(57)【要約】【課題】簡易に計測できる生体情報に基づいて人の内的状態を簡易に推定することができる人の状態推定装置およびそれを備えた輸送機器を提供する。【解決手段】内的状態推定装置２０は、眼球運動を計測するアイカメラ２５と、頭部運動を計測するジャイロセンサ２６と、アイカメラ２５の計測結果に基づいて眼球運動のタイミングを特定する眼球運動タイミング特定部３３と、ジャイロセンサ２６の計測結果に基づいて頭部運動のタイミングを特定する頭部運動タイミング特定部３４と、眼球運動のタイミングと頭部運動のタイミングとを比較することによってこれらのタイミングの順序を判定し、この判定結果に基づいて人の内的状態を推定するタイミング比較・推定部３５と、を備える。【選択図】図５
2014113227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼球運動を計測する眼球運動計測部と、
頭部運動を計測する頭部運動計測部と、
前記眼球運動計測部の計測結果に基づいて眼球運動のタイミングを特定する眼球運動タイミング特定部と、
前記頭部運動計測部の計測結果に基づいて頭部運動のタイミングを特定する頭部運動タイミング特定部と、
前記眼球運動のタイミングと前記頭部運動のタイミングとを比較することによってこれらのタイミングの順序を判定し、この判定結果に基づいて人の内的状態を推定するタイミング比較・推定部と、
を備える人の状態推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の人の状態推定装置において、
前記タイミング比較・推定部は、さらに、前記頭部運動のタイミングが前記眼球運動のタイミングよりも先である確率、及び、前記眼球運動のタイミングが前記頭部運動のタイミングよりも先である確率の少なくともいずれかに基づいて、人の内的状態を推定する人の状態推定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の人の状態推定装置において、
前記タイミング比較・推定部は、さらに、前記眼球運動のタイミングと前記頭部運動のタイミングの時間差に基づいて人の内的状態を推定する人の状態推定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の人の状態推定装置において、
前記タイミング比較・推定部は、さらに、前記時間差の平均値に基づいて人の内的状態を推定する人の状態推定装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の人の状態推定装置において、
前記眼球運動計測部および前記頭部運動計測部の各計測結果の少なくともいずれかに基づいて、１の眼球運動と１の頭部運動によって構成される視認行動における視認行動量を算出する視認行動量算出部をさらに備え、
前記視認行動は、頭部運動の移動量、眼球運動の移動量、および、頭部運動および眼球運動の各移動量の和のいずれかであり、
前記タイミング比較・推定部は、視認行動量が所定の範囲内である視認行動を構成する眼球運動および頭部運動のみに関して、タイミングを比較する人の状態推定装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の人の状態推定装置において、
前記眼球運動のタイミングと前記頭部運動のタイミングとに基づいて、同じ視認行動を構成する眼球運動と頭部運動とを関連付ける関連付部をさらに備えている人の状態推定装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の人の状態推定装置において、
前記眼球運動タイミング特定部は、サッカード眼球運動を選別し、選別された眼球運動のタイミングのみを特定する人の状態推定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の人の状態推定装置において、
前記サッカード眼球運動を、眼球の移動量が所定の値以上であり、かつ、眼球の角速度が所定の角速度以上である眼球運動と規定する人の状態推定装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の人の状態推定装置において、
前記頭部運動タイミング特定部は、最大角加速度が所定の角加速度以上である頭部運動を選別し、選別された頭部運動のタイミングのみを特定する人の状態推定装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の人の状態推定装置において、
情報を出力する情報出力部をさらに備え、
前記タイミング比較・推定部は推定された人の内的状態に応じて前記情報出力部に情報を出力させる人の状態推定装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の人の状態推定装置を備える輸送機器。
【請求項１２】
請求項１１の輸送機器において、
前記人の状態推定装置は、推定された人の内的状態に応じて輸送機器の制御パラメータを変更させる輸送機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人の状態推定装置およびそれを備えた輸送機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１乃至３は、生体情報に基づいて人の内的状態を推定する技術を開示する。
【０００３】
特許文献１は、人の集中度を評価する集中度評価装置を開示する。集中度評価装置は、まず、人が基準となる視覚情報を視認したときの眼球運動、頭部運動および視野変動を測定する。これらの測定結果に基づいて反射性眼球運動（例えば、前庭動眼反射や視運動反射）のモデルを計算する。次に、人が任意の視覚情報を視認したときの眼球運動、頭部運動および視野変動を測定する。そして、これらの測定結果を予め計算されたモデルと比較することによって、人の集中度を推定する。
【０００４】
特許文献２は、人が眠気を自覚する前の予兆を検出する眠気予兆検出装置を開示する。眠気予兆検出装置は、頭部運動と眼球運動を測定する。眼球運動の測定結果に基づいて眼球回転角速度を特定する。また、頭部運動の測定結果に基づいて理想眼球運動角速度を計算する。理想眼球運動角速度は、眼球運動が頭部運動を補償するときの眼球の理想的な角速度である。そして、特定された眼球回転角速度と計算された理想眼球運動角速度とに基づいて、前庭動眼反射を検出する。この前庭動眼反射によって、眠気の予兆を判定する。
【０００５】
特許文献３は、知覚・運動系の精神作業負荷と知覚・中枢系の精神作業負荷をそれぞれ推定する精神作業負荷検出装置を開示する。精神作業負荷検出装置は、サッカードを計測し、かつ、スピーカからランダムに音を発生させながら、脳波を検出する。検出された脳波を解析することによって、目の動きに応じた脳波と事象（音の発生）に応じた脳波に分ける。前者の脳波は、サッカードの終了時点から所定時間経過後におけるラムダ反応である。後者の脳波は、音の終了時点から所定時間経過後における聴覚Ｐ３００である。そして、ラムダ反応および聴覚Ｐ３００が時間の経過に伴って増加しているか、減少しているかを判定する。この判定結果によって、精神作業の種類および負荷を推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−７９７３７号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／０３２４２４号
【特許文献３】特開２００９−２９７１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、特許文献１、２の技術では、前庭動眼反射等のモデルや理想眼球運動角速度を予め計算しておき、これらの仮想的な計算結果と現実の生体情報の測定結果とに基づいて集中度や眠気の予兆を推定するので、演算処理が複雑かつ膨大となる。
【０００８】
また、特許文献３の技術では、脳波の電位は数μＶから数十μＶと非常に小さく、かつ、ノイズの影響を受けやすいので、生体情報を適切に検出すること自体が比較的に困難である。
【０００９】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、簡易に計測できる生体情報に基づいて人の内的状態を簡易に推定することができる人の状態推定装置およびそれを備えた輸送機器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】
【００１０】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、眼球運動を計測する眼球運動計測部と、頭部運動を計測する頭部運動計測部と、前記眼球運動計測部の計測結果に基づいて眼球運動のタイミングを特定する眼球運動タイミング特定部と、前記頭部運動計測部の計測結果に基づいて頭部運動のタイミングを特定する頭部運動タイミング特定部と、前記眼球運動のタイミングと前記頭部運動のタイミングとを比較することによってこれらのタイミングの順序を判定し、この判定結果に基づいて人の内的状態を推定するタイミング比較・推定部と、を備える人の状態推定装置である。
【００１１】
［作用・効果］本発明によれば、眼球運動計測部および頭部運動計測部は、眼球運動および頭部運動をそれぞれ測定する。眼球運動タイミング特定部と頭部運動タイミング特定部は、眼球運動および頭部運動の各タイミングを特定する。タイミング比較・推定部は、眼球運動のタイミングと頭部運動のタイミングのいずれが先であるかを判定する。この判定結果は人の内的状態を示す指標であるので、人の内的状態を好適に推定できる。このように、比較的に簡易に測定可能な生体情報である眼球運動および頭部運動の計測結果を使用するとともに、眼球運動および頭部運動の各タイミングの前後関係を判定するという簡素な処理を行うことによって、人の内的状態を推定できる。
【００１２】
上述した発明において、前記タイミング比較・推定部は、さらに、前記頭部運動のタイミングが前記眼球運動のタイミングよりも先である確率、及び、前記眼球運動のタイミングが前記頭部運動のタイミングよりも先である確率の少なくともいずれかに基づいて、人の内的状態を推定することが好ましい。複数の判定結果に基づく確率によって内的状態を推定するので、推定精度の信頼性を高めることができる。
【００１３】
また、上述した発明において、前記タイミング比較・推定部は、さらに、前記眼球運動のタイミングと前記頭部運動のタイミングの時間差に基づいて人の内的状態を推定することが好ましい。これによれば、タイミング比較・推定部は、眼球運動および頭部運動の各タイミングのずれ量を考慮して内的状態を推定できるので、内的状態をより詳細に推定できる。
【００１４】
また、上述した発明において、前記タイミング比較・推定部は、さらに、前記時間差の平均値に基づいて人の内的状態を推定することが好ましい。複数の判定結果に基づく時間差の平均値によって内的状態を推定するので、推定精度の信頼性を高めることができる。
【００１５】
また、上述した発明において、前記眼球運動計測部および前記頭部運動計測部の各計測結果の少なくともいずれかに基づいて、１の眼球運動と１の頭部運動によって構成される視認行動における視認行動量を算出する視認行動量算出部をさらに備え、前記視認行動は、頭部運動の移動量、眼球運動の移動量、および、頭部運動および眼球運動の各移動量の和のいずれかであり、前記タイミング比較・推定部は、視認行動量が所定の範囲内である視認行動を構成する眼球運動および頭部運動のみに関して、タイミングを比較することが好ましい。これによれば、タイミングの順序を判定する眼球運動および頭部運動を、所定の範囲内の視認行動量を伴う視認行動における眼球運動および頭部運動に限定できる。この結果、内的状態が反映され易い判定結果のみを取得でき、内的状態の推定精度を効果的に向上させることができる。
【００１６】
また、上述した発明において、前記眼球運動のタイミングと前記頭部運動のタイミングとに基づいて、同じ視認行動を構成する眼球運動と頭部運動とを関連付ける関連付部をさらに備えていることが好ましい。関連付部は、視認行動が同じである眼球運動と眼球運動の対を特定する。タイミング比較・推定部は、関連付けされた眼球運動および頭部運動の各タイミングを比較する。よって、内的状態の推定精度を一層向上させることができる。
【００１７】
また、上述した発明において、前記眼球運動タイミング特定部は、サッカード眼球運動を選別し、選別された眼球運動のタイミングのみを特定することが好ましい。眼球運動タイミング特定部は、視対象を捉えるときの眼球運動を好適に抽出できる。タイミング比較・推定部は、選別された眼球運動のみに関して、タイミングを比較する。よって、内的状態が好適に反映された判定結果のみ得ることができ、内的状態の推定精度を効果的に向上させることができる。
【００１８】
また、上述した発明において、前記サッカード眼球運動を、眼球の移動量が所定の値以上であり、かつ、眼球の角速度が所定の角速度以上である眼球運動と規定することが好ましい。眼球運動タイミング特定部は、眼球の移動量が所定の値以上であり、かつ、眼球の角速度が所定の角速度以上であるという条件を満たす眼球運動を抽出する。これにより、サッカード眼球運動を好適に選別することができる。
【００１９】
また、上述した発明において、前記頭部運動タイミング特定部は、最大角加速度が所定の角加速度以上である頭部運動を選別し、選別された頭部運動のタイミングのみを特定することが好ましい。頭部運動タイミング特定部は、視対象を捉えるときの頭部運動を好適に抽出できる。タイミング比較・推定部は、選別された頭部運動のタイミングのみに関して、タイミングを比較する。よって、内的状態が好適に反映された判定結果のみを得ることができ、内的状態の推定精度を効果的に向上させることができる。
【００２０】
また、上述した発明において、情報を出力する情報出力部をさらに備え、前記タイミング比較・推定部は推定された人の内的状態に応じて前記情報出力部に情報を出力させることが好ましい。これによれば、内的状態に応じて適切な情報を提示することができる。
【００２１】
また、本発明は、請求項１から１０のいずれかに記載の人の状態推定装置を備える輸送機器である。
【００２２】
［作用・効果］本発明によれば、人の状態推定装置によって、輸送機器を運転、操縦する人等の内的状態を好適に推定することができる。
【００２３】
また、上述した発明において、前記人の状態推定装置は、推定された人の内的状態に応じて輸送機器の制御パラメータを変更させることが好ましい。これによれば、輸送機器を運転、操縦する人等の内的状態に応じて輸送機器の操縦性を適切に調整できる。
【００２４】
なお、本明細書は、次のような鞍乗型車両に係る発明も開示している。
【００２５】
（１）請求項１から１０のいずれかに記載の人の状態推定装置を備える鞍乗型車両。
【００２６】
前記（１）に記載の発明によれば、人の状態推定装置によって、ライダーの内的状態を好適に推定することができる。
【００２７】
（２）車体と、ヘルメットに取り付けられ、ライダーの眼球運動を計測する眼球運動計測部と、前記ヘルメットに取り付けられ、ライダーの頭部運動を計測する頭部運動計測部と、前記眼球運動計測部の計測結果に基づいて眼球運動のタイミングを特定する眼球運動タイミング特定部と、前記頭部運動計測部の計測結果に基づいて頭部運動のタイミングを特定する頭部運動タイミング特定部と、前記眼球運動のタイミングと前記頭部運動のタイミングの順序を判定し、この判定結果に基づいてライダーの内的状態を推定するタイミング比較・推定部と、を備える鞍乗型車両。
【００２８】
前記（２）に記載の発明によれば、ライダーが装着するヘルメットに眼球運動計測部および頭部運動計測部を取り付けることによって、眼球運動計測部および頭部運動計測部を好適に配置できる。このように、鞍乗型車両に対しては、人の状態推定装置を好適に適用することができる。
【発明の効果】
【００２９】
この発明に係る人の状態推定システムおよびそれを備えた輸送機器によれば、簡易に測定可能な生体情報である眼球運動および頭部運動の計測結果に基づき、眼球運動および頭部運動の各タイミングの順序を判定するという簡素な処理を行うことによって、人の内的状態を推定できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施例に係る鞍乗型車両の概略構成を示す側面図である。
【図２】鞍乗型車両に乗車するライダーの視野を模式的に示す図である。
【図３】視認行動を模式的に示す図である。
【図４】視認行動を模式的に示す図である。
【図５】実施例１における内的状態推定装置の機能ブロック図である。
【図６】実施例１における内的状態推定装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】眼球運動の角速度と時間との関係を示す図である。
【図８】頭部運動の角加速度と時間との関係を示す図である。
【図９】眼球運動のタイミングと頭部運動のタイミングを示す図である。
【図１０】実施例２における内的状態推定装置の機能ブロック図である。
【図１１】実施例２における内的状態推定装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施例３における内的状態推定装置の機能ブロック図である。
【図１３】実施例４における内的状態推定装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】互いに関連する眼球運動と頭部運動を特定する手法の説明図である。
【実施例１】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。実施例１では、輸送機器として鞍乗型車両１を例に採って説明する。以下の説明において、前後、左右、上下とは、鞍乗型車両１に乗車したライダーにとっての「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」を意味する。
【００３２】
１．鞍乗型車両１の概略構成
図１は、本実施例に係る鞍乗型車両１の概略構成を示す側面図である。鞍乗型車両１の車体２は、メインフレーム３を有する。メインフレーム３の前端上部にはヘッドパイプ４が支持されている。ヘッドパイプ４にはステアリングシャフト５が挿通されている。ステアリングシャフト５の上端部にはハンドル６が連結されている。ステアリングシャフト５の下端部には一対のフロントフォーク７が連結されている。フロントフォーク７の下端部には前輪８が回転可能に取り付けられている。ハンドル６を操舵すると、ステアリングシャフト５およびフロントフォーク７が一体に回転し、前輪８の向きが変わる。フロントフォーク７は伸縮可能であり、前輪８の振動を吸収する。フロントフォーク７の下端部には前輪８の回転を制動するためのブレーキ９が取り付けられている。ブレーキ９は、ブレーキレバー（図示省略）の操作によって作動する。
【００３３】
メインフレーム３の上部には、燃料タンク１０とシート１１とが支持されている。燃料タンク１０の下方には、エンジン１２と変速機１３とが配置されている。これらエンジン１２および変速機１３も、メインフレーム３に支持されている。変速機１３は、エンジン１２で発生した動力を出力するドライブ軸１３ａを備えている。ドライブ軸１３ａにはドライブスプロケット１４が連結されている。メインフレーム３の下部後側にはスイングアーム１５が揺動可能に支持されている。スイングアーム１５の後端部には、ドリブンスプロケット１６および後輪１７が回転可能に支持されている。チェーン１８は、ドライブスプロケット１４の動力をドリブンスプロケット１６に伝達する。これにより、エンジン１２で発生した動力は、後輪１７に伝達される。
【００３４】
シート１１の下部には、車体２を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit；電子制御ユニット）１９が配置されている。ＥＣＵ１９は、制御パラメータによって車体２の各部の動作を制御する。
【００３５】
さらに、シート１１の下部には、演算処理装置２１（マイクロプロセッサ）、記憶部２２および無線通信機２８が配置されている。ハンドル６の前方には、表示部２３が配置されている。さらに、鞍乗型車両１は、ハンドル６に取り付けられている抵抗力調整部２４ａと、シート１１に取り付けられている振動発生部２４ｂとを備えている。抵抗力調整部２４ａは、アクセルグリップ６ａの回転に対する抵抗力（反力）を可変する。アクセルグリップ６ａはライダーによって操作される。なお、図示の便宜上、アクセルグリップ６ａは左側に配置されているが、右側に配置されていてもよい。振動発生部２４ｂは、ライダーが着座するシート１１を振動させる。
【００３６】
ライダーが着用するヘルメット３１には、アイカメラ２５、ジャイロセンサ２６、音声出力部２７および無線通信機２９が取り付けられている。アイカメラ２５は、ヘルメット３１の前面に形成される開口部の下部に配置されている。音声出力部２７はヘルメット３１の側部内側に配置されている。
【００３７】
上述した演算処理装置２１、記憶部２２、表示部２３、抵抗力調整部２４ａ、振動発生部２４ｂ、アイカメラ２５、ジャイロセンサ２６、音声出力部２７および無線通信機２８、２９は、内的状態推定装置２０（図５参照）を構成する。内的状態推定装置２０は、本発明における人の状態推定装置に相当する。
【００３８】
２．内的状態を推定する手法
まず、本実施例１で採用する内的状態を推定する方法を説明する。
【００３９】
図２は、鞍乗型車両１に乗車するライダーの視野を模式的に示す図である。視野の広さは内的状態によって変わる。ここで、内的状態とは、注意レベル（状態）、覚醒レベル（状態）、集中レベル（集中度）、余裕度、情報処理パフォーマンス等を意味する。さらに、内的状態は、精神的な状態に限られず、肉体的な状態（疲労度）も意味する。以下では、内的状態の例示として「注意レベル」を適宜に用いて説明する。
【００４０】
注意レベルが低下するほど、視野は狭くなる傾向がある。すなわち、視野狭窄が生じる傾向がある。図２では、注意レベルが高いライダーの視野Ａと、注意レベルが低いライダーの視野Ｂとを模式的に示している。視野Ｂは視野Ａに比べて狭い。
【００４１】
眼球運動は視野の中にある刺激を頼りに生じる。視対象（Ｏａ乃至Ｏｃ）が視野内に存在しているときには、眼球を視対象に向けて移動させることができる。逆に、視対象が視野外に存在しているときには、眼球を視対象に向けて移動させることができない。この場合、頭部運動によって視対象が視野内に入った後に初めて、眼球を視対象に移動させることができる。このように、視野内に視対象が存在しているか否かによって、人が視対象を捉える行動（以下、「視認行動」という）が異なる。視認行動は眼球運動および頭部運動の少なくともいずれかを含む。
【００４２】
図３、図４を参照する。図３、図４は、視認行動を模式的に示す図である。図３、図４では、時間の経過に伴って（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に状態が変化するものとする。
【００４３】
図３では、（ａ）−（ｂ）に示すように、まず、眼球Ｅのみが移動する。その後、（ｂ）−（ｃ）に示すように、頭部Ｈが眼球運動に追従するように移動する。このように眼球運動のタイミングが頭部運動のタイミングよりも時間的に先である視認行動を「眼球先行型視認行動」または「眼球先行型」と呼ぶ。
【００４４】
図４では、（ａ）−（ｂ）に示すように、まず、頭部Ｈのみが移動する。その後、（ｂ）−（ｃ）に示すように、眼球Ｅが移動する。このように、頭部運動のタイミングが眼球運動のタイミングよりも先である視認行動を「頭部先行型視認行動」または「頭部先行型」と呼ぶ。
【００４５】
本発明者らは、眼球先行型視認行動は、視対象が視野内に存在しているときに発生し易く、頭部先行型視認行動は、視対象が視野内に存在していないときに発生し易いと考えた。さらに、視野が狭いほど（すなわち、ライダーの注意レベルが低いほど）、頭部先行型の視認行動が多くなると考えた。言い換えれば、視認行動が頭部先行型か眼球先行型かによって、ライダーの注意レベルを推定可能であると考えた。
【００４６】
このような知見に基づいて、内的状態推定装置２０は、眼球運動のタイミングと頭部運動のタイミングのずれ（時間的な順序）を利用して、ライダーの内的状態を推定するように構成される。
【００４７】
３．内的状態推定装置２０の機能的構成
図５は、内的状態を推定する内的状態推定装置２０の構成例を示す機能ブロック図である。なお、図５では、便宜上、無線通信機２８、２９の図示を省略する。
【００４８】
アイカメラ２５はライダーの眼球運動を計測する。アイカメラ２５の計測結果は、無線通信機２８、２９を介して演算処理装置２１に送られる。アイカメラ２５は、本発明における眼球運動計測部に相当する。
【００４９】
ジャイロセンサ２６は、ライダーの頭部運動を測定する。なお、ヘルメット３１の運動をライダーの頭部運動とみなしている。ジャイロセンサ２６の計測結果は、無線通信機２８、２９を介して演算処理装置２１に送られる。ジャイロセンサ２６は、本発明における頭部運動計測部に相当する。
【００５０】
演算処理装置２１は、各測定結果に基づいて、ライダーの内的状態を推定する。演算処理装置２１は、機能的に、眼球運動タイミング特定部３３、頭部運動タイミング特定部３４、タイミング比較・推定部３５および出力選択部３６に分けられる。
【００５１】
眼球運動タイミング特定部３３は、アイカメラ２５の計測結果に基づいて眼球運動のタイミングを特定する。
【００５２】
頭部運動タイミング特定部３４は、ジャイロセンサ２６の計測結果に基づいて頭部運動のタイミングを特定する。
【００５３】
タイミング比較・推定部３５は、眼球運動のタイミングおよび頭部運動のタイミングを比較し、いずれのタイミングが先であるかを判定する。この判定結果によって、視認行動が眼球先行型および頭部先行型のいずれであるかが判明する。さらに、タイミング比較・推定部３５は判定結果（以下、適宜に「順序情報」という）を記憶部２２に記憶させるとともに、順序情報を出力選択部３６に送る。
【００５４】
出力選択部３６は、ライダーに情報を提示するか否か、および、車体２の制御パラメータを変更するかをそれぞれ順序情報に基づいて選択する。ここで、ライダーに提示する情報の内容は、ライダーの内的状態の推定結果や、ライダーへのアドバイス、注意喚起等である。
【００５５】
順序情報に基づいてライダーに情報を提示することを選択した場合には、表示部２３、抵抗力調整部２４ａ、振動発生部２４ｂおよび音声出力部２７の少なくともいずれかに命令を出力する。なお、音声出力部２７に送る命令は、無線通信機２８、２９を介して伝達される。車体２の制御パラメータを変更することを選択した場合には、ＥＣＵ１９に命令を出力する。
【００５６】
表示部２３は、出力選択部３６からの命令に基づいて、文字や画像などの視覚情報を出力する。表示部２３は、例えばディスプレイモニタや、スマートフォンなどの携帯情報端末である。表示部２３は、本発明における情報出力部に相当する。
【００５７】
抵抗力調整部２４ａは、出力選択部３６からの命令に基づいて、アクセルグリップ６ａの回転抵抗を可変する。振動発生部２４ｂは、出力選択部３６からの命令に基づいて、振動を発生させる。グリップ６ａの抵抗力およびシート１１の振動は、それぞれライダーに感知される。すなわち、抵抗力および振動はそれぞれ触覚情報である。なお、抵抗力の大きさ、振動の回数やリズム等には、予め、ライダーに提示する情報の内容が対応付けられている。このため、ライダーは抵抗力や振動を感知することによって情報の内容を認識できる。抵抗力調整部２４ａおよび振動発生部２４ｂは、本発明における情報出力部に相当する。
【００５８】
音声出力部２７は、出力選択部３６からの命令に基づいて、音声情報（聴覚情報）を出力する。音声出力部２７は、例えばヘッドホンやスピーカである。音声出力部２７は、本発明における情報出力部に相当する。
【００５９】
出力選択部３６がＥＣＵ１９に命令を出力した場合、ＥＣＵ１９は車体２の制御パラメータを変更する。これにより、車体２の各部の動作を調節できる。たとえば、スロットルの応答感度、マニュアル／オートマチックトランスミッションの切り替え、フロントフォーク７の特性、後輪１７のサスペンションの特性、前輪８のブレーキ９および後輪１７のブレーキの配分、ＡＢＳの有無等が例示される。また、これら一群の制御パラメータで構成されるモードが予め設定されている場合には、このモードを変更することによって各種の制御パラメータを一括して変更してもよい。
【００６０】
４．動作説明
次に、実施例１に係る鞍乗型車両１の動作を説明する。以下では、内的状態推定装置２０の処理の手順を中心に説明する。
【００６１】
図６は、内的状態推定装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００６２】
＜ステップＳ１、Ｓ２＞  眼球運動および頭部運動の計測
アイカメラ２５は眼球運動を測定する。測定結果は、眼球の角度の時系列データ（各時刻における眼球の回転角度に関する情報）である。
【００６３】
ジャイロセンサ２６は頭部運動を測定する。測定結果は、頭部の角速度および角度に関する時系列データ（各時刻における頭部の角速度および角度に関する情報）である。
【００６４】
ここで、アイカメラ２５およびジャイロセンサ２６は同時計測を行う。これにより、各時系列データの時刻を容易に同期させることができる。
【００６５】
＜ステップＳ３＞  眼球運動のタイミングの特定
眼球運動タイミング特定部３３は、アイカメラ２５の測定結果に基づいて眼球運動のタイミングを特定する。本実施例では、所定の条件を満たす眼球運動を選別し、選別された眼球運動のタイミングを特定する。以下では、眼球運動を抽出する処理と、眼球運動のタイミングを特定する処理とに分けて説明する。
【００６６】
眼球運動を抽出する処理では、サッカード眼球運動（Ｓａｃｃａｄｅ、Ｓａｃｃａｄｉｃ  ｅｙｅ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ）を選別する。サッカード眼球運動は、「急速眼球運動」とも呼ばれ、眼球を素早く移動させる眼球運動である。
【００６７】
本実施例では、サッカード眼球運動を、眼球の移動量が所定の値Ｄｅ以上であり、かつ、眼球の角速度が所定の角速度Ｒｅ以上である眼球運動と定義し、これらの条件を全て満たす眼球運動を抽出する。ここで、眼球の移動量は、１回の眼球運動において眼球が回転する角度であり、振幅とも呼ばれる。本実施例では、眼球の移動量を、眼球の角速度が所定の角速度Ｒｅを超えている期間における移動量とする。所定の値Ｄｅは、例えば３．５［ｄｅｇｒｅｅ］である。角速度Ｒｅは、例えば３０［ｄｅｇｒｅｅ／ｓｅｃ］である。
【００６８】
図７を参照して、眼球運動を抽出する処理を例示する。図７において、横軸は時間であり、縦軸は眼球の角速度である。図７では、説明の便宜上、任意の一方向に対する眼球の角速度を示している。なお、眼球の角速度は、アイカメラ２５の測定結果を時間で微分することによって得られる。
【００６９】
図７は、複数の眼球運動ｅ１乃至ｅ７を示している。このうち、眼球の角速度が所定の角速度Ｒｅ以上である眼球運動は眼球運動ｅ５のみである。よって、その他の眼球運動ｅ１乃至ｅ４、ｅ６、ｅ７を抽出しない（除外する）。眼球運動ｅ５に関しては、眼球の移動量を求める。ここでは、眼球の角速度が所定の角速度Ｒｅを超えている時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間で眼球の角速度を積分することにより、眼球の移動量を得る。そして、得られた眼球の移動量が所定の値Ｄｅ以上であれば眼球運動ｅ５を抽出し、そうでなければ眼球運動ｅ５を抽出しない。
【００７０】
次に、眼球運動のタイミングを特定する処理を説明する。本実施例では、眼球運動のタイミングを眼球運動の開始時刻とする。また、開始時刻を、角速度が所定の角速度Ｒｅを超えている期間の始期とする。図７に示す眼球運動ｅ５の場合、そのタイミングは時刻ｔ１であると特定される。
【００７１】
＜ステップＳ４＞  頭部運動のタイミングの特定
頭部運動タイミング特定部３４は、ジャイロセンサ２６の測定結果に基づいて頭部運動タイミングを特定する。
【００７２】
本実施例では、頭部運動タイミング特定部３４は、頭部の角加速度の最大値が所定の角加速度Ａｈ以上である頭部運動を選別し、選別された頭部運動のタイミングを求める。ここで、頭部運動のタイミングを頭部運動の開始時刻とし、開始時刻を頭部の角加速度が所定の閾値Ｔｈ以上である期間の始期とする。閾値Ｔｈは、例えば、０［ｄｅｇｒｅｅ／ｓｅｃ２］である。
【００７３】
図８を参照して、頭部運動のタイミングを特定する処理を例示する。図８において、横軸は時間であり、縦軸は頭部の角加速度である。図８では、説明の便宜上、任意の一方向に対する頭部の角加速度を示している。
【００７４】
図８は、複数の頭部運動ｈ１乃至ｈ６を示している。このうち、頭部運動ｈ６のみが所定の角加速度Ａｈ以上の区間を含んでいる。この頭部運動ｈ６において角加速度が閾値Ｔｈを超えている期間は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までである。よって、時刻ｔ３を頭部運動ｈ６のタイミングとして特定する。なお、その他の頭部運動ｈ１乃至ｈ５は抽出されず、それらのタイミングも特定されない。
【００７５】
＜ステップＳ５＞  タイミングの順序の判定
タイミング比較・推定部３５は、眼球運動および頭部運動の各タイミングを比較し、それらの順序を判定する。
【００７６】
図９を参照する。図９は、眼球運動のタイミングと頭部運動のタイミングを示す図である。図９は、図７、図８を重ね合わせたものである。各タイミングが図９に示す関係にある場合、眼球運動のタイミング（開始時刻ｔ１）が頭部運動のタイミング（開始時刻ｔ３）よりも先であると判定する。これにより、視認行動が眼球先行型であることが判明する。
【００７７】
上述したとおり、この順序情報は、ライダーの内的状態を示す評価指標である。例えば、眼球先行型を示す順序情報は、ライダーの注意レベルが比較的に高いこと（または、そのように推定できること）を意味する。他方、頭部先行型を示す順序情報は、ライダーの注意レベルが比較的に低いことを意味する。
【００７８】
タイミング比較・推定部３５は、順序情報を記憶部２２に記憶させるとともに、出力選択部３６に順序情報を出力する。
【００７９】
＜ステップＳ６＞  ライダーへの情報提示または制御パラメータの変更
出力選択部３６は、順序情報に基づいて情報の提示および制御パラメータの変更に関して選択し、表示部２３、抵抗力調整部２４ａ、振動発生部２４ｂ、音声出力部２７およびＥＣＵ１９に適宜に命令を出力する。選択の結果、表示部２３、抵抗力調整部２４ａ、振動発生部２４ｂ、音声出力部２７およびＥＣＵ１９の全部または一部に命令が出力される場合のみならず、いずれにも命令が出力されない場合もある。
【００８０】
出力選択部３６が表示部２３、抵抗力調整部２４ａ、振動発生部２４ｂおよび音声出力部２７の少なくともいずれかに命令を出力した場合、ライダーの内的状態の推定結果や、ライダーへのアドバイス等に関する情報を提示する。例えば、表示部２３は、ライダーの内的状態の推定結果を示す数値やグラフなどを表示してもよい。抵抗力調整部２４ａは、アクセルグリップ６ａの回転に対する抵抗力を可変してもよい。振動発生部２４ｂは、シート１１を振動させてもよい。音声出力部２７は、「そろそろ休憩しましょう」等の音声を出力してもよい。
【００８１】
出力選択部３６がＥＣＵ１９に命令を出力した場合、ＥＣＵ１９は鞍乗型車両１の制御パラメータを変更する。この制御パラメータの変更によって、鞍乗型車両１の操縦性（操縦のしやすさ）を強制的に調整する。例えば、鞍乗型車両１の操縦性を簡易化して、ライダーの負担を低減させてもよい。また、予め初心者モードや習熟者モードが設定されている場合には、それらのモードを切り替えてもよい。
【００８２】
そして、ステップＳ１に戻り、上述した一連の処理を繰り返す。
【００８３】
このように、本実施例１によれば、視認行動が眼球先行型であるか頭部先行型であるかによってライダーの内的状態を推測できるという知見に基づき、比較的に簡易に測定できる眼球運動および頭部運動のみを生体情報として採用している。これにより、アイカメラ２５およびジャイロセンサ２６のような簡易なセンサで、眼球運動および頭部運動を測定することができる。さらに、タイミング比較・推定部３５は、眼球運動および頭部運動の各タイミングの順序を判定するといった比較的に簡素な処理によって、ライダーの内的状態が反映された順序情報を得ることができる。このように、本実施例１によれば、簡易に計測できる生体情報に基づいてライダーの内的状態を簡易に推定することができる。
【００８４】
また、鞍乗型車両１の場合には、ライダーが装着するヘルメット３１にアイカメラ２５およびジャイロセンサ２６を容易に取り付けることができる。よって、内的状態推定装置２０を鞍乗型車両１に好適に適用することができる。
【００８５】
また、本実施例では、眼球運動タイミング特定部３３と頭部運動タイミング特定部３４を備えているので、眼球運動および頭部運動の各タイミングの時間的順序を精度よく判定することができる。
【００８６】
また、眼球運動及び頭部運動の各タイミングをそれぞれ、ある瞬間（開始時刻）とするので、各タイミングの順序を簡易かつ正確に判定できる。
【００８７】
また、眼球運動タイミング特定部３３は、サッカード眼球運動を選別する。これによって、視対象を捉えるときの眼球運動を好適に抽出できる。そして、順序を判定する対象を、抽出された眼球運動を含む視認行動のみに限定する。よって、内的状態が好適に反映された順序情報のみ得ることができる。よって、ライダーの内的状態の推定精度を効果的に向上させることができる。
【００８８】
さらに、頭部運動タイミング特定部３４は、所定の角加速度Ａｈ以上の角加速度を有する頭部運動を抽出するので、視対象を捉えるときの頭部運動を好適に選別できる。そして、順序を判定する対象を、抽出された頭部運動を含む視認行動のみに限定する。よって、内的状態が好適に反映された順序情報を効果的に得ることができる。
【００８９】
また、表示部２３、抵抗力調整部２４ａ、振動発生部２４ｂおよび音声出力部２７を備えているので、ライダーの内的状態に応じてライダーに適切な情報を提供し、ライダーに内的状態や休憩のタイミングを気付かせることができる。
【００９０】
また、表示部２３は視覚を通じてライダーに情報を提示できるので、短時間に多くの情報をライダーに伝達できる。また、音声出力部２７は聴覚を通じてライダーに情報を提示できるので、ライダーは表示部２３等に視線を移すこと無く、音声出力部２７から情報を得ることができる。さらに、抵抗力調整部２４ａや振動発生部２４ｂは触覚を通じてライダーに情報を提示できる。この場合、ライダーは表示部２３等に視線を移したり、音声出力部２７等に耳を澄ますことを要しない。すなわち、ライダーは周囲の車両等を見続けながら、かつ、周囲の車両の音を聞き続けながら、抵抗力調整部２４ａや振動発生部２４ｂから情報を得ることができる。
【００９１】
また、演算処理装置２１はＥＣＵ１９と連携して鞍乗型車両１の制御パラメータを変更させるので、ライダーの内的状態に応じて鞍乗型車両１の操縦性を適切に調整できる。
【実施例２】
【００９２】
次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。本実施例２は、実施例１と略同様の構成を備えた鞍乗型車両１であり、内的状態推定装置２０の処理が実施例１と異なる。そこで、実施例２に係る鞍乗型車両１の概略構成の説明を省略し、内的状態推定装置２０の構成について説明する。なお、実施例１と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
【００９３】
１．内的状態を推定する手法
まず、本実施例２で採用する内的状態を推定する方法を説明する。
【００９４】
図２を再び参照する。眼球運動は視野の中にある刺激を頼りに生じる。例えば、視野Ｂ内に存在する視対象Ｏｂに関しては、ライダーの注意レベルに関係なく、ライダーは視対象Ｏｂを認知している。したがって、注意レベルの高いライダーにとっても注意レベルの低いライダーにとっても、視対象Ｏｂを捉える視認行動は眼球先行型となり易い。すなわち、ライダーの内的状態が異なっていても、その違いは視認行動に現れにくい。
【００９５】
視野Ａの外側に存在する視対象Ｏｃに関しては、ライダーの注意レベルに関係なく、ライダーは認知していない。したがって、注意レベルの高いライダーにとっても、注意レベルの低いライダーにとっても、視対象Ｏｃを捉える視認行動は頭部先行型となる可能性が高い。すなわち、ライダーの内的状態が異なっていても、その違いが視認行動に現れにくい。
【００９６】
これに対して、視野Ｂの外側であって視野Ａの内側に存在する視対象Ｏａに関しては、注意レベルの低いライダーは視対象Ｏａを認知できない。この場合、頭部が移動し、視野Ｂ内に視対象Ｏａが存在するようになった後に初めて、眼球が移動する。すなわち、視認行動は頭部先行型となる可能性が高い。これに対して、注意レベルが高いライダーは視対象Ｏａを認知しているので、視認行動は眼球先行型になり易い。このように、ライダーの内的状態の違いが、視対象Ｏａを捉える視認行動に現れやすい。
【００９７】
このような考察から、ライダーの注意レベルに応じて視野内となったり視野外となる領域に存在する視対象を捉える視認行動のみに関して順序を判定すれば、ライダーの内的状態の違いが顕在化した順序情報を得ることができると言える。
【００９８】
このような知見のもと、実施例２の内的状態推定装置２０は、視対象を捉えるときの眼球の移動量、頭部の移動量、またはこれらの和を視認行動量と規定し、視認行動量が所定範囲である視認行動のみに関して、眼球運動および頭部運動の各タイミングの順序を判定するように構成される。
【００９９】
２．内的状態推定装置２０の構成
図１０は、実施例２における内的状態推定装置２０の構成を示す機能ブロック図である。演算処理装置２１は、さらに、視認行動量算出部３７と視認行動量特定部３８を有している。
【０１００】
視認行動量算出部３７は、アイカメラ２５の測定結果およびジャイロセンサ２６の測定結果の少なくともいずれかに基づいて視認行動量を算出し、視認行動量特定部３８に出力する。
【０１０１】
本実施例２では、視認行動量を頭部の移動量とする。この場合、視認行動量算出部３７は、ジャイロセンサ２６の測定結果のみに基づいて、頭部運動の移動量を視認行動量として求める。
【０１０２】
なお、視認行動量を頭部の移動量と眼球の移動量の和とする場合には、視認行動量判定部３８は、アイカメラ２５およびジャイロセンサ２６の各測定結果に基づいて、視認行動量を求める。同様に、視認行動量を眼球の移動量とする場合には、視認行動量判定部３８は、アイカメラ２５の測定結果に基づいて視認行動量を求める。
【０１０３】
視認行動量判定部３８は、視認行動量が所定の範囲内であるか否かを判定する。所定の範囲は、例えば３０［ｄｅｇｒｅｅ］から４５［ｄｅｇｒｅｅ］の範囲である。
【０１０４】
タイミング比較・推定部３５は、視認行動量が所定の範囲内である視認行動を構成する眼球運動および頭部運動のみに関して、タイミングを比較する。タイミング比較・推定部３５は、得られた順序情報を記憶部２２に記憶させる。さらに、記憶部２２に蓄積された複数の順序情報に基づいて、眼球先行型の確率または頭部先行型の発生確率の少なくともいずれかを求める。
【０１０５】
３．動作説明
次に、実施例２の動作に関して、内的状態推定装置２０の処理の手順を中心に説明する。図１１は、内的状態推定装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【０１０６】
＜ステップＳ１１、Ｓ１２＞  眼球運動および頭部運動の計測
アイカメラ２５およびジャイロセンサ２６はそれぞれ、眼球運動および頭部運動を計測する。
【０１０７】
＜ステップＳ１３、Ｓ１４＞  眼球運動および頭部運動のタイミングの特定
眼球運動タイミング特定部３３および頭部運動タイミング特定部３４はそれぞれ、眼球運動および頭部運動の各タイミングを特定する。
【０１０８】
＜ステップＳ１５＞  視認行動量の算出
視認行動量算出部３７は、ジャイロセンサ２６の計測結果に基づいて、頭部の移動量を視認行動量として求める。本実施例では、頭部の移動量を、頭部の角加速度が閾値Ｔｈを超えている期間において頭部が回転する角度とする。
【０１０９】
＜ステップＳ１６＞  視認行動量が所定範囲内か？
視認行動量判定部３８は、算出された視認行動量が所定の範囲内であるかを判定する。その結果、所定の範囲内にあると判定された場合には、ステップＳ１７に進む。そうでない場合には、ステップＳ２０に進む。
【０１１０】
＜ステップＳ１７＞  タイミングの順序の判定
タイミング比較・推定部３５は、眼球運動および頭部運動の各タイミングを比較し、それらの順序を判定する。そして、得られた順序情報を記憶部２２に記憶させる。さらに、タイミング比較・推定部３５は、記憶部２２に蓄積された複数の順序情報を読み出して、確率を求める。
【０１１１】
本実施例では、頭部先行型の発生確率Ｐｈを求める。頭部先行型の発生確率Ｐｈは、順序情報の総数に対する頭部先行型を示す順序情報の数の割合である。発生確率Ｐｈが高いほど、ライダーの注意レベルが低いと推定される。
【０１１２】
＜ステップＳ１８＞  頭部先行型の確率が閾値以上か？
出力選択部３６は、頭部先行型の発生確率Ｐｈが所定の閾値Ｔｐ以上であるか否かを判定する。閾値Ｔｐは、例えば０．５である。その結果、閾値Ｔｐ以上であると判定した場合には、ステップＳ１９に進む。そうでない場合には、ステップＳ１１に戻る。
【０１１３】
＜ステップＳ１９＞  ライダーへの情報提示
出力選択部３６は、表示部２３、抵抗力調整部２４ａ、振動発生部２４ｂおよび音声出力部２７に命令を送る。表示部２３は所定の視覚情報を表示し、抵抗力調整部２４ａはアクセルグリップ６ａに所定の反力を発生し、振動発生部２４ｂは所定の振動を発生し、音声出力部２７は所定の音声ガイダンスを出力する。そして、ステップＳ１１に戻る。
【０１１４】
＜ステップＳ２０＞  タイミングの破棄
タイミング比較・推定部３５は、視認行動量が所定の範囲から外れていると判定された視認行動を構成する眼球運動および頭部運動に関して、タイミングを比較することなく、それらのタイミングを破棄する。そして、ステップＳ１１に戻る。
【０１１５】
このように、実施例２によれば、実施例１と同様に、簡易に検出できる生体情報に対して簡易な処理を行うことにより、ライダーの内的状態を推定することができる。
【０１１６】
また、実施例２では、タイミング比較・推定部３５は、視認行動量が所定の範囲内である視認行動のみを対象として、眼球運動と頭部運動の各タイミングの順序を判定する。このため、ライダーの内的状態が反映され易い順序情報のみを取得するので、ライダーの内的状態の推定精度を効果的に向上させることができる。
【０１１７】
また、タイミング比較・推定部３５は、複数の順序情報に基づいて頭部先行型の発生確率Ｐｈを求めるので、内的状態の推定精度の信頼性を高めることができる。
【０１１８】
また、視認行動量算出部３７を備えているので、視認行動量を好適に特定することができる。
【０１１９】
また、視認行動量判定部３８を備えているので、視認行動量が所定の範囲内である視認行動量を容易に選別できる。
【０１２０】
また、出力選択部３６は、頭部先行型の発生確率Ｐｈが閾値Ｔｐ以上であるときのみライダーに情報を提示し、そうでないときには情報提示を行わない。このように、不必要に情報提示を行わないので、ライダーの注意レベルを損なうことを回避できる。
【実施例３】
【０１２１】
次に、図面を参照してこの発明の実施例３を説明する。本実施例３は、実施例１と略同様の構成を備えた鞍乗型車両１であり、内的状態推定装置２０の処理が実施例１と異なる。すなわち、実施例３の内的状態推定装置２０は、眼球運動および頭部運動の各タイミングの時間差を判定するように構成される。そこで、実施例３に係る鞍乗型車両１の概略構成の説明を省略し、内的状態推定装置２０の構成について説明する。なお、実施例１と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
【０１２２】
１．内的状態推定装置２０の構成
図１２は、実施例３における内的状態推定装置２０の構成を示す機能ブロック図である。図示するように、演算処理装置２１は、さらに関連付部３９を有している。
【０１２３】
関連付部３９は、眼球運動および頭部運動の各タイミングに基づいて、同じ視認行動を構成する１の眼球運動と１の頭部運動とを関連付ける。すなわち、１つの視認行動に含まれている眼球運動および頭部運動の対を特定する。本明細書では、同じ視認行動を構成する眼球運動と頭部運動を、適宜に「互いに関連する眼球運動および頭部運動」と記載する。
【０１２４】
視認行動量算出部３７は、関連付部３９によって関連付けされた頭部運動と眼球運動（すなわち、視認行動）の視認行動量を算出する。
【０１２５】
タイミング比較・推定部３５は、眼球運動および頭部運動の各タイミングの時間差を算出する。この時間差に関する情報（以下、「時間差情報」という）は、各タイミングの順序に応じて正負の値をとる。すなわち、時間差情報は、各タイミングのずれ量および順序に関する情報を含む。得られた時間差情報は記憶部２２に記憶させる。さらに、記憶部２２に蓄積された複数の時間差情報に基づいて、時間差の平均値を求める。
【０１２６】
２．動作説明
次に、実施例３の動作に関して、内的状態推定装置２０の処理の手順を中心に説明する。図１３は、内的状態推定装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【０１２７】
＜ステップＳ２１、Ｓ２２＞  眼球運動および頭部運動の測定
アイカメラ２５およびジャイロセンサ２６はそれぞれ、眼球運動および頭部運動を計測する。
【０１２８】
＜ステップＳ２３、Ｓ２４＞  眼球運動および頭部運動のタイミングの特定
眼球運動タイミング特定部３３は、眼球運動のタイミングを特定する。頭部運動タイミング特定部３４は、頭部運動のタイミングを特定する。
【０１２９】
＜ステップＳ２５＞  眼球運動と頭部運動の関連付け
関連付部３９は、互いに関連する眼球運動と頭部運動の対を特定する。この処理では、基本的に、頭部運動のタイミングに最も近いタイミングの眼球運動を、頭部運動に関連付ける。この処理によって、眼球運動と頭部運動を共通の時間軸上に重ね合わせたときに、１の頭部運動と１の眼球運動とが時間的に近接している場合のみならず、３以上の頭部運動／眼球運動が時間的に近接している場合であっても、的確に頭部運動と眼球運動の対を特定できる。以下では、この手法について詳細に説明する。
【０１３０】
図１４を参照する。図１４は、互いに関連する眼球運動と頭部運動を特定する手法の説明図である。
【０１３１】
図１４では、１つの頭部運動ｈ１１と２つの眼球運動ｅ１１、ｅ１２を示す。頭部運動ｈ１１の開始時刻、終了時刻は、ｔｈｓ、ｔｈｆである。眼球運動ｅ１１の開始時刻、終了時刻は、ｔｅｓ１、ｔｅｆ１である。眼球運動ｅ１２の開始時刻、終了時刻は、ｔｅｓ２、ｔｅｆ２である。
【０１３２】
この場合、開始時刻ｔｈｓと終了時刻ｔｅｆ１の時間差Δｔａと、開始時刻ｔｈｓと開始時刻ｔｅｓ２の時間差Δｔｂとを比較する。その結果、時間差Δｔａが時間差Δｔｂより短い場合、眼球運動ｅ１１を頭部運動ｈ１１に関連付ける。そうでない場合には、眼球運動ｅ１２を頭部運動ｈ１１に関連付ける。このような手法によれば、発生期間が頭部運動の開始時刻に最も近い眼球運動を、頭部運動と関連づけることができる。
【０１３３】
また、以下の手法を採用してもよい。すなわち、開始時刻ｔｈｓと開始時刻ｔｅｓ１の時間差Δｔｃと、時間差Δｔｂとを比較する。その結果、時間差Δｔｃが時間差Δｔｂより短い場合、眼球運動ｅ１１を頭部運動ｈ１１に関連付ける。そうでない場合には、眼球運動ｅ１２を頭部運動ｈ１１に関連付ける。このような手法によれば、開始時刻が頭部運動の開始時刻に最も近い眼球運動を、頭部運動と関連づけることができる。
【０１３４】
なお、上述した各手法において、頭部運動ｈ１１と関連づけられなかった眼球運動は、単独で発生した眼球運動として扱われ、順序を判定する対象から除かれる。
【０１３５】
＜ステップＳ２６＞  視認行動量の算出
視認行動量算出部３７は、関連付けされた頭部運動と眼球運動によって構成される視認行動の視認行動量を算出する。
【０１３６】
＜ステップＳ２７＞  視認行動量が所定の範囲内か？
視認行動量判定部３８は、算出された視認行動量が所定の範囲内であるかを判定する。その結果、所定の範囲内にあると判定された場合には、ステップＳ２８に進む。そうでない場合には、ステップＳ３３に進む。
【０１３７】
＜ステップＳ２８＞  タイミングの時間差の判定
タイミング比較・推定部３５は、眼球運動および頭部運動の各タイミングを比較し、それらの時間差を判定する。そして、得られた時間差情報を記憶部２２に記憶させる。さらに、タイミング比較・推定部３５は、記憶部２２に蓄積された複数の時間差情報を読み出して、時間差の平均値ｔａを求める。
【０１３８】
本実施例では、時間差は、頭部先行型の場合には正の値をとり、眼球先行型の場合には負の値をとるものとする。この場合、時間差が大きくなるに従って、ライダーの注意レベルが低くなると推定される。
【０１３９】
＜ステップＳ２９、Ｓ３０＞  時間差の平均値が閾値以上か？
出力選択部３６は、所定の閾値Ｔｔｈ、Ｔｔｌ（Ｔｔｈ＞Ｔｔｌ）と平均値ｔａを比較する。そして、平均値ｔａが閾値Ｔｔｌ未満であれば、ステップＳ２１に戻る。平均値ｔａが閾値Ｔｔｌ以上で閾値Ｔｔｈ未満であれば、ステップＳ３２に進む。平均値ｔａが閾値Ｔｔｈ以上であれば、ステップＳ３１に進む。
【０１４０】
＜ステップＳ３１＞  制御パラメータの変更
出力選択部３６は、制御パラメータを変更することを決定し、その命令をＥＣＵ１９に送る。ＥＣＵ１９は車体２の制御パラメータを変更する。そして、ステップＳ２１に戻る。
【０１４１】
＜ステップＳ３２＞  ライダーへの情報提示
出力選択部３６は、ライダーに情報を提示することを決定し、その命令を表示部２３、抵抗力調整部２４ａ、振動発生部２４ｂおよび音声出力部２７に送る。表示部２３は所定の情報を表示し、抵抗力調整部２４ａは所定の抵抗力をアクセルグリップ６ａに発生し、振動発生部２４ｂは所定の振動を発生し、音声出力部２７は所定の音声案内を出力する。そして、ステップＳ２１に戻る。
【０１４２】
＜ステップＳ３３＞  タイミングの破棄
視認行動量判定部３８は、眼球運動および頭部運動の各タイミングを比較することなく、破棄する。そして、ステップＳ２１に戻る。
【０１４３】
このように、実施例３によれば、実施例１と同様に、簡易に検出できる生体情報に基づいてライダーの内的状態を簡易に推定することができる。
【０１４４】
また、実施例３では、タイミング比較・推定部３５は、眼球運動および頭部運動の各タイミングの時間差を算出する。時間差（時間差情報）は順序情報に比べてライダーの内的状態をより詳しく示す評価指標である。したがって、内的状態をより詳細に推定できる。
【０１４５】
さらに、タイミング比較・推定部３５は、複数の時間差情報に基づいて時間差の平均値ｔａを求めるので、内的状態の推定精度の信頼性を高めることができる。
【０１４６】
また、関連付部３９を備えているので、短期間に３以上の頭部運動／眼球運動の発生がした場合であっても、互いに関連する頭部運動と眼球運動を適切に特定できる。
【０１４７】
また、出力選択部３６は、時間差の平均値ｔａに応じて３通りの動作の間で切り替えるので、ライダーをきめ細かく支援することができる。
【０１４８】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【０１４９】
（１）上述した各実施例では、眼球運動をアイカメラ２５によって計測していたが、これに限られない。他のセンサを適宜に選択してもよいし、それに応じて測定法を適宜に変更してもよい。たとえば、生体電極や布電極を用いて眼電位（Ｅｌｅｃｔｒｏ  ｏｃｕｌｏｇｒａｍ）を計測することによって、眼球運動を計測してもよい。
【０１５０】
あるいは、眼球および頭部の両方をカメラで撮影し、得られた画像を処理することによって眼球運動および頭部運動を計測してもよい。この構成では、カメラが、本発明における眼球運動計測部および頭部運動計測部に相当する。
【０１５１】
（２）上述した各実施例では、ジャイロセンサ２６をヘルメット３１に取り付けたが、これに限られない。ライダーの頭部に直接的に取り付けてもよい。
【０１５２】
（３）上述した各実施例では、眼球運動の計測では、眼球運動の回転方向を特に説明しなかったが、適宜に選択することができる。すなわち、任意の１軸周りの回転を計測してもよいし、２軸または３軸周りの回転を計測してもよい。頭部運動の計測でも同様である。
【０１５３】
（４）上述した各実施例では、サッカード眼球運動を、眼球の移動量と角速度で定義したが、これに限られない。サッカード眼球運動の定義については、適宜に変更してもよい。例えば、角速度、頭部運動の移動方向に対する眼球の移動方向等を用いてサッカード眼球運動を定義してもよい。また、内的状態推定装置２０を適用する輸送機器の種類や輸送機器の操縦条件または運転条件に応じて、サッカード眼球運動の定義を選択変更してもよい。
【０１５４】
（５）上述した各実施例では、眼球運動タイミング特定部３３は、サッカード眼球運動を選別したが、これに限られない。選別する眼球運動の種類は適宜に変更することができる。
【０１５５】
（６）上述した各実施例では、頭部運動タイミング特定部３４は、頭部の角加速度の最大値が所定の角加速度Ａｈ以上である頭部運動を選別したが、これに限られない。選別する頭部運動の種類は適宜に変更することができる。この際、頭部運動の角速度、移動量等を用いて特定の頭部運動を選別してもよい。
【０１５６】
（７）上述した各実施例では、眼球運動のタイミングを開始時刻としたが、これに限られない。例えば、眼球運動のタイミングを眼球運動の終了時刻やピーク時刻としてもよい。ここで、ピーク時刻は眼球の角速度が最大となる時刻と規定してもよいし、眼球の角加速度が最大となる時刻と規定してもよい。また、眼球運動のタイミングは、時刻ではなく、期間であってもよい。例えば、眼球運動のタイミングを眼球運動の発生期間としてもよいし、眼球運動の開始時刻からピーク時刻までの立ち上がり期間としてもよい。同様に、頭部運動のタイミングについても適宜に変更することができる。
【０１５７】
（８）上述した各実施例では、眼球運動の開始時刻を、角速度が所定の角速度Ｒｅを超えている期間の始期としたが、これに限られない。「眼球の開始時刻」の規定を適宜に変更してもよい。
【０１５８】
同様に、上述した各実施例では、眼球の移動量を、眼球の角速度が所定の角速度Ｒｅを超えている期間における移動量と規定したが、これに限られない。眼球の移動量の規定を適宜に変更してもよい。
【０１５９】
同様に、頭部運動の開始時刻や頭部運動の移動量についても、適宜に変更することができる。
【０１６０】
（９）上述した実施例２では、頭部先行型の発生確率Ｐｈを求めたが、これに限られない。複数の順序情報に対して統計的な処理を行うことによって他の指標を算出してもよい。
【０１６１】
（１０）上述した実施例３では、時間差の平均値ｔａを求めたが、これに限られない。複数の時間差情報に基づいて算出される他の指標によって内的状態を推定してもよい。あるいは、単一の時間差（時間差情報）によって内的状態を推定してもよい。
【０１６２】
（１１）上述した実施例３では、頭部運動と関連づけられなかった眼球運動は、順序を判定する対象から除いたが、これに限られない。単独で発生した眼球運動を、眼球先行型と判定するように変更してもよい。
【０１６３】
（１２）上述した実施例３では、関連付部３９は、頭部運動を基準として頭部運動に関連する眼球運動を選択したが、これに限られない。すなわち、眼球運動を基準として眼球運動に関連する頭部運動を選択するように変更してもよい。
【０１６４】
（１３）上述した各実施例では、演算処理装置２１はＥＣＵ１９と別個に設けられていたが、これに限られない。演算処理装置２１はＥＣＵ１９である構成に変更してもよい。すなわち、演算処理装置２１における各種の各処理を、ＥＣＵ１９が行うように変更してもよい。
【０１６５】
（１４）上述した各実施例では、情報出力部は、視覚情報、聴覚情報および触覚情報等の各種の感覚情報をライダーに提示するものであったが、これに限られない。一部の感覚情報のみを提示するように、情報出力部を変更してもよい。
【０１６６】
（１５）上述した各実施例では、内的状態推定装置２０は、表示部２３、抵抗力調整部２４ａ、振動発生部２４ｂおよび音声出力部２７を備えていたが、これに限られない。例えば、表示部２３、抵抗力調整部２４ａ、振動発生部２４ｂおよび音声出力部２７の一部を省略してもよいし、全部を省略してもよい。
【０１６７】
また、表示部２３、抵抗力調整部２４ａ、振動発生部２４ｂおよび音声出力部２７については、それぞれ以下のように変更してもよい。
【０１６８】
表示部２３を、例えば、ヘッドマウントディスプレイ等に変更してもよい。
【０１６９】
音声出力部２７を、例えば、骨伝導スピーカや骨伝導イヤホンに変更してもよい。
【０１７０】
抵抗力調整部２４ａを、例えば、ライダーが操作する可動部に対する抵抗力（反力）を調整する抵抗力調整部に変更してもよい。鞍乗型車両１の可動部としては、手で操作するレバーや足で操作するペダル等が例示される。
【０１７１】
振動発生部２４ｂを、例えば、ライダーが触る接触部を振動させる振動発生部に変更してもよい。鞍乗型車両１の接触部としては、手で握るグリップ（アクセルグリップ６ａを含む）や足を乗せるペダル等が例示される。
【０１７２】
なお、上述した表示部２３等に関する各変形例においては、表示部２３等の配置を適宜に変更してもよい。
【０１７３】
（１６）上述した各実施例では、鞍乗型車両１は、単一の前輪８と単一の後輪１７を備えていたが、これに限られない。例えば、２つの前輪または後輪を有する三輪の鞍乗型車両に変更してもよいし、２つの前輪と２つの後輪を有する四輪の鞍乗型車両に変更してもよい。また、鞍乗型車両以外の車両に変更してもよい。例えば、三輪自動車、四輪自動車に変更してもよい。また、車両に限られず、スノーモービル等に変更してもよい。さらに、これら陸上用の輸送機器に限られず、船舶、ボート等の海上用の輸送機器であってもよいし、ヘリコプターや飛行機などの航空機であってもよい。これらの輸送機器のいずれに対しても、各実施例で説明した内的状態推定装置２０を好適に適用できる。
【０１７４】
（１７）上述した実施例および上記（１）から（１６）で説明した各変形実施例については、さらに各構成を他の変形実施例の構成に置換または組み合わせるなどして適宜に変更してもよい。
【符号の説明】
【０１７５】
１  … 鞍乗型車両（輸送機器）
２  …  車体
１９  …  ＥＣＵ
２０  …  内的状態推定装置（人の状態推定装置）
２１  …  演算処理装置
２３  …  表示部（情報出力部）
２４ａ  …  抵抗力調整部（情報出力部）
２４ｂ  …  振動発生部（情報出力部）
２５  …  アイカメラ（眼球運動計測部）
２６  …  ジャイロセンサ（頭部運動計測部）
２７  …  音声出力部（情報出力部）
３１  …  ヘルメット
３３  …  眼球運動タイミング特定部
３４  …  頭部運動タイミング特定部
３５  …  タイミング比較・推定部
３６  …  出力選択部
３７  …  視認行動量算出部
３９  …  関連付部
Ｄｅ  …  所定の値
Ｒｅ  …  所定の角速度
Ａｈ  …  所定の角加速度
【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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