ］の場合、ラベル付け後の腕の加速度はＡ_１１５となる。

【0034】

次のステップＳ１１０では、ｊ，ｋを組み合わせたデータ数がＮ個記録されるまで、運転を続ける。次のステップＳ１１２ではｉの値に１を加算し、次のステップＳ１１４ではｉの値が３以下であるか否かを判定し、ｉの値が３以下の場合はステップＳ１０２以降の処理を再度行う。

【0035】

ステップＳ１１４でｉの値が３を超えた場合は、図４のステップＳ１１６へ進む。ステップＳ１１６では、ｊ，ｋを１から変化させ、それぞれの組み合わせで計算を開始する。ｊの値は１からＪまでであり（ｊ＝１：Ｊ）、ｋの値は１からＫまでである（ｋ＝１：Ｋ）。次のステップＳ１１８では、ｊ，ｋのラベルが一致するデータ（腕の加速度、腕の筋負担）をそれぞれＺスコア化する。これにより（ＺＡ_ｉｊｋ，ＺＭ_ｉｊｋ）が得られる。なお、Ｚスコアは、母集団を構成する要素ｉのある値ｐｉが分布の中でどの辺りに位置するかを平均値０、標準偏差１の標準正規分布に置き換えて表したものであり（Ｚスコア＝（ｐｉ−μ）／σ、但し、μは母平均、σは標準偏差）、ｐｉが平均値と等しければＺスコアは０となり、平均より高い値ならＺスコアはプラスの値、低ければマイナスの値となる。Ｚスコアを求める上記式は任意の値の標準偏差の分布を、標準偏差１の標準正規分布に置き換えたものである。

【0036】

図６は、腕の加速度のＺスコア（ＺＡ_ｉｊｋ）と腕の筋負担のＺスコア（ＺＭ_ｉｊｋ）を２次元平面にプロットした例を示す特性図である。図６において、横軸は腕の加速度のＺスコア（ＺＡ_ｉｊｋ）の値を示しており、縦軸は腕の筋負担のＺスコア（ＺＭ_ｉｊｋ）の値を示している。図６に示すプロットの特性は、ｊ，ｋの特定の組み合わせ毎に得られる。ｉ，ｊの特定の組み合わせにおいて、アシスト比を示すｉが１，２，３のそれぞれの場合についてプロットが行われる。一例として、説明の便宜上、図６に示す特性はｊ＝１，ｋ＝１であるものとする。図６では、ｉ＝１（アシスト比Ｃ１＝１、操舵トルク「中間」）の場合のプロットを◇で示し、ｉ＝２（アシスト比Ｃ２＝２、操舵トルク「軽い」）の場合のプロットを□で示し、ｉ＝３（アシスト比Ｃ３＝０．４、操舵トルク「重い」）の場合のプロットを△で示している。

【0037】

次のステップＳ１２０では、Ｚスコア化したデータから各アシスト比の制御設定毎の離散度Ｄ_ｉｊｋを求める。離散度Ｄ_ｉｊｋは、以下（１）の式から算出される。離散度Ｄ_ｉｊｋは、運転しやすい制御設定では、操舵時の動き（加速度Ａ、筋活動量Ｍ）の再現性が高いという実験結果を基に作成した指標である。操舵トルクが重すぎたり、軽すぎたりすると筋活動と加速度のばらつきが大きくなり、離散度が高くなる傾向があり、離散度は操舵感と高い相関関係がある。操舵感が良い、適切な操舵トルクを設定すると、操舵トルクが重い設定や軽い設定に対して筋活動、加速度が過度に増減せず、ばらつきも減少し、離散度が下がる。

【0038】

【数1】

【0039】

以上のようにして、例えばｊ＝１，ｋ＝１の場合、離散度Ｄ_ｉ１１が求まることになる。図７は、ｊ＝１，ｋ＝１の場合に、ｉ＝１，２，３のそれぞれの離散度Ｄ_１１１，Ｄ_２１１，Ｄ_３１１とアシスト比の関係を示す特性図である。図７に示すように、アシスト比に応じて離散度Ｄが変化することが判る。

【0040】

次のステップＳ１２２では、Ｄ_１ｊｋ＜Ｄ_２ｊｋ且つＤ_１ｊｋ＜Ｄ_３ｊｋの条件が満たされるか否かを判定し、この条件が満たされる場合はステップＳ１２４へ進む。一方、この条件が満たされない場合は、ステップＳ１１６へ戻り、再計算を行う。ここで、アシスト比Ｃ３の場合は操舵トルクが重く、アシスト比Ｃ２の場合は操舵トルクが軽くなり、Ｃ３とＣ２はアシスト比を両極端に外した制御設定としている。一方、アシスト比Ｃ１の場合は操舵トルクが中間であり、設計ニュートラル値であり、適正値に近いと想定される制御設定である。このため、ステップＳ１２２の判定を行うことで、アシスト比Ｃ１の時の離散度がアシスト比Ｃ２とアシスト比Ｃ３の場合の離散度よりも小さい最小値になる条件のみを抽出する。

【0041】

ステップＳ１２４では、図７の離散度Ｄとアシスト比Ｃとの関係を示す非線形の近似曲線を算出する。近似曲線は、例えば以下の式（２）から算出できる。但し、式（２）において、ｅは定数項とする。
Ｄ_ｊｋ＝（Ｃ−Ｃ_ｘｊｋ）^２＋ｅ ・・・（２）

【0042】

図８は、式（２）から算出した近似曲線を示す模式図である。ステップＳ１２４では、近似曲線に基づいてピーク値のＣ_ｘｊｋを算出する。図７及び図８の例では、極小値となるＣ_ｉ１１が算出される。

【0043】

例えば、図８では、アシスト比Ｃ１＝１、Ｃ２＝２，Ｃ３＝０．４のそれぞれの場合におけるＤ_ｊｋを式（２）に代入し、式（２）に基づく以下の演算により、Ｃ_ｘ１１＝０．８１となる。具体的には、Ｃ１＝１の場合の離散度Ｄ_１１１＝０．９、Ｃ２＝２の場合の離散度Ｄ_２１１＝２．６、Ｃ３＝０．４の場合の離散度Ｄ_３１１＝１．４を式（２）に代入し、Ｃ_ｘ１１＝０．８１を求める。従って、この場合、最も離散度が低くなるアシスト比は０．８１である。
Ｄ_ｉ１１＝３．９３ｃ^２−６．３６ｃ＋３．２９
＝３．９３（ｃ−０．８１）^２＋０．７１

【0044】

次のステップＳ１２６では、全てのｊ，ｋの組み合わせについて、ステップＳ１１６〜Ｓ１２４の処理が終了したか否かを判定し、全てのｊ，ｋの組み合わせについて処理が終了した場合はステップＳ１２８へ進み、全てのＣ_ｘｊｋをデータベース１５０に格納する。一方、全てのｊ，ｋの組み合わせについて処理が終了していない場合は、ステップＳ１１６へ戻る。ステップＳ１２８の後はステップＳ１３０へ進み、初期設定モードをオフ（ＯＦＦ）に設定する。

【0045】

図１０は、走行状態に応じて最適なＣ_ｘｊｋがデータベース１５０に格納された様子を示す模式図である。図１０に示すように、データベースには、平均速度ｖｊ，平均ヨーレートγｌの任意の組み合わせ毎に最適なアシスト比Ｃ_ｘｊｋが格納されている。

【0046】

次に、図９に基づいて、本実施形態に係るアシスト比の自動変更モード１について説明する。図９の処理は、主として運転状態取得部１２６、アシスト比取得部１２７、経路検索部１２８によって行われる。先ず、ステップＳ２００では、ドライバーが自動変更モード１をオン（ＯＮ）にする。次のステップＳ２０２では、ルートの検索を開始する。具体的には、経路検索部１２８が、データベース１４０に格納されているナビゲーションの地図情報に基づいて、現在地から目的地までのルートの検索を開始する。

【0047】

次のステップＳ２０４では、走行ルート上のカーブ区間を走行する際の平均車速ｖｌを全カーブ区間毎に取得する。ここで、ｌはカーブ数である。次のステップＳ２０６では、走行ルート上のカーブ区間を走行する際のヨーレート平均値γｌ、又は平均曲線半径ρｌを全カーブ区間毎に取得する。

【0048】

図１１は、現在地から目的地までの経路を示す模式図である。図１１の例では、カーブ数が２（ｌ＝２）であり、現在地Ｑ１から中間地Ｑ２までの区間において、平均車速がｖ１、ヨーレート平均値がγ１、平均曲線半径がρｌが取得される。また、中間地Ｑ２から目的地Ｑ３までの区間において、平均車速がｖ２、ヨーレート平均値がγ２、平均曲線半径がρ２が取得される。

【0049】

平均車速ｖｌ、ヨーレート平均値ｒｌ、又は平均曲線半径ρｌは、データベース１４０に格納されているナビゲーションの地図情報データから取得する。また、自車や他車の走行履歴の情報を取得し、走行履歴の情報から取得しても良い。図１２は、データベース１４０に格納された情報を示す模式図である。図１２に示すように、データベース１４０には、地図情報に対応付けて、各区間における平均車速ｖｌ、ヨーレート平均値γｌ、又は平均曲線半径ρｌ等の情報が格納されている。また、データベース１４０には、自車や他車の走行履歴の情報が格納されており、地図情報におけるカーブ区間と、車や他車がそのカーブ区間を走行した際の平均車速ｖｌ、ヨーレート平均値ｒｌ、又は平均曲線半径ρｌとが対応付けされて記録されている。図１２に示す各区間における平均車速ｖｌ、ヨーレート平均値γｌ、又は平均曲率半径ρｌは、推定された定常円区間を走行した際の車速、ヨーレート、曲率半径をそれぞれ平均して求めたものであり、例えば、定常円区間の始まりと判定したら各データを蓄積し始め、定常円区間の終わりと判定したら各データの平均値を計算することで得られる。

【0050】

なお、ステップＳ２０６で取得したデータがρlの場合は、ステップＳ２０８へ進み、以下の式から平均ヨーレートγｌを算出する。ステップＳ２０６でヨーレート平均値ｒｌを直接取得した場合は、ステップＳ２０８を経ることなくステップＳ２１０へ進む。
γｌ＝ｖｌ／ρｌ

【0051】

ステップＳ２１０では、全てのカーブ区間で取得した平均車速ｖｌを平均することで、目的地までの走行ルートの平均車速ｖｙを求める。また、全てのカーブ区間で取得した平均ヨーレートγｌを平均することで、目的地までの走行ルートの平均ヨーレートγｙを求める。以上のようにして、運転状態取得部１２６は、運転経路に応じた運転状態として、平均車速ｖｙ、平均ヨーレートγｙを取得する。次のステップＳ２１２では、アシスト比取得部１２７が、図１０に示したＣ_ｘｊｋを格納したデータベース１５０から、平均車速ｖｙ、平均ヨーレートγｙの組み合わせに最も近い値となる車速ｖｊ、ヨーレートγｋの組み合わせを検索し、検索した車速ｖｊ、ヨーレートγｋの組み合わせに対応する制御条件Ｃ_ｘｊｋを選ぶ。

【0052】

次のステップＳ２１４では、制御条件（アシスト比をＣ_ｘｊｋ）に設定する。次のステップＳ２１６で車両が目的地に到達すると、ステップＳ２１８で自動変更モード１をオフ（ＯＦＦ）にする

【0053】

図１３Ａ〜図１３Ｃは、異なるドライバーＡ，Ｂ，Ｃ毎にアシスト比のピーク値Ｃ_ｘｊｋが異なる様子を示す特性図である。図１３Ａに示すドライバーＡの特性では、操舵トルクが中間（アシスト比≒１）の場合に離散度がピークになっている。また、図１３Ｂに示すドライバーＢの特性では、操舵トルクが重い(アシスト比１．０以下)の場合に離散度がピークになっている。また、図１３Ｃに示すドライバーＣの特性では、操舵トルクが軽い(アシスト比１．０以上)の場合に離散度がピークになっている。以上のように、ドライバー毎に最適のアシスト比は異なるが、本実施形態では、運転状態に応じて、ｊ，ｋのラベル毎に離散度Ｄが最も小さくなるピーク値Ｃ_ｘｊｋを求め、更に、運転状態に応じてＣ_ｘｊｋを選択するようにしたため、ドライバー毎に、運転状態に応じた最適なアシスト比Ｃｘを設定することが可能となる。

【0054】

以上説明したように本実施形態によれば、ドライバー毎に生体情報の離散度が最も低くなるアシスト比を算出することができるため、個々のドライバーの特性に応じて最適にアシスト比を設定することができる。また、地図情報に基づいて現在地から目的地までの運転状態を取得し、運転状態に応じて生体情報の離散度が最も低くなるアシスト比を自動設定できるため、運転状態に応じて最適な操舵感を得ることが可能となる。

【0055】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0056】

１００ アシスト比演算装置
１２４ アシスト比取得部
１２６ 運転状態取得部
１５０ データベース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図13C】