(57)【要約】  運転者が視線を周辺の対象物に向けていない場合でも、運転者の周辺視野領域に対する注意量を判定し、判定結果に応じた安全運転支援を行うことを可能にする。  運転注意量判定装置は、運転者の脳波信号を計測する脳波計測部と、運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された脳波信号から、運転者の周辺視野領域に対する注意量を判定する注意量判定部と、判定結果に基づいて信号を出力することにより、運転者に対して注意を喚起する出力部とを備えている。
2010016244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の脳波信号を計測する脳波計測部と、
前記運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号から、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定する注意量判定部と、
前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起する出力部と
を備えた運転注意量判定装置。
【請求項２】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号の事象関連電位の振幅の大きさに応じて、前記注意量を判定する、請求項１に記載の運転注意量判定装置。
【請求項３】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点にして３００ミリ秒から６００ミリ秒の区間の陽性成分であるＰ３００の事象関連電位の振幅が所定の閾値より小さい場合に、前記注意量が低いと判定する、請求項２に記載の運転注意量判定装置。
【請求項４】
前記注意量判定部が、前記注意量が低いと判定した場合には、前記出力部は、前記運転者に対して前記信号を出力する、請求項３に記載の運転注意量判定装置。
【請求項５】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点にして３００ミリ秒から６００ミリ秒の区間の陽性成分であるＰ３００成分の事象関連電位の振幅が前記所定の閾値より大きい場合に、前記注意量が大きいと判定し、
前記注意量が大きいと判定された場合には、前記出力部は、前記運転者に対して前記信号を出力しない、請求項３に運転注意量判定装置。
【請求項６】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号と、予め保持しているテンプレートとの相関係数に応じて前記注意量を判定する、請求項１に記載の運転注意量判定装置。
【請求項７】
前記出力部は、情報を提示するための画面に文字または記号を提示するための映像信号、および、音声を出力するためのスピーカから出力するための音声信号の少なくとも一方を出力する、請求項１に記載の運転注意量判定装置。
【請求項８】
前記運転者の周辺視野領域内で前記視覚刺激を発生させる周辺刺激発生部をさらに備えた、請求項２に記載の運転注意量判定装置。
【請求項９】
前記運転者が運転する車両の前方の映像を撮影する撮影部と、
撮影された前記映像から、前記周辺視野領域内で発生した前記視覚刺激の発生時点を検出する周辺刺激検出部と
をさらに備え、
前記注意量判定部は、検出された前記視覚刺激の発生時点を特定する情報を前記周辺刺激検出部から受け取る、請求項１に記載の運転注意量判定装置。
【請求項１０】
前記運転者の視線を計測する視線計測部をさらに備え、
前記周辺刺激検出部は、前記視線計測部によって計測された、前記視覚刺激の発生時点における前記運転者の視線、および、撮影された前記映像に応じて、前記視覚刺激が周辺視野領域内で発生したか否かを検出する、請求項９に記載の運転注意量計測装置。
【請求項１１】
前記車両の速度またはヘッドランプの点灯の有無を検出する状況検出部を備え、
前記周辺刺激検出部は、前記視覚刺激が前記周辺視野領域にあるか否かを、前記状況検出部の検出結果に応じて検出する、請求項９に記載の運転注意量判定装置。
【請求項１２】
前記運転者の周辺視野領域および中心視野領域の各々で検出された視覚刺激の発生タイミングの時間差が所定値以下の場合、
前記注意量判定部は、前記周辺視野領域で検出された視覚刺激に対する前記脳波信号の事象関連電位のデータを解析対象から除外する、請求項９に記載の運転注意量判定装置。
【請求項１３】
前記周辺刺激発生部は、前記運転者の中心視野領域で発生させる視覚刺激の発生タイミングとは所定値以上の時間差を有する発生タイミングで、前記運転者の周辺視野領域内で前記視覚刺激を発生させる、請求項８に記載の運転注意量判定装置。
【請求項１４】
運転者の脳波信号を計測するステップと、
前記運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号から、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定するステップと、
前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起するステップと
を包含する、運転注意量を判定する方法。
【請求項１５】
コンピュータによって実行されるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータに対し、
運転者の脳波信号を受け取るステップと、
前記運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号から、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定するステップと、
前記判定結果に基づいて信号を出力するステップと
を実行させることにより、前記運転者に対して注意を喚起させる、運転注意量を判定するためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脳波を用いて運転者の状態を判定し安全運転支援を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車運転に関連した事故防止装置の中で、運転者の状態を判定し、その判定結果に基づいて運転支援を行う方法が検討されている。安全運転に必要な運転者の視覚認知機能の１つとして危険対象物の検出がある。危険対象物の検出とは、周辺視で周囲の車両や歩行者の危険な動きに気づくものであり、この検出機能が低下すると出会い頭事故や飛び出し事故に繋がることになる。【０００３】
「周辺視野」とは一般に、視線を中心にした約２０度の範囲（中心視野）から外れた上下１３０度、左右１８０度の領域を指す。周辺視野では、物の形や色を詳細に認識することは難しいが、移動する対象や点滅する光のように時間的に変化する物に対しては敏感に反応することが知られている。運転者は、歩行者の飛び出しやバイクが側方を横切る等に備えて、周辺視野領域や、当該領域に存在するドアミラー等にも注意を向ける必要がある。そこで、運転者の周辺視野領域に対する注意量が低い場合には、当該運転者に警告を発する等の措置が求められている。【０００４】
運転者の注意状態を判定する方法としては、運転者に向けられたカメラによって、運転者の視線や顔の動きを検出し、運転者の注意配分状態を判定する方法がある。例えば特許文献１では、自車両の周辺状況から判定した運転者が注意すべき最適な注視位置と、運転者の視線や顔の動きから検出した注視点とを比較することにより、運転者の注意配分状態を判定する技術が開示されている。【０００５】
また、自車両の操作状況を反映する走行速度やハンドル操舵角の変化などにより、運転者の注意状態を判定する方法がある。例えば特許文献２では、前方車両の急減速に対するブレーキ反応時間などを用いて運転者の運転集中度を求め、これによって運転者に警報を出力するかどうかの必要度を判断する技術が開示されている。【０００６】
一方、運転者の運転に対する注意量を脳波の事象関連電位（Ｅｖｅｎｔ−Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ：ＥＲＰ）を用いて調べる研究が行われている。「事象関連電位」とは、外的あるいは内的な事象に時間的に関連して生じる脳の一過性の電位変動をいう。事象関連電位のうち、例えば外的な視覚刺激などの発生タイミングを起点として約３００ミリ秒付近に現れる陽性の成分をＰ３００成分といい、その刺激に対する認知や注意を反映するとされている。【０００７】
例えば非特許文献１では、事象関連電位を用いた運転注意量の計測に関する研究が開示されている。この研究を具体的に説明すると、前方車両に追従走行する実験において、前方車両のブレーキランプ点灯時に運転者は自車のブレーキペダルを踏む課題を課せられている。前方車両が急ブレーキする場合の走行（高注意条件）と、しない場合の走行（低注意条件）の２つの実験条件で事象関連電位を比較した結果、高注意条件の場合に事象関連電位のＰ３００成分の振幅が大きくなることが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１７８３６７号公報
【特許文献２】特開２００２−１２７７８０号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】「事象関連電位を用いた運転注意力計測技術」、江部ら、自動車技術、Ｖｏｌ．５８，Ｎｏ．７，ｐｐ．９１−９６，２００４年
【発明の概要】
【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に記載の技術では、視線を向けていないところは注意を向けていないという考え方に基づいているため、運転者の周辺視野領域に対する注意量を確度良く判定することができない。例えば実際の運転場面において、運転者は中心視により前方車両を監視しながら、同時に周辺視により並行車両や歩行者の動きを検知し、その前方と周辺の状況に応じて視線の向きを決定している。したがって従来技術では、周辺視野領域にも注意を向けつつ、前方に視線を向けている場合等に対応が困難である。【００１１】
また、特許文献２に記載の技術では、前方車両の急減速に対するブレーキ反応時間などを用いているため、求められる運転集中度は自車両前方、つまり運転者の中心視野領域に対するものに限定されている。実際の運転場面では、運転者の周辺視野領域で起こる事象に対する反応が、ブレーキなどの行動にそのまま表れるケースは非常に少ない。よって、自車両の操作状況を用いる従来技術では運転者の周辺視野領域に対する注意量を確度良く判定することができない。【００１２】
さらに、非特許文献１に記載の研究でも上記と同様に、前方車両のブレーキランプ点灯に対する事象関連電位（ＥＲＰ）を用いている。ゆえに、計測している運転注意量は運転者の中心視野領域に対するものに限定され、周辺視野領域に対する注意量を計測することができない。【００１３】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、運転者が視線を周辺の対象物に向けていない場合でも、運転者の周辺視野領域に対する注意量を判定し、判定結果に応じた安全運転支援を行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明による運転注意量判定装置は、運転者の脳波信号を計測する脳波計測部と、前記運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号から、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定する注意量判定部と、前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起する出力部とを備えている。【００１５】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号の事象関連電位の振幅の大きさに応じて、前記注意量を判定してもよい。【００１６】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点にして３００ミリ秒から６００ミリ秒の区間の陽性成分であるＰ３００の事象関連電位の振幅が所定の閾値より小さい場合に、前記注意量が低いと判定してもよい。【００１７】
前記注意量判定部が、前記注意量が低いと判定した場合には、前記出力部は、前記運転者に対して前記信号を出力してもよい。【００１８】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点にして３００ミリ秒から６００ミリ秒の区間の陽性成分であるＰ３００成分の事象関連電位の振幅が前記所定の閾値より大きい場合に、前記注意量が大きいと判定し、前記注意量が大きいと判定された場合には、前記出力部は、前記運転者に対して前記信号を出力しなくてもよい。【００１９】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号と、予め保持しているテンプレートとの相関係数に応じて前記注意量を判定してもよい。【００２０】
前記出力部は、情報を提示するための画面に文字または記号を提示するための映像信号、および、音声を出力するためのスピーカから出力するための音声信号の少なくとも一方を出力してもよい。【００２１】
前記運転注意量判定装置は、前記運転者の周辺視野領域内で前記視覚刺激を発生させる周辺刺激発生部をさらに備えていてもよい。【００２２】
前記運転注意量判定装置は、前記運転者が運転する車両の前方の映像を撮影する撮影部と、撮影された前記映像から、前記周辺視野領域内で発生した前記視覚刺激の発生時点を検出する周辺刺激検出部とをさらに備え、前記注意量判定部は、検出された前記視覚刺激の発生時点を特定する情報を前記周辺刺激検出部から受け取ってもよい。【００２３】
前記運転注意量判定装置は、前記運転者の視線を計測する視線計測部をさらに備え、前記周辺刺激検出部は、前記視線計測部によって計測された、前記視覚刺激の発生時点における前記運転者の視線、および、撮影された前記映像に応じて、前記視覚刺激が周辺視野領域内で発生したか否かを検出してもよい。【００２４】
前記運転注意量判定装置は、前記車両の速度またはヘッドランプの点灯の有無を検出する状況検出部を備え、前記周辺刺激検出部は、前記視覚刺激が前記周辺視野領域にあるか否かを、前記状況検出部の検出結果に応じて検出してもよい。【００２５】
前記運転者の周辺視野領域および中心視野領域の各々で検出された視覚刺激の発生タイミングの時間差が所定値以下の場合、前記注意量判定部は、前記周辺視野領域で検出された視覚刺激に対する前記脳波信号の事象関連電位のデータを解析対象から除外してもよい。【００２６】
前記周辺刺激発生部は、前記運転者の中心視野領域で発生させる視覚刺激の発生タイミングとは所定値以上の時間差を有する発生タイミングで、前記運転者の周辺視野領域内で前記視覚刺激を発生させてもよい。【００２７】
本発明による、運転注意量を判定する方法は、運転者の脳波信号を計測するステップと、前記運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号から、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定するステップと、前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起するステップとを包含する。【００２８】
本発明による、運転注意量を判定するためのコンピュータプログラムは、コンピュータによって実行されることにより、前記コンピュータに対し、運転者の脳波信号を受け取るステップと、前記運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号から、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定するステップと、前記判定結果に基づいて信号を出力するステップとを実行させて、前記運転者に対して注意を喚起させる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された脳波信号から、運転者の周辺視野領域における注意量を判定する。脳波信号を用いることにより、車両の急な割り込みや歩行者の飛び出しなど運転者の周辺視野領域で起こり得る事象に対する注意量を確度良く判定し、当該判定結果に基づいて、運転者に適切に注意喚起等の状態変化を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による運転注意量判定装置１００の主要な構成を示す機能ブロックの構成図である。
【図２】実施形態１における運転注意量判定装置１の機能ブロックの構成図である。
【図３】装着型の脳波計とディスプレイとを組み合わせたメガネ型ヘッドマウントディスプレイを想定した場合の周辺視野領域の例を示す図である。
【図４】撮影部１５を設けた場合の中心視野領域および周辺視野領域の例を示す図である。
【図５】視線計測部１８を設けた場合の中心視野領域および周辺視野領域の例を示す図である。
【図６】周辺視野注意量判定部１３の処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】周辺視野注意量判定部１３の処理の例を示す図である。
【図８】出力部１４の注意喚起の例を示す図である。
【図９】本願発明者らが実施した実験の提示画面を示す図である。
【図１０】視野領域および反応時間ごとの加算平均波形を示す図である。
【図１１】視野領域とＰ３００成分の最大振幅との関係を示す図である。
【図１２】視野領域ごとの非加算脳波時のＰ３００成分の最大振幅の確率分布を示す図である。
【図１３】実施形態２における運転注意量判定装置１の機能ブロックの構成図である。
【図１４】周辺刺激検出部１６の処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】実施形態２において状況検出部１７を設けた場合の運転注意量判定装置１の機能ブロックの構成図である。
【図１６】実施形態２において状況検出部１７を設けた場合の中心視野領域および周辺視野領域の例を示す図である。
【図１７】実施形態３において状況検出部１７を設けた場合の中心視野領域および周辺視野領域の例を示す図である。
【図１８】実施形態３における運転注意量判定装置１の機能ブロックの構成図である。
【図１９】視線計測部１８の機能ブロックの構成図である。
【図２０】（ａ）実施形態３における視線計測部１８のキャリブレーション情報のデータ構造を示す図であり、（ｂ）撮影映像上での運転者の注視位置座標の例を示す図である。
【図２１】実施形態１の構成に対して視線計測部１８を設けた運転注意量判定装置１ａの機能ブロックの構成図である。
【図２２】実施形態２の構成に対して状況検出部１８を設けた運転注意量判定装置２ｂの機能ブロックの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による運転注意量判定装置の概念を説明し、その後、各実施形態を説明する。
【００３２】
図１は、本発明による運転注意量判定装置１００の主要な構成を示すブロック図である。運転注意量判定装置１００は、脳波計測部１１と、注意量判定部１３と、出力部１４とを備えている。
【００３３】
脳波計測部１１は、運転者１０の脳波信号を計測する。
【００３４】
注意量判定部１３は、運転者１０の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された脳波信号から、運転者１０の周辺視野領域に対する注意量を判定する。
【００３５】
ここで「周辺視野領域」とは、人の視野領域のうち、人の視線方向を中心として定まる一定の視野領域（中心視野領域）以外の領域をいう。中心視野領域は、人の視点方向を軸とした円錐を想定したときに、その円錐側面と視線方向がなす一定の角度によって囲まれた領域として定義できる。以下の実施形態では、この一定の角度は約２０度であるとして説明している。
【００３６】
出力部１４は、注意量判定部１３の判定結果に基づいて信号を出力することにより、運転者１０に対して注意を喚起する。これにより、運転者の注意量を向上させて、安全運転を支援することが可能になる。
【００３７】
上述の注意量判定部１３は、周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を特定する。視覚刺激は、運転注意量判定装置１００に発光装置を設け、その発光装置を発光させることによって与えられてもよいし、外部環境（たとえば他車が点灯させたランプなど）から与えられてもよい。以下の実施形態では、その両方の態様を説明している。
【００３８】
なお、脳波計測部１１、注意量判定部１３、出力部１４の具体的な構成は、各実施形態においてより詳細に説明する。
【００３９】
（実施形態１）
図２は、本実施形態による運転注意量判定装置１のブロック構成図を示す。
【００４０】
運転注意量判定装置１は、運転者１０の脳波信号を利用して運転に対する注意量を判定し、判定結果に応じた支援を行うための装置である。たとえば、車両の急な割り込みや歩行者の飛び出しなど運転者の周辺視野領域で起こり得る事象に対する注意量を、脳波を利用して判定し、判定結果に応じて、運転者に注意喚起を行うことができる。
【００４１】
運転注意量判定装置１は、脳波計測部１１と、周辺刺激発生部１２と、注意量判定部１３と、出力部１４とを備えている。運転者１０のブロックは説明の便宜のために示されている。
【００４２】
各構成要素のハードウェア構成および機能の概要は以下の通りである。
【００４３】
脳波計測部１１は、たとえば脳波計であり、運転者１０の脳波を計測する。
【００４４】
周辺刺激発生部１２は、たとえばＬＥＤ光源およびその制御回路によって構成されており、運転者１０の周辺視野領域に視覚刺激を発生させる。周辺刺激発生部１２は、運転者１０に向けて視覚刺激を伝達し、注意量判定部１３に向けて刺激発生タイミングを示す情報を伝達する。
【００４５】
注意量判定部１３は、たとえばマイコンであり、刺激発生タイミングを示す情報に基づいて特定される刺激の発生時点を起点に脳波信号を計測し、その脳波信号から運転者１０の周辺視野領域に対する注意量を判定する。
【００４６】
出力部１４は、画像や音声の少なくとも一方を出力可能な機器である。画像は液晶表示装置や、いわゆる有機ＥＬディスプレイなどの表示装置を利用して出力される。音声は、スピーカを用いて出力される。出力部１４は、判定結果に基づき運転者１０に対して注意喚起を促す。
【００４７】
以下、各構成要素を詳しく説明する。
【００４８】
脳波計測部１１は、運転者１０の頭部に装着された電極における電位変化を計測することによって脳波信号を検出する。本願発明者らは、将来的には装着型の脳波計を想定している。そのため、脳波計はヘッドマウント式脳波計であってもよい。運転者１０は予め脳波計を装着しているとする。
【００４９】
運転者１０の頭部に装着されたとき、その頭部の所定の位置に接触するよう、脳波計測部１１には電極が配置されている。電極の配置は、例えば国際１０−２０法で定義されるＰｚ（正中頭頂）、Ａ１（耳朶）および鼻根部になる。従来文献（宮田洋ら、新生理心理学、1998、ｐ１１９、北大路書房）によれば、外的な刺激に対する認知や注意を反映し、その刺激の発生タイミングを起点として約３００ミリ秒付近に現れる事象関連電位のＰ３００成分は、Ｐｚ（正中頭頂）で最大の振幅に達するとされている。但し、Ｐｚ周辺のＣｚ（頭蓋頂）、Ｏｚ（後頭部）でもＰ３００成分の計測は可能であり、当該位置に電極を配置しても良い。この電極位置は、信号測定の信頼性および装着の容易さ等から決定される。
【００５０】
この結果、脳波計測部１１は運転者１０の脳波を測定することができる。測定された脳波は、コンピュータで処理できるようにサンプリングされ、周辺視野注意量判定部１３に送られる。なお、脳波に混入するノイズの影響を低減するため、脳波計測部１１において計測される脳波は、事象関連電位に着目する場合には、予め例えば１５Ｈｚのローパスフィルタ処理がされているものとする。
【００５１】
周辺刺激発生部１２は、運転者の周辺視野領域に視覚刺激を発生させる。ここで、例を用いて、周辺視野領域の定義を説明する。
【００５２】
例えば、図３に示す装着型の脳波計とディスプレイとを組み合わせたメガネ型のヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display：ＨＭＤ）を想定した場合は、ディスプレイ２２の縁の部分にあるＬＥＤ等の光源２３を点滅させることによって視覚刺激を提示することが可能である。本実施形態においては、周辺刺激発生部１２は、光源２３と、その光源２３に電力を供給しながら点滅タイミングを制御する制御回路（図示せず）を有するとする。
【００５３】
この視覚刺激となる点滅の単位時間あたりの回数は、後述する注意量判定部１３の判定精度や判定間隔等から決定される。例えば、注意量の変化を３分ごとに判定していく場合、判定に必要な脳波データの個数（加算回数）が３０個であれば、点滅回数は毎分１０回となる。
【００５４】
現在、脳波の事象関連電位（ＥＲＰ）研究において行われている様々なノイズ対策や高精度な解析方法を組み合わせることによって、必要な点滅回数はさらに減少させることが可能である。点滅位置はランダムに決定しても良いし、予め決定した順番で順次点滅させても良い。このときの光源２３が配置されている箇所を運転者から見た周辺視野領域とする。また、ＬＥＤ等の光源２３は車内フロントガラスの縁の部分やドアミラーに配置されていても良く、その際も同様に光源２３が配置されている箇所を運転者から見た周辺視野領域とする。
【００５５】
また、周辺刺激発生部１２は、運転者の中心視野で発生する視覚刺激とはタイミングをずらして周辺視野に視覚刺激を発生させる必要がある。以下にその具体例を説明する。
【００５６】
まず、図４は、中心視野領域３１の一例を示している。ここでは、運転者の視野のうち、自車両が存在する車線およびフロントパネル（図示せず）が存在する領域を中心視野領域３１として定めている。そして、中心視野領域３１以外の中心領域以外の領域を周辺視野領域３２としている。
【００５７】
いま、例えば、方向転換時あるいは車線変更時に運転者がウィンカーを点滅させる場合、運転者の中心視野領域３１内に存在するフロントパネルのウィンカー表示を点滅させるタイミングと、周辺視野領域３２に存在する車内フロントガラスの縁の部分やドアミラー等に配置された光源２３の点滅タイミングを意図的にずらす必要がある。
【００５８】
以下にその理由を説明する。後述する注意量判定部１３は、刺激の発生時点を起点にした脳波の事象関連電位を用いて、特に刺激の発生時点を起点に３００ミリ秒から６００ミリ秒における事象関連電位を用いて、注意量を判定している。仮に中心視野と周辺視野の両方で同時に視覚刺激が発生した場合、注意量判定部１３で判定した注意量は中心視野領域３１に対するものか周辺視野領域３２に対するものかを特定することができない。したがって、各々の刺激に対する解析時区間が重複しないように、中心視野領域３１で発生する視覚刺激に対して所定の時間差をもって、周辺視野領域３２で視覚刺激を発生させる必要がある。
【００５９】
周辺視野領域３２における視覚刺激と中心視野領域３１で発生する視覚刺激とに時間差を与える場合には、今回注目している事象関連電位（３００ミリ秒から６００ミリ秒）が、どの視覚刺激によって誘発されたものかを特定できるようにするためには、他の視覚刺激から少なくとも３００ミリ秒は時間差をもって発生させる必要がある。例えば、フロントパネルのウィンカーが点滅するタイミングを６００ミリ秒おきとした場合、周辺視野領域の光源２３はフロントパネルの視覚刺激から３００ミリ秒ずらしたタイミングで同様に６００ミリ秒おきに点滅させれば良い。
【００６０】
また、仮に中心視野領域３１と周辺視野領域３２の両方で同時に視覚刺激が検出された場合、あるいは、各々の刺激検出タイミングが３００ミリ秒以下の場合、上述のとおり周辺視野領域３２に対する注意量を正しく計測することができない。したがって、当該周辺視野領域３２で発生させた刺激に対する事象関連電位のデータを注意量判定部１３の解析対象から除外する。この処理は、注意量判定部１３がそのデータを利用せず破棄することによって実現されてもよいし、脳波計測部１１がそのタイミングの脳波信号の出力を停止することによって実現されてもよい。
【００６１】
なお、一般的には、「周辺視野領域」とは、視線（注視点）を中心にした約２０度の範囲（中心視野）から外れた上下１３０度、左右１８０度の領域を指している。したがって、運転者の視線を計測する視線計測部を設ける場合、図５に示すように、計測した注視点４１から運転者の視角２０度以内の領域を中心視野領域４２とし、それ以外の領域（上下方向のそれぞれについて、視線を中心とした２０度以上〜１３０度以下、左右方向のそれぞれについて、視線を中心とした２０度以上〜１８０度以下の領域）を周辺視野領域４３とすることができる。
【００６２】
以下の説明では、中心視野領域および周辺視野領域は、上述した図４、図５に示すように設定されるとする。そして、運転中の運転者は、基本的に前方中央を見ていることを前提とし、中心視野領域および周辺視野領域は固定されているとする。
【００６３】
ただし、実際の運転時は、運転者の視線は変動し得る。これに鑑みて、後述の他の実施形態においては、運転者の視線を計測する例を説明する。また、外部からの視覚刺激を利用する例についても後述の他の実施形態において説明する。
【００６４】
周辺刺激発生部１２は、上記の刺激が発生した時刻または発生タイミング（トリガ）を示す情報を注意量判定部１３へ送信する。
【００６５】
注意量判定部１３は、周辺刺激発生部１２から受け取った情報に基づいて、刺激の発生時点を起点に前記計測した脳波信号を解析して運転者１０の周辺視野領域に対する注意量を判定する。ここで図６および図７を参照しながら、注意量判定部１３の処理の手順を説明する。
【００６６】
図６は、注意量判定部１３の処理の手順を示すフローチャートである。また図７は、注意量判定部１３の処理に関する波形例である。
【００６７】
図６のステップＳ５１では、注意量判定部１３は脳波計測部１１から計測した脳波データを受信する。図７には、受信した脳波データ６１が示されている。
【００６８】
ステップＳ５２では、注意量判定部１３は、周辺刺激発生部１２から刺激が発生した時刻の情報を受信する。図７には、トリガとなる刺激が発生した時刻６２が示されている。
【００６９】
ステップＳ５３では、注意量判定部１３は、ステップＳ５１で受信した脳波データのうち、ステップＳ５２で取得した各発生時刻を起点として、−１００ミリ秒から６００ミリ秒までの脳波データを切り出す。図７は切り出した脳波データ（事象関連電位）６３の例を示している。なお、脳波データを切り出す上述の時間幅は、事象関連電位のＰ３００成分を必ず含む範囲として定められたものである。Ｐ３００成分が含まれるのであれば、この時間幅とは異なる時間幅で脳波データを切り出してもよい。
【００７０】
ステップＳ５４では、注意量判定部１３は、切り出した脳波データのベースライン補正を行う。例えば、刺激が発生した時刻を起点として、−１００ミリ秒から０ミリ秒までの平均電位でベースライン補正を行う。
【００７１】
ステップＳ５５では、注意量判定部１３は、ステップＳ５４でベースライン補正を行った脳波データを一時的に蓄積する。
【００７２】
ステップＳ５６では、注意量判定部１３は、ステップＳ５５で蓄積した脳波データの個数が予め設定された必要な加算回数に達しているか否かを判別する。達していない場合は処理はＳ５１に戻り、達している場合はＳ５７に進む。
【００７３】
なお、一般的に、事象関連電位の研究では、脳波データの加算平均を求めてから解析が行われる。これにより、注目している事象と関係のないランダムな脳の活動電位は相殺され、一定の潜時（刺激の発生時点を起点に活動電位が発生するまでの時間）と極性を持つ事象関連電位（例えばＰ３００成分）を検出できる。
【００７４】
例えば、従来文献（宮田洋ら、新生理心理学、1998、p110、北大路書房）によれば、３０回の加算平均処理を行っている。
【００７５】
本実施形態においては、加算回数はたとえば２０〜３０回である。回数を増やすことにより、ＳＮ比を向上させることが可能である。但し、この加算回数は一例であって、本発明は、この回数に限定されるものではない。非加算脳波（１個の脳波データ）から注意量を判定してもよい。
【００７６】
ステップＳ５７では、注意量判定部１３は、ステップＳ５５で蓄積した必要回数分の脳波データの加算平均処理を行う。図７には、加算平均後の波形６４および振幅６５が示されている。
【００７７】
さらに当該加算平均後の脳波データから事象関連電位の３００ミリ秒から６００ミリ秒の振幅を解析して、その振幅の大小に基づき注意量の判定を行う。その際、本願発明者らが特定した周辺視野領域に特有のＥＲＰ特性に基づいて、周辺視野領域に対する注意量を判定する。判定処理の詳細は図１０〜１２に示した実験結果を参照しながら後述する。
【００７８】
ここで、加算する脳波データの対象範囲と、判定している注意量の対象範囲との関係について説明する。例えば、図３に示す全ての光源２３の点滅に対する脳波データを加算する場合は、周辺視野全体に対する注意量を判定していると解釈することができる。一方、個々の光源位置ごとに必要な回数分点滅させ、それらの点滅に対する脳波データを個々の光源位置ごとに加算する場合は当該光源位置ごとの注意量を判定していると解釈することができる。
【００７９】
図６のステップＳ５８では、注意量判定部１３は、上記の判定結果を出力部１４へ送信する。
【００８０】
出力部１４は、注意量判定部１３で判定された結果を画像や音声によって提示する。または、出力部１４は、判定結果に基づいて、注意量が低い場合には装置側から運転者に対して注意を喚起するための信号を出力する。これにより、運転者の注意量を向上させることができる。
【００８１】
出力部１４が運転者に対して注意を喚起するために出力する信号とは、たとえば、映像信号または音声信号の一方であってもよいし、その両方であってもよい。具体的には、音声信号による運転者への呼びかけ、音声信号による動作音や警告音の提示、または、映像信号については、カーナビやヘッドアップディスプレイ上へのテキストや画像の提示が挙げられる。これにより、運転者の注意量を向上させるために、注意喚起を行うことが可能になる。
【００８２】
出力部１４が注意を喚起するために出力する信号には、運転者への注意を喚起するための作用を引き起こす制御信号も含まれる。たとえば、注意を向けて欲しい対象物に重ね合わせて画像を表示するＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  Ｒｅａｌｉｔｙ）技術を使った直接的な情報提示のための制御信号、ハンドルへの振動、においや風量の調節による間接的な働きかけを引き起こすための制御信号等である。注意を喚起するための作用には上述の例のような、様々なものが含まれる。先の例を含むいずれの例も、運転者に対して外的な作用を加えることにより、注意を喚起しているといえる。
【００８３】
例えば図８は、出力部１４の注意喚起の例を示す。この例は、注意量判定部１３が、個々の光源位置ごとに脳波データの加算および注意量の判定を行った結果、運転者の左側に対する注意量が低下していると判定した場合の表示例である。図８ではヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）１５１上に、左側に対する注意喚起を運転者に促すために、左矢印の画像信号１５２が出力（提示）されている。この画像信号は、注意を喚起する情報として機能する。
【００８４】
ここで、上述の注意量判定に関して、本願発明者らが実施した実験結果を説明する。以下に説明する実験により、本願発明者らは、周辺視野領域に発生する刺激に対する事象関連電位の３００ミリ秒から６００ミリ秒の振幅が、注意量の大小に応じて大幅に変化する特性を見出した。
【００８５】
被験者は男性１名、女性３名の合計４名で、平均年齢は２１±１．５歳である。図９を用いて実験内容を説明する。
【００８６】
本願発明者らは、被験者に２つの課題を並行して実施してもらう二重課題法による実験を行った。第１の課題は、図９の画面中央に提示される記号（○／△／□／×）の切り替わり回数を頭の中で数える中心課題７１である。第２の課題は、画面周辺のランプがランダムな順番で点滅され、被験者はその点滅に気が付いた時点で手元のボタンを押す周辺課題７２である。なお被験者には視線を常に画面中央に向けているように教示した。このように画面中央と周辺の２つの課題を同時に行わせることで、画面中央に注意を向けさせつつ、その周辺にもどの程度注意が向けられるかを調べることができる。周辺視野を被験者に呈示できるようにするために、２０インチのディスプレイモニター１〜３の３台横に並べ、被験者と画面との距離は６０ｃｍとした。本実験は、車両運転環境を模擬したものではないが、注視点を監視しつつ、その周辺の変化に如何に早く気づき得るかを調べるための抽象化した実験として捉えることができる。
【００８７】
また、被験者は脳波計（ティアック製、ポリメイトＡＰ−１１２４）を装着し、電極の配置は国際１０−２０電極法を用い、導出電極をＰｚ（正中頭頂）、基準電極をＡ１（右耳朶）、接地電極を前額部とした。サンプリング周波数２００Ｈｚ、時定数３秒で計測した脳波データに対して１〜６Ｈｚのバンドパスフィルタ処理をかけ、周辺ランプ点滅時を起点に−１００ミリ秒から６００ミリ秒の脳波データを切り出し、−１００ミリ秒から０ミリ秒の平均電位でベースライン補正を行った。
【００８８】
図１０は、上述した処理を行った後の、第１および第２の条件ごとの脳波データの全被験者の加算平均波形を示す。
【００８９】
第１の条件とは、視野領域に関して行った分類の条件である。本実験では、図９に示すように、視角（被験者の眼の位置と画面中央の注視点までを結んだ線と、被験者の眼の位置と点滅ランプまでを結んだ線とが交差する角度）が０度以上１０度未満を領域１とし、１０度以上２０度未満を領域２とし、２０度以上を領域３として分類した。
【００９０】
第２の条件とは被験者のボタン押し反応時間に関する分類の条件である。本実験では注意量の大小を実験条件として分類するために、ボタン押しまでの反応時間を用いた。生理心理の実験においては、反応時間は注意量を反映するとされ、例えば特許文献２でもブレーキ反応時間を用いて運転に対する注意の集中度を算出している。
【００９１】
本実験ではボタン押し反応時間を注意量の指標とした際の脳波との関係について分析した。本実験における全ての反応時間を俯瞰したところ４００ミリ秒〜６００ミリ秒の間に非常に多くのサンプルが存在していた。そのため、６００ミリ秒以内に反応できた場合を反応時間が速い、すなわち当該刺激に対して高い注意状態にあったとし、６００ミリ秒以内に反応できなかった場合を反応時間が遅い、すなわち当該刺激に対して低い注意状態にあったとして分類した。図１０の各々のグラフは横軸がランプ点滅時を０ミリ秒とした時間（潜時）で単位はミリ秒、縦軸は電位で単位はμＶである。また、各グラフ内で表記された数字（Ｎ）は各々の加算回数を表している。
【００９２】
図１０から、反応時間が速い場合、すなわち注意量が大きい場合（図１０の（ａ）〜（ｃ））は、視野領域に関わらず、潜時３００ミリ秒から６００ミリ秒の間の陽性成分であるＰ３００成分の振幅が大きくなっていることが分かる。図１０の（ａ）〜（ｃ）におけるＰ３００成分の最大振幅（８１（ａ）〜（ｃ））はそれぞれ２０.３μＶ、１９.６μＶ、２０．９μＶである。一方、反応時間が遅い場合、すなわち注意量が小さい場合（図１０の（ｄ）〜（ｆ））は、Ｐ３００成分の振幅が相対的に小さくなっている。特に、視覚２０度以上である領域３（一般的に周辺視野とされている領域）で且つ注意量が小さい場合（図１０の（ｆ））に、Ｐ３００成分の振幅が大幅に減少していることが分かる。図１０の（ｄ）〜（ｆ）におけるＰ３００成分の最大振幅（８１（ｄ）〜（ｆ））はそれぞれ１３.６μＶ、１３.２μＶ、２．５μＶである。
【００９３】
図１１は、図１０の各々の条件におけるＰ３００成分の最大振幅を示す。横軸は視野領域の領域１／領域２／領域３であり、縦軸は電位で単位はμＶである。実線は注意量が大きい場合、点線は注意量が小さい場合を表している。各視野領域における、注意量が大小のときの振幅差９１（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ６．７μＶ、６．４μＶ、１８．４μＶである。図１１からも視覚２０度以上である領域３（周辺視野領域）において、注意量の大小に応じて大幅な振幅の差があることが分かる。
【００９４】
上記の周辺視野領域におけるＥＲＰ特性を利用し、事象関連電位の振幅の大きさを判定することによって、車両の急な割り込みや歩行者の飛び出しなど運転者の周辺視野領域で起こり得る事象に対する注意量を、脳波により確度良く判定することができる。
【００９５】
さらに本実施形態による構成の利点を、本実験における注意量判別率の試算結果をもとに具体的に説明する。図１２は視野領域ごとの非加算脳波時のＰ３００成分の最大振幅についての確率分布を示す。（ａ）は領域１、（ｂ）は領域２、（ｃ）は領域３（周辺視野領域）の場合の確率分布を表している。各々のグラフの縦軸は電位で単位はμＶ、横軸は注意量ごとの発生確率で単位は％である。また、表１に各々の視野領域において注意量の大小を判別した場合の判別率を示す。
【００９６】
【表１】
2010016244.tif 000003
【００９７】
判別方法は各々の視野領域において判別率が最大となるＥＲＰ最大振幅の閾値を設定し、個々の非加算脳波のＥＲＰ振幅が前記閾値以上か否かによって注意量の大小を判別した。ここで判別率が最大となる閾値は、注意量が大の場合の正解率と注意量が小の場合の正解率の平均が最大となる閾値とした。図１２（ａ）〜（ｃ）の場合、上記の閾値はそれぞれ７．５μＶ、２２．５μＶ、３２．５μＶであり、図１２の（ａ）〜（ｃ）の一点鎖線にその閾値を示す。
【００９８】
図１２（ａ）〜（ｃ）および表１によれば、図１２（ａ）の領域１の場合と図１２（ｂ）の領域２の場合は、注意量が大きいときの確率分布および注意量が小さいときの確率分布がかなり重複しており、注意量判別率も５５．４％および５９．８％と低い値になっていることが分かる。
【００９９】
一方、図１２（ｃ）の視覚２０度以上である領域３（周辺視野領域）の場合は、注意量が大きいときの確率分布および注意量が小さいときの確率分布がある程度分離しており、注意量判別率も７３．１％と非加算脳波時の判別としては非常に高い値となっていることが分かる。したがって本実施形態の周辺視野における注意量判定によれば、数１０回〜数１００回レベルの加算を行わなくても、非加算脳波で高い判別率を維持することができる。言い換えれば、数分間程度のある時間幅に対する注意状態の判定ではなく、運転者のまさにその瞬間に対する注意量を判定することができる。
【０１００】
また、周辺視野領域における注意量は、前述の事象関連電位の振幅に対する閾値処理ではなく、予め保持しているテンプレートとの相関係数の値に基づいて判定してもよい。ここでテンプレートとは、図１０において領域３（周辺視野）で注意量が大きい場合の（ｃ）の脳波信号の加算平均波形データと、注意量が小さい場合の（ｆ）の脳波信号の加算平均波形データである。個々の非加算脳波データと、前記２つのテンプレートとの相関係数（例えば、ピアソンの積率相関係数）を求め、（ｃ）の脳波データとの相関係数の値の方が大きい場合は注意量が大きいと判定し、（ｆ）の脳波データとの相関係数の値の方が大きい場合は注意量が小さいと判定する。このテンプレートによる判定方法を用いることで、事象関連電位の最大振幅値だけではなく、波形の形状に関する情報も考慮した、より精緻な分析と判定が可能になる。
【０１０１】
本実施形態にかかる構成および処理の手順によれば、運転者の状態を判定し安全運転支援を行う装置において、運転者の周辺視野領域に視覚刺激を発生させ、当該刺激の発生時点を起点とした脳波信号の事象関連電位から運転者の周辺視野領域における注意量を判定する。これにより、車両の急な割り込みや歩行者の飛び出しなど運転者の周辺視野領域で起こり得る事象に対して、ブレーキ等の行動指標が得られない場合でも注意量が判定できる。そして、当該判定結果に基づいて、運転者に適切に注意喚起等の状態変化を促す支援を行うことができる。
【０１０２】
（実施形態２）
本実施形態による運転注意量判定装置では、自車両の前方を撮影する撮影部を設けている。この運転注意量判定装置は、撮影部によって撮影された映像から脳波の事象関連電位を分析する際の起点となる視覚刺激の発生を検出し、撮影映像における視覚刺激発生の位置から中心視野領域および周辺視野領域を区別する。そして、周辺視野領域の注意量を判定する。
【０１０３】
これにより、実施形態１のように運転注意量判定装置が視覚刺激を意図的に与えることなく、前方撮影映像の中からドライビング中に運転者の前方に発生する自然な視覚刺激を利用して周辺視野領域における注意量を判定することが可能になる。
【０１０４】
図１３は、本実施形態による運転注意量判定装置２のブロック構成図を示す。運転注意量判定装置２が実施形態１による運転注意量判定装置１（図２）と相違する点は、運転注意量判定装置１に対し、運転注意量判定装置２では撮影部１５が追加され、また運転注意量判定装置１の周辺刺激発生部１２が周辺刺激検出部１６に置き換えられている点である。以下に相違する構成要素を詳しく説明する。
【０１０５】
撮影部１５は、たとえば動画撮影が可能なカメラである。撮影部１５は、車両前方（ダッシュボードの上やバックミラーの後ろなど）に設置され、例えば縦方向１０５度、横方向１３５度の画角などで車両前方を毎秒３０フレームで撮影する。撮影部１５は、たとえば図４に示す画像を撮影することができる。
【０１０６】
周辺刺激検出部１６は、撮影部１５が撮影した映像から脳波の事象関連電位を分析する際の起点となる視覚刺激の発生時点を検出し、同時に撮影映像における視覚刺激の発生領域を判定（特定）する。ここで視覚刺激とは、映像中の輝度の変化量が所定の閾値を超えたものを指す。なお、変化量は一例である。たとえば輝度の変化率などを採用することもできる。この場合には、輝度の変化率が５０％以上になった場合には、視覚刺激が発生したと判断してもよい。例えば前方車両のブレーキランプや並行車両のウィンカー、対向車両のヘッドライト、信号の切り替わりなどが相当する。その変化があった時刻を視覚刺激の発生時点として検出する。
【０１０７】
周辺刺激検出部１６は、上述のように定義した視覚刺激の発生時点を検出し、その刺激の位置、すなわち輝度変化位置が中心視野領域か周辺視野領域かを判定する。判定方法としては、図４に示すように当該刺激が撮影映像の中で自車両が存在する車線の領域に存在した場合を中心視野領域３１と判定し、当該刺激が前述の領域以外に存在する場合を周辺視野領域３２と判定する。そして、周辺視野領域３２と判定された場合には当該刺激の発生時点を注意量判定部１３へ送信する。
【０１０８】
以下、図１４を参照しながら、周辺刺激検出部１６の処理の手順を説明する。図１４は、本実施形態による周辺刺激検出部１６の処理の手順を示すフローチャートである。以下の説明では、輝度の変化量を例に挙げて説明する。
【０１０９】
ステップＳ１６１では、周辺刺激検出部１６は、撮影部１５で撮影された車両前方映像に対して、各フレームの輝度画像の差分を計算する。
【０１１０】
ステップＳ１６２では、周辺刺激検出部１６は、上記差分から所定の閾値Ｔｈ１以上の輝度変化があったか否かを判定する。輝度変化があった場合は、ステップＳ１６３に進み、ない場合はステップＳ１６１に戻り、次のフレーム間輝度差分を計算する。
【０１１１】
ステップＳ１６３では、周辺刺激検出部１６は、当該輝度変化時点と、その画像における輝度変化のあった位置を記憶する。
【０１１２】
ステップＳ１６４では、周辺刺激検出部１６は、ステップＳ１６１で計算したフレーム間輝度差分から白線を検出する。具体的に説明すると、一定時間ごとに移動している車両からの道路画像では路面のアスファルトや道路の周囲の構造物、草木は移動して見えるが、輝度値が場所的にほぼ一定の白線は画像上で静止しているように見える。したがって、周辺刺激検出部１６は、フレーム間輝度差分から所定の閾値Ｔｈ２以下の領域を移動していない白線の領域であるとして検出する。
【０１１３】
ステップＳ１６５では、周辺刺激検出部１６は、検出した白線を使用し、両方の白線間の距離が一定幅以上の領域を車線領域として抽出する。図４の例では、車線領域は中心視野領域３１として示されている。
【０１１４】
ステップＳ１６６では、周辺刺激検出部１６は、ステップＳ１６３で記憶した輝度変化位置が、ステップＳ１６５で抽出した車線領域の外か否かを判定する。車線領域外と判定した場合は、当該輝度変化が周辺視野領域３２（図４）で発生したと判断してステップＳ１６７に進み、車線領域外ではないと判定した場合は、中心視野領域３１（図４）で発生したと判断して、ステップＳ１６１に戻り、次のフレーム間輝度差分を計算する。
【０１１５】
ステップＳ１６７では、周辺刺激検出部１６は、周辺視野領域３２（図４）での輝度変化と判断された当該輝度変化時点を注意量判定部１３へ送信する。
【０１１６】
上述の説明では、周辺視野領域３１および周辺視野領域３２が大きく変化せず、概ね固定されていることを想定して説明した。
【０１１７】
しかしながら、運転者の中心視野領域および周辺視野領域は固定されているわけではなく、運転状況（自車両の速度又は自車両周辺の明度）によって変化すると考えられる。例えば、高速道路で自車両が時速１００ｋｍ以上で走行している場合、運転者の視野は車両静止時と比べて狭くなっている。また、夜間等のように自車両周辺が暗くなっている場合も、運転者の視野は昼間と比べて狭くなっている。運転者の視野が狭くなると、より中心に近い視野領域でも危険対象物の検出が遅れて、出会い頭事故や飛び出し事故に繋がる可能性が高くなる。
【０１１８】
そこで、運転状況を検出して中心視野領域および周辺視野領域を変更することにより、より実情に沿った注意量の判定が可能になる。図１５を参照しながら、本実施形態による運転注意量判定装置２の変形例を説明する。
【０１１９】
図１５は、状況検出部１７を設けた運転注意量判定装置２ａの構成を示す。たとえば状況検出部１７は、車両の速度計、暗くなると自動的にヘッドランプを点灯させるオートライト機能のために設けられたセンサ、および／または、ヘッドランプの点灯スイッチと接続されて、自車両の運転状況（速度、自車両周辺の明度および／または自車両のヘッドランプ点灯の有無等）を検出する。その検出状況に応じて、高速時や夜間などにおいては、中心視野領域を車両静止時や昼間時よりも縮小して定義し、中心視野以外の領域を周辺視野領域として注意量を判定することができる。
【０１２０】
図１６および図１７はそれぞれ、縮小された中心視野領域１７１および１８２を示す。これにより、外部の状況に変化によって起こる運転者の視野に変化に対応した視野領域の設定が可能となる。したがって、自車両の速度や自車両のヘッドランプ点灯の有無に応じた周辺視野領域に対する注意量を判定でき、出会い頭事故や飛び出し事故の危険を低減することができる。
【０１２１】
周辺刺激検出部１６は、状況検出部１７で検出した自車両の速度や自車両のヘッドランプ点灯の有無に応じて、中心および周辺視野領域の定義を変更する。図１６は、縮小された中心視野領域１７１を示す。
【０１２２】
表２は、自車両の速度と、中心視野領域の車両静止時に対する面積比との関係の例を示す。
【０１２３】
【表２】
2010016244.tif 000004
【０１２４】
上表では、（ａ）時速５０ｋｍ未満の場合は車両静止時と比較した面積比を１に、（ｂ）時速５０ｋｍ以上１００ｋｍ未満の場合は面積比を０．８に、（ｃ）時速１００ｋｍ以上の場合は面積比を０．６にしている。車両静止時の中心視野領域に対する、図１６に示す中心視野領域１７１の面積比は０．８である。これにより、自車両の速度に応じた周辺視野領域に対する注意量を判定でき、出会い頭事故や飛び出し事故の危険を低減することができる。
【０１２５】
表３は、自車両のヘッドランプ点灯の有無と、中心視野領域の昼間時に対する面積比との関係の例を示す。
【０１２６】
【表３】
2010016244.tif 000005
【０１２７】
上表では、（ａ）ランプ点灯なしの場合は昼間時と比較した面積比を１に、（ｂ）スモールランプ（車幅灯）点灯の場合は面積比を０．８に、（ｃ）ヘッドランプ（前照灯）点灯の場合は面積比を０．６にしている。これにより、自車両のヘッドランプ点灯の有無に応じた周辺視野領域に対する注意量を判定でき、出会い頭事故や飛び出し事故の危険を低減することができる。
【０１２８】
本実施形態にかかる構成および処理の手順によれば、自車両前方を撮影した映像から視覚刺激の発生を検出し、撮影映像における刺激発生の位置から中心視野領域および周辺視野領域を区別し、周辺視野領域の注意量を判定する。これにより、運転注意量判定装置が視覚刺激を意図的に与えることなく、前方撮影映像の中からドライビング中に運転者の前方に発生する自然な視覚刺激を利用して周辺視野領域における注意量を判定することができる。さらに、自車両やその周辺の状況に応じた周辺視野領域における注意量を判定することができる。
【０１２９】
（実施形態３）
実施形態２では、運転者は、基本的に運転中は前方中央を見ていることを前提にし、刺激の発生領域を判定していた。しかし、視覚刺激発生時に運転者は常に前方中央に視線を向けているとは限らず、そのため周辺視野領域も常に変動している。
【０１３０】
そこで、本実施形態では、運転注意量判定装置に、運転者の視線を計測する視線計測部を設けている。運転注意量判定装置は、運転者の注視点の位置に応じて、視覚刺激の発生領域を判定する。
【０１３１】
図１８は、本実施形態による運転注意量判定装置３のブロック構成図を示す。運転注意量判定装置３は、運転注意量判定装置２（図１３）に対して視線計測部１８を追加して構成されている。
【０１３２】
図１９は、視線計測部１８の構成例を示す。視線計測部１８は、車両前方の風景を射影した２次元平面１３６（すなわち撮影部１５にて撮影されている車両前方映像）における運転者の注視点１３７を計測する。具体的には、視線計測部１８においては、近赤外線光源１３１が近赤外線の点光源を眼球に照射し、ＣＣＤカメラ１３２で眼球の映像を撮影する。そして、撮影した映像を用いて、反射像位置検出部１３３は瞳孔および角膜表面における光源の角膜反射像の位置を検出する。キャリブレーション情報記憶部１３５は、角膜反射像の位置と撮影部１５で撮影された車両前方映像における注視点座標との関係を予め記憶している。変換部１３４は当該キャリブレーション情報に基づいて、角膜反射像の位置から車両前方映像上での運転者の注視点を計測する。
【０１３３】
図２０（ａ）はキャリブレーション情報の一例を示し、図２０（ｂ）は車両前方映像上での注視位置の座標の一例を示す。キャリブレーション情報は、角膜反射像位置と注視位置座標で構成されている。変換部１３４は、反射像位置検出部１３３にて検出した角膜反射像位置（Ｐｘｎ，Ｐｙｎ）に基づいて、車両前方映像上での運転者の注視位置座標（Ｘｎ，Ｙｎ）へ変換する。
【０１３４】
視線計測部１８は、運転者が予め装着するヘッドマウント型計測器であってもよく、または車両のリアビューミラー付近に設置した車載型計測器であってもよい。
【０１３５】
周辺刺激検出部１６は、視覚刺激の発生時点を検出し、その刺激の位置が中心視野領域か周辺視野領域かを判定する。判定方法としては、視線計測部１８で計測された注視点４１（図５）の位置に基づいて刺激発生領域を判定する。上述のように、周辺視野とは一般に、視線を中心にした約２０度の範囲（中心視野）から外れた上下１３０度、左右１８０度の領域を指している。したがって、図５に示すように、当該刺激が計測した注視点４１から運転者の視角２０度以内の領域に存在した場合を中心視野領域４２と判定し、当該刺激が前述の領域以外に存在する場合を周辺視野領域４３と判定する。そして、周辺視野領域４３と判定された場合に当該刺激の発生時点を注意量判定部１３へ送信する。
【０１３６】
本実施形態にかかる構成および処理の手順により、運転者の視線を計測し、注視点の位置に応じて周辺視野領域を判定することによって、視覚刺激発生時に運転者が前方中央に視線を向けていない場合でも、当該刺激が周辺視野領域か否かを確度良く判定できる。その結果、周辺視野領域における注意量をより確度良く判定することができる。
【０１３７】
なお、本発明による運転注意量判定装置が、ユーザが装着するヘッドマウントディスプレイ型の装置として構成される場合、自動車運転中の安全支援に限らず、自転車運転中や歩行中でも周辺視野に対する注意量を判定することができる。例えば、ユーザが装着型のディスプレイ上の子画面でテレビを視聴しながら歩いている場合に、ユーザの周辺視野領域における注意量を脳波の事象関連電位に基づいて判定することによって、歩行中の障害物に対する注意喚起等を適切に行うことができる。
【０１３８】
上述の視線計測部１８の構成は、実施形態１の運転注意量判定装置１（図２）および実施形態２の運転注意量判定装置２ａ（図１５）に設けることが可能である。
【０１３９】
たとえば図２１は、実施形態１の変形例による運転注意量判定装置１ａのブロック構成図を示す。運転注意量判定装置１ａは、運転注意量判定装置１に対して新たに視線計測部１８が設けられている。視線計測部１８として、上述した図１９に示す構成を採用できる。以下、運転注意量判定装置１ａが運転注意量判定装置１（図２）と異なる機能および動作を説明する。
【０１４０】
運転注意量判定装置１ａに視線計測部１８を設けることにより、運転注意量判定装置１ａは、刻々変化する運転者の中心視野領域および周辺視野領域を動的に特定できる。これにより、周辺刺激発生部１２は、運転者の周辺視野領域に位置する光源を選択的に点滅させることができる。
【０１４１】
図３のメガネ型のヘッドマウントディスプレイを例に挙げると、視線計測部１８によって運転者の視線が左側に向いていることが計測されると、周辺刺激発生部１２は、ヘッドマウントディスプレイの両眼の右側に位置する光源２３を点滅させて視覚刺激を提示することができる。図３では、鼻に近い側の各フレームには光源が設けられていないが、視線計測部１８を設けるとともに、全てのフレームの辺に光源を設けてもよい。ただし、左眼／右眼のフレーム上に配置された光源の光が、反対の右眼／左眼に入らないように配慮する必要がある。
【０１４２】
このように、視線計測部１８を設けて視覚刺激の提示制御を行うことにより、運転者の周辺視野領域に対して確実に視覚刺激を提示することが可能になる。これにより、周辺視野領域に対して注意が向けられているか否かをより高い精度で判定することが可能になる。
【０１４３】
さらに、図２２は、状況検出部１７および視線計測部１８を有する運転注意量判定装置２ｂのブロック構成図を示す。運転注意量判定装置２ｂは、実施形態２における運転注意量判定装置２ａ（図１５）に対して視線計測部１８を設けて構成されている。
【０１４４】
運転注意量判定装置２ｂが状況検出部１７を利用して自車両の速度や自車両のヘッドランプ点灯の有無を検出す際、周辺刺激検出部１６は、状況検出部１７で検出した自車両の速度や自車両のヘッドランプ点灯の有無に応じて、中心および周辺視野領域の定義を変更する。図１７は、状況検出部１７の検出結果に基づいて縮小された中心視野領域１８２の例を示す。このとき、中心視野領域１８２は、従来の視覚２０度よりも縮小され、たとえば注視点１８１の位置を中心にした約１６度の範囲で定められている。実施形態２と同様に、運転注意量判定装置２ｂは、自車両の速度や自車両のヘッドランプ点灯の有無に応じた周辺視野領域に対する注意量を判定する。
【０１４５】
上述した各実施形態に関して、フローチャートを用いて説明した処理はコンピュータに実行されるプログラムとして実現され得る。そのようなコンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されて製品として市場に流通され、または、インターネット等の電気通信回線を通じて伝送される。
【０１４６】
運転注意量判定装置を構成する全部または一部の構成要素は、コンピュータプログラムを実行する汎用のプロセッサ（半導体回路）として実現される。または、そのようなコンピュータプログラムとプロセッサとが一体化された専用プロセッサとして実現される。たとえばコンピュータプログラムを実行するプロセッサは、脳波計測部１１が計測した運転者の脳波信号を受け取る。そして、運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された脳波信号から、運転者の周辺視野領域に対する注意量を判定し、その判定結果に基づいて信号を出力する。これにより、運転者に対して注意を喚起することが可能になる。
【０１４７】
そのほか、プロセッサがコンピュータプログラムを実行することにより、プロセッサが周辺刺激発生部１２、撮影部１５、周辺刺激検出部１６、状況検出部１７、視線計測部１８等の各動作を制御し、または、プロセッサがそれらの構成要素として機能してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明にかかる運転注意量判定装置は、車両の急な割り込みや歩行者の飛び出しなど運転者の周辺視野領域で起こり得る事象に対する事故防止に有用である。また、ヘッドマウントディスプレイ型の装置として構成される場合は、自転車運転中や歩行中の安全支援にも応用できる。
【符号の説明】
【０１４９】
１、１ａ、２、２ａ、２ｂ、３、１００    運転注意量判定装置
１１    脳波計測部
１２    周辺刺激発生部
１３    注意量判定部
１４    出力部
１５    撮影部
１６    周辺刺激検出部
１７    状況検出部
１８    視線計測部
【図１】
2010016244.tif 000006
【図２】
2010016244.tif 000007
【図３】
2010016244.tif 000008
【図４】
2010016244.tif 000009
【図５】
2010016244.tif 000010
【図６】
2010016244.tif 000011
【図７】
2010016244.tif 000012
【図８】
2010016244.tif 000013
【図９】
2010016244.tif 000014
【図１０】
2010016244.tif 000015
【図１１】
2010016244.tif 000016
【図１２】
2010016244.tif 000017
【図１３】
2010016244.tif 000018
【図１４】
2010016244.tif 000019
【図１５】
2010016244.tif 000020
【図１６】
2010016244.tif 000021
【図１７】
2010016244.tif 000022
【図１８】
2010016244.tif 000023
【図１９】
2010016244.tif 000024
【図２０】
2010016244.tif 000025
【図２１】
2010016244.tif 000026
【図２２】
2010016244.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月15日(2010.3.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脳波を用いて運転者の状態を判定し安全運転支援を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車運転に関連した事故防止装置の中で、運転者の状態を判定し、その判定結果に基づいて運転支援を行う方法が検討されている。安全運転に必要な運転者の視覚認知機能の１つとして危険対象物の検出がある。危険対象物の検出とは、周辺視で周囲の車両や歩行者の危険な動きに気づくものであり、この検出機能が低下すると出会い頭事故や飛び出し事故に繋がることになる。
【０００３】
「周辺視野」とは一般に、視線を中心にした約２０度の範囲（中心視野）から外れた上下１３０度、左右１８０度の領域を指す。周辺視野では、物の形や色を詳細に認識することは難しいが、移動する対象や点滅する光のように時間的に変化する物に対しては敏感に反応することが知られている。運転者は、歩行者の飛び出しやバイクが側方を横切る等に備えて、周辺視野領域や、当該領域に存在するドアミラー等にも注意を向ける必要がある。そこで、運転者の周辺視野領域に対する注意量が低い場合には、当該運転者に警告を発する等の措置が求められている。
【０００４】
運転者の注意状態を判定する方法としては、運転者に向けられたカメラによって、運転者の視線や顔の動きを検出し、運転者の注意配分状態を判定する方法がある。例えば特許文献１では、自車両の周辺状況から判定した運転者が注意すべき最適な注視位置と、運転者の視線や顔の動きから検出した注視点とを比較することにより、運転者の注意配分状態を判定する技術が開示されている。
【０００５】
また、自車両の操作状況を反映する走行速度やハンドル操舵角の変化などにより、運転者の注意状態を判定する方法がある。例えば特許文献２では、前方車両の急減速に対するブレーキ反応時間などを用いて運転者の運転集中度を求め、これによって運転者に警報を出力するかどうかの必要度を判断する技術が開示されている。
【０００６】
一方、運転者の運転に対する注意量を脳波の事象関連電位（Ｅｖｅｎｔ−Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ：ＥＲＰ）を用いて調べる研究が行われている。「事象関連電位」とは、外的あるいは内的な事象に時間的に関連して生じる脳の一過性の電位変動をいう。事象関連電位のうち、例えば外的な視覚刺激などの発生タイミングを起点として約３００ミリ秒付近に現れる陽性の成分をＰ３００成分といい、その刺激に対する認知や注意を反映するとされている。
【０００７】
例えば非特許文献１では、事象関連電位を用いた運転注意量の計測に関する研究が開示されている。この研究を具体的に説明すると、前方車両に追従走行する実験において、前方車両のブレーキランプ点灯時に運転者は自車のブレーキペダルを踏む課題を課せられている。前方車両が急ブレーキする場合の走行（高注意条件）と、しない場合の走行（低注意条件）の２つの実験条件で事象関連電位を比較した結果、高注意条件の場合に事象関連電位のＰ３００成分の振幅が大きくなることが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１７８３６７号公報
【特許文献２】特開２００２−１２７７８０号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】「事象関連電位を用いた運転注意力計測技術」、江部ら、自動車技術、Ｖｏｌ．５８，Ｎｏ．７，ｐｐ．９１−９６，２００４年
【発明の概要】
【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に記載の技術では、視線を向けていないところは注意を向けていないという考え方に基づいているため、運転者の周辺視野領域に対する注意量を確度良く判定することができない。例えば実際の運転場面において、運転者は中心視により前方車両を監視しながら、同時に周辺視により並行車両や歩行者の動きを検知し、その前方と周辺の状況に応じて視線の向きを決定している。したがって従来技術では、周辺視野領域にも注意を向けつつ、前方に視線を向けている場合等に対応が困難である。
【００１１】
また、特許文献２に記載の技術では、前方車両の急減速に対するブレーキ反応時間などを用いているため、求められる運転集中度は自車両前方、つまり運転者の中心視野領域に対するものに限定されている。実際の運転場面では、運転者の周辺視野領域で起こる事象に対する反応が、ブレーキなどの行動にそのまま表れるケースは非常に少ない。よって、自車両の操作状況を用いる従来技術では運転者の周辺視野領域に対する注意量を確度良く判定することができない。
【００１２】
さらに、非特許文献１に記載の研究でも上記と同様に、前方車両のブレーキランプ点灯に対する事象関連電位（ＥＲＰ）を用いている。ゆえに、計測している運転注意量は運転者の中心視野領域に対するものに限定され、周辺視野領域に対する注意量を計測することができない。
【００１３】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、運転者が視線を周辺の対象物に向けていない場合でも、運転者の周辺視野領域に対する注意量を判定し、判定結果に応じた安全運転支援を行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明による運転注意量判定装置は、運転者の脳波信号を計測する脳波計測部と、前記運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号から、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定する注意量判定部と、前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起する出力部とを備えている。
【００１５】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号の事象関連電位の振幅の大きさに応じて、前記注意量を判定してもよい。
【００１６】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点にして３００ミリ秒から６００ミリ秒の区間の陽性成分であるＰ３００の事象関連電位の振幅が所定の閾値より小さい場合に、前記注意量が低いと判定してもよい。
【００１７】
前記注意量判定部が、前記注意量が低いと判定した場合には、前記出力部は、前記運転者に対して前記信号を出力してもよい。
【００１８】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点にして３００ミリ秒から６００ミリ秒の区間の陽性成分であるＰ３００成分の事象関連電位の振幅が前記所定の閾値より大きい場合に、前記注意量が大きいと判定し、前記注意量が大きいと判定された場合には、前記出力部は、前記運転者に対して前記信号を出力しなくてもよい。
【００１９】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号と、予め保持しているテンプレートとの相関係数に応じて前記注意量を判定してもよい。
【００２０】
前記出力部は、情報を提示するための画面に文字または記号を提示するための映像信号、および、音声を出力するためのスピーカから出力するための音声信号の少なくとも一方を出力してもよい。
【００２１】
前記運転注意量判定装置は、前記運転者の周辺視野領域内で前記視覚刺激を発生させる周辺刺激発生部をさらに備えていてもよい。
【００２２】
前記運転注意量判定装置は、前記運転者が運転する車両の前方の映像を撮影する撮影部と、撮影された前記映像から、前記周辺視野領域内で発生した前記視覚刺激の発生時点を検出する周辺刺激検出部とをさらに備え、前記注意量判定部は、検出された前記視覚刺激の発生時点を特定する情報を前記周辺刺激検出部から受け取ってもよい。
【００２３】
前記運転注意量判定装置は、前記運転者の視線を計測する視線計測部をさらに備え、前記周辺刺激検出部は、前記視線計測部によって計測された、前記視覚刺激の発生時点における前記運転者の視線、および、撮影された前記映像に応じて、前記視覚刺激が周辺視野領域内で発生したか否かを検出してもよい。
【００２４】
前記運転注意量判定装置は、前記車両の速度またはヘッドランプの点灯の有無を検出する状況検出部を備え、前記周辺刺激検出部は、前記視覚刺激が前記周辺視野領域にあるか否かを、前記状況検出部の検出結果に応じて検出してもよい。
【００２５】
前記運転者の周辺視野領域および中心視野領域の各々で検出された視覚刺激の発生タイミングの時間差が所定値以下の場合、前記注意量判定部は、前記周辺視野領域で検出された視覚刺激に対する前記脳波信号の事象関連電位のデータを解析対象から除外してもよい。
【００２６】
前記周辺刺激発生部は、前記運転者の中心視野領域で発生させる視覚刺激の発生タイミングとは所定値以上の時間差を有する発生タイミングで、前記運転者の周辺視野領域内で前記視覚刺激を発生させてもよい。
【００２７】
本発明による、運転注意量を判定する方法は、運転者の脳波信号を計測するステップと、前記運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号から、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定するステップと、前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起するステップとを包含する。
【００２８】
本発明による、運転注意量を判定するためのコンピュータプログラムは、コンピュータによって実行されることにより、前記コンピュータに対し、運転者の脳波信号を受け取るステップと、前記運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号から、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定するステップと、前記判定結果に基づいて信号を出力するステップとを実行させて、前記運転者に対して注意を喚起させる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された脳波信号から、運転者の周辺視野領域における注意量を判定する。脳波信号を用いることにより、車両の急な割り込みや歩行者の飛び出しなど運転者の周辺視野領域で起こり得る事象に対する注意量を確度良く判定し、当該判定結果に基づいて、運転者に適切に注意喚起等の状態変化を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による運転注意量判定装置１００の主要な構成を示す機能ブロックの構成図である。
【図２】実施形態１における運転注意量判定装置１の機能ブロックの構成図である。
【図３】装着型の脳波計とディスプレイとを組み合わせたメガネ型ヘッドマウントディスプレイを想定した場合の周辺視野領域の例を示す図である。
【図４】撮影部１５を設けた場合の中心視野領域および周辺視野領域の例を示す図である。
【図５】視線計測部１８を設けた場合の中心視野領域および周辺視野領域の例を示す図である。
【図６】周辺視野注意量判定部１３の処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】周辺視野注意量判定部１３の処理の例を示す図である。
【図８】出力部１４の注意喚起の例を示す図である。
【図９】本願発明者らが実施した実験の提示画面を示す図である。
【図１０】視野領域および反応時間ごとの加算平均波形を示す図である。
【図１１】視野領域とＰ３００成分の最大振幅との関係を示す図である。
【図１２】視野領域ごとの非加算脳波時のＰ３００成分の最大振幅の確率分布を示す図である。
【図１３】実施形態２における運転注意量判定装置１の機能ブロックの構成図である。
【図１４】周辺刺激検出部１６の処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】実施形態２において状況検出部１７を設けた場合の運転注意量判定装置１の機能ブロックの構成図である。
【図１６】実施形態２において状況検出部１７を設けた場合の中心視野領域および周辺視野領域の例を示す図である。
【図１７】実施形態３において状況検出部１７を設けた場合の中心視野領域および周辺視野領域の例を示す図である。
【図１８】実施形態３における運転注意量判定装置１の機能ブロックの構成図である。
【図１９】視線計測部１８の機能ブロックの構成図である。
【図２０】（ａ）実施形態３における視線計測部１８のキャリブレーション情報のデータ構造を示す図であり、（ｂ）撮影映像上での運転者の注視位置座標の例を示す図である。
【図２１】実施形態１の構成に対して視線計測部１８を設けた運転注意量判定装置１ａの機能ブロックの構成図である。
【図２２】実施形態２の構成に対して状況検出部１８を設けた運転注意量判定装置２ｂの機能ブロックの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による運転注意量判定装置の概念を説明し、その後、各実施形態を説明する。
【００３２】
図１は、本発明による運転注意量判定装置１００の主要な構成を示すブロック図である。運転注意量判定装置１００は、脳波計測部１１と、注意量判定部１３と、出力部１４とを備えている。
【００３３】
脳波計測部１１は、運転者１０の脳波信号を計測する。
【００３４】
注意量判定部１３は、運転者１０の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された脳波信号から、運転者１０の周辺視野領域に対する注意量を判定する。
【００３５】
ここで「周辺視野領域」とは、人の視野領域のうち、人の視線方向を中心として定まる一定の視野領域（中心視野領域）以外の領域をいう。中心視野領域は、人の視点方向を軸とした円錐を想定したときに、その円錐側面と視線方向がなす一定の角度によって囲まれた領域として定義できる。以下の実施形態では、この一定の角度は約２０度であるとして説明している。
【００３６】
出力部１４は、注意量判定部１３の判定結果に基づいて信号を出力することにより、運転者１０に対して注意を喚起する。これにより、運転者の注意量を向上させて、安全運転を支援することが可能になる。
【００３７】
上述の注意量判定部１３は、周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を特定する。視覚刺激は、運転注意量判定装置１００に発光装置を設け、その発光装置を発光させることによって与えられてもよいし、外部環境（たとえば他車が点灯させたランプなど）から与えられてもよい。以下の実施形態では、その両方の態様を説明している。
【００３８】
なお、脳波計測部１１、注意量判定部１３、出力部１４の具体的な構成は、各実施形態においてより詳細に説明する。
【００３９】
（実施形態１）
図２は、本実施形態による運転注意量判定装置１のブロック構成図を示す。
【００４０】
運転注意量判定装置１は、運転者１０の脳波信号を利用して運転に対する注意量を判定し、判定結果に応じた支援を行うための装置である。たとえば、車両の急な割り込みや歩行者の飛び出しなど運転者の周辺視野領域で起こり得る事象に対する注意量を、脳波を利用して判定し、判定結果に応じて、運転者に注意喚起を行うことができる。
【００４１】
運転注意量判定装置１は、脳波計測部１１と、周辺刺激発生部１２と、注意量判定部１３と、出力部１４とを備えている。運転者１０のブロックは説明の便宜のために示されている。
【００４２】
各構成要素のハードウェア構成および機能の概要は以下の通りである。
【００４３】
脳波計測部１１は、たとえば脳波計であり、運転者１０の脳波を計測する。
【００４４】
周辺刺激発生部１２は、たとえばＬＥＤ光源およびその制御回路によって構成されており、運転者１０の周辺視野領域に視覚刺激を発生させる。周辺刺激発生部１２は、運転者１０に向けて視覚刺激を伝達し、注意量判定部１３に向けて刺激発生タイミングを示す情報を伝達する。
【００４５】
注意量判定部１３は、たとえばマイコンであり、刺激発生タイミングを示す情報に基づいて特定される刺激の発生時点を起点に脳波信号を計測し、その脳波信号から運転者１０の周辺視野領域に対する注意量を判定する。
【００４６】
出力部１４は、画像や音声の少なくとも一方を出力可能な機器である。画像は液晶表示装置や、いわゆる有機ＥＬディスプレイなどの表示装置を利用して出力される。音声は、スピーカを用いて出力される。出力部１４は、判定結果に基づき運転者１０に対して注意喚起を促す。
【００４７】
以下、各構成要素を詳しく説明する。
【００４８】
脳波計測部１１は、運転者１０の頭部に装着された電極における電位変化を計測することによって脳波信号を検出する。本願発明者らは、将来的には装着型の脳波計を想定している。そのため、脳波計はヘッドマウント式脳波計であってもよい。運転者１０は予め脳波計を装着しているとする。
【００４９】
運転者１０の頭部に装着されたとき、その頭部の所定の位置に接触するよう、脳波計測部１１には電極が配置されている。電極の配置は、例えば国際１０−２０法で定義されるＰｚ（正中頭頂）、Ａ１（耳朶）および鼻根部になる。従来文献（宮田洋ら、新生理心理学、1998、ｐ１１９、北大路書房）によれば、外的な刺激に対する認知や注意を反映し、その刺激の発生タイミングを起点として約３００ミリ秒付近に現れる事象関連電位のＰ３００成分は、Ｐｚ（正中頭頂）で最大の振幅に達するとされている。但し、Ｐｚ周辺のＣｚ（頭蓋頂）、Ｏｚ（後頭部）でもＰ３００成分の計測は可能であり、当該位置に電極を配置しても良い。この電極位置は、信号測定の信頼性および装着の容易さ等から決定される。
【００５０】
この結果、脳波計測部１１は運転者１０の脳波を測定することができる。測定された脳波は、コンピュータで処理できるようにサンプリングされ、周辺視野注意量判定部１３に送られる。なお、脳波に混入するノイズの影響を低減するため、脳波計測部１１において計測される脳波は、事象関連電位に着目する場合には、予め例えば１５Ｈｚのローパスフィルタ処理がされているものとする。
【００５１】
周辺刺激発生部１２は、運転者の周辺視野領域に視覚刺激を発生させる。ここで、例を用いて、周辺視野領域の定義を説明する。
【００５２】
例えば、図３に示す装着型の脳波計とディスプレイとを組み合わせたメガネ型のヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display：ＨＭＤ）を想定した場合は、ディスプレイ２２の縁の部分にあるＬＥＤ等の光源２３を点滅させることによって視覚刺激を提示することが可能である。本実施形態においては、周辺刺激発生部１２は、光源２３と、その光源２３に電力を供給しながら点滅タイミングを制御する制御回路（図示せず）を有するとする。
【００５３】
この視覚刺激となる点滅の単位時間あたりの回数は、後述する注意量判定部１３の判定精度や判定間隔等から決定される。例えば、注意量の変化を３分ごとに判定していく場合、判定に必要な脳波データの個数（加算回数）が３０個であれば、点滅回数は毎分１０回となる。
【００５４】
現在、脳波の事象関連電位（ＥＲＰ）研究において行われている様々なノイズ対策や高精度な解析方法を組み合わせることによって、必要な点滅回数はさらに減少させることが可能である。点滅位置はランダムに決定しても良いし、予め決定した順番で順次点滅させても良い。このときの光源２３が配置されている箇所を運転者から見た周辺視野領域とする。また、ＬＥＤ等の光源２３は車内フロントガラスの縁の部分やドアミラーに配置されていても良く、その際も同様に光源２３が配置されている箇所を運転者から見た周辺視野領域とする。
【００５５】
また、周辺刺激発生部１２は、運転者の中心視野で発生する視覚刺激とはタイミングをずらして周辺視野に視覚刺激を発生させる必要がある。以下にその具体例を説明する。
【００５６】
まず、図４は、中心視野領域３１の一例を示している。ここでは、運転者の視野のうち、自車両が存在する車線およびフロントパネル（図示せず）が存在する領域を中心視野領域３１として定めている。そして、中心視野領域３１以外の中心領域以外の領域を周辺視野領域３２としている。
【００５７】
いま、例えば、方向転換時あるいは車線変更時に運転者がウィンカーを点滅させる場合、運転者の中心視野領域３１内に存在するフロントパネルのウィンカー表示を点滅させるタイミングと、周辺視野領域３２に存在する車内フロントガラスの縁の部分やドアミラー等に配置された光源２３の点滅タイミングを意図的にずらす必要がある。
【００５８】
以下にその理由を説明する。後述する注意量判定部１３は、刺激の発生時点を起点にした脳波の事象関連電位を用いて、特に刺激の発生時点を起点に３００ミリ秒から６００ミリ秒における事象関連電位を用いて、注意量を判定している。仮に中心視野と周辺視野の両方で同時に視覚刺激が発生した場合、注意量判定部１３で判定した注意量は中心視野領域３１に対するものか周辺視野領域３２に対するものかを特定することができない。したがって、各々の刺激に対する解析時区間が重複しないように、中心視野領域３１で発生する視覚刺激に対して所定の時間差をもって、周辺視野領域３２で視覚刺激を発生させる必要がある。
【００５９】
周辺視野領域３２における視覚刺激と中心視野領域３１で発生する視覚刺激とに時間差を与える場合には、今回注目している事象関連電位（３００ミリ秒から６００ミリ秒）が、どの視覚刺激によって誘発されたものかを特定できるようにするためには、他の視覚刺激から少なくとも３００ミリ秒は時間差をもって発生させる必要がある。例えば、フロントパネルのウィンカーが点滅するタイミングを６００ミリ秒おきとした場合、周辺視野領域の光源２３はフロントパネルの視覚刺激から３００ミリ秒ずらしたタイミングで同様に６００ミリ秒おきに点滅させれば良い。
【００６０】
また、仮に中心視野領域３１と周辺視野領域３２の両方で同時に視覚刺激が検出された場合、あるいは、各々の刺激検出タイミングが３００ミリ秒以下の場合、上述のとおり周辺視野領域３２に対する注意量を正しく計測することができない。したがって、当該周辺視野領域３２で発生させた刺激に対する事象関連電位のデータを注意量判定部１３の解析対象から除外する。この処理は、注意量判定部１３がそのデータを利用せず破棄することによって実現されてもよいし、脳波計測部１１がそのタイミングの脳波信号の出力を停止することによって実現されてもよい。
【００６１】
なお、一般的には、「周辺視野領域」とは、視線（注視点）を中心にした約２０度の範囲（中心視野）から外れた上下１３０度、左右１８０度の領域を指している。したがって、運転者の視線を計測する視線計測部を設ける場合、図５に示すように、計測した注視点４１から運転者の視角２０度以内の領域を中心視野領域４２とし、それ以外の領域（上下方向のそれぞれについて、視線を中心とした２０度以上〜１３０度以下、左右方向のそれぞれについて、視線を中心とした２０度以上〜１８０度以下の領域）を周辺視野領域４３とすることができる。
【００６２】
以下の説明では、中心視野領域および周辺視野領域は、上述した図４、図５に示すように設定されるとする。そして、運転中の運転者は、基本的に前方中央を見ていることを前提とし、中心視野領域および周辺視野領域は固定されているとする。
【００６３】
ただし、実際の運転時は、運転者の視線は変動し得る。これに鑑みて、後述の他の実施形態においては、運転者の視線を計測する例を説明する。また、外部からの視覚刺激を利用する例についても後述の他の実施形態において説明する。
【００６４】
周辺刺激発生部１２は、上記の刺激が発生した時刻または発生タイミング（トリガ）を示す情報を注意量判定部１３へ送信する。
【００６５】
注意量判定部１３は、周辺刺激発生部１２から受け取った情報に基づいて、刺激の発生時点を起点に前記計測した脳波信号を解析して運転者１０の周辺視野領域に対する注意量を判定する。ここで図６および図７を参照しながら、注意量判定部１３の処理の手順を説明する。
【００６６】
図６は、注意量判定部１３の処理の手順を示すフローチャートである。また図７は、注意量判定部１３の処理に関する波形例である。
【００６７】
図６のステップＳ５１では、注意量判定部１３は脳波計測部１１から計測した脳波データを受信する。図７には、受信した脳波データ６１が示されている。
【００６８】
ステップＳ５２では、注意量判定部１３は、周辺刺激発生部１２から刺激が発生した時刻の情報を受信する。図７には、トリガとなる刺激が発生した時刻６２が示されている。
【００６９】
ステップＳ５３では、注意量判定部１３は、ステップＳ５１で受信した脳波データのうち、ステップＳ５２で取得した各発生時刻を起点として、−１００ミリ秒から６００ミリ秒までの脳波データを切り出す。図７は切り出した脳波データ（事象関連電位）６３の例を示している。なお、脳波データを切り出す上述の時間幅は、事象関連電位のＰ３００成分を必ず含む範囲として定められたものである。Ｐ３００成分が含まれるのであれば、この時間幅とは異なる時間幅で脳波データを切り出してもよい。
【００７０】
ステップＳ５４では、注意量判定部１３は、切り出した脳波データのベースライン補正を行う。例えば、刺激が発生した時刻を起点として、−１００ミリ秒から０ミリ秒までの平均電位でベースライン補正を行う。
【００７１】
ステップＳ５５では、注意量判定部１３は、ステップＳ５４でベースライン補正を行った脳波データを一時的に蓄積する。
【００７２】
ステップＳ５６では、注意量判定部１３は、ステップＳ５５で蓄積した脳波データの個数が予め設定された必要な加算回数に達しているか否かを判別する。達していない場合は処理はＳ５１に戻り、達している場合はＳ５７に進む。
【００７３】
なお、一般的に、事象関連電位の研究では、脳波データの加算平均を求めてから解析が行われる。これにより、注目している事象と関係のないランダムな脳の活動電位は相殺され、一定の潜時（刺激の発生時点を起点に活動電位が発生するまでの時間）と極性を持つ事象関連電位（例えばＰ３００成分）を検出できる。
【００７４】
例えば、従来文献（宮田洋ら、新生理心理学、1998、p110、北大路書房）によれば、３０回の加算平均処理を行っている。
【００７５】
本実施形態においては、加算回数はたとえば２０〜３０回である。回数を増やすことにより、ＳＮ比を向上させることが可能である。但し、この加算回数は一例であって、本発明は、この回数に限定されるものではない。非加算脳波（１個の脳波データ）から注意量を判定してもよい。
【００７６】
ステップＳ５７では、注意量判定部１３は、ステップＳ５５で蓄積した必要回数分の脳波データの加算平均処理を行う。図７には、加算平均後の波形６４および振幅６５が示されている。
【００７７】
さらに当該加算平均後の脳波データから事象関連電位の３００ミリ秒から６００ミリ秒の振幅を解析して、その振幅の大小に基づき注意量の判定を行う。その際、本願発明者らが特定した周辺視野領域に特有のＥＲＰ特性に基づいて、周辺視野領域に対する注意量を判定する。判定処理の詳細は図１０〜１２に示した実験結果を参照しながら後述する。
【００７８】
ここで、加算する脳波データの対象範囲と、判定している注意量の対象範囲との関係について説明する。例えば、図３に示す全ての光源２３の点滅に対する脳波データを加算する場合は、周辺視野全体に対する注意量を判定していると解釈することができる。一方、個々の光源位置ごとに必要な回数分点滅させ、それらの点滅に対する脳波データを個々の光源位置ごとに加算する場合は当該光源位置ごとの注意量を判定していると解釈することができる。
【００７９】
図６のステップＳ５８では、注意量判定部１３は、上記の判定結果を出力部１４へ送信する。
【００８０】
出力部１４は、注意量判定部１３で判定された結果を画像や音声によって提示する。または、出力部１４は、判定結果に基づいて、注意量が低い場合には装置側から運転者に対して注意を喚起するための信号を出力する。これにより、運転者の注意量を向上させることができる。
【００８１】
出力部１４が運転者に対して注意を喚起するために出力する信号とは、たとえば、映像信号または音声信号の一方であってもよいし、その両方であってもよい。具体的には、音声信号による運転者への呼びかけ、音声信号による動作音や警告音の提示、または、映像信号については、カーナビやヘッドアップディスプレイ上へのテキストや画像の提示が挙げられる。これにより、運転者の注意量を向上させるために、注意喚起を行うことが可能になる。
【００８２】
出力部１４が注意を喚起するために出力する信号には、運転者への注意を喚起するための作用を引き起こす制御信号も含まれる。たとえば、注意を向けて欲しい対象物に重ね合わせて画像を表示するＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  Ｒｅａｌｉｔｙ）技術を使った直接的な情報提示のための制御信号、ハンドルへの振動、においや風量の調節による間接的な働きかけを引き起こすための制御信号等である。注意を喚起するための作用には上述の例のような、様々なものが含まれる。先の例を含むいずれの例も、運転者に対して外的な作用を加えることにより、注意を喚起しているといえる。
【００８３】
例えば図８は、出力部１４の注意喚起の例を示す。この例は、注意量判定部１３が、個々の光源位置ごとに脳波データの加算および注意量の判定を行った結果、運転者の左側に対する注意量が低下していると判定した場合の表示例である。図８ではヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）１５１上に、左側に対する注意喚起を運転者に促すために、左矢印の画像信号１５２が出力（提示）されている。この画像信号は、注意を喚起する情報として機能する。
【００８４】
ここで、上述の注意量判定に関して、本願発明者らが実施した実験結果を説明する。以下に説明する実験により、本願発明者らは、周辺視野領域に発生する刺激に対する事象関連電位の３００ミリ秒から６００ミリ秒の振幅が、注意量の大小に応じて大幅に変化する特性を見出した。
【００８５】
被験者は男性１名、女性３名の合計４名で、平均年齢は２１±１．５歳である。図９を用いて実験内容を説明する。
【００８６】
本願発明者らは、被験者に２つの課題を並行して実施してもらう二重課題法による実験を行った。第１の課題は、図９の画面中央に提示される記号（○／△／□／×）の切り替わり回数を頭の中で数える中心課題７１である。第２の課題は、画面周辺のランプがランダムな順番で点滅され、被験者はその点滅に気が付いた時点で手元のボタンを押す周辺課題７２である。なお被験者には視線を常に画面中央に向けているように教示した。このように画面中央と周辺の２つの課題を同時に行わせることで、画面中央に注意を向けさせつつ、その周辺にもどの程度注意が向けられるかを調べることができる。周辺視野を被験者に呈示できるようにするために、２０インチのディスプレイモニター１〜３の３台横に並べ、被験者と画面との距離は６０ｃｍとした。本実験は、車両運転環境を模擬したものではないが、注視点を監視しつつ、その周辺の変化に如何に早く気づき得るかを調べるための抽象化した実験として捉えることができる。
【００８７】
また、被験者は脳波計（ティアック製、ポリメイトＡＰ−１１２４）を装着し、電極の配置は国際１０−２０電極法を用い、導出電極をＰｚ（正中頭頂）、基準電極をＡ１（右耳朶）、接地電極を前額部とした。サンプリング周波数２００Ｈｚ、時定数３秒で計測した脳波データに対して１〜６Ｈｚのバンドパスフィルタ処理をかけ、周辺ランプ点滅時を起点に−１００ミリ秒から６００ミリ秒の脳波データを切り出し、−１００ミリ秒から０ミリ秒の平均電位でベースライン補正を行った。
【００８８】
図１０は、上述した処理を行った後の、第１および第２の条件ごとの脳波データの全被験者の加算平均波形を示す。
【００８９】
第１の条件とは、視野領域に関して行った分類の条件である。本実験では、図９に示すように、視角（被験者の眼の位置と画面中央の注視点までを結んだ線と、被験者の眼の位置と点滅ランプまでを結んだ線とが交差する角度）が０度以上１０度未満を領域１とし、１０度以上２０度未満を領域２とし、２０度以上を領域３として分類した。
【００９０】
第２の条件とは被験者のボタン押し反応時間に関する分類の条件である。本実験では注意量の大小を実験条件として分類するために、ボタン押しまでの反応時間を用いた。生理心理の実験においては、反応時間は注意量を反映するとされ、例えば特許文献２でもブレーキ反応時間を用いて運転に対する注意の集中度を算出している。
【００９１】
本実験ではボタン押し反応時間を注意量の指標とした際の脳波との関係について分析した。本実験における全ての反応時間を俯瞰したところ４００ミリ秒〜６００ミリ秒の間に非常に多くのサンプルが存在していた。そのため、６００ミリ秒以内に反応できた場合を反応時間が速い、すなわち当該刺激に対して高い注意状態にあったとし、６００ミリ秒以内に反応できなかった場合を反応時間が遅い、すなわち当該刺激に対して低い注意状態にあったとして分類した。図１０の各々のグラフは横軸がランプ点滅時を０ミリ秒とした時間（潜時）で単位はミリ秒、縦軸は電位で単位はμＶである。また、各グラフ内で表記された数字（Ｎ）は各々の加算回数を表している。
【００９２】
図１０から、反応時間が速い場合、すなわち注意量が大きい場合（図１０の（ａ）〜（ｃ））は、視野領域に関わらず、潜時３００ミリ秒から６００ミリ秒の間の陽性成分であるＰ３００成分の振幅が大きくなっていることが分かる。図１０の（ａ）〜（ｃ）におけるＰ３００成分の最大振幅（８１（ａ）〜（ｃ））はそれぞれ２０.３μＶ、１９.６μＶ、２０．９μＶである。一方、反応時間が遅い場合、すなわち注意量が小さい場合（図１０の（ｄ）〜（ｆ））は、Ｐ３００成分の振幅が相対的に小さくなっている。特に、視覚２０度以上である領域３（一般的に周辺視野とされている領域）で且つ注意量が小さい場合（図１０の（ｆ））に、Ｐ３００成分の振幅が大幅に減少していることが分かる。図１０の（ｄ）〜（ｆ）におけるＰ３００成分の最大振幅（８１（ｄ）〜（ｆ））はそれぞれ１３.６μＶ、１３.２μＶ、２．５μＶである。
【００９３】
図１１は、図１０の各々の条件におけるＰ３００成分の最大振幅を示す。横軸は視野領域の領域１／領域２／領域３であり、縦軸は電位で単位はμＶである。実線は注意量が大きい場合、点線は注意量が小さい場合を表している。各視野領域における、注意量が大小のときの振幅差９１（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ６．７μＶ、６．４μＶ、１８．４μＶである。図１１からも視覚２０度以上である領域３（周辺視野領域）において、注意量の大小に応じて大幅な振幅の差があることが分かる。
【００９４】
上記の周辺視野領域におけるＥＲＰ特性を利用し、事象関連電位の振幅の大きさを判定することによって、車両の急な割り込みや歩行者の飛び出しなど運転者の周辺視野領域で起こり得る事象に対する注意量を、脳波により確度良く判定することができる。
【００９５】
さらに本実施形態による構成の利点を、本実験における注意量判別率の試算結果をもとに具体的に説明する。図１２は視野領域ごとの非加算脳波時のＰ３００成分の最大振幅についての確率分布を示す。（ａ）は領域１、（ｂ）は領域２、（ｃ）は領域３（周辺視野領域）の場合の確率分布を表している。各々のグラフの縦軸は電位で単位はμＶ、横軸は注意量ごとの発生確率で単位は％である。また、表１に各々の視野領域において注意量の大小を判別した場合の判別率を示す。
【００９６】
【表１】
2010016244.tif 000028
【００９７】
判別方法は各々の視野領域において判別率が最大となるＥＲＰ最大振幅の閾値を設定し、個々の非加算脳波のＥＲＰ振幅が前記閾値以上か否かによって注意量の大小を判別した。ここで判別率が最大となる閾値は、注意量が大の場合の正解率と注意量が小の場合の正解率の平均が最大となる閾値とした。図１２（ａ）〜（ｃ）の場合、上記の閾値はそれぞれ７．５μＶ、２２．５μＶ、３２．５μＶであり、図１２の（ａ）〜（ｃ）の一点鎖線にその閾値を示す。
【００９８】
図１２（ａ）〜（ｃ）および表１によれば、図１２（ａ）の領域１の場合と図１２（ｂ）の領域２の場合は、注意量が大きいときの確率分布および注意量が小さいときの確率分布がかなり重複しており、注意量判別率も５５．４％および５９．８％と低い値になっていることが分かる。
【００９９】
一方、図１２（ｃ）の視覚２０度以上である領域３（周辺視野領域）の場合は、注意量が大きいときの確率分布および注意量が小さいときの確率分布がある程度分離しており、注意量判別率も７３．１％と非加算脳波時の判別としては非常に高い値となっていることが分かる。したがって本実施形態の周辺視野における注意量判定によれば、数１０回〜数１００回レベルの加算を行わなくても、非加算脳波で高い判別率を維持することができる。言い換えれば、数分間程度のある時間幅に対する注意状態の判定ではなく、運転者のまさにその瞬間に対する注意量を判定することができる。
【０１００】
また、周辺視野領域における注意量は、前述の事象関連電位の振幅に対する閾値処理ではなく、予め保持しているテンプレートとの相関係数の値に基づいて判定してもよい。ここでテンプレートとは、図１０において領域３（周辺視野）で注意量が大きい場合の（ｃ）の脳波信号の加算平均波形データと、注意量が小さい場合の（ｆ）の脳波信号の加算平均波形データである。個々の非加算脳波データと、前記２つのテンプレートとの相関係数（例えば、ピアソンの積率相関係数）を求め、（ｃ）の脳波データとの相関係数の値の方が大きい場合は注意量が大きいと判定し、（ｆ）の脳波データとの相関係数の値の方が大きい場合は注意量が小さいと判定する。このテンプレートによる判定方法を用いることで、事象関連電位の最大振幅値だけではなく、波形の形状に関する情報も考慮した、より精緻な分析と判定が可能になる。
【０１０１】
本実施形態にかかる構成および処理の手順によれば、運転者の状態を判定し安全運転支援を行う装置において、運転者の周辺視野領域に視覚刺激を発生させ、当該刺激の発生時点を起点とした脳波信号の事象関連電位から運転者の周辺視野領域における注意量を判定する。これにより、車両の急な割り込みや歩行者の飛び出しなど運転者の周辺視野領域で起こり得る事象に対して、ブレーキ等の行動指標が得られない場合でも注意量が判定できる。そして、当該判定結果に基づいて、運転者に適切に注意喚起等の状態変化を促す支援を行うことができる。
【０１０２】
（実施形態２）
本実施形態による運転注意量判定装置では、自車両の前方を撮影する撮影部を設けている。この運転注意量判定装置は、撮影部によって撮影された映像から脳波の事象関連電位を分析する際の起点となる視覚刺激の発生を検出し、撮影映像における視覚刺激発生の位置から中心視野領域および周辺視野領域を区別する。そして、周辺視野領域の注意量を判定する。
【０１０３】
これにより、実施形態１のように運転注意量判定装置が視覚刺激を意図的に与えることなく、前方撮影映像の中からドライビング中に運転者の前方に発生する自然な視覚刺激を利用して周辺視野領域における注意量を判定することが可能になる。
【０１０４】
図１３は、本実施形態による運転注意量判定装置２のブロック構成図を示す。運転注意量判定装置２が実施形態１による運転注意量判定装置１（図２）と相違する点は、運転注意量判定装置１に対し、運転注意量判定装置２では撮影部１５が追加され、また運転注意量判定装置１の周辺刺激発生部１２が周辺刺激検出部１６に置き換えられている点である。以下に相違する構成要素を詳しく説明する。
【０１０５】
撮影部１５は、たとえば動画撮影が可能なカメラである。撮影部１５は、車両前方（ダッシュボードの上やバックミラーの後ろなど）に設置され、例えば縦方向１０５度、横方向１３５度の画角などで車両前方を毎秒３０フレームで撮影する。撮影部１５は、たとえば図４に示す画像を撮影することができる。
【０１０６】
周辺刺激検出部１６は、撮影部１５が撮影した映像から脳波の事象関連電位を分析する際の起点となる視覚刺激の発生時点を検出し、同時に撮影映像における視覚刺激の発生領域を判定（特定）する。ここで視覚刺激とは、映像中の輝度の変化量が所定の閾値を超えたものを指す。なお、変化量は一例である。たとえば輝度の変化率などを採用することもできる。この場合には、輝度の変化率が５０％以上になった場合には、視覚刺激が発生したと判断してもよい。例えば前方車両のブレーキランプや並行車両のウィンカー、対向車両のヘッドライト、信号の切り替わりなどが相当する。その変化があった時刻を視覚刺激の発生時点として検出する。
【０１０７】
周辺刺激検出部１６は、上述のように定義した視覚刺激の発生時点を検出し、その刺激の位置、すなわち輝度変化位置が中心視野領域か周辺視野領域かを判定する。判定方法としては、図４に示すように当該刺激が撮影映像の中で自車両が存在する車線の領域に存在した場合を中心視野領域３１と判定し、当該刺激が前述の領域以外に存在する場合を周辺視野領域３２と判定する。そして、周辺視野領域３２と判定された場合には当該刺激の発生時点を注意量判定部１３へ送信する。
【０１０８】
以下、図１４を参照しながら、周辺刺激検出部１６の処理の手順を説明する。図１４は、本実施形態による周辺刺激検出部１６の処理の手順を示すフローチャートである。以下の説明では、輝度の変化量を例に挙げて説明する。
【０１０９】
ステップＳ１６１では、周辺刺激検出部１６は、撮影部１５で撮影された車両前方映像に対して、各フレームの輝度画像の差分を計算する。
【０１１０】
ステップＳ１６２では、周辺刺激検出部１６は、上記差分から所定の閾値Ｔｈ１以上の輝度変化があったか否かを判定する。輝度変化があった場合は、ステップＳ１６３に進み、ない場合はステップＳ１６１に戻り、次のフレーム間輝度差分を計算する。
【０１１１】
ステップＳ１６３では、周辺刺激検出部１６は、当該輝度変化時点と、その画像における輝度変化のあった位置を記憶する。
【０１１２】
ステップＳ１６４では、周辺刺激検出部１６は、ステップＳ１６１で計算したフレーム間輝度差分から白線を検出する。具体的に説明すると、一定時間ごとに移動している車両からの道路画像では路面のアスファルトや道路の周囲の構造物、草木は移動して見えるが、輝度値が場所的にほぼ一定の白線は画像上で静止しているように見える。したがって、周辺刺激検出部１６は、フレーム間輝度差分から所定の閾値Ｔｈ２以下の領域を移動していない白線の領域であるとして検出する。
【０１１３】
ステップＳ１６５では、周辺刺激検出部１６は、検出した白線を使用し、両方の白線間の距離が一定幅以上の領域を車線領域として抽出する。図４の例では、車線領域は中心視野領域３１として示されている。
【０１１４】
ステップＳ１６６では、周辺刺激検出部１６は、ステップＳ１６３で記憶した輝度変化位置が、ステップＳ１６５で抽出した車線領域の外か否かを判定する。車線領域外と判定した場合は、当該輝度変化が周辺視野領域３２（図４）で発生したと判断してステップＳ１６７に進み、車線領域外ではないと判定した場合は、中心視野領域３１（図４）で発生したと判断して、ステップＳ１６１に戻り、次のフレーム間輝度差分を計算する。
【０１１５】
ステップＳ１６７では、周辺刺激検出部１６は、周辺視野領域３２（図４）での輝度変化と判断された当該輝度変化時点を注意量判定部１３へ送信する。
【０１１６】
上述の説明では、周辺視野領域３１および周辺視野領域３２が大きく変化せず、概ね固定されていることを想定して説明した。
【０１１７】
しかしながら、運転者の中心視野領域および周辺視野領域は固定されているわけではなく、運転状況（自車両の速度又は自車両周辺の明度）によって変化すると考えられる。例えば、高速道路で自車両が時速１００ｋｍ以上で走行している場合、運転者の視野は車両静止時と比べて狭くなっている。また、夜間等のように自車両周辺が暗くなっている場合も、運転者の視野は昼間と比べて狭くなっている。運転者の視野が狭くなると、より中心に近い視野領域でも危険対象物の検出が遅れて、出会い頭事故や飛び出し事故に繋がる可能性が高くなる。
【０１１８】
そこで、運転状況を検出して中心視野領域および周辺視野領域を変更することにより、より実情に沿った注意量の判定が可能になる。図１５を参照しながら、本実施形態による運転注意量判定装置２の変形例を説明する。
【０１１９】
図１５は、状況検出部１７を設けた運転注意量判定装置２ａの構成を示す。たとえば状況検出部１７は、車両の速度計、暗くなると自動的にヘッドランプを点灯させるオートライト機能のために設けられたセンサ、および／または、ヘッドランプの点灯スイッチと接続されて、自車両の運転状況（速度、自車両周辺の明度および／または自車両のヘッドランプ点灯の有無等）を検出する。その検出状況に応じて、高速時や夜間などにおいては、中心視野領域を車両静止時や昼間時よりも縮小して定義し、中心視野以外の領域を周辺視野領域として注意量を判定することができる。
【０１２０】
図１６および図１７はそれぞれ、縮小された中心視野領域１７１および１８２を示す。これにより、外部の状況に変化によって起こる運転者の視野に変化に対応した視野領域の設定が可能となる。したがって、自車両の速度や自車両のヘッドランプ点灯の有無に応じた周辺視野領域に対する注意量を判定でき、出会い頭事故や飛び出し事故の危険を低減することができる。
【０１２１】
周辺刺激検出部１６は、状況検出部１７で検出した自車両の速度や自車両のヘッドランプ点灯の有無に応じて、中心および周辺視野領域の定義を変更する。図１６は、縮小された中心視野領域１７１を示す。
【０１２２】
表２は、自車両の速度と、中心視野領域の車両静止時に対する面積比との関係の例を示す。
【０１２３】
【表２】
2010016244.tif 000029
【０１２４】
上表では、（ａ）時速５０ｋｍ未満の場合は車両静止時と比較した面積比を１に、（ｂ）時速５０ｋｍ以上１００ｋｍ未満の場合は面積比を０．８に、（ｃ）時速１００ｋｍ以上の場合は面積比を０．６にしている。車両静止時の中心視野領域に対する、図１６に示す中心視野領域１７１の面積比は０．８である。これにより、自車両の速度に応じた周辺視野領域に対する注意量を判定でき、出会い頭事故や飛び出し事故の危険を低減することができる。
【０１２５】
表３は、自車両のヘッドランプ点灯の有無と、中心視野領域の昼間時に対する面積比との関係の例を示す。
【０１２６】
【表３】
2010016244.tif 000030
【０１２７】
上表では、（ａ）ランプ点灯なしの場合は昼間時と比較した面積比を１に、（ｂ）スモールランプ（車幅灯）点灯の場合は面積比を０．８に、（ｃ）ヘッドランプ（前照灯）点灯の場合は面積比を０．６にしている。これにより、自車両のヘッドランプ点灯の有無に応じた周辺視野領域に対する注意量を判定でき、出会い頭事故や飛び出し事故の危険を低減することができる。
【０１２８】
本実施形態にかかる構成および処理の手順によれば、自車両前方を撮影した映像から視覚刺激の発生を検出し、撮影映像における刺激発生の位置から中心視野領域および周辺視野領域を区別し、周辺視野領域の注意量を判定する。これにより、運転注意量判定装置が視覚刺激を意図的に与えることなく、前方撮影映像の中からドライビング中に運転者の前方に発生する自然な視覚刺激を利用して周辺視野領域における注意量を判定することができる。さらに、自車両やその周辺の状況に応じた周辺視野領域における注意量を判定することができる。
【０１２９】
（実施形態３）
実施形態２では、運転者は、基本的に運転中は前方中央を見ていることを前提にし、刺激の発生領域を判定していた。しかし、視覚刺激発生時に運転者は常に前方中央に視線を向けているとは限らず、そのため周辺視野領域も常に変動している。
【０１３０】
そこで、本実施形態では、運転注意量判定装置に、運転者の視線を計測する視線計測部を設けている。運転注意量判定装置は、運転者の注視点の位置に応じて、視覚刺激の発生領域を判定する。
【０１３１】
図１８は、本実施形態による運転注意量判定装置３のブロック構成図を示す。運転注意量判定装置３は、運転注意量判定装置２（図１３）に対して視線計測部１８を追加して構成されている。
【０１３２】
図１９は、視線計測部１８の構成例を示す。視線計測部１８は、車両前方の風景を射影した２次元平面１３６（すなわち撮影部１５にて撮影されている車両前方映像）における運転者の注視点１３７を計測する。具体的には、視線計測部１８においては、近赤外線光源１３１が近赤外線の点光源を眼球に照射し、ＣＣＤカメラ１３２で眼球の映像を撮影する。そして、撮影した映像を用いて、反射像位置検出部１３３は瞳孔および角膜表面における光源の角膜反射像の位置を検出する。キャリブレーション情報記憶部１３５は、角膜反射像の位置と撮影部１５で撮影された車両前方映像における注視点座標との関係を予め記憶している。変換部１３４は当該キャリブレーション情報に基づいて、角膜反射像の位置から車両前方映像上での運転者の注視点を計測する。
【０１３３】
図２０（ａ）はキャリブレーション情報の一例を示し、図２０（ｂ）は車両前方映像上での注視位置の座標の一例を示す。キャリブレーション情報は、角膜反射像位置と注視位置座標で構成されている。変換部１３４は、反射像位置検出部１３３にて検出した角膜反射像位置（Ｐｘｎ，Ｐｙｎ）に基づいて、車両前方映像上での運転者の注視位置座標（Ｘｎ，Ｙｎ）へ変換する。
【０１３４】
視線計測部１８は、運転者が予め装着するヘッドマウント型計測器であってもよく、または車両のリアビューミラー付近に設置した車載型計測器であってもよい。
【０１３５】
周辺刺激検出部１６は、視覚刺激の発生時点を検出し、その刺激の位置が中心視野領域か周辺視野領域かを判定する。判定方法としては、視線計測部１８で計測された注視点４１（図５）の位置に基づいて刺激発生領域を判定する。上述のように、周辺視野とは一般に、視線を中心にした約２０度の範囲（中心視野）から外れた上下１３０度、左右１８０度の領域を指している。したがって、図５に示すように、当該刺激が計測した注視点４１から運転者の視角２０度以内の領域に存在した場合を中心視野領域４２と判定し、当該刺激が前述の領域以外に存在する場合を周辺視野領域４３と判定する。そして、周辺視野領域４３と判定された場合に当該刺激の発生時点を注意量判定部１３へ送信する。
【０１３６】
本実施形態にかかる構成および処理の手順により、運転者の視線を計測し、注視点の位置に応じて周辺視野領域を判定することによって、視覚刺激発生時に運転者が前方中央に視線を向けていない場合でも、当該刺激が周辺視野領域か否かを確度良く判定できる。その結果、周辺視野領域における注意量をより確度良く判定することができる。
【０１３７】
なお、本発明による運転注意量判定装置が、ユーザが装着するヘッドマウントディスプレイ型の装置として構成される場合、自動車運転中の安全支援に限らず、自転車運転中や歩行中でも周辺視野に対する注意量を判定することができる。例えば、ユーザが装着型のディスプレイ上の子画面でテレビを視聴しながら歩いている場合に、ユーザの周辺視野領域における注意量を脳波の事象関連電位に基づいて判定することによって、歩行中の障害物に対する注意喚起等を適切に行うことができる。
【０１３８】
上述の視線計測部１８の構成は、実施形態１の運転注意量判定装置１（図２）および実施形態２の運転注意量判定装置２ａ（図１５）に設けることが可能である。
【０１３９】
たとえば図２１は、実施形態１の変形例による運転注意量判定装置１ａのブロック構成図を示す。運転注意量判定装置１ａは、運転注意量判定装置１に対して新たに視線計測部１８が設けられている。視線計測部１８として、上述した図１９に示す構成を採用できる。以下、運転注意量判定装置１ａが運転注意量判定装置１（図２）と異なる機能および動作を説明する。
【０１４０】
運転注意量判定装置１ａに視線計測部１８を設けることにより、運転注意量判定装置１ａは、刻々変化する運転者の中心視野領域および周辺視野領域を動的に特定できる。これにより、周辺刺激発生部１２は、運転者の周辺視野領域に位置する光源を選択的に点滅させることができる。
【０１４１】
図３のメガネ型のヘッドマウントディスプレイを例に挙げると、視線計測部１８によって運転者の視線が左側に向いていることが計測されると、周辺刺激発生部１２は、ヘッドマウントディスプレイの両眼の右側に位置する光源２３を点滅させて視覚刺激を提示することができる。図３では、鼻に近い側の各フレームには光源が設けられていないが、視線計測部１８を設けるとともに、全てのフレームの辺に光源を設けてもよい。ただし、左眼／右眼のフレーム上に配置された光源の光が、反対の右眼／左眼に入らないように配慮する必要がある。
【０１４２】
このように、視線計測部１８を設けて視覚刺激の提示制御を行うことにより、運転者の周辺視野領域に対して確実に視覚刺激を提示することが可能になる。これにより、周辺視野領域に対して注意が向けられているか否かをより高い精度で判定することが可能になる。
【０１４３】
さらに、図２２は、状況検出部１７および視線計測部１８を有する運転注意量判定装置２ｂのブロック構成図を示す。運転注意量判定装置２ｂは、実施形態２における運転注意量判定装置２ａ（図１５）に対して視線計測部１８を設けて構成されている。
【０１４４】
運転注意量判定装置２ｂが状況検出部１７を利用して自車両の速度や自車両のヘッドランプ点灯の有無を検出す際、周辺刺激検出部１６は、状況検出部１７で検出した自車両の速度や自車両のヘッドランプ点灯の有無に応じて、中心および周辺視野領域の定義を変更する。図１７は、状況検出部１７の検出結果に基づいて縮小された中心視野領域１８２の例を示す。このとき、中心視野領域１８２は、従来の視覚２０度よりも縮小され、たとえば注視点１８１の位置を中心にした約１６度の範囲で定められている。実施形態２と同様に、運転注意量判定装置２ｂは、自車両の速度や自車両のヘッドランプ点灯の有無に応じた周辺視野領域に対する注意量を判定する。
【０１４５】
上述した各実施形態に関して、フローチャートを用いて説明した処理はコンピュータに実行されるプログラムとして実現され得る。そのようなコンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されて製品として市場に流通され、または、インターネット等の電気通信回線を通じて伝送される。
【０１４６】
運転注意量判定装置を構成する全部または一部の構成要素は、コンピュータプログラムを実行する汎用のプロセッサ（半導体回路）として実現される。または、そのようなコンピュータプログラムとプロセッサとが一体化された専用プロセッサとして実現される。たとえばコンピュータプログラムを実行するプロセッサは、脳波計測部１１が計測した運転者の脳波信号を受け取る。そして、運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点として計測された脳波信号から、運転者の周辺視野領域に対する注意量を判定し、その判定結果に基づいて信号を出力する。これにより、運転者に対して注意を喚起することが可能になる。
【０１４７】
そのほか、プロセッサがコンピュータプログラムを実行することにより、プロセッサが周辺刺激発生部１２、撮影部１５、周辺刺激検出部１６、状況検出部１７、視線計測部１８等の各動作を制御し、または、プロセッサがそれらの構成要素として機能してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明にかかる運転注意量判定装置は、車両の急な割り込みや歩行者の飛び出しなど運転者の周辺視野領域で起こり得る事象に対する事故防止に有用である。また、ヘッドマウントディスプレイ型の装置として構成される場合は、自転車運転中や歩行中の安全支援にも応用できる。
【符号の説明】
【０１４９】
１、１ａ、２、２ａ、２ｂ、３、１００    運転注意量判定装置
１１    脳波計測部
１２    周辺刺激発生部
１３    注意量判定部
１４    出力部
１５    撮影部
１６    周辺刺激検出部
１７    状況検出部
１８    視線計測部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の脳波信号を計測する脳波計測部と、
前記運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点とする、前記脳波信号の事象関連電位を利用して、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定する注意量判定部と、
前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起する出力部と
を備えた運転注意量判定装置。
【請求項２】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点とする、前記脳波信号の前記事象関連電位の振幅の大きさに応じて、前記注意量を判定する、請求項１に記載の運転注意量判定装置。
【請求項３】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点にして３００ミリ秒から６００ミリ秒の区間の陽性成分であるＰ３００の事象関連電位の振幅が所定の閾値より小さい場合に、前記注意量が低いと判定する、請求項２に記載の運転注意量判定装置。
【請求項４】
前記注意量判定部が、前記注意量が低いと判定した場合には、前記出力部は、前記運転者に対して前記信号を出力する、請求項３に記載の運転注意量判定装置。
【請求項５】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点にして３００ミリ秒から６００ミリ秒の区間の陽性成分であるＰ３００成分の事象関連電位の振幅が前記所定の閾値より大きい場合に、前記注意量が大きいと判定し、
前記注意量が大きいと判定された場合には、前記出力部は、前記運転者に対して前記信号を出力しない、請求項３に運転注意量判定装置。
【請求項６】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号と、予め保持しているテンプレートとの相関係数に応じて前記注意量を判定する、請求項１に記載の運転注意量判定装置。
【請求項７】
前記出力部は、情報を提示するための画面に文字または記号を提示するための映像信号、および、音声を出力するためのスピーカから出力するための音声信号の少なくとも一方を出力する、請求項１に記載の運転注意量判定装置。
【請求項８】
前記運転者の周辺視野領域内で前記視覚刺激を発生させる周辺刺激発生部をさらに備えた、請求項２に記載の運転注意量判定装置。
【請求項９】
前記運転者が運転する車両の前方の映像を撮影する撮影部と、
撮影された前記映像から、前記周辺視野領域内で発生した前記視覚刺激の発生時点を検出する周辺刺激検出部と
をさらに備え、
前記注意量判定部は、検出された前記視覚刺激の発生時点を特定する情報を前記周辺刺激検出部から受け取る、請求項１に記載の運転注意量判定装置。
【請求項１０】
前記運転者の視線を計測する視線計測部をさらに備え、
前記周辺刺激検出部は、前記視線計測部によって計測された、前記視覚刺激の発生時点における前記運転者の視線、および、撮影された前記映像に応じて、前記視覚刺激が周辺視野領域内で発生したか否かを検出する、請求項９に記載の運転注意量計測装置。
【請求項１１】
前記車両の速度またはヘッドランプの点灯の有無を検出する状況検出部を備え、
前記周辺刺激検出部は、前記視覚刺激が前記周辺視野領域にあるか否かを、前記状況検出部の検出結果に応じて検出する、請求項９に記載の運転注意量判定装置。
【請求項１２】
前記運転者の周辺視野領域および中心視野領域の各々で検出された視覚刺激の発生タイミングの時間差が所定値以下の場合、
前記注意量判定部は、前記周辺視野領域で検出された視覚刺激に対する前記脳波信号の事象関連電位のデータを解析対象から除外する、請求項９に記載の運転注意量判定装置。
【請求項１３】
前記周辺刺激発生部は、前記運転者の中心視野領域で発生させる視覚刺激の発生タイミングとは所定値以上の時間差を有する発生タイミングで、前記運転者の周辺視野領域内で前記視覚刺激を発生させる、請求項８に記載の運転注意量判定装置。
【請求項１４】
運転者の脳波信号を計測するステップと、
前記運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点とする、前記脳波信号の事象関連電位を利用して、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定するステップと、
前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起するステップと
を包含する、運転注意量を判定する方法。
【請求項１５】
コンピュータによって実行されるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータに対し、
運転者の脳波信号を受け取るステップと、
前記運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点とする、前記脳波信号の事象関連電位を利用して、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定するステップと、
前記判定結果に基づいて信号を出力するステップと
を実行させることにより、前記運転者に対して注意を喚起させる、運転注意量を判定するためのコンピュータプログラム。
【請求項１６】
運転者の脳波信号を計測する脳波計測部と、
前記運転者が運転する車両の前方の映像を撮影する撮影部と、
撮影された前記映像から、前記運転者の周辺視野領域内で発生した視覚刺激の発生時点を検出する周辺刺激検出部と
前記運転者の周辺視野領域内で発生した視覚刺激の発生時点を起点とする、前記脳波信号の事象関連電位を利用して、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定する注意量判定部と、
前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起する出力部と
を備え、
前記注意量判定部は、検出された前記視覚刺激の発生時点を特定する情報を前記周辺刺激検出部から受け取る、運転注意量判定装置。
【請求項１７】
運転者の脳波信号を計測する脳波計測部と、
前記運転者の周辺視野領域内で視覚刺激を発生させ、前記視覚刺激の発生タイミングを示す情報を出力する周辺刺激発生部と、
前記情報を前記周辺刺激発生部から受け取り、前記情報に基づいて特定される前記視覚刺激の発生時点を起点とする、前記脳波信号の事象関連電位を利用して、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定する注意量判定部と、
前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起する出力部と
を備えた運転注意量判定装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2010016244.tif 000031
【図２】
2010016244.tif 000032
【図３】
2010016244.tif 000033
【図４】
2010016244.tif 000034
【図５】
2010016244.tif 000035
【図６】
2010016244.tif 000036
【図７】
2010016244.tif 000037
【図８】
2010016244.tif 000038
【図９】
2010016244.tif 000039
【図１０】
2010016244.tif 000040
【図１１】
2010016244.tif 000041
【図１２】
2010016244.tif 000042
【図１３】
2010016244.tif 000043
【図１４】
2010016244.tif 000044
【図１５】
2010016244.tif 000045
【図１６】
2010016244.tif 000046
【図１７】
2010016244.tif 000047
【図１８】
2010016244.tif 000048
【図１９】
2010016244.tif 000049
【図２０】
2010016244.tif 000050
【図２１】
2010016244.tif 000051
【図２２】
2010016244.tif 000052
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月5日(2010.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の脳波信号を計測する脳波計測部と、
前記運転者が運転する車両の前方の映像を撮影する撮影部と、
撮影された前記映像から、前記運転者の周辺視野領域内で発生した視覚刺激の発生時点を検出する周辺刺激検出部と、
前記運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点とする、前記脳波信号の事象関連電位を利用して、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定する注意量判定部と、
前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起する出力部と
を備え、
前記注意量判定部は、検出された前記視覚刺激の発生時点を特定する情報を前記周辺刺激検出部から受け取る、運転注意量判定装置。
【請求項２】
運転者の脳波信号を計測する脳波計測部と、
前記運転者の周辺視野領域内で視覚刺激を発生させ、前記視覚刺激の発生タイミングを示す情報を出力する周辺刺激発生部と、
前記情報を前記周辺刺激発生部から受け取り、前記情報に基づいて特定される前記視覚刺激の発生時点を起点とする、前記脳波信号の事象関連電位を利用して、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定する注意量判定部と、
前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起する出力部と
を備えた運転注意量判定装置。
【請求項３】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点とする、前記脳波信号の前記事象関連電位の振幅の大きさに応じて、前記注意量を判定する、請求項１または請求項２に記載の運転注意量判定装置。
【請求項４】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点にして３００ミリ秒から６００ミリ秒の区間の陽性成分であるＰ３００の事象関連電位の振幅が所定の閾値より小さい場合に、前記注意量が低いと判定する、請求項３に記載の運転注意量判定装置。
【請求項５】
前記注意量判定部が、前記注意量が低いと判定した場合には、前記出力部は、前記運転者に対して前記信号を出力する、請求項４に記載の運転注意量判定装置。
【請求項６】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点にして３００ミリ秒から６００ミリ秒の区間の陽性成分であるＰ３００成分の事象関連電位の振幅が前記所定の閾値より大きい場合に、前記注意量が大きいと判定し、
前記注意量が大きいと判定された場合には、前記出力部は、前記運転者に対して前記信号を出力しない、請求項４に運転注意量判定装置。
【請求項７】
前記注意量判定部は、前記視覚刺激の発生時点を起点として計測された前記脳波信号と、予め保持しているテンプレートとの相関係数に応じて前記注意量を判定する、請求項１または請求項２に記載の運転注意量判定装置。
【請求項８】
前記出力部は、情報を提示するための画面に文字または記号を提示するための映像信号、および、音声を出力するためのスピーカから出力するための音声信号の少なくとも一方を出力する、請求項１または請求項２に記載の運転注意量判定装置。
【請求項９】
前記運転者の視線を計測する視線計測部をさらに備え、
前記周辺刺激検出部は、前記視線計測部によって計測された、前記視覚刺激の発生時点における前記運転者の視線、および、撮影された前記映像に応じて、前記視覚刺激が周辺視野領域内で発生したか否かを検出する、請求項１に記載の運転注意量計測装置。
【請求項１０】
前記車両の速度またはヘッドランプの点灯の有無を検出する状況検出部を備え、
前記周辺刺激検出部は、前記視覚刺激が前記周辺視野領域にあるか否かを、前記状況検出部の検出結果に応じて検出する、請求項１に記載の運転注意量判定装置。
【請求項１１】
前記運転者の周辺視野領域および中心視野領域の各々で検出された視覚刺激の発生タイミングの時間差が所定値以下の場合、
前記注意量判定部は、前記周辺視野領域で検出された視覚刺激に対する前記脳波信号の事象関連電位のデータを解析対象から除外する、請求項１に記載の運転注意量判定装置。
【請求項１２】
前記周辺刺激発生部は、前記運転者の中心視野領域で発生させる視覚刺激の発生タイミングとは所定値以上の時間差を有する発生タイミングで、前記運転者の周辺視野領域内で前記視覚刺激を発生させる、請求項２に記載の運転注意量判定装置。
【請求項１３】
運転者の脳波信号を計測するステップと、
前記運転者が運転する車両の前方の映像を撮影するステップと、
撮影された前記映像から、前記運転者の周辺視野領域内で発生した視覚刺激の発生時点を検出するステップと、
検出された前記視覚刺激の発生時点を特定する情報を受け取り、前記運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点とする、前記脳波信号の事象関連電位を利用して、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定するステップと、
前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起するステップと
を包含する、運転注意量を判定する方法。
【請求項１４】
運転者の脳波信号を計測するステップと、
前記運転者の周辺視野領域内で視覚刺激を発生させ、前記視覚刺激の発生タイミングを示す情報を出力するステップと、
出力された前記情報を受け取り、前記情報に基づいて特定される前記視覚刺激の発生時点を起点とする、前記脳波信号の事象関連電位を利用して、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定するステップと、
前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起するステップと
を包含する、運転注意量を判定する方法。
【請求項１５】
コンピュータによって実行されるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータに対し、
運転者の脳波信号を受け取るステップと、
前記運転者が運転する車両の前方の映像を撮影するステップと、
撮影された前記映像から、前記運転者の周辺視野領域内で発生した視覚刺激の発生時点を検出するステップと、
検出された前記視覚刺激の発生時点を特定する情報を受け取り、前記運転者の周辺視野領域で発生した視覚刺激の発生時点を起点とする、前記脳波信号の事象関連電位を利用して、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定するステップと、
前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起するステップと
を包含する、運転注意量を判定するためのコンピュータプログラム。
【請求項１６】
コンピュータによって実行されるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータに対し、
運転者の脳波信号を受け取るステップと、
前記運転者の周辺視野領域内で視覚刺激を発生させ、前記視覚刺激の発生タイミングを示す情報を出力するステップと、
出力された前記情報を受け取り、前記情報に基づいて特定される前記視覚刺激の発生時点を起点とする、前記脳波信号の事象関連電位を利用して、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定するステップと、
前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起するステップと
を包含する、運転注意量を判定するためのコンピュータプログラム。
【請求項１７】
運転者が運転する車両の前方の映像を撮影する撮影部で撮影された前記映像から、前記運転者の周辺視野領域内で発生した視覚刺激の発生時点を検出する周辺刺激検出部と
前記運転者の周辺視野領域内で発生した視覚刺激の発生時点を起点とする、脳波計測部で計測した前記運転者の脳波信号の事象関連電位を利用して、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定する注意量判定部と、
前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起する出力部と
を備え、
前記注意量判定部は、検出された前記視覚刺激の発生時点を特定する情報を前記周辺刺激検出部から受け取る、運転注意量判定装置。
【請求項１８】
前記運転者の周辺視野領域内で視覚刺激を発生させ、前記視覚刺激の発生タイミングを示す情報を出力する周辺刺激発生部と、
前記情報を前記周辺刺激発生部から受け取り、前記情報に基づいて特定される前記視覚刺激の発生時点を起点とする、脳波計測部で計測した前記運転者の脳波信号の事象関連電位を利用して、前記運転者の前記周辺視野領域に対する注意量を判定する注意量判定部と、
前記判定結果に基づいて信号を出力することにより、前記運転者に対して注意を喚起する出力部と
を備えた運転注意量判定装置。
【国際調査報告】
2010016244.tif 000053
2010016244.tif 000054