(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
提供する必要のある情報を格納するための提供情報キューと、
車両およびドライバの状況を取得する状況取得手段と、
前記状況取得手段から得られる状況に基づいて、ドライバに提供する必要のある情報を抽出し、前記提供情報キューへ格納する情報提供処理手段と、
前記状況取得手段から得られる状況に基づいて、今後のドライバの感覚器ごとの負荷を予測する状況予測手段と、
前記提供情報キューに格納されている情報の情報提供形態および情報提供タイミングを決定する情報提供形態・タイミング決定手段と、
を備え、
前記情報のそれぞれには複数の情報提供形態および情報提供形態ごとの適合度が定義されており、
情報提供形態ごとに感覚器負荷および適合度をパラメータとして提供タイミングの適切度を評価する評価関数が定義されており、
前記情報提供形態・タイミング決定手段は、各情報についての前記評価関数の和が最大となるように、前記提供情報キューに格納されている情報の情報提供形態および情報提供タイミングを決定する、
情報提供装置。
【請求項２】
決定されたタイミングが到来したときに、決定された情報提供形態で情報の提供を行う情報提供手段をさらに備える、
請求項１に記載の情報提供装置。
【請求項３】
前記情報のそれぞれには、優先度が定義されており、前記評価関数はさらに優先度もパラメータとして提供タイミングの適切度を評価する、
請求項１または２に記載の情報提供装置。
【請求項４】
情報処理装置が、
車両およびドライバの状況を取得する情報取得工程と、
前記状況取得工程において得られる状況に基づいて、ドライバに提供する必要のある情報を抽出し、提供情報キューへ格納する情報提供処理工程と、
前記状況取得工程から得られる状況に基づいて、今後のドライバの感覚器ごとの負荷を
予測する状況予測工程と、
前記提供情報キューに格納されている情報の情報提供形態および情報提供タイミングを決定する情報提供形態・タイミング決定工程と、
を実行し、
前記情報のそれぞれには複数の情報提供形態および情報提供形態ごとの適合度が定義されており、
情報提供形態ごとに感覚器負荷および適合度をパラメータとして提供タイミングの適切度を評価する評価関数が定義されており、
前記情報提供形態・タイミング決定工程では、各情報についての前記評価関数の和が最大となるように、前記提供情報キューに格納されている情報の情報提供形態および情報提供タイミングを決定する、
情報提供方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、適切なタイミングで情報を提供する技術に関し、特に、ユーザの感覚器ごとの負荷と情報提供形態適合度を考慮した情報提供技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車載機やモバイル機器などの情報機器の高機能化・高性能化や、無線ネットワーク環境の普及・広帯域化に伴い、情報機器が提供できる情報量は年々増加する傾向にある。
【０００３】
一方、これらの情報機器を使うユーザにとって、情報機器の使用はサブタスクであり、運転などのメインタスクを補助する役割であることが多い。また、ユーザの移動を伴うという特性から、ユーザの置かれる状況は時々刻々と変化し、ユーザが必要とする情報や望ましい受け取り方は多様かつ変化する。そのため、情報機器は、メインタスクを妨げないように、適切な情報提供形態とタイミングでユーザに情報提供する必要がある。
【０００４】
情報提供の形態やタイミングを考慮した従来技術として以下のようなものが存在する。特許文献１では、車の運転で、カーブにおける警告と経路案内を音声で行う際に、これらの情報提供タイミングを考慮して、それぞれを独立して情報提供したり、混合させた情報として同時に情報提供したりする方法が開示されている。特許文献２では、車の運転で、走行状態に応じて、音声情報の提供に規制を加えたり、メディアソースごとに優先度を与えて、優先度の低い情報は提供せずに優先度の高い情報だけ提供したりする方法が開示されている。特許文献３では、車の運転で、走行状況に応じて、表示する情報を選択する方法が開示されている。
【０００５】
これらの従来技術では、情報提供形態が、音声または画面表示のどちらか一方に限定されており、ユーザの視覚・聴覚・触覚といった感覚器の負荷に合わせて情報提供形態を変更することは行っていない。
【０００６】
これに対して、特許文献４では、車の運転で、ユーザの認知負荷と情報の優先度に応じて、提供する情報を選択する方法が開示されている。なお、特許文献４では、ユーザの負荷を認知負荷という１次元の情報として要約しているため、視覚・触覚・聴覚といった感覚器ごとの負荷に合わせて情報提供形態を変更することはできない。
【０００７】
また、特許文献５では、車の運転でユーザのワークロードの予測に基づいて、情報提供のタイミングを決定する方法が開示されている。特許文献５では、提供する情報ごとに予め決められた情報提供形態を前提にユーザのワークロードを計算しており、複数の情報提供形態から、より適切な情報提供形態を選択することは行っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−０１９５９４号公報
【特許文献２】特開平１０−１０４００９号公報
【特許文献３】特開２００６−１９３０４４号公報
【特許文献４】特表２００４−５２４２０３号公報
【特許文献５】特開２００８−８２９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のように、従来技術ではユーザの視覚・触覚・聴覚といった感覚器ごとの負荷を細かく考慮して、適切な情報提供形態や情報提供タイミングを選択することはできなかった。
【００１０】
本発明では、ユーザの視覚・触覚・聴覚といった感覚器ごとの負荷と情報提供形態の適合度を基に、より適切な情報提供形態と情報提供タイミングを決定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る情報提供装置は、
提供する必要のある情報を格納するための提供情報キューと、
車両およびドライバの状況を取得する状況取得手段と、
前記状況取得手段から得られる状況に基づいて、ドライバに提供する必要のある情報を抽出し、前記提供情報キューへ格納する情報提供処理手段と、
前記状況取得手段から得られる状況に基づいて、今後のドライバの感覚器ごとの負荷を予測する状況予測手段と、
前記提供情報キューに格納されている情報の情報提供形態および情報提供タイミングを決定する情報提供形態・タイミング決定手段と、
を備え、
前記情報のそれぞれには複数の情報提供形態および情報提供形態ごとの適合度が定義されており、
情報提供形態ごとに感覚器官負荷および適合度をパラメータとして提供タイミングの適切度を評価する評価関数が定義されており、
前記情報提供形態・タイミング決定手段は、各情報についての前記評価関数の和が最大となるように、前記提供情報キューに格納されている情報の情報提供形態および情報提供タイミングを決定する。
【００１２】
このようにすれば、ユーザの感覚器ごとの負荷を考慮して情報提供形態と情報提供タイミングを選択できるため、より状況に適した情報提供が可能となる。
【００１３】
また、上記で決定されたタイミングが到来したときに、決定された情報提供形態で情報の提要を行う情報提供手段をさらに備えることが好ましい。
【００１５】
また、上記情報のそれぞれは、優先度が定義されており、前記評価関数はさらに優先度もパラメータとして提供タイミングの適切度を評価することも好ましい。
【００１６】
本発明は、上記手段の少なくとも一部を含む情報提供装置として捉えることができる。また、これらの処理を行う情報提供方法、さらには、これらの方法を実現するためのプログラムとして捉えることもできる。上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ユーザの視覚・触覚・聴覚といった感覚器ごとの負荷と情報提供形態の適合度を基に、より適切な情報提供形態と情報提供タイミングを決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る情報提供装置の機能構成を示す図である。
【図２】状況取得部によって取得される情報の例を示す図である。
【図３】提供情報抽出処理のフローチャートである。
【図４】情報提供形態／情報提供タイミング決定処理のフローチャートである。
【図５】（Ａ）基本的な情報提供タイミングの適切度、（Ｂ）感覚器ごとの負荷、（Ｃ）提供形態ごとに感覚器負荷を考慮したタイミング適切度（評価値）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜システム概要＞
本実施形態に係る情報提供装置は、車両に搭載され、運転者あるいは同乗者に対して種々の情報を提供する装置である。提供される情報（提供情報）の例として、暗闇で見えにくい歩行者の存在を気付かせるといった注意喚起情報や、右左折の指示などの経路を誘導するための経路誘導情報、運転には直接影響しないが知っていると役に立つ店舗案内などのエンタテイメント情報などが含まれる。もちろん提供する情報はこれらに限られるものではない。また逆に、ドライバに提供する情報の全てをこの情報提供装置を介して提供する必要はなく、たとえば、衝突警告などの安全に密接にかかわる情報は直接提供することが好ましい。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る情報提供装置の機能構成を示す図である。情報提供装置は、提供情報ＤＢ（１０１）、地図情報ＤＢ（１０２）、状況取得部（１０３）、情報提供処理部（１０４）、提供情報キュー（１０５）、状況予測部（１０６）、情報提供形態・情報提供タイミング決定部（１０７）、情報提供デバイス（１０８）から構成される。なお、以下で別途説明される状況取得部１０３や情報提供デバイス１０８以外の各機能部は、ＣＰＵや各種記憶装置を有するコンピュータがプログラムを実行することで実現することができるが、その一部または全部を専用のハードウェアで実現しても構わない。
【００２１】
＜提供情報抽出処理＞
［情報提供処理部］
情報提供処理部１０４が行う処理について、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。情報提供処理部１０４は、状況取得部１０３や地図情報ＤＢ１０２から現在の状況を取得する（Ｓ３１）。そして、提供情報ＤＢ１０１、地図情報ＤＢ１０２、状況取得部１０３からの入力を基に、ドライバに提供する可能性のある情報を、提供することが求められるよりも充分前に抽出する（Ｓ３２）。抽出された情報には各種の属性が付与されて提供情報キュー１０５に格納される（Ｓ３３）。情報の提供要否については以下のようにして判断できる。店舗情報や経路案内など位置に基づいて情報提供の要否が決まる情報であれば、自車両の位置、走行予定経路、地図情報などに基づいて、提供することが求められる情報を判断できる。また、スケジュールの通知や定期的休憩の通知などは、時間に基づいて提供すべきか否か判断できる。
【００２２】
［情報に付与される属性］
情報提供処理部１０４が提供情報キュー１０５に格納する情報には、次のような属性が付与される。
【表１】
0005581801.tif 000002
【００２３】
「情報優先度」は情報を提供する必要性の度合いを表す。これは非負整数で与えられ、値が小さいほど優先度が高い。たとえば、注意喚起情報は情報優先度「０」、経路誘導情報は情報優先度「１」、エンターテインメント情報は情報優先度「２」とするなど、安全に対する寄与度などによって情報を分類し、優先度を与える。
【００２４】
「タイミング適切度評価関数」（以下単に、評価関数とも呼ぶ）は、時間や位置など情報を提供するタイミングを入力として、その適切度を評価するための関数である。この評価関数は、後ほど詳細に説明するように、情報提供形態や感覚器負荷にも依存する関数であり、情報提供形態ごとに時刻または位置ごとの情報タイミング適切度を表す。ここで、車両の移動、すなわち各時刻での位置は予測可能であるため、時刻と位置とはパラメータとして等価に扱えることに留意されたい。
【００２５】
「情報提供形態リスト」は、その情報を提供するために利用可能な情報提供形態、対応する情報提供形態に応じた情報形式、情報を提供するのに要する時間、情報の情報提供形態に対する適合度などを列挙したリストである。すなわち、下記の４つの組を要素とするリストとして表現される。
【表２】
0005581801.tif 000003
【００２６】
提供形態は、情報提供の積極性の違いや情報提供デバイスの違いなどの組み合わせで表現される。情報提供の積極性の違いとしては、ユーザが指示せずとも情報機器から積極的に情報を提供する「プッシュ型」や、ユーザが指示して初めて情報機器が情報を提供する「プル型」などがある。ただし、プル型であっても、ユーザに対して情報の存在自体を気付かせる通知を行う必要はある。情報提供デバイス１０８には、ディスプレイ、スピーカー、警告ランプ、触覚デバイスが含まれる。さらに、各情報提供デバイスにおける表現方法の違いもある。これらの要素を総合すると、情報提供形態には、たとえば「地図上のある地点」という情報を表す場合に、ディスプレイを利用する場合は「ディスプレイ上の２次元地図にマーカを表示」「ディスプレイ上の３次元地図にマーカを表示」などがあり、スピーカーを利用する場合には「音声による住所の読み上げ」や「音声による案内（例：「○○ｍ先右側に××があります」）」などがある。
【００２７】
情報提供形態に対応する情報形式は、与えられた情報をその情報形態で提供する際の表現形式である。たとえば「地図上のある地点」という情報を表す場合、「ディスプレイ上
の地図にマーカを表示」という提供形態に対しては「緯度・経度」という情報形式が与えられ、「音声による案内」という提供形態に対しては「音声による住所の読み上げ」という提供形態に対しては「住所を表すテキスト」という情報形式が与えられる。
【００２８】
情報提供時間は、与えられた情報提供形態で提供する際に必要となる時間である。これは、情報の提供（表示や読み上げ）に要する時間と、人間が情報を把握するのに必要な時間の和である。たとえば「地図上にある地点」という情報を表す場合、「ディスプレイ上の地図にマーカを表示」という情報提供形態に対しては、情報提供時間「５秒」が与えられ、「音声による住所の読み上げ」という情報提供形態に対しては情報提供時間「１０秒」（住所の長さから計算される）が与えられる。
【００２９】
情報の情報提供形態に対する適合度は、複数ある情報提供形態のうちで、与えられた情報提供形態がどの程度与えられた情報を提供する手段として適しているかを表す度合いである。たとえば「地図上のある地点」という情報を表す場合、「ディスプレイ上の２次元地図にマーカ表示」の方が、「音声による住所の読み上げ」よりも適していると考えられるのであれば、「ディスプレイ上の地図にマーカを表示」の適合度がより高くなるように設定される。
【００３０】
提供される情報に付与されるこれらの属性は、提供情報ＤＢ１０１に提供される情報とともに格納されていても良い。また、情報提供処理部１０４が、状況取得部１０３から得られる状況に基づいて、これらの属性を付与しても良い。また、一部の属性については予め提供情報ＤＢ１０１に格納しておき、他の属性については得られる状況に基づいて決定することも好ましい。
【００３１】
＜状況取得処理＞
状況取得部１０３は、ユーザ１０９、車両１１０の内部または外部に関する状況を構成する様々な要素を取得する。状況を構成する要素は多岐にわたるが、その一部を図２に示した。
【００３２】
車両状態については、速度センサや加速度センサ、操舵センサ、アクセル開度センサ、ＧＰＳ装置などの各種のセンサから取得される。走行環境については、ＧＰＳ装置と地図データベース、ミリ波レーダやカメラ、通信・放送の受信などにより取得される。これらは、ユーザが置かれている環境や使用中の機器の状態に関する状況であり、「物理的状況」といえる。物理的状況には、この他にも、朝・昼・夜などの時刻や天候、さらには、周囲に歩行者・自転車・バイク等が存在するかという車外環境に関する情報が含まれる。また、オーディオ機器、エアコン、電話、クルーズコントロールなどの各種のアプリケーション機器の使用状況も含まれる。
【００３３】
また、状況を構成するその他の要素として、乗車目的や時間的な余裕などが挙げられる。乗車目的は、目的地や日時とユーザのプロファイルから取得可能であり、時間的余裕はスケジュールなどから取得できる。これらは、ユーザの行動の背景にありユーザの行動の指針となる属性、目的、制約条件などに関する状況であり、「社会的状況」といえる。
【００３４】
また、図２に示した以外にも、ユーザの身体や精神に関する状況を取得することも好ましい。身体状態に関しては、運転スキル、機器リテラシー、年齢などが含まれる。精神状態に関しては、覚醒度（眠気）、健康度や、ポジティブな感情（安心、冷静、楽しい等）であるか、ネガティブな感情（不安、焦り、緊張等）であるかなどが含まれる。
【００３５】
＜情報提供形態・タイミング決定処理＞
以下、提供情報キュー１０５に格納されている各情報について、どのような提供形態で
どのタイミングで提供するかを決定する処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。まず、将来の状況を予測して感覚器ごとの負荷を予測する（Ｓ４１）。そして、提供情報キュー１０５に格納されている各情報について、各感覚器ごとの負荷を考慮して、その情報提供形態と情報提供タイミングを決定する（Ｓ４２）。
【００３６】
［状況予測部］
まず、ステップＳ４１における感覚器ごとの負荷の予測について説明する。状況予測部１０６は、地図情報ＤＢ１０２や状況取得部１０３から得られる情報から、今後の情報を予測する。たとえば、経路情報や渋滞情報を用いて、今後の特定の時間または今後の経路上の特定の地点においてどのような状況が想定されるのかを予測し、視覚・触覚・聴覚といった感覚器ごとの負荷を予測する。
【００３７】
たとえば、交差点に進入するタイミングや狭い道などでは各種の感覚器負荷が増大することが予測できる。逆に、広くて空いている道路など安定した走行ができる道や、逆に渋滞で徐行程度の走行ではそれほど感覚器負荷がかからないことが予測できる。このように状況予測部１０６は各状況に応じた感覚負荷を求める。図５Ｂに、予測される感覚器ごとの負荷の変化の例を示す。
【００３８】
［情報提供形態・タイミング決定処理部］
次に、ステップＳ４２における情報提供形態および情報提供タイミングの決定処理についての詳細を説明する。情報提供形態・タイミング決定部１０７は、提供情報キュー１０５に格納された属性つき情報を、状況予測部１０６から与えられる状況に基づいて検出または予測したユーザの感覚器ごとの負担に対して、適切と判断される情報提供形態と情報提供タイミングを決定する。そして、決定した情報提供形態を用いて、決定した情報提供タイミングに、情報提供デバイス１０８を介してユーザへ情報を提供する。
【００３９】
ユーザの感覚器の負荷には、主に視覚・触覚・聴覚などの負荷が考えられるが、「細街路走行中には歩行者の飛び出しに注意が必要である」などの心理的負担度を負荷として考慮に入れても良い。
【００４０】
各情報提供形態および提供タイミングごとの適切度は、提供情報に付与されるタイミング適切度評価関数によって算出可能である。この評価関数ｆは、次式で形式化できる。
ｆ（感覚器の負荷，優先度，提供形態，時刻／位置）
この評価関数ｆは、引数で与えられた情報提供形態で情報提示した場合の適切度を与える関数である。このように、提供形態を引数にとるので、タイミング適切度評価関数ｆは、提供情報ごとかつ情報提供形態ごとに定義されていることになる。また、提供形態には表２に示されるように「情報の情報提供形態に対する適合度」が含まれていることに留意されたい。
【００４１】
情報提供に適切なタイミングは、基本的には感覚負荷などによらず、時刻または位置によって定められる。したがって評価関数ｆは、この基本タイミング適切度に依存する。たとえば、経路案内（右左折指示等）や店舗案内などはその地点に到達する前に情報提供しなければ無意味だし、スケジュールの案内についても予定時刻よりも後に情報提供しては無意味である。逆に、情報案内が早すぎてもあまり役に立たない。したがって、基本的な適切度は、図５Ａに示すように、最終提供タイミングよりも前の時点で最大値を取るように変化する。
【００４２】
評価関数ｆはこの基本タイミング適切度をベースとして、情報提供形態ごとに、感覚負荷が小さいほど大きい値、情報優先度が高いほど大きい値、情報の情報提供形態に対する適合度が高いほど大きい値を取るように定義する。なお、感覚負荷は全ての感覚負荷を考
慮する必要はなく、たとえば、視覚的な情報提供形態であれば視覚負荷だけ、または主に視覚負荷を考慮すればよい。
【００４３】
たとえばある情報を視覚的に提供する場合の評価関数は、
ｆ＝（基本適切度）×（情報優先度）×（形態適合度）／（１＋視覚負荷）
として与えることができる。もちろん、この評価関数は例にすぎず、各パラメータに対して非線形な関数として定義しても良い。また、１つの感覚負荷（ここでは視覚負荷）だけに依存するのではなく、複数の感覚負荷に依存するような関数として定義しても良い。
【００４４】
図５Ｃは、ある情報の基本タイミング適切度が図５Ａで表され、感覚負荷が図５Ｂで表される場合の、評価関数値の例を示す図である。画面表示による提供（提供形態１）は視覚負荷が小さいところでピークを取り、音声による提供（提供形態２）では聴覚負荷が小さいところでピークを取っている。ここで、この情報は音声による提供よりも画面表示による提供の方が情報提供の適合度が高いことを想定しているので、評価値は全体的に提供形態１の方が大きくなっている。
【００４５】
情報提供形態・タイミング決定部１０７は、提供情報キュー１０５に格納されている各情報について、評価関数ｆの総和が最大となるように、情報提供形態と情報提供タイミングを決定する。
【００４６】
この際、次のような種々の制約を満たす必要がある。たとえば、提供情報キュー１０５に格納されている全ての情報について、いずれかの提供形態で１回のみ情報提供する、という制約がある。ただし、優先度の低い情報、たとえば優先度０以外の情報、については情報提供しなくても良いようにしても構わない。また、複数の情報を同時に提供しないという制約、すなわち、ある情報の情報提供タイミングからその情報の情報提供時間の間は、他の情報を提供しないという制約もある。
【００４７】
このような種々の制約条件から適切と判断される情報提供形態と情報提供タイミングを決定する処理は、いわゆる制約充足問題を解くことに帰着できるため、バックトラッキング法などを適用して解探索すればよい。
【００４８】
なお、表１に示した属性に加えて、提供する情報間の順序性や一貫性、提供する情報に対するユーザの嗜好などを属性として喰わせても良い。
【００４９】
この情報提供形態・情報提供タイミング決定処理は、予測される状況が変化したり、新しい情報が提供情報キュー１０５に格納されるたびに実行したりすることが好ましい。また、定期的に実行するようにしても構わない。
【００５０】
＜本実施形態の効果＞
本実施形態に係る情報提供装置によれば、ユーザの感覚器ごとの負荷を考慮して情報提供形態と情報提供タイミングを選択できるため、より状況に適した情報提供が可能となる。
【符号の説明】
【００５１】
１０１  提供情報ＤＢ
１０２  地図情報ＤＢ
１０３  状況取得部
１０４  情報提供処理部
１０５  提供情報キュー
１０６  状況予測部
１０７  情報提供形態・情報提供タイミング決定部
１０８  情報提示デバイス
【図１】
0005581801.tif 000004
【図２】
0005581801.tif 000005
【図３】
0005581801.tif 000006
【図４】
0005581801.tif 000007
【図５】
0005581801.tif 000008