(57)【要約】      （修正有）【課題】作動機構制御（車両運動制御を含む）において、操作者（車両運転者を含む）の認定や操作者の操作を正確にモニタして推定を行い、この推定結果に基づいて作動機構の動作（車両運動を含む）をより安全かつ快適にすることができる操作支援装置および操作支援方法を提供する。【解決手段】筋骨格状態検知部を制御して操作者の筋骨格状態情報を取得し、取得された筋骨格状態情報に基づいて、操作者により操作部材の操作が行われるか否かを予測し、操作部材の操作が行われると予測された場合、当該操作部材が操作される前に、作動機構の実動作の前処理動作を実行するか、または、実動作を開始する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者の筋骨格の状態を検知する筋骨格状態検知部と、当該操作者が操作する操作部材と、当該操作部材の操作に応じて動作する作動機構とに接続され、制御部を少なくとも備えた操作支援装置であって、
上記制御部は、
上記筋骨格状態検知部を制御して上記操作者の筋骨格状態情報を取得する筋骨格状態情報取得手段と、
上記筋骨格状態情報取得手段にて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記操作者により上記操作部材の操作が行われるか否かを予測する操作予測手段と、
を備え、
上記操作予測手段にて上記操作部材の操作が行われると予測された場合、当該操作部材が操作される前に、上記作動機構の実動作の前処理動作を実行するか、または、上記実動作を開始することを特徴とする、操作支援装置。
【請求項２】
車両運転者の筋骨格の状態を検知する筋骨格状態検知部と、当該車両運転者が操作する車両の操作部材と、当該操作部材の操作に応じて動作する作動機構とに接続され、制御部を少なくとも備えた操作支援装置であって、
上記制御部は、
上記筋骨格状態検知部を制御して上記車両運転者の筋骨格状態情報を取得する筋骨格状態情報取得手段と、
上記筋骨格状態情報取得手段にて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記車両運転者により上記操作部材の操作が行われるか否かを予測する操作予測手段と、
上記操作予測手段にて上記操作部材の操作が行われると予測された場合、当該操作部材が操作される前に、上記作動機構の実動作の前処理動作を実行するか、または、上記実動作を開始する機構制御手段と、
を備えたことを特徴とする、操作支援装置。
【請求項３】
請求項２に記載の操作支援装置において、
上記筋骨格状態情報取得手段は、
上記操作部材に接触する上記車両運転者の肢体部分の上記筋骨格状態情報を取得することを特徴とする、操作支援装置。
【請求項４】
請求項２に記載の操作支援装置において、
上記筋骨格状態情報取得手段は、
上記車両運転者の頭部より下部の上記筋骨格状態情報を取得することを特徴とする、操作支援装置。
【請求項５】
請求項２〜４のうちいずれか一つに記載の操作支援装置において、
上記操作部材は、
上記車両の車両運動を制御する上記作動機構を操作するために上記車両運転者が用いる部材であり、
上記機構制御手段は、
上記操作部材の操作により生じる上記車両運動に対し補助制御を実行することを特徴とする、操作支援装置。
【請求項６】
請求項３または４に記載の操作支援装置において、
上記操作支援装置は、記憶部を更に備えており、
上記記憶部は、
上記車両運転者の関節の可動域に基づいて定められた上記肢体部分または上記頭部より下部の可動域拘束条件を少なくとも含む人体筋骨格情報を記憶する人体筋骨格情報記憶手段
を備え、
上記操作予測手段は、
上記人体筋骨格情報記憶手段に記憶された上記可動域拘束条件を参照し、上記筋骨格状態情報取得手段にて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記車両運転者により上記操作部材の操作が行われるか否かを予測することを特徴とする、操作支援装置。
【請求項７】
請求項３〜６のうちいずれか一つに記載の操作支援装置において、
上記操作部材は、ステアリングホイールを含み、
上記作動機構は、ステアリング機構を含み、
上記機構制御手段は、
上記車両運転者による上記ステアリングホイールの操作に応じて動作する上記ステアリング機構に対しトルクアシスト制御を実行することを特徴とする、操作支援装置。
【請求項８】
請求項７に記載の操作支援装置において、
上記可動域拘束条件は、
上記車両運転者の肘関節の上記可動域に基づいて定められた肘関節可動域拘束条件を更に含み、
上記操作予測手段は、
上記人体筋骨格情報記憶手段に記憶された上記肘関節可動域拘束条件を参照し、上記筋骨格状態情報取得手段にて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記車両運転者による上記ステアリングホイールの操作方向を予測することを特徴とする、操作支援装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の操作支援装置において、
上記機構制御手段は、
上記操作予測手段にて上記ステアリングホイールの操作方向が予測された場合、上記ステアリングホイールが操作される前に、上記予測された操作方向へ動作するよう上記ステアリング機構のギアの押し当て処理を実行するか、あるいは、上記ステアリングホイールの操作が上記操作予測手段にて予測されたタイミング、または、上記ステアリングホイールが上記車両運転者により操作されたタイミングにて、上記予測された操作方向へ動作するよう上記ステアリング機構に対しトルクを付与することを特徴とする、操作支援装置。
【請求項１０】
請求項３〜６のうちいずれか一つに記載の操作支援装置において、
上記操作部材は、ブレーキペダルを含み、
上記作動機構は、ブレーキ機構を含み、
上記機構制御手段は、
上記車両運転者による上記ブレーキペダルの操作に応じて動作する上記ブレーキ機構に対しブレーキアシスト制御を実行することを特徴とする、操作支援装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の操作支援装置において、
上記可動域拘束条件は、
上記車両運転者の膝関節および股関節のうち少なくとも１つの足関節の上記可動域に基づいて定められた足関節可動域拘束条件を更に含み、
上記操作予測手段は、
上記人体筋骨格情報記憶手段に記憶された上記足関節可動域拘束条件を参照し、上記筋骨格状態情報取得手段にて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記車両運転者により上記ブレーキペダルの操作が行われるか否かを予測することを特徴とする、操作支援装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の操作支援装置において、
上記機構制御手段は、
上記操作予測手段にて上記ブレーキペダルの操作が行われると予測された場合、上記ブレーキペダルが操作される前に、上記ブレーキ機構の不感帯を無くするよう油圧加圧処理を実行するか、あるいは、上記ブレーキペダルの操作が上記操作予測手段にて予測されたタイミング、または、上記ブレーキペダルが上記車両運転者により操作されたタイミングで、上記ブレーキ機構に対し当該ブレーキ機構が動作するよう上記油圧加圧処理を実行することを特徴とする、操作支援装置。
【請求項１３】
操作者の筋骨格の状態を検知する筋骨格状態検知部と、当該操作者が操作する操作部材と、当該操作部材の操作に応じて動作する作動機構とに接続され、制御部を少なくとも備えた操作支援装置において実行される操作支援方法であって、
上記制御部において実行される、
上記筋骨格状態検知部を制御して上記操作者の筋骨格状態情報を取得する筋骨格状態情報取得ステップと、
上記筋骨格状態情報取得ステップにて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記操作者により上記操作部材の操作が行われるか否かを予測する操作予測ステップと、
を含み、
上記操作予測ステップにて上記操作部材の操作が行われると予測された場合、当該操作部材が操作される前に、上記作動機構の実動作の前処理動作を実行するか、または、上記実動作を開始することを特徴とする、操作支援方法。
【請求項１４】
車両運転者の筋骨格の状態を検知する筋骨格状態検知部と、当該車両運転者が操作する車両の操作部材と、当該操作部材の操作に応じて動作する作動機構とに接続され、制御部を少なくとも備えた操作支援装置において実行される操作支援方法であって、
上記制御部において実行される、
上記筋骨格状態検知部を制御して上記車両運転者の筋骨格状態情報を取得する筋骨格状態情報取得ステップと、
上記筋骨格状態情報取得ステップにて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記車両運転者により上記操作部材の操作が行われるか否かを予測する操作予測ステップと、
上記操作予測ステップにて上記操作部材の操作が行われると予測された場合、当該操作部材が操作される前に、上記作動機構の実動作の前処理動作を実行するか、または、上記実動作を開始する機構制御ステップと、
を含むことを特徴とする、操作支援方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の操作支援方法において、
上記筋骨格状態情報取得ステップにおいて、
上記操作部材に接触する上記操作者または上記車両運転者の肢体部分の上記筋骨格状態情報を取得することを特徴とする、操作支援方法。
【請求項１６】
請求項１４に記載の操作支援方法において、
上記筋骨格状態情報取得ステップにおいて、
上記車両運転者の頭部より下部の上記筋骨格状態情報を取得することを特徴とする、操作支援方法。
【請求項１７】
請求項１４〜１６のうちいずれか一つに記載の操作支援方法において、
上記操作部材は、
上記車両の車両運動を制御する上記作動機構を操作するために上記車両運転者が用いる部材であり、
上記機構制御ステップにおいて、
上記操作部材の操作により生じる上記車両運動に対し補助制御を実行することを特徴とする、操作支援方法。
【請求項１８】
請求項１５または１６に記載の操作支援方法において、
上記操作支援装置は、記憶部を更に備えており、
上記記憶部は、
上記車両運転者の関節の可動域に基づいて定められた上記肢体部分または上記頭部より下部の可動域拘束条件を少なくとも含む人体筋骨格情報を記憶する人体筋骨格情報記憶手段
を備えており、
上記操作予測ステップにおいて、
上記人体筋骨格情報記憶手段に記憶された上記可動域拘束条件を参照し、上記筋骨格状態情報取得ステップにて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記車両運転者により上記操作部材の操作が行われるか否かを予測することを特徴とする、操作支援方法。
【請求項１９】
請求項１５〜１８のうちいずれか一つに記載の操作支援方法において、
上記操作部材は、ステアリングホイールを含み、
上記作動機構は、ステアリング機構を含み、
上記機構制御ステップにおいて、
上記車両運転者による上記ステアリングホイールの操作に応じて動作する上記ステアリング機構に対しトルクアシスト制御を実行することを特徴とする、操作支援方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の操作支援方法において、
上記可動域拘束条件は、
上記車両運転者の肘関節の上記可動域に基づいて定められた肘関節可動域拘束条件を更に含み、
上記操作予測ステップにおいて、
上記人体筋骨格情報記憶手段に記憶された上記肘関節可動域拘束条件を参照し、上記筋骨格状態情報取得ステップにて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記車両運転者による上記ステアリングホイールの操作方向を予測することを特徴とする、操作支援方法。
【請求項２１】
請求項１９または２０に記載の操作支援方法において、
上記機構制御ステップにおいて、
上記操作予測ステップにて上記ステアリングホイールの操作方向が予測された場合、上記ステアリングホイールが操作される前に、上記予測された操作方向へ動作するよう上記ステアリング機構のギアの押し当て処理を実行するか、あるいは、上記ステアリングホイールの操作が上記操作予測ステップにて予測されたタイミング、または、上記ステアリングホイールが上記車両運転者により操作されたタイミングにて、上記予測された操作方向へ動作するよう上記ステアリング機構に対しトルクを付与することを特徴とする、操作支援方法。
【請求項２２】
請求項１５〜１８のうちいずれか一つに記載の操作支援方法において、
上記操作部材は、ブレーキペダルを含み、
上記作動機構は、ブレーキ機構を含み、
上記機構制御ステップにおいて、
上記車両運転者による上記ブレーキペダルの操作に応じて動作する上記ブレーキ機構に対しブレーキアシスト制御を実行することを特徴とする、操作支援方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の操作支援方法において、
上記可動域拘束条件は、
上記車両運転者の膝関節および股関節のうち少なくとも１つの足関節の上記可動域に基づいて定められた足関節可動域拘束条件を更に含み、
上記操作予測ステップにおいて、
上記人体筋骨格情報記憶手段に記憶された上記足関節可動域拘束条件を参照し、上記筋骨格状態情報取得ステップにて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記車両運転者により上記ブレーキペダルの操作が行われるか否かを予測することを特徴とする、操作支援方法。
【請求項２４】
請求項２２または２３に記載の操作支援方法において、
上記機構制御ステップにおいて、
上記操作予測ステップにて上記ブレーキペダルの操作が行われると予測された場合、上記ブレーキペダルが操作される前に、上記ブレーキ機構の不感帯を無くするよう油圧加圧処理を実行するか、あるいは、上記ブレーキペダルの操作が上記操作予測ステップにて予測されたタイミング、または、上記ブレーキペダルが上記車両運転者により操作されたタイミングで、上記ブレーキ機構に対し当該ブレーキ機構が動作するよう上記油圧加圧処理を実行することを特徴とする、操作支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作支援装置および操作支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、操作者の状態を検知し、その状態に基づいて各種作動機構を制御する技術があり、車両制御に関しては、車両運転者（ドライバ）の運転操作の入力や結果または車両運転者の認知状態をモニタして、車両制御を変更する試みが報告されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のドライビングポジション調整装置は、カメラにて撮像された画像情報から運転者の関節折れ角度を検出し、その関節折れ角度に基づいてシートやステアリングホイールの最適な移動量を算出し、シートやステアリングホイールと運転者との位置が理想的なドライビングボジションとなるよう算出された移動量に基づいてシートやステアリングを調整している。
【０００４】
また、特許文献２に記載の可変舵角操舵装置は、操舵入力角度に対して目標車両状態量を推定（例えば、車速、ヨーレート、横加速度等）し、車両運動制御を行う「操舵協調ＶＳＣ（ビークル・スタビリティ・コントロール）」の一例であり、具体的には、車速やステアリングホイールの操舵状態から運転者の緊急回避操作を検出し、緊急回避操作に対応する操舵出力に制御し、運転者により緊急回避操作が行われた際に、運転者の回避意図に適合する舵角制御を自動で行うものである。
【０００５】
一方、従来から、人間の挙動を予測する技術が存在する。
【０００６】
例えば、特許文献３に記載の筋活性度推定システムは、ある対象物を操作する人間の関節および筋のそれぞれの運動状態量と、操作対象の対象物の剛性や粘性とから人間の筋活性状態を推定している。
【０００７】
ここで、一般に、車両制御において車両運転者の安全を確保するためには、運転支援装置をいち早く起動（早期起動）することが望ましい。
【０００８】
そこで、カメラが撮像した画像情報から車両運転者の状態を検知する特許文献１等を利用して、車両運転者の顔の向きを検出し「車両運転者顔向き警報」を行う技術、すなわち、カメラから車両運転者の顔の向きをモニタし車両運転者が進行方向等とは異なる方向へ視線をずらしている場合にＰＣＳ（プリクラッシュ・セーフティ・システム）警報のタイミングを早める技術等が考えられる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１２３６４０号公報
【特許文献２】特開２００７−１６８６４１号公報
【特許文献３】特開２００６−１１０２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１を利用した「車両運転者顔向き警報」では、カメラから取得された画像情報のみに基づいて車両運転者の顔の向きや視線をモニタして車両運転者の認知行動を推定しているため、車両運転者の実際の操作につながるまでの不確定要素が多く、車両運転者の認知状態（例えば、覚醒や不覚醒等）の推定には適しているものの、車両運転者の操作予測には不向きであるという問題点を有していた。
【００１１】
また、特許文献２の「操舵協調ＶＳＣ」では、車両運転者が過去に行った操作に関する情報に基づいて制御している。すなわち、将来の操作の推定を行っておらず過去の実績に基づいて制御しているため、不確定要素をほぼ持たない（すなわち、推定要素はない）という点において優れているが、既に行われた車両運転者の操作に基づいて車両運動制御の動作が開始されているため、「遅れ要素」を必然的に含むという問題点を有していた。例えば、「操舵協調ＶＳＣ」においては、「遅れ要素」を確実に含むことに起因して、車両運転者の操作と車両制御動作との２者が発散状態になり得、車両が大きくスリップして制御不能になる等して既に破綻状態にまで発展しまった場合は、車両制御では押さえ切れない場合がある等の不完全な面があるという問題点を有していた。
【００１２】
このように、特許文献１および２等に記載の従来技術においては、車両運転者の顔の向きや緊急回避操作を検出しているがこれらを事前に予測していないので、安全確保のために仮に運転支援装置を早期起動したとしても、実際は緊急回避操作をする必要がない場面であった場合は、運転支援装置の早期起動が結果として不要となってしまうという問題点を有していた。また、運転者がどのような運転支援を望んでいるかを高精度に推定する必要があり、車両運転者の希望する運転支援の内容を高精度に推定できない場合は、快適な運転支援を運転者へ提供することができないという問題点を有していた。また、車両運転者の行った動作情報に基づいて制御を開始しているため、早期に起動しておらず、制御開始のタイミングは必然的に「遅れ要素」を含んでしまうという問題点を有していた。
【００１３】
上記問題点を解決するためには、実際の車両運転者の動作や操作に直結した状態の推定を高精度に行った上で運転支援装置を適切なタイミングで起動（早期起動を含む）する必要がある。また、より安全な車両運動制御を行うためには、上記「遅れ要素」をできるだけ取り除くことが望ましいが、より早く制御を起動（早期起動）してしまうと不要な動作になる場合があり、早期起動に関しては、正確に制御起動が望ましいか否かを高い精度で推定する必要がある。
【００１４】
そこで、人間の挙動を予測する特許文献３等の技術の利用が考えられるが、特許文献３の予測技術は、車両を操作する運転者の関節および筋のそれぞれの運動状態量と、操作対象の車両の剛性や粘性とから運転者の筋活性状態を推定することにより、コンピュータグラフィックスのモデルを用いて障害物に衝突するなどの状況等における車両運転者の挙動を推定できるのみであり、この推定結果に基づいて実際に車両を制御することができないという問題点を有していた。
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、作動機構制御（車両運動制御を含む）において、操作者の認知や操作を正確にモニタして推定を行い、この推定結果に基づいて作動機構の動作（車両運動を含む）をより安全かつ快適にすることができる操作支援装置および操作支援方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような目的を達成するため、本発明の操作支援装置は、操作者の筋骨格の状態を検知する筋骨格状態検知部と、当該操作者が操作する操作部材と、当該操作部材の操作に応じて動作する作動機構とに接続され、制御部を少なくとも備えた操作支援装置であって、上記制御部は、上記筋骨格状態検知部を制御して上記操作者の筋骨格状態情報を取得する筋骨格状態情報取得手段と、上記筋骨格状態情報取得手段にて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記操作者により上記操作部材の操作が行われるか否かを予測する操作予測手段と、を備え、上記操作予測手段にて上記操作部材の操作が行われると予測された場合、当該操作部材が操作される前に、上記作動機構の実動作の前処理動作を実行するか、または、上記実動作を開始することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の操作支援装置は、車両運転者の筋骨格の状態を検知する筋骨格状態検知部と、当該車両運転者が操作する車両の操作部材と、当該操作部材の操作に応じて動作する作動機構とに接続され、制御部を少なくとも備えた操作支援装置であって、上記制御部は、上記筋骨格状態検知部を制御して上記車両運転者の筋骨格状態情報を取得する筋骨格状態情報取得手段と、上記筋骨格状態情報取得手段にて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記車両運転者により上記操作部材の操作が行われるか否かを予測する操作予測手段と、上記操作予測手段にて上記操作部材の操作が行われると予測された場合、当該操作部材が操作される前に、上記作動機構の実動作の前処理動作を実行するか、または、上記実動作を開始する機構制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の操作支援装置は、上記記載の操作支援装置において、上記筋骨格状態情報取得手段は、上記操作部材に接触する上記車両運転者の肢体部分の上記筋骨格状態情報を取得することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の操作支援装置は、上記記載の操作支援装置において、上記筋骨格状態情報取得手段は、上記車両運転者の頭部より下部の上記筋骨格状態情報を取得することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の操作支援装置は、上記記載の操作支援装置において、上記操作部材は、上記車両の車両運動を制御する上記作動機構を操作するために上記車両運転者が用いる部材であり、上記機構制御手段は、上記操作部材の操作により生じる上記車両運動に対し補助制御を実行することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の操作支援装置は、上記記載の操作支援装置において、上記操作支援装置は、記憶部を更に備えており、上記記憶部は、上記車両運転者の関節の可動域に基づいて定められた上記肢体部分または上記頭部より下部の可動域拘束条件を少なくとも含む人体筋骨格情報を記憶する人体筋骨格情報記憶手段を備え、上記操作予測手段は、上記人体筋骨格情報記憶手段に記憶された上記可動域拘束条件を参照し、上記筋骨格状態情報取得手段にて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記車両運転者により上記操作部材の操作が行われるか否かを予測することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の操作支援装置は、上記記載の操作支援装置において、上記操作部材は、ステアリングホイールを含み、上記作動機構は、ステアリング機構を含み、上記機構制御手段は、上記車両運転者による上記ステアリングホイールの操作に応じて動作する上記ステアリング機構に対しトルクアシスト制御を実行することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の操作支援装置は、上記記載の操作支援装置において、上記可動域拘束条件は、上記車両運転者の肘関節の上記可動域に基づいて定められた肘関節可動域拘束条件を更に含み、上記操作予測手段は、上記人体筋骨格情報記憶手段に記憶された上記肘関節可動域拘束条件を参照し、上記筋骨格状態情報取得手段にて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記車両運転者による上記ステアリングホイールの操作方向を予測することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の操作支援装置は、上記記載の操作支援装置において、上記機構制御手段は、上記操作予測手段にて上記ステアリングホイールの操作方向が予測された場合、上記ステアリングホイールが操作される前に、上記予測された操作方向へ動作するよう上記ステアリング機構のギアの押し当て処理を実行するか、あるいは、上記ステアリングホイールの操作が上記操作予測手段にて予測されたタイミング、または、上記ステアリングホイールが上記車両運転者により操作されたタイミングにて、上記予測された操作方向へ動作するよう上記ステアリング機構に対しトルクを付与することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の操作支援装置は、上記記載の操作支援装置において、上記操作部材は、ブレーキペダルを含み、上記作動機構は、ブレーキ機構を含み、上記機構制御手段は、上記車両運転者による上記ブレーキペダルの操作に応じて動作する上記ブレーキ機構に対しブレーキアシスト制御を実行することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の操作支援装置は、上記記載の操作支援装置において、上記可動域拘束条件は、上記車両運転者の膝関節および股関節のうち少なくとも１つの足関節の上記可動域に基づいて定められた足関節可動域拘束条件を更に含み、上記操作予測手段は、上記人体筋骨格情報記憶手段に記憶された上記足関節可動域拘束条件を参照し、上記筋骨格状態情報取得手段にて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記車両運転者により上記ブレーキペダルの操作が行われるか否かを予測することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の操作支援装置は、上記記載の操作支援装置において、上記機構制御手段は、上記操作予測手段にて上記ブレーキペダルの操作が行われると予測された場合、上記ブレーキペダルが操作される前に、上記ブレーキ機構の不感帯を無くするよう油圧加圧処理を実行するか、あるいは、上記ブレーキペダルの操作が上記操作予測手段にて予測されたタイミング、または、上記ブレーキペダルが上記車両運転者により操作されたタイミングで、上記ブレーキ機構に対し当該ブレーキ機構が動作するよう上記油圧加圧処理を実行することを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の操作支援方法は、操作者の筋骨格の状態を検知する筋骨格状態検知部と、当該操作者が操作する操作部材と、当該操作部材の操作に応じて動作する作動機構とに接続され、制御部を少なくとも備えた操作支援装置において実行される操作支援方法であって、上記制御部において実行される、上記筋骨格状態検知部を制御して上記操作者の筋骨格状態情報を取得する筋骨格状態情報取得ステップと、上記筋骨格状態情報取得ステップにて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記操作者により上記操作部材の操作が行われるか否かを予測する操作予測ステップと、を含み、上記操作予測ステップにて上記操作部材の操作が行われると予測された場合、当該操作部材が操作される前に、上記作動機構の実動作の前処理動作を実行するか、または、上記実動作を開始することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の操作支援方法は、車両運転者の筋骨格の状態を検知する筋骨格状態検知部と、当該車両運転者が操作する車両の操作部材と、当該操作部材の操作に応じて動作する作動機構とに接続され、制御部を少なくとも備えた操作支援装置において実行される操作支援方法であって、上記制御部において実行される、上記筋骨格状態検知部を制御して上記車両運転者の筋骨格状態情報を取得する筋骨格状態情報取得ステップと、上記筋骨格状態情報取得ステップにて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記車両運転者により上記操作部材の操作が行われるか否かを予測する操作予測ステップと、上記操作予測ステップにて上記操作部材の操作が行われると予測された場合、当該操作部材が操作される前に、上記作動機構の実動作の前処理動作を実行するか、または、上記実動作を開始する機構制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の操作支援方法は、上記記載の操作支援方法において、上記筋骨格状態情報取得ステップにおいて、上記操作部材に接触する上記車両運転者の肢体部分の上記筋骨格状態情報を取得することを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の操作支援方法は、上記記載の操作支援方法において、上記筋骨格状態情報取得ステップにおいて、上記車両運転者の頭部より下部の上記筋骨格状態情報を取得することを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の操作支援方法は、上記記載の操作支援方法において、上記操作部材は、上記車両の車両運動を制御する上記作動機構を操作するために上記車両運転者が用いる部材であり、上記機構制御ステップにおいて、上記操作部材の操作により生じる上記車両運動に対し補助制御を実行することを特徴とする。
【００３３】
また、本発明の操作支援方法は、上記記載の操作支援方法において、上記操作支援装置は、記憶部を更に備えており、上記記憶部は、上記車両運転者の関節の可動域に基づいて定められた上記肢体部分または上記頭部より下部の可動域拘束条件を少なくとも含む人体筋骨格情報を記憶する人体筋骨格情報記憶手段を備えており、上記操作予測ステップにおいて、上記人体筋骨格情報記憶手段に記憶された上記可動域拘束条件を参照し、上記筋骨格状態情報取得ステップにて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記車両運転者により上記操作部材の操作が行われるか否かを予測することを特徴とする。
【００３４】
また、本発明の操作支援方法は、上記記載の操作支援方法において、上記操作部材は、ステアリングホイールを含み、上記作動機構は、ステアリング機構を含み、上記機構制御ステップにおいて、上記車両運転者による上記ステアリングホイールの操作に応じて動作する上記ステアリング機構に対しトルクアシスト制御を実行することを特徴とする。
【００３５】
また、本発明の操作支援方法は、上記記載の操作支援方法において、上記可動域拘束条件は、上記車両運転者の肘関節の上記可動域に基づいて定められた肘関節可動域拘束条件を更に含み、上記操作予測ステップにおいて、上記人体筋骨格情報記憶手段に記憶された上記肘関節可動域拘束条件を参照し、上記筋骨格状態情報取得ステップにて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記車両運転者による上記ステアリングホイールの操作方向を予測することを特徴とする。
【００３６】
また、本発明の操作支援方法は、上記記載の操作支援方法において、上記機構制御ステップにおいて、上記操作予測ステップにて上記ステアリングホイールの操作方向が予測された場合、上記ステアリングホイールが操作される前に、上記予測された操作方向へ動作するよう上記ステアリング機構のギアの押し当て処理を実行するか、あるいは、上記ステアリングホイールの操作が上記操作予測ステップにて予測されたタイミング、または、上記ステアリングホイールが上記車両運転者により操作されたタイミングにて、上記予測された操作方向へ動作するよう上記ステアリング機構に対しトルクを付与することを特徴とする。
【００３７】
また、本発明の操作支援方法は、上記記載の操作支援方法において、上記操作部材は、ブレーキペダルを含み、上記作動機構は、ブレーキ機構を含み、上記機構制御ステップにおいて、上記車両運転者による上記ブレーキペダルの操作に応じて動作する上記ブレーキ機構に対しブレーキアシスト制御を実行することを特徴とする。
【００３８】
また、本発明の操作支援方法は、上記記載の操作支援方法において、上記可動域拘束条件は、上記車両運転者の膝関節および股関節のうち少なくとも１つの足関節の上記可動域に基づいて定められた足関節可動域拘束条件を更に含み、上記操作予測ステップにおいて、上記人体筋骨格情報記憶手段に記憶された上記足関節可動域拘束条件を参照し、上記筋骨格状態情報取得ステップにて取得された上記筋骨格状態情報に基づいて、上記車両運転者により上記ブレーキペダルの操作が行われるか否かを予測することを特徴とする。
【００３９】
また、本発明の操作支援方法は、上記記載の操作支援方法において、上記機構制御ステップにおいて、上記操作予測ステップにて上記ブレーキペダルの操作が行われると予測された場合、上記ブレーキペダルが操作される前に、上記ブレーキ機構の不感帯を無くするよう油圧加圧処理を実行するか、あるいは、上記ブレーキペダルの操作が上記操作予測ステップにて予測されたタイミング、または、上記ブレーキペダルが上記車両運転者により操作されたタイミングで、上記ブレーキ機構に対し当該ブレーキ機構が動作するよう上記油圧加圧処理を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４０】
この発明によれば、筋骨格状態検知部を制御して操作者の筋骨格状態情報を取得し、取得された筋骨格状態情報に基づいて、操作者により操作部材の操作が行われるか否かを予測し、操作部材の操作が行われると予測された場合、当該操作部材が操作される前に、作動機構の実動作の前処理動作を実行するか、または、実動作を開始するので、操作者の操作の「予備」操作（すなわち「身体モーション（動き）」）をモニタでき、操作に直結する「兆し」となる部分を抽出でき、操作者の操作の予測とその確率を算出でき、この予測結果をもとに作動機構を適切に制御することができる。例えば、本発明によれば、操作者の骨格の動きから操作部材を操作するという「兆し」を抽出することができるので、その「兆し」が検知された時点で作動機構の動作（例えば、ガタ詰めや実動作等）を開始することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、操作者の操作を精度よく検出し「遅れ要素」を排除できるため、応答よく無駄の少ない支援制御を開始することができる。これにより、本発明は、安全でかつ快適な作動機構制御を実現することができるという効果を奏する。
【００４１】
また、この発明によれば、筋骨格状態検知部を制御して車両運転者の筋骨格状態情報を取得し、取得された筋骨格状態情報に基づいて、車両運転者により操作部材の操作が行われるか否かを予測し、操作部材の操作が行われると予測された場合、当該操作部材が操作される前に、作動機構の実動作の前処理動作を実行するか、または、実動作を開始するので、車両運転者の運転の「予備」操作（すなわち「身体モーション（動き）」）をモニタでき、運転操作に直結する「兆し」となる部分を抽出でき、車両運転者の運転動作の予測とその確率を算出でき、この予測結果をもとに車両運動を適切に制御することができる。例えば、本発明によれば、車両運転者の骨格の動きから操作部材を操作するという「兆し」を抽出することができるので、その「兆し」が検知された時点で作動機構の動作（例えば、ガタ詰めや実動作等）を開始することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、車両運転者の操作を精度よく検出し「遅れ要素」を排除できるため、応答よく無駄の少ない支援制御を開始することができ、これにより、本発明は、安全でかつ快適な車両運動制御を実現することができるという効果を奏する。
【００４２】
また、この発明によれば、操作部材に接触する車両運転者の肢体部分の筋骨格状態情報を取得するので、操作部材に接触しない肢体部分以外の動きに関する情報（例えば、肩の傾きラインや胸の向き等）に基づいて筋骨格状態情報を推定する場合に比べて、操作部材に接触する人体の状態等からデータ抽出を行うことができるので、より操作に直結した人体の動きを捉えることができ、人体の筋骨格状態情報に基づいてより正確に操作を推定することができるという効果を奏する。
【００４３】
また、この発明によれば、車両運転者の頭部より下部の筋骨格状態情報を取得するので、従来技術の特許文献１等を利用した「車両運転者顔向き警報」など、顔の向きを検出して車両運転者の状態を予測して制御する既存の技術よりも、高精度に車両運転者の状態を予測することができるという効果を奏する。例えば、顔の向きを検出して制御する技術（顔向き検出制御）では、操作者や車両運転者が操作に関係ない方向へ顔を向けながら操作部材を操作した場合（例えば、よそ見操作やよそ見運転等）、操作者や車両運転者が意図しない操作を誤って推定してしまうことがあり得たが、本発明によれば、操作部材の実操作に関わる人体骨格の動きを捉えることにより、車両運転者の頭部より下部（肩より下の部分）の筋骨格状態情報に基づいて操作を推定することができる。これにより、本発明は、上記「顔の向き検出制御」よりも、高精度に車両運転者の状態を予測することができるという効果を奏する。
【００４４】
また、この発明によれば、操作部材は、車両の車両運動を制御する作動機構を操作するために車両運転者が用いる部材であり、操作部材の操作により生じる車両運動に対し補助制御を実行するので、作動機構を適切なタイミング（早期起動を含む）で起動して、例えば、ステアリング機構の場合、ギアのガタ詰め（押し当て処理）やアシストトルクの付与などの補助制御を行うことができる。これにより、本発明は、上述の「遅れ要素」を可能な限り取り除くことができるという効果を奏する。
【００４５】
また、この発明によれば、車両運転者の関節の可動域に基づいて定められた肢体部分または頭部より下部の可動域拘束条件を少なくとも含む人体筋骨格情報を記憶部に記憶し、記憶部に記憶された可動域拘束条件を参照し、取得された筋骨格状態情報に基づいて、車両運転者により操作部材の操作が行われるか否かを予測するので、より安全な車両運動制御を行うために実際の車両運転者の操作部材の動作や操作に直結した状態の推定を高精度で行うことができるという効果を奏する。また、この発明によれば、車両運転者の肢体や頭部より下部の可動域情報と車両運転者の現在の筋骨格状態の情報とから運転操作系（操作部材）の操作を予測でき、操作が有ると予測された場合に作動機構の動作を開始することができる。これにより、本発明は、車両運転者の操作を精度よく検出し、「遅れ要素」を排除できるため、応答よく無駄の少ない支援制御を開始でき、安全でかつ快適な車両運動制御を実現できるという効果を奏する。
【００４６】
また、この発明によれば、操作部材は、ステアリングホイールを含み、作動機構は、ステアリング機構を含み、車両運転者によるステアリングホイールの操作に応じて動作するステアリング機構に対しトルクアシスト制御を実行するので、例えば、緊急回避時に操舵アシストトルクを付与する等を行うことで、より早くステアリング機構を動作させることができる。これにより、本発明は、安全でかつ快適な車両運動制御を実現できるという効果を奏する。
【００４７】
また、この発明によれば、可動域拘束条件は、車両運転者の肘関節の可動域に基づいて定められた肘関節可動域拘束条件を更に含み、記憶部に記憶された肘関節可動域拘束条件を参照し、取得された筋骨格状態情報に基づいて、車両運転者によるステアリングホイールの操作方向を予測するので、例えば、車両運転者が急ハンドルをきって障害物等を避ける緊急回避動作を行うことを事前に予測することができるという効果を奏する。具体的には、本発明によれば、車両運転者がどの方向へステアリングホイールをきって車や建物などの障害物を避ける緊急回避動作を行うか否かを、肘関節可動域を考慮して高精度にて予測することができるという効果を奏する。
【００４８】
また、この発明によれば、ステアリングホイールの操作方向が予測された場合、ステアリングホイールが操作される前に、予測された操作方向へ動作するようステアリング機構のギアの押し当て処理を実行するか、あるいは、ステアリングホイールの操作が制御部にて予測されたタイミング、または、ステアリングホイールが車両運転者により操作されたタイミングにて、予測された操作方向へ動作するようステアリング機構に対しトルクを付与するので、例えば、車両運転者が急ハンドルをきって障害物等を避ける緊急回避動作を行うことが事前に予測された場合、いち早くステアリング機構を動作させて緊急回避を行うことができ、これにより、本発明は、車両運転者の安全をより確実に確保することができるという効果を奏する。具体的には、本発明によれば、ステアリング機構に遊び部分が存在することで生じる、ステアリングホイールを操作してからステアリング機構の動作が実際に開始されるまでのタイムラグ（遅れ）等の違和感を無くすることができ、これにより、本発明は、このような遅れによる制御限界を軽減して、より安全快適なステアリング制御（ステアアシスト）を行うことができるという効果を奏する。
【００４９】
また、この発明によれば、操作部材は、ブレーキペダルを含み、作動機構は、ブレーキ機構を含み、車両運転者によるブレーキペダルの操作に応じて動作するブレーキ機構に対しブレーキアシスト制御を実行するので、例えば、緊急回避時にブレーキ機構に対し油圧加圧処理を補助することで、より早くブレーキ機構を動作させることができる。これにより、本発明は、安全でかつ快適な車両運動制御を実現できるという効果を奏する。
【００５０】
また、この発明によれば、可動域拘束条件は、車両運転者の膝関節および股関節のうち少なくとも１つの足関節の可動域に基づいて定められた足関節可動域拘束条件を更に含み、記憶部に記憶された足関節可動域拘束条件を参照し、取得された筋骨格状態情報に基づいて、車両運転者によりブレーキペダルの操作が行われるか否かを予測するので、例えば、車両運転者が急ブレーキを踏んで障害物等の衝突を避ける緊急回避動作を行うことを事前に予測することができるという効果を奏する。具体的には、本発明によれば、車両運転者がブレーキペダルを急激に踏み込んで車や建物などの障害物との衝突を避ける緊急回避動作を行うか否かを、膝関節や股関節の可動域を考慮して高精度にて予測することができるという効果を奏する。
【００５１】
また、この発明によれば、ブレーキペダルの操作が行われると予測された場合、ブレーキペダルが操作される前に、ブレーキ機構の不感帯を無くするよう油圧加圧処理を実行するか、あるいは、ブレーキペダルの操作が制御部により予測されたタイミング、または、ブレーキペダルが車両運転者により操作されたタイミングで、ブレーキ機構に対し当該ブレーキ機構が動作するよう油圧加圧処理を実行するので、例えば、車両運転者が急ブレーキを踏んで障害物等を避ける緊急回避動作を行うことが事前に予測された場合、いち早くブレーキ機構を動作させて緊急回避を行うことができるという効果を奏する。具体的には、本発明によれば、ブレーキ機構に遊び部分があることで生じる、ブレーキペダルを操作してからブレーキ機構の動作が実際に開始されるまでのタイムラグ（遅れ）等の違和感を無くすることができ、これにより、本発明は、このような遅れによる制御限界を軽減して、より安全快適なブレーキ制御（ブレーキアシスト）を行うことができる。これにより、本発明は、車両運転者の安全をより確実に確保することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下に、本発明にかかる操作支援装置および操作支援方法並びにプログラムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００５３】
［本発明の概要］
以下、本発明の概要について図１を参照して説明し、その後、本発明の構成および処理等について詳細に説明する。ここで、図１は、本発明の基本処理の一例を示すフローチャートである。
【００５４】
本発明は、概略的に、以下の基本的特徴を有する。
【００５５】
すなわち、本発明の操作支援装置は、操作者の筋骨格の状態を検知する筋骨格状態検知部と、当該操作者が操作する車両の操作部材と、当該操作部材の操作に応じて動作する作動機構とに接続され、制御部と記憶部とを少なくとも備えて構成される。
【００５６】
ここで、「操作部材」とは、作動機構の動作を操作するために操作者が用いる部材であり、例えば、操作レバー、操作スイッチ、操作ペダル等を含む。
【００５７】
また、「作動機構」とは、操作部材の操作量に応じて動作する機構であり、例えば、操作レバー、操作スイッチ、操作ペダル等の操作部材の操作量に応じて動作するロボットアーム等を含む。
【００５８】
また、記憶部は、操作者の関節の可動域に基づいて定められた肢体部分または頭部より下部の可動域拘束条件を少なくとも含む人体筋骨格情報を記憶していてもよい。また、可動域拘束条件は、操作者の肘関節の可動域に基づいて定められた肘関節可動域拘束条件を更に含んでいてもよい。また、可動拘束条件は、操作者の膝関節および股関節のうち少なくとも１つの足関節の可動域に基づいて定められた足関節可動域拘束条件を更に含んでいてもよい。
【００５９】
以下、図１を参照し、本発明の操作支援装置の基本処理の一例について説明する。
【００６０】
図１に示すように、操作支援装置の制御部は、筋骨格状態検知部を制御して操作者の筋骨格状態情報を取得する（ステップＳＡ−１）。
【００６１】
ここで、操作支援装置の制御部は、操作部材に接触する操作者の肢体部分の筋骨格状態情報を取得してもよい。また、操作支援装置の制御部は、操作者の頭部より下部の筋骨格状態情報を取得してもよい。
【００６２】
そして、操作支援装置の制御部は、ステップＳＡ−１において取得された筋骨格状態情報に基づいて、操作者により操作部材の操作が行われるか否かを予測する（ステップＳＡ−２）。
【００６３】
ここで、操作支援装置の制御部は、記憶部に記憶された可動域拘束条件を参照し、取得された筋骨格状態情報に基づいて、操作者により操作部材の操作が行われるか否かを予測してもよい。また、操作支援装置の制御部は、記憶部に記憶された肘関節可動域拘束条件を参照し、取得された筋骨格状態情報に基づいて、操作者による操作レバー等の操作方向を予測してもよい。また、操作支援装置の制御部は、記憶部に記憶された足関節可動域拘束条件を参照し、取得された筋骨格状態情報に基づいて、操作者により操作ペダル等の操作が行われるか否かを予測してもよい。
【００６４】
そして、操作支援装置の制御部は、ステップＳＡ−２において操作部材の操作が行われると予測された場合（ステップＳＡ−２：Ｙｅｓ）、当該操作部材が操作される前に、作動機構（例えば、ロボットアーム等）の実動作（例えば、ロボットアームを伸ばして物体をつかむ等）の前処理動作（例えば、操作レバーを操作しロボットアームが動作するまでの遊び部分を詰める等）を実行するか、または、実動作（例えば、ロボットアームを伸ばし始める等）を開始する（ステップＳＡ−３）。
【００６５】
ここで、「前処理動作」とは、作動機構による「実動作」そのものではなく、当該作動機構を実動作させるための必須の工程を意味する。例えば、前処理動作は、ロボットアームのギアの押し当て処理（ガタ詰め）や、ロボットアームに対して予測された操作方向へアシストトルクを付与することや、操作ペダルの不感帯部分を無くするよう予め油圧加圧処理を行うこと等を含む。例えば、操作支援装置の制御部は、操作者の骨格の動き等を検出して操作レバーや操作ペダル等の操作があると判断した場合、前処理動作として、ガタ詰めを開始してもよく、また、実際にロボットアームが操作される方向に対してトルクアシストの付与をわずかながら開始してもよい。
【００６６】
また、操作支援装置の制御部は、操作部材の操作により生じる作動機構の動作に対し補助制御（例えば、前処理動作や実動作の開始等）を実行してもよい。
【００６７】
また、操作支援装置の制御部は、補助制御として、操作者による操作レバーや操作ペダルの操作に応じて動作するロボットアームに対しトルクアシスト制御を実行してもよい。具体的には、一例として、操作支援装置の制御部は、操作レバーの操作方向が予測された場合、操作レバーが操作される前に、前処理動作として、予測された操作方向へ動作するようロボットアームのギアの押し当て処理（ガタ詰め）を実行するか、あるいは、操作レバーの操作が予測されたタイミング、または、操作レバーが操作者により操作されたタイミングにて、実動作として、予測された操作方向へ動作するようロボットアームに対し、トルクアシスト制御としてトルクを付与してもよい。
【００６８】
また、操作支援装置の制御部は、補助制御として、操作者による操作ペダル（例えば、ロボットアームの先端部分にて物体をつかむ等）の操作に応じて動作するロボットアームに対しアシスト制御を実行してもよい。具体的には、操作支援装置の制御部は、操作ペダルの操作が行われると予測された場合、前処理動作として、操作ペダルが操作される前に、操作ペダルの不感帯を無くするよう油圧加圧処理を実行するか、あるいは、実動作として、操作ペダルの操作が制御部により予測されたタイミング、または、操作ペダルが操作者により操作されたタイミングで、ロボットアームに対し、アシスト制御として当該ロボットアームが動作するよう油圧加圧処理を実行してもよい。
【００６９】
一方、操作支援装置の制御部は、ステップＳＡ−２において操作部材の操作が行われないと予測された場合（ステップＳＡ−２：Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。以上で、本発明の操作支援装置の基本処理の説明を終える。
【００７０】
以上で、本発明の概要の説明を終える。
【００７１】
［操作支援装置の構成］
次に、本操作支援装置１００の構成について図２を参照して説明する。図２は、本発明が適用される本操作支援装置１００の構成の一例を示すブロック図であり、該構成のうち本発明に関係する部分のみを概念的に示している。
【００７２】
図２に示すように、本操作支援装置１００は、概略的に、操作者（車両運転者を含む）の筋骨格の状態を検知する筋骨格状態検知部２００と、当該操作者が操作する操作部材５００と、当該操作部材５００の操作に応じて動作する作動機構６００と、位置検出部３００と、周辺情報検出部４００に接続され、制御部１０２と記憶部１０６とを少なくとも備えて構成される。
【００７３】
図２において、操作部材５００は、作動機構６００の動作（例えば、ロボットアーム６５０を伸ばす等）を操作するために操作者が用いる部材であり、例えば、操作レバー５５０、操作スイッチ５６０、操作ペダル５７０等を含む。また、車両運動制御の場合は、操作部材５００は、車両の車両運動（例えば、発進や停止、カーブを曲がる、加減速する等）を制御する作動機構６００を操作するために車両運転者が用いる部材であり、例えば、ブレーキペダル５２０、アクセルペダル、ステアリングホイール５１０、シフトレバー、スイッチ、ダイヤル、ボタン等を含む。本実施形態において、操作部材５００は、当該操作部材５００の操作量に応じて動作する作動機構６００を操作する機能を有する制御手段であり、例えば、ロボットアーム６５０を制御する操作レバー５５０、操作スイッチ５６０、操作ペダル５７０等を含み、車両運動制御の場合は、ステアリング機構６１０を制御するステアリングホイール５１０や、ブレーキ機構６２０を制御するブレーキペダル５２０等を含む。
【００７４】
また、図２において、作動機構６００は、操作部材５００の操作量に応じて動作する機構であり、例えば、操作レバー５５０、操作スイッチ５６０、操作ペダル５７０等の操作部材５００の操作量に応じて動作するロボットアーム６５０等を含む。また、車両運動制御の場合は、作動機構６００は、車両運転者の動作や操作の推定結果をもとに、車両制御を行うアクチュエータである。例えば、ステアリング機構６１０は、予測された操作方向へトルクを付与するかギアの押し当て処理（ガタ詰め）などを行うステアトルクアシストアクチュエータ等である。また、例えば、ブレーキ機構６２０は、ブレーキの不感帯（遊び）部分に対して油圧加圧などを行うブレーキアシストアクチュエータ等である。
【００７５】
また、図２において、筋骨格状態検知部２００は、操作者（車両運転者を含む）の筋骨格の状態を検知する操作者動作監視センサとして機能する筋骨格状態検知手段であり、例えば、カメラ２１０と接触センサ２２０と非接触センサ２３０とを少なくとも備えて構成される。
【００７６】
ここで、カメラ２１０は、操作者モニタカメラとして、制御部１０２が操作者の関節位置やその動きをモニタし関節間リンク長等を測定するための画像情報（動画を含む）を撮像する機能を有しており、操作者を撮像可能な任意の位置（車両であれば、バックミラー等）に設置される。具体的には、カメラ２１０により撮像された操作者の画像情報は、制御部１０２が当該画像情報に対して２値化処理等の画像処理を行うことにより、操作者の関節折れ角度を検出するために用いられる。本実施形態において、カメラ２１０は、制御部１０２が操作者の各関節位置をモニタし、肩ラインの傾きや胴体の傾斜度等を検出するために用いる画像情報を撮像する。なお、カメラ２１０は、複数のカメラ２１０−１〜２から構成されていてもよく、例えば、操作者の膝や股の関節を１台のカメラ２１０−１で撮像し、肘や手首の関節を別のカメラ２１０−２で撮像してもよい。また、例えば、カメラ２１０は、赤外線カメラであってもよい。ここで、赤外線カメラは、夜間であっても照明が不要で操作者を撮像することが可能であり、さらに、操作者の肘、膝、股関節等を含めた空間の温度分布を撮像できる機能を有してもよい。
【００７７】
また、接触センサ２２０は、接触式モーションセンサとして、操作者の動きを直接センシングする機能を有しており、操作者に接触する操作部材５００（例えば、操作レバー５５０や、車両であればステアリングホイール５１０や、操作者が座るシート等）に設置される。例えば、接触センサ２２０は、トルクセンサや感圧センサ（座面感圧センサを含む）などを含む。具体的には、トルクセンサは、例えば、操作部材５００（例えば、操作レバー５５０や、車両であればステアリングホイール５１０等）の任意の位置に設置され、当該操作部材５００（例えば、操作レバー５５０や、車両であればステアリングホイール５１０等）の操作方向にかかるトルクを検出する。また、感圧センサは、例えば、操作者の座席シート等の任意の位置に設置され、操作者が操作を行う際等に変動する座席シートにかかる荷重を検出する。
【００７８】
また、非接触センサ２３０は、非接触式モーションセンサとして、操作対象である操作部材５００（例えば、操作レバー５５０、操作スイッチ５６０、操作ペダル５７０や、車両であればステアリングホイール５１０やブレーキペダル５２０等）への人体の接近や非接近をセンシングする機能を有しており、操作者が操作する操作部材５００に設置される。例えば、非接触センサ２３０は、静電容量センサなどを含む。具体的には、非接触センサ２３０は、例えば、操作者が足をブレーキペダル５２０や操作ペダル５７０に通常位置よりも近づけた場合、人体から検出される静電容量の変動を検出して足の接近を検出する。
【００７９】
また、図２において、位置検出部３００は、主に車両運動制御において、自車両の現在位置を高精度に特定し現在位置情報を生成する機能を有する。例えば、位置検出部３００は、地磁気センサやジャイロコンパス、ステアリングセンサ等を備えており、これらを用いて、自立航法により自車両の現在位置や道路状況を検出することができる。また、位置検出部３００は、ＧＰＳアンテナやＧＰＳ受信機などを備えており、これらを用いて、電波航法により自車両の現在位置、道路状況などを検出することができる。本実施形態において、位置検出部３００にて検出された現在位置情報等は、制御部１０２により取得された筋骨格状態情報と統合して予測精度を高めるために用いられる。
【００８０】
また、図２において、周辺情報検出部４００は、主に車両運動制御において、車両の停止位置周辺の目標物と車両との位置関係を示す周辺情報を生成する機能を有する。例えば、周辺情報検出部４００は、車両と目標物との位置関係を認識するカメラ（バックガイドモニターやフロントサイドモニター等）やミリ波レーダー等を備えていてもよい。本実施形態において、周辺情報検出部４００にて検出された周辺情報等は、制御部１０２により取得された筋骨格状態情報と統合して予測精度を高めるために用いられる。
【００８１】
本実施形態において、位置検出部３００および周辺情報検出部４００は、現在の車両周辺環境をモニタし、車両の周辺環境情報（位置情報や周辺情報を含む）を取得するために用いられる。そして、取得された周辺環境情報は、制御部１０２の処理により車両運転者の動作や操作の推定結果の確からしさを判定する条件（例えば、右前方に車両ある場合は、右操舵の可能性が低いなど）として用いられる。
【００８２】
また、図２において、入出力制御インターフェース部１０８は、上述の筋骨格状態検知部２００と位置検出部３００と周辺情報検出部４００と操作部材５００と作動機構６００とに接続されるインターフェースである。また、入出力制御インターフェース部１０８は、これら筋骨格状態検知部２００、位置検出部３００、周辺情報検出部４００、操作部材５００、および、作動機構６００から得られる信号等の情報の入出力を制御する機能を有する。
【００８３】
また、図２において、記憶部１０６に格納される各種のデータベースやテーブル（人体筋骨格情報データベース１０６ａ等）は、固定ディスク装置等のストレージ手段である。例えば、記憶部１０６は、各種処理に用いる各種のプログラムやテーブルやファイルやデータベースや、操作者（車両運転者を含む）の操作を予測するのに必要な情報（例えば、人体の関節拘束条件（可動域）や筋肉の拮抗バランス（関節ごとの曲げ伸ばしの強さなど））や、車両運動制御の場合は、車両の走行に必要な情報（例えば、地図、直線路、カーブ、登降坂、高速道路など）等も格納する。
【００８４】
これら記憶部１０６の各構成要素のうち、人体筋骨格情報データベース１０６ａは、制御部１０２が取得した筋骨格状態情報に基づいて操作者により操作部材５００の操作が行われるか否かを予測する際に用いられる、操作者の関節の可動域に基づいて定められた肢体部分または頭部より下部の可動域拘束条件を少なくとも含む人体筋骨格情報を記憶する人体筋骨格情報記憶手段である。また、人体筋骨格情報データベース１０６ａは、体の関節拘束条件（可動域）や筋肉の拮抗バランス（関節ごとの曲げ伸ばしの強さなど）に関する筋骨格データを人体筋骨格情報に含んでいてもよい。また、人体筋骨格情報データベース１０６ａは、可動域拘束条件として、操作者の肘関節の可動域に基づいて定められた肘関節可動域拘束条件、および、操作者の膝関節および股関節のうち少なくとも１つの足関節の可動域に基づいて定められた足関節可動域拘束条件を更に含んでいてもよい。
【００８５】
また、図２において、制御部１０２は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の制御プログラムや、各種の処理手順等を規定したプログラム、および、所要データを格納するための内部メモリを有する。そして、制御部１０２は、これらのプログラム等により、種々の処理を実行するための情報処理を行う。制御部１０２は、機能概念的に、筋骨格状態情報取得部１０２ａ、操作予測部１０２ｂ、および、機構制御部１０２ｃを備えて構成されている。本実施形態において、制御部１０２は、操作者動作推定器として機能しており、上述の筋骨格状態検知部２００、位置検出部３００、周辺情報検出部４００から得られた情報や、記憶部１０６に記憶された情報等をもとに、操作者の動作や操作を推定するモジュールとして機能する。
【００８６】
このうち、筋骨格状態情報取得部１０２ａは、筋骨格状態検知部２００を制御して操作者（車両運転者を含む）の筋骨格状態情報を取得する筋骨格状態情報取得手段である。
【００８７】
また、操作予測部１０２ｂは、筋骨格状態情報取得部１０２ａにて取得された筋骨格状態情報に基づいて、操作者（車両運転者を含む）により操作部材５００の操作が行われるか否かを予測する操作予測手段である。
【００８８】
また、機構制御部１０２ｃは、操作予測部１０２ｂにて操作部材５００の操作が行われると予測された場合、当該操作部材５００が操作される前に、作動機構６００の実動作の前処理動作を実行するか、または、実動作を開始する機構制御手段である。
【００８９】
以上で、本発明の操作支援装置１００の構成の説明を終える。
【００９０】
［操作支援装置の処理］
次に、このように構成された本実施の形態における車両に適用した本操作支援装置１００の処理の一例について、以下に図１および図３〜図８を参照して詳細に説明する。ここで、図３および図４は、本実施形態におけるステアアシスト制御処理の一例を示すフローチャートである。また、図５は、本実施形態におけるステアアシスト制御の際の車両運転者の状態の一例を示す図である。また、図６および図７は、本実施形態におけるブレーキアシスト制御処理の一例を示すフローチャートである。また、図８は、本実施形態におけるブレーキアシスト制御の際の車両運転者の状態の一例を示す図である。
【００９１】
［基本処理］
まず、再度図１を参照し、一例として、本操作支援装置１００を車両に適用した場合の実施の形態につき、操作支援装置１００の基本処理の一例について詳細に説明する。
【００９２】
図１に示すように、筋骨格状態情報取得部１０２ａは、筋骨格状態検知部２００を制御して操作者である車両運転者の筋骨格状態情報を取得する（ステップＳＡ−１）。
【００９３】
ここで、筋骨格状態情報取得部１０２ａは、操作部材５００に接触する操作者または車両運転者の肢体部分の筋骨格状態情報を取得してもよい。また、筋骨格状態情報取得部１０２ａは、車両運転者の頭部より下部の筋骨格状態情報を取得してもよい。
【００９４】
そして、操作予測部１０２ｂは、ステップＳＡ−１において、筋骨格状態情報取得部１０２ａの処理により取得された筋骨格状態情報に基づいて、車両運転者により操作部材５００の操作が行われるか否かを予測する（ステップＳＡ−２）。
【００９５】
ここで、操作予測部１０２ｂは、人体筋骨格情報データベース１０６ａに記憶された可動域拘束条件を参照し、筋骨格状態情報取得部１０２ａの処理により取得された筋骨格状態情報に基づいて、車両運転者により操作部材５００の操作が行われるか否かを予測してもよい。また、操作予測部１０２ｂは、人体筋骨格情報データベース１０６ａに記憶された肘関節可動域拘束条件を参照し、筋骨格状態情報取得部１０２ａの処理により取得された筋骨格状態情報に基づいて、車両運転者によるステアリングホイール５１０の操作方向を予測してもよい。また、操作予測部１０２ｂは、人体筋骨格情報データベース１０６ａに記憶された足関節可動域拘束条件を参照し、筋骨格状態情報取得部１０２ａの処理により取得された筋骨格状態情報に基づいて、車両運転者によりブレーキペダル５２０の操作が行われるか否かを予測してもよい。
【００９６】
そして、機構制御部１０２ｃは、ステップＳＡ−２において、操作予測部１０２ｂの処理により操作部材５００の操作が行われると予測された場合（ステップＳＡ−２：Ｙｅｓ）、当該操作部材５００が操作される前に、作動機構６００（例えば、ステアリング機構６１０やブレーキ機構６２０等）の実動作（例えば、ステアリング機構６１０の左右回転動作やブレーキ機構６２０の油圧加圧動作等）の前処理動作（例えば、ステアリング機構６１０のギアの押し当て処理（ガタ詰め）やブレーキ機構６２０の不感帯を無くす油圧加圧処理）を実行するか、または、実動作（例えば、ステアリング機構６１０へのトルク付与やブレーキ機構６２０を実際に作動させる油圧加圧動作等）を開始する（ステップＳＡ−３）。
【００９７】
ここで、車両制御における「前処理動作」とは、作動機構６００による「実動作」そのものではなく、当該作動機構６００を実動作させるための必須の工程を意味する。例えば、前処理動作は、ステアリング機構６１０のギアの押し当て処理（ガタ詰め）や、操舵トルクアシストにおいてはアシストトルクを付与すること等を含む。例えば、操作予測部１０２ｂの処理により車両運転者の骨格の動きを検出してステアリングホイール５１０の操作があると判断された場合、機構制御部１０２ｂは、前処理動作として、ガタ詰めを開始してもよく、また、実際にステアリングホイール５１０が操作される方向に対してトルクアシストの付与をわずかながら開始してもよい。
【００９８】
また、機構制御部１０２ｃは、操作部材５００の操作により生じる車両運動に対し補助制御（例えば、前処理動作や実動作の開始等）を実行してもよい。
【００９９】
また、機構制御部１０２ｃは、補助制御として、車両運転者によるステアリングホイール５１０の操作に応じて動作するステアリング機構６１０に対しトルクアシスト制御を実行してもよい。具体的には、機構制御部１０２ｃ、ステアリングホイール５１０の操作方向が予測された場合、ステアリングホイール５１０が操作される前に、前処理動作として、予測された操作方向へ動作するようステアリング機構６１０のギアの押し当て処理（ガタ詰め）を実行するか、あるいは、ステアリングホイール５１０の操作が予測されたタイミング、または、ステアリングホイール５１０が車両運転者により操作されたタイミングにて、実動作として、予測された操作方向へ動作するようステアリング機構６１０に対し、トルクアシスト制御としてトルクを付与してもよい。
【０１００】
また、機構制御部１０２ｃは、補助制御として、車両運転者によるブレーキペダル５２０の操作に応じて動作するブレーキ機構６２０に対しブレーキアシスト制御を実行してもよい。具体的には、機構制御部１０２ｃは、ブレーキペダル５２０の操作が行われると予測された場合、前処理動作として、ブレーキペダル５２０が操作される前に、ブレーキ機構６２０の不感帯を無くするよう油圧加圧処理を実行するか、あるいは、実動作として、ブレーキペダル５２０の操作が操作予測部１０２ｂの処理により予測されたタイミング、または、ブレーキペダル５２０が車両運転者により操作されたタイミングで、ブレーキ機構６２０に対し、ブレーキアシスト制御として当該ブレーキ機構６２０が動作するよう油圧加圧処理を実行してもよい。
【０１０１】
一方、ステップＳＡ−２において、操作予測部１０２ｃの処理により操作部材５００の操作が行われないと予測された場合（ステップＳＡ−２：Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。以上で、本発明の操作支援装置１００の基本処理の説明を終える。
【０１０２】
［ステアアシスト制御処理］
続いて、図３および図４のフローチャートの流れに沿って適時図５を参照し、本実施形態におけるステアアシスト制御処理の一例について以下に説明する。
【０１０３】
図３に示すように、筋骨格状態情報取得部１０２ａは、現在の車両運転者（ドライバ）の状態と各種拘束条件を入力情報として取得する（ステップＳＢ−１）。具体的には、筋骨格状態情報取得部１０２ａは、カメラ２１０にて撮像された車両運転者の画像情報から、車両運転者の関節位置や車両運転者の関節間リンク長を取得する。また、筋骨格状態情報取得部１０２ａは、人体筋骨格情報データベース１０６ａに記憶された関節可動域や筋骨格データ等を拘束条件として取得する。また、筋骨格状態情報取得部１０２ａは、各種入力情報の一部として、接触センサ２２０にて検出された車両運転者の動き（ステアリングホイール５１０の動き）を示す情報や、非接触センサ２３０にて検出された車両運転者と操作部材５００（例えば、ステアリングホイール５１０やブレーキペダル５２０等）との距離を示す情報等を取得してもよい。また、制御部１０２は、各種入力情報の一部として、位置検出部３００および周辺情報検出部４００にて検出された車両の周辺環境情報（自車両の現在位置や前車両との距離等）を取得してもよい。なお、本ステップＳＢ−１の処理は、上記図１のステップＳＡ−１に対応する。
【０１０４】
そして、操作予測部１０２ｂは、ステップＳＢ−１にて取得した入力情報をもとに、ドライバモーション推定として、現在の車両運転者の状態から、次に行われる確率が最も高い動作や操作を導出する（ステップＳＢ−２およびステップＳＢ−３）。具体的には、ステップＳＢ−２において、操作予測部１０２ｂは、例えば、車両運転者の掌位置の可動方向と動作確率を算出する。そして、操作予測部１０２ｂは、ステアリングホイール５１０の操舵操作方向が右または左であるかを推定する。なお、本ステップＳＢ−２およびステップＳＢ−３の処理は、上記図１のステップＳＡ−２に対応する。
【０１０５】
ここで、ステップＳＢ−１およびステップＳＢ−２における操作予測部１０２ｂの処理について、図４および図５を参照して以下に説明する。
【０１０６】
図４に示すように、操作予測部１０２ｂは、ステップＳＢ−１にて取得された入力情報に基づいて、図５に示す車両運転者の各関節位置をモニタし、図５に示す車両運転者の肩ラインの傾きや、胴体の傾斜度等を計測する（ステップＳＣ−１）。
【０１０７】
そして、操作予測部１０２ｂは、図５に示す車両運転者の関節間リンクの拘束条件を適用する（ステップＳＣ−２）。
【０１０８】
そして、操作予測部１０２ｂは、図５に示す車両運転者の関節ごとの可動域条件、筋力バランス（曲げ、伸ばし）条件を適用する（ステップＳＣ−３）。具体的には、操作予測部１０２ｂは、図５に示す肘関節の可動域や筋力バランス（筋骨格の拘束条件）を適用する。
【０１０９】
そして、操作予測部１０２ｂは、制御部１０２の処理により取得されたその他の監視センサ（例えば、位置検出部３００および周辺情報検出部４００等）の情報（ステップＳＡ−１にて取得された各種入力情報に対応）を統合する（ステップＳＣ−４）。例えば、操作予測部１０２ｂは、周辺車両との位置関係を示すデータも加えて統合してもよい。
【０１１０】
そして、操作予測部１０２ｂは、現在の状態から予測される車両運転者の動作やステアリングホイール５１０等の操作部材５００の操作量を推定する（ステップＳＣ−５）。具体的には、操作予測部１０２ｂは、ステアリングホイール５１０等の操作部材５００の操舵入力方向が右または左であるかや、操作部材５００の操舵量（操作量）を推定する。
【０１１１】
図３に戻り、機構制御部１０２ｃは、ステアアシスト制御として、ステップＳＢ−２およびステップＳＢ−３にて得られた推定結果をもとに、適切なアシスト方向・アシスト量を導出する（ステップＳＢ−４およびステップＳＢ−５）。具体的には、操作予測部１０２ｂは、ステップＳＢ−４にて、ステアアシストトルクの方向を決定し、ステップＳＢ−５にて、アシスト制御で問題となる「遅れによる違和感」を軽減するよう、決定された方向に対してトルクアシストや、予めステアリング機構６１０のギアのガタ（遊び）を詰めておくギアガタ詰め制御を行う。なお、本ステップＳＢ−４およびステップＳＢ−５の処理は、上記図１のステップＳＡ−３に対応する。
【０１１２】
そして、機構制御部１０２ｃは、操作開始が予測されるタイミングに合わせて、もしくは、車両運転者実操作のタイミングに合わせてアシストトルクを付与する（ステップＳＢ−６およびステップＳＢ−７）。具体的には、操作予測部１０２ｂは、ステップＳＢ−６にて、車両運転者のステアリングホイール５１０の実操作が検出される前か、そのタイミングに合わせて、ステップＳＢ−７にて、ステアアシストトルク制御を行う。なお、本ステップＳＢ−６およびステップＳＢ−７の処理は、上記図１のステップＳＡ−３に対応する。
【０１１３】
このように、上述のステアアシスト制御処理により、車両運転者の違和感を低減し、制限発散性を抑えたより安全・快適な車両運動システム（ステアアシスト）を構築する。以上で、ステアアシスト制御処理の説明を終える。
【０１１４】
［ブレーキアシスト制御］
続いて、図６および図７のフローチャートの流れに沿って適時図８を参照し、本実施形態におけるブレーキアシスト制御処理の一例について以下に説明する。
【０１１５】
図６に示すように、筋骨格状態情報取得部１０２ａは、現在の車両運転者（ドライバ）の状態と各種拘束条件と周辺環境監視情報を入力情報として取得する（ステップＳＤ−１）。具体的には、筋骨格状態情報取得部１０２ａは、カメラ２１０にて撮像された車両運転者の画像情報から、車両運転者の関節位置や車両運転者の関節間リンク長を取得する。また、筋骨格状態情報取得部１０２ａは、人体筋骨格情報データベース１０６ａに記憶された関節可動域や筋骨格データ等を拘束条件として取得する。また、筋骨格状態情報取得部１０２ａは、各種入力情報の一部として、接触センサ２２０（座面感圧センサ等）にて検出された車両運転者の動き（荷重）を示す情報や、非接触センサ２３０にて検出された車両運転者と操作部材５００（ブレーキペダル５２０等）との距離を示す情報等を取得してもよい。また、制御部１０２は、各種入力情報の一部として、位置検出部３００および周辺情報検出部４００にて検出された車両の周辺環境情報（自車両の現在位置や前車両との距離等）を取得してもよい。なお、本ステップＳＤ−１の処理は、上記図１のステップＳＡ−１に対応する。
【０１１６】
そして、操作予測部１０２ｂは、ステップＳＤ−１にて取得した入力情報をもとに、現在の車両運転者の状態や、周辺環境情報（車間距離等）から、次に行われる確率が最も高い動作や操作を導出する（ステップＳＤ−２およびステップＳＤ−３）。具体的には、ステップＳＤ−２において、操作予測部１０２ｂは、例えば、足先の可動方向と動作確率を算出する。そして、操作予測部１０２ｂは、アクセルペダル（図示せず）やブレーキペダル５２０等の前後方向操作を推定する。なお、本ステップＳＤ−２およびステップＳＤ−３の処理は、上記図１のステップＳＡ−２に対応する。
【０１１７】
ここで、ステップＳＤ−１およびステップＳＤ−２における操作予測部１０２ｂの処理について、図７および図８を参照して以下に説明する。
【０１１８】
図７に示すように、操作予測部１０２ｂは、ステップＳＤ−１にて取得された入力情報に基づいて、図８に示す車両運転者の体幹線の傾きや、車両運転者の座面シートの加圧分布（荷重）の変化などをモニタする（ステップＳＥ−１）。
【０１１９】
そして、操作予測部１０２ｂは、図８に示す車両運転者の下半身の各関節間リンクの拘束条件を適用する（ステップＳＥ−２）。
【０１２０】
そして、操作予測部１０２ｂは、図８に示す車両運転者の関節ごとの可動域条件、筋力バランス（曲げ、伸ばし）条件を適用する（ステップＳＥ−３）。具体的には、操作予測部１０２ｂは、図８に示す膝や股関節の可動域や、筋力バランス（筋骨格の拘束条件）を適用する。
【０１２１】
そして、操作予測部１０２ｂは、制御部１０２の処理により取得されたその他の周辺環境監視センサ（例えば、位置検出部３００および周辺情報検出部４００等）の情報を統合する（ステップＳＥ−４）。例えば、操作予測部１０２ｂは、周辺環境情報等を加えて統合することにより、前車間距離が短い場合、ブレーキペダル５２０が踏まれる可能性が高いと判定してもよい。
【０１２２】
そして、操作予測部１０２ｂは、現在の状態から予測される車両運転者の動作やブレーキペダル５２０等の操作部材５００の操作量を推定する（ステップＳＥ−５）。具体的には、操作予測部１０２ｂは、ブレーキペダル５２０等の操作部材５００の操作可能性の有無を推定する。
【０１２３】
図６に戻り、機構制御部１０２ｃは、ブレーキアシスト制御として、ステップＳＤ−２およびステップＳＤ−３にて得られた推定結果をもとに、ブレーキアシストの必要性やアシスト量を導出する（ステップＳＤ−４およびステップＳＤ−５）。具体的には、操作予測部１０２ｂは、ステップＳＤ−４にて、ブレーキアシストの作動予定を決定し、ステップＳＤ−５にて、アシスト制御で問題となる「遅れによる違和感や制御限界」を軽減するよう、予めブレーキ機構６２０の油圧の不感帯（遊び分）を加圧するブレーキアシストのプレ加圧制御を行う。なお、本ステップＳＤ−４およびステップＳＤ−５の処理は、上記図１のステップＳＡ−３に対応する。
【０１２４】
そして、機構制御部１０２ｃは、操作開始が予測されるタイミングに合わせて、もしくは、車両運転者の実操作のタイミングに合わせてアシスト（ブレーキ量加圧）する（ステップＳＤ−６およびステップＳＤ−７）。具体的には、操作予測部１０２ｂは、ステップＳＤ−６にて、車両運転者のブレーキペダル５２０の実操作が検出される前か、そのタイミングに合わせて、ステップＳＤ−７にて、ブレーキアシスト制御を行う。なお、本ステップＳＤ−６およびステップＳＤ−７の処理は、上記図１のステップＳＡ−３に対応する。
【０１２５】
このように、上述のブレーキアシスト制御処理により、車両運転者の違和感を低減し、制限発散性を抑えたより安全・快適な車両運動システム（ブレーキアシスト）を構築する。以上で、ブレーキアシスト制御処理の説明を終える。
【０１２６】
以上で、本操作支援装置１００の処理の説明を終える。
【０１２７】
［他の実施の形態］
さて、これまで本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施の形態以外にも、上記特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施の形態にて実施されてよいものである。
【０１２８】
例えば、本発明の操作支援装置１００は、上述した工場等において用いられる作動機構（ロボットアーム等）や、車両以外の種々の装置の制御に適用してもよい。
【０１２９】
また、実施の形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。
【０１３０】
このほか、上記文献中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各処理の登録データや検索条件等のパラメータを含む情報、画面例、データベース構成については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０１３１】
また、操作支援装置１００に関して、図示の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。
【０１３２】
例えば、操作支援装置１００の各装置が備える処理機能、特に制御部１０２にて行われる各処理機能については、その全部または任意の一部を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）および当該ＣＰＵにて解釈実行されるプログラムにて実現してもよく、また、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。尚、プログラムは、後述する記録媒体に記録されており、必要に応じて操作支援装置１００に機械的に読み取られる。すなわち、ＲＯＭまたはＨＤなどの記憶部１０６などは、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）として協働してＣＰＵに命令を与え、各種処理を行うためのコンピュータプログラムが記録されている。このコンピュータプログラムは、ＲＡＭにロードされることによって実行され、ＣＰＵと協働して制御部１０２を構成する。
【０１３３】
また、このコンピュータプログラムは、操作支援装置１００に対して任意のネットワークを介して接続されたカーナビゲーションセンタ等のアプリケーションプログラムサーバに記憶されていてもよく、必要に応じてその全部または一部をダウンロードすることも可能である。
【０１３４】
また、本発明に係るプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納することもできる。ここで、この「記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等の任意の「可搬用の物理媒体」、あるいは、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネットに代表されるネットワークを介してプログラムを送信する場合の通信回線や搬送波のように、短期にプログラムを保持する「通信媒体」を含むものとする。
【０１３５】
また、「プログラム」とは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理方法であり、ソースコードやバイナリコード等の形式を問わない。なお、「プログラム」は必ずしも単一的に構成されるものに限られず、複数のモジュールやライブラリとして分散構成されるものや、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）に代表される別個のプログラムと協働してその機能を達成するものをも含む。なお、実施の形態に示した各装置において記録媒体を読み取るための具体的な構成、読み取り手順、あるいは、読み取り後のインストール手順等については、周知の構成や手順を用いることができる。
【０１３６】
記憶部１０６に格納される各種のデータベース等（人体筋骨格情報データベース１０６ａ等）は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ装置、ハードディスク等の固定ディスク装置、フレキシブルディスク、光ディスク等のストレージ手段であり、各種処理に用いる各種のプログラムやテーブルやファイルやデータベースや、車両運転者の操作を予測するのに必要な情報（例えば、人体の関節拘束条件（可動域）や筋肉の拮抗バランス（関節ごとの曲げ伸ばしの強さなど））や、車両の走行に必要な情報（例えば、地図、直線路、カーブ、登降坂、高速道路など）等を格納する。
【０１３７】
更に、装置の分散・統合の具体的形態は図示するものに限られず、その全部または一部を、各種の付加等に応じて、または、機能負荷に応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
以上詳述に説明したように、本発明によれば、作動機構制御（車両運動制御を含む）において、操作者の認知や操作を正確にモニタして推定を行い、この推定結果に基づいて作動機構の動作（車両運動を含む）をより安全かつ快適にすることができる操作支援装置および操作支援方法を提供することができるので、例えば、車両運動制御やその他のあらゆる産業分野の作動機構の操作を支援する情報処理分野および情報処理装置等の分野などの様々な分野において極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の基本処理の一例を示すフローチャートである。
【図２】本発明が適用される本操作支援装置１００の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態におけるステアアシスト制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態におけるステアアシスト制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態におけるステアアシスト制御の際の車両運転者の状態の一例を示す図である。
【図６】本実施形態におけるブレーキアシスト制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態におけるブレーキアシスト制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態におけるブレーキアシスト制御の際の車両運転者の状態の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１００  操作支援装置
１０２  制御部
１０２ａ  筋骨格状態情報取得部
１０２ｂ  操作予測部
１０２ｃ  機構制御部
１０６  記憶部
１０６ａ  人体筋骨格情報データベース
１０８  入出力制御インターフェース部
２００  筋骨格状態検知部
２１０  カメラ
２２０  接触センサ
２３０  非接触センサ
３００  位置検出部
４００  周辺情報検出部
５００  操作部材
５１０  ステアリングホイール
５２０  ブレーキペダル
５５０  操作レバー
５６０  操作スイッチ
５７０  操作ペダル
６００  作動機構
６１０  ステアリング機構
６２０  ブレーキ機構
６５０  ロボットアーム
【図１】
2010023629.tif 000003
【図２】
2010023629.tif 000004
【図３】
2010023629.tif 000005
【図４】
2010023629.tif 000006
【図５】
2010023629.tif 000007
【図６】
2010023629.tif 000008
【図７】
2010023629.tif 000009
【図８】
2010023629.tif 000010